JP2015126582A - Power supply and reception system, power supply equipment and power reception equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、PoE(Power over Ethernet(登録商標))による電力供給技術に関する。 The present invention relates to a power supply technique using PoE (Power over Ethernet (registered trademark)).
PoEによる電力供給は、イーサネット(登録商標)のケーブルを介して給電機器から受電機器へ電力を供給する技術であり、IEEE802.3afやこれを拡張したIEEE802.3atで標準化されている。 The power supply by PoE is a technique for supplying power from a power supply device to a power receiving device via an Ethernet (registered trademark) cable, and is standardized by IEEE 802.3af and IEEE 802.3at which is an extension thereof.
図2に、既存のPoE給受電システムの構成を示す。図2に示すように、給受電システムの給電側の給電機器10は、給電制御をするPSE12(Power Sourcing Equipment)を備える。受電側の受電機器11は、受電制御をするPD16(Powered Device)を備える。給電機器10のRJ45コネクタ13と受電機器11のRJ45コネクタ15とを、イーサネットケーブル14で接続することで給電経路を構成して給電を行う。
FIG. 2 shows the configuration of an existing PoE power supply / reception system. As illustrated in FIG. 2, the
PSE12は、RJ45コネクタ13の1−2ピン、3−6ピン、4−5ピン、7−8ピンのデータ線の内の2対、すなわち、1−2ピンと3−6ピン、または、4−5ピンと7−8ピンを使って電力を給電する。図1では、1−2ピンと3−6ピンを使用して給電する場合を示している。
The
PD16は、RJ45コネクタ15の1−2ピン、3−6ピン、4−5ピン、7−8ピンのデータ線の内の2対、すなわち、1−2ピンと3−6ピン、または、4−5ピンと7−8ピンを使って電力を受電する。図1では、1−2ピンと3−6ピンを使用して受電する場合を示している。
The
PSE12は、給電機器10と受電機器11とが接続されると、PD16の接続の検出と電力クラスの確認とを行い、確認された電力クラスでの給電を行う。PSE12は、給電線である1−2ピン間と3−6ピン間に特定の抵抗値を検出することにより、PD16の接続を検出する。また、PSE12は、PD16に特定の電圧を印加することで流れる電流の電流値を測定し、その測定結果に基づいて受電機器を4つの電力クラスに分類する。4つの電力クラスとは、クラス1が0.44W〜3.84W、クラス2が3.84W〜6.49W、クラス3が6.49W〜12.95W、及びクラス0が0.44W〜12.95Wの消費電力である。クラス0は、電力クラス分けに対応していない受電機器に適用される。
When the
PD16は、電流量の調整を抵抗で行う。機器設計者は受電機器に合わせた電力クラスを表す抵抗を機器に実装する。
The
ところで、受電機器は常に最大の消費電力で動いているとは限らず、低い電力で動作していることも多い。この場合でも、PDは最大の消費電力の時の電力クラスをPSEに伝えるため、PSEは常に高い電力クラスで動作している。また、給電中に電力クラスの変更が必要となる場合もある。しかしながら、PSEは、電力クラスの確認を、給電を開始する前に行っている。給電の途中で電力クラスを変更する技術が、特許文献1に開示されている。
By the way, the power receiving device does not always operate with the maximum power consumption, and often operates with low power. Even in this case, since the PD informs the PSE of the power class at the maximum power consumption, the PSE always operates in a high power class. In addition, the power class may need to be changed during power feeding. However, the PSE checks the power class before starting power feeding. A technique for changing the power class in the middle of power feeding is disclosed in
しかしながら、特許文献1には以下の問題があった。すなわち、特許文献1の方法では、給電の途中で電力クラスを変更しようとする場合、一旦給電機器からの給電を停止させ、新たな電力クラスを設定し直してから再度給電を開始する必要があった。給電を停止させることで、処理中の動作を停止するための処理を必要とする、再起動のための時間を必要とする、などの問題が生じる。また、特許文献1では、受電機器の内部に補助用の電源を設ける必要がある場合も生じていた。
However,
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力供給中に電力の変更の必要が生じた場合、電力供給を停止することなく電力の変更を行うことを可能とすることである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to enable the power to be changed without stopping the power supply when the power needs to be changed during the power supply. It is to be.
本発明による給受電システムは、接続手段を介して給電機器から受電機器に電力供給する給受電システムにおいて、前記給電機器は、第1の給電手段と第2の給電手段とを有し、前記受電機器は、第1の受電手段と第2の受電手段と切り替え手段とを有し、前記第1の給電手段が前記第1の受電手段に第1の電力を供給しているときに、前記切り替え手段は、前記第2の受電手段から前記第2の給電手段へ第2の電力の供給を要求し、前記第2の給電手段は、前記要求に基づいて、前記第2の電力を前記第2の受電手段へ供給し、前記切り替え手段は、前記第2の電力の供給に基づいて前記第1の電力の受電を停止する。 The power supply / reception system according to the present invention is a power supply / reception system that supplies power from a power supply device to a power reception device via a connection unit, wherein the power supply device includes a first power supply unit and a second power supply unit, The device includes a first power receiving unit, a second power receiving unit, and a switching unit, and the switching is performed when the first power feeding unit supplies the first power to the first power receiving unit. The means requests the second power supply means to supply the second power from the second power receiving means, and the second power supply means supplies the second power to the second power supply based on the request. The switching unit stops receiving the first power based on the supply of the second power.
本発明による給電機器は、第1の給電手段と第2の給電手段とを有し、前記第1の給電手段が第1の電力を供給しているときに、前記第2の給電手段は、第2の電力の供給の要求を検出し、前記検出に基づいて前記第2の電力を供給し、前記第1の給電手段は、前記第2の電力の供給に基づいて前記第1の電力の供給を停止する。 The power supply device according to the present invention includes a first power supply unit and a second power supply unit, and when the first power supply unit supplies the first power, the second power supply unit includes: The second power supply request is detected, the second power is supplied based on the detection, and the first power supply unit is configured to supply the second power based on the second power supply. Stop supplying.
本発明による受電機器は、第1の受電手段と第2の受電手段と切り替え手段とを有し、前記第1の受電手段が第1の電力を受電しているときに、前記切り替え手段は、前記第2の受電手段から第2の電力の供給を要求し、前記第2の受電手段は、前記要求に基づいて前記第2の電力を受電し、前記切り替え手段は、前記第2の電力の受電に基づいて前記第1の電力の受電を停止する。 The power receiving device according to the present invention includes a first power receiving unit, a second power receiving unit, and a switching unit, and when the first power receiving unit receives the first power, the switching unit includes: The second power receiving unit requests the second power supply, the second power receiving unit receives the second power based on the request, and the switching unit is configured to receive the second power. Based on the power reception, the power reception of the first power is stopped.
本発明によれば、電力供給中に電力の変更の必要が生じた場合、電力供給を停止することなく電力の変更を行うことが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when the necessity for the change of electric power arises during electric power supply, it becomes possible to change electric power, without stopping electric power supply.
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の給受電システムの構成を示す図である。本実施形態の給受電システム1は、接続手段4を介して給電機器2から受電機器3に電力供給する。給電機器2は、第1の給電手段5と第2の給電手段6とを有する。受電機器3は、第1の受電手段7と第2の受電手段8と切り替え手段9とを有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the preferred embodiments described below are technically preferable for carrying out the present invention, but the scope of the invention is not limited to the following.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power supply / reception system according to a first embodiment of the present invention. The power supply /
第1の給電手段5から第1の受電手段7に第1の電力を供給しているときに、切り替え手段9は、第2の受電手段8から第2の給電手段6へ第2の電力の供給を要求する。第2の給電手段6は、前記要求に基づいて、第2の電力を第2の受電手段8へ供給する。切り替え手段9は、第2の電力の供給に基づいて第1の電力の受電を停止する。
When the first power is supplied from the first power supply means 5 to the first power reception means 7, the switching means 9 supplies the second power from the second power reception means 8 to the second power supply means 6. Request supply. The second
本実施形態によれば、電力供給中に電力の変更の必要が生じた場合、電力供給を停止することなく電力の変更を行うことが可能となる。
(第2の実施形態)
(構造の説明)
図3は、本発明の第2の実施形態の給受電システムの構成を示す図である。本実施形態の給受電システム100は、PoEを行う給電機器101と受電機器102とイーサネットケーブル108とを備える。給電機器101と受電機器102とは、RJ45コネクタ107と109とを備え、イーサネットケーブル108を介して接続されている。
According to the present embodiment, when it is necessary to change the power during the power supply, the power can be changed without stopping the power supply.
(Second Embodiment)
(Description of structure)
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a power supply / reception system according to the second embodiment of the present invention. The power supply / reception system 100 of this embodiment includes a power supply device 101 that performs PoE, a power reception device 102, and an Ethernet
本実施形態の給電機器101は、2つのPSEであるPSE104とPSE105とを備える。PSE104、および、PSE105は、RJ45コネクタ107のデータ線である1−2ピンと3−6ピン、および、4−5ピンと7−8ピンを使って電力を給電する。PSE104とPSE105は、各々トランス106の中点に接続され、それぞれ独立してPD111とPD112の接続と電力クラスの検出を行い給電を行う。給電では、PoEの指定した電力クラスに基づく電圧を印加する。トランス106は、また、PHY103(物理層、Physical Layer)にも接続し、イーサネットのデータはPHY103を介して処理される。
The power supply apparatus 101 according to the present embodiment includes two PSEs, PSE104 and PSE105. The PSE 104 and the PSE 105 supply power using the data pins 1-2 and 3-6, and the pins 4-5 and 7-8 of the RJ45 connector 107. The PSE 104 and the PSE 105 are connected to the midpoint of the transformer 106, respectively, and independently connect to the PD 111 and the
本実施形態の受電機器102は、2つのPDであるPD111とPD112とを備える。PD111、および、PD112は、RJ45コネクタ109のデータ線である1−2ピンと3−6ピン、および、4−5ピンと7−8ピンを使って電力を受電する。PD111とPD112は、各々トランス110の中点に接続され、それぞれ独立してPSE104とPSE105からの電力を受電する。トランス110は、また、PHY116にも接続し、イーサネットのデータはPHY116を介して処理される。
The power receiving apparatus 102 of the present embodiment includes two PDs PD111 and PD112. The PD 111 and the
トランス110からPD111、112への受電経路にはスイッチ113、114を備える。このスイッチ113、114のON/OFF制御はCPU115(中央処理機器、Central Processing Unit)が行う。CPU115は、スイッチ113、114をOFFとした時、PD111、PD112の電力クラスを表す抵抗値の設定を変更する機能を有する。さらに、CPU115は、PD111またはPD112が受電しているか否かの状態を検出し、スイッチ113、スイッチ114のON/OFFを個別に制御することができる。
The power receiving path from the transformer 110 to the
本実施形態では、給電機器101と受電機器102は、図2では給電と受電には使用しないデータ線も給電に利用する構成を有する。すなわち、PSE104からPU111への電力供給の経路と、PSE105からPU112への電力供給の経路との、2つの電力供給の経路を有する。電力供給は2つの経路の内の1つで行うことができる。経路の選定はCPU115が行う。
In the present embodiment, the power supply device 101 and the power reception device 102 have a configuration in which a data line that is not used for power supply and power reception in FIG. 2 is also used for power supply. That is, there are two power supply paths: a power supply path from the
以上の構成により、給電機器101と受電機器102は、電力クラスを切り替える必要がある時に、2つの経路を利用して、一方の経路で電力供給を行いながら、他方の経路で電力クラスの検出を行う。その後、検出を行った前記他方の経路で検出された電力クラスに基づいた電力供給を行うように、電力供給の経路を前記一方の経路から前記他方の経路に切り替えることができる。よって、電力供給を停止させずに電力を切り替えることが可能となる。
(動作の説明)
図4は、図3の給電機器101と受電機器102とを接続した後の動作を示す状態遷移図である。受電機器102のスイッチ113とスイッチ114は、給電機器101が接続する前からONとする。また、給電機器101は、定期的に接続の検出処理を行っていてもよい。
With the above configuration, when the power supply device 101 and the power receiving device 102 need to switch the power class, the power supply is detected on the other route while supplying power on one route using the two routes. Do. Thereafter, the power supply path can be switched from the one path to the other path so as to perform power supply based on the power class detected in the other path that has been detected. Therefore, it is possible to switch the power without stopping the power supply.
(Description of operation)
FIG. 4 is a state transition diagram illustrating an operation after the power feeding device 101 and the power receiving device 102 of FIG. 3 are connected. The switch 113 and the switch 114 of the power receiving device 102 are turned on before the power supply device 101 is connected. In addition, the power supply apparatus 101 may periodically perform connection detection processing.
ステップ201で、給電機器101と受電機器102が接続すると、給電機器101のPSE104はPD111の接続を検出する。同様に、PSE105はPD112の接続を検出する。PD111とPD112の接続検出を行うPSE104とPSE105は、それぞれ独立して動作を行う。
When the power supply device 101 and the power reception device 102 are connected in
ステップ202で、PSE104はPD111の電力クラスを検出し、ここでは例えばクラス2と判断する。PSE105はPD112の電力クラスを検出し、同様にクラス2と判断する。
In
ステップ203で、PSE104はPD111に対して、PSE105はPD112に対して、それぞれ給電を開始する。
In
ステップ204で、受電機器102のCPU115は、PD111とPD112の双方が受電したと判断すると、スイッチ114をOFFする。スイッチ113をOFFしてもよいが、ここではスイッチ114をOFFするとする。
If the
ステップ205で、PSE105はPD112との接続が切れたため、給電を停止する。受電機器102は、PD111で受電しているので、受電機器102でのデータ処理などの動作を行うことができる。
In
なお、ステップ202で、双方のPDで電力クラスを確認した段階で、CPU115は、一方のスイッチをOFFし、ステップ203で、他方のPDだけに給電するようにしてもよい。
In
図4の動作の後、受電機器102の負荷が変化し、電力クラスを2から3に変更する必要が生じたとする。このときの状態遷移図を図5に示す。 Assume that after the operation of FIG. 4, the load of the power receiving device 102 changes and the power class needs to be changed from 2 to 3. A state transition diagram at this time is shown in FIG.
ステップ301で、CPU115は、PD112に対して、電力クラス3を表す抵抗の値に変更する。
In
ステップ302で、CPU115は、スイッチ114をONにする。
In
ステップ303で、PSE105は、PD112の接続を検出する。
In
ステップ304で、PSE105は、PD112に新たに設定された電力クラス3を検出する。
In
ステップ305で、PSE105は、PD112に対して給電を開始する。
In
ステップ306で、CPU115は、PD112に給電されたことを検出した後、スイッチ113をOFFする。
In
ステップ307で、PSE104は、PD111との接続が切れたため、給電を停止する。受電機器102は、PD112で受電しているので、受電機器102でのデータ処理などの動作を、新たな電力クラス3での給電を受けて、行うことができる。
In
この後、さらに電力クラスの変更の必要が生じた場合、CPU115はPD111に対して新たな電力クラスを表す抵抗の値を変更する。その後、スイッチ113をONすると、PSE104はPD111の接続を検出し、続いてPD111に新たに設定された電力クラスを検出し、給電を開始する。CPU115はPF111に給電されたことを検出した後、スイッチ114をOFFする。PSE105は、PD112との接続が切れたため、給電を停止する。
Thereafter, when the power class needs to be further changed, the
以降、電力クラスを変更する場合には、上記の動作を繰り返すことで変更が可能である。 Thereafter, when the power class is changed, it can be changed by repeating the above operation.
例えば、もし、本実施形態の給電機器101または受電機器102が、図2に示す受電機器11または給電機器10に接続した場合、給電受電の経路は1経路だけとなり、1経路での給電受電が行われる。受電機器102においては、CPU115は、本実施形態の給電機器101とは異なる給電機器が接続されたと判断し、スイッチの制御は行わず、スイッチ113とスイッチ114はONのままで、上記の電力クラスの変更は行われない。
For example, if the power supply device 101 or the power reception device 102 of the present embodiment is connected to the
本実施形態によれば、電力供給中に電力の変更の必要が生じた場合、電力供給を停止することなく電力の変更を行うことが可能となる。 According to the present embodiment, when it is necessary to change the power during the power supply, the power can be changed without stopping the power supply.
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and it is also included within the scope of the present invention. Not too long.
1、100 給受電システム
2、10、101 給電機器
3、11、102 受電機器
4 接続手段
5 第1の給電手段
6 第2の給電手段
7 第1の受電手段
8 第2の受電手段
9 切り替え手段
12、104、105 PSE
13、15、107、109 RJ45コネクタ
14、108 イーサネットケーブル
16、111、112 PD
103、116 PHY
106、110 トランス
113、114 スイッチ
115 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 Power supply /
13, 15, 107, 109
103, 116 PHY
106, 110 Transformer 113, 114
Claims (8)
前記給電機器は、第1の給電手段と第2の給電手段とを有し、
前記受電機器は、第1の受電手段と第2の受電手段と切り替え手段とを有し、
前記第1の給電手段が前記第1の受電手段に第1の電力を供給しているときに、前記切り替え手段は、前記第2の受電手段から前記第2の給電手段へ第2の電力の供給を要求し、
前記第2の給電手段は、前記要求に基づいて、前記第2の電力を前記第2の受電手段へ供給し、
前記切り替え手段は、前記第2の電力の供給に基づいて前記第1の電力の受電を停止する、
給受電システム。 In a power supply / reception system that supplies power from a power supply device to a power reception device via a connection means,
The power supply device includes a first power supply unit and a second power supply unit,
The power receiving device includes a first power receiving unit, a second power receiving unit, and a switching unit.
When the first power supply means supplies the first power to the first power reception means, the switching means supplies the second power from the second power reception means to the second power supply means. Demand supply,
The second power supply means supplies the second power to the second power receiving means based on the request,
The switching means stops receiving the first power based on the supply of the second power;
Power supply / reception system.
前記第1の給電手段が第1の電力を供給しているときに、
前記第2の給電手段は、第2の電力の供給の要求を検出し、前記検出に基づいて前記第2の電力を供給し、
前記第1の給電手段は、前記第2の電力の供給に基づいて前記第1の電力の供給を停止する、
給電機器。 A first power supply means and a second power supply means;
When the first power supply means supplies the first power,
The second power supply means detects a request for supply of second power, supplies the second power based on the detection,
The first power supply means stops the supply of the first power based on the supply of the second power;
Power supply equipment.
前記第1の受電手段が第1の電力を受電しているときに、
前記切り替え手段は、前記第2の受電手段から第2の電力の供給を要求し、
前記第2の受電手段は、前記要求に基づいて前記第2の電力を受電し、
前記切り替え手段は、前記第2の電力の受電に基づいて前記第1の電力の受電を停止する、
受電機器。 A first power receiving means, a second power receiving means, and a switching means;
When the first power receiving means receives the first power,
The switching means requests the second power supply from the second power receiving means,
The second power receiving means receives the second power based on the request,
The switching means stops receiving the first power based on receiving the second power;
Power receiving equipment.
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