TWI544761B - 供電裝置及其供電方法 - Google Patents

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Description

供電裝置及其供電方法
本案是有關於一種電子裝置。特別是一種供電裝置及其供電方法。
隨著資訊科技的快速進展，乙太網路供電(power over Ethernet，PoE)技術已廣泛地使用在網路系統中。
典型的乙太網路供電系統包括供電裝置(power source equipment，PSE)以及受電裝置(power device，PD)。供電裝置用以透過雙絞線(twisted pair cable)提供電力至受電裝置。藉由如此設置，即可避免在每一受電裝置上配置獨立的本地端電源，而使得網路系統的應用更具彈性。
然而，由於供電裝置的負載能力(load capacity)有限，故如何依據實際應用情況彈性地提供電力為當前的重要議題。
本發明的一態樣為一種供電裝置。根據本發明一 實施例，供電裝置包括複數個網路連接埠以及一控制模組。網路連接埠用以分別電性連接複數個受電裝置，並用以分別提供複數筆輸出電力至受電裝置。控制模組用以取得受電裝置的複數筆電源狀態；計算網路連接埠提供至受電裝置的一輸出電力總和；判斷輸出電力總和是否超過一預設門檻；以及在輸出電力總和超過預設門檻的情況下，根據受電裝置的電源狀態，分別調整網路連接埠提供至受電裝置的輸出電力。
根據本發明一實施例，控制模組更用以透過網路 連接埠，接收來自受電裝置的複數個鏈路層發現協議(link layer discovery protocol,LLDP)封包；以及根據鏈路層發現協議封包，分別取得受電裝置的複數筆電源狀態。
根據本發明一實施例，控制模組更用以判斷受電 裝置是否具有本地電源，以分別調整網路連接埠提供至受電裝置的輸出電力。
根據本發明一實施例，控制模組更用以在受電裝 置中的一者具有本地電源的情況下，令網路連接埠中的一對應者停止提供輸出電力至受電裝置中的該者。
根據本發明一實施例，供電裝置更包括一非揮發 性記憶體以及一記憶元件。非揮發性記憶體用以儲存一系統設置檔案。控制模組包括一晶片組。晶片組用以控制網路連接埠提供輸出電力至受電裝置。控制模組更用以儲存一晶片組預設設置於記憶元件中；讀取系統設置檔案，以取得一使用者乙太網路供電設置；根據使用者乙太網路供 電設置，更新記憶元件中的晶片組預設設置；以及寫入更新後的晶片組預設設置於晶片組中。
本發明的另一態樣為一種供電方法。根據本發明 一實施例，供電方法包括：提供複數筆輸出電力至複數個受電裝置；取得受電裝置的複數筆電源狀態；計算提供至受電裝置的一輸出電力總和；判斷輸出電力總和是否超過一預設門檻；以及在輸出電力總和超過預設門檻的情況下，根據受電裝置的電源狀態，分別調整提供至受電裝置的輸出電力。
根據本發明一實施例，取得受電裝置的複數筆電 源狀態的步驟更包括：接收來自受電裝置的複數個鏈路層發現協議封包；以及根據鏈路層發現協議封包，分別取得受電裝置的複數筆電源狀態。
根據本發明一實施例，根據受電裝置的電源狀 態，分別調整提供至受電裝置的輸出電力的步驟包括：判斷受電裝置的是否具有本地電源，以分別調整網路連接埠提供至受電裝置的輸出電力。
根據本發明一實施例，判斷受電裝置是否具有本 地電源，以分別調整網路連接埠提供至受電裝置的輸出電力的步驟包括：判斷受電裝置是否具有本地電源；以及在受電裝置中的一者具有本地電源的情況下，令網路連接埠中的一對應者停止提供輸出電力至受電裝置中的該者。
根據本發明一實施例，供電方法更包括：儲存一晶片組預設設置於一記憶元件中；讀取儲存於一非揮發性 記憶體中的一系統設置檔案，以取得一使用者乙太網路供電設置；根據使用者乙太網路供電設置，更新記憶元件中的晶片組預設設置；寫入更新後的晶片組預設設置於晶片組中；以及透過晶片組，控制複數個網路連接埠提供輸出電力至受電裝置。
綜上所述，透過應用上述一實施例，供電裝置即可依據受電裝置的電源狀態彈性地調整提供至受電裝置的輸出電力。如此一來，一種智能型的供電系統即可實現。
100‧‧‧供電系統
110‧‧‧供電裝置
110A‧‧‧供電裝置
112‧‧‧控制模組
112A‧‧‧控制模組
1122‧‧‧控制元件
1122A‧‧‧控制元件
1124‧‧‧晶片組
1124A‧‧‧晶片組
114‧‧‧記憶元件
114A‧‧‧記憶元件
116‧‧‧非揮發性記憶體
P1-P3‧‧‧網路連接埠
D1-D3‧‧‧受電裝置
HD‧‧‧標頭部份
IS‧‧‧資訊串部份
TSP‧‧‧欄位
TSP[7：6]‧‧‧欄位
TSP[5：4]‧‧‧欄位
TSP[3：2]‧‧‧欄位
TSP[1：0]‧‧‧欄位
200‧‧‧供電方法
S1-S5‧‧‧步驟
500‧‧‧供電方法
S11-S55‧‧‧步驟
第1圖為根據本發明一實施例所繪示的網路系統的示意圖；第2圖為根據本發明一實施例所繪示的供電方法的流程圖；第3A圖為根據本發明一實施例所繪示的鏈路層發現協議封包之封包格式的示意圖；第3B圖為根據本發明一實施例所繪示的之裝置類型(type)/電源狀態(source)/電源優先權(priority)欄位的示意圖；第4圖為根據本發明一實施例所繪示的網路系統的示意圖；以及第5圖為根據本發明一實施例所繪示的供電方法的流程圖。
以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本揭示內容之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭示內容之較佳實施例後，當可由本揭示內容所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本揭示內容之精神與範圍。
關於本文中所使用之『連接』或『電性連接』，可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，而『連接』或『電性連接』還可指二或多個元件相互操作或動作。
於本文中所使用之『第一』、『第二』、...等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本案，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。
關於本文中所使用之『包括』、『具有』等等，均為開放性的用語，即意指包括但不限於。
關於本文中所使用之『及/或』，係包括所述事物的任一或全部組合。
關於本文中所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
本發明的一態樣涉及一種供電系統。為使敘述清楚，以下將以IEEE 802.3af-2003及/或IEEE 802.3at-2009 中的乙太網路供電(power over Ethernet，PoE)系統為例進行說明，然而本發明不以此為限。
第1圖為根據本發明一實施例所繪示的供電系統 100的示意圖。供電系統100包括供電裝置110以及受電裝置D1-D3。在一實施例中，供電裝置110例如是網路交換器，受電裝置D1-D3例如是無線存取點(wireless access point)，然而本案不以此為限。
在本實施例中，供電裝置110包括控制模組112、 記憶元件114以及網路連接埠P1-P3。控制模組112電性連接記憶元件114以及網路連接埠P1-P3。網路連接埠P1-P3各別(respectively)電性連接受電裝置D1-D3。
在本實施例中，控制模組112包括控制元件1122 及晶片組1124。晶片組1124電性連接控制元件1122、記憶元件114以及網路連接埠P1-P3。控制元件1122電性連接記憶元件114。
在一實施例中，控制元件1122例如可用中央處理 器、微處理器或其它適當計算裝置實現。記憶元件114例如可用隨機存取記憶體(random access memory，RAM)、快閃記憶體(flash memory)、電子抹除式唯讀記憶體(EEPROM)或其它適當的暫態/非暫態電腦可讀取媒體實現。
應注意到，上述的網路連接埠P1-P3及受電裝置 D1-D3的數量僅為例示，本案不以此為限。此外，上述供電裝置110中各元件之間的連接關係亦僅為例示，本案不以此為限。凡足以令供電系統100實現下述技術內容的設 置皆可運用於本發明。
在本實施例中，控制模組112用以收集供電系統 100的各項操作資料，並將此些操作資料儲存於記憶元件114中。而後，控制模組112即可根據此些操作資料控制網路連接埠P1-P3，以令網路連接埠P1-P3彈性地提供輸出電力至受電裝置D1-D3。
以下將搭配第2圖中的供電方法，提供本案更具 體之細節。然本案不以下述實施例為限。
應注意到，下述的供電方法可應用於相同或相似 於第1圖中所示結構之供電系統。而為使敘述簡單，以下將根據本案一實施例，以第1圖中的供電系統100為例進行對供電方法敘述，然本發明不以此應用為限。
另外，應瞭解到，在本實施方式中所提及的供電 方法的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行。
再者，在不同實施例中，此些步驟亦可適應地增 加、置換、及/或省略。
第2圖為根據本發明一實施例所繪示的供電方法 200的流程圖。供電方法200包括以下步驟。
在步驟S1中，控制模組112可利用晶片組1124， 控制網路連接埠P1-P3各別提供輸出電力至受電裝置D1-D3。在一實施例中，網路連接埠P1-P3例如是透過IEEE 802.3af-2003及/或IEEE 802.3at-2009中的乙太網路供電技術提供輸出電力至受電裝置D1-D3。
在步驟S2中，控制模組112可利用晶片組1124 取得受電裝置D1-D3的電源狀態(power status)，並將受電裝置D1-D3的電源狀態儲存至記憶元件114中。舉例而言，控制模組112可利用晶片組1124以經由網路連接埠P1-P3接收來自受電裝置D1-D3的鏈路層發現協議(link layer discovery protocol,LLDP)封包，並利用晶片組1124以根據此些鏈路層發現協議封包，分別取得受電裝置D1-D3的電源狀態。
參照第3A圖，在一實施例中，上述鏈路層發現協 議封包包括長度為16個位元(bit)的標頭部份(TLV header)HD以及長度為12個八位元組(octet)的資訊串部份(TLV information string)IS。資訊串部份IS包括一長度為1個八位元組的裝置類型(type)/電源狀態(source)/電源優先權(priority)欄位TSP。
參照第3B圖，在欄位TSP中，第七、第六位元(表 示為TSP[7：6])用以表示傳送此鏈路層發現協議封包的裝置為一供電裝置或一受電裝置。在傳送此鏈路層發現協議封包的裝置為一受電裝置的情況下，第五、第四位元(表示為TSP[5：4])用以表示此一受電裝置是否具有本地電源(local power source)。第三、第二位元(表示為TSP[3：2])為保留位元(reserved bit)。第一、第零位元(表示為TSP[1：0])用以表示傳送此鏈路層發現協議封包的裝置之電源優先權。
透過上述的封包格式，控制模組112即可得知受 電裝置D1-D3的各種電源狀態。
在一實施例中，受電裝置D1-D3的電源狀態包括 受電裝置D1-D3是否具有本地電源。在受電裝置D1-D3具有本地電源的情況下，若供電裝置110不提供電力至受電裝置D1-D3，則受電裝置D1-D3仍可基於本地電源運作。 相對地，在受電裝置D1-D3不具有本地電源的情況下，若供電裝置110不提供電力至受電裝置D1-D3，則受電裝置D1-D3將無法運作。
在步驟S3中，控制模組112可利用晶片組1124 計算網路連接埠P1-P3提供至受電裝置D1-D3的輸出電力總和，並將輸出電力總和儲存至記憶元件114。在一實施例中，控制模組112是利用晶片組1124，在每一段預設時間(例如是2秒)後，計算網路連接埠P1-P3提供至受電裝置D1-D3的輸出電力總和。在一實施例中，控制模組112是利用晶片組1124分別監控並取得每一網路連接埠P1-P3提供至受電裝置D1-D3的輸出電力，並加總此些輸出電力，以計算出輸出電力總和。
接著，在步驟S4中，控制模組112可利用控制元 件1122判斷輸出電力總和是否超過預設門檻(例如是200W)。若是，則進行步驟S5；若否，則流程回到步驟S3。
在一實施例中，於步驟S4中，控制模組112可先 利用控制元件1122判斷儲存於記憶元件114中的輸出電力總和是否改變(例如判斷當前的輸出電力總和是否不同於先前的輸出電力總和)，並在輸出電力總和改變的情況下，判斷輸出電力總和是否超過預設門檻。
在步驟S5中，在輸出電力總和超過預設門檻的情 況下，控制模組112可利用控制元件1122控制晶片組1124，以根據受電裝置D1-D3的電源狀態，分別調整網路連接埠P1-P3提供至受電裝置D1-D3的輸出電力。
在一實施例中，於步驟S5中，控制模組112是利 用控制元件1122，根據儲存於記憶元件114中的受電裝置D1-D3的電源狀態，判斷受電裝置D1-D3是否具有本地電源，並據以利用控制元件1122控制晶片組1124，以分別調整網路連接埠P1-P3提供至受電裝置D1-D3的輸出電力。
在一實施例中，於步驟S5中，在輸出電力總和超 過預設門檻的情況下，若受電裝置D1-D3中的一者具有本地電源，則控制模組112可利用控制元件1122控制晶片組1124，以令網路連接埠P1-P3中的對應者停止提供輸出電力至此一受電裝置。
舉例而言，若網路連接埠P1-P3皆提供70W的輸 出電力至受電裝置D1-D3(輸出電力總和為70W+70W+70W=210W)，且預設門檻為200W的情況下，若受電裝置D1具有本地電源，則控制模組112可令網路連接埠P1停止提供輸出電力至受電裝置D1。如此一來，即可將輸出電力總和降為140W，以不但節省電力，並避免供電裝置110運作於高負載狀態，而減損其壽命。
透過如上的設置，供電裝置110即可依據受電裝 置D1-D3的電源狀態彈性地調整提供至受電裝置D1-D3的輸出電力。藉此，智能型的供電系統即可實現。
本發明的另一態樣涉及一種供電系統。
第4圖為根據本發明一實施例所繪示的供電系統 100A的示意圖。供電系統100A包括供電裝置110A以及受電裝置D1-D3。在一實施例中，供電裝置110A例如是網路交換器，受電裝置D1-D3例如是無線存取點(wireless access point)，然而本案不以此為限。
在本實施例中，供電裝置110A包括控制模組 112A、記憶元件114A、非揮發性記憶體116以及網路連接埠P1-P3。網路連接埠P1-P3各別電性連接受電裝置D1-D3。
在本實施例中，控制模組112A包括控制元件 1122A及晶片組1124A。晶片組1124A電性連接控制元件1122A、記憶元件114A、非揮發性記憶體116以及網路連接埠P1-P3。控制元件1122A電性連接記憶元件114A及非揮發性記憶體116。
在本實施例中，非揮發性記憶體116例如可用快 閃記憶體、電子抹除式唯讀記憶體或其它適當的非暫態電腦可讀取媒體實現。另外，控制元件1122A及記憶元件114A的實現方式可參照第1圖中控制元件1122及記憶元件114的實現方式，故重覆的部份在此不贅述。
在本實施例中，晶片組1124A用以控制網路連接 埠P1-P3，以令網路連接埠P1-P3提供輸出電力至受電裝置D1-D3。
在本實施例中，控制元件1122A可控制晶片組 1124的啟動的相關操作，以縮短晶片組1124A的啟動時 間，並避免網路連接埠P1-P3在晶片組1124A的啟動時間中，不穩定地提供輸出電力至受電裝置D1-D3。
以下段落將搭配第4圖中的供電方法，提供本案 更具體之細節。然本案不以下述實施例為限。
應注意到，下述的供電方法可應用於相同或相似 於第3圖中所示結構之供電系統。而為使敘述簡單，以下將根據本案一實施例，以第3圖中的供電系統100A為例進行對供電方法敘述，然本發明不以此應用為限。
另外，應瞭解到，在本實施方式中所提及的供電 方法的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行。
再者，在不同實施例中，此些步驟亦可適應地增 加、置換、及/或省略。
第5圖為根據本發明一實施例所繪示的供電方法 500的流程圖。供電方法500包括以下步驟。
在步驟S11中，控制元件1122A儲存晶片組預設 設置(chipset default configuration)於記憶元件114A中。
在步驟S22中，控制元件1122A讀取儲存於非揮 發性記憶體116中的系統設置檔案(system configuration file)，以取得使用者乙太網路供電設置(user PoE configuration)。
接著，在步驟S33中，控制元件1122A根據使用 者乙太網路供電設置，更新記憶元件114A中的晶片組預設 設置。
而後，在步驟S44中，控制元件1122A將記憶元 件114A中更新後的晶片組預設設置寫入於晶片組1124A中。
而後，在步驟S55中，晶片組1124A即可根據寫 入其中的設置，控制網路連接埠P1-P3提供輸出電力至受電裝置D1-D3。
在一些比較例的做法中，控制元件是分別寫入晶片組預設設置以及使用者乙太網路供電設置於晶片組中。然而，對晶片組進行兩次寫入操作不但會延長晶片組的啟動時間，亦可能造成網路連接埠提供至受電裝置的輸出電力在晶片組的啟動時間中變化，而導致網路連接埠供電的不穩定。
相對地，在本發明實施例中，由於控制元件1122A是先將晶片組預設設置以及使用者乙太網路供電設置整合後再寫入晶片組1124A中，故可縮短晶片組1124A的啟動時間，並避免網路連接埠P1-P3不穩定地提供輸出電力至受電裝置D1-D3。
另外，應注意到，在本發明一些實施例中，控制模組112A、控制元件1122A、晶片組1124A以及記憶元件114A亦可各別進行相同或相似於上述段落中控制模組112、控制元件1122、晶片組1124以及記憶元件114的操作，以使供電裝置110A得以依據受電裝置D1-D3的電源狀態彈性地調整提供至受電裝置D1-D3的輸出電力。然而此 些相似的說明，再此將不贅述。
雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
200‧‧‧供電方法
S1-S5‧‧‧步驟

Claims (8)

  1. 一種供電裝置，包括：複數個網路連接埠，用以分別電性連接複數個受電裝置，並用以分別提供複數筆輸出電力至該些受電裝置；以及一控制模組，用以：取得該些受電裝置的複數筆電源狀態；計算該些網路連接埠提供至該些受電裝置的一輸出電力總和；判斷該輸出電力總和是否超過一預設門檻；在該輸出電力總和超過該預設門檻的情況下，根據該些受電裝置的該些電源狀態，分別調整該些網路連接埠提供至該些受電裝置的該些輸出電力；以及判斷該些受電裝置是否具有本地電源，以分別調整該些網路連接埠提供至該些受電裝置的該些輸出電力。
  2. 如請求項1所述之供電裝置，其中該控制模組更用以：透過該些網路連接埠，接收來自該些受電裝置的複數個鏈路層發現協議封包；以及根據該些鏈路層發現協議封包，分別取得該些受電裝置的複數筆電源狀態。
  3. 如請求項1所述之供電裝置，其中該控制模組更用以：在該些受電裝置中的一者具有本地電源的情況下，令該些網路連接埠中的一對應者停止提供輸出電力至該些受電裝置中的該者。
  4. 如請求項1至3中任一者所述之供電裝置，更包括：一非揮發性記憶體，用以儲存一系統設置檔案；以及一記憶元件；其中該控制模組包括：一晶片組，用以控制該些網路連接埠提供該些輸出電力至該些受電裝置；且該控制模組更用以：儲存一晶片組預設設置於該記憶元件中；讀取該系統設置檔案，以取得一使用者乙太網路供電設置；根據該使用者乙太網路供電設置，更新該記憶元件中的該晶片組預設設置；以及寫入更新後的該晶片組預設設置於該晶片組中。
  5. 一種供電方法，包括以下步驟：提供複數筆輸出電力至複數個受電裝置； 取得該些受電裝置的複數筆電源狀態；計算提供至該些受電裝置的一輸出電力總和；判斷該輸出電力總和是否超過一預設門檻；以及在該輸出電力總和超過該預設門檻的情況下，根據該些受電裝置的該些電源狀態，分別調整提供至該些受電裝置的該些輸出電力；其中根據該些受電裝置的該些電源狀態，分別調整提供至該些受電裝置的該些輸出電力的步驟包括：判斷該些受電裝置是否具有本地電源，以分別調整該些網路連接埠提供至該些受電裝置的該些輸出電力。
  6. 如請求項5所述的供電方法，其中取得該些受電裝置的複數筆電源狀態的步驟更包括：接收來自該些受電裝置的複數個鏈路層發現協議封包；以及根據該些鏈路層發現協議封包，分別取得該些受電裝置的複數筆電源狀態。
  7. 如請求項5所述的供電方法，其中判斷該些受電裝置是否具有本地電源，以分別調整該些網路連接埠提供至該些受電裝置的該些輸出電力的步驟包括：判斷該些受電裝置是否具有本地電源；以及在該些受電裝置中的一者具有本地電源的情況下，令該些網路連接埠中的一對應者停止提供輸出電力至該些受 電裝置中的該者。
  8. 如請求項5至7中任一者所述的供電方法，更包括以下步驟：儲存一晶片組預設設置於一記憶元件中；讀取儲存於一非揮發性記憶體中的一系統設置檔案，以取得一使用者乙太網路供電設置；根據該使用者乙太網路供電設置，更新該記憶元件中的該晶片組預設設置；寫入更新後的該晶片組預設設置於該晶片組中；以及透過該晶片組，控制複數個網路連接埠提供該些輸出電力至該些受電裝置。
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