基于多模态能源和信号输入的PSE装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种基于多模态能源和信号输入的PSE装置及其控制方法，所述装置包括多模态供电模块、PSE模块以及通信模块，其中：所述多模态供电模块包括与第三方能源接通的第一供电单元以及与市电接通的第二供电单元，所述第一供电单元包括第三方能源转换子单元、与所述第三方能源转换子单元电连接的充放电控制子单元以及与所述充放电控制子单元电连接的能源储备子单元，所述能源储备子单元分别与所述PSE模块和所述通信模块电连接，所述充放电控制子单元与所述第二供电单元电连接。根据本发明专利技术提出的基于多模态能源和信号输入的PSE装置，能够节省市电能源消耗，减轻市电负载，同时又能实现多模态信号的传输，提高网络的鲁棒性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
基于多模态能源和信号输入的PSE装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及通信
，特别涉及一种基于多模态能源和信号输入的PSE装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]POE(Power Over Ethernet，以太网供电)可以通过10BASE T、100BASE TX、1000BASE T实现以太网网络供电，可靠的实现了集中式电源供电并且使用方便，网络终端不需外接电源，只需要一根网线就可以供电。
[0003]一个完整的POE系统包括PSE(Power Sourcing Equipment，供电设备)和PD(Powered Device，受电设备)两部分。其中，PSE是为以太网客户端设备供电的设备，同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。而PD是接受供电的PSE负载，即POE系统的客户端设备，如LED智能照明系统、LED定位系统等。
[0004]现有技术中，应用于照明系统或定位系统等设备上的PSE装置，采用的为220V的交流供电方式，且以市电作为能源输入，能源输入方式较为单一，极大地增加了市电的负载，同时不利于绿色环保。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的是提出基于多模态能源和信号输入的PSE装置及其控制方法，通过提供一种支持多能源输入的全新PSE装置，以丰富能源输入场景，同时节省了市电能源消耗，极大程度地减轻了市电负载问题。
[0006]根据本专利技术提出的一种基于多模态能源和信号输入的PSE装置，所述装置包括多模态供电模块、PSE模块以及通信模块，其中：
[0007]所述多模态供电模块包括与第三方能源接通的第一供电单元以及与市电接通的第二供电单元，所述第一供电单元包括第三方能源转换子单元、与所述第三方能源转换子单元电连接的充放电控制子单元以及与所述充放电控制子单元电连接的能源储备子单元，所述能源储备子单元分别与所述PSE模块和所述通信模块电连接，所述充放电控制子单元与所述第二供电单元电连接；
[0008]所述第三方能源转换子单元用于将第三方能源转换为电能，所述能源储备子单元用于分别给所述PSE模块和所述通信模块供电，所述充放电控制子单元用于监测所述能源储备子单元的电量，并控制第三方能源和/或市电对所述能源储备子单元进行充电。
[0009]进一步地，所述第二供电单元包括：
[0010]交流转换子单元，其输入端与市电连接，用于将接收到的交流电转化为直流电；
[0011]市电互补控制子单元，与所述交流转换子单元电连接，用于在第三方能源发电不足时控制所述交流转换子单元开启，以控制市电对所述能源储备子单元进行充电；
[0012]DC
‑
DC升压子单元，与所述市电互补控制子单元电连接，用于对经所述交流转换子单元输出的市电电压进行升压。
[0013]进一步地，所述通信模块包括：
[0014]第三方信号检测单元，用于检测第三方信号的信号类型；
[0015]以太网转换单元，与所述第三方信号检测单元电连接，用于根据第三方信号的信号类型调取对应的接口标准，并根据与所述第三方信号对应的所述接口标准将接收到第三方信号转换为以太网信号。
[0016]进一步地，所述通信模块还包括：
[0017]信号速率控制单元，与所述以太网转换单元电连接，用于控制不同接口标准下的第三方信号转换为以太网信号的传输速率；
[0018]电压转换单元，与所述信号速率控制单元电连接，用于将基于接口标准下的传输电压转换为第一预设电压，所述第一预设电压为以太网信号进行数据传输时对应的偏置电压。
[0019]进一步地，所述通信模块还包括：
[0020]以太网信号输出单元，其第一输入端与所述电压转换单元电连接，第二输入端与一以太网信号输入单元电连接，用于将从所述以太网信号输入单元中接收的以太网信号以及从所述以太网转换单元中接收的以太网信号传输至所述PSE模块；
[0021]所述以太网信号输入单元通过一信号传输模块与移动终端连接，所述以太网信号输入单元用于接收移动终端下发的光照亮度信号。
[0022]进一步地，所述PSE模块包括：
[0023]PSE控制单元，通过一电源接入单元与所述能源储备子单元电连接；
[0024]第一PHY单元，用于为数据链路层提供传输原始比特流的物理标准接口。
[0025]进一步地，所述装置还包括多个PD模块，所述PSE模块还包括一第一POE单元，所述第一POE单元通过一RJ45接口与至少一个PD模块负载连接。
[0026]进一步地，所述PD模块包括MCU微处理单元、与所述MCU微处理单元电连接的驱动单元以及与所述驱动单元电连接的LED单元，所述MCU微处理单元与所述第一POE单元连接，所述MCU微处理单元用于根据接收到的以太网信号向所述驱动单元发出控制指令，所述驱动单元根据控制指令驱动所述LED单元开启。
[0027]与现有技术相比：通过采用多模态能源输入的方式进行供电，以取代传统单纯采用市电进行供电的方式，极大地降低市电的负载，同时提高了供电稳定性，节省了能源消耗。此外，利用多模态信号传输进行控制、同步以及数据通信，可以避免或者减轻信号的电磁干扰，缓解或者解决以太网电缆通信性能不稳定的缺陷，提高网络的鲁棒性。
[0028]本专利技术还提供一种基于多模态能源和信号输入的PSE装置的控制方法，通过上述的基于多模态能源和信号输入的PSE装置实现，所述控制方法包括：
[0029]充放电控制器会每隔第一预设时间获取能源储备子单元的当前电量信息，并判断所述当前电量信息是否低于第一预设电量阈值；
[0030]若所述当前电量信息低于第一预设电量阈值，则控制第三方能源转换子单元开启；
[0031]根据相邻时刻的能源储备子单元的电量信息计算得到能源储备子单元的电量变化值，并判断所述电量变化值是否小于零；
[0032]若所述电量变化值小于零，则控制市电互补控制子单元开启，以使市电互补控制
子单元向所述能源储备子单元输入直流电压。
[0033]进一步地，所述方法还包括：
[0034]第三方信号检测单元检测到其输入接口是否有以太网输入信号，若存在以太网输入信号，则禁用其他信号的输入功能，以优先使用以太网直通模式，以将该输入信号传输至以太网信号输出单元；
[0035]若第三方信号检测单元检测其接口无以太网输入信号，则检测其他信号的输入类型，并根据其他信号的输入类型以及信号传输给以太网转换单元，以使该输入信号按以外网协议进行编码、重组；
[0036]待输入信号重组完成后，信号速率控制单元检测获取到的接口数据信号速率是否大于预设传输速率；
[0037]若接口数据信号速率大于预设传输速率，信号速率控制单元则对该输入信号做数据缓冲处理，以按照预设传输速率将该输入信号进行输出；
[0038]若接口数据信号速率大于预设传输速率，信号速率控制单元则按照当前接口数据信号速率进行传输；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多模态能源和信号输入的PSE装置，其特征在于，所述装置包括多模态供电模块、PSE模块以及通信模块，其中：所述多模态供电模块包括与第三方能源接通的第一供电单元以及与市电接通的第二供电单元，所述第一供电单元包括第三方能源转换子单元、与所述第三方能源转换子单元电连接的充放电控制子单元以及与所述充放电控制子单元电连接的能源储备子单元，所述能源储备子单元分别与所述PSE模块和所述通信模块电连接，所述充放电控制子单元与所述第二供电单元电连接；所述第三方能源转换子单元用于将第三方能源转换为电能，所述能源储备子单元用于分别给所述PSE模块和所述通信模块供电，所述充放电控制子单元用于监测所述能源储备子单元的电量，并控制第三方能源和/或市电对所述能源储备子单元进行充电。2.根据权利要求1所述的基于多模态能源和信号输入的PSE装置，其特征在于，所述第二供电单元包括：交流转换子单元，其输入端与市电连接，用于将接收到的交流电转化为直流电；市电互补控制子单元，与所述交流转换子单元电连接，用于在第三方能源发电不足时控制所述交流转换子单元开启，以控制市电对所述能源储备子单元进行充电；DC
‑
DC升压子单元，与所述市电互补控制子单元电连接，用于对经所述交流转换子单元输出的市电电压进行升压。3.根据权利要求2所述的基于多模态能源和信号输入的PSE装置，其特征在于，所述通信模块包括：第三方信号检测单元，用于检测第三方信号的信号类型；以太网转换单元，与所述第三方信号检测单元电连接，用于根据第三方信号的信号类型调取对应的接口标准，并根据与所述第三方信号对应的所述接口标准将接收到第三方信号转换为以太网信号。4.根据权利要求3所述的基于多模态能源和信号输入的PSE装置，其特征在于，所述通信模块还包括：信号速率控制单元，与所述以太网转换单元电连接，用于控制不同接口标准下的第三方信号转换为以太网信号的传输速率；电压转换单元，与所述信号速率控制单元电连接，用于将基于接口标准下的传输电压转换为第一预设电压，所述第一预设电压为以太网信号进行数据传输时对应的偏置电压。5.根据权利要求4所述的基于多模态能源和信号输入的PSE装置，其特征在于，所述通信模块还包括：以太网信号输出单元，其第一输入端与所述电压转换单元电连接，第二输入端与一以太网信号输入单元电连接，用于将从所述以太网信号输入单元中接收的以太网信号以及从所述以太网转换单元中接收的以太网信号传输至所述PSE模块；所述以太网信号输入单元通过一信号传输模块与移动终端连接，所述以太网信号输入单元用于接收移动终端下发的光照亮度信号。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：马志刚，洪子伟，王玉皞，陈煊邦，刘晓东，王波，蔡琦，胡键，李沛雨，罗贵贤，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：