[发明专利]电池辅助的以太网电力供电的设备

说明书

在各种示例实施例中，提供了一种电池辅助的PoE供电的设备，其包括本地电池组，用于向设备负载提供超过经由PoE可用的持续功率的功率的突发。充电器/路径控制器在设备负载消耗比经由PoE可用的少的功率（例如，消耗少于IEEE 802.3bt下的71W的保证持续功率）时的时间段期间对本地电池组充电。在设备负载需要比经由PoE可用的多的功率时的时间段期间（例如，当音频扬声器需要峰值功率时，当电动机中发生浪涌时，或者针对各种类型的间歇设备被激活时的各种类型的间歇设备），充电器/路径控制器使电池组放电，以利用PoE和电池功率的组合来驱动设备负载。

技术领域

本公开一般地涉及住宅和商业结构中和周围的音频、视频和自动化设备，并且更具体地涉及以太网电力（Power-over-Ethernet）（PoE）供电的设备。

背景技术

PoE正变成为住宅和商业结构中和周围的音频设备（例如，扬声器、放大器、接收器等）、视频设备（例如，电视、监视器、视频解码器等）、自动化设备（例如，控制器、照相机、门锁、照明设备、电动机致动设备等）和其他类型的被供电设备供电的日益流行的方法。使用PoE技术，诸如PoE交换机（switch）之类的电源（power sourcing）设备（PSE）通过双绞线以太网布线（cabling）（例如，Cat 5布线、Cat 6布线等）将电力和数据两者递送到被供电设备。通过以太网布线提供电力和数据两者可以大大简化布线安装并节省成本。电气和电子工程师协会（IEEE）已经发布了不同的PoE标准来调节递送到被供电设备的功率的量。这些标准包括IEEE 802.3af、802.3at和802.3bt。IEEE 802af是2003年提出的第一个PoE标准。它提供了每端口12.95-15.4瓦（W）的持续功率，那时这对于被供电设备的能力是足够的。然而，随着技术的发展，许多设备需要更多的功率。处于该原因，在2009年中发布了IEEE802.3at，其指定了每端口25-30W的持续功率。然而，新技术再次需要更多的功率。在2018年中，开发了IEEE 802.3bt，其根据变体进一步将每端口持续功率增加到51W-100W。IEEE802.3bt的一种变体，称为类型3 PoE，可以承载每端口高达60W的持续功率，具有51W的每端口上最小确保持续功率。IEEE 802.3bt的另一变体，称为类型4 PoE，可以承载每端口高达100W的持续功率，具有71W的每端口上最小确保持续功率。

尽管类型4 PoE的确保持续功率的71W是对过去标准的改进，但是即使在其发布时，对于可以受益于PoE技术的一些设备来说，这也是不够的。例如，诸如扬声器之类的一些音频设备可能具有在音频波形的高水平（highs）处超过71W的峰值功率需求。同样，一些家庭自动化设备，诸如电动机致动的设备，在通电时可能汲取超过71W的浪涌（inrush）电流。通常，音频、视频、家庭自动化设备和其他设备在其操作的至少一些时段期间可能需要大量功率。随着技术的进步，可能越来越多的设备将需要更多的功率，使得类型4 PoE失去其可行性，这与其前身相似。

虽然可以开发附加标准来代替IEEE 802.3bt，其提供了超过71W的确保持续功率，但是不断增加的标准不是一种长期解决方案。随着技术的前进，功率需求可能不断上升，而对于在以太网布线上可以传递多少持续功率存在理论上的限制。在某些时候，新的标准将不能进一步增加可通过以太网布线发送的持续功率。虽然其他布线可以支持更大的持续功率，但是存在旧有布线的大量的预安装基础，并且安装者熟悉其安装程序。因此，转向新的布线技术可能不是期望的解决方案。

因此，存在对于可以以不同的方式来解决问题的用于解决PoE供电的设备的功率需求的新的技术的需要。

发明内容