POE供电设备和POE供电系统的制作方法

本申请涉及POE供电技术领域，特别是涉及一种POE供电设备和POE供电系统。

背景技术：

目前，随着信息化程度的不断提升，智能布线管理技术不断发展，POE供电设备嵌入到智能布线管理系统中，实现远程集中式管理。如今在数字安防领域，越来越多的网络电子设备设计成采用POE供电的受电设备，例如VoIP电话、吸顶式无线AP、WIIF面板和监视摄像机等。POE(Power Over Ethernet，以太网供电技术)是在不改变现有网络架构的情况下，通过以太网，对连接的网络终端设备(无线AP、IP Phone、门禁、IP Camera等)进行远程供电的方法，使得施工人员不必要为每台终端设备单独部署供电系统；另外，POE技术还可以为基于IP的通信终端提供数据传输通道，广泛地用于各设备中。

充电桩作为日常生活中常见的一种设备，在新能源基础设施系统中，常被由于来给汽车、电动摩托车等充电，极大方便了人们的生活。目前，POE技术也被用于以充电桩为基础的充电技术中，然而部分充电桩安装使用环境存在通信信号不良，从而导致充电无法实现。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种POE供电设备和POE供电系统。

一种POE供电设备，包括外部供电端口、升压模块、电压输出端口、数据采集端口和数据传输端口；

所述外部供电端口的一端用于外接电源；所述外部供电端口的另一端、所述升压模块与所述电压输出端口的一端依次连接；且所述升压模块连接所述数据传输端口；

所述数据采集端口通过所述数据传输端口连接所述电压输出端口的一端；所述电压输出端口的另一端用于连接受电设备；

所述升压模块将所述电源的电压升压至预设的电压，并将所述预设的电压传输至所述电压输出端口为所述受电设备供电。

本实用新型的POE供电设备包括外部供电端口、升压模块、电压输出端口、数据采集端口和数据传输端口，外部供电端口的一端连接电源、另一端连接升压电路，升压电路对外部供电端口的输出电压进行升压，然后将升压后的电压输出至电压输出端口，通过电压输出端口对受电设备进行充电，该POE供电设备具有专用的连续电源，可为受电设备供应安全且平稳的电力；另外，该设备还可以采用数据采集端口和数据传输端口来为受电设备传输数据，有效保证数据传输通畅高效。

进一步地，所述升压模块为DC-DC升压模块。

进一步地，所述DC-DC升压模块包括滤波整流电路、交流抑制电路、电流放大电路以及升压电路；

所述滤波整流电路的一端连接所述外部供电端口的另一端，所述滤波整流电路的另一端通过所述交流抑制电路连接所述电流放大电路的一端；

所述升压电路的一端连接所述外部供电端口的另一端，所述升压电路的另一端连接所述电流放大电路的一端；

所述电流放大电路的另一端分别连接所述电压输出端口的一端和所述数据传输端口。

进一步地，所述DC-DC升压模块还包括电源指示电路；所述滤波整流电路的一端和所述升压电路的一端分别通过所述电源指示电路连接所述外部供电端口的另一端。

进一步地，所述DC-DC升压模块还包括电源保护电路；所述电流放大电路的另一端和所述升压电路的另一端分别通过所述电源保护电路连接所述电压输出端口的一端。

进一步地，所述DC-DC升压模块还包括电压浪涌抑制电路；所述电源保护电路通过所述电压浪涌抑制电路连接所述电压输出端口的一端。

进一步地，所述数据采集端口和所述数据传输端口为RJ45LAN端口。

进一步地，所述电压输出端口为RJ45POE端口。

进一步地，所述外部供电端口为输出电压为5V的充电桩。

基于上述的POE供电设备，本实用新型还提供了一种POE供电系统。

一种POE供电系统，包括外部供电端口、升压模块、电压输出端口、数据采集端口、数据传输端口和受电设备；

所述外部供电端口、所述升压模块、所述电压输出端口和所述受电设备依次连接，且所述外部供电端口外接电源；所述数据采集端口通过所述数据传输端口连接所述电压输出端口；且所述升压模块连接所述数据传输端口；

所述升压模块将所述电源的电压升压至预设的电压，并将所述预设的电压传输至所述电压输出端口为所述受电设备供电。

上述的POE供电系统因采用了上述POE供电设备，如此，该POE供电系统，可为受电设备供应安全且平稳的电力，且能有效保证数据传输通畅与高效。

附图说明

图1为一个实施例中POE供电设备的结构示意图；

图2为一个实施例中POE供电设备的结构示意图；

图3为一个实施例中POE供电设备中DC-DC升压模块的结构示意图；

图4为一个实施例中POE供电设备中数据采集端口与数据传输端口的内部结构图；

图5为一个实施例中POE供电设备中电压输出端口的内部结构图；

图6为一个实施例中POE供电设备中外部供电端口的内部结构图；

图7为一个实施例中POE供电系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1是一个实施例中POE供电设备的结构示意图。参考图1，一种POE供电设备，包括外部供电端口100、升压模块200、电压输出端口300、数据采集端口400和数据传输端口500；外部供电端口100的一端用于外接电源；外部供电端口100的另一端、升压模块200与电压输出端口300的一端依次连接；且升压模块200连接数据传输端口500；数据采集端口400通过数据传输端口500连接电压输出端口300的一端；电压输出端口300的另一端用于连接受电设备；升压模块200将电源的电压升压至预设的电压，并将预设的电压传输至电压输出端口300为受电设备供电。

具体而言，POE(Power Over Ethernet，以太网供电技术)是指在现有的以太网Cat.5布线基础架构上，为部分基于IP的终端设备传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术，POE技术广泛应用于网络监控、无线局域网等领域。

所述电源连接外部供电端口100的输入端外接电源，为升压模块200提供初始电压(即电源的电压)，通常情况下初始电压为5V。所述预设的电压为升压模块200需要将初始电压进行升压处理后得到的电压；其中预设的电压为用户预先设置的电压，通常是根据受电设备的需求进行设置。可选的，预设的电压为48V。

在本实施例中，外部供电端口100接受电源的电压，并输出至升压模块200，升压模块200对电源的电压进行升压处理，升压至预设的电压，然后采用预设的电压通过电压输出端口300为受电设备进行供电。另外，数据采集端口400用于采集数据信号，数据传输端口500用于传输数据信号；最后通过电压输出端口300将数据信号传输至受电设备。

上述POE供电设备包括外部供电端口100、升压模块200、电压输出端口300、数据采集端口400和数据传输端口500，外部供电端口300的一端连接电源、另一端连接升压电路200，升压电路200对外部供电端口100的输出电压(即电源的电压)进行升压，然后将升压后的电压输出至电压输出端口300，通过电压输出端口300对受电设备进行充电，该POE供电设备具有专用的连续电源，可为受电设备供应安全且平稳的电力；另外，该设备还可以采用数据采集端口和数据传输端口来为受电设备传输数据，有效保证数据传输通畅高效。

在其中一个实施例中，升压模块200为DC-DC升压模块。

具体地，升压模块200为DC-DC升压模块，DC-DC升压模块低功耗、高转化速效率、体积小等特征。其中DC-DC(Direct Current-Direct Current)，表示直流电源-直流电源。可选的，DC-DC升压模块为低压差(LDC)线性稳压器的DC-DC转换器、基于电容储能的电荷泵的DC-DC转换器和基于电感储能的DC-DC转换器。

在其中一个实施例中，如图2所示，DC-DC升压模块200包括滤波整流电路201、交流抑制电路202、电流放大电路203以及升压电路204；滤波整流电路201的一端连接外部供电端口100的另一端，滤波整流电路201的另一端通过交流抑制电路202连接电流放大电路203的一端；升压电路204的一端连接外部供电端口100的另一端，升压电路204的另一端连接电流放大电路203的一端；电流放大电路203的另一端分别连接电压输出端口300的一端和数据传输端口500。

具体地，DC-DC升压模块200包括滤波整流电路201、交流抑制电路202、电流放大电路203以及升压电路204；其中整流滤波电路201用于滤除电源的电压中的交流成分，降低电路中的纹波，增强电路的稳定性；交流抑制电路202用于隔交流通直流，阻止电源中的交流成分通过；升压电路204用于对电源的电压进行升压，然后将升压后的电压进行输出；电流放大电路203用于是增加升压后的电流，从而提高升压电路的输出功率。可选的，升压电路204为输出电压可调的升压电路。上述DC-DC升压模块转换效果高，且输出电压可调，因此，使得POE供电设备可以为不同类型的受电设备进行供电。

在其中一个实施例中，如图2所示，DC-DC升压模块200还包括电源指示电路205；滤波整流电路201的一端和升压电路204的一端分别通过电源指示电路205连接外部供电端口100的另一端。

具体而言，DC-DC升压模块200还包括电源指示电路205；电源指示电路205用于指示外接电源是否正常，当电源供电正常时，电源指示电路205中的灯亮起。上述的电源指示电路205方便用户判断外接电源以及外部供电端口是否正常，在设备出现问题(即故障)时，及时查找问题并进行修复。

在其中一个实施例中，如图2所示，DC-DC升压模块200还包括电源保护电路206；电流放大电路203的另一端和升压电路204的另一端分别通过电源保护电路206连接电压输出端口300的一端。

具体的，DC-DC升压模块200还包括电源保护电路206，其中电源保护电路206设置在电流放大电路203、升压电路204与电压输出端口300之间，电源保护电路206用于防止电源反接时，烧坏DC-DC升压模块中的电路。

在其中一个实施例中，如图2所示，DC-DC升压模块200还包括电压浪涌抑制电路207；电源保护电路206通过电压浪涌抑制电路207连接电压输出端口300的一端。

具体地，DC-DC升压模块200还包括电压浪涌抑制电路207，其中电压浪涌抑制电路207设置在电源保护电路206和电压输出端口300之间，电压浪涌抑制电路207用于防止瞬间的电压浪涌损坏DC-DC升压模块中的电路。

为了便于理解本实用新型实施例中的DC-DC升压模块，给出一个更详细的实施例。如图3所示，DC-DC升压模块200包括滤波整流电路201、交流抑制电路202、电流放大电路203、升压电路204、电源指示电路205、电源保护电路206以及电压浪涌抑制电路207；其中电源指示电路205包括第一电阻R1和LED灯D1，电源供电正常时，LED灯D1亮起；滤波整流电路201包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4，用于滤除电源中的交流成分，降低电路中的纹波，增强电路的稳定性；交流抑制电路202包括第一电感L1，其作用是隔交流通直流，阻止电源中的交流成分通过；电流放大电路203包括器件U1，其中器件U1为MOS管，其作用是增加升压后的电流，提高升压电路的输出功率；升压电路204包括升压器件U2、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11和第十二电阻R12，第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11，其中第六电阻R6和第十电阻R10为升压器件U2的反馈端，调节R7和R10的比例即可调节输出的电压；电源保护电路206包括第二二极管D2和第三二极管D3，具有保护功能防止电源反接烧坏电路；电压浪涌抑制电路207包括瞬态抑制二极管D4、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14，其中D4、C12、C13和C14配合形成环路，防止瞬间的电压浪涌损坏电路。

具体地，R1的一端分别外接电源(图中的5V，即与外部供电端口10连接)、C1的一端、C2的一端、C3的一端和C4的一端，R1的另一端通过LED灯D1接地，且R1的另一端连接D1的正极；C1的另一端、C2的另一端、C3的另一端和C4的另一端接地；R2的一端连接R1的一端，R2的另一端通过R3接地，U2的DIS/EN端连接在R2和R3之间，U2的RC端通过R4连接R1的一端，且通过C5接地；U2的SS端依次通过C6、R5接地；U2的COMP端依次通过C7、R6、R7接地，且依次通过C8、R7接地；U2的FB端通过R7接地；U2的VDD端连接L1的一端，且通过C9接地；U2的VBP端通过C10接地；U2的GDRV端通过R8连接U1的G极；U2的ISNS端通过C11接地，且通过R10接地，且连接D3正极，U2的GND和PE端分别接地；U1的S极通过R9接地，且通过R11连接D3正极；U1的D极分别连接L1的另一端、D2的正极；R12的一端分别连接D2负极、D3负极、电压输出端口300(即图中48V)，D4正极、C12的一端、C13的一端以及C14的一端，R12的另一端接地；D4负极、C12的另一端、C13的另一端以及C14的另一端接地。

在其中一个实施例中，数据采集端口400和数据传输端口500为RJ45LAN端口。

具体地，数据采集端口400和数据传输端口500为RJ45LAN端口；其端口的结构如图4所示。采用上述端口可以快速传输数据信号。

在其中一个实施例中，电压输出端口300为RJ45POE端口。

具体地，电压输出端口300为RJ45POE端口；其端口的结构如图5所示。采用上述端口可以快速传输数据信号以及为受电设备进行供电。

在其中一个实施例中，外部供电端口100为输出电压为5V的充电桩。

具体地，外部供电端口100为输出电压为5V的充电桩；其端口的结构如图6所示，其中图6仅仅只是一个示意图，具体结构可以变化。充电桩为日常生活中常见的一种设备，在新能源基础设施系统中，常被由于来给汽车、电动摩托车等充电，使用非常方便。

基于上述的POE供电设备，本实用新型还提供了一种POE供电系统。

如图7所示，一种POE供电系统，包括外部供电端口100、升压模块200、电压输出端口300、数据采集端口400、数据传输端口500和受电设备20；外部供电端口100、升压模块200、电压输出端口300和受电设备20依次连接，且外部供电端口100外接电源；数据采集端口400通过数据传输端口500连接电压输出端口300；且升压模块200连接数据传输端口500；升压模块200将电源的电压升压至预设的电压，并将预设的电压传输至电压输出端口300为受电设备20供电。

具体的，外部供电端口100、升压模块200、电压输出端口300、数据采集端口400和数据传输端口500一起组成了POE供电设备10，为受电设备20提供电力；所述受电设备20包括电动汽车、电动摩托车、网络监控设备等。

上述的POE供电系统因采用了上述POE供电设备，如此，该POE供电系统，可为受电设备供应安全且平稳的电力，且能有效保证数据传输通畅与高效。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。