特許 6418058 受電装置、給電システム及び給電方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6418058

(24)【登録日】2018年10月19日

(45)【発行日】2018年11月7日

(54)【発明の名称】受電装置、給電システム及び給電方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/28 20060101AFI20181029BHJP

   G06F 1/26 20060101ALI20181029BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20181029BHJP

   H02J 9/00 20060101ALI20181029BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20181029BHJP

   H02J 1/10 20060101ALI20181029BHJP

   H04L 29/00 20060101ALI20181029BHJP

【ＦＩ】

   G06F1/28 Z

   G06F1/26 F

   H02J7/34 B

   H02J9/00

   H02J13/00 B

   H02J1/10

   H04L13/00 T

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-96710(P2015-96710)

(22)【出願日】2015年5月11日

(65)【公開番号】特開2016-212689(P2016-212689A)

(43)【公開日】2016年12月15日

【審査請求日】2018年2月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100180275

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 倫太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100161861

【弁理士】

【氏名又は名称】若林 裕介

(74)【代理人】

【識別番号】100090620

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 宣幸

(72)【発明者】

【氏名】田副 靖宏

【審査官】 白石 圭吾

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５２９４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−６０１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２３０１９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １／２６

Ｇ０６Ｆ １／２８

Ｈ０２Ｊ １／１０

Ｈ０２Ｊ ７／３４

Ｈ０２Ｊ ９／００

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｈ０４Ｌ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の通信ケーブルのいずれかから電力供給を受ける受電装置において、
上記通信ケーブルからの供給電力に基づいて蓄電すると共に、上記通信ケーブルからの供給電力値を確認する、上記通信ケーブル毎の複数の受電確認手段と、
上記複数の受電確認手段からの電力和を供給する電力和供給手段と、
電力が供給される上記通信ケーブルの上記受電確認手段により異常検出されると、電力供給元に対して電源断通知信号を通知する電源断通知手段と
を備えることを特徴とする受電装置。

【請求項2】

上記各受電確認手段が、
上記通信ケーブルからの供給電力に基づいて電力を保持する電力保持部と、
上記通信ケーブルから供給される電力値を監視する電源監視部と
を有し、
上記電力保持部が、保持電力を上記電力和供給手段に出力するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の受電装置。

【請求項3】

上記電源断通知手段が、上記電力が供給される上記通信ケーブル以外の通信ケーブルを通じて、電力供給元に上記電源断通知信号を通知するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の受電装置。

【請求項4】

電力供給元の給電装置と通信する通信手段と、
上記電源断通知手段から取得した上記電源断通知信号を所定のタイミングで上記通信手段に与えて、上記電力供給元の給電装置に送信させる電源断通知信号挿入手段と
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の受電装置。

【請求項5】

それぞれ接続する通信ケーブルを介して電力を供給する複数の給電手段と、
複数の通信ケーブルのいずれかから電力供給を受ける受電手段と、
上記複数の給電手段のうちいずれかの給電手段を電力供給元として切替制御を行なう切替制御手段と
を備え、
上記受電手段が、
上記通信ケーブルからの供給電力に基づいて蓄電すると共に、上記通信ケーブルからの供給電力値を確認する、上記通信ケーブル毎の複数の受電確認手段と、
上記複数の受電確認手段からの電力和を供給する電力和供給手段と、
電力が供給される上記通信ケーブルの上記受電確認手段により異常検出されると、上記切替制御手段に対して電源断通知信号を通知する電源断通知手段と
を備えることを特徴とする給電システム。

【請求項6】

それぞれ接続する通信ケーブルを介して電力を供給する複数の給電手段と、
複数の通信ケーブルのいずれかから電力供給を受ける受電手段と、
上記複数の給電手段のうちいずれかの給電手段を電力供給元として切替制御を行なう切替制御手段と
を備え、
上記受電手段は、
上記通信ケーブル毎の複数の受電確認手段が、上記通信ケーブルからの供給電力に基づいて蓄電すると共に、上記通信ケーブルからの供給電力値を確認し、
電力和供給手段が、上記複数の受電確認手段からの電力和を供給し、
電源断通紙手段が、電力が供給される上記通信ケーブルの上記受電確認手段により異常検出されると、上記切替制御手段に対して電源断通知信号を通知する
ことを特徴とする給電方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、受電装置、給電システム及び給電方法に関し、例えば、ＰｏＥ（Power Over Ethernet；Ethernetは登録商標）により電力を受電する受電装置に適用し得るものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、機器への供給電力を確保するために、機器と機器との間の通信ケーブルを通じて、一方の機器から他方の機器に電力を供給するＰｏＥ技術がある。

【0003】

ＰｏＥ技術は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆやＩＥＥＥ８０２．３ａｔ（ＰｏＥ Ｐｌｕｓ）において標準化技術として規格されている。また、給電装置から安定して受電装置に電力供給するために、給電装置と受電装置との間を複数の通信ケーブルで接続して多系統の給電構成を設け、多系統のＰｏＥ給電経路を切り替えることがなされている。

【0004】

従来、多系統のＰｏＥ給電経路の切替技術として特許文献１に記載される技術がある。特許文献１の記載技術は、電力線と、電力供給を共用する通信線との２つの給電方式をそれぞれ２系統ずつ備え、４系統から２系統を選択する制御を行なうものである。これにより、いずれの１系統に異常が生じても継続して受電装置に電力供給することができる。

【0005】

この場合、受電装置は、常に２系統から電力供給されるため、２系統から供給される電力値の合計値が最大電力値となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−２５３３０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上述した特許文献１の記載技術を用いて電力供給を行う場合、以下のような課題が生じ得る。

【0008】

特許文献１の記載技術は、電力線からの電流監視を行ない、電流（負荷）異常の検出に基づいてＰｏＥ給電経路を切り替えている。しかし、特許文献１には、異常発生時から異常検出時までの時間と、異常検出時からＰｏＥ給電経路の切り替わるまでの時間とに対する対処が記載されていない。そのため、異常発生時からＰｏＥ給電経路が切り替わるまでの間、受電装置は、電源断、又は、給電装置からの供給電力値が半減して電源断相当となることが生じ得る。

【0009】

また、特許文献１の記載技術は、４系統という多くの接続構成が必要となる。そのため、多くの通信ケーブルが必要となり、通信ケーブルに係る費用が高くなる。また、複雑な配線となるため、配線場所の確保や設置工事の手間が複雑となり得る。

【0010】

さらには、ＰｏＥ給電の性能は標準規格されているが、受電装置は２系統の経路から供給された電力値の合計値を最大電力値としている。そのため、給電側の給電能力は、標準規格されている電力値の半分程度でまかなえることになる。従って、給電側の給電能力は十分に発揮させていない。また例えば、給電側の電力値を半分に固定してしまうと、標準規格を満足できなくなるため、汎用性がそこなわれることになる。

【0011】

そのため、異常発生時から給電経路の切り替えまでの間に、受電装置への電源断を回避することができ、かつ、配線をより簡単にして配線設置に係る負荷を軽減することができる受電装置、給電システム及び給電方法が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0012】

かかる課題を解決するために、第１の本発明に係る受電装置は、複数の通信ケーブルのいずれかから電力供給を受ける受電装置において、（１）通信ケーブルからの供給電力に基づいて蓄電すると共に、通信ケーブルからの供給電力値を確認する、通信ケーブル毎の複数の受電確認手段と、（２）複数の受電確認手段からの電力和を供給する電力和供給手段と、（３）電力が供給される通信ケーブルの受電確認手段により異常検出されると、電力供給元に対して電源断通知信号を通知する電源断通知手段とを備えることを特徴とする。

【0013】

第２の本発明に係る給電システムは、（１）それぞれ接続する通信ケーブルを介して電力を供給する複数の給電手段と、（２）複数の通信ケーブルのいずれかから電力供給を受ける受電手段と、（３）複数の給電手段のうちいずれかの給電手段を電力供給元として切替制御を行なう切替制御手段とを備え、受電手段が、通信ケーブルからの供給電力に基づいて蓄電すると共に、通信ケーブルからの供給電力値を確認する、通信ケーブル毎の複数の受電確認手段と、複数の受電確認手段からの電力和を供給する電力和供給手段と、電力が供給される通信ケーブルの受電確認手段により異常検出されると、切替制御手段に対して電源断通知信号を通知する電源断通知手段とを備えることを特徴とする。

【0014】

第３の本発明に係る給電方法は、（１）それぞれ接続する通信ケーブルを介して電力を供給する複数の給電手段と、（２）複数の通信ケーブルのいずれかから電力供給を受ける受電手段と、（３）複数の給電手段のうちいずれかの給電手段を電力供給元として切替制御を行なう切替制御手段とを備え、受電手段は、通信ケーブル毎の複数の受電確認手段が、上記通信ケーブルからの供給電力に基づいて蓄電すると共に、通信ケーブルからの供給電力値を確認し、電力和供給手段が、複数の受電確認手段からの電力和を供給し、電源断通紙手段が、電力が供給される通信ケーブルの受電確認手段により異常検出されると、切替制御手段に対して電源断通知信号を通知することを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、異常発生時から給電経路の切り替えまでの間に、受電装置への電源断を回避することができ、かつ、配線をより簡単にして配線設置に係る負荷を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１の実施形態に係る給電装置及び受電装置の接続構成と内部構成を示す構成図である。

【図2】第１の実施形態に係る給電システムの構成を示す構成図である。

【図3】第２の実施形態に係る給電装置及び受電装置の接続構成と内部構成を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明に係る受電装置、給電システム及び給電方法の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0018】

第１の実施形態は、電力供給を通信線と共用しない通信ケーブルを用いた場合の給電システムに、本発明を適用する場合を例示する。

【0019】

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図２は、第１の実施形態に係る給電システムの構成を示す構成図である。図２において、第１の実施形態に係る給電システム１００は、機器１０、機器２０、２本の通信ケーブル３１及び３２を有する。

【0020】

機器１０及び機器２０は通信ケーブル３１及び３２で接続されており、給電システム１００は、通信ケーブル３１及び３２により２系統のＰｏＥ給電経路のいずれかの経路に切り替えて、機器１０から機器２０に対してＰｏＥ給電を行う。

【0021】

機器１０は、ＰｏＥ給電を行う給電装置１を備えており、又機器２０は、給電装置１から電力の供給を受ける受電装置２を備えている。

【0022】

なお、第１の実施形態に係るＰｏＥ給電は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆやＩＥＥＥ８０２．３ａｔ（ＰｏＥ Ｐｌｕｓ）で規定されている標準化技術を適用する場合を例示する。

【0023】

通信ケーブル３１及び３２は、ツイストペアケーブル等を適用することができ、例えば、標準規格を満たしたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブルを用いることができる。なお、第１の実施形態では、通信ケーブル３１及び３２が、電力供給を通信線と共用しないＥｔｈｅｒｎｅｔケーブルを適用する場合を例示する。

【0024】

機器１０は、通信ケーブル３１及び３２を介して機器２０と接続して、機器２０に向けて電力を供給するものである。また、機器１０は、対応する機器２０との間で通信処理を行う通信装置５１を有する。機器１０は、特に限定されるものではなく給電側の機器を広く適用することができ、例えば、スイッチング装置やルータ等のネットワーク機器、サーバ、コンピュータ等を広く適用できる。

【0025】

機器２０は、通信ケーブル３１及び３２を介して機器１０と接続して、機器１０から電力供給を受けるものである。また、機器１０は、対応する機器１０との間で通信処理を行う通信装置５２を有する。機器２０は、特に限定されるものではなく受電側の機器を広く適用することができ、例えば、スイッチング装置やルータ等のネットワーク機器、電話機（ＩＰ電話機等を含む。）、アクセスポイント、パーソナルコンピュータ、ネットワークカメラ等を広く適用できる。

【0026】

図１は、第１の実施形態に係る給電装置１及び受電装置２の接続構成と内部構成を示す構成図である。なお、図１では、２系統のＰｏＥ給電の二重化を構成しており、第１の系統の給電経路を「０（０系）」、第２の系統の給電経路を「１（１系）」として表わしている。

【0027】

まず、給電装置１の内部構成を説明する。給電装置１は、給電部１１−１及び１１−２、給電経路切替制御部１２を有する。

【0028】

給電部１１−１は、通信ケーブル３１を介して受電装置２に電力を供給するものである。また、給電部１１−２は、通信ケーブル３１を介して受電装置２に電力を供給するものである。

【0029】

給電部１１−１及び給電部１１−２は、給電経路切替制御部１２と接続しており、給電経路切替制御部１２の制御により、給電部１１−１又は給電部１１−２のいずれかが受電装置２に対して給電する。

【0030】

給電経路切替制御部１２は、通信ケーブル３１及び通信ケーブル３２と接続しており、通信ケーブル３１又は通信ケーブル３２のいずれかから受信した電源断通知パケットに基づいて、給電部１１−１又は給電部１１−２に対して給電を指示するものである。つまり、給電経路切替制御部１２は、電源断通知パケットを受信すると、現在運用状態の給電経路から待機状態の給電経路への経路切替を行うため、給電部１１−１及び給電部１１−２に切替信号を通知する。

【0031】

より具体的には、例えば、図１において、運用状態の給電経路が通信ケーブル３１を介した給電部１１−１による給電経路であるとする。この場合、受電装置２において異常が検出されると、受電装置２は、現在待機状態の通信ケーブル３２を通じて電源断通知パケットを送信する。給電経路切替制御部１２は、待機状態にある通信ケーブル３２を通じて電源断通知パケットを受信すると、現在給電している給電部１１−１に対して給電停止の旨の切替信号を通知し、現在給電していない給電部１１−２に対して給電開始の旨の切替信号を通知する。このように、給電経路切替制御部１２は、電源断通知パケットの受信に基づいて、給電部１１−１及び１１−２に給電経路を切り替える切替信号を通知する。

【0032】

次に、受電装置２の内部構成を説明する。受電装置２は、電源断監視部２１−１及び２１−２、電源保持部２２−１及び２２−２、電源断通知部２３、和回路２４を有する。

【0033】

電源断監視部２１−１は、通信ケーブル３１と接続しており、通信ケーブル３１から供給される受信電力値を監視するものである。また、電源断監視部２１−１は、通信ケーブル３１から通電された電力を、和回路２４に供給する。さらに、電源断監視部２１−１は、通信ケーブル３１からの受信電力値が規定値以下になるなどの異常を検出すると、電源断通知部２３に対して異常検出信号を通知する。電源断監視部２１−１による監視方法は、種々の方法を適用することができ、例えば、通信ケーブル３１の電圧値が規定値以下となるか否かを監視するようにしても良いし、また例えば、通信ケーブル３１を流れる電流値が規定値以下となるか否かを監視する等の方法がある。

【0034】

電源保持部２２−１は、通信ケーブル３１と接続しており、通信ケーブル３１から供給される電力を一時的に蓄えて、和回路２４に電力を供給するものである。電源保持部２２−１は、例えば、コンデンサ、蓄電池などを適用することができる。ここで、電源保持部２２−１は、電源監視部２１−１による異常検出時から、給電装置１における給電経路の切り替えまでに要する時間以上の時間（以下、切替所要時間とも呼ぶ。）に亘って、和回路２４に電力を供給する。また、切替所要時間に亘って電源保持部２２−１が和回路２４に供給する電力値は、受電装置２の電源断を回避する電力値以上であることが望ましい。

【0035】

電源断監視部２１−２は、通信ケーブル３２と接続しており、通信ケーブル３２から供給される受信電力値を監視するものである。電源断監視部２１−２は、接続している通信ケーブルが異なるのみであり、基本的には、電源断監視部２１−１と同一の構成である。

【0036】

電源保持部２２−２は、通信ケーブル３２と接続しており、通信ケーブル３２から供給される電力を一時的に蓄えて、和回路２４に電力を供給するものである。電源保持部２２−２は、接続している通信ケーブルが異なるのみであり、基本的には、電源保持部２２−１と同一の構成である。

【0037】

和回路２４は、２系統の給電経路と接続しており、２系統のそれぞれの供給経路から供給される電力の電力和を、機器２０に供給するものである。つまり、和回路２４は、一方の系統の電源断監視部２１−１及び電源保持部２２−１と、他方の系統の電源断監視部２１−２及び電源保持部２２−２と、電源断通知部２３と接続しており、電源断監視部２１−１及び電源保持部２２−１と、電源断監視部２１−２及び電源保持部２２−２と、電源断通知部２３とからの電力和を出力する。これにより、給電経路が切り替わったときでも、和回路２４が電力和を出力するため、機器２０に安定して電源電力を出力できる。

【0038】

電源断通知部２３は、電源断監視部２１−１及び電源断監視部２１−２と、通信ケーブル３１及び通信ケーブル３２と接続している。電源断通知部２３は、電源断監視部２１−１又は電源断監視部２１−２から異常検知信号を取得すると、給電装置１に異常を通知するために、現在待機状態にある給電経路の通信ケーブルに、電源断通知パケットを送信するものである。

【0039】

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態に係る給電システム５におけるＰｏＥ給電の動作を、図１を参照して詳細に説明する。

【0040】

（Ａ−２−１）給電部（０）１１−１が正常に給電している場合
まず、給電部１１−１が通信ケーブル３１を経由して、受電装置２に電力５０１を供給する。このとき、給電装置１では、給電経路切替制御部１２は、給電部１１−１に対して給電を指示しており、給電部１１−２に対しては給電停止を指示している。つまり、給電部１１−１のみが通信ケーブル３１を介して通電しており、給電部１１−２は待機状態にある。

【0041】

受電装置２では、通信ケーブル３１を通じて供給される電力５０１が、電源断監視部２１−１及び電源保持部２２−１に供給され、電源断監視部２１−１及び電源保持部２２−１からの電力が和回路２４に供給される。なお、電源断通知部２３も通信ケーブル３１に接続していることから、電源断通知部２３にも電力が供給される。従って、電源断通知部２３を介する電力も、和回路２４に供給される。

【0042】

通信ケーブル３１を介した給電が正常になされている間、電源保持部２２−１は、通信ケーブル３１を介して電力５０１が供給されている。このとき、電源保持部２２−１は供給される電力を蓄える。

【0043】

また、和回路２４では、２系統の両方の給電経路からの電力を受けており、それらの電力和を、機器２０内部に出力している。

【0044】

ここで、電源断監視部２１−１では、通信ケーブル３１を通じて供給される受信電力値を監視している。例えば受信電力値が規定値以下となるか否かを監視している。なお、例えば受信電力値が規定値を超えている等のように、給電が正常に行なわれている場合、電源断監視部２１−１は、電源断通知部２３への信号通知は行なわない。

【0045】

（Ａ−２−２）給電部（０）１１−１の給電中に異常が発生した場合の給電経路切替処理
給電部１１−１が通信ケーブル３１を経由して受電装置２に電力を供給している。受電装置２において、電源断監視部２１−１は、受信電力値が規定値以下となる等のように異常を検出すると、電源断監視部２１−１は、電源断通知部２３に対して異常検出信号５０２を通知する。

【0046】

電源断通知部２３において、異常検出信号５０２が通知されると、電力５０１が供給されている系統とは別の系統の通信ケーブルに、電源断通知パケット５０３が送信される。

【0047】

つまり、この例の場合、電源断通知部２３は、通信ケーブル３１を通じて給電されているため、別の系統の通信ケーブル３２に、電源断通知パケット５０３を送信する。これは、電力供給の異常の原因は種々考えられるが、例えば、通信ケーブルの異常等も考えられる。このような場合に、給電している系統の通信ケーブル（この例の場合、通信ケーブル３１）に、電源断通知パケット５０３を送信しても、給電装置１側に電源断を通知することができず、給電経路の切り替えを行うことができない場合も生じ得る。従って、第１の実施形態では、電源断通知部２３は、別の系統の通信ケーブル３２に、電源断通知パケット５０３を送信する。

【0048】

給電装置１では、通信ケーブル３２から電源断通知パケット５０３が給電経路切替制御部１２に受信されると、給電経路切替制御部１２は、給電部１１−２に対して給電を開始する切替信号を通知し、給電部１１−１に対して給電を停止する切替信号を通知する。これにより、給電部１１−１からの給電が停止し、給電部１１−２による通信ケーブル３２を介した給電が開始する。

【0049】

また、受電装置２における異常検出時から給電部１１−２による給電経路の切り替えまでの間、受電装置２では、通信ケーブル３１からの電力５０１を蓄電している電源保持部２２−１が、蓄電した電力を和回路２４に出力する。つまり、例えばコンデンサ等の蓄電機能を有する電源保持部２２−１が、異常検出時から給電経路の切り替えまでの間に、蓄電した電力を和回路２４に出力することで、電源断を回避することができる。

【0050】

ここで、電源断通知部２３が送信する電源断通知パケットは、データ不要のパケット長の短い短パケットとすることができる。例えばイーサネット（登録商標）での１Ｇｂｐｓ通信だと１μｓ以下で、電源断通知部２３は電源断通知パケットを送信することができる。

【0051】

そのため、電源断通知パケットの送受信や給電経路の切替制御に係る時間を考慮しても、コンデンサ等の蓄電機能を有する電源保持部２２−１が電力を保持（蓄電）する時間は数ｍｓ〜数十ｍｓ程度とすることが望ましい。

【0052】

また、給電経路の切り替えがなされ、給電部１１−２による通信ケーブル３２を介した電力が電源断監視部２１−２及び電源保持部２２−２を通して和回路２４に出力される。これにより、和回路２４は、切り替え前の電源保持部２２−１からの電力と、切り替え後の電源断監視部２１−２及び電源保持部２２−２からの電力と、電源断通知部２３からの電力との電力和を出力する。これにより、異常検出時から給電経路の切り替えまでの間の受電装置２における電源断を回避できる。

【0053】

なお、給電経路が切り替えられるが、切り替え前の電源保持部２２−１に保持される電力が蓄電されている間は、電源保持部２２−１と、電源保持部２２−２の両系統から和回路２４に電力が出力される。

【0054】

（Ａ−２−３）給電部（１）１１−２で正常に給電している場合
給電部１１−２が通信ケーブル３２を経由して、受電装置２に電力５１１を供給する。このとき、給電装置１では、給電経路切替制御部１２は、給電部１１−１に対して給電停止を指示しており、給電部１１−２に対しては給電開始を指示している。つまり、給電部１１−２のみが通信ケーブル３１を介して通電しており、給電部１１−１は待機状態にある。

【0055】

受電装置２では、通信ケーブル３２を通じて供給される電力５１１が、電源断監視部２１−２及び電源保持部２２−２に供給され、電源断監視部２１−２及び電源保持部２２−２からの電力が和回路２４に供給される。なお、電源断通知部２３も通信ケーブル３２に接続していることから、電源断通知部２３にも電力が供給される。従って、電源断通知部２３を介する電力も、和回路２４に供給される。

【0056】

通信ケーブル３２を介した給電が正常になされている間、電源保持部２２−２は、通信ケーブル３２を介して電力５１１が供給されている。このとき、電源保持部２２−２は供給される電力を蓄える。

【0057】

また、和回路２４では、２系統の両方の給電経路からの電力を受けており、それらの電力和を、機器２０内部に出力している。

【0058】

ここで、電源断監視部２１−２では、通信ケーブル３２を通じて供給される受信電力値を監視している。例えば受信電力値が規定値以下となるか否かを監視している。なお、例えば受信電力値が規定値を超えている等のように、給電が正常に行なわれている場合、電源断監視部２１−２は、電源断通知部２３への信号通知は行なわない。

【0059】

（Ａ−２−４）給電部（１）１１−２の給電中に異常が発生した場合の給電経路切替処理
給電部１１−２が通信ケーブル３２を経由して受電装置２に電力５１１を供給している。受電装置２において、電源断監視部２１−２は、受信電力値が規定値以下となる等のように異常を検出すると、電源断監視部２１−２は、電源断通知部２３に対して異常検出信号５１２を通知する。

【0060】

電源断通知部５において、異常検出信号５１２が通知されると、電力５１１が供給されている系統とは別の系統の通信ケーブルに、電源断通知パケット５１３が送信される。

【0061】

つまり、この例の場合、電源断通知部５は、通信ケーブル３２を通じて給電されているため、別の系統の通信ケーブル３１に、電源断通知パケット５１３を送信する。この場合も、電源断通知部２３は、別の系統の通信ケーブル３１に、電源断通知パケット５１３を送信する。

【0062】

給電装置１では、通信ケーブル３１から電源断通知パケット５１３が給電経路切替制御部１２に受信されると、給電経路切替制御部１２は、給電部１１−１に対して給電を開始する切替信号を通知し、給電部１１−２に対して給電を停止する切替信号を通知する。これにより、給電部１１−２からの給電が停止し、給電部１１−１による通信ケーブル３１を介した給電が開始する。

【0063】

ここで、受電装置２における異常検出時から給電部１１−１による給電経路の切り替えまでの間、受電装置２では、通信ケーブル３２からの電力を蓄電している電源保持部２２−２が、蓄電した電力を和回路２４に出力する。つまり、例えばコンデンサ等の蓄電機能を有する電源保持部２２−２が、異常検出時から給電経路の切り替えまでの間に、蓄電した電力を和回路２４に出力することで、電源断を回避することができる。

【0064】

また、給電経路の切り替えがなされ、給電部１１−１による通信ケーブル３１を介した電力が電源断監視部２１−１及び電源保持部２２−１を通して和回路２４に出力される。これにより、和回路２４は、切り替え前の電源保持部２２−２からの電力と、切り替え後の電源断監視部２１−１及び電源保持部２２−１からの電力と、電源断通知部２３からの電力との電力和を出力する。これにより、異常検出時から給電経路の切り替えまでの間の受電装置２における電源断を回避できる。

【0065】

なお、給電経路が切り替えられるが、切り替え前の電源保持部２２−２に保持される電力が蓄電されている間は、電源保持部２２−２と、電源保持部２２−１の両系統から和回路２４に電力が出力される。

【0066】

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、電力供給は給電部による１系統が電力異常になった場合、別系統で接続されている通信ケーブルを経由して給電装置に通知することで、自動的に給電元を切り替えることができる。

【0067】

また、第１の実施形態によれば、給電元を切り替える際、受電装置側において一時的に蓄電機能素子で電力保持するため、給電切替を無瞬断で実施することができる。

【0068】

さらに、第１の実施形態によれば、電力供給と通信線は別であるため、通信に影響を及ぼさず、電力異常を給電装置に通知することが可能である。

【0069】

また、第１の実施形態によれば、供給中の通信ケーブルとは別系統の通信ケーブルで異常を通知し、給電元を切り替えるため、電力だけではなく通信ケーブル抜けや切断などの異常時も切替が可能である。

【0070】

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明に係る受電装置、給電システム及び給電方法の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0071】

第２の実施形態は、電力供給を通信線と共用する通信ケーブルを用いた場合の給電システムに、本発明を適用する場合を例示する。

【0072】

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図３は、第２の実施形態に係る給電装置１及び受電装置２の接続構成と内部構成を示す構成図である。なお、図３では、２系統のＰｏＥ給電の二重化を構成しており、運用状態にある給電経路を「０（０系）」、待機状態にある給電経路を「１（１系）」として表わしている。

【0073】

図３において、給電装置１は、給電部１１−１及び１１−２、給電経路切替制御部１２、通信部１３−１及び通信部１３−２を有する。また、受電装置２は、電源断監視部２１−１及び２１−２、電源保持部２２−１及び２２−２、電源断通知部２３、和回路２４、通信部２５−１及び２５−２、電源断通知パケット挿入部２６−１及び２６−２を有する。

【0074】

第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、電源断通知パケット５０３又は５１３を、通常の通信と同じように通信ケーブル３１又は３２を使用して送受信する点にある。

【0075】

受電装置２は、第１の実施形態に係る図１の構成要素に加えて、電源断通知パケット挿入部２６−１及び２６−２と、通信部２５−１及び２５−２とを有する。

【0076】

電源断通知パケット挿入部２６−１は、電源断通知部２３から電源断通知パケット５１３を取得し、通常の通信と送信タイミングを調整して、取得した電源断通知パケット５１３を通信部２５−１に与える。

【0077】

通信部２５−１は、電源断通知パケット挿入部２６−１から取得した電源断通知パケット５１３を、通信装置５２に与える。つまり、受電装置２の通信装置５２は、給電装置１の通信装置５１と通信することができるため、通信部２５−１は、給電装置１の通信部１３−１に電源断通知パケット５１３を送信することができる。

【0078】

電源断通知パケット挿入部２６−２は、電源断通知部２３から電源断通知パケット５０３を取得し、通常の通信と送信タイミングを調整して、取得した電源断通知パケット５０３を通信部２５−２に与える。

【0079】

通信部２５−２は、電源断通知パケット挿入部２６−２から取得した電源断通知パケット５０３を、通信装置５２に与える。この場合も、通信部２５−２は、通信装置５２を通じて、通常の通信により給電装置１の通信部１３−２に電源断通知パケット５０３を送信することができる。

【0080】

給電装置１は、当該給電装置１の通信装置５１との間でパケットの授受を行う通信部１３−１及び通信部１３−２を有する。

【0081】

ここで、給電装置１の通信部１３−１と、受電装置２の通信部２５−１とは、電力供給と同時に同じ通信ケーブル３１と接続している。また、別系統である、給電装置１の通信部１３−２と、受電装置２の通信部２５−２とは、電力供給と同時に同じ通信ケーブル３２と接続している。

【0082】

（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態に係る給電システム５におけるＰｏＥ給電の動作を、図３を参照して詳細に説明する。

【0083】

なお、給電部（０）１１−１で正常に給電している場合の処理と、給電部（１）１１−２で正常に給電している場合の処理とは、第１の実施形態と同様であるため、以下では詳細な説明を省略する。

【0084】

（Ｂ−２−１）給電部（０）１１−１の給電中に異常が発生した場合の給電経路切替処理
給電部１１−１は、通信ケーブル３１を経由して受電装置２に電力を供給している。受電装置２において、電源断監視部２１−１は、受信電力値が規定値以下となる等のように異常を検出すると、電源断監視部２１−１は、電源断通知部２３に対して異常検出信号５０２を通知する。

【0085】

異常検出信号５０２が通知されると、電源断通知部２３は電源断通知パケット５０３を送信する。

【0086】

電源断通知パケット５０３が電源断通知パケット挿入部２６−２に与えられると、電源断通知パケット挿入部２６−２は、給電装置１との間の通常の通信と送信タイミングを調整して、電源断通知パケット５０３を通信部２５−２に出力する。

【0087】

電源断通知パケット挿入部２６−２は、電源断通知パケット５０３を取得した時点で、通常の通信に係るパケットがあるか否かを判断する。

【0088】

通常の通信に係るパケットがない場合には、電源断通知パケット挿入部２６−２は、電源断通知パケット５０３を送信するようにする。また、通常の通信に係るパケットがある場合、電源断通知パケット送信部２６−２は、通常の通信に係るパケットのパケット長を閾値を用いて判断し、その判断結果に応じて、電源断通知パケット５０３の送信タイミングを調整して送信する。

【0089】

より具体的に、電源断通知パケット挿入部２６−２による送信タイミングの調整は、以下のいずれかを適用することができる。

【0090】

第１に、電源断通知パケット５０３の送信中に発生した通常の通信は、電源断通知パケット５０３の送信後に送信する。すなわち、電源断通知パケット挿入部２６−２が電源断通知パケット５０３を取得した時点で、通常の通信を行っていない場合であって、且つ、その後に通常の送信パケットがあるときには、電源断通知パケット５０３を送信した後に、通常の通信パケットを送信する。

【0091】

第２に、通常の通信を細切れにし、通常の通信パケットの間に電源断通知パケット５０３を挿入する。つまり、通信装置５２と通信装置５１との間で通信する通常の通信パケット間に、電源断通知パケット５０３を送信するようにする。例えば、通常の通信パケットのパケット長が所定値を超えるなどのように、パケット長が長い場合に、そのパケット長を分割し、その分割したパケットの間に電源断通知パケット５０３を挿入するようにする。パケット長が所定値よりもパケット長の長いパケットを含む場合には、このように、通常のパケット間に電源断通知パケット５０３を挿入することで、電源断通知パケット５０３を迅速に給電装置１に通知することができる。

【0092】

第３に、通常の通信に係るパケット送信途中でも停止し、電源断通知パケット５０３を挿入後、通常の通信に係るパケットを再送する。通常の通信が行われていなければ、電源断通知パケット５０３の送信完了まで通常の通信送信を待機する。これにより、電源断通知パケット５０３の通常の通信に係るパケットの送信よりも優先して送信することができる。

【0093】

第４に、通常の通信に係る通信パケットのパケット長が所定値以下のパケット長の短いものであれば、当該通信パケットの送信完了後、電源断通知パケット５０３を送信する。パケット長が所定値を超える長いパケットでない場合、このようにして通常の通信パケット送信の送信完了後に、電源断通知パケット５０３を送信する。

【0094】

なお、通常の通信に係るパケットのパケット長を判断するための閾値は、電源保持部２２−１により蓄電量に応じた時間に応じて決定することができる、つまり、異常検出時から給電経路の切り替えまでの間、電力を保持できる時間よりも短い時間で、電源断通知パケット５０３を給電装置１に送信できるようにする。

【0095】

電源断通知パケット５０３が給電装置１の給電経路切替制御部１２に受信された後の給電経路の切り替え処理は、第１の実施形態と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

【0096】

（Ｂ−２−２）給電部（１）１１−２の給電中に異常が発生した場合の給電経路切替処理
給電部１１−２は、通信ケーブル３２を経由して受電装置２に電力を供給している。受電装置２において、電源断監視部２１−２は、受信電力値が規定値以下となる等のように異常を検出すると、電源断監視部２１−２は、電源断通知部２３に対して異常検出信号５１２を通知する。

【0097】

異常検出信号５１２が通知されると、電源断通知部２３は電源断通知パケット５１３を送信する。

【0098】

電源断通知パケット５１３が電源断通知パケット挿入部２６−１に与えられると、電源断通知パケット挿入部２６−１は、給電装置１との間の通常の通信と送信タイミングを調整して、電源断通知パケット５１３を通信部２５−１に出力する。

【0099】

電源断通知パケット挿入部２６−１は、電源断通知パケット５１３を取得した時点で、通常の通信に係るパケットがあるか否かを判断する。

【0100】

通常の通信に係るパケットがない場合には、電源断通知パケット挿入部２６−１は、電源断通知パケット５１３を送信するようにする。また、通常の通信に係るパケットがある場合、電源断通知パケット送信部２６−１は、通常の通信に係るパケットのパケット長を閾値を用いて判断し、その判断結果に応じて、電源断通知パケット５１３の送信タイミングを調整して送信する。

【0101】

電源断通知パケット５１３が給電装置１の給電経路切替制御部１２に受信された後の給電経路の切り替え処理は、第１の実施形態と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

【0102】

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態で説明した効果に加えて、給電と通信を同じ通信ケーブルで実施することでケーブル数を減少させている。

【0103】

（Ｃ）他の実施形態
上述した第１及び第２の実施形態においても種々の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の変形実施形態にも適用できる。

【0104】

第１の実施形態、第２の実施形態において、ＰｏＥ給電により電力給電を受ける装置で、かつ、ＰｏＥを２系統使用できる装置での給電の切替への適用を説明した。しかし、給電装置は、１台の装置である必要はなく、切替制御機能をもつことで複数台の給電装置とすることが可能である。例えば給電装置が２台以上の場合は、通信ケーブルの切替機構を受電装置の外部に設置することで、第１及び第２の実施形態と同様の効果を実現できる。

【符号の説明】

【0105】

１００…給電システム、１０…機器、２０…機器、３１及び３２…通信ケーブル、１…給電装置、１１−１及び１１−２…給電部、１２…給電経路切替制御部、１３−１及び１３−２…通信部、２…受電装置、２１−１及び２１−２…電源断監視部、２２−１及び２２−２…電源保持部、２３…電源断通知部、２４…和回路、２５−１及び２５−２通信部、２６−１及び２６−２…電源断通知パケット挿入部。

【図1】

【図2】

【図3】