专利名称：电力供应设备、受电设备以及电力供应方法
技术领域：
本发明涉及一种电力供应设备、受电设备以及电力供应方法。
背景技术：
许多电子设备，例如个人计算机和游戏机等，使用AC转换器，其从商用电源中输入交流电(AC)并按照与该设备兼容的形式输出电力，用于使设备工作并对电池充电。尽管电子设备通常由直流电(DC)来运转，但每个设备的电压和电流是不同的。这样，对于每个设备来说，输出用以匹配每个设备的电力的AC转换器也是不同的。因此，即使AC转换器具有相似的形状，它们也不能互相兼容，这就出现了随着设备数量的增加AC转换器的数量也要增加的问题。
为了解决上述问题，目前已提出了一种电力总线系统，其中，向诸如电池和AC转换器等设备提供电力的电力供应模块，以及接收来自该电力供应模块的电力的耗电模块， 都连接到公共DC总线线路上(例如，如下所述的专利文献I和2)。在这种电力总线系统中， DC电流流过总线线路。而且，在该电力总线系统中，每个模块自身都被描述为一个对象，各模块的对象通过总线线路互相传输和接收信息(状态数据)。每个模块的对象基于来自另一模块的对象的请求，产生该信息(状态数据)，并将该信息作为应答数据来传输。接收到该应答数据的模块的对象能够基于所接收的应答数据的内容，来控制电力的供应和消耗。
引用列表
专利文献
PTLl :日本专利申请公开 No. 2001-306191
PTL2 :日本专利申请公开 No. 2008-123051
发明概述
技术问题
在专利参考文献I和2中公开的电力总线系统中，例如，服务器和客户机之间的全部通信都通过总线线路来执行。同时，作为电力送电方式，这里是使用磁力线等等来进行无线电力传输，并且当该电力总线系统结合了诸如无线电力传输的电力送电方式时，基于有线的传输就变得不合适了。本发明人认识到，这种传统的方法没有允许客户机设备区分不同的电力服务器，这些电力服务器会提供不同的电力形式用以将电力无线地或直接地传递到客户机设备。
图I是示出根据第一实施例的电力供应系统的结构的示意图。
图2是解释根据第一实施例的电力供应系统I所进行的电力供应处理的示意图。
图3是示出根据第一实施例的电源服务器100的结构的示意图。
图4A是示出了在总线线路10上观察到的电压变化的示意图。
图4B是示出了在总线线路10上观察到的电压变化的示意图。
图5是示出了根据第一实施例在电力供应系统1中的已接收同步分组的服务器和客户机上进行电压检测处理的流程图。图6是示出了根据第二实施例的电力供应系统2的示意图。图7是在电力服务器将电力传递给客户机用以为客户机供电之前，电力服务器和客户机之间进行通信的方法的流程图。
具体实施例方式在下文中，将参考附图对本发明的示意性实施例进行详细描述。值得注意的是，在说明书及附图中，以相同的附图标记表示的结构部件具有实质上相同的功能和结构，并省略这些结构部件的重复说明。按照以下顺序进行描述<1、第一实施例〉(1-1、电力供应系统的结构)(1-2、电力供应系统所进行的电力供应处理)(1-3、电源服务器的结构实例)(1-4、电源服务器的工作实例)<2、第二实施例>(2-1、电力供应系统的结构)(2-2、电力供应系统的工作)<3、结论〉<1、第一实施例〉(1-1、电力供应系统的结构)首先，描述根据本发明的第一实施例的电力供应系统的结构。图1是示出根据第一实施例的电力供应系统的结构的示意图。以下将使用图1来描述根据该第一实施例的电力供应系统的结构。
如图1所示，电力供应系统1被配置为包括电源服务器100和客户机200。电源服务器100和客户机200通过总线线路10互相连接，如图所示，该总线线路10可包括分离的导线。电源服务器100向客户机200提供DC电力。电源服务器100还向客户机200传输信息信号以及接收来自客户机200的信息信号。在该实施例中，电源服务器100和客户机200之间的DC电力的供应、信息信号的传输和接收，都共用总线线路10。电源服务器100被配置为包含用于传输和接收该信息信号的通信调制解调器， 用于控制电力供应的微处理器，以及用于控制DC电力输出的开关。然而，该处理器也可以是基于逻辑的设备，例如特定用途集成电路(ASIC)或可编程逻辑阵列(PLA)。客户机200接收来自电源服务器100的DC电力供应。客户机200还将信息信号传输给电源服务器100以及接收来自电源服务器100的信息信号。在图1中，示出了两个客户机200。在下面的描述中，为了方便说明，将两个客户机200区分为CLl和CL2。客户机200被配置为包含用于传输和接收信息信号的通信调制解调器，用于控制电力供应的微处理器，以及用于控制DC电力输出的开关。
在图1所示的电力供应系统1中，示出了一个电源服务器100和两个客户机200。 然而，在本发明中，电源服务器的数量和客户机的数量不限制于实例中所示的特定数量。由于图1所示的电力供应系统1和2中的电力的供应方法已在日本专利申请公开 No. 2008-123051中描述过，因此日本专利申请公开No. 2008-123051中的全部内容将在此结合以用作参考。但是，在下文中将简要地描述根据该实施例的电力供应系统1所执行的处理。(1-2、电力供应系统所进行的电力供应处理)图2是解释根据第一实施例的电力供应系统1所进行的电力供应处理的示意图。 下面，将使用图2描述根据每个上述实施例的电力供应系统1所进行的电力供应处理。如图2所示，电源服务器100周期性地向总线线路10输出同步分组Al、A2、A3等等。电源服务器100还输出信息分组B1、B2、B3等等和电力分组C1、C2、C3等等，用以向客户机200提供电力。信息分组B1、B2、B3等等是传输到客户机200的信息信号以及接收的来自客户机200的信息信号，而电力分组Cl、C2、C3等等是通过对电力能量进行分包所得的。同时，客户机200输出信息分组D1、D2、D3等等，它们是传输到电源服务器100的信息信号以及接收的来自电源服务器100的信息信号，以便从电源服务器100接收电力供应。电源服务器100在预定间隔(例如每隔一秒)的时隙开始时输出同步分组A1、A2、 A3等等。该时隙包括传输信息分组的信息间隙和传输电力分组的电力间隙。信息间隙IS1、 IS2、IS3等等是电源服务器100和客户机200之间交换信息分组的区间。电源间隙PS1、 PS2、PS3等等是将电源服务器100提供给客户机200的电力分组Cl、C2、C3等等进行输出的区间。信息分组是只能在信息间隙IS1、IS2、IS3等等的区间中执行输出的分组。这样， 当信息分组的传输和接收未在一个信息间隙中完成时，信息分组就在跨越多个信息间隙进行传输。同时，电力分组是只能在电源间隙PS1、PS2、PS3等等的区间中执行输出的分组。电源服务器100具有一个或两个或更多个服务器电源配置文件，用以示出自身所能提供的电力规范。示意性的电力规范可包括电压范围、安培数、占空因数、AC频率或DC 等参数。客户机200从能够提供与其自身规范相匹配的电力的电源服务器100接收电力供应。这时，客户机200获取来自电源服务器100的服务器电源配置文件，并确定用于客户机 200自身的电源服务器100的规范(服务器电源配置文件)。具体是，客户机200首先检测要输出到电源服务器100的同步分组Al，并获得包含在该同步分组Al中的电源服务器100 的地址。该地址例如可以是MAC地址。接着，客户机200向电源服务器100传输信息分组 D1，该信息分组Dl请求传输电源服务器100所拥有的服务器电源配置文件的数量。已接收到信息分组Dl的电源服务器100在信息分组Bl中传输服务器电源配置文件数。服务器电源配置文件数是电源服务器100的服务器电源配置文件的数量。已接收到信息分组Bl的客户机200从电源服务器100中获取数量等于电源服务器100的服务器电源配置文件的数量的服务器电源配置文件的内容。例如，当电源服务器100具有两个服务器电源配置文件时，客户机200首先获得两个服务器电源配置文件中的一个。已接收到两个服务器电源配置文件中的一个的客户机200，将该服务器电源配置文件作为信息分组D2 传输给电源服务器100，以便请求使用电源。已接收到信息分组D2的电源服务器100将第一服务器电源配置文件作为信息分组B2传输给客户机200。第一服务器电源配置文件存储在包含在电源服务器100中的一个存储部(未示出)中。已从电源服务器100接收信息分组B2的客户机200传输该信息分组，以用于获得第二服务器电源配置文件。然而，信息间隙ISl在该时间点上终止了，开始用于传输电源分组的电源间隙PS1。这样，该信息分组将在下一信息间隙IS2中传输。在电源间隙PSl中，由于还未确定客户机200从电源服务器100接收电力的电源配置文件，因此不能进行电力的供应。电源间隙PSl终止，从电源服务器100中输出示出了下一时隙的开始的同步分组 A2。此后，已接收来自电源服务器100的信息分组B2的客户机200传输用于获得第二服务器电源配置文件的信息作为信息分组D3。已接收信息分组D3的电源服务器100将第二服务器电源配置文件作为信息分组 B3传输给客户机200。第二服务器电源配置文件存储在包含于电源服务器100内部的一个存储部(例如，诸如半导体存储器的存储器，未示出)上。已接收信息分组B3从而获得电源服务器100的两个服务器电源配置文件的客户机200，选择具有与客户机200自身匹配的电力规范的服务器电源配置文件。客户机200然后将信息分组D4传输给电源服务器100， 以用于确定所选择的服务器电源配置文件。已接收信息分组D4的电源服务器100将用作信息分组B4并表示确定了电源配置文件的这种应答的信息，传输给客户机200，以便通知客户机已完成了第一服务器电源配置文件的确定。此后，当信息间隙IS2终止以及电源间隙PS2开始时，电源服务器100将电源分组Cl输出给客户机200并执行电力供应。关于电力分组的传输定时，可以使用表示传输开始时间设定请求的信息，由客户机200向电源服务器100指定电力供应开始时间。在上文中，已经描述了根据上述实施例的电力供应系统1所执行的电力供应处理。如上所述，在电力供应系统1中，存在集成整个系统的同步服务器。同步服务器将同步分组开始输出到总线线路上，检测该同步分组的其它的服务器和客户机被登记为系统的一个成员。然后，客户机和服务器通过总线线路协商所供应的电力的规范。下面，将描述来自同步服务器的分组的传输以及通过无线通信来执行客户机与服务器之间的协商。在专利文献2所公开的系统中，例如，由于在同一条总线线路上流动信号和电力， 因此客户机和服务器接收来自同步服务器的同步分组，从而自动地理解为该同步分组处于某种系统之上。而且，此处无法识别多个电源服务器，因此如果存在多个电源服务器，客户机不能在这些电源服务器中进行区分。同时，当通信路径是无线的时，即使客户机和服务器接收该同步分组，也不能保证该同步分组是从连接到供应电力的同一电力系统中的同步服务器上传输来的。因此，在该实施例中，将要描述一种用来检测使用无线通信的每个设备是否处于同一电源线路上的方法。该实施例是以通过有线线路来供应电力为基础的。首先，将对根据本发明的第一实施例的电源服务器的结构实例进行描述。(1-3、电源服务器的结构实例)图3是示出根据第一实施例的电源服务器100的结构的示意图。下面将使用图3 来描述根据第一实施例的电源服务器100的结构。如图3所示，根据第一实施例的电源服务器100包括连接器101、连接线102和 106、主开关103、调制解调器104、微处理器105、电力供应源107、保险丝109、天线110、副CN 102549522 A
开关111、电阻112和副电压源113。连接器101、连接线102和106以及天线110的全部或
其子集可作为电接口的一部分。连接器101通过连接到连接器11来连接电源服务器本体和总线线路10(公共媒介的一个实例)。连接线102用于连接连接器101和电源服务器本体。主开关103控制电力的输出。当主开关103接通时，电源服务器100将电力从电力供应源107传送到总线线路10上，用于向客户机提供工作电力。通过这种方式，客户机不需要立即使用工作电力，而是可以存储在客户机上并以后再使用。另一方面，当主开关103断开时，电源服务器100可以停止来自电力供应源107的电力供应。调制解调器104用于通过公共媒介向其它的电源服务器和客户机传输信息并从其接收信息，在这种情况下，该公共媒介是总线线路10。当调制解调器104向天线110传输通信信号时，调制解调器104接收由天线110所无线接收到的通信信号。微处理器105控制电源服务器100的操作。当电源服务器100和客户机(例如图 1的客户机200)之间的协商完成时，微处理器105就导通主开关103，以便从电力供应源 107供应电力，从而可以向总线线路10供应电力。连接线106用于连接电源服务器本体以及电力供应源107。电力供应源107可以提供包括DC电压的电力。当电源服务器100的主开关103导通时，就可以向总线线路10 提供DC电力。保险109用于保护电路以防止高电流。如果流动的电流高于额定的电流，保险丝109就用其自身所产生的热量来切断自己，以便防止高电流的流动。天线110无线地传输和接收信号。天线110接收从另一服务器(同步服务器或电源服务器)和客户机无线地传输来的信号，并且将信号无线地传输给其它服务器和客户机。当天线110无线地接收来自其它服务器和客户机的信号时，信号被传输给调制解调器 104，并在调制解调器104中进行解调处理。在调制解调器104中经解调处理后的信号从天线110无线地传输到其它服务器和客户机。副开关111转换连接线102和电阻112之间的连接，其被构成为受微处理器105 的控制进行导通和断开。电阻112和副电压源113用于将来自副电压源113的预定DC电压V通过副开关111的连接供应给总线线路10。预定电压V可以是固定的或可变的。提供电阻112用来防止电源服务器100中的设备被电源服务器100中所发生的短路损坏。在上文中，已使用图3描述了根据本发明第一实施例的电源服务器100的结构。接下来，将描述根据第一实施例的电源服务器100的操作。在下面的描述中，将要说明电源服务器100也作为同步服务器来工作的情况下电源服务器100的操作。(1-4、电源服务器的工作实例)在电力供应系统1中，当客户机和服务器之间的协商完成时，并且客户机知晓自己正在与哪个服务器通信并已设定了供应电力的规范，电源服务器就开始电力供应，客户机就处在能够接收电力供应的状态下。而且，在协商中，用于唯一指定电力供应系统的唯一的ID的信息，可以在服务器和客户机之间共享。当电源服务器100作为同步服务器来工作时，微处理器105就通过调制解调器104和天线110无线地传输同步分组(消息内容)。微处理器105然后在一个适当的时间段(例如电力供应系统1所定义的电力分组之间的保护时间)内导通副开关111。副开关111通过一个特定的阻抗(电阻112)连接到输出预定电压V的副电压源113。因此，在上述时间段内，来自副电压源113的预定电压V就出现在总线线路10上。这样，通过来自副电压源113的电压V是否在无线接收同步分组的定时上被检测到，来判断是否连接到电力供应系统1上。电压V的值可作为从天线110无线传输的同步分组的一个参数来进行广播。进一步，可在传输同步分组的每个定时上改变电压V的值。由于来自副电压源113的电压V出现在总线线路10上，因此即使存在着多个无线同步分组，连接到总线线路10上的各个服务器和客户机也可以指定该服务器和客户机所连接的电力传输分布系统或者是否未连接到电力传输分布系统。由用作同步服务器的电源服务器100传输的同步分组在传输中包含着该电源服务器100所属的电力供应系统1的唯一 ID。因此，每个已接收到来自电源服务器100的同步分组的服务器和客户机，可以唯一地指定该电力传输和分布系统。图4A是示出了在总线线路10上观察到的电压变化的示意图。图4A示出了不存在来自副电压源113的电压V时电力供应系统(现有技术中)的总线线路上的电压变化。 如图4A所示，在专利文献2所公开的系统中，例如，在供应来自电源服务器的电力的时段之间，具有不存在电压的无电压区间(保护区间)。图4B是示出了在总线线路10上观察到的电压变化的示意图。图4B示出了根据第一实施例的电力供应系统1中的在总线线路10上观察到的电压变化。图4B还示出了在同一时间轴上从同步服务器(电源服务器100)无线传输的同步分组。如图4B所示，在根据第一实施例的电力供应系统1中，在保护区间上观察从同步服务器(电源服务器100)所供应的预定电压V。从同步服务器(电源服务器100)无线传输的同步分组包括电压V的信息以及电力供应系统1的唯一 ID。这样，当出现在总线线路上的电压V的电压值与电压V 出现在总线线路时的定时上所接收到的同步分组中所包括的电压V的的信息彼此相符时， 连接到观察到图4B示出的电压的该总线线路上的服务器和客户机，就能指定它们所属的电力传输和分布系统。图5是示出了根据第一实施例在电力供应系统1中的已接收同步分组的服务器和客户机上进行电压检测处理的流程图。下面，将使用图5来描述已接收同步分组的服务器和客户机上所进行的电压检测处理。在下面的描述中，无线接收来自同步服务器的内容的服务器和客户机被简称为“设备”。电力供应系统1之中的设备首先接收从同步服务器无线传输来的同步分组(例如消息内容)(步骤S101)。已接收到同步分组的设备通过调制解调器对该同步分组进行解调，微处理器对该同步分组进行解码，这样获得系统ID的信息(步骤S102)，同时获得包含在该同步分组中的电压数据(步骤S103)。然后，该设备在接收该同步分组的定时上测量出现在总线线路10上的电压(步骤 S104)，判断测量结果与步骤S103中获得的电压数据是否彼此相符(步骤S105)。作为步骤 S105的判断结果，如果测量结果与步骤S103中获得的电压数据不相符，那么流程返回步骤 S101，设备接收从同步服务器无线传输来的同步分组。另一方面，作为步骤S105的判断结果，当测量结果与步骤S103中获得的电压数据相符时，设备就确定在步骤S102中获得的电力供应系统的ID (步骤S106)。在专利文献2等所公开的系统中，电力供应系统不具有用于唯一指定系统的ID。 这是因为在现有技术的实例中，信息和电力通过导线流经同一条总线线路，并且由于原则上一条总线线路上只存在一个电力供应系统，因此不需要唯一指定系统的信息。而在本发明的实施例中，由于同步分组是无线传输的，因此已接收同步分组的服务器和客户机需要指定已经从哪个特定的同步服务器传输了该同步分组。这样，在该实施例中，从同步服务器(电源服务器100)输出的适当的DC电压具有要在保护区间输出到总线线路10上的某个阻抗(电阻112)。检测DC电压的服务器和客户机对具有高输入阻抗并存在于总线线路10上的电压进行判断。总线线路10上的电压同时由多个设备来监控，并且设备的总阻抗会导致电压的轻微降低。并且在这种情况下，由于所检测到的电压脉冲的电压是以同步服务器传输的同步分组来描述的，因此从同步分组所描述的电压值的变化中可以容易地确定出电压值。在另一个服务器和客户机中，由于检测提供了用于在保护区间检测出现在总线线路10上的电压水平的电压检测器，因此即使通信系统是完全无线化的，也可以确定每个电源服务器和客户机是否连接到一个电力传输和分布系统或者它们是否没有连接到其上。上述方法可使得每个设备通过无线连接指定一组有线电力连接，从而来使用专利文献2等等中公开的方法，例如同步服务器的确定、对存在于系统中的电源服务器和电源客户机的指定、服务器和客户机之间的协商以及电力的传输和接收。在上面的描述中，为了知晓存在于同一条有线的总线线路上的服务器和客户机， 已经描述了这样的方法，即在该方法中，同步服务器在电力时段之间的保护区间内发送一个适当的DC电压，而该DC电压由其它服务器和客户机检测。在下面的方法中，不执行保护时段中的DC电压的输出，而只使用唯一地区分电力供应系统的ID，该ID通过无线通信链路来传输和接收。在上面的方法中，在电力供应系统中提供ID，并且假设一个这样系统，将该ID作为一个参数通过无线通信来向该系统进行广播。该参数适当地为同步分组的一个参数，并且接收该同步分组的服务器和客户机可以识别出电力总线系统的ID属于哪个服务器和客户机。该ID可以被设置得足够长，以便是全球唯一可标识的，或者该ID可以被设置的稍短些，但仍足够长从而防止与特定邻近区域中的ID相重复。在连接到具有该ID的电力供应系统的服务器和客户机中，人们(例如系统的管理员)可以预先在系统的构建时设定好ID。也就是，当存在着具有多个无线信号链路的电力供应系统时，就手动设置服务器和客户机将要连接的系统。根据这种结构，即使服务器和客户机之间不执行实际的电力传输，但当这些系统具有相同ID时，也能确认出它们属于同一系统。这样，不似专利文献2中所描述的系统那样，电力供应系统的ID作为一个参数在无线传输的同步分组中提供，并且该ID可以被手动设置。在使用只无线传输和接收ID的方法的电力供应系统中，如果出现对服务器和客户机的ID设置错误，就不可能执行服务器和客户机之间的电力传输。在出现ID设置错误的服务器或客户机上，就会判断出在专利文献2等等公开的电力供应系统中所示的协议中不存在系统，因此相应的服务器或客户机就会自动地与系统分离。这样，在这种情况下，相应的服务器或客户机就会显示“未连接到系统”来通知用户，从而用户可以知晓出现了故障。<2、本发明第二实施例〉在上面的描述中，描述了这样一种电力供应系统，其中尽管电力是通过有线供应的但信息的传输和接收是无线的。下面将描述电力供应和信息的传输与接收都是无线执行的电力供应系统。在下面的描述中假设电力供应系统的ID是手动设置的，但也可以采用其它自动设置ID的方法。由于电力传输线路不是总线线路而是一个空间(例如，气隙或其它传播媒介)，因此可传输的电力不是DC而是AC。然而，这种空间是一种传递信息和电磁能量的媒介。在该实施例中，不限制能量传递的形式，因此电能的形式可以是AC的，用于激励天线并产生或接收电磁能量(包括电能或磁能)。然而，即使电力是DC的，当仅存在一条总线线路和另一条欲传输和接收电力的总线线路时，总线线路之间有效电力传输的机制的结构也会产生差异。这样，在该实施例中，将要描述可在电力的交换中使用电力耦合器(一种接口)无线地执行电力供应和信息的传输与接收。(2-1、电力供应系统的结构)图6是示出了根据第二实施例的电力供应系统2的示意图。下面将使用图6描述根据第二实施例的电力供应系统2的结构。如图6所示，根据第二实施例的电力供应系统2被配置为包括电源服务器300和客户机400。电源服务器300被配置为包括连接器301、连接线302和306、主开关303、调制解调器304、微处理器305、电力供应源307、驱动器309、天线310、耦合线圈311和无线传输/ 接收电路312。客户机400被配置为包括连接器401、连接线402和406、主开关403、调制解调器 404、微处理器405、负载407、AC/DC转换器408、电池409、天线410、耦合线圈411和无线传输/接收电路412。首先，描述电源服务器300的每个部件的结构。连接器301用于连接电源服务器本体和总线线路30。连接线302用于连接连接器301和电源服务器本体。主开关303控制电力的输出。当主开关303位于“a”位置时，电力可有线地供应到总线线路30上。当主开关303位于“C”位置时，电力可通过电力耦合器进行无线地供应。当主开关303位于“b” 位置时，停止有线和无线的电力供应。作为主开关303，可使用机械开关。调制解调器304用于有线地在其它的电源服务器和客户机之间传输和接收信息。 无线传输/接收电路312用于通过天线310在其它的电源服务器和客户机之间传输和接收信息。无线传输/接收电路312向天线310传输通信信号，并接收由天线310无线接收的通信信号。微处理器305用于控制电源服务器300的工作。例如，当电源服务器300和客户机完成协商时，微处理器305就将主开关303设置到“C”位置，以便从电力供应源307供应电力，从而通过耦合线圈311和411将电力供应给客户机400。连接线306用于连接电源服务器本体和电力供应源307。电力供应源307可提供包括AC电压的电力。当电源服务器300的主开关403被设置到“a”位置或“C”位置时，就可以有线或无线地供应电力。驱动器309按照对耦合线圈311优化过的频率，来驱动来自电力供应源307的电力。具有对耦合线圈311优化过的频率的AC电力通过驱动器309输出给耦合线圈311。天线310无线地传输和接收信号。天线310接收从其它服务器(同步服务器和电源服务器)和客户机无线传输来的信号，并将信号无线地传输给其它的服务器和客户机。 当天线310无线地接收来自其它服务器和客户机的信号时，信号被传输到无线传输/接收电路312，从而在无线传输/接收电路312中接受解调处理。在无线传输/接收电路312中受到解调处理的信号由天线310无线地传输，以便到达其它服务器和客户机。在上文中，已描述了电源服务器300的每个部件的结构。下面将描述客户机400 的结构。连接器401连接客户机本体和总线线路40。连接线402用于连接连接器401和客户机本体。主开关403控制电力的输入。当主开关403位于“a”位置时，就可以有线地接收来自总线线路40的电力供应，如果主开关403位于“C”位置时，就可以通过电力耦合器无线地接收电力供应。当主开关403位于“b”位置时，就停止有线的或无线的电力供应。 作为主开关403，可使用机械开关。调制解调器404用于在其它电源服务器和客户机之间传输和接收信息。无线传输 /接收电路412用于通过天线410在其它电源服务器和客户机之间无线地传输和接收信息。 无线传输/接收电路412传输通信信号给天线410，并且接收由天线410所无线接收的通信信号。微处理器405控制客户机400的操作。例如，当电源服务器300和客户机400之间的协商完成时，微处理器405就将主开关403设置到“C”位置，以便接收从电源服务器300 提供的电力，因此就可以通过耦合线圈311和411接收从电源服务器300供应的电力。连接线406用于连接客户机本体和负载407。负载407是耗用从电源服务器供应的电力的单元。AC/DC转换器408是用于将从电源服务器300通过耦合线圈311和411供应的AC电流转换为具有不同电压的DC电流的整流电路。电池409存储从电源服务器供应的电力。尽管图6未示出，但客户机400可以包括控制电池409的充电和放电的充电控制电路。天线410无线地传输和接收信号。天线410接收从其它服务器(同步服务器和电源服务器)和客户机无线传输来的信号，并将信号无线地传输给其它的服务器和客户机。 当天线410无线地接收来自其它服务器和客户机的信号时，信号被传输到无线传输/接收电路412，从而在无线传输/接收电路412中接受解调处理。在无线传输/接收电路412中受到解调处理的信号由天线410无线地传输，以便到达其它服务器和客户机。提供耦合线圈411来与耦合线圈311配对。线圈311和411构成电力耦合器。在上文中已经描述了客户机400的结构。下面将描述图6所示的具有上述结构的电源服务器300和客户机400的操作。在该实例中，已经分配给客户机400 —个适当的地址，并且其处于能够从电源服务器300接收电力的状态。图7是示出在电力服务器将电力传递给客户机之前，交换电力服务器ID以及返回数据的方法的流程图。该处理开始于步骤S1000，这里服务器准备一条消息并在步骤S1001 与电力服务器ID—起传输该消息。处理然后前进到步骤S1002，这里客户机传输返回数据。 这个返回数据可以指明特定的客户机设备所请求的电力配置文件。处理然后前进到步骤 S1003，这里电力服务器以所请求的格式将电力传递给客户机。处理然后前进到步骤S1004， 这里客户机使用电力服务器所传递的电力来使客户机工作。(2-2、电力供应系统的工作)当电源服务器300开始工作时，电源服务器300通过无线信号链路(例如天线310)接收同步分组，从而将其自身注册为存在于总线线路20侧的同步服务器上的电源服务器。也就是，电源服务器300从天线310传输一个用于同步服务器的注册分组，通过天线 410接收到来自电源服务器300的注册分组的客户机400，将所接收的来自电源服务器300 的该注册分组通过调制解调器404和微处理器405传输到同步服务器。为电源服务器300分配一个地址，“新电源服务器300连接到总线线路20上”这样的信息会从同步服务器广播到连接到总线线路20上的服务器和客户机上。尽管该信息也通过天线310通知到电源服务器300，但电源服务器300不对此作出反应。因而，客户机 400可以知晓新电源服务器300的加入。由于客户机400尚未接收到电力的供应，因此客户机400开始与注册的电源服务器300进行协商。当电源服务器300和客户机400之间的协商成功执行时，电源服务器300和客户机400就分别将主开关303和403设置到“C”侧，以便电力能够通过电力耦合器无线地供应。然后，电力通过耦合线圈311和411在电源服务器300和客户机400之间传输。由于传输和接收电力的定时由连接到总线线路20的同步服务器(未示出)来控制，因此分配总线线路20的电力时段，并使用电力时段的时间。取决于耦合线圈311和411之间的连接情况，不获得具有与电源服务器300和客户机400之间的协商所获得的规范相似规范的电力。这样，客户机400可以检验从电源服务器300接收(例如通过微处理器405)的电力的内容。作为检验的结果，当电力被调整时， 客户机就再次与电源服务器300进行协商，如果电源服务器300具有调整电力的机制，那么可在电源服务器300侧改变电力规范，从而使电力在电力接收侧达到最佳。当然，如果电源服务器300没有调整电力的机制，那么客户机400就从电源服务器300接收一些电力并随后放弃从电源服务器300接收电力。然而，在可无线地供应电力的电源服务器中，为了与无线链路所带来的电力条件的变化相对应，优选地提供可调整电力的能力。当提到无线地供应(或传递)“电力”时，该描述就覆盖了从一个设备到另一个设备的能量的传递，这种能量随后被用于向接收设备提供可操作的电力。在上文中，已经描述了电源服务器300和客户机400的工作。在具有图6所示的结构的电源服务器300和客户机400中，主开关303和403的切换可以使电力的传输和接收有线地进行，并且电源服务器300和客户机400可以照此连接到现有的电力供应系统中。在第二实施例中，电力链路所使用的时段处于总线线路20周围的电力供应系统的完全控制之下。然而，耦合线圈311和411形成的电力链路可以完全独立于总线线路20 周围的电力供应系统来工作。这样，在具有无线电力链路的成对的服务器和客户机中，就可以实现这种使用方法，即在通过服务器和客户机之间的协商来取得一致协议之后，保持电力链路的电力耦合器的连接。为了与上述使用方法相应，在该实施例中，“无线电力链路”和“可连接的链路数量”等参数在服务器和客户机的配置文件中提供。那么具有无线电力链路的一对服务器和客户机的协商条件就扩展到包括例如“经常连接”和“根据服务器和客户机之间的一致协议进行连接或断开连接”等条件。这种情况下的“经常连接”只是在微处理器305和405的控制下执行，电力线路不是永久连接。也就是，“经常连接”指的是尽管电力链路可在任何时间按照微处理器305和405的意愿来切断，但是对其的使用会持续一段时间。在第二实施例中，提供一对无线电力链路，并且存在一对一的无线电力链路。然而，在使用磁场的电力链路中，如果对效率稍微妥协，也可以采用一对多和多对多的链路。 当无线电力链路是一对多(电力传输侧为1，电力接收侧为多)时，就提供时段，并且将电力时分地或同时地传输给多个客户机。当电力是时分地传输时，由于使用了执行上述操作的协议，因此就能够使用服务器和客户机之间达成一致的电力规范。同时，在同时将电力传输给多个客户机时，尽管不能对每个客户机进行优化，但可以使用这种所有客户机都可用的电力规范。而且，可以防止与电力规范不匹配的客户机在客户机侧接收电力。<3、结论〉根据上述每个实施例，可以构成服务器、客户机以及包括该服务器和客户机的电力供应系统，其中与电力的传输分开地执行通信，并且通信是无线执行的。而且，电力不仅可以有线地传输，也可以是无线的。本领域技术人员应当理解，依赖于涉及需求和其它因素能够进行各种修改、组合、 子组合和改变，它们属于所附的权利要求及其等价的范围内。本申请包含于2009年10月23日向日本专利局提交的日本优先权专利申请 JP2009-244424所公开的主题，其全部内容在此结合以用于参考。本发明可适用于电力
部件符号列表
1,2电力供应系统
100电源服务器
101连接器
102连接线
103主开关
104调制解调器
105微处理器
106连接线
107电力供应源
109保险丝
110天线
111副开关
112电阻
113副电压源
200客户机
300电源服务器
301连接器
302,306 连接线
303主开关
304调制解调器
305微处理器
307电力供应源
309驱动器
310天线311耦合线圈312无线传输/接收电路400客户机401连接器402,406 连接线403主开关404调制解调器405微处理器407负载408AC/DC 转换器409电池410天线411耦合线圈412无线传输/接收电路
权利要求
1.一种电力服务器，包括处理器，用于准备包含该电力服务器的标识的消息内容；电接口，被配置为将具有所述标识的消息内容传输给客户机，并从该客户机接收返回数据，以及通过媒介将能量传递给客户机，用于向该客户机提供工作电力。
2.如权利要求1的电力服务器，其中所述电接口包括天线，通过该天线传输消息内容并接收返回数据；以及所述媒介包括电导线。
3.如权利要求1的电力服务器，其中所述电接口无线地传输消息内容，以及所述媒介包括气隙，通过该气隙将能量传递到客户机。
4.如权利要求1的电力服务器，其中所述处理器是软件可编程处理器。
5.如权利要求1的电力服务器，其中所述处理器是基于逻辑的处理器。
6.如权利要求1的电力服务器，其中所述电接口是可控的，用于在通过导线将所述能量传递给所述客户机的有线媒介与无线地将所述能量传递给所述客户机的无线媒介之间进行选择。
7.如权利要求1的电力服务器，其中所述标识是用于将所述电力服务器与其它的电力服务器区分开来的唯一标识。
8.如权利要求1的电力服务器，其中所述处理器被配置为基于从所述客户机接收的返回数据，来调整要传递给所述客户机的所述能量的规范。
9.一种客户机设备，包括电接口，被配置为接收包含电力服务器的标识的消息内容；以及处理器，准备返回数据，该返回数据被通过所述电接口传输给所述电力服务器，其中所述电接口被配置为通过媒介从电力服务器接受用于向客户机设备提供工作电力的能量。
10.如权利要求9的客户机设备，其中所述电接口包括天线，通过天线传输返回数据并接收消息内容；以及所述媒介包括电导线。
11.如权利要求9的客户机设备，其中所述电接口以无线传输方式接收该消息内容，所述媒介包括气隙，通过该气隙来经由电力服务器传递能量。
12.如权利要求9的客户机设备，其中所述处理器是软件可编程处理器。
13.如权利要求9的客户机设备，其中所述处理器是基于逻辑的处理器。
14.如权利要求9的客户机设备，其中所述电接口是可控的，用于在通过导线从所述电力服务器接受所述能量的有线媒介与无线地从所述电力服务器接受所述能量的无线媒介之间进行选择。
15.如权利要求9的客户机设备，其中所述标识是用于将所述电力服务器与其它的电力服务器区分开来的唯一标识。
16.如权利要求9的客户机设备，其中所述处理器被配置为按照从所述客户机设备传输的返回数据中的指示，指明由所述电力服务器传递的所述能量的规范。
17.一种用于将能量传递给客户机设备的计算机可实现方法，包括在电力服务器处准备包含该电力服务器的标识的消息内容；将具有所述标识的消息内容传输给客户机设备；将返回数据从该客户机设备传输给电力服务器；通过媒介将能量从电力服务器传递给该客户机设备；以及使用所述传递步骤所传递的所述能量，提供工作电力以便为该客户机设备供电。
18.如权利要求17的方法，其中所述传输所述消息内容包括无线地传输所述消息内容；以及所述传递所述能量包括在电导线上传递所述能量。
19.如权利要求17的方法，其中所述传输所述消息内容包括无线地传输所述消息内容；以及所述传递所述能量包括无线地传递所述能量。
20.如权利要求17的方法，进一步包括在所述返回数据中指定用于在所述传递步骤中传递能量的电力规范，所述电力规范指示至少一个与所述客户机设备的电力需求相兼容的参数。
全文摘要
一种电力服务器、客户机和方法，以一种客户机可接受的形式协同从电力服务器向客户机选择性地提供电力。基于传输给该客户机设备的该电力服务器的标识，该客户机设备可以从其它的电力服务器中区分该电力服务器。该客户机设备然后可以从特定的电力服务器中指定或选择要传递到该客户机设备的能量的形式，以便最终供该客户机设备使用。能量的传递通过导线或无线地来提供。
文档编号H02J13/00GK102549522SQ201080046128
公开日2012年7月4日 申请日期2010年10月13日 优先权日2009年10月23日
发明者历本纯一, 田岛茂 申请人:索尼公司