供电设备、电力接收设备、供电系统和供电方法

专利名称：供电设备、电力接收设备、供电系统和供电方法
技术领域：
本发明涉及供电设备、电力接收设备、供电系统和供电方法。
背景技术：
许多电子装置，例如个人计算机和游戏机，使用交流电路(AC)适配器用于其工作 和用于充电其电池。AC电从商用电源被输入至AC适配器，并且随后与装置适配的电力从 AC适配器被输出。普通电子装置通过直流(DC)工作，其中各装置的电压和/或电流可以相 互不同。因而，用于输出适配于各装置的电力的AC适配器的标准对于各装置将是不同的， 对于装置的增加的数量，这导致不利地增加了 AC适配器的数量。既便相似形状的AC适配 器也可能相互不兼容。针对这样的缺点，提出了一种电源总线系统，其中用于给装置供电的供电块(例 如电池或者AC适配器)和从供电块被供电的耗电块被连接至一条公共直流总线(见JP 2001-306191 (A)和JP 2008-123051 (A))。在这样的电源总线系统中，直流流过总线。各块 被描述为对象，并且各块的对象通过总线相互发送/接收信息(状态数据)。此外，各块的 对象基于来自另一块的对象的请求生成信息(状态数据)，并且发送它作为应答数据。随 后，接收应答数据的块的对象可以基于所接收的应答数据的内容来控制供电和耗电。

发明内容
在这样的提供直流电的电源总线系统中，用于信息通信的通信调制解调器和用于 控制机器的控制微处理器在用于供电的服务器和用于接收电力的客户端两者中都被激活。 但是，在该电源总线系统中，既便从服务器定期地接收电力，电力也应当被间歇地提供。因 而有利地，用于激活这些调制解调器和处理器的常规电源应当需要通过某种方法来确保。 有利地，不存在用于与电源总线系统连接用设备的电源，直至该设备被连接至总线以便通 过服务器被供电，除非它包括用于其激活的任何辅助电源，例如电池。考虑到前述，理想地是提供用于提供直流电的电源总线系统中的一种供电设备、 电力接收设备、供电系统以及供电方法，其是新颖和被改进的，并且允许例如简化了的供电 系统、维护的改善和提高，成本降低等优点。根据本发明的一个实施例，提供了一种供电设备，包括连接至总线的直流电源，在 总线上，表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流电和第二直流电的直流电上，所述直 流电源被配置成始终输出正电压的第二直流电至总线，第二直流电在总线上被重叠于在预 定的第一时段输出的第一直流电之上。第二直流电的电压低于第一直流电的最小电压。根据本发明的另一实施例，提供了一种电力接收设备，包括连接至总线的电力接 收器，在所述总线上，表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流电和第二直流电的直流 电上，所述电力接收器被配置成从总线接收比第一直流电的最小电压低的正电压的第二直 流电，第二直流电在总线上被重叠于在预定的第一时段输出的第一直流电之上。根据本发明的又一实施例，提供了一种供电系统，包括连接至总线的供电设备和电力接收设备，在总线上，表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流电和第二直流电的 直流电上。所述供电设备包括配置成始终输出正电压的第二直流电至总线的直流电源，所 述第二直流电在总线上被重叠于在预定的第一时段输出的第一直流电之上。第二直流电的 电压低于第一直流电的最小电压。所述电力接收设备包括被配置成从总线接收第二直流电 的电力接收器。根据本发明的再一实施例，提供了一种供电方法，包括如下步骤被连接至在其上 表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流电和第二直流电的直流电上的总线，并且始终 输出正电压的第二直流电至总线，所述第二直流电在总线上被重叠于在预定的第一时段输 出的第一直流电之上。第二直流电的电压低于第一直流电的最小电压。根据本发明的又一实施例，提供了一种供电设备，包括连接至总线的直流电源，在 总线上，表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流电和第二直流电的直流电上，所述第 二直流电在总线上被重叠于在预定的第一时段输出的第一直流电之上，所述直流电源被配 置成在与所述第一时段不同的第二时段向总线输出负电压的第二直流电。根据本发明的再一实施例，提供了一种电力接收设备，包括连接至总线的电力接 收器，在所述总线上，表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流电和第二直流电的直流 电上，所述第二直流电在总线上被重叠于在预定的第一时段输出的第一直流电之上，所述 电力接收器被配置成在与第一时段不同的第二时段从总线接收负电压的第二直流电。电力接收设备还可以包括通过第二直流电的负电压的出现来检测第二时段的定 时检测器。通过定时检测器检测的第二时段可以被用于电力接收设备和连接至所述总线的 另一设备之间的同步处理。根据本发明的又一实施例，提供了一种供电系统，包括连接至总线的供电设备和 电力接收设备，在所述总线上，表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流电和第二直流 电的直流电上。第二直流电在所述总线上被重叠于在预定的第一时段输出的第一直流电之 上。供电设备包括直流电源，所述直流电源配置成在与第一时段不同的第二时段向总线输 出负电压的第二直流电。电力接收设备包括电力接收器，所述电力接收器配置成在第二时 段从总线接收第二直流电。根据本发明的再一实施例，提供了一种供电方法，包括如下步骤被连接至在其上 表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流电和第二直流电的直流电上的总线，所述第二 直流电在总线上被重叠于在预定的第一时段输出的第一直流电之上，并且在与所述第一时 段不同的第二时段向总线输出负电压的第二直流电。根据上述本发明的实施例，在用于提供直流电的电源总线系统中，可以节省用于 触发初期激活的辅助电源，并且由于辅助电源被节省，所以可以提供新颖和被改善的供电 设备、电力接收设备、供电系统和供电方法，其允许例如简化的供电系统、维护的改进和提 高、成本降低等优点。


图1是示出根据本发明第一实施例的供电系统1的配置的图。图2是示出从根据本发明第一实施例的供电系统1中的电源服务器提供的电压输 出的图。
图3是示出在根据本发明第一实施例的供电系统1中用于在总线10上重叠电压 Vs的示例性配置的图。图4是示出来自电源服务器100的电压和来自直流电源300的电压被重叠于总线 10上的实例的图。图5是示出根据本发明第一实施例的客户端200的配置的图。图6是示出根据本发明第二实施例的客户端201的配置的图。图7是示出在本发明的第三实施例中来自电源服务器100的电压和来自直流电源 300的电压被重叠于总线10上的实例的图。图8是示出根据本发明第三实施例的客户端202的配置的图。图9是示出根据本发明第四实施例的客户端203的配置的图。图10是示出利用根据本发明每一实施例的供电系统1的供电过程的图。
具体实施例方式以下，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具 有基本相同功能和结构的结构元件用相同的附图标记指称，并且这些结构元件的重复的解 释被省略。按照下列顺序，将详细描述本发明的优选实施例。1.第一实施例1-1.供电系统的配置1--2.电压输出的实例
1--3.在总线上重叠电压的配置
1--4.客户端的配置
2.第二实施例
3.第三实施例
4.第四实施例
5.通过供电系统进行的供电过程
6.结论
1.第一实施例1-1.供电系统的配置首先，将描述根据本发明第一实施例的供电系统的配置。图1是示出根据本发明 第一实施例的供电系统1的配置的图。现在，将参考图1在下面描述根据本发明第一实施 例的供电系统1的配置。如图1中所示出的，根据本发明实施例的供电系统1包括电源服务器100和客户 端200。电源服务器100和客户端200通过总线10相互连接。电源服务器100向客户端200提供直流。而且，电源服务器100发送信息信号至 客户端200/接收来自客户端200的信息信号。在该实施例中，总线10被用于在电源服务 器100和客户端200之间提供直流和发送/接收信息信号这两者。电源服务器100包括用于发送/接收信息信号的通信用调制解调器，用于控制电 源的微处理器，用于控制直流的输出的开关等。
客户端200通过电源服务器100被提供直流。而且，客户端200发送信息信号至 电源服务器100/接收来自电源服务器100的信息信号。图1示出了二客户端200，它们分 别被标为200，给出作为示意。客户端200包括用于发送/接收信息的通信用调制解调器，用于控制电源的微处 理器，用于控制直流的输出的开关等。此外，尽管图1示出了供电系统1包括一个电源服务器100和二客户端200的实 例，当然，应当理解在本发明的实施例中电源服务器的数量和客户端的数量不局限于该实 例。上面已经描述了根据本发明第一实施例的供电系统1的配置。下面，将描述从根 据本发明第一实施例的供电系统1中的电源服务器提供的电压输出的实例。1-2.电压输出的实例图2是示出从根据本发明的第一实施例的供电系统1中的电源服务器提供的电压 输出的图。现在，下面将参考图2描述来自根据本发明的第一实施例的供电系统1中的电 源服务器的电压输出。图2示出了例如直流是如何从电源服务器100被提供至二客户端200的。来自电 源服务器的电力在时隙(电力隙)中被提供至客户端，对于合适的单位时间，分离地给出各 时隙，例如在图2中的时段AB、CD、EF或者GH。对于作为GLl被指示的部分，即对于时段AB 和EF，电力被送出，地址为客户端CLl。并且对于作为CL2被指示的部分，即对于时段⑶和 GH,电力被送出，地址为客户端CL2。电力隙之间的时段被界定为吸收电源服务器100和客 户端200之间的切换控制定时之间的间隙的保护时段。例如，电力隙的时段可以是1. 5秒， 并且保护时段可以是300毫秒。用于同步电源服务器100和客户端200的技术和用于从电源服务器100向客户端 200供电的技术在JP 2008-123051 (A)中被公开，并且因而在此将不描述其细节。因而，因为从电源服务器100间歇地供电，所以在客户端200连接至总线10之后， 客户端200可以不总是立即从电源服务器100供电。客户端200的存在应当需要通知电源 服务器100，使得客户端200从电源服务器100被供电(见JP 2008-123051 (A))。为了向 电源服务器100通知客户端200的存在，包括在客户端200内的通信调制解调器和微处理 器将需要被激活。于是，为了通信调制解调器和微处理器的激活，用于激活的电力将需要与 从电源服务器100提供的电力分开地被确保。于是，在本实施例中，为了用于客户端200的激活，低于来自电源服务器100的直 流电压输出的电压Vs被输出至总线10以便被重叠于来自电源服务器100的直流电压输出 上。比来自电源服务器100的直流电压输出低的电压Vs在来自电源服务器100的直流电 压输出之上的重叠使得能够节省用于激活包括在客户端200内的通信调制解调器和微处 理器的辅助电源或者使用小容量辅助电源。上面已经描述了来自根据本发明第一实施例的供电系统1中的电源服务器的电 压输出的实例。下面，将描述根据本发明第一实施例的供电系统1中用于重叠电压Vs于总 线10上的配置。1-3.重叠电压于总线上的配置图3是示出根据本发明第一实施例的供电系统1中用于重叠电压Vs于总线10上的示例性配置的图。现在，将在下面参考图3描述根据本发明第一实施例的供电系统1中 用于重叠电压Vs于总线10上的配置。在图3中所示出的配置中，根据本发明的第一实施例的供电系统1，除了电源服务 器100之外，还包括为了重叠电压Vs于总线10上的目的而输出电压Vs的直流电源300。 直流电源300经由二极管D2输出电压Vs的电力至总线10。另一方面，通过开关Sl的切换，从电源服务器100至客户端200的直流电供给受 到控制。当开关Sl保持接通时，直流电从电源服务器100输出至总线10，而当开关Sl保持 断开时，停止从电源服务器100提供直流电。这样的开关Sl的切换可以通过被包括在电源 服务器100中的控制微处理器(未示出)而受到控制。电源服务器100和客户端200以重叠在被提供至总线10的电力上的射频信号相 互通信。以射频信号的通信在经由电容器C的路径上进行。因而，无论开关Sl的接通/断 开，射频信号都经由电容器C被送至总线10，并且电源服务器100和客户端200之间的通信 以射频信号进行。来自直流电源300的输出电压Vs被设置为低于由电源服务器100所提供的最小 电压的值。如果由电源服务器100所提供的最小电压等于或者低于Vs，则不从电源服务器 100供电而是从直流电源300供电，这将通过把来自直流电源300的输出电压Vs设置为低 于由电源服务器100所提供的电力的最小电压而被避免。通过设置Vs为低于由电源服务 器100所提供的电力的最小电压的值，二极管D2被反向偏置，使得对于其中从电源服务器 100输出电力的时段，即对于在图2中所示出的电力隙的时段，Vs被掩蔽。因而，对于从电 源服务器100输出电力的时段，从电源服务器100获得全部电力。于是，仅当开关Sl保持 打开时，在总线10仅观测到来自直流电源的输出电压Vs。在图2中所示出的实例中，正是 对于各时段BC、DE和TO，在总线10仅观测到来自直流电源300的输出电压Vs。此外，直流电源300可以限制其要输出的电流，以便在如图1中所示出的供电系统 中在接收电力的任何客户端200碰巧落入短路事故或者任何事情的情形中(它可能导致从 直流电源300提供过大的电流)，避免来自直流电源300的过大电流的供给。另一方面，从 电源服务器100供给的电力被限制为根据客户端200和电源服务100之间预先的协议规定 的最大供电电流。图4是示出来自电源服务器100的电压和来自直流电源300的电压被重叠于总线 10上的实例的图。在图4中所示出的实例中，时段AB、⑶、EF和GH是可以从电源服务器 100供电的时段，而时段BC、DE和TO是吸收电源服务器100和客户端200之间的切换控制 定时之间的间隙的保护时段。在图4中所示出的实例中，对于时段AB，没有从电源服务器100供电。因而，对于 时段AB，来自直流电源300的电压Vs照原样在总线10被观测到。自然地，对于下面的时段 BC,没有从电源服务器100供电，并且因而对于该时段BC，来自直流电源300的电压Vs照原 样也在总线10被观测到。在图4中所示出的实例中，对于下面的时段CD，从电源服务器100供电。对于该时 段，来自直流电源300的电压Vs被掩蔽从而在总线10不被观测到，使得在总线10仅观测 到来自电源服务器100的输出电压。因而时段CD的阻抗是针对电源服务器100的阻抗，电 源服务器100是供电电源。自然地，对于下面的时段DE，没有从电源服务器100供电，并且因而对于该时段DE，来自直流电源300的电压Vs照原样在总线10被观测到。相似于时段CD，对于下面的时段EF，从电源服务器100供电。对于该时段，来自直 流电源300的电压Vs被掩蔽从而在总线10不被观测到，使得在总线10仅观测到来自电源 服务器100的输出电压。自然地，对于下面的时段re，没有从电源服务器100供电，并且因 而对于该时段re，来自直流电源300的电压Vs照原样在总线10被观测到。于是，相似于时 段AB，对于下面的时段GH，没有从电源服务器100供电。因而，对于时段GH，来自直流电源 300的电压Vs照原样在总线10被观测到。因而通过重叠来自电源服务器100的输出电压和来自直流电300的电压Vs于，在 总线10上始终观测到等于或者高于电压Vs的电压。连接至总线10时要被使用的客户端 200可以在连接至总线10之后立即被提供至少电压Vs的电力。上面已经描述了根据本发明的第一实施例的供电系统1中在总线10上重叠电压 Vs的配置。下面，将描述在根据本发明第一实施例的供电系统1中被供电的一个客户端200 的配置。1-4.客户端的配置图5是示出根据本发明第一实施例的客户端200的配置的图。现在，下面将参考 图5描述根据本发明第一实施例的客户端200的配置。如同在图5中所示出的，根据本发明第一实施例的客户端200包括开关210、升压 /降压变换器220、微处理器230和电容器Cl。此外，在图5中所示出的配置被配置成从直 流电源300接收电压Vs的电力。除了在图5中所示出的配置之外，客户端200包括用于接 收从电源服务器100供给的电力的配置。例如，在JP 2008-123051 (A)中所公开的配置可 以被用于客户端200，以便接收从电源服务器100供给的电力。当没有从电源服务器100向客户端200供电时，开关210被关闭。开关210的切 换由微处理器230控制。当开关210被关闭时，客户端200可以从直流电源300接收电压 Vs的电力。在开关210闭合的状态下，来自直流电源300的电压Vs的电力被用于充电电容 器Cl。升压/降压变换器220把输入电压变换为高于或者低于输入电压的电压并且输出 被变换的电压。由于通过来自直流电源300的电压Vs的电力在电容器Cl中存储电荷，所 以电容器Cl的电压最终将被增加。与电容器Cl的电压的此增加相关联，升压/降压变换 器220触发其激活。升压/降压变换器220把输入电压变换为用于激活微处理器230的电 压V_local (例如3. 3V)并且输出被变换的电压。微处理器230控制客户端200的激活；例如，它可以控制开关210的切换或者检测 客户端200和电源服务器100之间的同步定时。微处理器230被由升压/降压变换器220输出的电压V_local激活。换言之，微 处理器230与升压/降压变换器220的激活相关联地触发其激活，升压/降压变换器220 的激活与被充电的电容器Cl的电压的增加相关。当微处理器230触发其激活时，客户端200和电源服务器100之间的同步定时因 此可以被检测。同步定时对应于图4中的时段BC、DE和TO。微处理器230控制开关210以 对于图4中的每一时段BC、DE和TO是关闭的并且对于其它时段是打开的。利用在微处理 器230控制下的开关210的切换，客户端200可以被提供来自直流电源300的电压Vs的电力，用于客户端200和电源服务器100之间的同步定时。对于其它时段，客户端可以被控制 为不被提供来自直流电源300的电压Vs的电力。上面已经描述了根据本发明第一实施例的客户端200的配置。根据上面描述的本 发明的第一实施例，正电压Vs的电力可以被重叠于总线10上，作为用于客户端200的初期 激活的电源。对于没有从电源服务器供电的时段，该正电压在总线10被观测到。结果，客 户端200可以接收总线10上的正电压Vs的电力，以便使用它作为用于初期激活的电源。2.第二实施例下面将描述根据本发明第二实施例的客户端201的配置。图6是示出根据本发明 第二实施例的客户端201的配置的图。如同在图6中所示出的，根据本发明第二实施例的客户端201包括升压/降压变 换器220、微处理器230和电容器Cl。在图6中所示出的客户端201与在图5中所示出的 客户端200的不同之处在于图6中缺少图5的开关210。因而，在图6中所示出的客户端 201可以存储部分(或者全部)输入电压于电容器Cl中。电容器Cl被充电之后的操作与 在图5中所示出的客户端200相同，而在图6中所示出的微处理器230将不控制切换，因为 在客户端201中开关210的缺失。如此配置，客户端201不仅可以使用针对在图4中所示出的每一时段BC、DE和TO 从直流电源300供给的电压Vs的电力，而且还可以使用针对时段CD、EF等从电源服务器 100提供的用于客户端的部分电力。上面已经描述了根据本发明第二实施例的客户端201的配置。根据上面描述的本 发明的第二实施例，正电压Vs的电力可以被重叠于总线10上，作为用于客户端201的初期 激活的电源。对于没有从电源服务器供电的时段，该正电压在总线10被观测到。结果，客户 端201可以接收总线10上的正电压Vs的电力，以便使用它作为用于初期激活的电源。此 外，客户端201不仅可以使用来自直流电源300的电压Vs的电力，而且可以使用从电源服 务器100提供的用于客户端的部分电力作为用于初期激活的电源。3.第三实施例下面，将描述根据本发明第三实施例的客户端202的配置。图8是示出根据本发 明第三实施例的客户端202的配置的图。如同在图8中所示出的，根据本发明第三实施例的客户端202包括变换器212、微 处理器230、二极管Dl和电容器Cl。变换器212包括开关211、稳压器213、电容器C2、电感 器Ll以及电阻Rl和R2。在上面描述的本发明的第一和第二实施例中，正电压Vs的电力从直流电源300被 提供。在本发明的第三实施例中，负电压-Vs的电力从直流电源300被提供。图7是示出 在本发明的第三实施例中来自电源服务器100的电压和来自直流电源300的电压被重叠于 总线10上的实例的图。如同在图7中所示出的，在本发明的第三实施例中对于时段AB，既没有从电源服 务器100供电也没有从直流电源300供电。因而，对于时段AB，在总线10观测到接地电压。 对于下一时段BC，从直流电源300供电，并且自然地没有从电源服务器100供电，并且因而 对于该时段BC，在总线10观测到来自直流电源300的负电压-Vs0在图7中所示出的实例中，对于下一时段CD，从电源服务器100供电。对于该时段，没有从直流电源300供电，并且于是将在总线10仅观测到来自电源服务器100的输出 电压。相似于时段BC，对于下一时段DE，从直流电源300供电并且自然地没有从电源服务 器100供电，并且因而对于该时段DE，来自直流电源300的负电压-Vs在总线10被观测到。接着，对于时段EF，在总线10仅观测到来自电源服务器100的输出电压，以及对 于时段TO，来自直流电源300的负电压-Vs在总线10被观测到。随后，对于时段GH，在总 线10仅观测到来自电源服务器100的输出电压。图8示出了根据本发明的第三实施例的 客户端202被配置成通过变换器212将来自直流电源300的该负电压-Vs变换为正电压V_ Local,以用于微处理器230的初期激活。此外，尽管在图8的客户端202中示出了用于将 负电压-Vs变换为正电压V_Local的变换器212，但是应当理解，将负电压-Vs变换为正电 SV_L0cal的技术当然不局限于在本发明的实施例中的上述实例。当来自直流电源300的负电压-Vs的电力被输出至总线10时，它然后被客户端 202所接收。客户端202利用部分(或者全部)被接收的电力经由二极管Dl来充电电容 器C1。当电容器使用来自直流电源300的负电压-Vs的电力被充电时，变换器212将负电 压-Vs变换为正电压V_L0cal。然后，该被变换的正电压V_Local将被用于微处理器230 的初期激活。因而，客户端202的微处理器230可以通过使用从直流电源300输出的负电 压-Vs的电力来激活。此外，来自电源服务器100的电力可以被有效地消费，因为来自电 源服务器100的用于客户端的电力输出将不再被用于客户端202的微处理器230的初期激 活。在本实施例中，在图7中所示出的改变将出现于总线10的电压中。据此，不用监 测经由总线10传播的射频信号，对于电源服务器100和客户端202的同步时段部分，即图 7中的时段BC、DE和TO，可以通过检测电压的改变而被提取。上面已经描述了根据本发明第三实施例的客户端202的配置。根据如上所述的本 发明的第三实施例，负电压-Vs的电力可以被重叠于总线10上作为用于客户端202的初期 激活的电源。客户端202可以接收总线10上的负电压-Vs的电力并且将其从负电压变换 为正电压，以便使用它作为用于初期激活的电源。此外，客户端201不仅可以使用来自直流 电源300的电压Vs，而且还可以使用从电源服务器100提供的用于客户端的部分电力作为 用于初期激活的电源。4.第四实施例下面，将描述根据本发明第四实施例的客户端203的配置。图9是示出根据本发 明第四实施例的客户端203的配置的图。如上所述，就用于电源服务器和客户端的同步时段而言，不用由客户端监测经由 总线10传播的射频信号，同步时段可以通过从直流电源300输出负电压-Vs而被提取。如同在JP 2008_123051 (A)中所述，对于同步时段，整个供电系统的定时信息在 总线上传播。因而，被连接至供电系统的电源服务器和客户端可以使用从直流电源300输 出的负电压-Vs作为定时信息。根据如在JP 2008-123051 (A)中所述的服务器-客户端型供电系统，在仅一个电 源服务器存在于系统(总线)上的初期状态中，电源服务器输出要于同步时段被送出的同 步包，该同步包附加作为适当标记的参数。在该状态中，电源服务器将不输出任何负电源。 以该状态开始，又一电源服务器或者客户端可以随后被连接于系统(总线)上，将在供电系 统内选择同步服务器，并且任一电源服务器将变成同步服务器。负电压-Vs将从同步服务
11器被选出的此状态成立的时间点输出。因而，负电压-Vs可以从被选出的同步服务器输出。如同在此实施例中，非常准确地把握同步定时的能力是连接至供电系统的电源服 务器和客户端使用从直流电源300输出的负电压-Vs作为定时信息的模式的优点。如同在 JP 2008-123051 (A)中所描述的，例如，电源服务器和客户端之间的同步已经典型地通过软 件方式同步而进行，它将在同步包检测的基础上进行。根据基于软件方式同步的技术，可能 不容易产生非常准确的定时，因为输出同步包的处理时间将受到软件内部状态的影响。而 且在接收由同步服务器所产生的同步包侧，既便经由总线传播的同步包被检测到，软件处 理也可能导致广的变化，直至它最终被确定为同步定时。与上述技术正相反，定时检测的非常高的准确性是连接至供电系统的电源服务器 和客户端使用负电压-Vs输出作为定时信息的模式的优点，它因而导致对于输出电力包的 定时而言容易实现同步定时时段最小化的有利效果。此外，实际上，优选设置合适的时段作 为同步定时，因为减小的同步定时时段导致电力的减少。在上面所描述的点的基础上，将描述根据本发明的第四实施例的客户端203的配 置。如同在图9中所示出的，根据本发明第四实施例的客户端203包括开关211、变换器
212、定时检测器电路221、微处理器230、二极管Dl和电容器Cl。变换器212包括稳压器
213、电容器C2、电感器Ll以及电阻Rl和R2。在图9中所示出的根据本发明的第四实施例的客户端203与在图7中所示出的根 据本发明第三实施例的客户端202的不同之处在于存在定时检测器电路221。定时检测器 电路被直接连接至总线10。它是用于检测由直流电源300输出并且在总线10被观测到的 负电压-Vs的出现的电路。通过定时检测器电路221检测负电压-Vs的出现，可以检测到 电源服务器100和客户端203之间的同步定时。此外，客户端203可以包括用于将由定时检测器电路221所检测的负电压-Vs变 换为适用于微处理器230的电压的电平变换器电路，以便向微处理器230提供被变换的电 压。微处理器230随后可以以用于提供来自电平变换器电路的电压的此定时运行中断处 理，以便在供电系统1中执行同步处理。上面已经描述了根据本发明的第四实施例的客户端203的配置。根据上述本发明 的第四实施例，负电压-Vs的电力可以被重叠于总线10上，作为用于客户端203的初期激 活的电源。客户端203可以接收总线10上的负电压的电力并且将其从负电压变换为正电 压，以便使用它作为用于初期激活的电源。此外，客户端203可以检测负电压的出现时段， 以便使用该时段用于与电源服务器的同步处理。5.通过供电系统进行的供电过程此外，在此将不详细描述在图1中所示出的供电系统1的供电方式，由于它在上述 参考文献JP 2008-123051 (A)中被描述，而下面将简要描述根据本发明第一实施例的供电 系统1的供电过程。图10是示出根据本发明每一实施例的供电系统1的供电过程的图。现在，下面将 参考图10描述根据本发明每一实施例的供电系统1的供电过程。如同在图10中所示出的，电源服务器100输出同步包A1、A2、A3...至总线10。而 且，为了给客户端供电，电源服务器100输出信息包B1、B2、B3...，它是发送到/接收自客 户端200的信息信号；和电力包C1、C2、C3...，电能被打包于其中。另一方面，为了由电源服务器100供电，客户端200输出信息包D1、D2、D3...，它们是发送到/接收自电源服务器 100的信息信号。电源服务器100在时隙的开始以预定间隔(例如，以一秒的间隔)输出同步包Al、 A2、A3...。时隙包括信息隙，其中信息包被发送；和电力隙，其中电力包被发送。信息隙 IS1、IS2、IS3...是在电源服务器100和客户端200之间交换信息包的区间。电力隙PS1、 PS2、PS3...是电力包Cl、C2、C3...被输出以便从电源服务器100提供至客户端200的区 间。信息包是仅在信息隙131、152、153...的区间内可以被输出的包。因而，如果信息包在 一个信息隙内未完成发送/接收，则该信息包可以渡过多个信息隙被发送。另一方面，电力 包是可以在电力隙PS1、PS2、PS3...的区间内被输出的包。电源服务器100可以具有一个或者更多个指示可由电源服务器100提供的电力规 格的服务器电源剖面，并且客户端200可以由可供给适配于其自身规格的电力的电源服务 器100供电。在该情形中，客户端200将从电源服务器100获得服务器电源剖面，以便确定 针对它们的电源服务器100的规格(服务器电源剖面)。为此，首先，客户端200检测由电 源服务器100输出的同步包Al，并且获得包含在同步包Al中的电源服务器100的地址。地 址可以例如是MAC地址。接着，客户端200向电源服务器100发送用于请求发送电源服务 器100具有的服务器电源剖面数的信息包D1。电源服务器100接收信息包D1，并且它随后在信息包Bl中发送服务器电源剖面 数，它是电源服务器100具有的服务器电源剖面的数目。客户端200接收信息包Bi，并且它 们从电源服务器100获得关于电源服务器100的服务器电源剖面数的服务器电源剖面的内 容。例如，假定电源服务器100具有2个服务器电源剖面，则客户端200随后首先获得一个 服务器电源剖面。客户端200获得该服务器电源剖面，并且它们发送用于请求电源的使用 的信息包D2。电源服务器100接收信息包D2，并且它发送在被设置于电源服务器100内部的存 储器中(未被示出)存储的第一服务器电源剖面至客户端200，作为信息包B2。客户端200 接收信息包B2，并且它们发送用于获得第二服务器电源剖面的信息包。但是，此时信息隙 ISl已经终止，并且用于发送电力包的电力隙PSl已经开始。因而，该信息包将在下一信息 隙IS2内被发送。此外，由于要从电源服务器100提供至客户端200的电力的规格尚未被 确定，因此在电力隙PSl内将不供电。电力隙PSl终止，电源服务器100随后输出指示下一时隙的开始的同步包A2。随 后，客户端200从电源服务器100接收信息包B2，并且它们发送用于获得第二服务器电源剖 面的信息作为信息包D3。电源服务器100接收信息包D3，并且它发送在设置于电源服务器100内部的存储 器(未示出)中存储的第二服务器电源剖面至客户端200，作为信息包B3。客户端200接 收信息包B3，获得电源服务器100具有的两个服务器电源剖面，并且随后选择适合其各自 的电源规格的一个服务器电源剖面。客户端200随后向电源服务器100发送用于确定被选 择的服务器电源剖面的信息包D4。电源服务器100接收信息包D4，并且它们发送表示对于电源规格的确定的应答的 信息至客户端200作为信息包B4，以便告知客户端200第一服务器电源剖面已经被确定。 随后，当电力隙PS2在信息隙IS2终止之后已经开始时，电源服务器100输出电力包Cl至客户端200用于供电。此外，至于电力包发送的定时，客户端200可以利用表示发送开始时 间设置请求的信息为电源服务器100指定供电开始时间。根据本发明每一上述实施例的供电系统1的供电过程已经在上面被描述。在上面 描述的本发明的第三和第四实施例中，对于没有电力包从电源服务器送出的时段，即对于 信息隙的时段，直流电源300可以输出负电压-Vs的电力。于是，根据本发明第四实施例的 客户端203可以检测负电压的出现时段，以把该时段用于与电源服务器的同步处理。6.结论如上所述，根据本发明的每一实施例，直流电源300被提供于供电系统1中，用于 输出预定正电压Vs或者预定负电压-Vs的直流电，它独立于从电源服务器输出的电力。如 果正电压Vs的直流电被输出，则直流电源300始终提供直流电。如果负电压-Vs的直流电 被输出，则直流电源300仅对于其中没有从电源服务器100供电的时段(同步时段)提供 直流电。根据本发明每一实施例的客户端接收从直流电源300提供的正电压Vs或者负电 压-Vs的直流电，并且把所接收的电力用于微处理器的激活。通过这样地提供直流电并且接收直流电，连接至服务器-客户端型供电系统的电 源服务器和客户端可以节省用于触发初期激活的辅助电源。由于辅助电源被节省，出现例 如简化的供电系统、维护的改善和提高、降低的成本等优点。此外，通过输出负电压-Vs的脉冲直流至总线10并且在接收电力侧上接收负电 压-Vs的脉冲直流，该直流电可以被用于同步定时确定。硬件方式的确定而非软件方式的 确定给出了更为准确的同步定时检测，并且可以导致提高来自电源服务器100的电源输出 定时的控制精度。换言之，来自电源服务器100的电源输出定时的控制精度的提高使得能 够针对电源输出定时最小化同步定时时段，并且因而可以导致缩短从电源服务器100接收 电力的空转时间。本领域的技术人员应当理解，根据设计要求和其它因素可以出现各种修改、结合、 子结合和变更，只要它们在所附权利要求或者其等同物的范围之内。例如，在上述实施例中，预定正电压Vs或者预定负电压-Vs的直流电从与电源服 务器100分离的直流电源300输出，尽管本发明的实施例不仅局限于此。例如，用于控制电 源服务器和客户端之间的同步的同步服务器可以包括用于输出预定正电压Vs或者预定负 电压-Vs的直流电的直流电源。工业实用性本发明可适用于供电设备、电力接收设备、供电系统和供电方法，尤其是提供直流 电的供电系统和在该供电系统中使用的供电设备、电力接收设备和供电方法。本发明包含涉及在日本专利局于2009年5月11日提交的日本在先专利申请JP 2009-114923中公开的主题，其整体内容通过引用结合于此。
权利要求
一种供电设备，包括连接至总线的直流电源，在所述总线上，表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流电和第二直流电的直流电上，所述直流电源被配置成始终输出正电压的所述第二直流电至所述总线，所述第二直流电在所述总线上被重叠于在预定的第一时段输出的第一直流电之上，其中所述第二直流电的电压低于所述第一直流电的最小电压。
2.一种电力接收设备，包括连接至总线的电力接收器，在所述总线上，表示信息的信息信号被重叠于包括第一直 流电和第二直流电的直流电上，所述电力接收器被配置成从所述总线接收比所述第一直流 电的最小电压低的正电压的所述第二直流电，所述第二直流电在所述总线上被重叠于在预 定的第一时段输出的第一直流电之上。
3.一种供电系统，包括连接至总线的供电设备和电力接收设备，在所述总线上，表示信息的信息信号被重叠 于包括第一直流电和第二直流电的直流电上，其中所述供电设备包括配置成始终输出正电压的所述第二直流电至所述总线的直流 电源，所述第二直流电在所述总线上被重叠于在预定的第一时段输出的第一直流电之上，其中所述第二直流电的电压低于所述第一直流电的最小电压，并且其中所述电力接收设备包括被配置成从所述总线接收所述第二直流电的电力接收器。
4.一种供电方法，包括如下步骤被连接至在其上表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流电和第二直流电的直流 电上的总线，并且始终输出正电压的所述第二直流电至所述总线，所述第二直流电在所述 总线上被重叠于在预定的第一时段输出的第一直流电之上，其中所述第二直流电的电压低于所述第一直流电的最小电压。
5.一种供电设备，包括连接至总线的直流电源，在所述总线上，表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流 电和第二直流电的直流电上，所述第二直流电在所述总线上被重叠于在预定的第一时段输 出的第一直流电之上，所述直流电源被配置成在与所述第一时段不同的第二时段向所述总 线输出负电压的所述第二直流电。
6.一种电力接收设备，包括连接至总线的电力接收器，在所述总线上，表示信息的信息信号被重叠于包括第一直 流电和第二直流电的直流电上，所述第二直流电在所述总线上被重叠于在预定的第一时段 输出的第一直流电之上，所述电力接收器被配置成在与所述第一时段不同的第二时段从所 述总线接收负电压的所述第二直流电。
7.根据权利要求6的电力接收设备，还包括通过所述第二直流电的所述负电压的出现来检测所述第二时段的定时检测器，其中通过所述定时检测器检测的所述第二时段被用于所述电力接收设备和连接至所 述总线的另一设备之间的同步处理。
8.一种供电系统，包括连接至总线的供电设备和电力接收设备，在所述总线上，表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流电和第二直流电的直流电上，其中所述第二直流电在所述总线上被重叠于在预定的第一时段输出的第一直流电之上，其中所述供电设备包括直流电源，所述直流电源配置成在与所述第一时段不同的第二 时段向所述总线输出负电压的所述第二直流电，并且其中所述电力接收设备包括电力接收器，所述电力接收器配置成在所述第二时段从所 述总线接收所述第二直流电。
9. 一种供电方法，包括如下步骤被连接至在其上表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流电和第二直流电的直流 电上的总线，所述第二直流电在所述总线上被重叠于在预定的第一时段输出的第一直流电 之上，并且在与所述第一时段不同的第二时段向所述总线输出负电压的所述第二直流电。
全文摘要
本发明提供了一种供电设备、电力接收设备、供电系统和供电方法。所述供电设备包括连接至总线的直流电源，在总线上，表示信息的信息信号被重叠于包括第一直流电和第二直流电的直流电上，所述直流电源被配置成始终输出正电压的第二直流电至总线，第二直流电在总线上被重叠于在预定的第一时段输出的第一直流电之上。第二直流电的电压低于第一直流电的最小电压。
文档编号H02J1/10GK101888086SQ20101017745
公开日2010年11月17日 申请日期2010年5月4日 优先权日2009年5月11日
发明者田岛茂 申请人:索尼公司