供电设备、受电设备和供电方法

专利名称：供电设备、受电设备和供电方法
技术领域：
本发明涉及一种供电设备、受电设备和供电方法，更具体地讲，本发明涉及电力和信息被频率分割并且能够同时使用的一种供电设备、受电设备和信息通知方法。
背景技术：
诸如个人计算机和游戏机的许多电子装置使用AC适配器，为了装置工作和电池充电的目的，AC适配器从商业电源输入交流电(AC)电力并且输出与装置匹配的电力。尽管电子装置通常由直流电(DC)进行操作，但是电流和电压在每个装置中不同。因此，输出与各个装置匹配的电力的AC适配器对于每个装置也是不同的。因此，即使AC适配器具有类似形状，但是它们彼此仍不兼容，并且存在AC适配器的数目随着装置数目的增加而增加的问题。为了解决以上问题，已经提出了一种电力总线系统，其中，向装置供电的供电模块 (诸如电池和AC适配器)和从供电模块接收电力的耗电模块连接到公共DC总线线路(例如，专利文献1和2)。在这个电力总线系统中，DC电流流过总线线路。另外，在该电力总线系统中，每个模块自身被描述为一个对象，并且各个模块的对象通过总线线路彼此发送和接收信息(状态数据)。每个模块的对象基于来自另一个模块的对象的请求产生信息(状态数据)并且发送该信息作为应答数据。已经接收到应答数据的模块的对象能够基于接收的应答数据的内容控制供电和耗电。引用列表专利文献PTLl 日本专利申请早期公开No. 2001-306191PTL2 日本专利申请早期公开No. 2008-12305
发明内容
技术问题在以上电源总线系统中，一些电源(供电服务器)和消费者(客户端)动态连接到系统并且基于供电服务器与客户端之间的协议执行供电。这种电源总线系统还被认作以有限供应量实现供电的最大效率的系统，从而它可以在本地级别上实现近来热议的现有电网的智能电网所瞄准的目标。现有电网控制供电量以使之大于需求，从而防止供电故障和供电短缺。然而，当假设电动车将在未来得到广泛使用时，电网基盘(电厂中的发电量以及电力网络中的电力传输和分布量)将不能够应付电力需求的迅速增加。用于解决这个问题的方法是智能电网中的需求方控制。其间，在供给与需求之间的平衡较差的条件下，以上供电源总线系统明确地执行最佳努力工作。这可以导致所有负载(客户端)的需求没有得到满足的情形，并且由智能电网执行的进一步改进的需求方控制将是重要的。然而，电源总线系统没有定义这点并且
4存在没有考虑切实的供电控制的问题。基于这个观点做出了本发明并且本发明的目的在于提供一种电力和信息被频率分割并且同时使用并且获得有效供电控制的新的改进的供电设备、受电设备和供电方法。问题解决方案根据本发明的一个实施例，提供了一种供电设备，包括供电单元，被构造为向达成关于供电的电力规范的协议的另一个装置进行供电；通信单元，被构造为使用频率分割在从供电单元提供的电力与所述另一个装置之间进行通信；以及供电控制单元，被构造为与所述另一个装置就电力规范达成协议并且当在供电单元正在向所述另一个装置进行供电的同时通信单元从不同的另一个装置接收供电请求时，通过在正在向其进行供电的各个另一个装置之间比较优先级并且确定另一个装置作为供电目标控制来从供电单元进行的 {共 O供电控制单元可以使用根据另一个装置的类型设置的操作期望值与随机数字的组合作为优先级确定供电目标。供电控制单元能够根据需要改变操作期望值的设置。关于通过比较优先级被拒绝供电的另一个装置，在预定时间过去以后供电控制单元临时将另一个装置的操作期望值设置为高。当在供电单元向另一个装置进行供电的同时通信单元从不同的另一个装置接收到供电请求时，供电控制单元在正向其进行供电的各个另一个装置之中比较优先级，并且当新请求供电的另一个装置的优先级高于正向其进行供电的另一个装置的优先级时，停止向正向其进行供电的另一个装置的供电并且向新请求供电的另一个装置进行供电。当在供电单元正向另一个装置进行供电的同时通信单元从不同的另一个装置接收到供电请求时，供电控制单元在正向其进行供电的另一个装置之中比较优先级，并且当新请求供电的另一个装置的优先级高于正向其进行供电的另一个装置的优先级时，控制通信单元询问正向其进行供电的另一个装置是否可接受电力规范与协议规范不同的供电。当在供电单元正向另一个装置进行供电的同时向不同的另一个装置的供电被暂停时，在当向另一个装置供电的预定的时间段结束时的定时，供电控制单元开始与不同的另一个装置达成协议。 供电单元可以间隙性向另一个装置进行供电。供电单元可以连续向另一个装置进行供电。根据另一个实施例，提供了一种受电设备，包括受电单元，被构造为从经由预定总线线路、与之达成关于供电的电力规范的协议的供电设备接收电力；通信单元，被构造为使用频率分割在由受电单元接收的电力与供电设备之间进行通信；以及供电请求控制单元，被构造为当通过通信单元中的通信将要与供电设备达成关于电力规范的协议时向通信单元中的通信应用它的优先级信息。根据本发明的另一个实施例，提供了一种供电方法，包括如下步骤向与之达成关于供电的电力规范的协议的另一个装置进行供电；使用频率分割在供电步骤中提供的电力与另一个装置之间进行通信；以及当在供电步骤中向另一个装置进行供电的同时在通信的步骤中从不同的另一个装置接收到供电请求时，通过在正向其进行供电的另一个装置之中比较优先级并且确定供电目标来控制供电步骤中的供电。
本发明的有益效果如上所述，基于这个观点研究本发明并且本发明的目的在于提供一种电力和信息进行频率分割并且同时使用并且有效供电控制可用的新的改进的供电设备、受电设备和供电方法。


图1是示出根据本发明的一个实施例的供电系统的结构的解释图。图2是示出由根据本发明的实施例的供电系统1执行的供电处理的解释图。图3是示出根据本发明的实施例的供电服务器100的结构的解释图。图4是示出根据本发明的实施例的客户端200的布置的解释图。图5是示出根据本发明的实施例的优先级控制的流程图。图6是示出根据本发明的实施例的优先级控制的流程图。
具体实施例方式将在下文中参照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， 功能和结构基本相同的结构部件由相同标号进行指示，并且省去了这些结构部件的重复解释。将按照下面顺序进行描述<1.本发明的一个实施例〉(1-1.供电系统的结构)(1-2.由供电系统执行的供电处理)(1-3.供电服务器的结构)(1-4.客户端的结构)(1-5.供电服务器和客户端的操作)<2.总结〉<1.本发明的一个实施例〉(1-1.供电系统的结构)首先，将描述根据本发明的一个实施例的供电系统的结构。图1是示出根据本发明的实施例的供电系统的结构的解释图。在下文中，将使用图1描述描述根据本发明的一个实施例的供电系统的结构。如图1所示，根据本发明的一个实施例的供电系统1被构造为包括供电服务器100 和客户端200。供电服务器100与客户端200经由总线线路10进行彼此连接。供电服务器100向客户端200提供DC电力。供电服务器100还向客户端200发送信息信号以及从客户端200接收信息信号。在本实施例中，在总线线路10上共享DC电源以及供电服务器100与客户端200之间的信息信号的发送和接收。供电服务器100被构造为包括用于发送和接收信息信号的通信调制解调器、用于控制供电的微处理器和控制DC电力输出的开关。客户端200从供电服务器100接收DC供电。客户端200还向供电服务器100发送信息信号以及从供电服务器100接收信息信号。在图1中，示出了两个客户端200。
客户端200被构造为包括用于发送和接收信息信号的通信调制解调器、用于控制供电的微处理器和控制DC电力输出的开关。在图1所示的供电系统1中，示出了单个供电服务器100和两个客户端200。然而，在本发明中，供电服务器的数目和客户端的数目显然不限于该例子。由于在专利文献2 (日本专利申请早期公开No. 2008-123051)中描述了在图1所示的供电系统1和2中供电的方法，所以将省去详细描述。然而，在下文中，将简要描述由根据本发明的一个实施例的供电系统1执行的供电处理。(1-2.由供电系统执行的供电处理)图2是解释由根据本发明的一个实施例的供电系统1执行的供电处理的解释图。 在下文中，将使用图2描述由根据本发明的每个实施例的供电系统1执行的供电处理。如图2所示，供电服务器100向总线线路10周期性地输出同步包Al、A2、
A3、......。供电服务器100还输出信息包B1、B2、B3、......和电力包C1、C2、C3、......以
向客户端200进行供电。信息包B1、B2、B3.......是向客户端200发送和从客户端200接
收的信息信号，并且通过对电能进行打包获得电力包C1、C2、C3........其间，客户端200
输出信息包Dl、D2、D3.......(即，向供电服务器100发送和从供电服务器接收的信息信
号)以从供电服务器100接收电力供应。供电服务器100在预定间隔的时隙的开始(例如，每1秒)输出同步包Al、A2、
A3........时隙包括发送信息包的信息隙和发送电力包的能量隙。信息隙IS1、IS2、
IS3.......是在供电服务器100与客户端200之间交换信息包的区间。供电隙PS1、PS2、
PS3.......是输出从供电服务器100向客户端200提供的电力包Cl、C2、C3.......的区
间。信息包是仅能够在信息隙IS1、IS2、IS3.......的区间内执行输出的包。因此，当在
一个信息隙中没有完成信息包的发送和接收时，该信息包在多个信息隙上进行发送。其间， 电力包是仅能够在供电隙PS1、PS2、PS3.......的区间中执行输出的包。供电服务器100具有显示能够由它自身提供的电力规范的一个或两个或更多的服务器供电概要。客户端200从能够提供与它自身规范匹配的电力的供电服务器100接收电力。此时，客户端200从供电服务器100获得服务器供电概要并且为客户端200自身确定供电服务器100的规范(服务器供电概要)。具体地讲，客户端200首先检测要输出到供电服务器100的同步包Al并且获得包括在同步包Al中的供电服务器100的地址。例如， 该地址可以是MAC地址。接下来，客户端200向供电服务器100发送信息包D1，该信息包 D1请求发送供电服务器100具有的服务器供电概要的数目。已经接收到信息包Dl的供电服务器100在信息包Bl中发送服务器供电概要数目。服务器供电概要数目是供电服务器100的服务器供电概要的数目。已经接收到信息包 Bl的客户端200从供电服务器100获得服务器供电概要的内容，其数目与供电服务器100 的服务器供电概要的数目相等。例如，当供电服务器100具有两个服务器供电概要时，客户端200首先获得两个服务器供电概要之一。已经接收到两个服务器供电概要之一的客户端 200向供电服务器100发送该服务器供电概要作为请求使用电力供应的信息包D2。已经接收到信息包D2的供电服务器100向客户端200发送第一服务器供电概要作为信息包B2。第一服务器供电概要存储在包括在供电服务器100中的存储部分(未示出)中。已经从供电服务器100接收到信息包B2的客户端200发送用于获得第二服务器供电概要的信息包。然而，信息隙ISI此刻终止，并且用于发送供电包的供电隙PSl开始。 因此，这个信息包在下一个信息隙IS2中进行发送。在供电隙PSl中，由于没有确定客户端 200从供电服务器100接收电力的电力规范，所以没有执行供电。能量隙PSl终止，并且从供电服务器100输出表示下一个时隙的开始的同步包A2。 然后，已经从供电服务器100接收到信息包B2的客户端200发送用于获得第二服务器供电概要的信息作为信息包D3。已经接收到信息包D3的供电服务器100向客户端200发送第二服务器供电概要作为信息包B3。第二服务器供电概要存储在包括在供电服务器100中的存储部分(未示出)中。已经接收信息包B3以获得供电服务器100的两个服务器供电概要的客户端200 选择电力规范与客户端200它自身匹配的服务器供电概要。客户端200然后向供电服务器 100发送用于确定选择的服务器供电概要的信息包D4。已经接收到信息包D4的供电服务器100向客户端200发送用作信息包B4并且表示电力规范得到确定的这种响应的信息，以向客户端200通知第一服务器供电概要的确定完成。然后，当信息隙IS2终止并且供电隙PS2开始时，供电服务器100向客户端200输出供电包Cl并且执行供电。关于电力包的发送的定时，客户端200能够通过使用表示发送开始时间设置请求的信息向供电服务器100指定供电开始时间。已经在上文中解释了根据本发明的实施例的由供电系统1执行的供电处理的例子。注意在本发明中，由供电系统执行的供电处理不限于这个例子。不必以这种方式间隙性地从供电服务器发送电力，而是可以从供电服务器进行连续发送。接下来，将解释根据本发明的实施例的供电服务器100的结构。(1-3.供电服务器的结构)图3是示出根据本发明的实施例的供电服务器100的结构的解释图。在下文中， 将使用图3描述根据本发明的实施例的供电服务器100的结构。如图3所示，根据本发明的实施例的供电服务器100被构造为包括连接器101、连接线102和106、主开关103、调制解调器104、微处理器105、电源107、DC/DC转换器108、 电容器Cl和C2以及电感器Li。连接器101通过连接到总线线路10的连接器11将供电服务器本体与总线线路10 进行连接。连接线102用于连接连接器101与供电服务器本体。主开关103控制电力输出。 当主开关103导通时，供电服务器100能够从电源107向总线线路10进行供电。其间，当主开关103断开时，供电服务器100能够停止从电源107进行供电。调制解调器104用于向连接到总线线路10的其它供电服务器和客户端发送信息以及从它们接收信息。调制解调器104向总线线路10发送用于通信的高频信号，并且接收经由总线线路10进行传播的用于通信的高频信号。注意电容器Cl和C2布置在总线线路 10与调制解调器104之间，用于防止流过总线线路10的DC电流流入调制解调器104。微处理器105控制供电服务器100的操作。当供电服务器100与客户端(例如， 图1的客户端200)之间的协商完成时，微处理器105导通主开关103以从电源107进行供 H1^ ο连接线106用于连接供电服务器本体和电源107。电源107被构造为例如提供DC 电压的电力并且当供电服务器100的主开关103导通时能够向总线线路10提供DC电力。例如，可以采用使用阳光照射产生电力的太阳能面板等等作为电源107。DC/DC转换器108被构造为将由电源107提供的电力的电压转换成一定的适宜电压。由于在DC/DC转换器108中转换电压，所以能够以与从供电服务器100接收电力的客户端的请求匹配的电压提供电力。注意例如，DC/DC转换器108可以是输入电压约为7V 到30V的降压DC/DC转换器。已经使用图3描述了根据本发明的一个实施例的供电服务器100的结构。接下来， 将解释根据本发明的一个实施例的客户端200的结构。图4是示出根据本发明的一个实施例的客户端200的结构的解释图。在下文中， 将使用图4描述根据本发明的一个实施例的客户端200的结构。(1-4.客户端的结构)如图4所示，根据本发明的一个实施例的客户端200被构造为包括连接器201、连接线202和206、主开关203、调制解调器204、微处理器205、负载210、充电控制电路211、 电池212、和电容器Cl和C2。连接器201通过连接到总线线路的连接器12连接客户端本体和总线线路10。连接线202用于连接连接器201和客户端本体。主开关203控制电力输入。当主开关203导通时，客户端200能够经由总线线路10接收从供电服务器提供的电力。其间，当主开关203 断开时，客户端200不接收从供电服务器提供的电力。调制解调器204用于向连接到总线线路10的其它供电服务器和客户端发送信息以及从它们接收信息。调制解调器204向总线线路10发送用于通信的高频信号，并且接收经由总线线路10传播的用于通信的高频信号。在总线线路10与调制解调器204之间，设置有电容器Cl和C2以防止经由总线线路10传播的DC电流被引入调制解调器204。微处理器205控制客户端200的操作并且监视客户端200内部的电压和电流。当供电服务器(例如，图1的供电服务器100)与客户端200之间的协商完成时，微处理器205 导通主开关203以从供电服务器接收电力。连接线206用于连接客户端本体与负载210。负载210消耗从供电服务器提供的电力。充电控制电路211是用于控制电池212 的充电和放电的电路。电池212在充电控制电路211的控制之下累积从供电服务器提供的电力并且在充电控制电路211的控制之下向负载210释放累积的电力。已经描述了根据本发明的一个实施例的客户端200的结构的例子。接下来，将解释根据本发明的一个实施例的供电服务器100和客户端200的操作。(1-5.供电服务器和客户端的操作)在根据本发明的一个实施例的供电系统1中，供电服务器100基于与客户端200 的协商结果提供电力。换言之，当供电服务器100接受了来自客户端200的供电请求时，供电服务器100向客户端200提供电力。另一方面，当来自客户端200的协商条件不能够得到满足并且供电服务器100拒绝供电请求时，供电服务器100不会向客户端200供电。供电服务器100与客户端200之间的协商由此包括供电拒绝机制。因此，通过将指示客户端的优先级的客户端优先级的构思引入供电服务器100与客户端200之间的协商，根据本发明的一个实施例的供电系统1能够实现有效的供电。供电服务器100与客户端200之间的最频繁使用的协商条件可以是供电电压和最大电流。基于这些电力条件就可以判断从供电服务器接收电力供应的第一客户端的协商的有效性，而不用向协商条件中引入客户端优先级。然而，当另一个客户端接下来与同一供电服务器进行协商并且除了客户端优先级之外的条件得到满足时，优选的是，此时最后考虑客户端优先级。这里，在根据本实施例的供电系统1中，定义表示客户端优先级的客户端优先级变量。客户端优先级的值例如是一个字节并且例如进行如下加权255 无效客户端优先级0 最高客户端优先级值1 2 254 最低客户端优先级值根据本发明的一个实施例的供电系统1范围内的供电服务器100基于客户端优先级变量的值判断供电的优先级。能够动态修改客户端优先级变量的值；然而，首先将解释一种设置客户端优先级变量的初始值的方法。通常设计师难于在以上2M个级别中声明客户端优先级变量。如果根据设计师的良知判断客户端优先级变量，则在大部分情况下客户端优先级变量设置成“ 1 ”。基于这个观点，在根据本实施例的供电系统1中，例如执行下面的客户端分类。(1)没有设置(2)在紧急情况下工作的装置，没有应急电力(3)在紧急情况下工作的装置，具有应急电力(4)例行工作(不必在紧急情况下工作)的装置，没有备用电力(5)例行工作的装置，具有备用电力(6) 一天内的工作时间是一个小时或更少，没有备用电力(7) 一天内的工作时间是一个小时或更少，具有备用电力(8)未使用客户端的设计师基于以上分类设置每个客户端的优先级期望值。然后，由供电系统1中的供电服务器100执行用于读取2M个级别的优先级期望值并且将该值分配给每个客户端的操作。换言之，供电服务器100向由它进行供电的客户端分配优先级期望值并且基于优先级期望值确定进行供电的客户端。供电系统1的同步服务器(供电服务器100) 不对供电系统1范围中的活动供电服务器进行优先级处理并且均等地为所有的活动供电服务器分配时隙。换言之，当有单个活动供电服务器(即，同步服务器提供电力并且仅仅该同步服务器在进行工作)时，供电系统1的所有时隙被分配给该同步服务器。当同步服务器设置这些时隙中的哪些要分配给哪个客户端200时，确定优先级。其间，当存在两个或三个供电服务器时，时隙被均等地分配给各个供电服务器并且在这些供电服务器之中设置优先级。当每个供电服务器对请求供电的客户端设置优先级时，例如可以使用下面的算法。在下面描述中，将描述供电服务器向请求供电的客户端设置优先级的算法的例子。供电服务器100首先定义紧急字节作为参数。该紧急字节是指示供电系统1的条件是普通条件还是紧急条件的参数，并且当它是紧急条件时，指示紧急条件的内容。在本实施例中，为了简化解释，紧急字节“0”表示普通条件，紧急字节“1”表示紧急条件(换言之， 紧急字节简单地用作标记)。注意显然其它值可以用作紧急字节并且这里描述的例子并非是限制。(1)当紧急字节=0时当紧急字节是“0”时，已经从客户端200接收到供电请求的供电服务器100按照下述方式将优先级期望值转换成微处理器105中的客户端优先级变量。按照下面顺序对一个字节中的高3位分配优先级期望值。000 (4)例行工作的装置，没有备用电力001 (5)例行工作的装置，具有备用电力010 ⑵在紧急情况下工作的装置，没有应急电力011 (3)在紧急情况下工作的装置，具有应急电力100 (6) 一天内的工作时间是一小时或更少，没有备用电力101 (7) 一天内的工作时间是一小时或更少，具有备用电力111:(1)没有设置其间，对于低5位，依次为登记的客户端分配随机数字。由于以这种方式分配随机数字，所以向每个客户端分配随机优先级顺序。在存在单个客户端的情况下，即使当分配任一随机数字时，该随机数字值是最小值并且基于最高优先级向这个客户端提供电力。然后， 向第二个或接下来的客户端分配除了已经分配的值以外的随机值。这些值被随机确定从而公平性得到维护；然而，当一个值一旦被固定时，优先级顺序也被固定，从而能够按照每个预定时间段(例如，一天)对这些值进行重新分配。(2)当紧急字节=1时当紧急字节是“ 1”时，已经从客户端200接收到供电请求的供电服务器100将优先级期望值转换成微处理器105中的客户端优先级变量。当紧急字节是“1”时，按照以下方式从紧急字节是“0”的情况修改一个字节中的高3位的优先级顺序。000 ⑵在紧急情况下工作的装置，没有应急电力001 (3)在紧急情况下工作的装置，具有应急电力010:(4)例行工作的装置，没有备用电力011 (5)例行工作的装置，具有备用电力100 (6) 一天内的工作时间是一小时或更少，没有备用电力101 (7) 一天内的工作时间是一小时或更少，具有备用电力111:(1)没有设置注意低5位与紧急字节是“0”的情况下的相同。在这个方法中，在每个供电服务器中可以管理的客户端的最大数目限于254;然而，由于根据本发明的供电系统1最初被构造为执行从供电服务器100到客户端200的间隙性供电，所以这个最大数目将不会导致问题。然而，如果需要，可以通过增加字节的数目进行修改以管理更多客户端。尽管供电服务器100如上所述基于客户端优先级变量选择进行供电的客户端，但是当供电服务器的供电能力变弱时，不管客户端优先级变量的值如何，供电服务器100将不会按照顺序向协商条件没有得到满足的客户端进行供电。当供电条件之中的电量得到满足时，客户端优先级变量用于设置优先级。因此，当客户端具有(例如，电压或电流的)宽可接受范围时，由于供电条件得到满足所以客户端的优先级自动变高。接下来，将解释在供电服务器100同时向多个客户端200提供电力的情况下的优先级控制。当供电服务器100同时向多个客户端200供电时，由于供电方中的当前供应量是各供电服务器100的供应量的和，所以由于供电服务器100的当前发电量和容量(尤其是提供给供电服务器100的电力存储器)使得供电方中的供应量动态变化。这是与间歇性供电的情况的差别。其间，连接到供电系统1的客户端200设置有诸如电池212的电力存储器，从而使得客户端200也具有潜在的供电能力。然而，关于客户端200的电力存储器，只要客户端 200还没有被登记为供电系统1中的供电服务器，客户端200就不会被识别为系统中的潜在供电能力。换言之，如果客户端200愿意将它的电池212向系统开放，则客户端200将被登记为供电系统1中的客户端并且同时还被登记为供电系统1中的供电服务器。即使当客户端200被登记为供电系统1中的供电服务器时，在设置客户端200的概要以使得供电能力为零的情况下，客户端200不需要回应来自另一个客户端的电力请求。因此，供电的总量的识别可以是供电服务器的供电的总量的和。另外，当第一客户端200连接到供电系统1并且客户端200向供电服务器100请求电力时，客户端200的优先级不是协商条件。首先基于供电服务器100的供电量及其电力规范是否与客户端200的请求匹配来简单地判断是否能够向客户端200进行供电。其间， 在已经在(一个或多个)供电服务器100与(一个或多个)客户端200之间执行供电的情况下，当另一个客户端200尝试加入供电系统1并且供电服务器100的供电量不满足所有客户端200的需求时，上述的客户端优先级变量变得重要。在根据本实施例的供电系统1中，在检查当前供电电压得到满足以后，要接收电力供应的客户端200与供电服务器100协商电流量。尽管通过向供电服务器100进行询问检查了当前供电电压，但是还可以在一定程度上期望在客户端200物理地测量总线线路10 的电压时进行检查。这里，在后者情况下，优选的是，除了主开关203以外，客户端200还设置有用于物理地测量总线线路10的电压的测量路径。这里，供电服务器100与客户端200 之间的协商的过程可以包括当前供电电压的修改。当客户端200可应用于这个电压修改并且由新连接到供电系统1的客户端200请求的电流大于实际可从供电服务器100提供的容许电流时，以上客户端优先级变量变得更加重要。在供电服务器100同时向多个客户端200供电的情况下，假设客户端优先级变量的初始设置与以上相同。换言之，每个客户端预先设置近似值并且当客户端200连接到供电系统1时，在客户端200被登记到供电服务器1 (被登记到同步服务器)时确定客户端优先级变量。这里，与以上不同，客户端的客户端优先级变量的低5位被设置为在该系统中唯一，而不是在供电服务器中唯一。具体地讲，客户端优先级变量由同步服务器(例如，供电服务器100)进行确定并且由同步服务器进行管理。由于使用了以上方法，所以每次当向供电系统1加入客户端200 时，同步服务器确定客户端优先级变量并且以列表形式管理客户端优先级变量。另外，关于客户端优先级变量的值(尤其是，低5位)，同步服务器能够在每个预定时间段内对该值重新确定(而不仅仅在初始确定时)，从而能够提高各客户端之间的公平性。
将描述供电服务器如何基于上述条件处理新连接到供电系统1的客户端200的例子。图5是示出在供电服务器100同时向多个客户端200进行供电的情况下的优先级控制的例子的流程图。在下文中，使用图5描述在供电服务器100同时向多个客户端200供电的情况下的优先级控制。注意在微处理器105的控制之下执行下面的一系列处理。当客户端200新连接到供电系统1时，被选择为同步服务器的供电服务器100将新连接的客户端200的客户端优先级变量的高3位与先前连接的客户端200的客户端优先级变量的高3位进行比较(步骤S101)，并且确定新连接的客户端200的客户端优先级变量 (高3位)是否大于现有客户端200的客户端优先级变量(高3位)(步骤S102)。例如， 由微处理器105执行客户端优先级变量的比较和大小确定。作为步骤S102中的判断的结果，当新连接的客户端200的客户端优先级变量大于现有客户端200的客户端优先级变量时，供电服务器100确定不向新连接的客户端200提供电力(步骤S103)。其间，作为步骤S102中的判断的结果，当新连接的客户端200的客户端优先级变量不大于现有客户端200的客户端优先级变量时，供电服务器100进一步判断新连接的客户端200的客户端优先级变量(的高3位)是否等于现有客户端200的客户端优先级变量(的高3位)(步骤S104)。作为步骤S104中的判断的结果，当新连接的现有客户端200的客户端优先级变量的高3位等于现有客户端200的客户端优先级变量的高3位时，供电服务器100进一步将新连接的客户端200的客户端优先级变量的低5位与现有客户端200的客户端优先级变量的低5位进行比较(步骤并且判断新连接的客户端200的客户端优先级变量的低5 位是否大于现有客户端200的客户端优先级变量的低5位(步骤S106)。作为步骤S106中的判断结果，当新连接的客户端200的客户端优先级变量的低5 位大于现有客户端200的客户端优先级变量的低5位时，供电服务器100确定不向新连接的客户端200进行供电(步骤S103)。其间，作为步骤S106中的判断结果，当新连接的客户端200的客户端优先级变量不大于现有客户端200的客户端优先级变量时以及作为步骤 S104中的判断结果，当新连接的客户端200的客户端优先级变量的高3位不等于现有客户端200的客户端优先级变量的高3位时，供电服务器100停止向现有客户端200供电并且开始向新连接的客户端200供电(步骤S107)。这里，当新连接的客户端200的优先级大于现有客户端200的优先级时，在简单停止对现有客户端200供电之前，供电服务器100询问现有客户端200 (其优先级低于新连接的客户端200的优先级)是否可以接受电流下降的电力。如果可接受，则现有客户端200 回应供电服务器100电流下降的电力是可接受的，并且在降低电流以后供电服务器100向现有客户端200进行供电并且向新连接的客户端200分配电流。这里，当存在多个现有客户端200时，供电服务器100不仅可以降低分配给一个客户端200的电力还可以降低提供给适宜数目的客户端200的电力。因此，如果客户端200具有多个指定电流量的概要或者设置宽范围的电流量的概要，则更加易于从供电服务器100接收供电。注意当客户端200的优先级设置为高时，可以从供电服务器100接收供电，然而，假设基于以上规则正确应用优先级设置。关于具有相同高位优先级(1字节客户端优先级变量的高3位)的客户端200，同步服务器根据需要对低位优先级(1字节客户端优先级变量的低5位)进行复位，并且这防止客户端优先级变量保持固定。然而，假设高位优先级为低的客户端200永远不会从该系统接收供电并且各客户端200之间的公平性没有得到维护。鉴于此，为了维护各客户端200之间的公平性，例如，供电系统1可以监视向客户端200供电的同步服务器的条件，并且执行优先级控制，可以通过对它的高位优先级进行复位暂时向被拒绝进行供电的客户端200给出从供电服务器100接收供电的机会。这个过程应该是一个临时过程，并且当一旦向这个客户端200进行供电时，同步服务器可以将它的高位优先级设置回到原始值。当客户端200新连接到供电系统1时，由于它的优先级低所以从客户端200到供电服务器100的供电请求可能会遭到拒绝。尤其是，在通过用户将客户端200动态与供电系统1建立连接和断开连接的装置的情况下，假设用户由于需要电力而连接客户端200。在这种情况下，简单只基于优先级等级判断供电不是一个优选操作。基于这个原因，可以对这个装置设置诸如LED的显示单元和优先级修改开关(按钮)。换言之，如果发现即使当客户端200连接到供电系统1时仍不能够进行供电，则客户端200能够例如通过点亮LED警告用户以允许用户执行手动优先级设置。用户执行的手动优先级设置可以使得用户输入特定值或者可以使得用户按一次按钮，从而优先级的设置被临时设置在最高级别。当优先级被临时设置在最高级别时，在执行了向装置进行供电以后，优先级的设置可以被设置回到装置的缺省值。通过提供显示该装置的优先级条件的显示器和用于鼓励用户修改优先级的装置并且通过准备用户使用的优先级修改装置，实现容量有限的供电系统1执行的现实供电。显而易见，关于每个客户端的优先级，除了当出厂时设置的缺省值以外，由用户使用的盖写功能是实用的。作为盖写方法，例如，可以应用经由PC等等重写客户端的优先级数据、使用按钮进行重写或者使用按钮进行临时修改的方法。当通过PC重写客户端的优先级数据时，除了准备对例如客户端它自身的诸如USB的接口以外，可以使用具有与PC有关的功能并且连接到供电系统1的监视器系统。如上所述执行在正从供电服务器100向现有客户端200进行供电的条件下的用于现有客户端和新连接的客户端200的供电控制，并且可能存在处于待机状态而没有接收供电的客户端(由于它的电压规范等等)。在处于待机状态的客户端之中，可能存在具有高供电优先级的客户端。在下面描述中，将描述用于控制这种客户端的方法。最简单的控制是对一个客户端抢先设置最大供电时间，供电系统1首先开始向该客户端进行供电并且在该时间段内持续进行供电，然后与处于待机状态的客户端协商供电服务器的供电。当同步服务器向供电系统中的现有客户端输出指示对首先向其供电的客户端的抢先供电完成的包时，开始供电协商，然而为了节省时间，可以当抢先供电接近完成时输出这个包。这是因为同步服务器知道抢先供电的完成时间。此时，处于待机状态的客户端的协商的优先级排序高于已经进行供电的客户端。 注意“优先级排序”与客户端的客户端优先级变量无关。然后，处于待机状态的客户端开始与供电服务器进行协商，并且如果协商成功，则能够从供电服务器接收电力。结果，不用考虑客户端的优先级变量，通过以由同步服务器提供的抢先供电时间为单位向客户端(处于待机状态)给出优先级排序的协商权能够实现向处于待机状态的客户端进行供电。
在以上描述中，向处于待机状态的客户端提供的客户端优先级变量不会影响客户端的优先级但是用于多个客户端之间的优先级控制。这里，将描述一种情况，其中，当处于待机状态的各个客户端之中存在具有高优先级的客户端优先级变量的客户端时，对协商进行优先级排序。在根据本实施例的供电系统1中，客户端开始协商以查找供电是否可用。这是因为电力的接收方示出接收供电的意向是更加自然的。换言之，作为供电请求的触发，客户端开始与供电服务器进行协商；然而，根据以上描述，当与供电服务器的协商不利时(换言之，当供电服务器的供电能力可以满足客户端的规范但是当前设置值与客户端的请求不匹配时)，客户端等待协商直到新加入供电服务器或者指示抢先供电将要完成的包被发送到总线线路10。另一方面，在客户端200从同步服务器获取服务器概要以后，客户端200将该概要与它自身的概要进行比较，并且当确定供电接受可获得时，检查客户端优先级变量的高3 位。然后，高3位位于预定范围(例如，在000到001的范围)内的客户端根据需要请求供电服务器检查抢先时间。当发现当前供电服务器的概要不满足客户端的请求规范时，客户端不会执行另外动作(下一次给出供电机会是当检测到向供电系统加入供电服务器时)。已经接收到检查抢先时间的请求的供电服务器100将当前正向其进行供电的一个或多个客户端200的客户端优先级变量与作为请求源的客户端200的客户端优先级变量进行比较。新连接的客户端200(作为请求源的客户端200)的客户端优先级变量与正向其进行供电的一个或多个客户端200的所有客户端优先级变量进行比较，并且当新连接的客户端200的优先级高于所有现有客户端的优先级时，供电服务器100停止向现有客户端进行供电并且开始与新连接的客户端200进行协商。基于这种结构，假设新连接的客户端200 将成功地与供电服务器100进行协商。图6是示出在供电服务器100同时向多个客户端200进行供电的情况下的优先级控制的另一个例子的流程图，并且示出了通过将新连接的客户端200(作为请求源的客户端200)的客户端优先级变量与正向其进行供电的一个或多个客户端200的所有客户端优先级变量进行比较执行优先级控制的情况。在这种情况下，优选的是，连续(而非如图2所示间隙性)地执行从供电服务器100进行供电。在下文中，将使用图6解释在供电服务器 100同时向多个客户端200供电的情况下的优先级控制的另一个例子。注意在微处理器 105的控制之下执行下面的一系列处理。为了将新加入的客户端200的客户端优先级变量与当前正向其进行供电的所有客户端200的客户端优先级变量进行比较，供电服务器100首先设置“1”作为当前正在进行供电的客户端200之中的第一客户端200的客户端编号(步骤S111)。接下来，供电服务器100将新连接的客户端200的客户端优先级变量的高3位与第一客户端200的客户端优先级变量的高3位进行比较(步骤SlU)并且判断新连接的客户端200的客户端优先级变量的(高3位)是否大于现有客户端200的客户端优先级变量的(高3位)(步骤S113)。 例如，由微处理器105执行客户端优先级变量的比较和大小的判定。作为步骤S113中的判断的结果，当新连接的客户端200的客户端优先级变量大于现有客户端200的客户端优先级变量时，供电服务器100确定不向新连接的客户端200供电(步骤S114)。其间，作为步骤S113中的判断的结果，当新连接的客户端200的客户端优
15先级变量不大于现有客户端200的客户端优先级变量时，供电服务器100还判断新连接的客户端200的客户端优先级变量(高3位)是否等于现有客户端200的客户端优先级变量 (高3位)(步骤S115)。作为步骤S115中的判断的结果，当新连接的客户端200的客户端优先级变量的高 3位等于现有客户端200的客户端优先级变量的高3位时，供电服务器100还将新连接的客户端200的客户端优先级变量的低5位与现有客户端200的客户端优先级变量的低5位进行比较(步骤S116)并且判断新连接的客户端200的客户端优先级变量的低5位是否大于现有客户端200的客户端优先级变量的低5位(步骤S117)。作为步骤S117中的判断的结果，当新连接的客户端200的客户端优先级变量的低 5位大于现有客户端200的客户端优先级变量的低5位时，供电服务器100确定不向新连接的客户端200进行供电(步骤S114)。其间，作为步骤S117中的判断的结果，当新连接的客户端200的客户端优先级变量不大于现有客户端200的客户端优先级变量时，以及作为步骤S115中的判断的结果，当新连接的客户端200的客户端优先级变量的高3位不等于现有客户端200的客户端优先级变量的高3位时，供电服务器100将客户端编号的值增加 “1”(步骤S118)并且判断是否完成了所有现有客户端200的检查(步骤S119)。当检查没有完成时，过程返回到步骤S112，并且当完成时，供电服务器100停止向现有客户端200进行供电并且开始与新连接的客户端200进行协商并且进行供电(步骤S120)。已经使用图6描述了在供电服务器100同时向多个客户端200进行供电的情况下的优先级控制的另一个例子。<2.总结〉如上所述，根据本发明的一个实施例，通过引入客户端优先级变量的构思实现在客户端200新连接到供电系统1的情况下的有效优先级控制。这个优先级控制不仅在由供电服务器100执行的间歇性供电中有效而且在连续供电中也有效，从而能够根据客户端 200的优先级进行供电。本领域技术人员应该明白，可以根据设计要求和其它因素构思各种变型、组合、子组合和替代，只要它们位于权利要求及其等同物的范围内即可。本申请包含与在于2009年12月25日提交到日本专利局的日本优先权专利申请 JP 2009-295580中公开的主题有关的主题，该日本优先权专利申请的全部内容以引用方式并入本文。本发明可应用于供电设备、受电设备和信息通知方法，更具体地讲，本发明可应用于电力和信息被频率分割并且能够同时使用的供电设备、受电设备和信息通知方法。[参考标号列表]1供电系统10总线线路100供电服务器101连接器102106 连接线103主开关104调制解调器
105微处理器107 电源108DC/DC 转换器200客户端201连接器202206 连接线203主开关204调制解调器205微处理器210 负载211充电控制电路212 电池权利要求
1.一种供电设备，包括供电单元，被构造为向达成关于供电的电力规范的协议的另一装置进行供电；通信单元，被构造为使用频率分割在从供电单元提供的电力与所述另一装置之间进行通信；以及供电控制单元，被构造为与所述另一装置就电力规范达成协议并且当在供电单元正在向所述另一装置进行供电的同时通信单元从不同的另一装置接收供电请求时，通过在正在向其进行供电的多个另一装置之间比较优先级并且确定另一装置作为供电目标控制来从供电单元进行的供电。
2.根据权利要求1的供电设备，其中供电控制单元使用根据另一装置的类型设置的操作期望值与随机数字的组合作为优先级确定供电目标。
3.根据权利要求2的供电设备，其中供电控制单元能够根据需要改变操作期望值的设置。
4.根据权利要求2的供电设备，其中对于通过比较优先级被拒绝供电的另一装置，在预定时间过去以后供电控制单元临时将另一装置的操作期望值设置为高。
5.根据权利要求1的供电设备，其中当在供电单元向另一装置进行供电的同时通信单元从不同的另一装置接收到供电请求时，供电控制单元在正向其进行供电的多个另一装置之中比较优先级，并且当新请求供电的另一装置的优先级高于正向其进行供电的各个另一装置的优先级时，停止向正向其进行供电的另一装置的供电并且向新请求供电的另一装置进行供电。
6.根据权利要求1的供电设备，其中当在供电单元正向另一装置进行供电的同时通信单元从不同的另一装置接收到供电请求时，供电控制单元在正向其进行供电的多个另一装置之中比较优先级，并且当新请求供电的另一装置的优先级高于正向其进行供电的各个另一装置的优先级时，控制通信单元询问正向其进行供电的另一装置是否可接受电力规范与已达成协议的电力规范不同的供 H1^ ο
7.根据权利要求1的供电设备，其中当在供电单元正向另一装置进行供电的同时向不同的另一装置的供电被暂停时，在当向另一装置供电的预定的时间段结束时的定时，供电控制单元开始与不同的另一装置达成协议。
8.根据权利要求1的供电设备，其中供电单元间隙性向另一装置进行供电。
9.根据权利要求1的供电设备，其中供电单元连续地向另一装置进行供电。
10.一种受电设备，包括受电单元，被构造为经由预定总线线路、从与之达成关于供电的电力规范的协议的供电设备接收电力；通信单元，被构造为使用频率分割在由受电单元接收的电力与供电设备之间进行通信；以及供电请求控制单元，被构造为当通过通信单元的通信将要与供电设备达成关于电力规范的协议时向通信单元的通信附加受电设备的优先级信息。
11. 一种供电方法，包括如下步骤向与之达成关于供电的电力规范的协议的另一装置进行供电； 使用频率分割在供电步骤中提供的电力与另一装置之间进行通信；以及当在供电步骤中向另一装置进行供电的同时在通信的步骤中从不同的另一装置接收到供电请求时，通过在正向其进行供电的多个另一装置之中比较优先级并且确定供电目标来控制供电步骤中的供电。
全文摘要
本发明提供了一种供电设备，包括供电单元，被构造为向与之达成关于供电的电力规范的协议的另一个装置进行供电；通信单元，被构造为使用频率分割在从供电单元提供的电力与另一个装置之间进行通信；以及供电控制单元，被构造为关于电力规范与另一个装置达成协议并且当在供电单元正在向另一个装置进行供电的同时通信单元从不同的另一个装置接收供电请求时，通过在正在向其进行供电的另一个装置之中比较优先级并且确定另一个装置作为供电目的地控制从供电单元进行供电。
文档编号H02J1/00GK102474096SQ201080030938
公开日2012年5月23日 申请日期2010年12月16日 优先权日2009年12月25日
发明者田岛茂 申请人:索尼公司