CN101877501B - 供电装置和供电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种供电装置和供电方法。该供电装置用于经由第一供电系统的总线来供应或接收电力，并包括用于存储通过被连接到供电装置的该总线提供的电力的电力存储器，在该总线上表示信息的信息信号被叠置在电力上。该供电装置还包括：信号阻止器，用于阻止来自总线的信息信号泄漏到第二供电系统的、与供电装置共用电力存储器的其他装置；电力量检测器，用于检测电力存储器的电力量；和切换控制器，用于依赖于来自电力量检测器的检测结果，切换用于从电力存储器提供电力的服务器模式和用于从总线接收电力的客户机模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种供电装置和一种供电方法。
背景技术
诸如个人计算机和游戏机的许多电子设备使用交流(AC)适配器用于其操作并且用于对其电池充电。从商用电源将AC电力输入到AC适配器，并且随后从该AC适配器输出适于设备的电力。普通的电气设备通过直流电流(DC)操作，其中每个设备的电压和/或电流可能相互不同。因此，用于输出适于每个设备的电力的AC适配器的标准对于每个设备而言会是不同的，这导致了用于数目增加的设备的AC适配器数目的不利增加。即使形状相似的AC适配器可能也不能相互兼容。
对于该缺点，提出了一种电源总线系统，其中将诸如电池或AC适配器的、用于为设备供电的供电模块以及用于从该供电模块被供电的耗电模块连接到一个公共直流总线(参看JP 2001-306191(A)和JP 2008-123051(A))。在该电源总线系统中，直流电流流过总线。每个模块被描述为对象，并且关于每个模块的对象通过该总线相互传送/接收信息(状态数据)。而且，关于每个模块的对象基于来自关于其他模块的对象的请求产生信息(状态数据)，并且传送该信息作为响应数据。然后，关于接收该响应数据的模块的对象可以基于所接收的响应数据的内容控制供电和耗电。
发明内容
在上述电源总线系统中，按照唯一的时序在一个总线上将电力输出到系统。因此，不利地，如果存在多个电源总线系统，则不同的电源总线系统可能不能直接相互连接。另一方面，如果可以通过以菊花链方式连接多个电源总线来在多个电源总线系统之间调节电力，则可以显著提高每个电源总线系统中的供电服务水平。例如，不具有足够电力的电源总线系统可以被连接到具有过剩电力的其他电源总线系统，以便于被提供来自该其他电源总线系统的过剩电力。这已在当前使用的商用供电网络中实现，其中具有电力短缺风险的供电网络将通过相邻供电网络供电。
考虑到前述内容，需要提供一种新的和改进的供电装置和供电方法，该装置和方法在其中表示信息的信息信号被叠置在电力上的上述总线系统中，在对每个系统的同步时序没有任何影响的情况下，使多个系统能够相互连接。
根据本发明的实施例，提供了一种供电装置，其用于经由第一供电系统的总线来供应或接收电力，并且包括用于存储通过被连接到该供电装置的该总线提供的电力的电力存储器，在该总线上表示信息的信息信号被叠置在电力上。该供电装置还包括：信号阻止器，用于阻止来自该总线的信息信号泄漏到第二供电系统的、与供电装置共用电力存储器的其他装置；电力量检测器，用于检测该电力存储器的电力量；和切换控制器，用于依赖于来自该电力量检测器的检测结果，切换用于从该电力存储器提供电力的服务器模式和用于从该总线接收电力的客户机模式。
可以通过使用同一地址切换服务器模式和客户机模式。
可以通过使用不同的地址切换服务器模式和客户机模式。
该切换控制器可以在将该供电装置连接到该总线时，发出用于请求登记用于在服务器模式中使用的地址和用于在客户机模式中使用的地址的信息信号。
该切换控制器可以在服务器模式被切换为客户机模式时，发出用于解除对用于在服务器模式中使用的地址的登记的信息信号。
根据本发明的另一实施例，提供了一种供电装置，其用于经由第一供电系统的总线来供应或接收电力，并且包括用于检测电力存储器的电力量的电力量检测器，该电力存储器用于存储通过被连接到该供电装置的该总线提供的、由该供电装置与第二供电系统的其他装置共用的电力，在该总线上表示信息的信息信号被叠置在电力上。该供电装置还包括用于阻止来自该总线的信息信号泄漏到该其他装置的信号阻止器，并且还包括用于依赖于来自该电力量检测器的检测结果，切换用于从该电力存储器提供电力的服务器模式和用于从该总线接收电力的客户机模式的切换控制器。
可以通过使用同一地址切换服务器模式和客户机模式。
可以通过使用不同的地址切换服务器模式和客户机模式。
该切换控制器可以在将该供电装置连接到该总线时，发出用于请求登记用于在服务器模式中使用的地址和用于在客户机模式中使用的地址的信息信号。
该切换控制器可以在服务器模式被切换为客户机模式时，发出用于解除对用于在服务器模式中使用的地址的登记的信息信号。
根据本发明的又一实施例，提供了一种供电方法，其包括检测电力存储器的电力量的电力量检测步骤，该电力存储器用于存储通过被连接到该电力存储器的总线提供的电力，在该总线上表示信息的信息信号被叠置在电力上。该供电方法还包括切换步骤，其依赖于来自该电力量检测步骤的检测结果，切换用于从该电力存储器提供电力的服务器模式和用于从该总线接收电力的客户机模式。
根据本发明的再一实施例，提供了一种供电方法，其用于经由第一供电系统的总线来供应或接收电力，并且包括检测电力存储器的电力量的电力量检测步骤，该电力存储器用于存储通过被连接到该电力存储器的该总线提供的、与第二供电系统的其他装置共用的电力，在该总线上表示信息的信息信号被叠置在电力上。该供电方法还包括：信号阻止步骤，其阻止来自该总线的信息信号泄漏到其他装置；以及切换步骤，其依赖于来自该电力量检测步骤的检测结果，切换用于从该电力存储器提供电力的服务器模式和用于从该总线接收电力的客户机模式。
根据上文描述的本发明的实施例，可以提供新的和改进的供电装置和供电方法，该装置和方法在其中表示信息的信息信号被叠置在电力上的上述总线系统中，在对每个系统的同步时序没有任何影响的情况下，使多个系统能够相互连接。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的供电系统的设置的图示。
图2是示出根据本发明的第一实施例的供电装置100a和100b的设置的图示。
图3是示出根据本发明的第一实施例的供电装置100a的操作的流程图。
图4是示出供电系统的设置的图示。
图5是示出一个供电系统的设置的图示。
图6示出了在多个供电系统之间共用电池的情况中的设置示例。
图7是示出根据本发明的第二实施例的供电装置200a和200b的设置的图示。
图8是示出根据本发明的第三实施例的供电装置300a的设置的图示。
图9是示出根据本发明的第四实施例的供电装置400的设置的图示。
图10是示出根据本发明的第五实施例的供电装置500的设置的图示。
图11是示出根据本发明的第一实施例的供电系统1的供电过程的图示。
具体实施方式
在下文中将参照附图详细描述本发明的优选实施例。要注意，在本说明书和附图中，具有基本上相同的功能和结构的结构性元件通过相同的附图标记表示，并且省略这些结构性元件的重复解释。
将按照如下顺序详细描述本发明的优选实施例。
<1.第一实施例>
[1-1.供电系统的设置]
[1-2.利用供电系统的供电过程]
[1-3.供电装置的设置]
[1-4.供电装置的操作]
<2.第二实施例>
<3.第三实施例>
<4.第四实施例>
<5.第五实施例>
<6.结论>
<1.第一实施例>
[1-1.供电系统的设置]
首先将描述根据本发明的第一实施例的供电系统的设置。图1是示出根据本发明的第一实施例的供电系统的设置的图示。现在，下文将参照图1描述根据本发明的第一实施例的供电系统的设置。
如图1中所示，根据本发明的第一实施例的供电系统包括两个供电系统1和2。这些供电系统分别包括一个电源服务器SV1或SV2和客户机CL1和CL2或CL3和CL4。电源服务器SV1或SV2以及客户机CL1和CL2或CL3和CL4经由总线10或11被连接。
电源服务器SV1和SV2向客户机CL1、CL2、CL3和CL4提供直流电力。而且，电源服务器SV1和SV2向客户机CL1、CL2、CL3和CL4传送信息信号/从客户机CL1、CL2、CL3和CL4接收信息信号。在该实施例中，供电和信息信号的传送/接收均在总线10或11上进行。
电源服务器SV1和SV2包括用于传送/接收信息信号的通信用调制解调器、用于控制供电的微处理器、用于控制直流电力输出的开关等。
通过电源服务器SV1和SV2向客户机CL1、CL2、CL3和CL4提供直流电力。而且，客户机CL1、CL2、CL3和CL4向电源服务器SV1和SV2传送信息信号/从电源服务器SV1和SV2接收信息信号。在图1中，对于每一个供电系统示出了两个客户机。
客户机CL1、CL2、CL3和CL4包括用于传送/接收信息信号的通信用调制解调器、用于控制供电的微处理器、用于控制直流电力输出的开关等。
应当理解，电源服务器和客户机的数目当然不限于图1中示出的示例，其中供电系统1和2分别包括一个电源服务器SV1或SV2和两个客户机CL1和CL2或CL3和CL4。
由于上文引用的JP 2008-123051(A)中描述了图1中示出的供电系统1和2中的供电方式，因此这里将不作详细描述，但是下文将简要描述利用根据本发明的第一实施例的供电系统1的供电过程。
[1-2.利用供电系统的供电过程]
图11是图示利用根据本发明的第一实施例的供电系统1的供电过程的图示。现在，下文将参照图11描述利用根据本发明的第一实施例的供电系统1的供电过程。
如图11中所示，电源服务器SV1向总线10输出同步分组A1、A2、A3...。而且，为了向客户机CL1和CL2供电，电源服务器SV1输出信息分组B1、B2、B3...，这些信息分组是向客户机CL1和CL2传送/从客户机CL1和CL2接收的信息信号；并且输出电源分组C1、C2、C3...，电能被分组为这些电源分组。另一方面，为了通过电源服务器SV1被供电，客户机CL1和CL2输出信息分组D1、D2、D3...，这些信息分组是向电源服务器SV1传送/从电源服务器SV1接收的信息信号。
电源服务器SV1以预定间隔(例如，以1秒的间隔)在时隙的起点处输出同步分组A1、A2、A3...。该时隙包括其中传送信息分组的信息间隙和其中传送电源分组的电源间隙。信息间隙IS1、IS2、IS3...是其中在电源服务器SV1和客户机CL1和CL2之间交换信息分组的间隔。电源间隙PS1、PS2、PS3...是其中输出电源分组C1、C2、C3...以将其从电源服务器SV1提供给客户机CL1和CL2的间隔。信息分组是仅可以在信息间隙IS1、IS2、IS3...的间隔中被输出的分组。因此，如果信息分组未在一个信息间隙中被完全传送/接收，则可以在多个信息间隙上传送/接收该信息分组。另一方面，电源分组是可以在电源间隙PS1、PS2、PS3...的间隔中被输出的分组。
电源服务器SV1可以具有一个或多个服务器电源简档(profile)，其指出了可通过电源服务器SV1提供的电力的规格，并且可以通过能够提供适于客户机CL1和CL2自身规格的电力的电源服务器SV1向客户机CL1和CL2供电。在该情况中，客户机CL1和CL2将从电源服务器SV1获取服务器电源简档以确定用于客户机CL1和CL2的电源服务器SV1的规格(服务器电源简档)。为此，首先，客户机CL1和CL2检测通过电源服务器SV1输出的同步分组A1，并且获取同步分组A1中包含的电源服务器SV1的地址。例如，该地址可以是MAC(介质访问控制)地址。下一步，客户机CL1和CL2向电源服务器SV1传送用于请求传送电源服务器SV1具有的服务器电源简档的数目的信息分组D1。
电源服务器SV1接收信息分组D1，并且其随后在信息分组B1中传送服务器电源简档数目，该数目是电源服务器SV1具有的服务器电源简档的数目。客户机CL1和CL2接收信息分组B1，并且其从电源服务器SV1获取服务器电源简档的内容，该内容是关于电源服务器SV1的服务器电源简档的数目的。例如，假设电源服务器SV1具有两个服务器电源简档，则客户机CL1和CL2首先获取一个服务器电源简档。客户机CL1和CL2获取该服务器电源简档，并且其传送用于请求使用电源的信息分组D2。
电源服务器SV1接收信息分组D2，并且其向客户机CL1和CL2传送在电源服务器SV1内部提供的存储器(未示出)中存储的第一服务器电源简档作为信息分组B2。客户机CL1和CL2接收信息分组B2，并且其传送用于获取第二服务器电源简档的信息分组。然而，信息间隙IS1此时已期满，并且用于传送电源分组的电源间隙PS1已开始。因此，该信息分组将在下一信息间隙IS2中传送。此外，由于要从电源服务器SV1向客户机CL1和CL2提供的电力的规格仍未被确定，因此在电源间隙PS1中将不供电。
电源间隙PS1期满，电源服务器SV1随后输出指出下一时隙开始的同步分组A2。然后，客户机CL1和CL2从电源服务器SV1接收信息分组B2，并且其传送用于获取第二服务器电源简档的信息作为信息分组D3。
电源服务器SV1接收信息分组D3，并且向客户机CL1和CL2传送在电源服务器SV1内部提供的存储器(未示出)中存储的第二服务器电源简档作为信息分组B3。客户机CL1和CL2接收信息分组B3，获取电源服务器SV1具有的两个服务器电源简档，并且随后选择电源规范适于每个客户机CL1和CL2的一个服务器电源简档。客户机CL1和CL2随后向电源服务器SV1传送用于确定所选择的服务器电源简档的信息分组D4。
电源服务器SV1接收信息分组D4，并且其向客户机CL1和CL2传送表示对确定电源规范的响应的信息作为信息分组B4，以便于向客户机CL1和CL2通知第一服务器电源简档已被确定。然后，当信息间隙IS2期满之后电源间隙PS2已开始时，电源服务器SV1向客户机CL1和CL2输出用于供电的电源分组C1。此外，对于用于电源分组传送的定时，客户机CL1和CL2可以通过使用表示传送开始时间设定请求的信息向电源服务器SV1约定供电开始时间。
上文已描述了利用根据本发明的上述实施例的供电系统1的供电过程。
图1中示出的每个供电系统1和2分立地进行供电。因此，如果这两个供电系统1和2直接连接，则可以实现电源服务器SV1和SV2以及客户机CL1、CL2、CL3和CL4之间的同步。
于是，在该实施例中，供电系统1和2经由共用一个电力存储元件的两个供电装置被连接。利用这些供电装置，供电系统1和2就信息而言是被分离的，而就电力而言是被连接的。
下文将描述根据本发明的第一实施例的供电装置的设置。
[1-3.供电装置的设置]
图2是示出根据本发明的第一实施例的供电装置100a和100b的设置的图示。现在，下文将参照图2描述根据本发明的第一实施例的供电装置100a和100b的设置。
图2中示出的供电装置100a和100b共用电池140。例如，电池140可以是锂离子电池、锂离子电容器、双电层电容器、或者任何其他电力存储元件。此外，电池140可以从供电装置100a和100b被移除。
如图2中所示，供电装置100a包括充电器电路110a、微处理器(μP)120a、调制解调器130a、开关S11和S12、电感器L1、二极管D11和电容器C1。相似地，供电装置100b包括充电器电路110b、微处理器(μP)120b、调制解调器130b、开关S21和S22、电感器L2、二极管D21和电容器C2。
充电器电路110a使用通过总线10提供的电力对电池140充电。开关S11被开关以控制对充电器电路110a的供电。电感器L1是断路器用电感器，用于防止电池140对于通过总线10传导的通信用高频信号是低阻抗的。二极管D11是用于将去往电池140的充电路径与来自电池140的放电路径分离的二极管。
微处理器120a依赖于电池140的电压值控制开关S11和S12的开关，并且还控制来自调制解调器130a的信息传送。微处理器120a执行用于通信可能需要的协议，从而使微处理器120a可以被连接到电源服务器或客户机或者被与电源服务器或客户机断开，这些电源服务器或客户机是被连接到总线10的。当供电装置100a被连接到总线10时，则通过存在于供电系统1中的同步服务器管理供电装置100a的地址。此外，同步服务器的功能可通过一个电源服务器或者通过不同于用于供电的电源服务器的其他服务器涵盖。由于JP 2008-123051(A)中描述了同步服务器的功能，因此这里将不作详细描述。利用通过同步服务器管理的供电装置100a的地址，供电装置100a于是可以用作电源服务器或客户机。
电池140的电力(电压电平)决定供电装置100a应用作电源服务器还是客户机。微处理器120a利用检测用线路V_sence监视电池140的电压，并且如果该电压等于或高于设定值(或者仅仅高于设定值)，则使供电装置100a用作电源服务器。另一方面，如果电池140的电压低于设定值(或者等于或低于设定值)，则微处理器120a使供电装置100a用作客户机。当供电装置100a用作电源服务器时，供电装置100a可以向被连接到总线10的其他电源服务器和客户机通知关于可通过供电装置100a提供的电力的信息。另一方面，当供电装置100a用作客户机时，供电装置100a从调制解调器130a向总线10输出用于协商过程的信息，以便于通过其他电源服务器得到供电。当能够从电源服务器供电时，通过电源服务器提供电力，并且如果可能，接收的电力可用于对电池140充电。此外，由于上文引用的JP 2008-123051(A)中描述了用于电源服务器和客户机之间的协商过程的信息，因此这里将不作详细描述。对于用于协商过程的该信息，可以应用上文引用的JP 2008-123051(A)中描述的内容，但是还应当理解，在本发明中该信息当然不限于此。
调制解调器130a被设置为向被连接到总线10的其他电源服务器或客户机传送信息/从被连接到总线10的其他电源服务器或客户机接收信息。调制解调器130a向总线10传送通信用高频信号并且接收通过总线10传导的通信用高频信号。电容器C1被配置在总线10和调制解调器130a之间以防止直流电流流入到调制解调器130a中。
如上文所述，供电装置100a具有两个模式：用于用作电源服务器的电源服务器模式和用于用作客户机的客户机模式。如果供电装置100a在电源服务器模式中操作，则通过微处理器120a使开关S12闭合，从而不会通过充电器电路110a对电池140充电。因此，在供电装置100a在电源服务器模式中操作的情况中，供电装置100a是电池140。此外，当供电装置100a在电源服务器模式中操作时，供电装置100b可以在客户机模式中操作。如果当供电装置100a在电源服务器模式中操作时供电装置100b在客户机模式中操作，则在从电池140向总线10输出电力的情况下，可以对电池140充电。
上文已描述了根据本发明的第一实施例的供电装置100a和100b的设置。下面将描述根据本发明的第一实施例的供电装置100a和100b的操作。
[1-4.供电装置的操作]
图3是示出根据本发明的第一实施例的供电装置100a的操作的流程图。现在，下文将参照图3描述根据本发明的第一实施例的供电装置100a的操作。这里将仅描述供电装置100a的操作，但是应当理解，供电装置100b当然以相同的方式操作。
如果供电装置100a未被连接到总线10而是被连接到电池140，则通过微处理器120a获取电池140的电压值。微处理器120a随后确定所获取的电池140的电压值是否等于或高于预定电压值(步骤S101)。如果作为步骤S101处的确定结果，电池140的电压值等于或高于预定电压值，则微处理器120a将供电装置100a的操作模式设定为服务器模式。微处理器120a于是使供电装置100a随后在服务器模式中操作(步骤S102)。
当供电装置100a开始在服务器模式中操作时，则通过微处理器120a使开关S11和S12闭合，并且准备好提供在电池140中存储的电力。供电装置100a随后请求存在于总线10上的同步服务器将供电装置100a登记为电源服务器(步骤S103)。为了使同步服务器将供电装置100a登记为电源服务器，供电装置100a在调制解调器130a处产生用于请求将供电装置100a登记为电源服务器的消息，并且从其自身广播该消息。当同步服务器接收到该消息时，其可以将供电装置100a登记为电源服务器。
向总线10广播指出电源服务器被添加或移除的消息。因此，在被连接到总线10的客户机中，请求电力的任何客户机可以开始与在同步服务器中被登记为电源服务器的供电装置100a协商。如果协商已成功，则供电装置100a可以经由总线10将在电池140中存储的电力提供给已请求协商的该客户机(步骤S104)。
如果使在电池140中存储的电力被输出到总线10，除非来自外部的任何电力被提供给电池140，否则电池140的电压降随时间下降；在该情况中，例如，当供电装置100b未在客户机模式中操作时，电池140的电压将随时间下降。然后，微处理器120a再次进行如上文所述的步骤S101的确定操作，并且如果作为步骤S101处的确定结果，电池140的电压值低于预定电压值，则将供电装置100a的操作模式设定为客户机模式。微处理器120a于是使供电装置100a随后在客户机模式中操作(步骤S105)。
在供电装置100a在客户机模式中操作的情况中，首先，供电装置100a从调制解调器130a向同步服务器输出脱离服务器请求。当供电装置100a从同步服务器接收到脱离服务器响应时，供电装置100a使其自身与总线10一度分离(理论上)。随后，在供电装置100a中，通过微处理器120a使开关S12断开，从而可以通过充电器电路110a对电池140充电。供电装置100a随后请求存在于总线10上的同步服务器将供电装置100a登记为客户机(步骤S106)。为了使同步服务器将供电装置100a登记为客户机，供电装置100a在调制解调器130a处产生用于请求将供电装置100a登记为客户机的消息，并且从其自身广播该消息。当同步服务器接收到该消息时，其可以将供电装置100a登记为客户机。
当在同步服务器中将供电装置100a登记为客户机时，供电装置100a开始与被连接到总线10的电源服务器的协商过程。如果与被连接到总线10的电源服务器的协商已成功，则随后通过被连接到总线10的电源服务器向供电装置100a供电(步骤S107)。通过被连接到总线10的电源服务器被供电的供电装置100a可以使用部分或所有电力用于对电池140充电。当对电池140充电时，通过微处理器120a使开关S12断开，没有通信用高频信号被输出到电池140所被连接到的线路，并且在线路上将仅存在用于电池140的适当电力。
由于对电池140充电，因此电池140的电压增加。当电池140的电压等于或高于预定电压值时，则供电装置100a可以再次在服务器模式中操作以向总线10提供在电池140中存储的电力。
上文已描述了根据本发明的第一实施例的供电装置100a和100b的操作。如上文所述，依赖于电池140的电压值，确定供电装置100a和100b在服务器模式还是客户机模式中操作。因此，如果电池140的电压等于或高于预定电压值，则供电装置100a和100b均在服务器模式中操作，而如果电池140的电压低于预定电压值，则供电装置100a和100b均在客户机模式中操作。因此，对于电力而言，供电装置100a和100b通过电池140被相互连接，而对于通信而言，供电装置100a和100b通过电池140被相互分离。对供电装置100a和100b的操作的该控制可以在对每个系统的同步时序没有任何影响的情况下提供不同供电系统之间的互连。
此外，在上文的示例性解释中，供电装置100a使用一个地址进入供电系统，交替地作为服务器或客户机，但是本发明不限于此。供电装置100a可以预先具有用于服务器和用于客户机的不同地址，并且在进入系统时在同步服务器中登记为服务器和客户机。
下面将描述供电装置100a的示例情况。供电装置100a预先具有用于服务器和客户机的不同地址。因此，不论电池140是否被连接到供电装置100a，当供电装置100a被连接到总线10时，新的电源服务器和新的客户机被添加到供电系统1的同步服务器中。
在该背景下，用于在同步服务器中将供电装置100a登记为电源服务器的简档反映用于检测电池140的电压值的线路V_sence的信息。如果作为电池140的电压值的检测结果，该电压值等于或低于预定值(或者仅仅低于预定值)，则供电装置100a在同步服务器中将其输出电压值的简档登记为0。如果任何其他客户机与供电装置100a进行关于供电的协商，则由于在同步服务器中将供电装置100a的输出电压值的简档登记为0，供电装置100a不能供电，因此协商将中断。
此外，在供电装置100a预先具有用于服务器和客户机的不同地址的情况中，供电装置100a不会为了使用一个地址交替地用于服务器或用于客户机而自己去监视电池140的状态。因此，在该情况中，供电装置100a优选地被配置为其自身不是同步服务器。换言之，供电装置100a优选地被配置为进入已具有同步服务器的供电系统的装置。该配置将防止由于供电装置100a的预先给出的用于服务器和用于客户机的不同地址，供电装置100a自身作为同步服务器和客户机完成系统建立。而且，如果供电装置100a自身是同步服务器，则对于供电装置100a进入已具有同步服务器的现有供电系统将是不利的。
如果作为电池140的电压值的检测结果，该电压值等于或低于预定值(或者仅仅低于预定值)，则由于供电装置100a不能作为服务器提供电力，因此供电装置100a不能作为服务器进入供电系统。另一方面，供电装置100a可以作为客户机进入供电系统。如果供电装置100a已成功进入供电系统，则可以通过电源服务器向供电装置100a供电。
此外，尽管供电装置100a具有用于服务器和客户机的不同地址，但是优选地在物理上限制供电装置100a作为电源服务器和作为客户机的操作的同时执行。利用用于服务器和用于客户机的不同地址，供电装置100a将不需要在从电源服务器切换到客户机时临时离开并且随后重新进入供电系统，反之亦然。较之利用同一地址切换服务器模式和客户机模式的情况，因此简化了临时离开并且重新进入供电系统的过程。
在上文的示例性解释中，与电池140的状态无关，供电装置100a在其进入供电系统时在同步服务器中将其自身登记为电源服务器，但是本发明不限于此。例如，除非电池140的电压等于或高于预定值，否则供电装置100a可以在同步服务器中不将其自身登记为电源服务器。仅在对电池140充电以使其电压等于或高于预定值时，供电装置100a才可以在同步服务器中将其自身登记为电源服务器。在电池140的电压未达到预定值时，供电装置100a的该操作可以防止来自任何其他客户机的关于供电的不必要的协商。
此外，在供电装置100a和100b具有用于服务器和客户机的不同的地址的情况中，当电池140的电压值低于预定值时，在服务器模式中操作的供电装置100a和100b可以在理论上被与总线10和11分离。换言之，当电池140的电压值低于预定值时，供电装置100a和100b可以请求同步服务器从同步服务器中移除其作为电源服务器的地址。当在供电装置100a和100b被与总线10和11分离之后电池140的电压被恢复时，供电装置100a和100b随后可以请求同步服务器再次在同步服务器中登记其用于电源服务器的地址。
上文描述的是使用如图4中所示的设置的供电系统的扩展示例，例如，其中两个供电装置通过一个电池共用能量。在图4中，BUSn和BUSk表示总线，SLn、SLm、SLo和SLp表示能够与任何其他供电装置共用电池的供电装置，并且BAT表示电池。H1和H2表示用于连接电池和供电装置的端子。
假设图4中示出的BUSn、SLm和SLn作为一个供电系统：SYSn，其设置如图5中所示。这样，由于电池BAT可以被连接为星形设置，因此如图6中所示的设置将是可能的。图6示出了在多个供电系统之间共用电池BAT的设置示例。在图6中，每个供电系统被示出为一个模块SYS0至SYS5，并且每个电池被示出为BAT0至BAT3。而且在图6中，每个供电系统是对于信息而言的封闭系统，而供电系统通过BAT0至BAT3共用能量。通过该设置，每个供电系统将仅具有在每个供电系统内利用低电力覆盖信息交换的通信装置(调制解调器)，而非在整体系统上路由信息。
<2.第二实施例>
如上文所述，在本发明的第一实施例中，多个供电装置共用一个电池，从而使多个供电系统对于能量而言而非对于信息而言被相互连接。现在，在这些供电装置中出现了如下问题：共用电池的供电装置中的哪些供电装置应提供电池？因此，如下文所述，在本发明的第二实施例中，供电装置被相互连接，所有这些供电装置都包括自身的电池，从而使多个供电系统可以对于能量而言而非对于信息而言被相互连接。
图7是示出根据本发明的第二实施例的供电装置200a和200b的设置的图示。现在，下文将参照图7描述根据本发明的第二实施例的供电装置200a和200b的设置。
如图7中所示，根据本发明的第二实施例的供电装置200a包括充电器电路210a、微处理器(μP)220a、调制解调器230a、电池240a、开关S11和S12、电感器L1、二极管D11和电容器C1。相似地，供电装置200b包括充电器电路210b、微处理器(μP)220b、调制解调器230b、电池240b、开关S21和S22、电感器L2、二极管D21和电容器C2。
充电器电路210a、微处理器220a和调制解调器230a的功能分别与图2中示出的充电器电路110a、微处理器120a和调制解调器130a相似。因此，充电器电路210a使用通过总线10从电源服务器提供的电力对电池240a充电。微处理器220a控制开关S11和S12的开关。调制解调器230a被设置为向被连接到总线10的其他电源服务器或客户机传送信息/从被连接到总线10的其他电源服务器或客户机接收信息。
供电装置200a和200b将被相互连接，其中它们的GND被相互连接，而供电装置200a的V0端子与供电装置200b的V1端子以及供电装置200a的V1端子与供电装置200b的V0端子被分别连接。通过利用三个线路连接供电装置200a和200b，在不需要对相邻供电系统之间的同步关系作任何考虑的情况下，两个供电装置200a和200b可以被相互连接。如果供电装置200a和200b被如此连接，则供电装置200a可以利用从总线10提供的电力对电池240a充电。供电装置200a可以将在电池240a中存储的电力通过供电装置200b提供给总线11。相似地，供电装置200b可以利用从总线11提供的电力对电池240b充电，并且随后通过供电装置200a将在电池240b中存储的电力提供给总线10。
此外，如在上文所述的本发明的第一实施例中那样，供电装置200a和200b可以使用同一地址用于服务器和客户机，或者在其他情况中使用不同的地址用于服务器和用于客户机。在不同的地址用于服务器和用于客户机的情况中，如在上文所述的本发明的第一实施例中那样，在将供电装置200a和200b连接到总线10和11中的每个总线时，可以发出用于在同步服务器中登记用于服务器的地址和用于客户机的地址的信息。并且仍然在使用不同的地址用于服务器和用于客户机的情况中，在从服务器模式切换到客户机模式时，可以发出用于解除对用于服务器的地址的登记的信息。
如图7中示出的供电装置200a被设置为利用从总线10提供的电力对电池240a充电，并且通过供电装置200b向总线11提供在电池240a中存储的电力，但是根据本发明的供电装置可以进行不同的设置。换言之，具有内建电池的供电装置可被设置为：利用通过与其对于能量而言连接的相邻供电系统所提供的电力对电池充电，并且将电池的电力提供给与其直接连接的供电系统。
利用如图7中所示被连接的供电装置200a和200b，通过微处理器220a和220b可以分别了解从电池240a和240b输出的电力量。这是因为通过线路V_sence可以检测电池240a和240b中的每个电池的电压。因此，通过使用通过微处理器220a和220b了解的电力量，可以根据输出到所连接的供电系统的电力量进行结算。此外，除了图7中示出的配置之外，关于结算的信息可以优选地通过在供电装置200a和200b之间提供的特定的通信路线进行交换。
<3.第三实施例>
如上文所述，在本发明的第二实施例中，供电装置被相互连接，所有供电装置都包括自身的电池，从而使多个供电系统可以对于能量而言而非对于信息而言被相互连接。尽管图7中示出的供电装置200a和200b可以相互共用在电池240a和240b中存储的电力，但是其不包括用于相互通知通过每个供电装置提供的电力的信息的任何手段。在第三实施例中，诸如图7中示出的供电装置200a和200b的供电装置额外地包括用于相互通知通过每个供电装置提供的电力的信息的手段。
图8是示出根据本发明的第三实施例的供电装置300a的设置的图示。现在，下文将参照图8描述根据本发明的第三实施例的供电装置300a的设置。
如图8中所示，根据本发明的第三实施例的供电装置300a包括充电器电路310a、微处理器(μP)320a、调制解调器330a和332a、电池340a、开关S11和S12、电感器L1、二极管D11和电容器C1、C11和C12。通过向图7中示出的供电装置200a添加电容器C11和C12来设置图8中示出的供电装置300a。
调制解调器332a从微处理器320a接收电池340a的耗电信息，并且产生包含该耗电信息的高频信号。通过调制解调器332a产生的高频信号流过电容器C11和C12，并且被输送到其他供电装置(图8中未示出)。此外，为了防止从供电装置300a朝向总线10发出的同步信号或者针对供电系统1的任何其他信号被传送到相邻的供电系统，微处理器320a可以仅选择用于传送耗电的必要信息，并且从调制解调器332a发出所选择的信息。如在上文所述的本发明的第一实施例中那样，供电装置300a可以使用同一地址用于服务器和客户机，或者在其他情况中使用不同的地址用于服务器和用于客户机。在使用不同的地址用于服务器和用于客户机的情况中，如在上文所述的本发明的第一实施例中那样，在将供电装置300a连接到总线10时，可以发出用于在同步服务器中登记用于服务器的地址和用于客户机的地址的信息。并且仍然在使用不同的地址用于服务器和用于客户机的情况中，在从服务器模式切换到客户机模式时，可以发出用于解除对用于服务器的地址的登记的信息。
<4.第四实施例>
如上文所述，在本发明的第一至第三实施例中，多个供电装置共用一个总线，并且包括电池的供电装置被相互连接，从而使供电系统相互提供能量。在本发明的第四实施例中，供电系统通过一个套件(package)相互提供能量。
图9是示出根据本发明的第四实施例的供电装置400的设置的图示。现在，下文将参照图9描述根据本发明的第四实施例的供电装置400的设置。
如图9中所示，根据本发明的第四实施例的供电装置400包括充电器电路410、微处理器(μP)420、调制解调器430和432、电池440、开关S1和S2、电感器L1和L2、二极管D1和D2以及电容器C1和C2。
图9中示出的供电装置400可以用作用于从总线10接收电力以对电池440充电的客户机，并且还用作用于将在电池440中存储的电力输出到总线10和11的电源服务器。因此，在总线10侧上的供电系统1中，供电装置400将是用作客户机和电源服务器的设备。另一方面，在总线11侧上的供电系统2中，供电装置400将是仅用作电源服务器的设备。对于信息而言，总线10和11通过调制解调器430和432被相互分离。在微处理器420的控制下，通过调制解调器430和432分别产生将被输出到总线10和11的高频信号。通过总线10被输送到供电装置400的高频信号将因电感器L1而被中断，从而使信号不会流入总线11。相似地，通过总线11输送到供电装置400的高频信号将因电感器L2而被中断，从而使信号不会流入总线10。
关于总线10侧上的供电系统1的供电装置400的操作与根据本发明的第一实施例的上述供电装置100a和100b的操作相似。因此，供电装置400依赖于电池440的电压确定作为电源服务器操作还是作为客户机操作。另一方面，对于总线11侧上的供电系统2，依赖于电池440的电压，供电装置400确定开始用作电源服务器还是停止用作电源服务器。换言之，如果电池440的电压等于或高于预定电压(或者仅仅高于预定电压)，则提交预设的电源简档，并且执行与被连接到总线11的客户机的协商过程。如果协商已成功，则响应于被连接到总线11的该客户机的请求，供电装置400将在电池440中存储的电力提供给被连接到总线11的该客户机。此外，如在上文所述的本发明的第一实施例中那样，供电装置400可以使用同一地址用于服务器和客户机，或者在其他情况中使用不同的地址用于服务器和用于客户机。在使用不同的地址用于服务器和用于客户机的情况中，如在上文所述的本发明的第一实施例中那样，在将供电装置400连接到总线10和11中的每个总线时，可以发出用于在同步服务器中登记用于服务器的地址和用于客户机的地址的信息。并且仍然在使用不同的地址用于服务器和用于客户机的情况中，在从服务器模式切换到客户机模式时，可以发出用于解除对用于服务器的地址的登记的信息。
<5.第五实施例>
如上文所述，在本发明的第四实施例中，供电系统通过一个套件相互提供能量。在本发明的第五实施例中，通过不同的微处理器控制高频信号的切换和产生。
图10是示出根据本发明的第五实施例的供电装置500的设置的图示。现在，下文将参照图10描述根据本发明的第五实施例的供电装置500的设置。
如图10中所示，根据本发明的第五实施例的供电装置500包括充电器电路510、微处理器(μP)520和522、调制解调器530和532、电池540、开关S1和S2、电感器L1和L2、二极管D1和D2以及电容器C1和C2。
额外的微处理器522使图10中示出的供电装置500不同于图9中示出的供电装置400。微处理器522就高频信号的产生对调制解调器532进行控制。微处理器522检测电池540的电压，并且如果电池540的电压等于或高于预定电压(或者仅仅高于预定电压)，则控制调制解调器532产生用于提交预设的电源简档的高频信号。微处理器522通过广播所产生的高频信号执行与被连接到总线11的客户机的协商过程。如果协商已成功，则响应于被连接到总线11的该客户机的请求，供电装置500将在电池540中存储的电力提供给被连接到总线11的该客户机。此外，如在上文所述的本发明的第一实施例中那样，供电装置500可以使用同一地址用于服务器和客户机，或者在其他情况中使用不同的地址用于服务器和用于客户机。在使用不同的地址用于服务器和用于客户机的情况中，如在上文所述的本发明的第一实施例中那样，在将供电装置500连接到总线10和11中的每个总线时，可以发出用于在同步服务器中登记用于服务器的地址和用于客户机的地址的信息。并且仍然在使用不同的地址用于服务器和用于客户机的情况中，在从服务器模式切换到客户机模式时，可以发出用于解除对用于服务器的地址的登记的信息。
此外，与微处理器520的程序相同的程序可以被存储在微处理器522中。通过在微处理器522中存储与微处理器520的程序相同的程序，可以简化供电装置500的生产过程。
<6.结论>
如上文所述，根据每个上述实施例的供电装置通过电池将多个供电系统对于电力而言相互连接。而且，通过在供电装置中包括用于阻止高频信号的机制，根据每个上述实施例的供电装置可以容易地将多个供电系统对于电力而言相互连接而对于信息而言相互断开。
因此，根据每个上述实施例的供电装置将供电系统对于电力而言相互连接，从而可以在对用于每个供电系统的供电时序没有任何影响的情况下自由地增强供电系统。使供电系统能够对于电力而言相互连接，可以引起关于每个供电系统的供电服务水平的显著提高，并且引起供电系统的系统合作的实现。
本领域的技术人员应当理解，在所附权利要求或其等同物的范围内，依赖于设计需要和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替换。
本申请包含与在2009年4月30日提交日本专利局的日本在先专利申请JP 2009-111577中公开的主题内容相关的主题内容，该在先申请的全部内容通过引用并入此处。
工业适用性
本发明适用于供电装置和供电方法，特别适用于通过在总线上将电力叠置在信息上来供电的供电装置和供电方法。
Claims (11)
1.一种供电装置，其用于经由第一供电系统的总线来供应或接收电力，所述供电装置包括：
电力存储器，其用于存储通过被连接到所述供电装置的所述总线提供的电力，在所述总线上表示信息的信息信号被叠置在电力上；
信号阻止器，其用于阻止来自所述总线的所述信息信号泄漏到第二供电系统的、与所述供电装置共用所述电力存储器的其他装置；
电力量检测器，其用于检测所述电力存储器的电力量；和
切换控制器，其用于依赖于来自所述电力量检测器的检测结果，切换用于从所述电力存储器提供电力的服务器模式和用于从所述总线接收电力的客户机模式。
2.如权利要求1所述的供电装置，
其中通过使用同一地址切换所述服务器模式和所述客户机模式。
3.如权利要求1所述的供电装置，
其中通过使用不同的地址切换所述服务器模式和所述客户机模式。
4.如权利要求3所述的供电装置，
其中所述切换控制器在将所述供电装置连接到所述总线时，发出用于请求登记用于在所述服务器模式中使用的地址和用于在所述客户机模式中使用的地址的信息信号。
5.如权利要求3所述的供电装置，
其中所述切换控制器在所述服务器模式被切换为所述客户机模式时，发出用于解除对用于在所述服务器模式中使用的地址的登记的信息信号。
6.一种供电装置，其用于经由第一供电系统的总线来供应或接收电力，所述供电装置包括：
电力量检测器，其用于检测电力存储器的电力量，所述电力存储器用于存储通过被连接到所述供电装置的所述总线提供的、由所述供电装置与第二供电系统的其他装置共用的电力，在所述总线上表示信息的信息信号被叠置在电力上；
信号阻止器，其用于阻止来自所述总线的信息信号泄漏到所述其他装置；和
切换控制器，其用于依赖于来自所述电力量检测器的检测结果，切换用于从所述电力存储器提供电力的服务器模式和用于从所述总线接收电力的客户机模式。
7.如权利要求6所述的供电装置，
其中通过使用同一地址切换所述服务器模式和所述客户机模式。
8.如权利要求6所述的供电装置，
其中通过使用不同的地址切换所述服务器模式和所述客户机模式。
9.如权利要求8所述的供电装置，
其中所述切换控制器在将所述供电装置连接到所述总线时，发出用于请求登记用于在所述服务器模式中使用的地址和用于在所述客户机模式中使用的地址的信息信号。
10.如权利要求8所述的供电装置，
其中所述切换控制器在所述服务器模式被切换为所述客户机模式时，发出用于解除对用于在所述服务器模式中使用的地址的登记的信息信号。
11.一种供电方法，其用于经由第一供电系统的总线来供应或接收电力，所述供电方法包括：
检测电力存储器的电力量的电力量检测步骤，所述电力存储器用于存储通过被连接到所述电力存储器的所述总线提供的、与第二供电系统的其他装置共用的电力，在所述总线上表示信息的信息信号被叠置在电力上；
信号阻止步骤，其阻止来自所述总线的信息信号泄漏到所述其他装置；和
切换步骤，其依赖于来自所述电力量检测步骤的检测结果，切换用于从所述电力存储器提供电力的服务器模式和用于从所述总线接收电力的客户机模式。
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