CN104883205A - 使用负载调制的通信 - Google Patents
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Abstract
本发明的各实施方式总体上涉及使用负载调制的通信。具体地,在一个示例中,一种方法包括由第一设备经由将第一设备连接至第二设备的线缆的电源线从第二设备接收功率,其中接收功率包括由第一设备从第二设备汲取电流。该方法还可以包括由第一设备经由电源线与第二设备通信,其中通信包括由第一设备调节第一设备所汲取的电流量。
Description
技术领域
本公开内容涉及设备间通信,并且具体地涉及使用负载调制的设备间通信。
背景技术
通用串行总线(USB)已经从能够提供有限功率的数据接口演进为具有数据接口的主要功率提供者。当今,很多设备从被包含在笔记本电脑、汽车、飞行器或者甚至壁式插座中的USB端口充电或取得功率。USB已经变成很多小型设备(诸如蜂窝电话、MP3播放器和其它手持设备)的普遍存在的电源插座。USB可以满足用户的数据传送要求,还可以提供对设备供电或充电的能力而不需要在设备上装载驱动器。
随着时间的过去,USB设备的功率需求不断增加。功率需求增加的一个结果是利用USB端口对电池充电的设备的充电时间的增加。
发明内容
总体上,本公开内容中所描述的技术涉及使用负载调制通过USB线缆的总线电压线实现设备间通信。例如,第一设备可以使用负载调制经由USB线缆的总线电压线与第二设备通信。
在一个示例中,一种方法包括由第一设备经由将第一设备连接至第二设备的线缆的电源线(power line)从第二设备接收功率,其中接收功率包括由第一设备从第二设备汲取电流。在本示例中,该方法还包括由第一设备经由电源线与第二设备通信,其中通信包括由第一设备调节第一设备所汲取的电流量。
在另一示例中,一种耗电设备包括功率变换器,功率变换器被配置成经由将耗电设备连接至供电设备的线缆的电源线从供电设备接收功率,其中功率变换器被配置成通过从供电设备汲取电流来接收功率。在本示例中,耗电设备还包括通信模块,通信模块被配置成通过调节耗电设备所汲取的电流量与供电设备通信。
在另一示例中,耗电设备包括用于经由将耗电设备连接至供电设备的线缆的电源线从供电设备接收功率的部件,其中用于接收功率的部件包括用于从供电设备汲取电流的部件。在本示例中,耗电设备还包括用于经由电源线与供电设备通信的部件,其中用于通信的部件包括用于调节用于汲取电流的部件所汲取的电流量的部件。
在另一示例中,一种方法包括由供电设备经由将耗电设备连接至供电设备的线缆的电源线向耗电设备提供功率,其中提供功率包括由供电设备的功率变换器向耗电设备提供电流。在本示例中,该方法还包括由供电设备经由电源线与耗电设备通信,其中通信包括由供电设备监测耗电设备所汲取的电流量。
在另一示例中,一种供电设备包括功率变换器,功率变换器被配置成经由将耗电设备连接至供电设备的线缆的电源线向耗电设备提供功率,其中功率变换器被配置成至少通过向耗电设备提供电流来提供功率。在本示例中,供电设备还包括通信模块,通信模块被配置成经由电源线与耗电设备通信,其中通信模块被配置成至少通过监测耗电设备所汲取的电流量来通信。
下面在附图和描述中阐述一个或多个示例的细节。本文中所描述的其它特征、目的以及特征的优点根据描述和附图以及权利要求将是显而易见的。
附图说明
图1是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线使用负载调制的设备间通信的示例系统的框图;
图2A至图2B是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线使用负载调制的设备间通信的系统的示例的框图;
图3A至图3B是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线使用负载调制的设备间通信的系统的示例的框图;
图4是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于使用负载调制的设备间通信的电源线的示例电压电平的曲线图;
图5是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于使用负载调制的设备间通信的电源线的示例电压电平的曲线图;
图6A至图6D是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例信号的曲线图;
图7是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的脉冲的示例电流电平的曲线图;
图8是图示根据本公开内容的一个或多个方面的由用于通过电源线的设备间通信的脉冲所引起的示例误差电平的曲线图;
图9是图示根据本公开内容的一个或多个方面的由用于通过电源线的设备间通信的脉冲所引起的示例误差电平的曲线图;
图10A至图10C是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例传输配置的概念图;
图11是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例帧配置的概念图;
图12是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例帧的数据包部分的进一步细节的概念图;
图13A至图13D是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例帧的数据部分的进一步细节的概念图;
图14是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例帧的数据校验部分的进一步细节的概念图;
图15A至图15B是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例帧的反转比特对数据部分的影响的进一步细节的概念图;
图16是图示根据本公开内容的一个或多个方面的第一设备使用负载调制通过电源线与第二设备通信的示例操作的流程图;以及
图17是图示根据本公开内容的一个或多个方面的第二设备使用负载调制通过电源线与第一设备通信的示例操作的流程图。
具体实施方式
现代设备将通用串行总线(USB)连接用于数据接口和功率交换二者。随着现代设备的要求不断提高,需要越来越多的设备间带宽。然而,将其它数据线(即正数据线D+和负数据线D-)直接用于某些通信可能并不是所期望的。
根据本公开内容的技术可以使用负载调制经由总线电压线实现USB设备之间的通信。在一些示例中,耗电设备(power consumer)可以通过调节从供电设备(power provider)汲取的电流量经由USB线缆的总线电压线与耗电设备通信。以这一方式,可以在耗电设备与供电设备之间创建附加通信带宽而不干扰其它数据线。
总之,本公开内容中所描述的技术涉及使用负载调制通过USB线缆的总线电压线实现设备间通信。例如,第一设备可以使用负载调制经由USB线缆的总线电压线与第二设备通信。
此外,通过标准USB连接提供的功率通常限于5V以及2.5A的电流限制,这产生大约15W。然而,为了适应其不断增加的功率需求,正在使用甚高容量电池对移动设备供电。例如,在现代移动设备中通常可以找到容量为5600mAh至10000mAh的电池。电池容量的增加伴随着对电池充电所需时间量的对应增加。例如,使用标准的USB连接(即15W),5600mAh电池的充电时间为大约90分钟,而10000mAh电池的充电时间为大约165分钟。功率需求很可能因未来设备而甚至进一步提高。
根据本公开内容的技术可以使得通过USB线缆连接的两个设备能够协商经由USB线缆的总线电压线的连接的各种功率特性。在一些示例中,这些设备可以协商通过该连接所供应的功率量。比如,耗电设备可以经由总线电压线与供电设备通信以请求附加功率。以这一方式,可以减少对耗电设备的电池充电所需要的时间量。此外,这可以使得耗电设备能够以更高的功率电平来操作。
如本公开内容中所使用的,USB可以指代一个或多个USB规范(包括过去的USB规范、当前的USB规范或者未来的USB规范)。一些示例USB规范包括USB 1.0、USB 1.1、USB 2.0、USB 3.0、USB3.1和USB功率输送(PD)1.0。未来的USB规范很可能会出现。
图1是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线使用负载调制的设备间通信的示例系统2的框图。如图1的示例中所图示的,系统2可以包括供电设备4、耗电设备6、线缆8和负载10。
根据一些示例,系统2可以包括供电设备4。供电设备4可以被配置成经由线缆8与耗电设备6通信。在一些示例中,供电设备4可以包括功率变换器12A和通信模块14A。供电设备4的示例可以包括但不限于功率适配器(例如诸如所谓的“墙疣(wall wart)”之类的AC/DC适配器、功率块(power brick)、家用电源适配器、线路功率适配器)、台式计算机、笔记本计算机、移动计算设备、汽车、飞行器、壁式插座、蜂窝电话、便携式音乐播放器、DC/DC适配器或者能够向另一设备供应功率的任何其它设备。在一些示例中,供电设备4可以集成到诸如汽车、水运工具、飞行器之类的交通工具或者任何其它类型的交通工具中。在一些示例中,供电设备4可以包括被配置成与线缆8的连接器配对的USB端口。换言之,供电设备4可以是USB设备。
在一些示例中,供电设备4可以包括功率变换器5。功率变换器12A可以被配置成经由线缆8向耗电设备6提供功率。在一些示例中,功率变换器12A可以包括控制器18A、驱动器20A、减法器22A和加法器24A。在一些示例中,功率变换器12A的一个或多个部件可以被布置在反馈回路中。在图1的示例中,控制器18A、驱动器20A、减法器22A和加法器24A被布置在反馈回路中。功率变换器12A的示例包括开关模式功率变换器,诸如降压式、升压式、降压升压式、反激式、Cuk型或者能够提供电功率的任何其它类型的设备。
在一些示例中,功率变换器12A可以包括控制器18A。控制器18A可以被配置成控制供电设备4所提供的功率量。在一些示例中,控制器18A可以被配置成通过向驱动器20A输出控制信号来控制所提供的功率量,该控制信号使得驱动器20A输出特定的功率量。在一些示例中,控制器18A可以被配置成基于从减法器22A和/或加法器24A接收的误差信号来控制功率量。控制器18A的示例可以包括但不限于一个或多个处理器,包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者任何其它等同的集成或分立逻辑电路,以及这样的部件的任意组合。
在一些示例中,供电设备4的一个或多个部件可以包括在控制器18A中。比如,减法器22A、加法器24A和通信模块14A中的一个或多个可以包括在控制器18A中。在一些示例中,控制器18A可以包括模数转换器,以使得控制器18A能够发送和接收一个或多个信号(例如向驱动器20A提供的fb信号、误差信号、控制信号等)。以这一方式,本公开内容的技术可以在设备(诸如供电设备4)中实现而不需要附加物理部件。换言之,在一些示例中,本公开内容的技术可以通过更新设备的固件来实现。
在一些示例中,功率变换器12A可以包括驱动器20A。驱动器20A可以被配置成向耗电设备6输出功率。在一些示例中,耗电设备6所输出的功率量可以基于从控制器18A接收的控制信号。在一些示例中,驱动器20A可以通过向耗电设备6提供电流来向耗电设备6提供功率。
在一些示例中,功率变换器12A可以包括减法器22A。减法器22A可以被配置成从第二值中减去第一值以确定结果值。比如,减法器22A可以被配置成从参考电流信号(即IRef)中减去从驱动器20A输出的电流以确定误差信号。减法器22A可以被配置成向加法器24A、控制器18A和/或通信模块14A提供所确定的误差信号。
在一些示例中,功率变换器12A可以包括加法器24A。加法器24A可以被配置成给第二值加上第一值以确定结果值。比如,加法器24A可以被配置成给从通信模块14A接收的信号加上从加法器22A接收的误差信号以确定经修改的误差信号。
在一些示例中,供电设备4可以包括通信模块14A。通信模块14A可以被配置成与外部设备(诸如耗电设备6)通信。如图1中所图示的,通信模块14A可以包括RX模块28A和TX模块30A,RX模块28A可以被配置成从耗电设备6接收信息,TX模块30A可以被配置成向耗电设备6传输信息。在一些示例中,通信模块14A可以被配置成通过监测功率变换器12A所提供的电流量来从耗电设备6接收数据。比如,RX模块28A可以被配置成通过监测减法器22A和/或加法器24A所确定的误差信号来监测所提供的电流量。在一些示例中,通信模块14A可以被配置成通过监测功率变换器12A的输出来监测所提供的电流量。在一些示例中,通信模块14A可以通过确定耗电设备6已经汲取了一个或多个电流脉冲来监测所提供的电流量。在一些示例中,通信模块14A可以被配置成基于一个或多个脉冲来确定耗电设备6已经传输了多个符号中的符号。在一些示例中,通信模块14A可以通过确定耗电设备6在汲取第一脉冲之后的时间段内没有汲取第二脉冲来确定多个符号中的哪个符号被传输。在这样的示例中,通信模块14A可以基于耗电设备6在汲取第一脉冲之后没有汲取第二脉冲的时间段的长度来确定多个符号中的哪个符号被传输。
在一些示例中,通信模块14A可以被配置成向耗电设备6传输数据。比如,TX模块30A可以被配置成通过调节向耗电设备6提供的电流量来向耗电设备6传输信息。在一些示例中,TX模块30A可以被配置成通过向加法器24A发送信号来调节向耗电设备6提供的电流量,该信号使得功率变换器12A向耗电设备6提供一个或多个电流脉冲。
在一些示例中,系统2可以包括耗电设备6。耗电设备6可以被配置成与供电设备4通信。在一些示例中,耗电设备6可以被配置成从供电设备4接收功率。以这一方式,耗电设备6可以被认为是供电设备4的负载。在一些示例中,耗电设备6可以包括功率变换器12B和通信模块14B。耗电设备6的示例可以包括但不限于台式计算机、笔记本计算机、移动计算设备、交通工具、壁式插座、蜂窝电话、便携式音乐播放器或者能够从另一设备接收功率的任何其它设备。在一些示例中,耗电设备6可以包括被配置成与线缆8的连接器配对的USB端口。换言之,耗电设备6可以是USB设备。
在一些示例中,耗电设备6可以包括功率变换器12B。功率变换器12B可以被配置成从供电设备4接收功率和向负载10提供功率。在一些示例中,功率变换器12B可以包括控制器18B、驱动器20B、减法器22B和加法器24B。功率变换器12B的示例可以包括开关模式功率变换器,诸如降压式、升压式、降压升压式、反激式、Cuk型或者能够提供电功率的任何其它类型的设备。
在一些示例中,功率变换器12B可以包括控制器18B。控制器18B可以被配置成执行与功率变换器12A的控制器18A相似的功能。比如,控制器18B可以被配置成控制耗电设备6所接收的功率量和向负载10所提供的功率量。在一些示例中,控制器18B可以被配置成通过向驱动器20B输出控制信号来控制所接收的功率量,该控制信号使得驱动器20B输出特定的功率量。换言之,控制器18B可以输出对驱动器20B从供电设备4所汲取的电流量进行控制的信号。在一些示例中,控制器18B可以被配置成基于从加法器24B接收的误差信号来控制功率量。控制器18B的示例可以包括但不限于一个或多个处理器,包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者任何其它等同的集成或分立逻辑电路,以及这样的部件的任意组合。
在一些示例中,耗电设备6的一个或多个部件可以包括在控制器18B中。比如,减法器22B、加法器24B和通信模块14B中的一个或多个可以包括在控制器18B中。在一些示例中,控制器18B可以包括模数转换器,以使得控制器18B能够发送和接收一个或多个信号(例如向驱动器20B提供的fb信号、误差信号、控制信号等)。以这一方式,本公开内容的技术可以在设备(诸如供电设备4)中实现而不需要附加物理部件。换言之,在一些示例中,本公开内容的技术可以通过更新设备的固件来实现。
在一些示例中,功率变换器12B可以包括驱动器20B。在一些示例中,驱动器20B可以被配置成执行与功率变换器12A的驱动器20A相似的功能。比如,驱动器20B可以包括可以被配置成从供电设备4接收功率和向负载10提供功率的电路或电路元件。在一些示例中,驱动器20B所输出的功率量可以基于从控制器18B接收的控制信号。在一些示例中,驱动器20B可以通过从供电设备4汲取电流来从供电设备4接收功率。
在一些示例中,功率变换器12B可以包括减法器22B。减法器22B可以被配置成从第二值中减去第一值以确定结果值。比如,减法器22B可以被配置成从参考电流信号(即IRef)中减去从驱动器20B输出的电流电平以确定误差信号。减法器22B可以被配置成向加法器24B提供所确定的误差信号。
在一些示例中,功率变换器12B可以包括加法器24B。加法器24B可以被配置成给第二值加上第一值以确定结果值。比如,加法器24B可以被配置成给从通信模块14B接收的信号加上从加法器22B接收的误差信号以确定经修改的误差信号。
在一些示例中,耗电设备6可以包括通信模块14B。通信模块14B可以被配置成执行与供电设备4的通信模块14A相似的功能。比如,通信模块14B可以被配置成与外部设备(诸如供电设备4)通信。如图1中所图示的,通信模块14B可以包括RX模块28B和TX模块30B。在一些示例中,通信模块14B可以被配置成通过调节功率变换器12B所汲取的电流量来向供电设备4传输数据。在一些示例中,通信模块14B可以被配置成通过修改减法器22B所确定的误差信号来调节所提供的电流量。在一些示例中,通信模块14B可以通过向耗电设备6所汲取的电流量中插入一个或多个脉冲来调节所汲取的电流量。在一些示例中,通信模块可以通过向加法器24B输出信号来插入一个或多个脉冲,该信号使得加法器24B修改误差信号。在一些示例中,通信模块14B可以被配置成通过在耗电设备6的输入处汲取电流来调节所汲取的电流量。换言之,如果耗电设备6被认为是供电设备4的负载,则通信模块14B可以通过调制“负载”来与供电设备4通信。
在一些示例中,通信模块14B可以被配置成通过监测功率变换器12B所接收的电流量来从供电设备4接收数据。比如,RX模块28B可以被配置成通过监测减法器22A和/或加法器24A所确定的误差信号来监测所接收的电流量。
在一些示例中,通信模块14B可以被配置成通过传输多个符号中的至少一个符号来通信。在一些示例中,通信模块14B可以被配置成通过以下操作来传输多个符号中的符号:确定与符号关联的时间段;在所汲取的电流量中插入脉冲;以及在时间段内维持所汲取的电流量。换言之,通信模块14B可以插入第一脉冲并且抑制在与要传输的符号对应的时间段内插入第二脉冲。在一些示例中,多个符号中的每个符号可以与不同的时间段对应。以这一方式,通信模块14B可以向供电设备4传输数据。
在一些示例中,供电设备的一个或多个部件可以被包括在处理器(诸如微处理器)中。比如,减法器22B、加法器24B、通信模块14B和控制器18B中的一个或多个可以被包括在处理器中。在一些示例中,处理器可以包括模数转换器,模数转换器使得处理器能够发送和接收信号(例如向驱动器20B提供的fb信号、误差信号、控制信号等)。
在一些示例中,系统2可以包括线缆8。线缆8可以被配置成将供电设备4耦合至耗电设备6。在一些示例中,线缆8可以包括多个线。比如,线缆8可以包括电源线、一个或多个数据线以及接地线。在一些示例中,线缆8可以是USB线缆。
负载10可以耦合至耗电设备6。在一些示例中,负载10可以被包括在耗电设备6内。在一些示例中,负载10可以包括一个或多个电池、一个或多个计算设备、使用电功率的任何其它设备或者上述各项的任意组合。负载10可以被配置成从系统2的其它部件(诸如耗电设备6的功率变换器12B)接收输入(诸如电功率)。在一些示例中,诸如在负载10包括一个或多个电池的情况下,负载10可以被配置成用从系统2的其它部件接收的电功率来对一个或多个电池充电。负载10的示例可以包括计算机(例如平板计算机或膝上型计算机)、移动计算设备(例如“智能电话”和个人数字助理)、电池(例如镍铬电池、铅酸电池、镍氢电池、镍锌电池、氧化银电池、锂离子电池或者任何其它类型的可充电电池)或者上述各项的任意组合。
如图1的示例中所图示的,供电设备4可以经由线缆8连接至耗电设备6。根据本公开内容的一个或多个技术,供电设备4可以经由线缆8的电源线向耗电设备6提供功率。比如,供电设备4的功率变换器12A可以向耗电设备6的功率变换器12B提供电流。
当耗电设备6从供电设备4汲取电流时,耗电设备6的通信模块14B可以通过调节功率变换器12B从功率变换器12A汲取的功率量来与供电设备4的通信模块14A通信。比如,通信模块14B可以通过向功率变换器12B所汲取的电流量中插入一个或多个脉冲来调节功率变换器12B所汲取的电流量。换言之,通信模块14B可以向控制回路中插入附加误差信息。通信模块14B可以将待发送的数据包裹到数据帧中并且对数据进行串行化。通信模块14B可以将各个比特转换成误差信息。所插入的误差可以向耗电设备6中转化更多的电流牵引/推动。
耗电设备6所汲取的电流脉冲可能产生供电设备4所提供的电流量的变化。因此,通过监测供电设备4向耗电设备6提供的电流量,通信模块14A可以与耗电设备6通信。比如,通信模块14A可以确定耗电设备6已经汲取了一个或多个电流脉冲。换言之,供电设备4的通信模块14A可以通过监测功率变换器5的功率调节回路中的误差信息(ECS)来感测负载变化。在一些示例中,当TX模块30A没有传输时,加法器24A的输出可以等于减法器22A的输出。通信模块14A可以检测符号并且对数据进行解码。
以这一方式,与通过线缆8的数据线中的一个数据线的通信相对,耗电设备6可以经由线缆8的电源线与供电设备4通信。
在一些示例中,供电设备4可以使用基本上相同的方法向耗电设备6传输数据。比如,供电设备4的通信模块14A的TX模块30A可以使得功率变换器12A向耗电设备6提供一个或多个电流脉冲。
耗电设备6的通信模块14B的RX模块28B可以通过监测加法器24B的输出来确定TX模块30A已经传输了一个或多个电流脉冲。通信模块14B可以检测符号并且对数据进行解码。
图2A至图2B是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线使用负载调制的设备间通信的系统的示例的框图。如图2A至图2B中所图示的,系统2可以包括供电设备4、耗电设备6和线缆8。在一些示例中,供电设备4可以包括功率变换器12A和通信模块14A。
功率变换器12A可以被配置成向耗电设备6提供功率。在一些示例中,功率变换器12A可以包括AC输入34、电磁干扰(EMI)滤波器36、整流器38、驱动器20A、脉冲宽度调制(PWM)42、变压器52、控制器18A和耦合器54。
在一些示例中,功率变换器12A可以包括AC输入34。AC输入34可以是被配置成向EMI滤波器36提供AC功率信号的市电电压输入。比如,AC输入34可以是可以将供电设备4连接至标准电气插座的线缆。
在一些示例中,功率变换器12A可以包括EMI滤波器36。EMI滤波器36可以被配置成滤除(衰减)从AC输入34所接收的AC功率信号上可能存在的任何电磁干扰。EMI滤波器36可以被配置成向整流器38提供经滤波的AC功率信号。
在一些示例中,功率变换器12A可以包括整流器38。整流器38可以被配置成将AC功率信号转换成DC功率信号。比如,整流器38可以被配置成将从EMI滤波器36接收的经滤波的AC功率信号转换成DC功率信号并且向驱动器40提供DC功率信号。
在一些示例中,功率变换器12A可以包括驱动器20A。驱动器20A可以被配置成经由变压器52和线缆8向耗电设备6提供功率。在一些示例中,驱动器20A可以包括可以通过从PWM 42接收的信号来控制的一个或多个门。备选地,也可以使用其它类型的调制控制器,诸如脉冲密度调制(PDM)控制器或者能够控制驱动器20A的门的其它类型的控制器。在一些示例中,驱动器20A向耗电设备6提供的功率量可以基于从PWM控制器42接收的控制信号。在一些示例中,驱动器20A可以包括与图1的驱动器20A相似的功能。
在一些示例中,功率变换器12A可以包括PWM 42。PWM 42可以被配置成向驱动器40输出控制信号,控制信号控制驱动器40向耗电设备6提供的功率量。在一些示例中,PWM 42可以被配置成基于从减法器50接收的误差信号来确定控制信号。
在一些示例中,功率变换器12A可以包括控制器18A。控制器18A可以包括与图1的控制器18A相似的功能。比如,控制器18A可以被配置成控制供电设备4所提供的功率量。在一些示例中,控制器18A可以包括通信模块14A、减法器22A、加法器24A和控制信号模块64A。
在一些示例中,控制器18A可以包括减法器22A。减法器22A可以包括与图1的减法器22A相似的功能。比如,减法器22A可以被配置成从参考电压信号(即VRef)中减去耦合器54的输出以确定误差信号。减法器22A可以被配置成向加法器24A提供所确定的误差信号(即ECS)。
在一些示例中,控制器18A可以包括加法器24A。加法器24A可以包括与图1的加法器24A相似的功能。比如,加法器24A可以被配置成给从通信模块14A接收的信号加上从减法器22A接收的误差信号以确定经修改的误差信号。
在一些示例中,控制器18A可以包括控制信号模块64A。控制信号模块64A可以包括对控制器18A执行各种操作的功能。比如,控制信号模块64A可以被配置成输出使得功率变换器12A以Vref输出功率的信号(即VRef)。
在一些示例中,控制器18A可以包括通信模块14A。通信模块14A可以包括与图1的通信模块14A相似的功能。比如,通信模块14A可以被配置成与耗电设备6通信。在一些示例中,通信模块14A可以包括RX模块28A和TX模块30A。
RX模块28A可以被配置成从外部设备(诸如耗电设备6)接收数据。在一些示例中,RX模块28A可以通过监测功率变换器12A的一个或多个方面来与耗电设备6通信。比如,RX模块28A可以被配置成通过监测减法器22A和/或加法器24A所确定的误差信号来检测所提供的电流量。在一些示例中,RX模块28A可以被配置成通过对从耗电设备6接收的一个或多个符号解码来与耗电设备6通信。比如,RX模块28A可以被配置成确定耗电设备6已经从供电设备4汲取了一个或多个电流脉冲。在一些示例中,RX模块28A可以通过以下操作来确定耗电设备6已经汲取了电流脉冲:确定耗电设备6汲取了第一电流量;确定耗电设备6在脉冲宽度时间段内汲取了不同的第二电流量;以及确定第一设备在脉冲宽度时间段之后汲取了第一电流量。
在一些示例中,RX模块28A可以响应于从加法器24A接收到指示误差信号大于第一门限的信号来确定耗电设备6汲取了第一电流量。在一些示例中,RX模块28A可以响应于从加法器24A接收到指示误差信号大于第二门限的信号来确定耗电设备6汲取了不同的第二电流量。在一些示例中,RX模块28A可以响应于从加法器24A接收到指示误差信号在时间段内大于第二门限的信号并且然后停止从加法器24A接收上述信号来确定耗电设备6汲取了不同的第二电流量。在一些示例中,RX模块28A可以响应于没有从加法器24A接收到指示误差信号大于第一门限的信号来确定耗电设备6在脉冲宽度时间段之后汲取了第一电流量。
TX模块30A可以被配置成向外部设备(诸如耗电设备6)传输信息。在一些示例中,TX模块30A可以通过调节向耗电设备6提供的功率量来传输信息。TX模块30A可以通过使用与TX模块30B基本上相同的技术来与外部设备通信,其进一步的细节在下面参考图3A至图3B进行讨论。比如,TX模块30A可以通过向加法器24A输出信号调节减法器22A所确定的误差信号来在所提供的电流量中插入一个或多个脉冲。
在一些示例中,功率变换器12A可以包括变压器52。在一些示例中,变压器52可以被配置成在驱动器40所提供的功率被提供给耗电设备6之前对功率进行缩放。在一些示例中,变压器52可以被配置成使供电设备4与耗电设备6电隔离。在一些示例中,变压器52可以包括附加绕组,附加绕组可以被配置成在驱动器20A所提供的功率被提供给耦合器54之前对功率进行缩放。
在一些示例中,功率变换器12A可以包括耦合器54。耦合器54可以被配置成使变压器52的输出与控制器18A和/或减法器22A的输入耦合。在一些示例中,耦合器54可以是光电耦合器。
供电设备4可以被配置成经由线缆8的电源线向耗电设备6提供功率。在一些示例中,驱动器20A、变压器52、耦合器54、控制器18A和PWM 42可以形成反馈回路,反馈回路可以调节向耗电设备6提供的功率量。在一些示例中,驱动器20A可以经由EMI滤波器36和整流器38从AC输入34接收要向耗电设备6提供的功率。
根据本公开内容的一个或多个技术,供电设备4还可以经由线缆8的电源线与耗电设备6通信。在一些示例中,供电设备4可以通过监测供电设备4所提供的电流量来从耗电设备6接收数据。换言之,供电设备4可以通过监测耗电设备6所汲取的电流量来与耗电设备6通信。
在一些示例中,耗电设备6可以从供电设备4汲取一个或多个电流脉冲。电流脉冲可以导致反馈回路的误差信号的扰动。换言之,没有这些电流脉冲,减法器22A所确定的误差信号应当近似为0。
受干扰的误差信号可以由加法器24A和/或RX模块28A来接收。在一些示例中,没有来自TX模块30A的任何传输信号,RX模块28A所接收的误差信号可以基本上等于加法器24A所接收的误差信号。在误差信号超过第一门限的情况下,RX模块28A可以确定耗电设备6已经开始汲取电流脉冲。在误差信号上升至第二门限以上时,RX模块28A可以确定耗电设备6当前正在汲取电流脉冲。RX模块28A可以确定误差信号在第一时间超过第一门限,确定误差信号在第二时间超过第二门限,并且确定误差信号在第三时间小于第二门限。在一些示例中,RX模块28A可以基于第一时间与第三时间之差来确定脉冲宽度。在一些示例中,脉冲宽度可以在0.45ms至0.55ms的范围内。在一些示例中,脉冲宽度可以为大约0.5ms。
在一些示例中,RX模块28A可以再次确定误差信号在第四时间超过第一门限。在一些示例中,RX模块28A可以基于第一时间与第四时间之差来确定多个符号中的符号。在一些示例中,如果第一时间与第四时间之差在第一范围内,则RX模块28A可以确定逻辑0已经被接收到。在一些示例中,第一范围可以是2.5ms至3.5ms。在一些示例中,如果第一时间与第四时间之差在第二范围内,则RX模块28A可以确定逻辑1已经被接收到。在一些示例中,第二范围可以是4.5ms至5.5ms。在一些示例中,如果第一时间与第四时间之差在第三范围内,则RX模块28A可以确定帧结束符号已经被接收到。在一些示例中,第三范围可以是6.5ms至7.5ms。在一些示例中,如果第一时间与第四时间之差在第四范围内,则RX模块28A可以确定传输结束符号已经被接收到。在一些示例中,第四范围可以是8.5ms至9.5ms。换言之,RX模块28A可以通过确定随后的负载脉冲之间的距离来从耗电设备6接收信息。
以这一方式,与使用线缆8的数据线相反,供电设备4可以经由线缆8的电源线从耗电设备6接收数据。
在一些示例中,RX模块28A所确定的符号可以包括修改电源线的一个或多个特性的请求。在一些示例中,一个或多个特性可以包括电源线的电压电平和电源线的电流电平中的一项或多项。在一些示例中,响应于该请求,逻辑检测器可以调节电源线的一个或多个特性中的至少一个特性。比如,响应于增加电源线的电压电平的请求,通信模块14A可以使得控制信号模块64A调节减法器22A的Vref输入。
在一些示例(诸如图2B的示例)中,RX模块28A可以包括放大器44、放大器46、逻辑检测器48。
放大器44可以被配置成将第一信号与第二信号相比较并且输出指示第一信号是否大于第二信号的结果信号。比如,放大器44可以被配置成将从减法器22A所接收的误差信号与第一门限(即VComp_Logic0)相比较以确定误差信号是否大于第一门限。响应于确定误差信号大于第一门限,放大器44可以向逻辑检测器48输出指示误差信号大于第一门限的信号。
放大器46可以被配置成将第一信号与第二信号相比较并且输出指示第一信号是否大于第二信号的结果信号。比如,放大器46可以被配置成将从减法器22A所接收的误差信号与第二门限(即VComp_Logic1)相比较以确定误差信号是否大于第二门限。响应于确定误差信号大于第二门限,放大器46可以向逻辑检测器48输出指示误差信号大于第二门限的信号。
逻辑检测器48可以被配置成与耗电设备6通信。在一些示例中,逻辑检测器8可以被配置成使用与图2A的RX模块28A相似的技术来与耗电设备6通信。比如,逻辑检测器48可以通过对从耗电设备6接收的一个或多个符号解码来从耗电设备6接收数据。比如,逻辑检测器48可以被配置成确定耗电设备6已经从供电设备4汲取了一个或多个电流脉冲。在一些示例中,逻辑检测器48可以通过以下操作来确定耗电设备6已经汲取了电流脉冲:确定耗电设备6汲取了第一电流量;确定耗电设备6在脉冲宽度时间段内汲取了不同的第二电流量;以及确定第一设备在脉冲宽度时间段之后汲取了第一电流量。
在一些示例中,逻辑检测器48可以响应于从放大器44接收到指示误差信号大于第一门限的信号来确定耗电设备6汲取了第一电流量。在一些示例中,逻辑检测器48可以响应于从放大器46接收到指示误差信号大于第二门限的信号来确定耗电设备6汲取了不同的第二电流量。在一些示例中,逻辑检测器48可以响应于从放大器46接收到指示误差信号在时间段内大于第二门限的信号并且然后停止从放大器46接收上述信号来确定耗电设备6汲取了不同的第二电流量。在一些示例中,逻辑检测器48可以响应于没有从放大器44接收到指示误差信号大于第一门限的信号来确定耗电设备6在脉冲宽度时间段之后汲取了第一电流量。
在一些示例中,逻辑检测器48可以被配置成通过接收多个符号中的至少一个符号来与耗电设备6通信。在一些示例中,逻辑检测器48可以被配置成通过以下操作来接收多个符号中的符号:确定第一设备已经汲取了电流脉冲;确定第一设备在时间段内没有汲取另一电流脉冲;以及基于上述时间段确定多个符号中的符号。在一些示例中,多个符号中的每个符号可以与不同的时间段对应。以这一方式,逻辑检测器48可以使用与图2A的RX模块28A相似的技术来与耗电设备6通信。
在一些示例中,供电设备4可以通过调节供电设备4所提供的功率量来向耗电设备6传输数据。换言之,供电设备4可以通过调节向耗电设备6提供的功率量来与耗电设备6通信。
在一些示例中,TX模块30A可以使得功率变换器12A向耗电设备6提供一个或多个功率脉冲。在一些示例(诸如图2A的示例)中,TX模块30A可以使得功率变换器12A通过调节反馈回路的误差信号来向耗电设备6提供一个或多个功率脉冲。在一些示例(诸如图2B的示例)中,TX模块30A可以使得功率变换器12A通过向线缆上输出信号来向耗电设备6提供一个或多个功率脉冲。这些脉冲可以是线缆8上的电压变化的形式。在一些示例中,TX模块30A可以通过使用与TX模块30B相似的技术、使用一个或多个脉冲来传输数据,其进一步的细节在下面参考图3A至图3B来提供。换言之,RX模块28A可以通过调节随后的负载脉冲之间的距离来向耗电设备6传输信息。以这一方式,供电设备4可以向耗电设备6传输数据。
图3A至图3B是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线使用负载调制的设备间通信的示例系统的框图。如图3A至图3B中所图示的,系统2可以包括供电设备4、耗电设备6和线缆8。在一些示例中,耗电设备6可以包括负载10、功率变换器12B、通信模块14B。
在一些示例中,耗电设备6可以包括功率变换器12B。功率变换器12B可以被配置成从供电设备4接收功率和向负载10提供所接收的功率的至少部分。在一些示例中,功率变换器12B可以包括驱动器20B、PWM 74、晶体管76、晶体管78、电感器80和电容器82。功率变换器12B的示例可以包括开关模式功率变换器,诸如降压式、升压式、降压升压式、反激式、Cuk型或者能够提供电功率的任何其它类型的设备。在一些示例中,功率变换器12B可以包括与图1的功率变换器12B相似的功能。在一些示例中,驱动器20B、晶体管76、晶体管78、电感器80、减法器22B和加法器24B可以形成可以调节向负载10提供的功率量的反馈回路。
在一些示例中,功率变换器12B可以包括驱动器20B。驱动器20B可以被配置成控制晶体管76和晶体管78以促进向负载10传送功率。在一些示例中,驱动器20B可以包括与图1的驱动器20A相似的功能。
在一些示例中,功率变换器12B可以包括PWM控制器74。PWM74可以被配置成向驱动器20B输出控制驱动器20B向负载10提供的功率量的控制信号。在一些示例中,PWM 74可以被配置成基于参考电压Vref确定控制信号。在一些示例中,PWM 74可以包括与图2A至图2B的PWM 42相似的功能。
功率变换器12B可以包括电容器82。电容器82可以被配置成使向负载10提供的平均电压的变化最小化。比如,电容器82可以在耗电设备6正在与供电设备4通信时使向负载10提供的平均电压的变化最小化。
在一些示例中,功率变换器12B可以包括控制器18B。控制器18B可以包括与图1的控制器18B相似的功能。比如,控制器18B可以被配置成控制耗电设备6所汲取的电流量。在一些示例(诸如图3A的示例)中,控制器18B可以包括通信模块14B、减法器22B、加法器24B和控制信号模块64B。
在一些示例中,控制器18B可以包括减法器22B。减法器22B可以包括与图1的减法器22B相似的功能。比如,减法器22B可以被配置成从参考电压信号(即,VRef)中减去耦合器54的输出以确定误差信号。减法器22B可以被配置成向加法器24B提供所确定的误差信号(即ECS)。
在一些示例中,控制器18B可以包括加法器24B。加法器24B可以包括与图1的加法器24B相似的功能。比如,加法器24B可以被配置成给从通信模块14B接收的信号加上从减法器22B接收的误差信号以确定经修改的误差信号。
在一些示例中,控制器18B可以包括控制信号模块64B。控制信号模块64B可以包括对控制器18B执行各种操作的功能。比如,控制信号模块64B可以被配置成输出使得功率变换器12B以Vref输出功率的信号(即VRef)。
在一些示例中,控制器18B可以包括通信模块14B。通信模块14B可以包括与图1的通信模块14B相似的功能。比如,通信模块14B可以被配置成与供电设备4通信。在一些示例中,通信模块14B可以包括RX模块28B和TX模块30B。
TX模块30B可以被配置成向外部设备(诸如供电设备4)传输数据。在一些示例中,TX模块30B可以通过使得一个或多个电流脉冲从供电设备4被汲取来与供电设备4通信。在一些示例(诸如图3A的示例)中,TX模块30B可以被配置成通过向加法器24B输出造成功率变换器12B的反馈回路的干扰的信号来汲取一个或多个电流脉冲。在一些示例(诸如图3B的示例)中,TX模块30B可以被配置成通过操作发射器57来汲取一个或多个电流脉冲。
TX模块30B可以被配置成根据通信协议对数据流编码。比如,TX模块30B可以被配置成通过确定一个或多个符号(诸如下面参考图6A至图6D所描述的符号)来对数据流编码。在一些示例中,TX模块30B可以被配置成将数据流编码成一个或多个帧,诸如下面参考图11所描述的帧226。在一些示例中,TX模块30B可以被配置成通过对耗电设备6从供电设备4所汲取的电流量进行调制来向传输器57输出使得传输器57向供电设备4传输经编码的数据流的信号。在一些示例中,TX模块30B可以被配置成向PWM 74输出使得PWM 74调节从供电设备4所汲取的电流量的信号。在一些示例(诸如其中TX模块30B被包括在控制器18B的示例)中,耗电设备6可以不包括传输器57,并且TX模块30B可以通过调节向PWM 74提供的信号来通信。
RX模块28B可以被配置成从外部设备(诸如供电设备4)接收信息。在一些示例中,RX模块28B可以通过监测耗电设备6所接收的功率量来接收信息。RX模块28B可以通过使用与RX模块28A基本上相同的技术来与外部设备通信,其进一步的细节在上面参考图2A至图2B进行了讨论。例如,RX模块28B可以通过监测功率变换器12B的反馈回路来确定供电设备4已经传输了一个或多个脉冲。作为另一示例,RX模块28B可以通过监测线缆8的电压电平来确定供电设备4已经传输了一个或多个脉冲。
耗电设备6可以经由线缆8的电源线从供电设备4接收功率。在一些示例中,功率变换器12B可以使用所接收的功率向负载10提供功率。比如,在负载10是电池的情况下,功率变换器12B可以使用所接收的功率以对负载10的电池充电。
根据本公开内容的一个或多个技术,耗电设备6可以经由线缆8的电源线与供电设备4通信。在一些示例中,耗电设备6可以通过调节所汲取的电流量来与供电设备4通信。在一些示例中,耗电设备6的TX模块30B可以通过向传输器57发送使得传输器57从供电设备4汲取电流脉冲的信号来调节所汲取的电流量。在一些示例中,TX模块30B可以通过向加法器24B发送使得PWM 74调节向驱动器20B提供的控制信号使得一个或多个电流脉冲从供电设备4被汲取的信号来调节所汲取的电流量。在一些示例中,TX模块30B可以接收要向供电设备4传输的数据。在一些示例中,要传输的数据可以包括一个或多个符号(例如逻辑0、逻辑1、帧结束和传输结束)。
TX模块30B可以将一个或多个符号编码成一个或多个电流脉冲。比如,TX模块30B可以通过以下操作来传输符号:传输第一脉冲并且然后在与符号对应的时间段内维持所汲取的电流量。在一些示例中,每个符号可以与唯一的时间段对应。
以这一方式,与使用线缆8的任何数据线相反,耗电设备6可以经由线缆8的电源线向供电设备4发送数据。
在一些示例中,TX模块30B所传输的数据可以包括修改线缆8的电源线的一个或多个特性的请求。在一些示例中,一个或多个功率特性可以包括电源线的电压电平和电源线的电流电平。在一些示例中,诸如在负载10包括电池的情况下,耗电设备6可以请求更高的电压电平,更高的电压电平如果被获准则可以使得耗电设备6能够减少对负载10的电池充电所需要的时间量。
在一些示例(诸如图3B的示例)中,RX模块28B可以包括放大器66、放大器68、逻辑检测器70。
在一些示例中,RX模块28B可以包括放大器66。放大器66可以被配置成将第一信号与第二信号相比较并且输出指示第一信号是否大于第二信号的结果信号。比如,放大器66可以被配置成将从供电设备4所接收的功率信号的电压与第一门限(即VComp_Logic0)相比较以确定上述电压是否大于第一门限。响应于确定上述电压大于第一门限,放大器66可以向逻辑检测器70输出指示上述电压大于第一门限的信号。
在一些示例中,RX模块28B可以包括放大器68。放大器68可以被配置成将第一信号与第二信号相比较并且输出指示第一信号是否大于第二信号的结果信号。比如,放大器68可以被配置成将从供电设备4所接收的功率信号的电压与第二门限(即VComp_Logic1)相比较以确定上述电压是否大于第二门限。响应于确定上述电压大于第二门限,放大器68可以向逻辑检测器70输出指示上述电压大于第二门限的信号。
在一些示例中,RX模块28B可以包括逻辑检测器70。逻辑检测器70可以被配置成对从供电设备4接收的一个或多个符号进行解码。例如,在放大器66确定从放大器接收的功率信号的电压小于第一门限的情况下,逻辑检测器70可以确定逻辑0符号已经被接收到。作为另一示例,在放大器68确定从放大器接收的功率信号的电压大于第二门限的情况下,逻辑检测器70可以确定逻辑1符号已经被接收到。以这一方式,逻辑检测器70可以通过使用与图3A的RX模块28B相似的技术来与耗电设备6通信。
图4是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于使用负载调制的设备间通信的电源线的示例电压电平的曲线图。如图4所图示的,曲线图86可以包括表示时间的水平轴、表示总线电压(即,用于使用负载调制的设备间通信的电源线的电压)的竖直轴以及表示在时间段94至108期间电源的总线电压与时间之间的示例关系的曲线88。
图5是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于使用负载调制的设备间通信的电源线的示例电压电平的曲线图。如图5所图示的,曲线图90可以包括表示时间的水平轴、表示总线电流(即用于使用负载调制的设备间通信的电源线的电流)的竖直轴以及表示在时间段94至108期间电源的总线电流与时间之间的示例关系的曲线92。
参考图4和图5二者,在一些示例中,电源线的第一端可以连接至供电设备,并且电源线的第二端可以连接至耗电设备。在时间段94期间,供电设备和/或耗电设备可以断开。如曲线88和曲线92所图示的,总线电压和总线电流可以均为0。
在时间段96期间,供电设备与耗电设备之间的链路可以变得有效,供电设备可以开始向耗电设备提供功率。如曲线88所图示的,供电设备可以提供5V的初始电压电平。此外,在时间段96期间,耗电设备可以开始汲取电流。如曲线92所图示的,耗电设备可以开始以0.5A的初始电流电平汲取电流。
在时间段98期间,耗电设备可以使用负载调制与供电设备通信。如曲线92所图示的,耗电设备可以从供电设备汲取一系列电流脉冲。在一些示例中,耗电设备可以使用负载调制向供电设备发送附加功率请求。在一些示例中,耗电设备可以请求附加功率以减少附接至耗电设备的电池的充电时间。如曲线88所图示的,在一些示例中,这些电流脉冲可以引起电压电平的一些变化。然而,仍然如曲线88所图示的,这些变化可能很小并且对供电设备和/或耗电设备具有很小影响。如果可能存在更低或更高的电流对所提供的功率的任何影响,则可以改变(例如稍微改变)曲线88的电压以维持所提供的功率。
在时间段100期间,在耗电设备已经完成对附加功率请求的传输时,耗电设备可以将所汲取的电流量降低至门限电平以下。在一些示例中,通过将所汲取的电流量降低至门限电平以下,耗电设备可以向供电设备表明其已经停止传输并且正在等待附加功率。如曲线92所图示的,在一些示例中,耗电设备可以将所汲取的电流量降为0。在一些示例中,降为0可以使得供电设备能够改变电压电平而没有对功率变换器造成严重干扰。
仍然在时间段100期间,供电设备可以对信息解码。在一些示例中,供电设备可以响应于电流降至门限以下来对信息解码。如果所请求的功率量(即电压电平和电流电平)可以被提供,则供电设备可以将电压增加至期望电平。如图4中所图示的,供电设备可以将电压增加至12V。在一些示例中,供电设备增加输出电压即承认其已经接受请求。在这样的示例中,如果供电设备没有增加输出电压电平,则耗电设备可以重新传输该请求。在一些示例中,可以限制重传的数目。
在时间段102期间,响应于电压电平的增加,耗电设备可以开始以更高的电压电平汲取电流。如曲线88和曲线92所图示的,供电设备可以提供并且耗电设备可以以12V汲取2.5A的电流。在一些示例中,在以更高电压电平汲取电流时,耗电设备可以发出对于不同电压的新的请求。然而,在这样的示例中的一些示例中,耗电设备可能需要首先将其汲取电流降低至门限电平以下以便触发供电设备对请求进行解码。在一些示例中,只要耗电设备将汲取电流维持在门限电平以上,供电设备就可以维持电压电平。
然而,在时间段104期间,耗电设备可能期望返回更低的功率电平。在一些示例中,在耗电设备已经完成对附接至耗电设备的电池的充电时,耗电设备可能期望返回更低的电压电平。在一些示例中,为了向供电设备传达功率的变化,耗电设备可以降低所汲取的电流量。如曲线92所图示的,耗电设备可以将所汲取的电流量降低至0安。在一些示例中,耗电设备可以将所汲取的电流量降低至在高功率电平以下且在门限电平以上。在图5的示例中,耗电设备可以将所汲取的电流量降低至1A。在一些示例中,为了向供电设备传达功率的变化,耗电设备可以从供电设备汲取一系列电流脉冲。在一些示例中,这些脉冲可以与在时间段98期间发送的脉冲相似。
在时间段106期间,耗电设备然后可以将所汲取的电流量降低至0。仍然在时间段106期间,响应于耗电设备所汲取的电流和/或从耗电设备所接收的脉冲的减少,供电设备可以确定耗电设备正在试图返回更低功率电平并且将电压降低至更低电平。在一些示例中,更低电平可以是初始电压电平。如曲线88所图示的,供电设备可以开始以5V提供功率。
在时间段108期间,响应于供电设备返回到更低功率电平,耗电设备可以以更低功率电平重新开始汲取功率。如曲线92所图示的,耗电设备可以以5V汲取0.5A。
图6A至图6D是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例信号的曲线图。
如图6A所图示的,曲线图112可以包括表示时间的水平轴、表示电流的竖直轴以及图示与示例逻辑0信号对应的时间与电流之间的关系的曲线114。曲线114可以包括第一脉冲115和第二脉冲117。在一些示例中,第一脉冲115和第二脉冲117可以具有幅度116。在一些示例中,第一脉冲115和第二脉冲117可以具有不同的幅度。在一些示例中,第一脉冲115和第二脉冲117可以具有脉冲宽度118。
根据本公开内容的一个或多个技术,耗电设备可以通过以下操作来传输逻辑0符号:汲取第一脉冲118;并且在汲取第一脉冲118之后在时间段120内维持所汲取的电流量。如图6A的示例中所图示的,时间段120可以为大约1.5ms。在一些示例中,在时间段120期满之后,耗电设备可以传输另一符号,另一符号可以开始于第二脉冲117。
如图6B所图示的,曲线图122可以包括表示时间的水平轴、表示电流的竖直轴以及图示与示例逻辑1信号对应的时间与电流之间的关系的曲线124。曲线124可以包括第一脉冲125和第二脉冲127。在一些示例中,第一脉冲125和第二脉冲127可以具有幅度126。在一些示例中,第一脉冲125和第二脉冲127可以具有不同的幅度。在一些示例中,第一脉冲125和第二脉冲127可以具有脉冲宽度128。
根据本公开内容的一个或多个技术,耗电设备可以通过以下操作来传输逻辑1符号:汲取第一脉冲128;并且在汲取第一脉冲128之后在时间段130内维持所汲取的电流量。如图6B的示例中所图示的,时间段130可以为大约2.5ms。在一些示例中,在时间段130期满之后,耗电设备可以传输另一符号,另一符号可以开始于第二脉冲127。
如图6C所图示的,曲线图132可以包括表示时间的水平轴、表示电流的竖直轴以及图示与示例帧结束信号对应的时间与电流之间的关系的曲线134。曲线134可以包括第一脉冲135和第二脉冲137。在一些示例中,第一脉冲135和第二脉冲137可以具有幅度136。在一些示例中,第一脉冲135和第二脉冲137可以具有不同的幅度。在一些示例中,第一脉冲135和第二脉冲137可以具有脉冲宽度138。
根据本公开内容的一个或多个技术,耗电设备可以通过以下操作来传输帧结束符号:汲取第一脉冲138;并且在汲取第一脉冲138之后在时间段140内维持所汲取的电流量。如图6C的示例中所图示的,时间段140可以为大约3.5ms。在一些示例中,在时间段140期满之后,耗电设备可以传输另一符号,另一符号可以开始于第二脉冲137。
如图6D所图示的,曲线图142可以包括表示时间的水平轴、表示电流的竖直轴以及图示与示例传输结束信号对应的时间与电流之间的关系的曲线144。曲线144可以包括第一脉冲145和第二脉冲147。在一些示例中,第一脉冲145和第二脉冲147可以具有幅度146。在一些示例中,第一脉冲145和第二脉冲147可以具有不同的幅度。在一些示例中,第一脉冲145和第二脉冲147可以具有脉冲宽度148。
根据本公开内容的一个或多个技术,耗电设备可以通过以下操作来传输传输结束符号:汲取第一脉冲148;并且在汲取第一脉冲148之后在时间段150内维持所汲取的电流量。如图6D的示例中所图示的,时间段150可以为大约4.5ms。在一些示例中,在时间段150期满之后,耗电设备可以传输另一符号,另一符号可以开始于第二脉冲147。
虽然在图6A至图6D中图示为从第一脉冲的上升沿开始,但是在一些示例中,时间段可以从某个其它点开始。比如,时间段可以从脉冲的下降沿开始,可以在电流与门限交叉时开始,等等。另外,虽然在图6A至图6D中图示为具有相同的宽度,但是在一些示例中,不同符号的第一脉冲可以具有不同的宽度。比如,在一些示例中,逻辑0符号的第一脉冲(即第一脉冲115)的脉冲宽度可以短于逻辑1符号的第一脉冲(即第一脉冲125)的脉冲宽度。以这一方式,供电设备可以能够更容易地在可能降低误差率的符号之间进行区分。
图7是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的脉冲的示例电流电平的曲线图。如图7所图示的,曲线图154可以包括表示时间的水平轴、表示电流的竖直轴以及图示与脉冲对应的时间与电流之间的关系的曲线156。曲线156可以包括第一脉冲158和第二脉冲160。在一些示例中,曲线156所图示的电流电平可以与图1的fb和/或图2的耦合器54的输出对应。
根据本公开内容的一个或多个技术,耗电设备可以通过从供电设备汲取一个或多个电流脉冲来与供电设备通信。如图7所图示的,在一些示例中,当电流曲线156在点164与第一门限162交叉时,供电设备可以确定耗电设备已经开始汲取电流脉冲。在一些示例中,第一门限162可以与负载调制电流的10%对应。在一些示例中,负载调制电流可以为大约100mA。然后,在一些示例中,当电流曲线156在达到平衡之后与第二门限166交叉时,供电设备可以确定耗电设备已经完成了汲取电流脉冲。在一些示例中,第二门限166可以与负载调制电流的90%对应。在一些示例中,供电设备可以确定时间段170为点164与点168之间的时间。在一些示例中,基于这一确定的时间段,供电设备可以确定耗电设备传输了哪个符号。
然后,在一些示例中,当电流曲线156在点172再次超过第一门限162时,供电设备可以确定耗电设备已经开始汲取另一电流脉冲。在一些示例中,供电设备可以确定时间段174为点164与点172之间的时间。在一些示例中,基于这一确定的时间段,供电设备可以确定耗电设备传输了哪个符号。在一些示例中,供电设备可以基于时间段170和时间段174二者确定符号。
图8是图示根据本公开内容的一个或多个方面的由用于通过电源线的设备间通信的脉冲所引起的示例误差电平的曲线图。如图8所图示的,曲线图176可以包括表示时间的水平轴、表示误差信号的竖直轴以及图示与脉冲对应的时间与误差信号之间的关系的曲线178。在一些示例中,曲线178所图示的误差电平可以与图1的ECS和/或图2的ECS对应。
根据本公开内容的一个或多个技术,耗电设备可以通过从供电设备汲取一个或多个电流脉冲来与供电设备通信。在一些示例中,通过汲取一个或多个电流脉冲,耗电设备可以引起供电设备的误差信号的对应变化。如图8所图示的,在一些示例中,当误差信号曲线178在点182与第一门限180交叉时,供电设备可以确定耗电设备已经开始汲取电流脉冲。在一些示例中,第一门限180可以被称为ECS-tau_start。在一些示例中,第一门限180可以与负载调制电流的10%所引起的误差信号对应。然后,在一些示例中,当误差信号曲线178与第二门限184交叉时,供电设备可以确定耗电设备已经完成了汲取电流脉冲。在一些示例中,第二门限184可以被称为ECS-tau_end。在一些示例中,第二门限184可以与负载调制电流的90%所引起的误差信号对应。在一些示例中,供电设备可以确定时间段188为点182与点186之间的时间。在一些示例中,基于这一确定的时间段,供电设备可以确定耗电设备传输了哪个符号。
然后,在一些示例中,当误差信号曲线178在点190再次与第一门限180交叉时,供电设备可以确定耗电设备已经开始汲取另一电流脉冲。在一些示例中,供电设备可以确定时间段192为点182与点190之间的时间。在一些示例中,基于这一确定的时间段,供电设备可以确定耗电设备传输了哪个符号。在一些示例中,供电设备可以基于时间段188和时间段192二者确定符号。
图9是图示根据本公开内容的一个或多个方面的由用于通过电源线的设备间通信的脉冲所引起的示例误差电平的曲线图。如图9所图示的,曲线图194可以包括表示时间的水平轴、表示误差信号的竖直轴以及图示与脉冲对应的时间与误差信号之间的关系的曲线196。
根据本公开内容的一个或多个技术,耗电设备可以通过从供电设备汲取一个或多个电流脉冲来与供电设备通信。在一些示例中,通过汲取一个或多个电流脉冲,耗电设备可以引起供电设备的误差信号的对应变化。在一些示例中,功率变换器可以对误差信号(例如曲线178)滤波以确定曲线196。如图9所图示的,第一脉冲198和第二脉冲200为在第一门限180下方交叉的曲线178的结果。换言之,供电设备可以确定第一脉冲198大约在与点182相同的时间出现并且第二脉冲200大约在与点190相同的时间出现。在一些示例中,供电设备可以确定时间段202为第一脉冲198与第二脉冲200之间的时间。在一些示例中,基于这一确定的时间段,供电设备可以确定耗电设备传输了哪个符号。
图10A至图10C是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例传输配置的概念图。如以上所讨论的,在一些示例中,耗电设备可以通过传输脉冲流来与供电设备通信,脉冲之间具有不同的时序。另外,在一些示例中,脉冲之间的不同时序可以定义一个或多个符号,诸如逻辑0、逻辑1、帧结束和传输结束。
在一些示例中,耗电设备可以通过传输一个或多个帧来与供电设备通信。在一些示例中,耗电设备可以向供电设备指明耗电设备已经完成了传输。在图10A的示例中,耗电设备可以传输一个帧(诸如帧(0)206),之后是传输结束符号(诸如EOT 208)。在图10B的示例中,耗电设备可以传输两个帧(诸如帧(0)210和帧(1)212),之后是传输结束符号(诸如EOT 214)。在图10C的示例中,耗电设备可以传输三个或多个帧(诸如帧(0)216、帧(1)218、……、帧(N)220),之后是传输结束符号(诸如EOT 222)。在一些示例中,传输结束符号可以由在8x脉冲宽度上没有通信来定义。
图11是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例帧配置的概念图。如图11中所图示的,示例帧(N)226可以包括同步数据228、数据包230和帧结束符号232。
在一些示例中,同步数据228可以包括四个逻辑0符号。在一些示例中,帧结束符号可以由在6x脉冲宽度上没有通信来定义。
图12是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例帧的数据包部分的一个示例的进一步细节的概念图。如图12中所图示的,示例数据包230可以包括数据236、数据校验238和反转信息240。
图13A至图13D是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例帧的数据部分的一个示例的进一步细节的概念图。如图13A中所图示的,数据236可以包括包类型信息244A、电压调节信息246和电流限制信息248。
在一些示例中,包类型信息244A可以指示数据236的剩余部分中包括哪种类型的信息。在图13A的示例中,[0,0,0]的包类型信息可以指示数据236的剩余部分指示电压调节设置(即电压调节信息246)和电流限制设置(即电流限制信息248)。
在一些示例中,电压调节信息246可以包括符号D7至D4。在一些示例中,响应于接收到电压调节信息246,供电设备可以调节电源线的电压电平。在一些示例中,电压调节信息246可以指示偏移量和/或乘数。比如,电压调节信息246可以指示供电设备通过给基准电平(base level)加上偏移量和/或将基准电平乘以乘数来改变电源线的电压电平这一请求。在一些示例中,响应于接收到[0,0,0,0]的电压调节信息246,供电设备可以以基准电压在电源线上输出功率。
在一些示例中,电流限制信息248可以包括符号D3至D0。在一些示例中,响应于接收到电流限制信息248,供电设备可以调节电源线的电流限制。在一些示例中,电流限制信息248可以指示偏移量和/或乘数。比如,电流限制信息248可以指示供电设备通过给基准电平加上偏移量和/或将基准电平乘以乘数来改变电源线的电流限制这一请求。在一些示例中,响应于接收到[0,0,0,0]的电流限制信息248,供电设备可以用基准电流限制的电流限制在电源线上输出功率。
在图13B的示例中,[0,0,1]的包类型信息244B可以指示数据236的剩余部分指示电压基准设置(即电压基准信息252)和电流基准设置(即电流基准限制信息254)。
在一些示例中,电压基准信息252可以包括符号D7至D4。在一些示例中,响应于接收到电压基准信息252,供电设备可以调节电源线的基准电压电平。在一些示例中,响应于接收到[0,0,0,0]的电压基准信息252,供电设备可以以基准电压在电源线上输出功率。在一些示例中,基准电压可以是5V。
在一些示例中,电流基准限制信息254可以包括符号D3至D0。在一些示例中,响应于接收到电流基准限制信息254,供电设备可以调节电源线的基准电流限制。在一些示例中,响应于接收到[0,0,0,0]的电流基准限制信息254,供电设备可以用基准电流限制在电源线上输出功率。在一些示例中,基准电流限制可以是0.5A。
在图13C的示例中,[0,1,0]的包类型信息244C可以指示数据236的剩余部分指示算法类型(即算法类型258)和字节长度(即字节长度260)。在一些示例中,总线电压负载调制可以用于负载情况,并且控制固件可以是基于ROM的(即不能经由应用来控制的)。然而,在一些示例中,控制固件可以是可编程的,这可能使系统暴露于不期望的风险。比如,恶意程序可能被插入系统中,其可能注入增加电压并且损坏或摧毁系统的信令。在一些示例中,可能期望防止对通信信道的未授权的干预。为此,可以使用图13C和图13D所图示的数据来保护耗电设备与供电设备之间的通信信道。
在一些示例中,算法类型258可以规定哪种类型的算法可以用于认证。例如,响应于接收到[0,0,0,0]的算法类型258,供电设备可以使用基于安全ID的算法。作为另一示例,响应于接收到[0,0,0,1]的算法类型258,供电设备可以使用基于MAC-ID的算法。
在一些示例中,字节长度可以指示认证数据的长度。例如,[0,0,0,0]的字节长度260可以指示认证数据是一字节长。作为另一示例,[0,0,0,1]的字节长度260可以指示认证数据是两字节长。
在图13D的示例中,[0,1,1]的包类型信息244D可以指示数据236的剩余部分指示认证数据(即认证数据264)。在一些示例中,认证数据264可以包括单字节的认证数据。在这样的示例中,[0,1,1]类型的包的数目可以基于字节长度260的值被确定。在一些示例中,认证数据264可以指示耗电设备的安全ID和/或MAC-ID。以这一方式,耗电设备可以与供电设备一起认证,以便保护耗电设备与供电设备之间的通信信道。
图14是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例帧的数据校验部分的进一步细节的概念图。如图14中所图示的,数据校验238可以包括奇偶校验位P3、P2、P1和P0。在一些示例中,奇偶校验位可以包括Hamming-15奇偶校验信息。在一些示例中,奇偶校验位可以基于数据包中包括的其它比特的值。比如,奇偶校验位可以基于包类型244(即T2至T0)的值和数据236(即D7至D0)的值。在一些示例中,奇偶校验位P3、P2、P1和P0可以根据以下等式(1)至(4)来确定。
P3=T2^T1^T0^D7^D3^D5^D4 (1)
P2=T2^T1^T0^D7^D3^D2^D1 (2)
P1=T2^T1^T6^D5^D3^D2^D0 (3)
P0=T2^T0^T6^D4^D3^D1^D0 (4)
在一些示例中,通过包括数据校验238,可以改善耗电设备与供电设备之间的通信信道的完整性。
图15A和图15B是图示根据本公开内容的一个或多个方面的用于通过电源线的设备间通信的示例帧的反转比特对数据部分的影响的进一步细节的概念图。
在一些示例中,由于逻辑0符号比逻辑1符号可能花费更长时间传输,所以耗电设备可以对数据包的比特进行反转,以便减少传输时间。例如,耗电设备可以在逻辑1符号的数目大于逻辑0符号的数目的情况下对数据包的比特进行反转。在一些示例中,耗电设备可以包括指示数据包的比特是否被反转的反转比特。
在图15A的示例中,行268图示要传输的比特的标识,行270A图示要传输的比特的值,而行272A图示所传输的比特的值。在这一示例中,要传输的比特270A包括6个逻辑1符号和9个逻辑0符号(不包括反转比特240A)。在这一示例中,由于对符号进行反转可能不会更高效,因此耗电设备可以用逻辑0对反转比特240A编码,以向供电设备指明比特未被反转。结果,在这一示例中,耗电设备可以传输包括比特272A的比特数据包230A。
在图15B的示例中,行268图示要传输的比特的标识,行270B图示要传输的比特的值,而行272B图示所传输的比特的值。在这一示例中,要传输的比特270B包括9个逻辑1符号和6个逻辑0符号(不包括反转比特240B)。在这一示例中,由于对符号进行反转可能会更高效,因此耗电设备可以用逻辑1对反转比特240B编码,以向供电设备指明比特被反转。结果,在这一示例中,耗电设备可以传输包括比特272B的比特数据包230B。
图16是图示根据本公开内容的一个或多个方面的第一设备使用负载调制通过电源线与第二设备通信的示例操作的流程图。出于说明的目的,在图1的耗电设备6的情境内描述图16的技术,虽然具有与耗电设备6的配置不同的配置的设备也可以执行图16的技术。
根据本公开内容的一个或多个技术,耗电设备6可以经由将耗电设备6连接至第二设备的线缆的电源线从第二设备接收功率(1602)。耗电设备6还可以经由电源线与第二设备通信,其中通信包括由耗电设备6调节耗电设备6所汲取的电流量(1604)。
图17是图示根据本公开内容的一个或多个方面的第二设备使用负载调制通过电源线与第一设备通信的示例操作的流程图。出于说明的目的,在图1的供电设备4的情境内描述图17的技术,虽然具有与供电设备4的配置不同的配置的设备也可以执行图17的技术。
根据本公开内容的一个或多个技术,供电设备4可以经由将第一设备连接至供电设备4的线缆的电源线向第一设备提供功率(1702)。供电设备4还可以经由电源线与第一设备通信,其中通信包括由供电设备4监测第一设备所汲取的电流量(1704)。
示例1.一种方法,包括:由第一设备经由将第一设备连接至第二设备的线缆的电源线从第二设备接收功率,其中接收功率包括由第一设备从第二设备汲取电流;以及由第一设备经由电源线与第二设备通信,其中通信包括由第一设备调节第一设备所汲取的电流量。
示例2.示例1的方法,其中调节第一设备所汲取的电流量包括:由第一设备向功率变换器所汲取的电流量中插入一个或多个脉冲。
示例3.示例1至示例2的任意组合的方法,其中向第一设备所汲取的电流量中插入一个或多个脉冲中的脉冲包括:由第一设备汲取第一电流量;在脉冲宽度时间段内由第一设备汲取不同的第二电流量;以及在脉冲宽度时间段之后,由第一设备汲取第一电流量。
示例4.示例1至示例3的任意组合的方法,其中通信包括传输多个符号中的至少一个符号,其中传输多个符号中的符号包括:确定与符号关联的时间段;插入脉冲;以及在插入脉冲之后,在时间段内维持第一设备所汲取的电流量,其中多个符号中的每个符号与不同的时间段对应。
示例5.示例1至示例4的任意组合的方法,其中通信包括传输多个符号中的至少一个符号,其中传输多个符号中的符号包括:确定与符号关联的时间段;以及插入脉冲,其中脉冲宽度时间段对应于与符号关联的时间段,并且其中多个符号中的每个符号与不同的时间段对应。
示例6.示例1至示例5的任意组合的方法,其中由第一设备向第一设备所汲取的电流量中插入一个或多个脉冲包括:向第一设备的功率变换器的反馈回路中插入误差信号。
示例7.示例1至示例6的任意组合的方法,其中通信包括:由第一设备向第二设备发送修改电源线的一个或多个特性的请求,其中电源线的一个或多个功率特性包括以下各项中的一项或多项:电源线的电压电平;以及电源线的电流电平。
示例8.示例1至示例7的任意组合的方法,其中通信还包括由第一设备从第二设备接收数据,其中接收数据包括:由第一设备确定第二设备已经向第一设备提供了一个或多个功率脉冲;以及基于一个或多个功率脉冲确定一个或多个符号。
示例9.一种耗电设备,包括:功率变换器,被配置成经由将耗电设备连接至供电设备的线缆的电源线从供电设备接收功率,其中功率变换器被配置成通过从供电设备汲取电流来接收功率;以及通信模块,被配置成通过调节耗电设备所汲取的电流量来与供电设备通信。
示例10.示例9的耗电设备,其中通信模块被配置成至少通过以下操作来调节耗电设备所汲取的电流量:向耗电设备所汲取的电流量中插入一个或多个脉冲。
示例11.示例8至示例10的任意组合的耗电设备,其中通信模块被配置成至少通过传输多个符号中的至少一个符号来与供电设备通信,其中通信模块被配置成至少通过以下操作来传输多个符号中的符号:确定与符号关联的时间段;从供电设备汲取电流脉冲;以及在汲取脉冲之后,在时间段内维持耗电设备所汲取的电流量,其中多个符号中的每个符号与不同的时间段对应。
示例12.示例8至示例11的任意组合的耗电设备,其中通信模块被配置成至少通过以下操作来与供电设备通信:向供电设备发送修改电源线的一个或多个特性的请求,其中电源线的一个或多个功率特性包括以下各项中的一项或多项:电源线的电压电平;以及电源线的电流电平。
示例13.一种耗电设备,包括:用于经由将耗电设备连接至供电设备的线缆的电源线从供电设备接收功率的部件,其中用于接收功率的部件包括用于从供电设备汲取电流的部件;以及用于经由电源线与供电设备通信的部件,其中用于通信的部件包括用于调节用于汲取电流的部件所汲取的电流量的部件。
示例14.示例13的耗电设备,其中用于调节用于汲取电流的部件所汲取的电流量的部件包括:用于向耗电设备所汲取的电流量中插入一个或多个脉冲的部件。
示例15.示例13至示例14的任意组合的耗电设备,其中用于通信的部件包括用于传输多个符号中的至少一个符号的部件,其中用于传输多个符号中的至少一个符号的部件包括:用于确定与多个符号中的符号关联的时间段的部件;用于从供电设备汲取电流脉冲的部件;以及用于在汲取脉冲之后在时间段内维持耗电设备所汲取的电流量的部件,其中多个符号中的每个符号与不同的时间段对应。
示例16.示例13至示例15的任意组合的耗电设备,其中用于通信的部件包括:用于向供电设备发送修改电源线的一个或多个特性的请求的部件,其中电源线的一个或多个功率特性包括以下各项中的一项或多项:电源线的电压电平;以及电源线的电流电平。
示例17.一种方法,包括:由供电设备经由将耗电设备连接至供电设备的线缆的电源线向耗电设备提供功率,其中提供功率包括由供电设备的功率变换器向耗电设备提供电流;以及由供电设备经由电源线与耗电设备通信,其中通信包括由供电设备监测耗电设备所汲取的电流量。
示例18.示例17的方法,其中监测耗电设备所汲取的电流量包括:由供电设备确定耗电设备已经从供电设备汲取了一个或多个电流脉冲。
示例19.示例17至示例18的任意组合的方法,其中确定耗电设备已经汲取了一个或多个脉冲中的脉冲包括:确定耗电设备汲取了第一电流量;确定耗电设备在脉冲宽度时间段内汲取了不同的第二电流量;以及确定耗电设备在脉冲宽度时间段之后汲取了第一电流量。
示例20.示例17至示例19的任意组合的方法,其中通信包括接收多个符号中的至少一个符号,其中接收多个符号中的符号包括:确定耗电设备已经汲取了电流脉冲;确定耗电设备在时间段内没有汲取另一电流脉冲;以及基于时间段确定多个符号中的符号,其中多个符号中的每个符号与不同的时间段对应。
示例21.示例17至示例20的任意组合的方法,其中监测功率变换器所提供的电流量包括:监测功率变换器的反馈回路的误差信号。
示例22.示例17至示例21的任意组合的方法,其中通信包括:由供电设备从耗电设备接收修改电源线的一个或多个特性的请求,其中电源线的一个或多个功率特性包括以下各项中的一项或多项:电源线的电压电平;以及电源线的电流电平,其中该方法还包括:响应于请求,调节电源线的一个或多个特性中的至少一个特性。
示例23.示例17至示例22的任意组合的方法,其中通信包括由供电设备向耗电设备传输数据,其中传输包括:由供电设备向供电设备所提供的功率量中插入一个或多个脉冲。
示例24.示例17至示例23的任意组合的方法,其中向供电设备所提供的功率量中插入一个或多个脉冲包括:向供电设备的功率变换器的反馈回路中插入误差信号。
示例25.一种供电设备,包括:功率变换器,被配置成经由将耗电设备连接至供电设备的线缆的电源线向耗电设备提供功率,其中功率变换器被配置成至少通过向耗电设备提供电流来提供功率;以及通信模块,被配置成经由电源线与耗电设备通信,其中通信模块被配置成至少通过监测耗电设备所汲取的电流量来通信。
示例26.示例25的供电设备,其中通信模块被配置成至少通过以下操作来监测耗电设备所汲取的电流量:确定耗电设备已经从供电设备汲取了一个或多个电流脉冲。
示例27.示例25至示例26的任意组合的供电设备,其中通信模块被配置成至少通过接收多个符号中的至少一个符号来通信,其中通信模块被配置成至少通过以下操作来接收多个符号中的符号:确定耗电设备已经汲取了电流脉冲;确定耗电设备在时间段内没有汲取另一电流脉冲;以及基于时间段确定多个符号中的符号,其中多个符号中的每个符号与不同的时间段对应。
示例28.示例25至示例27的任意组合的供电设备,其中通信模块被配置成至少通过以下操作来通信:从耗电设备接收修改电源线的一个或多个特性的请求,其中电源线的一个或多个功率特性包括以下各项中的一项或多项:电源线的电压电平;以及电源线的电流电平,其中通信模块还被配置成响应于请求,调节电源线的一个或多个特性中的至少一个特性。
已经描述了各种示例。这些示例和其它示例在以下权利要求的范围内。
Claims (25)
1.一种方法,包括:
由第一通用串行总线(USB)设备经由将所述第一设备连接至第二USB设备的线缆的电源线从所述第二设备接收功率,其中接收功率包括由所述第一设备从所述第二设备汲取电流;以及
由所述第一设备经由所述电源线与所述第二设备通信,其中通信包括由所述第一设备调节所述第一设备所汲取的电流量。
2.根据权利要求1所述的方法,其中调节所述第一设备所汲取的电流量包括:
由所述第一设备向功率变换器所汲取的电流量中插入一个或多个脉冲。
3.根据权利要求2所述的方法,其中向所述第一设备所汲取的电流量中插入所述一个或多个脉冲中的脉冲包括:
由所述第一设备汲取第一电流量;
在脉冲宽度时间段内由所述第一设备汲取不同的第二电流量;以及
在所述脉冲宽度时间段之后,由所述第一设备汲取所述第一电流量。
4.根据权利要求3所述的方法,其中通信包括传输多个符号中的至少一个符号,其中传输所述多个符号中的符号包括:
确定与所述符号关联的时间段;
插入脉冲;以及
在插入所述脉冲之后,在所述时间段内维持所述第一设备所汲取的电流量,其中所述多个符号中的每个符号与不同的时间段对应。
5.根据权利要求3所述的方法,其中通信包括传输多个符号中的至少一个符号,其中传输所述多个符号中的符号包括:
确定与所述符号关联的时间段;以及
插入脉冲,其中所述脉冲宽度时间段对应于所述与所述符号关联的时间段,并且其中所述多个符号中的每个符号与不同的时间段对应。
6.根据权利要求2所述的方法,其中由所述第一设备向所述第一设备所汲取的电流量中插入所述一个或多个脉冲包括:
向所述第一设备的功率变换器的反馈回路中插入误差信号。
7.根据权利要求1所述的方法,其中通信包括:
由所述第一设备向所述第二设备发送修改所述电源线的一个或多个特性的请求,其中所述电源线的所述一个或多个功率特性包括以下各项中的一项或多项:
所述电源线的电压电平;以及
所述电源线的电流电平。
8.根据权利要求1所述的方法,其中通信还包括由所述第一设备从所述第二设备接收数据,其中接收数据包括:
由所述第一设备确定所述第二设备已经向所述第一设备提供了一个或多个功率脉冲;以及
基于所述一个或多个功率脉冲确定一个或多个符号。
9.一种耗电通用串行总线(USB)设备,包括:
功率变换器,被配置成经由将所述耗电设备连接至供电USB设备的线缆的电源线从所述供电设备接收功率,其中所述功率变换器被配置成通过从所述供电设备汲取电流来接收功率;以及
通信模块,被配置成通过调节所述耗电设备所汲取的电流量来与所述供电设备通信。
10.根据权利要求9所述的耗电设备,其中所述通信模块被配置成至少通过以下操作来调节所述耗电设备所汲取的电流量:
向所述耗电设备所汲取的电流量中插入一个或多个脉冲。
11.根据权利要求9所述的耗电设备,其中所述通信模块被配置成至少通过传输多个符号中的至少一个符号来与所述供电设备通信,其中所述通信模块被配置成至少通过以下操作来传输所述多个符号中的符号:
确定与所述符号关联的时间段;
从所述供电设备汲取电流脉冲;以及
在汲取所述脉冲之后,在所述时间段内维持所述耗电设备所汲取的电流量,其中所述多个符号中的每个符号与不同的时间段对应。
12.根据权利要求9所述的耗电设备,其中所述通信模块被配置成至少通过以下操作来与所述供电设备通信:
向所述供电设备发送修改所述电源线的一个或多个特性的请求,其中所述电源线的所述一个或多个功率特性包括以下各项中的一项或多项:
所述电源线的电压电平;以及
所述电源线的电流电平。
13.一种耗电通用串行总线(USB)设备,包括:
用于经由将所述耗电设备连接至供电USB设备的线缆的电源线从所述供电设备接收功率的部件,其中所述用于接收功率的部件包括用于从所述供电设备汲取电流的部件;以及
用于经由所述电源线与所述供电设备通信的部件,其中所述用于通信的部件包括用于调节所述用于汲取电流的部件所汲取的电流量的部件。
14.一种方法,包括:
由供电通用串行总线(USB)设备经由将耗电USB设备连接至所述供电设备的线缆的电源线向所述耗电设备提供功率,其中提供功率包括由所述供电设备的功率变换器向所述耗电设备提供电流;以及
由所述供电设备经由所述电源线与所述耗电设备通信,其中通信包括由所述供电设备监测所述耗电设备所汲取的电流量。
15.根据权利要求14所述的方法,其中监测所述耗电设备所汲取的电流量包括:
由所述供电设备确定所述耗电设备已经从所述供电设备汲取了一个或多个电流脉冲。
16.根据权利要求15所述的方法,其中确定所述耗电设备已经汲取了所述一个或多个脉冲中的脉冲包括:
确定所述耗电设备汲取了第一电流量;
确定所述耗电设备在脉冲宽度时间段内汲取了不同的第二电流量;以及
确定所述耗电设备在所述脉冲宽度时间段之后汲取了所述第一电流量。
17.根据权利要求16所述的方法,其中通信包括接收多个符号中的至少一个符号,其中接收所述多个符号中的符号包括:
确定所述耗电设备已经汲取了电流脉冲;
确定所述耗电设备在时间段内没有汲取另一电流脉冲;以及
基于所述时间段确定所述多个符号中的所述符号,其中所述多个符号中的每个符号与不同的时间段对应。
18.根据权利要求14所述的方法,其中监测所述功率变换器所提供的电流量包括:
监测所述功率变换器的反馈回路的误差信号。
19.根据权利要求14所述的方法,其中通信包括:
由所述供电设备从所述耗电设备接收修改所述电源线的一个或多个特性的请求,其中所述电源线的所述一个或多个功率特性包括以下各项中的一项或多项:
所述电源线的电压电平;以及
所述电源线的电流电平,
其中所述方法还包括:
响应于所述请求,调节所述电源线的所述一个或多个特性中的至少一个特性。
20.根据权利要求14所述的方法,其中通信包括由所述供电设备向所述耗电设备传输数据,其中传输包括:
由所述供电设备向所述供电设备所提供的功率量中插入一个或多个脉冲。
21.根据权利要求20所述的方法,其中向所述供电设备所提供的功率量中插入所述一个或多个脉冲包括:
向所述供电设备的所述功率变换器的反馈回路中插入误差信号。
22.一种供电通用串行总线(USB)设备,包括:
功率变换器,被配置成经由将耗电USB设备连接至所述供电设备的线缆的电源线向所述耗电设备提供功率,其中所述功率变换器被配置成至少通过向所述耗电设备提供电流来提供功率;以及
通信模块,被配置成经由所述电源线与所述耗电设备通信,其中所述通信模块被配置成至少通过监测所述耗电设备所汲取的电流量来通信。
23.根据权利要求22所述的供电设备,其中所述通信模块被配置成至少通过以下操作来监测所述耗电设备所汲取的电流量:
确定所述耗电设备已经从所述供电设备汲取了一个或多个电流脉冲。
24.根据权利要求22所述的供电设备,其中所述通信模块被配置成至少通过接收多个符号中的至少一个符号来通信,其中所述通信模块被配置成至少通过以下操作来接收所述多个符号中的符号:
确定所述耗电设备已经汲取了电流脉冲;
确定所述耗电设备在时间段内没有汲取另一电流脉冲;以及
基于所述时间段确定所述多个符号中的所述符号,其中所述多个符号中的每个符号与不同的时间段对应。
25.根据权利要求22所述的供电设备,其中所述通信模块被配置成至少通过以下操作来通信:
从所述耗电设备接收修改所述电源线的一个或多个特性的请求,其中所述电源线的所述一个或多个功率特性包括以下各项中的一项或多项:
所述电源线的电压电平;以及
所述电源线的电流电平,
其中所述通信模块还被配置成响应于所述请求,调节所述电源线的所述一个或多个特性中的至少一个特性。
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