CN108475094B - 用于通用串行总线的可调整功率递送方案 - Google Patents

用于通用串行总线的可调整功率递送方案 Download PDF

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Abstract

描述了一种装置，该装置包括：可调整功率供给源，用于生成可调整功率供给；节点，用于向设备提供该可调整功率供给；以及总线，该总线可操作以：向设备发送第一消息，该第一消息指示可调整功率供给源能够动态地提供可调整功率供给；以及从设备接收请求，该请求指示新的电压或电流规范。

Description

用于通用串行总线的可调整功率递送方案
优先权要求
本申请要求2015年12月24日提交的题为“ADJUSTABLE POWER DELIVERY SCHEMEFOR UNIVERSAL SERIAL BUS(用于通用串行总线的可调整功率递送方案)”美国申请序列号14/998,223的优先权，该申请通过引用整体被结合。
背景技术
2015年5月7日的通用串行总线(USB)修订版3.1功率递送(USB-PD)规范修订版2.0V1.1指出，USB已经从能够供给有限功率的数据接口演进到具有数据接口的功率的主要提供者。现在，许多设备从包含在膝上型计算机、汽车、飞行器或者甚至壁式插座中的USB端口充电或得到它们的功率。USB已经成为用于诸如手机、MP3播放器以及其他手持设备之类的许多小型设备的普遍存在的功率插座。用户需要USB来满足他们的需要，该需要不仅在数据方面，而且用于简单地向他们的设备提供功率或者为他们的设备充电以实施“传统的”USB功能，而通常无需加载驱动器。
附图说明
从以下给出的详细描述并从本公开的各实施例的附图，将更全面地理解本公开的实施例，然而它们不应当被理解为将本公开限于特定实施例，而是仅用于解释和理解。
图1图示了使用可变功率源的典型通用串行总线(USB)功率递送系统。
图2图示了示出用于图1的USB功率递送系统的协商协议的绘图。
图3图示了根据本公开的一些实施例的使用可调整功率源的USB功率递送系统。
图4A-4B图示了示出根据本公开的一些实施例的用于图3的USB功率递送系统的协商协议的绘图。
图5A图示了具有机器可读存储介质的USB供电的设备，该机器可读存储介质具有指令，该指令在被执行时使得机器(例如，处理器)执行用于动态地请求功率供给的调整的操作。
图5B图示了具有机器可读存储介质的可调整USB功率源，该机器可读存储介质具有指令，该指令在被执行时使得机器(例如，处理器)执行用于根据请求动态地提供经调整的功率供给的操作。
图6图示了根据本公开的一些实施例的在无线充电环境中使用可调整的功率源的USB功率递送系统。
图7图示了示出根据本公开的一些实施例的用于图6的USB功率递送系统的协商协议的绘图。
图8图示了根据一些实施例的USB兼容的智能设备(例如，提供者、消费者、或充电垫)或计算机系统或SOC(片上系统)，该USB兼容的智能设备或计算机系统或SOC具有用于动态地请求和接收来自可调整USB功率源的可调整功率供给的逻辑，或者用于动态地接收对新的功率供给的请求以及用于动态地提供新的功率供给的逻辑。
具体实施方式
USB-PD规范定义了三种类型的功率源：固定供给、电池供给、以及可变供给(非电池)。例如，参见表6-4 2015年5月7日的通用串行总线(USB)修订版3.1功率递送(USB-PD)规范修订版2.0V1.1的功率数据对象，其部分内容被转载如下：
表6-4功率数据对象
Figure BDA0001703308070000021
固定供给用于揭露良好调节的固定电压功率供给(例如，5V稳压电源)。电池供给用于揭露可直接作为电源连接到VBUS的电池。VBUS是承载功率供给的互连。可变供给当前被定义为“调节不良的源”，并且指定了最小和最大电压范围以及最大电流。
然而，USB-PD规范不定义“良好调节的可变源”或者甚至“数字控制的良好调节的可变源”。USB-PD规范也不定义功率消费者(例如，经由USB线缆充电的电话)将如何向可变功率源(即，功率提供者)作出针对被支持的范围内的特定电压和/或电流的请求。由此，可变类型的功率源无法调整功率输入以紧密匹配消费者的电压调节器(VR)的效率特性。可变类型的功率源也无法调整功率输入来满足电子电路的实时功率需求。
各实施例指定了对USB-PD规范的改变，其可以定义由功率提供者和功率消费者交换的方案和协议消息两者以调整良好调节的可变源(或可调整功率源)。
此处，如在USB-PD规范中所定义的术语“功率提供者(Power Provider)”或“提供者(Provider)”是PD(功率递送)端口(典型地，主机、集线器或墙疣(Wall Wart)下行端口(DFP))通过功率导体(例如，VBUS)提供功率的能力。这对应于具有在其CC线上断言的电阻Rp(未示出)的A型(Type-A)端口或C型(Type-C)端口。
此处，如在USB-PD规范中所定义的术语“功率消费者(Power Consumer)”或“消费者(Consumer)”是PD端口(典型地，设备的上行端口(UFP))从功率导体(例如，VBUS)吸收(sink)功率的能力。这对应于具有在其CC线上断言的电阻Rd(未示出)的B型(Type-B)端口或C型端口。
一些实施例描述了用于在USB环境中实现功率供给的动态调整的装置和方法。各实施例存在许多技术效果。例如，一些实施例允许设计更加功率高效的电路。在一个实例中，USB兼容设备(例如，消费者)可检测功率需求的突然增加，并可请求从可调整USB功率源(例如，提供者)提供的功率供给输入的调整。如此，利用USB-PD 2.0兼容功率源的功率供给的精确动态调整当前是不可能的。然而，各实施例提供了能够与USB-PD 2.0定义的消息传送协议兼容的新的消息传送协议，以允许请求或动态供应对USB设备(即，消费者)的功率供给。其他技术效果将从各实施例和附图中显而易见。
在下面的描述中，讨论了很多细节，以便提供对本公开的实施例的更全面的说明。然而，对本领域的技术人员显而易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实施本公开的实施例。在其他情况下，以框图形式，而不是详细地示出已知的结构和设备，以避免使本公开的实施例变得模糊。
请注意，在实施例对应的图中，信号通过线来表示。一些线可以粗一些，以指出更多成份信号路径，和/或在一个或多个末端处具有箭头，以指示主要信息流动方向。此类指示不旨在是限制性的。相反，线可以与一个或多个示例性实施例一起使用，以促进对电路或逻辑单元的更加容易的理解。如由设计需要或偏好所规定，任何所表示的信号都可实际包括可在任何一个方向进行传播的一个或多个信号，并可利用任何合适类型的信号方案来实现。
贯穿说明书及在权利要求书中，术语“连接的”意指连接的对象之间的诸如电气、机械、或磁的连接之类的无需任何中介设备的直接的连接。术语“耦合的”意指直接连接或间接连接，诸如连接的对象之间的直接的电气、机械、或磁的连接或者通过一个或多个无源或有源中介设备的间接连接。术语“电路”或“模块”可指被布置成彼此协作以提供想要的功能的一个或多个无源和/或有源组件。术语“信号”可表示至少一个电流信号、电压信号、磁信号、和/或数据/时钟信号。“一”、“一个”和“该”的含义包括复数引用。“中”(in)的含义包括“中”(in)和“上”(on)。
术语“缩放”一般是指将设计(示意图和布局)从一种工艺技术转换为另一种工艺技术，并随后在布局区域中被减小。术语“缩放”一般还指在同一技术节点内缩小布局和设备尺寸。术语“缩放”还可指信号频率相对于另一参数(例如，功率供给电平)的调整(例如，减速或加速，即分别为缩小或放大)。术语“基本上”、“接近”、“近似”、“附近”以及“大约”一般指位于目标值的+/-10％内。
除非以其他方式指定，使用序数词“第一”、“第二”及“第三”等来描述常见的对象，只表示相同对象的不同的实例正在被引用，而不旨在暗示如此所描述的对象在排序方面或以任何其他方式无论在时间上、在空间上必须按给定顺序。
为了本公开的目的，短语“A和/或B”和“A或B”意指(A)、(B)或(A和B)。为了本公开的目的，短语“A、B、和/或C”意思是(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。在说明书和权利要求书中,术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“上”、“下”等如果出现，则用于描述的目的，且不一定用于描述永久的相对位置。
为了实施例的目的，此处所描述的各电路和逻辑块中的晶体管是金属氧化物半导体(MOS)晶体管或其衍生物，其中MOS晶体管包括漏极、源极、栅极和体端子。晶体管和/或MOS晶体管衍生物还包括三栅极晶体管和鳍式场效应晶体管、栅极全包围圆柱形晶体管、隧穿FET(TFET)、方形线或矩形带状晶体管、铁电场效应晶体管(FeFET)或实现晶体管功能的其他设备，如碳纳米管或自旋电子器件。MOSFET对称的源极端子和漏极端子，即它们是相同的端子并且在此处被可互换地使用。另一方面，TFET设备具有非对称的源极端子和漏极端子。本领域技术人员将理解，其他晶体管(例如，双极面结形晶体管——BJT PNP/NPN、BiCMOS、CMOS等)可被使用，而不背离本公开的范围。
图1图示了使用可变功率源的典型USB PD系统100。系统100由交流(AC)主开关101(例如，用于提供AC电压和电流的典型的壁式插座)、具有可变输出的USB C型AC/DC(其中，DC为直流)适配器102(也被称为可变功率源)以及USB C型启用的计算机系统103。系统103也被称为功率消费者或消费者，而适配器102也被称为功率提供者或提供者。功率提供者102经由AC功率电绳(Cord)耦合至AC主开关101。功率提供者102经由VBUS和CC线(多条)与功率消费者103通信，该VBUS和CC线(多条)可以是USB C型线缆束的部分。C型线缆束可包括VBUS和CC线和其他线(“未示出”)，诸如USB2、USB3、SBU1/SBU2、GND等。
通过USB C型线缆的(多条)VBUS线向消费者103提供功率。通过USB C型线缆束的(多条)CC线执行消费者103与提供者102之间的功率协商消息(例如，发送源能力列表或菜单以及从该列表中的选择)。源能力包括强制性vSafe5V(即，5V固定供给)功率数据对象(PDO)和可变输出PDO(即，可变供给(非电池))。
消费者103可以是使用由VBUS提供的功率供给来操作的任何消费者设备(例如，电话、膝上型计算机、打印机等)。消费者103可包括调节模块或逻辑103a，诸如电池、充电器和/或电压调节器(例如，DC-DC切换调节器)。调节模块或逻辑103a是从VBUS接收功率供给并使用该功率供给以向消费者103中的其他块提供经调节的功率供给的硬件块。消费者103还包括PD控制器103b。PD控制器103b可在硬件或软件中实现，并负责与提供者102通信。消费者103的系统电路的剩余部分(例如，传感器、存储器、电话硬件等)在此汇总在模块103c中。参考图2图示出由消费者103的PD控制器103b和提供者102a执行的典型功率递送过程。
图2图示了示出用于图1的USB功率递送系统的协商协议的绘图200。绘图200示出了由功率提供者102和功率消费者103执行以实现期望的功率供给的操作和协商。
在框201处，提供者102通过(多条)线CC向消费者103发送如由USB-PD2.0规范所定义的源_能力(SRC_CAPS)消息。例如，提供者102通过(多条)线CC向消费者103发送可用的功率源(例如，(多个)功率数据对象(PDO)(诸如固定、电池和可变的)以及特定电压和电流的元组)的菜单。PDO被用于揭露源端口的功率能力或宿(sink)的功率需求分别作为源_能力或宿_能力消息的部分。此处，源是提供者102，并且宿是消费者103。在框221处，消费者103接收菜单，并检查菜单中的PDO并且选择仅可以是由提供者提供的PDO中的一者的最喜欢的选择(即，当前的规范修订版不允许离开菜单)。
在框222处，消费者103从所提供的PDO的菜单中挑选选择，并向提供者102发送对其最喜欢的功率供给选择的请求(REQ)消息。在框202处，提供者102等待并接受该REQ消息。在表6-3USB-PD 2.0规范的数据消息类型中定义该REQ消息，其被转载如下：
表6-3数据消息类型
Figure BDA0001703308070000071
在框203处，提供者102确保它是否可以在此时刻提供请求的所选择的功率供给，并适当地发送接受(ACCEPT)或拒绝(REJECT)消息。在框204处，如果生成拒绝消息(例如，提供者102不能够提供所请求的供给电平)，则提供者102等待要服务的新的请求并返回到框202。在框205处，如果生成接受消息(例如，提供者102能够提供所请求的功率供给)，则提供者102移动到执行框206。在框206处，提供者102将功率切换到所请求的参数，并向消费者103发送PS_RDY(功率供给就绪)指示。
在框223处，在消费者侧，消费者103等待并接收来自提供者102的答复(例如，接受或拒绝消息)。在框224处，消费者103检查该答复。如果拒绝消息被消费者103接收到，则消费者103返回到执行过程框222以挑选下一最佳选择。如果接受消息被接收到，则在框225处，消费者103等待来自提供者102的按照PS_RDY(功率供给就绪)消息形式的新的功率指示。
可变类型的功率源(即，提供者102)不能够调整功率输入来紧密匹配消费者的VR的效率特性。可变类型的功率源也不能够调整功率输入来满足电子电路的实时(或动态)功率需求。例如，如果消费者VR突然需要14V(14伏特)并且提供者102可提供或5V或20V，则当由提供者102提供20V时，消费者103正在浪费能量，因为它正在得到比它需要的更多的能量，这转化为低效率。
图3图示了根据本公开的一些实施例的使用可调整功率源的USB功率递送系统300。指出，图3的具有与任何其他附图的元素相同的附图标记(或名称)的那些元素可以与被描述的类似的任何方式操作或运行，但不被限制于此。与图1相比，此处，根据一些实施例，功率供给提供者能够动态地提供可调整的电压或电流。此提供者被称为提供者302。
在一些实施例中，提供者302能够在任何时间接收功率供给请求(例如，新的电压和/或电流请求)，并且可以在使用同一接口(即，同一USB C型线缆束)的同时服务该请求。在一些实施例中，提供者302包括图5B的块中的部分或全部，以执行提供新的电压和/或电流的过程。返回参考图3，此处，消费者303不同于消费者103，在于消费者303能够使用如参考图4A-4B所描述的新的消息传送协议来请求新的功率电压和/或电流。
返回参考图3，在一些实施例中，如消费者103，消费者303可以是使用由VBUS提供的功率供给来操作的任何消费者设备(例如，电话、膝上型计算机、打印机等)。在一些实施例中，消费者303可包括调节模块或逻辑303a，诸如电池、充电器和/或电压调节器(例如，DC-DC切换调节器)。调节模块或逻辑303a是从VBUS接收功率供给并使用该功率供给以向消费者303中的其他块提供经调节的功率供给的硬件块。
在一些实施例中，消费者303还包括PD控制器303b。在一些实施例中，PD控制器103b可在硬件或软件中实现，并负责与提供者302通信。消费者303的系统电路的剩余部分此处被汇总在模块303c中。在一些实施例中，PD控制器303b包括图5A的块中的部分或全部，以执行请求和接收新的电压和/或电流的过程。
图4A-4B图示了示出根据本公开的一些实施例的用于图3的USB功率递送系统的协商协议的绘图400。指出，图4A-4B的具有与任何其他附图的元素相同的附图标记(或名称)的那些元素可以与被描述的类似的任何方式操作或运行，但不被限制于此。
虽然参照图4A-4B的流程图中的框是以特定顺序示出的，但是也可以修改动作的顺序。因此，所图示的实施例可以以不同的顺序来执行，并且一些动作/框可以并行地执行。根据某些实施例，图4A-4B中所列举的框和/或操作中的一些是任选的。所呈现的框的编号是为了清楚起见，并不旨在规定各个框必须发生所按照的操作次序。另外，各流程中的操作可以以各种组合来采用。
为了不使绘图400模糊，参考图2所描述的操作和框不再重复。在执行框206之后，如由标识符“A”所指示的，过程进展至框401。类似地，在执行框225之后，过程进展至框421。绘图400的场景示出在PS_RDY被提供之后，消费者设备请求新的电压或电流电平(动态地或实时地)的情况。然而，这只是一个示例。在另一情况下，在执行框201和221之后，过程可开始于图4B的流程图。例如，在框201被执行之后，提供者302执行框401，并且在框221被执行之后，消费者303执行框421。
在框401处，提供者302等待任何新的电压和/或电流调整请求。在一个示例中，在一些时间过后，消费者303决定其调整由可调整功率供给(例如，提供者302)提供的电压和/或电流的需求。由此，在框421处，消费者303向提供者302发送新的“调整”(ADJUST)消息。此新的“调整”消息可以通过使用USB-PD 2.0的表6-3的保留的数据协议消息类型中的一者来定义。
表1图示了经修改的表6-3作为表6-3'，在表6-3'中，来自位0101-1110的保留位中的一者被用于定义“调整”消息。
表1 6-3'数据消息类型
Figure BDA0001703308070000101
在此示例中，保留位“0101”用于定义“调整”消息。然而，实施例不限于使用此特定的保留位。专用于数据消息类型的任何其他保留位可用于定义该“调整”消息。此处的术语“调整”指示由消费者303向提供者302发送的用于动态地调整功率供给的消息请求类型。然而，该术语可被命名为用于动态地请求功率供给(例如，电压和/或电流)调整的任何其他名称。
在框403处，提供者302作出其是否可以提供对功率供给的调整的判定。例如，提供者302从它的电压供给能力确定该请求是否可以由它的电压调节器来处理。如果提供者302可以提供功率供给的调整，则过程进展至框405。否则，过程进展至框404，并且它向消费者303发送“拒绝”消息。在框405处，提供者302向消费者303发送“接受”消息，并且还进展至框206(如由标识符“C”所指示的)，使得其可以向消费者303发送PS_RDY消息。在框404处，提供者302向消费者303发送“拒绝”消息，并随后进展至框401。
在框422处，消费者303等待来自提供者302的消息(“接受”或“拒绝”消息)。在消费者303在(多条)CC线上接收到此消息之后，其在框424处确定该消息。如果该消息是“接受”消息，则消费者303进展至框225(如标识符“D”所指示的)，并且等待PS_RDY消息和新的功率供给(即，新的电压和/或电流)。否则，过程进展至框421。在框421处，消费者303可尝试请求功率供给的另一改变，或者可通知用户或计算机系统其不能接收到新的功率供给。
图5A图示了具有机器可读存储介质的USB供电的设备500(例如，消费者303中的至少一部分)，该机器可读存储介质具有指令，该指令在被执行时使得机器(例如，处理器)执行用于动态地请求功率供给的调整的操作。指出，图5A的具有与任何其他附图的元素相同的附图标记(或名称)的那些元素可以以与被描述的类似的任何方式操作或运行，但不被限制于此。
在一些实施例中，USB供电的设备500(例如，消费者303)包括低功率处理器501(例如，数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、通用中央处理单元(CPU)、或者实现简单的有限状态机以执行与消费者303相关联的流程图400的方法的低功率逻辑等)、机器可读存储介质502(也被称为有形机器可读介质)、天线505、网络总线506以及USB PD控制器507。
在一些实施例中，消费者303的各逻辑块经由网络总线506耦合在一起。可使用任何合适的协议来实现网络总线506。如参考各实施例和流程图所描述的，在一些实施例中，机器可读存储介质502包括用于请求和接受新的功率供给(例如，新的电压和/或新的电流)的指令502a(也被称为程序软件代码/指令)。此处，指令502a是如参考图4A-4B所描述的流程图400中由消耗者303执行的指令(例如，框221、222、223、224、225、421、422和424的指令)。
与如参考图4A-4B所描述的流程图400的消费者303部分相关联的并被执行以实现所公开主题的实施例的程序软件代码/指令502a可被实现为操作系统的部分，或特定的应用、组件、程序、对象、模块、例程，或被称为“程序软件代码/指令”、“操作系统程序软件代码/指令”、“应用程序软件代码/指令”或简单的“软件”的其他指令序列或指令序列的组织或嵌入在处理器中的固件。在一些实施例中，与如参考图4A-4B所描述的流程图400的消费者303端相关联的程序软件代码/指令由消费者303执行。
在一些实施例中，与流程图400相关联的程序软件代码/指令502a被存储在计算机可执行存储介质502中，并由处理器501执行。此处，如可在针对所公开的主题的一项或多项所附权利要求中记载的，计算机可执行存储介质502是可被用于存储程序软件代码/指令和数据的有形机器可读介质，该程序软件代码/指令和数据在由计算设备执行时，使得一个或多个处理器(例如，处理器501)执行(多个)方法。
有形机器可读介质502可包括可执行软件程序代码/指令502a和数据在各种有形位置中的存储，包括例如：ROM、易失性RAM、非易失性存储器和/或高速缓存和/或如在本申请中所引用的其他有形存储器。此程序软件代码/指令502a和/或数据的部分可被存储在这些存储和存储器设备中的任何一者中。此外，程序软件代码/指令可从其他存储中获取，包括例如，通过包括因特网在内的集中式服务器或对等网络等。软件程序代码/指令和数据的不同部分可以在不同的时间并在不同的通信会话中或在同一通信会话中被获取。
软件程序代码/指令502a(与如参考图4A-4B和其他实施例所描述的流程图400的消费者300部分相关联)和数据可以在由计算设备执行相应的软件程序或应用之前被全部获得。替代地，软件程序代码/指令502a和数据的部分可以被动态地获取，例如，在需要执行时恰好及时地获得。替代地，例如，获得软件程序代码/指令502a和数据的这些方式的一些组合可针对不同的应用、组件、程序、对象、模块、例程或其他指令序列或指令序列的组织而发生。因此，不要求数据和指令在特定的时间实例处全部在有形机器可读介质上。
有形计算机可读介质502的示例包括但不限于可记录和不可记录类型的介质，诸如易失性和非易失性存储器设备、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存设备、软盘和其他可移除盘、磁存储介质、光存储介质(例如，光盘只读存储器(CD ROM)、数字多功能盘(DVD)等)，等等。软件程序代码/指令可被临时存储在数字有形通信链路中，同时通过此类有形通信链路实现电、光、声或其他形式的传播信号，诸如载波、红外信号、数字信号等。
概言之，有形机器可读介质502包括以可由机器(即，计算设备)访问的形式提供(即，以数字形式存储和/或传输例如数据包)信息的任何有形机制，该有形机器可读介质502可被包括在无论能否下载或运行来自诸如因特网之类的通信网络的应用和资助应用的例如通信设备、计算设备、网络设备、个人数字助理、制造工具、移动通信设备(例如
Figure BDA0001703308070000131
等)或包括计算设备的任何其他设备中。在一个实施例中，基于处理器的系统以PDA(个人数字助理)、蜂窝电话、笔记本计算机、平板、游戏控制台、机顶盒、嵌入式系统、TV(电视)、个人台式计算机等形式或者包括在以上各项中。替代地，可在所公开的主题的一些实施例中使用传统通信应用和(多个)资助应用。
此处，天线505可以是任何天线。例如，在一些实施例中，天线505可包括一根或多根定向或全向天线，包括：单极天线、双极天线、环形天线、贴片天线、微带天线、共面波天线、或适合用于RF(射频)信号传输的其他类型的天线。在一些多输入多输出(MIMO)实施例中，(多根)天线505被分开以利用空间分集。
图5B图示了具有机器可读存储介质的可调整USB功率源520(例如，提供者302的至少一部分)，该机器可读存储介质具有指令，该指令在被执行时使得机器(例如，处理器)执行用于根据请求动态地提供经调整的功率供给的操作。指出，图5B的具有与任何其他附图的元素相同的附图标记(或名称)的那些元素可以与被描述的类似的任何方式操作或运行，但不被限制于此。
在一些实施例中，可调整USB功率源520(例如，提供者302的部分)包括低功率处理器521(例如，DSP、ASIC、通用CPU、或者实现简单的有限状态机以执行与提供者302相关联的流程图400的方法的低功率逻辑等)、机器可读存储介质522(也被称为有形机器可读介质)、天线525、网络总线526以及USB PD控制器527。
在一些实施例中，提供者302的各逻辑块经由网络总线526耦合在一起。可使用任何合适的协议来实现网络总线526。如参考各实施例和流程图所描述的，在一些实施例中，机器可读存储介质522包括用于请求和接受新的功率供给(例如，新的电压和/或新的电流)的指令522a(也被称为程序软件代码/指令)。此处，指令522a是如参考图4A-4B所描述的流程图400中由提供者302执行的指令(例如，框201、202、203、204、205、206、401、403、404和405的指令)。
如参考图4A-4B所描述的流程图400的与提供者302相关联的并被执行以实现所公开主题的实施例的程序软件代码/指令522a可被实现为操作系统的部分，或特定的应用、组件、程序、对象、模块、例程，或被称为“程序软件代码/指令”、“操作系统程序软件代码/指令”、“应用程序软件代码/指令”或简单的“软件”的其他指令序列或指令序列的组织或嵌入在处理器中的固件。在一些实施例中，如参考图4A-4B所描述的流程图400的与提供者302相关联的程序软件代码/指令由提供者302的处理器或逻辑(例如，有限状态机)521执行。
在一些实施例中，与流程图400相关联的程序软件代码/指令522a被存储在计算机可执行存储介质522中，并由处理器521执行。此处，如可在针对所公开的主题的一项或多项所附权利要求中记载的，计算机可执行存储介质522是可被用于存储程序软件代码/指令和数据的有形机器可读介质，该程序软件代码/指令和数据在由计算设备执行时，使得一个或多个处理器(例如，处理器521)执行(多个)方法。
有形机器可读介质522可包括可执行软件程序代码/指令522a和数据在各种有形位置中的存储，包括例如：ROM、易失性RAM、非易失性存储器和/或高速缓存和/或如在本申请中所引用的其他有形存储器。此程序软件代码/指令522a和/或数据的部分可被存储在这些存储和存储器设备中的任何一者中。此外，程序软件代码/指令可从其他存储中获取，包括例如，通过包括因特网在内的集中式服务器或对等网络等。软件程序代码/指令和数据的不同部分可以在不同的时间并在不同的通信会话中或在同一通信会话中被获取。
软件程序代码/指令522a(如参考图4A-4B和其他实施例所描述的流程图400的与提供者302相关联)和数据可以在由计算设备执行相应的软件程序或应用之前被全部获得。替代地，软件程序代码/指令522a和数据的部分可以被动态地获取，例如，在需要执行时恰好及时地获得。替代地，例如，获得软件程序代码/指令522a和数据的这些方式的一些组合可针对不同的应用、组件、程序、对象、模块、例程或其他指令序列或指令序列的组织而发生。因此，不要求数据和指令在特定的时间实例处全部在有形机器可读介质上。
有形计算机可读介质522的示例包括但不限于可记录和不可记录类型的介质，诸如易失性和非易失性存储器设备、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存设备、软盘和其他可移除盘、磁存储介质、光存储介质(例如，光盘只读存储器(CD ROM)、数字多功能盘(DVD)等)，等等。软件程序代码/指令可被临时存储在数字有形通信链路中，同时通过此类有形通信链路实现电、光、声或其他形式的传播信号，诸如载波、红外信号、数字信号等。
概言之，有形机器可读介质522包括以可由机器(即，计算设备)访问的形式提供(即，以数字形式存储和/或传输例如数据包)信息的任何有形机制，该有形机器可读介质502可被包括在无论能否下载或运行来自诸如因特网之类的通信网络的应用和资助应用的例如通信设备、计算设备、网络设备、个人数字助理、制造工具、移动通信设备(例如
Figure BDA0001703308070000151
等)或包括计算设备的任何其他设备中。在一个实施例中，基于处理器的系统以PDA(个人数字助理)、蜂窝电话、笔记本计算机、平板、游戏控制台、机顶盒、嵌入式系统、TV(电视)、个人台式计算机等形式或者包括在以上各项中。替代地，可在所公开的主题的一些实施例中使用传统通信应用和(多个)资助应用。
此处，天线525可以是任何天线。例如，天线525可包括一根或多根定向或全向天线，包括：单极天线、双极天线、环形天线、贴片天线、微带天线、共面波天线、或适合用于RF信号传输的其他类型的天线。在一些MIMO实施例中，(多根)天线525被分开以利用空间分集。
图6图示了根据本公开的一些实施例的在无线充电环境中使用可调整功率源的USB功率递送系统600。指出，图6的具有与任何其他附图的元素相同的附图标记(或名称)的那些元素可以与被描述的类似的任何方式操作或运行，但不被限制于此。
在一些实施例中，USB功率递送系统600包括AC主开关101、提供者302、无线充电垫发射机(Tx)601、以及无线充电启用的计算机系统603。在一些实施例中，无线充电垫发射机(Tx)601包括功率放大器(PA)601a、阻抗匹配级601b、自动调谐继电器601c、管理微控制器601d(例如，系统500)、符合蓝牙低功耗(LE)的通信模块601e、以及功率发射机单元(PTU)线圈。根据一些实施例，自动调谐继电器601c与PTU线圈一起向无线充电启用的计算机系统603无线地发送功率602。
在一些实施例中，射频功率放大器(PA 601a)是用于将低功率信号转换为显著功率的较大信号的一种电子放大器，典型地用于驱动发射机的天线。在一些实施例中，阻抗匹配(Z–匹配601b)提供信号源的输出阻抗，以与天线的物理阻抗特性匹配，以便使功率传递最大化和/或使信号反射最小化。在一些实施例中，自动调谐继电器601c是自动地调整无线电传输的频率的开关电路。在一些实施例中，PTU线圈是充当用于无线功率传输的天线的线绕组，典型地为圆形、椭圆形或矩形。在一些实施例中，管理微控制器601d是能够执行代码(例如，用于管理设备的功率递送算法和通信的代码)的嵌入有固件的通用微处理器。在一些实施例中，蓝牙LE通信模块601e是一种无线电，两个设备可通过该无线电交换数据消息(例如，功率递送管理消息)。
在一些实施例中，无线充电启用的计算机系统603包括：功率接收机单元(PRU)线圈、功率接收机603a、电压调节模块603b(例如，电池、充电器、低压差调节器等)、蓝牙LE通信模块603c、管理微控制器603d、以及系统电路的剩余部分603e。在一些实施例中，PRU线圈接收由Tx 601c的PTU线圈发射的功率602。
在一些实施例中，PRU线圈是充当用于无线功率接收的天线的线绕组，典型地为圆形、椭圆形或矩形。在一些实施例中，电池(例如，603b的部分)被提供，该电池是用于电功率存储的储存器，直到需要稍后使用。在一些实施例中，充电器(603b的部分)被提供，该充电器是使用用于到电池中的电荷的最佳插入和存储的方法的电子电路。在一些实施例中，电压调节器(603b的部分)被提供，该电压调节器提供电压调节，以即使在宽范围的负载条件(例如，负载电路的电流需求动态地上升和下降)内也将到负载电路的电压的递送限制到窄范围(例如，±5％)内。电压调节器的输入可接近于目标输出电压(例如，输入＝+5V±20％并且输出＝+5V±5％)，或者它可以是非常不同的电压(例如，“降压(buck)调节器”：输入＝+20V±20％并且输出＝+5V±5％，或者“升压(boost)调节器”：输入＝+3.3V±10％并且输出＝+9V±5％)。
在一些实施例中，管理微控制器603d被提供，该管理微控制器603d是能够执行代码(例如，用于管理设备的功率递送算法和通信的代码)的嵌入有固件的通用微处理器。在一些实施例中，蓝牙LE通信模块603c被提供，该蓝牙LE通信模块603c是一种无线电的示例，两个设备可通过该无线电交换数据消息(例如，功率递送管理消息)。
在一些实施例中，由/从PRU收集的功率效率信息通过蓝牙LE通信603c从管理微控制器603d被传递到无线充电垫601的管理微控制器601d。此处，功率效率一般指与由无线充电垫601发射的功率602相比，由提供者302通过VBUS提供的功率。
例如，在完全高效的功率系统中，由提供者302提供的功率与由无线充电垫601发射的功率602相等。当功率602小于VBUS上的功率时，则功率效率低。较低的功率效率的一个原因是当PTU线圈与PRU线圈之间存在物理接近偏移时。当PTU线圈与PRU线圈之间的偏移接近于零时(例如，当无线充电垫601的PTU线圈在无线充电启用的计算机系统603的PRU线圈正下方或正上方时)，功率效率可以改进(例如，增加)。
在一些实施例中，响应于此功率效率信息，管理微控制器603d通过蓝牙LE向管理微控制器601d发送对更优的功率电平的请求，于是管理微控制器601d通过USB C型线缆束的(多条)CC线向提供者302发送“调整”消息(根据参考图3-4讨论的“调整”消息协议)。返回参考图6，在一些实施例中，提供者302调整其电压和/或电流输出，并通过VBUS将其供给到无线充电垫601，以更好地满足由PRU处的分析确定的需求。由此，使功率效率更接近于1或达到1。
图7图示了示出根据本公开的一些实施例的用于图6的USB功率递送系统的协商协议的绘图700。指出，图7的具有与任何其他附图的元素相同的附图标记(或名称)的那些元素可以与被描述的类似的任何方式操作或运行，但不被限制于此。
虽然参照图7的流程图中的方框是以特定顺序示出的，但是也可以修改动作的顺序。因此，所示出的各实施例可以以不同的顺序来执行，并且一些动作/框可以并行地执行。根据某些实施例，图7中所列举的框和/或操作中的一些是任选的。所呈现的框的编号是为了清楚起见，并不旨在规定各框必须发生所按照的操作的次序。另外，各流程中的操作可以以各种组合来采用。
绘图700示出了由提供者302、无线充电垫601和无线充电启用的计算机系统603执行的操作。绘图700还示出了提供者302、无线充电垫601与无线充电启用的计算机系统603之间的相关联的消息传送。
在框701处，提供者302向无线充电垫601发送源_能力(SRC_CAPS)消息。在框721处，无线充电垫601查看该消息，并向提供者302发送对功率供给电平(例如，20V)的请求(REQ)。在框701处，提供者302查看该请求，并且如果提供者302接受该请求，则其向无线充电垫601发送“接受”消息。该“接受”消息之后，提供者302发送功率就绪(PS_RDY)消息，并经由VBUS将所请求的功率(即，功率流)提供到无线充电垫601。此处，框701和721总结了与参考图4A的框201-206和221-225所讨论的相同的协议，而没有重复所有细节。
返回参考图7，在框731处，无线充电启用的计算机系统603移动到靠近无线充电垫601。例如，无线充电启用的计算机系统603紧密接近于无线充电垫601，使得无线充电启用的计算机系统603可以接收从无线充电垫601无线发射的功率。
在框722处，无线充电垫601检测无线充电启用的计算机系统603的紧密接近度(例如，0至3厘米)。为了不使实施例模糊，无线充电垫601和无线充电启用的计算机系统603被假定为使用任何已知的配对技术来发现和配对。例如，无线充电启用的计算机系统603向无线充电垫601发送蓝牙LE“连接”消息，并在恰当的认证之后，在框731处，无线充电垫601向无线充电启用的计算机系统603发送“已连接”或“确认(ACK)”消息。
在框723处，无线充电垫601经由PTU线圈向无线充电启用的计算机系统603的PRU线圈无线地发送初始功率供给602。例如，20V的功率流被无线地提供给无线充电启用的计算机系统603。在框732处，无线充电启用的计算机系统603测量功率效率。例如，接收机603a将由提供者302经由VBUS提供的功率与由无线充电垫601接收的功率进行比较。
在框733处，无线充电启用的计算机系统603作出功率效率是否高于阈值(例如，30％)的判定。例如，管理微控制器603d将所测量到的功率效率与固定的/预定的或可编程的阈值进行比较。如果无线充电启用的计算机系统603判定功率效率低(例如，低于30％)，则无线充电启用的计算机系统603请求无线充电垫601发送更高效的功率供给，如由框734所指示的。
例如，如果无线充电启用的计算机系统603仅需要14V但正由无线充电垫提供20V，则剩余的功率被浪费为热量，从而导致低功率效率。继续该示例，无线充电启用的计算机系统603发送较低的功率供给电平的“请求”。
在一些实施例中，基于由PTU和PRU的相对空间对齐得到的无线功率递送效率来作出用于实现更好的功率效率的功率调整确定。在一些实施例中，基于系统603的最佳电池充电效率来作出用于实现更好的功率效率的调整确定。在一些实施例中，基于系统603在不同软件需求场景下的实时功耗需要来作出用于实现更好的功率效率的调整确定，该软件需求场景包括以下中的至少一者：“空闲”、“网页浏览”和“视频回放”。
在一些实施例中，响应于“请求”，无线充电垫601向提供者302发送“调整”消息(参考图3-4所描述的)以降低其功率供给供应。在框702处，提供者302判定其是否能够服务该请求。如果提供者302判定其不能服务该请求，则提供者302等待另一请求并向无线充电垫601发送“拒绝”消息。如果提供者302判定其能够接受对调整功率供给的请求，则其向无线充电垫601发送“接受”消息。“接受”消息跟随功率就绪消息(PS_RDY)，并且经调整的功率供给(例如，14V)被提供给无线充电垫601。此处，框702和724总结了与参考图4A-4B的框401-405和204、以及421-424和225所讨论的相同的协议，而没有重复所有细节。
返回参考图7，在框724处，无线充电垫601向无线充电启用的计算机系统603发送“已接受”和/或“就绪”消息，该消息指示无线充电垫601可以提供新的所请求的功率供给。无线充电垫601随后向无线充电启用的计算机系统603无线地发射新的功率供给602。利用此新的功率供给，无线充电启用的计算机系统603的功率效率改进(例如，更接近于100％)。
图8图示出根据一些实施例的USB兼容的智能设备2100(例如，提供者、消费者、或充电垫)或计算机系统或SOC(片上系统)，该USB兼容的智能设备或计算机系统或SOC具有用于动态地请求和接收来自可调整USB功率源的可调整功率供给的逻辑，或者用于动态地接收对新的功率供给的请求以及用于动态地提供新的功率供给的逻辑。指出，图8的具有与任何其他附图的元素相同的附图标记(或名称)的那些元素可以与被描述的类似的任何方式操作或运行，但不被限制于此。
图8图示出移动设备的一个实施例的框图，其中平面接口连接器可被使用。在一些实施例中，计算设备2100表示移动计算设备，诸如计算平板、移动电话或智能电话、启用无线的电子阅读器、或其他无线移动设备。将会理解，某些组件被概示地示出，并且并非该设备的所有组件都被示出在计算设备2100中。
在一些实施例中，根据所讨论的一些实施例，计算设备2100包括具有互连和晶体管的第一处理器2100，该互连和晶体管具有用于改进载波流的设计的角落区域。计算设备2100的其他块也可包括具有用于改进一些实施例的载波流的设计的角落区域的互连和晶体管。本公开的各实施例还可包括2170内的网络接口，诸如无线接口，使得系统实施例可被合并到无线设备(例如蜂窝电话或个人数字助理)中。
在一个实施例中，处理器2110(和/或处理器2190)可包括一个或多个物理设备，诸如微处理器、应用处理器、微控制器、可编程逻辑设备或其他处理装置。由处理器2110执行的处理操作包括操作平台或操作系统的执行，应用和/或设备功能在该操作平台或操作系统上执行。处理操作包括通过人类用户和或通过其他设备的与I/O(输入/输出)有关的操作、与功率管理有关的操作、和/或与将计算设备2100连接到另一设备有关的操作。处理操作还可包括与音频I/O和/或显示I/O有关的操作。
在一个实施例中，计算设备2100包括音频子系统2120，该音频子系统2120代表与向计算设备提供音频功能相关联的硬件(例如音频硬件和音频电路)和软件(例如驱动器、编解码器)组件。音频功能可包括扬声器和/或头戴式耳机输出以及话筒输入。用于此类功能的设备可被集成到计算设备2100中，或被连接到计算设备2100。在一个实施例中，用户通过提供由处理器2110接收并处理的音频命令来与计算设备2110交互。
显示子系统2130代表向用户提供视觉和/或触觉显示以与计算设备2100交互的硬件(例如显示设备)和软件(例如驱动器)组件。显示子系统2130包括显示接口2132，该显示接口2132包括用于向用户提供显示的特定屏幕或硬件设备。在一个实施例中，显示接口2132包括与处理器2110分开的用于执行与显示有关的至少一些处理的逻辑。在一个实施例中，显示子系统2130包括向用户提供输出和输入两者的触摸屏(或触摸板)设备。
I/O控制器2140代表与用户的交互相关的硬件设备和软件组件。I/O控制器2140可用于管理作为音频子系统2120和/或显示子系统2130的一部分的硬件。另外，I/O控制器2140说明了用于附加设备的连接点，该附加设备连接到计算设备2100，用户可以通过计算设备2100与系统交互。例如，可以被附连到计算设备2100的设备可包括话筒设备、扬声器或音响系统、视频系统或其他显示设备、键盘或小键盘设备、或用于与特定应用一起使用的其他I/O设备(诸如读卡器或其他设备)。
如以上所提到，I/O控制器2140可以与音频子系统2120和/或显示子系统2130交互。例如，通过话筒或其他音频设备的输入可以提供用于计算设备2100的一个或多个应用或功能的输入或命令。另外，音频输出可以被提供作为显示输出的替代或补充。在另一示例中，如果显示子系统2130包括触摸屏，则显示设备还充当可以至少部分由I/O控制器2140来管理的输入设备。在计算设备2100上可能存在附加的按钮或开关，以提供由I/O控制器2140管理的I/O功能。
在一个实施例中，I/O控制器2140管理多个设备，诸如加速度计、相机、光传感器或其他环境传感器、或可以被包括在计算设备2100中的其他硬件。该输入可以是直接用户交互的部分，以及向系统提供环境输入以影响其操作(诸如过滤噪声、调整用于亮度检测的显示器、应用相机的闪光灯或其他特征)。
在一个实施例中，计算设备2100包括功率管理2150，该功率管理2150用于管理电池功率使用、电池充电、以及与节能操作相关的特征。存储器子系统2160包括用于在计算设备2100中存储信息的存储器设备。存储器可包括非易失性(如果到存储器设备的功率中断，则状态不会改变)和/或易失性(如果到存储器设备的功率中断，则状态不确定)存储器设备。存储器子系统2160可存储应用数据、用户数据、音乐、照片、文档或其他数据、以及与计算设备2100的应用和功能的执行相关的系统数据(不论是长期的还是暂时的)。
还提供实施例的要素作为用于存储计算机可执行指令(例如，用于实现本文中所讨论的任何其他过程的指令)的机器可读介质(例如，存储器2160)。该机器可读介质(例如，存储器2160)可包括但不限于闪存、光盘、CD-ROM、DVD ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、相变存储器(PCM)或适于存储电子指令或计算机可执行指令的其他类型的机器可读存储介质。例如，本公开的实施例可以作为计算机程序(例如，BIOS)来下载，其通过数据信号的方式经由通信链路(例如，调制解调器或网络连接)从远程计算机(例如，服务器)转移到请求计算机(例如，客户机)。
连接2170包括用于使计算设备2100能够与外部设备通信的硬件设备(例如，无线和/或有线连接器和通信硬件)和软件组件(例如，驱动器、协议栈)。计算设备2100可以是诸如其他计算设备、无线接入点或基站之类的分开的设备，以及诸如头戴式设备、打印机之类的外围设备或其他设备。
连接2170可包括多种不同类型的连接。为了概述，图示出计算设备2100具有蜂窝连接2172和无线连接2174。蜂窝连接2172一般指由无线载体提供的蜂窝网络连接，诸如通过GSM(全球移动通信系统)或其变型或衍生类型、CDMA(码分多址)或其变型或衍生类型、TDM(时分复用)或其变型或衍生类型或其他蜂窝服务标准提供的蜂窝网络连接。无线连接(或无线接口)2174指不是蜂窝式的无线连接，并且可以包括个域网(诸如蓝牙、近场等)、局域网(诸如Wi-Fi)和/或广域网(诸如WiMax)或其他无线通信。
外围连接2180包括硬件接口和连接器以及用于制造外围连接的软件组件(例如驱动器、协议栈)。将会理解，计算设备2100既可以是连接至其他计算设备的外围设备(“去往”2182)，也可以具有连接至计算设备2100的外围设备(“来自”2184)。计算设备2100通常具有“对接”连接器以连接到其他计算设备，以用于管理(例如，下载和/或上载、改变、同步)计算设备2100上的内容之类的目的。此外，对接连接器可允许计算设备2100连接到某些外围设备，这些外围设备允许计算设备2100控制例如对视听或其他系统的内容输出。
除了专用的对接连接器或其他专用连接硬件之外，计算设备2100还可通过公共或基于标准的连接器来建立外围连接1680。公共类型可包括通用串行总线(USB)连接器(其可包括数种不同硬件接口中的任何一种)、包括MiniDisplayPort(微型显示端口)(MDP)的DisplayPort(显示端口)、高清晰度多媒体接口(HDMI)、火线或其他类型。
说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、或“其他实施例”等的引用意味着结合实施例所描述的特定特征、结构或特征被包括在至少一些实施例中，但不一定包括在所有实施例中。“实施例”、“一个实施例”，或“一些实施例”的各种出现不一定都指相同实施例。如果说明书陈述组件、特征、结构或特征“可能”、“可以”或“能够”被包括，则该特定组件、特征、结构或特性不一定必须被包括。如果说明书或权利要求书引用“一”元素，则并不意味着只有一个元素。如果说明书或权利要求书引用“附加”元件，则不排除有多于一个的该附加元件。
此外，可在一个或超过一个实施例中按照任何合适的方式组合特定特征、结构、功能或特性。例如，只要与第一实施例和第二实施例相关联的特定特征、结构、功能或特性不相互排斥，就可将第一实施例与第二实施例组合。
尽管结合本公开的特定实施例详细描述了本公开，但根据前面的描述，这些实施例的许多替代方案、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的宽泛范围之内的所有这些替代方案、修改和变型。
此外，为了说明和讨论简单起见并且为了不使本发明模糊，在附图中可以或可以不示出公知的与集成电路(IC)芯片和其他组件连接的电源/接地连接。此外，可以以框图形式示出安排，以避免模糊本发明，并且还为了考虑关于此类框图安排的实现方式的细节很大程度上取决于将实现本发明的平台的事实(即此类细节完全应当在本领域普通技术人员的视界内)。在陈述特定细节(例如电路)以描述本公开的示例实施例的情况下，对本领域普通技术人员应当显而易见的是，可以在没有这些特定细节或在这些特定细节的变型的情况下实施本公开。说明书因此被视为是说明性的而不是限制性的。
下列示例涉及进一步的实施例。这些示例中的细节可用于一个或多个实施例中的任何地方。本文中所描述的装置的所有任选的特征也可相对于方法或过程来实现。
例如，提供了一种装置，该装置包括：可调整功率供给源，用于生成可调整功率供给；节点，用于向设备提供该可调整功率供给；以及总线，该总线可操作以：向设备发送第一消息，该第一消息用于指示可调整功率供给源能够动态地提供可调整功率供给；以及从设备接收请求，该请求用于指示新的电压或电流规范。
在一些实施例中，总线可操作以：向设备发送第二消息，该第二消息用于指示所请求的新的电压或电流规范被接受或被拒绝。在一些实施例中，总线可操作以：向设备发送第三消息，该第三消息用于指示所请求的新的电压或电流规范现在被激活并且就绪。在一些实施例中，请求在通用串行总线(USB)功率递送规范的数据协议消息类型的保留位中被定义。
在一些实施例中，第一消息基于通用串行总线(USB)功率递送规范的功率源的类型列表中的保留位设置。在一些实施例中，可调整功率供给源可操作以生成以下中的一者：固定功率供给；用于为电池充电的功率供给；或可变功率供给。在一些实施例中，可调整功率供给源是通用串行总线(USB)功率递送兼容的功率源。
在一些实施例中，节点和总线是通用串行总线(USB)功率递送兼容的。在一些实施例中，节点和总线是USB C型线缆的部分或者与USB C型线缆耦合。在一些实施例中，设备是无线充电垫。
在另一示例中，提供了一种系统，该系统包括：存储器；处理器，耦合至存储器，该处理器包括装置，该装置用于：向功率源动态地发送调整用于处理器的功率供给的第一请求，该功率源在所述系统外部；以及当该功率源要向处理器提供经调整的功率供给时，从功率源接收功率就绪信号；以及无线接口，该无线接口用于允许处理器与另一设备通信。
在一些实施例中，系统包括功率发射机单元(PTU)，该功率发射机单元用于向另一设备发射功率。在一些实施例中，该另一设备具有功率接收机单元(PRU)。在一些实施例中，处理器可操作以在确定PTU要调整其无线功率发射时向功率源发送第二请求。在一些实施例中，调整确定是基于由PTU和PRU的相对空间对齐得到的无线功率递送效率作出的。
在一些实施例中，调整确定是基于系统的最佳电池充电效率作出的。在一些实施例中，调整确定是基于系统在不同软件需求场景下的实时功耗需要作出的，所述软件需求场景包括以下中的至少一者：“空闲”、“网页浏览”和“视频回放”。
在另一示例中，提供一种机器可读存储介质，具有机器可读指令，该机器可读指令在被执行时使机器执行操作，该操作包括：通过总线向设备发送第一消息，该第一消息用于指示装置的可调整功率源性质；通过总线从设备接收第一请求，该第一请求用于指示新的电压或电流规范；以及判定可调整功率源是否能够满足该请求，并向设备发送判定的决定。
在一些实施例中，机器可读存储介质具有机器可读指令，该机器可读指令在被执行时使机器执行操作，该操作包括：向设备发送第二消息，该第二消息用于指示正在向设备提供基于所请求的新的电压或电流规范的功率供给。在一些实施例中，第一消息是通用串行总线(USB)功率递送规范的源_能力消息，并且其中，第二消息是USB功率递送规范的功率供给就绪消息。
在一些实施例中，机器可读存储介质具有机器可读指令，该机器可读指令在被执行时使机器执行操作，该操作包括：接收提供固定功率供给的第二请求；以及响应于该第二请求，向设备提供固定功率供给。在一些实施例中，机器可读存储介质具有机器可读指令，该机器可读指令在被执行时使机器执行操作，该操作包括：接收提供功率供给来为电池充电的第三请求；以及响应于该第三请求，向电池提供功率供给。
在一些实施例中，权利要求的机器可读存储介质具有机器可读指令，该机器可读指令在被执行时使机器执行操作，该操作包括：接收提供可变功率供给的第四请求；以及响应于该第四请求，向设备提供可变功率供给。
在另一示例中，提供一种机器可读存储介质，具有机器可读指令，该机器可读指令在被执行时使机器执行操作，该操作包括：通过总线从功率供给源接收第一消息，该第一消息用于指示功率供给源的可调整功率源性质；通过总线向功率供给源动态地发送请求，该请求用于指示新的电压或电流规范；以及接收第二消息，该第二消息用于指示该请求被接受还是被拒绝。
在一些实施例中，机器可读存储介质具有机器可读指令，该机器可读指令在被执行时使机器执行操作，该操作包括：接收第三消息，该第三消息用于指示基于所请求的新的电压或电流规范的功率供给正在被提供。在一些实施例中，第一消息是源_能力消息，该源_能力消息是通用串行总线(USB)功率递送规范兼容的消息。在一些实施例中，第二消息是“接受”或“拒绝”消息，该“接受”或“拒绝”消息是USB功率递送规范兼容的消息。在一些实施例中，第三消息是功率供给就绪消息，该功率供给就绪消息是USB功率递送规范兼容的消息。
在另一示例中，提供了一种方法，该方法包括：通过总线向设备发送第一消息，该第一消息用于指示装置的可调整功率源性质；通过总线从设备接收第一请求，该第一请求用于指示新的电压或电流规范；以及判定可调整功率源是否能够满足该请求，并向设备发送判定的决定。
在一些实施例中，该方法包括：向设备发送第二消息，该第二消息用于指示正在向设备提供基于所请求的新的电压或电流规范的功率供给。在一些实施例中，第一消息是通用串行总线(USB)功率递送规范的源_能力消息，并且其中，第二消息是USB功率递送规范的功率供给就绪消息。
在一些实施例中，该方法包括：接收提供固定功率供给的第二请求；以及响应于该第二请求，向设备提供固定功率供给。在一些实施例中，该方法包括：接收提供功率供给来为电池充电的第三请求；以及响应于该第三请求，向电池提供功率供给。在一些实施例中，该方法包括：接收提供可变功率供给的第四请求；以及响应于该第四请求，向设备提供可变功率供给。
在另一示例中，提供了一种方法，该方法包括：通过总线从功率供给源接收第一消息，该第一消息用于指示功率供给源的可调整功率源性质；通过总线向功率供给源动态地发送请求，该请求用于指示新的电压或电流规范；以及接收第二消息，该第二消息用于指示该请求被接受还是被拒绝。
在一些实施例中，该方法包括：接收第三消息，该第三消息用于指示基于所请求的新的电压或电流规范的功率供给正在被提供。在一些实施例中，第一消息是源_能力消息，该源_能力消息是通用串行总线(USB)功率递送规范兼容的消息。在一些实施例中，第二消息是“接受”或“拒绝”消息，该“接受”或“拒绝”消息是USB功率递送规范兼容的消息。在一些实施例中，第三消息是功率供给就绪消息，该功率供给就绪消息是USB功率递送规范兼容的消息。
在另一示例中，提供了一种装置，该装置包括：用于通过总线向设备发送第一消息的装置，该第一消息用于指示装置的可调整功率源性质；用于通过总线从设备接收第一请求的装置，该第一请求用于指示新的电压或电流规范；以及用于判定可调整功率源是否能够满足该请求并向设备发送判定的决定的装置。
在一些实施例中，该装置包括：用于向设备发送第二消息的装置，该第二消息用于指示正在向设备提供基于所请求的新的电压或电流规范的功率供给。在一些实施例中，第一消息是通用串行总线(USB)功率递送规范的源_能力消息，并且其中，第二消息是USB功率递送规范的功率供给就绪消息。在一些实施例中，该装置包括：用于接收提供固定功率供给的第二请求的装置，以及用于响应于该第二请求向设备提供固定功率供给的装置。
在一些实施例中，该装置包括：用于接收提供功率供给来为电池充电的第三请求的装置；以及用于响应于该第三请求向电池提供功率供给的装置。在一些实施例中，该装置包括：用于接收提供可变功率供给的第四请求的装置；以及用于响应于该第四请求向设备提供可变功率供给的装置。
在另一示例中，提供了一种装置，该装置包括：用于通过总线从功率供给源接收第一消息的装置，该第一消息用于指示功率供给源的可调整功率源性质；用于通过总线向功率供给源动态地发送请求的装置，该请求用于指示新的电压或电流规范；以及用于接收第二消息的装置，该第二消息用于指示该请求被接受还是被拒绝。
在一些实施例中，该装置包括：用于接收第三消息的装置，该第三消息用于指示基于所请求的新的电压或电流规范的功率供给正在被提供。在一些实施例中，第一消息是源_能力消息，该源_能力消息是通用串行总线(USB)功率递送规范兼容的消息。在一些实施例中，第二消息是“接受”或“拒绝”消息，该“接受”或“拒绝”消息是USB功率递送规范兼容的消息。在一些实施例中，第三消息是功率供给就绪消息，该功率供给就绪消息是USB功率递送规范兼容的消息。
提供了可使读者弄清本技术公开的本质和主旨的摘要。应当理解，摘要将不用来限制权利要求的范围或含义。所附的权利要求由此被结合到具体实施方式中，每一项权利要求本身作为单独的实施例。

Claims (21)

1.一种用于功率管理的装置，包括：
功率供给轨道VBUS，用于提供由消费者设备请求的可编程功率供给电压或电流；
一个或多个连接器CC节点，用于在所述装置与所述消费者设备之间发送和接收消息，以在所述VBUS上协商所述可编程功率供给电压或电流，其中，所述一个或多个连接器CC节点用于：
向所述消费者设备传输第一消息，其中，所述第一消息指示所述装置在所述VBUS上向所述消费者设备提供所述可编程功率供给电压或电流的能力；
在所述一个或多个连接器CC节点上接收来自所述消费者设备的请求，其中，所述请求指示所述消费者设备对电压和/或电流水平的需求；
向所述设备传输第二消息，其中，如果所述请求有效，则所述第二消息指示接受；以及
如果所述请求有效，则根据所述消费者设备对所述电压和/或电流水平的所述需求提供所述可编程功率供给电压或电流。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述可编程功率供给电压或电流对应于多个功率数据对象PDO中的PDO，其中，所述多个PDO包括：
固定供给对象，
电池对象，
可变供给对象；以及
可调整的功率供给对象，所述可调整的功率供给对象与所述可编程功率供给电压或电流相关联。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述固定供给对象用于在所述VBUS上向所述消费者设备提供良好调节的固定电压功率供给。
4.如权利要求2所述的装置，其中，所述电池对象用于提供来自连接到所述VBUS的电池的功率。
5.如权利要求2所述的装置，其中，所述可变供给对象用于提供具有最小和最大电压范围的、与来自所述固定供给对象的供给相比调节不良的供给。
6.如权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个连接器CC节点用于向所述消费者设备发送第三消息，其中，所述第三消息指示所述可编程功率供给电压或电流对于传输就绪。
7.如权利要求1所述的装置，包括：功率供给源，用于生成可编程功率供给电压或电流，使得所述可编程功率供给电压或电流紧密匹配所述消费者设备的电压调节器的效率特性。
8.如权利要求1所述的装置，其中，所述消费者设备包括无线充电垫。
9.一种用于功率管理的装置，包括：
功率供给轨道VBUS，用于接收由功率递送设备提供的可编程功率供给电压或电流；
一个或多个连接器CC节点，用于在所述装置与所述功率递送设备之间发送和接收消息，以在所述VBUS上协商所述可编程功率供给电压或电流，其中，所述一个或多个连接器CC节点用于：
接收来自所述功率递送设备的第一消息，其中，所述第一消息指示所述功率递送设备在所述VBUS上向所述装置提供所述可编程功率供给电压或电流的能力；
在所述一个或多个连接器CC节点上向功率递送设备传输请求，其中，所述请求指示所述装置对电压和/或电流水平的需求；
接收来自所述功率递送设备的第二消息，其中，如果所述请求有效，则所述第二消息指示接受；以及
如果所述请求有效，则接收来自所述功率递送设备的根据对所述电压和/或电流水平的所述需求的所述可编程功率供给电压或电流。
10.如权利要求9所述的装置，其中，所述可编程功率供给电压或电流对应于所述功率递送设备的多个功率数据对象PDO中的PDO，其中，所述多个PDO包括：
固定供给对象，
电池对象，
可变供给对象；以及
可调整的功率供给对象，所述可调整的功率供给对象与所述可编程功率供给电压或电流相关联。
11.如权利要求10所述的装置，其中，所述固定供给对象用于在所述VBUS上提供良好调节的固定电压功率供给。
12.如权利要求10所述的装置，其中，所述电池对象用于提供来自连接到所述VBUS的电池的功率。
13.如权利要求10所述的装置，其中，所述可变供给对象用于提供具有最小和最大电压范围的、与来自所述固定供给对象的供给相比调节不良的供给。
14.如权利要求9所述的装置，其中，所述一个或多个连接器CC节点用于接收来自所述功率递送设备的第三消息，其中，所述第三消息指示所述可编程功率供给电压或电流对于传输就绪。
15.如权利要求9所述的装置，包括：电压调节器，其中，所述功率递送设备包括功率供给源，所述功率供给源用于生成可编程功率供给电压或电流，使得所述可编程功率供给电压或电流紧密匹配所述电压调节器的效率特性。
16.一种非瞬态机器可读存储介质，具有机器可读指令，所述机器可读指令在被执行时使功率提供者执行操作，所述操作包括：
向消费者设备传输第一消息，其中，所述第一消息指示所述机器在功率供给轨道VBUS上向所述消费者设备提供可编程功率供给电压或电流的能力；
在一个或多个连接器CC节点上接收来自所述消费者设备的请求，其中，所述请求指示所述消费者设备对电压和/或电流水平的需求，其中，所述一个或多个连接器CC节点用于在所述功率提供者与所述消费者设备之间发送和接收消息，以在所述VBUS上协商所述可编程功率供给电压或电流；
向所述设备传输第二消息，其中，如果所述请求有效，则所述第二消息指示接受；以及
如果所述请求有效，则根据所述消费者设备对所述电压和/或电流水平的所述需求提供所述可编程功率供给电压或电流。
17.如权利要求16所述的非瞬态机器可读存储介质，其中，所述可编程功率供给电压或电流对应于多个功率数据对象PDO中的PDO，其中，所述多个PDO包括：
固定供给对象，
电池对象，
可变供给对象；以及
可调整的功率供给对象，所述可调整的功率供给对象与所述可编程功率供给电压或电流相关联。
18.如权利要求16所述的非瞬态机器可读存储介质，具有机器可读指令，所述机器可读指令在被执行时使所述机器执行操作，所述操作包括：向所述消费者设备发送第三消息，其中，所述第三消息指示所述可编程功率供给电压或电流对于传输就绪。
19.一种非瞬态机器可读存储介质，具有机器可读指令，所述机器可读指令在被执行时使消费者设备执行操作，所述操作包括：
接收来自功率递送设备的第一消息，其中，所述第一消息指示所述功率递送设备在功率供给轨道VBUS上向所述消费者设备提供可编程功率供给电压或电流的能力；
在一个或多个连接器CC节点上向功率递送设备传输请求，其中，所述请求指示所述消费者设备对电压和/或电流水平的需求，其中，所述一个或多个连接器CC节点用于在所述消费者设备与所述功率递送设备之间发送和接收消息，以在所述VBUS上协商所述可编程功率供给电压或电流；
接收来自所述功率递送设备的第二消息，其中，如果所述请求有效，则所述第二消息指示接受；以及
如果所述请求有效，则接收来自所述功率递送设备的根据对所述电压和/或电流水平的所述需求的所述可编程功率供给电压或电流。
20.如权利要求19所述的非瞬态机器可读存储介质，其中，所述可编程功率供给电压或电流对应于所述功率递送设备的多个功率数据对象PDO中的PDO，其中，所述多个PDO包括：
固定供给对象，
电池对象，
可变供给对象；以及
可调整的功率供给对象，所述可调整的功率供给对象与所述可编程功率供给电压或电流相关联。
21.如权利要求19所述的非瞬态机器可读存储介质，具有机器可读指令，所述机器可读指令在被执行时使所述消费者设备执行操作，所述操作包括：接收来自所述功率递送设备的第三消息，其中，所述第三消息指示所述可编程功率供给电压或电流对于传输就绪。
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