供电装置及供电方法制造方法及图纸

本发明专利技术通过具有多个

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】供电装置及供电方法


[0001]本专利技术涉及一种对应于
USB
‑
PD
标准的供电装置及供电方法
。

技术介绍

[0002]已知从
USB
端口对电连接于
USB
端口的机器供电
。
并且，作为从
USB
端口进行供电的标准，制定有
USB
‑
PD
标准
。
作为更新的
USB
标准，正在普及
USB Type
‑
C
型接口
。
根据
USB Type
‑
C
型接口，供电及受电使用相同形状的端口
。
因此，用单一的端口与供电及受电双方对应
。PD
标准也采用于
USB type
‑
C
标准
。
根据
USB
‑
PD
，由于能够交换更大的电压及电流，因此能够实现更短时间的充电
。
今后，期待与
USB Type
‑
C
型接口一并普及
USB
‑
PD
功能
。
[0003]USB
‑
PD
标准中，供电装置的
USB
端口中插入了受电机器的
USB
端口时，在供电装置与受电机器之间执行协商
。
在该协商中，供电装置签订对受电机器供电的最大功率的契约，并进行供电
。
[0004]在具备多个
USB
端口的供电装置的情况下，若在各个
USB
端口中插入有多个受电机器的
USB
端口，则供电装置在协商中在多个受电机器之间分配可供电的最大功率并签订契约
。
多个受电机器各自要求的动作功率之和超过供电装置的最大功率时，供电装置在协商中对一部分受电机器以小于所要求的动作功率的最大功率签订契约
。
[0005]USB type
‑
C
标准中，在具备多个
USB
端口的供电装置的情况下，要求在各
USB Type
‑
C
端口能够输出
5V/1.5A
，在各端口至少提供
7.5W
，受电机器被连接之后3秒以内到达所签订的最大功率等
(
非专利文献
1)。
因此，在具备遵照
USB type
‑
C
标准的多个
USB
端口的供电装置的情况下，需要执行各端口中与受电机器的协商和契约，以满足这些要求
。
[0006]为了对被分配比所要求的动作功率小的最大功率的特定受电机器分配所要求的动作功率以上的最大功率，例如要求从供电装置的
USB
端口取出其他受电机器和特定受电机器的
USB
端口，并进行再次插入
。
如此，再次执行协商，能够对特定受电机器签订要求的动作功率以上的最大功率的契约
。
然而，在该情况下，需要在
USB
端口中进行插拔操作，对于用户而言是不便的
。
[0007]并且，若增大供电装置可供电的最大功率，则在
USB
端口中不插拔受电机器，也能够对特定受电装置分配要求的动作功率以上的最大功率
。
然而，在该情况下，供电装置物理上大型化，在制造成本或便携性上产生问题
。
[0008]专利文献1中记载有在具有对应于
USB
‑
PD
标准的多个
USB
端口的供电装置中控制与新连接的受电机器的新契约及与已连接的受电机器的再契约的方法
。
该例中，根据由控制器从各受电机器接收的功率曲线的表中所登记的各受电机器的最大受电能力，向各受电机器分配功率
。
[0009]然而，一般而言，若从供电装置向受电机器进行供电，则受电机器中实际消耗的功率低于契约功率
。
因此，在对已连接的受电机器分配过剩的功率的状态下，新受电机器连接于端口
。
该例中，需要在能够向空闲端口供给
USB Type
‑
C
标准所要求的最低功率
(7.5W)
的状态下进行动作
。
因此，需要确保比实际的受电机器的消耗功率非常高的功率而作为供电
装置的可供给功率，且供电装置的大型化
、
高成本化无法避免
。
[0010]该例中，在连接了不满足标准的受电机器的情况下，或者在连接了具有某种电池的受电机器的情况下，控制器无法取得受电机器的功率曲线的表，充电装置无法进行动作
。
进而，专利文献1中所记载的用户用按钮或灯有可能使用户的操作烦杂化，引起充电装置的大型化和成本上升
。
[0011]以往技术文献
[0012]非专利文献
[0013]非专利文献1：“Universal Serial Bus Type
‑
C Cable and Connector Specification Release 2.0August 21009”，“4.8.6.USB Type
‑
C Multi
‑
Port Chargers”[0014]专利文献
[0015]专利文献1：日本专利注册第号
6812285
公报

技术实现思路

[0016]专利技术要解决的技术课题
[0017]本专利技术人以解决上述问题点为目标
。
即，寻求一种满足
USB
‑
PD
标准尤其
USB Type
‑
C
标准的要求，避免过剩的功率分配，能够向多个受电机器有效地供电的供电装置及供电方法
。
[0018]用于解决技术课题的手段
[0019]其结果，通过创新的方法，即通过2种控制器：
PD
控制器和主控制器利用已连接的受电机器中实际消耗的功率向各受电机器分配功率的方法，成功使现有供电装置及供电方法具有显著的进步
。
即，本专利技术如下
。
[0020](
专利技术
1)
[0021]一种供电装置，其具有对应于
USB
‑
PD
标准的多个
USB
端口
、
多个
PD
控制器
、
主控制器，上述
PD
控制器配置在上述多个
USB
端口中的每一个上，上述主控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种供电装置，其具有对应于
USB
‑
PD
标准的多个
USB
端口
、
多个
PD
控制器
、
主控制器，上述
PD
控制器配置在上述多个
USB
端口中的每一个上，上述主控制器能够与上述多个
PD
控制器中的每一个进行通信，其中，将上述供电装置的总供给功率的上限值设为
W
max
，将连接于上述多个
USB
端口的受电机器的契约功率设为
Wc
，将连接于上述多个
USB
端口的受电机器的使用功率设为
Wu
时，在
N
个上述
USB
端口
(P1～
P
N
)
中连接有
N
个受电机器
(D1～
D
N
)
的状态下，连接于上述受电机器
(D1～
D
N
)
中的每一个的上述
PD
控制器
(PDC1～
PDC
N
)
向上述主控制器通知每个上述受电机器
(D1～
D
N
)
的上述
Wc
和上述
Wu
，其中，上述
Wu
为对上述受电机器的消耗功率的实测值进行了滤波处理的值，
N
为1以上的整数，在上述
USB
端口
(P1～
P
N
)
以外的
USB
端口
(P
N+1
)
中连接有第
(N+1)
个受电机器
(D
N+1
)
时，经过以下步骤1，步骤2，步骤3开始向上述受电机器
(D
N+1
)
供电，步骤1：连接于上述
USB
端口
(P
N+1
)
的
PD
控制器
(PDC
N+1
)
在不取得上述受电机器
(D
N+1
)
的功率曲线的情况下，向上述主控制器发送上述受电机器
(D
N+1
)
的连接信号，步骤2：接收到上述连接信号的上述主控制器在不取得上述受电机器
(D
N+1
)
的功率曲线的情况下，参考上述
W
max
、
上述
Wc、
上述
Wu
来决定可供给到上述受电机器
(D
N+1
)
的最大功率
(W
N+1
)
，并将上述
W
N+1
发送到上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
，步骤3：接收到上述
W
N+1
的上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
在不取得上述受电机器
(D
N+1
)
的功率曲线的情况下，根据上述
W
N+1
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
N+1
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
N+1
)
签订契约
。2.
根据权利要求1所述的供电装置，其中，上述步骤2中，关系
(1)
：
(W
max
‑
Wc
(1
～
N)
)≥W
min
成立时，接收到上述连接信号的上述主控制器在不取得上述受电机器
(D
N+1
)
的功率曲线的情况下，参考上述
Wc、
上述
Wu、
上述
[W
max
‑
Wc
(1
～
N)
]、
上述
W
min
来决定上述
W
N+1
，并将上述
W
N+1
发送到上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
，其中，
Wc
(1
～
N)
为上述
N
个受电机器
(D1～
D
N
)
的契约功率
Wc(Wc1～
Wc
N
)
的总计，
W
min
为遵照
USB Type
‑
C
标准的上述
USB
端口中的最低供给功率值，上述步骤3中，接收到上述
W
N+1
的上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
在不取得上述受电机器
(D
N+1
)
的功率曲线的情况下，根据上述
W
N+1
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
N+1
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
N+1
)
签订契约
。3.
根据权利要求2所述的供电装置，其中，上述步骤2中，接收到上述连接信号的上述主控制器参考上述
Wc、
上述
Wu、
上述
[W
max
‑
Wc
(1
～
N)
]、
上述
W
min
，在上述受电机器
(D1～
D
N
)
中检测出关系
(4)
：
Wc
＞
Wu
成立的至少一个受电机器
(D
H0
)
时，
上述主控制器进行如下控制：决定能够与上述受电机器
(D
H0
)
进行再契约的最大功率
(Wrc)
及上述
W
N+1
；向配置在上述受电机器
(D
H0
)
的
USB
端口的
PD
控制器
(PDC
H0
)
发送上述
Wrc
，并向上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
发送上述
W
N+1
，上述步骤3中，接收到上述
Wrc
的上述
PD
控制器
(PDC
H0
)
根据上述
Wrc
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
H0
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
H0
)
以更低的功率值进行再契约，接收到上述
W
N+1
的上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
在不取得上述受电机器
(D
N+1
)
的功率曲线的情况下，根据上述
W
N+1
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
N+1
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
N+1
)
签订契约
。4.
根据权利要求1所述的供电装置，其中，上述步骤2中，关系
(1)
：
(W
max
‑
Wc
(1
～
N)
)≥W
min
不成立，且上述主控制器在上述
N
个受电机器
(D1～
D
N
)
中检测出满足关系
(2)
：
(Wc
‑
Wu)≥W
min
的一个受电机器
(D
H1
)
时，接收到上述连接信号的上述主控制器进行如下控制：参考上述
W
max
、
上述
Wc、
上述
Wu、
上述
W
min
来决定能够与上述受电机器
(D
H1
)
进行再契约的最大功率
(Wrc)
及上述
W
N+1
；向连接于上述受电机器
(D
H1
)
的
PD
控制器
(PDC
H1
)
发送上述
Wrc
，向上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
发送上述
W
N+1
，其中，
Wc
(1
～
N)
为上述
N
个受电机器
(D1～
D
N
)
的契约功率
Wc(Wc1～
Wc
N
)
的总计，
W
min
为遵照
USB Type
‑
C
标准的上述
USB
端口中的最低供给功率值，上述步骤3中，接收到上述
Wrc
的上述
PD
控制器
(PDC
H1
)
根据上述
Wrc
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
H1
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
H1
)
以更低的功率值进行再契约，接收到上述
W
N+1
的上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
在不取得上述受电机器
(D
N+1
)
的功率曲线的情况下，根据上述
W
N+1
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
N+1
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
N+1
)
签订契约
。5.
根据权利要求4所述的供电装置，其中，上述步骤2中，接收到上述连接信号的上述主控制器参考上述
W
max
、
上述
Wc、
上述
Wu、
上述
W
min
，在上述受电机器
(D1～
D
N
)
中检测出关系
(4)
：
Wc
＞
Wu
成立的上述受电机器
(D
H1
)
以外的至少一个受电机器
(D
H0
)
时，上述主控制器进行如下控制：决定能够与上述受电机器
(D
H0
)
进行再契约的最大功率
(Wrc)、
能够与上述受电机器
(D
H1
)
进行再契约的最大功率
(Wrc)
及上述
W
N+1
；向连接于上述受电机器
(D
H0
)
的
PD
控制器
(PDC
H0
)
发送上述
Wrc
，向连接于上述受电机器
(D
H1
)
的
PD
控制器
(PDC
H1
)
发送上述
Wrc
，向上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
发送上述
W
N+1
，上述步骤3中，接收到上述
Wrc
的上述
PD
控制器
(PDC
H0
)
根据上述
Wrc
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表
与上述受电机器
(D
H0
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
H0
)
以更低的功率值进行再契约，接收到上述
Wrc
的上述
PD
控制器
(PDC
H1
)
根据上述
Wrc
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
H1
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
H1
)
以更低的功率值进行再契约，接收到上述
W
N+1
的上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
在不取得上述受电机器
(D
N+1
)
的功率曲线的情况下，根据上述
W
N+1
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
N+1
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
N+1
)
签订契约
。6.
根据权利要求1所述的供电装置，其中，上述步骤2中，关系
(1)
：
(W
max
‑
Wc
(1
～
N)
)≥W
min
不成立，且上述主控制器在上述
N
个受电机器
(D1～
D
N
)
中未检测出满足关系
(2)
：
(Wc
‑
Wu)≥W
min
的一个受电机器
(D
H1
)
时，上述主控制器在上述
N
个受电机器
(D1～
D
N
)
中检测出满足关系
(3)
：
Wc≥(W
min
+W
min
)
的
m
个受电机器
(D
H2
)
，接收到上述连接信号的上述主控制器进行如下控制：参考上述
W
max
、
上述
Wc、
上述
Wu、
上述
W
min
，来决定能够与上述受电机器
(D
H2
)
进行再契约的最大功率
(Wrc)
及上述
W
N+1
；向连接于上述受电机器
(D
H2
)
的
PD
控制器
(PDC
H2
)
发送上述
Wrc
，向上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
发送上述
W
N+1
，其中，
Wc
(1
～
N)
为上述
N
个受电机器
(D1～
D
N
)
的契约功率
Wc(Wc1～
Wc
N
)
的总计，
W
min
为遵照
USB Type
‑
C
标准的上述
USB
端口中的最低供给功率值，
m
为满足
1≤m≤N
的整数，上述步骤3中，接收到上述
Wrc
的上述
PD
控制器
(PDC
H2
)
根据上述
Wrc
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
H2
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
H2
)
以更低的功率值进行再契约，接收到上述
W
N+1
的上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
在不取得上述受电机器
(D
N+1
)
的功率曲线的情况下，根据上述
W
N+1
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
N+1
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
N+1
)
签订契约
。7.
根据权利要求6所述的供电装置，其中，上述步骤2中，接收到上述连接信号的上述主控制器参考上述
W
max
、
上述
Wc、
上述
Wu、
上述
W
min
，在上述受电机器
(D1～
D
N
)
中检测出关系
(4)
：
Wc
＞
Wu
成立的上述受电机器
(D
H1
)
以外的至少一个受电机器
(D
H0
)
时，上述主控制器进行如下控制：决定能够与上述受电机器
(D
H0
)
进行再契约的最大功率
(Wrc)、
能够与上述受电机器
(D
H2
)
进行再契约的最大功率
(Wrc)
及上述
W
N+1
；向连接于上述受电机器
(D
H0
)
的
PD
控制器
(PDC
H0
)
发送上述
Wrc
，向连接于上述受电机器
(D
H2
)
的
PD
控制器
(PDC
H2
)
发送上述
Wrc
，向上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
发送上述
W
N+1
，上述步骤3中，接收到上述
Wrc
的上述
PD
控制器
(PDC
H0
)
根据上述
Wrc
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
H0
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
H0
)
以更低的功率值进行再契约，接收到上述
Wrc
的上述
PD
控制器
(PDC
H2
)
根据上述
Wrc
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表
与上述受电机器
(D
H2
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
H2
)
以更低的功率值进行再契约，接收到上述
W
N+1
的上述
PD
控制器
(PDC
N+1
)
在不取得上述受电机器
(D
N+1
)
的功率曲线的情况下，根据上述
W
N+1
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
N+1
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
N+1
)
签订契约
。8.
根据权利要求1所述的供电装置，其中，开始向上述受电机器
(D
N+1
)
供电之后，在
(N+1)
个上述
USB
端口
(P1～
P
N+1
)
中连接有
(N+1)
个受电机器
(D1～
D
N+1
)
的状态下，连接于上述受电机器
(D1～
D
N+1
)
中的每一个的上述
PD
控制器
(PDC1～
PDC
N+1
)
向上述主控制器通知每个上述受电机器
(D1～
D
N+1
)
的上述
Wc
和上述
Wu
，进行以下步骤
4、
步骤
5、
步骤6，步骤4：上述主控制器对每个上述受电机器
(D1～
D
N+1
)
判定关系
(5)
：
Wc
＞
Wu
是否成立，在上述受电机器
(D1～
D
N+1
)
中未检测出满足上述关系
(5)
时，上述主控制器不进入下一步骤5，等待基于上述
PD
控制器
(PDC1～
PDC
N+1
)
的上述
Wc
和上述
Wu
的下一通知，检测出上述关系
(5)
成立的一个以上的受电机器
(D
h
)
时，进入下一步骤5，步骤5：上述主控制器参考上述
W
max
、
上述
Wc、
上述
Wu、
上述
W
min
来决定能够与上述受电机器
(D
h
)
进行再契约的最大功率
(Wrc)
，向连接于上述受电机器
(D
h
)
的
PD
控制器
(PDC
h
)
发送上述
Wrc
，步骤6：接收到上述
Wrc
的上述
PD
控制器
(PDC
h
)
根据上述
Wrc
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
h
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
h
)
以更低的功率值进行再契约
。9.
根据权利要求8所述的供电装置，其中，上述步骤5中，上述主控制器进行如下控制：参考上述
W
max
、
上述
Wc、
上述
Wu、
上述
W
min
来决定能够与上述受电机器
(D
h
)
进行再契约的最大功率
(Wrc)、
及能够与上述受电机器
(D
h
)
以外的至少一个受电机器
(D
L
)
进行再契约的最大功率
(Wrc)
；向连接于上述受电机器
(D
h
)
的
PD
控制器
(PDC
h
)
发送上述
Wrc
，向连接于上述受电机器
(D
L
)
的
PD
控制器
(PDC
L
)
发送上述
Wrc
，上述步骤6中，接收到上述
Wrc
的上述
PD
控制器
(PDC
h
)
根据上述
Wrc
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
h
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
h
)
以更低的功率值进行再契约，接收到上述
Wrc
的上述
PD
控制器
(PDC
L
)
根据上述
Wrc
来生成
PDO
列表，使用上述
PDO
列表与上述受电机器
(D
L
)
进行协商，并与上述受电机器
(D
L
)
以更高的功率值进行再契约
。10.
根据权利要求9所述的供电装置，其中，上述至少一个受电机器
(D
L
)
包括第
(N+1)
个连接的受电机器
(D
N+1
)。11.
根据权利要求8所述的供电装置，其中，只要没有受电机器的插拔，则将上述步骤
4、
上述步骤
5、
上述步骤6以该顺序重复进行
。12.
根据权利要求
11
所述的供电装置，其中，只要没有受电机器的插拔，则每隔一定时间进行上述步骤
4。
13.
根据权利要求1所述的供电装置，其中，对应于
USB
‑
PD
标准的多个
USB
端口对应于
USB Type
‑
C
标准
。14.
一种供电装置的供电方法，上述供电装置具有对应于
USB
‑
PD
标准的多个
USB
端口

【专利技术属性】
技术研发人员：星川哲视，
申请(专利权)人：通利台有限公司，
类型：发明
国别省市：