СИСТЕМА ПОДАЧИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
POWER SUPPLY SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе подачи электропитания, а конкретнее к системе подачи электропитания, которая подает информационные сигналы, наложенные на электропитание.
Уровень техники
Многие электронные устройства, такие как персональные компьютеры и игровые консоли, используют адаптер переменного тока, который вводит электроэнергию переменного тока (АС) от источника электроснабжения, а выводит электропитание в соответствии с устройством, чтобы обеспечивать работу и заряд устройства. Обыкновенно электронные устройства работают от постоянного тока (DC), а напряжение и ток различаются согласно каждому устройству. Поэтому спецификации адаптера переменного тока для выдачи электропитания в соответствии с устройством также различны для каждого устройства. Таким образом, даже если адаптер переменного тока имеет тот же самый тип формы, имеются проблемы с отсутствием совместимости и увеличением числа адаптеров переменного тока согласно увеличению числа устройств.
В отношении этого типа проблем предложена шинная система источника питания, в которой блок подачи электроэнергии, который подает электроэнергию в устройство, такое как аккумулятор или адаптер переменного тока, и блок потребления мощности, который запитывается электроэнергией от блока подачи электроэнергии, соединены с единственной шинной линией постоянного тока (как описано, например, в патентной литературе 1). В этой шинной системе источника питания по шинной линии течет постоянный ток. Далее, в этой шинной системе источника питания каждый блок сам описывается как объект, и каждый из блоковых объектов взаимно передает и принимает информацию (данные состояния) по шинной линии. Помимо этого каждый из блоковых объектов генерирует информацию (данные состояния) на основе запроса от других блоковых объектов и передает эти данные состояния в качестве данных отклика. Затем блоковый объект, который принял данные отклика, может управлять подачей и потреблением электроэнергии на основе содержимого принятых данных отклика.
Список ссылок
Патентная литература
Патентная литература 1: опубликованная заявка на патент Японии №2001-306191.
Сущность изобретения
Техническая проблема
Предполагается, что такая шинная система источника питания может соединяться с другой шинной системой источника питания за счет соединения шинных линий друг с другом. Однако, поскольку электроэнергия выводится из блока подачи электроэнергии в каждую из шинных систем подачи электропитания в конкретные моменты времени, если шинные линии внезапно соединяются друг с другом и шинные системы подачи электропитания соединяются, имеется проблема в том, что выходы электроэнергии конфликтуют друг с другом. Если выходы электроэнергии конфликтуют друг с другом, имеется риск того, что клиент может принимать электроэнергию, которая отлична от спецификации, и это может мешать работе клиента.
Настоящее изобретение сделано с учетом вышеуказанного предмета и помогает получить систему подачи электропитания, которая является новой и усовершенствованной и которая способна соединяться с другой системой подачи электропитания посредством взаимного соединения между шинными линиями за счет обеспечения временной разности между передачей информации и доставкой электроэнергии.
Решение проблемы
Согласно первому объекту настоящего изобретения, чтобы достичь вышеупомянутой цели, предложена система подачи электропитания, которая включает в себя по меньшей мере две системы, каждая из которых включает в себя шинную линию, которая образована по меньшей мере двумя проводниками и на которой информационный сигнал, представляющий информацию, наложен на электроэнергию; по меньшей мере один сервер источника питания, который соединен с шинной линией и который подает электроэнергию; и по меньшей мере один клиент, который соединен с шинной линией и который принимает питание электроэнергии от сервера источника питания. Эти по меньшей мере две системы соединены друг с другом посредством соединения шинных линий с помощью проводников. Эти проводники включают в себя соединитель с по меньшей мере двумя электродами, которые соединяются с каждым из проводников, образуя шинную линию. Соединитель имеет структуру, в которой, когда соединитель соединен с шинной линией, один из электродов соединяется с шинной линией раньше другого электрода.
Каждая из вышеописанных систем может далее включать в себя сервер синхронизации, который управляет подачей электроэнергии от сервера источника питания. Сервер синхронизации может периодически передавать пакеты обнаружения для обнаружения соединения с другой системой, и когда сервер синхронизации обнаруживает пакет обнаружения, переданный сервером синхронизации, который включен в другую систему, этот сервер синхронизации может остановить передачу пакетов обнаружения и извещает сервер источника питания и клиента, включенные в систему, об изменении в сервере синхронизации.
Непосредственно перед периодом, в котором электроэнергия подается от сервера источника питания, сервер синхронизации может передавать стартовый пакет, который извещает о начале подачи электроэнергии. Затем клиент может принимать подачу электроэнергии от сервера источника питания на основе приема стартового пакета.
Электрод, который соединяется с шинной линией раньше другого электрода, может быть короче, чем другой электрод.
На шинной линии может быть предусмотрен соединительный участок, имеющий резьбовое отверстие и соединяющийся с соединителем, когда соединитель завинчивается после введения в резьбовое отверстие. Только один из соединителей шинной линии может соединяться соединительным участком, когда соединитель вводится в соединительный участок, а другой проводник шинной линии может также соединяться, когда соединитель завинчен в соединительном участке.
На шинной линии может быть предусмотрен гнездовой соединитель, в который вводится соединитель. Только один из электродов соединителя может соединяться с шинной линией, когда соединитель вводится в гнездовой соединитель, а другой электрод может также соединяться с шинной линией, когда соединитель повернут на заранее заданный угол в состоянии, в котором введен соединитель.
Выгодные эффекты изобретения
Согласно описанному выше настоящему изобретению можно получить систему подачи электропитания, которая является новой и усовершенствованной и которая способна соединяться с другой системой подачи электропитания посредством взаимного соединения между шинными линиями, за счет обеспечения временной разности между передачей информации и доставкой электроэнергии.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 является примерной схемой, иллюстрирующей структуру системы подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 является примерной схемой, иллюстрирующей структуру сервера 100 источника питания согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 является примерной схемой, иллюстрирующей структуру клиента 200 согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 является примерной схемой, показывающей соединитель 300 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, который используется для соединения систем подачи электропитания друг с другом.
Фиг.5 является примерной схемой, показывающей маркерные пакеты, передаваемые сервером источника питания в системе подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 является примерной схемой, иллюстрирующей форму поперечного сечения соединителя, используемого для соединения разных систем подачи электропитания друг с другом.
Фиг.7 является примерной схемой, иллюстрирующей форму поперечного сечения соединителя, используемого для соединения разных систем подачи электропитания друг с другом.
Фиг.8 является примерной схемой, иллюстрирующей форму поперечного сечения соединителя, используемого для соединения разных систем подачи электропитания друг с другом.
Фиг.9 является примерной схемой, иллюстрирующей форму штепселя, используемого для соединения разных систем подачи электропитания друг с другом.
Фиг.10 является примерной схемой, показывающей состояние, в котором соединитель вводится в штепсель.
Фиг.11 является примерной схемой, иллюстрирующей обработку подачи электроэнергии в системе подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.12 является примерной схемой, показывающей случай, в котором стартовые пакеты посылаются непосредственно перед отправкой пакетов электроэнергии.
Список ссылочных позиций
1, 2 - Система подачи электропитания
10, 11 - Шинная линия
10a, 10b, 11a, 11b - Проводник
12 - Штепсельное гнездо
100, 101 - Сервер источника питания
110 - Преобразователь переменного тока в постоянный
120 - Серверный контроллер
130 - Модем
140 - Дроссель
150 - Выключатель
160 - Источник электроснабжения
200, 201 - Клиент
210 - Преобразователь постоянного тока в постоянный
220 - Клиентский контроллер
230 - Модем
240 - Дроссель
250, 260, - Выключатель
270 - Аккумулятор
280 - Нагрузка
300 - Соединитель
310, 311, - Штырек
400, 450 - Соединитель
410, 460 - Контакт
420, 470 - Оболочечная часть
422, 472 - Изоляционная часть
430 - Резьба
431, 432 - Резьбовая канавка
433 - Резьбовое отверстие
500 - Соединитель
510 - Корпус
520, 530 - Электродное отверстие
524 - Выступающая часть
522, 532 - Гнездовой электрод
550 - Штепсель
560, 570 - Штыревой электрод
562 - Выступ
Подробное описание изобретения
Здесь и далее предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны со ссылкой на приложенные чертежи. Отметим, что в данном описании и на чертежах элементы, которые имеют практически те же самые функцию и структуру, обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и повторное пояснение опущено.
Отметим, что предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения будет подробно описан в следующем порядке:
[1] Структура системы подачи электропитания
[2] Структура сервера источника питания
[3] Структура клиента
[4] Проблема при соединении систем подачи электропитания друг с другом
[5] Пример структуры соединителя для соединения систем подачи электропитания
[6] Пример протокола связи
[7] Видоизмененные примеры соединителя для соединения множества систем подачи электропитания
[8] Заключение
[1] Структура системы подачи электропитания
Сначала будет описана структура системы подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг.1 является примерной схемой, иллюстрирующей структуру системы подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Здесь и далее структура системы подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения будет поясняться со ссылкой на Фиг.1.
Как показано на Фиг.1, система 1 подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя сервер 100 источника питания и клиентов 200. Сервер 100 источника питания и клиенты 200 соединены по шинной линии 10. Аналогично, система 2 подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя сервер 101 источника питания и клиентов 201. Сервер 101 источника питания и клиенты 201 соединены по шинной линии 11.
Сервер 100 источника питания подает электроэнергию постоянного тока клиентам 200. Далее, сервер 100 источника питания передает и принимает информационные сигналы к клиентам 200 и от клиентов 200. В настоящем варианте осуществления шинная линия 10 обычно используется как для подачи электроэнергии постоянного тока, так и для передачи и приема информационных сигналов между сервером 100 и клиентами 200. В системе 2 подачи электропитания соотношение между сервером 101 источника питания и клиентами 201 такое же, как соотношение между сервером 100 источника питания и клиентами 200 в системе 1 подачи электропитания. Структура сервера 100 источника питания будет пояснена ниже.
Клиенты 200 принимают подачу электроэнергии постоянного тока от сервера 100 источника питания. Далее, клиенты 200 передают и принимают информационные сигналы к серверу 100 источника питания и от него. Структура клиента 200 будет пояснена ниже.
Отметим, что сервер 100 источника питания и два из клиентов 200 приведены в качестве примера в системе 1 подачи электропитания, показанной на Фиг.1, но не приходится говорить, что в настоящем изобретении число серверов источника питания и число клиентов не ограничено данным примером. Это аналогично применимо к серверу 101 источника питания и клиентам 201 системы 2 подачи электропитания.
Выше структура системы подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения поясняется с помощью Фиг.1. Далее будет поясняться структура сервера 100 источника питания согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[2] Структура сервера источника питания
Фиг.2 является примерной схемой, иллюстрирующей структуру сервера 100 источника питания согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Здесь и далее структура сервера 100 источника питания согласно варианту осуществления настоящего изобретения будет поясняться со ссылкой на Фиг.2.
Как показано на Фиг.2, сервер 100 источника питания согласно варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя преобразователь 110 переменного тока в постоянный, серверный контроллер 120, модем 130, дроссель 140 и выключатель 150.
Преобразователь 110 переменного тока в постоянный представляет собой часть преобразователя переменного тока в постоянный, которая преобразует электроэнергию переменного тока от источника 160 электроснабжения в электроэнергию постоянного тока, так что ее можно подавать клиенту 200. Электроэнергия, которая преобразована из переменного тока в постоянный ток преобразователем 110 переменного тока в постоянный, подается клиенту 200 по шинной линии 10. Отметим, что дроссель 140 и выключатель 150 предусмотрены между преобразователем 110 переменного тока в постоянный и одной из шинных линий 10, как показано на Фиг.2. Предусмотрен такой дроссель 140, что импеданс на тракте связи не снижается обходным конденсатором, который обычно предусмотрен в выходной части преобразователя 110 переменного тока в постоянный. Далее, выключатель 150 предусмотрен, чтобы электроэнергию не выдавали внезапно из сервера 100 источника питания в шинную линию 10.
Серверный контроллер 120 является управляющей частью для выполнения различных функций, чтобы подавать электроэнергию сервером 100 источника питания. Серверный контроллер 120 образован, например, микропроцессором и периферийными схемами для работы этого микропроцессора. Выполняемое серверным контроллером 120 управление включает в себя, например, управление тем, соединять ли электроэнергию, подаваемую из преобразователя переменного тока в постоянный в шинную линию 10, и управление протоколом связи для осуществления связи с клиентом 200. Помимо этого выполняемые серверным контроллером 120 управления включают в себя, например, управление передачей и приемом информационных сигналов к клиенту 200 и от него. Далее, серверный контроллер 120 снабжен запоминающей частью (не показанной на чертежах), которая хранит в качестве внутренней информации спецификацию электроэнергии (серверный профиль), протокол для информационных сигналов и информацию клиента 200, полученную посредством связи, и т.д.
Модем 130 делает возможным передачу и прием информационных сигналов между сервером 100 источника питания и клиентом 200 по шинной линии 10. В системе 1 подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения информационные сигналы и электроэнергия делят одну и ту же пару проводников. Таким образом, чтобы не возникала электрическая помеха, необходимо разделять информационные сигналы и электроэнергию посредством частотного разделения. В системе 1 подачи электропитания согласно настоящему изобретению передача и прием информационных сигналов между сервером источника питания и клиентом 200 выполняется по шинной линии 10. Передача и прием информационных сигналов выполняются с использованием достаточно высокочастотной полосы пропускания, так что электрические помехи не возникают в частотном диапазоне, который используется для доставки электроэнергии (низкочастотная полоса пропускания примерно 400 Гц или ниже, например). Модем 130 выполняет модуляцию и демодуляцию при передаче и приеме информационных сигналов, которые выполняются с использованием достаточно высокочастотной полосы пропускания.
Выше поясняется структура сервера 100 источника питания согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Далее будет поясняться структура клиента 200 согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[3] Структура клиента
Фиг.3 является примерной схемой, иллюстрирующей структуру клиента 200 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Здесь и далее структура клиента 200 согласно варианту осуществления настоящего изобретения будет поясняться со ссылкой на Фиг.3.
Как показано на Фиг.3, клиент 200 согласно варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя преобразователь 210 постоянного тока в постоянный, клиентский контроллер 220, модем 230, дроссель 240, выключатели 250 и 260 и аккумулятор 270.
Преобразователь 210 постоянного тока в постоянный преобразует электроэнергию постоянного тока, подаваемую от сервера 100 источника питания, в электрический ток и напряжение, требуемые нагрузкой 280, которая соединена с клиентом 200. Далее, как показано на Фиг.3, дроссель 240 и выключатели 250 и 260 предусмотрены между преобразователем 210 постоянного тока в постоянный и одной из шинных линий 10. Дроссель и выключатели функционируют аналогично дросселю 140 и выключателю 150 вышеописанного сервера 100 источника питания.
Клиентский контроллер 220 выполняет различные функции, чтобы клиент 200 принимал подачу электроэнергии. Аналогично вышеописанному серверному контроллеру 120 клиентский контроллер 220 образован, например, из микропроцессора и периферийных схем для работы этого микропроцессора. Клиентский контроллер 220, например, определяет, как потреблять электроэнергию, поданную от сервера 100 источника питания, и выполняет управление протоколом, используемым для передачи информационных сигналов к серверу 100 источника питания и от него. Далее, клиентский контроллер 220 снабжен запоминающей частью (не показанной на чертежах), которая хранит в качестве внутренней информации спецификацию электроэнергии (серверный профиль), протокол для информационных сигналов и информацию клиента 200, полученную посредством связи, и т.д.
Модем 230 делает возможным передачу и прием информационных сигналов между сервером 100 источника питания и клиентом 200 по шинной линии 10. Аналогично вышеописанному модему 130 модем 230 выполняет модуляцию и демодуляцию сигнала при передаче и приеме информационных сигналов, которые выполняются с использованием достаточно высокочастотной полосы пропускания.
Отметим, что когда потребляемая нагрузкой 280 электроэнергия является нулевой или ниже, клиент 200 может накапливать электроэнергию, поданную сервером 100 источника питания, в аккумуляторе 270.
Структура клиента 200 согласно варианту осуществления настоящего изобретения пояснена выше.
[4] Проблема при соединении систем подачи электропитания друг с другом
Рассмотрим здесь случай, в котором система 1 подачи электропитания, показанная на Фиг.1, и система 2 подачи электропитания соединены по шинным линиям 10 и 11. Как описано выше, предполагается, что одна из этих систем подачи электропитания может быть соединена с другой из систем подачи электропитания взаимно соединяющими шинными линиями. Однако, поскольку электроэнергия выводится из серверов 100 и 101 источника питания в каждую из систем подачи электропитания в конкретные моменты времени, и поэтому, если шинные линии внезапно соединяются друг с другом и две системы подачи электропитания соединяются, имеется проблема в том, что выходы электроэнергии конфликтуют друг с другом.
Вышеописанная проблема будет поясняться конкретнее со ссылкой на Фиг.1 следующим образом. На Фиг.1 шинные линии 10 и 11 образованы каждая из двух проводников. Таким образом, когда шинные линии 10 и 11 соединяются, используется, например, двухштырьковый соединитель. Однако, если длина штырьков одна и та же, два проводника, которые образуют шинные линии, соединяются одновременно. Если два проводника соединяются одновременно, имеется риск конфликта между выходами электроэнергии сервера 100 источника питания и сервера 101 источника питания.
В системах 1 и 2 подачи электропитания высокочастотная информация накладывается на электроэнергию, поданную от источника питания постоянного тока или от источника питания низкочастотного переменного тока, и протекает по шинным линиям 10 и 11. В состоянии, в котором соединяется только один из проводников, которые образуют шинные линии 10 и 11, электропитание, подаваемое от источника питания постоянного тока или от источника питания низкочастотного переменного тока, не подается. Однако высокочастотная информация может проходить по шинным линиям даже в состоянии, в котором соединяется только один из проводников, которые образуют шинные линии 10 и 11.
Здесь вариант осуществления настоящего изобретения имеет то свойство, что соединитель, который соединяет шинные линии 10 и 11, структурирован так, что проводники, образующие шинные линии 10 и 11, соединяются по одному за счет обеспечения временной разности. Здесь и далее будет поясняться структура штепселя и соединителя, которые используются для соединения множества систем подачи электропитания, и процесс связи, выполняемый, когда штепсель и соединитель используются для соединения с другой из систем подачи электропитания.
[5] Пример структуры соединителя для соединения систем подачи электропитания
Сначала будет поясняться пример структуры соединителя, используемого для соединения шинных линий 10 и 11. Фиг.4 является примерной схемой, показывающей соединитель 300 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, который используется для соединения систем подачи электропитания друг с другом. Фиг.4 далее показывает штепсельные гнезда 12, которые предусмотрены на шинной линии 10.
Как показано на Фиг.4, формируется соединитель 300, включающий в себя штырьки 310 и 311, которые имеют различные длины. При введении соединителя 300, показанного на Фиг.4, в штепсельные гнезда 12 может сначала вызвать то, что только один штырек 310 соединится с шинной линией 10, а после этого введение соединителя 300 полностью в штепсельные гнезда 12 может вызвать то, что штырек 311 соединится с шинной линией 10.
Как описано выше, высокочастотная информация может проходить по шинной линии даже в состоянии, в котором соединяется только один из проводников. Поэтому в системах 1 и 2 подачи электропитания, когда соединитель 300 вводится в штепсельные гнезда 12, в состоянии, в котором только один штырек 310 соединяется с шинной линией 10, высокочастотная информация может проходить через шинные линии 10 и 11.
Если тракт связи устанавливается между различными системами подачи электропитания, когда один штырек 310 соединителя 300 соединяется с шинной линией 10, предпочтительно быстро остановить подачу электроэнергии от серверов источника питания обеих систем подачи электропитания и остановить прием электроэнергии клиентом. Здесь и далее будет поясняться пример протокола связи для остановки подачи электроэнергии от серверов источника питания и остановки приема электроэнергии клиентом.
[6] Пример протокола связи
Сначала будет пояснен пример обработки в подаче электроэнергии в системе 1 подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В отношении обработки в подаче электроэнергии системы 1 подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения предпочтительно, например, также ссылаться на изобретение, раскрытое в Публикации заявки на патент Японии №2008-123051 тем же изобретателем, что и по настоящей заявке. В системе 1 подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения обработка подачи электроэнергии от сервера 100 источника питания клиенту 200 выполняется на основе пакетов синхронизации, которые периодически выводятся из сервера 100 источника питания в шинную линию 10. Пакеты синхронизации передаются, например, с интервалами 1,1 сек. Клиент 200 осведомляется о существовании сервера 100 источника питания пакетами синхронизации, доставленными по шинной линии 10, и может обращаться к серверу 100 источника питания. Когда сервер 100 источника питания принимает обращение от клиента 200, сервер 100 источника питания передает свой собственный адрес клиенту 200. Когда клиент 200 принимает адрес сервера 100 источника питания, клиент 200 передает серверу 100 источника питания, на имя принятого адреса, информационный сигнал, который запрашивает подачу электроэнергии. Когда сервер 100 источника питания принимает от клиента 200 информационный сигнал, запрашивающий подачу электроэнергии, сервер 100 источника питания подает электроэнергию клиенту 200.
Фиг.11 является примерной схемой, иллюстрирующей обработку подачи электроэнергии в системе 1 подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Здесь обработка подачи электроэнергии в системе 1 подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения будет подробно поясняться со ссылкой на Фиг.11.
Как показано на Фиг.11, сервер 100 источника питания периодически выводит пакеты A1, А2, A3 и так далее синхронизации в шинную линию 10. Далее, чтобы подавать электроэнергию клиенту 200, сервер 100 источника питания выводит информационные пакеты B1, В2, В3 и так далее, которые являются информационными сигналами, передаваемыми и принимаемыми клиенту 200 и от него, а также выводит пакеты C1, С2, С3 и так далее электропитания, которые пакетируют электроэнергию. При этом, чтобы принять подачу электроэнергии от сервера 100 источника питания, клиент 200 выводит информационные пакеты D1, D2, D3 и так далее, которые представляют информационные сигналы, передаваемые и принимаемые серверу 100 источника питания и от него.
Сервер 100 источника питания выводит пакеты A1, А2, A3 и так далее синхронизации в момент начала временного сегмента в заранее заданном интервале (например, односекундный интервал). Этот временной сегмент образуется из информационного сегмента, в котором передается информационный пакет, и сегмента электроэнергии, в котором передается пакет электроэнергии. Информационные сегменты IS1, IS2, IS3 и так далее представляют собой интервалы, во время которых выполняется обмен информационными пакетами между сервером 100 источника питания и клиентом 200. Далее, сегменты PS1, PS2, PS3 и так далее электропитания представляют собой интервалы, в которых выводятся пакеты C1, С2, С3 и так далее электропитания, поданные из сервера 100 источника питания клиенту 200. Информационные пакеты являются пакетами, которые могут лишь выводиться в интервалах информационных сегментов IS1, IS2, IS3 и так далее. Поэтому, когда невозможно завершить передачу и прием информационных пакетов во время одного из информационных сегментов, информационные пакеты передаются во множестве информационных сегментов. При этом пакеты электроэнергии являются пакетами, которые могут выводиться лишь в интервалах сегментов PS1, PS2, PS3 и так далее электропитания.
Сервер 100 источника питания имеет один либо два или более серверных профилей мощности для индикации спецификации электроэнергии, в которой сам сервер 100 источника питания может подавать электроэнергию. Клиент 200 принимает подачу электроэнергии от сервера 100 источника питания, который способен подавать электроэнергию, которая соответствует спецификации клиента 200. В это время клиент 200 получает серверный профиль мощности от сервера 100 источника питания и принимает решение по спецификации этого сервера 100 источника питания (серверному профилю мощности) для себя. В этом время клиент 200 сначала обнаруживает пакет А1 синхронизации, выданный сервером 100 источника питания, и получает адрес этого сервера 100 источника питания, который включен в пакет А1 синхронизации. Этот адрес может быть, например, МАС-адресом (аппаратным адресом). Затем клиент 200 передает информационный пакет D1 серверу 100 источника питания для запроса передачи нескольких серверных профилей мощности, которые имеет сервер 100 источника питания.
Когда сервер 100 источника питания принимает информационный пакет D1, этот сервер 100 источника питания передает в информационном пакете В1 число серверных профилей мощности, которое является числом серверных профилей мощности, которое имеет сервер 100 источника питания. Когда клиент 200 принимает информационный пакет В1, клиент 200 получает от сервера 100 источника питания содержимое серверных профилей мощности для количества серверных профилей мощности сервера 100 источника питания. Например, когда сервер 100 источника питания имеет два серверных профиля мощности, клиент 200 сначала получает исходный один из этих серверных профилей мощности. Когда клиент 200 получает исходный один из серверных профилей мощности, клиент 200 передает серверу 100 источника питания в качестве информационного пакета D2 запрос на использование электроэнергии.
Когда сервер 100 источника питания принимает информационный пакет D2, этот сервер 100 источника питания передает клиенту 200 в качестве информационного пакета В2 первый серверный профиль мощности, который хранится в запоминающей части (не показанной на чертежах) серверного контроллера 120. Когда клиент 200 принимает информационный пакет В2 от сервера 100 источника питания, клиент 200 передает информационный пакет, чтобы получить второй серверный профиль мощности. Однако в этот момент времени информационный сегмент IS1 заканчивается и начинается сегмент PS1 подачи электропитания для передачи пакетов электропитания. Таким образом, информационный пакет передается в следующем информационном сегменте IS2. Далее, в сегменте PS1 подачи электропитания, когда клиент 200 не подтверждает спецификацию подачи электроэнергии для приема питания от сервера 100 источника питания, подача электропитания не осуществляется.
Когда заканчивается сегмент PS1 подачи электропитания, пакет А2 синхронизации, указывающий начало следующего временного сегмента, выводится из сервера 100 источника питания. После этого, когда клиент 200 принимает информационный пакет В2 от сервера 100 источника питания, клиент 200 передает в качестве информационного пакета D3 информацию для получения второго серверного профиля мощности.
Когда сервер 100 источника питания принимает информационный пакет D3, сервер 100 источника питания передает клиенту 200 в качестве информационного пакета ВЗ второй серверный профиль мощности, который хранится в запоминающей части (не показанной на чертежах) серверного контроллера 120. Когда клиент 200 принимает информационный пакет В3 и получает два серверных профиля мощности, которые имеет сервер 100 источника питания, клиент 200 выбирает серверный профиль мощности из спецификации источника питания, который совместим с этим клиентом. Затем клиент 200 передает серверу 100 источника питания информационный пакет D4, который вызывает подтверждение выбранного серверного профиля мощности.
Когда сервер 100 источника питания принимает информационный пакет D4, то для извещения клиента 200 о том, что подтвержден первый серверный профиль мощности, сервер 100 источника питания передает в качестве информационного пакета В4 клиенту 200 информацию, представляющую отклик, который указывает, что подтверждена спецификация подачи электроэнергии. После этого, когда заканчивается информационный сегмент IS2 и начинается сегмент PS2 подачи электропитания, сервер 100 источника питания выводит пакет С1 подачи электропитания клиенту 200 и выполняет подачу электроэнергии. Отметим, что по отношению к моментам передачи пакета электроэнергии начальное время подачи электроэнергии может быть конкретизировано из клиента 200 в сервер 100 источника питания с помощью информации, представляющей запрос на установку начального времени передачи.
При этом в известном уровне техники клиент 200 осуществляет согласование с сервером 100 источника питания в течение информационного сегмента, и когда клиент 200 получает право принимать электроэнергию от сервера 100 источника питания, в следующем сегменте электроэнергии, когда начинается сегмент электропитания, схема приема электроэнергии обязательно закрывается. В настоящем варианте осуществления эта спецификация частично изменена, и пока клиент не принял пакет синхронизации, который передается от сервера синхронизации и который обнаруживается при начале связи, схема приема электроэнергии не закрывается и остается в ждущем режиме. Отметим, что пакет синхронизации может включать в себя МАС-адрес источника передачи, и клиент может ссылаться на этот МАС-адрес, чтобы решить, от какого сервера синхронизации передается часть пакета электроэнергии. Далее, когда пакет синхронизации принимается от сервера синхронизации, который не зарегистрирован клиентом, этот клиент немедленно открывает выключатели 250 и 260 и открывает схему. Это потому, что указано, что шинная линия соединена с шинной линией отличной системы подачи электропитания (сделано «горячее» соединение). При этой спецификации можно предотвратить ошибочный прием пакетов электроэнергии от другой системы подачи электропитания во время «горячего» соединения.
В известных системах подачи электропитания пакеты синхронизации посылаются с интервалом приблизительно 1,1 сек. Однако в случае только пакетов синхронизации обнаружение «горячего» соединения занимает слишком много времени. Здесь же, в настоящем варианте осуществления, определяются маркерные пакеты, и эти маркерные пакеты используются для обнаружения «горячего» соединения.
Фиг.5 является примерной схемой, показывающей маркерные пакеты, передаваемые серверами 100 и 101 источника питания в системе подачи электропитания согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В настоящем варианте осуществления каждый из серверов 100 и 101 источника питания направляет маркерные пакеты в течение периода передачи электроэнергии с 50-миллисекундными интервалами. Следует отметить, что формат маркерных пакетов такой же, как у пакетов синхронизации, и необходимо отличать их от пакетов синхронизации путем установки значения типа пакета электропитания на значение, которое отличается от значения, выделенного для пакетов синхронизации. В зависимости от содержимого принятых маркерных пакетов клиенты 200 и 201 определяют, принимать ли пакет электроэнергии или отбрасывать этот пакет электроэнергии. Когда у клиентов 200 и 201 схемы приема электроэнергии закрыты и находятся в состоянии для приема электроэнергии, когда принимается маркерный пакет с неизвестным МАС-адресом, клиенты 200 и 201 немедленно открывают схемы приема электроэнергии и отказываются от приема электроэнергии в данном сегменте электропитания. Далее, когда соединены множество систем подачи электропитания, это приводит к смене сервера синхронизации. Таким образом, после того как клиенты 200 и 201 выполняют обработку обновления на новый адрес сервера синхронизации, клиенты 200 и 201 находятся в ждущем режиме для пакетов синхронизации, адресованных им от нового сервера синхронизации.
Когда две системы подачи электропитания связываются динамически, в системе существуют два сервера синхронизации. Когда два или более серверов синхронизации существуют одновременно в одной из систем подачи электропитания, это вызывает путаницу в протоколах связи. Поэтому за исключением одного из серверов синхронизации остальным серверам синхронизации необходимо отменить их роль в качестве сервера синхронизации. По этой причине в настоящем варианте осуществления сервер синхронизации, который первым принимает пакет синхронизации иной, нежели его собственный, или принимает маркерные пакеты от сервера источника питания, находящегося не под его управлением, останавливает передачу последующих пакетов синхронизации и отказывается от роли в качестве сервера синхронизации. Далее, во время следующего информационного сегмента сервер синхронизации, который отменил роль в качестве сервера синхронизации, транслирует по системе подачи электропитания извещение об изменении сервера синхронизации.
В соответствии с приемом этого извещения об изменении сервера синхронизации сервер источника питания и клиент, которые находятся под управлением сервера синхронизации, который отказался от роли сервера синхронизации, обновляют адрес сервера синхронизации, который хранится внутри каждого из этих сервера источника питания и клиента, на адрес нового сервера синхронизации. Вслед за этим операции выполняются в соответствии с пакетами синхронизации, передаваемыми из нового сервера синхронизации. Здесь такой же пакет, как и пакет синхронизации, может быть использован в качестве извещения об изменении сервера синхронизации, который передается от сервера синхронизации, который отказался от роли сервера синхронизации. В это время предпочтительно, чтобы значение типа пакета электропитания было установлено отличным от значений, выделенных пакетам синхронизации и маркерным пакетам.
Отметим, что в системе подачи электропитания, для которой заранее необходимо наличие «горячего» соединения, когда клиент принимает электроэнергию или когда сервер источника питания подает электроэнергию, необходимо избегать наложения различных типов электроэнергии. Поэтому в настоящем варианте осуществления, хотя интервал передачи маркерных пакетов составляет 50 мс, предпочтительно, чтобы этот интервал передачи маркерных пакетов был интервалом, который обеспечивает запас в отношении механического соединения соединителя с шинными линиями.
Помимо этого в системе подачи электропитания, для которой заранее необходимо «горячее» соединение, в качестве настоящего варианта осуществления сразу после передачи пакета электроэнергии, на основе которого подается электроэнергия, из сервера синхронизации может передаваться стартовый пакет, который указывает, что будет передаваться пакет электроэнергии. За счет отправки стартового пакета из сервера синхронизации сразу после передачи пакета электроэнергии и за счет подготовки к приему электроэнергии, начинающегося клиентом, который принял этот стартовый пакет, можно сократить защитный период в отношении электроэнергии, подаваемой из отличной системы. Фиг.12 является примерной схемой, показывающей случай, в котором стартовые пакеты E1, Е2 и так далее посылаются сервером синхронизации непосредственно перед отправкой пакетов электроэнергии. При этом, за счет отправки стартовых пакетов непосредственно перед передачей пакетов электроэнергии и за счет приема клиентом этих стартовых пакетов, клиент может убедиться, что начнется подача электроэнергии от сервера источника питания. Отметим, что формат стартового пакета может быть таким же, как формат пакета синхронизации.
Операции двух систем подачи электропитания во время вышеописанного «горячего» соединения показаны ниже в Таблице 1. В этой приведенной ниже таблице система 1 подачи электропитания названа Системой А, а система 2 подачи электропитания названа Системой В, и порядок операций показан в случае, в котором сервер А синхронизации сначала обнаруживает маркерный пакет (или пакет синхронизации) от Системы В.
Таблица 1
Работа системы во время «горячего» соединения
Система А
Сервер А синхронизации
Система В
Сервер В синхронизации
1
Независимая работа
Независимое тактирование
Независимая работа
Независимое тактирование
2
«Горячее» соединение
3
Обнаружение маркерного пакета системы В (или синхронного пакета)
4
Главный ключ открыт
Работа остановлена
Работа продолжается
Работа продолжается
5
Ждущий режим сервера
Извещение об изменении синхронизации
Работа продолжается
Работа продолжается
6
Изменение сервера синхронизации
Начало работы сервера источника питания
Работа продолжается
Работа продолжается
За счет формирования протокола связи вышеописанным образом в момент времени, в который один из штырьков 310 соединителя 300 соединяется с шинной линией 10 и устанавливается тракт связи между различными системами подачи электропитания, возможно остановить подачу электроэнергии от сервера источника питания и остановить прием электроэнергии клиентом. Следует отметить, что в вышеприведенном пояснении показан случай, в котором в каждой из систем подачи электропитания представлены функции сервера синхронизации в каждом из серверов источника питания, но не говорится, что настоящее изобретение не ограничено данным примером. В каждой из систем подачи электропитания сервер синхронизации может быть предусмотрен отдельно от сервера источника питания, и каждый из пакетов может посылаться из сервера синхронизации.
Далее будет поясняться видоизмененный пример соединителя, используемого для соединения разных систем подачи электропитания.
[7] Видоизмененные примеры соединителя, используемого для соединения множества систем подачи электропитания
Фиг.6 и Фиг.7 являются примерными схемами, иллюстрирующими формы поперечного сечения соединителей 400 и 450 согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, которые используются для соединения разных систем подачи электропитания. Здесь и далее соединители 400 и 450 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, которые используются для соединения разных систем подачи электропитания, будут поясняться со ссылкой на Фиг.6 и Фиг.7.
Соединитель 400 является штекерным соединителем, а соединитель 450 является гнездовым соединителем. Соединитель 400 и соединитель 450 могут соединяться друг с другом путем ввинчивания в резьбу 430, которая представляет собой пример соединительного участка по настоящему изобретению. Соединитель 400 включает в себя контакт 410 и оболочечную часть 420. Соединитель 450 включает в себя контакт 460 и оболочечную часть 470.
Контакты 410 и 460 образованы из проводящих тел. При обеспечении контакта соединителей 400 и 450 с контактом 460 соединителя 450 проводник 10b шинной линии 10 соединяется с проводником 11b шинной линии 11. Далее, оболочечные части 420 и 470 также образуют проводящие тела. Соединители 400 и 450 могут крепиться на месте путем ввинчивания оболочечных частей 420 и 470 в резьбовое отверстие 433 в резьбе 430. Помимо этого резьба 430 также образована проводящим телом, и при ввинчивании оболочечной части 420 и 470 в резьбовое отверстие 433 проводник 10а линии 10 соединяется с проводником 11а шинной линии 11. Отметим, что предпочтительно иметь резьбовые канавки 431 и 432, которые используются для фиксации соединителей 400 и 450, с обратной резьбой по отношению друг к другу. Далее, предпочтительно предусмотреть изоляционные части 422 и 472 вокруг контактов 410 и 460, чтобы контакты 410 и 460 не контактировали через резьбу 430.
В состоянии, в котором соединители 400 и 450 просто введены в резьбу 430, как показано на Фиг.6, контакты 410 и 460 находятся в состоянии, в котором они не контактируют друг с другом, и это состояние, в котором только проводник 10а шинной линии 10 соединяется с проводником 11 а шинной линии 11. Таким образом, в состоянии, показанном на Фиг.6, установлена лишь связь с помощью высокой частоты, а доставка электроэнергии постоянным током или низкочастотным переменным током не выполняется.
После этого, если соединители 400 и 450 ввинчиваются в резьбовое отверстие 433 и контакты 410 и 460 контактируют друг с другом, как показано на Фиг.7, проводник 10b шинной линии 10 соединяется с проводником 11b шинной линии 11. В состоянии, показанном на Фиг.7, два проводника шинных линий 10 и 11 соединены, и выполняются как связь с помощью высокой частоты, так и доставка электроэнергии постоянным током или низкочастотным переменным током.
За счет формирования соединителей 400 и 450, как показано на Фиг.6 и Фиг.7, проводники шинных линий 10 и 11 соединяются с соответствующей разностью во времени. Поэтому за счет формирования соединителей 400 и 450, как показано на Фиг.6 и Фиг.7, когда соединяются разные системы подачи электропитания, сначала устанавливается тракт связи. Затем, когда тракт связи установлен, может быть остановлена подача электроэнергии от сервера источника питания и может быть остановлен прием электроэнергии клиентом, как описано выше. Следует отметить, что разность во времени при соединении каждого из проводников шинных линий 10 и 11 зависит от длины резьбы 430, и эту разность во времени можно регулировать путем регулировки длины резьбы 430.
Фиг.8 является примерной схемой, поясняющей структуру гнездового соединителя 500 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, который используется для соединения разных систем подачи электропитания. Далее, Фиг.9 является примерной схемой, иллюстрирующей структуру штепселя 550 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, который используется для соединения разных систем подачи электропитания.
Гнездовой соединитель 500 сформирован так, что штепсель 550, который является штекерным соединителем и который будет описан ниже, может вводиться в гнездовой соединитель 500. Гнездовой соединитель 500 включает в себя корпус 510 и дугообразные электродные отверстия 520 и 530. Гнездовой электрод 522 предусмотрен в электродном отверстии 520, а гнездовой электрод 532 предусмотрен в электродном отверстии 530. Гнездовой электрод 522 контактирует с одним из проводников, образующих шинную линию, и предусмотрен в электродном отверстии 520 вдоль окружности соединителя 500, как показано на Фиг.8. В то же время, гнездовой электрод 532 соединяется с другим из проводников, который отличается от вышеописанного проводника и который образует шинную линию и предусмотрен полукруглой формы на одной стороне электродного отверстия 530, как показано на Фиг.8. Затем, соединитель 500 имеет выступающий участок 524 только на дугообразном принимающем электрод отверстии 520, как показано на Фиг.8.
С другой стороны, штепсель 550 сформирован так, что его можно вводить в соединитель 500, и включает в себя штекерные электроды 560 и 570. Эти штекерные электроды 560 и 570 соответственно соединяются с одним из проводников, которые образуют шинную линию. Далее, штепсель 550 снабжен выступом 562 только на штекерном электроде 560, как показано на Фиг.9. За счет этого выступа 562 можно вводить, соответственно, штекерный электрод 560 штепселя 550 в электродное отверстие 520, а штекерный электрод 570 - в электродное отверстие 530.
За счет обеспечения соединителя 500 и штепселя 550 таким образом два проводника, которые образуют шинную линию, могут соединяться с разностью во времени. Иными словами, как показано на Фиг.10, в момент, в который соединитель 500 вводится в штепсель 550, только штекерный электрод 560 и гнездовой электрод 522 имеют контакт друг с другом, и в этом состоянии из двух проводников, образующих шинную линию, только один из проводников находится в состоянии соединения. Поэтому в момент, в который соединитель 500 водится в штепсель 550, устанавливается тракт связи, а когда тракт связи установлен, можно остановить подачу электроэнергии от сервера источника питания и остановить прием электроэнергии клиентом. Затем, в состоянии, в котором соединитель 500 вводится в штепсель 550, если штепсель 550 поворачивается в направлении по часовой стрелке на заранее заданный угол, происходит также контакт между штекерным электродом 570 и гнездовым электродом 532. За счет того, что штекерный электрод 570 и гнездовой электрод 532 контактируют друг с другом, соединяется также другой из проводников, и тем самым выполняется доставка электроэнергии постоянным током или низкочастотным переменным током.
Выше пояснены видоизмененные примеры соединителя, используемого для соединения разных систем подачи электропитания друг с другом.
[8] Заключение
Согласно описанному выше варианту осуществления настоящего изобретения, когда разные системы подачи электропитания соединяются друг с другом, каждый из проводников шинных линий соединяется с разностью во времени, и тем самым возможно соединять вместе системы подачи электропитания, которые выполняют независимые операции. Поскольку возможно соединять вместе системы подачи электропитания, которые выполняют независимые операции, значительно улучшается удобство с точки зрения реального использования, и использование в общем упрощается. Далее, за счет соединения разных систем подачи электропитания таким образом не нужны такие устройства, как маршрутизатор для соединения систем подачи электропитания, и управление множеством систем подачи электроэнергии становится проще.
Выше описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи, хотя настоящее изобретение, разумеется, не ограничено приведенными выше примерами. Специалист может найти различные альтернативы и модификации в объеме приложенной формулы изобретения, и следует понимать, что они естественным образом попадают в технический объем настоящего изобретения.
Например, в вышеописанном варианте осуществления описана структура, в которой один проводник шинной линии соединяется в момент времени, в котором штепсель для соединения двух шинных линий вводится в штепсельный разъем или соединитель, который предусмотрен на шинной линии, но настоящее изобретение не ограничено данным примером. Например, штепсель и соединитель, предусмотренные на шинной линии, могут снабжаться функциями беспроводной связи или функциями бесконтактной связи, и высокочастотные сигналы, протекающие в каждой из шинных линий, могут взаимно передаваться между системами подачи электропитания, когда штепсель и соединитель приближаются друг к другу на заранее заданное расстояние.