[发明专利]智能的具有供电功能的通信端口

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求待决的共同受让的、提交于2008年7月10日的美国临时专利申请No.61/079,752和提交于2009年5月8日的美国专利申请No.12/463,137的优先权，通过引用将其完整结合在此。

技术领域

本申请涉及通过具有供电功能的通信端口更有效地传递电力。

背景技术

若干不同数据通信标准允许设备，诸如个人计算机，通过数据连接给外围设备提供电力。仅仅作为两个例子，通用串行总线(“USB”)和IEEE1394(“FireWire”)标准提供电力以及数据连接。作为能够从这些类型的数据端口获得电力的结果，会有越来越多的从这种具有供电功能的数据端口汲取其电力的各种设备。

虽然最初所有这些设备都是计算机外围设备类型的设备，诸如例如网络适配器、打印机或存储设备，但是越来越多的这样的设备根本不是数据设备，或仅具有非常少的数据功能。例如，移动电话可出于传输数据文件(例如，以该电话的摄像头拍摄的照片)的目的而通过这种端口连接到计算机，但是该电话也可以使用该连接来充电。许多用户发现通过数据连接给他们的移动电话充电更为方便，即使他们可能没有数据要传输。作为另一个例子，一种完全没有数据功能的可用设备类型是设计为由USB端口供电的咖啡杯加热垫。

具有供电功能的通信端口的标准规定了从单个端口必须能够获得多少电力或电流。例如，USB标准规定5V时500mA的最大电流。随着需要越来越多电力的设备被引入，这些标准必须不断升级。

发明内容

不同于不断升级诸如USB或FireWire标准之类的标准，根据本发明，可以为根据这种标准操作的端口的电力导体提供可变电源。所述电源最少可以提供该标准所要求的电力量(amount of power)。另外，端口控制器可以将通信信号加到电力导体的电力传输上，其性质类似于电力线通信(也被称为电力线联网)中所用的，并且可以使用该信号与连接到端口的设备协商，以便确定提供多少电力。

要连接到这种端口的外围设备优选地将包括使其能够与端口协商的软件。外围设备将请求为其设定的最大电力量。端口将被限制为提供其电源能够传递的电力量，但是如果请求电力的外围设备被连接到与该相同电源连接的其它端口，则该端口可能传递少于该最大值的电力。在这种情况下，端口控制器将向每个外围设备报告其有多少电力可用，并且端口控制器和每个外围设备将就传递的电力量“达成一致”。如果未达成一致——例如，如果特定外围设备的最少电力要求大于电力控制器能够同意的(例如，当考虑其它端口的要求时，大于能够从电源获得的电力量)——则优选地将不激活该外围设备，以防止损坏外围设备自身以及损坏电源、端口、主机设备、以及有可能的在主机设备上的其它端口和连接到这些端口的外围设备。

另外，在本发明的某些实施例中，可能可以根据将外围设备连接到通信端口的电缆的容量而调整传递的电力。在这种实施例中，在提供适当的感测能力和软件的情况下，可以测量电缆上的I-R降，以便确定电缆的电流容量，并且如果需要可以减少传递的电力，以防止电缆过载，从而防止损坏电缆以及外围设备和主机设备。作为这种实施例的变体，可能可以调整电压以补偿电缆的电流限制。具体地，可以通过提高电压(在主机设备和外围设备的电压规范的限制内)来增加能够以电缆的最大电流容量传递的电力量。

使用电力线通信来执行本发明的电力协商技术允许该技术无需改变具有供电功能的通信端口的现有标准而工作。本发明的技术与现有技术向后兼容。配备有本发明的端口可被设计为使得，如果连接到端口的外围设备不支持本发明的电力线通信技术(或如果出于任何原因不能建立通信)，端口将简单地根据用于该端口的现有标准(例如，USB或FireWire)传递电力。

在另一个实施例中，具有供电功能的数据端口可被内置在建筑物的建筑物配线内，以便作为常规交流市电(mains)电力插座的补充或替代来提供电力。将这种内置端口包括在建筑物配线中使得能够给直流设备供电，而不用如现在需要的那样使用大体积的AC-DC适配器，每种AC-DC适配器可能是被供电的设备所特有的。然而，由于不同设备仍然具有不同电力要求，这种内置的具有供电功能的端口仍然可以使用本发明来与插入其中的任何设备协商，以便确定传递多少电力。这种内置的具有供电功能的端口可以仅用于电力传输，或者也可以用于数据用途，诸如建筑物内的局域联网和/或Internet连接传递。