本發(fā)明涉及電力饋送系統(tǒng)和電力饋送控制方法，以及涉及例如選擇按照USBPD標準設置的多個電力供應電壓中的一個并執(zhí)行電力饋送操作的電力饋送系統(tǒng)和電力饋送控制方法。

背景技術：

近年來，許多電子設備(諸如，個人計算機、智能手機和平板終端)包括通用串行總線(USB)接口。這些電子設備能夠通過USB接口與其它電子設備執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，以及從其它電子設備接收電力。

根據(jù)USB電力傳送(在下文中，將其稱作USBPD)標準的介紹，已經(jīng)向一個電力供應線路選擇性地供應了多個電力供應電壓(通用串行總線電力傳送規(guī)范修訂版2.0、版本1.1(2015年5月7日))。在USBPD標準中，電力饋送方向不是固定的，并且取決于通信伙伴，構(gòu)成USBPD系統(tǒng)的每個組件(諸如，USB主機、USB集線器、電池充電器和電纜)成為通過電力供應線路供應電力的源側(cè)設備(供應電力供應電壓的設備)或者通過電力供應線路接收電力的宿側(cè)設備(接收電力供應電壓的設備)。

USBPD設備取決于通信伙伴選擇例如5V、12V和20V的電力供應電壓中的一個，以及通過電力供應線路向通信伙伴供應所選擇的電力供應電壓。此外，在連接USBPD設備的電纜中，用于安裝ID芯片的規(guī)范是標準化的(通用串行總線C型電纜和連接器規(guī)范修訂版1.1(2015年4月3日))。ID芯片存儲關于電纜的規(guī)范信息，諸如電流容量、電纜的性能和關于電纜的供應商識別信息。這種電纜被稱作電子標記的電纜(E標記的電纜)。

從電纜上安裝的ID芯片向USBPD設備報告關于電纜的規(guī)范信息連同分組開始(SOP’)分組(packet)，該SOP’分組指示序列的開始。由USBPD設備的源側(cè)設備識別SOP’分組。由于源側(cè)設備通過基于關于電纜的規(guī)范信息來參考電纜的電流容量以供應電力供應電壓，因此可以避免由于過電流引起的電纜發(fā)熱。

技術實現(xiàn)要素：

然而，可以通過反匯編復制E標記的電纜的ID芯片上的信息并且因此可以制造廉價并且劣質(zhì)的電纜。如果向劣質(zhì)電纜供應該電纜不能應付的電力，則電纜可能由于過熱而斷開。因此需要確保更安全的連接。

相關技術的其它問題和本發(fā)明的新穎特性將通過說明書描述和附圖而變得明顯。

根據(jù)一個實施例，在電力饋送系統(tǒng)中，關于第一設備的第一安全信息被傳輸?shù)降诙O備，第二設備使用第一安全信息認證第一設備，以及當已經(jīng)成功地執(zhí)行了認證時，第二設備基于電壓選擇信號來執(zhí)行電力饋送操作，該電壓選擇信號選擇按照USBPD標準設置的多個電力供應電壓中的一個。

根據(jù)實施例，可以在遵循USB電力傳送標準的設備之間確保更安全的連接。

附圖說明

通過結(jié)合附圖對某些實施例進行的下列描述，上述以及其它方面、優(yōu)點和特征將更加明顯，在附圖中：

圖1是示出根據(jù)第一實施例的電力饋送系統(tǒng)的配置的圖示；

圖2是示出在圖1所示的電力饋送系統(tǒng)中使用的電纜的配置的圖示；

圖3是用于描述圖1所示的電力饋送系統(tǒng)的端口配置線路上的通信協(xié)議的圖示；

圖4是用于描述根據(jù)第一實施例的電力饋送控制方法的流程圖；

圖5是用于描述圖4的步驟S2中的認證過程的圖示；

圖6是示出根據(jù)第二實施例的電力饋送系統(tǒng)的配置的圖示；

圖7是示出根據(jù)第三實施例的電力饋送系統(tǒng)的配置的圖示；

圖8是用于描述根據(jù)實施例的電力饋送系統(tǒng)的圖示；

圖9是示出在圖8所示的電力饋送系統(tǒng)中使用的電纜中的線路配置的圖示；

圖10是示出在圖8所示的電力饋送系統(tǒng)中使用的電纜的配置的圖示；以及

圖11是用于描述圖8所示的電力饋送系統(tǒng)的端口配置線路上的通信協(xié)議的圖示。

具體實施方式

在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。為了描述的清楚起見，可以適當?shù)厥÷曰蛘吆喕铝忻枋龊透綀D。下列實施例所示的特定數(shù)值等等僅僅是用以便于理解實施例的示例，并且除非另有規(guī)定并不限制于此。在各個附圖中，相同組件由相同參考符號指示并且將適當?shù)厥÷灾丿B描述。

實施例涉及電力饋送系統(tǒng)，該電力饋送系統(tǒng)遵循USB電力傳送(在下文中將其稱為USBPD)標準、在源側(cè)設備與宿側(cè)設備之間執(zhí)行電力傳送通信、選擇按照USBPD標準設置的多個電力供應電壓中的一個以及執(zhí)行電力饋送操作。根據(jù)實施例的電力饋送系統(tǒng)通過設置線路向源側(cè)設備傳輸關于USB設備的安全信息，該設置線路執(zhí)行電力傳送(在下文中將其稱為PD)通信以選擇按照USBPD標準設置的多個電力供應電壓中的一個。源側(cè)設備使用安全信息認證宿側(cè)設備，以及在成功執(zhí)行了認證時，向USB設備供應在PD通信中確立的電力。

在描述認證與其連接的USB設備的電力饋送系統(tǒng)之前，參考圖8至圖11，將對遵循USBPD標準的電力饋送系統(tǒng)100進行描述。電力饋送系統(tǒng)100的組件遵循USBPD標準。電力饋送系統(tǒng)100的組件可以包括例如USB主機、USB集線器、電池充電器和電纜。取決于通信伙伴，USBPD設備充當通過電力供應線路供應電力的源側(cè)設備(供應電力供應電壓的設備)或者充當通過電力供應線路接收電力的宿側(cè)設備(接收電力供應電壓的設備)。

在圖8所示的示例中，電力饋送系統(tǒng)100包括主機10、USB設備20和USB電纜30。主機10包括插座11，以及USB設備20包括插座21。插頭31和32提供在USB電纜30的相應端部中。插頭31插入到插座11中以及插頭32插入到插座21中。

主機10通過USB電纜30連接至USB設備20。USB設備20能夠通過USB電纜30執(zhí)行與主機10的數(shù)據(jù)通信以及從主機10接收電力。在圖8所示的示例中，主機10是源側(cè)設備(供應電力供應電壓的設備)以及USB設備20是宿側(cè)設備(接收電力供應電壓的設備)。

圖9和圖10是各自示出在圖8所示的電力饋送系統(tǒng)中使用的電纜的配置的圖示。USB電纜30是USB C型電纜。如圖9所示，USB電纜30包括端口配置線路33、電力供應線路34、數(shù)據(jù)線路35和接地線路36。

端口配置線路33包括圖10中所示的配置信道線路CC(在下文中將其稱為CC線路)，該配置信道線路CC是單邊帶信號線路或者具有一個信道的邊帶信號線路。CC線路是用于執(zhí)行源側(cè)設備與宿側(cè)設備之間的PD通信的設置線路。

電力供應線路34包括一條或者多條線路。在該示例中，如圖10所示，電力供應線路34包括電力供應線路VBUS和VCONN。向電力供應線路VBUS供應從按照USBPD規(guī)范中定義的電力供應電壓標準的多個電力供應電壓選擇的一個電力供應電壓。即，選擇性地向電力供應線路VBUS供應多個電力供應電壓。

根據(jù)USBPD規(guī)范中定義的主機與USB設備之間的電力協(xié)商，最大向電力供應線路VBUS供應20V和5A的電力。主機10根據(jù)來自連接至主機的USB設備20的請求選擇例如5V、12V和20V的電力供應電壓中的一個，以及通過電力供應線路VBUS向USB設備20供應所選擇的電力供應電壓?？紤]到電力供應電壓標準，主機10能夠在從5V至20V的范圍內(nèi)以50mV的步長設置電壓。電力供應線路VCONN向USB電纜30中的有源電路供應電力。通過電力供應線路VCONN為有源電路供應例如5V和210mA的電力。

數(shù)據(jù)線路35包括兩條或者更多條線路，并執(zhí)行主機10與USB設備20之間的數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)線路35是例如用于USB 2.0通信的D+/D-或者用于USB 3.1通信的TX和RX對。接地線路36包括一條或者多條線路以及包括圖10所示的接地線路GND。

如圖10所示，在源側(cè)設備12和宿側(cè)設備22中的每一個中提供了連接至電力供應線路VBUS的VBUS引腳、連接至CC線路的CC引腳、連接至電力供應線路VCONN的VCONN引腳以及連接至接地線路GND的GND引腳。源側(cè)設備12和宿側(cè)設備22的相應引腳通過USB電纜30的相應線路彼此連接。

將包括電纜的規(guī)范信息等等的電子標記的電纜(E標記的電纜)用作USB電纜30。USB電纜30包括ID芯片37。ID芯片37存儲關于電纜的規(guī)范信息，諸如可以由電纜支持的電流容量、電纜的性能和關于電纜的供應商識別信息。ID芯片37連接至USB電纜30的電力供應線路VCONN和接地線路GND。

在ID芯片37與源側(cè)設備12的VCONN引腳之間提供二極管D1。二極管D1的陽極連接至源側(cè)設備12的VCONN引腳，以及二極管D1的陰極連接至ID芯片37。源側(cè)設備12的VCONN引腳與二極管D1的陽極之間的節(jié)點通過電阻器R1連接至接地線路GND。

在ID芯片37與宿側(cè)設備22的VCONN引腳之間提供二極管D2。二極管D2的陽極連接至宿側(cè)設備22的VCONN引腳，以及二極管D2的陰極連接至ID芯片37。宿側(cè)設備22的VCONN引腳與二極管D2的陽極之間的節(jié)點通過電阻器R2連接至接地線路GND。

ID芯片37通過電力供應線路VCONN從源側(cè)設備12和宿側(cè)設備22中的一個接收電力。在該實施例中，源側(cè)設備12向電力供應線路VBUS和電力供應線路VCONN供應電力。ID芯片37通過電力供應線路VCONN接收電力。此外，宿側(cè)設備22通過電力供應線路VBUS接收電力。

盡管在圖10中未示出，但是源側(cè)設備12的CC引腳連接至終端電阻器(上拉電阻器)，該終端電阻器連接至電力供應；以及宿側(cè)設備22的CC引腳連接至終端電阻器(下拉電阻器)，該終端電阻器連接至接地。源側(cè)設備12監(jiān)測CC引腳的電壓以及檢測連接事件。源側(cè)設備12能夠檢測CC引腳是否已經(jīng)端接在宿側(cè)設備22側(cè)上的終端電阻器處。即，源側(cè)設備12監(jiān)測CC引腳的電壓是否小于非端接電壓。因此，可以檢測宿側(cè)設備22是否已經(jīng)連接至源側(cè)設備12。

此外，ID芯片37連接至CC線路。ID芯片37是當被饋送電力時向源側(cè)設備12通知USB電纜30的電流容量的通知單元。通過CC線路將ID芯片37中存儲的關于電纜的規(guī)范信息作為供應商定義的消息連同指示序列開始的分組開始(SOP’)分組一起傳輸?shù)皆磦?cè)設備12。

由源側(cè)設備12識別SOP’分組。將USB電纜30的特性作為供應商定義的消息報告至源側(cè)設備12。源側(cè)設備12根據(jù)關于電纜的規(guī)范信息參考可以由USB電纜30支持的電流容量，以及向宿側(cè)設備22供應在與宿側(cè)設備22的PD通信中確定的電力。因此，可以避免USB電纜30發(fā)熱。

圖11是用于描述作為圖8所示的電力饋送系統(tǒng)100的端口配置線路33的CC線路上的通信協(xié)議的圖示。如圖11所示，在電力饋送系統(tǒng)100中，在CC線路33上串行地傳輸供應商定義的消息和消息。

供應商定義的消息使供應商能夠交換除了由規(guī)范定義的信息以外的信息。在前面提到的USB C型電纜中，除了遵循USBPD標準的USBPD設備(諸如，USB主機、USB集線器、外圍設備、電池充電器、電纜和插線板(outlet))之間通過CC線路的PD通信以外，也執(zhí)行通過數(shù)據(jù)線路的USB數(shù)據(jù)通信。

通過使用供應商定義的消息按照新通信協(xié)議執(zhí)行PD通信，可以擴展關于特定于供應商的電力傳送的規(guī)范。此外，在該實施例中，如將在稍后描述的，通過CC線路將關于USBPD設備的安全信息作為供應商定義的消息傳輸。

除供應商定義的消息以外的通信協(xié)議是已經(jīng)被常規(guī)使用的協(xié)議。供應商定義的消息和消息各自作為電信號傳輸。電信號由具有兩個值的二進制信號表示。例如每五位劃分二進制信號以及該二進制信號成為一個符號。

分組包括供應商定義的消息或者作為凈負荷的消息。此外，在USB電力傳送通信的分組格式中，SOP*分組被添加至分組的頂部。SOP*分組是SOP分組、SOP’分組和SOP”分組中的一個。

SOP分組是指定源側(cè)設備12與宿側(cè)設備22之間的通信開始的代碼。SOP’分組是指定源側(cè)設備12與USB電纜30的插頭31之間的通信開始的代碼。SOP”分組是指定源側(cè)設備12與USB電纜30的插頭32之間的通信開始的代碼。由插頭32對SOP”分組的響應是可選項以及可以不添加SOP”分組。

如上所述，當關于USB電纜30的規(guī)范信息作為供應商定義的消息傳輸時，SOP’分組被添加至供應商定義的消息。在分組的幀的最后部分處，傳輸用于錯誤檢測的循環(huán)冗余校驗(CRC)和指示分組結(jié)束的分組結(jié)束(EOP)。消息包括例如16位報頭和32位對象(對象0至對象7)。此外，供應商定義的消息包括例如報頭、供應商定義的消息報頭和供應商定義的對象(VDO 0至VDO 5)。

如上所述，USBPD設備基于關于電纜的規(guī)范信息參考電纜的電流容量以及供應電力。然而，當通過反匯編等等復制電纜的ID芯片上的信息時，即使電纜實際上沒有足夠的容量，電纜也可以表現(xiàn)得好像它具有足夠的電流容量一樣，以及超過電流容量的電力可能被供應至電纜。

鑒于上述討論，在下面描述的第一至第三實施例中，在由USBPD設備形成的電力饋送系統(tǒng)中實現(xiàn)安全基礎結(jié)構(gòu)以確保遵循USBPD標準的設備之間的更安全的連接。關于構(gòu)成電力饋送系統(tǒng)的USBPD設備的安全信息作為供應商定義的消息進行傳輸。

第一實施例

參考圖1和圖2，將對根據(jù)第一實施例的電力饋送系統(tǒng)1進行描述。圖1是示出根據(jù)第一實施例的電力饋送系統(tǒng)1的配置的圖示。圖2是示出在圖1所示的電力饋送系統(tǒng)中使用的USB電纜30的配置的圖示。

如圖1所示，電力饋送系統(tǒng)1包括主機10、USB設備20和USB電纜30。在根據(jù)第一實施例的電力饋送系統(tǒng)1中，USB設備20通過USB電纜30從主機10接收電力。即，主機10是源側(cè)設備以及USB設備20是宿側(cè)設備。電力饋送系統(tǒng)1是由主機10認證USB電纜30的示例。相應地，在圖1所示的示例中，主機10是認證設備以及USB電纜30是由主機10認證的保護設備。

主機10包括插座11、USBPD控制器13和認證器控制器14。USBPD控制器13和認證器控制器14可以形成在一個芯片中或者可以形成在分開的芯片中。USB設備20包括插座21和USBPD控制器23。USB電纜30包括插頭31和32以及安全控制器38。在作為源側(cè)設備的主機10中提供認證器控制器14，以及在構(gòu)成電力傳送系統(tǒng)的USB電纜30中提供安全控制器38。

USBPD控制器13和USBPD控制器23通過USB電纜30的CC線路彼此連接。USBPD控制器13和USBPD控制器23使用CC線路執(zhí)行PD通信以設置從主機10供應的電力。此外，安全控制器38連接至USB電纜30中的CC線路。

如圖2所示，USB電纜30是E標記的電纜以及包括存儲關于USB電纜30的規(guī)范信息的ID芯片39。在ID芯片39中提供安全控制器38。由于ID芯片39的連接與圖10所示的ID芯片37的連接相似，因此將省略對其的詳細描述。ID芯片39中存儲的關于USB電纜30的規(guī)范信息通過CC線路傳輸?shù)皆磦?cè)設備12。源側(cè)設備12基于關于USB電纜30的規(guī)范信息參考可以由電纜支持的電流容量，以及設置要供應的電力的電流值。

此外，源側(cè)設備中提供的USBPD控制器13通過CC線路從USBPD控制器23接收電壓選擇信號以選擇按照USBPD標準設置的多個電力供應電壓中的一個，該USBPD控制器23是宿側(cè)設備。主機10(源側(cè)設備)基于電壓選擇信號選擇多個電力供應電壓中的一個，以及通過電力供應線路VBUS輸出已經(jīng)選擇的電壓。主機10(源側(cè)設備)向USB電纜30發(fā)送已經(jīng)基于關于USB電纜30的規(guī)范信息和電壓選擇信號設置的電壓。關于USB電纜30的規(guī)范信息和電壓選擇信號包括在PD通信中。即，USBPD控制器13、USBPD控制器23和ID芯片39執(zhí)行PD通信，該PD通信確定要從主機10供應至USB設備20的電力。

當認證器控制器14成功地認證了USB電纜30時，主機10通過USB電纜30向USB設備20供應在PD通信中確立的電力。因此，可以在遵循USBPD標準的電力饋送系統(tǒng)1中的USBPD設備之間確保更安全的連接。稍后將對由認證器控制器14進行的USB電纜30的認證過程進行描述。

圖3是用于描述電力饋送系統(tǒng)1的端口配置線路上的通信協(xié)議的圖示。如圖3所示，在電力饋送系統(tǒng)1中，使用供應商定義的消息實施認證數(shù)據(jù)通信。通過CC線路將USB電纜30的安全信息(認證數(shù)據(jù)0至認證數(shù)據(jù)5)作為供應商定義的消息傳輸至主機10。

參考圖4和圖5，將對根據(jù)第一實施例的電力饋送控制方法進行描述。圖4是用于描述根據(jù)第一實施例的電力饋送控制方法的流程圖。圖5是用于描述圖4的步驟S2中的認證過程的圖示。

當主機10和USB設備20通過USB電纜30彼此連接時，首先，如圖4所示，檢測源側(cè)設備和宿側(cè)設備(步驟S1)。當USB電纜30插入到主機10的插座11和USB設備20的插座21中時，在CC引腳中出現(xiàn)由嵌在主機10和USB設備20中的上拉電阻器或者下拉電阻器分壓的電壓值。通過監(jiān)測該電壓值，可以檢測源側(cè)設備和宿側(cè)設備。在第一實施例中，主機10是源側(cè)設備以及USB設備20是宿側(cè)設備。

在此之后，將關于USB電纜30的安全信息從安全控制器38傳輸至認證器控制器14。隨后執(zhí)行使用該安全信息進行的USB電纜30的認證(步驟S2)。在根據(jù)第一實施例的電力饋送系統(tǒng)1中，公共密鑰基礎結(jié)構(gòu)(PKI)用作安全基礎結(jié)構(gòu)的一個示例。公共密鑰基礎結(jié)構(gòu)是用于確立USB設備對的可靠性的方法中的一種。在該示例中，主機10和USB電纜30是要確立可靠性的一對。

如圖5所示，在圖4的步驟S2中，執(zhí)行使用公共密鑰加密系統(tǒng)進行的認證過程。在公共密鑰加密系統(tǒng)中，使用包括私有密鑰和公共密鑰的密鑰對對信息進行加密和解密。圖5的左側(cè)示出了主機10的認證器控制器14中的處理，以及圖5的右側(cè)示出了USB電纜30的安全控制器38中的處理。在圖5中在主機10中的處理與USB電纜30中的處理之間，示出了主機10與USB電纜30之間執(zhí)行的認證數(shù)據(jù)通信(ADC)。認證器控制器14和安全控制器38通過CC線路彼此電連接，以及可以在認證過程期間交換數(shù)字信息。

安全控制器38存儲唯一的設備證書以及包括私有密鑰和公共密鑰的密鑰對。安全控制器38的私有密鑰由USB電纜30秘密地管理，該USB電纜30是私有密鑰的所有者。安全控制器38的公共密鑰被分配至主機10，該主機10是通信伙伴。在認證過程中，首先，(1)認證器控制器14向安全控制器38請求證書。

在此之后，響應于來自認證器控制器14的請求，(2)將證書發(fā)送回認證器控制器14。在第一實施例中，將包括公共密鑰的設備證書作為證書發(fā)送回去。設備證書是用以確定用于認證USB電纜30的公共密鑰的標識信息。主機10可以存儲連接至主機10的USBPD設備的公共密鑰列表，以及可以根據(jù)傳輸?shù)脑O備證書從公共密鑰列表選擇連接至主機10的USBPD設備的公共密鑰。

主機10包括由證書機構(gòu)(CA)頒發(fā)的路由證書。(3)主機10隨后使用路由證書確認來自USB電纜30的證書。主機10隨后使用證書中包括的公共密鑰對隨機數(shù)進行加密。在該示例中，主機10通過RSA加密系統(tǒng)使用公共密鑰對隨機數(shù)進行加密，以及生成質(zhì)詢數(shù)據(jù)，該RSA加密系統(tǒng)是公共密鑰加密系統(tǒng)中的一種。該質(zhì)詢數(shù)據(jù)是用以證明USB電纜30具有與設備證書相關聯(lián)的真實私有密鑰的數(shù)據(jù)。(4)該質(zhì)詢數(shù)據(jù)隨后被傳輸至安全控制器38。此外，認證器控制器14對質(zhì)詢數(shù)據(jù)進行加密以及使用SHA生成摘要，該SHA是哈希函數(shù)中的一種。

安全控制器38使用安全控制器38保存的私有密鑰對質(zhì)詢數(shù)據(jù)進行解密，使用SHA(哈希函數(shù)中的一種)生成摘要以及(5)隨后將摘要作為響應數(shù)據(jù)發(fā)送回去。認證器控制器14將由認證器控制器14生成的摘要與認證器控制器14已經(jīng)接收的響應數(shù)據(jù)進行比較以及(6)隨后執(zhí)行質(zhì)詢數(shù)據(jù)的驗證。當由認證器控制器14生成的摘要與認證器控制器14已經(jīng)接收的響應數(shù)據(jù)一致時，由于USB電纜30的功能和質(zhì)量是可靠的，因此USB電纜30被認證。另一方面，當由認證器控制器14生成的摘要與認證器控制器14已經(jīng)接收的響應數(shù)據(jù)不一致時，由于USB電纜30不可靠，因此USB電纜30未被認證。如上所述，在第一實施例中，主機10能夠在質(zhì)詢和響應系統(tǒng)中認證USB電纜30。

當認證在圖4中的步驟S2中已經(jīng)失敗(否)時，已經(jīng)連接的USB電纜是未經(jīng)認證的USBPD設備(諸如，偽造的USB電纜)。在該情況下，通過USB電纜向宿設備供應按照USBPD標準的規(guī)范定義的指定電壓/電流的電力(步驟S9)。主機10向USB電纜30供應例如具有電壓5V/電流500mA的電力。

另一方面，當已經(jīng)在步驟S2中成功執(zhí)行了認證(是)時，已經(jīng)連接至主機10的USB電纜是可靠的USBPD設備。在此之后，確定USB電纜30是否是E標記的電纜(步驟S3)。

在步驟S3中，當連接至主機10的USB電纜不是E標記的電纜(否)時，USB電纜不與由E標記的電纜支持的3A/5A的額定電流相對應。在該情況下，通過USB電纜向宿設備供應按照USBPD標準的規(guī)范定義的指定電壓/電流的電力(步驟S9)。

在步驟S3中，當連接至主機10的USB電纜是E標記的電纜(是)時，確定USB電纜30的電流容量是3A還是5A(步驟S4)。在步驟S4中，當USB電纜30的電流容量是5A時，過程轉(zhuǎn)到步驟S5，以及當USB電纜30的電流容量是3A時，過程轉(zhuǎn)到步驟S7。

在步驟S5中，執(zhí)行電力傳送通信以及供應根據(jù)電力傳送通信的結(jié)果的最大電流5A和電力供應電壓(5V至20V)的電力(步驟S6)。以類似方式，在步驟S7中，供應根據(jù)電力傳送通信的結(jié)果的最大電流3A和電力供應電壓(5V至20V)的電力(步驟S8)。如上所述，當已經(jīng)成功認證了USB電纜30時，向USB設備20供應在USBPD控制器13與USBPD控制器23之間的PD通信中確立的電流/電壓的電力。

如上所述，在根據(jù)第一實施例的電力饋送系統(tǒng)1中，僅在已經(jīng)成功認證了USB電纜30時，才向USB電纜30發(fā)送PD通信中確立的電壓。已經(jīng)被認證的USB電纜30能夠應付由USBPD標準定義的功率范圍(例如，10W至100W)，以USB電纜的電流容量作為上限。因此，即使在PD通信中選擇了20V/5A的高電力，也可以向USB設備20安全地供應電力而不會由于過熱發(fā)生USB電纜30的斷開。

盡管上面已經(jīng)示出了主機10是源側(cè)設備以及USB設備20是宿側(cè)設備的示例，但是本發(fā)明不限于該示例。例如，主機、集線器、電池充電器、插線板等等可以是源側(cè)設備。此外，外圍設備、集線器等等可以是宿側(cè)設備。宿側(cè)設備和電纜可以包括存儲唯一的設備證書和密鑰對的安全控制器，以及源側(cè)設備可以包括認證器控制器。包括安全控制器的電纜和宿側(cè)設備由源側(cè)設備中提供的認證器控制器來認證。

通常，在源側(cè)設備和宿側(cè)設備兩者上安裝的電力傳送控制器之間執(zhí)行通信之后，在沒有認證宿側(cè)設備的情況下，基于從宿側(cè)設備傳輸?shù)碾妷哼x擇信號確定從源設備供應的電流/電壓，以及電流/電壓被供應給宿設備。因此不可能知道由電纜保存的電纜規(guī)范信息是否可靠，以及因此不可能知道電纜是否肯定地與由宿側(cè)設備進行的PD通信中確立的電力相對應。另一方面，在第一實施例中，當源側(cè)設備已經(jīng)成功地認證了電纜時，基于可靠的電纜規(guī)范信息供應PD通信中確立的電力。因此，根據(jù)第一實施例，可以在遵循USBPD標準的設備之間更安全地執(zhí)行電力饋送。

在圖1所示的示例中，主機10(源側(cè)設備)提供有認證器控制器，以及源側(cè)設備認證USB電纜?？梢圆辉谠磦?cè)設備中提供認證器控制器，以及作為替代可以在USB設備20(宿側(cè)設備)中提供認證器控制器，以及宿側(cè)設備可以認證USB電纜。

第二實施例

參考圖6，將對根據(jù)第二實施例的電力饋送系統(tǒng)1A進行描述。圖6是示出根據(jù)第二實施例的電力饋送系統(tǒng)1A的配置的圖示。電力饋送系統(tǒng)1A包括主機10、USB設備20A和USB電纜30。第二實施例與第一實施例不同在于：在第二實施例中，在USB設備20A中提供安全控制器24。

在第一實施例中，其上安裝有安全控制器38的保護設備僅是USB電纜30。另一方面，在第二實施例中，還在通過USB電纜30連接至主機10(認證設備)的USB設備20A中提供安全控制器24。即，電力饋送系統(tǒng)1A包括兩個保護設備。USBPD控制器23和安全控制器24可以形成在一個芯片中或者可以形成在分開的芯片中。

安全控制器24保存關于USB設備20A的安全信息。在第二實施例中，通過CC線路將關于USB電纜30的安全信息和關于USB設備20A的安全信息作為供應商定義的消息串行地傳輸至認證器控制器14。在認證器控制器14使用安全信息認證了USB電纜30之后，認證器控制器14認證USB設備20A。

當認證器控制器14成功地認證了USB電纜30和USB設備20A時，主機10通過USB電纜30向USB設備20A供應PD通信中確立的電力。因此，可以在遵循USBPD標準的電力饋送系統(tǒng)1中的USBPD設備之間確保更安全的連接。

與第一實施例中描述的USB電纜30的認證過程類似，在USB設備20A的認證過程中也使用公共密鑰加密系統(tǒng)。唯一的設備證書和包括私有密鑰和公共密鑰的密鑰對存儲于安全控制器24中。安全控制器24的私有密鑰由USB設備20A秘密地管理，該USB設備20A是私有密鑰的所有者。安全控制器24的公共密鑰被分配至主機10，該主機10是連接伙伴。

在第二實施例中，與參考圖5描述的認證過程類似，主機10能夠在質(zhì)詢和響應系統(tǒng)中認證USB電纜30和USB設備20A。如上所述，通過認證USB電纜30和USB設備20A兩者，可以確立具有更高可靠性的連接，以及還可以增強電力饋送的安全級別。

盡管在圖6所示的示例中，包括認證器控制器14的主機10是源側(cè)設備，以及USB設備20A是宿側(cè)設備，但是當使電力饋送方向反向時，包括認證器控制器14的宿側(cè)設備(主機10)可以認證源側(cè)設備(USB設備20A)，并且因此USB設備20A變成源側(cè)設備而主機10變成宿側(cè)設備。

此外，盡管圖6中示出了僅在主機10中提供認證器控制器14的示例，但是主機10可以包括安全控制器代替認證器控制器14，以及可以在USB設備20A中提供認證器控制器。在該情況下，USB設備20A(宿側(cè)設備)可以認證USB電纜以及主機10(源側(cè)設備)。

此外，盡管有兩個保護設備(圖6所示的示例中的USB電纜30和USB設備20A)，但是可以有多于兩個保護設備。此外，可以串行地(可以在認證電纜之后認證USB設備20A)或者并行地(可以同時認證USB電纜30和USB設備20A)認證兩個保護設備(USB電纜30和USB設備20A)。

第三實施例

參考圖7，將對根據(jù)第三實施例的電力饋送系統(tǒng)1B進行描述。圖7是示出根據(jù)第三實施例的電力饋送系統(tǒng)1B的配置的圖示。如圖7所示，電力饋送系統(tǒng)1B包括主機10B、USB設備20B和USB電纜30。

主機10B包括認證器控制器14和安全控制器15。USB設備20B包括安全控制器24和認證器控制器25。在第三實施例中，主機10B和USB設備20B兩者可以是認證設備或者保護設備。

即，電力饋送系統(tǒng)1B可以具有第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)，在第一狀態(tài)中，主機10B是源側(cè)設備以及USB設備20B是宿側(cè)設備，在第二狀態(tài)中，主機10B是宿側(cè)設備以及USB設備20B是源側(cè)設備。在第一狀態(tài)中，主機10B認證USB設備20B。另一方面，在第二狀態(tài)中，USB設備20B認證主機10B。

安全控制器15保存關于主機10B的安全信息。當USB設備20B認證主機10B時，通過CC線路將關于USB電纜30的安全信息和關于主機10B的安全信息作為供應商定義的消息串行地傳輸至安全控制器24。在認證器控制器25使用安全信息認證了USB電纜30之后，主機10B被認證。

當由認證器控制器25接連地認證了USB電纜30和主機10B時，USB設備20B通過USB電纜30向主機10B供應PD通信中確立的電力。如上所述，在電力饋送系統(tǒng)1B中，可以實現(xiàn)USBPD設備之間的互相認證，借此可以確立具有更高可靠性的連接，以及還可以增強電力饋送的安全級別。

在第三實施例中，當主機10B和USB設備20B彼此連接時，確定主機10B和USB設備20B中的哪一個是源側(cè)設備或者宿側(cè)設備。在第三實施例中，主機10B是源側(cè)設備以及USB設備20B是宿側(cè)設備。

作為源側(cè)設備的USBPD設備是認證設備。在圖7所示的示例中，作為源側(cè)設備的主機10B變成認證設備以及作為宿側(cè)設備的USB設備20B變成保護設備。在該情況下，電力饋送系統(tǒng)1B處于第一狀態(tài)中以及主機10B認證USB設備20B。關于認證過程，可以采用與第一實施例中的方法類似的方法。

如上所述，根據(jù)第三實施例，可以取決于通信伙伴使形成電力饋送系統(tǒng)的USBPD設備在認證設備與保護設備之間切換。因此，形成電力饋送系統(tǒng)的USBPD設備能夠取決于通信伙伴靈活地執(zhí)行認證。

盡管已經(jīng)在圖7中示出了主機10B和USB設備20B彼此連接的示例，但是本發(fā)明不限于該示例。例如，USB主機、USB集線器、電池充電器、插線板等等可以變成源側(cè)設備。此外，外圍設備、USB集線器等等可以變成宿側(cè)設備。源側(cè)設備、宿側(cè)設備和電纜中的每一個可以包括認證器控制器和安全控制器兩者。

認證方法不限于上面描述的公共密鑰加密系統(tǒng)，以及可以采用基于加密的另一個認證方法。例如可以采用公用密鑰加密系統(tǒng)、混合加密系統(tǒng)等等代替上面描述的公共密鑰加密系統(tǒng)。

此外，盡管已經(jīng)在上面的實施例中描述了使用USB電纜連接USBPD設備的示例，但是可以直接地連接USBPD設備的USB端子。在該情況下，兩個USBPD設備可以包括認證器控制器和安全控制器。當源側(cè)設備和宿側(cè)設備中的一個執(zhí)行對源側(cè)設備和宿側(cè)設備中的另一個的認證以及已經(jīng)成功執(zhí)行了認證時，可以從源側(cè)設備向宿側(cè)設備供應PD通信中確立的電力。

此外，盡管已經(jīng)在上面的實施例中描述了源側(cè)設備認證USB電纜和宿側(cè)設備的示例，但是在宿側(cè)設備認證了USB電纜和源側(cè)設備之后，源側(cè)設備可以通過USB電纜向宿側(cè)設備供應PD通信中確立的電力。替換地，在源側(cè)設備認證了USB電纜和宿側(cè)設備之后，宿側(cè)設備可以認證源側(cè)設備。

此外，安全控制器可以保存在安全信息被泄露的情況下使安全信息無效的撤銷信息。通過向認證器控制器傳輸撤銷信息，可以防止認證器控制器認證包括撤銷信息的USBPD設備。根據(jù)該配置，即使已經(jīng)泄露的安全信息被非法復制并且制造劣質(zhì)仿造設備時，也不向該仿造設備供應PD通信中確立的電力。因此，可以進一步提高USBPD設備的連接的安全級別。

可以如下列補充說明所示來表示根據(jù)各實施例的電力饋送控制方法。

(補充說明1)

一種選擇多個電力供應電壓中的一個以及通過USB接口執(zhí)行電力饋送操作的電力饋送控制方法，該電力饋送控制方法包括：

向第二設備傳輸關于第一設備的第一安全信息；

使用第一安全信息在第二設備中認證第一設備；以及

當已經(jīng)成功執(zhí)行了認證時，基于選擇多個電力供應電壓中的一個的電壓選擇信號從第二設備向第一設備饋送電力。

(補充說明2)

根據(jù)補充說明1所述的電力饋送控制方法，其中：

第一設備是在電力饋送操作期間向第二設備通知電流容量的電纜，以及

第二設備參考電流容量以及基于電壓選擇信號饋送電力。

(補充說明3)

根據(jù)補充說明2所述的電力饋送控制方法，其中：

第二設備和通過電纜連接至第二設備的第三設備通過設置線路執(zhí)行包括供應電壓選擇信號的電力傳送通信，以及

第二設備參考電流容量以及向第三設備供應電力。

(補充說明4)

根據(jù)補充說明3所述的電力饋送控制方法，包括：

通過設置線路向第二設備傳輸關于第三設備的第二安全信息；

由第二設備使用第二安全信息認證第三設備；以及

當已經(jīng)成功認證了電纜和第三設備時，通過電纜從第二設備向第三設備供應在電力傳送通信中確立的電力。

(補充說明5)

根據(jù)補充說明4所述的電力饋送控制方法，包括：

通過設置線路向第三設備傳輸關于第二設備的第三安全信息；

由第三設備使用通過設置線路接收的第一安全信息認證電纜，以及使用第三安全信息認證第二設備；以及

當已經(jīng)成功認證了電纜和第二設備時，通過電纜從第三設備向第二設備供應在電力傳送通信中確立的電力。

(補充說明6)

根據(jù)補充說明5所述的電力饋送控制方法，包括：

當?shù)诙O備和第三設備彼此連接時，確定第二設備和第三設備中的哪一個是供應電力供應電壓的設備，以及哪一個是接收電力供應電壓的設備；以及

由供應電力供應電壓的設備認證接收電力供應電壓的設備，以及當已經(jīng)成功執(zhí)行了認證時向接收電力供應電壓的設備供應在電力傳送通信中確立的電力。

(補充說明7)

根據(jù)補充說明1所述的電力饋送控制方法，其中：

第一安全信息是包括公共密鑰認證系統(tǒng)中的公共密鑰和私有密鑰的密鑰對，以及

第二設備使用公共密鑰通過質(zhì)詢和響應系統(tǒng)認證第一設備。

(補充說明8)

根據(jù)補充說明1所述的電力饋送控制方法，其中，當認證失敗時，從第二設備向第一設備供應預定的電力供應電壓。

盡管已經(jīng)基于實施例具體地描述了由本發(fā)明人實現(xiàn)的本發(fā)明，但是，不用說，本發(fā)明不限于上面陳述的實施例以及可以在不背離本發(fā)明精神的情況下以各種方式變化。

可以如本領域普通技術人員期望的組合上面的實施例。

盡管已經(jīng)關于若干實施例描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員將認識到，可以用在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改實施本發(fā)明，并且本發(fā)明不限于上面描述的示例。

此外，權(quán)利要求的范圍不受上面描述的實施例限制。

此外，注意，申請人旨在包括所有權(quán)利要求元素的等同物，即使稍后在審查期間進行修改。