BR102019007019A2 - Dispositivo para carregamento controlado e operação de veículos elétricos como unidades armazenadoras de energias despacháveis - Google Patents

Abstract

o pedido de patente descreve um dispositivo que permite o controle do fluxo de energia entre veículos elétricos e a rede elétrica. dessa forma, os veículos elétricos podem assumir três modos de operação: carregamento, gerando e standby. no modo de carregamento o veículo é observado pelo sistema elétrico como uma carga. para o modo gerando, o veículo é visto pelo sistema elétrico como uma unidade armazenadora de energia despachável. enquanto no modo standby, o veículo se encontra desconectado do sistema. o dispositivo permite a comunicação entre o veículo elétrico, o proprietário e a concessionária. por meio do hardware desenvolvido é possível executar softwares, onde o proprietário pode estabelecer os limites máximo e mínimo de carregamento, monitorar e ajustar os parâmetros de forma local e remota, e escolher se deseja fornecer a energia do seu veículo para auxiliar o sistema elétrico. por meio do hardware desenvolvido também é possível executar softwares, onde a concessionária monitora e ajusta os parâmetros do veículo de forma remota e executa o controle das potências de carregamento e descarregamento de cada veículo conectado à rede elétrica.

Description

DISPOSITIVO PARA CARREGAMENTO CONTROLADO E OPERAÇÃO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS COMO UNIDADES ARMAZENADORAS DE ENERGIAS DESPACHÁVEIS

[001] O pedido de patente aqui proposto descreve um dispositivo que permite o controle da direção do fluxo de energia entre veículos elétricos e o sistema elétrico. O dispositivo consiste em um hardware que permite a implementação de softwares para executar estes tipos de operação.

[002] Atualmente, o veículo elétrico (VE) é considerado uma carga para o sistema elétrico, uma vez que este é conectado à rede para ser abastecido. O dispositivo desenvolvido é associado ao veículo para controle, medição, proteção, atuação, comunicação com o agente operador do sistema e gerenciamento de configurações pelo proprietário. O veículo elétrico passa a ter três modos de operação: carregando, gerando e standby. Quando opera no modo carregando, o veículo é visto pelo sistema como uma carga, quando opera no modo gerando, é visto como uma unidade armazenadora de energia despachável e quando opera no modo standby, o veículo se encontra desconectado do sistema.

[003] A proposta deste dispositivo é focada nos dois primeiros modos de operação. Assim, quando os veículos se encontram no modo carregando, uma política sistêmica de carregamento de veículos elétricos é implementada, de forma que todos sejam abastecidos. Para este fim, violações dos limites de carregamento são respeitadas, permitindo que o sistema opere em condições seguras.

[004] O modo gerando é onde se encontra a principal inovação proposta pelo dispositivo. O software implementado permite que o proprietário do veículo elétrico possa operar como unidade de energia despachável em condições emergenciais do sistema. Para este fim, o proprietário estabelece o montante mínimo de bateria que seu veículo pode atingir, novamente, respeitando as violações do limite de carregamento. Assim, o proprietário tem autonomia para que seu veículo seja chaveado a seu modo.

[005] O cenário acima ainda não faz parte do cotidiano de consumidores e proprietários de veículos elétricos. No entanto, nos últimos anos, o sistema elétrico de potência passou por muitas mudanças, trazendo uma série de desafios relacionados a controle, monitoramento e gerenciamento da rede elétrica. Destas modificações, a inserção de veículos elétricos na rede, observada em alguns países pelo mundo, apresenta grande destaque.

[006] O sistema elétrico de potência atual não possui estrutura para receber os veículos elétricos em larga escala, tornando-se necessária uma nova abordagem para o gerenciamento da rede, de forma que a mesma possa operar em condições satisfatórias. Assim, a política de carregamento de veículos deve contemplar a inserção de uma grande massa de veículos em condição de carregamento, sem que isso traga problemas à rede. A metodologia descrita acima aborda este problema para uma grande quantidade de veículos no modo carregando, de forma que as condições operativas respeitem os limites do sistema.

[007] Uma outra mudança significativa do sistema que pode ser citada foi a implementação de geração distribuída, que consiste na inserção de turbinas eólicas e painéis solares ao longo do sistema. Após esse advento, o fluxo de potência do sistema deixou de ser unidirecional e passou a ser bidirecional. Dependendo do montante de energia gerada por essas fontes, diante de situações emergenciais, estas redes podem atuar de forma autônoma. Caso o montante gerado não seja o suficiente para suprir todas as cargas, é possível implementar uma política de classificação de prioridades de cargas, de forma que as mais prioritárias possam ser supridas. Este cenário é ideal para a consideração dos carros elétricos em modo gerando. Um sistema que possui tecnologias de geração distribuída e altos níveis de comunicação, é denominado Smart Grid.

[008] O documento de patente GB2481946 (A) intitulado "Electric vehicle power management systems" descreve estratégias de controle, gerenciamento e otimização para a operação de veículos elétricos sob a perspectiva de auxílio a rede elétrica. Entretanto, não apresenta uma estrutura de hardware (dispositivo) para a execução de tais ações.

[009] O documento de patente CN102205800A intitulado ‘‘intelligent battery management system of electric car" aborda questões relacionadas ao controle dav bateria presente nos veículos elétricos. Já o documento de patente CN104512494 (A) intitulado "Electric vehicle and management method thereof exibe um sistema de gerenciamento de veículos elétricos que recebe comandos e autenticação remota por dispositivos portáteis. Porém, ambas as reivindicações não apresentam sistemas para execução do carregamento de veículos elétricos de maneira controlada, bem como sua operação como unidades geradoras despacháveis, considerando critérios técnicos para a manutenção da operação da rede elétrica em níveis satisfatórios.

[010] O pedido de patente EP3144176 intitulado "System for controlling and managing the charging of electric vehicles” e o documento de patente US20100017249 (A1) intitulado "Systems and methods for electric vehicle charging and power management" apresentam sistemas dedicados ao controle e gerenciamento do processo de carregamento de veículos elétricos. Todavia, não consideram a possibilidade de operação dos veículos elétricos como unidades armazenadoras de energia despacháveis.

[011] O documento de patente BR1020120276186 intitulado "Sistemas inteligentes de gerenciamento de energia para veículos elétrico e elétrico-híbrido com conexão bidirecional, sistema inteligente de gerenciamento de energia para um gerador de energia, método para gerenciar energia em um sistema inteligente de gerenciamento de energia e método para controlar o funcionamento de um gerador de energia" descreve sistemas inteligentes de gerenciamento de energia para veículos elétricos e elétrico-híbridos com conexão bidirecional. Contudo, este sistema não permite que as concessionárias de energia, ou outros agentes operadores do sistema elétrico, gerenciem os processos de carregamento e despacho das unidades veículo elétrico com base em aspectos técnicos do sistema elétrico para a manutenção da operação da rede elétrica em condições satisfatórias, e auxilio ao suprimento de microrredes ou smart grids em operação isolada à rede principal.

[012] O documento de patente WO2013019989 (A2) intitulado ‘‘lntelligent electric vehicle charging system" descreve um sistema inteligente de controle para o carregamento de veículos elétricos, e também permite o fornecimento de energia pelos veículos para a rede elétrica. Entretanto, o sistema descrito é limitado a operação na rede elétrica em configuração tradicional, não sendo capaz de fornecer a energia armazenada nos veículos elétricos para microrredes ou smart grids em modo de operação ilhado à rede principal, bem como auxiliar o sistema durante situações de restauração definidas como blackstart, nas quais não há alimentação proveniente de outras fontes geradoras.

[013] Como solução das limitações do estado da técnica supracitadas, a presente invenção exibe um dispositivo que permite o controle da direção do fluxo de energia entre veículos elétricos e o sistema elétrico em seus diversos modos e configurações operativas. O dispositivo consiste em um hardware que permite a implementação de softwares associados a um conjunto genérico de carregador bidirecional e unidade veículo elétrico. O dispositivo desenvolvido habilita a configuração de controle, medição, proteção, atuação e comunicação do conjunto carregador-veículo elétrico de maneira local e remota, seja pelo proprietário da unidade e pela concessionaria de energia, ou por outro agente operador do sistema, executando subsequentemente as ações de carregamento controlado e fornecimento de energia elétrica pela operação dos veículos elétricos como unidades armazenadoras de energia despacháveis. Deste modo, o veículo elétrico deixa de ser considerado apenas um elemento passivo do sistema elétrico e passa a assumir três possíveis modos de operação: carregando, gerando e standby.

[014] Para viabilizar tais soluções foram projetados e operacionalizados equipamentos eletroeletrônicos que intercambiam fluxos de potência e de informações. Para este fim, foi desenvolvido um protótipo eletrônico que consiste em uma caixa com plug de tomada na lateral e display e teclado na parte superior. Na parte interna da caixa, se encontram contator monopolar, fonte AC/DC, placa eletrônica, relé, transmissor/receptor e LED's. Sua operação disponibiliza ao proprietário do veículo a comunicação com o Centro de Controle. O proprietário é também um parceiro da concessionária através de um contrato já assinado. Através desse, o proprietário define se quer atuar como gerador em situação de emergência, o quanto quer gerar, i.e., o nível mínimo de carga que ele permite o veículo a chegar, e o quanto receberá por isso. Este projeto assumiu de forma aleatória esta variável, pois não é objeto da patente a análise de mercado. O dispositivo eletrônico informa ao proprietário, em tempo real, o modo de operação através do LED's (Se está carregando, gerando ou em standby), o nível de carga e o carregamento do veículo através do display.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[015] A Figura 1 mostra uma vista frontal do dispositivo proposto.

[016] A Figura 2 mostra detalhes da parte interna do dispositivo proposto.

[017] A Figura 3 mostra uma vista isometrica do dispositivo proposto com abertura da parte superior.

[018] A Figura 4 mostra de maneira genérica a comunicação do dispositivo proposto com outros dispositivos usando wireless.

[019] A Figura 5 mostra o diagrama do sistema elétrico teste utilizado para validar o dispositivo proposto.

[020] A Figura 6 mostra de maneira detalhada o sistema teste, identificando a parcela do sistema relativa a uma microrrede, o respectivo ponto de conexão ao sistema de uma residência com o dispositivo proposto e uma veículo elétrico.

[024] A Figura 07 mostra a estado de carregamento do veículo elétrico conectado ao dispositivo desenvolvido para o cenário operativo descrito pelo Exemplo 1.

[025] A Figura 08 mostra os respectivos modos operativos do veículo elétrico conectado ao dispositivo desenvolvido para o cenário operativo descrito pelo Exemplo 1.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[026] O dispositivo desenvolvido consiste em uma caixa (1), com plug de conexão (2) na lateral direita para carregamento e comunicação do dispositivo com o conjunto carregador/VE, e um display (3), teclado (4), acrílico (5) e três LEDs indicativos (6) na parte superior (Figura 1). Dentro da caixa se encontram os componentes: fonte AC/DC (7), placa eletrônica com sistema embarcado (8), transmissor/receptor (9), contator monopolar (10) (Figura 2) e furo na lateral esquerda para entrada de cabeamento para conexão com a rede elétrica (11) (Figura 3).

[027] Ligando o dispositivo através entrada de cabeamento para conexão com a rede elétrica (11) a fonte AC/DC (7) converte a tensão de AC para DC, energizando a placa eletrônica com sistema embarcado (8) e possibilitando a alimentação e comunicação através do plug de conexão (2) com o conjunto carregador/VE. Através da placa, um software implementado na mesma, é executado para controle, monitoramento, comunicação e entrada de parâmetros, sendo ela responsável pelo envio de sinal ao contator monopolar (6). Através do teclado (4), o proprietário do veículo pode parametrizar o conjunto veículo elétrico/carregador e definir condições preferenciais como se deseja que seu veículo opere como gerador em situações emergenciais da rede e estabelecer o limite mínimo de carga que permite seu veículo atingir. O transmissor/receptor (9) é usado para comunicação com o dispositivo móvel do proprietário para parametrização e monitoramento, e com a central de controle do sistema, enviando os dados pertinentes ao agente operador para tomada de decisões e recebendo parâmetros para determinação de ações de carregamento e despacho da unidade veículo elétrico.

[028] Através do display (2), o proprietário pode verificar os dados inseridos e monitorar em tempo real o estado do veículo. O proprietário também é capaz de visualizar de maneira direta o modo de operação do veículo por meio do acrílico (5), usado para a difusão da luz vinda dos LEDs (10), onde cada LED representa um modo de operação: Carregando, Gerador e Standby. Ou de maneira remota por dispositivo móvel.

[029] O dispositivo desenvolvido é uma inovação que permite ao usuário, além de carregar seu veículo elétrico, permitir sua operação como gerador. Os ganhos para a sociedade se dão em função de uma reserva de energia para condições de emergência. O proprietário do veículo, além de auxiliar a rede com sua geração emergencial, receberá da concessionária por este serviço prestado. No entanto, ele tem a liberdade de determinar o montante de participação neste processo. O dispositivo, portanto, permite que o proprietário ajuste até que nível sua bateria pode ser descarregada neste processo de geração.

[030] 1. O dispositivo deve disponibilizar duas tomadas de energia elétrica: uma para o barramento da concessionária, outra para o armazenador de energia, sendo capaz de gerenciar a conexão ou desconexão entre esses dois elementos tal como controlar a direção e intensidade do fluxo de potência entre eles.

[031] 2. O dispositivo deve disponibilizar interface de configuração para o usuário final definir, no mínimo, os seguintes parâmetros obrigatórios:

• • Nível de carga mínima do armazenador, abaixo do qual não se admite que haja fluxo de energia do armazenador de energia para o barramento da concessionária;
• • Permissão ou não da mudança de direção do fluxo de potência por comando remoto da concessionária

[032] 3. O dispositivo pode, opcionalmente, disponibilizar por interface de configuração para o usuário final, os seguintes parâmetros:

• • Nível de carga máxima do armazenador, acima do qual não se admite que haja fluxo de energia do barramento da concessionária para o armazenador de energia;
• • Potência máxima que pode fluir entre os elementos em cada sentido, para atender a limites construtivos específicos locais;
• • Direção do fluxo de energia em operação normal, podendo este ser do armazenador para a concessionária, da concessionária para o armazenador ou desconectado.

[033] 4. O dispositivo deve dispor de interface de comunicação com a concessionária, por meio da qual possibilita que:

• • A concessionária leia, no mínimo,os parâmetros obrigatórios configuráveis pelo usuário final, além do estado atual de nível de carga;
• • A concessionária altere remotamente a direção do fluxo de potência em exercício no dispositivo;
• • Sejam bloqueados comandos remotos da concessionária que desobedeçam os parâmetros obrigatórios da forma como configurados.

EXEMPLO 1

[034] Para demonstrar a funcionalidade da invenção proposta, a metodologia descrita em (RODRIGUES, YURI R. ; ZAMBRONI DE SOUZA, A.C. ; RIBEIRO, P.F. . An inclusive methodology for Plug-in electrical vehicle operation with G2V and V2G in smart microgrid environments. INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTRICAL POWER & ENERGY SYSTEMS , v. 102, p. 312-323, 2018.) foi utilizada aplicada ao sistema teste IEEE 34 barras de distribuição, sendo este descrito na Figura 4. Esta rede considera a inserção de geração renovável, capacidade de ilhamento, controles locais, entre outros fatores que permitam a operação de microrredes conectadas à rede principal e em modo ilhado. Associado a este sistema, foram consideradas 460 unidades veículo elétrico, cada uma controlada individualmente por um dispositivo dedicado proposto nesta invenção.

[035] Para demonstrar de maneira abrangente o espectro das funcionalidades da invenção proposta, o exemplo apresentado representa um cenário no qual os três estados operativos (carregamento, gerador, standby) serão ativados. Este cenário compreende um período noturno das 22h às 6h, no qual o proprietário conecta seu veículo elétrico a tomada para carregamento antes de dormir e retorna para verificar seu estado pela manhã. Ademais, o proprietário está disposto a auxiliar a rede elétrica caso se encontre em condições emergenciais.

[036] Durante este período de análise a microrrede na qual o veículo elétrico está localizado encontra-se operando inicialmente conectada à rede principal durante as 3 primeiras horas, posteriormente uma falha no sistema leva ao isolamento da microrrede durante 2 horas requisitando o auxílio dos veículos elétricos habilitados para operação em modo gerador para a manutenção do suprimento as cargas durante este período. Sendo a conexão com a rede principal reestabelecida as 3h da manhã e mantido até o final do período analisado.

[037] Primeiramente, o proprietário ao conectar seu veículo elétrico, deve executar a parametrização do dispositivo inteligente proposto neste pedido de patente. Este processo é apresentado pelas figuras 09, 10 e 11 podendo ser realizado localmente no dispositivo ou de maneira remota por dispositivo móvel.

[038] Caso não seja a primeira parametrização, o usuário poderá escolher entre as configurações preferenciais, realizar o cadastro de um novo veículo elétrico, realizar carregamento sem cadastro, alterar o modelo do carregador ou resetar o dispositivo. Contudo, caso seja a primeira parametrização, este menu não estará disponível, sendo o usuário direcionado para a etapa de determinação do carregador conectado ao dispositivo. Este processo ocorre primeiramente por banco de dados, caso não esteja disponível o modelo em questão, é possível a inserção de um novo modelo por meio do fornecimento da máxima potência de carregamento do carregador e se o mesmo possui capacidade de fornecer energia para o sistema (fluxo bidirecional), se sim, é necessário inserir a máxima potência de despacho do carregador. Posteriormente efetuasse a determinação do tipo de veículo elétrico conectado por processo similar ao da determinação do modelo do carregador, contudo, caso seja efetuada a inserção de um novo modelo os parâmetros requisitados são capacidade de armazenamento de energia da bateria. Definidos os modelos do carregar e veículo elétrico, o usuário deve ajustar às configurações operativas nas quais deseja que seu VE opere. Primeiramente, deve inserir o nível de carregamento desejado, caso o carregador possua capacidade de fornecimento de energia para o sistema, se deseja auxiliar a rede em condições de emergência, permitindo a utilização do VE como armazenador de energia despachável, neste caso inserir o nível mínimo de carga permitida. Os dados são salvos e enviados para o agente operador do sistema através de um meio de comunicação wireless como mostra a Figura 5.

[039] O operador do sistema a partir dos dados recebidos dos veículos elétricos, e com base no estado operativo da rede elétrica, define o modo operativo de cada veículo elétrico. Caso o sistema esteja conectado à rede principal e o estado de carga seja inferior ao nível máximo de carregamento, o veículo é definido em modo de operação carregamento indicado por LED na parte frontal do dispositivo (6). Neste modo operativo a invenção envia para o agente operador do sistema os dados de Modelo VE; Modo de Operação; Estado de carga; Estado de carga máximo e mínimo permitido; Potência de carregamento e descarregamento VE. O dispositivo inteligente recebe do operador dados para definição da Potência de Carregamento VE e Estado de conexão do sistema. E o carregamento do VE é executado. Posteriormente a leitura do estado de carga do VE é efetuada e o processo repetido até que o nível de carregamento seja equivalente ao nível máximo de carregamento desejado, sendo neste momento o dispositivo alterado para o modo de operação em Standby.

[040] Durante a primeira etapa de análise, 22h às 1h, a microrrede se encontra operando conectada à rede principal e a unidade veículo elétrico em modo de operação Carregamento durante as 2 primeiras horas, uma vez que às 00h o veículo se encontra completamente carregado e passa automaticamente para o estado de Standby. Estado este mantido até às 1h.

[041] Neste momento é verificado que o sistema não está operando conectado à rede principal e dois modos operativos são possíveis para o veículo elétrico. Primeiro, é verificado se a unidade VE está habilitada para operação como armazenador de energia despachável. Caso não esteja, o dispositivo altera seu modo de operação para Standby e o processo é terminado. Porém, caso o proprietário tenha habilitado a sua unidade para operação em modo gerador, o veículo elétrico pode auxiliar a rede se requisitado.

[042] Primeiramente é verificado se o VE possui estado de carga maior que o mínimo estado de carga permitido, senão será automaticamente transferido para o modo Standby. Atendendo a estes requisitos, o veículo elétrico é alterado para modo de operação Gerador, recebendo os dados do agente operador do sistema de Potência a ser despachada pelo VE; Estado de conexão do sistema, e enviando os dados do estado de carga para o operador. Com essas informações, a invenção proposta executa o despacho do veículo elétrico que passa a fornecer a energia armazenada para a microrrede. Posteriormente a leitura do novo estado de carga da unidade VE é executada. Sendo a seguir, verificado se a microrrede reestabeleceu conexão com à rede principal, caso continue operando ilhada este processo é repetido, caso contrário executasse a identificação do estado de carga para determinar se o veículo entrara em modo Carregamento ou Standby, e enviando os dados do modo de operação para o agente operador do sistema.

[043] Durante a segunda etapa de análise, 1h às 3h, a microrrede se encontra operando isolada à rede principal. Uma vez que o proprietário habilitou seu veículo para operação em modo gerador, o agente operador do sistema, observando a necessidade de auxílio ao suprimento das cargas, solicita a unidade veículo elétrico, através da invenção proposta, sua mudança de modo de operação de Standby para Gerador. Este modo de operação permanece durante a primeira hora de operação ilhada, até as 2h da manhã. Durante este período o VE forneceu energia ao sistema, contudo, as 2h seu nível de carregamento atingiu o mínimo estado de carga permitido (60%), passando automaticamente para o modo Standby que é mantido até as 3h da manhã.

[044] Às 3h da manhã, a microrrede é reconectada a rede principal, sendo verificado que o estado de carga do VE é inferior ao nível de carregamento desejado pelo proprietário. Deste modo, o processo de carregamento é novamente executado, até que às 4:45h, momento no qual o VE atinge o nível máximo de carregamento desejado e passa automaticamente para o modo Standby, permanecendo neste estado até o final do período analisado às 6h da manhã, quando o proprietário o desconecta para começar sua rotina diária.

[045] Os resultados deste exemplo são representados pelas Figuras 07-08.

Claims (9)

1. Dispositivo para carregamento controlado e operação de veículos elétricos, caracterizado por uma caixa com comandos, dentro da caixa se encontram os componentes usados para indicar a condição operativa do dispositivo.
2. Dispositivo para carregamento controlado e operação de veículos elétricos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por permitir o controle da direção e volume do fluxo de energia entre veículos elétricos e o sistema elétrico de potência para diferentes:
   (i) modos de operação do veículo elétrico:

   • (a) carga;
   • (b) gerador;
   • (c) standby;

   (ii) configurações operativas da microrrede, ou smart grid:

   • (a) conectado à rede principal;
   • (b) modo ilhado (isolado) com autossuficiência por geração local;
   • (c) modo ilhado (isolado) sem autossuficiência por geração local;
   • (d) modo ilhado (isolado) sem geração local;
   • (e) restabelecimento de energia (blackstart);
3. Dispositivo para carregamento controlado e operação de veículos elétricos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo uso de softwares através do hardware desenvolvido para monitoramento, gerenciamento, comunicação e atuação.
4. Dispositivo para carregamento controlado e operação de veículos elétricos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por possibilitar a comunicação entre:

   • (i) veículo elétrico;
   • (ii) proprietário;
   • (iii) concessionária, ou agente operador do sistema;
5. Dispositivo para carregamento controlado e operação de veículos elétricos, de acordo com as reivindicações 1, caracterizado por permitir a parametrização por meio da interface local ou remota por dispositivo móvel:
   (i) dos dados característicos do veículo elétrico e carregador associado ao dispositivo por:
   (a) banco de dados:

   • (a.1) modelo do veículo elétrico;
   • (a.2) modelo do carregador; Ou pela criação de um

   (b) novo perfil pelo usuário:

   • (b.1) modelo do veículo elétrico;
   • (b.2) modelo do carregador;
   • (b.3) potência máxima de carregamento;
   • (b.4) capacidade de armazenamento de energia da bateria;
   • (b.5) profundidade de descarga da bateria;
   • (b.6) o carregador é bidirecional? S/N;
   • (b.6.1) potência máxima de descarregamento;

   (ii) das configurações de operação do veículo elétrico pelo proprietário
   (a) máximo estado de carga desejado;
   (b) habilitação do modo de operação como gerador;

   • (b.1) mínimo estado de carga aceitável;
   • (b.2) incentivo econômico mínimo aceitável;
   • (b.3) auxílio à manutenção da operação da rede;
6. Dispositivo para carregamento controlado e operação de veículos elétricos, de acordo com as reivindicações 1-6, caracterizado por permitir a limitação dos níveis máximo de potência de carregamento individualmente e diretamente para cada veículo elétrico em função de restrições técnicas e aspectos físicos da rede elétrica.
7. Dispositivo para carregamento controlado e operação de veículos elétricos, de acordo com as reivindicações 1, 3-4, caracterizado por permitir o monitoramento e atuação no veículo elétrico por interface local, ou remotamente por dispositivo móvel, pelo usuário, concessionária ou agente operador do sistema.
8. Dispositivo para carregamento controlado e operação de veículos elétricos, de acordo com as reivindicações 1-7, caracterizado por permitir o carregamento controlado de veículos elétricos considerando requisitos dos proprietários e critérios técnicos do sistema para a manutenção da operação da rede elétrica em níveis satisfatórios;
   (i) em modo local, caso não exista infraestrutura de comunicação disponível, por meio do:

   • (a) dispositivo reivindicado em 1 embarcado com software com metodologia de controle local para o processo de carregamento;
   • (b) unidade veículo elétrico e carregador unidirecional ou bidirecional;

   (ii) em modo central, caso exista infraestrutura de comunicação disponível, habilita o gerenciamento do processo de carregamento por uma central de controle, permitindo assim a otimização do processo de carregamento em nível global, por meio do:

   • (a) dispositivo reivindicado em 1 embarcado com software com metodologia de controle central;
   • (b) unidade veículo elétrico e carregador unidirecional ou bidirecional;
   • (c) infraestrutura de comunicação;
   • (d) central de controle para gerenciamento do carregamento da malha de veículos elétricos, baseada em análises do sistema elétrico para otimização do processo de carregamento em nível global, e manutenção da rede elétrica em níveis operacionais satisfatórios;

   (iii) em modo híbrido, caso exista infraestrutura de comunicação disponível, o gerenciamento do processo de carregamento por uma central de controle é executado, contudo, caso exista perda de conectividade ou danos a infraestrutura de comunicação que impossibilite sua utilização, as ações de controle são executadas localmente, por meio do:
   (a) dispositivo reivindicado em 1 embarcado com software com metodologia de controle híbrida (metodologias local e central);
   (b) unidade veículo elétrico e carregador unidirecional ou bidirecional;
   (c) infraestrutura de comunicação, se disponível;

   • (c.1) central de controle para gerenciamento do carregamento da malha de veículos elétricos, baseada em análises do sistema elétrico para otimização do processo de carregamento em nível global, e manutenção da rede elétrica em níveis operacionais satisfatórios;
9. Dispositivo para carregamento controlado e operação de veículos elétricos, de acordo com as reivindicações 1-7, caracterizado por permitir a operação de veículos elétricos como unidades armazenadoras de energia despacháveis, de modo a habilitar o fornecimento da energia armazenada nos veículos elétricos para o sistema elétrico;
   (i) Por meio de:

   • (a) dispositivo reivindicado em 1 embarcado com software com metodologia de controle central;
   • (b) unidade veículo elétrico e carregador bidirecional;
   • (c) infraestrutura de comunicação;
   • (d) central de controle para gerenciamento da operação de veículos elétricos como unidades armazenadoras de energia despacháveis, baseada em análises do sistema elétrico para otimização do processo de despacho em nível global;

   (ii) Associado à:

   • (a) motivações econômicas;
   • (b) condições extremas, críticas e emergenciais para auxiliar a operação do sistema elétrico;

   (iii) Para as configurações operativas da microrrede, ou smart grid:

   • (a) conectado à rede principal;
   • (b) modo ilhado (isolado) com autossuficiência por geração local;
   • (c) modo ilhado (isolado) sem autossuficiência por geração local;
   • (d) modo ilhado (isolado) sem geração local;
   • (e) restabelecimento de energia (blackstart);

   (iv) Executando ações relacionadas à, quando possível:

   • (a) resposta a demanda;
   • (b) controle de tensão;
   • (c) regulação de frequência;
   • (d) reserva de capacidade;
   • (e) deslocamento da demanda de pico;
   • (f) suprimento da demanda da microrrede, ou smart grid;
   • (g) balanceamento do desequilíbrio de potência entre fases;
   • (h) auxílio ao restabelecimento sistema;

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