CN102244401A - 用于控制电动车辆的充电和放电的系统、装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于控制电动车辆的充电和放电的系统、装置和方法。公开了一种利用电动车辆的技术。所述技术使得用户能够设定电动车辆的运行计划以及用于对电动车辆电池进行充电/放电的电价。根据设定的信息，对所述电动车辆电池进行充电，或者收集在所述电动车辆电池中所充的电能。因此，在电能可变定价下，能够以用户核准的价格对所述电动车辆电池进行充电。当电价升高或者所述电动车辆无运行计划时，存储在电池中的电能被收集以运行电气装置或者将存储的电能再出售给电力公司，从而获得经济利益。随着电动车辆的广泛普及，可以预期的是在整个社会中节约相当量的电能。

Description

用于控制电动车辆的充电和放电的系统、装置和方法

技术领域

本发明的一个方案涉及电动车辆，并且更具体地涉及用于控制电动车辆的充电和放电的系统、装置和方法，所述系统、装置和方法允许电动车辆用户根据电动车辆的运行计划或电价在恰当的时间对电动车辆电池进行充电或者将电动车辆电池用作能量供给源，从而可以更加经济地使用电动车辆。

背景技术

迄今为止，主要使用利用诸如汽油、轻油、LPG和LNG的化石能源的车辆。然而，可以预计的是，由于化石燃料的耗竭对于电动车辆的需求将显著增加。

由于电动车辆也使用电能，应当需要对能源节约持续关注。

随着社会发展成智能网格社会以及电力的可变定价系统的应用，要求开发各种规划从而更加有效地利用作为最重要负荷之一的电动车辆。

发明内容

本发明的实施例提供一种用于控制电动车辆的充电和放电的系统、装置和方法，所述系统、装置和方法允许电动车辆用户根据电动车辆的运行计划或者电价在必要时在恰当的时间对电动车辆电池进行充电或者将电动车辆电池用作能量供给源，从而可以更加有效地使用电动车辆。

根据本发明的一个方案，提供一种用于控制电动车辆的充电和放电的系统，所述系统包括：运行模式判定单元，其配置为在电动车辆用户对电动车辆电池进行充电之后判定运行的存在；第一输入单元，其配置为接收从所述电动车辆用户输入的所述电动车辆电池充电时所需的电价；第二输入单元，其配置为接收从所述电动车辆用户输入的在所述电动车辆电池放电时产生的电价；充电单元，其配置为，在对所述电动车辆电池进行充电之后电动车辆运行的第一模式下，当电价小于通过所述第一输入单元输入的电价时，所述充电单元对所述电动车辆电池进行充电；以及充放电单元，其配置为，在对所述电动车辆电池进行充电之后电动车辆不运行的第二模式下，当电价小于通过所述第一输入单元输入的电价时，所述充放电单元对电动车辆电池进行充电，并且，当电价超过通过所述第二输入单元输入的电价时，所述充放电单元对电动车辆电池进行放电。

所述系统可以进一步包括接收单元，所述接收单元配置为使得用户能够输入与依据基于时间的电价有关的信息。

所述系统可以进一步包括接收单元，所述接收单元配置为接收来自中央服务器的与基于时间的电价有关的信息，所述中央服务器通过通信网络发送与电价有关的所述信息。

根据本发明的一个方案，提供了一种用于控制电动车辆的充电和放电的装置，所述装置包括：运行模式判定单元，其配置为在电动车辆用户对电动车辆电池进行充电之后判定运行的存在；第一输入单元，其配置为接收从所述电动车辆用户输入的所述电动车辆电池充电时所需的电价；第二输入单元，其配置为接收从电动车辆用户输入的所述电动车辆电池放电时产生的电价；充电单元，其配置为，在对电动车辆电池进行充电之后电动车辆运行的第一模式下，当通过接收单元接收到的依据与电价有关的信息的电价小于通过所述第一输入单元输入的电价时，所述充电单元对电动车辆电池进行充电；以及充放电单元，其配置为，在对电动车辆电池进行充电之后电动车辆不运行的第二模式下，当通过接收单元接收到的依据与电价有关的信息的电价小于通过所述第一输入单元输入的电价时，所述充放电单元对电动车辆电池进行充电，并且，当接收到的电价超过通过所述第二输入单元输入的电价时，所述充放电单元对所述电动车辆电池进行放电。

所述装置可以进一步包括接收单元，所述接收单元配置为使得用户能够输入与基于时间的电价有关的信息。

所述装置可以进一步包括接收单元，所述接收单元配置为接收来自中央服务器的与基于时间的电价有关的信息，所述中央服务器通过通信网络发送与电价有关的信息。

可以通过用户便携式终端或屋内显示器(IHD)输入与运行模式有关的信息。

所述第一输入单元可以进一步接收来自用户的充电量基准信息。所述充电单元和所述充放电单元可以根据所述充电量基准信息对电动车辆电池进行充电。

所述第二输入单元可以进一步接收来自用户的放电量基准信息。所述充放电单元可以根据所述放电量基准信息对电动车辆电池进行放电。

所述系统和所述装置可以进一步包括测量单元，所述测量单元配置为计算电动车辆电池充电和放电时的电费。

与由所述测量单元计算出的电费有关的信息可以发送到中央服务器、用户便携式终端和用户IHD(屋内显示器)中的至少一个。

所述测量单元可以包括智能仪表。

所述测量单元可以利用与电动车辆电池的容量有关的信息来估算充电和放电时的电费中的至少一项。

所述测量单元可以基于通过所述第一输入单元和第二输入单元输入的与电价有关的信息来估算待从电力公司接收到的电费。

估算的信息可以发送到中央服务器、用户便携式终端和用户IHD(屋内显示器)中的至少一个。

测量单元可以监控对电动车辆电池充电达到特定时间段所需的电费是否超过预定最大值。

优选地，如果对电动车辆电池充电达到特定时间段所需的电费超过预定最大值，则可以将警告消息发送到用户便携式终端和IHD(屋内显示器)中的至少一个。

根据本发明的一个方案，提供了一种用于控制电动车辆的充电和放电的方法，所述方法包括：在电动车辆用户对电动车辆电池进行充电之后，判定运行的存在；接收从电动车辆用户输入的在电动车辆电池充电时所需的电价(第一输入步骤)；接收从电动车辆用户输入的在电动车辆电池放电时产生的电价(第二输入步骤)；在对电动车辆电池进行充电之后电动车辆运行的第一模式下，当电价小于通过所述第一输入步骤输入的电价时，对所述电动车辆电池进行充电(充电步骤)；以及，在对电动车辆电池进行充电之后电动车辆不运行的第二模式下，当电价小于通过所述第一输入步骤输入的电价时，对电动车辆电池进行充电，并且当电价超过通过所述第二输入步骤输入的电价时，对电动车辆电池进行放电(充放电步骤)。

所述充放电方法可以进一步包括接收来自中央服务器的与基于时间的电价有关的信息，所述中央服务器通过通信网络发送与电价有关的信息(接收步骤)。

优选地，可以通过用户输入与依据时间的电价有关的信息。

优选地，所述第一输入步骤可以进一步接收来自用户的充电量基准信息。优选地，所述充电步骤和所述充放电步骤可以根据所述充电量基准信息对所述电动车辆电池进行充电。

优选地，所述第二输入步骤可以进一步接收来自用户的放电量基准信息。优选地，所述充放电步骤可以根据所述放电量基准信息对所述电动车辆电池进行放电。

充放电方法可以进一步包括计算由所述充电步骤和所述充放电步骤执行的充电的电费(测量步骤)。

优选地，与在所述测量步骤中计算出的电费有关的信息可以发送到中央服务器、用户便携式终端和用户IHD中的至少一个。

优选地，所述测量步骤可以在智能仪表中执行。

优选地，所述测量步骤可以利用与电动车辆电池的容量有关的信息来估算充电和放电时的电费中的至少一项。

优选地，所述测量步骤可以基于在所述第一输入步骤和所述第二输入步骤中输入的电价来估算待从电力公司接收到的电费。

优选地，估算的信息可以发送到中央服务器、用户便携式终端和用户IHD中的至少一个。

优选地，所述测量步骤可以监控对电动车辆电池进行充电达到特定时间段所需的电费是否超过预定最大值。

优选地，如果对电动车辆电池进行充电达到特定时间段所需的电费超过预定最大值，则可以将警告消息发送到用户便携式终端和IHD中的至少一个。

附图说明

本发明的这些和/或其它方案和优点将从下面结合附图对实施例的说明中变得显而易见且更加易于理解，其中：

图1为示出根据本发明的用于控制电动车辆的充电和放电的系统的实施例的图；

图2为图示在根据本发明的系统中充电单元和放电单元的操作的图；

图3为示出在根据本发明的系统中一起输入充电量基准信息和放电量基准信息的示例的图；

图4为图示在根据本发明的系统中在第一模式和第二模式下的充电操作的图；

图5为图示在根据本发明的系统中在第二模式下的放电操作的图；

图6为示出通过根据本发明的系统对电动车辆电池进行充电和放电的状态的图；

图7和图8为示出根据本发明的用于控制电动车辆的充电和放电的装置的实施例的框图；

图9为图示构造根据本发明的系统和装置的各种可能的图；

图10为图示根据本发明的用于控制电动车辆的充电和放电的方法的实施例的流程图；以及

图11为示出与根据本发明的系统和方法相关的电价结构的示例的曲线图。

具体实施方式

下面，将参考附图说明本发明的优选实施例。

图1示出了根据本发明的用于控制电动车辆的充电和放电的系统的实施例。所述系统使得用户16能够基于依据时间的电价和电动车辆的运行计划来对电动车辆电池15进行充电或放电。

在本发明中，术语“放电”指的是存储在电动车辆电池15中的电能被再次收集。

被释放的电能可以用作设置到诸如家庭或办公室的能量消耗场所的诸如电视机、录音机和冰箱的各种类型的负载14-1至14-k的能量，或者可以再次出售给电力公司11。

电力公司11供应电能，并且从电力公司11供应的电能沿着电力线路分配。然后，沿着电力线路分配的电能通过变电站等变换成适当的电压水平，并且将变换成适当电压水平的电能供应到能量消耗场所。

在可变定价下电价根据时间而变化，并且中央服务器12通过通信网络来发送与变化的电价有关的信息。

中央服务器12为用于电力公司的服务器或通过通信网络提供与根据时间变化的电价有关的信息的提供器。这里，提供器具有向每个用户提供与电价有关的信息的资格。

中央服务器12可以通过诸如无线网状网络、电力线通信网络和因特网网络的各种通信网络来发送与电价有关的信息。

仪表13安装在能量消耗场所。所述仪表指的是检测与所使用的电能的量有关的信息的计量器。

充放电设备19设置到能量消耗场所以便成为电动车辆电池15通过其充电或放电的路径。

充放电设备19可以是连接至为了对电动车辆充电的目的而设置到电动车辆中的电源插头或设置到能量消耗场所的单独电源(站)的插座。

可以根据需要以各种方式构造根据本发明的系统。所述系统包括至少一个运行模式判定单元21、第一输入单元22、第二输入单元23、充电单元24和充放电单元25。

所述系统可以进一步包括接收单元26、测量单元27和发送单元28中的一个或多个组合。

运行模式判定单元21使得用户16能够根据电动车辆的运行计划来输入运行模式信息。

所述运行模式包括第一模式和第二模式。所述第一模式为告知电动车辆将有时运行的模式，并且第二模式为告知由于诸如商务旅行或长途旅行的多种原因而在相当长时间内不运行电动车辆的模式。

第一输入单元22使得用户16能够输入电动车辆电池15将要充电的电价。

也就是说，用户16通过第一输入单元22设定对电动车辆电池15进行充电的电价是多少。

在下文中，通过第一输入单元22输入的电价称为‘充电基准价格’。

第二输入单元23使得用户16能够输入电动车辆电池15将要放电的电价。

也就是说，用户16通过第二输入单元23设定对电动车辆电池15进行放电的电价是多少并且将所述电用在另外的场所。在下文中，通过第二输入单元23输入的电价称为‘放电基准价格’。

运行模式判定单元21、第一输入单元22和第二输入单元23可以各种方式配置为与用户接口的部件。

作为示例，可以将部件配置为使得用户通过位于电动车辆的前挡板上的部件来输入相应的信息。

作为另一个示例，可以将部件配置为使得用户通过内置于用户便携式终端17-1或屋内显示器(IHD：in home display)17-2中的部件来输入相应的信息。

用户分别通过运行模式判定单元21、第一输入单元22和第二输入单元23输入的与运行模式、充电基准价格和放电基准价格有关的信息被传递到充电单元24和充放电单元25。

与运行模式、充电基准价格和放电基准价格有关的信息可以通过各种路径传递到充电单元24和充放电单元25。当用户输入相应的信息时可以立即将与运行模式、充电基准价格和放电基准价格有关的信息传递到充电单元24和充放电单元25，或者当需要相应的信息时可以访问与运行模式、充电基准价格和放电基准价格有关的信息。

充电单元24基于与通过运行模式判定单元21判定的运行模式、通过第一输入单元22输入的充电基准价格以及依据时间的电价有关的信息对电动车辆电池15进行充电。

充电单元24可以包括将通过充放电设备19输入的AC电流变换成DC电流并且利用DC电流对电池15进行充电的装置，或者充电单元24可以配置为指示通常设置到电动车辆中的电池充电装置对电池15进行充电。

充放电单元25基于与通过运行模式判定单元21判定的运行模式、通过第一输入单元22输入的充电基准价格以及依据时间的电价有关的信息对电动车辆电池15进行充电和放电。

充放电单元25可以包括将通过充放电设备19输入的AC电流变换成DC电流并且利用DC电流对电池15进行充电的装置或者将电池15的DC电流变换成AC电流并且将AC电流传送给充放电设备19的装置。可选择地，充放电单元25可以配置为指示电池充电装置对电池15进行充电或放电。

充电单元24和充放电单元25需要与依据时间的电价有关的信息来执行它们的功能，并且可以各种方式来构造电价结构。

图11示出了电价结构的示例。图11A示出了在购物街、工厂、大型建筑物等中经常使用的使用时间定价(TOU)。图11B示出了电价取决于时区而不同尤其是峰值区的电价非常高的关键峰值定价(CPP)。图11C示出了电价实时变化的实时定价(RTP)。

可以通过多种途径收集与依据时间的电价有关的信息，并且接收单元26执行该功能。

作为示例，接收单元26可以接收中央服务器12通过通信网络发送的与依据时间的电价有关的信息，并且将所述信息传递给充电单元24和充放电单元25。

在仪表13为智能仪表的情况下，仪表13具有与中央服务器12通信的功能。因此，仪表13可以执行接收单元26的以下功能：接收与依据时间的电价有关的信息并且将所述信息传递给充电单元24和充放电单元25。

作为另一个示例，接收单元26可以配置为使得用户16能够直接输入与电价有关的信息。

也就是说，在电力公司11通过传真、字符消息、电话等将与依据时间的电价有关的信息告知用户16或者通过因特网网站等通知与依据时间的电价有关的信息的情况下，用户16可以识别与依据时间的电价有关的信息。

然后，用户16可以直接输入依据时间的电价。

在这个实施例中，接收单元26可以提供用户接口(UI)，以使用户能够输入与依据时间的电价有关的信息，或者可以从诸如用户便携式终端17-1或IHD 17-2的另一装置接收与依据时间的电价有关的信息，用户可以通过所述另一装置输入与依据时间的电价有关的信息。

可以根据系统的结构以各种方式配置接收单元26通过其与充电单元24和充放电单元25交换与依据时间的电价有关的信息的UI。

例如，接收单元26、充电单元24和充放电单元25可以不是整体构成的装置。在这种情况下，接收单元26、充电单元24和充放电单元25可以通过诸如有线通信方案和无线通信方案的各种通信方案彼此交换与依据时间的电价有关的信息。

将参考图2具体说明充电单元24和充放电单元25的操作。

首先，用户16通过运行模式判定单元21输入运行模式，并且分别通过第一输入单元22和第二输入单元23输入充电基准价格和放电基准价格(S20-1)。

当用户设定的运行模式为第一模式时，充电单元24执行其功能并且判定电价是否小于充电基准价格。如果判定出电价小于充电基准价格，则充电单元24对电动车辆电池15进行充电(S20-2)。

当用户设定的运行模式为第二模式时，充放电单元25执行其功能。如果电价小于充电基准价格，则充放电单元25如同充电单元24一样对电动车辆电池15进行充电。如果电价超过放电基准值，则充放电单元25对电动车辆电池15进行放电(S20-3)。

同时，除了充电基准价格和放电基准价格之外，可以另外包含各种信息作为充电单元24和充放电单元25对电池15进行充电的充电条件和充放电单元25对电池15进行放电的放电条件。

参考图3，用户16通过运行模式判定单元21将运行模式判定为第一模式或第二模式。

除了充电基准价格之外，可以通过第一输入单元22输入充电量基准信息。除了放电基准价格之外，可以通过第二输入单元23输入放电量基准信息.

充电量基准信息为用于判定将对电池15充电到何种程度的信息。充电量基准信息包括目标电池充电量(例如，电池的剩余容量比率)、基于用电程度将用于对电池充电的目标用电量、基于多少电将用于对电池充电的目标充电比率等。

放电量基准信息为用于判定将对电池15放电到何种程度的信息。放电量基准信息包括基于直到电池的容量剩余多少才对电池放电的目标电池放电量(例如，电池的剩余容量比率)、基于将放电至何种程度的目标放电量、基于将放出多少电的目标放电比率等。

然后，充电单元24和充放电单元25不仅考虑到充电基准价格而且考虑到充电量基准信息而对电动车辆电池15进行充电。

充放电单元25不仅考虑到放电基准价格而且考虑到放电量基准信息而对电动车辆电池15进行放电。

参考图4，当运行模式为第一模式或第二模式时，电价小于充电基准价格(S41)，并且，仅当基于充电量基准信息需要充电时充电单元24和充放电单元25对电池充电(S42和S43)。

也就是说，尽管电价小于充电基准价格，当电池15的当前充电状态不接近目标电池充电量时、当充电中使用的电量不接近目标用电量时、并且当充电中使用的电的比率不接近目标充电比率时，充电单元24和充放电单元25对电池进行充电。显而易见的是，如果需要，可以利用‘AND’或‘OR’组合各种条件。

参考图5，当运行模式为第二模式时，电价超过放电基准价格(S51)，并且仅当基于放电量基准信息需要进行放电时充放电单元25才对电池进行放电(S52和S53)。

也就是说，尽管电价超过放电基准价格，当电池15的当前充电状态大于目标电池放电量、当放电的量不接近目标放电量、并且当通过放电获得的电的比率不接近目标放电比率时，充放电单元25对电池进行放电。

显然，如果需要，可以利用‘AND’或‘OR’组合各种条件。

图6示出了根据本发明对电动车辆电池15进行充电和放电的状态图。

图6A为当运行模式为第二模式时的状态图。当满足充电条件时，放电状态切换到充电状态。当满足放电条件时，充电状态切换到放电状态。当充电条件和放电条件均不满足时，保持不进行充电和放电的状态。

图6B为当运行模式为第一模式时的状态图。当满足充电条件时，保持状态切换到充电状态。当不满足充电条件时，保持不进行充电和放电的状态。

图6C为当运行模式不是第一模式或第二模式而是普通模式时的状态图。在这种状态下，保持不进行充电和放电的状态。

系统可以进一步包括测量单元27，当对电动车辆电池15进行充电或放电时，测量单元27计算用电量或电费。

测量单元27执行计量器的功能，所述计量器计算用于对电动车辆电池15进行充电的电费或者从电动车辆电池15收集并且输送到能量消耗场所或电力公司的电费。

特别地，可以利用智能仪表来构成测量单元27。测量单元27可以安装在能够检测传递到电动车辆电池15或者从电动车辆电池15释放的电能的场所。

如上所述，除了充电基准价格或放电基准价格之外，充电单元24和充放电单元25可需要由于对电池15充电和放电而产生的与电量和电费有关的信息，这些信息包括目标用电量、目标充电比率、目标放电量、目标放电比率等。

因此，在充电单元24和充放电单元25需要与电量或电费有关的信息的实施例中，测量单元27可以配置为将电量或电费传递到充电单元24和充放电单元25。

测量单元27还可以利用电动车辆电池的容量来估算出充电或放电时的电费。

也就是说，测量单元27可以检测与电动车辆电池15的剩余容量有关的信息，并且可以基于当前电价提前估算出充电时所需的电费或者放电时将要产生的电费。

作为示例，假设当电池的当前剩余容量比率为60％并且电池充电完全时，电量为Qmax。然后，测量单元27可以通过将电量‘Qmax×0.4’乘以单位电价来估算出在充电时所需的电费，并且测量单元27可以通过将电量‘Qmax×0.6’乘以单位电价来估算出在放电时产生的电费。

测量单元27可以基于充电基准价格和放电基准价格提前估算出充电时所需的电费或放电时产生的电费，或者测量单元27可以提前估算出在放电中将从电力公司接收到的电费。

在前述示例中，通过将电量‘Qmax×0.4’乘以充电基准价格可以估算出充电时所需的电费，并且通过将电量‘Qmax×0.6’乘以放电基准价格可以估算出放电时产生的电费。

在放电时待从电力公司接收到的电费可以与在放电时产生的电费相等。可选择地，在用户和电力公司之间特别设定的电售价可以应用于电费，或者可以将用户将要接收到的税后实际金额估算为电费。

除了在执行充电或放电的状态下的电量或电费之外，测量单元27可以提前估算出各种信息。

发送单元28用于将与系统的操作有关的各种信息发送到其它装置。

在这种情况下，可以利用各种有线或无线通信方法来执行信息的发送，或者可以通过诸如移动通信网络的宽带通信网络来发送信息。

由测量单元27计算或估算出的信息可以用作由发送单元28发送的信息的示例。具体地，与电动车辆电池15的充电或放电有关的电费信息、充电和放电时的估算电费、或待从电力公司接收到的电费可以用作由发送单元28发送的信息的示例。

发送单元28可以将所述信息发送到中央服务器12、用户便携式终端17-1、IHD 17-2等。

测量单元27可以配置为监控用于对电动车辆电池15充电达到特定时间段的电量或电费是否超过预定最大值。

在这种情况下，如果测量单元27监控到用于对电动车辆电池15充电的电量或电费超过预定最大值，则发送单元28可以将警告消息发送给用户便携式终端17-1或IHD17-2。

所述最大值可以由用户来设定。在进行放电的情况下，测量单元27可以判定是否只有通过从充电时所用的电费中减去放电时产生的电费而获得的电费超过最大值。

图7示出了根据本发明的用于控制电动车辆的充电和放电的装置70的实施例。装置70包括运行模式判定单元21、第一输入单元22、第二输入单元23、充电单元24和充放电单元25。

参考图8，根据本发明的装置70可以进一步包括接收单元26、测量单元27和发送单元28中的一个或多个组合。

在根据本发明的装置70中，运行模式判定单元21、第一输入单元22、第二输入单元23、充电单元24、充放电单元25、接收单元26、测量单元27和发送单元28的功能与上述系统的部件的功能相同。因此，将省略重复描述，并且仅说明要点。

运行模式判定单元21使得用户能够根据电动车辆的运行计划输入运行模式信息。

运行模式包括第一模式和第二模式。所述第一模式为告知电动车辆有时运行的模式，并且所述第二模式为告知由于诸如商务旅行或长途旅行的多种原因电动车辆在相当长时间内不运行的模式。

第一输入单元22使得用户能够输入作为电动车辆电池15将要充电的电价的充电基准价格。第二输入单元23使得用户能够输入作为要对电动车辆电池15放电的电价的放电基准价格。

运行模式判定单元21、第一输入单元22和第二输入单元23可以各种方式配置为与用户接口的部件。

与用户分别通过运行模式判定单元21、第一输入单元22和第二输入单元23输入的运行模式、充电基准价格和放电基准价格有关的信息被传递到充电单元24和充放电单元25。

充电单元24基于与通过运行模式判定单元21判定的运行模式、通过第一输入单元22输入的充电基准价格和依据时间的电价有关的信息对电动车辆电池15进行充电。

充放电单元25基于与运行模式、充电基准价格、放电基准价格和依据时间的电价有关的信息对电动车辆电池15进行充电或放电。

充电单元24和充放电单元25需要与依据时间的电价有关的信息来执行它们的功能，并且可以如图11中的示例所示以各种方式构成电价结构。

可以通过多种途径来收集与依据时间的电价有关的信息，并且接收单元26可以执行该功能。

作为示例，接收单元26可以接收中央服务器12通过通信网络发送的与依据时间的电价有关的信息并且将所述信息传递给充电单元24和充放电单元25。

作为另一个示例，接收单元26可以配置为使得用户能够直接输入与电价有关的信息。

在这个实施例中，接收单元26可以设置有UI，以使用户能够输入与依据时间的电价有关的信息，或者可以从用户通过其可以输入与依据时间的电价有关的信息的诸如用户便携式终端17-1或IHD17-2的另一装置接收与依据时间的电价有关的信息。

接收单元26通过其与充电单元24和充放电单元25交换与依据时间的电价有关的信息的UI可以根据系统的结构以各种方式构成。例如，接收单元26、充电单元24和充放电单元25可以不是整体构造的装置。在这种情况下，接收单元26、充电单元24和充放电单元25可以通过诸如有线和无线通信方案的各种通信方案彼此交换与依据时间的电价有关的信息。

如参考图2说明的，当用户设定的运行模式为第一模式时，充电单元24执行其功能。当电价小于充电基准价格时，充电单元24对电动车辆电池15进行充电。

当用户设定的运行模式为第二模式时，充放电单元25执行其功能。如果电价小于充电基准价格时，充放电单元2如同充电单元24一样对电动车辆电池15进行充电。如果电价超过放电基准值，则充放电单元25对电动车辆电池15进行放电。

除了充电基准价格和放电基准价格之外，可以另外包含各种信息作为充电单元24和充放电单元25对电池15进行充电的充电条件以及充放电单元25对电池15进行放电的放电条件。

具体地，如参考图3说明的，可以包含充电量基准信息、放电量基准信息等作为充电条件和放电条件。

然后，充电单元24和充放电单元25不仅考虑到充电基准价格而且考虑到充电量基准信息而对电动车辆电池15进行充电。充放电单元25不仅考虑到放电基准价格而且考虑到放电量基准信息而对电动车辆电池15进行放电。

当对电动车辆电池15进行充电或放电时，测量单元27计算用电量或电费。

也就是说，测量单元27执行计量器的以下功能：计算出用于对电动车辆电池15进行充电的电量或电费，或者从电动车辆电池15收集到的并且输送到能量消耗场所或电力公司的电量或电费。

可以利用智能仪表来构造测量单元27。测量单元27可以安装在能够检测传递到电动车辆电池15或者从电动车辆电池15释放的电能的场所。

如上所述，除了充电基准价格或放电基准价格之外，充电单元24和充放电单元25可需要由于电池15的充电和放电而产生的与电量和电费有关的信息，这些信息包含目标用电量、目标充电比率、目标放电量、目标放电比率等。

因此，在充电单元24和充放电单元25需要与电量或电费有关的信息的实施例中，测量单元27可以配置为将电量或电费传递给充电单元24和充放电单元25。

测量单元27还可以利用电动车辆电池的容量来估算出充电或放电时的电费。

也就是说，测量单元27可以检测与电动车辆电池15的剩余容量有关的信息，并且测量单元27可以基于电价预先估算出在充电时所需的电费或者放电时将要产生的电费。

测量单元27可以基于充电基准价格和放电基准价格提前估算出充电时所需的电费或者放电时将要产生的电费，或者测量单元27可以提前估算出放电时待从电力公司接收到的电费。

发送单元28用于将与系统的运行有关的各种信息发送到其它装置。

在这种情况下，可以利用各种有线或无线通信方法来执行信息的发送，或者可以通过诸如移动通信网络的宽带通信网络来发送信息。

由测量单元27计算或估算出的信息可以用作由发送单元28发送的信息的示例。

具体地，与电动车辆电池15的充电或放电有关的电费信息、充电和放电时估算出的电费、或待从电力公司接收到的电费可以用作由发送单元28发送的信息的示例。

发送单元28可以将所述信息发送到中央服务器12、用户便携式终端17-1、IHD 17-2等。

测量单元27可以配置为监控用于对电动车辆电池15充电达到特定时间段的电量或电费是否超过预定最大值。

在这种情况下，如果测量单元27监控到用于对电动车辆电池15充电的电量或电费超过了预定最大值，则发送单元28可以将警告消息发送给用户便携式终端17-1、IHD17-2。

图9示出了实际上可以应用于系统的根据本发明的装置70的各种构造。

图9A示出了装置70的部件全部设置在电动车辆91的内部的示例。装置70可以配置为允许用户利用设置在电动车辆91内部的UI输入与诸如运行模式、充电基准价格和放电基准价格的充电条件和放电条件有关的信息。

如果电动车辆91的电源插头91-1连接至充放电设备19，则充电单元24和充放电单元25基于用户输入的信息对电池15进行充电或者通过对电池15放电来收集电能。

图9B示出了如下示例：装置70的充电单元24和充放电单元25位于电动车辆91的内部，并且运行模式判定单元21、第一输入单元22和第二输入单元23位于电动车辆91的外部。

具体地，图9B示出了，使得用户能够分别通过运行模式判定单元21、第一输入单元22和第二输入单元23输入运行模式、充电基准价格和放电基准价格的UI可以设置到电动车辆91的外部。

可以通过诸如用户便携式终端17-1或IHD17-2的装置或者从充放电设备19来提供UI，或者可以通过连接至能量消耗场所的家用网络的个人计算机(PC)、电视机等来提供UI。

可以利用各种通信方法将如上所述利用UI输入的运行模式、充电基准价格、放电基准价格等传递给充电单元24和充放电单元25。

然后，基于用户设定的信息，充电单元24对电池15进行充电，或者充放电单元25通过对电池15放电来收集电能。

充电单元24或充放电单元25可以不必位于电动车辆91的内部。

也就是说，尽管充电单元24或充放电单元25位于电动车辆91的外部，足够的是，电动车辆电池15通过其充电和放电的路径(例如，充放电设备)可以连接或打开，或者电池15的管理状态可以控制为充电状态或放电状态。

将参考图10说明根据本发明的用于控制电动车辆充电和放电的方法的实施例。

首先，从用户处接收到与运行模式、充电基准价格和放电基准价格有关的信息(S101)。

运行模式包括第一模式和第二模式。所述第一模式为告知电动车辆有时运行的模式，并且所述第二模式为告知由于诸如商务旅行或长途旅行的多种原因而在相当长时间内不运行电动车辆的模式。

在步骤S101处，用于接收由用户输入的与运行模式、充电基准价格、放电基准价格有关的信息的UI可以设置到电动车辆的内部，或者可以配置为使得能够通过用户便携式终端或IHD从电动车辆的外部输入所述信息。

在步骤S101处由用户输入的与运行模式、充电基准价格和放电基准价格有关的信息被保持，直到信息被更新。

如果在步骤S101处由用户输入的运行模式为第一模式(S102)，则判定电价是否小于充电基准价格(S103)。当判定出电价小于充电基准价格时，对电动车辆电池进行充电(S104)。

显而易见的是，可以仅在当前电池不完全充电时执行步骤S104处的对电池充电。

如果在步骤S101由用户输入的运行模式为第二模式(S102)，则判定电价是否小于充电基准价格(S105)。当判定出电价小于充电基准价格时，则电动车辆电池进行充电(S104)。

然而，如果电价不小于充电基准价格，则判定电价是否超过放电基准价格(S106)。如果电价超过放电基准价格，则对电动车辆电池进行放电(S107)。

如果运行模式不是第一和模式和第二模式中的任一个，或者如果电价超过充电基准价格且小于放电基准价格，则不执行对电池充电或放电的操作(S108)。

与依据时间的电价有关的信息对于判定是否在步骤S104对电池充电或者是否在步骤S107对电池放电是必要的。

如参考图11说明的，依据时间的电价结构可以各种方式构造为TOU、CPP、RTP等。可以通过各种途径来收集电价。

例如，与依据时间的电价有关的信息可以从中央服务器接收到或者可以由用户直接输入。

尽管在步骤S104对电池充电的充电条件和在步骤S107对电池放电的放电条件是基于充电基准价格和放电基准价格的，但是如果需要，可以各种方式构成充电条件和放电条件。

例如，上述充电量基准信息和放电量基准信息可以用作充电条件和放电条件。充电量基准信息和放电量基准信息在步骤S101处由用户输入。

在步骤S103和S105处，如通过图4描述的，不仅考虑到充电基准价格而且考虑到充电量基准信息来判定是否对电动车辆电池15进行充电。在步骤S106处，不仅考虑到放电基准价格而且考虑到放电量基准信息来判定是否对电动车辆电池15进行放电。

也就是说，仅当电价小于充电基准价格并且基于充电量基准信息充电是必要时，才执行在步骤S104处的对电池充电。仅当电价超过放电基准价格并且基于放电量基准信息放电是必要时，才执行在步骤S107处的对电池放电。

根据本发明的方法可以进一步包括测量步骤，所述测量步骤计算在步骤S104处充电时所需的电量或电费或者在步骤S107处放电时所产生的电量或电费。

可以通过智能仪表来执行测量步骤。

测量步骤可以提前估算出充电和放电时的电量或电费。也就是说，测量步骤可以检测与电动车辆电池的剩余容量有关的信息，并且可以利用所述信息估算出充电时所需的电量或电费或者放电时所产生的电量或电费。

测量步骤可以基于在步骤S101处由用户输入的充电基准价格和放电基准价格来估算出在充电时所需的电量或电费或者放电时所产生的电量或电费。测量步骤可以基于与电池的剩余容量和放电基准价格有关的信息来估算出放电时待从电力公司接收到的电费。

如果在测量步骤中计算或估算出与电动车辆的充电和放电有关的各种信息，可以将这些信息发送到其它装置。

例如，在测量步骤中计算或估算出的与电动车辆的充电和放电有关的电量或电费的信息、与之前估算的待从电力公司接收到的电费有关的信息等可以发送到中央服务器、用户便携式终端、IHD等。

测量步骤可以配置为监控对用于对电动车辆电池进行充电达到特定时间段的电量或电费是否超过预定最大值。

在这种情况下，如果监控到用于对电动车辆电池进行充电的电量或电费超过了预定最大值，则可以将警告消息发送到用户便携式终端或IHD。

最大值可以由用户来设定。在进行放电的情况下，可以判定是否只有通过从充电时使用的电费中减去放电时产生的电费而获得的电费超过最大值。

如上所述，本发明具有如下优点或效果。

当在可变定价情况下电价便宜时，可以对电动车辆电池进行充电。

在计划相当长时间内不运行电动车辆的情况下，在电动车辆中保持电能是浪费的。因此，电动车辆中的电能可以用于运行设置在诸如家用电器或办公室的能量消耗场所处的其他电气装置。

因此，可以通过减少在能量消耗场所处的电能消耗节省电费。此外，能够通过将剩余的电能再出售给电力公司来获得经济利益。

特别地，在为一个家庭提供多种车辆的当前情况下，电动车辆电池用作能量供应源，从而可以在整个社会中节约相当大量的电能。当需要大量电能时，剩余的电能可以用作预备电能。此外，可以预期的是限制普通电力设备安装的延展。

前述实施例应当解释为为了示例性目的而提供，以使本领域技术人员能够全面地理解本发明的主旨。因此，本领域技术人员应理解的是，在不偏离本发明的原理和主旨的情况下，可以对这个实施例进行变型，本发明的范围在权利要求及其等同内容中限定。

Claims (20)

1.一种用于控制电动车辆的充电和放电的系统，所述系统包括：

运行模式判定单元，其配置为在电动车辆用户对电动车辆电池进行充电之后判定运行的存在；

第一输入单元，其配置为接收由所述电动车辆用户输入的所述电动车辆电池充电时所需的电价；

第二输入单元，其配置为接收由所述电动车辆用户输入的在所述电动车辆电池放电时所产生的电价；

充电单元，其配置为，在对所述电动车辆电池进行充电之后所述电动车辆运行的第一模式下，当电价小于通过所述第一输入单元输入的所述电价时，所述充电单元对所述电动车辆电池进行充电；以及

充放电单元，其配置为，在对所述电动车辆电池进行充电之后所述电动车辆不运行的第二模式下，当电价小于通过所述第一输入单元输入的电价时，所述充放电单元对所述电动车辆电池进行充电，并且，当电价超过通过所述第二输入单元输入的电价时，所述充放电单元对所述电动车辆电池进行放电。

2.一种用于控制电动车辆的充电和放电的系统，所述系统包括：

接收单元，其配置为从中央服务器接收与依据时间的电价有关的信息；

运行模式判定单元，其配置为在电动车辆用户对电动车辆电池进行充电之后判定运行的存在；

第一输入单元，其配置为接收由所述电动车辆用户输入的在所述电动车辆电池充电时所需的电价；

第二输入单元，其配置为接收由所述电动车辆用户输入的在所述电动车辆电池放电时所产生的电价；

充电单元，其配置为，在对所述电动车辆电池进行充电之后所述电动车辆运行的第一模式下，当通过所述接收单元接收到的依据与电价有关信息的电价小于通过所述第一输入单元输入的所述电价时，所述充电单元对所述电动车辆电池进行充电；以及

充放电单元，其配置为，在对所述电动车辆电池进行充电之后所述电动车辆不运行的第二模式下，当通过所述接收单元接收到的依据与电价有关信息的电价小于通过所述第一输入单元输入的所述电价时，所述充放电单元对所述电动车辆电池进行充电，并且，当接收到的电价超过通过所述第二输入单元输入的价格时，所述充放电单元对所述电动车辆电池进行放电。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述运行模式判定单元接收通过用户便携式终端或屋内显示器输入的与所述运行模式有关的信息。

4.根据权利要求2所述的系统，进一步包括测量单元，所述测量单元配置为计算所述电动车辆电池充电或放电时的电费。

5.根据权利要求4所述的系统，进一步包括发送单元，所述发送单元配置为将与由所述测量单元计算出的所述电费有关的信息发送给所述中央服务器、所述用户便携式终端和所述用户屋内显示器中的至少一个。

6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述测量单元利用与所述电动车辆电池的容量有关的信息估算充电和放电时的电费中的至少一项。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，基于通过所述第一输入单元和所述第二输入单元输入的与电价有关的信息，所述测量单元估算出待从电力公司接收到的电费，并且所述系统进一步包括发送单元，所述发送单元将与估算出的电费有关的信息发送给所述中央服务器、所述用户便携式终端和用户屋内显示器中的至少一个。

8.根据权利要求4所述的系统，其中，所述测量单元监控对所述电动车辆电池进行充电达到特定时间段所需的电费是否超过预定最大值，并且所述系统进一步包括发送单元，所述发送单元基于监控结果将警告消息发送给所述用户便携式终端和所述屋内显示器中的至少一个。

9.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一输入单元进一步从所述用户接收充电量基准信息，并且所述充电单元和所述充放电单元根据所述充电量基准信息对所述电动车辆电池进行充电。

10.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第二输入单元进一步从所述用户接收放电量基准信息，并且所述充放电单元根据所述放电量基准信息对所述电动车辆电池进行放电。

11.一种用于控制电动车辆的充电和放电的方法，所述方法包括：

在电动车辆用户对电动车辆电池进行充电之后，判定运行的存在；

接收由所述电动车辆用户输入的在所述电动车辆电池充电时所需的电价(第一输入步骤)；

接收由所述电动车辆用户输入的在所述电动车辆电池放电时所产生的电价(第二输入步骤)；

在对所述电动车辆电池充电之后所述电动车辆运行的第一模式下，当电价小于通过所述第一输入步骤输入的电价时，对所述电动车辆电池进行充电(充电步骤)；以及

在对所述电动车辆电池充电之后所述电动车辆不运行的第二模式下，当电价小于通过所述第一输入步骤输入的电价时，对所述电动车辆电池进行充电，并且，当电价超过通过所述第二输入步骤输入的电价时，对所述电动车辆电池进行放电(充放电步骤)。

12.一种用于控制电动车辆的充电和放电的方法，所述方法包括：

从中央服务器接收与依据时间的电价有关的信息(接收步骤)；

在电动车辆用户对电动车辆电池进行充电之后，判定运行的存在(运行模式判定步骤)；

接收由所述电动车辆用户输入的在所述电动车辆电池充电时所需的电价(第一输入步骤)；

接收由所述电动车辆用户输入的在所述电动车辆电池放电时所产生的电价(第二输入步骤)；

在对所述电动车辆电池充电之后所述电动车辆运行的第一模式下，当依据通过所述接收步骤接收到的与电价有关的信息的电价小于通过所述第一输入步骤输入的电价时，对所述电动车辆电池进行充电(充电步骤)；并且

在对所述电动车辆电池充电之后所述电动车辆不运行的第二模式下，当依据通过所述接收步骤接收到的与电价有关的信息的电价小于通过所述第一输入步骤输入的电价时，对所述电动车辆电池进行充电，并且，当接收到的电价超过通过所述第二输入步骤输入的电价时，对所述电动车辆电池进行放电(充放电步骤)。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一输入步骤进一步从所述用户接收充电量基准信息，并且所述充电步骤和所述充放电步骤根据所述充电量基准信息对所述电动车辆电池进行充电。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二输入步骤进一步从所述用户处接收放电量基准信息，并且所述充放电步骤根据所述放电量基准信息对所述电动车辆电池进行放电。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述运行模式判定步骤接收通过用户便携式终端或屋内显示器输入的与运行模式有关的信息。

16.根据权利要求12所述的方法，进一步包括计算在所述充电步骤和所述充放电步骤中执行的用于充电的电费以及由所述充放电步骤执行的用于放电的电费(测量步骤)。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述测量步骤中计算出的所述电费被发送给所述中央服务器、所述用户便携式终端和用户屋内显示器中的至少一个。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述测量步骤利用与所述电动车辆电池的容量有关的信息估算充电和放电时的电费中的至少一项。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述测量步骤基于在所述第一输入步骤中输入的电价和在所述第二输入步骤中输入的电价估算待从电力公司接收到的电费，并且将与估算出的电费有关的信息发送给所述中央服务器、所述用户便携式终端和所述用户屋内显示器中的至少一个。

20.根据权利要求16所述的方法，其中，所述测量步骤监控对所述电动车辆电池进行充电达到特定时间段所需的电费是否超过预定最大值，并且基于监控结果将警告消息发送给所述用户便携式终端和屋内显示器中的至少一个。

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