CN102449572A - 电动车辆电力管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够用于诸如电动车辆的电力装置的电力电量管理的系统。电力电量管理器可以协调充电活动。电力电量决策可以取决于站点等级信息。可以优化电力电量管理策略。通过使用安全故障模式可以避免电力高峰。发电堆可以用于减小成本。AGC命令是用来控制电力资源。将电力调节分摊到电力资源，并且可以确定电力调节范围。响应间歇性电力电量的变化而实施电力电量策略。可以使用网络指纹确定装置的位置。确定电力电量测量值，并且从DC电力电量中推导AC电力电量。最小化网络流量消耗。转换通信协议。提供通信至车辆子系统、判断智能充电点，并且使用现有硬件、非特定硬件或者控制扩展性系统的增强型车辆通信。

Description

电动车辆电力管理系统

本非临时专利申请要求2009年3月31日提交的美国临时专利申请61/165,344的优先权，且该案以引用的方式并入本文中。本申请同样以引用的方式将以下专利申请并入本文中：2008年10月16日提交的美国专利申请12/252,657；2008年10月15日提交的美国专利申请12/252,209；2008年10月16日提交的美国专利申请12/252,803；和2008年10月16日提交的美国专利申请12/252,950。

本申请包括受版权保护的材料。如美国专利和商标局文件或记录中所发表，版权所有者不反对任何人对本专利公开内容的拓制，但是以其它方式完全保留全部版权权利。

发明领域

本发明大致涉及电动车辆的领域，且具体而言，涉及用于电动车辆用的电力电量管理的新颖系统和方法。

发明背景

在Green等的标题为“Battery powered electric vehicle andelectrical supply system”的美国专利5,642,270中描述了相对于电网能够使电动车辆充电和放电的低等级电力与通信界面，该专利案以引用的方式并入本文中。Green参考文献描述了一种用于并网型电动车辆的双向充电与通信系统。

通信参数可以用来推导远程机的操作系统指纹。例如，在基于以太网的系统上的IP中，存在若干层全部具有专属或半专属特征的消息帧(message framing)。网关的MAC地址、网络对等点的数量及其地址可以全部通过监视现有网络流量或者通过请求网络对等点自身的这类信息来确定。在确定网络拓扑中广为使用比如端口扫描的技术。存在使用IP堆栈指纹识别而用于确定网络对等点的主机操作系统的许多技术。

包括电动车辆的现代汽车具有许多用于各种子系统的电子控制单元。虽然一些子系统是独立的，但是通信尤其必要。为了满足这个需要，设计了控制器区域网络(CAN或CAN总线)作为一种用于连接电子控制单元的多主站式广播串行总线标准。使用基于消息且专门设计用于汽车用途的协议，CAN总线是一种设计用于允许微控制器和装置在没有主机计算机的情况下在车辆内互相通信的车辆总线标准。在车辆中使用CAN总线来连接发动机控制单元、传动装置、气囊、防抱死制动、巡航控制、音频系统、车窗、车门、镜调整、气候控制和座位控制。CAN是(车载诊断)OBD-II车辆诊断标准中所使用的五种协议之一。

现代车辆含有可从与各个车外实体通信中获益的多种子系统。随着智能能源市场的发展，多应用等级协议可进一步发展用于电动车辆和家庭内的电力电量的控制。例如，正发展用于ZigBee和Homeplug两者的能源管理协议。车辆制造商可能需要支持多种物理通信媒体。例如，在一些设备中使用ZigBee而在其它设备中使用PLC。考虑到诸如需给电表和汽车的物品有极长的使用寿命，使用多个不兼容协议可能造成对部署的阻碍。例如，如果房主购买了一辆利用一种协议的汽车且接收使用另一种协议的给需电表，那么任一装置将不可能快速地取代另一装置。

如由频繁的大规模断电证实，电力电网变得越来越不可靠且陈旧。例如，通过鼓励能源消费者安装低效形式的备用发电设备，电网不稳定直接地和间接地浪费能源。虽然清洁形式的能源发电(诸如风力和太阳能)可以帮助解决以上问题，但是它们遭受间歇性。因此，电网运营商不愿倚重这些来源，使其难以离开高碳形式的电力。

在电力电网方面，峰值期间所输送的电力实质上比非峰值电力需要更多的成本。电力电网含有用于存储电能的有限的固有设施。必须恒定地发电以符合常常导致过度发电(且因此浪费能量)且有时导致发电不足(且因此电力故障)的不确定需求。分布式电资源原理上可以一并提供用于解决以上问题的重要来源。然而，当前电力服务基础架构缺少集结诸如电动车辆电池的大量小规模资源以符合电力服务的大规模需要的供应系统和灵活性。

公共事业通过其而在调节模式上控制电厂的通信协议称为自动发电控制或者AGC。通常已经以1百万瓦特或更多的容量将AGC信号发送至大规模常规电厂。

现代电动车辆可以多种方式从中央控制型智能充电程序中获益，其中中央服务器协调许多车辆的充电活动。在管理本地等级的电力电量上存在显著的改进机会。更经济的说，需要在峰值需求时提供可靠的电力。可以对电力市场提供诸如调节和运转备用的电力服务以提供显著的经济机会。可能够提供更广为使用间歇性电源(诸如风力和太阳能)的技术。

需要管理站点等级的电力电量，实施各种用于优化如何调度管理下的资源的电力电量策略，避免电力高峰，并且最小化提供能量产生的总日常成本的电力电量管理系统和方法。需要经由自动发电控制(AGC)而集结资源的发电行为，经由AGC提供系统频繁调节且使发电平滑且均载的新颖电网稳定系统和方法。

虽然本领域已知各种用于指纹识别网络上的装置的其它技术，但是需要确定连接至电力电网的移动装置的网络位置以提供智能充电用的增强型技术的新颖方法。在与电力电网和各种移动装置通信的网络上定位电动车辆方面存在显著的改进机会。需要确定一个装置相对于电力电网上一个已知位置的位置的系统和方法。在指纹的统计学特性方面，同样需要权衡各份基于通信且收集用于建构网络指纹的信息的相关性的新颖统计学建模。具体而言，需要有效确定移动装置在电力管理系统的网络上的网络位置的新颖系统和方法。

在用于电力电网和电动车辆的计量措施和转换措施方面存在显著的改进机会。需要提供有效转移处理电动车辆的移动群体、精确计量这种大型群体的复杂性的较高阶信息的系统和方法。

在电力电网与电动车辆之间的通信方面同样存在改进。需要在各种协议中提供转换信息的复杂性的系统和方法。除转换消息的成本之外，存在与传输跨网络消息相关的成本。如此一来，同样需要提供带宽最小化的新颖通信技术。

将现代电动车辆增强成具有中央控制型充电程序是有利的。需要提供智能车辆的充电智能化的复杂性的系统和方法。同样需要有效使用现有通信硬件，允许升级现有仪器并且不需要特定硬件的新颖通信技术。另外，需要给车辆子系统有效提供通信服务的新颖系统和方法。

发明概述

在一个实施方案中，一种用于在本地站点管理电力电量的方法包括由电力电量管理器对电力装置进行站点等级充电。电力电量管理器运行智能充电程序，并且协调所述电力装置的充电活动。所述电力装置可位于本地站点。所述方法包括接收由电力电量管理器接收的站点等级信息。另外，由电力电量管理器根据所述站点等级信息而作出电力电量决策。此外，由该电力电量管理器管理电力装置的电力电量，其中该电力电量管理器响应请求。

在另一实施方案中，一种通过优化多个电力电量管理策略而用于管理电力电量的方法包括协调电力装置的充电活动。由电力电量管理器协调充电活动。电力电量服务同样由该电力电量管理器控制。由元优化器选定电力电量管理策略，其同样选定利用电力装置以实施所述电力电量管理策略。由电力电量管理器实施所述电力电量管理策略。

在一个实施方案中，一种用于管理电力电量且使用安全故障模式的方法包括由电力电量管理器协调电力装置的充电活动。所述方法包括由该电力电量管理器检测系统故障事件，和实施安全故障模式。由电力电量管理器实施的安全故障模式假设以可预测方式和非破坏性方式协调充电活动。

在另一实施方案中，一种用于管理电力电量的方法使用电力生产的发电堆来减小将电力提供至电力装置的成本。这种方法还包括由电力电量管理器协调电力装置的充电活动。另外，该电力电量管理器控制安排可用电力的电力生产堆。在电力生产堆中列示可调度的负载。根据成本减小策略移除所述可调度负载。

在一个实施方案中，一种用于管理电力电量的方法包括经由自动发电控制(AGC)命令控制电力资源。所述AGC命令是由电力电量管理器传输至电力资源。所述AGC命令请求电力调节。所述方法包括根据分摊方案将电力调节分摊给电力资源。另外，所述方法可包括传输AGC命令至电力资源，其中所述AGC命令从电力资源请求电力调节的分摊数额。

分摊方案可与各种因素有关，包括：每种电力资源的功率范围；一些电力资源的功率范围；对电力资源的通信的最小化；对电力资源的公平性；由电力资源提供电力服务的最大化未来能力；和/或电力资源的偏好或需求。

在另一实施方案中，用于管理电力电量的方法还包括经由自动发电控制(AGC)命令控制多个电力资源。所述AGC命令是由电力电量管理器传输至电力资源，且所述AGC命令请求电力调节。此外，所述方法确定电力资源的电力调节范围，且将AGC命令传输至所述电力资源。所述AGC命令是基于电力资源的电力调节范围。

在再一实施方案中，一种用于管理电力电量的方法可包括检测间歇性电力电量的变化。相应地，电力电量管理器检测间歇性电力电量的变化。电力电量管理器同样通过实施电力电量策略而协调电力资源以响应间歇性电力电量的变化。电力电量策略可以是平滑策略或者均载策略。

在一个实施方案中，一种使用网络指纹用于确定装置在电力电量管理系统上的位置的方法包括接收网络信息。这种网络信息与诸如电动车辆的电动装置相关。所述方法包括根据所述网络信息产生网络指纹，和将所述网路指纹存储在数据库中。此外，所述方法包括检测用于电动装置的装置信息的变化。将所述电动装置的变化装置信息与所述网络指纹相比较。根据所述网络指纹确定所述电动装置的位置。

在一个实施方案中，本发明是一种方法。从多个装置的每个装置中接收多个电力电量测量值。每个装置与电力电量相关并且能够在测量误差内测量各个装置的电力电量。使用计算装置集结所述多个电力电量测量值，产生集结的电力电量测量。接着，使用所述计算装置确定使用至少一个误差模型的集结式电力电量测量的误差界限。

在另一实施方案中，本发明是一种系统。所述系统包括：多个装置，每个装置与电力电量相关，每个装置能够在测量误差内测量各个装置的电力电量；包括一个或多个处理器的集结电力测量模型，所述一个或多个处理器经过编程以执行从计算机可读存储媒体中检索的软件代码，所述计算机可读媒体存储用于一种方法的软件。所述方法包括以下步骤：经网络从所述多个装置的每个装置中接收多个电力电量测量值；集结所述电力电量测量值，产生集结的电力电量测量；和使用至少一个误差模型确定集结电力电量测量的误差界限。

在另一实施方案中，本发明是一种方法。利用至少一个AC电力电量传感器增强具有至少一个DC电力电量传感器的装置，并且在操作点的范围上使用所述传感器测量通过所述装置的AC和DC电力电量。接着构造所述装置中AC电力电量作为DC电力电量的函数的推导模型，其中所述模型的误差受限。接着可从所述装置移除所述AC电力电量传感器。接着测量通过所述装置的DC电力电量且使用计算装置，使用所述推导模型推导所述装置的AC电力电量。

在另一实施方案中，本发明是一种系统。所述系统包括多个端点装置，每个端点装置具有用于测量通过各个装置的电力电量的至少一个传感器，其中一个或多个所述至少一个传感器为DC传感器。所述系统还包括含有一个或多个处理器的推导模型，所述一个或多个处理器经过编程以执行从计算机可读存储媒体中检索的软件代码，所述计算机可读存储媒体存储用于包括以下步骤的方法的软件：经网络从每个传感器接收测量值；和使用所述测量值推导所述多个端点装置的AC电力电量，其中使用推导模型来推导具有DC传感器的装置的AC电力电量，该推导模型是通过测量类似于所述各个装置的装置中AC电力电量与DC传感器测量值之间的关系而开发的。

在一个实施方案中，一种用于最小化电力电量管理系统中的网络流量消耗的系统包括可操作地用于产生、消耗或存储电能的装置，和电力电量管理系统，所述电力电量管理系统管理在多个装置与电力电网之间转移的电力电量。这种最小化系统还包括在电力电量管理系统与装置之间传达装置信息和电力电量信息的网络。所述装置信息是由电力电量管理系统接收。所述电力电量信息是由电力电量管理系统传输，并且包括由装置接收的能源比率命令。所述电力电量管理系统经由网络流量消耗减小技术而减小通过网络的流量的消耗。

在用于电力电量管理系统中的通信协议转换的系统的一个实施方案中，所述系统包括连接电动装置和电源的网络。一个网络利用与由另一网络利用的通信协议的不同通信协议。通信协议转换装置与所述网络通信，并且从一个通信协议到另一通信协议地表述消息。经重新表述的消息从一个网络传递到另一网络。

在一个实施方案中，一种利用现有硬件而用于在电力电量管理系统中通信的系统包括智能充电模块，所述智能充电模块经过配置以在车辆中的服务器子系统上实施。所述服务器子系统连接到用于与车辆中另一子系统通信的共享车辆范围通信媒体。所述模块进一步经过配置以使用由服务器子系统和其它子系统所提供的能力来提供一组服务。这些服务包括使用共享车辆范围通信媒体将消息发送至车辆中的一个子系统以实施智能充电程序。

在另一实施方案中，一种用于对车辆子系统提供通信服务的通信模块包括车辆中的中央处理单元和CAN总线收发器，所述CAN总线收发器可操作地连接到车辆中连接到外部总线的中央处理单元。所述外部总线可操作地连接到车辆子系统。所述模块包括可操作地连接到所述中央处理单元的软件堆栈，所述软件堆栈经过配置以在用于从外部网络进入车辆的通信封包的CAN报头中包覆通信封包。所述软件堆栈进一步经过配置以移除离开车辆的通信封包的CAN报头。所述模块包括由中央处理单元执行且经过配置以将包括通信封包的消息从远程网络格式转换到CAN格式的软件。所述模块还包括由所述中央处理单元执行且经过配置以支持外部通信协议需要的联结和供应处理的软件。

在再一实施方案中，能够用于控制扩展系统的充电控制器的安装的界面包括到车辆CAN总线并且包括电力接触插头的物理界面。所述界面还包括延展模块，所述延展模块提供在CAN总线上发送的软件消息的标准化以控制充电。另外，所述界面包括用于充电控制器存在的物理位置，CAN界面插头定位于其中。

在一个实施方案中，在没有特定硬件的情况下使电动车辆能够与电能供应装置通信的界面包括通过调制电力负载与电源之间的电力转移而将信息从与电动车辆相关的电力负载传输至电源。

在另一实施方案中，一种用于判断智能充电点的系统包括经过配置以在位于车辆内侧的仪器上实施的第一智能充电模块。所述第一智能充电模块经过配置以与实施智能充电程序的服务器通信。所述智能充电程序协调一片区域上所分布的多个车辆的充电活动。所述第一智能充电模块通过减小车辆的电力消耗而缓和车辆的电力负载。另外，所述第一智能充电模块与外部仪器中的第二智能充电模块通信，所述外部仪器提供电力给车辆，能够所述第一智能充电模块和第二智能充电模块实施充电协调协议以确定所述两个模块中哪个负责与实施智能充电程序的服务器通信。

附图简述

本发明的上述和其它目的、特征和益处将由如附图所示例的以下实施方案的更具体的描述而明显，其中参考特征是指贯穿多个视图的相同部分。图不需要按比例缩放，反而重点在于说明本发明的原则。

图1是电力集结系统的实施例的图。

图2A至图2B是电动车辆、电力电网和因特网之间的连接实施例的图。

图3是电力集结系统的电资源与电量控制服务器之间的连接实施例的方框图。

图4是电力集结系统的布局实施例的图。

图5是电力集结系统中的控制区域的实施例的图。

图6是电力集结系统中的多个电量控制中心和用于确定电量控制中心的目录服务器的图。

图7是电量控制服务器的实施例的方框图。

图8A是远程智能电力电量模块的实施例的方框图。

图8B是收发器和充电组件组合的实施例的方框图。

图8C是用于方便用户控制充电的简单用户界面的实施例的说明。

图9是资源通信协议的实施例的图。

图10是站点式电力电量管理器的实施例的图。

图11是站点式电力电量管理器的实施例的流程图。

图12是跨越多个电力电量管理策略的优化的实施例的流程图。

图13是使用安全故障模式而在能源管理故障期间避免电力高峰的流程图。

图14是资源的发电堆已知的调度的实施例的流程图。

图15是AGC虚拟化的实施例的流程图。

图16是用于超出发电的资源的AGC实例的流程图。

图17是平滑和均载间歇性发电的实例的流程图。

图18是根据本公开发明的指纹识别用于电力管理系统的本地网络的实施例的流程图。

图19是使用网络指纹确定电动车辆的位置的实施例的流程图。

图20是说明用于推导电力管理系统的集结式电力电量的方法的方框图。

图21是说明用于从DC测量值推导车辆中的AC电力电量的方法的方框图。

图22是带宽最小化技术的实施例的流程图。

图23是协议转换系统的实施例的流程图。

图24是通信协议转换装置的实施例的方框图。

图25是使用现有硬件的通信的实施例的图。

图26是到车辆子系统的通信服务的实施例的图。

图27是扩展性系统的实施例的图。

图28是没有特定硬件的情况下的通信实施例的图。

图29是判断智能充电点的实施例的图。

具体实施方式

现在将详尽地参考本发明的实施方案，这些实施方案的实施例在附图中予以说明。

概要

本文描述的是一种用于分布式电资源的电力集结系统及其相关方法。在一项实施中，一种系统经因特网和/或一些其它公用或私用网络与连接到电力电网(下文中为“电网”)的许多个别电资源通信。通过通信，该系统可以动态地集结这些电资源以向电网运营商(例如，公共事业、独立系统运营商(ISO)等等)提供电力服务。

如本文所使用，“电力服务”指能量输送和其它辅助性服务，包括需求响应、调节、运转备用、非运转备用、能量不平衡、无功功率和类似产品。

如本文所使用，“集结”指以提供更大量级的电力服务为目的控制电力流到一组空间分布的电资源中和从其中流出的能力。

如本文所使用，“充电控制管理”指在电力电网与电资源之间允许或实行电力电量的开始、停止或等级设定。

如本文所使用，“电力电网运营商”指负责在电控制区域内或跨越该电控制区域维持电力电网的运营和稳定性的实体。电力电网运营商可设定手动/人员行动/干涉和自动化处理的一些组合以响应系统传感器而控制产生信号。“控制区域运营商”是电力电网运营商的一个实例。

如本文所使用，“控制区域”指电力电网含有的已定义输入和输出端口的部分。到这个区域中的电力净电量必须等于(在一些误差容限内)该区域内的电力消耗与来自该区域的电力流出量之和。

如本文所使用，“电力电网”意为连接电力生产商和电力消费者的电力分布系统/网络。该网络可以包括发电机、变压器、互连、交换站，和作为传输系统(即，大容量电力)或分布系统(即，零售式电力)任一者/两者的一部分的安全设备。电力集结系统可垂直扩展用于在邻里、城市、地区、控制区域，或者(例如)北美电力可靠性协会(North American Electric Reliability Council，NERC)的八个大规模互连之一内使用。此外，该系统可水平扩展用于在同时向多个电网区域提供电力服务时使用。

如本文所使用，“电网状况”指响应众多状况之一(例如供应变化、需求变化、意外事故和故障、斜变事件等等)而需要更多或更少的电力流入或流出电力电网的地区。这些电网状况通常表现其自身为诸如电压不足事件或电压过高事件或者频率过低或频率过高事件的电力质量事件。

如本文所使用，“电力质量事件”通常指包括电压偏差和频率偏差的电力电网不稳定的表现；另外，如本文所使用，电力质量事件还包括由电力电网输送的电力质量上的其它干扰，诸如子周期电压高峰和谐波。

如本文所使用，“电资源”通常指可受命进行以下三件事的一些或全部的电力实体：接受电力(充当负载)、提供电力(充当电力产生装置或电源)和存储能量。实例可以包括用于电动或混合式电动车辆的电池/充电器/换流器系统、用过但可服务的电动车辆电池的存储库、固定能量存储器、燃料电池发电机、应急发电机、可控制负载等等。

本文广泛使用的“电动车辆”指诸如插入式混合电动车辆(PHEV)的纯电动和混合电动车辆，尤其是具有相当大存储电池容量并且连接到电力电网用于重新充电电池的车辆。更明确而言，电动车辆意为从电力电网得到其用于运动和其它目的一些或全部能量的车辆。此外，电动车辆具有能量存储系统，其可由电池、电容器等，或其一些组合组成。电动车辆可以具有或可以不具有提供电力返回至电网的能力。

本文使用电动车辆“能量存储系统”(电池、超级电容器和/或其它能量存储装置)作为间歇性或永久地连接到可具有动态输入和输出电力的电网的电资源的代表性实例。这些电池可用作电源或电力负载。收集集结的电动车辆电池可变成跨越许多电池且在统计学上稳定的资源，不管可识别的定时连接趋势(例如，夜晚时连接到电网的车辆总数量的增加；如早晨通勤开始后所连接电池的集体数量的下降等等)。跨越大量电动车辆电池的连接趋势是可预测的且这些电池变为可召集的稳定且可靠的资源。电网或电网的部分(诸如停电时的个人家庭)应经历增加或减少的电力的需要。数据收集和存储还使电力集结系统能够以每用户为基础预测连接行为。

本公开系统的实施例

图1示出了一种电力集结系统100。电量控制中心102可通信地与诸如公/私混用器的网络耦合，该混用器包括因特网104，并且包括提供集中式电力集结服务的一个或多个服务器106。本文中，“因特网”104将用作许多不同类型的通信网络和混合网络(例如，一个或多个公用或者私用的广域网络和/或一个或多个局域网络)的代表。经由诸如因特网104的网络，电量控制中心102维持与电力电网运营商的通信108，和与远程资源的通信110，即，与连接到电力电网114的外围电资源112(电力网络的“端”或者“终端”节点/装置)的通信。在一项实施中，在连接位置实施电力线通信机(PLC)-诸如包括电力线以太网网桥120或由其组成的电力线通信机，使得在将每个电资源112连接至电力电网114的相同电线上实施与远程资源通信的因特网的“尾英里”(在本案中，例如住宅124中的尾英尺)。因此，每个电资源112的每个物理位置可以与在和该电资源112相同的位置或其附近的对应电力线以太网网桥120(下文为“网桥”)关联。如下文将更详尽地描述，每个网桥120通常连接到位置所有者的因特网存取点。从电量控制中心102到诸如住宅124的连接位置的通信媒体可采用许多形式，诸如电缆调制解调器、DSL、卫星、光纤、WiMax等等。在变化方案中，电资源112可以通过不同媒体而非将其连接到电力电网114的相同电力电线而与因特网连接。例如，给定的电资源112其自身可以具有与因特网104或因特网存取点直接连接且从而与电量控制中心102连接的无线能力。

电力集结系统100的电资源112可以包括在住宅124、停车场126等处连接到电力电网114的电动车辆的电池；存储库128中的电池、燃料电池发动机、私用的水坝、常规电厂，和物理上或电学上产生电力和/或存储电力的其它资源。

在一项实施中，每个参与的电资源112或本地资源组具有对应的远程智能电力电量(IPF)模块134(下文为“远程IPF模块”134)。集中式电量控制中心102通过与分布在电力资源112外围中的远程IPF模块134通信而管理电力集结系统100。远程IPF模块134实行许多不同功能，包括但不限于为电量控制中心102提供远程资源的情况；控制正转移至远程电资源112中或从该远程电资源112转移出的电力的量、方向和时间；提供正转移至远程电资源112中或从该远程电资源112转移出的电力的计量；在电力电网114的电力转移和情况变化期间提供安全措施；记录活动；和在与电量控制中心102的通信被中断时提供电力转移的自备控制和安全措施。下文将更详尽地描述远程IPF模块134。

在另一实施中，代替具有IPF模块134，每个电资源112可具有对应的收发器(未示出)以与本地充电组件(未示出)通信。组合的收发器和充电组件可以与电量控制中心102通信以实行IPF模块134的一些或全部上述功能。图2B示出了收发器和充电组件且本文将更详尽地描述收发器和充电组件。

图2A示出了到电资源112的电力与通信连接的另一图。在这个实施例中，电动车辆200包括电池组202和远程IPF模块134。该电动车辆200可以连接到住宅124的常规墙壁插孔(墙壁插座)204，该墙壁插孔204表示经由住宅电力线206而连接的电力电网114的外围边缘。

在一项实施中，电动车辆200与墙壁插座204之间的电力线缆208可以仅仅由用于传导交流(AC)电往返于电动车辆200的常规电线和绝缘体组成。在图2A中，位置特定的连接地点模块210实行网络存取点—本案中为因特网存取点的功能。网桥120介于插孔204与网络存取点之间，使得电力线缆208还可以携载电动车辆200与插孔204之间的网络通信。在连接位置中适当运用这种网桥120和连接地点模块210，除了用于提供任何常规电压下的住宅线电流的常规电力线缆208，无需其它专门的布线或物理媒体来与电动车辆200的远程IPF模块134通信。连接地点模块210的上游、电力和与电动车辆200的通信分解为电力线206和因特网电缆104。

可选地，电力线缆208可以包括常规电力和延长线缆中找不到的安全特征。例如，电力线缆208的电插头212可包括电力和/或机械防护组件以在导体曝露到人类用户时防止远程IPF模块134电气化或曝露电力线缆208的公导体。

在一些实施方案中，射频(RF)网桥(未示出)可以在与诸如需给智能表(未示出)的外来系统和/或连接地点模块210的通信上辅助远程IPF模块134。例如，可将远程IPF模块134配备成在电力线缆208上通信或配备成接合一些形式的RF通信，诸如Zigbee或Bluetooth.TM.，且外来系统可以以不同形式的RF通信接合。在这种实施中，可将RF网桥配备成与外来系统和远程IPF模块134两者通信且配备成将通信从一种转换成可以理解的另一种形式，并且配备成中继这些消息。在各种实施方案中，RF网桥可整合到远程IPF模块134或外来系统中，或可外接于两者。RF网桥与IPF模块134之间以及RF网桥与外来系统之间的通信关联可以经由有线或无线通信。

图2B示出了到电资源112的电力与通信连接的另一图。在这个实施例中，电动车辆200可以包括收发器212而非远程IPF模块134。该收发器212可以通过连接216而可通信地耦合到充电组件214，并且该充电组件本身可通过电力线缆208而耦合到住宅124的常规墙壁插孔(墙壁插座)204且耦合到电动车辆200。图2B所示的其它组件可以具有关于图2A讨论的耦合件和功能。

在各种实施方案中，收发器212和充电组件214可组合地实行与远程IPF模块134相同的功能。收发器212可以介接电动车辆200的计算机系统且与充电组件214通信，这为充电组件214提供了关于电动车辆200的信息，诸如其车辆识别符、位置识别符和充电状态。作为响应，收发器212可接收收发器212可中继至车辆200的计算机系统的请求和命令。

耦合到电动车辆200和墙壁插座204二者的充电组件214可完成电动车辆200的充电控制。如果电动车辆200不能进行充电控制管理，那么充电组件214可以通过响应于从电量控制服务器106接收的命令停止和启动电动车辆200与电力电网114之间的电力电量而直接管理电动车辆200的充电。另一方面，如果电动车辆200能够进行充电控制管理，那么充电组件214可以通过经由收发器212将命令发送到电动车辆200而完成充电控制。

在一些实施方案中，收发器212可以通过诸如OBD-II连接器的数据端口而物理耦合到电动车辆200。在其它实施方案中，可以使用其它耦合件。收发器212与充电组件214之间的连接216可以是无线信号，诸如射频(RF)，诸如Zigbee，或者Bluetooth.TM.信号。而且充电组件214可以包括耦合电力线缆208的接收器插槽和耦合墙壁插座204的插头。在一个实施方案中，充电组件214可以以有线或者无线方式耦合到连接地点模块210。例如，充电组件214可具有用于与收发器212和地点模块210二者无线通信的数据界面。在这种实施方案中，可能不需要网桥120。

由图8B说明且在本文中更详尽地描述关于收发器212和充电组件214的进一步详情。

图3更详尽地示出了图2的连接地点模块210的另一实施。在图3中，电资源112具有包括网桥120的相关远程IPF模块134。电力线缆208将电资源112连接到电力电网114并且同样连接到连接地点模块210以与电量控制服务器106通信。

该连接地点模块210包括网桥120的另一种例子，其连接到可包括诸如路由器、交换机和/或调制解调器的组件的网络存取点302以建立在本案中与因特网104的硬连线或无线连接。在一项实施中，两个网桥120与120’之间的电力线缆208被无线因特网链路所取代，诸如远程IPF模块134中的无线收发器和连接地点模块210中的无线路由器。

在其它实施方案中，代替远程IPF模块134可使用收发器212和充电组件214。在这种实施方案中，如所示出，充电组件214可以包括网桥120或耦合到该网桥120，且连接地点模块210还可以包括网桥120’。在另外其它实施方案中(未示出)，充电组件214和连接地点模块210可以在没有网桥120和120’的情况下以如前所述的有线或无线方式通信。有线或无线通信可以利用本领域中已知的任何种类的连接技术，诸如以太网或RF通信，诸如Zigbee或Bluetooth.TM.。

系统布局

图4示出了电力集结系统100的布局400。电量控制中心102可以例如经由因特网104而连接到许多不同的实体，用于传达和接收信息。布局400包括在单个控制区域402内物理连接到电网的电资源112，诸如插入式电动车辆200。电资源112变为电网运营商404可利用的能量资源。

布局400还包括分为电资源所有者408和电力连接位置所有者410的终端用户406，他们可以是或者可以不是一个人和相同的人。实际上，电力集结系统100的利益相关者包括电量控制中心102的系统运营商、电网运营商404、资源所有者408，和在其处将电资源112连接到电力电网114的位置410的所有者。

电力连接位置所有者410可包括：

租赁车场-租车公司常常使其车队的大部分停在车场中。他们可以购买电动车辆200的车队，并且参与到电力聚合系统100中，从闲置车队车辆中创收。

公共停车场-停车场所有者可参与到电力集结系统100中以从所停的电动车辆200中创收。可以向车辆所有者提供免费停车，或额外激励以交换提供电力服务。

工作场所停车-雇主可以参与到电力集结系统100以从雇员所停的电动车辆200中创收。可以向雇员提供激励以交换提供电力服务。

住宅-家庭车库可仅配备连接地点模块210以使业主能够参与到电力集结系统100且从所停的车中创收。同样，车辆电池202和车辆内的相关电力电子装置可以在多次的峰值负载或断电期间提供本地电力备用电力。

住宅邻居-邻居可以参与到电力集结系统100且配备从所停电动车辆200创收的电力输送装置(例如，由业主合作组部署)。

图4的电网运营商116共同地包括与能源市场412的互动、与电网运营商404的互动，和实行电力电网114的自动化物理控制的自动化电网控制商118的互动。

电量控制中心102还可以与用于输入天气预报、事件、价格反馈等的信息源414耦合。其它数据源414包括系统相关利益者、公用数据库和可以用来优化系统性能并且满足电力集结系统100的约束条件的历史系统数据。

因此，一种电力集结系统100可以由以下要素组成：

与电资源112通信以搜集数据且促使电资源112的充电/放电；

搜集实时能量价格；

搜集实时资源统计；

在诸如连接/断开时间的所关注的给定时间下预测电资源112的行为(连接性、位置、状态(诸如电池充电状态))；

预测电力电网114/负载的行为；

加密用于私密和数据安全性的通信；

促使电动车辆200的充电以优化一些优良指数；

提供关于未来各个点时负载可用性的指南或保证，等等；

这些要素可以运行在单个计算资源(例如计算机)上，或者运行在分布式组的资源上(物理上同地协作或物理上不同地协作)。

这种布局400中的电力集结系统100可以提供许多益处：例如，较低成本的辅助性服务(即电力服务)、对资源调度的细粒度(在时间和空间两种上)控制、有保证的可靠性和服务水平、经由智能资源调度而增加的服务水平，和/或稳固的间歇性发电源，诸如风力和太阳能发电。

电力集结系统100能够使电网运营商404控制连接到电力电网114的集结式电资源112。电资源112可以充当电源、负载或者存储器，而且该资源112可以表现为这些所有物的组合。一组电资源112的控制是从这些电资源112的集结中开始电力消耗、产生或者能量存储的能力。

图5示出了多控制区域402在电力集结系统100中的作用。每个电资源112可以在特定的电力控制区域内连接到电力集结系统100。电量控制中心102的单个例子可以从多个不同控制区域501(例如，控制区域502、504和506)中管理电资源112。在一项实施中，通过在电力集结系统100内逻辑性分割资源而达成这个功能。例如，当控制区域402包括任意数量的控制区，控制区域“A”502、控制区域“B”504、...、控制区域“n”506时，那么电网运营商116可以包括对应的控制区域运营商508、510、...，和512。在所示控制区域402上面或下面进一步区分成包括控制区分分组的控制层级，允许电力集结系统100依不同量级的电力电网114和/或依不同数量且连接到电力电网114的电资源112而按比例调整。

图6示出了使用多个集中式电量控制中心102和102’以及用于确定电量控制中心的目录服务器602的布局600。每个电量控制中心102和102’其自身具有各自的终端用户406和406’。可以动态分配要由电量控制中心102的每个特定例子来管理的控制区域402。例如，第一电量控制中心102可以管理控制区域A 502和控制区域B 504，同时第二电量控制中心102’管理控制区域n 506。类似地，服务其各自不同控制区域的对应控制区域运营商(508、510和512)是由相同电量控制中心102来服务。

在各种实施方案中，电资源可以通过与目录服务器602通信来确定哪个电量控制中心102/102’管理其控制区域502/504/506。电资源112或其相关IPF模块134或充电组件214可以知晓目录服务器602的地址。在插入后，电资源112可以与目录服务器602通信，这为目录服务器112提供了资源识别符和/或位置识别符。根据这个信息，目录服务器602可以作出响应，识别要使用哪个电量控制中心102/102’。

在另一实施方案中，目录服务器602可以与电量控制中心102/102’的电量控制服务器106整合。在这种实施方案中，电资源112可以接触服务器106。作为响应，服务器106可以与自身的电资源112互动或者将连接转交至负责由电资源112提供的位置识别符的另一电量控制中心102/102’。

在一些实施方案中，不管是否整合电量控制服务器106，目录服务器602可以包括用于将位置映射到电量控制中心102/102’的可公开存取数据库。

电量控制服务器

图7示出了电量控制中心102的服务器106。出于描述目的，图7所示的实施仅仅是一个实施例配置。在标的物范围内所示组件或甚至构成电量控制中心102的服务器106的不同组件的许多其它配置是可行的。这种服务器106和电量控制中心102可以硬件、软件，或硬件、软件、固件的组合等来执行。

电量控制服务器106包括与电资源112通信的连接管理器702、可以包括学习引擎706和统计引擎708的预测引擎704、约束条件优化器710，和接收电网控制信号714的电网互动管理器712。电网控制信号714有时称为发电控制信号，诸如自动化发电控制(AGC)信号。该电量控制服务器106还可以包括数据库/信息仓库716，向电资源所有者408、电网运营商404和电力连接位置所有者410呈现用户界面的网页服务器718；与能源市场412协商合同条款的合同管理器720，和追踪天气、有关新闻事件等及从公用和私用数据库722下载用于预测大型组的电资源112、监测能量价格、协商合同等信息的信息采集引擎414。

远程IPF模块

图8A更详尽地示出了图1和图2的远程IPF模块134。出于描述目的，所示远程IPF模块134仅仅是一个实施例配置。在标的物范围内所示组件或甚至构成远程IPF模块134的不同组件的许多其它配置是可行的。这种远程IPF模块134具有一些硬件组件和一些可以硬件、软件，或硬件、软件、固件的组合等来执行的组件。在其它实施方案中，经过配置以实行远程IPF模块134的一些或全部操作的可执行指令可加入至诸如电动车辆的电资源112的硬件，当组合这些可执行指令时，向远程IPF模块134提供等效的功能。提及的本文所用的远程IPF模块134包括这些可执行指令。

远程IPF模块134的示例性实施例由适用于电动车辆200的一项实施来表示。因此，出于描述的缘由将一些车辆系统800作为远程IPF模块134的部分而包括。然而，在其它实施中，远程IPF模块134可以拒绝将一些或全部车辆系统800视为远程IPF模块134的组件。

所述车辆系统800包括车辆计算机和数据界面802、诸如电池组202的能量存储系统，和换流器/充电器804。除了车辆系统800之外，远程IPF模块134还包括通信电力电量控制器806。该通信电力电量控制器806继而包括一些介接来自电网114的AC电力的组件，诸如电力线通信机，例如电力线以太网网桥120，和诸如电流感测变压器的电流或电流/电压(电力)传感器808。

通信电力电量控制器806还包括以太网和信息处理组件，诸如处理器810或微控制器和相关以太网媒体存取控制(MAC)地址812；易失性随机存取存储器814、非易失性存储器816或数据存储器、诸如RS-232界面818或CAN总线界面820的界面；以太网物理层界面822，其通过在MAC/数据链路层和共同寻址格式的网络存取的手段而根据物理层的以太网标准来能够连线和发信号。以太网物理层界面822向传输媒体提供电力、机械和程序界面，即，在一项实施中，使用电力线以太网网桥120。在变化方案中，代替电力线以太网网桥120而使用利用因特网104的无线或其它通信信道。

通信电力电量控制器806还包括双向电力电量表824，其追踪往返于每个电资源112(本案中为电动车辆200的电池组202)的电力转移。

通信电力电量控制器806在电动车辆200或其它电资源112内操作或连接至其处以实现上述电资源112的集结(例如，经由有线或无线通信界面)。这些上文列示的组件可以在通信电力电量控制器806的不同实施中变化，但是实施通常包括：

能够与其它车辆组件通信的车辆内通信机构；

与电量控制中心102通信的机构；

处理元件；

数据存储元件；

电力表；和

任选地，用户界面。

通信电力电量控制器806的实施可以能够以下功能，包括：

在电资源112离线时(没有连接到因特网104，或者服务不可用)执行预编程或学习的行为；

存储用于“漫游”连接的本地缓存的行为档案(当对外来系统充电时该干什么，即，当在相同公共事业地域中在外来表上或在单独公共事业地域中时或者在断开操作时，即当没有网络连接时充电)；

允许用户撤销当前系统行为；和

计量电力电量信息并且在离线操作期间缓存表数据供稍后交易用。

因此，通信电力电量控制器806包括中央处理器810、用于在电动车辆200内通信的界面818和820、诸如电力线以太网网桥120且用于在电动车辆200外部通信的电力线通信机，和经由连接的AC电力线208而用于测量往返于电动车辆200的能流的电力电量表824。

电力电量表

电力是每时间间隔能量消耗的速率。电力指示在某些时间段期间转移的能量的量，因此，电力的单位为每单位时间的能量的量。电力电量表824跨越双向流动-例如，从电网114到电动车辆200或从电动车辆200到电网114而测量给定电资源112的电力。在一项实施中，远程IPF模块134可以从电力电量表824中本地缓存读取以在即使服务器的连接临时减弱或者如果服务器本身不可用的情况下，确保利用中央电量控制服务器106的精确交易。

收发器和充电组件

图8B更详尽地示出了图2B的收发器212和充电组件214。出于描述目的，所示收发器212和充电组件214仅仅是一个实施例配置。在标的物的范围内所示组件或甚至构成收发器212和充电组件214的不同组件的许多其它配置是可行的。这种收发器212和充电组件214具有一些硬件组件和一些可以硬件、软件，或硬件、软件、固件的组合等来执行的组件。

收发器212和充电组件214的示例的实施例由适用于电动车辆200的一项实施来表示。因此，说明一些车辆系统800对向收发器212和充电组件214组件提供背景内容。

所述车辆系统800包括车辆计算机和数据界面802、诸如电池组202的能量存储系统，和换流器/充电器804。在一些实施方案中，车辆系统800可以包括能够物理耦合收发器212的数据端口，诸如OBD-II端口。接着该收发器212可通过该数据端口而与车辆计算机和数据界面802通信，从由车辆系统800组成的电资源112接收信息，并且在一些实施方案中，提供命令给车辆计算机和数据界面802。在一些实施中，车辆计算机和数据界面802可以能够进行充电控制管理。在这种实施方案中，车辆计算机和数据界面802可以实行下文讨论的一些或全部的充电组件214操作。在其它实施方案中，经过配置以实行车辆计算机和数据界面802的一些或全部操作的可执行指令可加入至诸如电动车辆的电资源112的硬件，当组合可执行指令时，向车辆计算机和数据界面802提供等效的功能。如本文所使用，车辆计算机和数据界面802的参考文献包括这些可执行指令。

在各种实施方案中，收发器212可以具有能够耦合到车辆系统800的数据端口的物理形式。这种收发器212还可以包括多个界面，诸如RS-232界面818和/或CAN总线界面820。在各种实施方案中，RS-232界面818或CAN总线界面820可以通过数据端口而使收发器212能够与车辆计算机和数据端口802通信。同样地，收发器可以是能够参与与充电组件214的数据界面820无线通信的额外界面(未示出)或包括该额外界面。无线通信可以是本领域已知的任何形式，诸如射频(RF)通信(诸如Zigbee和/或Bluetooth.TM.通信)。在其它实施方案中，收发器可以包括单独导体或者可以经过配置以利用电力线208来与充电组件214通信。在另外其它实施方案(未示出)中，收发器212可以简单地为射频识别(RFID)标签，其能够存储关于电资源112的最小信息，诸如资源识别符，且能够被充电组件214的对应RFID读取器读取。在这种其它实施方案中，RFID标签可以不与数据端口耦合或者不与车辆计算机和数据界面802通信。

如所示，充电组件214可以是智能插头装置，其物理连接到诸如电力线208的充电媒体(充电媒体将充电组件214耦合到电资源112)和电力电网的输出口(诸如图2B所示的墙壁插座)。在其它实施方案中，充电组件214可以是充电站或一些其它外部控制装置。在一些其它实施方案中，充电组件214可以是便携的。

在各种实施方案中，充电组件214可包括介接来自电网114的AC电力的组件，诸如例如电力线以太网网桥120的电力线通信机，和诸如电流感测变压器的电流或电流/电压(电力)传感器808。

在其它实施方案中，代替网桥120，充电组件214可以包括另一以太网插头或无线界面。在这种实施方案中，电力线上数据通信是非必需的，这消除了网桥120的需要。以太网插头或无线界面可以与本地存取点通信，且通过该存取点而到电量控制服务器106。

充电组件214还可以包括以太网和信息处理组件，诸如处理器810或微控制器和相关以太网媒体存取控制(MAC)地址812；易失性随机存取存储器814、非易失性存储器816或数据存储器，用于与收发器212通信的数据界面826，和以太网物理层界面822，其通过在MAC/数据链路层和共同寻址格式的网络存取的手段而根据物理层的以太网标准来能够连线和发信号。以太网物理层界面822向传输媒体提供电力、机械和程序界面-即，在一项实施中，使用电力线以太网网桥120。在变化方案中，代替电力线以太网网桥120而使用利用因特网104的无线或其它通信信道。

充电组件214还可以包括双向电力电量表824，其追踪往返于每个电资源112(本案中为电动车辆200的电池组202)的电力转移。

此外，在一些实施方案中，充电组件214可以包括RFID读取器以在收发器212为RFID标签时从该收发器212读取电资源信息。

同样地，在各种实施方案中，充电组件214可以包括信用卡读取器以使用户能够通过提供信用卡信息而识别电资源112。在这种实施方案中，收发器212可以不是必需的。

另外，在一个实施方案中，充电组件214可以包括用户界面，诸如下文更详尽描述的用户界面之一。

充电组件214的实施可以实现以下功能，包括：

在电资源112离线时(没有连接到因特网104，或者服务不可用)执行预编程或学习的行为；

存储用于“漫游”连接的本地缓存的行为档案(当对外来系统充电时或者在断开操作时即当没有网络连接时该干什么)；

允许用户撤销当前系统行为；和

计量电力电量信息并且在离线操作期间缓存表数据供稍后交易用。

用户界面(UI)

充电站UI。不论免费或是付费，电力充电站可以安装向用户呈现有用信息的用户界面。明确而言，通过收集关于电网114、电资源状态和用户偏好的信息，充电站可以呈现诸如当前电力价格、估计的重新充电成本、直至重新充电的估计时间，将电力上载到电网114的估计付款(总计或每小时)等等的信息。信息采集引擎414与电资源112通信且与公用和/私用数据网络722通信以采集计算这个信息时使用的数据。

从电资源112搜集的信息的类型可以包括电资源识别符(资源ID)和比如电资源112的充电状态的状态信息。资源ID可通过查询电量控制服务器106而用来获得电资源类型和能力、偏好等的知识。

在各种实施方案中，包括UI的充电站系统还可以搜集基于电网的信息，诸如充电站当前和未来的能源成本。

用户充电控制UI机构。在各种实施方案中，通过预设，电资源112可以经由电力集结系统100而接收充电控制管理。在一些实施方案中，可以提供撤销控制以尽快地撤销充电控制管理和充电。在各种实施方案中，撤销控制可以提供为电资源的远程IPF模块134、充电组件214的用户界面机构(例如，如果电资源是车辆200，那么用户界面控制可以整合车辆200的缓冲控制)或者甚至经由由电量控制服务器106提供的网页页面来提供。控制装置可以呈现为(例如)按钮、触摸屏选项、网页页面或一些其它UI机构。在一个实施方案中，UI可以是图8C所示的UI且下文更详尽讨论。在一些实施方案中，撤销将是仅应用于单个插入式工作阶段的一次性撤销。在断开和重新连接之后，用户可能再次需要与UI机构互动以撤销充电控制管理。

在一些实施方案中，在开启撤销的情况下比在充电控制管理下充电用户可以付更多的费用，因此为用户提供接受充电控制管理的激励。可结合UI机构或在该UI机构上向用户显示或显现这种成本差异。这种差异可考虑到如上所述的随时间变化的定价，诸如使用时间(TOU)、尖峰定价(CPP)和实时定价(RTP)方案，以及任何其它激励、折扣或由于不接受充电控制管理而作罢的付费。

管理偏好的UI机构。在各种实施方案中，电资源的远程IPF模块134、充电组件214的用户界面机构(例如，如果电资源是车辆200，那么用户界面控制可以整合车辆200的缓冲控制)或者甚至经由由电量控制服务器106提供的网页页面，而可使用户能够键入/编辑管理偏好以影响用户电资源112的充电控制管理。在一些实施方案中，UI机构可以允许用户键入/编辑一般偏好，诸如是否启用充电控制管理，是否启用车辆到电网的电力电量或者是否应当仅以清洁/绿色电力对电资源112充电。同样地，在各种实施方案中，UI机构可以使用户能够优先化用于以下项的相对需要-最小化成本、最大化付费(即愈高的量，愈少的充电时段)、能够电资源112的满充电状态、尽可能迅速地充电，和/或在环境尽可能友好方式下充电。另外，UI机构可使用户能够在要使用电资源时提供预设规划(例如，如果资源112是车辆200，那么规划将用于车辆200应当准备开动时)。此外，UI机构可以使用户能够加入或选择特定的规则，诸如如果超过价格限值那么不充电的规则，或者如果其将获取用户至少特定限值的输出，那么仅仅使用充电控制管理的规则。接着可根据这些用户键入的偏好的任何部分或全部来完成充电控制管理。

简单用户界面。图8C说明了简单用户界面(UI)，其使用户能够根据在有限数量的高阶偏好中作出选择而控制充电。例如，UI 2300包括种类“绿色”、“快速”和“便宜”(其中将“绿色”、“快速”和“便宜”视为在各实施方案中变化)。UI 2300所示的种类仅仅是出于说明的缘由而选择并且可代替地包括这些和/或可应用于本领域已知的电资源112充电的任何其它种类。如所示，使用熟知形式的控制装置(诸如单选按钮)，UI2300可以是极基本的。在其它实施方案中，可以使用本领域已知的其它图形控制装置。通过电量控制服务器106可以将一般种类映射为特定的充电行为，诸如上述的充电行为。

电资源通信协议

图9说明了资源通信协议。如所示，远程IPF模块134或充电组件214可以在因特网104或另一联网结构或多个联网结构的组合上与电量控制服务器106通信。在各种实施方案中，指定消息和/或用于消息的格式的顺序的协议可以用来支配远程IPF模块134或充电组件214与电量控制服务器106的通信。

在一些实施方案中，协议可以包括两个信道，一个信道用于由远程IPF模块134或充电组件214起始的消息且用于应答来自电量控制服务器106的那些消息，且另一个信道用于由电量控制服务器106起始的消息且用于应答来自远程IPF模块134或充电组件214的那些消息。这些信道可以相对于彼此异步(即，一个信道上的消息的起始可以完全独立于另一个信道上的消息的起始)。然而，每个信道自身可以是同步的(即，一旦在信道上发送消息，那么在接收到第一消息的应答之前无法发送另一消息)。

如所示，远程IPF模块134或充电组件214可以起始与电量控制服务器106的通信902。在一些实施方案中，可以在(例如)第一次将电资源112插入/连接到电力电网114时起始通信902。在其它实施方案中，可以在另一时间或多个时间起始通信902。由协议支配的初始消息902可能需要(例如)一个或多个电资源识别符，诸如MAC地址、所使用的协议版本和/或资源识别符类型。

在由电量控制服务器106接收初始消息后，可在远程IPF模块134或充电组件214与电量控制服务器106之间建立连接。在建立连接后，远程IPF模块134或充电组件214可以通过后续的通信903而向电量控制服务器106暂存。通信903可以包括位置识别符方案、纬度、经度、远程IPF模块134或充电模块214可以汲取的最大电力值、远程IPF模块134或充电模块214可以提供的最大电力值、当前电力值，和/或当前充电状态。

在初始消息902后，协议可能需要或允许从电量控制服务器106到远程IPF模块134或充电组件214的消息904，或者从远程IPF模块134或充电组件214到电量控制服务器106的消息。消息904可以包括(例如)一个或多个命令、消息和/或更新。这些消息904可以在初始消息902后的任何时间提供。在一个实施方案中，消息904可以包括命令设定、电力等级和/或确定远程IPF模块134或充电组件214是否仍连接的ping命令。

消息906可以包括(例如)对暂存消息903中提供的信息的状态更新。这些消息906可以在初始消息902后的任何时间下提供。在一个实施方案中，消息906可以根据预定时间间隔来提供。在各种实施方案中，甚至可以在连接远程模块134或者充电组件214但不暂存时发送消息906。这些消息906可以包括由电量控制服务器106存储供稍后处理用的数据。同样地，在一些实施方案中，可以响应消息902或906而提供消息904。

站点式电力电量管理器

现代电动车辆以多种方式从中央服务器协调许多车辆的充电活动的中央控制型智能充电程序中获益。虽然许多这种智能充电程序可以由电力公共事业运行以在宽广的区域上控制电动车辆，但是可以在本地等级下由在隔绝任何其它实体时运营的设施的运营商实现智能充电程序的许多益处。在多辆插入式车辆可以停车并且连接到电网的地方中，具有站点等级的充电管理是值得的。

如图10所示，电动车辆1000的充电步骤由站点等级1020下的站点式电力电量管理器1010管理。站点等级充电管理是多辆插入式电动车辆1000可以停车且连接到电网1030的充电位置的一个重要特征。这些位置/站点1020可以包括公用或私用停车场，或者车队的经营基地。

在站点等级下管理电力电量有许多益处。当(例如)站点1020的电网连接1030不能支持每个电动车辆1000，和/或站点上同时汲取电力的其它装置时，在电力电量上有所控制是有利的。在一些例子中，连线到站点的特定充电点1040或连线到站点1020的充电点组可能无法支持每个车辆1000同时汲取电力。在一个时间段(例如，月)期间许多站点会经历根据峰值电力汲取的需求充电，因而避免电力高峰还可以省钱。此外，可以将电力利用调整到该站点的特定电比率结构。

站点式电力电量管理器1010尤其可以解决这些问题。以站点等级提供电力电量管理系统允许将取得的重要信息作为输入，包括但不限于：总体上用于站点1020的电力表数据，和/或用于特定充电点1040或充电点组的电力表数据。另外，该系统可以考虑来自连接到电网1030的站点处诸如插入式车辆1000的装置的信息。可以以多种方式，包括由电力线载波或无线装置传输这种信息。这种信息可以包括专属识别符、资源类型、当前充电状态和最大电力进/出等级。此外，该系统可以接收关于站点的电比率结构的信息，和关于站点内的各个电路的电力拓扑和电力限制的信息。在更高阶的电网拓扑，即子站等级或控制区域等级下操作电力电量管理器1010的连接使得站点式电力电量管理器1010可以接收信息而且还响应请求，诸如需求响应事件、备用呼叫、可再生资源追踪，或系统调节。在一个实施方案中，站点式电力电量管理器1010和更高阶站点控制器可以具有优先规则，例如，不使本地电路过载优先于远程请求。

站点式电力电量管理器1010可以分析当前和预测未来的世界状态。这样做后，站点式电力电量管理器1010可以作出各种决定，包括是否允许特定装置/车辆1000汲取电力。另外，站点式电力电量管理器1010可以请求装置/车辆1000提供电力，并且进一步控制装置/车辆1000的电力等级。这些决策可以在约束条件内作出，诸如不使电路过载或在特定总电力汲取上运行。如在一个实施方案中，这些约束条件可以按优先级来实行，例如优化成相对于其它装置使特定装置得到电力。例如，站点式电力电量管理器1010可以使充电状态最低、已插入最长时间或者具有重新充电优先的车辆1000充电。在一个实施方案中，站点式电力电量管理器1010可以允许在整体站点电成本最小化或总成本最小化方面，或者在以最绿色、最有效的方式重新充电方面优化。

可以包括控制打开或关闭特定电路的继电器的若干方式进行由站点式电力电量管理器1010作出的决策。另外，站点式电力电量管理器1010可以与智能充电点1040或充电点1040的智能组通信以控制特定电路或这些电路上的装置1000。站点式电力电量管理器1010还可以与装置1000通信以对其给予其电力电量行为的请求或命令，诸如告知车辆1000以半功率充电或以有效方式重新充电。这些通信可以经由智能充电点1040或其组而往返。站点式电力电量管理器1010可以位于受管理的站点1020处，但是还可以定位成远距于该站点1020。

图11说明了由电力电量管理器对电力装置进行站点等级充电1110。电力电量管理器接收站点等级信息1120，并且根据该站点等级信息作出电力电量决策1130。另外，由电力电量管理器1140管理到电力装置的电力电量，使得电力电量管理器响应包括需求响应事件、备用呼叫、可再生资源追踪或系统调节的请求。

跨越多个电力电量管理策略的元优化

管理一个电力资源或电力资源(诸如负载、发电装置、存储器、插入式车辆)的集结时，电力电量管理器可以使用处于其控制下的资产的组合能力来实施多种有利服务。这些服务可以包括调节、运转备用，和/或调峰。调节涉及增加或减少电网上实时存在的负载以维持整个电网中电力生产与电力消耗之间的平衡。运转备用提供在电网内的发电或传输资产出故障后快速补足大量缺失电力的能力。调峰导致减小日间的峰值电力消耗，所述日间的峰值电力消耗通常是公共事业可提供的最昂贵的电力。

存在许多其它类似的服务，诸如提供容量或提供可再生发电追踪。由于电力电量管理器可以使用任何数量的不同策略来决定如何调度在管理下的资源，所以本领域技术人员应当理解可以在各种实施方案中实施其它策略及其组合。在一个实施方案中，如图10所示，电力电量管理器可以是站点式电力电量管理器1010。

这些服务为电力公共事业提供相当大的成本节省。在许多情形中，公共事业或其它运营商还可以通过能源市场出售这些服务。虽然从电利用的观点来看这些服务中的每一个都具有极不同的特征，但是这些服务中的每一个都以基本上相同的方式实施于电力资源端点上。即，通过响应来自中央电力电量管理器的命令使电力选择性流入电力资源中或从电力资源中流出。

因为相同集区的资源可以用来实施每个可能的服务，所以会产生冲突。作为一个实例，如果将电动车辆的整个群体完全交给调节服务，那么该群体无法充分参与到调峰程序中。因为各个服务的相对成本和效益随时间而变化，所以不期望简单选取最有价值的服务并且将全部资产一直交与给该服务。

给定一组这类策略，元优化器决定在适当时间使用哪个策略。元优化器可位于电力电量管理器内。该元优化器确定在实施策略时要使用哪种资源。可根据多种因素来作决定，诸如最大化所产生的价值和/或最小化环境影响。在一个实施方案中，元优化器选定可能在给定时间段(例如，下一小时)产生最多价值的策略。该实施可以具有与每个策略相关的价值函数，且接着跨越全部策略采用最大价值。

决策可以随着电网拓扑位置而变化。例如，如果给定馈电器过载，那么资源对该馈电器的最好的决策可以是减小负载，即使在电网上其它地方处不同策略或行动可能是最好的。

决策还可以考虑到多个组件需求。例如，在管理插入式车辆重新充电时，可以期望以适时方式重新充电车辆，同时还最小化通过所提供的其它服务而产生的价值。

在一个实施方案中，决策可以基于关于未来的预测。例如，在第N小时采取一些行动可能值特定数额，诸如将插入式车辆充电以提供减量调节。然而，如果当资源可能比第N小时值更多时，这意味着资源可能在第N+1小时不可用，那么元优化器可能延迟行动使得该资源可用以提供更多价值。

图12示出了一种通过优化包括协调充电活动1210和控制电力电量服务1220的多个电力电量管理策略而用于管理电力电量的实施方案。元优化器可以选择电力电量管理策略和电力装置1230使得电力电量管理器可以实施电力电量管理策略1240。

能源管理故障期间的避免电力高峰

历史上，公共事业不得不依赖电网上的电力负载的独立和随机的特性。虽然个别电力负载不可预测且可以在任何时间接通或切断，但是每个负载仅仅是总电力消耗的一小部分。电力系统上的大量个别负载提供一种平滑形式。电力消耗随时间增加和减少，但是总体沿某种程度可预测的曲线波动且电力公司可以调整电力生产以匹配消耗。

在通信非100％可靠的分布式能源管理系统中，系统的元件之间没有通信损耗或者没有意外的系统控制器故障造成意外的系统行为是重要的。应当避免的一个特别行为是由故障模式产生跨越分布式资源的意外、协同的行动。例如，当控制器遭受故障时，如果全部分布式资源同时开始从电网汲取电力，那么这可能对电力电网有害。

引入智能充电或能源管理系统造成以其它方式隔离的负载可能一同运行。这可能在系统故障的事件中产生不利的协同式行动。具体而言，如果每个电力负载是设计用来在通信损耗的情形下复原到最大能量消耗等级，那么管理系统的故障可能在电力需求时导致瞬时和协同式高峰。当受控装置的群体足够大时，需求高峰可能超过公共事业用于作迅速调整的容量并且导致停电。

故障模式的实例包括个别资源与主控制器或控制器之间的失效通信。控制器与一些或全部资源之间的通信同样可能失效。另外，控制器或一组控制器可能以使这些控制器无法与资源通信的非网络有关方式失效。故障模式还可以是由大群体的资源共享且在发生意外事件时造成群体同时失去通信能力的设计缺陷。

在任何故障模式的情形中，系统行为应当是可预测且非破坏性的。为防止在总体上分裂性影响电网，通常由中央能源管理服务器控制的端点可以采用多种安全故障模式。用于维持可预测行为的系统可以包括具有各种能力的分布式资源，包括接收/制定及时在一个或各个点执行的一序列命令。

安全故障模式的实例包括在故障事件周围维持稳定(不变)行为达规定的时间段。例如，在失去通信后，隔离的EVSE“电动车辆供电设备”可以在由充电管理控制器最新指定的比率下继续充电。在一些时间段后，EVSE可以缓慢转变为不同的自治策略。

另一安全故障模式包括在故障状况的事件中执行预先安排的行为。作为一个实例，如果一组EVSE连接到仅仅能够提供该组70％的组合最大总功率的电力电路，那么在通信故障事件时，每个EVSE可以预编程以在70％的容量下运行。

再另一故障模式包括在偏离随机时间间隔的确定时间处以预先安排的行为执行状态转变。作为一个实例，当通信失效时关闭的EVSE在通电之前可以等待0与30分钟之间的随机时间量。这个随机启动造成电力消耗的增加随时间扩大，允许公共事业有作出响应的机会。

安全故障模式还可以包括使用关于资源行为的预测，诸如系统的进入物和离开物，以进一步增强世界的状态评估。作为一个实例，如果EVSE正常受命以沿一条曲线(与电网状况谐和)消耗电力，那么该EVSE可以经过编程以在没有通信的情况下追踪基于类型的典型曲线。由于中央智能充电系统将知晓可拆式EVSE正追踪的曲线，其行为仍可能被输入至充电管理算法中。

图13说明使用包括协调电力装置1310的充电活动和检测系统故障事件1320的安全故障模式用于管理电力电量的实施方案。电力电量管理器实施提供可预测和非破坏性系统行为的安全故障模式1330。

资源的发电堆已知的调度

分布式能源管理系统的一个潜在目标是调度资源以最小化成本。基本的成本减小策略是当电力价格较高时减小电力消耗。这个基本策略减小由在主动式管理下的端点所消耗的电力的成本。

更先进的策略可以以影响电力的市场价格的方式操纵由受控端点消耗的电力。这种系统可以减小提供电力到公共事业的服务区域内的全部装置而非仅仅主动式管理下的装置的成本。

在许多地方中，电力生产是由来自负责配电的公共事业的单独实体管理。公共事业从电力生产商处购买电力，且将其重新出售给它们的客户。

电力生产商与配电公共事业之间的交易常常发生在正式的市场中。这种市场通常运行为单一价格拍卖。在这种市场中，每个电力生产商规定其乐意提供电力的价格，并且首先将电力生产分配给最便宜的生产商，将发电堆提升为更昂贵的产品直至已经获得足够的电力。所选择的最新(最高)的价格设定全部电力生产商支付的价格。

能量产生系统中的每个类型的发电资产(诸如电力电网)具有边际成本。发电资产是根据增加边际成本来调度的。在任何时间调度的最昂贵的发电机设定用于能量产生的成本基础。

不同类型的电厂具有极为不同的运营边际成本。例如，水利发电常常比燃气轮机便宜得多。结果，由于可用水力耗尽，且燃气轮机开始上线，故而电力成本可能存在大幅增加。

有时，分布式能源管理器可以从系统移除足够的负载以消除较高成本发电的需要，从而减少提供服务的总成本。

分布式能源管理器可以通过预测总系统和可调度的负载而最小化提供能量产生的总日常成本。分布式能源管理器在将根据可用发电堆最小化成本时规划可调度的负载从电网汲取电力。改变支付电费的总价比尤其为汽车电力而支付的数额具有更大的商业影响。同样，在白天的一段时间内可能比另一段时间内更容易移动市场。结果，可调度负载将不会总是被规划在白天的最低成本时间，而是在对公共事业具有最有利的整体效果时。

此外，发电堆可以在地方之间变化，而且负载分布和消耗可以每日变化。因此，本方法将在不同地方产生不同的调度模式。

图14示出了使用电力生产的发电堆来管理电力电量以降低提供电力到电力装置的成本的实施方案。由电力电量管理器协调充电活动1410。由电力电量管理器控制电力生产堆1420使得电力生产堆安排可用的电力。根据成本减小策略，移除可调度负载1430。可调度负载列示于电力生产堆中。

将集结式电力资源管理服务出售给发电商或其它的商业模式

电力资源管理服务包括集结以下项：插入式车辆、恒温器、住宅或商业/工业负载，或固定的能量存储器。这些服务提供调节、储备、负载变换、可再用资源追踪，或者调峰。电力电量管理器可以提供可改进电力电网的稳定性的多种服务。例如，可根据需要增加和减少分布式资源的电力消耗以吸收电力生产与在电网上的消耗之间的差异。

集结式电力资源管理服务的客户包括电力公共事业、ISO和TSO。这些实体主要负责电网的稳定性。但是可以将集结式电力资源管理服务出售给各种类型的发电商。

一些类别的发电遭受高程度的间歇性，这意味着其电力生产是不规则的。通过结合这种不规则的电力生产与集结式电力资源管理资产的平滑/稳定能力，可以产生在能源市场上更易于出售的更高阶的趸售电力。

在一个实例中，风力发电厂是集结式电力资源管理服务的买家。风力发电厂易受能源供应和需求波动的影响。例如，当风量较大或意外地高时，能源价格可能大幅下降。另外，当没有足够的传输装置或吸收电力的其它容量时，风力发电厂可能会暂时从电网断开。

通过向间歇性可再生发电的所有者提供集结式电力资源管理服务可以有效解决由这种能源供应或需求不稳定而产生的经济问题。当存在较大和/或意外高风量时，发电商可以从集结式电力资源中增加其净负荷，并且在存在较小和/或意外低风量的情况下减少净负荷。

在一个实施方案中，发电商可以使用集结式电力资源管理以平滑电力输出中的突然斜变事件，或者将电力输出稳固在所期望的水平。可以使发电加上来自集结式电力资源的净负荷的总和保持恒定，或者较不易受能源供应或需求变化的影响。

结果，诸如电厂的发电商可以保留其创造的能源的价值。这种整合允许发电资产的运营商采取直接行动来解决与其发电类型相关的间歇性问题。在一些市场中，这比等待其它方通过市场提供这种服务令人期望得多。

AGC虚拟机

电力电网的特征在于电力生产必须总是紧密匹配电力消耗。如此一来，电力公共事业使用多种技术预先预测电力消耗以规划电力生产以匹配消耗。因为这些预测决不会完全精确，所以留给电力公共事业的是生产的电力不足或过剩。

为了解决预测与精确电力消耗之间的这种不匹配，公共事业安排一些发电厂以调节模式运行。这有时称为系统调节，或频率调节。在调节模式中，电厂的电力输出可以近实时地增加或减少。在电力过剩的事件中，公共事业将该电厂安排为调节模式以减少电力生产。在电力不足的事件中，公共事业安排该电厂增加电力生产。并不是全部电厂都能够以这种模式运行，而且在这种模式时常常招致电厂增加成本。当核算调节模式的成本时必须考虑诸如燃料效率和机械应力的问题。

电力电量管理器可以经由自动发电控制(AGC)命令而提供系统频率调节。如此一来，该系统可以开始表现为ISO/TSO或电网运营商，诸如电厂-即使其实际上并不是电厂。电力电量管理器协调电力资源的行为，诸如以下项：负载、发电装置或者存储器。电力资源可以包括插入式车辆、固定能量存储器、诸如HVAC的负载，或者其它装置。AGC命令可以由电力电量管理器转换成对其集区内的特定装置或者装置组的命令，以达成跨越匹配AGC请求的资源组的集结行为。

在一个实施方案中，可以将AGC命令传输到全部电力资源。根据一个实施方案，命令的量级可以在电力资源中分割成与每个资源的功率范围成比例。例如，可以分割1MW的减量调节的命令使得将要求在最大入电与最大出电之间具有2kW潜在电力摆动的装置提供有具有4kW潜在电力摆动的装置一半的贡献。更为复杂的方案可以根据多种因素来优化调度，包括：最小化与资源的通信；公平性；最大化在未来提供服务的能力，例如不将仅能充电的插入式车辆注满；或者资源所有者偏好或需求。

AGC允许两个方向的调节。向上调节是用于额外电力的请求，而向下调节是用于电力减小的请求。电力电量管理器可以仅仅使用能够单向电力流动的电力资源而实施双向调节(向上和向下两种)。这是通过将电力资源群体设定成以小于其最大值(例如50％)的比率消耗电力，并且接着根据AGC命令向上和向下调整电力消耗来完成。在电力短缺(导致向上调节请求)时段期间，电力资源可以缩减能源使用和/或增加能源输出。在电力过剩(导致向下调节请求)时段期间，电力资源可以相对于其初始比率增加能源使用和/或减少能源输出。

图15示出了使用AGC命令控制电力资源1510的电力电量管理的实施方案。将电力调节分摊给电力资源1520。将请求电力调节的分摊数额的AGC命令传输给电力资源1530。

用于除发电装置之外的资源的AGC

可以利用自动发电控制(AGC)来控制电厂使得其可以提供系统频率调节。在一个实施方案中，可以在特定小时期间规划电厂提供30MW的电力，同时在该小时期间还可以提供10MW的向下调节和20MW的向上调节。如此一来，厂输出可以在20MW到50MW的任意变化。在一个实施方案中，AGC通常在这个范围内传输功率级设定值，例如37MW，或者可以发送有关的电力请求，即，相对于当前等级增加电力或减少电力。

给定基于负载或能量存储的电力资源，或者这种电力资源的集结，还可以通过调整能源供应和需求的净平衡而提供系统频率调节。放电模式的能量存储器可以很像电厂那样输出电力。充电模式的负载或者能量存储器可以如反向发电那样消耗电力。当许多车辆/资源并网并且充电时，可以通过暂时减小车辆充电的比率而提供向上调节请求服务。另外，基于发电的电力资源可以是基于其它负载或能量存储器的电力资源的集结的部分。

在一个实施方案中，可以扩展AGC系统和协议以处理可能为负的功率级设定值。如此一来，接收请求的电力电量管理器可以将负值处理成能源消耗的请求，并且将正值处理成能源生产的请求。当AGC系统不支持负数时，可以将整个功率范围变换成以零开始，使得变换量变为该系统的单独负载量。例如，可以将-5MW至10MW的功率范围变换成0MW至15MW，其中偏移量变为5MW的单独负载量。

图16说明了使用AGC命令控制电力资源1610的电力电量管理的实施方案，其中确定电力资源的电力调节范围1620。将基于电力调节范围的AGC命令传输至电力资源1630。

间歇性发电平滑和均载

诸如风力或太阳能的间歇性发电资源可能在输出时遭受突然的斜升或斜降，和随着时间的推移某种程度上不可预测的输出等级。例如，风速或风向可能迅速变换或者云层可能暂时遮挡太阳能发电资产上的阳光。由于电力生产必须总是与电力消耗紧密匹配，所以极难将不可靠的发电资源整合到电网中，尤其是在发电混合体中这类资源所提供的电力的百分数增加时。

在一些状况中，公共事业被迫供应常规燃料待用式发电资产以向间歇性发电资源提供备用。例如，常常以这种方式使用天然气轮机。诸如水利发电的其它可迅速调整发电也可以用来提供这种稳固的间歇性发电。这明显增加了可再生能源的实际成本。为了解决这些问题，可以控制单个电源或电力资源的集结式集。这些资源可以包括负载、发电装置或者存储器。

在电力生产意外下降的情形中，托管电力资源可以减小其电力消耗。能够逆转能量电量的电力资源还可以促使电力返回到电网。在电力生产有意外高峰的情形中，托管电力资源可以通过能源消耗的比率或者通过其它手段而消耗过剩的电力。可以使用以下至少两种不同策略来管理电力资源的集：平滑和均载。

在平滑方法中，可以限制电力输出的变化的速率。当电力生产中发生突然增加或减少时，托管电力资源可以用来在更多的时间上摊开这种突然变化。作为一个实例，可在20分钟以上摊开风力发电中从10MW至0MW的突然下降(使用已存储的电力、延期的充电和净功率中的其它变换)，给予公共事业额外的时间来定位替换电源或者以其它方式解决该短缺。

在均载方法中，发电资源对电网的整体贡献可以由电力资源来平衡以提供所期望水平的净发电。在一个实施方案中，在来自风力发电厂的输出下降至所期望水平之下时使用这种方法。调度诸如插入式车辆的集结式资源的集以承受电力下降。一些插入式车辆被请求停止充电，或者在较低比率下充电。利用充分大型且可能的分布式电力资源集，均载可以将可再生能源的可靠性增加到与常规电源相同的水平。

在一个实施方案中，对于公共事业或其它运营商而言均载比平滑更有价值。然而，相对于托管的可再生能源的量，均载可能需要大量的运转容量。平滑可以提供大量益处而需要较少群体的分布式能量资源。

图17说明了检测间歇性电力电量的变化1710和响应间歇性电力电量中的变化实施电力电量策略1720的电力电量管理的一个实施方案。电力电量策略可以是平滑策略或者均载策略。

移动资源定位符

再次参考图1，示例性电力集结系统100还包括各种用于确定诸如图2A所示的插入式车辆200的移动电资源112的电力网络位置的技术。电动车辆200可以在许多位置中连接到电网114而且可以通过充电位置的特定知识而实现能源交换的精确控制和交易。一些用于确定电动车辆充电位置的示例性技术包括：

查询位置的专属识别符(经由有线、无线等等)，该专属识别符可以是：

充电站点的网络硬件的专属ID；

本地安装的智能表的专属ID，通过与该表通信；

在站点处特别是为这个目的而安装的专属ID，和

使用GPS或其它信号源(蜂窝、WiMAX等等)以创建“软”(估算地理)位置，接着根据用户偏好和历史数据(例如，趋于在所有者的住宅124而非邻居的住宅处插入的车辆)而加以改善。

a.使用网络指纹的位置确定

本公开系统和方法可以解决确定一个装置相对于电力电网上的一个已知位置或者与电力电网上的一个位置相关的一个已知物理位置(例如，自己的家庭、自己的办公室)的位置的问题。使用基于基于全球定位系统(GPS)或者蜂窝塔的位置的服务(LBS)的传统方法已不能胜任。尤其在两个位置重叠或者极接近的情形中，GPS和蜂窝式分辨率的限制使位置的精准确定困难。当使用GPS和/或蜂窝信息两个位置过于靠近而难以区别和解析其位置时，或者在GPS和蜂窝信息由于缺少收发器或者缺少信号而不可用的情形中，本文所述的装置使用基于其它通信的信息集以建构已知位置的网络指纹，该网络指纹随后用来确定装置是否在先前已知或未知位置。

在一个实施方案中，所公开的方法确定电动车或者诸如可以是半移动式或者全移动式充电站的其它电力仪器是否从一个已知位置移动到另一已知位置或是以其它方式离开该一个已知位置。这在确定计费有关问题时至关重要；例如，在决定是否为自己的家庭或办公室计费所使用或所生产的电力时。在创建电网的给定区域的整体负载特性时具有关于哪个装置位于网络上的知识同样重要。在一个实例中，这种知识在确定充电一个装置是否影响或将影响自己家庭的邻居或者自己办公室的邻居的整体负载时是有用的。

为了解决位置解析的问题，一个装置可以含有一个或多个通信适配器，诸如以太网、Wi-Fi、ZigBee、蜂窝、LBS或GPS。该装置可能以主动模式或被动模式的组合使用一些或全部的这些通信媒体以提取专属于给定位置的信息。可以组合指纹识别网络上的装置的各种技术以在整体上建构周围网络的整体指纹。

一旦收集并且存储网络位置指纹，那么其可能与已知位置(例如，家庭、或办公室或者停车场空间#12)相关，或者可对其指派以另外的随机位置识别符。当试图确定装置位置时，指纹可存储在数据库中供稍后使用。

所公开的系统还可以考虑这种信息的动态特性。可预期一部分指纹随时间而变化。例如，网络对等点的列表可能由于加入新对等点或从网络移除对等点额而变化。装置的MAC地址可能由于其被新硬件所取代而变化。IP堆栈指纹识别中收集的主机操作系统信息可能由于升级操作系统而变化。如此一来，位置的指纹可能随时间而变化且数据库可以记录最后的指纹。在随时间的变动自身对识别位置有用的情形中，数据库还可以记录位置的指纹的整个历史。例如，夜间各类人下班回家带着他们自己的联网笔记本电脑和手机时，给定家庭位置可以具有三个网络对等点，但是在他们工作时的工作周期间可能仅仅具有一个对等点。这类动态信息可以取决于比较网络位置指纹的时间而用于解析位置名字。

模式匹配可以用于使一个位置指纹与另一个相匹配。根据指纹的统计特性，所公开的系统在存在偏差的情况下能够作出位置确定或能够通过应用任何数量的统计方法(诸如回归分析、逻辑回归、贝叶斯法、模式匹配法或者点对点(ad hoc)加权指纹的各个部分)改变指纹。例如，相较于将对等点加入到相同网络或从该网络移除对等点的可能性，给定位置将取代一辆车会连接(并因此在来自网关的IP流量中出现MAC地址的改变)的通信网络的可能性或许较低。

在一个实施方案中，所公开的方法使用一种处理程序，通过此处理程序，连接到网络的装置可以查询网络对等点并且收集和存储一组识别信息，诸如MAC地址、IP地址和追踪路由。该方法可以利用其它各条信息以建构该装置当前位置的指纹，诸如对网关，其它网络对等点的ping延时、蜂窝塔信息，或者GPS信息。如此一来，该方法建构各类信息源的集的位置指纹，并且还可以使用统计模型加权各条信息的相关性。可将信息存储在服务器或该装置上。

当装置随后实行指纹处理时，该装置随后可以通过检测一些或全部的这组信息中的差异而检测该装置是否改变位置。在检测到该装置返回到已知位置，或者该装置在一个新位置后，该装置或者服务器可以采取特定的行动。这些行动可以包括：通知用户、通知另一服务器、起始配置处理程序或者以不同模式运行。

根据一个实施方案，用户将一个装置插入至其家庭网络中，并且该装置扫描和记录用户路由器、家庭PC和打印机的MAC地址。该装置将这个信息传输至服务器，使得指纹与位置相关。用户可以将该装置移动到新的位置，例如该用户的办公室。该装置从新路由器和几十台工作计算机的MAC中检测不同指纹。关于新地址的另一信息被存储在服务器中使得指纹与位置相关。当用户将装置返回至家庭网络时，该装置识别出其在家庭内。即使一些(但并非全部)指纹变化，该装置仍可以识别位置。例如，可能不再存在打印机。

图18示出了指纹识别用于电力管理系统的本地网络的实施方案。从诸如电动车辆的装置中收集网络信息1810以产生网络指纹1820，存储该网络指纹1830于数据库中。如图19所示，根据一个实施方案，检测装置的位置变化1910并且与网络指纹比较1920以确定电动车辆的位置1930。

经由统计平均的精确系统测定

来自端点的集结式电力系统的测定信息需要在每个端点处有一表。这种系统的潜在成本减小是减小每个个别表的精确度。在系统中为每个类型的表构造用于表误差的模型提供了系统精确度的上限。可以通过利用这种模型从系统等级计算中移除任何偏差或者从零偏移。另外，可以表征表误差的标准偏差。

在一个实施方案中，系统中表总体可以表征为1000个表，以1.15的标准偏差均匀分布在+/-2％的范围上。总系统误差是由表误差项的总和所定义。这个误差可通过使用公式stderr＝stdv/sqrt(N)对抽样分布的样本平均计算标准误差来估计，在本实施方案中，其提供标准误差＝1.15/sqrt(1000)＝0.0364。为了在这个估计上维持99％的必然性，误差百分数估计可以乘以3，因为在正态分布下，3倍标准偏差大致覆盖样本的99％。这导致对于当前呈现的实施方案为0.1091％。

这种观察法的含意在于即使在仅有1000个表的情况下我们的表误差均匀分布在+/-20％的范围上，所公开的系统仍可达成在+/-1.1％的测量精确度。

集结式系统电力电量推导

电力电量管理系统负责估计流到参与系统的一组装置或流自该组装置的集结式电力电量。通过从参与电力电量管理系统的端点处收集个别电力电量测量值并且集结这些测量值，该系统产生对这些装置的集结式电力电量的估计。

为了本公开内容的目的，ESVE应理解为电动车辆服务仪器，其在本文中定义为用作电动车辆输出口的一件永久安装的电动车辆充电基础设施的装置。这种类型的仪器可以包括能量表。

为了本公开内容的目的，集结式电力电量应理解为在电力电量管理系统的管理下的一组个别、分布式装置中的电力电量的总和。

为了本公开内容的目的，误差界限应理解为对由电力电量管理系统估计集结式电力电量时的误差的量级的限制。对集结式电力电量的误差界限由置信水平指定。

测量系统的端点(例如车辆、家庭、HVAC、EVSE)处的电力电量的装置具有非理想水平的测量精确度。即，由装置报告的电力电量是实际电力电量和一些量的测量误差(误差可为正或负)的总和。

通过表征和建模一类装置的测量误差，通过考虑计算中所包括的装置误差模型和装置数量可以产生用于装置群体的电力电量管理的误差界限。

图20说明了用于推导附接于电力管理系统的装置的集结电力电量的方法。从多个装置接收多个电力电量管理测量值2010，每个装置与电力电量相关，这些装置每个都能够在测量误差内测量各自装置的电力电量。集结多个电力电量测量值2020，产生集结式电力电量测量。在一个实施方案中，一组装置的电力电量集可以计算为是集结式测量的部分的个别测量值的总和。

在一个实施方案中，可以另外计算连接到电力电量管理系统的一组端点的集结式电力电量测量上的误差界限。假设每个个别装置处的电力电量是独立的且同一分布的(i.i.d)，可以通过使用用于i.i.d随机变量的统计学定义计算集结式电力电量测量的标准误差。即，使每个个别装置的误差界限除以该组中的装置的数量的平方根以计算标准误差。接着通过使该标准误差乘以所期望的标准偏差数而限定集结式电力电量测量上的误差。例如，如果期望有95％置信，那么计算标准误差值按1.96比例调整(匹配正态分布的四分位数)。

可以为由电力电量管理系统管理的整个系统以及为完整系统的子部(部分)产生电力电量估计。因为可以由通过计算时所包含的装置的数量而参数化的误差模型产生误差界限，所以计算装置群体的子集的误差界限需要调整误差模型的输入(所包括的装置的数量)。

通过建模端点处的测量装置中的测量误差，电力电量管理系统可以计算电力电量管理系统中的任何点处的电力电量测量的集结式估计的误差界限。

这种方法可以支持任何表误差模型并且甚至可以组合任意数量的测量模型。如果根据每端点已知实行测定的装置类型，那么可以计算促成集结式估计的每个装置的情形的数量。接着这些个别装置计数用来反馈误差界限的每装置类型模型。

在一个实施方案中，可以建构一组相同类型的装置的误差模型。在一组测定装置的这种误差模型的一个实施例中，保证每个特定类型的个别装置的全部测量值在+/-N％的真值内。

在一个实施方案中，可以计算电力电量管理系统中的端点的子部的误差界限。如果需要计算在电力电量管理系统的管理下的端点的子集的误差界限，那么通过使个别装置的误差界限除以该子集中的装置的数量的平方根而计算标准误差。接着通过使该标准误差乘以在自己的估计中愿意收集的标准偏差而限定集结式电力电量测量值上的误差。

在各种其它实施方案中，组合了不同的误差模型。一种用于在相同电力电量管理系统中组合多个误差模型(即，多种类型的电力电量测量装置)的方法是通过单个误差模型计算每组所述装置的误差界限的加权平均，其中权重为由该组装置测量的总电力的百分数。

从DC测量值中推导AC电力电量

在电力电量管理系统中，每个端点装置负责报告其自身的电力消耗和生产。在许多情形中，端点装置具有用于测量通过该装置的交流(AC)电力电量(即，该装置从电网得到多少电力/输送多少电力到电网)的传感器。然而，一些装置可能不具有产生用于装置的AC电力电量的精确传感器数据的能力。

在装置具有产生一些关于系统的状态和行为的信息的其它传感器的情形中，在给定其它传感器的信息的情况下，可以构造用于AC电力电量的推导模型。例如，在电池充电器中，可能没有AC测定传感器，但是可能存在测量正用于对其充电的电池DC电压和DC电流的传感器。如果这种额外信息可用，那么可以表征电池充电装置使得可从DC传感器读数中推导精确的AC测定信息。

图21说明了用于从DC测量值中推导车辆中的AC电力电量的方法。利用至少一个AC电力电量传感器增强具有至少一个DC电力电量传感器的装置2110。接着在操作点的范围上测量AC和DC电力电量2120。接着使用至少一个计算装置将电力电量用于构造该装置中AC电力电量作为DC电力电量的函数的推导模型2130，其中模型的误差受限。接着可以从该装置中移除AC电力电量传感器2140。接着可测量通过该装置的DC电力电量2150并且使用该推导模型和来自至少一个DC电力电量传感器的测量值将其用于推导用于该装置的AC电力电量2160。

通过利用AC测定传感器来增强单个装置，可以通过搜集用于装置的AC和DC传感器信息，给定DC测量值的情况下开发产生推导的AC测定结果的模型，并且限定模型的误差和推导结果而构造精确的推导模型。适当运用这种模型，可以将此模型应用到其它类似装置的DC读数以在不用AC测定传感器增强装置的情况下推导这些装置的AC电力电量信息。

如果一组装置可用，那么利用AC测定传感器增强每个装置使从DC传感器信息中能够构造一组用于AC电力电量的推导模型。使用这组信息，可以在应用于该组中的任何装置时构造单个模型及其误差界限。

考虑含有电池充电器和可再充电电池的电池充电系统。当电池充电器插入到电网中时，其能够通过使DC电流进入电池中而对电池充电。这种系统可以直接感测DC(直流)电池电压和电流。然而，这种系统不需要或者不具有AC电力电量传感器。

为了在这种电池充电系统中构造用于AC电力电量的推导模型，可以暂时利用AC电力电量传感器增强该系统。通过从用于此系统的宽广范围的操作点的DC电压、DC电流和AC电力电量传感器中得到读数，可以收集足够的数据用来构造AC电力电量作为DC电流和电压的函数的模型。

一种这类模型可以是线性回归，其按DC功率(DC电压乘以DC电流)加上一些固定偏移B调整一些常数M的比例。给定用于AC电力的全组读数，可以计算M和B的值以从DC电力中产生AC电力的近似值。

带宽最小化技术

分布式能源管理系统必需与分布式能量资源持续通信以维持系统表现为获报告的高水平的必然性。因为每个消息具有与其相关的成本，所以在能源管理系统与分布式能量资源之间发送消息是昂贵的。最小化系统与资源之间所发送的字节数将最小化系统的通信成本。相应地，网络带宽的消耗得以减小。

如本文所使用，带宽可以指网络带宽。带宽是流入装置或控制系统或从其中流出的数据流量的每秒字节数。由电力电量管理系统管理的装置可以是任何负载、发电装置或者存储资产。存储资产可以包括电池和诸如换流器和充电器的双向电力电子装置。负载资产可以包括水加热器、插入式电动车辆或插入式混合电动车辆、水加热器、发电设施或者其它可控制负载、存储器或者发电资产。

所公开的系统和方法可以在管理流到连接至电力电网的装置或从该装置流出的电力的系统中提供网络流量消耗的最小化。这种电力电量管理系统与这些装置通信，并且可以是集中式或者分散式的。通过此通信，将关于电力电量的信息传达至装置并且将关于装置行为和状态的信息传达至该系统。

该系统与装置通信以指示装置关于应在何时且应以何种比率从电网中得到能源与将能源输送到电网。这些命令使装置能够在电力电量管理系统认为如此做是最理想时消耗或者生产能源。

由电力电量管理系统输送到装置的这些指令可以采取许多种形式。一种形式的指令是以所请求的等级使电力立即流动的直接命令。另一种形式的指令是装置应当遵循的电力电量的规划且可以采取许多种形式。一项规划可以指示在其时应当激活电力电量等级的单个时间点。一项规划可以指示应当在未来各个时间激活电力电量等级的序列。可以以动态或者固定模式重复规划，例如每天、每周等重复一组行动。

装置还可以将在该装置处关于世界当前状态的信息传达至电力电量管理系统。可出于控制电力电量的益处而传输的信息包括关于当前有多少电力正流动通过该装置以及在哪个方向上流动的信息、关于资源的容量信息(例如，电荷的存储状态、发电机的燃料水平)、故障和错误消息、资源的存在(例如，电动车辆的来去；电动车辆当前可用与否)、规划约束条件(例如，资源可用多久)、一段时间内的能量消耗(例如，最后时间段消耗/生产的kWh)等等。

在电力电量管理系统与装置之间发送消息需要跨越网络发送数据字节，这消耗了网络带宽。因为许多通信成本可以直接由传送往返于装置的字节数而测得，所以最小化字节在装置与电力电量管理系统之间的传送使通信成本和网络带宽的消耗最小化。

在电力电量管理系统具有关于一直在其控制之下的全部装置的状态的完整信息时，其可以以更为有效的方式实行。实现这种水平的信息认知需要全部资产以适时方式通信属于电力电量管理系统的全部信息。这种等级的信息通信伴随相关成本而发生。

存在许多可以用来减小电力电量管理系统中的网络流量消耗以减小与分布式资产通信的成本的技术。这些技术包括以下项：数据压缩、数据开销减小、行动/规划预分布、最小变化调度、全部状态变化的通信、配置限制或相关行为和非强时效性信息集合。下文进一步描述这些宽带最小化技术及其实施方案。

数据压缩。用于最小化系统与分布式资源之间的字节的技术之一，为消息内的数据压缩。压缩在电力电量管理系统与分布式装置之间发送的字节可以减小总网络流量消耗。

与装置通信的电力电量管理系统可以发送经过压缩的消息以节省网络上的流量。令此生效的一种方式是使电力电量管理服务器和装置两者使用压缩算法或程序库(诸如zlib或gzip)以在传输之前压缩数据并且在传输之后解压数据。

减小数据开销。在一项技术中，更多的字节被包括在单个消息中以减小每条消息的开销。因为每个网络消息具有一些相关的开销，所以将更多的数据放入单个消息中以减小开销流量上的网络消耗是有利的。

作为电力电量管理系统的部分的装置可以从其传感器和内部处理程序中收集数据。至于对系统时效性不强的数据位，该装置可以缓存数据直至数据对开销之比小于5％。在TCP/IP的情形中，这意味着在发送之前一直等待直至装置搜集1280字节的数据。

行动和规划预分布。至于复杂或长序列的行动，可以将这些行动预分布给装置(或者在网络上一次分布)。当需要传达任何预分布的行动时，需要传达的全部是用于更复杂的序列的识别符。对于调度行动或行动集，可以使用行动识别符引导预计算的大型行动集。如此一来，行动集被编码并且仅仅传输该代码。虽然这种方法消耗客户端和服务器的内存，但是减小了带宽消耗。

为了达成应用级的数据压缩，电力电量管理系统可以定义表示预定义组的功能的一组压缩消息。例如，考虑在其常规行为期间仅运行4个不同规划的装置。与其发送每次行为应当开始时装置应当运行的规划，不如电力电量管理系统可仅向该装置一次发送每个规划。继这四个规划每个需要运行的时间后，电力电量管理系统可以指示这四个规划的哪个要运行(通过名字或ID)，而且可以节省大量的带宽。

最小变化调度。用于最小化系统与分布式资源之间的字节的另一技术包括在系统内以每资源为基础最小化总状态变化的方式来调度资源。在一个实例中，以尽可能少的资源进行通信以影响系统内期望的变化。每次电力电量管理系统需要改变分布式装置的状态时(例如，现在在电网的一些部分中需要15MW的电力电量，其中之前需要的仅为13MW)，可以通过在系统中查找满足约束条件的变化(例如，需要接通断开的装置，或者反之亦然)的最小数量来选定达成目标性电力电量。在一个实施方案中，许多技术使用单个位以从一种状态切换到另一种，诸如从断开切换到接通和从接通切换到断开。

存在电力电量系统可以使用以确定在任何时间点哪个连接的装置应当处于何种电力电量等级的许多不同算法。如果电力电量管理系统需要修正电力电量管理系统的净集结式行为，那么可能需要与已连接的资源的一些子集通信以将行为的变化作为信号发出。

特定组的装置变化秩序的质量的一个度量是需要接触多少资源以产生变化。一种用于达成设定用以达成系统范围电力电量目标的最小变化的算法是找到在所期望的方向上电力电量变化的资源是可能的，并且接着通过其控制的电力电量的量来分类装置。以控制最大电力的装置开始，逐步减少可用装置的清单直至已经募集足够的电力来达成电力电量系统的目标。

应当传达全部状态变化的装置。这种技术不使用应用级ping。在装置状态有任何变化(例如，由于一些关注的量的电力水平变化、燃料水平变化，资源到达/离开，其中资源可以是车辆)的情形中，传达全部这类状态变化消除了电力电量管理系统使用应用级ping的需要(即，来自电力电量管理系统且具有询问装置“您在吗？”的消息)。

在一个实施方案中，所实施的技术提供资源从它们的系统的离开。这能够从系统移除全部应用级ping。这同样需要资源具有在被断开后维持电力达其仍可通信的足够时间的能力。当存在本地通信控制器时，该控制器可以指示资源离开系统。

关注行为上的可配置限制。另一宽带最小化技术涉及增加需要通知主系统的状态变化的容限。应当将相关信息实时传达给电力电量管理系统。装置应当支持增加和减少关注行为使网络流量消耗可对比响应而调节的限制的能力(例如，知道每次电力电量变化3％比其如果变化10％更具信息量，但需要网络带宽来传达)。

应当结合的非时效性信息。许多技术可以通过节省对于具有时效性数据的相同消息传输不具时效的数据而最小化消息开销，因而节省发消息的开销并且在较大消息上能够数据压缩。对于电力电量信息系统的操作而言不具时效性的信息(诊断数据、登录数据、摘要统计等等)，装置应当在存储器中搜集这类信息并且仅在收集足够量的信息时将其传输给电力电量管理系统使得专属于开销的消息的部分较小。

可以在一个实施方案中实施宽带最小化技术的各种组合。例如，装置可以将全部的关注变化传达给电力电量管理系统，而且为该装置定义关注行为的限制可以是可配置的。在连接至其的端点的行为方面充分获知并且频繁更新的电力电量系统在连续控制和灵活性上定义了一个端点。在波谱的另一端上的是很难或者无法观察到连接至其的装置的行为和状态的电力电量管理系统。

为了在最小化使用网络流量的同时实现最灵活的电力电量管理系统，该系统可以为对电力电量管理系统触发状态的更新行动的装置建立标准。这样，仅在装置的状态有某些变化时需要作出通信。使装置告知电力电量管理系统从最后通信后事情未变化，这种方案不会浪费网络流量。

例如，考虑连接到电池并且参与到电力电量管理系统的网络中的电池充电装置。一旦该装置连接到电力电量管理系统并且报告其电力电量(例如，800W)，则除非状态有变化，该装置不需要向电力电量管理系统报告新信息。例如，如果装置正在报告流入正充电的电池中的电力的量，那么电池充满并且不再需要充电。

图22说明了宽带最小化技术的一个实施方案。管理电装置和电源2210的电力电量管理系统传达装置信息2220和电力电量信息2230。应用上述宽带减小技术以减小网络流量2240。

智能能源协议转换装置

可以提供使用能够与每个网络通信的物理发信号机构而完全参与两个或多个网络的协议转换装置。消息经过重新表述使得从一个网络传递到另一个。由于两个相关协议可能不兼容，故而这种装置相对于二进制封包传递高阶信息。这个方法不同于因特网路由器使用的在没有修改的情况下将消息从一个网络简单转送到另一网络的方法。

诸如电力线载波的电力线通信机(PLC)是一种发信号机构，通过该机构将高频信号加入至家庭中或商业的AC电力线。高频信号携载多种协议的信息到可以解码这些高频信号的其它装置。

协议转换装置可以包括以下项：微处理器和电源；用于每个支持通信协议堆栈的物理收发器；能够从每个通信协议中解码消息的软件堆栈；和可视需要从一个通信协议转换到另一个通信协议并重新编码的软件/硬件层。因为现代家庭联网技术可以基于无线或PLC，所以协议转换装置不需要位于提供转换服务的任何装置附近。可以将协议转换装置附接到家庭中的任何输出口，诸如图2A所示的墙壁插座204。协议转换装置可以是独立的或者与网络上的装置同地。

在一个实施方案中，一个装置充当两个网络之间的信息网桥。电动车辆服务仪器(EVSE)或者充电点可以在家庭插头AV物理通信机制上经由SAEJ2836应用协议而与电动车辆通信，并且在ZigBee无线物理通信机制上使用智能能源应用协议而与家庭局域网(HAN)通信。这种EVSE或充电点可以在两个网络之间实施消息转换。对于在两种网络上具有等效意义的消息，EVSE可以将来自ZigBee/智能能源网络的消息重新表述成J2836/PLC网络的格式并且将消息从HAN传输到车辆。

在另一实施方案中，该装置为两种不同网络的成员，而且该装置传达消息往复于两个网络之间。网络具有一些不兼容，诸如物理层或应用层。智能能源是实施用于包括ZigBee和家庭插头PLC的多个物理界面的应用层协议。可以定位该装置使得其可以同时参与两种网络。该装置可以含有物理仪器以可在任一网络(诸如用于无线的ZigBee和用于有线的家庭插头PLC)上发送/接收消息。当在任一网络上观测到消息时，该装置将消息转换成其它网络的物理层。当两种网络实施智能能源时，同样不需要转换应用层。

在一个实施方案中，电动车辆服务仪器(EVSE)可以充当这种转换装置。当车辆具有经由一个协议通信的能力，且EVSE位于其中由不同协议提供对中央充电管理服务的存取之处时，EVSE可以在两种协议之间充当转换器。这种EVSE包括完整实施支持两种协议来完全解码每个协议的硬件和软件二者以获得应用级消息。

根据一个实施方案，在PLC上使用SAE2836协议可以将EVSE连接到车辆并且可以使用无线ZigBee协议而将其连接到家庭网络。该EVSE可以包括完整实施每个硬件和协议堆栈。如此一来，EVSE可以在两个堆栈之间转送消息。

在一个实施方案中，转换装置在物理上可以是不同的。例如，在具有基于PLC的车辆和无线因特网存取点的设备中，转换装置可以是插入到电力插座中的自包含盒。

图23说明了用于电力电量管理系统且利用网络以在电装置与电源之间通信2310的协议转换的一个实施方案。通信协议转换装置将消息从一个协议重新表述成另一个协议2320以将这些消息从使用一种通信协议的网络传输到使用不同协议的网络。图24示出了在连接到电源和电装置2430的两种网络2420之间实施的通信协议转换装置2410。

利用现有硬件通信

诸如电池充电控制器的某些汽车子系统需要到车外网络的实时通信链路。提供这种车外链路的通信硬件包括蜂窝、Wi-Fi、ZigBee和家庭插头。这种仪器较昂贵且可能难以配置。

车辆中的子系统是通过称为CAN总线的共享总线而连接在一起。这个总线提供高速低延迟通信到附接的装置，但是不会提供与车外实体通信所需的机构。不是直接实施通信硬件，而是用户端子系统在CAN总线上发布命令以从另一“服务器”子系统请求车辆通信服务。

已经拥有通信硬件的现有车辆中子系统可以在不需要任何额外硬件的情况下起到这种服务器的作用。因为CAN总线不支持路由或封包转送，所以需要定义封装机制以容许在CAN消息内嵌入离板通信协议。

在一些情形中，车辆设计可以包括用于非充电管理的目的现有通信硬件。这些其它使用可以包括应急响应和远程车辆诊断。不是加入额外通信硬件，而是电车辆可使用这些现有通信模块。这种模块再使用是通过加强现有通信模块上的软件以扩展功能来完成。

类似于经由扩展机制而安装的模块，通过软件而更新的先前存在的模块可以通过两种不同机制而参与智能充电。

在一个实施方案中，软件更新的通信模块给外部网络提供通信路径，其允许车辆模块以类似于起初配备通信模块的充电程序的方式参与到智能充电程序中。

在另一实施方案中，软件更新的通信模块包括全部智能充电逻辑。在这个实施方案中，软件更新的通信模块单独负责参与智能充电程序，且接着通过将原始消息发送到车辆中的其它子系统而实施该程序。

图25说明了使用具有经过配置以实施用于车辆子系统的智能充电模块2510的现有硬件的通信的一个实施方案。将该车辆子系统连接到共享的车辆范围通信媒体2520。智能充电模块经过配置以提供消息给车辆子系统2530。

车辆子系统的通信服务

现代电动车辆以多种方式从中央控制型智能充电程序中获益。然而，车辆中能够执行充电管理程序的模块(例如电池管理系统充电控制器)通常不具有与在车外部的外部网络通信的能力。为有效运行，智能充电程序需要经由诸如服务器的外部网络而对外部实体有中央控制。这个服务器负责协调分布在宽广区域(诸如城市)上的大量车辆的充电活动。

在适当车辆子系统与外部网络之间建立通信信道促进了智能充电并且减小拥有车辆的成本。虽然大多数车辆子系统缺少车外通信，但是事实上全部子系统是连接到共享的车辆范围通信媒体或总线。在许多车辆中，这个总线使用如由国际标准组织(ISO)标准#11898定义的CAN总线标准。随着时间的流逝，一些新车辆设计将转变到其它车辆范围通信媒体，诸如Flexray或其它类似技术。然而，共享通信媒体的基本原理是允许车辆子系统将保持完整地进行通信，而且本公开内容中的概念将类似地可应用于这些未来通信媒体。

不是将车外通信能力加入到现有车辆子系统，而是单独的模块向车辆上的全部子系统提供通信服务，使这些服务经由车辆CAN总线而可用。限制对单个模块的修改减小切换通信标准的成本，使得可以通过在不同车中安装不同通信模块而完成支持。

这种通信模块包括车外通信所需并且同样连接到车辆的CAN总线的硬件。通信模块内的软件转换或者封装封包以允许消息在各个车辆子系统与车辆外侧的实体之间流动。

在一个实施方案中，通信模块可以将消息从外部网络未经修改地转送到其它车辆子系统。作为一个实例，如果外部网络使用TCP/IP协议，那么通信模块在CAN总线上将TCP封包转送到其它车辆子系统。因为诸如CAN总线的车辆通信总线本来就不会支持诸如TCP/IP的广域协议，所以需要封装协议。

封装通过定义用于TCP传送的特定CAN消息而运行。这种CAN消息包括封包报头和封包本体。封包报头可以指定封包类型以将其从其它类型的CAN流量中区别开来。封包报头还可以指定封包长度，并且可以含有其它CAN封包属性，诸如寻址。封包本体包括诸如TCP封包的原始外部网络封包的字节。

可以在CAN总线上将这种封包从通信模块传输到期望通信的车辆子系统。当期望通信的车辆子系统接收这种封包时，该子系统使用CAN封包中所存在的类型和尺寸信息以提取原始TCP封包。当在相反方向上，即从车辆子系统到外部网络通信时，处理程序相反。车辆子系统在适当格式化的CAN封包内安置TCP封包并且在CAN总线上将其传输到通信模块。该通信模块提取TCP封包并且在外部网络上将其传输。

在一个实施方案中，通信模块完整地解码从外部网络接收的消息，并且将消息重新编码成CAN总线消息。如此一来，通信模块提取实际所需目的的远程消息，并且跨越车辆CAN总线传输新消息。

作为一个实例，通信模块可以利用指定电力的当前价格的命令跨越外部总线接收封包。通信模块将CAN总线消息传输到指示电力的当前价格的适当子系统。由于通信模块充分且完全地在每个方向上解码并且编码每个消息，故而不需要外部网络消息和车辆内部CAN总线消息在任何方式上类似。

通信模块可以包括下列组件：具有足够电力以运行适当软件的中央处理单元(CPU)；CAN收发器，或者用于交替型车辆中通信网络的收发器；用于一个或多个外部通信网络的外部通信收发器；对于进入车辆的封包能够包覆CAN报头中的高阶通信封包，且对于离开车辆的封包移除CAN报头的软件堆栈；能够将消息从远程网络格式转换成本地CAN格式的软件；和能够联结/供应特定外部通信协议所需的处理程序的软件。

图26说明了到车辆子系统的通信服务的一个实施方案。将CAN收发器连接到车辆中的CPU且连接到外部总线，该外部总线连接到车辆子系统2610。将软件堆栈连接到CPU用于增强封包的CAN报头2620。配置软件以将消息从远程网络格式转换成CAN格式2630。还为外部通信的供应处理程序配置软件2640。

控制扩展性系统的车辆电力系统

电动和插入式混合电动车辆从车载充电管理控制器中大量获益。这种控制器可以在需要电力电网的情况下协调车辆电力消耗。然而，对市场关注的价格时效性，或者缺少标准化，可能妨碍厂家安装这些充电管理控制器。

期望不具有厂家配备的充电控制器的车辆具有用零部件市场控制器更新的能力。可以通过提供物理和软件界面更新车辆以允许安装充电控制器。这个界面可以包括：经由电力接触插头而到车辆CAN总线的物理界面；要在CAN总线上发送以控制充电的软件消息的标准化；和充电控制器常驻且必须定位CAN界面插头的物理位置。

可以在没有与车外网络或系统通信的能力的情况下，且因此没有利用中央权限或服务器协调其充电行为的能力的情况下出售车辆。认可充电管理的益处的车辆制造商可以由于对市场关注的价格时效性、或者缺少标准化而选择不包括充电管理。在这些情形中，通过安装通信模块或者充电管理模块可以轻易更新车辆是有利的。可以通过在通信模块与车辆之间清楚定义物理、电力和软件界面而管理这种更新。

机械界面可以包括在车辆中安装模块的物理位置。这个物理位置提供对电/发信号界面的存取，提供特定等级的环境保护，并且调节新加模块的特定尺寸和形状。

电力/发信号界面可以包括到车辆的标准化内部通信总线(诸如CAN总线)的标准化连接器，和到电源的标准化连接器。在一些车辆中，车辆的通信总线可以是非电力标准，诸如基于光纤的系统。虽然这种系统可以不与基于电发信号CAN的系统兼容，但是扩展界面的一般原理仍可应用。

软件界面定义了通过其扩展模块与车辆中的现有模块介接的协议消息。

在一个实施方案中，车辆中的其它相关模块经过设计以与应用中在别处定义的扩展模块通信。扩展模块提供通信路径给外部网络，这允许车辆模块以类似于起初配备通信模块车辆的充电程序的方式参与智能充电程序。

在一个实施方案中，车辆中的现有模块不直接支持智能充电，而且在扩展模块中含有全部智能充电逻辑。如此一来，扩展模块单独负责参与智能充电程序。扩展模块通过发送原始消息到车辆中的其它子系统而实施程序。

图27说明了包括用于车辆中的CAN总线的接触插头2710的扩展系统的一个实施方案。扩展模块提供所传输消息的标准化以控制充电2720。另外，用于控制扩展性的充电控制器位于接触插头2730。

没有特定硬件下的通信

在许多应用中，诸如电动车辆的电力电网与诸如充电站或电动车辆服务仪器的电源通信是有利的。这种通信可以传送诸如装置识别、电池充电状态或者电力消耗偏好的信息。还可以利用这种通信来实施本文所述的仲裁协议。甚至期望在所述的两个装置不拥有设计用于促进通信的硬件的情形中有通信。

对于装置在没有特定通信硬件下通信而言，可以通过调制电力负载(例如，电动车辆)与电源(电动车辆服务仪器)之间的电力转移而传送消息。为了促进信息从电力负载到电源的传输，电负载装置可以间歇性汲取电力和/或抑制汲取电力。通信时间可以再分为秒。例如，其中负载装置汲取电力的每秒中断为二进制1数位，且其中负载装置不汲取电力的每秒中断为二进制0数位。以类似方式，电源装置可以与负载装置通信以促进信息从电源传输至电负载装置。电源可以提供电力达一段时间间隔，表示为二进制1数位，或者抑制提供电力，表示为二进制0数位。

多种标准通信协议技术可以用来解决诸如数据可靠性和时钟偏移的问题。时间间隔可以根据接收装置中的感测仪器和传输装置中的切换仪器二者的精确性而变化。例如，时间间隔可以变成比远低于一秒的时间间隔。较低时间间隔将允许在相同量的时间中传输较多量的信息。

因为非供电时间间隔使负载装置丧失电力，所以负载装置需要补充电源以在这些时间间隔期间保持功能。这种补充的电源可以是存储电池、电容器或者可选的原始电源。这个系统不会妨碍电力电路的原始功能(电力转移)，因为可在电力连接早期完成全部通信，而且电力可以不被中断地流动达连接时间的余数。

为了解决对禁止电动车辆和电源二者同时传输信息的通信媒体的限制，可以使用多种共享协议。在一个实施方案中，电源和电动车辆轮流传输信息，在固定数量的位后转换角色。在一个实施方案中，所传输的消息结构化为具有所传输的尺寸的封包。在传输封包之后，传输的方向逆转。

图28说明了在没有特定硬件下的通信的一个实施方案，所述在没有特定硬件下的通信包括调制与电动车辆相关的电力负载与电源之间的电力转移2810，将信息从电力负载传输到电源2820，和使电动车辆能够与电源2830通信。

利用智能车辆判断智能充电点

现代电动车辆以多种方式从中央控制型智能充电程序中获益，其中中央服务器协调分布在宽广区域(诸如城市)上的大量车辆的充电活动。这种协调是通过服务器与位于每个车辆处的智能充电模块直接通信来完成。智能充电模块可以位于车辆的内部，作为车辆的原始组件或者零部件市场配件。位于车辆内部的仪器可以通过直接减小车辆的电力消耗而缓和电力负载。

在一个实施方案中，智能充电模块将位于负责提供电力给车辆的外部仪器中。这种外部仪器可以是电动车辆服务仪器(EVSE)。EVSE或者充电站可以通过缩减可用于车辆的电力而减小电力消耗。

在电动车辆和EVSE二者含有智能充电模块的情形中会发生一个潜在问题。因为充电管理系统可以整合到车辆和车辆充电基础架构二者中，所以这些系统每个最初都可以假定其为充电工作阶段中唯一存在的充电智能装置。当智能车附接到智能充电点时会发生特定的问题。因为两个装置并未互相通信，这些装置各自行动仿佛其完全控制充电工作阶段。如果中央智能充电服务器未获知两个装置表示单个车辆，那么其将独立管理两个装置。该两个装置可能试图在不同时间充电，导致没有电力电量。此外，两个装置可以在相同时间从公共事业接收停止充电消息，导致负载减小的二次计数。

为了解决这些问题，电动车辆和充电仪器，或者EVSE两者可以实施充电协调协议。这个协议允许EVSE和车辆确定两个实体中的哪个负责与充电管理服务器通信并且实施智能充电程序。另一实体将进入被动模式，遵循原始实体的方向。

运用这种协议，电动车辆可以在连接车辆时将充电协调容量消息传输到充电点。容量消息指定车辆支持的充电协调模式。充电仪器可以发送指定协调模式的充电协调模式消息。这个模式可以选自由车辆提供的清单。当已经传输两种消息时，充电仪器和车辆开始协调充电。

两个协调充电模式起初定义为充电设备切换充电和车辆切换充电。在充电设备切换充电模式中，电动车辆停止智能充电并且表现为无源负载(dumb load)。EVSE或者充电仪器在其确定车辆何时没有出于充电管理的目的而与任何外部实体通信时发送电力。如此一来，EVSE控制电力流到车辆的速率并且负责与智能充电服务器的全部通信。

在车辆切换充电模式中，EVSE或者充电仪器并未参与智能充电且总是将需求的电力提供给车辆。电动车辆控制其电力消耗的速率并且负责与智能充电服务器的全部通信。电动车辆实行充电等级的物理调节。然而，充电的调节基于由充电仪器发布的命令。

如果车辆拥有替代的通信信道(诸如蜂窝)，那么该车辆停止从该信道接受充电命令。充电仪器可以监测车辆以确定该车辆是否遵循充电指令。如果确定该车辆不遵循，那么其后退到直接控制。

额外充电模式可以随时间定义。电动车辆与EVSE之间的通信可以经由充电电缆上的电力线通信(PLC)，或者经由包括无线通信的其它手段来完成。

图29说明了利用经过配置以在车辆仪器上实施的智能充电模块来判断智能充电点2910的一个实施方案。该模块经过配置以与智能充电程序通信2920，并且通过减小车辆的电力消耗而缓和电负载2930。另外，该模块经过配置以与外部充电仪器中的第二智能充电模块通信2940，而且模块实施充电协调协议2950。

结论

尽管已经以针对结构特征和/或方法论条例的语言描述系统和方法，然而应当理解随附权力要求中定义的标的物不需要限制于所述的特定特征或者条例。实际上，特定特征和条例是公开为实施所主张方法、装置、系统等等的实施例。本领域技术人员将明白在不脱离本发明的精神和范围下可以对实施例作出形式和细节的各种变化。

Claims (26)

1.一种用于在本地站点管理电力电量的方法，所述方法包括以下步骤：

由电力电量管理器对多个电力装置进行站点等级的充电，其中所述电力电量管理器运行智能充电程序，其中所述电力电量管理器协调所述多个电力装置的充电活动，其中所述多个电力装置位于本地站点；

接收站点等级信息，其中由所述电力电量管理器接收所述站点等级信息；

根据所述站点等级信息作出电力电量决策，其中由所述电力电量管理器作出所述电力电量决策；和

由所述电力电量管理器管理到所述多个电力装置的电力电量，其中所述电力电量管理器响应请求。

2.一种用于在本地站点管理电力电量的系统，所述系统包括：

电力电量管理器，其中所述电力电量管理器协调多个电力装置的充电活动，其中所述多个电力装置位于所述本地站点；

连接到所述电力电量管理器的多个充电点，其中所述多个充电点可操作成连接到所述多个电力装置，其中所述多个充电点位于所述本地站点；

站点等级信息，其中由所述电力电量管理器接收所述站点等级信息；和

基于所述站点等级信息的电力电量决策，其中由所述电力电量管理器作出所述电力电量决策。

3.一种用于管理电力电量且用于优化多个电力电量管理策略的系统，所述系统包括：

电力电量管理器，其中所述电力电量管理器协调多个电力装置的充电活动；

电力电量服务，其中由所述电力电量管理器控制所述电力电量服务；

电力电量管理策略，其中由所述电力电量管理器实施所述电力电量管理策略；和

元优化器，其中所述元优化器选定至少一个所述电力电量管理策略，其中所述元优化器选定要利用的至少一个所述电力装置以实施所述至少一个电力电量管理策略。

4.一种通过优化多个电力电量管理策略而用于管理电力电量的方法，所述方法包括：

协调多个电力装置的充电活动，其中由电力电量管理器协调所述充电活动；

控制电力电量服务，其中由所述电力电量管理器控制所述电力电量服务；

选定至少一个所述电力电量管理策略，其中由元优化器选定所述至少一个电力电量管理策略；

选定要利用的至少一个所述电力装置以实施所述至少一个电力电量管理策略，其中由所述元优化器选定所述至少一个电力装置；和

实施电力电量管理策略，其中由所述电力电量管理器实施所述电力电量管理策略。

5.一种用于管理电力电量且使用安全故障模式的系统，所述系统包括：

电力电量管理器，其中所述电力电量管理器协调多个电力装置的充电活动；

系统故障事件；和

安全故障模式，其中由所述电力电量管理器实施所述安全故障模式，其中所述故障模式假设以可预测和非破坏性的方式协调所述充电活动。

6.一种用于管理电力电量且使用安全故障的方法，所述方法包括：

协调多个电力装置的充电活动，其中由电力电量管理器协调所述充电活动；

检测系统故障事件，其中由电力电量管理器检测所述系统故障事件；和

实施安全故障模式，其中由所述电力电量管理器实施所述安全故障模式，其中所述安全故障模式假设以可预测和非破坏性方式协调所述充电活动。

7.一种用于管理电力电量且使用电力生产的发电堆来减小提供电力到电力装置的成本的系统，所述系统包括：

电力电量管理器，其中所述电力电量管理器协调多个电力装置的充电活动；

电力生产堆，其中所述电力电量管理器控制所述电力生产堆，其中所述电力生产堆安排可用电力；和

可调度负载，其中所述可调度负载列示于所述电力生产堆中，其中根据成本减少策略移除所述可调度负载。

8.一种用于管理电力电量且使用电力生产的发电堆以减小提供电力到电力装置的成本的方法，所述方法包括：

协调多个电力装置的充电活动，其中由电力电量管理器协调所述充电活动；

控制电力生产堆，其中所述电力电量管理器控制所述电力生产堆，其中所述电力生产堆安排可用电力；

移除可调度负载，其中所述可调度负载列示于所述电力生产堆中，其中根据成本减小策略移除所述可调度负载。

9.一种用于管理电力电量的方法，所述方法包括以下步骤：

经由自动发电控制(AGC)命令控制多个电力资源，其中由电力电量管理器将所述AGC命令传输到所述多个电力资源，其中所述AGC命令请求电力调节；

根据分摊方案将所述电力调节分摊到所述多个电力资源；和

将AGC命令传输到至少一个所述电力资源，其中所述AGC命令从所述至少一个电力资源中请求所述电力调节的分摊数额。

10.一种用于管理电力电量的方法，所述方法包括以下步骤：

经由自动发电控制(AGC)命令控制多个电力资源，其中由电力电量管理器将所述AGC命令传输到所述多个电力资源，其中所述AGC命令请求电力调节；

确定至少一个所述多个电力资源的电力调节范围；和

将AGC命令传输到所述至少一个所述多个电力资源，其中所述AGC命令是取决于所述至少一个所述多个电力资源的电力调节范围。

11.一种用于管理电力电量的方法，所述方法包括以下步骤：

检测间歇性电力电量的变化，其中电力电量管理器检测所述间歇性电力电量的所述变化；和

响应所述间歇性电力电量的所述变化实施电力电量策略，其中所述电力电量管理器协调多个电力资源以响应所述间歇性电力电量的所述变化。

12.一种使用网络指纹用于确定装置在电力电量管理系统上的位置的方法，所述方法包括：

接收网络信息，其中所述网络信息与多个电装置相关；

根据所述网络信息产生网络指纹；

将所述网络指纹存储在数据库中；

检测至少一个所述多个电装置的装置信息的变化；

比较所述至少一个所述多个电装置的变化装置信息与所述网络指纹；和

根据所述网络指纹确定所述至少一个所述多个电装置的位置。

13.一种方法，其包括：

经网络从多个装置的每个装置中接收多个电力电量测量值，每个装置与电力电量相关，每个所述装置能够在测量误差内测量各自装置的电力电量；

使用至少一个计算装置集结所述电力电量测量值，产生集结式电力电量测量；

使用至少一个计算装置确定使用至少一个误差模型的所述集结式电力电量测量的误差界限。

14.一种系统，其包括：

多个装置，每个装置与电力电量相关，每个所述装置能够在测量误差内测量各自装置的电力电量；

包括一个或多个处理器的集结式电力测量模型，所述一个或多个处理器经过编程以执行从计算机可读存储媒体中检索的软件代码，所述计算机可读存储媒体存储用于以下步骤的软件：

经网络从每个所述多个装置接收多个电力电量测量值；

集结所述多个电力电量测量值，产生集结式电力电量测量；

使用至少一个误差模型确定所述集结式电力电量测量的误差界限。

15.一种具有计算机可执行指令的计算机可读媒体，所述可执行指令用于包括以下步骤的方法：

经网络从多个装置的每个装置中接收多个电力电量测量值，每个装置与电力电量相关，每个所述装置能够在测量误差内测量各自装置的电力电量；

使用至少一个计算装置集结所述电力电量测量值，产生集结式电力电量测量；

使用至少一个计算装置确定使用至少一个误差模型的所述集结式电力电量测量的误差界限。

16.一种方法，其包括：

利用至少一个AC电力电量传感器增强具有至少一个DC电力电量传感器的装置；

在操作点的范围上使用所述至少一个DC电力电量传感器和所述AC电力电量传感器测量通过所述装置的AC和DC电力电量；

使用至少一个计算装置构造所述装置中AC电力电量作为DC电力电量的函数的推导模型，其中所述模型的误差受限；

从所述装置移除至少一个AC电力电量传感器；

使用至少一个DC电力电量传感器测量所述装置的DC电力电量；

使用至少一个计算装置，使用所述推导模型和来自所述至少一个DC电力电量传感器的测量值推导所述装置的所述AC电力电量。

17.一种系统，其包括：

多个端点装置，每个端点装置具有用于测量通过各个装置的电力电量的至少一个传感器，其中一个或多个所述至少一个传感器为DC传感器；

包括一个或多个处理器的推导模型，所述一个或多个处理器经过编程以执行从计算机可读存储媒体中检索的软件代码，所述计算机可读存储媒体存储用于以下步骤的软件：

经网络从每个所述至少一个传感器接收测量值；

使用所述测量值推导所述多个端点装置的AC电力电量，其中使用推导模型来推导具有DC传感器的装置的AC电力电量，所述推导模型是通过测量类似于所述各个装置的装置中AC电力电量与DC传感器测量值之间的关系而开发的。

18.一种具有计算机可执行指令的计算机可读媒体，所述计算机可执行指令用于包括下列步骤的方法：

利用至少一个AC电力电量传感器增强具有至少一个DC电力电量传感器的装置；

在操作点的范围上使用所述至少一个DC电力电量传感器和所述AC电力电量传感器测量通过所述装置的AC和DC电力电量；

使用至少一个计算装置构造所述装置中AC电力电量作为DC电力电量的函数的推导模型，其中所述模型的误差受限；

从所述装置移除至少一个AC电力电量传感器；

使用至少一个DC电力电量传感器测量所述装置的DC电力电量；

使用至少一个计算装置，使用所述推导模型和来自所述至少一个DC电力电量传感器的测量值推导所述装置的所述AC电力电量。

19.一种用于最小化电力电量管理系统中的网络流量消耗的系统，所述系统包括：

可操作用于产生、消耗或存储电能的多个装置；

电力电量管理系统，其中所述电力电量管理系统管理在所述多个装置与电力电网之间转移的电力电量；和

经由网络而在电力电量管理系统与多个装置之间传达的装置信息和电力电量信息，其中由电力电量管理系统接收所述装置信息，其中由所述电力电量管理系统传输所述电力电量信息，其中所述电力电量信息包括由至少一个所述多个装置接收的能源比率命令；且

其中所述电力电量管理系统经由网络流量消耗减小技术而减小通过所述网络的流量的消耗。

20.一种用于电力电量管理系统中的通信协议转换的系统，所述系统包括：

经由多个网络而连接的电装置和电源，其中所述多个网络的至少一个网络利用第一通信协议，所述第一通信协议不同于由所述多个网络的至少一个第二网络利用的第二通信协议；

可操作以与所述多个网络通信的通信协议转换装置，其中所述通信协议转换装置从第一通信协议到第二通信协议地表述消息，从而经重新表述的消息从所述第一网络传递到所述第二网络。

21.一种装置，其包括：

第一收发器，其经过调适以连接到支持第一网络协议的第一网络；

第二收发器，其经过调适以连接到支持第二网络协议的第二网络；

包括一个或多个处理器的转换模块，所述一个或多个处理器经过编程以执行从计算机可读存储媒体中检索的软件代码，所述计算机可读媒体存储经过配置以进行以下步骤的软件：

使用所述第一收发器从所述第一网络以所述第一协议接收至少一个应用等级消息；

解码所述至少一个应用等级消息；

以所述第二协议编码所述至少一个应用等级消息；

在所述第二网络上使用所述第二收发器传输以所述第二协议编码的所述至少一个应用等级消息。

22.一种利用现有硬件而用于在电力电量管理系统中通信的系统，所述系统包括：

智能充电模块，所述智能充电模块经过配置以在车辆中的服务器子系统上实施，所述服务器子系统连接到用于与所述车辆中的至少另一子系统通信的共享车辆范围通信媒体，所述模块进一步经过配置以使用由所述服务器子系统和所述至少另一子系统所提供的能力来提供一组服务，所述服务包括：

使用所述共享车辆范围通信媒体将消息发送至所述车辆中的所述至少一个子系统以实施智能充电程序。

23.一种用于对车辆子系统提供通信服务的通信模块，所述通信模块包括：

车辆中的中央处理单元；

CAN收发器，其可操作地连接到在所述车辆中连接到外部总线的所述中央处理单元，所述外部总线可操作地连接到至少一个车辆子系统；

可操作地连接到所述中央处理单元的软件堆栈，所述软件堆栈经过配置以在用于从外部网络进入车辆的通信封包的CAN报头中包覆通信封包，所述软件堆栈进一步经过配置以移除离开所述车辆的通信封包的CAN报头；

由中央处理单元执行且经过配置以将包括所述通信封包的消息从远程网络格式转换到CAN格式的软件；和

由所述中央处理单元执行且经过配置以支持至少一种外部通信协议需要的联结和供应处理的软件。

24.一种能够用于控制扩展性系统的充电控制器的安装的界面，所述界面包括：

到车辆CAN总线的物理界面，所述物理界面包括电力接触插头；

延展模块，其提供在所述CAN总线上发送的软件消息的标准化以控制充电；和

充电控制器常驻且在其中定位所述CAN界面插头的物理位置。

25.一种在没有特定硬件的情况下能够电动车辆与电能供应装置通信的界面，所述界面包括：

通过调制电力负载与电能供应之间的电力转移将信息从与所述电动车辆相关的所述电力负载传输至所述电源。

26.一种用于判断智能充电点的系统，所述系统包括：

第一智能充电模块，所述模块经过配置以在位于车辆内部的仪器上实施；所述第一智能充电模块经过配置以：

与实施智能充电程序的服务器通信，所述智能充电程序协调一片区域上所分布的多个车辆的充电活动；

通过减小所述车辆的电力消耗而缓和所述车辆的电力负载；

与负责提供电力到所述车辆的外部仪器中的第二智能充电模块通信，使所述第一智能充电模块和所述第二智能充电模块能够实施充电协调协议以确定所述两个模块中哪个负责与实施所述智能充电程序的服务器通信。

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