CN108141051B - 用于运行向车辆供应电能的系统的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行向车辆供应电能的系统的方法。转换单元具有用于与能量管理单元通信的第一通信接口和可与车辆耦合以便通信的第二通信接口。在车辆与第二通信接口耦合时，向系统提供代表应为车辆供应的最小电功率的最小功率特征值。通过第一通信接口向转换单元提供第一评估矩阵，该第一评估矩阵对于待由系统供应的电功率的每个未来第一时间段以及每个第一功率级包括第一评估特征值，该第一评估特征值代表与在相应第一时间段内供应相应电功率相关的支出。由转换单元根据最小功率特征值和第一评估矩阵确定代表支出估算的第二评估矩阵。第二评估矩阵通过第二通信接口被提供给车辆。本发明还涉及一种用于向车辆供应电能的系统。

Description

用于运行向车辆供应电能的系统的方法及系统
技术领域
本发明涉及一种用于运行向车辆供应电能的系统的方法。此外还提出一种用于向车辆供应电能的系统。
发明内容
本发明的任务在于提供一种用于运行向车辆供应电能的系统的方法以及一种相对应的系统，其能实现特别有效的电能供应。
根据第一方面，本发明涉及一种用于运行向车辆供应电能的系统的方法。所述系统包括充电桩、能量管理单元和转换单元。转换单元具有用于与能量管理单元通信的第一通信接口和可与车辆耦合以便通信的第二通信接口。
在车辆与第二通信接口耦合的情况下，为系统提供代表应为车辆供应的最小电功率的最小功率特征值。
通过第一通信接口向转换单元提供第一评估矩阵，其对于待由系统供应的电功率的每个未来第一时间段以及每个第一功率级包括第一评估特征值。该第一评估特征值代表与在相应第一时间段内供应相应电功率相关的支出。
由转换单元根据最小功率特征值和第一评估矩阵确定代表支出估算的第二评估矩阵。第二评估矩阵通过第二通信接口被提供给车辆。
有利的是，这种方法能有效地向车辆供应电能。
第二评估矩阵包括尤其是对于待由系统供应的电功率的各个未来第二时间段以及各个第二功率级包括第二评估特征值。该第二评估特征值尤其是代表与在相应第二时间段内供应相应电功率相关的支出估算。
该系统在此尤其是构造用于为车辆的蓄能器充电。在此可通过车辆例如根据第二评估矩阵确定供应计划，该供应计划代表关于第二时间段待由系统供应的电功率。换句话说，车辆可根据不同第二时间段中的各个第二评估特征值选择相应的第二功率级，以该第二功率级供应电功率。有利的是，在为车辆供应电能时，可考虑预期的、在太阳能设备中例如由于减少的太阳辐射引起的功率下降。
第一评估矩阵在此代表与在相应的未来第一时间段内供应相应第一功率级的电功率相关的预期支出。这例如可以是能预期的、与电功率供应相关的CO2排放或者是网络运营商为此所要求的费用。替代或附加地，该支出也可代表使用可再生能源馈送电能的份额。
第一评估矩阵例如可包括第一功率级的预定第一最大功率级数量和/或第一时间段的预定第一最大时间段数量，其中，第一评估矩阵尤其是可通过第一通信接口传输。
此外，第二评估矩阵例如可包括第二功率级的预定第二最大功率级数量和/或第二时间段的预定第二最大时间段数量，其中，第二评估矩阵尤其是可通过第二通信接口传输。
预定的第一最大功率级数量在此可不同于预定的第二最大功率级数量，和/或预定的第一最大时间段数量可不同于预定的第二最大时间段数量，使得通过第二通信接口传输第一评估矩阵导致错误或不可行。
例如第一评估矩阵的预定第一最大功率级数量为4或更大，而第二评估矩阵的预定第二最大功率级数量仅为3。与此不同，相应的最大功率级数量也可具有更大或更小的值。例如，在相应通信接口所使用的协议中预定相应的最大功率级数量和/或相应的最大时间段数量。因此可需要通过转换单元转换各个评估特征值。尤其是在此可将绝对支出换算成例如相对于最大支出的相对支出。
在根据第一方面的一种有利实施方式中，确定第二评估矩阵包括确定临时矩阵。
根据最小功率特征值确定临时矩阵的最低功率级。对于第一评估矩阵的每个第一时间段，根据相应第一时间段的低于最小功率特征值的所有第一功率级的第一评估特征值确定临时矩阵最低功率级的相应条目。
有利的是，可通过合并低于最小功率特征值的第一功率级特别有效地将第一评估矩阵向第二评估矩阵换算。
在根据第一方面的另一种有利实施方式中，向系统提供代表车辆可吸收的最大电功率的最大功率特征值。
根据最大功率特征值确定临时矩阵的最高功率级。对于第一评估矩阵的每个第一时间段，根据相应第一时间段的高于最大功率特征值的所有第一功率级的第一评估特征值确定临时矩阵最高功率级的相应条目。
有利的是，可通过合并高于最大功率特征值的第一功率级特别有效地将第一评估矩阵向第二评估矩阵换算。
在根据第一方面的另一种有利实施方式中，迭代地以块的形式合并临时矩阵的相邻条目直至达到第一和/或第二中止标准。
有利的是，可通过合并临时矩阵的相邻条目而达到第二最大功率级数量和/或第二最大时间段数量并确定良好的支出评估。低于第二最大功率级数量例如用作第一中止标准。低于第二最大时间段数量例如用作第二中止标准。
在根据第一方面的另一种有利实施方式中，为转换单元提供最大功率级特征值。
对于每次迭代，作为第一中止标准检验每个时间段的功率级数量是否小于或等于最大功率级特征值。如果不是这种情况，对于临时矩阵的相邻条目的关于一个时间段的每个可合并的块求取相应平均值。
对于每次迭代确定最小平均值。将临时矩阵条目中的对应于该相应最小平均值的块合并，即通过一个具有相应最小平均值的单个条目来代替临时矩阵的与该块相配的条目。
有利的是，由此可使第二评估矩阵特别好地匹配于第二通信接口，从而车辆可从第二评估矩阵确定充电曲线，该充电曲线基本上相应于在知晓第一评估矩阵的情况下所确定的充电曲线。因此可特别有效地为车辆供应电能。
最大功率级特征值尤其是代表上述第二最大功率级数量。
在根据第一方面的另一种有利实施方式中，为转换单元提供最大时间段特征值。
对于每次迭代，作为第二中止标准检验每个功率级的时间段数量是否小于或等于最大时间段特征值。如果不是这种情况，对于临时矩阵的相邻条目的关于一个功率级的每个可合并的块求取相应平均值。
对于每次迭代确定最小平均值。将临时矩阵的条目中的对应于该相应最小平均值的块合并，即通过一个具有相应最小平均值的单个条目来代替临时矩阵的与该块相配的条目。
有利的是，由此可使第二评估矩阵特别好地匹配于第二通信接口，从而车辆可从第二评估矩阵确定充电曲线，该充电曲线基本上相应于在知晓第一评估矩阵的情况下所确定的充电曲线。因此可特别有效地为车辆供应电能。
最大时间段特征值尤其是代表上述第二最大时间段数量。
在根据第一方面的另一种有利实施方式中，第一通信接口根据SEMP协议(“简单能量管理协议”)运行。在此，这指的是艾思玛太阳能技术股份公司(SMA Solar TechnologyAG)的协议，其目前的版本为2015年8月14日的1.0.6(SEMP-11:ZE3315)。与此有关的规范同样参阅SMA Solar Technology AG的版本0.1.0(SEMPANEV-010：FE3614)中的所谓的“经由价格和功率表格的SEMP应用注释电动车辆(SEMP Application Note Electric Vehiclevia price-and power-tables)”。
在该文献中尤其是上述能量管理单元被详细描述为所谓的“能源管理器”或所谓的“能源管理”，简称EM。
在根据第一方面的另一种有利实施方式中，第二通信接口按照根据ISO15118-2:2014的协议运行。在此，这尤其是指的是国际标准化组织(ISO)的、2014年4月1日的、标题为“道路车辆-车辆到电网通信接口-第二部分：网络和应用协议要求”的版本。
根据第二方面，本发明涉及一种用于向车辆供应电能的系统。该系统包括具有第一能量接口的充电桩，该第一能量接口可与车辆耦合以便供应电能。所述系统还包括具有第二能量接口以向充电桩供应电能的能量管理单元。此外，所述系统包括转换单元，该转换单元具有用于与能量管理单元通信的第一通信接口和可与车辆耦合以便通信的第二通信接口。所述系统构造用于实施根据第一方面的方法。
在根据第二方面的一种有利实施方式中，能量管理单元构造为家庭能量管理系统。
有利的是，车辆的电能供应可分散地、尤其是独立于中央电网进行。这有助于能够将可再生能源特别高份额地用于为车辆供电。家庭能量管理系统也可被称为HEMS(英文为Home Energy Management System)。在此尤其是指上述SEMP文献中说明的能量管理单元，其连接到家用范围内的网关上。家庭能量管理系统将与其它组件进行通信的设备关联起来并且进行智能能量控制和/或分配。
在根据第二方面的另一种有利实施方式中，为能量管理单元配置分散式能量供应单元和/或固定式蓄能器。
分散式能量供应单元尤其是可构造为分散式太阳能设备(所谓的PV设备)。
附图说明
下面参考示意性附图详细阐述本发明的实施例。附图如下：
图1示出用于向车辆供应电能的系统；
图2示出用于运行根据图1的系统的流程图；
图3示出示例性的第一和第二评估矩阵。
具体实施方式
具有相同结构或功能的元件在附图中设有相同的附图标记。
分散式太阳能设备(PV设备)的购置费用的下降加上太阳能馈电补贴的下降提高了对分散式太阳能电的个人消费的激励。在具有PV设备和固定式蓄能器的联网住宅中可通过家庭能量管理系统(HEMS)借助智能能量管理优化个人消费。个人消费调节得越好，网络消耗就越少。
可在这种住宅处为车辆、尤其是电动车辆充电。与供应电能相关的支出在此应尽可能低。因此例如馈送在本地由PV设备提供的能量。有利的是，由此可减少与提供电能相关的CO2排放。就此而言支出例如可以是货币性质的费用和/或所引起的CO2排放和/或可再生能量的份额。
为此车辆例如可从家庭能量管理系统获得收费信息。家庭能量管理系统在此例如通过应用协议如SEMP进行通信。车辆例如通过不同于该应用协议的协议进行通信。车辆例如仅使用ISO标准ISO15118-2:2014。就此而言可需要协议之间的转换。为了车辆与家庭能量管理系统之间的通信，设置转换单元(所谓的“网关”)，其例如安装在充电桩、如所谓的“EV壁箱”中。
就此而言，在转换时与供应电能有关的支出估算构成挑战。尤其是应通过估算确保车辆能确定与最低支出关联的充电曲线。在此数据尤其是应遵循相应协议规范进行传输。
换句话说，应规定尽可能智能的转换或变换，借助其车辆能确定尽可能低支出或费用有利的充电曲线。图1示出用于向车辆1供应电能的系统100。系统100包括充电桩3、能量管理单元5和转换单元7。
充电桩3例如是用于电动车辆的所谓的“壁箱”。转换单元7例如可与充电桩3构成一个结构单元或与其分开构造。
充电桩3具有第一能量接口31和第二能量接口35。第一能量接口31在此用于向车辆供应电能。为此，充电桩3可通过第一能量接口31与车辆1耦合。
第二能量接口35用于向充电桩3供应电能。为此，充电桩3通过第二能量接口35尤其是与能量管理单元5耦合。
转换单元7具有第一通信接口75和第二通信接口71。第一通信接口75在此用于与能量管理单元5通信。为此，转换单元7通过第一通信接口75尤其是与能量管理单元5耦合。
第二通信接口71用于与车辆1通信。为此，转换单元7可通过第二通信接口71尤其是与车辆1耦合。
能量管理单元5尤其是指家庭能量管理系统(HEMS)、优选艾思玛太阳能技术股份公司(SMA Solar Technology AG)的HEMS。在此可为能量管理单元5配置能量供应单元8如分散式太阳能设备(PV设备)和/或固定式蓄能器9如电池。系统100、尤其是能量管理单元5例如还具有(未详细示出的)网络接口，通过该网络接口可消耗来自中央电网的能量。
第一通信接口75尤其是根据第一协议运行，第二通信接口71根据不同于第一协议的第二协议运行。在本实施例中，第一协议例如是在发明内容部分中提及的根据ISO15118-2:2014的协议。在其它实施例中，第一协议可以是不同的协议。此外在本实施例中，第二协议例如是在发明内容部分中提到的SEMP协议。在其它实施例中，第二协议可以是不同的协议。
为系统100、尤其是转换单元7配置未详细示出的控制装置。该控制单元包括数据和程序存储器，在其中存储有程序，下面参考图2的流程图详细说明该程序。
例如当车辆1尤其是通过第二通信接口71与充电桩3耦合时，启动程序。程序在步骤S1中启动，在该步骤中例如初始化变量。
尤其是在步骤S1中提供最小功率特征值LK_min、最大功率特征值LK_max、第一评估矩阵KM、最大功率级特征值LKA_max和最大时间段特征值tA_max。
例如车辆1在此将最小功率特征值LK_min和/或最大功率特征值LK_max传输到转换单元7，所述特征值代表待供应给车辆的最小或最大电功率。
最大功率级特征值LKA_max和最大时间段特征值tA_max例如配置给第二通信接口71并且可存储在转换单元7中和/或由车辆1提供，其中，最大功率级特征值LKA_max代表通过第二协议预定的第二最大功率级数量，并且最大时间段特征值tA_max相应代表通过第二协议预定的第二最大时间段数量。
第一评估矩阵KM例如由网络运营者通过能量管理单元5提供或直接由能量管理单元5确定。
第一评估矩阵KM例如包括排列成行和列的第一评估特征值K，其代表与供应电功率关联的支出并且在下文中也被称为“费用”。就此而言，术语“便宜”也可代表低支出的电能供应。在本实施例中，第一评估矩阵的列代表待供应电功率的第一功率级P0、P1、P2、P3，行代表供应相应电功率的第一时间段t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7。
在接下来的程序步骤中，根据第一评估矩阵KM这样进行转换：合并低于车辆1的最小功率特征值LK_min的功率块、即关于第一功率级P0、...、P3的第一评估矩阵KM的相邻条目连同费用，并将该费用以适合的方式投射到第二评估矩阵KM'的第二功率级P0'上。第二功率级P0'在此例如代表待供应给车辆1的最小功率。
通过SEMP协议传输例如相应功率块的绝对费用、即第一评估特征值K。但与ISO协议不同，该费用并不是从0W起的总功率，而是从前一极限值或相邻功率级起的总功率。为了转换，绝对评估特征值K必须根据ISO转换成以百分比表示的例如相对于预期最大费用的相对费用。
尤其是通过转换考虑在低功率范围中的费用差异，如参考示例性评估矩阵KM的以下部分
Figure GDA0002759771710000081
、以下所供应的功率
Figure GDA0002759771710000091
以及以下计算(账单R2)所示：
Figure GDA0002759771710000092
在此对于仅消耗高于第一功率级P1的功率直至3000W的总充电功率(参见账单R1)的充电过程产生总费用3*30c。在此情况下，相对费用始终是最高费用30c的100％。但与此相反，当在一个时间段内消耗直至第一功率级P0的功率、在另一个时间段内消耗第一功率级P0和第二功率级P1之间的功率并在再另一个时间段内消耗高于第一功率级P1的功率时，仅产生1*0c+0.5*20c+2*30c的费用或在相应时间段内产生最高费用30c的0％、66％和100％的相对费用。
这在冬季或性能较低的太阳能系统中尤为明显，在其中车辆1不考虑这些费用差异，因为较低的第一功率级P0、P1低于最小功率特征值LK_min。
根据国际电工技术委员会(IEC)，在非智能通信的情况下最小充电电流对于10％的PWM值为大约6A。对于5％的PWM值，如在IS015118-2:2014中明确认为是所谓的“高级”通信。在ISO中有可能规定原则上也可低于6A的最小充电电流。但在此在车辆的功率电子器件中常常存在限制，其例如要求约6A的最小充电电流。就此而言在ISO中规定该最小充电电流可以是有利的，但车辆的功率电子器件或其它因素在此构成限制因素。
车辆1不考虑上述费用差异的原因也在于：车辆1的最小充电功率根据IEC61851-1(在此尤其是涉及标题为“电动车辆导电性充电系统——第一部分：一般要求”的2010年11月的2.0版)在最小充电电流为6A时且在约230V时约为1380W。在此虽然向车辆1传输低于1000W的便宜的充电槽(所谓的Ladeslots)，但高于其的功率级的相对费用始终为100％。
更智能的转换应解决这个问题。在第一种实施例中，转换通过将费用份额、即第一评估特征值K到最小功率特征值LK_min的投射和超过最小功率特征值LK_min的相应第一功率级P0、...、P3的不变的相对费用份额或第一评估特征值K相组合进行。
为此该程序在第一步骤S1之后前进到步骤S3中。
在步骤S3中，确定临时矩阵T。在第一种实施例中，在此仅将费用投射直到最小功率特征值LK_min。此外，保留附加功率的相对费用，即将其按1:1转换为相应的消费级、所谓的“消费槽”级(下面也称为消费槽)。因此，尽管费用不符合现实，但用作最便宜消费级顺序的抽象指标。
换句话说，在第一种实施例中，确定临时矩阵T的最低功率级。在此对于第一评估矩阵KM的每个第一时间段t0、…、t7，根据相应第一时间段t0、…、t7的低于最小功率特征值LK_min的所有第一功率级P0、P1、P2、P3的第一评估特征值K确定临时矩阵T最低功率级的相应条目。为此例如使用相应评估特征值K的平均值和/或进行插值。
例如在第一评估矩阵KM中直至P0＝500W的费用为0c、直至P1＝1500W的费用为10c并且直至P3＝1500W以上的费用为20c。车辆1的最小功率特征值LK_min例如是1000W。因此，临时矩阵T的最低功率级是0W-1000W的范围。在此情况下，当首先在第一功率级P0 500W中以0c进行消耗并且随后在第一功率级P1 500W中以10c进行消耗时，临时矩阵T的最低功率级的绝对费用为1*0c+1*10c。临时矩阵T的最低功率级的相对费用则是最高费用20c的25％。
临时矩阵T的其它功率级保持基本上来自第一评估矩阵KM或产生于投射。临时矩阵T的下一个介于1000W至1500W之间的功率级的绝对或相对费用因此仍为10c或最高费用20c的50％，并且临时矩阵T的高于1500W的最后一个功率级的费用为20c或最高费用20c的100％。
作为替代方案，也可根据可能的下一PWM值在最低功率级上加上缓冲区域，使得其例如比所提供的最小功率特征值LK_min高10％。
在第一种实施例中，转换例如局限于上述费用投射直至最小功率特征值LK_min。在此情况下，程序在步骤S3之后前进到步骤S15。但在如下所述的其它实施例中，程序在步骤S3之后前进到步骤S5。在另外的实施例中，程序也可在步骤S3之后前进到步骤S7。
在步骤S5中，确定临时矩阵的其它条目。例如根据最大功率特征值LK_max确定临时矩阵T的最高功率级。对于第一评估矩阵KM的每个第一时间段t0、…、t7，则根据相应第一时间段t0、…、t7的高于最大功率特征值LK_max的所有第一功率级P0、P1、P2、P3的第一评估特征值K确定临时矩阵T最高功率级的相应条目。
在第二种实施例中这样进行转换，即通过丢弃超过车辆1的最大充电功率的第一功率级P0、...、P3、即尤其是高于最大功率特征值LK_max的第一功率级，特意在带有损失的情况下压缩第一评估矩阵KM的第一评估特征值K和因此压缩收费信息。由此减少了后续用于进一步改善转换的方法步骤的计算耗费。由此也有可能已经使临时矩阵T的功率级数量小于或等于最大功率级特征值LKA_max。
接着程序前进到步骤S7。
在第三种实施例中，替代或附加于根据第一和/或第二种实施例的操作过程，这样进行转换，即当第一评估矩阵KM(在下文中也称为时间槽或所谓的“Zeitlots”)和因此到目前为止所确定的临时矩阵T的第一时间段t0、...、t7的数量过多时，这样合并在第二评估矩阵KM'中的时间槽，使得车辆1可计算出在费用方面改善的充电曲线，该充电曲线尽可能相应于车辆在知晓所有时间槽信息时、即例如在向车辆提供了第一评估矩阵KM的情况下计算出的充电曲线。
为此在步骤S7中检验临时矩阵T的时间段的数量是否小于或等于最大时间段特征值tA_max。如果时间段的数量的值大于最大时间段特征值tA_max，则程序前进到步骤S9。否则，程序前进到步骤S11。
在步骤S9中对于临时矩阵T的相邻条目的关于一个功率级的每个可合并的块求取相应平均值。随后确定最小平均值，并将临时矩阵T的条目中的对应于该相应最小平均值的块合并。在此通过一个具有相应最小平均值的单个条目来代替临时矩阵T的与该块相配的条目。程序随后前进到步骤S7。在步骤S11中，检验是否临时矩阵T的功率级数量小于或等于最大功率级特征值LKA。如果功率级数量的值大于最大功率级特征值LKA，则程序前进到步骤S13。否则，程序前进到步骤S15。
在步骤S13中，对于临时矩阵T的相邻条目的关于一个时间段的每个可合并的块求取相应平均值。随后确定一个最小平均值，并将临时矩阵T的条目中的对应于该相应最小平均值的块合并。在此通过一个具有相应最小平均值的单个条目来代替临时矩阵T的与该块相配的条目。程序随后前进到步骤S11。
在第一种变型方案中可根据步骤S7至S13这样合并各个相邻的时间槽，直至剩余时间槽的数量小于或等于最大时间段特征值tA_max、如1024(ISO槽的最大数量)。但在此非常便宜的槽可能会通过相邻的非常昂贵的槽而无法识别。
在第二种变型方案中代替于此在步骤S7至S13中首先将最便宜的相邻槽彼此结合。如果在极端情况下便宜的槽和昂贵的槽交替出现，则不合并槽。因此，基于第一和第二种实施例的组合如下进行操作：
首先在第二种变型方案的第一步骤中可选地在相邻时间槽具有陡降之处引入价格-功率交汇点，由此可避免计算失真。下面的表格用作示例，其中分别具有三个价格-功率槽、即第一评估特征值K的两个SEMP时间槽被转换为ISO。
Figure GDA0002759771710000121
首先为了保持简单，在此假设车辆1的最小功率特征值LK_min小于1000W。在此基于功率上限确定相对费用：
从上面的示例可以看出，例如在1500W功率时时间槽t1似乎更便宜。但实际情况并非如此。这是因为时间槽SEMP价格-功率-槽包括在不同功率情况下的费用。这个问题可通过为所有功率级确定费用来解决。为了避免过多的功率碎片化，在此可考虑有利的最小功率差值，其在最坏的情况下仅实现少许实际费用差异。例如最小差值可以为100W或根据预定值域(例如基于规范的)的合理值。在本示例中在此将计算出下述结果：
Figure GDA0002759771710000131
由于上述示例中的算法生成了附加的消费槽以便能更好地比较相邻槽，现在在功率为1500W时首先考虑实际上更便宜的t0槽。
关于根据ISO的规范可惜由此又将产生比在根据ISO的规范中允许的更多的消费槽。在接下来的步骤中说明随后的压缩。
在第二种变型方案的第二步骤中，时间槽压缩进行直至没有时间槽包括每槽3个以上的功率/费用级并满足以下条件中的至少一个：
-相应功率/费用级代表相应于车辆1所需能量值的能量；或
-最大时间段特征值tA_max或最大ISO时间槽数量达到或低于1024；或
-不能再合并更多的槽，即槽的数量相应于值1。
在第二种变型方案的第三步骤中，首先搜索最便宜的槽和层，并从那里开始以最便宜的相邻槽继续。但如果仍超过最大时间段特征值tA_max、即可能的时间槽的最大数量，或如果借助新压缩的槽尚未达到车辆1所需的能量，则相邻的时间槽仅被相互结合。
在第二种变型方案的第四步骤中，这样压缩槽，使得在算术平均值中选出可合并成一个块的其次最便宜的槽。
在第二种变型方案的第五步骤中，在达到所需能量需求之后也仍继续压缩，直至达到ISO槽的最大数量。在此情况下已经合并的槽保持不变。
取而代之的是，以最便宜的槽继续过程并生成新的槽块。其可在达到例如100Wh的预定阈值时再次被视为完成并重新以最便宜的槽继续过程。
在第二种变型方案的第六步骤中，在ISO时间槽的最大数量维持之后仅仍向上压缩功率块，直至覆盖车辆1所需的能量。在达到车辆1所需能量之后已经合并的槽保持不变。取而代之的是，以最便宜的槽继续过程并生成新的消费-槽块。
下面以多个步骤示出具有相对费用的示例性第一评估矩阵KM的压缩。
Figure GDA0002759771710000141
在第一步骤中，由第一评估矩阵创建临时矩阵T。在此情况下，临时矩阵T的最低功率级已经高于最小功率特征值LK_min。在压缩的第一步骤中，例如将第一时间段t7的两个第一功率级P0、P1的相对费用合并：
Figure GDA0002759771710000142
在压缩的下一步骤中例如将功率级P0的时间段t0、t1的相对费用合并：
Figure GDA0002759771710000151
在压缩的下一步骤中例如将功率级P0、P1的时间段t0、t1的相对费用合并：
Figure GDA0002759771710000152
在压缩的下一步骤中例如将功率级P0、P1、P2的时间段t0、t1的相对费用合并：
Figure GDA0002759771710000153
在压缩的下一步骤中例如将功率级P0的时间段t4、t5的相对费用合并：
Figure GDA0002759771710000154
在压缩的下一步骤中例如将功率级P0的时间段t3、t4、t5的相对费用合并：
Figure GDA0002759771710000161
在压缩的下一步骤中例如将功率级P0、P1、P2的时间段t1、t2、t3的相对费用合并：
Figure GDA0002759771710000162
在压缩的下一步骤中例如将功率级P0、P1的时间段t3、t4、t5的相对费用合并。临时矩阵T于是例如相应于第二评估矩阵KM'：
Figure GDA0002759771710000163
在步骤S15中将第二评估矩阵KM'提供给车辆1。接着程序例如结束。
以有利的方式通过所描述的转换实现了不同应用协议的智能转换、尤其是转换为ISO，其有助于改善车辆1的充电曲线。车辆1可由第二评估矩阵KM'确定该充电曲线。
图3示例性示出具有第一时间段t0、...、t7、第一功率级P0、...、P3和第一评估特征值K的第一评估矩阵KM以及在转换后的、具有第二时间段t0'、...、t2'、第二功率级P0、...、P2和第二评估特征值K'的第二评估矩阵KM'。
附图标记列表
1 车辆
3 充电桩
5 能量管理单元
7 转换单元
8 能量供应单元
9 蓄能器
31、35 能量接口
71、75 通信接口
100 系统
KM、KM' 评估矩阵
T 临时矩阵
K、K' 评估特征值
LK_min 最小功率特征值
LK_max 最大功率特征值
t0、...、t7
t0'、...、t2' 时间段
P0、...、P3
P0'、...、P2' 功率级
tA_max 最大时间段特征值
LKA_max 最大功率级特征值
S1...S15 程序步骤

Claims (11)

1.用于运行向车辆(1)供应电能的系统(100)的方法，其中，所述系统(100)包括：
-充电桩(3)、
-能量管理单元(5)和
-转换单元(7)，其具有用于与能量管理单元(5)通信的第一通信接口(75)和能够与车辆(1)耦合以便通信的第二通信接口(71)，其中，在车辆(1)与第二通信接口(71)耦合时：
-向系统(100)提供代表应向车辆(1)供应的最小电功率的最小功率特征值(LK_min)，
-通过第一通信接口(75)向转换单元(7)提供第一评估矩阵(KM)，该第一评估矩阵对于待由系统(100)供应的电功率的每个未来第一时间段(t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7)以及每个第一功率级(P0、P1、P2、P3)包括第一评估特征值(K)，该第一评估特征值代表与在相应第一时间段内供应相应电功率相关的支出，
-由转换单元(7)根据最小功率特征值(LK_min)和第一评估矩阵(KM)确定代表支出估算的第二评估矩阵(KM')，并且
-第二评估矩阵(KM')通过第二通信接口(71)被提供给车辆(1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
-确定第二评估矩阵(KM')包括确定临时矩阵(T)，在此根据最小功率特征值(LK_min)确定临时矩阵(T)的最低功率级，并且
-对于第一评估矩阵(KM)的每个第一时间段(t0、…、t7)，根据相应第一时间段(t0、…、t7)的低于最小功率特征值(LK_min)的所有第一功率级(P0、P1、P2、P3)的第一评估特征值(K)确定临时矩阵(T)最低功率级的相应条目。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，
-向系统(100)提供代表车辆(1)可吸收的最大电功率的最大功率特征值(LK_max)，
-根据最大功率特征值(LK_max)确定临时矩阵(T)的最高功率级，并且
-对于第一评估矩阵(KM)的每个第一时间段(t0、…、t7)，根据相应第一时间段(t0、…、t7)的高于最大功率特征值(LK_max)的所有第一功率级(P0、P1、P2、P3)的第一评估特征值(K)确定临时矩阵(T)最高功率级的相应条目。
4.根据前述权利要求2或3所述的方法，其中，
-迭代地以块的方式合并临时矩阵(T)的各个相邻条目直至达到第一和/或第二中止标准。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，
-向转换单元(7)提供最大功率级特征值(LKA_max)，
-对于每次迭代，作为第一中止标准检验是否每个时间段的功率级数量小于或等于最大功率级特征值(LKA_max)，如果不是这种情况：
-对于临时矩阵(T)的相邻条目的关于一个时间段的每个可合并的块求取相应平均值，
-对于每次迭代，确定最小平均值，在此将临时矩阵(T)的条目中的对应于相应最小平均值的块合并，其方式是通过一个具有相应最小平均值的单个条目来代替临时矩阵(T)的与该块相配的条目。
6.根据前述权利要求4所述的方法，其中，
-向转换单元(7)提供最大时间段特征值(tA_max)，
-对于每次迭代，作为第二中止标准检验是否每个功率级的时间段数量小于或等于最大时间段特征值(tA_max)，如果不是这种情况：
-对于临时矩阵(T)的相邻条目的关于一个功率级的每个可合并的块求取相应平均值，
-对于每次迭代，确定最小平均值，将临时矩阵(T)条目中的对应于该相应最小平均值的块合并，其方式是通过一个具有相应最小平均值的单个条目来代替临时矩阵(T)的与该块相配的条目。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述第一通信接口(75)根据SEMP协议运行。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述第二通信接口(71)根据ISO15118-2:2014协议运行。
9.用于向车辆(1)供应电能(1)的系统(100)，包括：
-具有第一能量接口(31)的充电桩(3)，该第一能量接口能够与车辆(1)耦合以便供应电能，
-具有第二能量接口(35)以向充电桩(3)供应电能的能量管理单元(5)，和
-转换单元(7)，该转换单元具有用于与能量管理单元(5)通信的第一通信接口(75)和能够与车辆(1)耦合以便通信的第二通信接口(71)，
其中，所述系统(100)构造用于实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述能量管理单元(5)构造为家庭能量管理系统。
11.根据权利要求9或10所述的系统，其中，为能量管理单元(5)配置分散式能量供应单元(8)和/或固定式蓄能器(9)。
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