CN117261659A - 用于对电动车辆进行充电/放电的方法、装置和系统 - Google Patents

用于对电动车辆进行充电/放电的方法、装置和系统 Download PDF

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Abstract

用于对电动车辆进行充电/放电的方法、装置和系统。公开了一种用于对电动车辆进行充电/放电的方法。该方法包括：确定电动车辆在行驶期间是否已经通过电网边界；响应于电动车辆已经通过电网边界的确定，向服务器发送关于当前行驶路径的信息和关于当前设置的地区代码的信息；从服务器接收地区代码更新请求消息，地区代码更新请求消息包括关于新地区代码的信息以及与新地区代码相对应的充电/放电费率政策；基于与新地区代码相对应的充电/放电费率政策更新充电/放电调度；以及基于更新的充电/放电调度与充电站执行充电/放电。

Description

用于对电动车辆进行充电/放电的方法、装置和系统
技术领域
本公开涉及一种在车辆到电网(V2G)系统中用于电力系统保护和具有成本效益的电动车辆充电/放电的充电/放电控制技术。
背景技术
因为电动车辆(EV)由电动马达使用电池进行驱动，由此避免或显著降低了内燃机的使用，使得环境污染和对化石燃料消费的依赖可以显著减少。目前，电动车辆以混合方案(由内燃机、电动马达和电池驱动的插电式混合电动车辆(PHEV))以及其中仅由电池和电动马达驱动BEV的电池电动车辆(BEV)方案进行商业化。
插头充电(Plug and charging)是在ISO 15118中首次提出的技术概念，ISO15118是用于充电电动车辆的国际标准。相应标准的前瞻性概念可以使用户能够更方便且更安全地为EV充电，并且可以在完全支持相应标准的任何充电点处使用。
驾驶员需要的唯一动作是将充电线缆连接到EV和/或充电站。当充电线缆与之连接时，EV被自动授权代表驾驶员向充电点识别自身，并且接收用于为电池充电的能量。
近来，电动车辆的充电不仅积极研究了通过充电线缆进行的有线充电方案，而且还积极研究了以无线方式接收电力并为电动车辆充电的无线充电方案。
因此，期望未来的插头充电不仅适用于传统的有线充电(例如，包括使用AC低速充电器的AC充电和使用DC高速充电器的DC充电)，而且还适用于诸如电磁感应方案或磁谐振方案之类的无线充电。
为了高效地操作电动车辆，需要一种安全和高效的充电/放电解决方案。考虑到系统参数和费率政策的区域差异，高效地控制电动车辆的充电/放电对于成本效益的管理以及确保电动车辆的安全非常重要。
发明内容
本发明内容被提供以用简化的形式介绍构思的选集，这些构思在下面的详细描述中被进一步描述。本发明内容不旨在标识要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，这里提供了一种用于对电动车辆进行充电/放电的方法。该方法包括：确定电动车辆在行驶期间是否已经通过电网边界；响应于电动车辆已经通过电网边界的确定，向服务器发送关于当前行驶路径的信息和当前地区代码的信息；从服务器接收地区代码更新请求消息，地区代码更新请求消息包括关于新地区代码的信息以及与新地区代码相对应的充电/放电费率政策；基于与新地区代码相对应的充电/放电费率政策更新充电/放电调度；以及基于更新的充电/放电调度与充电站执行充电/放电。
新地区代码可以是基于当前行驶路径确定的。
更新充电/放电调度的步骤可以包括：确定可用充电/放电时间段；以及基于确定的可用充电/放电时间段的与新地区代码相对应的充电/放电费率，确定导致最佳费用的充电/放电时间段。
确定导致最佳费用的充电/放电时间段的步骤可以包括：确定与确定的可用充电/放电时间段相对应的导致最大费用的放电时间段；以及确定与确定的可用充电/放电时间段相对应的导致最小费用的充电时间段。
方法还可以包括：基于确定的放电时间段和确定的充电时间段生成充电/放电调度表。
充电/放电调度表可以包括以下中的至少一个：费率字段，其指示每个时间段的费率；模式字段，其指示要处于放电模式中的时间段、放电开始时间段、要处于充电模式中的时间段以及充电开始时间段；充电/放电标志字段，其指示在相应的时间段中是否已经执行实际放电或充电；以及存款和取款状态字段，其指示对于在相应时间段中执行的放电或充电是否已经完成将费用存入用户账户或从用户账户提取费用。
还可以基于由用户设置的未来行驶计划、预分析的行驶图案和当前电池充电状态中的至少一个来更新充电/放电调度。
方法还可以包括：向服务器发送车辆状态信息；以及从服务器接收基于车辆状态信息的预分析的行驶图案。车辆状态信息可以包括电动车辆的位置信息、关于导航系统中设置的行驶路径的信息、关于电池充电状态的信息、关于行驶速度的信息、关于电动车辆正在行驶的道路的信息、关于每单位时间消耗的电池电力的信息、以及关于用户的偏好的电网和/或充电站的信息中的至少一个。
方法还可以包括：从充电站和服务器中的至少一个接收与新地区代码相对应的至少一个系统参数；以及基于针对从充电站接收到的功率信号的测量结果，校正接收到的至少一个系统参数。
至少一个系统参数可以包括操作频率值和有功功率值，并且方法还可以包括：通过将接收到的操作频率值与根据接收到的功率信号实际测量的操作频率值进行比较来校正操作频率；以及通过将接收到的有功功率值与根据接收到的功率信号实际测量的有功功率值进行比较来校正有功功率。
可以基于与相应的区域代码相对应的国家的以季/月/周/日为单位的每个时间段的电力消耗统计信息来动态地更新与新地区代码相对应的充电/放电费率政策，并且方法还可以包括：从服务器接收充电/放电费率更新请求消息，充电/放电费率更新请求消息包含关于与新地区代码对应更新的充电/放电费率政策的信息。
在另一总体方面，这里提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质用于存储包括指令的至少一个计算机程序，指令在由至少一个处理器执行时使至少一个处理器执行电动车辆中的充电/放电操作，操作包括：确定电动车辆在行驶期间是否已经通过电网边界；响应于电动车辆已经通过电网边界的确定，向服务器发送关于当前行驶路径的信息和关于当前设置的地区代码的信息；从服务器接收地区代码更新请求消息，地区代码更新请求消息包含关于新地区代码的信息以及与新地区代码相对应的充电/放电费率政策；基于与新地区代码相对应的充电/放电费率政策更新充电/放电调度；以及基于更新的充电/放电调度与充电站执行充电/放电。
在另一总体方面，这里提供了一种电动车辆，包括：电池；导航系统，其用于响应于用户的输入而设置行驶路径；车辆通信终端，其通过网络与外部装置通信；电动车辆充电控制器，其被配置为控制电池的充电和放电；以及充电/放电装置，其用于在电动车辆充电控制器的控制下与充电站相关联地对电池进行充电或放电。电动车辆充电控制器执行控制以：在行驶期间与导航系统相关联地确定电动车辆是否已经通过电网边界；响应于电动车辆已经通过电网边界的确定，向服务器发送关于当前行驶路径的信息和当前地区代码的信息；从服务器接收地区代码更新请求消息，地区代码更新请求消息包含关于新地区代码的信息以及与新地区代码相对应的充电/放电费率政策；基于与新地区代码相对应的充电/放电费率政策更新充电/放电调度；并且基于更新的充电/放电调度与充电站执行充电/放电。
新地区代码可以是基于当前行驶路径确定的。电动车辆充电控制器可以：确定可用充电/放电时间段；并且基于确定的可用充电/放电时间段的与新地区代码相对应的充电/放电费率，确定导致最佳费用的充电/放电时间段。
电动车辆充电控制器可以：确定与确定的可用充电/放电时间段相对应的导致最大费用的放电时间段；基于确定与确定的可用充电/放电时间段相对应的导致最小费用的充电时间段来确定导致最佳费用的充电/放电时间段；并且基于确定的放电时间段和确定的充电时间段生成充电/放电调度表。
充电/放电调度表可以包含以下中的至少一个：费率字段，其指示每个时间段的费率；模式字段，其指示要处于放电模式中的时间段、放电开始时间段、要处于充电模式中的时间段以及充电开始时间段；充电/放电标志字段，其指示在相应的时间段中是否已经执行实际放电或充电；以及存款和取款状态字段，其指示对于在相应时间段中执行的放电或充电是否已经完成将费用存入用户账户或从用户账户提取费用。
还可以基于由用户设置的未来行驶计划、预分析的行驶图案和当前电池充电状态中的至少一个来更新充电/放电调度。
电动车辆充电控制器可以：向服务器发送车辆状态信息；并且从服务器接收基于车辆状态信息的预分析的行驶图案。车辆状态信息可以包括电动车辆的位置信息、关于导航系统中设置的行驶路径的信息、关于电池充电状态的信息、关于行驶速度的信息、关于电动车辆正在行驶的道路的信息、关于每单位时间消耗的电池电力的信息、以及关于用户的偏好的电网和/或充电站的信息中的至少一个。
电动车辆充电控制器可以：从充电站和服务器中的至少一个接收与新地区代码相对应的至少一个系统参数；以及基于针对从充电站接收到的功率信号的测量结果，校正接收到的至少一个系统参数。至少一个系统参数可以包括操作频率值和有功功率值，并且电动车辆充电控制器可以：通过将接收到的操作频率值与根据接收到的功率信号实际测量的操作频率值进行比较来校正操作频率；并且通过将接收到的有功功率值与根据接收到的功率信号实际测量的有功功率值进行比较来校正有功功率。
可以基于与相应的区域代码相对应的国家的以季、月、周、日中的至少一个为单位的每个时间段的电力消耗统计信息来动态地更新与新地区代码相对应的充电/放电费率政策，并且电动车辆充电控制器可以从服务器接收充电/放电费率更新请求消息以更新充电/放电调度，充电/放电费率更新请求消息包含关于与新地区代码对应更新的充电/放电费率政策的信息。
其它特征和方面将根据以下详细描述、附图和权利要求而变得显而易见。
附图说明
图1是用于例示根据实施方式的无线电力传输系统的整体结构的图。
图2是用于例示根据本公开的实施方式的用于对电动车辆充电/放电的整体系统结构的图。
图3是用于例示根据本公开的实施方式的电动车辆的结构的框图。
图4是用于例示根据本公开的实施方式的用于对电动车辆充电/放电的方法的流程图。
图5是用于例示根据本公开的实施方式的用于对电动车辆充电/放电的方法的流程图。
图6是用于例示根据本公开的另一实施方式的用于对电动车辆充电/放电的方法的流程图。
图7是用于例示根据本公开的实施方式的电动车辆的充电/放电过程的流程图。
图8是用于例示根据本公开的另一实施方式的电动车辆的充电/放电过程的流程图。
图9是用于例示根据本公开的另一实施方式的电动车辆的充电/放电过程的流程图。
图10是用于例示根据本公开的另一实施方式的电动车辆的充电/放电过程的流程图。
图11示出了根据本公开的实施方式的基于与区域代码相对应的充电/放电费率政策的充电/放电调度表。
图12示出了根据本公开的实施方式的基于与电网代码相对应的充电/放电费率政策的充电/放电调度表。
图13示出了根据本公开的实施方式的基于与充电站标识代码相对应的充电/放电费率政策的充电/放电调度表。
图14是用于例示根据本公开的实施方式的用于电动车辆的充电/放电调度方法的流程图。
图15是用于例示根据本公开的实施方式的通过与服务器关联来执行电动车辆的充电/放电调度的方法的流程图。
图16是用于例示根据本公开的实施方式的利用导航信息的电动车辆的充电/放电调度方法的流程图。
图17是用于例示根据本公开的实施方式的基于边界入口的电动车辆的充电/放电调度方法的流程图。
在整个附图和详细描述中，除非另有描述或设置，否则相同的附图标记将被理解为是指相同的元件、特征和结构。附图可能不是按比例绘制的，并且为了清晰、例示和方便起见，附图中元件的相对大小、比例和描绘可能被夸大。
具体实施方式
提供以下详细描述是为了帮助读者获得对本文描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解了本申请的公开内容之后，本文描述的方法、设备和/或系统的各种变化、修改和等同物将是显而易见的。例如，本文描述的操作顺序仅仅是示例，并不局限于本文所阐述的操作顺序，而是可以在理解了本申请的公开内容之后进行显而易见的改变，除非必须以某种顺序进行的操作之外。
本文描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被理解为限于本文描述的示例。相反，本文描述的示例仅仅是为了例示实现本文描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些方式而提供的，这些方式在理解了本申请的公开内容之后将是显而易见的。
本公开的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法在参考了下文与附图一起详细描述的实施方式后将是清楚的。然而，本公开并不局限于本文所公开的实施方式，而是将以各种形式实现。提供本公开的实施方式以使得本公开得以充分地公开，并且本领域普通技术人员可以完全理解本公开的范围。此外，本说明书中使用的术语是用于解释实施方式的，而不是用于限制本公开的。
诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语在本文中可以用于描述组件。这些术语中的每一个不用来限定相应组件的本质、顺序或次序，而仅仅用来将相应组件与其他组件区分开。例如，第一组件可以被称为第二组件，类似地，第二组件也可以被称为第一组件。
在整个说明书中，当组件被描述为“连接到”或“联接到”另一组件时，其可以直接“连接到”或“联接到”其他组件，或者在他们之间可以介入有一个或更多个其5他组件。相反，当元件被描述为“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时，两者之间不能有其他元件介入。
本文的术语“上”或“向上”的使用意味着指代对应车辆包括与在车辆的上部中的车辆的车顶相比在车辆的下部上的车轮的方向。
单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指0出。将进一步理解的是，术语“包括/包括有”和/或“包含/包含有”当在本文使用时指定存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。
图1是用于例示根据实施方式的无线电力传输系统的整体结构的图。
参照图1，无线电力传输系统100可以大致由供应装置10和电力驱动装置20组5成。
在将从电源网络30供应的AC(或DC)电能转换为电力驱动装置20所需的AC电能之后，供应装置10可以通过预定的无线能量传输方案将转换后的AC电能发送给电力驱动装置20。就此而言，无线能量传输方案可以包括电磁感应方案、电磁谐
振方案(或磁谐振方案)、微波方案、RF无线电力传输方案等。电磁感应方案是一种0利用通过针对设置在供应装置10中的初级线圈和设置在电力驱动装置20中的次级线圈之间的交流电流的磁感应现象产生的感应电动势来传输能量的方案。另一方面，电磁谐振方案是一种当供应装置10通过其中配备的初级线圈产生以特定谐振频率振动的磁场时，电力驱动装置20通过引发到具有相同谐振频率的次级线圈的磁场的过程
传输能量的方案。RF无线电力传输方案是利用发送器的相控阵列天线系统对RF无5线电力信号进行波束成形并且将该RF无线电力信号发送给接收器的方案，与传统的
电磁感应方案或电磁谐振方案相比，RF无线电力传输方案具有半径达数米的远距离无线充电的优势。
供应装置10和电力驱动装置20可以通过短距离无线通信彼此连接，以交换用于无线电力传输的各种信息。
在对从供应装置10接收的无线电力进行整流之后，电力驱动装置20可以将整流过的电力供应到装置内(即，车载)可充电储能系统(RESS)或高压(HV)电池。
根据实施方式的供应装置10可以被安装在建筑物中、道路上、停车场中、充电枢纽中以及位于陆地、空中、水上或建筑物的屋顶上、或者作为城市空中交通系统的起飞和降落的基础设施等的垂直升降机场等中。当用于无线电力传输的无线电力发送垫被安装在电力驱动装置20上时，电力驱动装置20可以用作供应装置。因此，可以执行电力驱动装置20之间的无线充电以及从电力驱动装置20到供应装置10的无线放电。
作为示例，当将多个无线电力接收垫安装在电力驱动装置20上时，电力驱动装置20可以同时从至少一个配备有无线电力发送垫的其他电力驱动装置20接收无线力以对配备在其中的电池充电。
作为另一示例，当将多个无线电力发送垫安装在电力驱动装置20上时，电力驱动装置20可以通过将无线电力发送到配备有无线电力接收垫的至少一个其他电力驱动装置20来为至少一个其他电力驱动装置20充电。也就是说，当基于诸如当前电池剩余量等的状态信息而不能移动到供应装置10时，电力驱动装置20可以与和其相邻的另一电力驱动装置20相关联地执行电力驱动装置20之间的充电。例如，基于电力驱动装置20的当前电池剩余量，可以动态地确定用于供应无线电力的电力驱动装置和用于接收无线电力的电力驱动装置。
根据实施方式的电力驱动装置20可以被安装在各种运输工具上。作为示例，电力驱动装置20可以应用于在陆地上和在空中或在陆地上和在海上操作的电动车辆、个人交通系统、无人驾驶飞机、城市空中交通系统、多模式交通系统(或混合空中交通系统)。
在以下实施方式中，作为示例，将描述电力驱动装置20被安装在城市空中交通系统上。
根据实施方式的电力驱动装置20可以安装在城市空中交通系统的下部的一侧，但这仅仅是一个实施方式。基于本领域技术人员的设计，电力驱动装置20可以安装在城市空中交通系统的上部的一侧、前部的一侧、后部的一侧以及左/右部的一侧。
根据实施方式的供应装置10可以通过有线或无线通信系统与另一供应装置10相关联。
根据实施方式的电力驱动装置20可以通过无线通信系统与另一电力驱动装置20相关联。为此，电力驱动装置20可以通过电动车辆的内部通信网络连接到安装在相应的电动车辆上的无线通信终端(未示出)以交换信号和信息。
例如，无线通信系统可以是多址系统，多址系统通过共享可用的系统资源(例如，带宽、发送功率等)支持与多个用户的通信。多址系统的示例可以包括码分多址(CDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统、多载波频分多址(MC-FDMA)系统等，但可以不限于此，而是还可以包括Wi-Fi通信系统、4G长期演进(LTE)通信系统、5G新无线电(NR)通信系统、卫星通信系统、基于IEEE 802.11p的车辆环境无线接入(WAVE)通信系统等。
根据实施方式的电力驱动装置20可以通过无线通信连接到至少一个其他供应装置。例如，电力驱动装置20可以同时连接到多个供应装置10。在这种情况下，电力驱动装置20可以通过同时接收来自多个供应装置10的无线电力来快速充电。例如，基于电力驱动装置20和供应装置10之间的无线充电的效率，电力驱动装置20可以动态地确定要从其发送电力的至少一个供应装置10。作为另一示例，基于电力驱动装置20和供应装置10之间的无线充电的效率，供应装置10可以动态地确定和调度要向其发送无线电力的至少一个电力驱动装置20。
在上述实施方式中，描述了基于无线充电效率动态地确定执行无线充电的供应装置10和电力驱动装置20，但这仅仅是一个实施方式。可以通过进一步考虑供应装置10的类型和能力、电力驱动装置20的类型和能力等来动态地确定执行无线充电的供应装置10和电力驱动装置20。例如，电力驱动装置20的类型和能力可以根据电力驱动装置20被安装在其上的运输工具的类型而不同。因此，与相应的电力驱动装置20相匹配的供应装置10的类型和能力也可能是不同的。
根据实施方式的电力驱动装置20可以执行作为无线电力传输中继的功能，在下文中，为了方便说明，其被称为中继或中继节点，以将从供应装置10接收的电力发送到另一电力驱动装置。在这种情况下，电力驱动装置20可以配备有用于接收无线电力的无线电力接收器(或无线电力接收垫)和用于发送无线电力的无线电力发送器(无线电力发送垫)二者。作为实施方式，无线电力接收器和无线电力发送器安装在一个城市空中交通系统内的位置可以彼此不同，但这仅仅是一个实施方式。无线电力接收器和无线电力发送器可以被构造成一个模块并且安装在特定位置处。作为示例，用于接收来自供应装置10的电力的无线电力接收垫可以安装在城市空中交通系统的下部的一侧，而用于接收来自另一城市空中交通系统的无线电力或将无线电力发送到另一城市空中交通系统的无线电力发送/接收垫可以安装在城市空中交通系统的上部的一侧。
根据上述实施方式，配备有根据本公开的电力驱动装置20的城市空中交通系统不仅可以从供应装置10接收无线电力以给其电池充电，而且还可以通过与停止的(或飞行的)城市空中交通系统协作来发送和接收无线电力。例如，在当前电池剩余量不足以在飞行期间飞到最近的供应装置10时，或者在城市空中交通系统由于极端天气等原因而偏离路线时，相应的城市空中交通系统可以向附近的另一城市空中交通系统(或中央控制中心)提出紧急空中充电请求。
作为示例，当基于其电池的充电状态而能够执行紧急空中充电时，附近的已经收到紧急空中充电请求的所述另一城市空中交通系统可以移动到已经请求紧急空中充电的城市空中交通系统，以在飞行期间通过无线充电提供无线电力。
作为另一示例，已经收到紧急空中充电请求的中央控制中心(或城市空中交通系统(UAM)的空中操作员)可以搜索已经请求紧急空中充电的该城市空中交通系统周围的另一城市空中交通系统，并且基于所搜索的另一城市空中交通系统的当前电池充电状态确定参与紧急空中充电的目标。当确定参与紧急空中充电的目标时，中央控制中心可以向被确定为参与紧急空中充电的目标的周围的城市空中交通系统发送预定的控制信号，以便将周围的城市空中交通系统引导到已请求紧急空中充电的城市空中交通系统的位置，然后控制周围的城市空中交通系统在飞行期间执行无线充电。
电力驱动装置20可以控制设置在无线电力发送垫和无线电力接收垫上的至少一个开关，以开启/关闭相应的无线电力发送垫和/或无线电力接收垫的操作。
在上述实施方式中，作为示例，已经描述了电力驱动装置20从一个供应装置10接收无线电力，但这仅仅是一个实施方式。电力驱动装置20可以配备有多个无线电力接收垫，以同时从多个供应装置10接收无线电力，从而进行高速充电。
在另一实施方式中，电力驱动装置20还可以包括有线充电装置以及无线充电装置。在这种情况下，高速充电可以使用无线充电装置和有线充电装置中的至少一种来执行。
根据实施方式的第一城市空中交通系统的电力驱动装置20可以通过与装备在第二城市空中交通系统中的电力驱动装置20的协商来划分从供应装置10接收的无线电力，并且将一部分无线功率发送到第二城市空中交通系统。作为示例，由第一城市空中交通系统和第二城市空中交通系统充电的电力的量可以基于每个城市空中交通系统的电池充电状态而动态地确定。作为另一示例，第一城市空中交通系统和第二城市空中交通系统的电力的量可以基于飞行预留状态(flight reservation state)以及第一城市空中交通系统和第二城市空中交通系统中的每一个的电池充电状态而动态地确定。也就是说，因为对应于每个城市空中交通系统的预留飞行距离越长，预计电力消耗越大，因此需要进一步考虑飞行计划、飞行距离等以进行电力分配。
根据实施方式的电力驱动装置20可以基于其RESS 40的电池充电状态来确定是否可以向另一城市空中交通系统进行电力中继。作为示例，当第一城市空中交通系统的剩余电池水平(或电池输出电压)等于或高于预定参考值时，第一城市空中交通系统的电力驱动装置20可以将从供应装置10接收的电力发送给第二城市空中交通系统的电力驱动装置20。另一方面，当第一城市空中交通系统的剩余电池水平(或电池输出电压)低于预定参考值时，第一城市空中交通系统的电力驱动装置20可以控制从供应装置10接收的电力仅用于对其RESS 40充电而不被中继到第二城市空中交通系统的电力驱动装置20。
安装在城市空中交通系统上的通信终端可以通过由4G LTE/5G NR通信支持的车对一切(V2X)通信连接到供应装置10、另一城市空中交通系统、中央控制中心等，从而交换各种信息。
城市空中交通系统可以配备有全球定位系统(GPS)接收器，以接收和解码GPS卫星信号。城市空中交通系统可以从GPS卫星信号获得当前GPS坐标信息，并且通过通信终端将当前GPS坐标信息提供给供应装置10和/或另一城市空中交通系统。在一个示例中，安装在城市空中交通系统上的通信终端可以获得供应装置10和/或另一城市空中交通系统的GPS坐标信息。
V2X是指通过有线/无线通信与其他车辆、行人和基础设施建造的物体交换信息的通信技术。V2X可以分为用于在车辆之间进行通信的车辆对车辆(V2V)、用于在车辆和基础设施之间进行通信的车辆对基础设施(V2I)、用于在车辆和通信网络之间进行通信的车辆对网络(V2N)以及用于在车辆和行人之间进行通信的车辆对行人(V2P)。V2X通信可以通过PC5接口和/或Uu接口提供。
侧链路(SL)是指一种通信方案，在该方案中，通过在安装在城市空中交通系统上的通信终端之间建立直接无线链路，城市空中交通系统可以不通过基站(BS)或基础设施(例如，路侧单元(RSU)而直接彼此交换数据。SL不仅可以减轻由快速增长的数据流量造成的基站的负担，而且还可以被视为在城市空中交通系统之间的通信期间最小化传输延迟的方法。
图2是用于例示根据本公开的实施方式的用于充电/放电电动车辆的整体系统结构的图。
智能电网是下一代电网，其将信息技术(IT)与电网结合起来，以创造新的附加值，因为电力提供商和消费者双向实时交换信息并且能源效率被优化。因此，通过双向的电力信息交换，可以诱导合理的能源消耗，并且可以提供高质量的能源和各种附加服务。除了嫁接诸如新能源和可再生能源之类的清洁绿色技术之外，电动车辆作为实现智能电网的重要因素正在引起关注。
电动车辆可以通过应用车载充电器(OBC)反向发送电力来实现车辆到电网(V2G)。在V2G中，电动车辆被视为接收和消耗电力的消耗实体，以及被视为作为分布式电源之一能够将存储在电池中的电力提供给另一实体的供应实体。
例如，在电力需求较低的夜间期间，可以通过向电动车辆供应电能对电池进行充电，而在电力需求较高的日间高峰时间期间，可以将电动车辆中充电的电池电力反向发送给电网以出售电力。
引入这样的概念可以缓解在电力高峰时间期间的电力负荷，并且为电动车辆车主、电网等创造新的收益模式。
在下文中，为了方便描述，用于电动车辆的充电和放电的整个系统将被简要地描述为车辆到电网系统(V2G系统)。
参照图2，V2G系统200可以大致由电网210、工厂和/或家庭电力系统220、充电站操作(CSO)系统230、智能有线/无线充电站240、电动车辆250和网络260中的一个或更多个的组合构成。
智能有线/无线充电站240、充电站操作系统230、电动车辆250、电网210和工厂或家庭电力系统220中的至少两个可以通过网络260彼此交换信息。
例如，网络260可以包括无线网络以及有线网络。例如，无线网络可以包括基于第三代合作项目(3GPP)长期演进(LTE)的车辆到一切(V2X)通信网络、基于3GPP 5G新无线电(NR)的V2X通信网络、基于IEEE 802.11p的车辆环境无线接入(WAVE)通信网络、以及Wi-Fi通信网络中的至少一个。
智能有线/无线充电站240可以由智能仪表241、储能系统(ESS)242、供应设备通信控制器(SECC)243、充电/放电系统和费率数据库244、无线通信装置245以及电动车辆供应装置(EVSE)246中的一个或更多个的组合构成。就此而言，EVSE246可以由有线充电/放电装置247和无线充电/放电装置248组成，有线充电/放电装置247通过充电线缆以有线方式发送或接收电力，以对电动车辆250的高压电池进行充电或放电，无线充电/放电装置248利用电磁感应方案或电磁谐振方案发送或接收无线电力，以对设置在电动车辆250中的高压电池进行充电或放电。
电动车辆250可以由充电/放电装置252和车辆通信终端251组成，充电/放电装置252通过与电动车辆供应设备246的电力协商来发送或接收有线电力或无线电力，车辆通信终端251用于执行与智能有线/无线充电站240的无线通信装置245、充电站操作系统230、另一车辆等的通信。
作为示例，电力线通信(PLC)可以用于电动车辆供应设备246和充电/放电装置252之间的有线充电/放电，并且可以使用带内(In-band)通信、Zigbee通信和蓝牙通信当中的至少一种短距离无线通信来进行无线充电/放电。
充电/放电系统/费率数据库244可以保持关于对应于相应智能有线/无线充电站240的充电/放电费率政策和系统参数的信息。
根据实施方式的智能有线/无线充电站240可以向电动车辆250提供其区域代码(或国家代码)以及关于对应于相应区域代码的充电/放电费率政策和系统参数的信息。电动车辆250可以基于收到的系统参数确定并设置用于充电或放电的各种电力控制参数，并且可以基于充电/放电费率政策确定并设置充电/放电调度。就此而言，系统参数可以包括与有功功率值、无功功率值、有功电流/电压值、无功电流/电压值等相关的参数、与操作频率相关的参数和系统故障信息以及各种法律事项中的至少一个，然而本公开可以不限于此。基于本领域技术人员的设计，可以添加其他系统参数或省略一些系统参数。
根据实施方式的电动车辆250可以基于在发起放电或充电之后接收到的电力信号来实际测量有功功率值，并且可以将实际测量的有功功率值与接收到的有功功率参数进行比较，以便计算和校正要实际应用的有功功率值以用于保护电力系统。
根据实施方式的电动车辆250可以基于在发起放电或充电之后接收到的电力信号实际测量操作频率值，并且可以将所测量的操作频率值与接收到的频率参数进行比较，以便计算和/或校正要实际应用的操作频率值以用于保护电力系统。
电动车辆250可以基于所校正的有功功率值和所校正的操作频率值来执行放电或充电。
根据实施方式的关于系统参数和充电/放电费率政策的信息可以在供应设备通信控制器243的控制下通过无线通信装置245发送到电动车辆250，然而这仅仅是一个实施方式。根据另一实施方式的关于系统参数和充电/放电费率政策的信息可以在供应设备通信控制器243的控制下通过电力线通信或短距离无线通信通过电动车辆供应设备246发送到电动车辆250。
存储在充电/放电系统/费率数据库244中的信息可以由充电站操作系统230动态更新。
在另一实施方式中，关于系统参数和充电/放电费率政策的信息可以由充电站操作系统230响应于电动车辆250或智能有线/无线充电站240的请求而提供给电动车辆250。
作为示例，电动车辆250可以向充电站操作系统230提出关于对应于其当前位置或其行驶路线的充电/放电费率政策和系统参数的信息的请求，并且充电站操作系统230可以向电动车辆250提供与电动车辆250的请求对应的关于系统参数和充电/放电费率政策的信息。
作为示例，电动车辆250可以将与行驶距离、行驶时间、单位距离和/或单位时间的能量消耗、行驶调度等相关的行驶信息发送到充电站操作系统230。在这种情况下，充电站操作系统230可以基于从电动车辆250接收到的行驶信息，生成和保持以天/周/月/季/年为单位的行驶统计数据。在实施方式中，充电站操作系统230可以将相应的电动车辆250的行驶统计数据提供给电动车辆250。电动车辆250可以基于与其当前位置相对应的区域代码和/或电网代码和/或充电点标识代码以及行驶统计数据，根据充电/放电费率政策信息，执行最佳的充电/放电调度。在另一实施方式中，充电站操作系统230可以获得关于电动车辆250的当前位置和/或未来行驶调度的信息。在这种情况下，充电站操作系统230可以基于先前生成的行驶统计数据和所获得的当前位置和/或关于未来行驶调度的信息来确定用于相应电动车辆250的最佳充电/放电调度，并且将所确定的充电/放电调度的信息发送到对应的电动车辆250。
在上述实施方式中，已经描述了由充电站操作系统230或电动车辆250确定充电/放电调度，然而这仅仅是一个实施方式。根据另一实施方式的充电/放电调度可以通过连接到网络的单独的云服务器确定。因此，可以有效地分配用于充电站操作系统230和/或电动车辆250的充电/放电调度的处理负荷。
智能仪表241可以测量在储能系统242的电池充电期间从电网210或工厂或家庭电力系统220接收的电力量。
此外，智能仪表241可以测量针对储能系统242的电池放电，发送到电网210或工厂或家庭电力系统220的电力量。
智能仪表241可以计算针对每个电网/工厂电力系统/家庭电力系统测量的充电量和放电量之间的差值，并且可以向充电站操作系统230提供关于所计算的差值的信息。在这种情况下，充电站操作系统230可以基于从智能仪表241接收到的信息生成以天/周/月/季/年为单位的计费信息，并且可以将所生成的计费信息发送给与相应电网210相关联的终端和/或与工厂或家庭电力系统220相关联的终端。
根据实施方式的电动车辆250可以通过基于与相应区域代码对应的费率政策信息动态地确定导致最大放电费用的放电时间段来执行放电调度。
此外，根据实施方式的电动车辆250可以通过基于与相应区域代码对应的费率政策信息动态地确定导致最小充电费用的充电时间段来执行充电调度。
在停止或行驶时，电动车辆250可以基于调度结果在相应的时间段内自动地执行充电或放电。
根据实施方式的电动车辆250不仅可以在停止状态下而且可以在行驶状态下执行充电/放电。例如，当能够发送/接收无线电力的电力发送器/接收器被嵌入在道路上时，电动车辆250可以基于所确定的充电/放电调度信息在行驶状态下执行充电/放电。
为此，根据本公开的实施方式的V2G系统200可以被实现为在电动车辆正在行驶时使能充电/放电以及在电动车辆停止时使能充电/放电。
作为示例，V2G系统200可以被实现为在电动车辆停止时以有线充电/放电和无线充电/放电当中的一个方案使能充电/放电，并且可以被实现为使得在电动车辆行驶时仅执行无线充电/放电。为此，智能有线/无线充电站240可以监测电动车辆250的当前行驶状态，并且基于当前行驶状态监测结果自适应地确定以何种充电/放电模式操作。就此而言，充电/放电模式可以大体上分为有线充电/放电模式和无线充电/放电模式。当有线充电/放电模式和无线充电/放电模式二者都适用时，智能有线/无线充电站240可以实现为测量两种模式的充电效率，将效率彼此进行比较并且在具有更好的充电效率的模式下操作。在一个示例中，智能有线/无线充电站240可以被实现为同时对多个电动车辆250进行充电/放电，并且在这种情况下，可以确定当前可用的充电/放电模式。
根据实施方式的电动车辆250可以从充电站操作系统230或智能有线/无线充电站240获得关于每个电网的费率政策的信息。在这种情况下，电动车辆250可以基于针对每个电网的费率政策动态地确定用哪个电网执行充电/放电，并且可以基于所确定的电网的费率政策执行充电/放电调度。
作为示例，电动车辆250可以通过分析针对每个电网的充电/放电费率政策并将充电/放电费率政策彼此比较来自适应地选择导致最大放电费用和最小充电费用的电网。
根据实施方式的电动车辆250可以从充电站操作系统230接收关于针对与导航中设置的当前行驶路径对应的每个区域代码和/或电网代码的充电/放电费率政策的信息。在这种情况下，电动车辆250可以选择导致当前行驶路径上的最大放电费用和最小充电费用的区域代码和/或电网代码，并且基于与所选区域代码和/或电网代码对应的充电/放电费率政策动态地执行充电/放电调度。
根据实施方式的电动车辆250可以将关于其当前位置和/或当前行驶路径的信息发送给充电站操作系统230，以获得关于设置在当前位置处和/或当前行驶路径上的智能有线/无线充电站240的位置的信息。
在另一实施方式中，当智能有线/无线充电站的位置信息和针对每个智能有线/无线充电站的充电/放电费率信息被保持在电动车辆250中配备的导航系统的地图信息中时，电动车辆250可以基于导航信息执行充电/放电调度。
图3是用于例示根据本公开的实施方式的电动车辆的结构的框图。
参照图3，电动车辆250可以由车辆传感器310、全球导航卫星系统(GNSS)320、导航系统330、电动车辆充电控制器(EVCC)340、充电/放电装置360、以及可充电储能系统(RESS)或高压电池380中的至少一个组成。
车辆传感器310可以包括相机、超声波传感器、智能停车辅助系统(SPAS)传感器、雷达、以及光探测和测距(LiDAR)中的至少一个。例如，相机可以包括前置相机、后置相机、左/右置相机、上置相机和下置相机中的至少一个。作为示例，相机可以包括环视监视(SVM)相机、RGB相机和红外相机中的至少一个。
GNSS 320可以使用差分全球定位系统(DGPS)或实时运动学(RTK)技术来校正位置信息(即，GPS(X,Y)坐标信息)，该技术将从连接到导航系统330的GPS接收器以外的单独的固定参考站接收的信息与GPS接收的信息融合，由此获得具有更高精度的厘米级的位置信息。此外，电动车辆250(例如，电动车辆充电控制器340)还可以以软件方式缓解差分全球定位系统(DGPS)或实时运动学(RTK)技术中发生的误差，或者还可以将诸如测距仪、加速度计和陀螺仪之类的惯性导航传感器的感测信息与GPS接收的信息相融合以获得电动车辆250的具有更高精度的位置信息。作为另一示例，电动车辆250(例如，电动车辆充电控制器340)可以在使用诸如提供动态地图信息的本地动态地图(LDM)之类的精确电子地图将由相机图像和LiDAR传感器检测到的道路和地标映射到地图上的位置的地图匹配方案中校正GNSS接收的信息，由此提高定位的精度。
导航系统330可以提供映射到高精度地图信息的智能有线/无线充电站的位置信息以及相应智能有线/无线充电站的充电/放电费率信息。
电动车辆充电控制器340可以控制与电动车辆250的通信和整体操作以用于无线充电/放电。在实施方式中，电动车辆充电控制器340可以提供ISO/IEC 15118车辆到电网通信接口(V2GCI)以执行用于电动车辆250的认证和安全过程。
电动车辆250的EVCC 340和智能有线/无线充电站240的SECC 243可以使用传输层安全(TLS)握手来建立加密的通信会话。
在TLS握手期间，智能有线/无线充电站240可以向电动车辆250提供一系列数字证书(例如，SECC证书)，以便被识别为受信任的充电点。此后，电动车辆250可以验证包括SECC证书在内的所有证书的数字签名，并且确定这些证书是否已经过期。当确认所有证书都没有问题时，可以成功建立TLS会话。
电动车辆250可以使用合同证书以顺利进行认证和授权。就此而言，合同证书可以由充电站操作系统230发布，然而这仅仅是一个实施方式，并且可以通过另一电动车辆服务提供商(EMSP)的服务器颁发。
例如，新颁发的合同证书可以通过智能有线/无线充电站240发送给相应的电动车辆250。可以限定在电动车辆250和智能有线/无线充电站240之间直接交换的消息，诸如用于在电动车辆250中安装新合同证书的证书安装请求和证书安装响应消息。
电动车辆250可以在从智能有线/无线充电站240接收有线/无线电力以对其RESS380充电或将在其RESS 380中充电的电力放电到智能有线/无线充电站240之前，向智能有线/无线充电站240发送关于有效合同证书的信息。就此而言，合同证书可以与由充电站操作系统230通过称为电子移动账户标识符(EMAID)的唯一标识符管理的计费账户相关联。
作为示例，充电站操作系统230可以基于相应的费率政策计算电动车辆250的充电/放电费用，然后将计算结果反映到相应的计费账户，并且然后将计算结果发送到电动车辆250或与电动车辆250相关联的用户终端(未示出)。作为另一示例，智能有线/无线充电站240可以基于相应的费率政策计算电动车辆250的充电/放电费用，并且将计算结果直接发送给电动车辆250，或者将计算结果发送给充电站操作系统230，以便控制充电站操作系统230将关于充电/放电费用的处理信息发送到电动车辆250。
根据实施方式，电动车辆充电控制器340可以通过经由网络260与充电站操作系统230执行通信来交换各种信息。例如，电动车辆充电控制器340可以向充电站操作系统230提出对于与电动车辆250的当前位置和/或当前设置的行驶路径相对应的区域代码信息和/或电网代码信息和/或智能有线/无线充电站标识代码信息中的至少一种以及与相应的至少一种代码相对应的充电/放电费率政策信息的请求，以获得这些信息。在这种情况下，电动车辆充电控制器340可以选择导致在当前位置处和/或当前行驶路径上的最大放电费用和最小充电费用的区域代码和/或电网代码和/或智能有线/无线充电站标识代码，并且基于与所选的区域代码和/或电网代码和/或智能有线/无线充电站标识代码对应的充电/放电费率政策执行充电/放电调度。
根据另一实施方式的电动车辆充电控制器340可以从智能有线/无线充电站240获得对应于相应的智能有线/无线充电站240的充电/放电系统参数信息和充电/放电费率政策信息。在这种情况下，电动车辆充电控制器340可以基于充电/放电系统参数信息计算并校正用于充电/放电的最佳操作频率、最佳有功功率值和最佳无功功率值中的至少一个。此外，电动车辆充电控制器340可以基于对应于智能有线/无线充电站240的充电/放电费率政策来优化充电/放电调度。
根据实施方式的电动车辆充电控制器340可以基于从GNSS 320收集的感测信息和导航地图信息识别相应车辆的当前详细位置，并且基于所识别的当前详细位置确定相应车辆是否已经通过前边界(例如，电网边界)。在作为确定的结果已通过前边界的情况下，电动车辆充电控制器340可以紧接在通过边界之后(或者紧接在通过边界之前)与充电站操作系统230相关联地自动更新区域代码以对应于车辆已经到达的国家，并且自动更新系统参数和/或充电/放电费率政策以对应于所更新的区域代码。
根据实施方式的电动车辆充电控制器340可以基于在相应车辆的行驶期间测量的当前位置来确定相应车辆是否已经通过(电网、地图等的)边界，并且紧接在通过边界之前(或者紧接在通过边界之后)与充电站操作系统230相关联地自动更新电网代码，并且自动更新系统参数和/或充电/放电费率政策以对应于所更新的电网代码。
根据实施方式的电动车辆充电控制器340可以基于导航系统330(或预先指定的用户终端)上的用户输入信息更新区域代码以及充电/放电费率政策和系统参数以对应于所更新的区域代码。就此而言，用户输入信息可以包括关于用于执行充电/放电的优选国家(或优选地区)的信息。
根据实施方式的电动车辆充电控制器340可以基于导航系统330(或预先指定的用户终端)上的用户输入信息更新电网代码以及充电/放电费率政策和系统参数以对应于所更新的电网代码。就此而言，用户输入信息可以包括关于用于执行充电/放电的优选电网的信息。
在实施方式中，电动车辆充电控制器340可以根据基于用户输入更新的系统参数来更新用于充电/放电的操作频率和有功功率值，并且存储所更新的操作频率和有功功率值。此后，电动车辆充电控制器340可以将在实际充电/放电期间实际测量的最佳操作频率和有功功率值与预先存储的最佳操作频率和有功功率值进行比较，以计算并校正最佳操作频率和有功功率值以保护系统。
在实施方式中，电动车辆充电控制器340可以配备有用于充电/放电调度的预学习的人工智能，并且可以根据基于用户输入更新的充电/放电费率政策来执行最佳充电/放电调度。就此而言，充电/放电调度可以包括关于最佳放电时间段的信息和关于最佳充电时间段的信息。电动车辆充电控制器340可以基于学习后的逻辑执行充电/放电调度，使得发生最大放电费用和最小充电费用。
充电/放电装置360可以由无线充电/放电装置361和有线充电/放电装置366中的至少一个组成。
无线充电/放电装置361可以由第一控制通信装置362、第一电力转换装置363、无线电力发送装置364和无线电力接收装置365组成。
第一控制通信装置362可以执行与智能有线/无线充电站240的用于无线充电/放电的通信以及对下层模块的控制操作。
第一控制通信装置362可以通过带内通信或带外通信与智能有线/无线充电站240执行诸如相互认证、功率协商和功率控制之类的操作。在实施方式中，第一控制通信装置362可以基于电动车辆充电控制器340的控制信号来设置系统参数值，例如，操作频率、有功功率值、无功功率值。
第一电力转换装置363可以在第一控制通信装置362的控制下控制逆变器，以将从RESS 380排放的DC电力转换为AC电力，并且将AC电力发送到无线电力发送装置364。
无线电力发送装置364可以通过LC电路将从第一电力转换装置363施加的AC电力转换为具有特定的操作频率，并且以无线方式输出所转换的电力。
无线电力接收装置365可以从智能有线/无线充电站240接收AC电力信号，对信号进行整流，然后将整流后的信号发送到第一电力转换装置363。
第一电力转换装置363可以从无线电力接收装置365接收整流后的电力，并且将整流后的电力转换为RESS 380的充电所需的DC电力，以对RESS 380充电。
有线充电/放电装置366可以由第二控制通信装置367、第二电力转换装置368、有线放电装置369和有线充电装置370组成。
第二控制通信装置367可以执行与智能有线/无线充电站240的用于无线充电/放电的通信以及对下层模块的控制操作。
第二控制通信装置367可以通过有线通信(例如，PLC)执行与智能有线/无线充电站240的诸如相互认证、功率协商和功率控制之类的操作。在实施方式中，第二控制通信装置367可以基于电动车辆充电控制器340的控制信号设置系统参数值，例如，操作频率、基于操作频率有功功率值和的无功功率值。
第二电力转换装置368可以在第二控制通信装置367的控制下将从RESS 380施加的DC电力或AC电力转换成智能有线/无线充电站240所需的DC电力或AC电力。就此而言，所转换的电力可以通过有线放电插头369被发送到智能有线/无线充电站240的有线充电/放电装置247。
第二电力转换装置368可以通过有线充电入口370从智能有线/无线充电站240的有线充电/放电装置247接收AC或DC电力，并且将所接收的AC或DC电力转换为RESS 380所需的AC或DC电力，以对RESS 380充电。
电动车辆充电控制器340可以通过车辆通信终端350无线地连接到智能有线/无线充电站240、充电站操作系统230、电网210、工厂或家庭电力系统220以及用户终端(未示出)中的至少一个以交换信息。
在实施方式中，在多个国家彼此邻接并且像欧洲那样在国家之间可以自由行驶的区域的情况下，电动车辆充电控制器340可以根据用户定义使用GNSS 320的信息和/或与导航系统330相关联地自动更新其当前位置(或对应于当前位置的地址)，或者可以基于用户输入信息更新其当前位置(或对应于当前位置的地址)。当正在靠近边界时，电动车辆充电控制器340可以生成并输出预定的通知消息，该通知消息通知用户正在接近边界。
在另一实施方式中，当因为由用户基于用户定义输入的位置(或地址)信息与基于GNSS 320的信息和/或由导航系统330提供的信息识别的位置(或地址)信息彼此不同而发生错误时，电动车辆充电控制器340可以在用户确认后将其当前位置(或地址)自动确定为根据GNSS 320的信息和/或由导航系统330提供的信息识别的位置(或地址)。
如上所述，根据本公开的电动车辆250可以基于当前位置和/或当前行驶路径和/或用户输入，通过网络260和/或智能有线/无线充电站240动态地获得关于与区域代码和/或电网代码和/或智能有线/无线充电站标识代码相对应的充电/放电费率政策和/或系统参数的信息以用于充电/放电，由此不仅能够为系统保护设置最佳系统参数，而且能够执行成本优化的充电/放电调度。
图4是用于例示根据本公开的实施方式的电动车辆的充电/放电的方法的流程图。
详细而言，图4是用于例示用于在电动车辆250中设置用于充电/放电的系统参数的方法的流程图。
参照图4，电动车辆250可以接收关于系统参数的信息(S410)。就此而言，系统参数可以包括标识代码信息、关于与相应标识代码对应的操作频率的信息、关于与相应标识代码对应的有功功率的信息、关于与相应标识代码对应的无功功率的信息以及与相应标识代码对应的规章信息中的至少一个。在一个示例中，标识代码信息可以包括用于标识国家和/或行政区的区域代码、用于标识电网的电网代码和用于标识充电点的充电点标识代码(或智能有线/无线充电站代码)中的至少一个。
电动车辆250可以基于从智能有线/无线充电站240接收的信号(例如，预定的参考功率信号)校正预定的系统参数值(S420)。就此而言，所校正的系统参数值可以包括但不限于用于电力系统保护的操作频率值和有功功率值，并且还可以包括无功功率值等。
电动车辆250可以根据基于预设的充电/放电调度校正的系统参数来执行充电/放电(S430)。
图5是用于例示根据本公开的实施方式的用于对电动车辆充电/放电的方法的流程图。
详细地，图5是用于例示用于设置用于电动车辆250中的充电/放电的有功功率值的方法的流程图。
参照图5，电动车辆250可以与智能有线/无线充电站240通信(S510)。就此而言，电动车辆250与智能有线/无线充电站240之间的通信方案可以是无线通信，然而这仅仅是一个实施方式，并且可以使用诸如PLC之类的有线通信。
电动车辆250可以接收关于与区域代码对应的系统参数的信息(S520)。就此而言，系统参数可以包括但可以不限于关于操作频率的信息和关于有功功率值的信息以用于电力充电/放电。在实施方式中，操作频率可以包括用于无线充电/放电的操作频率和用于有线充电/放电的操作频率中的至少一个。此外，有功功率值还可以包括用于无线充电/放电的有功功率值和用于有线充电/放电的有功功率值中的至少一个。
电动车辆250可以基于从智能有线/无线充电站240接收的功率信号(例如，预定的参考功率信号)测量操作频率(S530)。
电动车辆250可以通过比较所接收的操作频率值与所测量的操作频率值来校正操作频率值，以用于保护电力系统(S540)。作为示例，当用于AC三相输入测量的频率值(即，L1频率值、L2频率值和L3频率值)中的至少两个与接收到的操作频率值相匹配时，电动车辆250可以将所测量的频率值确定为有效操作频率值。电动车辆250可以将有效测量的操作频率值与接收到的操作频率值进行比较，以确定其中一个作为最终操作频率值。例如，电动车辆250可以将有效测量的操作频率值和接收到的操作频率值当中更小的频率值确定为最终操作频率值，并且校正更小的频率值以用于保护系统。作为示例，当包括在系统参数中的接收到的操作频率值是49.5Hz并且由电动车辆250的OBC测量的操作频率值是50赫兹时，为了系统保护的目的，可以将作为更小值的49.5Hz确定为最终操作频率值。当有效操作频率未被测量时，电动车辆250可以将接收到的操作频率值确定为最终操作频率值。
电动车辆250可以基于预定的操作频率/有功功率值映射表或算式计算对应于所校正的操作频率的有功功率值(S550)。作为示例，有功功率值可以被计算为最大发送功率(PMAX)的0.3倍，然而这仅仅是一个实施方式。用于计算每个区域/电网/智能有线/无线充电站的有功功率的方法可以被不同地定义。
电动车辆250可以基于从智能有线/无线充电站240接收的功率信号(例如，预定的参考功率信号)来测量有功功率值(S560)。
电动车辆250可以通过将所计算的有功功率值与所测量的有功功率值进行比较来校正有功功率值以进行系统保护(S570)。作为示例，当所测量的有功功率值小于所计算的有功功率值时，电动车辆250可以执行与智能有线/无线充电站240的功率协商，使得所测量的有功功率值变得等于或高于所计算的有功功率值以校正有功功率值。
当成功校正有功功率值时，电动车辆250可以基于预定的充电/放电调度执行充电/放电。
图6是用于例示根据本公开的另一实施方式的用于对电动车辆进行充电/放电的方法的流程图。
详细而言，图6是用于例示用于在电动车辆250中基于区域代码执行充电/放电调度的方法的流程图。
参照图6，电动车辆250可以通过有线或无线通信接收关于充电/放电费率政策的信息(S610)。就此而言，可以通过与智能有线/无线充电站240的通信来接收关于充电/放电费率政策的信息，然而这仅仅是一个实施方式，并且可以响应于电动车辆250的单独请求而从充电站操作系统230接收关于充电/放电费率政策的信息，或者可以基于电动车辆250的当前位置由充电站操作系统230自动发送和更新关于充电/放电费率政策的信息。就此而言，关于充电/放电费率政策的信息可以包括关于每个时间段的充电和放电费用的信息。此外，充电/放电费率政策可以以区域代码为单位预先定义，然而这仅仅是一个实施方式，基于本领域技术人员的设计，可以以电网代码为单位和/或以智能有线/无线充电站为单位定义充电/放电费率政策。
电动车辆250可以基于关于充电/放电费率政策的信息来确定其充电/放电调度(S620)。作为示例，充电/放电调度可以被确定为使得发生最大放电费用和最小充电费用。
电动车辆250可以通过基于所确定的充电/放电调度自动控制车载充电器(OBC)来执行充电或放电(S630)。
在实施方式中，电动车辆250可以从充电站操作系统230或智能有线/无线充电站240接收基于充电/放电的账户存款和提款信息(S640)。用户可以通过电动车辆250中配备的预定的用户界面屏幕实时地识别账户存款和提款状态。在一个示例中，可以将基于充电/放电的账户存款和提款信息发送到与电动车辆250相关联的预设用户终端(未示出)。
尽管在图6中的实施方式中已经描述了基于与区域代码对应的充电/放电费率政策执行电动车辆250的充电/放电调度，然而这仅仅是一个实施方式。可以基于与电网代码对应的充电/放电费率政策执行电动车辆250的充电/放电调度，或者可以基于与智能有线/无线充电站标识代码对应的充电/放电费率政策执行电动车辆250的充电/放电调度。
在另一实施方式中，可以基于用户设置基于与区域代码、电网代码和智能有线/无线充电站标识代码中的至少一个对应的充电/放电费率政策执行电动车辆250的充电/放电调度。
在另一实施方式中，还可以基于为相应电动车辆250收集的行驶统计信息以及上述的充电/放电费率政策执行电动车辆250的充电/放电调度。
在另一实施方式中，还可以基于上述充电/放电费率政策和行驶统计信息以及用户输入的未来行驶计划中的至少一个执行电动车辆250的充电/放电调度。
在另一实施方式中，还可以基于上述充电/放电费率政策、行驶统计信息和未来行驶计划、以及基于大数据和预定的电力消耗预测算法估计的电力需求预测信息中的至少一个来执行电动车辆250的充电/放电调度。作为示例，大数据可以包括关于每个日期/区域/时间段/天气/温度的总耗电和发电的信息。例如，可以基于耗电超过发电的数量(或比率)来增加放电费率，并且基于耗电低于发电的数量(或比率)来减少放电费率。另一方面，可以基于耗电超过发电的数量(或比率)来增加充电费率，并且可以基于耗电低于发电的数量(或比率)来减少充电费率。此外，大数据还可以包括附加的统计数据，诸如针对每个区域能够充电/放电的电动车辆的比例和数量、针对每个电动车辆类型的平均充电时间和平均放电时间、生活模式、驾驶员的性别和年龄、交通量、驾驶距离、电池充电特性等。
在实施方式中，针对每个区域/电网/充电点的充电/放电费率可以基于电力需求预测而实时地改变。因此，电动车辆250可以实时地接收和同步关于针对每个相应区域/电网/充电点的充电/放电费率政策的信息。
图7是用于例示根据本公开的实施方式的电动车辆的充电/放电过程的流程图。
详细地，图7是用于例示用于在V2G系统中根据基于针对每个区域代码的充电/放电费率政策确定的电动车辆的充电/放电调度来控制充电/放电的过程的流程图。
参照图7，电动车辆250可以通过网络260向充电站操作系统230发送当前位置信息(S701)。
充电站操作系统230可以识别与电动车辆250的当前位置信息相对应的区域代码，并且从内部数据库中提取关于与所识别的区域代码相对应的充电/放电费率政策的信息(S702至S703)。就此而言，可以基于每个区域的电力需求预测动态地更新充电/放电费率政策，然而这仅仅是一个实施方式，并且可以响应于电网的请求或智能有线/无线充电站240的操作员的请求而更新充电/放电费率政策。
充电站操作系统230可以将所识别的区域代码和关于对应于相应区域代码提取的充电/放电费率政策的信息发送到电动车辆250(S704)。
电动车辆250可以基于用户输入的行驶计划和接收到的充电/放电费率政策来确定最佳充电/放电调度(S705)。根据实施方式的电动车辆250可以基于用户输入的行驶计划(或行驶图案)和电池充电状态以及接收到的充电/放电费率政策中的至少一个来确定最佳充电/放电调度。
电动车辆250可以基于所确定的充电/放电调度来执行与智能有线/无线充电站240的充电/放电(S706)。
智能有线/无线充电站240可以在终止充电和/或放电时计算充电量和/或放电量，并且基于所计算的充电量和/或放电量计算费用(S707至S708)。
智能有线/无线充电站240可以将所计算的费用信息发送到电动车辆250(S709)。
此外，智能有线/无线充电站240可以将包含对应于电动车辆250计算的充电量和/或放电量以及所计算的费用信息的计费请求消息发送到充电站操作系统230(S710)。
充电站操作系统230可以基于接收到的计费请求消息识别账户，并且生成与所识别的账户对应的计费信息(S711)。
根据实施方式的充电站操作系统230可以基于所生成的计费信息执行自动支付，并且将自动支付结果发送到电动车辆250或与电动车辆250相关联的用户终端(未示出)。
图8是用于例示根据本公开的另一实施方式的电动车辆的充电/放电过程的流程图。
详细地，图8是用于例示用于在V2G系统中根据基于针对每个电网代码的充电/放电费率政策确定的电动车辆的充电/放电调度来控制充电/放电的过程的流程图。
参照图8，电动车辆250可以通过网络260将车辆行驶状态信息发送到充电站操作系统230(S801)。作为示例，车辆状态信息可以包括相应车辆的当前位置信息、当前行驶路径的信息和当前电池充电状态的信息中的至少一个，然而可以不限于此，并且还可以包括关于车辆的行驶速度的信息、关于单位时间消耗的电力(kWh)的信息以及关于用户偏好的电网的信息中的至少一个。
充电站操作系统230可以识别能够执行与电动车辆250的车辆状态信息相对应的充电/放电的至少一个电网，并且从内部数据库中提取关于对应于所识别的至少一个电网的充电/放电费率政策的信息(S802至S803)。就此而言，可以基于针对每个电网的电力需求预测由充电站操作系统230动态地更新充电/放电费率政策，然而这仅仅是一个实施方式，并且可以响应于电网的请求或智能有线/无线充电站240的操作员的请求而更新充电/放电费率政策。
充电站操作系统230可以将关于所识别的至少一个电网的代码信息以及关于对应于相应电网代码提取的充电/放电费率政策的信息发送到电动车辆250(S804)。
电动车辆250可以基于接收到的针对每个电网代码的充电/放电费率政策确定最佳电网，并且基于与所确定的电网对应的充电/放电费率政策确定最佳充电/放电调度(S805)。根据实施方式的电动车辆250还可以基于用户输入的行驶计划确定用于充电/放电的最佳电网，并且可以基于所确定的电网的充电/放电费率政策确定最佳充电/放电调度。
电动车辆250可以基于所确定的充电/放电调度来执行与智能有线/无线充电站240的充电/放电(S806)。
智能有线/无线充电站240可以在充电和/或放电终止时计算充电量和/或放电量，并且可以基于所计算的充电量和/或放电量来计算费用(S807至S808)。
智能有线/无线充电站240可以将所计算的费用信息发送到电动车辆250(S809)。
此外，智能有线/无线充电站240可以将包含对应于电动车辆250计算的充电量和/或放电量以及所计算的费用信息的计费请求消息发送到充电站操作系统230(S810)。
充电站操作系统230可以基于接收到的计费请求消息来识别账户，并且可以生成对应于所识别的账户的计费信息(S811)。
根据实施方式的充电站操作系统230可以基于所生成的计费信息执行自动支付，并且将自动支付结果发送到电动车辆250或与电动车辆250相关联的用户终端(未示出)。
图9是用于例示根据本公开的另一实施方式的电动车辆的充电/放电过程的流程图。
详细地，图9是用于例示用于在V2G系统中根据基于针对每个智能有线/无线充电站标识代码的预定义充电/放电费率政策确定的电动车辆的充电/放电调度来控制充电/放电的过程的流程图。
参照图9，电动车辆250可以通过网络260将车辆行驶状态信息发送到充电站操作系统230(S901)。作为示例，车辆状态信息可以包括相应车辆的当前位置信息、关于设置在导航系统中的当前行驶路径(或目的地)的信息、以及关于当前电池充电状态的信息(例如，当前电池剩余量)中的至少一个，但是可以不限于此，并且还可以包括关于车辆的当前行驶速度(或每单位时间的平均行驶速度)的信息、关于车辆当前正在行驶的道路名称(和/或道路类型)的信息、关于每单位时间消耗的电力(kWh)的信息、以及关于用户偏好的电网和/或充电站的信息中的至少一个。
充电站操作系统230可以识别能够执行与电动车辆250的车辆状态信息相对应的充电/放电的至少一个智能有线/无线充电站，并且可以从内部数据库中提取关于与所识别的至少一个智能有线/无线充电站中的每一个对应的预定义的充电/放电费率政策的信息(S902至S903)。就此而言，充电/放电费率政策可以由充电站操作系统230基于针对每个智能有线/无线充电站的电力需求预测而动态地更新，然而这仅仅是一个实施方式。在另一实施方式中，充电/放电费率政策可以响应于智能有线/无线充电站的操作员的请求而更新。
充电站操作系统230可以将关于与所识别的至少一个智能有线/无线充电站中的每一个对应的标识代码的信息以及关于对应于相应标识代码提取的充电/放电费率政策的信息发送到电动车辆250(S904)。
电动车辆250可以基于接收到的针对每个智能有线/无线充电站标识代码的充电/放电费率政策来确定最佳充电站，并且可以基于与所确定的充电站对应的充电/放电费率政策来确定最佳充电/放电调度(S905)。根据实施方式的电动车辆250可以进一步基于对应于由用户通过导航系统330上的预定输入装置输入的目的地信息选择的行驶路径来确定用于充电/放电的最佳充电站，并且可以基于所确定的充电站的充电/放电费率政策来确定最佳充电/放电调度。
电动车辆250可以基于所确定的充电/放电调度来执行与智能有线/无线充电站240的充电/放电(S906)。
智能有线/无线充电站240可以在终止充电和/或放电时计算充电量和/或放电量，并且可以基于所计算的充电量和/或放电量计算费用(S907至S908)。
智能有线/无线充电站240可以将所计算的费用信息发送到电动车辆250(S909)。
此外，智能有线/无线充电站240可以将包含对应于电动车辆250计算的充电量和/或放电量以及所计算的费用信息的计费请求消息发送到充电站操作系统230(S910)。
充电站操作系统230可以基于接收到的计费请求消息识别账户，并且可以生成对应于所识别的账户的计费信息(S911)。
根据实施方式的充电站操作系统230可以基于所生成的计费信息执行自动支付，并且将自动支付结果发送到电动车辆250或与电动车辆250相关联的用户终端(未示出)。
图10是用于例示根据本公开的另一实施方式的电动车辆的充电/放电过程的流程图。
详细地，图10是用于例示基于从智能有线/无线充电站240获得的与区域代码对应的系统参数信息执行用于系统保护的参数校正以及通过基于所校正的参数执行功率控制来执行电动车辆250的放电的过程的流程图。
参照图10，智能有线/无线充电站240可以与检测到的电动车辆250建立通信信道，并且可以通过预定信令执行相互认证和安全过程(S1001)。
根据实施方式的智能有线/无线充电站240可以在成功完成相互认证和安全过程时通过与电动车辆250的电力传输协商来确定充电/放电模式。就此而言，充电/放电模式可以包括有线充电/放电模式和无线充电/放电模式。智能有线/无线充电站240可以基于行驶状态、充电/放电能力、充电/放电所需的电量、电池剩余量以及电动车辆250的充电/放电可用时间中的至少一个，动态地确定最佳充电/放电模式。作为示例，行驶状态可以被分类为停止状态和行驶状态。作为示例，充电/放电能力可以包括关于是否可以进行有线充电/放电的信息和关于是否可以进行无线充电/放电的信息。充电/放电的可用时间可以根据电动车辆250的预定的充电/放电调度来确定。
当智能有线/无线充电站240的相互认证和安全过程成功完成时，可以将对应于相应区域代码的系统参数发送到电动车辆250(S1002)。
智能有线/无线充电站240可以生成预定的参考功率信号并且将参考功率信号发送到电动车辆250(S1003至S1004)。
电动车辆250可以基于接收到的参考功率信号测量操作频率(S1005)。
电动车辆250可以基于系统参数校正所测量的操作频率(S1006)。
电动车辆250可以基于预先存储的操作频率/无功功率值映射表或预定的算式确定(或计算)与所校正的操作频率对应的有功功率值(S1007)。
电动车辆250可以基于所确定的有功功率值和包括在系统参数中的有功功率值之间的比较结果来确定是否需要功率控制(S1008)。
当作为确定的结果需要功率控制时，电动车辆250可以生成功率控制请求消息并且将该消息发送到智能有线/无线充电站240(S1009至S1010)。就此而言，功率控制请求消息可以包含基于所确定的有功功率值和包括在系统参数中的有功功率值之间的差值而确定的控制误差值。
智能有线/无线充电站240可以通过基于包含在功率控制请求消息中的控制误差值调整操作频率来执行功率控制(S1011)。此后，智能有线/无线充电站240可以发送功率控制的参考功率信号。
电动车辆250可以对在功率控制请求之后收到的参考功率信号执行上述操作S1005至S1007，从而再次确定是否需要功率控制。
当作为确定的结果不再需要功率控制时，电动车辆250可以将初始放电功率设置为对应于最终校正的操作频率的有功功率值以执行到智能有线/无线充电站240的功率传输(即，放电功率信号传输)(S1012至S1013)。
智能有线/无线充电站240可以将从电动车辆250接收到的电力转换为相应的电网所需的电力，并且反向传输转换后的电力(S1014)。
图11示出了根据本公开的实施方式的基于对应于区域代码的充电/放电费率政策的充电/放电调度表。
参照图11，0x17可以被预定义为奥地利的区域代码(或国家代码)，并且可以基于时间段不同地定义针对充电和放电中的每个的费率。
如图11所示，充电/放电调度表可以由放电调度表1110和充电调度表1120组成。
放电调度表1110可以由以下组成：放电费率字段1111，其用于指示针对每个时间段的放电费率；放电模式字段1112，其用于指示要处于放电模式中的时间段和放电开始时间段；放电标志字段1113，其用于指示在相应时间段内是否已经执行了实际放电；以及存款状态字段1114，其用于标识对于在相应时间段内执行的放电是否已经完成了将费用存入车主账户。
充电调度表1120可以由以下组成：充电费率字段1121，其用于指示针对每个时间段的充电费率；充电模式字段1122，其用于指示要处于充电模式中的时间段和充电开始时间段；充电标志字段1123，其用于指示在相应时间段内是否已经执行了实际充电；以及提款状态字段1124，其用于标识对于在相应时间段内执行的充电是否已经完成了从车主账户中提取费用。
参照附图标记1120，2-4时间段被预先调度为充电时间段，但是充电标志值为“0”，这意味着未执行实际充电。
如图11所示，充电时间段和放电时间段中的至少一个可以不被设置为连续时间段。
图12示出了根据本公开的实施方式的基于与电网代码对应的充电/放电费率政策的充电/放电调度表。
参照图12，0x17可以被预定义为奥地利的区域代码(或国家代码)，并且可以存在多个能够在奥地利执行充电/放电的电网。各个电网的充电/放电费率可以被定义为基于各个电网的政策而彼此不同。
根据实施方式的充电/放电调度表可以通过集成放电调度和充电调度二者来形成。
参照图12，充电/放电调度表1200可以由以下组成：费率字段1201，其用于指示针对每个电网的每个时间段的费率；模式字段1202，其用于指示每个时间段要处于放电和充电当中的哪种模式(或者另选地，模式字段指示要处于放电模式中的时间段、放电开始时间段、要处于充电模式中的时间段、以及充电开始时间段)；放电标志字段1203，其用于指示在相应时间段内是否已经执行了实际放电；充电标志字段1204，其用于指示在相应时间段内是否已经执行了实际充电；以及存取款状态字段1205，其用于标识对于在相应时间段内执行的放电或充电是否已经完成了将费用存入车主账户或从车主账户提取费用。
在本实施方式中，能够为相应的电动车辆执行充电/放电的电网可以包括电网1(代码：0x2a)、电网2(代码：0x2b)、以及电网3(代码：0x2c)。电动车辆250可以基于针对每个电网的费率来确定用于充电/放电的最佳电网作为电力提供商3。
参照附图标记1200，示出了预先调度了12-14时间段作为放电时间段，并且执行了实际放电，但是尚未存入针对相应放电的费用。
根据图12的充电/放电调度示出了充电时间段和放电时间段被设置为连续时间段，然而这仅仅是一个实施方式，并且可以基于相应车辆的预设行驶计划(或通过事先学习识别的行驶图案)不连续地设置充电时间段和放电时间段。
图13示出了根据本公开的实施方式的基于对应于充电站标识代码的充电/放电费率政策的充电/放电调度表。
参照图13，0x17可以被预定义为奥地利的区域代码(或国家代码)，并且能够在奥地利执行充电/放电的电网的电网代码可以被定义为0x2c。可以针对每个电网运营多个智能有线/无线充电站，并且智能有线/无线充电站的充电/放电费率可以被定义为基于电网的政策或充电站的运营商的政策而彼此不同。
根据图13的实施方式的充电/放电调度表可以通过集成放电调度和充电调度二者来形成。
参照图13，充电/放电调度表1300可以由以下组成：费率字段1301，其用于指示针对每个充电站的每个时间段的费率；模式字段1302，其用于指示每个时间段要处于放电模式和充电模式当中的哪个模式；放电标志字段1303，其用于指示在相应时间段内是否已经执行了实际放电；充电标志字段1304，其用于指示在相应时间段内是否已经执行了实际充电；以及存取款状态字段1305，其用于标识对于在相应时间段内执行的放电或充电是否已经完成将费用存入车主账户或从车主账户提取费用。
在本实施方式中，能够为相应电动车辆执行充电/放电的智能有线/无线充电站可以包括充电站1(代码：0x3a)、充电站2(代码：0x3b)、以及充电站3(代码：0x3c)。电动车辆250可以基于每个充电站的费率确定用于充电/放电的最佳充电站。在本实施方式中，将作为示例描述将充电站3确定为最佳充电/放电站的情况。
参照附图标记1300，示出了12-14时间段被预先调度为放电时间段，并且执行了实际放电，但是相应的放电费用还没有存入。此外，示出了2-4时间段被预先调度为充电时间段，并且执行了实际充电，但是相应的充电费用还没有提取。
根据图13的充电/放电调度示出了充电时间段和放电时间段被设置为连续时间段，然而这仅仅是一个实施方式，可以基于相应车辆的预设行驶计划(或通过事先学习识别的行驶图案)不连续地设置充电时间段和放电时间段。
图14是用于例示根据本公开的实施方式的电动车辆的充电/放电调度方法的流程图。
参照图14，电动车辆250可以从充电站操作系统230和/或电网服务器(未示出)和/或智能有线/无线充电站240接收关于针对每个区域(或国家)和/或电网和/或充电站的充电/放电费率政策的信息(S1401)。就此而言，关于充电/放电费率政策的信息可以通过被映射到区域代码(或国家代码)、电网代码和充电站标识代码中的至少一个来接收。
电动车辆250可以从充电站操作系统230或单独的云服务器(未示出)接收关于其行驶图案的信息(S1402)。作为示例，可以通过基于预先收集的相应车辆的行驶信息的大数据的先验学习来分析行驶图案。作为示例，行驶图案可以包括以年/月/周/日为单位的行驶时间段和停止时间段的信息，然而可以不限于此，并且可以进一步包括以年/月/周/日为单位的每个时间段的平均行驶距离和平均电耗的信息。
电动车辆250可以基于关于行驶图案的信息预测可以进行充电/放电的时间段(S1403)。
电动车辆250可以基于所预测的充电/放电可用时间段和充电/放电费率政策，来确定用于充电/放电的最佳区域代码(或国家代码)和/或电网代码和/或充电站标识代码(S1404)。
电动车辆250可以基于与所确定的代码相对应的充电/放电费率政策生成充电/放电调度表(S1405)。
电动车辆250可以基于充电/放电调度表来执行充电/放电，然后可以基于充电/放电执行结果更新充电/放电调度表(S1406)。就此而言，所更新的信息可以包括关于针对每个调度的充电/放电时间段是否已经执行了实际充电/放电的信息以及关于对于相应的充电/放电的费用的支付是否已经完成的信息。
在上述实施方式中，已经描述了电动车辆250自行确定充电/放电调度，但是这仅仅是一个实施方式。在另一实施方式中，充电站操作系统230可以确定针对相应的电动车辆250的充电/放电调度，并且将关于所确定的充电/放电调度的信息发送到电动车辆250。在这种情况下，充电站操作系统230可以除了针对每个区域/电网/充电站的当前充电/放电费率政策外，进一步基于以下中的至少一个执行充电/放电调度：关于事先为电动车辆250分析的行驶图案的信息；电动车辆250的有线/无线充电能力信息；电动车辆250的当前位置信息；关于通过电动车辆250的导航系统330设置的行驶路径的信息；关于电动车辆250的当前电池充电状态的信息；关于由用户输入的未来行驶计划的信息；为每个电网和/或智能有线/无线充电站预先收集的以季/月/周/日为单位的每个时间段使用的电量的统计信息；以及智能有线/无线充电站是否出现故障的信息。
图15是用于例示根据本公开的实施方式的通过与服务器的关联执行电动车辆的充电/放电调度的方法的流程图。
参照图15，电动车辆250可以将关于使用所配备的定位装置测量的当前位置和/或由用户通过导航系统330设置的行驶路径(或目的地)的信息发送到服务器(S1501)。就此而言，服务器可以是上文描述的图2中的充电站操作系统230，然而这仅仅是一个实施方式，并且可以是连接到网络260的另一服务器，例如，云服务器。
电动车辆250可以从服务器接收关于对应于当前位置和/或行驶路径(或目的地)的至少一个电网代码的信息、关于对应于至少一个电网代码中的每一个的充电/放电费率政策的信息、以及关于系统参数的信息(S1502)。
电动车辆250可以基于预先分析的行驶图案和/或由用户设置的行驶计划确定其可用的充电/放电时间段(S1503)。
电动车辆250可以基于所确定的可用的充电/放电时间段和针对每个电网代码的充电/放电费率政策选择导致最佳费率的电网，并且可以基于所选择的电网的充电/放电费率政策确定充电/放电调度(S1504)。
电动车辆250可以将包含其充电/放电能力信息、关于所选择的电网代码的信息以及关于用户设置的行驶路径的信息的预定的充电站推荐请求消息发送到服务器(S1505)。
电动车辆250可以从服务器接收由服务器响应于充电站推荐请求消息而推荐的充电站的位置信息或充电站标识代码信息。
电动车辆250可以将充电站的位置信息或充电站标识代码信息输入到导航系统330，然后移动到相应的充电站以接收来自充电站的初始功率信号(即，参考功率信号)(S1507)。当充电站的位置信息被输入时，根据实施方式的电动车辆250可以切换到自主驾驶行驶模式并且移动到充电站。
电动车辆250可以基于参考功率信号测量结果校正系统参数，然后基于所确定的充电/放电调度执行与充电站的充电/放电(S1508)。
图16是用于例示根据本公开的实施方式的电动车辆利用导航信息进行充电/放电调度的方法的流程图。
参照图16，电动车辆250可以生成地图信息，针对每个充电站的充电/放电费率政策和系统参数被映射到该地图信息，并且电动车辆250在其导航系统330中登记地图信息(S1601)。
电动车辆250可以参照地图信息识别能够执行对应于其当前位置和/或行驶路径的充电/放电的至少一个充电站(S1602)。
电动车辆250可以提取映射到所识别的至少一个充电站中的每一个的充电/放电费率政策(S1603)。
电动车辆250可以基于提取的充电/放电费率政策选择导致最佳费用的充电站，并且基于对应于所选择的充电站的充电/放电费率政策确定充电/放电调度(S1604)。
电动车辆250可以基于所确定的充电/放电调度移动到所选择的充电站以建立通信信道，然后从充电站接收关于系统参数的信息(S1605)。在实施方式中，当在操作S1601中生成地图时，关于系统参数的信息可以被预先映射到充电站。
电动车辆250可以基于从充电站接收到的参考功率信号来校正系统参数(S1606)。就此而言，参考功率信号可以通过被设置为比实际充电/放电的功率信号相对更低的功率来接收。
电动车辆250可以基于所确定的充电/放电调度来执行充电/放电(S1607)。
电动车辆250可以基于充电/放电执行结果更新充电/放电调度表(S1608)。
图17是用于例示根据本公开的实施方式的电动车辆的基于边界入口的充电/放电调度方法的流程图。
参照图17，电动车辆250可以在行驶期间与导航系统330相关联地确定车辆是否已经通过边界(S1701)。
当作为确定的结果车辆已经通过边界时，电动车辆250可以通过网络260将关于当前位置(或当前行驶路径)和当前设置的区域代码的信息发送到服务器(S1702至S1703)。作为示例，服务器可以是上述图2中的充电站操作系统230，然而可以不限于此，并且可以是连接到网络260的单独的云服务器。就此而言，云服务器可以通过网络260与充电站操作系统230相关联。
电动车辆250可以从服务器接收包含新区域代码和关于对应于新区域代码的充电/放电费率政策的信息的区域代码更新请求消息(S1704)。
电动车辆250可以更新先前设置的区域代码，然后通过基于对应于新更新的区域代码的充电/放电费率政策确定新充电/放电调度来更新先前设置的充电/放电调度(S1705)。就此而言，用于确定充电/放电调度的方法的详细描述将被替换为对上述附图的描述。
电动车辆250可以基于所更新的充电/放电调度来执行充电/放电(S1706)。
在实施方式中，对应于新区域代码的充电/放电费率政策可以基于针对对应于相应区域代码的国家的以季/月/周/日为单位的每个时间段的电力消耗统计信息而动态地更新。就此而言，电动车辆250可以从服务器接收预定的充电/放电费率更新请求消息，该消息包含关于对应于新区域代码更新的充电/放电费率政策的信息。电动车辆250可以基于充电/放电费率更新请求消息来更新充电/放电调度。
根据实施方式的电动车辆250可以从服务器获得关于与当前位置(或行驶路径)对应的能够执行充电/放电的充电站的信息。服务器可以获得电动车辆250的车辆状态信息。在这种情况下，服务器可以基于车辆状态信息为相应的电动车辆250确定并推荐最佳充电站。就此而言，对车辆状态信息的详细描述将由上述附图的描述所代替。
服务器可以向电动车辆250提供关于要推荐的充电站的信息，例如，充电站标识代码、充电站的详细位置信息。
当基于所更新的充电/放电调度，充电时间段或放电时间段已经到来时，电动车辆250可以移动到相应的充电站并且自动执行充电/放电。作为示例，当充电时间段或放电时间段已经到来时，电动车辆250可以自动切换到自主驾驶模式，并且可以基于导航系统330中设置的充电站的位置信息执行自主驾驶以移动到相应的充电站。
当对应于基于边界入口要更新的区域代码的系统参数与对应于预设区域代码的系统参数不同时，根据实施方式的服务器可以将对应于新区域代码的系统参数的信息发送到电动车辆250。就此而言，关于系统参数的类型和校正系统参数的方法的描述将被替换成上述附图的描述。
根据实施方式的服务器可以在电动车辆250到达边界附近的区域时，基于针对相应国家的每个区域代码的充电/放电费率政策，确定在哪个国家执行充电/放电在成本方面是有利的。服务器可以确定在成本方面有利的国家，并且将确定结果发送到电动车辆250。因此，电动车辆250的用户可以在导致最佳费用的国家执行充电/放电。
本公开的各种实施方式没有列出所有可用的组合，而是用于描述本公开的代表性方面，并且各种实施方式的描述可以独立应用，或者可以通过两个或更多个实施方式的组合来应用。
此外，本公开的各种实施方式可以用硬件、固件、软件或其组合来实现。在本公开的各种实施方式用硬件实现的情况下，本公开的各种实施方式可以用一个或更多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器或微处理器来实现。
本公开的范围可以包括：软件或机器可执行指令(例如，操作系统(OS)、应用、固件、程序等)，其使得能够在装置或计算机中执行根据各种实施方式的方法的操作；以及能够在各自存储软件或指令的装置或计算机中执行的非暂时性计算机可读介质。
上面已经描述了多个实施方式。然而，将理解的是，可以做出各种修改。例如，如果以不同的顺序执行所描述的技术和/或如果所描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式组合和/或由其他组件或其等同物替换或补充，则可以实现合适的结果。因此，其他实施方式也在所附权利要求的范围内。
已经提出本公开以努力解决相关技术中的问题，并且本公开涉及用于对电动车辆5进行充电/放电的方法及其装置和系统，以能够保护电力系统并减少充电费用。
已经提出本公开以提供一种能够通过提供针对电动车辆的当前位置和/或当前(未来)行驶路径优化的充电/放电调度来最小化用户不便并且最小化车辆维护成本的车辆到电网(V2G)系统。
此外，已经提出本公开以提供一种能够通过基于针对每个地区/电网/充电点不同0的充电/放电费率政策而自适应地确定有线/无线充电/放电调度来使充电费用最小化的电动车辆。
此外，已经提出本公开以提供一种能够通过基于电动车辆的当前位置和/或未来行驶计划动态地校正针对每个区域/电网/充电点的系统参数来安全地保护电力系统的车辆到电网(V2G)系统。
5此外，已经提出本公开以提供一种能够通过将在电动车辆的电池中充电的有功功率反向发送到电力系统使电力系统的负荷波动最小化来实现稳定的电力供应的车辆到电网(V2G)系统。
此外，已经提出本公开以提供一种能够通过为电动车辆提供最佳的充电/放电调度来有效地解决由频繁的电池充电/放电造成的电池劣化的问题的车辆到电网(V2G)0系统。
此外，已经提出本公开以提供一种能够通过根据基于大数据的先验学习实时地预测针对每个区域/电网/充电点/时间段的电力需求并且因此自动地更新充电/放电费率来有效地分配电力需求的V2G系统。
此外，根据本公开的各种实施方式具有这样的优点：通过进行针对电动车辆的当5前位置和行驶路径的优化的充电/放电调度，使车辆维护成本最小化。
此外，根据本公开的各种实施方式具有这样的优点：通过基于针对每个区域/电网/充电点不同的充电/放电费率政策自适应地设置电动车辆的有线/无线充电/放电调度，使充电费用最小化。
此外，根据本公开的各种实施方式具有这样的优点：通过基于电动车辆的当前位置和/或行驶计划动态地校正针对每个区域/电网/充电点的系统参数，能够安全地保护电力系统。
此外，根据本公开的各种实施方式具有这样的优点：通过将在电动车辆的电池中充电的有功功率反向发送到电力系统，使电力系统的负荷波动最小化，来实现稳定的电力供应。
此外，根据本公开的各种实施方式具有这样的优点：通过为电动车辆提供最佳的充电/放电调度，有效地解决了由频繁的电池充电/放电造成的电池劣化问题。
此外，根据本公开的各种实施方式具有这样的优点：有效地分配电力需求，因为可以通过根据基于大数据的先验学习实时地预测针对每个区域/电网/充电点/时间段的电力需求，来自动更新和应用充电/放电费率。
虽然本公开包括具体的示例，但在理解本申请的公开内容之后，显然可以在不背离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下对这些实施方式进行形式和细节上的各种改变。本文描述的实施方式应仅仅在描述性意义上进行考虑，而不是为了进行限制。每个示例中的特征或方面的描述要被视为适用于其他示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术和/或如果所描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式组合和/或由其他组件或其等同物替换或补充，则可以实现合适的结果。因此，本公开的范围不是由详细描述来定义的，而是由权利要求书及其等同物来定义的，而权利要求书及其等同物范围内的所有变化都应被解释为包括在本公开中。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年6月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2022-0072695的权益，该专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用并入本文。

Claims (20)

1.一种用于对电动车辆进行充电/放电的方法，所述方法包括以下步骤：
确定所述电动车辆在行驶期间是否已经通过电网边界；
响应于所述电动车辆已经通过所述电网边界的确定，向服务器发送关于当前行驶路径的信息和当前地区代码的信息；
从所述服务器接收地区代码更新请求消息，所述地区代码更新请求消息包括关于新地区代码的信息以及与所述新地区代码相对应的充电/放电费率政策；
基于与所述新地区代码相对应的所述充电/放电费率政策更新充电/放电调度；以及
基于更新的充电/放电调度与充电站执行所述充电/放电。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述新地区代码是基于所述当前行驶路径确定的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，更新所述充电/放电调度的步骤包括以下步骤：
确定可用充电/放电时间段；以及
基于确定的可用充电/放电时间段的与所述新地区代码相对应的充电/放电费率，确定导致最佳费用的充电/放电时间段。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定导致所述最佳费用的充电/放电时间段的步骤包括以下步骤：
确定与所述确定的可用充电/放电时间段相对应的导致最大费用的放电时间段；以及
确定与所述确定的可用充电/放电时间段相对应的导致最小费用的充电时间段。
5.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
基于确定的放电时间段和确定的充电时间段生成充电/放电调度表。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述充电/放电调度表包括以下中的至少一个：
费率字段，所述费率字段指示每个时间段的费率；
模式字段，所述模式字段指示要处于放电模式中的时间段、放电开始时间段、要处于充电模式中的时间段以及充电开始时间段；
充电/放电标志字段，所述充电/放电标志字段指示在相应的时间段中是否已经执行实际放电或充电；以及
存款和取款状态字段，所述存款和取款状态字段指示对于在相应时间段中执行的放电或充电是否已经完成将费用存入用户账户或从用户账户提取费用。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，还基于由用户设置的未来行驶计划、预分析的行驶图案和当前电池充电状态中的至少一个来更新所述充电/放电调度。
8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
向所述服务器发送车辆状态信息；以及
从所述服务器接收基于所述车辆状态信息的所述预分析的行驶图案，
其中，所述车辆状态信息包括所述电动车辆的位置信息、关于导航系统中设置的行驶路径的信息、关于所述电池充电状态的信息、关于行驶速度的信息、关于所述电动车辆正在行驶的道路的信息、关于每单位时间消耗的电池电力的信息、以及关于所述用户的偏好的电网和/或充电站的信息中的至少一个。
9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
从所述充电站和所述服务器中的至少一个接收与所述新地区代码相对应的至少一个系统参数；以及
基于针对从所述充电站接收到的功率信号的测量结果，校正接收到的至少一个系统参数。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述至少一个系统参数包括操作频率值和有功功率值，所述方法还包括以下步骤：
通过将接收到的操作频率值与根据接收到的功率信号实际测量的操作频率值进行比较来校正操作频率；以及
通过将接收到的有功功率值与根据所述接收到的功率信号实际测量的有功功率值进行比较来校正有功功率。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，基于与相应的区域代码相对应的国家的以季/月/周/日为单位的每个时间段的电力消耗统计信息来动态地更新与所述新地区代码相对应的充电/放电费率政策，所述方法还包括以下步骤：
从所述服务器接收充电/放电费率更新请求消息，所述充电/放电费率更新请求消息包含关于与所述新地区代码对应更新的充电/放电费率政策的信息。
12.一种非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质用于存储包括指令的至少一个计算机程序，所述指令在由至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行电动车辆中的充电/放电操作，其中，所述操作包括：
确定所述电动车辆在行驶期间是否已经通过电网边界；
响应于所述电动车辆已经通过所述电网边界的确定，向服务器发送关于当前行驶路径的信息和关于当前设置的地区代码的信息；
从所述服务器接收地区代码更新请求消息，所述地区代码更新请求消息包含关于新地区代码的信息以及与所述新地区代码相对应的充电/放电费率政策；
基于与所述新地区代码相对应的所述充电/放电费率政策更新充电/放电调度；以及
基于更新的充电/放电调度与充电站执行所述充电/放电。
13.一种电动车辆，所述电动车辆包括：
电池；
导航系统，所述导航系统用于响应于用户的输入而设置行驶路径；
车辆通信终端，所述车辆通信终端通过网络与外部装置通信；
电动车辆充电控制器，所述电动车辆充电控制器被配置为控制所述电池的充电和放电；以及
充电/放电装置，所述充电/放电装置用于在所述电动车辆充电控制器的控制下与充电站相关联地对所述电池进行充电或放电，
其中，所述电动车辆充电控制器被配置为执行控制以：
在行驶期间与所述导航系统相关联地确定所述电动车辆是否已经通过电网边界；
响应于所述电动车辆已经通过所述电网边界的确定，向服务器发送关于当前行驶路径的信息和当前地区代码的信息；
从所述服务器接收地区代码更新请求消息，所述地区代码更新请求消息包含关于新地区代码的信息以及与所述新地区代码相对应的充电/放电费率政策；
基于与所述新地区代码相对应的所述充电/放电费率政策更新充电/放电调度；并且
基于更新的充电/放电调度与所述充电站执行所述充电/放电。
14.根据权利要求13所述的电动车辆，其中，所述新地区代码是基于所述当前行驶路径确定的，
其中，所述电动车辆充电控制器被配置为：
确定可用充电/放电时间段；并且
基于确定的可用充电/放电时间段的与所述新地区代码相对应的充电/放电费率，确定导致最佳费用的充电/放电时间段。
15.根据权利要求14所述的电动车辆，其中，所述电动车辆充电控制器被配置为：
确定与所述确定的可用充电/放电时间段相对应的导致最大费用的放电时间段；
基于确定与所述确定的可用充电/放电时间段相对应的导致最小费用的充电时间段来确定导致最佳费用的充电/放电时间段；并且
基于确定的放电时间段和确定的充电时间段生成充电/放电调度表。
16.根据权利要求15所述的电动车辆，其中，所述充电/放电调度表包含以下中的至少一个：
费率字段，所述费率字段指示每个时间段的费率；
模式字段，所述模式字段指示要处于放电模式中的时间段、放电开始时间段、要处于充电模式中的时间段以及充电开始时间段；
充电/放电标志字段，所述充电/放电标志字段指示在相应的时间段中是否已经执行实际放电或充电；以及
存款和取款状态字段，所述存款和取款状态字段指示对于在相应时间段中执行的放电或充电是否已经完成将费用存入用户账户或从用户账户提取费用。
17.根据权利要求13所述的电动车辆，其中，还基于由用户设置的未来行驶计划、预分析的行驶图案和当前电池充电状态中的至少一个来更新所述充电/放电调度。
18.根据权利要求17所述的电动车辆，其中，所述电动车辆充电控制器被配置为：
向所述服务器发送车辆状态信息；并且
从所述服务器接收基于所述车辆状态信息的所述预分析的行驶图案，
其中，所述车辆状态信息包括所述电动车辆的位置信息、关于导航系统中设置的行驶路径的信息、关于所述电池充电状态的信息、关于行驶速度的信息、关于所述电动车辆正在行驶的道路的信息、关于每单位时间消耗的电池电力的信息、以及关于所述用户的偏好的电网和/或充电站的信息中的至少一个。
19.根据权利要求13所述的电动车辆，其中，所述电动车辆充电控制器被配置为：
从所述充电站和所述服务器中的至少一个接收与所述新地区代码相对应的至少一个系统参数；以及
基于针对从所述充电站接收到的功率信号的测量结果，校正接收到的至少一个系统参数，
其中，所述至少一个系统参数包括操作频率值和有功功率值，
其中，所述电动车辆充电控制器被配置为：
通过将接收到的操作频率值与根据接收到的功率信号实际测量的操作频率值进行比较来校正操作频率；并且
通过将接收到的有功功率值与根据所述接收到的功率信号实际测量的有功功率值进行比较来校正有功功率。
20.根据权利要求13所述的电动车辆，其中，基于与相应的区域代码相对应的国家的以季、月、周、日中的至少一个为单位的每个时间段的电力消耗统计信息来动态地更新与所述新地区代码相对应的充电/放电费率政策，并且
其中，所述电动车辆充电控制器被配置为：
从所述服务器接收充电/放电费率更新请求消息以更新所述充电/放电调度，所述充电/放电费率更新请求消息包含关于与所述新地区代码对应更新的充电/放电费率政策的信息。
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