DE112014002012T5

DE112014002012T5 - Elektrofahrzeugmanagementsystem

Info

Publication number: DE112014002012T5
Application number: DE112014002012.5T
Authority: DE
Inventors: Kohei Mori; Akinobu Sugiyama; Takanori Matsunaga; Hiroshi Fujioka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2016-01-07
Also published as: WO2014171407A1; CN105122585A; US9333873B2; JP5623584B1; JP2014212637A; US20160001671A1; CN105122585B

Abstract

In einem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem gemäß der vorliegenden Erfindung überträgt ein von einem Anwender besessenes und in einem Elektromotorfahrzeug (5) positioniertes tragbares Endgerät (6) Fahrzeugzustandsinformationen (S4) des Elektromotorfahrzeugs (5), umfassend eine Positionsinformation (S7) des tragbaren Endgeräts (6), welche durch einen Positionsdetektor (61) des tragbaren Endgeräts (6) detektiert wurde, an einen Fahrzeugzustandsempfänger (24) eines bei einem Verbraucher (1) installierten Energiemanagementsystems (EMS) (2). Eine Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit (25) des EMS 2 erzeugt einen Lade- und Entladeplan (S6) für eine Batterie (52) durch die Verwendung der Fahrzeugzustandsinformationen (S4) des Elektromotorfahrzeugs 5. Eine Lade- und Entladevorrichtung (3) führt ein Laden und/oder ein Entladen der Batterie (52) des Elektromotorfahrzeugs (5) entsprechend dem Batterielade-und-Entladeplan (S6) für die Batterie (52) aus.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektromotorfahrzeug-Managementsystem, welches das Laden und Entladen einer Batterie eines Elektromotorfahrzeugs über ein Energiemanagementsystem (abgekürzt EMS-Energie Management System) steuert.
Stand der Technik
In den vergangenen Jahren hat man sich mit der Entwicklung eines als „Smart-Grid” bezeichneten elektrischen Energienetzwerks einer nächsten Generation befasst, welches die Mittel zum automatischen Steuern einer Versorgung und einer Nachfrage an elektrischer Energie in das Energienetzwerk einbezieht. Das Smart-Grid steuert den Fluss von elektrischer Energie in dem elektrischen Energienetzwerk nicht nur von der Versorgungsseite sondern auch von der Nachfrageseite, um dadurch eine Versorgung mit und eine Nachfrage an elektrischer Energie zu optimieren oder auszugleichen.
Ein Beispiel ist, dass Batterien von Elektromotorfahrzeugen, welche im Besitz von einzelnen Haushalten sind, als Puffer zum Ausgleichen einer Nachfrage nach elektrischer Energie durch Reduzieren von deren Maximum verwendet werden können. Beispielsweise kann das Maximum einer Nachfrage nach elektrischer Energie reduziert werden, wenn die in der Batterie des Elektromotorfahrzeugs während Perioden einer niedrigen Nachfrage nach elektrischer Energie, wie beispielsweise um Mitternacht, gespeicherte elektrische Energie in dem Haus während Perioden einer maximalen Nachfrage nach elektrischer Energie verwendet wird. Dies führt ebenso zu einer Ersparnis bei Elektrizitätskosten für einzelne Haushalte, da die Elektrizitätskosten für Perioden einer niedrigen Nachfrage nach elektrischer Energie, wie beispielsweise um Mitternacht, niedriger als diejenigen für Perioden einer hohen Nachfrage nach elektrischer Energie, wie beispielsweise tagsüber, angesetzt sind. Das Smart-Grid ist zur Automatisierung der oben beschriebenen Steuerung einer Versorgung und einer Nachfrage nach elektrischer Energie vorgesehen.
Das durch den Smart-Grid verwaltete elektrische Energienetzwerk basiert auf der Annahme, dass Batterien von Elektromotorfahrzeugen nicht nur durch die elektrische Energieversorgung von Häusern an die Elektromotorfahrzeuge geladen werden, sondern auch aktiv durch die elektrische Energieversorgung von den Elektromotorfahrzeugen an die Häuser entladen werden. Ein solcher Fluss von elektrischer Energie wird durch ein für jeden Verbraucher vorgesehenes Energiemanagementsystem (abgekürzt EMS – Energy Management System) verwaltet.
Beispielsweise werden Energieerzeugungseinrichtungen, wie beispielsweise Fotovoltaik-Energieerzeugung(abgekürzt PV)-Vorrichtungen, vornehmlich große Energieverbrauchseinrichtungen, umfassend elektrische Wasserheizer und Klimaanlagen, und elektrische Speichereinrichtungen, wie beispielsweise Batterien von Fahrzeugen, unter die Steuerung des EMS gegeben. Das EMS steuert die oben genannten Energieerzeugungseinrichtungen, die Energieverbrauchseinrichtungen und die elektrischen Speichereinrichtungen derart, dass die elektrische Energienachfrage ausgeglichen wird. Dies funktioniert zum Ausgleichen einer Versorgung und einer Nachfrage von elektrischer Energie, wodurch die von Energieunternehmen erworbene elektrische Energiemenge verringert wird.
Anstrengungen werden unternommen, die auf die Umwelt bezogene Leistung der gesamten Gesellschaft durch Erweitern des Zielbereichs dieser Techniken zu verbessern, welche innerhalb von Haushalten waren. Ein Anfang wurde mit Experimenten und einem Konzeptplan zum Ausstatten der kommerziellen elektrischen Energienetzwerke mit dem Gemeinschaft-Energiemanagementsystem (Community Energy Management System) (abgekürzt CEMS) mit den Zielen gemacht, die elektrische Energienachfrage auszugleichen und eine Versorgung von und eine Nachfrage an elektrischer Energie in jeder Großstadt und jeder Stadt, umfassend Verbraucher in einer Nachbarschaft, wie beispielsweise benachbarte Häuser und Fabriken und Gebäuden in der Nachbarschaft, auszugleichen.
Als Batterien für Elektromotorfahrzeuge werden Batterien mit einer großen Kapazität verwendet, um eine Reichweite sicherzustellen, welche für die tägliche Fahrt von Anwendern ausreichend ist. Die Kapazität einer in einem Elektromotorfahrzeug anzubringenden Batterie ist so groß, dass durch ein Elektromotorfahrzeug die durch einen gewöhnlichen Haushalt in mehreren Tagen verbrauchte elektrische Energie bereitgestellt werden kann. Somit spielt die Verfügbarkeit einer Batterie bei einer Erzeugung eines Managementplans einer elektrischen Energieversorgung-und-Nachfrage für Verbraucher durch das EMS eine große Rolle.
Allerdings wird das Elektromotorfahrzeug bei der Fahrt des Anwenders verwendet. Somit kann, während der Anwender in dem Elektromotorfahrzeug fährt, die Batterie des Elektromotorfahrzeugs nicht zum Ausgleichen der elektrischen Energienachfrage im Haus verwendet werden. Die in der Batterie gespeicherte elektrische Energie wird für die Fahrt des Elektromotorfahrzeugs verwendet, sodass sich die in der Batterie verbleibende elektrische Energiemenge (nachfolgend als „Batterierestmenge” bezeichnet) zu dem Zeitpunkt einer Abfahrt von der zu dem Zeitpunkt einer Rückkehr unterscheidet. Der Anwender muss vor der Abfahrt eine für die Fahrt notwendige elektrische Energie in der Batterie des Elektromotorfahrzeugs speichern.
Somit muss das an Elektromotorfahrzeuge angepasste EMS einen Lade- und Entladeplan für die Batterien von Elektromotorfahrzeugen nicht nur unter Berücksichtigung des Ausgleichens einer elektrischen Energienachfrage basierend nur auf den Vorhersagen einer elektrischen Energieverwendung durch Verbraucher erzeugen und verwalten, sondern auch unter Verwendung beispielsweise von Plänen für Elektromotorfahrzeuge und von Zuständen von Elektromotorfahrzeugen (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
Falls der Reiseplan, insbesondere die Reiseroute des Elektromotorfahrzeugs vorab bekannt ist, kann die durch den Motor während der Fahrt des Elektromotorfahrzeugs verbrauchte Menge an elektrischer Batterieenergie aus der Reiseroute und der für die vorab gemessene Reisestrecke notwendigen Menge an elektrischer Energie berechnet werden. Das an das Elektromotorfahrzeug angepasste EMS berechnet die während der Fahrt des Elektromotorfahrzeugs verbrauchte elektrische Batterieenergiemenge auf der Basis des Reiseplans des Elektromotorfahrzeugs und erzeugt vorab den Lade- und Entladeplan unter Berücksichtigung der Batterierestmenge zum Zeitpunkt einer Rückkehr des Elektromotorfahrzeugs.
Allerdings gibt es keine Garantie, dass das Elektromotorfahrzeug auf der vorab angegebenen Route fährt. Das Elektromotorfahrzeug kehrt manchmal nicht mit der Batterierestmenge zurück, welche vorab für den Zeitpunkt einer Rückkehr abgeschätzt wurde, als ein Ergebnis beispielsweise einer Fahrt auf einer falschen Route, eines durch einen Verkehrsstau verursachten elektrischen Energieverbrauchs oder eines Ladens und Entladens der Batterie an einem Haltepunkt.
Um mit diesen Fällen zurechtzukommen, ist eine Elektromotorfahrzeug-Managementsonde an jedem Elektromotorfahrzeug angebracht. Die Elektromotorfahrzeug-Managementsonde misst die Zustände des Elektromotorfahrzeugs (nachfolgend als „Fahrzeugzustände” bezeichnet) und überträgt Messinformationen, welche das Messergebnis sind, an das EMS über eine Kommunikation. Somit wird die Idee zum Nutzen der Messinformation in dem Smart-Grid berücksichtigt (siehe beispielsweise Patentdokument 2).
Stand der Technik Dokumente
Patentdokumente

Patentdokument 1: japanisches Patent Nr. 4713623
Patentdokument 2: japanische Patentveröffentlichungsschrift Nr. 2012-196028

Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung
Falls die Elektromotorfahrzeug-Managementsonde direkt an dem Elektromotorfahrzeug als ein Element speziell für eine Verwendung im Fahrzeug angebracht ist, muss die Elektromotorfahrzeug-Managementsonde entsprechend dem Lebenszyklus und den Umgebungswiderstandsvoraussetzungen des Elektromotorfahrzeugs entworfen werden, anstatt dass dieses entsprechend dem Lebenszyklus und den Umgebungswiderstandsvoraussetzungen der Kommunikationsendgerätevorrichtung (nachfolgend ebenso einfach als „Kommunikationsendgerät” bezeichnet), wie beispielsweise ein Mobiltelefon, entworfen wird. Der „Lebenszyklus” bedeutet die angenommene Lebenszeit eines Produkts in der Designphase.
Die Kommunikationsendgeräte, welche den neuen Kommunikationsstandards entsprechen und mit verbesserten Funktionen für die Kommunikationsendgeräte selbst jedes Jahr versehen werden, sind unter der Annahme entworfen, dass die Produkte in etwa alle 2 bis 3 Jahre ausgetauscht werden. Indessen werden in Japan, ähnlich zu den benzinmotorbetriebenen Fahrzeugen zur privaten Nutzung, die Elektromotorfahrzeuge unter der Annahme entworfen, dass die Produkte in etwa alle 10 Jahre ausgetauscht werden.
Falls die Elektromotorfahrzeug-Managementsonde direkt an dem Elektromotorfahrzeug als ein Element speziell für eine Verwendung im Fahrzeug angebracht ist, muss die Elektromotorfahrzeug-Managementsonde unter der Annahme entworfen werden, dass diese die Lebensdauer von ungefähr 10 Jahren aufweist, was ähnlich zu der Lebensdauer des Elektromotorfahrzeugs ist. Die Elektromotorfahrzeug-Managementsonde muss daher Komponenten umfassen, welche eine längere Lebensdauer und eine höhere Haltbarkeit als diejenigen der Komponenten aufweisen, welche in den Kommunikationsendgeräten umfasst sind.
Folglich wird die Elektromotorfahrzeug-Managementsonde selbst teuer, was zu einer Belastung bei der durch den Anwender geleisteten Anfangsinvestition führt und die Verbreitung des auf die Elektromotorfahrzeug-Managementsonde angepassten EMS behindert.
In den vergangenen Jahren, zusammen mit dem Wachstum bei Teilnehmern und Teilnehmeranschlussleitungen, haben die Kommunikationsträger, welche die Elektromotorfahrzeug-Managementsonde mit Kommunikationsleitungen versehen, den Austausch mit effizienteren Kommunikationssystemen gefördert, um eine größere Menge an Kommunikationsverkehr in wenigen begrenzten Frequenzbändern zu sichern. Es wird erwartet, dass die technologische Innovation weiter in kurzen Zyklen voranschreiten wird.
Indessen ist die Lebensdauer der Elektromotorfahrzeug-Managementsonde dieselbe wie die der Elektromotofahrzeuge, wie oben beschrieben, und unterscheidet sich wesentlich von der der Kommunikationsendgeräte, somit könnte dies die Kommunikationsträger vom Austauschen des Kommunikationssystems abhalten. Ein Versagen zum Austauschen des Kommunikationssystems könnte die Kommunikationsträger in eine Situation bringen, bei welcher diese ein altes System neben einem neuen System für viele Jahre verwenden.
Im Ergebnis ergeben sich die nachfolgenden Probleme. Die Kommunikationsträger müssen einen Bereich für die Installation von Funkbasisstationsvorrichtungen, welche auf ein neues System angepasst sind, erwerben. Ein anderes Problem ist eine Erhöhung bei den Kosten einer Erhaltung der Basisstationsvorrichtungen, welche das alte System verwenden. Zusätzlich erhöht der gleichzeitige Betrieb der Basisstationsvorrichtungen von sowohl neuen als auch alten Kommunikationssystemen den elektrischen Energieverbrauch.
In vielen Fällen führt ein Anwender, welcher ein Elektromotorfahrzeug besitzt, wie beispielsweise der Fahrer, welcher das Elektromotorfahrzeug fährt, ein Kommunikationsendgerät mit sich, wie beispielsweise ein Mobiltelefon oder ein Smartphone, welches die Kommunikationsfunktion aufweist und mit der Elektromotorfahrzeug-Managementsonde, beispielsweise während einer Fahrt, neben dem Internet verbunden werden kann. Falls dies der Fall ist, sind in dem Elektromotorfahrzeug zumindest zwei Vorrichtungen (nachfolgend als „Kommunikationsvorrichtungen” bezeichnet), welche mit der Kommunikationsfunktion ausgestattet sind, welche die Elektromotorfahrzeug-Managementsonde und das Kommunikationsendgerät in dem Besitz des Anwenders sind.
Die Elektromotorfahrzeug-Managementsonde betreibt, oder gleichbedeutend kommuniziert, primär während dem Betrieb durch den Anwender des Elektromotorfahrzeugs. Umgekehrt kommuniziert das Kommunikationsendgerät während dem Betrieb des Elektromotorfahrzeugs nicht. Das heißt, der Anwender wird von dem Kommunikationsträger für die Kommunikationskosten für jedes der zwei Kommunikationsvorrichtungen belastet, welche nicht gleichzeitig verwendet werden. Dies erhöht die finanzielle Belastung des Anwenders.
Der Besitz einer Vielzahl von Elektromotorfahrzeugen durch einen Anwender bedeutet das Vorhandensein der Elektromotorfahrzeug-Managementsonden in der gleichen Anzahl wie die Elektromotorfahrzeuge, was sich in die erhöhte finanzielle Belastung von Kommunikationsrechnungen, welche an den Kommunikationsträger durch den Anwender zu zahlen sind, übersetzt.
Die vorliegende Erfindung weist eine Aufgabe zum Bereitstellen eines Elektromotorfahrzeug-Managementsystems auf, welches zum Management eines elektrischen Energienetzwerks, umfassend Elektromotofahrzeuge, geeignet ist, während die anfänglichen Einführungskosten und die Kommunikationskosten für Anwender der Elektromotofahrzeuge gering gehalten werden.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Ein Elektromotorfahrzeug-Managementsystem entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Elektromotorfahrzeug, umfassend einen Motor zur Verwendung bei einer Fahrt, und eine Batterie, welche den Motor mit elektrischer Energie versorgt; ein Energiemanagementsystem, umfassend eine Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit, welche einen Lade- und Entladeplan für die Batterie erzeugt; eine tragbare Endgerätevorrichtung, welche tragbar ist, umfassend eine Positionserfassungseinheit, welche eine Endgerätepositionsinformation erfasst, welche eine Position der Vorrichtung angibt, und eine Endgeräte-seitige Kommunikationseinheit, welche mit dem Energiemanagementsystem über eine Kommunikationsleitung kommuniziert; und eine Lade- und Entladevorrichtung, welche ein Laden und/oder ein Entladen der Batterie entsprechend dem Lade- und Entladeplan für die Batterie ausführt. Die Endgeräte-seitige Kommunikationseinheit überträgt, während die tragbare Endgerätevorrichtung innerhalb des Elektromotorfahrzeugs positioniert ist, Fahrzeugzustandsinformationen, welche die durch die Positionserfassungseinheit erfassten Endgerätepositionsinformation umfasst und Zustände des Elektromotorfahrzeugs angeben, an das Energiemanagementsystem. Das Energiemanagementsystem umfasst einen Fahrzeugzustandsempfänger, welcher die von der Endgeräte-seitigen Kommunikationseinheit übertragenen Fahrzeugzustandsinformationen empfängt. Die Batterielade- und Entladeplan-Erzeugungseinheit erzeugt den Lade- und Entladeplan für die Batterie durch die Verwendung der durch den Fahrzeugzustandsempfänger empfangenen Fahrzeugzustandsinformationen.
Effekte der Erfindung
Entsprechend dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem der vorliegenden Erfindung werden, während die mobile Endgerätevorrichtung innerhalb des Elektromotorfahrzeugs positioniert ist, die Elektromotorfahrzeuginformationen, welche die Endgerätepositionsinformation umfasst, welche durch die Positionserfassungseinheit erfasst ist, an das Energiemanagementsystem über die Endgeräte-seitige Kommunikationseinheit übertragen. Die in den Fahrzeugzustandsinformationen umfasste Endgerätepositionsinformation wird durch die Positionserfassungseinheit erfasst, während die tragbare Endgerätevorrichtung innerhalb des Elektromotorfahrzeugs positioniert ist, und daher gibt diese die Position des Elektromotorfahrzeugs an. Die Fahrzeugzustandsinformationen, umfassend die Endgerätepositionsinformation, werden durch den Fahrzeugzustandsempfänger des Energiemanagementsystems empfangen. Der Lade und Entladeplan für die Batterie wird durch die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit durch die Verwendung der empfangenen Fahrzeugzustandsinformationen erzeugt. Ein Laden und/oder Entladen der Batterie des Elektromotorfahrzeugs wird gemäß dem erzeugten Lade und Entladeplan für die Batterie ausgeführt. Der Motor wird mit elektrischer Energie durch die Batterie versorgt und das Elektromotorfahrzeug fährt unter Verwendung des Motors.
Somit werden die Fahrzeugzustandsinformationen zur Verwendung bei der Erzeugung des Lade- und Entladeplans für die Batterie von der Endgeräte-seitigen Kommunikationseinheit der tragbaren Endgerätevorrichtung an das Energiemanagementsystem übertragen. Die Endgerätepositionsinformationen, welche in den Fahrzeugzustandsinformationen umfasst ist und die Position des Elektromotorfahrzeugs an gibt, wird durch die Positionserfassungseinheit der tragbaren Endgerätevorrichtung erfasst. Folglich muss nicht jedes Elektromotorfahrzeug eine Kommunikationsendgerätevorrichtung umfassen, welche für die Erfassung von Informationen, welche die Position des Fahrzeugs angeben, und die Übertragung der die erfassten Informationen umfassenden Fahrzeugzustandsinformationen bestimmt ist. Dies ermöglicht das Management des elektrischen Energienetzwerks, umfassend Elektromotofahrzeuge, während die anfänglichen Einführungskosten und die Kommunikationskosten für Anwender der Elektromotofahrzeuge gering gehalten werden.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden, wenn diese zusammen mit den beigefügten Figuren studiert werden.
Kurzbeschreibung der Figuren
[1] Ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration eines Elektromotorfahrzeug-Managementsystems 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[2] Ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration eines Verbrauchers 1, eines EMS 2, eines Elektromotorfahrzeugs 5 und eines tragbaren Endgeräts 6 in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[3] Ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration des Verbrauchers 1, des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5 und des tragbaren Endgeräts 6 in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[4] Eine Ansicht, welche ein Beispiel von früheren Datenfrüheren Daten und ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen einer elektrischen Energieverwendung bei dem Verbraucher 1 zeigt.
[5] Eine Ansicht, welche ein Beispiel von früheren Daten und ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen über einen elektrischen Energieverbrauch und eine elektrische Energieerzeugung eines jeden der Haushaltsgeräte 4 zeigt.
[6] Eine Ansicht, welche ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen einer elektrischen Energieverwendung bei dem Verbraucher 1 zeigt.
[7] Eine Ansicht, welche ein Beispiel von Verwendungsplaninformationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 zeigt.
[8] Eine Ansicht, welche nebeneinander ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen über eine elektrische Energieverwendung bei dem Verbraucher 1, ein Beispiel eines Verwendungsplans des Elektromotorfahrzeugs 5 und ein Beispiel eines Batterielade- und Entladeplans zeigt.
[9] Eine Ansicht, welche nebeneinander ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen über eine elektrische Energieverwendung bei dem Verbraucher 1, ein Beispiel einer Verwendung eines Plans des Elektromotorfahrzeugs 5 und ein Beispiel eines Batterielade- und Entladeplans zeigt, falls ein Anwender in dem Elektromotorfahrzeug 5 ausfährt, zeigt.
[10] Ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration des Verbrauchers 1, des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5 und des tragbaren Endgeräts 6 in einem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10A gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[11] Ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration des Verbrauchers 1, des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5 und des tragbaren Endgeräts 6 in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10A gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[12] Ein Flussdiagramm, welches einen Ablauf zur Verarbeitung einer Berechnung eines Energieverbrauch-Schätzwerts in einer Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 zeigt.
[13] Ein Flussdiagramm, welches einen Ablauf für eine Verarbeitung einer Berechnung einer Brems- und Antriebskraft eines Elektromotorfahrzeugs in der Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 zeigt.
[14] Eine Ansicht, welche ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen einer elektrischen Energieverwendung bei dem Verbraucher 1, ein Beispiel eines Verwendungsplans des Elektromotorfahrzeugs 5, ein Beispiel von Abschätzungsergebnissen von Änderungen in einer Batterierestmenge und ein Beispiel eines Batterielade- und Entladeplans vor einer Überarbeitung, falls ein Anwender in dem Elektromotorfahrzeug 5 ausfährt, zeigt.
[15] Eine Ansicht, welche ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen einer elektrischen Energieverwendung bei dem Verbraucher 1, ein Beispiel einer Verwendung eines Plans des Elektromotorfahrzeugs 5, ein Beispiel von Abschätzungsergebnissen von Änderungen in einer Batterierestmenge und ein Beispiel eines Batterielade- und Entladeplans nach einer Überarbeitung zeigt, falls ein Anwender in dem Elektromotorfahrzeug 5 ausfährt.
[16] Ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration des Verbrauchers 1, des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5 und des tragbaren Endgeräts 6 in einem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10B gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[17] Ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration des Verbrauchers 1, des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5 und des tragbaren Endgeräts 6 in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10B gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[18] Ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration des Verbrauchers 1, des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5, des tragbaren Endgeräts 6 und einer Servervorrichtung 9 in einem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10C gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[19] Ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration des Verbrauchers 1, des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5, des tragbaren Endgeräts 6 und der Servervorrichtung 9 in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10C gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[20] Ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration des Verbrauchers 1, des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5, des tragbaren Endgeräts 6 und der Servervorrichtung 9 in einem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10D gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[21] Ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration des Verbrauchers 1, des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5, des tragbaren Endgeräts 6 und der Servervorrichtung 9 in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10D gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
<Erste Ausführungsform>
1 ist ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration eines Elektromotorfahrzeug-Managementsystems 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10 umfasst einen Verbraucher 1, ein Energiemanagementsystem (EMS) 2, eine Lade- und Entladevorrichtung 3, Haushaltsgeräte 4, ein Elektromotorfahrzeug 5, eine tragbare Endgerätevorrichtung 6, eine Basisstation-Vorrichtung 8, eine Servervorrichtung 9 und eine Kommunikationsleitung 20, welche in der nachfolgend beschriebenen 3 gezeigt ist, zeigt.
Das EMS 2, die Lade- und Entladevorrichtung 3 und die Haushaltsgeräte 4 sind bei dem Verbraucher 1 installiert. Die Haushaltsgeräte 4 umfassen beispielsweise eine Fotovoltaik-Energieerzeugung(PV)-Vorrichtung 4a, eine Klimaanlage 4b, ein audiovisuelles Gerät 4c und einen Kühlschrank 4d. Das Elektromotorfahrzeug 5 umfasst einen Motor 51 und eine Batterie 52. Die Basisstationsvorrichtung 8 ist durch einen Kommunikationsträger installiert.
Das EMS 2 ist mit den Haushaltsgeräten 4 bei dem Verbraucher 1, mit dem mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 zu verbindenden Fahrzeug 5, mit der Vorrichtung 8 und mit der Vorrichtung 9 derart verbunden, dass das EMS 2 mit jedem davon kommunizieren kann. Die Haushaltsgeräte 4 und die Batterie 52 des Elektromotorfahrzeugs 5 sind unter der Kontrolle des EMS 2, welches die Haushaltsgeräte 4 und die Batterie 52 des Elektromotorfahrzeugs 5 zum Ausgleichen der Nachfrage nach elektrischer Energie steuert. Dies funktioniert zum Ausgleichen einer Versorgung von und einer Nachfrage nach elektrischer Energie.
Das bei dem Verbraucher 1 installierte EMS 2 wird in Abhängigkeit von dessen Steuerzielen unterschiedlich genannt. Beispielsweise, falls das Steuerziel ein gewöhnlicher Haushalt ist, wird das EMS 2 als ein Hausenergie-Managementsystem (abgekürzt HEMS) bezeichnet.
Falls das Steuerziel eine überdachte und ummauerte Struktur, wie beispielsweise ein Bürogebäude oder ein Warenhaus, ist, wird das EMS 2 als ein Gebäudeenergie-Managementsystem (abgekürzt BEMS) bezeichnet. Falls das Steuerziel eine Fabrik ist, wird das EMS 2 als ein Fabrikenergie-Managementsystem (abgekürzt FEMS) bezeichnet.
Die Lade- und Entladevorrichtung 3 wird durch das EMS 2 gesteuert. Die Lade- und Entladevorrichtung 3 ist mit dem Elektromotorfahrzeug 5 über ein Verbindungselement auf der Lade- und Entlade-Einrichtungsseite, über eine elektrische Energieleitung und über eine Steuersignalleitung (nicht gezeigt) verbunden. Das Laden und Entladen des Elektromotorfahrzeugs 5 wird durch den Austausch von Befehlen und Informationen zwischen der Lade- und Entladevorrichtung 3 und dem Elektromotorfahrzeug 5 gesteuert. Die Befehle und Informationen werden durch die Steuersignalleitung ausgetauscht.
Die Übertragung und der Empfang von elektrischer Energie zum Laden und Entladen des Elektromotorfahrzeugs 5 wird über die elektrische Energieleitung zwischen der Lade- und Entladevorrichtung 3 und der Batterie 52 ausgeführt. Die Lade- und Entladevorrichtung 3 ist ausgebildet, um mit elektrischer Energie durch ein elektrisches Energiesystem (nicht gezeigt) versorgt zu werden, und um zum Ausgeben von elektrischer Energie, oder gleichbedeutend zum Entladen von Elektrizität, in das elektrische Energiesystem geeignet zu sein. Das elektrische Energiesystem umfasst kommerzielle elektrische Energienetzwerke.
Das Elektromotorfahrzeug 5 ist beispielsweise ein elektrisches Fahrzeug (abgekürzt EV) oder ein Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeug (abgekürzt PHEV). Falls das Elektromotorfahrzeug ein EV ist, fährt das Elektromotorfahrzeug 5 unter Verwendung des Motors 51 als Antriebsquelle. Falls das Elektromotorfahrzeug 5 ein PHEV ist, fährt das Elektromotorfahrzeug 5 unter Verwendung von sowohl dem Motor 51 und einem Verbrennungsmotor (Engine) (nicht gezeigt) als Antriebsquelle.
Die tragbare Endgerätevorrichtung (nachfolgend ebenso als „tragbares Endgerät” bezeichnet) 6 ist im Besitz des Anwenders, wie beispielsweise des Fahrers des Elektromotorfahrzeugs 5. Das tragbare Endgerät 6 empfängt von einem globalen Positionierungssystem(abgekürzt GPS)-Satelliten 7 übertragene Funkwellensignale. Das tragbare Endgerät 6 misst die aktuelle Position des tragbaren Endgeräts 6 unter Verwendung von beispielsweise von dem GPS-Satelliten 7 empfangenen Funkwellensignalen.
Während das tragbare Endgerät 6 innerhalb des Elektromotorfahrzeugs 5 beispielsweise während der Zeit, welche der Anwender, welcher das tragbare Endgerät 6 besitzt, in dem Elektromotorfahrzeug 5 fährt, positioniert ist, ist die aktuelle Position (nachfolgend einfach als „Position” bezeichnet) des tragbaren Endgeräts 6 äquivalent zu der aktuellen Position des Elektromotorfahrzeugs 5. Daher kann die aktuelle Position des Elektromotorfahrzeugs 5 durch die Messung der aktuellen Position des tragbaren Endgeräts 6 gemessen werden.
Das tragbare Endgerät 6 erzeugt auf der Basis der gemessenen aktuellen Position des tragbaren Endgeräts 6 eine Endgerätpositionsinformation, welche die aktuelle Position des tragbaren Endgeräts 6 angibt. Die Endgerätpositionsinformation ist äquivalent zu einer Fahrzeugpositionsinformation, welche die Position des Elektromotorfahrzeugs 5 angibt.
Das tragbare Endgerät 6 ist mit dem EMS 2 über die Basisstationsvorrichtung 8 verbunden, um zur Kommunikation mit dem EMS 2 geeignet zu sein. Das tragbare Endgerät 6 überträgt Informationen an das EMS 2 und empfängt Informationen von dem EMS 2. Beispielsweise überträgt das tragbare Endgerät 6 die Endgerätpositionsinformation, welche äquivalent zu der die aktuelle Position des Elektromotorfahrzeugs 5 angebenden Fahrzeugpositionsinformation ist, an das EMS 2 über die Basisstationsvorrichtung 8.
Die Servervorrichtung 9 schätzt beispielsweise den Energieverbrauch während der Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 ab und berechnet einen Energieverbrauch-Schätzwert, welches der Schätzwert einer durch das Elektromotorfahrzeug 5 verbrauchten Energie ist. Der durch die Vorrichtung 9 berechnete Energieverbrauch-Schätzwert wird an das EMS 2 übertragen.
Die 2 und 3 sind Blockdiagramme, welche eine Konfiguration des Verbrauchers 1, des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5 und des tragbaren Endgeräts 6 in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen die 2 und 3 sind miteinander an der Position einer Grenzlinie BL1 verbunden. Das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem umfasst den Verbraucher 1, das EMS 2, die Lade- und Entladevorrichtung 3, die Haushaltsgeräte 4, das Elektromotorfahrzeug 5, das tragbare Endgerät 6, die Kommunikationsleitung 20 und die Basisstationsvorrichtung 8 und die Servervorrichtung 9, welche in der oben beschriebenen 1 gezeigt sind. In den 2 und 3 sind die in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10 gehandhabten Informationen durch Rahmen mit einer gestrichelten Linie angegeben. Zum einfachen Verständnis umfassen die 2 und 3 nur die herausgezogenen Funktionen, welche für ein Beschreiben des Verbrauchers 1, des EMS 2 und des Elektromotorfahrzeugs 5 der vorliegenden Erfindung wesentlich sind.
Zuerst beschreibt das Nachfolgende das Elektromotorfahrzeug 5 und das tragbare Endgerät 6. Das Elektromotorfahrzeug 5 umfasst den Motor 51, die Batterie 52 und eine Batteriemanagementvorrichtung 53. Die Batterie 52 versorgt den Motor 51 mit elektrischer Energie, während das Elektromotorfahrzeug 5 fährt. Die Batteriemanagementvorrichtung 53 ist mit der Batterie 52 verbunden und verwaltet den Zustand der Batterie 52. Insbesondere erfasst die Batteriemanagementvorrichtung 53 Batterieinformationen, welches die Informationen über die Batterie 52 sind, von der Batterie 52 und verwaltet den Zustand der Batterie 52 auf der Basis der erfassten Batterieinformationen. Die Batterieinformationen umfassen beispielsweise eine Batterierestmengeninformation S5 über die Menge an elektrischer Energie (nachfolgend als eine „Batterierestmenge” bezeichnet), welche in der Batterie 52 verbleibt.
In der vorliegenden Erfindung gibt die Batterierestmengeninformation S5 den Wert der Menge an elektrischer Energie an, welche in der Batterie 52 verbleibt. Die Batteriemanagementvorrichtung 53 misst die Menge an in der Batterie 52 verbleibender elektrischer Energie und erzeugt die Batterierestmengeninformation S5, welche den Wert der gemessenen Menge an elektrischer Energie angibt.
Während das Elektromotorfahrzeug 5 bei dem Verbraucher 1 geparkt ist, ist das Elektromotorfahrzeug 5 mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 verbunden, um eine für die nächste Fahrt notwendige elektrische Energie zu speichern und die elektrische Energienachfrage von dem Verbraucher 1 auszugleichen. Wenn das Elektromotorfahrzeug 5 mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 verbunden ist, wird die Batterie 52 des Elektromotorfahrzeugs 5 unter die Kontrolle des EMS 2 gestellt.
Wenn das Elektromotorfahrzeug 5 mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 verbunden ist, überträgt die Batteriemanagementvorrichtung 53 die Batterierestmengeninformation S5 der Batterie 52 an die Lade- und Entladevorrichtung 3. Die Lade- und Entladevorrichtung 3 überträgt an das EMS 2 die Batterierestmengeninformation S5 der Batterie 52, welche von dem Elektromotorfahrzeug 5 übertragen wird. Die Lade- und Entladevorrichtung 3 führt ein Laden und ein Entladen der Batterie 52 des Elektromotorfahrzeugs 5 auf der Basis der Batterierestmengeninformation S5 der Batterie 52, welche von dem Elektromotorfahrzeug 5 übertragen wird, aus.
Als ein Beispiel von Verfahren zum Verbinden der Lade- und Entladevorrichtung 3 und des Fahrzeugs 5 sind die Lade- und Entladevorrichtung 3 und die Batterie 52 direkt miteinander über einen Zuführungsanschluss (nicht gezeigt) des Elektromotorfahrzeugs 5 verbunden, um dadurch elektrische Energie bereitzustellen und nachzufragen und beispielsweise Steuersignale zu übertragen und zu empfangen. In diesem Fall ist das System einer Spannung und einer elektrischen Energie in der Batterie 52 des Elektromotorfahrzeugs 5 beispielsweise einen Gleichstrom, während das System einer Spannung und einer elektrischen Energie, welche durch den Verbraucher 1 empfangen wird, beispielsweise ein Wechselstrom ist. Dies erzeugt eine Notwendigkeit von Wandlern, welche das System von Spannung und elektrischer Energie umwandeln. Diese Wandler für eine Spannung und eine elektrische Energie können innerhalb der Lade- und Entladevorrichtung 3 vorgesehen sein oder können innerhalb des Elektromotorfahrzeugs 5 vorgesehen sein.
Die Lade- und Entladevorrichtung 3 und das Elektromotorfahrzeug 5 können durch einen Verfahren, wie beispielsweise einer kontaktlosen Zuführungstechnik, neben der oben beschriebenen direkten Verbindung der Lade- und Entladevorrichtung 3 und der Batterie 52, verbunden werden.
Das Verbindungsverfahren gemäß der kontaktlosen Zuführungstechnik kann wie in der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden.
Es wird angenommen, dass das tragbare Endgerät 6, welches im Besitz des Anwenders, das heißt, des Fahrers des Elektromotorfahrzeugs 5, ist, innerhalb des Elektromotorfahrzeugs 5 während der Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 positioniert ist. In diesem Fall muss das tragbare Endgerät 6 innerhalb des Elektromotorfahrzeugs 5 positioniert sein, aber dies muss nicht mit dem Elektromotorfahrzeug 5 zur Übertragung und zum Empfangen von Signalen verbunden sein. Es eine Verbindung des tragbaren Endgeräts 6 und des Elektromotorfahrzeugs 5 ist nicht ausgeschlossen. Eine solche Verbindung, welche in der vorliegenden Ausführungsform nicht notwendig ist, kann für andere Zwecke verwendet werden. Die zwischen dem tragbaren Endgerät 6 und dem Elektromotorfahrzeug 5 eingerichtete Verbindung kann wie in der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden.
Das tragbare Endgerät 6 umfasst einen Positionsdetektor 61 und eine Endgeräte-seitige Kommunikationseinheit 62. Die Positionserfassungseinheit 61 erfasst eine Positionsinformation (nachfolgend als „Positionsinformation des tragbaren Endgeräts 6” bezeichnet) S7, welche die Position des tragbaren Endgeräts 6, welches die eigene Vorrichtung ist, angibt. Die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6 ist äquivalent zu der Endgerätpositionsinformation und die Positionsdetektoreinheit 61 ist äquivalent zu einer Positionserfassungseinheit.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Positionsdetektoreinheit 61 einen GPS-Sensor. Die Positionsdetektoreinheit 61 führt arithmetische Operationen unter Verwendung der von dem in 1 gezeigten GPS-Satelliten 7 übertragenen Funkwellensignale aus, um dadurch die den Breitengrad, den Längengrad und die Höhe des Messpunkts umfassende Position und die Erfassungszeit für die Position zu erhalten. Die Positionsdetektoreinheit 61 erzeugt als die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6 die Information, welche die den Breitengrad, den Längengrad und die Höhe des Messpunkts umfassende Position angibt, welche für die arithmetischen Operationen erhalten wurden. Zusätzlich führt die Positionsdetektoreinheit 61 arithmetische Operationen basierend auf dem Breitengrad, den Längengrad und der Höhe des Messpunkts und der Erfassungszeit, welche erhalten wurden, aus, um dadurch die Geschwindigkeit und den Richtungswinkel des tragbaren Endgeräts 6, welches die eigene Vorrichtung ist, zu erhalten.
Anstatt die von dem GPS-Satelliten 7 übertragenen Funkwellensignale zu verwenden, verwendet ein anderes Verfahren zum Messen der Position über die Positionsdetektoreinheit 61, als die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6, die Positionsinformation der Basisstationsvorrichtung 8, welche mit dem tragbaren Endgerät 6 in Kommunikation ist. Dieses Verfahren ist effektiv, falls die Basisstationsvorrichtung einen Kommunikationsbereich aufweist, welcher ausreichend klein ist.
Für die Position außerhalb der Reichweite der von dem GPS-Satelliten 7 übertragenen Funkwellensignale misst die Positionsdetektoreinheit 61 die Position des tragbaren Endgeräts 6 unter Verwenden eines Beschleunigungssensors, eines magnetometrischen Sensors und eines Neigungssensors, welche getrennt in dem tragbaren Endgerät 6 vorgesehen sind, um dadurch die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6 zu erhalten.
Die Endgeräte-seitige Kommunikationseinheit 62 überträgt Fahrzeugzustandsinformationen S4, welche die Zustände (nachfolgend als „Fahrzeugzustände” bezeichnet) des Elektromotorfahrzeugs 5 angeben, an das EMS 2 über die Kommunikationsleitung 20. Die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 umfassen zumindest die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6, welche durch die Positionsdetektoreinheit 61 erfasst ist. Die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6, welche bei dem Vorhandensein des tragbaren Endgeräts 6 innerhalb des Elektromotorfahrzeugs 5 erfasst ist, ist äquivalent zu der oben beschriebenen Fahrzeugpositionsinformation und gibt die Position des Elektromotorfahrzeugs 5 an.
Die Kommunikationsleitung 20 ist beispielsweise der öffentliche Wireless-Kanal oder die Internetverbindung. Die Typen der Kommunikationsleitung 20 sind nicht auf das obige beschränkt. Obwohl nicht in den 2 und 3 gezeigt, ist die oben beschriebene in 1 gezeigte Basisstationsvorrichtung 8 mit der Kommunikationsleitung 20 verbunden. Das tragbare Endgerät 6 kommuniziert mit dem EMS 2 über die Basisstationsvorrichtung 8.
Die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 können die durch den Beschleunigersensor, durch den magnetometrischen Sensor und durch den Neigungssensor des tragbaren Endgeräts 6 erkannten Informationen zusätzlich zu der Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6 umfassen. Die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 können die Informationen umfassen, welche beispielsweise die Erfassungszeit der Position des Messpunkts und die oben beschriebene durch die Positionsdetektoreinheit 61 erhaltene Geschwindigkeit und den Richtungswinkel des tragbaren Endgeräts 6 angeben.
Der Betrieb des tragbaren Endgeräts 6, welcher an das EMS 2 die Fahrzeugzustandsinformationen des Elektromotorfahrzeugs 5, umfassend die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6, überträgt, wird durch die Hardware des tragbaren Endgeräts 6 und die Software, welche auf der Hardware des tragbaren Endgeräts 6 betrieben wird, ausgeführt. Die Software ist beispielsweise durch den Hersteller des EMS 2 oder den Hersteller des Elektromotorfahrzeugs 5 bereitgestellt. Die Hardware des tragbaren Endgeräts 6 selbst wird an die Anwender über die Kommunikationsträger oder den Hersteller des tragbaren Endgeräts 6 verkauft.
Das tragbare Endgerät 6 umfasst die Auswahlmittel zum Auswählen der Ausführung oder dem Anhalten des Software-Betriebs, um einen unnötigen Betrieb der Software zu vermeiden. Dies erlaubt es dem Anwender die Software nur während einer Fahrt in dem Elektromotorfahrzeug 5 zu betreiben folglich kann verhindert werden, dass das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10 eine Fehlfunktion aufweist, falls sich der Anwender beispielsweise mit dem öffentlichen Verkehrssystem, zu Fuß oder mit einem Fahrrad bewegt, ohne dass Elektromotorfahrzeug 5 zu verwenden.
Die Software kann die grafische Anwenderschnittstelle (abgekürzt GUI-Graphical User Interface) zum Bereitstellen der Mittel für den Anwender zum Ausführen und Anhalten des Betriebs der Endgeräte-seitigen Kommunikationseinheit 62, ohne den Betrieb der Software anzuhalten, umfassen.
Falls das tragbare Endgerät 6 innerhalb des Elektromotorfahrzeugs 5 positioniert ist, muss dieses nicht in einer bestimmten Position angeordnet sein. Allerdings falls die Positionsdetektoreinheit 61 den GPS-Sensor umfasst, muss das tragbare Endgerät 6 an einer Position positioniert sein, bei welcher die Kommunikation zwischen dem GPS-Satelliten 7 und der Positionsdetektoreinheit 61 nicht behindert ist. Das tragbare Endgerät 6 muss ebenso mit der Basisstationsvorrichtung 8 des Kommunikationsträgers kommunizieren und das tragbare Endgerät 6 muss daher in einer Position angeordnet sein, bei welcher dessen Kommunikation mit der Basisstationsvorrichtung 8 nicht behindert ist.
Das heißt das tragbare Endgerät 6 kann in einer beliebigen Position in dem Elektromotorfahrzeug 5 positioniert sein, solange sowohl die Kommunikation zwischen dem tragbaren Endgerät 6 und dem GPS-Satelliten 7 als auch die Kommunikation zwischen dem tragbaren Endgerät 6 und der Basisstationsvorrichtung 8 nicht behindert sind. Das tragbare Endgerät 6 muss nicht an dem Elektromotorfahrzeug 5 befestigt werden. Der Anwender des Elektromotorfahrzeugs 5 kann das tragbare Endgerät 6 während einer Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 mit sich führen.
Das Nachfolgende beschreibt das EMS 2 und die Lade- und Entladevorrichtung 3, welche bei dem Verbraucher 1 vorgesehen sind. Das EMS 2, welches bei dem Verbraucher 1 vorgesehen ist, misst den Zustand einer elektrischen Energieverwendung durch die Haushaltsgeräte 4 bei dem Verbraucher 1. Das EMS 2 steuert die durch jeden der Haushaltsgeräte 4 verbrauchte elektrische Energie innerhalb steuerbaren Grenzen auf der Basis des Zustands einer elektrischen Energieverwendung durch die Haushaltsgeräte 4 bei dem Verbraucher 1, um soweit wie möglich den Betrag von elektrischer Energie (nachfolgend als „Anschaffungsmenge an elektrischer Energie” bezeichnet), welcher durch den Verbraucher 1 von dem kommerziellen elektrischen Energienetzwerk (nicht gezeigt) erworben wird, zu reduzieren.
Die der Steuerung durch das EMS 2 unterworfenen Haushaltsgeräte 4 umfassen elektrische Energieverbraucherinstallationen, welche einen relativ großen Betrag an elektrischer Energie verbrauchen, wie beispielsweise die Klimaanlage 4b, das AV-Gerät, der Kühlschrank 4d, einen elektrischen Wasserkocher und einen Induktionswärme(abgekürzt IH)-Kocher. Die durch einen Betrieb der elektrischen Energieverbraucherinstallationen mit einer relativ großen Menge von elektrischem Energieverbrauch verbrauchte elektrische Energie macht einen beachtlichen Teil der bei dem Verbraucher 1 verbrauchten elektrischen Gesamtenergie aus. Somit weisen die elektrischen Energieverbraucherinstallationen einen großen Einfluss auf die durch das EMS 2 gemachte Einstellung für die Anschaffungsmenge an elektrischer Energie des Verbrauchers 1 auf und sind daher der Steuerung durch das EMS 2 unterworfen.
Die in der Steuerung durch das EMS 2 unterworfenen Haushaltsgeräte 4 umfassen das Energieumwandlungssystem, wie beispielsweise die PV-Vorrichtung 4a. Im Gegensatz zu den gewöhnlichen Haushaltsgeräten stellt das Energieumwandlungssystem die Regulierungssteuerung für eine elektrische Energieerzeugung anstelle der Regulierungssteuerung für einen elektrischen Energieverbrauch bereit. Die Regulierungssteuerung für eine elektrische Energieerzeugung wird nachfolgend beschrieben.
Die Konfiguration des Verbrauchers 1 ist wie folgt beschrieben. Falls die bei dem Verbraucher 1 erzeugte Menge an elektrischer Energie nachfolgend einfach als „Elektrizitätsproduktion” bezeichnet) den bei dem Verbraucher 1 verbrauchten Betrag an elektrischer Energie deutlich überschreitet, verteilt der Verbraucher 1 elektrische Energie, beispielsweise verkauft dieser elektrische Energie an das kommerzielle elektrische Energienetzwerk, sodass der Überschuss an elektrischer Energie bei anderen Verbrauchern, wie beispielsweise benachbarte Häuser, verbraucht werden kann, über das kommerzielle elektrische Energienetzwerk, welches das elektrische Energiesystem bildet.
Allerdings, falls es eine geringe Nachfrage an elektrischer Energie in dem Energieverteilungsnetzwerk, mit welchem der Verbraucher 1 verbunden ist, gibt, erhöht sich die Systemspannung und die Frequenz variiert in dem Energieverteilungsnetzwerk. Somit erfordert das Energieumwandlungssystem, über welches Elektrizität an das elektrische Energiesystem verkauft wird, eine Regulierung einer Elektrizitätsproduktion.
Für die Fotovoltaik-Energieerzeugung ist die oben beschriebene Konfiguration innerhalb des Energiekonditionierers bereitgestellt, welche die durch die Fotovoltaikpaneelen erzeugte Elektrizität in die für das elektrische Energiesystem geeignete elektrische Energie umwandelt, und die Technik zum Zusammenschalten der Systeme für einen sogenannten umgekehrten Energiefluss erlaubt es jedem Gerät unabhängig zu funktionieren.
Der Verbraucher 1, welcher das EMS 2 eingeführt hat, weist die nachfolgend beschriebene Konfiguration auf. Falls die Elektrizitätsproduktion durch das Energieumwandlungssystem sich erhöht, wird die Elektrizitätsproduktion reguliert und daneben wird der durch die anderen Haushaltsgeräte 4 verbrauchte Betrag an elektrischer Energie zeitweise erhöht, was den umgekehrten Energiefluss für den Verbraucher 1 an das elektrische Energiesystem reduziert und somit den Ausgleich zwischen einer Versorgung von und einer Nachfrage nach elektrische Energie bei dem Verbraucher 1 einstellt.
Zusätzlich zu der oben beschriebenen Funktion verwaltet das EMS 2 das Laden und Entladen der Batterie 52 des Elektromotorfahrzeugs 5. Um das Laden und Entladen der Batterie 52 des Elektromotorfahrzeugs 5 zu verwalten, umfasst das EMS 2 eine elektrische Energieverwendung-Vorhersageeinheit 21, eine Verwendungsplan-Eingabeeinheit 22, eine EMS-seitige Parametererfassungseinheit 23, einen Fahrzeugzustandsempfänger 24, eine Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 und eine EMS-seitige Kommunikationseinheit 26.
Die Elektrische-Energieverwendung-Vorhersageeinheit 21 berechnet an dem dem Verwendungstag vorausgehenden Tag einen Vorhersagewert an elektrischer Energieverwendung pro Stunde bei dem Verbraucher 1 an dem Verwendungstag (nachfolgend als „Elektrische-Energieverwendung-Vorhersagewert” bezeichnet) als die Informationen, welche den Elektrische-Energieverwendung-Vorhersagewert (nachfolgend ebenso als „Elektrische-Energieverwendung-Vorhersageinformationen” bezeichnet) S1 für den Verbraucher 1 angeben.
4 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel von früheren Daten und ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen über eine elektrische Energieverwendung bei dem Verbraucher 1 zeigt. 4(a) zeigt die früheren Daten über eine elektrische Energieverwendung bei dem Verbraucher 1 und 4(b) zeigt Ergebnisse von Vorhersagen über eine elektrische Energieverwendung bei dem Verbraucher 1. 4 zeigt die früheren Daten und die Ergebnisse von Vorhersagen über die elektrische Gesamtenergieverwendung bei dem Verbraucher 1, umfassend den gesamten elektrischen Energieverbrauch und die elektrische Energieerzeugung eines jeden der Haushaltsgeräte 4.
In den 4(a) und 4(b) gibt die Hochachse oberhalb einer alternierend lang und kurz gestrichelten Linie, welche relativ zu der Querachse waagerecht ist, den elektrischen Energieverbrauch (kW) an und die Querachse unterhalb der alternierend lang und kurz gestrichelten Linie gibt die elektrische Energieerzeugung (kW) an. In den 4(a) und 4(b) gibt die Querachse die Tageszeit (Stunden) an. Die Elektrische-Energieverwendung-Vorhersageeinheit 21 erhält die elektrische Energieverwendung-Vorhersageinformation S1 für den Verbraucher 1 beispielsweise in der nachfolgenden Art.
Beispielsweise, wie in 4(a) gezeigt, speichert das EMS 2 Daten mehrerer vergangener Tage über eine elektrische Energieverwendung bei dem Verbraucher 1. Jedes Datenteil umfasst die Informationen über das Datum, den Wochentag, das Wetter und die Temperatur für jeden Datenerfassungstag. In der nachfolgenden Beschreibung wird jedes Datum in dem Format o/Δ angegeben und jeder Wochentag wird in Klammern wie in „(☐)” angegeben. Die Temperatur wird in dem Format „Temperatur × °C/× °C” in der Reihenfolge von der Minimaltemperatur und der Maximaltemperatur angegeben. In dem in 4 gezeigten Beispiel wird das Datum und der Wochentag, umfasst in jedem Datenteil, als „o/Δ (☐) angegeben, das Wetter wird als „gut” angegeben und die Temperatur wird als „Temperatur × °C/× °C” angegeben.
Mit Bezug zu dem vorhergesagten Wetter und der Temperatur des Verwendungstages, von Feiertagen und Jahreszeiten extrahiert die Elektrische-Energieverwendung-Vorhersageeinheit 21 die früheren Daten über eine elektrische Energieverwendung, welche dem fraglichen Tag aus den gespeicherten Daten am nächsten kommt. Wie in 4(b) gezeigt, verwendet die Elektrische-Energieverwendung-Vorhersageeinheit 21 die extrahierten Daten über eine elektrische Energieverwendung wie die elektrische Energieverwendungsvorhersageinformationen S1 für den Verbraucher 1 an dem Verwendungstag.
Die Elektrische-Energieverwendung-Vorhersageeinheit 21 berechnet die elektrische Energieverwendung-Vorhersageinformation S1 für den Verbraucher 1 nur einmal an dem dem Verwendungstag vorhergehenden Tag. An dem Verwendungstag verwendet die Elektrische-Energieverwendung-Vorhersageeinheit 21 die elektrische Energieverwendung-Vorhersageinformation S1 für den Verbraucher 1, welche an dem dem Verwendungstag vorhergehenden Tag vorhergesagt wurde, nicht weiter, sondern führt eine Korrektur an dem nächsten elektrischen Energieverwendungsschätzwert zu vorbestimmten Zeitperioden an dem Verwendungstag auf der Basis einer Abweichung, welche durch die tatsächliche elektrische Energieverwendung von dem an dem dem Verwendungstag vorhergehenden Tag vorhergesagten Wert der elektrischen Energieverwendung gemacht wird, aus.
Das Verfahren, welches oben mit Bezug zu 4 beschrieben wurde, zum Erhalten der elektrischen Energieverwendung-Vorhersageinformation S1 für den Verbraucher 1 an dem Verwendungstag verwendet als die frühere elektrische Energieverwendung die elektrische Gesamtenergieverwendung bei dem Verbraucher 1, umfassend einen elektrischen Energieverbrauch und eine elektrische Energieerzeugung eines jeden der Haushaltsgeräte 4, anstelle eines elektrischen Energieverbrauchs und einer elektrischen Energieerzeugung der einzelnen Haushaltsgeräte 4. Allerdings ist das Verfahren zum Erhalten der elektrischen Energieverbrauch-Vorhersageinformationen S1 für den Verbraucher 1 nicht auf das obige beschränkt.
Beispielsweise, um die Genauigkeit der elektrischen Energieverwendung-Vorhersageinformation S1 für den Verbraucher 1 zu verbessern, kann, nachfolgend beschrieben, das EMS 2 den früheren elektrischen Energieverbrauch und die elektrische Energieerzeugung eines jeden der Haushaltsgeräte 4 speichern, wie in 5 gezeigt, und die elektrische Energieverwendung-Vorhersageinformation S1 für den Verbraucher 1 mit Bezug zu dem vorhergesagten Wetter und der Temperatur des Verwendungstages, von Feiertagen und Jahreszeiten erhalten.
5 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel von früheren Daten und ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen über einen elektrischen Energieverbrauch und eine elektrische Energieerzeugung eines jeden der Haushaltsgeräte 4 zeigt. 6 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen einer elektrischen Energieverwendung bei dem Verbraucher 1 zeigt.
Die 5(a), 5(c) und 5(e) zeigen frühere Daten über eine von jedem der Haushaltsgeräte 4 verbrauchte oder erzeugte elektrische Energie. Insbesondere zeigt 5(a) frühere Daten über eine durch eine Klimaanlage 4b verbrauchte elektrische Energie, 5(c) zeigt frühere Daten über eine durch den Kühlschrank 4d verbrauchte elektrische Energie und 5(e) zeigt frühere Daten über eine durch die PV-Vorrichtung 4a erzeugte elektrische Energie.
Die 5(b), 5(d) und 5(f) zeigen Ergebnisse von Vorhersagen über durch jeden der Haushaltsgeräte 4 verbrauchte oder erzeugte elektrische Energie. Insbesondere zeigt 5(b) Ergebnisse von Vorhersagen über durch die Klimaanlage 4b verbrauchte elektrische Energie, 5(d) zeigt Ergebnisse von Vorhersagen über durch einen Kühlschrank 4d verbrauchte elektrische Energie und 5(f) zeigt Ergebnisse von Vorhersagen über eine durch die PV-Vorrichtung 4a erzeugte elektrische Energie.
In den 5(a) bis 5(d) gibt die Hochachse den elektrischen Energieverbrauch (kW) an. In den 5(e) und 5(f) gibt die Hochachse die elektrische Energieerzeugung (kW) an. In 6 gibt der Teil oberhalb einer alternierend lang und kurz gestrichelten Linie, welche relativ zu der Querachse waagerecht ist, den elektrischen Energieverbrauch (kW) an und der Teil unterhalb der alternierend lang und kurz gestrichelten Linie gibt die elektrische Energieerzeugung (kW) an. In den 5(a) bis 5(f) und der 6 gibt die Querachse die Tageszeit (Stunden) an.
Das EMS 2 kann die elektrische Energieverbrauch-Vorhersageinformationen S1 für den Verbraucher 1 beispielsweise in der nachfolgenden Art erhalten. Wie in den 5(a), 5(c) und 5(e) gezeigt, speichert das EMS 2 die Daten von mehreren Tagen über einen elektrischen Energieverbrauch und eine elektrische Energieerzeugung eines jeden der Haushaltsgeräte 4 in einer Speichereinheit (nicht gezeigt). Jeder Datenteil umfasst die Information über das Datum, den Wochentag, das Wetter und die Temperatur für jeden Datenerfassungstag. In dem in 5 gezeigten Beispiel sind das Datum und der Wochentag, umfasst in jedem Datenteil, als „o/Δ (☐) angegeben, das Wetter wird als „gut” angegeben und die Temperatur wird als „Temperatur × °C/× °C” angegeben.
Mit Bezug zu dem vorhergesagten Wetter und der Temperatur des Verwendungstages, der Feiertage und Jahreszeiten extrahiert die Elektrische-Energieverwendung-Vorhersageeinheit 21 die früheren Daten, welche dem fraglichen Tag aus den gespeicherten Daten über die Haushaltsgeräte 4 am nächsten kommt, wie in jeder der 5(b), 5(d) und 5(f) gezeigt. Die Elektrische-Energieverwendung-Vorhersageeinheit 21 fügt hinzu und subtrahiert den elektrischen Energieverbrauch und die elektrische Energieerzeugung der Haushaltsgeräte 4, um einen Vorhersagewert einer elektrischen Energieverwendung bei dem Verbraucher 1 als Ganzes zu berechnen, und verwendet den Vorhersagewert als die elektrische Energieverbrauch-Vorhersageinformationen S1 für den Verbraucher 1, gezeigt in 6.
Um die Genauigkeit der Vorhersagen weiter zu verbessern, kann das EMS die früheren Daten über eine elektrische Energieverwendung in einer Vielzahl von Verbrauchern 1 auf der Servervorrichtung 9 speichern, Daten, welche mit Extraktionszuständen aus einer relativ großen Anzahl von Datenproben übereinstimmt, durch die Elektrische-Energieverwendung-Vorhersageeinheit 21 erfassen und die extrahierten Daten als die elektrische Energieverbrauch-Vorhersageinformationen S1 für den Verbraucher 1 verwenden.
Die Verwendungsplan-Eingabeeinheit 22 empfängt Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5. Die Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 umfassen beispielsweise ein oder mehrere Teile von Informationen über den Tag und die Zeit einer Verwendung des Elektromotorfahrzeugs 5, wie beispielsweise den Verwendungstag, die Abfahrtszeit, die Rückkehrzeit und die Reisezeit, und die Informationen über die Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5, wie beispielsweise das Ziel, den Wegepunkt, die geplante Reisestrecke und den Betrag eines elektrischen Energieverbrauchs der Batterie 52. Der Betrag eines elektrischen Energieverbrauchs ist die pro Zeiteinheit, beispielsweise pro Stunde, verbrauchte elektrische Energie. Die Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 können eine Zeitperiode einer Verwendung anstelle der Abfahrtszeit, der Rückkehrzeit und der Reisezeit umfassen.
7 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel der Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 zeigt. In dem in 7 gezeigten Beispiel umfassen die Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 den Verwendungstag, die Zeitperiode einer Verwendung, das Ziel, die geplante Reisestrecke und den Betrag eines elektrischen Energieverbrauchs der Batterie 52. In 7 wird der Verwendungstag in dem Format o/o, Δ/Δ, ..., und ×/× angegeben und die Zeitperiode einer Verwendung wird in dem Format o: o ~ o: o, Δ: Δ ~ Δ: Δ, ..., ×: × ~ ×: × angegeben. Beispielsweise werden, wie in 7 gezeigt, die Verwendungsplan-Informationen S2 der Elektromotorfahrzeuge 5 für jedes der Elektromotorfahrzeuge 5 entsprechend einer Elektromotorfahrzeug-Managementnummer (Nr.) verwaltet, welche für die einzelnen Elektromotorfahrzeuge 5 vorgesehen sind.
Die Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 sind beispielsweise über die Verwendungsplan-Eingabeeinheit 22 wie nachfolgend beschrieben verzeichnet. Beispielsweise führt der Anwender einen Zugriff auf die Verwendungsplan-Eingabeeinheit 22 des EMS 2 beispielsweise von dem tragbaren Endgerät 6 in seinem oder ihrem Besitz oder einem Computer (abgekürzt PC) oder einem Fernsehempfänger (nachfolgend einfach als „Fernseher” bezeichnet), installiert bei dem Verbraucher 1, über das Netzwerk aus und gibt den Verwendungsplan über einen Bereich von mehreren Tagen bis mehreren Monaten ein der Anwender kann mehrere Verwendungspläne auf einmal eingeben. Ähnlich führt der Anwender einen Zugriff auf die Verwendungsplan-Eingabeeinheit 22 des EMS 2 aus, um dadurch den Verwendungsplan, welcher vorher eingegeben wurde, zu überarbeiten oder zu löschen.
Falls das oben beschriebene Netzwerk nicht verfügbar ist, kann ein Eingabebildschirm in dem EMS 2 selbst umfasst sein, wodurch die Verwendungsplan-Eingabeeinheit 22 bereitgestellt wird, welche zum Empfangen der Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 geeignet ist.
Der Anwender kann alle Details der Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 über die Verwendungsplan-Eingabeeinheit 22 eingeben. Alternativ kann die Verwendungsplan-Eingabeeinheit 22 einen Teil der durch den Anwender eingegebenen Details ergänzen oder korrigieren und die Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 ausgeben.
Unter tatsächlichen Betriebsbedingungen sind die durch den Anwender eingegebenen Details auf beispielsweise die Abfahrtszeit und Rückkehr des Elektromotorfahrzeugs 5 und das Ziel und den Wegepunkt beschränkt. Für die Reisezeit, die geplante Reisestrecke und den Betrag eines elektrischen Energieverbrauchs der Batterie 52 greift die Verwendungsplan-Eingabeeinheit 22 beispielsweise auf Karteninformationen in dem EMS 2 oder Karteninformationen auf der Servervorrichtung 9 zu, um dadurch die unzureichenden Informationen auf der Basis von Ergebnissen einer Suche nach einer Reiseroute zu ergänzen.
Die Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 werden für die einzelnen Elektromotorfahrzeuge 5, welche zu dem EMS 2 gehören, erzeugt. Somit werden, falls eine Vielzahl von Elektromotorfahrzeugen 5 durch das EMS 2 verwaltet werden, die Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 für jedes der Elektromotorfahrzeuge 5 erzeugt. Die erzeugten Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 werden für jedes der Elektromotorfahrzeuge 5 entsprechend der Elektromotorfahrzeug-Managementnummern (Nr.), welche für das einzelne Elektromotorfahrzeug 5, wie oben beschrieben, bereitgestellt wird, verwaltet.
Die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23 erfasst Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 des Elektromotorfahrzeugs 5, welche für die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 notwendig sind, was später beschrieben werden wird, um einen Lade- und Entladeplan (nachfolgend ebenfalls als „Batterielade-und-Entladeplan” bezeichnet) für die Batterie 52 zu erzeugen. Die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 sind für die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 bei einem Ausführen von arithmetischen Operationen zum Erhalten von Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 notwendig. Die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 umfassen beispielsweise die Batteriekapazität des Elektromotorfahrzeugs 5, die Beschränkungen an der Eingabe und Ausgabe von elektrischer Energie während einem Laden und Entladen und dem Betrag von einem elektrischen Energieverbrauch basierend auf der Reisestrecke und der Reisezeit.
Die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 werden durch die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23 beispielsweise in der nachfolgenden Art erfasst. Beispielsweise greift der Anwender zum Kaufzeitpunkt des Elektromotorfahrzeugs 5 auf die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23 des EMS 2 von beispielsweise dem tragbaren Endgerät 6 in seiner oder ihrem Besitz oder dem PC oder dem Fernseher, installiert bei dem Verbraucher 1, über das Netzwerk zu und stellt die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 einzeln ein. Die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 werden durch den Anwender eingestellt und folglich werden die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 durch die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23 erfasst.
Die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23 kann zum Herunterladen und Erfassen von Daten, welche mit dem Elektromotorfahrzeug 5 übereinstimmen, von der Servervorrichtung 9 entworfen sein. Die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23 kann als die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 die Informationen verzeichnen, welche durch die EMS-seitige Kommunikationseinheit 26 von der Batteriemanagementvorrichtung 53 des Elektromotorfahrzeugs 5 zum Verbindungszeitpunkt des Elektromotorfahrzeugs 5 mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 zum Laden und Entladen einer elektrischen Energie erfasst wurden. Auf der Basis der Betriebszustände der Lade- und Entladevorrichtung 3 kann das EMS 2 die Daten über eine Rückkopplung über die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3, welche bereits verzeichnet sind, neu verzeichnen, das heißt aktualisieren.
Der Fahrzeugzustandsempfänger 24 ist mit der Kommunikationsleitung 20, welche durch den Kommunikationsträger bereitgestellt ist, verbunden. Der Fahrzeugzustandsempfänger 24 empfängt die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5, welche von dem tragbaren Endgerät 6 in dem Elektromotorfahrzeug 5 über die Kommunikationsleitung 20 übertragen werden. In der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 zumindest die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6.
Zum Einrichten einer Verbindung zwischen dem Fahrzeugzustandsempfänger 24 und der durch den Kommunikationsträger bereitgestellten Kommunikationsleitung 20 wird kein bestimmtes Verfahren notwendigerweise verwendet. Beispielsweise kann die Kommunikationsleitung, wie beispielsweise die Internetverbindung, gemeinsam mit anderen Informationsgeräten bei dem Verbraucher 1 verwendet werden.
Das Nachfolgende beschreibt den Betrieb der Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25, falls das Elektromotorfahrzeug 5 mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 verbunden ist. 8 ist eine Ansicht, welche nebeneinander ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen einer elektrischen Energieverwendung bei dem Verbraucher 1, ein Beispiel des Verwendungsplans des Elektromotorfahrzeugs 5 und ein Beispiel des Batterielade-und-Entladeplans zeigt. 8(a) zeigt ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen über eine elektrische Energieverwendung bei dem Verbraucher 1, welche durch die Energieverwendung-Vorhersageinformationen S1 für den Verbraucher 1 dargestellt sind. 8(b) zeigt ein Beispiel des Verwendungsplans des Elektromotorfahrzeugs 5, dargestellt durch die Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5. 8(c) zeigt ein Beispiel des Batterielade-und-Entladeplans, dargestellt durch die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6. 8(c) gibt die Zeitperiode, über welche Elektrizität von dem Elektromotorfahrzeug 5 an den Verbraucher 1 abgegeben werden sollte, zusammen mit der Zeitperiode, über welche das Elektromotorfahrzeug 5 aufgeladen werden sollte, an.
In den 8(a) bis 8(c) gibt die Querachse die Tageszeit (Stunden) an. In 8(a) gibt die Hochachse oberhalb einer alternierend lang und kurz gestrichelten Linie, welche relativ zu der Querachse waagerecht ist, den elektrischen Energieverbrauch (kW) an und die Hochachse unterhalb der alternierend lang und kurz gestrichelten Linie gibt die elektrische Energieerzeugung (kW) an. In 8(c) gibt die Hochachse oberhalb einer alternierend lang und kurz gestrichelten Linie, welche relativ zu der Querachse waagerecht ist, eine elektrische Energieladung an und die Hochachse unterhalb der alternierend lang und kurz gestrichelten Linie gibt eine elektrische Energieentladung an.
Die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 erzeugt die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 zum Erzielen von zwei Aufgaben zum „Ausgleichen einer elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” und „Sichern einer zum Fahren des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendigen elektrischen Energie”.
Wie in 8(a) gezeigt, extrahiert die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 bei einem Erzeugen eines Plans mit der Aufgabe zum „Ausgleichen einer elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” aus den Energieverwendung-Vorhersageinformationen S1 für den Verbraucher 1 die Zeitperiode, über welche sich der elektrische Energieverbrauch erhöht, und die Zeitperiode, über welche sich die elektrische Energieerzeugung bei dem Verbraucher 1 erhöht. In dem in 8(a) gezeigten Beispiel erhöht sich der elektrische Energieverbrauch des Verbrauchers 1 während der Zeitperiode von 3 Stunden bis 8 Stunden und der Zeitperiode von 16 Stunden bis 24 Stunden. Die elektrische Energieerzeugung des Verbrauchers 1 erhöht sich während der Zeitperiode von 9 Stunden bis 15 Stunden.
Auf der Basis der extrahierten Zeitperioden und der Zeitperioden, über welche das Elektromotorfahrzeug 5 mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 verbunden ist, entsprechend den Verwendungsplan-Informationen 52 des Elektromotorfahrzeugs 5, gezeigt in 8(b), extrahiert die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25, wie in 8(c) gezeigt, die Zeitperiode, über welche Elektrizität von dem Elektromotorfahrzeug 5 an den Verbraucher 1 abgegeben werden sollte, und die Zeitperiode, über welche das Elektromotorfahrzeug 5 geladen werden sollte.
In dem in 8(b) gezeigten Beispiel ist das Elektromotorfahrzeug 5 mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 während der Zeitperiode von 0 Stunden bis 6 Stunden, der Zeitperiode von 8 Stunden bis 16 Stunden und der Zeitperiode von 18 Stunden bis 24 Stunden verbunden. In dem in 8(c) gezeigten Beispiel sollte die Elektrizität von dem Elektromotorfahrzeug 5 an den Verbraucher 1 während der Zeitperiode von 3 Stunden bis 6 Stunden und der Zeitperiode von 18 Stunden bis 24 Stunden abgegeben werden. Das Elektromotorfahrzeug 5 sollte von 9 Stunden bis 5 Stunden aufgeladen werden.
Wie in 8(c) gezeigt erhält die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 letztlich die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6, welche eine elektrische Energieaufladung und eine elektrische Energieentladung auf der Basis der Zeitperioden, über welche Elektrizität von dem Elektromotorfahrzeug 5 an den Verbraucher 1 abgegeben werden sollte, und der Zeitperiode, über welche das Elektromotorfahrzeug 5 aufgeladen werden sollte, bestimmen.
Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die elektrische Energieladung und die elektrische Energieentladung entsprechend den erhaltenen Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 bei den Werten, welche durch Unterwerfen des „elektrischen Energieverbrauch und der elektrischen Energieerzeugung, welche der Verbraucher 1 reduzieren möchte,” welche aus den Energieverwendung-Vorhersageinformation S1 für den Verbraucher 1 berechnet sind, den Beschränkungen, umfassend die Fähigkeit der Batterie 52 in den Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3, den Batterierestmengeninformationen S5 und der Umwandlungsfähigkeit des elektrischen Energiewandlers, vorgesehen in der Lade- und Entladevorrichtung 3, erhalten sind. Die Fähigkeit der Batterie 52 wird entsprechend der Gesamtkapazität, des verfügbaren Kapazitätsbereichs und der Strombeschränkung der Batterie 52 bestimmt.
Bei einem Erzeugen eines Plans mit der Aufgabe zum „Sichern einer für eine Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendigen elektrischen Energie” korrigiert die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 auf der Basis der Abfahrtszeit des Elektromotorfahrzeugs 5 und des elektrischen Energiebetrags, welcher während einer Fahrt entsprechend den Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 verbraucht wird, die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6, welche mit dem Ziel zum „Ausgleichen der elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” geplant und erzeugt wurden, derart, dass der Betrag einer für die Fahrt notwendigen elektrischen Energie in der Batterie 52 vor dem Abfahrtszeitpunkt des Elektromotorfahrzeugs 5 gesichert sein wird.
Für die Korrektur der Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6, falls der für die Fahrt notwendige Betrag an elektrischer Energie nicht in der Batterie 52 vor dem Abfahrtszeitpunkt des Elektromotorfahrzeugs 5 entsprechend einer Überarbeitung, welche nur an dem Betrag eines Ladens und Entladen ausgeführt wurde, welche ursprünglich zum „Ausgleichen der elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” geplant wurde, gesichert werden kann, erzeugt die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 einen neuen Plan zum Laden und fügt den Plan zu den Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 hinzu.
Für die Planung mit der Aufgabe zum „Ausgleichen der elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” und der Planung mit der Aufgabe zum „Sichern einer für eine Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendigen elektrischen Energie” wird der Planung mit der Aufgabe zum „Sichern einer für eine Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendigen elektrischen Energie” eine höhere Priorität eingeräumt, um eine Unannehmlichkeit für den Anwender des Elektromotorfahrzeugs 5 zu vermeiden. Es wird darauf hingewiesen, dass das EMS 2, welches nicht notwendigerweise zum ständigen Platzieren einer höheren Priorität für ein „Sichern einer für eine Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendigen elektrischen Energie” entworfen ist, derart ausgebildet ist, dass der Anwender die Vorgangsreihenfolge bestimmen kann. Wie in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben ist das Planen mit der Aufgabe zum „Sichern einer für eine Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendigen elektrischen Energie” entworfen, um entsprechend dem Planen mit der Aufgabe zum „Ausgleichen der elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” korrigiert zu werden, aber alternativ kann ein solches Planen entworfen werden, um eine Abstimmung zwischen den Aufgaben bereitzustellen.
Das Nachfolgende beschreibt den Betrieb der Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25, während der Anwender in dem Elektromotorfahrzeug 5 ausfährt. 9 ist eine Ansicht, welche nebeneinander ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen einer elektrischen Energieverwendung bei dem Verbraucher 1, ein Beispiel des Verwendungsplans des Elektromotorfahrzeugs 5 und ein Beispiel des Batterielade-und-Entladeplans, während der Anwender in dem Elektromotorfahrzeug 5 ausfährt, zeigt.
9(a) zeigt ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen einer elektrischen Energieverwendung bei dem Verbraucher 1, dargestellt durch die Energieverwendung-Vorhersageinformationen S1 für den Verbraucher 1. 9(b) zeigt ein Beispiel des Verwendungsplans des Elektromotorfahrzeugs 5, dargestellt durch die anfänglichen Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5. 9(c) zeigt ein Beispiel des Verwendungsplans des Elektromotorfahrzeugs 5, dargestellt durch die letzten Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5. 9(d) zeigt ein Beispiel des Batterielade-und-Entladeplans, dargestellt durch die letzten Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6. 9(d) gibt die Zeitperiode, über welche eine Elektrizität von dem Elektromotorfahrzeug 5 an den Verbraucher 1 abgegeben werden sollte, zusammen mit der Zeitperiode, über welche das Elektromotorfahrzeug 5 aufgeladen werden sollte, an. 9(a) gehört zu 8(a) und 9(b) gehört zu 8(b).
In den 9(a) bis 9(d) gibt die Querachse die Tageszeit (in Stunden) an. In 9(a) gibt die Hochachse oberhalb einer alternierend lang und kurz gestrichelten Linie, welche relativ zu der Querachse waagerecht ist, den elektrischen Energieverbrauch (kW) an und die Hochachse unterhalb der alternierend lang und kurz gestrichelten Linie gibt die elektrische Energieerzeugung (kW) an. In 9(d) gibt die Hochachse oberhalb einer alternierend lang und kurz gestrichelten Linie, welche relativ zu der Querachse waagerecht ist, eine elektrische Energieladung an und die Hochachse unterhalb der alternierend lang und kurz gestrichelten Linie gibt eine elektrische Energieentladung an.
Es soll angenommen werden, dass die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 bereits die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 zum Erzielen von zwei Aufgaben zum „Ausgleichen einer elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” und „Sichern einer für eine Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendigen elektrischen Energie” vor der Abfahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 erzeugt hat.
Während einem Ausfahren in dem Elektromotorfahrzeug 5 betreibt der Anwender die auf dem tragbaren Endgerät 6 installierte Software. Somit empfängt der Fahrzeugzustandsempfänger 24 von dem tragbaren Endgerät 6 des Anwenders die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5, umfassend die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6. Die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 erkennt auf der Basis der Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6, empfangen durch den Fahrzeugzustandsempfänger 24, eine an den Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5, welche anfänglich geplant wurden, vorgenommene Überarbeitung. Beispielsweise gibt der letzte Verwendungsplan des Elektromotorfahrzeugs 5, gezeigt in 9(c), an, dass die Rückkehr des Elektromotorfahrzeugs 5 im Vergleich zu dem anfänglichen Verwendungsplan des Elektromotorfahrzeugs 5, gezeigt in 9(b), sich verzögern wird.
Die Verzögerungszeitperiode der Rückkehr des Elektromotorfahrzeugs 5 kann von einer Abweichung zwischen der Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6 und der Positionsinformation des Verbrauchers 1 und aus der Reduktionsrate der Abweichung abgeschätzt werden. Das heißt, die Rückkehrzeit des Elektromotorfahrzeugs 5 kann aus der Abweichung zwischen der Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6 und der Positionsinformation des Verbrauchers 1 und aus der Reduktionsrate der Abweichung abgeschätzt werden.
Die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 erzeugt erneut den Lade und Entladeplan für die Batterie (nachfolgend ebenfalls als „Batterielade-und-Entladeplan” bezeichnet), dargestellt durch die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6, durch die Verwendung der Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5, welche überarbeitet wurden. Zu diesem Zeitpunkt verzögert die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 die geplante Entladestartzeit für beispielsweise 1 Stunde in Übereinstimmung mit der erwarteten Verzögerung in der Rückkehr. Somit wird, wie in 9(d) gezeigt, der anfängliche Batterielade-und-Entladeplan, gezeigt durch eine alternierend lang und zweimal kurz gestrichelte gekrümmte Linie, wie durch eine durchgezogene gekrümmte Linie angegeben korrigiert.
Folglich sollte Elektrizität von dem Elektromotorfahrzeug 5 an den Verbraucher 1 während der Zeitperiode von 3 Stunden bis 6 Stunden und der Zeitperiode von 19 Stunden bis 24 Stunden als ein Ergebnis einer Verkürzung der Zeitperiode zwischen 18 Stunden und 24 Stunden, gezeigt in 8(c), wie oben beschrieben, um 1 Stunde abgegeben werden. Wie in dem Fall aus 8(c) sollte das Elektromotorfahrzeug 5 während der Zeitperiode von 9 Stunden bis 15 Stunden aufgeladen werden.
Der durch die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 dargestellte Batterielade-und-Entladeplan wird erneut durch die Verwendung der Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs, welche wie oben beschrieben überarbeitet sind, derart erzeugt, dass der Batterielade-und-Entladeplan in Übereinstimmung mit dem Zustand einer Verwendung des Elektromotorfahrzeugs 5 korrigiert werden kann. Folglich kann die elektrische Energienachfrage ausgeglichen werden und die Versorgung von und Nachfrage nach elektrischer Energie kann in einer angemessener Art ausgeglichen werden.
Die Beschreibung wurde für den Fall, bei welchem die Rückkehr des Elektromotorfahrzeugs 5 im Vergleich mit dem anfänglichen Verwendungsplan des Elektromotorfahrzeugs 5 verzögert ist, entsprechend der vorliegenden Ausführungsform gegeben, welche nicht hierauf beschränkt ist. Beispielsweise, falls die Rückkehr des Elektromotorfahrzeugs 5 im Vergleich zu dem anfänglichen Verwendungsplanes Elektromotorfahrzeugs 5 nach vorne verschoben wird, werden die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 erneut wie in der vorliegenden Ausführungsform erzeugt, was denselben Effekt erzeugt. Das Verfahren zum Erzeugen der Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 ist in diesem Fall identisch zu dem Fall, bei welchem das Elektromotorfahrzeug 5 mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 verbunden ist, und eine Beschreibung davon wird ausgelassen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, wird die Rückkehrzeit einfach auf der Basis der Abweichung zwischen der Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6 und der Positionsinformation des Verbrauchers und der Reduktionsrate der Abweichung abgeschätzt, mit anderen Worten auf der Basis der Positionsbeziehung zwischen dem Elektromotorfahrzeug 5 und dem Verbraucher 1 auf einer geraden Linie. Alternativ kann die Rückkehrzeit beispielsweise durch ein Reflektieren der Reiserouteninformationen über die Verwendung der verbleibenden Reisestrecke und der Reduktionsrate der verbleibenden Reisestrecke anstelle der Positionsbeziehung zwischen dem Elektromotorfahrzeug 5 und dem Verbraucher 1 auf einer geraden Linie abgeschätzt werden. Falls das der Fall ist, kann die genauere Rückkehrzeit unter Berücksichtigung von beispielsweise einem Verkehrsstau basierend auf den beispielsweise durch das Fahrzeuginformation- und Kommunikationssystem (abgekürzt VICS – Vehicle Information and Communication System) eingetragene Handelsmarke)) bereitgestellten Informationen erhalten werden.
Der Fahrzeugzustandsempfänger 24 empfängt in manchen Fällen die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5, welche von dem tragbaren Endgerät 6 des Anwenders übertragen werden, obwohl das Elektromotorfahrzeug 5 mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 verbunden ist. In einem solchen Fall gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Anwender mit anderen Transportmitteln als dem Elektromotorfahrzeug 5, welches bei dem Verbraucher 1 zurückgelassen ist, ausgefahren ist und die auf dem tragbaren Endgerät 6 installierte Software mit einem Fehler weiter betrieben wird. In diesem Fall wird die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 wie in dem Fall betrieben, bei welchem das Elektromotorfahrzeug 5 mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 verbunden ist, wie oben beschrieben.
In manchen Fällen werden, während in dem Elektromotorfahrzeug 5 ausgefahren wird, Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5, welche von dem tragbaren Endgerät 6 des Anwenders übertragen werden, nicht durch den Fahrzeugzustandsempfänger 24 empfangen oder die Positionsinformation wird nicht aktualisiert, selbst wenn die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5, übertragen von dem tragbaren Endgerät 6 des Anwenders, empfangen werden. In diesen Fällen gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Anwender, welcher in dem Elektromotorfahrzeug 5 ausgefahren ist, vergessen hat den Betrieb der auf dem tragbaren Endgerät 6 installierten Software zu starten oder der Anwender das tragbare Endgerät 6 bei dem Verbraucher 1 zurückgelassen hat. In diesen Fällen behält die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 den Plan bei, welcher vor der Abfahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 erzeugt wurde. In jedem Fall kehrt die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 des EMS 2 zu dem Betrieb zurück, welcher auf den vorherigen Batterielade-und-Entladeplan-Informationen 6 basiert ist.
Die EMS-seitige Kommunikationseinheit 26 kommuniziert mit der bei dem Verbraucher 1 installierten Lade- und Entladevorrichtung 3. Wenn das Elektromotorfahrzeug 5 mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 verbunden ist, erfasst die EMS-seitige Kommunikationseinheit 26 Batterierestmengeninformationen S5 von der Batteriemanagementvorrichtung 53 des Elektromotorfahrzeugs 5. Auf der Basis der Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6, geplant durch die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25, überträgt die EMS-seitige Kommunikationseinheit 26 den Befehl über ein Laden und Entladen an die Lade- und Entladevorrichtung 3, um dadurch elektrische Energie an die Batterie 52 des Elektromotorfahrzeugs 5 zu liefern oder davon elektrische Energie anzufordern. Während einem Laden und Entladen der Batterie 52 erhält die EMS-seitige Kommunikationseinheit 26 kontinuierlich die Batterierestmengeninformationen S5 von der Batteriemanagementvorrichtung 52, um die Batteriezustände zu überwachen.
Wie oben beschrieben, werden die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5, welche zur Erzeugung des Batterielade-und-Entladeplans verwendet werden, von der Endgeräte-seitigen Kommunikationseinheit 62 des tragbaren Endgeräts 6 an das EMS 2 übertragen. Die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6, welche die Position des Elektromotorfahrzeugs 5 angibt und in den Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 umfasst ist, wird durch die Positionserfassungseinheit 61 des tragbaren Endgeräts 6 erfasst. Dies beseitigt die Notwendigkeit zum Versehen eines jeden der Elektromotorfahrzeuge 5 mit einer fest zugeordneten Kommunikationsendgerätevorrichtung zum Erfassen der Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6, welche die Position des Elektromotorfahrzeugs 5 angibt, und zum Übertragen der die Positionsinformation S7 umfassenden Fahrzeugzustandsinformationen 54 des Elektromotorfahrzeugs 5. Dies erlaubt das Management des das Elektromotorfahrzeug 5 umfassenden elektrischen Energienetzwerks, während die anfänglichen Einführungskosten und die Kommunikationskosten für Anwender der Elektromotorfahrzeuge 5 niedrig gehalten werden.
Insbesondere verwendet das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das den Positionsdetektor 61 umfassende tragbare Endgerät 6 anstelle der Elektromotorfahrzeug-Managementsonde, welches das Element für eine bestimmte Anwendung im Fahrzeug ist, um dadurch an das EMS 2 die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6, welche äquivalent zu der Positionsinformation des Elektromotorfahrzeugs 5 ist, zu übertragen. Dies erlaubt es der Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 des EMS 2 wie zuvor den durch die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 des Elektromotorfahrzeugs 5 dargestellten Batterielade-und-Entladeplan zu erzeugen und zu korrigieren. Darüber hinaus können die anfänglichen Einführungskosten für die Anwender der Elektromotorfahrzeuge 5 niedrig gehalten werden, was die Verbreitung des EMS 2, welches mit dem Betrieb der Elektromotorfahrzeuge 5 verknüpft ist, beschleunigt.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde die Beschreibung gegeben unter der Annahme, dass das Elektromotorfahrzeug 5 und die Lade- und Entladevorrichtung 3 zum Entladen von elektrischer Energie von der Batterie 52 geeignet sind, um die elektrische Energienachfrage von dem Verbraucher 1 auszugleichen. Allerdings sind das Elektromotorfahrzeug 5 und die Lade- und Entladevorrichtung 3 nicht notwendigerweise für ein Entladen bereit. Beispielsweise sind diese nur zum Aufladen bereit, um für die nächste Fahrt benötigte elektrische Energie zu speichern.
Falls das der Fall ist, erlaubt die vorliegende Ausführungsform eine Erzeugung und eine Korrektur des durch die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 dargestellten Batterielade-und-Entladeplans durch die Verwendung der Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5. In diesem Fall führt für die zwei Aufgaben zum „Ausgleichen der elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” und „Sichern einer für eine Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendigen elektrischen Energie” die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 eine Steuerung mit einem Schwerpunkt auf der letzteren Aufgabe zum „Sichern einer für eine Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendigen elektrischen Energie” durch.
<Zweite Ausführungsform>
Die 10 und 11 sind Blockdiagramme, welche eine Konfiguration des Verbrauchers 1, des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5 und des tragbaren Endgeräts 6 in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die 10 und 11 sind miteinander an den Positionen einer Grenzlinie BL2 verbunden. Das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Konfiguration ähnlich zu dem des oben beschriebenen Elektromotorfahrzeug-Managementsystems 10 gemäß der ersten Ausführungsform auf. Somit geben dieselben Bezugszeichen dieselben Merkmale an und eine gemeinsam angelegte Beschreibung wird ausgelassen. In der nachfolgenden Beschreibung wird das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit dem Bezugszeichen „10A” bezeichnet.
Ein Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10A gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Verbraucher 1, das EMS 2, die Lade- und Entladevorrichtung 3, die Haushaltsgeräte 4, das Elektromotorfahrzeug 5 das tragbare Endgerät 6, die Kommunikationsleitung 20 und die Basisstationsvorrichtung 8 und die Servervorrichtung 9, welche in der oben beschriebenen 1 gezeigt sind.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst das EMS 2 eine Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27. Somit umfasst das EMS 2 die Elektrische-Energieverwendung-Vorhersageeinheit 21, die Verwendungsplan-Eingabeeinheit 22, die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23, den Fahrzeugzustandsempfänger 24, die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25, die EMS-seitige Kommunikationseinheit 26 und die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27. Die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 schätzt den Betrag einer durch eine Fahrt eines Elektromotorfahrzeugs 5 verbrauchten Energie auf der Basis der Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 und der Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 ab. Insbesondere erhält die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 den durch Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 dargestellten Energieverbrauch-Schätzwert durch arithmetische Operationen.
12 ist ein Flussdiagramm, welches einen Ablauf für eine Berechnungsverarbeitung eines Energieverbrauch-Schätzwerts in der Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 zeigt. Jeder Teil der Verarbeitung in dem in 12 gezeigten Flussdiagramm wird durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 ausgeführt. Wenn die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 mit den Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 von der EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23 versorgt wird und mit den Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 von dem Fahrzeugzustandsempfänger 24 versorgt wird, beginnt die Verarbeitung des in 12 gezeigten Flussdiagramms und begibt sich zu Schritt a1.
In Schritt a1 berechnet die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 die Beschleunigung des Elektromotorfahrzeugs basierend auf der Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6, umfasst in den Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5. Die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6, welche durch den Positionsdetektor 61 erfasst ist, umfasst den Breitengrad, den Längengrad und die Höhe des Messpunkts, die Erfassungszeit, die Geschwindigkeit und den Richtungswinkel. Eine Beschleunigung Acc des Elektromotorfahrzeugs kann entsprechend dem nachfolgend gezeigten Ausdruck (1) auf der Basis der Informationen über die Erfassungszeit und der zuletzt über das GPS erfassten Geschwindigkeit und der Informationen über die Erfassungszeit und der in dem vorhergehenden Zyklus durch das GPS gemessenen Geschwindigkeit erhalten werden. Gemäß dem Verfahren zum Messen einer Position über das GPS erstrecken sich die Datenerfassungsintervalle beispielsweise auf die Position außerhalb der Reichweite der von dem GPS-Satelliten 7 übertragenen Funkwellensignale. Somit kann der Beschleunigungssensor, welcher separat in dem tragbaren Endgerät vorgesehen ist, zum Ergänzen der Daten der Beschleunigung Acc des Elektromotorfahrzeugs 5 verwendet werden.
[Ausdruck 1]
In Schritt a2 berechnet die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27, wie bei dem Fall der Beschleunigung Acc, den Reisegradienten des Elektromotorfahrzeugs 5 auf der Basis der Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6, umfasst in den Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5. Ein Reisegradient θ des Elektromotorfahrzeugs 5 kann entsprechend dem nachfolgend gezeigten Ausdruck (2) auf der Basis der in der Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6 umfassten Informationen, auf der Erfassungszeit und der zuletzt durch das GPS erfassten Höhe und auf der Erfassungszeit und der in dem vorhergehenden Zyklus durch das GPS gemessenen Höhe erhalten werden.
Wie bei der Berechnung der Beschleunigung Acc des Elektromotorfahrzeugs erstrecken sich gemäß dem Verfahren zum Messen der Position durch das GPS die Datenerfassungsintervalle beispielsweise auf die Position außerhalb der Reichweite der von dem GPS-Satelliten 7 übertragenen Funkwellensignale. Somit kann der Neigungssensor, welcher separat in dem tragbaren Endgerät vorgesehen ist, verwendet werden, um die Daten des Reisegradienten θ des Elektromotorfahrzeugs 5 zu ergänzen.
[Ausdruck 2]
In Schritt a3 berechnet die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 die Brems- und Antriebskraft des Elektromotorfahrzeugs auf der Basis der Beschleunigung Acc des Elektromotorfahrzeugs, erhalten im Schritt a1, des Reisegradienten θ, erhalten im Schritt a2, und einer Geschwindigkeit Vel des Elektromotorfahrzeugs 5, umfasst in der Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6. Die Berechnung der Brems- und Antriebskraft des Elektromotorfahrzeugs wird mit Bezug zu dem in 13 gezeigten Flussdiagramm beschrieben.
13 ist ein Flussdiagramm, welches einen Ablauf zur Berechnungsverarbeitung der Brems- und Antriebskraft des Elektromotorfahrzeugs in der Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 zeigt. Jeder Teil der Verarbeitung in dem in 13 gezeigten Flussdiagramm wird durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 ausgeführt. Wenn die Verarbeitung in Schritt a2 des in 12 gezeigten Flussdiagramms endet, beginnt die Verarbeitung des in 13 gezeigten Flussdiagramms und begibt sich zu Schritt b1.
In Schritt b1 berechnet die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 einen Neigungswiderstand Rs des Elektromotorfahrzeugs 5. Der Neigungswiderstand Rs ist die Neigungsrichtung-Komponentenkraft, welche zu einem Zeitpunkt erzeugt wird, wenn das Elektromotorfahrzeug 5 eine Steigung erklimmt. Der Neigungswiderstand Rs kann entsprechend dem nachfolgend gezeigten Ausdruck (3) auf der Basis eines Gewichts m des Elektromotorfahrzeugs 5, einer Erdbeschleunigung g und des Reisegradienten θ des Elektromotorfahrzeugs 5 erhalten werden.
[Ausdruck 3]

Rs = m × g × sinθ (3)

In Schritt b2 berechnet die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 einen Rollwiderstand Rr. Der Rollwiderstand Rr ist primär die Widerstandskraft, welche zwischen einem Reifen und einer Straßenoberfläche erzeugt wird, und befindet sich bei einem Wert, welcher für einen jeden von Reifen aus unterschiedlichen Materialien, Strukturen und Abmessungen eindeutig ist. Der Rollwiderstand Rr kann entsprechend dem nachfolgend gezeigten Ausdruck (4) auf der Basis des Gewichts m des Elektromotorfahrzeugs 5, der Erdbeschleunigung g und eines Koeffizienten μr, welcher für das Elektromotorfahrzeug 5 eindeutig ist, erhalten werden. Der Rollwiderstand Rr, welcher der Widerstand ist, welcher nur zu einem Zeitpunkt erzeugt wird, wenn ein Reifen rotiert, wird nicht erzeugt, wenn die Geschwindigkeit Vel gleich 0 km/h ist. Das heißt, der Rollwiderstand Rr wird null (Rr = 0), falls die Geschwindigkeit Vel gleich 0 km/h ist.
[Ausdruck 4]

Rr = m × g × μr (in the case of Vel ≠ 0) (4)

In Schritt b3 berechnet die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 einen Luftwiderstand R1. Der Luftwiderstand R1 ist der Energieverlust, welcher durch Luft, wie beispielsweise eine Reibungskraft zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Luft, erzeugt wird, und die zu einem Zeitpunkt erzeugte Kraft, wenn die Fahrzeugkarosserie mit der Luft zusammenstößt. Der Luftwiderstand R1 befindet sich bei einem Wert proportional zu einer vorderen projizierten Fläche A der Fahrzeugkarosserie, einem Luftwiderstandskoeffizienten μa, dem Quadrat der Geschwindigkeit Vel und kann entsprechend dem nachfolgend gezeigten Ausdruck (5) erhalten werden.
[Ausdruck 5]

Rl = μa × A × Vel² (5)

In Schritt b4 berechnet die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 einen Beschleunigungswiderstand Ra. Der Beschleunigungswiderstand Ra ist die Trägheitskraft, welche zu einem Zeitpunkt erzeugt wird, wenn das Elektromotorfahrzeug 5 beschleunigt und abbremst. Der Beschleunigungswiderstand Ra befindet sich bei einem Wert proportional zu dem Gewicht m des Elektromotorfahrzeugs und der Beschleunigung Acc des Elektromotorfahrzeugs 5 und kann entsprechend dem nachfolgend gezeigten Ausdruck (6) erhalten werden.
[Ausdruck 6]

Ra = m × Acc (6)

In Schritt b5 berechnet die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 die Brems- und Antriebskraft des Elektromotorfahrzeugs. Der Neigungswiderstand Rs, erhalten im Schritt b1, der Rollwiderstand Rr, erhalten Schritt b2, der Luftwiderstand Rl, erhalten im Schritt b3, und der Beschleunigungswiderstand Ra, erhalten im Schritt b4, sind Widerstandskräfte, welche zusammen mit der Vorwärts-Rückwärts-Bewegung des Elektromotorfahrzeugs 5 erzeugt werden und gleich einer Brems- und Antriebskraft Ftrac des Elektromotorfahrzeugs 5 werden. Somit kann die Brems- und Antriebskraft Ftrac des Elektromotorfahrzeugs entsprechend dem nachfolgend gezeigten Ausdruck (7) erhalten werden.
[Ausdruck 7]

Ftrac = Rs + Rr + Rl + Ra (7)

Aus den in den obigen Ausdrücken (3) bis (7) umfassten Koeffizienten sind das Fahrzeuggewicht m des Elektromotorfahrzeugs 5, der Reifenkoeffizient μr, die vordere projizierte Fläche A der Fahrzeugkarosserie und der Luftwiderstandskoeffizienten μa die Werte, welche eindeutig vergeben werden können, falls die Fahrzeugspezifikationsdaten des Elektromotorfahrzeugs 5 bereitgestellt werden. Diese Werte werden durch die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23 erfasst und werden als die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 gespeichert. Die Erdbeschleunigung g ist ein fester Wert und wird als die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 gespeichert, um bei Berechnungen verwendet zu werden.
Die obigen Ausdrücke (3) bis (7), welche bei Berechnungen der Brems- und Antriebskraft des Elektromotorfahrzeugs im Schritt a3 in 12 verwendet werden, das heißt, Berechnungen in den Schritten b1 bis b5 in 13, sind Gleichungen, welche zum Erhalten der Vorwärts-Rückwärts-Bewegung eines Fahrzeugs verwendet werden und in der nachfolgenden Referenzarbeit beschrieben sind.
Referenzarbeit: Gesellschaft der Automobilingenieure (Japans Society of Automotive Engineer of Japan); ”Jidosha kogaku – kiso – [Automotive Engineering – basics –].” Abschnitt 2.2 in Kapitel. 2. erste Edition, Dezember 31, 2002.
Zurück mit Bezug zu 12, berechnet in Schritt a4 die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 das Drehmoment und die Drehfrequenz des Motors. Insbesondere berechnet die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 ein Antriebsdrehmoment Tmtr und eine Motordrehgeschwindigkeit Nmtr des Motors 51. Die oben beschriebene Brems- und Antriebskraft Ftrac des Elektromotorfahrzeugs ist die Kraft, welche auf der Lauffläche zwischen dem Antriebsrad (Reifen) des Elektromotorfahrzeugs 5 und der Straßenoberfläche erzeugt wird. Um in das Antriebsdrehmoment des Motors umgewandelt zu werden, wird die Brems- und Antriebskraft Ftrac des Elektromotorfahrzeugs in ein Abtriebswellendrehmoment Trac durch die Verwendung eines Radius r des Reifens umgewandelt und durch ein Übersetzungsverhältnis G zwischen der Antriebswelle und dem Motor geteilt. Das heißt das Antriebsdrehmoment Tmtr des Motors 51 kann entsprechend dem nachfolgend gezeigten Ausdruck (8) erhalten werden.
[Ausdruck 8]

Tmtr = Ttrac ÷ G = Ftrac × r ÷ G (8)

Um die Drehgeschwindigkeit des Motors 51 zu erhalten wird eine Radgeschwindigkeit W aus der Geschwindigkeit Vel des Fahrzeugs erhalten und das Übersetzungsverhältnis G zwischen der Antriebswelle und dem Motor wird hinzugefügt. Das heißt, die Drehgeschwindigkeit Nmtr des Motors 51 kann entsprechend dem nachfolgend gezeigten Ausdruck (9) erhalten werden.
[Ausdruck 9]

Nmtr = W × G = ( Vel / 2πr) × G (9)

Es wird darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Ausdrücke (8) und (9) Gültigkeit behalten, falls ein Gang zwischen der Antriebswelle und dem Motor sitzt. Falls der Motor 51 direkt mit dem Reifen verbunden ist, befindet sich das Übersetzungsverhältnis G bei „1”. Das Übersetzungsverhältnis G kann durch eine Steuerung in einer anderen Konfiguration variiert werden. Falls dies der Fall ist, muss der Wert des Übersetzungsverhältnisses G, welches für arithmetische Operationen verwendet wird, durch eine Steuerung überarbeitet werden. Der Radius r des Reifens und das Übersetzungsverhältnis G, welches Werte sind, welche in Abhängigkeit von den Spezifikationen des Elektromotorfahrzeugs 5 eindeutig vergeben werden, werden durch die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23 erfasst und als die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 gespeichert um bei den arithmetischen Operationen verwendet zu werden.
In Schritt a5 berechnet die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 die Eingabe und Ausgabeenergie der Batterie 52. Insbesondere erhält die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 eine Energie E, welche in die Batterie 52 eingegeben wird und davon abgegeben wird. Die Energie E kann entsprechend dem nachfolgend gezeigten Ausdruck (10) erhalten werden.
[Ausdruck 10]

E = (Tmtr × Nmtr) × η_mtr × η_inv (10)
In dem obigen Ausdruck (10) η_mtr bezeichnet die Effizienz des Motors 51 und η_inv bezeichnet die Effizienz des zwischen dem Motor 51 und der Batterie 52 verbundenen Inverter. Sowohl die Effizienz η_mtr des Motors 51 und die Effizienz η_inv des Innwertes sind Variablen, welche durch das Motorantriebsdrehmoment Tmtr, die Motordrehgeschwindigkeit Nmtr und die Richtung einer Eingabe und einer Ausgabe von Energie beeinflusst werden. Die Effizienz η_mtr des Motors 51 und die Effizienz klein η_inv des Inverters, welches die Werte sind, welche in Abhängigkeit von den Spezifikationen des Elektromotorfahrzeugs 5 eindeutig vergeben werden, werden durch die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23 erfasst und als die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 gespeichert, um bei arithmetischen Operationen verwendet zu werden.

In Schritt a6 berechnet die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 den Energieverbrauch-Schätzwert. Insbesondere erhält die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8, welche den Schätzwert eines durch ein Fahren des Elektromotorfahrzeugs 5 verbrauchten Energiewerts darstellen. Der Energieverbrauch-Schätzwert ist die Gesamtsumme der von dem Beginn einer Messung bis zur aktuellen Zeit entsprechend dem obigen Ausdruck (10) erhaltenen Energie E und kann entsprechend dem nachfolgend gezeigten Ausdruck (11) erhalten werden.
[Ausdruck 11]
Wie oben beschrieben erhält die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 aus den Fahrzeugzustandsinformationen S4 und den Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 des Elektromotorfahrzeugs 5.
Die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 berechnet entsprechend der vorliegenden Ausführungsform nur den Betrag einer Energie, welche direkt durch die Vorwärts-Rückwärts-Bewegung, oder gleichbedeutend das Fahren, des Elektromotorfahrzeugs 5 verbraucht wird, was einen großen Teil des elektrischen Energieverbrauchs der Batterie 52 bildet, und stellt den sich ergebenden Wert als den durch die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 dargestellten Energieverbrauch-Schätzwert ein. Alternativ kann der elektrische Energieverbrauch der Hilfseinrichtungen, welche nicht das Fahren betreffen, berücksichtigt werden, um die Genauigkeit einer Abschätzung des Energieverbrauch-Schätzwerts des Elektromotorfahrzeugs 5 zu verbessern.
Der elektrische Energieverbrauch der Klimaanlage und des AV-Geräts, angebracht an dem Elektromotorfahrzeug 5, beispielsweise ist grundsätzlich als konstant angenommen und somit wird der Betrag des elektrischen Energieverbrauchs, welcher proportional zu der Betriebszeit ist, bevorzugt zu dem Energieverbrauch-Schätzwert hinzugefügt. Der elektrische Energieverbrauch des Scheibenwischer, der Beleuchtung und Ähnlichem des Elektromotorfahrzeugs 5 wird als durch die Umgebungen beeinflusst angenommen, wie beispielsweise das regnerische Wetter oder die Nachtzeit, und somit wird der Betrag eines elektrischen Energieverbrauchs, welcher proportional zu der Betriebszeit ist, bevorzugt zu dem Energieverbrauch-Schätzwert unter Berücksichtigung der Umgebungszustände hinzugefügt.
Bei einem Erzeugen der Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 zum Erzielen von zwei Aufgaben zum „Ausgleichen einer elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” und „Sichern einer für eine Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendige elektrische Energie” in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform führt die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ein Planen durch die zusätzliche Verwendung der Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 aus. Das Nachfolgende beschreibt den Betrieb der Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25, reflektierend die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8.
14 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen einer elektrischen Energieverwendung bei dem Verbraucher 1, ein Beispiel des Verwendungsplans des Elektromotorfahrzeugs 5, ein Beispiel von Schätzergebnissen von Änderungen in der Batterierestmenge und ein Beispiel des Batterielade-und-Entladeplans vor einer Überarbeitung, während der Anwender in dem Elektromotorfahrzeug 5 ausfährt, zeigt.
14(a) zeigt ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen über eine elektrische Energieverwendung bei dem Verbraucher 1, dargestellt durch die elektrische Energieverbrauch-Vorhersageinformationen S1 für den Verbraucher 1. 14(b) zeigt ein Beispiel des Verwendungsplans des Elektromotorfahrzeugs 5, dargestellt durch die Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5. 14(c) zeigt ein Beispiel von Schätzergebnissen von Änderungen in der Batterierestmenge.
14(d) zeigt ein Beispiel des Batterielade-und-Entladeplans, dargestellt durch die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 vor einer Überarbeitung. 14(d) gibt die Zeitperiode, über welche Elektrizität von dem Elektromotorfahrzeug 5 an den Verbraucher 1 abgegeben werden soll, zusammen mit der Zeitperiode, über welche das Elektromotorfahrzeug 5 aufgeladen werden soll, an. 14(a) gehört zu 8(a), 14(b) gehört zu 8(b) und 14(d) gehört zu 8(c).
In den 14(a) bis 14(d) gibt die Querachse die Tageszeit (Stunden) an. In 14(a) gibt die Hochachse oberhalb einer alternierend lang und kurz gestrichelten Linie, welche relativ zu der Querachse waagerecht ist, den elektrischen Energieverbrauch (kW) an und die Hochachse unterhalb der alternierend lang und kurz gestrichelten Linie gibt die elektrische Energieerzeugung (kW) an. In 14(c) gibt die Hochachse den Elektrische-Zelle-Restbetrag (%) an, welches die Batterierestmenge ist. In 14(d) gibt die Hochachse oberhalb einer alternierend lang und kurz gestrichelten Linie, welche relativ zu der Querachse waagerecht ist, eine elektrische Energieladung an und die Hochachse unterhalb der alternierend lang und kurz gestrichelten Linie gibt eine elektrische Energieentladung an.
14 zeigt den Betrieb der Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25, während in dem Elektromotorfahrzeug 5 ausgefahren wird. Es wird angenommen, dass die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25, wie in der ersten Ausführungsform, die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 zum Erzielen von zwei Aufgaben zum „Ausgleichen einer elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” und „Sichern einer für ein Fahren des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendigen elektrischen Energie” vor der Abfahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 bereits erzeugt hat.
Wie in der ersten Ausführungsform betreibt entsprechend der vorliegenden Ausführungsform der Anwender die auf dem tragbaren Endgerät 6 installierte Software, während in dem Elektromotorfahrzeug 5 ausgefahren wird. Somit empfängt der Fahrzeugzustandsempfänger 24 von dem tragbaren Endgerät 6 des Anwenders die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5, umfassend die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6. Durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 berechnet das EMS 2 als den durch die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 dargestellten Energieverbrauch-Schätzwert den Betrag der elektrischen Energie, welcher abgeschätzt ist, um durch das Elektromotorfahrzeug 5, welches aktuell auf der Straße ist, verbraucht zu werden, auf der Basis der Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6, umfasst in den Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5.
Das Nachfolgende beschreibt den Betrieb der Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25, während das Elektromotorfahrzeug 5 mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 verbunden ist. Wie in der ersten Ausführungsform erzeugt die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 zum Erzielen von zwei Aufgaben zum „Ausgleichen einer elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” und „Sichern einer für ein Fahren des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendigen elektrischen Energie”.
Bei einem Erzeugen eines Plans mit der Aufgabe zum „Ausgleichen einer elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” extrahiert die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die elektrische Energieverbrauch-Vorhersageinformationen S1 für den Verbraucher 1, die Zeitperiode, über welche sich der elektrische Energieverbrauch erhöht, und die Zeitperiode, über welche sich die elektrische Energieerzeugung bei dem Verbraucher 1 erhöht, wie in der ersten Ausführungsform. Auf der Basis der extrahierten Zeitperioden und der Zeitperioden, über welche das Elektromotorfahrzeug 5 mit dem EMS 2 entsprechend den Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 verbunden ist, extrahiert die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 die Zeitperiode, über welche Elektrizität von dem Elektromotorfahrzeug 5 an den Verbraucher 1 abgegeben werden soll, und die Zeitperiode, über welche das Laden ausgeführt werden soll.
Die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform führt die Verarbeitung zum Vorhersagen von Änderungen in der Batterierestmenge im Tagesverlauf neben der Verarbeitung aus, welche identisch zu der durch die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 entsprechend der ersten Ausführungsform ausgeführten Verarbeitung ist, aus. Insbesondere sagt die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 Änderungen in der Batterierestmenge im Tagesverlauf voraus, umfassend die Zeitperiode nach dem Rückkehrern, auf der Basis der Batterierestmengeninformation S5. Elektromotorfahrzeugs 5, welche von der Lade- und Entladevorrichtung 3 erfasst sind, und auf dem Betrag des elektrischen Energieverbrauchs, umfasst in den Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5.
In dem in 14(b) gezeigten Beispiel ist das Elektromotorfahrzeug 5 nicht mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 verbunden, das heißt, der Anwender geht in dem Elektromotorfahrzeug 5 während einer 1. Abwesenheitszeitperiode T1 von 6 Stunden bis 8 Stunden und einer 2. Abwesenheitszeitperiode T2 von 16 Stunden bis 18 Stunden aus. Die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 schätzt auf der Basis der Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 die Batterierestmenge, was die Restmenge der Batterie 52 des Elektromotorfahrzeugs 5 an dem Endpunkt der 1. Abwesenheitszeitperiode T1 und dem Endpunkt der 2. Abwesenheitszeitperiode T2 ist, mit anderen Worten zu der Rückkehrzeit, ab.
Danach erhält die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 auf der Basis der zuvor extrahierten Zeitperiode, über welche Elektrizität von dem Elektromotorfahrzeug 5 an den Verbraucher 1 abgegeben werden soll, und der zuvor extrahierten Zeitperiode, über welche das Laden ausgeführt werden soll. Die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 umfassen die Werte einer elektrischen Energieladung und einer elektrischen Energieentladung.
Wie in der ersten Ausführungsform befinden sich die elektrische Energieladung und die elektrische Energieentladung, umfasst in den Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6, bei den Werten, welche durch Unterwerfen der Werte des „Betrags eines elektrischen Energieverbrauchs und einer elektrischen Energieerzeugung, welche der Verbraucher 1 reduzieren möchte,”, berechnet aus den elektrische Energieverbrauch-Vorhersageinformationen S1 für den Verbraucher 1, den Beschränkungen der Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 erhalten werden. Insbesondere sind diese Werte den Beschränkungen unterworfen, umfassend der Fähigkeit der Batterie 52 in den Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3, den Batterierestmengeninformation S5 und der Umwandlungsfähigkeit des elektrischen Energiekonverters, umfasst in der Lade- und Entladevorrichtung 3. Die Fähigkeit der Batterie 52 ist gegeben durch die Gesamtkapazität, den verfügbaren Kapazitätsbereich und der Strombeschränkung der Batterie 52.
Wie in der ersten Ausführungsform korrigiert die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 bei einem Erzeugen eines Plans mit der Aufgabe zum „Sichern einer für ein Fahren des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendigen elektrischen Energie” die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6. Insbesondere korrigiert die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 auf der Basis der Abfahrtszeit des Elektromotorfahrzeugs 5 und des Betrags an elektrischer Energie, verbraucht durch Fahren gemäß den Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5, die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6, welche mit der Aufgabe zum „Ausgleichen der elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” geplant und erzeugt wurden, derart, dass der Betrag an für das Fahren notwendige elektrische Energie in der Batterie 52 vor der Abfahrtszeit des Elektromotorfahrzeugs 5 gesichert sein wird.
Für die Korrektur der Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 wird, falls der Betrag einer für das Fahren notwendigen elektrischen Energie in der Batterie 52 nicht vor der Abfahrtszeit des Elektromotorfahrzeugs 5 gesichert werden kann, gemäß einer Überarbeitung, welche nur an dem Betrag eines Ladens und eines Entladen, welches in erster Linie zum „Ausgleichen der elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” geplant wurde, vorgenommen ist, ein neuer Plan zum Aufladen erzeugt und zu den Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 hinzugefügt.
Das Nachfolgende beschreibt den Betrieb der Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25, während einem Ausfahren in dem Elektromotorfahrzeug 5. 15 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen einer elektrischen Energieverwendung bei dem Verbraucher 1, ein Beispiel des Verwendungsplans des Elektromotorfahrzeugs 5, ein Beispiel von Schätzergebnissen von Änderungen in der Batterierestmenge und ein Beispiel des Batterielade-und-Entladeplans nach einer Überarbeitung, während der Anwender in dem Elektromotorfahrzeug 5 ausfährt, zeigt.
15(a) zeigt ein Beispiel von Ergebnissen von Vorhersagen einer elektrischen Energieverwendung bei dem Verbraucher 1, dargestellt durch die elektrische Energieverbrauch-Vorhersageinformationen S1 für den Verbraucher 1. 15(b) zeigt ein Beispiel des Verwendungsplans des Elektromotorfahrzeugs 5, dargestellt durch die Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5. 15(c), zeigt ein Beispiel von Schätzergebnissen von Änderungen in der Batterierestmenge. 15(d) zeigt ein Beispiel des Batterielade-und-Entladeplans, dargestellt durch die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 nach einer Überarbeitung. 15(d) gibt die Zeitperiode, über welche Elektrizität von dem Elektromotorfahrzeug 5 an den Verbraucher 1 abgegeben werden sollen, zusammen mit der Zeitperiode, über welche das Elektromotorfahrzeug 5 aufgeladen werden soll, an. 15(a) gehört zu 8(a) und 15(b) gehört zu 8(b).
In den 15(a) bis 15(d) gibt die Querachse die Tageszeit (Stunden) an. In 15(a) gibt die Hochachse oberhalb einer alternierend lang und kurz gestrichelten Linie, welche relativ zu der Querachse waagerecht ist, den elektrischen Energieverbrauch (kW) an und die Hochachse unterhalb der alternierend lang und kurz gestrichelten Linie gibt die elektrische Energieerzeugung (kW) an. In 15(c) gibt die Hochachse die Elektrische-Zelle-Restmenge (%) an, welche die Batterierestmenge ist. In 15(d) gibt die Hochachse oberhalb einer alternierend lang und kurz gestrichelten Linie, welche relativ zu der Hochachse waagerecht ist, eine elektrische Energieladung an und die Hochachse unterhalb der alternierend lang und kurz gestrichelten Linie gibt eine elektrische Energieentladung an
Es wird angenommen, dass die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 zum Erzielen von zwei Aufgaben zum „Ausgleichen einer elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1” und „Sichern einer für einen Fahren des Elektromotorfahrzeugs 5 notwendigen elektrischen Energie” vor der Abfahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 bereits erzeugt hat.
Wenn der Energieverbrauch-Schätzwert, welcher durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 abgeschätzt ist und durch die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 dargestellt ist, wesentlich von dem Betrag eines elektrischen Energieverbrauchs, umfasst in den Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5, abweicht, reflektiert die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 den Energieverbrauch-Schätzwert an den Änderungen im Tagesverlauf in der Batterierestmenge, welche vorher vorhergesagt wurde, und überarbeitet die Änderungen im Tagesverlauf in der Batterierestmenge.
In 15(c) werden als ein Beispiel die Änderungen im Tagesverlauf in der Batterierestmenge, welche vorher vorhergesagt wurden, durch die durchgezogene Linie, welcher das Bezugszeichen „11” gegeben ist, angegeben und die Änderungen im Tagesverlauf in der Batterierestmenge nach einer Überarbeitung werden durch die alternierend lang und zweimal kurz gestrichelte Linie, welcher das Bezugszeichen „12” gegeben ist, angegeben. Beispielsweise wird angenommen, dass die Änderungen im Tagesverlauf in der Batterierestmenge, welche vorher vorhergesagt wurden, durch die durchgezogene Linie, welcher das Bezugszeichen „11” in 15(c) gegeben ist, sind. In dieser Situation führt eine abgeschätzte Erhöhung in dem Energieverbrauch durch die Fahrt des Elektromotorfahrzeugs 5 während der zweiten Abwesenheitszeitperiode T2 zu Vorhersagen, dass die Batterierestmenge zur Rückkehrzeit, was der Endpunkt der zweiten Abwesenheitszeitperiode T2 ist, wesentlich kleiner als der anfänglich vorhergesagte Wert werden wird. Folglich fällt der abgeschätzte Wert der Batterierestmenge ab, wie durch die alternierend lang und zweimal kurz gestrichelte Linie, welcher das Bezugszeichen „12” gegeben ist, gezeigt.
Dann erzeugt die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 auf der Basis der überarbeiteten Änderungen im Tagesverlauf in der Batterierestmenge erneut. Falls der Betrag eines Energieverbrauchs während dem tatsächlichen Fahren abgeschätzt wird, um größer als der Betrag eines Energieverbrauchs während eines Fahrens, welcher vorher in den Verwendungsplan-Informationen S2 des Elektromotorfahrzeugs 5 geplant wurde, aufgrund von beispielsweise einer von dem Anwender genommenen falschen Route oder Verkehrsbedingungen, zu werden, werden die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 vor der Rückkehr des Elektromotorfahrzeugs 5 derart überarbeitet, dass beispielsweise die elektrische Energieentladung nach der Rückkehr geringer eingestellt wird, wie in 15(d) gezeigt. Dies ermöglicht dem EMS 2 in einer frühen Phase zu entscheiden, dass die elektrische Energieentladung nach der Rückkehr des Elektromotorfahrzeugs 5 den vorherigen Plan nicht erfüllen wird, und somit kann das EMS 2 die elektrische Energieverwendung in den anderen Haushaltsgeräten 4 in einer frühen Phase reduzieren.
Zusammen damit ist die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ebenso zum Überarbeiten der Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 in Reaktion auf eine Überarbeitung, welche zu dem Rückkehrzeitpunkt durch die Verwendung der Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6 vorgenommen wurde, geeignet.
Wie oben beschrieben erhält in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10A entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 den Energieverbrauch-Schätzwert, dargestellt durch die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8, durch arithmetische Operationen auf der Basis der Fahrzeugzustandsinformationen S4 und der Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 des Elektromotorfahrzeugs 5 und die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 erhält die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 durch arithmetische Operationen durch die Verwendung der von der Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 erfassten Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8. Somit kann, selbst wenn die anfänglich vorhergesagte Batterierestmenge zu der Rückkehrzeit des Elektromotorfahrzeugs 5 sich ändert, während das Elektromotorfahrzeug 5 auf der Straße ist, eine Überarbeitung an dem durch die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 des Elektromotorfahrzeugs 5 dargestellten Batterielade-und-Entladeplan unverzüglich ausgeführt werden. Folglich kann entsprechend der vorliegenden Ausführungsform eine Überarbeitung vorab an dem Plan des Betrags einer elektrischen Energieladung und Entladung vorgenommen werden, was zu der Verfeinerung der Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 führt.
<Dritte Ausführungsform>
Die 16 und 17 sind Blockdiagramme, welche eine Konfiguration des Verbrauchers 1, des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5 und des tragbaren Endgeräts 6 in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die 16 und 17 sind miteinander an der Position einer Grenzlinie BL3 verbunden. Das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem entsprechend der vorliegenden Ausführungsform weist die Konfiguration ähnlich zu dem oben beschriebenen des Elektromotorfahrzeugs-Managementsystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform auf. Somit geben dieselben Bezugszeichen dieselben Merkmale an und eine gemeinsam angelegte Beschreibung wird ausgelassen. In der nachfolgenden Beschreibung ist das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem entsprechend der vorliegenden Ausführungsform mit dem Bezugszeichen „10B” bezeichnet.
Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10B gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Verbraucher 1, das EMS 2, die Lade- und Entladevorrichtung 3, die Haushaltsgeräte 4, das Elektromotorfahrzeug 5, das tragbare Endgerät 6, die Kommunikationsleitung 20 und die Basisstationsvorrichtung 8 und die Servervorrichtung 9, welche in der oben beschriebenen 1 gezeigt sind.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform umfasst das tragbare Endgerät 6 eine Endgeräte-seitige Parameter-Erfassungseinheit 63 und eine Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 64. Somit umfasst das tragbare Endgerät 6 den Positionsdetektor 61, die Endgeräte-seitige Kommunikationseinheit 62, die Endgeräte-seitige Parameter-Erfassungseinheit 63 und die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 64. Die Endgeräte-seitige Parameter-Erfassungseinheit 63 und die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 64 stellen in dem tragbaren Endgerät 6 dieselben Funktionen wie die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23 und die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 des EMS 2 entsprechend der zweiten Ausführungsform bereit und erhalten den durch die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 dargestellten Energieverbrauch-Schätzwert durch arithmetische Operationen.
Die Endgeräte-seitige Kommunikationseinheit 62 überträgt als die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6, erfasst durch den Positionsdetektor 61, und die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8, welche den Energieverbrauch-Schätzwert darstellen, erhalten durch arithmetische Operationen, ausgeführt durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 64, an das EMS 2 durch die Kommunikationsleitung.
Die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 des EMS 2 berechnet die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 in Intervallen von mehreren Minuten bis mehreren Stunden erneut. Unter den vorliegenden Umständen werden die Neuberechnungen der Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 mit einer Periodizität unterhalb der oben beschriebenen Intervalle in vielen Fällen nicht durch die Steuerung der Haushaltsgeräte 4, welche Befehle von dem EMS 2 empfangen, nachverfolgt. Um die Nachverfolgungseigenschaften zu verbessern, benötigen das EMS 2 und die Haushaltsgeräte 4 jeweils einen Mikrocomputer mit einer höheren arithmetischen Operationsfähigkeit und einen Stellmotor mit einer höheren Steuerbarkeit. Darüber hinaus müssen die Hochgeschwindigkeit-Kommunikationsmittel für die Kommunikation zwischen dem EMS 2 und einem jeden der Haushaltsgeräte 4 gesichert werden. Folglich werden die Effekte einer Energieeinsparung, welche durch Ausgleichen einer elektrischen Energienachfrage von dem Verbraucher 1 erzielt wird, abgewogen gegenüber den anfänglichen Einführungskosten des EMS 2 und der auf das EMS 2 angepassten Haushaltsgeräte 4, leider reduziert.
Das Berechnungsintervall ist wünschenswert auf ungefähr 1 Sekunde eingestellt, um eine bestimmte Genauigkeit für Berechnungen der Beschleunigung des Elektromotorfahrzeugs 5 (Schritt a1 in 12) und Berechnungen des Reisegradienten des Elektromotorfahrzeugs 5 (Schritt a2 in 12) bei den arithmetischen Operationen des Energieverbrauch-Schätzwerts, welcher die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 des Elektromotorfahrzeugs 5 angibt, aufrecht zu erhalten. Der Grund dafür ist wie folgt. Wenn der Anwender des Elektromotorfahrzeugs anhält oder das Fahrzeug erneut beschleunigt, beispielsweise an einer Ampel, dauert die Beschleunigung und Abbremsung ungefähr 5 Sekunden bis ungefähr 20 Sekunden. Daher ist es notwendig das Berechnungsintervall auf ungefähr 1 Sekunde einzustellen, um den Energieverbrauch durch beschleunigen und abbremsen abzuschätzen.
Entsprechend der Konfiguration der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform erhält die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 des EMS 2 durch arithmetische Operationen den durch die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 des Elektromotorfahrzeugs 5 dargestellten Energieverbrauch-Schätzwert und daher muss das tragbare Endgerät 6 die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 an das EMS 2 in kurzen Intervallen übertragen, was für die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 notwendig ist, um die Genauigkeit von arithmetischen Operationen zum Erhalten des Energieverbrauch-Schätzwerts des Elektromotorfahrzeugs 5 sicherzustellen. Um die Übertragungsintervalle von dem tragbaren Endgerät 6 zu dem EMS 2 zu erweitern, muss das tragbare Endgerät 6 mehrere Bündel von erfassten Daten auf einmal kollektiv senden. Falls das der Fall ist, erhöht sich ein Bündel von übertragenen Daten proportional mit dem Übertragungsintervall.
Entsprechend der Konfiguration des Elektromotorfahrzeugs-Managementsystems 10B in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhält indessen die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 64 des tragbaren Endgeräts 6 durch arithmetische Operationen den durch die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 des Elektromotorfahrzeugs 5 dargestellten Energieverbrauch-Schätzwert. Dies erlaubt es der Endgeräte-seitigen Kommunikationseinheit 62 die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5, umfassend den Energieverbrauch-Schätzwert, welcher das Ergebnis der arithmetischen Operationen durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 bei durch die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 erforderlichen Intervallen ist, zu übertragen, ohne durch die arithmetischen Operationsintervalle in der Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 64 beeinflusst zu werden.
Somit kann die Endgeräte-seitige Kommunikationseinheit 62 des tragbaren Endgeräts 6 die Kommunikationsintervalle zwischen Übertragungen der Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 an den Fahrzeugzustandsempfänger 24 des EMS 2 erweitern. Darüber hinaus kann der Kommunikationsbetrag reduziert werden.
Das EMS 2 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Elektrische-Energieverwendung-Vorhersageeinheit 21, die Verwendungsplan-Eingabeeinheit 22, die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23, den Fahrzeugzustandsempfänger 24, die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 und die EMS-seitige Kommunikationseinheit 26.
Die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5, welche durch den Fahrzeugzustandsempfänger 24 empfangen werden, entsprechend der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6 und die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 des Elektromotorfahrzeugs 5. Die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 führt arithmetische Operationen wie in der zweiten Ausführungsform auf der Basis der Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5, welche durch den Fahrzeugzustandsempfänger 24 empfangen werden, aus und erhält die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 durch die arithmetischen Operationen.
Wie oben beschrieben wird bei dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10B entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der durch die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 dargestellte Energieverbrauch-Schätzwert durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 64 des tragbaren Endgeräts 6 auf der Basis der Fahrzeugzustandsinformationen S4 und der Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 des Elektromotorfahrzeugs 5 ausgeführten arithmetischen Operationen erhalten. Die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 werden aus den Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 erhalten, welche von der Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 64 durch arithmetische Operationen erfasst sind, welche durch die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 ausgeführt werden, erhalten. Folglich kann, selbst wenn die Batterierestmenge zur Rückkehrzeit sich ändert, während das Elektromotorfahrzeug 5 auf der Straße ist, die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 des Elektromotorfahrzeugs 5 überarbeitet werden.
Somit kann wie in der zweiten Ausführungsform eine Überarbeitung vorab an dem Plan des Betrags einer elektrischen Energieladung und Entladungen der vorliegenden Ausführungsform ausgeführten werden, was zu einer Verfeinerung der Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 führt.
Obwohl es Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10A gemäß der zweiten Ausführungsform zum Abschätzen des Energieverbrauchs des Elektromotorfahrzeugs 5 durch das EMS 2 ausgebildet ist, ist das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10B entsprechend der vorliegenden Ausführungsform zum Abschätzen des Energieverbrauchs durch das tragbare Endgerät 6 ausgebildet. Dies kann den Kommunikationsbetrag zwischen dem tragbaren Endgerät 6 und dem EMS 2 über die Kommunikationsleitung 20, wie beispielsweise den öffentlichen Wireless-Kanal oder die durch den Kommunikationsträger bereitgestellte Internetverbindung, weiter reduzieren.
<Vierte Ausführungsform>
Die 18 und 19 sind Blockdiagramme, welche eine Konfiguration des Verbrauchers 1 des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5, des tragbaren Endgeräts 6 und der Servervorrichtung 9 in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem entsprechend einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die 18 und 19 sind miteinander an der Position einer Grenzlinie BL4 verbunden. Das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem entsprechend der vorliegenden Ausführungsform weist die Konfiguration ähnlich zu der oben beschriebenen des Elektromotorfahrzeugs-Managementsystems 10 gemäß der ersten Ausführungsform auf. Somit geben dieselben Bezugszeichen dieselben Merkmale an und eine gemeinsam angelegte Beschreibung wird ausgelassen. In der nachfolgenden Beschreibung wird das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem entsprechend der vorliegenden Ausführungsform durch das Bezugszeichen „10C” bezeichnet.
Ein Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10C gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Verbraucher 1, das EMS 3, die Lade- und Entladevorrichtung 3, die Haushaltsgeräte 4, das Elektromotorfahrzeug 5, das tragbare Endgerät 6, die Servervorrichtung 9, die Kommunikationsleitung 20 und die Basisstationsvorrichtung 8, welche in der oben beschriebenen 1 gezeigt ist.
In der vorliegenden Ausführungsform beschreibt das Nachfolgende besonders die Servervorrichtung 9, die Endgeräte-seitige Kommunikationseinheit 62 in dem tragbaren Endgerät 6, welche die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 an die Servervorrichtung 9 überträgt, und den Fahrzeugzustandsempfänger 24, welcher die von der Servervorrichtung 9 übertragenen Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 empfängt.
Entsprechend der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform werden die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 an das EMS 2 durch die Kommunikationsleitung 20, welche durch den Kommunikationsträger bereitgestellt ist, übertragen. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform werden die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5 an die Servervorrichtung 9 durch die Endgeräte-seitige Kommunikationseinheit 62 über die Kommunikationsleitung 20, welche durch den Kommunikationsträger bereitgestellt ist, übertragen.
Die Servervorrichtung umfasst einen Elektromotorfahrzeug-Parameterserver 91, welcher die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 für eine Vielzahl von Elektromotorfahrzeugen, umfassend das Elektromotorfahrzeug 5, vorab speichert, was einen Abruf der Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 des Elektromotorfahrzeugs 5 ermöglicht. Die Servervorrichtung 9 umfasst weiter einen Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 92, welche die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 des Elektromotorfahrzeugs 5 abschätzt. Die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 92 schätzt die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 des Elektromotorfahrzeugs 5 aus den Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 des Elektromotorfahrzeugs 5 und aus den Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5, welche die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts 6 umfasst und von dem tragbaren Endgerät 6 empfangen wird, ab.
Die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 des Elektromotorfahrzeugs 5 werden in der Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 92 wie in der Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 27 entsprechend der zweiten Ausführungsform und der Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 64 entsprechend der dritten Ausführungsform abgeschätzt und daher wird eine Beschreibung davon ausgelassen.
Der Fahrzeugzustandsempfänger 24 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform empfängt von der Servervorrichtung 9 die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8, welche das durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 92 bereitgestellte Schätzergebnis ist, und die Fahrzeugzustandsinformationen S4 des Elektromotorfahrzeugs 5, umfassend die Positionsinformation S7 des tragbaren Endgeräts.
Der durch die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 dargestellte Batterielade-und-Entladeplan wird durch arithmetische Operationen in der Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 des EMS 2 wie in der zweiten Ausführungsform erhalten und daher wird eine Beschreibung davon ausgelassen.
Wie oben beschrieben umfasst in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10C entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, welche die Konfiguration des Elektromotorfahrzeugs-Managementsystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform aufweist, die Servervorrichtung 9 weiter die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 92, welche die Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 aus den Fahrzeugzustandsinformationen S4 und den Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 des Elektromotorfahrzeugs 5 abschätzt. Die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit 25 erhält den durch den Batterielade-und-Entladeplan S6 dargestellten Batterielade-und-Entladeplan durch arithmetische Operationen durch die Verwendung der Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8, welche von der Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 92 erfasst werden. Folglich kann, selbst wenn die Batterierestmenge zu der Rückkehrzeit sich verändert, während das Elektromotorfahrzeug 5 auf der Straße ist, der durch die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 des Elektromotorfahrzeugs 5 dargestellte Batterielade-und-Entladeplan überarbeitet werden.
Obwohl die erste Ausführungsform nur zum Handhaben der Überarbeitungen der Startzeit zum Laden und Entladen geeignet ist, ist die vorliegende Ausführungsform zum Durchführen einer Überarbeitung vorab an dem Plan des Betrags einer elektrischen Energieladung und Entladung wie in der zweiten und dritten Ausführungsform geeignet. Dies führt zu der Verfeinerung des durch die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 dargestellten Batterielade-und-Entladeplans.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform wird die Verarbeitung durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit, welche in dem EMS 2 oder dem tragbaren Endgerät 6 entsprechend der zweiten und dritten Ausführungsform ausgeführt wurde, in der Servervorrichtung 9 ausgeführt. Dies kann die arithmetische Operationsbelastung für sowohl das EMS 2 als auch das tragbare Endgerät 6 reduzieren, selbst wenn die durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit ausgeführten arithmetischen Operationen inhaltlich anspruchsvoll werden.
Die Servervorrichtung 9 in der vorliegenden Ausführungsform ist nicht notwendigerweise durch den Hersteller des EMS 2 bereitgestellt und kann durch den Hersteller des Elektromotorfahrzeugs 5 bereitgestellt werden. Dies beseitigt die Notwendigkeit für den Hersteller des EMS 2 die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheiten bereitzustellen, welche auf jedes der Elektromotorfahrzeuge auf dem Markt angepasst sind, und die Elektromotorfahrzeug-Parameter für eine Verwendung bei einer Abschätzung des Elektromotorfahrzeugs-Energieverbrauchs zu bestimmen. Eine solche Anpassung kann dem Provider der Servervorrichtung 9 überlassen werden, was in der reduzierten Anzahl von Entwicklungsarbeitsstunden resultiert.
Falls die Servervorrichtung 9 durch den Hersteller des Elektromotorfahrzeugs 5 bereitgestellt wird, kann der Energieverbrauch-Schätzwert durch arithmetische Operationen basierend auf detaillierten Parametern des Elektromotorfahrzeugs 5, welche normalerweise nicht der Öffentlichkeit offenbart werden, wie beispielsweise die Effizienz η_mtr des Motors 51, welche in dem oben beschriebenen Ausdruck (10) umfasst ist, und die Effizienz η_inv des zwischen dem Motor 51 und der Batterie 52 verbundenen Inverters, erhalten werden. Dies ermöglicht es dem EMS 2 die Genauigkeit von dessen Planung des durch die Batterielade-und-Entladeplan-Informationen S6 dargestellten Batterielade-und-Entladeplans zu verbessern.
Ebenso kann, falls die Servervorrichtung 9 durch den Hersteller des Elektromotorfahrzeugs 5 bereitgestellt wird, der Hersteller des Elektromotorfahrzeugs 5 eine Konfiguration verwenden, welche die Details der Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 92 innerhalb der Servervorrichtung 9 begrenzt, welche das arithmetische Operationsverfahren zum Erhalten des Energieverbrauch-Schätzwert enthält, welcher die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 reflektiert, welche als ein Entwurfsgeheimnis geheim gehalten werden sollten und nicht anderen Firmen in derselben Industrie offenbart werden sollen, und die detaillierte Steuerlogik, welche nicht freigegeben werden sollte reflektiert, wodurch das EMS 2 mit nur den Energieverbrauch-Schätzwert-Informationen S8 versorgt wird, welche den Energieverbrauch-Schätzwert darstellen, was das Ergebnis von arithmetischen Operationen ist. Dies beseitigt die Notwendigkeit für den Hersteller des Elektromotorfahrzeugs 5 die Insider-Informationen über das Elektromotorfahrzeug 5 preiszugeben und glättet den Pfad für die Teilnahme an dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem unter dem aktuellen System.
Die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform kann zum Erfassen der Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 durch den Elektromotorfahrzeug-Parameterserver 91 der Servervorrichtung 9 ausgebildet sein. Falls dies der Fall ist, können alle für das Elektromotorfahrzeug 5 eindeutige Parameter in dem Elektromotorfahrzeug-Parameterserver 91 der Servervorrichtung 9 zusammengebracht werden. Selbst in einer Situation, welche eine Überarbeitung der Elektromotorfahrzeug-Parameter benötigt, welche für die arithmetischen Operationen in dem EMS 2 für ein Elektromotorfahrzeug gebraucht werden, welches bereits auf dem Markt ist, können die Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 an alle EMS 2 auf dem Markt verteilt werden, solange die EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit 23 der EMS 2 zum Erfassen der Elektromotorfahrzeug-Parameterinformationen S3 auf den Elektromotorfahrzeug-Parameterserver 91 in einem regulären Aktualisierungszyklus eingestellt sind.
<Fünfte Ausführungsform>
Die 20 und 21 sind Blockdiagramme, welche eine Konfiguration des Verbrauchers 1, des EMS 2, des Elektromotorfahrzeugs 5, des tragbaren Endgeräts 6 und der Servervorrichtung 9 in dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem entsprechend einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die 20 und 21 sind miteinander an der Position einer Grenzlinie BL5 verbunden. Das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem entsprechend der vorliegenden Ausführungsform weist die Konfiguration ähnlich zu der oben beschriebenen des Elektromotorfahrzeugs-Managementsystems 10B entsprechend der dritten Ausführungsform auf. Somit geben dieselben Bezugszeichen dieselben Merkmale an und eine gemeinsam angelegte Beschreibung wird ausgelassen. In der nachfolgenden Beschreibung wird das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem entsprechend der vorliegenden Ausführungsform mit dem Bezugszeichen „10D” bezeichnet.
Ein Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10 die gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Verbraucher 1, das EMS 2, die Lade- und Entladevorrichtung 3, die Haushaltsgeräte 4, das Elektromotorfahrzeug 5, das tragbare Endgerät 6, die Kommunikationsleitung 20 und die Basisstationsvorrichtung 8 und die Servervorrichtung 9, welche in der oben beschriebenen 1 gezeigt sind. Das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10D entsprechend der vorliegenden Ausführungsform umfasst weiter in dem EMS 2 entsprechend der oben beschriebenen dritten Ausführungsform eine Batterierestmenge-Eingabeeinheit 28, welche die Batterierestmenge, insbesondere die Batterierestmengeninformationen S5, empfängt.
Die Batterierestmenge-Eingabeeinheit 28 erfasst die Batterierestmengeninformationen S5 des Elektromotorfahrzeugs 5. Die Eingabe in die Batterierestmenge-Eingabeeinheit 28 ist nicht auf ein bestimmtes Verfahren beschränkt. Als ein Beispiel greift der Anwender auf die Batterierestmenge-Eingabeeinheit 28 des EMS 2 von beispielsweise der tragbaren Endgerätevorrichtung 6 in seinem oder ihrem Besitz oder dem PC oder dem bei dem Verbraucher 1 installierten Fernseher durch das Netzwerk zu und gibt die letzten Batterierestmengeninformationen S5 ein. Daneben kann bei einem öffentlichen Ladepunkt (Nicht gezeigt) für das Elektromotorfahrzeug 5 der Ladepunkt automatisch auf die Batterierestmenge-Eingabeeinheit 28 des EMS 2 zugreifen, um die Eingabe auf einen Abschluss eines Ladens des Elektromotorfahrzeugs 5 auszuführen.
Die vorliegende Ausführungsform ermöglicht durch einen von außerhalb auf das EMS ausgeführten Zugriff die Aktualisierung der Batterierestmengeninformationen S5, welche konventionell nur durch die EMS-seitige Kommunikationseinheit 26 zu einem Zeitpunkt erfasst werden, wenn das Elektromotorfahrzeug 5 mit der Lade- und Entladevorrichtung 3 verbunden ist. Folglich kann, falls das Elektromotorfahrzeug 5 bei einem anderen Ladepunkt als die Lade- und Entladevorrichtung 3 bei dem Verbraucher 1 geladen wird, der Anwender auf die Batterierestmenge-Eingabeeinheit 28 des EMS 2 über das tragbare Endgerät 6 zugreifen, um dadurch die letzten Batterierestmengeninformationen S5 nach einem Aufladen neu einzustellen.
Selbst falls die Abweichung zwischen dem Energieverbrauch-Schätzwert, welcher durch die arithmetischen Operationen durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 64 erhalten ist, und dem Betrag einer tatsächlich durch das Elektromotorfahrzeug 5 verbrauchten Energie aus irgend einem Grund größer wird, werden die Batterierestmengeninformationen S5 durch die Batterierestmenge-Eingabeeinheit 28 zu der oben beschriebenen Zeit erneut eingegeben, wodurch die Abweichung zwischen dem Energieverbrauch-Schätzwert, welcher durch arithmetische Operationen durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit 64 erhalten wird, und dem durch das Elektromotorfahrzeug 5 tatsächlich verbrauchten Betrag an Energie beseitigt.
Wie oben beschrieben umfasst bei dem Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10D entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, welche die Konfiguration des Elektromotorfahrzeugs-Managementsystems 10B entsprechend der dritten Ausführungsform aufweist, das EMS 2 weiter die Batterierestmenge-Eingabeeinheit 28, welche die Batterierestmengeninformationen S5 empfängt. Somit können die Batterierestmengeninformationen S5 ebenso durch einen von außerhalb auf das EMS 2 ausgeführten Zugriff aktualisiert werden. Dies stellt das Elektromotorfahrzeug-Managementsystem 10D bereit, welches dem Anwender erlaubt die letzten Batterierestmengeninformationen S5 durch Zugreifen auf die Batterierestmenge-Eingabeeinheit 28 des EMS 2 über das tragbare Endgerät 6 neu einzustellen, falls das Elektromotorfahrzeug 5 bei einem anderen Ladepunkt als die Lade- und Entladevorrichtung 3 bei dem Verbraucher 1 geladen wird.
In der vorliegenden Erfindung können die obigen Ausführungsformen beliebig innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung kombiniert werden. Darüber hinaus kann ein beliebiges Merkmal in jeder Ausführungsform angemessen variiert oder ausgelassen werden.
Während die Erfindung im Detail gezeigt und beschrieben wurde, ist die vorstehende Beschreibung in allen Aspekten illustrativ und nicht beschränkend. Es ist daher zu verstehen, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen erdacht werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Verbraucher
2: Energiemanagementsystem (EMS)
3: Lade- und Entladevorrichtung
4: Haushaltsgeräte
5: Elektromotorfahrzeug
6: tragbare Endgerätevorrichtung
7: Globales-Positionierungssystem(GPS)-Satellit
8: Basisstationsvorrichtung
9: Servervorrichtung
10: Elektromotorfahrzeug-Managementsystem
20: Kommunikationsleitung
21: Elektrische-Energieverwendung-Vorhersageeinheit
22: Verwendungsplan-Eingabeeinheit
23: EMS-seitige Parameter-Erfassungseinheit
24: Fahrzeugzustandsempfänger
25: Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit
26: EMS-seitige Kommunikationseinheit
27, 64, 92: Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit
28: Batterierestmenge-Eingabeeinheit
31: Kommunikationseinheit auf Lade- und Entladeseite
51: Motor
52: Batterie
53: Batteriemanagementvorrichtung
61: Positionsdetektor
62: Endgeräte-seitige Kommunikationseinheit
63: Endgeräte-seitige Parameter-Erfassungseinheit
91: Elektromotorfahrzeug-Parameter Server.

Claims

Ein Elektromotorfahrzeug-Managementsystem, umfassend: ein Elektromotorfahrzeug (5), umfassend einen Motor (51) zur Verwendung bei einer Fahrt und eine Batterie (52), welche den Motor (51) mit elektrischer Energie versorgt; ein Energiemanagementsystem (2), umfassend eine Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit (25), welche einen Lade- und Entladeplan (S6) für die Batterie (52) erzeugt; eine tragbare Endgerätevorrichtung (6), welche tragbar ist und umfasst eine Positionserfassungseinheit (61), welche eine eine Position der Vorrichtung (6) angebende Endgeräte-Positionsinformation (S7) erfasst, und eine Endgerät-seitige Kommunikationseinheit (62), welche mit dem Energiemanagementsystem (2) über eine Kommunikationsleitung (20) kommuniziert; und eine Lade- und Entladevorrichtung (3), welche ein Laden und/oder ein Entladen der Batterie (52) entsprechend dem Lade- und Entladeplan (S6) für die Batterie (52) ausführt, wobei die Endgerät-seitige Kommunikationseinheit (62), während die tragbare Endgerätevorrichtung (6) innerhalb des Elektromotorfahrzeugs (5) positioniert ist, an das Energiemanagementsystem (2) Fahrzeugzustandsinformationen (S4) überträgt, umfassend die Endgerätepositionsinformation (S7), welche durch die Positionserfassungseinheit (61) erfasst ist, und Zustände des Elektromotorfahrzeugs (5) anzeigt, wobei das Energiemanagementsystem (2) einen Fahrzeugzustandsempfänger (24) umfasst, welcher die Fahrzeugzustandsinformationen (S4) empfängt, welche von der Endgerät-seitigen Kommunikationseinheit (62) übertragen werden, und wobei die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit (25) den Lade- und Entladeplan (S6) für die Batterie (52) durch die Verwendung der durch den Fahrzeugzustandsempfänger (24) empfangenen Fahrzeugzustandsinformationen (S4) erzeugt.
Elektromotorfahrzeug-Managementsystem gemäß Anspruch 1, wobei das Energiemanagementsystem (2) weiter eine Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit (27) umfasst, welche durch die Verwendung von zumindest der Endgerätepositionsinformation (S7) aus den durch den Fahrzeugzustandsempfänger (24) empfangenen Fahrzeugzustandsinformationen (S4) einen Energieverbrauch-Schätzwert (S8) abschätzt, welcher ein Schätzwert einer durch das Elektromotorfahrzeug (5) verbrauchten Energie ist, und die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit (25) den Lade- und Entladeplan (S6) für die Batterie (52) durch die Verwendung der durch den Fahrzeugzustandsempfänger (24) empfangenen Fahrzeugzustandsinformationen (S4) und des durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit (27) abgeschätzten Energieverbrauch-Schätzwerts (S8) erzeugt.
Elektromotorfahrzeug-Managementsystem gemäß Anspruch 1, wobei die tragbare Endgerätevorrichtung (6) weiter eine Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit (64) umfasst, welche durch die Verwendung von zumindest der durch die Positionserfassungseinheit (61) erfassten Endgerätepositionsinformation (S7) einen Energieverbrauch-Schätzwert (S8) abschätzt, welcher ein Schätzwert einer durch das Elektromotorfahrzeug (5) verbrauchten Energie ist, die Endgerät-seitige Kommunikationseinheit (62) an das Energiemanagementsystem (2) die die Endgerätepositionsinformation (S7) umfassenden Fahrzeugzustandsinformationen (S4) und den durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit (64) abgeschätzten Energieverbrauch-Schätzwert (S8) überträgt, und die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit (25) den Lade- und Entladeplan (S6) für die Batterie (52) unter Verwendung der Fahrzeugzustandsinformationen (S4) erzeugt.
Elektromotorfahrzeug-Managementsystem gemäß Anspruch 1, umfassend eine Servervorrichtung (9), umfassend eine Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit (92), welche einen Energieverbrauch-Schätzwert (S8) abschätzt, welcher ein Schätzwert einer durch das Elektromotorfahrzeug (5) verbrauchten Energie ist, wobei die Endgerät-seitige Kommunikationseinheit (62) die die Endgerätepositionsinformation (S7) umfassenden Fahrzeugzustandsinformationen (S4) an die Servervorrichtung (9) überträgt, die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit (92) den Energieverbrauch-Schätzwert (S8) durch die Verwendung der von der Endgeräte-seitigen Kommunikationseinheit (62) übertragenen Fahrzeugzustandsinformationen (S4) abschätzt, die Servervorrichtung (9) die den durch die Elektromotorfahrzeug-Energieverbrauch-Abschätzungseinheit (92) abgeschätzten Energieverbrauch-Schätzwert (S8) in die von der Endgerät-seitigen Kommunikationseinheit (62) übertragenen Fahrzeugzustandsinformationen (S4) einbezieht und die den Energieverbrauch-Schätzwert (S8) umfassenden Fahrzeugzustandsinformationen (S4) an das Energiemanagementsystem (2) überträgt, und die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit (25) den Lade- und Entladeplan (S6) für die Batterie (52) durch die Verwendung der durch die Servervorrichtung (9) übertragenen Fahrzeugzustandsinformationen (S4) erzeugt.
Elektromotorfahrzeug-Managementsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Energiemanagementsystem (2) eine Batterierestmenge-Eingabeeinheit (28) umfasst, welche eine Batterierestmenge (S5) empfängt, welche eine in der Batterie (52) verbleibende elektrische Energiemenge ist, und die Batterielade-und-Entladeplan-Erzeugungseinheit (25) den Lade- und Entladeplan (S6) für die Batterie (52) durch die Verwendung der Fahrzeugzustandsinformationen (S4) und der in die Batterierestmenge-Eingabeeinheit (28) eingegebenen Batterierestmenge (S5) erzeugt.