JP2010146569A - 電気自動車の充電に伴う支払いシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気自動車に送られた電力量に基づいて、ユーザから充電取引用の料金支払いを受けるシステムを提供する。
【解決手段】車両充電スタンド104は、エネルギー源106に、また電気自動車102の充電に使用される充電電力を電気自動車102に送る管路108に接続され、車両充電スタンド104は、自動車から充電許可を求める要求112を受け取り、その要求の承認又は否認のいずれかを示す応答114を自動車に送信するよう構成された充電コントローラ109と、電力メータ110を備え、電力メータ110は、充電電力量及び測定量に関する情報を充電コントローラ109から受け取り、自動車に送られた充電電力量を測定し、受け取った充電電力量の測定値を充電コントローラ109に送信するよう構成されている。
【選択図】図1
【解決手段】車両充電スタンド104は、エネルギー源106に、また電気自動車102の充電に使用される充電電力を電気自動車102に送る管路108に接続され、車両充電スタンド104は、自動車から充電許可を求める要求112を受け取り、その要求の承認又は否認のいずれかを示す応答114を自動車に送信するよう構成された充電コントローラ109と、電力メータ110を備え、電力メータ110は、充電電力量及び測定量に関する情報を充電コントローラ109から受け取り、自動車に送られた充電電力量を測定し、受け取った充電電力量の測定値を充電コントローラ109に送信するよう構成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、概して、移動する電気負荷の充電、特に電気自動車への送電量を計測して、電気自動車への送電量に基づいて請求金額及び収入金額を確認することに関する。
電気自動車及びハイブリッド電気自動車の普及が進んでいることに伴って、そのような自動車への電気エネルギーの送出量を正確に管理する必要性が高まっている。更に、そのような自動車の使用の増加によって、エネルギー供給者が、収入を確認する必要性も生じている。少なくとも一部の既知の送電システムでは、顧客の敷地で電力量の計測が行われる。例えば、一部の既知のシステムは、電気料金請求会社と顧客の敷地に設けられた電力計測及び制御装置との間で購入情報を伝達するために、カードに貼り付けられた符号化磁気ストリップを使用する。制御装置内のクレジットメータが、顧客の敷地で消費された電気量に伴う金額を差し引く。そのようなシステムの一部は、顧客口座の事前購入金額が使い果たされると、同様の符号化磁気ストリップを含む緊急連絡先カードが使用されることもある。しかし、そのようなシステムでは、基本的に、車載システムを備えた特定の電気負荷への送電量を計測することができないので、電気自動車には不向きである。
少なくとも一部の既知の送電システムでは、電気使用量の移動計測を行うことができる。例えば、そのようなシステムの一部では、電力網で作業が実施されている間に送られた電力を、移動メータシステム(MMS)を使用して測定し、移動メータシステムは、MMS上の指定端子に接続された変電所変圧器の2次側導線及びニュートラル線を介して、高電圧の入力を受け取る。MMSは次に、計測機器を使用して入力を変圧して、外部計測キャビネットにより計測可能且つアクセス可能な電流及び電圧を供給する。しかし、そのような移動システムでは、電気自動車への送電量を測定することができない。
更に、少なくとも一部の既知のシステムでは、電気消費量の遠隔監視を行うことができる。例えば、そのようなシステムの一部は、電気メータに接続された通信装置と現地に設置されたコントローラとの間の無線通信により、遠隔監視を行うことができる。具体的には、通信装置は、無線通信網を介して、計測された電力量に関連付けられたデータを接続された電気メータから受け取り、現地に設置されたコントローラに送信するメッセージを作成する。しかし、そのようなシステムは、静止場所での電力量の一時的な計測に用いられるものであって、車載システムを備える電気自動車など、一部の移動電気負荷の送電量を測定するものではない。
従って、電気自動車などの移動電気負荷に送られた電力量の計測用システムであって、電気自動車に送られた電力量に基づいて、そのような電気自動車のユーザから、或いは、ユーザ又は電気自動車に関連付けられた口座から充電取引用の料金支払いを受けるシステムが求められている。
本発明の一実施形態において、充電電力を自動車に送り自動車を充電するための車両充電スタンドは、充電許可を求める要求を自動車から受け取り、その要求の承認及び否認のいずれかを示す応答を自動車に送信するよう構成されたコントローラを備える。車両充電スタンドはまた、充電電力量及び測定情報をコントローラから受け取り、自動車に送られた充電電力量を測定し、受け取った充電電力量の測定値をコントローラに送信するように構成された電力メータを備える。
本発明の別の実施形態において、電気自動車を充電するための車両充電システムは、充電取引の許可を求める要求を電気自動車から受け取り、その要求の承認又は否認を示す応答を電気自動車に送るように構成された充電コントローラを備える。車両充電システムはまた、電気自動車をエネルギー源に接続して充電電力をエネルギー源から受け取ることができるよう構成された管路を備える。車両充電システムは更に、充電電力量及び測定情報をコントローラから受け取り、コントローラが受け取った情報に基づいて、コントローラが受け取った要求量の充電電力を電気自動車に送出するよう構成された電力メータを備える。
本発明のまた別の実施形態において、電気自動車に充電する方法は、充電取引の許可を求める要求を電気自動車から受け取ることと、その要求の承認又は否認のいずれかを示す応答を電気自動車に送信することと、電力メータから充電電力量を受け取ることとを含む。電力メータは、充電コントローラから測定情報を受け取り、電気自動車に送られた充電電力量を測定し、要求された充電電力量を自動車に送るよう構成されている。
本明細書において「電気自動車」という用語は、電気だけを使用する完全電気自動車など、推進に使用される1つ又は複数の電気モータを備える任意の自動車、及び/又は自動車を推進するために外部電源によって充電されたバッテリと組み合わせたガソリンエンジンか、エンジン及び発電機を使用するプラグインハイブリッド電気自動車を含む。加えて、「電気自動車」という用語は、当業者には既知であって、本明細書に記載するような機能を実行することができる、本発明を適用可能な任意の適宜の自動車を含む。更に、本明細書において「コントローラ」及び「プロセッサ」という用語は交換可能であって、中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、縮小命令セット回路(RISC)、特定用途向け集積回路(ASIC)、プログラマブルロジックコントローラ、及び当業者には既知の本明細書に記載するように使用できる、本発明を適用可能な任意のその他の回路を表す。更に、本明細書において「ソフトウェア」及び「ファームウェア」の用語は交換可能であって、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、消去及びプログラム可能読み取り専用メモリ(EPROM)、電気的消去及びプログラム可能読み取り専用メモリ(EEPROM)及び持久RAM(NVRAM)を含めた、コントローラ109(図1に示す)により実行するようメモリに格納された任意のコンピュータプログラムを含む。上記メモリ形式は例示にすぎず、従って、コンピュータプログラムの保存に使用可能なメモリ形式に関して制限することはない。
本明細書に記載した方法、システム及び車両充電スタンドの動作として、充電取引の許可を求める要求を電気自動車から受け取ること、その要求の承認又は否認の1つ又は複数を示す応答を電気自動車に送信すること、充電コントローラから受け取って電力メータを介して電気自動車に送られた充電電力量を測定すること、電力メータが受け取った充電電力量を示す数値を電力メータからスタンドにおいて受け取ること、測定値を充電コントローラに送ること、及び/又は、充電電力へのアクセス及びその金額に対応する少なくとも1回の支払いをユーザから受け取ることの少なくとも1つが含まれる。
図1は、電気自動車102に使用する送電システム100を例示するブロック図である。例示の実施形態において、車両充電スタンド104は、エネルギー源106に、また電気自動車102の充電に使用される充電電力を電気自動車102に送る管路108に接続されている。例示の実施形態において、車両充電スタンド104は、充電コントローラ109及び電力メータ110を備えており、同時に1台又は複数台の電気自動車102に充電電力を送ることができる。例示の実施形態では、充電コントローラ109は、電気自動車102から充電取引の許可を求める要求112を受け取り、それに応じて、要求112の承認又は否認のいずれかを示す応答114を電気自動車102に送信することができる。別の実施形態では、電力メータ110は、充電コントローラ109から充電電力量及び測定情報を受け取り、充電コントローラ109から受け取ってメータ110を通して電気自動車102に送られた充電電力量を測定し、その測定値を充電コントローラ109に送信する。一実施形態では、要求112は、所定の充電電力量を求める要求を含む。
例示の実施形態において、車両充電スタンド104は、送出した充電電力量、送出した充電電力量の金額、及び/又は送出用に残っている充電電力量の少なくとも1つを表示する。そのような表示は、車両充電スタンド104又は電気自動車102に接続された表示画面など、当業者には既知であって、本発明を適用可能な任意の適宜の表示装置を介して行われることができる。
図2は、電気自動車202へ充電電力を送出するためのシステム200を例示するブロック図である。例示の実施形態では、システム200は、管路204を備え、管路204により、電気自動車202がエネルギー源206に接続され、エネルギー源206から充電電力を受け取り、充電電力を電気自動車202に送ることができる。システム200はまた、充電許可を、すなわち充電取引を求める要求212を電気自動車202から受け取り、要求212の承認又は否認を示す応答214を電気自動車202に送信する充電コントローラ210を有する車両充電スタンド208を備える。充電電力量及び測定情報をコントローラ210から受け取り、コントローラ210から受け取ってメータ216を通して電気自動車202に送られた充電電力量を測定し、その測定値をコントローラ210に送信する電力メータ216を備える。別の実施形態では、要求212は、所定の充電電力量を求める要求も含む。
例示の実施形態において、システム200は、充電取引と引き換えにユーザから少なくとも1回の支払いを受け取るための支払い受け取り装置218を備える。一実施形態では、車両充電スタンド206は、少なくとも1回の支払いを支払い受け取り装置218が受け取るまで、充電電力へのアクセスを拒否し、支払いを受け取った後、電力メータ216は、1回の支払いの金額に応じた充電電力量を送出する。代替的に、別の実施形態では、車両充電スタンド208は、支払い受け取り装置218がユーザから少なくとも1回の支払いを受け取る前に、充電取引を許可し、従ってユーザは、充電取引用の支払い前に電気自動車202に充電することができる。そのような実施形態では、ユーザから少なくとも1回の支払いを受け取ると、支払い受け取り装置218から、送出した充電電力量の金額を差し引いて、差引額に基づいて残金の払い戻しを行うことができる。任意の電子手段を介して、そのような払い戻しを行うことを従業員に知らせることによって、及び/又は、当業者には既知の本明細書に記載するような機能を実行できる本発明を適用可能な任意の適宜の方法又はプロセスを介して、払い戻しを行うことができる。
別の実施形態では、システム200は、1つ又は複数の車両充電スタンド208を有し、各車両充電スタンド208が少なくとも2つの電力メータ216に接続され、各車両充電スタンド208は、各電力メータ216に接続された1台又は複数台の電気自動車202に同時に充電電力を供給することができる。そのような実施形態では、1つ又は複数の支払い受け取り装置218が、1つ又は複数の車両充電スタンドに接続されており、各支払い受け取り装置218は、1つ又は複数の車両充電スタンド208用の支払いを受け取ることができる。例示の実施形態において、システム200は、送出した充電電力量、送出した充電電力量の金額、送出用に残っている充電電力量及び/又は支払い金額の残金の少なくとも1つを表示する。車両充電スタンド208又は電気自動車202に接続された表示画面など、当業者には既知の本発明を適用可能な任意の適宜の表示装置を介して、そのような表示を行うことができる。
図3は、図2に示すような電気自動車への充電電力を送出するための方法300を例示するフローチャートである。例示の実施形態において、本方法は、充電取引の許可を求める要求を電気自動車から受け取るステップ302と、その要求の承認又は否認のいずれかを示す応答を電気自動車に送信するステップ304とを含む。ステップ306で、電力メータが受け取った充電電力量を表す信号を電力メータから受け取る。電力メータは、ステップ306で充電電力量及び付随する測定情報を充電コントローラから受け取り、ステップ308で充電コントローラから受け取って電気自動車に送られた充電電力量を測定し、ステップ310で測定値及び測定情報を充電コントローラに送信する。ステップ312で、ユーザから少なくとも1回の支払いを支払い受け取り装置で受け取る。
一実施形態において、ステップ302で受け取った要求は、所定の充電電力量を求める要求を含む。別の実施形態では、ステップ304で送信された応答は、ステップ312で少なくとも1回の支払いを支払い受け取り装置で受け取るまで、充電電力へのアクセスを拒否することを含む。そのような実施形態では、ステップ312で少なくとも1回の支払いを受け取った後、支払い金額に基づいた充電電力量を送出する。別の実施形態では、ステップ304で送信された応答は、支払い受け取り装置がユーザから少なくとも1回の支払いを受け取る前に、充電取引を許可することを含み、従ってユーザは、充電取引用の支払い前に電気自動車に充電することができる。更に、そのような実施形態では、ステップ312で少なくとも1回の支払いを受け取ると、支払い受け取り装置は、充電電力量の金額を差し引いて、差引額に基づいて残金の払い戻しを行うことができる。任意の既知の電子手段を介してそのような払い戻しを行うことを従業員に知らせることによって、及び/又は、本明細書に記載した機能を実行可能な任意の適宜の方法によって、払い戻しを行うことができる。
別の実施形態において、受信302、送信304、受信308及び/又は送信310の少なくとも1つが、無線通信装置又は有線通信装置の少なくとも一方を用いて実施される。通信方法としては、例えば無線高忠実度伝送、広帯域架空送電線、RFID及び/又は方法300を本明細書に記載したように実行可能な当業者に既知の任意の適宜の方法が用いられる。
図4は、電気自動車404に充電するためにユーザ402が例示的な車両充電システム400及び電気自動車404と通信している状態示す。例示の実施形態において、システム400は、車両充電スタンドに接続されたエネルギー源406を備える。そのような実施形態において、車両充電スタンド408は、支払い受け取り装置410と、電力メータ414に送るために充電電力をエネルギー源406から受け取る充電コントローラ412と、電気自動車404を電力メータ414に接続する管路416とを含む。システム400の構成部分は図2に示したシステム200の構成部分と同様であり、そのため、システム400の構成部分は、上記のようなシステム200の構成部分と同様に機能する。しかしながら、例示の実施形態において、車両充電スタンド408は、充電コントローラ412、電力メータ414、管路416及び支払い受け取り装置410を備え、従って車両充電スタンド408は、キオスクなど、又はガソリンポンプの代わりとして、電気自動車404の充電に使用されるスタンドアロン型の要素として動作可能である。別の実施形態では、車両充電スタンド408は、電気自動車404が短距離を走行するのに十分な緊急充電を電気自動車404に与えるために、所定の充電電力量を送出することができる。
例示の実施形態において、車両充電スタンド408は、送出した充電電力量、送出した充電電力量の金額、送出用に残っている充電電力量及び/又は支払い受け取り装置410が受け取った支払い金額の残金の少なくとも1つを表示する。当業者には既知であって本明細書に記載の教示によって案内される任意の適宜の表示装置で、例えば車両充電スタンド408又は電気自動車404に接続されたLCD表示画面を介して、そのような表示を行うことができる。
一実施形態において、車両充電スタンド408は、車両充電スタンド408が電気自動車404用の適当な充電管理を行うための充電要求パラメータを、電気自動車404から感知する充電管理回路を備える。別の実施形態では、車両充電スタンド408は、例えば車種、バッテリ容量、電圧範囲又は当業者には既知の他の適当なパラメータの1つに基づいて顧客が選択できるようにすることによって、ユーザ42が電気自動車404用の充電要求パラメータを入力するためのユーザ入力装置(図示せず)を備える。
電気自動車などの自動車に充電する時に自動車に送られる電気の計測を容易にする方法、システム及びコントローラの例示の実施形態を本明細書に詳細に記載している。更に、本明細書に記載した実施形態は、エネルギーが電気自動車に送出される前又は後のいずれかにユーザからの支払いを要求する。充電取引時に支払いを要求することにより、顧客は自分の電気自動車の電気必要量に動的に応答することができる。また、このシステムにより、プリペイド蓄積値カード、デビット/クレジットカード及び現金などの多様な支払い方法を使用できるようになる。更に、本明細書に記載した実施形態では、顧客のエネルギー用の手持ち金が不足しているが、運転して帰宅する必要がある時、顧客が緊急使用のために電気自動車に少量のエネルギーを得易くなる。悪用を最小限に抑えるために、電気自動車の識別に基づいて利用可能なエネルギー量を制限することができる。
以上、電気自動車の充電を行う際の支払いシステム及び方法の実施形態を例示し、詳細に説明した。本発明は、明細書に記載された特定の実施形態に制限されることはなく、例えばシステムは、電気とエンジンとの動力の組み合わせにより走行するハイブリッド自動車にも適用可能であり、従って本明細書に記載したような方法及びシステムだけでの実施に制限されない。例示の実施形態は、その他多くの蓄電用途に関連して実施及び利用可能である。
明らかなように、本明細書に開示の実施形態は、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア又はそれらの任意の組み合わせ又は部分的組み合わせを含めたコンピュータプログラミング又は工学技術を使用して実行可能である。これらの実施形態は、電気自動車内のエネルギー貯蔵システムの充電、電気自動車に送られた充電電力の測定、及び充電電力量に対する料金の請求方法を開示する。結果的に、コンピュータ可読コード手段を有する任意のそのようなプログラムを、1つ又は複数のコンピュータ可読媒体に組み込み実装又は実施することができ、それにより、開示の実施形態に従ったコンピュータプログラムプロダクト、すなわち製品を作製することができる。コンピュータ可読媒体は、これに制限するわけではないが、例えば、固定(ハード)ディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、光学ディスク、磁気テープ、ROMなどの半導体メモリ、及び/又はインターネット又は他の通信ネットワーク又はリンクなどの送受信媒体でよい。コンピュータコードを含む製品を、コードを直接的に1つの媒体から実行すること、コードを1つの媒体から別の媒体へコピーすること、又は、コードをネットワークを介して送信することによって作製及び/又は使用してもよい。
本発明による方法、システム、コントローラの実施形態は、本明細書に記載した内容に限られない。例えば、それぞれのシステムの構成要素及び/又はステップを、本明細書に記載のその他のシステムの構成要素及び/又はステップから別個独立に用いたり、実施したりすることができる。加えて、それぞれのシステムの構成要素及び/又はステップを、その他のアセンブリや方法に用いたり実施したりすることができる。以上、種々の具体的な実施形態を例示しながら本発明を説明してきたが、当業者には明らかなように、これらに様々な修正を加えたものも、本発明の実施形態として認められる。本明細書に記載の実施形態及び添付図面は、本発明の範囲を制限するものではなく、あくまでも本発明を説明するために例示されたものである。
100 送電システム
102 電気自動車
104 車両充電スタンド
106 エネルギー源
108 管路
109 充電コントローラ
110 電力メータ
112 要求
114 応答
200 システム
202 電気自動車
204 管路
206 エネルギー源
208 車両充電スタンド
210 コントローラ
212 要求
214 応答
216 電力メータ
218 支払い受け取り装置
300 方法の一例
302 許可を求める要求を受け取る
304 要求への応答を送信する
306 測定された充電電力量を表す信号を電力メータから受け取る
308 受け取った電力量を測定する
310 測定結果を送信する
312 支払いを受け取る
400 システム
402 ユーザ
404 電気自動車
406 エネルギー源
408 車両充電スタンド
410 支払い受け取り装置
412 充電コントローラ
414 電力メータ
416 管路
102 電気自動車
104 車両充電スタンド
106 エネルギー源
108 管路
109 充電コントローラ
110 電力メータ
112 要求
114 応答
200 システム
202 電気自動車
204 管路
206 エネルギー源
208 車両充電スタンド
210 コントローラ
212 要求
214 応答
216 電力メータ
218 支払い受け取り装置
300 方法の一例
302 許可を求める要求を受け取る
304 要求への応答を送信する
306 測定された充電電力量を表す信号を電力メータから受け取る
308 受け取った電力量を測定する
310 測定結果を送信する
312 支払いを受け取る
400 システム
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404 電気自動車
406 エネルギー源
408 車両充電スタンド
410 支払い受け取り装置
412 充電コントローラ
414 電力メータ
416 管路
Claims (10)
- 自動車(102、404)に充電電力を送り自動車を充電するための車両充電スタンド(104、206、208、408)であって、
自動車から充電許可を求める要求(112、212)を受け取り、該要求の承認又は否認のいずれかを示す応答(114、214)を該自動車に送信するよう構成されたコントローラ(210)と、
充電電力量及び測定量に関する情報を前記コントローラから受け取り、前記自動車に送られた充電電力量を測定し、受け取った充電電力量の測定値をコントローラに送信するよう構成された電力メータ(110、216、414)とを備える、車両充電スタンド。 - 少なくとも1回の支払いをユーザ(402)から受け取るよう構成された支払い受け取り装置(218、410)を更に備える、請求項1に記載の車両充電スタンド(104、206、208、408)。
- 少なくとも1回の支払いをユーザ(402)から受け取るまで、充電電力へのアクセスを拒否するよう構成された、請求項2に記載の車両充電スタンド(104、206、208、408)。
- 前記支払い受け取り装置(218、410)が更に、支払い金額を前記電力メータ(110、216、414)に送信するよう構成されており、
前記電力メータは更に、受け取った支払い金額に基づいた充電電力量だけ前記自動車(102、404)に送るよう構成された、請求項3に記載の車両充電スタンド(104、206、208、408)。 - 前記支払い受け取り装置(218、410)が更に、送るべき充電電力量に基づいて少なくとも1回の支払いを受け取り、前記充電電力量に対応する金額を支払い金額から差し引き、該差引額に基づいて支払い金額の残金の払い戻しを行うよう構成された、請求項2に記載の車両充電スタンド(104、206、208、408)。
- 前記支払い受け取り装置(218、410)が更に、送出した充電電力量、送出した充電電力量に対応する金額、送出可能な残りの充電電力量及び/又は支払い金額の残金の少なくとも1つを表示するよう構成された、請求項5に記載の車両充電スタンド(104、206、208、408)。
- 充電許可を求める前記要求が更に、所定量の充電電力を求める要求を含む、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の車両充電スタンド(104、206、208、408)。
- 電気自動車を充電するための車両充電システム(200、400)であって、
電気自動車(102、404)から充電取引の許可を求める要求(112、212)を受け取り、該要求の承認又は否認を示す応答(114、214)を電気自動車(102、404)に送るよう構成された充電コントローラ(210)と、
前記電気自動車をエネルギー源(106、206、406)に接続して、該エネルギー源から充電電力を受け取るための管路(108、416)と、
充電電力量及び測定量に関する情報を前記コントローラ(210)から受け取り、該コントローラから受け取った情報に基づいて、該コントローラから受け取った要求量の充電電力を電気自動車に送出するよう構成された電力メータ(110、216、414)と
を備える、システム。 - 少なくとも1回の支払いをユーザから受け取るよう構成された支払い受け取り装置(218、410)を更に備える、請求項8に記載のシステム(200、400)。
- 前記充電コントローラ(210)が更に、少なくとも1回の支払いを受け取るまで、充電電力へのアクセスを拒否するよう構成された、請求項9に記載の車両充電システム(200、400)。
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