JP2017163823A - プラグイン電気自動車の充放電の最適化 - Google Patents

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Abstract

【課題】プラグイン電気自動車の充放電を最適化する。【解決手段】電力グリッドによる再生可能エネルギーの受け入れを抑制するイベントである再生可能エネルギー出力制御(REOC)イベントが発生している間、再生可能エネルギー発電(REPG)設備に対して、発電した電力を前記電力グリッドに出力しないよう制御する抑制ステップと、前記電力グリッドに接続されていない結合装置を介して前記REPG設備と接続されたプラグイン電気自動車(PEV)のバッテリを、前記REOCイベントが発生している間、前記REPG設備によって発電された電力を用いて充電する充電ステップと、を含む。【選択図】図1

Description

本明細書は、プラグイン電気自動車の充放電の最適化に関する。
(関連出願への相互参照)
本出願は、"OPTIMIZED CHARGING AND DISCHARGING OF A PLUG-IN ELECTRIC VEHICLE"と題し、2016年3月9日に出願された米国特許出願第15/065,471号の優先権を主張する。当該出願は、その全体が本明細書中に参照として組み込まれる。
再生可能エネルギーの人気が高まっている。再生可能エネルギーベースの発電設備を操業している電力生産者は、自社が発電する電力を公益事業者が所有し操業する電気グリッドに送ることができる。公益事業者は、再生可能エネルギーベースの発電設備の事業者から再生可能エネルギーを購入する。
しかし、電力グリッド内の供給または需要に不均衡が発生した場合、公益事業者は、再生可能エネルギーを購入する(または受け取る)ことができなくなる場合がある。このような場合、公益事業者は、再生可能エネルギー出力制御イベントを発行して、再生可能エネルギーベースの発電設備に、それらが生成する再生可能エネルギーを買うか受け取ることができないことを通知する。
公益事業者が、再生可能エネルギー出力制御イベント(本明細書ではREOCイベントと称する)を発行することによってもたらされる問題に、再生可能エネルギーベースの発電設備が再生可能エネルギーの生成を停止してしまうことがある。
本明細書に記載される最適化システムは、一つ以上のプラグイン電気自動車(本明細書ではPEVと称する)を使用して問題を解決することに役立つ。その際、最適化システムは、PEVのユーザが自分のPEVの充電スケジュールを最適化し、ユーザが将来取る次の行程に十分なエネルギーを有するように自分のPEVを充電するための問題も解決する。
いくつかの実装形態では、本明細書に記載される最適化システムは、REOCイベントが公益事業者によって発行されたときはいつでも、再生可能エネルギーベースの発電設備によって生成された再生可能エネルギーをPEVのバッテリに蓄積することをPEVに行わせるような動作をさせることができる。PEVは、デマンドレスポンスイベント(本明細書ではDRイベントと称する)が発生している間、または、電気がより割高であるとき、バッテリに蓄積された電力を放電することができる。
本発明は、REOCイベント、DRイベント、使用時間料金体系(本明細書ではTOU料金体系と称する)、および、PEVユーザの充電要件(例えば、PEVユーザの翌日の行程のためにどれだけのエネルギーがPEVに蓄積されている必要があるか)のうちの一つ以上に基づいて、PEVのための充電または放電のスケジュールを最適化する。
一つ以上のコンピュータのシステムは、動作中にシステムにアクションを実行させる、システムにインストールされたソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの組合せを有することで、特定の動作またはアクションを実行するように構成することができる。
一つ以上のコンピュータプログラムは、データ処理装置によって実行された場合に装置にアクションを実行させる命令を含むことで、特定の動作またはアクションを実行するように構成することができる。
本発明の一形態に係る方法は、電力グリッドによる再生可能エネルギーの受け入れを抑制するイベントである再生可能エネルギー出力制御(REOC)イベントが発生している間、再生可能エネルギー発電(REPG)設備に対して、発電した電力を前記電力グリッドに出力しないよう制御する抑制ステップと、前記電力グリッドに接続されていない結合装置を介して前記REPG設備と接続されたプラグイン電気自動車(PEV)のバッテリを、前記REOCイベントが発生している間、前記REPG設備によって発電された電力を用いて充電する充電ステップと、を含む方法である。
実装形態は、以下の特徴のうちの一つ以上を含む場合がある。
前記PEVのバッテリは、前記電力グリッドにも接続されており、節電を要請するイベントであるデマンドレスポンス(DR)イベントが発生している間、前記バッテリに蓄積された電力の少なくとも一部を前記電力グリッドに放出する放電ステップをさらに含んでもよい。
また、前記放出された電力量を監視するステップと、前記DRイベント中に放出された電力と、売電単価と、を表す放電データを記録するステップと、前記放電データを、対価の償還を受けるために事業者に提供するステップと、をさらに含んでもよい。
また、前記PEVの次の行程を推定するステップと、前記行程の出発時刻を推定するステップと、前記行程に必要な電力量を表す必要電力量を推定するステップと、前記出発時刻において、前記必要電力量が確保されるように、前記DRイベントの発生中における電力の放出を制限するステップと、をさらに含んでもよい。
また、前記PEVの次の行程を推定するステップと、前記行程の出発時刻を推定するステップと、前記行程に必要な電力量を表す必要電力量を推定するステップと、前記バッテリの蓄積電力量を取得するステップと、前記DRイベントの終了から出発時刻までの間に確保できる充電時間を算出するステップと、前記充電時間における充電可能電力量を推定するステップと、前記出発時刻において、前記必要電力量が確保されるように、前記必要電力量、前記蓄積電力量、および、前記充電可能電力量のうちの一つ以上に基づいて、前記DRイベント中に前記電力グリッドに放出される最大放出電力量を決定するステップと、をさらに含んでもよい。
また、前記最大放出電力量を決定するステップでは、前記蓄積電力量に前記充電可能電力量を加算し、さらに前記必要電力量を減算した値を前記最大放出電力量としてもよい。
また、前記PEVのバッテリは、前記電力グリッドにも接続されており、電力のコストを記述したデータである充電スケジュールに基づいて、電力のコストが割高となる所定の期間を識別するステップと、前記所定の期間において、前記PEVのバッテリに蓄積された電力の少なくとも一部を前記電力グリッドに放出するステップと、をさらに含んでもよい。
また、前記放出された電力量を監視するステップと、前記所定の期間に放出された電力と、売電単価と、を表す放電データを記録するステップと、前記放電データを、対価の償還を受けるために事業者に提供するステップと、をさらに含んでもよい。
また、前記充電スケジュールは、前記PEVが有する非一時的メモリに充電スケジュールデータとして格納されてもよい。
また、前記充電スケジュールは、前記PEVに電力を伝送する充電システムが有する非一時的メモリに充電スケジュールデータとして格納されてもよい。
また、前記充電システムは、前記PEVから0.01センチメートル以上100メートル以下の範囲内に設置されてもよい。
また、前記充電システムが前記PEVのユーザによって操作されてもよい。
また、前記充電システムが前記REPG設備によって制御されてもよい。
また、前記充電スケジュールは、事業者によって発行され、前記充電システム、前記REPG設備、および前記事業者に通信可能に結合されたネットワークを介して、前記充電システムおよび前記REPG設備に送信されてもよい。
また、前記ネットワークはワイヤレスネットワークを含んでもよい。
また、前記REOCイベントは、前記事業者によって発行されてもよい。
また、前記PEVが自動運転車両であってもよい。
また、前記PEVがモータおよび内燃機関を含んでもよい。
記載される技法の実装形態は、ハードウェア、方法もしくはプロセス、またはコンピュータアクセス可能媒体上のコンピュータソフトウェアを含む場合がある。
また、PEVが、前記PEVのバッテリシステムに蓄積された電力の少なくとも一部を所定の期間中に家屋または住宅の幹線に放電してもよい。
また、PEVが、前記PEVのバッテリシステムに蓄積された電力の少なくとも一部を所定の期間中に第2のPEVの第2のバッテリに放電してもよい。
本発明の一形態は、充電システムに接続されたプラグイン電気自動車(PEV)を含むシステムであって、前記PEVは、前記充電システムによって充電されるバッテリと、電力グリッドによる再生可能エネルギーの受け入れを抑制するイベントである再生可能エネルギー出力制御(REOC)イベントが発生している間、再生可能エネルギー発電(REPG)設備に対して、発電した電力を電力グリッドに出力しないよう制御する抑制手段と、前記電力グリッドに接続されていない結合装置を介して前記REPG設備と接続された前記バッテリを、前記REOCイベントが発生している間、前記REPG設備によって発電された電力を用いて充電する充電手段と、を有するシステムである。
本態様の他の形態は、対応するコンピュータシステム、装置、および、一つ以上のコンピュータストレージデバイスに記録され、各々が方法のアクションを実行するように構成されたコンピュータプログラムを含む。
本発明の一形態は、前記方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
本開示は、添付図面の図において限定ではなく例として示され、添付図面では、同様の構成要素を参照するために同様の参照番号が使用される。
再生可能エネルギー出力制御イベントに応答して一つ以上の車両機能を実行するための例示的なシステムを示すブロック図である。
車両機能システムの一例を示すブロック図である。
一つ以上の車両機能を実行するための例示的な方法のフローチャートである。
一つ以上の車両機能を実行するための別の例示的な方法のフローチャートである。
車両出発時刻データを推定するための例示的な方法のフローチャートである。
一つ以上の車両機能を決定するための例示的な方法のフローチャートである。
車両の充電を制御するための例示的な方法のフローチャートである。
例示的な充電時間スロットを示すグラフィック表現の図である。
車両到着時刻と車両出発時刻との間の関係を示す例示的なグラフィック表現である。
例示的な確率密度分布テーブルを示すグラフィック表現である。
再生可能エネルギー発電設備が再生可能エネルギー出力制御イベントに応答するための例示的な方法のフローチャートである。
最適化システムが再生可能エネルギー出力制御イベントに応答するための例示的な方法のフローチャートである。 最適化システムが再生可能エネルギー出力制御イベントに応答するための例示的な方法のフローチャートである。 最適化システムが再生可能エネルギー出力制御イベントに応答するための例示的な方法のフローチャートである。
再生可能エネルギー出力制御イベントへの例示的な応答を示すチャート図である。
再生可能エネルギー発電設備(本明細書ではREPG設備と称する)は、太陽光、風力、地熱、海洋波などの再生可能エネルギー源のうちの一つ以上を使用して、再生可能エネルギーを生成する設備である。通常、この再生可能エネルギーは、営利目的で公益事業者に販売され、公益事業者によって管理される電力グリッドに送られる。公益事業者は、電力グリッド上の電気の供給および電力グリッド上の電気に対する需要を監視する。履歴的に、需要は14時から20時までの間に最大になる場合がある。また、電力グリッド上のエネルギーの供給は変化する可能性がある。公益事業者は、電力グリッド上の電力の供給と需要のバランスを維持することを求める。
いくつかの実装形態では、REPG設備は、自己の家屋の上に太陽光パネルを有する個人の住宅所有者、または商業規模で再生可能エネルギーを生成する大規模設備である。
公益事業者は、電力グリッド上の電気の供給と需要の不均衡に起因して、REPG設備から再生可能エネルギーを受け入れることができない場合がある。このような状態が起こると、公益事業者は、通信手段を介して、REPG設備に再生可能エネルギー出力制御イベント(本明細書ではREOCイベントと称する)を送信する。REOCイベントは、電力グリッド上の不均衡に起因して、REPG設備が生成するいかなる再生可能エネルギーも購入ないし受け入れができない旨を表す信号(REOCデータ)を含む場合がある。
いくつかの実装形態では、REPG設備は、REOCイベントによって、再生可能エネルギーの生成停止、または、再生可能エネルギーの、蓄電池設備への一時的な蓄積を強制される。
蓄電池設備は、REPG設備にとって出費であり、再生可能エネルギーのコストを増大させるか、または、例えば、再生可能エネルギーの生成に関連する利益幅を減少させる。すなわち、再生可能エネルギーの生成を抑制する場合がある。また、蓄電池はそれらに耐用年数を有しており、蓄電池設備自体も、蓄電池設備に含まれる蓄電池の埋立処分に関連する望ましくない浪費を産む。これらの蓄電池設備は、設置、維持、および修理するのも高価であり、再生可能エネルギー生成のオーバーヘッドを増大させ、再生可能エネルギーの生成を抑制してしまう。
本発明によると、REOCイベントの発生中に、REPG設備によって生成された再生可能エネルギーをプラグイン電気自動車(外部電源によって充電された電力で走行可能な
自動車。本明細書ではPEVと称する)のバッテリに蓄積することが可能になる。PEVのバッテリに再生可能エネルギーを蓄積すると、有利なことにPEVのバッテリが充電され(PEVの所有者の利益になり)、REPG設備の事業者が、蓄電池設備にエネルギーを蓄積する面倒および費用を引き受ける必要なしに、REOCイベント中に再生可能エネルギーを生成し続けることが可能になる。
(システム概要)
図1は、REOCイベントに応答して一つ以上の機能を実行するためのシステム100のいくつかの実装形態のブロック図を示す。
図示されたシステム100は、公益事業者103、非再生可能エネルギー発電設備112、REPG設備170、PEV123、充電システム191、ソーシャルネットワークサーバ155、気象サーバ153、およびカレンダサーバ151を含む。図示された実装形態では、システム100のこれらのエンティティは、ネットワーク105を介して通信可能に結合される。システム100は、例えば、交通データを提供するための交通サーバ、電力使用サービス(例えば、請求サービス)を提供するための電力サービスサーバ、地図データを提供するための地図サーバ、およびコンテンツ(例えば、音楽、ビデオ、ポッドキャストなど)を提供するためのコンテンツサーバなどを含む、図1に示されていない他のサーバまたはデバイスを含む場合がある。
図1のPEV123を例にとって説明する。図1には1つのPEV123を示すが、本開示は一つ以上のPEV123を有するシステムアーキテクチャに適用できる。一つ以上のPEV123は、1人または複数のユーザを有する場合がある。さらに、図1は、システム100のエンティティに結合された1つのネットワーク105を示すが、実際には、一つ以上のネットワーク105がこれらのエンティティに結合することができる。さらに、図1は、1つの公益事業者103、1つの非再生可能エネルギー発電設備112、1つの充電システム191、1つのREPG設備170、1つのカレンダサーバ151、1つの気象サーバ153、1つのソーシャルネットワークサーバ155を含むが、システム100は一つ以上のこれらのエンティティを含む可能性がある。加えて、本明細書に記載される実装形態における様々な構成要素およびサーバの分離は、すべての実装形態においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきではなく、記載される構成要素、デバイス、またはサーバは、一般に、単一の構成要素、デバイス、またはサーバ内で一緒に統合することができる。
ネットワーク105は、従来のタイプの有線またはワイヤレスであり得るし、スター形構成、トークンリング構成、または他の構成を含む、多数の様々な構成を有する場合がある。さらに、ネットワーク105は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)(例えば、インターネット)、または、複数のデバイスがそれを介して通信することができる他の相互接続データパスを含む場合がある。いくつかの実装形態では、ネットワーク105はピアツーピアネットワークであり得る。ネットワーク105はまた、様々な異なる通信プロトコルでデータを送信するための電気通信ネットワークの部分に結合されるか、またはそれらを含む場合がある。いくつかの実装形態では、ネットワーク105は、ショートメッセージングサービス(SMS)、マルチメディアメッセージングサービス(MMS)、ハイパーテキスト転送プロトコル(HTTP)、直接データ接続、WAP、電子メール、ミリメートル波通信などを介して、データを送受信するためのBluetooth(登録商標)通信ネットワークまたはセルラー通信ネットワークを含む。
PEV123は、壁コンセントまたは充電システム191などの外部電源から充電される電気自動車である。PEV123はバッテリシステムを含む。バッテリシステムは、1
組の充電式バッテリを含む。電気はバッテリに蓄積することができる。電気は、PEV123の車輪を駆動するか、車輪の駆動を補助するために用いられる。PEV123のバッテリシステムについては、図2を参照して下記でより詳細に記載される。
いくつかの実装形態では、PEV123は、PEV123の車輪を駆動するモータ、または、PEV123のユーザによって構成されたように、連携してPEV123の車輪を駆動するか、もしくは異なる時間に別々に車輪を駆動する、モータおよび内燃機関を含む場合がある。
PEV123は、一つ以上のセンサセットを含む場合がある。センサセットは、任意のタイプのデータを収集するように構成された任意のタイプの従来型のセンサである。例えば、センサセットに含まれるセンサは、ナビゲーションセンサ(例えば、全地球測位システム(GPS)センサ)、赤外線検出器、動き検出器、サーモスタット、音声検出器、および任意の他のタイプのセンサであってもよい。
いくつかの実装形態では、センサセットは、様々なタイプのセンサの組合せを含む。例えば、センサセットは、現在時刻、PEV123の位置(例えば、緯度、経度、および高度)、PEV123の加速度、PEV123の速度、PEV123のバッテリシステムの充電レベルなどのうちの一つ以上を測定するための様々なセンサを含んでもよい。センサセットは、一つ以上の測定値を表すセンサデータを生成し、充電システム191にセンサデータを送ることができ、充電システム191はストレージデバイス141にセンサデータを記憶させる。
充電システム191は、PEV123に含まれるバッテリシステムを再充電するための電力を供給する充電ステーションである。例えば、充電システム191は、純電気自動車、または、PEV123などのプラグインハイブリッド電気自動車内のバッテリシステムを再充電するための電力を供給するための充電ステーションを含んでもよい。いくつかの実装形態では、充電システム191は、住居にある家庭用充電ステーションである。いくつかの他の実装形態では、充電システム191は、道路または駐車場にある公共充電ステーションである。
いくつかの実装形態では、充電システム191は、ネットワーク105との通信を送受信するように構成されたコンピュータシステムを含む場合がある。
いくつかの実装形態では、充電システム191は、ネットワーク105に接続する独立システムである。
いくつかの実装形態では、充電システム191は、REPG設備およびPEV123のうちの一つ以上の構成要素である。
充電システム191は、電力グリッド114、第1の電力結合装置116、および第2の電力結合装置118のうちの一つ以上に接続される。
電力グリッド114は、従来型の電力グリッドまたは電気グリッドである。
第1の電力結合装置116は、電力グリッドを介さずに、REPG設備170から充電システム191に電力を伝送する結合装置である。例えば、第1の電力結合装置116のどの部分も、電力グリッド114にいかなる形でも接続されないか、または電力グリッド114に電流を通さない。
いくつかの実装形態では、第1の電力結合装置116は、REPG設備170から需要地に電力を搬送する一つ以上の高圧送電線、および需要地を充電システム191に結合する一つ以上の配電線を含む場合がある。
いくつかの実装形態では、第1の電力結合装置116は、一つ以上の電線、一つ以上のブレーカ、一つ以上の電力プラグ、一つ以上の電力ソケット、一つ以上の逓昇変圧器、一つ以上の逓降変圧器、一つ以上の電力インバータ、および宅内配電網または商用配電網の一つ以上の他の従来の構成要素のうちの一つ以上を含む場合がある。
いくつかの実装形態では、REPG設備170は、PEV123に関連する住宅に設置された太陽光発電設備または風力発電設備である。例えば、REPG設備170は、住宅に設置され、PEV123のユーザによって操作される。これらの実装形態では、第1の電力結合装置116は、REPG設備170から充電システム191に電力を出力するための配電線または他の何らかの電力線を含む場合がある。
第2の電力結合装置118は、一つ以上の電力線を含む場合がある。いくつかの実装形態では、第2の電力結合装置118は、充電システム191をPEV123に結合し、充電システム191からPEV123に電力を送信することができる。第2の電力結合装置118は、電力グリッド114を介さずに電力を送信することができる。
いくつかの実装形態では、第2の電力結合装置118は、一つ以上の電線、一つ以上のブレーカ、一つ以上の電力プラグ、一つ以上の電力ソケット、一つ以上の逓昇変圧器、一つ以上の逓降変圧器、一つ以上の電力インバータ、および、宅内配電網または商用配電網の一つ以上の他の従来の構成要素のうちの一つ以上を含む場合がある。
いくつかの実装形態では、充電システム191はPEV123の構成要素であり、第1の電力結合装置116はPEV123に直接結合される。これらの実装形態では、第2の電力結合装置118は、システム100に含まれない場合があり、第1の電力結合装置116は、第2の電力結合装置118の構成要素のうちの一つ以上を含む場合がある。
いくつかの実装形態では、充電システム191はREPG設備170の構成要素であり、第1の電力結合装置116はPEV123に直接結合される。これらの実装形態では、第2の電力結合装置118は、システム100に含まれない場合があり、第1の電力結合装置116は、第2の電力結合装置118の構成要素のうちの一つ以上を含む場合がある。
充電システム191は、PEV123の構成要素またはシステム100の独立エンティティであり得ることを示すために、破線を使用して図1に描かれている。
充電システム191は、充電スケジュール193、最適化システム199、およびストレージデバイス141のうちの一つ以上を含む場合がある。
充電スケジュール193は、公益事業者103についての使用時間料金体系(Time of Use rate structures,本明細書ではTOU料金体系と称する)を記述するデータを含む。TOU料金体系は、様々な条件下で電力に対して公益事業者103によって課金される様々な価格、すなわち、使用時間価格設定(Time of Use pricing,本明細書ではTOU価格設定と称する)を表す。TOU料金体系はまた、公益事業者103によって販売された電力の消費者による電力使用の履歴パターンを表すことができる。
例えば、公益事業者103によって販売される電力のワット当たりの単価は、時刻、消
費者による需要、電力グリッド114上の電力の供給状況、REOCイベントの有無、デマンドレスポンスイベント(本明細書ではDRイベントと称する)の有無、エネルギー消費またはエネルギー生産に影響を及ぼす気象条件、エネルギー消費またはエネルギー生産に影響を及ぼす曜日、エネルギー消費またはエネルギー生産に影響を及ぼす曜日上の休日または他のイベントの存在、様々な条件下での将来のエネルギー使用の予測子としての同様の条件下でのその消費者によるエネルギー使用の履歴パターン、消費者による将来の需要の予測値、およびTOU料金体系に含まれる他の従来の要因などの、一つ以上の要因に基づいて変動する。
いくつかの実装形態では、充電スケジュール193によって記述されるTOU料金体系は、前払いまたは前倒しで特定の期間について設定された電気価格を含む場合がある。電気価格は、時間とともに変動する場合があり、日、月、または年全体を通して、ネットワーク105を介して更新される場合がある。これらの期間中に消費されたエネルギーに対して支払われる価格は、あらかじめ設定され、事前に消費者に知らされる場合があり、消費者がそのような価格に応答して自分の使用法を変更し、より低いコストの期間に使用をシフトするか、または自分の消費量全体を減らすことによって、自分のエネルギーコストを管理することが可能になる。
このように、本発明における充電スケジュールは、充電の予定を表したデータではなく、電気の料金(買電または売電)を表したデータである。
いくつかの実装形態では、充電スケジュール193によって記述されるTOU料金体系は、危機的最大価格体系(critical peak pricing structure)を含む場合がある。危機
的最大価格体系の下で、ワット当たりの価格が我々の購入する電気を生成するコストを卸売レベルで反映するとき、TOU価格は、実際にはいくつかのピークの日を除いている。価格設定は、一つ以上のREOCイベントまたは一つ以上のDRイベントによって影響を受ける場合がある。
いくつかの実装形態では、充電スケジュール193によって記述されるTOU料金体系は、リアルタイム価格体系、すなわち動的価格設定を含む場合がある。リアルタイム価格体系の下で、電気価格は、1時間ごと、30分ごと、15分ごと、5分ごと、または1分ごとに変動する場合がある。卸売レベルで電気を生成または購入する公益事業者103のコストを反映して、前払いまたは前倒しで価格信号を充電システム191に提供することができる。価格信号は、一つ以上のREOCイベントまたは一つ以上のDRイベントを含む場合がある。
充電スケジュール193によって表されるリアルタイム価格体系は、デマンドレスポンス(本明細書ではDRと称する)に応答することができる。DRは、最終使用顧客による、経時的な電気の価格における変化に応答する、自分の通常の消費パターンからの電気使用における変化として記述される場合がある。DRは、卸売市場価格が高いとき、または電気グリッドが信頼できないときに、電気使用を低く誘導するように設計されたインセンティブの支払いに関係する場合もある。DRは、タイミング、瞬間需要レベル、または総電気消費を変更するように意図された、最終使用顧客の電気の消費パターンに対するすべての意図的な修正を含む。そのため、充電スケジュール193は、REOCイベントおよびDRイベントに基づいて、経時的に変化する場合がある。
充電スケジュール193は、公益事業者103によって決定される場合がある。公益事業者103は、充電スケジュール193を発行することができる。例えば、充電スケジュール193は、ネットワーク105を介して発行することができる。
最適化システム199は、一つ以上の車両機能を実行するように構成されたコードおよ
びルーチンを含む。いくつかの実装形態では、最適化システム199は、イベント(例えば、REOCイベントもしくはDRイベント)を受信、または電力グリッド114上で利用可能な電気料金の変化の認識に少なくとも部分的に基づいて、車両機能を決定および実行するためのコードおよびルーチンを含む。いくつかの実装形態では、最適化システム199は、目的地に関連付けられた車両到着時刻に少なくとも部分的に基づいて、目的地での車両機能を決定および実行するためのコードおよびルーチンを含む。
最適化システム199は、ネットワーク105に通信可能に結合することができる。例えば、最適化システム199は、ネットワーク105から、ビデオ、音楽、ポッドキャスト、最新の地図などのコンテンツ、PEV123またはPEV123のユーザに関連付けられたカレンダ(スケジュール)データ、電力グリッド114からの電気の消費に影響を及ぼす気象データ、電力グリッド114からの電気の消費に影響を及ぼすソーシャルネットワークデータ、PEV123またはPEV123のユーザに関連付けられた行程データ、一つ以上の充電スケジュール193、一つ以上のREOCイベント、一つ以上のDRイベント、REPG設備170からの電力を受信する一つ以上の要求、公益事業者103からの電力を販売する一つ以上の要求のうちの一つ以上を受信することができる。
いくつかの実装形態では、車両機能とは、PEV123において実行される機能である。例えば、車両機能は、PEV123を充電する機能、PEV123内の温度を制御する機能(例えば、エアコンのオンオフ、ヒーターのオンオフ)、PEV123とサーバとの間でデータを転送する機能(例えば、サーバからネットワーク105を介してPEV123にビデオ、音楽、ポッドキャスト、最新の地図などをダウンロードする機能、PEV123に記憶された行程データをクラウドストレージデバイスにアップロードする機能)、およびPEV123とユーザのクライアントデバイスとの間でデータを転送する機能(例えば、ユーザのスマートフォンからPEV123にユーザのカレンダデータを転送する機能)などである。別の例では、最適化システム199は、ネットワーク105に、PEV123またはPEV123のユーザに関連付けられたカレンダデータ、PEV123またはPEV123のユーザに関連付けられた行程データ、REPG設備170によって生成された電力を蓄積する一つ以上の要求、公益事業者103に電力を販売する一つ以上の要求、電力グリッド114に放電された電力についての対価償還に対する一つ以上の要求のうちの一つ以上を送信することができる。
いくつかの実装形態では、最適化システム199によって提供される車両機能は、REOCイベント、DRイベント、電力グリッド114上で利用可能な電気の価格上昇、電力グリッド114上で利用可能な電気の価格下落、PEV123のバッテリシステムから電力グリッド114への電気の放電のうちの一つ以上に応答する機能を含む。例えば、車両機能は、REOCイベントに応答してPEV123のバッテリシステムに電力を蓄積する機能を含む場合がある。別の例では、車両機能は、DRイベントに応答してPEV123のバッテリシステムから電力グリッド114に電力を放電する機能を含む場合がある。また別の例では、PEV123のバッテリシステムが電力グリッド114に電力を放電することに応答して、車両機能は、充電スケジュール193に基づいて電力グリッド114に放出される電力の価格を決定する機能と、電力グリッド114に放電された電力の価格に基づいて公益事業者103に対価を要求する機能とを含む場合がある。
いくつかの実装形態では、PEV123のバッテリシステムは電力グリッド114に結合することができ、その結合は、バッテリシステムが電力グリッドに電力を放電することを可能にするように動作する。他の実装形態では、PEV123のバッテリシステムは充電システム191に結合することができ、充電システム191は電力グリッド114に結合することができ、これらの結合は、バッテリシステムが充電システム191を介して電力グリッド114に電力を放電することを可能にするように動作する。
いくつかの実装形態では、最適化システム199はREPG設備170の構成要素であり得る。他の実装形態では、最適化システム199の部分はREPG設備170によって提供される場合があり、最適化システム199の部分は充電システム191によって提供される場合があり、REPG設備170および充電システム191は、互いに協働して、最適化システム199を参照して本明細書に記載された機能を提供する。
いくつかの実装形態では、最適化システムは、図4〜7、図10A〜Cの方法400,410,412,700,1000を参照して下記に記載されるステップのうちの一つ以上を、充電システム191のプロセッサに実行させる。
いくつかの実装形態では、最適化システム199は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)または特定用途向け集積回路(ASIC)を含むハードウェアを使用して実装することができる。いくつかの他の実装形態では、最適化システム199は、ハードウェアとソフトウェアの組合せを使用して実装することができる。最適化システム199については、図2〜図11を参照して下記でより詳細に記載される。
ストレージデバイス141は、本明細書に記載される機能を実現するためのデータを記憶する非一時的記憶媒体である。ストレージデバイス141は、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)デバイス、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)デバイス、フラッシュメモリ、または他の何らかのメモリデバイスである。いくつかの実装形態では、ストレージデバイス141はまた、不揮発性メモリまたは同様の永続的なストレージデバイス、および、ハードディスクドライブ、フロッピーディスク(登録商標)ドライブ、CD−ROMデバイス、DVD−ROMデバイス、DVD−RAMデバイス、DVD−RWデバイス、フラッシュメモリデバイス、またはより永続的に情報を記憶するための他の何らかのマスストレージデバイスを含む媒体を含む。
いくつかの実装形態では、ストレージデバイス141は、充電スケジュール193を記述する充電スケジュールデータ、時刻同期データ、ユーザ行程データ、ユーザプロファイルデータ、およびPEV123のユーザに関連付けられた他のデータのうちの一つ以上を記憶する。ユーザに関連付けられたユーザ行程データは、ユーザによって取られる行程を表すデータである。例えば、ユーザ行程データは、ユーザによって取られる行程に関連付けられた、出発地、目的地、出発時刻、到着時刻、ルート、所要時間、方向などのうちの一つ以上を表すデータを含む。別の例では、ユーザ行程データは、車両到着−出発時刻ログを含む。他の例示的な行程データも考えられる。車両到着−出発時刻ログおよび時刻同期データについては、図2を参照してより詳細に下記に記載される。
ユーザプロファイルデータは、ユーザプロファイルを記述するデータである。例えば、ユーザに関連付けられたユーザプロファイルデータは、ユーザ名、電子メールアドレス、ユーザ選好(user preference)、趣味、興味、教育経験、就業経験、およびユーザを記
述する他の統計データを含む。他の例示的なユーザプロファイルデータも考えられる。
いくつかの実装形態では、ストレージデバイス141は、ネットワーク105から受信される任意のデータを記憶することができる。
いくつかの実装形態では、ストレージデバイス141は、充電システム191または最適化システム199がその機能を実現するために必要な任意のデータを記憶することができる。
非再生可能エネルギー発電設備112は、非再生可能エネルギーを生成するための従来
の設備を含む場合がある。例えば、非再生可能エネルギー発電設備112は、化石燃料の燃焼または原子の分裂(すなわち、原子力エネルギー)によって発電することができる。非再生可能エネルギー発電設備112は、電力グリッド114に接続され、この接続は、非再生可能エネルギー発電設備112が生成する非再生可能エネルギーを電力グリッド114に放電することを可能にする。
REPG設備170は、太陽光パネル、風車、地熱、海洋波などの再生可能エネルギー源のうちの一つ以上を使用して、再生可能エネルギーを生成する発電設備である。
いくつかの実装形態では、REPG設備170は充電システム191に接続され、この接続は、REPG設備170が生成する再生可能エネルギーを充電システム191に放電することを可能にする。例えば、REPG設備170は、第1の電力結合装置116および第2の電力結合装置118のうちの一つ以上に接続される。
図1には描写されていないが、いくつかの実装形態では、REPG設備170は電力グリッド114に接続することができ、この接続は、REPG設備が生成する再生可能エネルギーを電力グリッド114に放電することを可能にする。
REPG設備170は、イベント通知受信システム172を含む場合がある。イベント通知受信システム172は、ネットワーク105に通信可能に結合する。イベント通知受信システム172は、ネットワーク105からイベントを受信するように構成されたコンピュータシステムを含んでもよい。例えば、REPG設備170は、ネットワーク105から一つ以上のREOCイベントまたは一つ以上のDRイベントを受信することができる。公益事業者103は、ネットワーク105にイベントを発行することができる。
いくつかの実装形態では、イベント通知受信システム172は、ネットワーク105に通信可能に結合されたサーバを含む。サーバは、ハードウェアサーバ、またはイベント通知受信システム172のプロセッサによって動作可能なサーバソフトウェアを含む場合がある。
いくつかの実装形態では、イベント通知受信システム172は、メモリおよびプロセッサを含むコンピューティングデバイス、例えば、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、モバイル電話、携帯情報端末(PDA)、モバイル電子メールデバイス、携帯型ゲームプレーヤ、携帯型音楽プレーヤ、一つ以上のプロセッサがその中に組み込まれるか、もしくはそれに結合されるテレビジョン、またはネットワーク105にアクセスすることが可能な他の電子デバイスを含む。
いくつかの実装形態では、イベント通知受信システム172は、プロセッサによって実行された場合に、図9を参照して下記に記載される方法900の一つ以上のステップをプロセッサに実行させるコンピュータ命令を含む場合がある。
いくつかの実装形態では、イベント通知受信システム172は、イベント通知受信システム172によって受信されるイベントにREPG設備を応答させるための処理を行う。例えば、イベント通知受信システム172は、REOCイベントを受信した場合に、REPG設備に、生成した再生可能エネルギーを電力グリッド114に供給することを停止させ、電力グリッド114を含まない一つ以上の結合装置(例えば、第1の電力結合装置116または第2の電力結合装置118)を介して、一つ以上の充電システム191に再生可能エネルギーを供給することを開始させるための処理を行う。
公益事業者103は、電力グリッド114を管理、維持、および操業する組織である。
いくつかの実装形態では、公益事業者103は、非再生可能エネルギー発電設備112またはREPG設備170を操業し、これらの設備のうちの一つ以上によって生成されたエネルギーを、電力グリッド114を介して消費者に供給する。
いくつかの実装形態では、公益事業者103は、非再生可能エネルギー発電設備112またはREPG設備170からエネルギーを購入し、これらの設備のうちの一つ以上によって生成されたエネルギーを、電力グリッド114を介して消費者に供給することができる。
公益事業者103は、充電スケジュール193によって記述された料金で消費者にエネルギーを販売することができる。公益事業者103の事業者は、上述されたように充電スケジュール193を作成し、発行することができる。
公益事業者103は、電力グリッド114上の電気の供給、および電力グリッド114上の電気に対する消費者の需要を監視するセンサおよびソフトウェアを有している。いくつかの実装形態では、公益事業者103は、電力グリッド114上の電力の供給および需要におけるバランス状態(または実質的に均衡した状態)を達成および維持するために、アクションを取ることができる。
公益事業者103はイベント通知システム111を含む場合がある。イベント通知システム111は、ネットワーク105に通信可能に結合する。イベント通知システム111は、電力グリッド114上の電力の供給および需要におけるバランス状態(または実質的に均衡した状態)を達成および維持するために、アクションを取るように構成されたコンピュータシステムを含む。例えば、イベント通知システム111は、電力グリッド114上に過剰な電力が存在すると判断し、REOCイベントを発行する場合がある。別の例では、イベント通知システム111は、電力グリッド114上に十分な電力が存在しないと判断し、DRイベントを発行する場合がある。REOCイベントおよびDRイベントは、異なる理由で発行される場合もある。
いくつかの実装形態では、イベント通知システム111は、非再生可能エネルギー発電設備112、REPG設備170、および充電システム191のうちの一つ以上に、REOCイベントおよびDRイベントを発行することができる。イベント通知システム111は、ネットワーク105を介してREOCイベントおよびDRイベントを発行することができる。
いくつかの実装形態では、イベント通知システム111は、ネットワーク105に通信可能に結合されたサーバを含む。サーバは、ハードウェアサーバ、またはイベント通知システム111のプロセッサによって動作可能なサーバソフトウェアを含んでもよい。
いくつかの実装形態では、イベント通知システム111は、メモリおよびプロセッサを含むコンピューティングデバイス、例えば、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、モバイル電話、携帯情報端末(PDA)、モバイル電子メールデバイス、携帯型ゲームプレーヤ、携帯型音楽プレーヤ、一つ以上のプロセッサがその中に組み込まれるか、もしくはそれに結合されるテレビジョン、またはネットワーク105にアクセスすることが可能な他の電子デバイスを含む場合がある。
いくつかの実装形態では、イベント通知システム111は、プロセッサによって実行された場合に、図9を参照して下記に記載される方法900の一つ以上のステップをプロセッサに実行させるコンピュータ命令を含む場合がある。
いくつかの実装形態では、イベント通知システム111は、電力グリッド114上の電力の供給および需要におけるバランス状態(または実質的に均衡した状態)を達成および維持するために、アクションを取ることができる。例えば、イベント通知システム111は、電力グリッド114上に過剰な電力が存在する(または電力グリッド114上の利用可能な電力供給に対して消費者による需要が少なすぎる)と判断し、REOCイベントを発行する場合がある。別の例では、イベント通知システム111は、電力グリッド114上に十分な電力が存在しない(または電力グリッド114上の利用可能な電力供給に対して消費者による需要が多すぎる)と判断し、DRイベントを発行する場合がある。
いくつかの実装形態では、イベント通知システム111は、イベント(例えば、REOCイベントおよびDRイベント)を発生させ、イベントについてシステム100のエンティティに通知するためのコードおよびルーチンを含む。イベント通知システム111は、非再生可能エネルギー発電設備112、REPG設備170、および充電システム191のうちの一つ以上に、REOCイベントまたはDRイベントを記述するイベントデータを送る。イベントデータは、ネットワーク105を介して送信することができる。
REOCイベントは、電気グリッドシステムにおけるREOCに関するイベントである。例えば、REOCイベントは、REPG設備170が生成するエネルギーを電力グリッド114に放電しないことを要請するイベントである。いくつかの実装形態では、REOCイベントは一つ以上のREOC要件を含む。例えば、REOCイベントは、REPG設備170が午前1時から午前3時までの間に電力グリッド114にエネルギーを放電してはならないことを示す。いくつかの実装形態では、REOCイベントは、しきい値を超えてREPG設備170が電力グリッド114にエネルギーを放出しないことを示す。他の例示的な要件も考えられる。
DRイベントは、電気グリッドシステムにおけるDR(直接的または間接的な節電要請)に関するイベントである。例えば、DRイベントは、電気についての価格がある時刻に上がるようにスケジュールされ、PEV123が特定の使用法に対する電気のその消費を減らす場合があることを示すイベントである。いくつかの実装形態では、DRイベントは一つ以上のDR要件を含む。例えば、DRイベントは、ユーザの家庭における、午後6時から午後11時までの間の電力使用量が、あらかじめ決められた量を超えることができないことを示す。他の例示的な要件も考えられる。
カレンダサーバ151は、プロセッサ、メモリ、およびネットワーク通信機能を含むハードウェアサーバである。図示された実装形態では、カレンダサーバ151はネットワーク105に結合される。カレンダサーバ151は、ネットワーク105を介してシステム100の他のエンティティとの間でデータを送受信する。例えば、カレンダサーバ151は、ユーザからの要求時に、ユーザからの許可を得て、ユーザのカレンダ(スケジュール)を記述するデータを最適化システム199に送る。
気象サーバ153は、プロセッサ、メモリ、およびネットワーク通信機能を含むハードウェアサーバである。図示された実装形態では、気象サーバ153はネットワーク105に結合される。気象サーバ153は、ネットワーク105を介してシステム100の他のエンティティとの間でデータを送受信する。例えば、気象サーバ153は、要求時に最適化システム199またはイベント通知システム111に気象データを送る。
ソーシャルネットワークサーバ155は、プロセッサ、メモリ、およびネットワーク通信機能を含むハードウェアサーバである。図示された実装形態では、ソーシャルネットワークサーバ155はネットワーク105に結合される。ソーシャルネットワークサーバ1
55は、ネットワーク105を介してシステム100の他のエンティティとの間でデータを送受信する。ソーシャルネットワークサーバ155は、ソーシャルネットワークアプリケーション157を含む。ソーシャルネットワークは、ユーザが共通の特徴によってつながることができる、一種のソーシャル構造であり得る。共通の特徴には、関係/つながり、例えば、友人、家族、仕事、興味などが含まれる。共通の特徴は、明示的に定義された関係、および他のオンラインユーザとの社会的つながりによって暗示される関係を含む、一つ以上のソーシャルネットワーキングシステムによって提供される場合があり、関係はソーシャルグラフを形成する。いくつかの例では、ソーシャルグラフは、これらのユーザのマッピング、およびこれらのユーザがどのように関係することができるかを反映することができる。
ソーシャルネットワークサーバ155およびソーシャルネットワークアプリケーション157は、1つのソーシャルネットワークの代表であり得ること、ならびに、各々がそれ自体のサーバ、アプリケーション、およびソーシャルグラフを有する、ネットワーク105に結合された複数のソーシャルネットワークが存在する場合があることを理解されたい。例えば、第1のソーシャルネットワークはビジネスネットワーキングをより多く対象とする場合があり、第2のソーシャルネットワークは学者をより多く対象とするか、または中心に置く場合があり、第3のソーシャルネットワークは地元企業をより多く対象とする場合があり、第4のソーシャルネットワークは出会いを対象とする場合があり、他は一般的な興味または特定の焦点のソーシャルネットワークであり得る。
いくつかの実装形態では、ソーシャルネットワークは、ユーザの一つ以上の社会的活動を表すソーシャルフィードを提供するサービスを含む。例えば、ソーシャルフィードは、ユーザのアクション、表明された考え、表明された意見などを記述するための一つ以上のステータスアップデートを含む。いくつかの実装形態では、ソーシャルネットワークアプリケーション157によって提供されるサービスは、「ソーシャルネットワークサービス」と呼ぶことができる。他の実装形態も考えられ得る。
いくつかの実装形態では、充電システム191は、PEV123から0.01センチメートル以上100メートル以下の範囲内に設置される場合がある。
PEV123は、下記の説明において単に「車両」と呼ばれる場合がある。
(例示的な車両機能システム)
次に図2を参照して、最適化システム199の一例をより詳細に示す。図2は、いくつかの例による、最適化システム199と、充電システム191と、プロセッサ225と、通信ユニット245と、ストレージ241と、バッテリシステム251と、メモリ227とを含む、コンピューティングデバイス200のブロック図である。コンピューティングデバイス200の構成要素は、バス220によって通信可能に結合される。いくつかの実装形態では、コンピューティングデバイス200は、PEV123、REPG設備170、充電システム191、および充電システム191を含む別のサーバまたはデバイスのうちの1つであり得る。
充電システム191については、図1を参照して上述されたので、その説明はここでは繰り返さない。図示された実装形態では、充電システム191は、信号線236を介してバス220に通信可能に結合される。
プロセッサ225は、算術論理演算ユニット、マイクロプロセッサ、汎用コントローラ、または、計算を実行し、ディスプレイデバイスに電子表示信号を供給する他の何らかのプロセッサアレイを含む。プロセッサ225は、信号線238を介して他の構成要素と通
信するためのバス220に結合される。プロセッサ225は、データ信号を処理し、複合命令セットコンピュータ(CISC)アーキテクチャ、縮小命令セットコンピュータ(RISC)アーキテクチャ、または命令セットの組合せを実装するアーキテクチャを含む、様々なコンピューティングアーキテクチャを含む場合がある。図2は単一のプロセッサ225を含むが、複数のプロセッサが含まれる場合がある。他のプロセッサ、オペレーティングシステム、センサ、ディスプレイ、および物理構成も考えられる。
メモリ227は、プロセッサ225によって実行され得る命令またはデータを記憶する。メモリ227は、信号線244を介して他の構成要素と通信するためのバス220に結合される。命令またはデータは、本明細書に記載される方法を実行するためのコードを含む場合がある。メモリ227は、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)デバイス、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)デバイス、フラッシュメモリ、または他の何らかのメモリデバイスであり得る。いくつかの実装形態では、メモリ227はまた、不揮発性メモリまたは同様の永続的なストレージデバイス、および、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、CD−ROMデバイス、DVD−ROMデバイス、DVD−RAMデバイス、DVD−RWデバイス、フラッシュメモリデバイス、またはより永続的に情報を記憶するための他の何らかのマスストレージデバイスを含む媒体を含む。
図2に示されたように、メモリ227は、イベントデータ295と、時刻同期データ297と、車両到着−出発時刻ログ299と、充電スケジュール193と、放電データ293とを記憶する。
イベントデータ295は、一つ以上のREOCイベントおよび一つ以上のDRイベントのうちの一つ以上を表すデータである。
時刻同期データ297は、時刻を世界時と同期させるために使用されるデータである。例えば、時刻同期データ297は、複数のPEV123、イベント通知システム111、およびイベント通知受信システム172のうちの一つ以上の間で共有される世界時と、車両到着時刻および車両出発時刻を同期させるために使用することができる。
到着時刻は、車両が目的地にいつ到着したかを表すデータである。例えば、到着時刻は、車両が2013年10月19日の午後6時に自宅に到着したことを表す。到着時刻は世界時と同期され、同期到着時刻と呼ぶことができる。出発時刻は、車両がいつ出発したかを表すデータである。例えば、出発時刻は、車両が2013年10月20日の午前8時に自宅から出発したことを表す。出発時刻は世界時と同期され、同期出発時刻と呼ぶことができる。例えば、同期到着時刻または同期出発時刻は、現地のタイムゾーンに従って国際電気通信連合の勧告(ITU−R TF.460−6)によって定義された協定世界時(UTC)と同期された現地時間であり得る。
別の例では、同期到着時刻または同期出発時刻は、GPS衛星およびネットワーク時間プロトコル(NTP)を含む時間管理技術によって同期された時間である。ネットワーク時間プロトコルは、パケット交換可変待ち時間データネットワークを介するコンピュータシステム間のクロック同期のためのネットワーキングプロトコルであり得る。
到着時刻と出発時刻との間の関連付けは、車両が到着時刻に目的地に到着し、次いで出発時刻に目的地から出発することを表す。例えば、到着時刻と出発時刻との間の関連付けは、車両が2013年10月1日の午後5時30分に自宅に到着し、次いで翌朝2013年10月2日の午前7時に自宅を出発したことを示す。別の例では、到着時刻と出発時刻との間の関連付けは、車両が2013年10月1日の午前12時に自宅に到着し、次いで
3時間以内である、2013年10月1日の午後2時40分に自宅を出発したことを示す。
いくつかの実装形態では、車両到着−出発時刻ログ299は、(1)車両がいつ到着したかを表す到着時刻履歴、(2)車両がいつ出発したかを表す出発時刻履歴、および(3)到着時刻履歴と出発時刻履歴との間の関連付けのうちの一つ以上を記録する。
いくつかの実装形態では、車両到着−出発時刻ログ299に記憶される到着時刻履歴および出発時刻履歴は、同期時刻である。
充電スケジュール193は図1を参照して上述されたので、その説明はここでは繰り返さない。
放電データ293は、バッテリシステム251によって電力グリッド114に放出された電力量、電気が電力グリッド114に放出された時刻または時間期間、時刻または時間期間がREOCイベントまたはDRイベントと一致するかどうか、および電力グリッド114に放出された電気の価格のうちの一つ以上を表すデータである。価格は、ワット、キロワット、または電力グリッド114に放電された電気を測定するための他の何らかの単位当たりの通貨価値として表すことができる。
通信ユニット245は、ネットワーク105または別の通信チャネルにデータを送信し、ネットワーク105または別の通信チャネルからデータを受信する。通信ユニット245は、信号線246を介してバス220に結合される。いくつかの実装形態では、通信ユニット245は、ネットワーク105または別の通信チャネルへの直接物理接続用のポートを含む。例えば、通信ユニット245は、ネットワーク105との有線通信用のUSB、SD、CAT−5、または同様のポートを含む。いくつかの実装形態では、通信ユニット245は、ネットワーク105とデータを交換するためのワイヤレストランシーバ、または、IEEE802.11、IEEE802.16、BLUETOOTH(登録商標)、もしくは別の適切なワイヤレス通信方法を含む一つ以上のワイヤレス通信方法を使用する他の通信チャネルを含む。
いくつかの実装形態では、通信ユニット245は、ショートメッセージングサービス(SMS)、マルチメディアメッセージングサービス(MMS)、ハイパーテキスト転送プロトコル(HTTP)、直接データ接続、WAP、電子メール、または別の適切なタイプの電子通信を介して、セルラー通信ネットワーク上でデータを送受信するためのセルラー通信トランシーバを含む。いくつかの実装形態では、通信ユニット245は、有線ポートおよびワイヤレストランシーバを含む。通信ユニット245はまた、TCP/IP、HTTP、HTTPS、およびSMTPなどを含む標準ネットワークプロトコルを使用して、ファイルまたはメディアオブジェクトを配信するための、ネットワーク105への他の従来型の接続を提供する。
ストレージ241は、本明細書に記載される機能を実現するためのデータを記憶する非一時的記憶媒体である。ストレージ241は、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)デバイス、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)デバイス、フラッシュメモリ、または他の何らかのメモリデバイスであり得る。いくつかの実装形態では、ストレージ241はまた、不揮発性メモリまたは同様の永続的なストレージデバイス、および、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、CD−ROMデバイス、DVD−ROMデバイス、DVD−RAMデバイス、DVD−RWデバイス、フラッシュメモリデバイス、またはより永続的に情報を記憶するための他の何らかのマスストレージデバイスを含む媒体を含む。ストレージ241は、信号線242を介してバス220に通
信可能に結合される。
いくつかの実装形態では、ストレージ241は、ストレージデバイス141と同様の機能を実現し、同様のデータを記憶する。いくつかの実装形態では、ストレージ241は、時刻同期データ297と、車両到着−出発時刻ログ299を含むユーザ行程データと、ユーザプロファイルデータと、ユーザまたはPEV123に関連付けられた他のデータとを記憶する。いくつかの例では、ストレージ241は、ネットワーク105に通信可能に結合され、最適化システム199によってアクセス可能なサーバ内のクラウドストレージデバイスであり得る。いくつかの他の例では、ストレージ241は、PEV123内のローカルストレージデバイスであり得る。
バッテリシステム251は、一つ以上の充電式バッテリを含むシステムである。充電式バッテリは、REPG設備170および非再生可能エネルギー発電設備112のうちの一つ以上によって生成された電気を蓄積することができる。バッテリシステム251は、一つ以上のバッテリに蓄積された電気を使用して、PEV123の動力伝達装置に電力を供給することができる。
バッテリシステム251は、電力グリッド114、第1の電力結合装置116、および第2の電力結合装置118のうちの一つ以上に接続される。この接続は、バッテリシステム251がREPG設備170および非再生可能エネルギー発電設備112によって生成された電気を用いて、充電式バッテリを充電することを可能にするように動作する。この結合はまた、バッテリシステム251が充電式バッテリに蓄積された電気を電力グリッド114に放電することを可能にするように動作する。
いくつかの実装形態では、バッテリシステム251は、最適化システム199から受信された命令に応答する回路またはソフトウェアを含む。例えば、最適化システム199は、バッテリシステム251に蓄積されたエネルギーが電力グリッド114に放電されるべきであると判断し、バッテリシステム251は、その判断に基づいて電力グリッド114にエネルギーを放電する場合がある。別の例では、最適化システム199は、REOCイベント中にエネルギーがバッテリシステム251に蓄積されるべきであると判断し、バッテリシステム251は、その判断に基づいてバッテリシステム251を充電する場合がある。
いくつかの実装形態では、バッテリシステム251は、一つ以上の充電式バッテリの状態を判断することができる。例えば、バッテリシステム251は、PEV123内のバッテリについての充電状態を判断するためのコードおよびルーチンを含む。例えば、充電状態は、バッテリが空、すなわち0%であることを示す。別の例では、充電状態は、バッテリが満杯、すなわち100%であることを示す。また別の例では、充電状態は、バッテリ残量が30%であることを示す。いくつかの実装形態では、バッテリシステム251は、PEV123内のバッテリについての現在の充電状態を判断する。バッテリシステム251は、信号線250を介してバス220に通信可能に結合される。
図2に示された図示された実装形態では、最適化システム199は、通信モジュール202と、到着決定モジュール204と、分布決定モジュール205と、出発推定モジュール206と、イベント分析モジュール208と、機能決定モジュール210と、機能実施モジュール214と、ユーザインターフェースモジュール216とを含む。最適化システム199のこれらの構成要素は、バス220を介して互いに通信可能に結合される。いくつかの実装形態では、最適化システム199の構成要素は、単一のサーバまたはデバイスに記憶することができる。いくつかの他の実装形態では、最適化システム199の構成要素は、複数のサーバまたはデバイスにまたがって分散し記憶することができる。
通信モジュール202は、最適化システム199とコンピューティングデバイス200の他の構成要素との間の通信を処理するためのルーチンを含むソフトウェアである。いくつかの実装形態では、通信モジュール202は、最適化システム199とコンピューティングデバイス200の他の構成要素との間の通信を処理するための下記に記載される機能を実現するために、プロセッサ225によって実行可能な1組の命令である。いくつかの実装形態では、通信モジュール202は、コンピューティングデバイス200のメモリ227に記憶することができ、プロセッサ225によってアクセスされ実行される。通信モジュール202は、信号線222を介して、プロセッサ225およびコンピューティングデバイス200の他の構成要素との協働および通信に適合することができる。
通信モジュール202は、イベント通知システム111、イベント通知受信システム172、カレンダサーバ151、気象サーバ153、およびソーシャルネットワークサーバ155のうちの一つ以上との間で、通信ユニット245を介してデータを送受信する。例えば、通信モジュール202は、通信ユニット245を介して、カレンダサーバ151からユーザに関連付けられたカレンダデータを受信し、出発推定モジュール206にカレンダデータを送る。別の例では、通信モジュール202は、通信ユニット245を介して、公益事業者103または電力グリッド114に関連付けられたイベントデータ295を受信する。別の例では、通信モジュール202は、ユーザインターフェースモジュール216からユーザにユーザインターフェースを提供するためのグラフィカルデータを受信し、PEV123のディスプレイ(例えば、ヘッドユニット、インフォテインメントシステム、ヘッドアップディスプレイユニット)にグラフィカルデータを送り、ユーザにユーザインターフェースを提示することをディスプレイに行わせる。
いくつかの実装形態では、通信モジュール202は、最適化システム199の構成要素からデータを受信し、ストレージ241およびメモリ227のうちの一つ以上にデータを記憶する。例えば、通信モジュール202は、到着決定モジュール204からPEV123の目的地への到着時刻を表すデータを受信し、車両到着−出発時刻ログ299にそのデータを記憶する。別の例では、通信モジュール202は、ストレージ241からユーザ選好データを取り出し、機能決定モジュール210にユーザ選好データを送る。
いくつかの実装形態では、通信モジュール202は、最適化システム199の構成要素間の通信を処理することができる。例えば、通信モジュール202は、到着決定モジュール204から同期到着時刻を受信し、出発推定モジュール206および機能決定モジュール210のうちの一つ以上に同期到着時刻を送る。
到着決定モジュール204は、車両が目的地にいつ到着したかを記述する到着時刻を決定するためのルーチンを含むソフトウェアである。到着時刻は同期到着時刻であり得る。いくつかの実装形態では、到着決定モジュール204は、車両が目的地にいつ到着したかを記述する到着時刻を決定するための下記に記載される機能を実現するために、プロセッサ225によって実行可能な1組の命令である。いくつかの実装形態では、到着決定モジュール204は、コンピューティングデバイス200のメモリ227に記憶することができ、プロセッサ225によってアクセスされ実行される。到着決定モジュール204は、信号線224を介して、プロセッサ225およびコンピューティングデバイス200の他の構成要素との協働および通信に適合することができる。
到着決定モジュール204は、PEV123の一つ以上のセンサからセンサデータを受信する。例えば、到着決定モジュール204は、GPSセンサから、PEV123が目的地に到着したことを示すGPSデータを受信する。センサデータは、目的地を記述する位置データ、および車両が目的地に到着したときの時刻を示すタイムスタンプを含む場合が
ある。例示的な目的地には、ユーザの自宅の位置、ユーザの勤務地、ホテル、充電ステーション付きの駐車場などが含まれるがこれらに限定されない。他の例示的な目的地も考えられる。
到着決定モジュール204は、センサデータに部分的に基づいて、PEV123が目的地にいつ到着したかを記述する同期到着時刻を決定する。例えば、到着決定モジュール204は、GPSセンサから受信されたGPSデータに部分的に基づいて、車両の同期到着時刻を決定する。いくつかの例では、同期到着時刻は、PEV123の目的地への直近の到着時刻である。いくつかの例では、同期到着時刻は、PEV123の目的地への現在の到着時刻である。いくつかの例では、同期到着時刻は、PEV123の目的地への到着時刻履歴である。
いくつかの実装形態では、到着決定モジュール204は、出発推定モジュール206および機能決定モジュール210のうちの一つ以上に同期到着時刻を送る。いくつかの他の実装形態では、到着決定モジュール204は、車両到着−出発時刻ログ299に同期到着時刻を記憶する。PEV123が再び目的地から出発すると、同期出発時刻も車両到着−出発時刻ログ299に記憶され、同期到着時刻に関連付けることができる。
分布決定モジュール205は、到着時刻と出発時刻との間の関係を記述する分布パターンを決定するためのルーチンを含むソフトウェアである。いくつかの実装形態では、分布決定モジュール205は、到着時刻と出発時刻との間の関係を記述する分布パターンを決定するための下記に記載される機能を実現するために、プロセッサ225によって実行可能な1組の命令である。いくつかの実装形態では、分布決定モジュール205は、コンピューティングデバイス200のメモリ227に記憶することができ、プロセッサ225によってアクセスされ実行される。分布決定モジュール205は、信号線280を介して、プロセッサ225およびコンピューティングデバイス200の他の構成要素との協働および通信に適合することができる。
いくつかの実装形態では、分布決定モジュール205は、車両到着−出発時刻ログ299から、(1)一つ以上のPEV123が目的地にいつ到着したかを各々が表す到着時刻履歴、および(2)一つ以上のPEV123が再び目的地からいつ出発したかを各々が表す出発時刻履歴を取り出す。到着時刻履歴および出発時刻履歴を使用して、分布決定モジュール205は、下記に記載されるように、PEV123についての一つ以上の分布パターンを推定する。例えば、各PEV123および各目的地について、分布決定モジュール205は、平日用の第1の分布パターン、週末用の第2の分布パターン、および休日用の第3の分布パターンを決定することができる。分布パターンは、PEV123について、ある場所における車両到着時刻と車両出発時刻との間の関係を記述するデータである。
出発時刻範囲は、車両の出発時刻が満たす時間ウィンドウを指定するデータである。例えば、出発時刻範囲は、(1)PEV123が第1のあらかじめ決められた時間ウィンドウ以内に再び目的地から出発する(例えば、PEV123が目的地に到着後、4時間以内に再び目的地から出発する)こと、(2)PEV123が第2のあらかじめ決められた時間ウィンドウ以後に目的地から出発する(例えば、PEV123が目的地に到着後、車両が翌朝またはn日以内に出発する、翌朝8時以後に出発する)こと、および(3)車両の出発時刻の不確かさ(例えば、PEV123が目的地に到着後、数時間以内に出発するか、または翌朝に出発する)ことなどのうちの1つを記述することができる。
各出発時刻範囲は、1つの到着時刻範囲と関連付けることができる。到着時刻範囲は、一連の到着時刻を含む時間ウィンドウである。PEV123が到着時刻範囲内に目的地に到着すると、PEV123が目的地から再び出発する出発時刻は、その到着時刻範囲に関
連付けられた出発時刻範囲を満たす。例えば、PEV123が到着時刻範囲(午前8時〜午前12時)内の午前11時に目的地に到着した場合、PEV123の出発時刻は、PEV123が3時間以内に目的地から出発することを記述する関連付けられた出発時刻範囲を満たす。
いくつかの実装形態では、分布パターンは、到着時刻範囲と出発時刻範囲との間の関連付けを記述するデータを含む。例えば、分布パターンは、(1)PEV123が第1の到着時刻範囲(例えば、午前0時〜午前8時)内に目的地に到着した場合に、PEV123は第1のあらかじめ決められた時間ウィンドウ以内に再び目的地から出発する(例えば、車両は4時間以内に出発する)こと、(2)PEV123が第2の到着時刻範囲(例えば、午前8時〜午後4時)内に目的地に到着した場合に、PEV123が再び目的地からいつ出発するかが不確かである(例えば、PEV123が数時間以内に出発するか、翌朝に出発するかが不確かである)こと、(3)PEV123が第3の到着時刻範囲(例えば、午後4時〜午前0時)内に目的地に到着した場合に、PEV123は第2のあらかじめ決められた時間ウィンドウ以後に目的地から出発する(例えば、PEV123は目的地に一泊し、翌朝7時30分以後に出発する)ことなどを記述する。
様々なユーザが様々な分布パターンに関連付けられる場合がある。例えば、第1のユーザに関連付けられた第1の分布パターンは、第1のユーザのPEV123が午後4時〜午後6時の間に自宅に到着した場合に、第1のユーザのPEV123は3時間以内に再び自宅を出発することを示す。第2のユーザに関連付けられた第2の分布パターンは、第2のユーザのPEV123が午後4時以後に自宅に到着した場合に、第2のユーザのPEV123は翌朝7時まで自宅を出発しないことを示す。第3のユーザに関連付けられた第3の分布パターンは、第3のユーザのPEV123が午後9時以後に自宅に到着した場合に、第3のユーザのPEV123は翌朝8時まで自宅を出発しないことを示す。
いくつかの実装形態では、分布決定モジュール205は、到着時刻を表す第1の座標(例えばX座標)および出発時刻を表す第2の座標(例えばY座標)を有する2次元(2D)座標系を確立する。分布決定モジュール205は、PEV123および出発地に関連付けられた到着時刻履歴および出発時刻履歴を時刻ペアに編成し、各時刻ペアは、到着時刻履歴および関連する出発時刻履歴を含む。例えば、時刻ペア(T1,T2)は、PEV123が到着時刻T1に目的地に到着し、次いで出発時刻T2に目的地から出発したことを示す。分布決定モジュール205は、2D座標系内の点としてすべての時刻ペアをプロットすることによって、分布グラフィックを作成する。分布グラフィックは、時刻ペアが2D座標系内でどのように分布されるかを示すグラフィックである。例示的な分布グラフィックを図8Bに示す。
分布決定モジュール205は、2D座標系内の時刻ペアの分布を分析することによって、PEV123用の分布パターンを決定する。例えば、分布決定モジュール205は、分布グラフィックから様々な出発時刻範囲に対応する様々な到着時刻範囲を決定し、到着時刻範囲と出発時刻範囲との間の関連付けを記述する分布パターンを生成する。分布グラフィックは、分布パターンの視覚表現であり得る。
例えば、図8Bを参照すると、分布決定モジュール205は、2D座標系内の点として、平日、週末、または休日に関連付けられた到着時刻と出発時刻の様々な時刻ペアをプロットする。例えば、点844は、PEV123が午前10時に目的地に到着し、次いで同じ日の午後1時に目的地から出発したことを示す。点846は、PEV123が午後8時に目的地に到着し、次いで翌朝6時に目的地から出発したことを示す。分布決定モジュール205は、(1)PEV123が到着後第1のあらかじめ決められた時間ウィンドウ以内に目的地から出発する(例えば、PEV123が数時間以内に出発する)ことを記述す
る第1の出発時刻範囲に対応する第1の到着時刻範囲842a、(2)出発時刻の不確かさ(例えば、PEV123が数時間以内に出発する可能性があるか、または翌朝まで出発しない)ことを示す第2の出発時刻範囲に対応する第2の到着時刻範囲842b、および(3)PEV123が第2のあらかじめ決められた時間ウィンドウ以後に目的地から出発する(例えば、PEV123が翌朝出発する)ことを記述する第3の出発時刻範囲に対応する第3の到着時刻範囲842cを決定する。分布決定モジュール205は、到着時刻範囲842a,842b,842cと出発時刻範囲との間の関連付けを記述する分布パターンを生成する。
いくつかの実装形態では、分布パターンは、到着時刻と出発時刻の確率密度分布を記述するデータを含む。例えば、分布パターンは、到着時刻と出発時刻の同時確率密度分布を記述する。別の例では、分布パターンは、到着時刻に基づく出発時刻の条件付き確率を記述する。いくつかの例では、確率密度分布は、表形式で編成することができ、確率密度分布テーブルと呼ぶことができる。例示的な確率密度分布テーブルが図8Cを参照して示される。いくつかの他の例では、確率密度分布は、行列、参照テーブル、または他の何らかのデータ構造を使用して記憶することができる。
いくつかの実装形態では、分布決定モジュール205は、様々な推定メカニズムを適用して、到着時刻履歴および出発時刻履歴に部分的に基づいて分布パターン(例えば、確率密度分布テーブル)を作成する。例示的な推定メカニズムには、ガウス型カーネル密度推定(KDE)方法および他のカーネル密度推定(KDE)方法などが含まれるが、これらに限定されない。車両ごとに、分布決定モジュール205は、目的地に関連付けられた一つ以上の確率密度分布テーブルを作成することができる。例えば、各PEV123および各目的地について、分布決定モジュール205は、平日用の第1の確率密度分布テーブル、週末用の第2の確率密度分布テーブル、および休日用の第3の確率密度分布テーブルを作成する。
いくつかの実装形態では、分布決定モジュール205は、出発推定モジュール206および機能決定モジュール210のうちの一つ以上に分布パターンを表すデータを送る。いくつかの実装形態では、分布決定モジュール205は、ストレージ241に分布パターンを記憶する。
出発推定モジュール206は、出発時刻データを推定するためのルーチンを含むソフトウェアである。いくつかの実装形態では、出発推定モジュール206は、出発時刻データを推定するための下記に記載される機能を実現するために、プロセッサ225によって実行可能な1組の命令である。いくつかの実装形態では、出発推定モジュール206は、コンピューティングデバイス200のメモリ227に記憶することができ、プロセッサ225によってアクセスされ実行される。出発推定モジュール206は、信号線226を介して、プロセッサ225およびコンピューティングデバイス200の他の構成要素との協働および通信に適合することができる。
出発推定モジュール206は、到着決定モジュール204から、PEV123が目的地にいつ到着したかを記述する同期到着時刻を記述するデータを受信する。出発推定モジュール206は、同期到着時刻に関連付けられた到着日を特定する。例えば、出発推定モジュール206は、到着日が平日か、週末か、または休日かを特定する。出発推定モジュール206は、分布決定モジュール205またはストレージ241から、到着日および目的地に関連付けられたPEV123の分布パターンを記述するデータを受信する。出発推定モジュール206は、下記に記載されるように、同期到着時刻および分布パターンに部分的に基づいて、PEV123の出発時刻データを推定する。
いくつかの実装形態では、出発時刻データは、PEV123が目的地からいつ出発するかを記述する推定出発時刻を含む。出発推定モジュール206は、同期到着時刻および分布パターンに部分的に基づいて、PEV123の出発時刻を推定する。例えば、出発推定モジュール206は、分布パターンに部分的に基づいて、同期到着時刻に関連付けられた考えられる出発時刻を特定する。出発推定モジュール206は、すべての考えられる出発時刻の中で高頻度の出発時刻として出発時刻を推定する。例えば、推定出発時刻は、同期到着時刻に基づいて、すべての考えられる出発時刻の中で最も高頻度の出発時刻である。
別の例では、分布パターンが確率密度分布テーブルを含むと仮定する。到着時刻が同期到着時刻に等しいとすれば、出発推定モジュール206は、確率密度分布テーブルに基づいて出発時刻の条件付き確率を決定する。例えば、出発推定モジュール206は、ベイズ推定方法を使用して、同期到着時刻を前提とする出発時刻の条件付き確率を決定する。出発推定モジュール206は、同期到着時刻を前提とする最も高い条件付き確率値を有する出発時刻として出発時刻を推定する。
いくつかの他の実装形態では、出発時刻データは、同期到着時刻に関連付けられた推定出発時刻範囲を記述するデータを含む。PEV123の出発時刻は推定出発時刻範囲を満たす。出発推定モジュール206は、分布パターンに部分的に基づいて、同期到着時刻に関連付けられた出発時刻範囲を決定する。例えば、出発推定モジュール206は、分布パターンから同期到着時刻に関連付けられた第1の到着時刻範囲を決定し、分布パターンに部分的に基づいて第1の到着時刻範囲に関連付けられた第1の出発時刻範囲を決定する。出発推定モジュール206は、第1の到着時刻範囲に関連付けられた第1の出発時刻範囲として、PEV123の出発時刻範囲を推定する。
さらなる例では、同期到着時刻が午前9時であると仮定する。分布パターンは、PEV123が到着時刻範囲「午前8時〜午後2時」内に目的地に到着すると、PEV123は到着の4〜6時間以内に目的地から出発することを示す。同期到着時刻「午前9時」は到着時刻範囲「午前8時〜午後2時」に含まれるため、出発推定モジュール206は、PEV123が到着の4〜6時間以内に目的地から出発することを記述するPEV123の出発時刻範囲を推定する。
別の例では、同期到着時刻が午後3時であると仮定する。分布パターンは、PEV123が到着時刻範囲「午後2時〜午後8時」に目的地に到着した場合に、PEV123は時々到着の2〜3時間以内に目的地から出発し、時々翌朝6時まで目的地から出発しないことを示す。同期到着時刻「午後3時」は到着時刻範囲「午後2時〜午後8時」に含まれるため、出発推定モジュール206は、PEV123の出発時刻が不確かであることを記述するPEV123の出発時刻範囲を推定する。例えば、推定出発時刻範囲は、PEV123が到着の2〜3時間以内に目的地から出発する場合があるか、または翌朝の6時まで目的地から出発しない場合があることを示す。
また別の例では、同期到着時刻が午後9時30分であると仮定する。PEV123に関連付けられた分布パターンは、PEV123が到着時刻範囲「午後9時〜午後12時」に目的地に到着すると、PEV123は翌朝7時以後に目的地から出発することを示す。同期到着時刻「午後9時30分」は到着時刻範囲「午後9時〜午後12時」に含まれるため、出発推定モジュール206は、PEV123が翌朝7時以後に目的地から出発することを記述する、PEV123の出発時刻範囲を推定する。
いくつかの実装形態では、推定出発時刻範囲は、PEV123があらかじめ決められた時間ウィンドウ以後に目的地から出発する(例えば、PEV123が翌朝7時以後に出発する)ことを示す。出発推定モジュール206は、分布パターンに部分的に基づいて、出
発時刻範囲を満たすPEV123用の出発時刻を推定する。例えば、出発推定モジュール206は、(1)出発時刻範囲を満たす最も高頻度の出発時刻、および(2)出発時刻範囲を満たす最も早い出発時刻のうちの1つとして、出発時刻を推定する。さらなる例では、PEV123が翌朝7時以後に出発することを出発時刻範囲が示すと仮定する。分布パターンは、PEV123が通常午前8時に出発し、時折午前7時または午前9時に出発することを示す。出発推定モジュール206は、出発時刻範囲を満たす最も高頻度の出発時刻「午前8時」または最も早い出発時刻「午前7時」を、PEV123の出発時刻として推定することができる。
いくつかの実装形態では、出発推定モジュール206は、気象サーバ153から気象データを、カレンダサーバ151からカレンダデータを、ソーシャルネットワークサーバ155からユーザプロファイルデータを受信する。出発推定モジュール206は、気象データ、カレンダデータ、およびユーザプロファイルデータのうちの一つ以上に部分的にさらに基づいて、出発時刻データを決定する。例えば、1時間以内に吹雪となり、深夜まで続くことを気象データが示すと仮定する。また、ユーザがその日の残りの時間にイベントまたは約束を有していないことをカレンダデータが示すとする。出発推定モジュール206は、気象データおよびカレンダデータに部分的に基づいて、ユーザがその日の残りの時間に自宅に留まる可能性があると判断し、PEV123が翌朝自宅を出発する可能性があることを記述する、PEV123用の出発時刻範囲を推定する。
いくつかの実装形態では、出発推定モジュール206は、推定出発時刻範囲または推定出発時刻を記述する出発時刻データを機能決定モジュール210に送る。いくつかの実装形態では、出発推定モジュール206は、ストレージ241に出発時刻データを記憶する。
イベント分析モジュール208は、REOCイベントおよびDRイベントなどのイベントを分析するためのルーチンを含むソフトウェアである。いくつかの実装形態では、イベント分析モジュール208は、イベントを分析するための下記に記載される機能を実現するために、プロセッサ225によって実行可能な1組の命令である。いくつかの実装形態では、イベント分析モジュール208は、コンピューティングデバイス200のメモリ227に記憶することができ、プロセッサ225によってアクセスされ実行される。イベント分析モジュール208は、信号線228を介して、プロセッサ225およびコンピューティングデバイス200の他の構成要素との協働および通信に適合することができる。
イベント分析モジュール208は、イベント通知システム111から一つ以上のイベントを記述するイベントデータ295を受信する。イベント分析モジュール208は、イベントデータ295をイベントのタイプおよびイベントに対する任意の要件に分析する。例えば、イベント分析モジュール208は、イベントデータ295を分析して、REOCイベントが発行されたこと、およびREPG設備170がREOCイベント用のイベントデータ295によって指定された時間期間の間、電力グリッド114に電気を放電することができないことを判断する。別の例では、イベント分析モジュール208は、イベントデータ295を分析して、目的地(例えば、PEV123の所在地)での電力使用量が、午後8時〜午後12時の間のある特定の電力量を超えることができないことを要求するDRイベントの存在を判断する。別の例では、イベント分析モジュール208は、イベントデータ295を分析して、目的地での電力使用量が午前0時より前に最小化される必要があることを判断する。他の例示的なイベントおよびイベント要件も考えられる。
充電スケジュール193に含まれる価格は、動的であり、ネットワーク105を介して公益事業者103によって定期的に更新される場合がある。これらの更新は、5分ごと、15分ごと、30分ごと、1時間ごと、数時間ごと、毎日、または他の何らかの時間間隔
で発生する場合がある。充電スケジュールに対する変更は、電力グリッド114を介して利用可能な電気についての新しい価格を示すことができる。
いくつかの実装形態では、イベントは、電力グリッド114上で利用可能な電気の価格における変更を含む場合がある。例えば、価格は、以前または電気についての価格履歴に比べて高い場合も低い場合もある。例えば、図11を参照すると、符号1110は、電気に対するコストが、DRイベント1120が発生する以前よりも低い時間帯の一例である。他の例も考えられる。価格が以前に比べて高い場合、イベントに対する要件は、PEV123がその次の行程に十分な充電を有することを妨げない限り、料金と引き換えに電力グリッド114に一定量の電気を放電することを含む場合がある。価格が以前に比べて低い場合、要件は、充電の現在の料金よりも高い料金でバッテリシステム251を充電することを含む場合がある。
いくつかの実装形態では、イベントは、バッテリシステム251が電力グリッド114に電気を放電することを含む場合がある。このイベントに対する要件は、イベントを記述する放電データ293を記録および記憶することを含む場合がある。
イベント分析モジュール208は、イベントのタイプおよびイベントに対する要件を記述するデータを機能決定モジュール210に送る。いくつかの実装形態では、イベント分析モジュール208は、メモリ227またはストレージ241にイベントデータ295および判断データを記憶する。
機能決定モジュール210は、PEV123用の一つ以上の車両機能を決定するためのルーチンを含むソフトウェアである。いくつかの実装形態では、機能決定モジュール210は、PEV123用の一つ以上の車両機能を決定するための下記に記載される機能を実現するために、プロセッサ225によって実行可能な1組の命令である。いくつかの実装形態では、機能決定モジュール210は、コンピューティングデバイス200のメモリ227に記憶することができ、プロセッサ225によってアクセスされ実行される。機能決定モジュール210は、信号線230を介して、プロセッサ225およびコンピューティングデバイス200の他の構成要素との協働および通信に適合することができる。
いくつかの実装形態では、車両機能は、REOCイベント、DRイベント、電力グリッド114上で利用可能な電気の価格の上昇、電力グリッド114上で利用可能な電気の価格の下落、PEV123のバッテリシステムから電力グリッド114への電気の放電のうちの一つ以上に応答して実行される。
例えば、REOCイベントに応答して、車両機能は、REOCイベントの時間期間中にPEV123のバッテリシステム251に電力を蓄積することを含む場合がある。
別の例では、DRイベントに応答して、車両機能は、出発推定モジュール206によって推定されたように、PEV123がその次の行程に十分な電力を有することを妨げない限り、PEV123のバッテリシステム251がDRイベントの時間期間中に電力グリッド114に電力を放電することを含む場合がある。
また別の例では、PEV123のバッテリシステムが電力グリッド114に電力を放電することに応答して、車両機能は、充電スケジュール193に基づいて電力グリッド114に放出される電力の価格を決定することと、電力グリッド114に放電された電力の価格に対して公益事業者103に対価を要求することとを含む場合がある。
いくつかの実装形態では、イベントは、電力グリッド114上で利用可能な電気の価格
変動を含む場合がある。例えば、電気の価格が以前に比べて低い場合、車両機能は、電力グリッド114を介してPEV123のバッテリシステム251を充電する。別の例では、電気の価格が以前に比べて高い場合、車両機能は、出発推定モジュール206によって推定されたように、PEV123がその次の行程に十分な電力を有することを妨げない限り、充電スケジュール193によって示された電気の高い価格に対応する公益事業者103からの支払いと引き換えに、PEV123のバッテリシステム251に蓄積された電気を放電する。
いくつかの実装形態では、機能決定モジュール210は、到着決定モジュール204から同期到着時刻を受信する。機能決定モジュール210は、同期到着時刻に部分的に基づいて、目的地で実行されるべき一つ以上の車両機能を決定することができる。例えば、機能決定モジュール210は、同期到着時刻に部分的に基づいて出発時刻データを推定するように出発推定モジュール206に命令し、出発推定モジュール206から出発時刻データを受信する。機能決定モジュール210は、出発時刻データに部分的に基づいて一つ以上の機能を決定する。例えば、出発時刻データが推定出発時刻を含むと仮定する。機能決定モジュール210は、推定出発時刻の前に、PEV123内の温度制御を実行し、PEV123とサーバとの間でデータを転送するように決定する。機能決定モジュール210は、実行されるべき一つ以上の車両機能を記述する通知を生成し、ユーザに提示するためにユーザインターフェースモジュール216に通知を送る。
いくつかの実装形態では、出発時刻データは推定出発時刻範囲を含む場合がある。推定出発時刻範囲が目的地からの車両の出発時刻の不確かさを示す場合、機能決定モジュール210は、時間不足に起因する一つ以上の車両機能の実行の失敗を避けるために、ただちに一つ以上の車両機能を実行することができる。例えば、PEV123の出発時刻が不確かである(例えば、車両が数時間以内に出発するか翌朝出発するか不明である)場合、機能決定モジュール210は、PEV123が数時間以内に出発する可能性がある場合、ただちにPEV123を充電するように決定する。機能決定モジュール210は、ただちに一つ以上の車両機能を実行するために、機能実施モジュール214に即時判断信号を送る。いくつかの例では、ユーザは、ただちに一つ以上の車両機能を実行するべきか否かを判断することができる。例えば、ユーザは、PEV123用の充電優先度を設定することにより、一つ以上の車両機能の実行を遅らせるように、機能決定モジュール210に命令することができる。
いくつかの実装形態では、PEV123が第1のあらかじめ決められた時間ウィンドウ以内に出発することを推定出発時刻範囲が示す場合、機能決定モジュール210は、ただちに一つ以上の車両機能を実行するように決定することができる。例えば、PEV123が3時間以内に出発することを推定出発時刻範囲が示す場合、機能決定モジュール210は、ただちにPEV123を充電するように決定する。機能決定モジュール210は、ただちに一つ以上の車両機能を実行するために、機能実施モジュール214に即時判断信号を送る。
いくつかの実装形態では、PEV123が第2のあらかじめ決められた時間ウィンドウ以後に出発することを推定出発時刻範囲が示す場合、機能決定モジュール210は、出発時刻範囲を満たすPEV123用の出発時刻を推定するように、出発推定モジュール206に命令することができる。例えば、PEV123が翌朝7時以後に出発する場合、機能決定モジュール210は、PEV123用の出発時刻を決定するように出発推定モジュール206に命令し、出発時刻は、PEV123がよく目的地から出発するときを記述する高頻度の出発時刻「午前8時15分」、または出発時刻範囲を満たす最も早い出発時刻「午前7時」であり得る。
いくつかの実装形態では、機能決定モジュール210は、推定出発時刻に部分的に基づいて、一つ以上の車両機能を実行する一つ以上の計画を決定することができる。例えば、機能決定モジュール210は、推定出発時刻の10分前に車両内の温度制御を開始する温度制御計画を生成する。別の例では、機能決定モジュール210は、推定出発時刻の前の、ネットワークトラフィックが低い午前5時〜5時30分に車両とサーバとの間でデータを転送するデータ計画を生成する。また別の例では、機能決定モジュール210は、推定出発時刻に部分的に基づいて車両の充電を制御する。機能決定モジュール210は、より詳細に下記に記載されるように、車両の充電を制御するための充電決定モジュール212を含むことができる。
いくつかの実装形態では、機能決定モジュール210は、ソーシャルネットワークサーバ155からユーザ選好データを受信することができ、ユーザ選好データに部分的にさらに基づいて一つ以上の車両機能を決定する。例えば、「PEV123が目的地に到着したらすぐにPEV123を充電する」という選好をユーザ選好データが示す場合、機能決定モジュール210は、PEV123が到着するとただちにPEV123を充電するように、機能実施モジュール214に命令する。別の例では、「電力料金がしきい値以下であるときにPEV123を充電する」という選好をユーザ選好データが示す場合、機能決定モジュール210は、PEV123を充電するための、しきい値を満たす電力料金を有する充電時間スロットを決定するように、充電決定モジュール212に命令することができる。
充電決定モジュール212は、PEV123の充電を制御するためのルーチンを含むソフトウェアである。いくつかの実装形態では、充電決定モジュール212は、機能決定モジュール210の構成要素であり得る。いくつかの実装形態では、充電決定モジュール212は、機能決定モジュール210とは別の構成要素であり得る。
いくつかの実装形態では、充電決定モジュール212は、機能決定モジュール210または出発推定モジュール206からPEV123用の推定出発時刻を受信することができる。推定出発時刻は、PEV123があらかじめ決められた時間ウィンドウ以後に出発する(例えば、車両が翌朝7時以後に出発する)ことを示す出発時刻範囲を満たす。充電決定モジュール212は、推定出発時刻に部分的に基づいて充電完了時刻を決定する。例えば、充電決定モジュール212は、推定出発時刻よりも30分早い時刻を充電完了時刻とする。充電完了時刻は、PEV123が充電を完了する時刻であってもよい。いくつかの例では、充電完了時刻は、推定出発時刻より前の時刻であってもよい。いくつかの他の例では、充電完了時刻は、推定出発時刻と同じであってもよい。
いくつかの実装形態では、充電決定モジュール212は、イベント分析モジュール208から、一つ以上のタイプのイベント、およびそれらのイベントに関連付けられた一つ以上の要件を記述するデータを受信することができる。充電決定モジュール212は、一つ以上の要件および充電完了時刻に部分的に基づいて、PEV123を充電するための利用可能な時間スロットを決定することができる。例えば、充電決定モジュール212は、充電接続開始時刻と充電完了時刻との間の時間スロットのセットを決定し、要件に部分的に基づいてPEV123を充電するために利用可能ではない時間スロットのサブセットを決定し、時間スロットのセットから時間スロットのサブセットを除外することにより、利用可能な時間スロットを決定する。充電接続開始時刻は、PEV123と電源との間の充電接続が確立し始めた時刻であり得る。
いくつかの実装形態では、充電決定モジュール212は、ユーザの行程データに部分的に基づいて、PEV123の一つ以上のバッテリについての充電の目標状態を決定する。例えば、ユーザが通常1日に3時間以上PEV123を運転しないことをユーザの行程デ
ータが示す場合、充電決定モジュール212は、PEV123が少なくとも3時間走行できるような、バッテリについての充電の目標状態を決定することができる。
充電決定モジュール212は、ネットワーク105を介して充電スケジュール193を取り出す。充電決定モジュール212は、REOCイベントの存在、DRイベントの存在、充電スケジュール193に含まれる価格データ、および充電の目標状態のうちの一つ以上に部分的に基づいて、利用可能な時間スロットから一つ以上の充電時間スロットを決定する。例えば、充電決定モジュール212は、関連する電力料金を昇順でソートして、利用可能な時間スロットを配列する。充電決定モジュール212は、最も低い電力料金を有し、バッテリについての充電の目標状態も満たす一つ以上の充電時間スロットを選択する。さらなる例では、充電決定モジュール212は、充電の現在の状態から充電の目標状態までバッテリを充電するために4つの時間スロットが必要であると判断する。したがって、充電決定モジュール212は、利用可能な時間スロットから最も低い電力料金を有する4つの充電時間スロットを選択する。2つ以上の利用可能な時間スロットが同じ電力料金に関連付けられている場合、充電決定モジュール212は、充電時間スロットの選択のために、より遅い時間スロットよりもより早い時間スロットを優先させることができる。
いくつかの実装形態では、充電決定モジュール212は、PEV123が一つ以上の充電時間スロットで充電され得るように、PEV123に一つ以上の充電時間スロットを割り当てることができる。いくつかの実装形態では、充電決定モジュール212は、機能実施モジュール214に一つ以上の充電時間スロットを送る。いくつかの実装形態では、充電決定モジュール212は、ストレージ241に一つ以上の充電時間スロットを記憶する。
いくつかの実装形態では、車両機能は、電力グリッド114に電力を放電することを含み、充電決定モジュール212は、DRイベントが発生している時間期間、または電力グリッド114上の電力についての価格上昇が起きている時間期間に対応する時間期間において、一つ以上の放電時間スロットを決定することができる。
機能実施モジュール214は、一つ以上の車両機能を実施するためのルーチンを含むソフトウェアである。いくつかの実装形態では、機能実施モジュール214は、一つ以上の車両機能を実施するための下記に記載される機能を実現するために、プロセッサ225によって実行可能な1組の命令である。いくつかの実装形態では、機能実施モジュール214は、コンピューティングデバイス200のメモリ227に記憶することができ、プロセッサ225によってアクセスされ実行される。機能実施モジュール214は、信号線232を介して、プロセッサ225およびコンピューティングデバイス200の他の構成要素との協働および通信に適合することができる。
いくつかの実装形態では、機能実施モジュール214は、機能決定モジュール210から即時判断信号を受信した場合に、ただちに一つ以上の車両機能を実施する。いくつかの実装形態では、機能実施モジュール214は、機能決定モジュール210によって決定された一つ以上の計画に従って、一つ以上の車両機能を実施する。
例えば、機能実施モジュール214は、機能決定モジュール210によって決定された温度制御計画に従って、推定出発時刻の10分前に車両内の温度制御を開始する。別の例では、機能実施モジュール214は、データ計画に従って、ネットワークトラフィックが低い午前5時〜5時30分にPEV123とサーバとの間でデータを転送する。また別の例では、機能実施モジュール214は、充電決定モジュール212によって決定された一つ以上の充電時間スロットに従って、PEV123を充電する。また別の例では、機能実施モジュール214は、REOCイベントの存在、または以前に比べて低い電気についての価格に基づいて、PEV123を充電する。また別の例では、機能実施モジュール21
4は、DRイベントの存在、または以前に比べて高い電気についての価格に基づいて、バッテリシステム251に蓄積された電力のいくらかを電力グリッド114に放電する。他の例も考えられる。
ユーザインターフェースモジュール216は、ユーザインターフェースを提供するためのグラフィカルデータを生成するためのルーチンを含むソフトウェアである。いくつかの実装形態では、ユーザインターフェースモジュール216は、ユーザインターフェースを提供するためのグラフィカルデータを生成するための下記に記載される機能を実現するために、プロセッサ225によって実行可能な1組の命令である。いくつかの実装形態では、ユーザインターフェースモジュール216は、コンピューティングデバイス200のメモリ227に記憶することができ、プロセッサ225によってアクセスされ実行される。ユーザインターフェースモジュール216は、信号線234を介して、プロセッサ225およびコンピューティングデバイス200の他の構成要素との協働および通信に適合することができる。
いくつかの実装形態では、ユーザインターフェースモジュール216は、ユーザに一つ以上の充電時間スロットを表示するユーザインターフェースを提供するためのグラフィカルデータを生成する。充電時間スロットを表示するための例示的なユーザインターフェースが図8Aを参照して示される。
いくつかの実装形態では、ユーザインターフェースモジュール216は、機能決定モジュール210から車両のために実行されるべき車両機能を記述する通知を受信し、通知を描写するユーザインターフェースに提供するためのグラフィカルデータを生成する。ユーザインターフェースモジュール216は、クライアントデバイス(例えば、スマートフォン、タブレットなど)にグラフィカルデータを送り、ユーザへのユーザインターフェースの提示をクライアントデバイスに行わせる。ユーザインターフェースモジュール216は、ユーザに他のユーザインターフェースを提供するためのグラフィカルデータを生成することができる。
いくつかの実装形態では、ユーザインターフェースは、バッテリシステム251に蓄積された再生可能エネルギーの量、電力グリッド114に放電された電気の量、電力グリッド114に電気を放電することから作られる利益の量、再生可能エネルギーを蓄積することによって与えられる利益の量などのうちの一つ以上を表示することができる。
いくつかの実装形態では、最適化システム199は、プロセッサ225によって実行された場合に、PEV123が取る次の行程を推定するステップ、次の行程が始まるときの出発時刻を推定するステップ、PEV123が次の行程を完結するためにどれだけのワット数を消費するかを記述する必要電力量を推定するステップ、バッテリシステム251が現在どれだけのワット数を蓄積しているかを記述するPEV123電力値を決定するステップ、DRイベントの終了と出発時刻との間に発生する充電時間を計算するステップ、充電時間中にバッテリシステム251にどれだけのワット数が蓄積され得るかを記述する充電可能電力量を推定するステップ、ならびに、バッテリシステム251が出発時刻に必要電力量を蓄積しているように、DRイベント中にPEV123のバッテリシステム251により電力グリッド114に放電されるワット数の最大量である最大放出電力量を決定するステップ(必要電力量、PEV電力値(蓄積電力量)、および充電可能電力量のうちの一つ以上に基づいて最大放出電力量が決定される)ステップ、のうちの一つ以上をプロセッサ225に実行させる、コードおよびルーチンを含む場合がある。
電力グリッド114への放電は、最適化システム199により最大放出電力量に制限される場合がある。
いくつかの実装形態では、最大放出電力量は、以下の式を解くことによって得られる。
最大放出電力量=PEV電力値+充電可能電力量−必要電力量
いくつかの実装形態では、PEV123のバッテリシステム251は電力グリッド114に結合され、最適化システム199は、プロセッサ225によって実行された場合に、時間期間中の電力のコストおよび電力についてのコスト履歴を記述する充電スケジュール193に基づいて、電力のコストがコスト履歴に比べて割高な時間期間を識別するステップ、時間期間中にPEV123のバッテリシステム251に蓄積された電力の少なくともいくらかを電力グリッド114に放電するステップ、電力グリッド114に放電された電力のワット数を監視するステップ、充電スケジュール193に基づいてワット数のコストを決定するステップ、時間期間中にPEV123のバッテリシステム251により電力グリッド114に放電されたワット数およびワット数のコストを記述する放電データ293を記憶するステップ、ならびに、ワット数のコストに基づいて対価償還のために公益事業者103に放電データを提供するステップ、のうちの一つ以上をプロセッサ225に実行させる、コードおよびルーチンを含む場合がある。
「V2V」は、第1のPEV123が第2のPEV123(図示せず)に電力を放電して、第2のPEV123のバッテリシステム251を充電する、「車両から車両」を意味する。「V2G」は、PEV123が電力グリッド114に電力を放電する、「車両からグリッド」を意味する。「V2H」は、PEV123が家屋または住居(図示せず)に電力を放電する、「車両から家屋」を示す。したがって、最適化システム199によって実装される車両機能は、V2V放電またはV2G放電またはV2H放電のうちの一つ以上を含む場合がある。図1または図2に描かれていないが、充電システム191、最適化システム199、およびPEV123は、PEV123が、V2V、V2G、およびV2Hのうちの一つ以上を介して電気を放電することができるように構成される場合がある。例えば、PEV123は、家屋または住居に電気を放電するために、家屋または住居の幹線に電力線を介して結合することができる。結合部分には、電気を直流から交流に反転させるインバータ、および必要に応じて幹線に送電される電気の電圧を昇圧または降圧する一つ以上の変圧器が含まれる場合がある。
したがって、PEV123からの電気の放電に対する本明細書における参照は、これらの動作モード、例えばV2V、V2G、またはV2Hのいずれかを含む場合がある。
(方法)
次に図3を参照して、一つ以上の車両機能を実行するための方法300の一例を説明する。
通信モジュール202は、PEV123の一つ以上のセンサからセンサデータをステップ302で受信する。例えば、通信モジュール202は、GPSセンサからGPSデータを受信する。例えば、センサデータは、PEV123が目的地に到着したことを記述する。
到着決定モジュール204は、センサデータに部分的に基づいて、PEV123が目的地にいつ到着したかを記述する同期到着時刻をステップ304で決定する。
機能決定モジュール210は、同期到着時刻に部分的に基づいて、目的地で実行されるべき一つ以上の車両機能をステップ306で決定する。
機能実施モジュール214は、一つ以上の車両機能をステップ308で実施する。例えば、充電決定モジュール212は、PEV123を充電するための一つ以上の充電時間スロットを決定し、機能実施モジュール214は、一つ以上の充電時間スロットに従ってPEV123を充電する。
図4は、一つ以上の車両機能を実行するための別の例示的な方法400のフローチャー
トである。
通信モジュール202は、PEV123の一つ以上のセンサからセンサデータをステップ402で受信する。
到着決定モジュール204は、センサデータに部分的に基づいて、PEV123が目的地にいつ到着したかを記述する同期到着時刻をステップ406で決定する。
到着決定モジュール204は、車両到着−出発時刻ログ299に同期到着時刻をステップ408で記憶させる。
出発推定モジュール206は、同期到着時刻に部分的に基づいて、PEV123に関連付けられた出発時刻データをステップ410で推定する。いくつかの実装形態では、出発時刻データは、PEV123が目的地からいつ出発する可能性があるかを記述する推定出発時刻を含む。いくつかの実装形態では、出発時刻データは出発時刻範囲を含む。出発時刻データを推定するための例示的な方法410が、図5を参照して示される。
機能決定モジュール210は、出発時刻データに部分的に基づいて、PEV123に関連付けられた一つ以上の車両機能をステップ412で決定する。一つ以上の車両機能を決定するための例示的な方法412が、図6を参照して示される。
機能実施モジュール214は、一つ以上の車両機能をステップ414で実施する。
図5は、車両出発時刻データを推定するための例示的な方法410のフローチャートである。
通信モジュール202は、車両到着−出発時刻ログ299から、PEV123および目的地に関連付けられた到着時刻履歴および出発時刻履歴をステップ502で取得する。
分布決定モジュール205は、到着時刻履歴および出発時刻履歴に部分的に基づいて、目的地およびPEV123に関連付けられた分布パターンをステップ504で決定する。例えば、分布パターンは確率密度分布テーブルを含む。別の例では、分布パターンは、到着時刻範囲と出発時刻範囲との間の関連付けを記述するデータを含む。
出発推定モジュール206は、同期到着時刻に関連付けられた到着日をステップ506で決定する。例えば、同期到着時刻は、現在の到着時刻または直近の到着時刻であり得る。到着日は、平日、週末、または休日などであり得る。
出発推定モジュール206は、分布パターン、到着日、および同期到着時刻のうちの一つ以上に部分的に基づいて、PEV123に関連付けられた出発時刻データをステップ508で推定する。例えば、出発推定モジュール206は、分布決定モジュール205またはストレージ241から到着日に関連付けられた分布パターンを取り出し、分布パターンおよび同期到着時刻に部分的に基づいて出発時刻データを決定する。
図6は、一つ以上の車両機能を決定するための例示的な方法412のフローチャートである。いくつかの実装形態では、出発時刻データはPEV123用の出発時刻範囲を含む。
機能決定モジュール210は、出発時刻範囲が車両出発時刻の不確かさを示すかどうかをステップ602で判定する。例えば、出発時刻範囲は、PEV123が目的地から数時間以内に出発するか、または翌朝出発するかが確定できない旨を示す。出発時刻範囲が車両出発時刻の不確かさを示す場合、方法412はステップ604に進む。そうでない場合、方法412はステップ606に進む。
ステップ604において、機能決定モジュール210は、PEV123が目的地に到着するとただちに一つ以上の車両機能を実行するように決定する。
ステップ606において、機能決定モジュール210は、PEV123が第1のあらかじめ決められた時間ウィンドウ以内に出発する可能性があることを出発時刻範囲が示しているかどうかを判定する。例えば、機能決定モジュール210は、PEV123が4時間
以内に出発することを出発時刻範囲が示しているかどうかを判定する。PEV123が第1のあらかじめ決められた時間ウィンドウ以内に出発する可能性があることを出発時刻範囲が示している場合、方法412はステップ604に進む。そうでない場合、方法412はステップ608に進む。
ステップ608において、機能決定モジュール210は、PEV123が第2のあらかじめ決められた時間ウィンドウ以後に出発する可能性があることを出発時刻範囲が示しているかどうかを判定する。例えば、機能決定モジュール210は、PEV123が翌朝7時以後に出発することを出発時刻範囲が示しているかどうかを判定する。PEV123が第2のあらかじめ決められた時間ウィンドウ以後に出発する可能性があることを出発時刻範囲が示している場合、方法412はステップ610に進む。そうでない場合、方法412はステップ604に進む。
ステップ610において、出発推定モジュール206は、同期到着時刻および分布パターンに部分的に基づいて、出発時刻範囲を満たす出発時刻を推定する。例えば、推定出発時刻は、出発時刻範囲を満たす最も高頻度の出発時刻または最も早い出発時刻である。機能決定モジュール210は、推定した出発時刻に部分的に基づいて、一つ以上の車両機能をステップ612で決定する。一つ以上の車両機能は、PEV123を充電することを含むことができる。推定出発時刻に部分的に基づいてPEV123の充電を制御するための方法が、図7を参照して示される。
図7は、PEV123の充電を制御するための例示的な方法700のフローチャートである。充電決定モジュール212は、推定出発時刻に部分的に基づいて充電完了時刻をステップ702で決定する。
充電決定モジュール212は、イベント通知システム111または充電スケジュール193から、価格変更の旨が含まれているイベントデータ295をステップ704で受信する。
充電決定モジュール212は、イベントデータ295および充電スケジュール193のうちの一つ以上をステップ706で分析して、イベントに対する一つ以上の要件を決定する。
充電決定モジュール212は、一つ以上の要件および充電完了時刻に部分的に基づいて、PEV123を充電するための利用可能な時間スロットをステップ708で決定する。
通信モジュール202は、直近の充電スケジュール193およびイベントデータ295をステップ710で取得する。
充電決定モジュール212は、PEV123内の一つ以上のバッテリのための充電の目標状態をステップ712で決定する。
充電決定モジュール212は、(1)充電の目標状態、(2)REOCイベントまたはDRイベントの存在、および(3)充電スケジュール193に含まれる価格データに部分的に基づいて、利用可能な時間スロットから一つ以上の充電時間スロットをステップ714で決定する。
充電決定モジュール212は、PEV123に一つ以上の充電時間スロットをステップ716で割り当てる。
機能実施モジュール214は、一つ以上の充電時間スロットに従って、PEV123をステップ718で充電する。
(グラフィック表現)
図8Aは、例示的な充電時間スロット802a,802bを示すグラフィック表現800である。グラフィック表現800は、充電接続開始時刻804(例えば午後5時)および推定車両出発時刻806(例えば翌朝8時)を表している。充電決定モジュール212
は、利用可能な時間スロット808aおよび808b、ならびに利用不可能な時間スロット810を決定する。時間スロット810は、DR要件に起因して、PEV123の充電に利用できない時間帯である。充電決定モジュール212は、利用可能な時間スロット808a,808bから、最も低い価格を有する充電時間スロット802a,802bを決定する。
図8Bは、分布グラフィックの一例を示すグラフィック表現840である。例示的な分布グラフィックは、車両到着時刻と車両出発時刻との間の関係を示す。図8Bは上述されたので、説明はここでは繰り返さない。
図8Cは、例示的な確率密度分布テーブルを示すグラフィック表現880である。例示的な確率密度分布テーブルは、到着時刻と出発時刻の同時確率密度分布を記述する。例えば、符号882は、到着時刻が午後6時〜午後12時であり、出発時刻が翌朝6時〜午前12時であるとき、同時確率密度分布が0.36の値を有することを示す。
次に図9を参照すると、REPG設備170がREOCイベントに応答するための例示的な方法900のフローチャートが描写される。
ステップ902において、REPG設備170は、再生可能エネルギーを生成しており、公益事業者103によって支払われる料金と引き換えに、電力グリッド114に再生可能エネルギーを供給している。
ステップ904において、公益事業者103のイベント通知システム111は、電力グリッド114における不均衡を検出する。不均衡は供給または需要における場合がある。
ステップ906において、公益事業者103はREOCイベントを発行する。
ステップ908において、REPG設備は、REOCイベントを記述するイベントデータ295を受信し、電力グリッド114への再生可能エネルギーの供給を停止する。
次に図10A、図10B、および図10Cを参照すると、最適化システム199がREOCイベントに応答するための例示的な方法1000のフローチャートが描写される。
図10Aを具体的に参照すると、ステップ1002において、最適化システム199は、REOCイベントを記述するイベントデータ295を受信する。
ステップ1004において、最適化システム199は、PEV123のバッテリが現在どれだけ充電されているかを推定する。
ステップ1006において、最適化システム199は、PEV123が取る次の行程を推定する。
ステップ1008において、最適化システム199は、PEV123のバッテリシステム251が次の行程を走行するためにどれだけの電力を必要とするかを判断する。例えば、バッテリシステム251は、PEV123に電力を供給するためにエネルギーを使い果たすことなく次の行程を完結するのに十分な電力を必要とする。
ステップ1010において、最適化システム199は、次の行程の出発時刻を決定し、次の行程の出発時刻の前の時間期間を計算する。
ステップ1012において、最適化システム199は、最も低いコスト、および次の行程の電力需要を満たすのに十分なバッテリシステム251内の充電を達成する目標に基づいて、充電システム191がPEVの充電をいつ開始する必要があるかを計算する。
ステップ1014において、最適化システム199は、REOCイベントがどれだけ長く続くかを判断する。
次に図10Bを参照すると、ステップ1016において、最適化システム199は、REOCイベントに関連付けられた時間期間中および次の行程の前に、REPG設備170からどれだけのエネルギーを調達することができるかを推定する。この推定では、充電機能が利用可能でない可能性がある時間期間を除外することができる。
ステップ1018において、最適化システム199は、REOCイベントの発生中に、REPG設備170によって生成されたエネルギーを使用して、PEV123のバッテリシステム251の充電を充電システム191に開始させる。
ステップ1020において、REOCイベントの発生中にREPG設備170によって生成されたエネルギーを使用してバッテリシステム251を充電している間、DRイベントが存在するかどうかに関する判定が最適化システム199によって行われる。これは、イベントデータ295の分析に基づいて判定することができる。DRイベントが発行されていた場合、方法1000は図10Cに示されたステップ1024に進む。DRイベントが発行されていなかった場合、方法1000はステップ1022に進む。
ステップ1022において、REOCイベントの時間期間中にREPG設備170によって生成されたエネルギーを使用してバッテリシステム251を充電している間、電力グリッド114上で利用可能なエネルギーのコストにおいて現時点での価格上昇があったかどうかに関する判定が最適化システム199によって行われる。これは、充電スケジュール193の分析に基づいて判定することができる。現時点での価格上昇が発生していた場合、方法1000は図10Cに示されたステップ1024に進む。現時点での価格上昇が発生していなかった場合、方法1000はステップ1020に進む。
次に図10Cを参照すると、ステップ1024において、最適化システム199は、電力グリッド114に電力を放電することをPEV123のバッテリシステム251に行わせる。機能決定モジュール210は、イベントデータ295によって示されたDRイベント(例えば、ステップ1020)、または充電スケジュール193によって示された価格上昇(例えば、ステップ1022)のうちの一つ以上に基づいて、この車両機能を起動するように決定することができる。充電スケジュール193は、ネットワーク105を介して公益事業者103から調達された直近の充電スケジュール193であり得る。
ステップ1026において、最適化システム199は、バッテリシステム251により電力グリッド114に放電された電力量を監視することができる。例えば、機能実施モジュール214は、電力グリッド114に放電された電力のアンペア数または電圧のうちの一つ以上を監視および記録するように、一つ以上のセンサに命令することができる。次いで、アンペア数および電圧は、電力を計算するために使用することができる。別の例では、センサは、電力グリッド114に放電された電力を監視および記録するために使用される電力メータを含む。また別の例では、センサは、電力が電力グリッド114に放電された時間期間を記録するための時計も含む。他の例も考えられる。ステップ1028を参照して、電力グリッド114に放電された電力量および電力が電力グリッド114に放電された時間期間は、メモリ227またはストレージ241内の放電データ293として記憶することができる。
同様にステップ1026において、最適化システム199は、バッテリシステム251により電力グリッド114に放電された電気の価格を監視および記録することができる。機能実施モジュール214は、電力グリッド114に放電された電力量、電力が放電された時間期間、および、放電が発生した時間期間の間の充電スケジュール193に含まれる価格データに基づいて、価格を決定するように構成されたコードおよびルーチンを含む場合がある。
ステップ1028を参照すると、プロセッサ225は、機能実施モジュール214を実行し、バッテリシステム251により電力グリッド114に放電された電気の価格を表す放電データ293を記録することができる。
図11は、REPG設備170および最適化システム199によるREOCイベントに対する例示的な応答を含むチャート1100を示すグラフィック表現である。
TOU価格は、メモリ227またはストレージ241に記憶された充電スケジュール193に記述される。
PEV用の電力は、REOCイベント1105、DRイベント1120、またはTOU価格率の下落1110などのイベントに応答して、最適化システム199によって実装された例示的な車両機能を記述することができる。
描写された実装形態では、REOCイベント1105が発生し、同じ時間期間中に、最適化システム199が、REPG設備170によって生成された再生可能エネルギーを用いて充電されることをPEV123のバッテリシステム251に行わせる。
このように、REPG設備170は、再生可能エネルギーの生成を停止するか、またはコストをかけて再生可能エネルギーを蓄電池設備に蓄積する必要がない。REPG設備はまた、蓄電池設備を建設、維持、および修理することに関連する費用、または蓄電池設備内の蓄電池の配設によってもたらされる浪費を回避することによって利益を得る。PEV123の運転者は、例えば、次いでPEV123によって使用され得るし、第2のPEV123に放電され得る(すなわち、車両から車両への放電)か、または後で公益事業者103に販売され得る(すなわち、車両からグリッドへの放電)、バッテリシステム251に蓄積された再生可能エネルギーを有することによって利益を得る。
描写された実装形態では、DRイベント1120が発生し、同じ時間期間中に、最適化システム199が、PEV123のバッテリシステム251に、バッテリシステム251に蓄積されたエネルギーを放電させる。
図11は、放電が「V2V」または「V2G」または「V2H」であり得ることを示す。「V2V」は、第1のPEV123が第2のPEV123に電力を放電して、第2のPEV123のバッテリシステム251を充電する、「車両から車両」を示す。「V2G」は、PEV123が電力グリッド114に電力を放電する、「車両からグリッド」を示す。「V2H」は、PEV123が家屋または住居に電力を放電する、「車両から家屋」を示す。したがって、最適化システム199によって実装される車両機能は、V2V放電またはV2G放電またはV2H放電のうちの一つ以上を含む場合がある。
描写された実装形態では、充電スケジュール193はTOU料金が符号1110において安いことを示し、同じ時間期間中に、最適化システム199は、充電システム191にPEV123のバッテリシステム251を充電させる。
PEV123の次の行程についての出発時刻1115が描写される。いくつかの実装形
態では、PEVのバッテリシステム251の充電およびPEV123のバッテリシステム251の放電は、PEV123に電力を供給するためにエネルギーを使い果たすことなくPEV123が次の行程を完結するのに十分な充電をバッテリシステム251が蓄積するように、最適化システム199によって構成される。
以上の説明では、本発明を十分に理解できるように、多くの詳細について説明した。しかしながら、各実施形態はこれらの具体的な詳細無しでも良いことは当業者にとって明らかであろう。また、説明が不明瞭になることを避けるために、構造や装置をブロック図の形式で表すこともある。たとえば、一実施形態は、ユーザインタフェースおよび特定のハードウェアとともに説明される。しかし、ここでの説明は、データおよびコマンドを受信する任意のタイプの計算装置および任意の周辺機器について適用できる。
本明細書における「一実施形態」または「ある実施形態」等という用語は、その実施形態と関連づけて説明される特定の特徴・構造・性質が少なくとも本発明の一つの実施形態に含まれることを意味する。「一実施形態における」等という用語は本明細書内で複数用いられるが、これらは必ずしも同一の実施形態を示すものとは限らない。
以上の詳細な説明の一部は、非一時的(non-transitory)なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたデータビットに対する動作のアルゴリズムおよび記号的表現として提供される。これらのアルゴリズム的な説明および表現は、データ処理技術分野の当業者によって、他の当業者に対して自らの成果の本質を最も効果的に説明するために用いられるものである。なお、本明細書において(また一般に)アルゴリズムとは、所望の結果を得るための論理的な手順を意味する。処理のステップは、物理量を物理的に操作するものである。必ずしも必須ではないが、通常は、これらの量は記憶・伝送・結合・比較およびその他の処理が可能な電気的または磁気的信号の形式を取る。通例にしたがって、これらの信号をビット・値・要素・エレメント・シンボル・キャラクタ・項・数値などとして称することが簡便である。
なお、これらの用語および類似する用語はいずれも、適切な物理量と関連付いているものであり、これら物理量に対する簡易的なラベルに過ぎないということに留意する必要がある。以下の説明から明らかなように、特に断らない限りは、本明細書において「処理」「計算」「コンピュータ計算(処理)」「判断」「表示」等の用語を用いた説明は、コンピュータシステムや類似の電子的計算装置の動作および処理であって、コンピュータシステムのレジスタやメモリ内の物理的(電子的)量を、他のメモリやレジスタまたは同様の情報ストレージや通信装置、表示装置内の物理量として表される他のデータへ操作および変形する動作および処理を意味する。
本発明は、本明細書で説明される動作を実行する装置にも関する。この装置は要求される目的のために特別に製造されるものであっても良いし、汎用コンピュータを用いて構成しコンピュータ内に格納されるプログラムによって選択的に実行されたり再構成されたりするものであっても良い。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシステムバスに接続可能な、例えばフロッピー(登録商標)ディスク・光ディスク・CD−ROM・MOディスク・磁気ディスクなど任意のタイプのディスク、読み込み専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、EPROM、EEPROM、磁気カード、フラッシュメモリ、光学式カード、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体などの、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶される。
発明の具体的な実施形態は、完全にハードウェアによって実現されるものでも良いし、完全にソフトウェアによって実現されるものでも良いし、ハードウェアとソフトウェアの両方によって実現されるものでも良い。好ましい実施形態は、ソフトウェアによって実現
される。ここでソフトウェアとは、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードやその他のソフトウェアを含むものである。
さらに、ある実施形態は、コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムプロダクトの形態を取る。この記憶媒体は、コンピュータや任意の命令実行システムによってあるいはそれらと共に利用されるプログラムコードを提供する。コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体とは、命令実行システムや装置によってあるいはそれらと共に利用されるプログラムを、保持、格納、通信、伝搬および転送可能な任意の装置を指す。
プログラムコードを格納・実行するために適したデータ処理システムは、システムバスを介して記憶素子に直接または間接的に接続された少なくとも1つのプロセッサを有する。記憶素子は、プログラムコードの実際の実行に際して使われるローカルメモリや、大容量記憶装置や、実行中に大容量記憶装置からデータを取得する回数を減らすためにいくつかのプログラムコードを一時的に記憶するキャッシュメモリなどを含む。
入力/出力(I/O)装置は、例えばキーボード、ディスプレイ、ポインティング装置などであるが、これらはI/Oコントローラを介して直接あるいは間接的にシステムに接続される。
システムにはネットワークアダプタも接続されており、これにより、私的ネットワークや公共ネットワークを介して他のデータ処理システムやリモートにあるプリンタや記憶装置に接続される。モデム、ケーブルモデム、イーサネット(登録商標)は、現在利用可能なネットワークアダプタのほんの一例である。
最後に、本明細書において提示されるアルゴリズムおよび表示は特定のコンピュータや他の装置と本来的に関連するものではない。本明細書における説明にしたがったプログラムを有する種々の汎用システムを用いることができるし、また要求された処理ステップを実行するための特定用途の装置を製作することが適した場合もある。これら種々のシステムに要求される構成は、以下の説明において明らかにされる。さらに、本発明は、特定のプログラミング言語と関連づけられるものではない。本明細書で説明される本発明の内容を実装するために種々のプログラミング言語を利用できることは明らかであろう。
実施形態の前述の説明は、例示と説明を目的として行われたものである。したがって、開示された実施形態が本発明の全てではないし、本発明を上記の実施形態に限定するものでもない。本発明は、上記の開示にしたがって、種々の変形が可能である。本発明の範囲は上述の実施形態に限定解釈されるべきではなく、特許請求の範囲にしたがって解釈されるべきである。本発明の技術に詳しい者であれば、本発明はその思想や本質的特徴から離れることなくその他の種々の形態で実現できることを理解できるであろう。同様に、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様に関する名前付けや分割方法は必須なものでものないし重要でもない。また、本発明やその特徴を実装する機構は異なる名前や分割方法や構成を備えていても構わない。さらに、当業者であれば、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアもしくはこれらの組合せとして実装できることを理解できるであろう。また、本発明をソフトウェアとして実装する場合には、モジュールなどの各要素は、どのような様式で実装されても良い。例えば、スタンドアローンのプログラム、大きなプログラムの一部、異なる複数のプログラム、静的あるいは動的なリンクライブラリー、カーネルローダブルモジュール、デバイスドライバー、その他コンピュータプログラミングの当業者にとって既知な方式として実装することができる。さらに、本発明の実装は特定のプログラミング言語に限定されるものではないし、特定のオペレーティングシステムや環
境に限定されるものでもない。以上のように、上記の本発明の説明は限定的なものではなく例示的なものであり、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲にしたがって定められる。

Claims (20)

  1. 電力グリッドによる再生可能エネルギーの受け入れを抑制するイベントである再生可能エネルギー出力制御(REOC)イベントが発生している間、再生可能エネルギー発電(REPG)設備に対して、発電した電力を前記電力グリッドに出力しないよう制御する抑制ステップと、
    前記電力グリッドに接続されていない結合装置を介して前記REPG設備と接続されたプラグイン電気自動車(PEV)のバッテリを、前記REOCイベントが発生している間、前記REPG設備によって発電された電力を用いて充電する充電ステップと、
    を含む方法。
  2. 前記PEVのバッテリは、前記電力グリッドにも接続されており、
    節電を要請するイベントであるデマンドレスポンス(DR)イベントが発生している間、前記バッテリに蓄積された電力の少なくとも一部を前記電力グリッドに放出する放電ステップをさらに含む、
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記放出された電力量を監視するステップと、
    前記DRイベント中に放出された電力と、売電単価と、を表す放電データを記録するステップと、
    前記放電データを、対価の償還を受けるために事業者に提供するステップと、
    をさらに含む、請求項2に記載の方法。
  4. 前記PEVの次の行程を推定するステップと、
    前記行程の出発時刻を推定するステップと、
    前記行程に必要な電力量を表す必要電力量を推定するステップと、
    前記出発時刻において、前記必要電力量が確保されるように、前記DRイベントの発生中における電力の放出を制限するステップと、
    をさらに含む、請求項2に記載の方法。
  5. 前記PEVの次の行程を推定するステップと、
    前記行程の出発時刻を推定するステップと、
    前記行程に必要な電力量を表す必要電力量を推定するステップと、
    前記バッテリの蓄積電力量を取得するステップと、
    前記DRイベントの終了から出発時刻までの間に確保できる充電時間を算出するステップと、
    前記充電時間における充電可能電力量を推定するステップと、
    前記出発時刻において、前記必要電力量が確保されるように、前記必要電力量、前記蓄積電力量、および、前記充電可能電力量のうちの一つ以上に基づいて、前記DRイベント中に前記電力グリッドに放出される最大放出電力量を決定するステップと、
    をさらに含む、請求項2に記載の方法。
  6. 前記最大放出電力量を決定するステップでは、前記蓄積電力量に前記充電可能電力量を加算し、さらに前記必要電力量を減算した値を前記最大放出電力量とする、
    請求項5に記載の方法。
  7. 前記PEVのバッテリは、前記電力グリッドにも接続されており、
    電力のコストを記述したデータである充電スケジュールに基づいて、電力のコストが割高となる所定の期間を識別するステップと、
    前記所定の期間において、前記PEVのバッテリに蓄積された電力の少なくとも一部を
    前記電力グリッドに放出するステップと、
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  8. 前記放出された電力量を監視するステップと、
    前記所定の期間に放出された電力と、売電単価と、を表す放電データを記録するステップと、
    前記放電データを、対価の償還を受けるために事業者に提供するステップと、
    をさらに含む、請求項7に記載の方法。
  9. 前記充電スケジュールは、前記PEVが有する非一時的メモリに充電スケジュールデータとして格納される、
    請求項7に記載の方法。
  10. 前記充電スケジュールは、前記PEVに電力を伝送する充電システムが有する非一時的メモリに充電スケジュールデータとして格納される、
    請求項7に記載の方法。
  11. 前記充電システムは、前記PEVから0.01センチメートル以上100メートル以下の範囲内に設置される、
    請求項10に記載の方法。
  12. 前記充電システムが前記PEVのユーザによって操作される、
    請求項10に記載の方法。
  13. 前記充電システムが前記REPG設備によって制御される、
    請求項10に記載の方法。
  14. 前記充電スケジュールは、事業者によって発行され、前記充電システム、前記REPG設備、および前記事業者に通信可能に結合されたネットワークを介して、前記充電システムおよび前記REPG設備に送信される、
    請求項10に記載の方法。
  15. 前記ネットワークはワイヤレスネットワークを含む、
    請求項14に記載の方法。
  16. 前記REOCイベントは、前記事業者によって発行される、
    請求項14に記載の方法。
  17. 前記PEVが自動運転車両である、
    請求項1に記載の方法。
  18. 前記PEVがモータおよび内燃機関を含む、
    請求項1に記載の方法。
  19. 充電システムに接続されたプラグイン電気自動車(PEV)を含むシステムであって、
    前記PEVは、
    前記充電システムによって充電されるバッテリと、
    電力グリッドによる再生可能エネルギーの受け入れを抑制するイベントである再生可能エネルギー出力制御(REOC)イベントが発生している間、再生可能エネルギー発電(REPG)設備に対して、発電した電力を前記電力グリッドに出力しないよう制御する抑
    制手段と、
    前記電力グリッドに接続されていない結合装置を介して前記REPG設備と接続された前記バッテリを、前記REOCイベントが発生している間、前記REPG設備によって発電された電力を用いて充電する充電手段と、
    を有するシステム。
  20. 請求項1から18のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させるプログラム。
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