JP2018137975A - 電気自動車充電装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電力システムのための装置を提供する。【解決手段】電力システム１００において、装置は、多数の電気電力源と、多数の入力端子において電源に動作可能に接続されたエンクロージャ１１２を含む。多数の負荷を、多数のケーブルによって、多数の出力端子のエンクロージャに動作可能に接続する。エンクロージャ１１２は、入力端子及び出力端子と、コントローラユニット１１４とを含む。多数の選択ユニットをコントローラユニットに動作可能に接続し、多数の電力変換器が、多数の接続経路に接続される。選択ユニットを、接続経路に接続された多数のスイッチのうちの少なくとも１つに接続する。多数のセンサユニットが、接続経路内の多数のパラメータを感知するように構成されるコントローラユニット１１４に動作可能に取り付けられる。センサユニットによって検出されるパラメータに応答して、選択ユニットは、電気電力源と負荷との間の接続経路を選択する。【選択図】図１Ａ

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１月１９日に出願された米国仮特許出願第６２／４４８，１９４号、２０１７年５月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／５１３，１６０号、２０１７年６月１９日に出願された米国仮特許出願第６２／５２１，６３５号、及び米国仮特許出願第６２／５１２，３３３号の優先権を主張し、また、利益を主張するものであり、各々が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
再生可能電力システム（例えば、非限定的ないくつかの例を挙げれば、光起電力、風力タービン、水力電気）は、再生可能電源によって発生される直流（ＤＣ）電力を、電気負荷によって消費するための及び／または電気グリッドに提供するための交流（ＡＣ）に変換する、直流−交流（ＤＣ／ＡＣ）インバータを特徴としてもよい。電気自動車（ＥＶ）は、ＡＣ及び／またはＤＣ電力をバッテリ等のＥＶ搭載型エネルギー貯蔵デバイスに提供してもよい家庭用充電回路によって、再充電可能であってもよい。特定の場所（例えば、家庭）での電力システムは、インバータ及びＥＶ充電器の両方を含んでもよく、これらは、別個のエンクロージャ、別々の制御、監視、及び／または通信デバイス、ならびに別個の電子回路を特徴としてもよい。
以下の概要は、単に例示を目的として、本発明の概念の一部を要約したものであり、本発明及び発明を実施するための形態における実施例を限定または拘束することを意図しない。当業者は、発明を実施するための形態から、他の新規な組み合わせ及び特徴を認識するであろう。
本明細書における実施形態は、統合インバータＥＶ充電器（ＩＩＥＶＣ）回路、ならびに統合インバータＥＶ充電器の動作を制御するための関連付けられた装置及び方法を用いてもよい。
例示的な実施形態において、統合インバータＥＶ充電器（ＩＩＥＶＣ）は、インバータ回路と、直流（ＤＣ）ＥＶ充電器及び交流（ＡＣ）ＥＶ充電器のうちの１つ以上とを含んでもよい。
本明細書で開示される例示的な実施形態は、インバータ入力においてＤＣ電圧を受け取り、インバータ回路の出力においてＡＣ電圧を提供するように設計されたインバータを含んでもよい。ＡＣ電圧は、単相または多相（例えば、三相）であってもよい。いくつかの実施形態において、インバータは、結合された再生可能電源（例えば、ＰＶ発電機）から増加させた電力を引き出すために、最大電力点追従（ＭＰＰＴ）機能を提供するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、インバータは、よりきめ細かい（例えば、ＰＶ発電機毎の）レベルでＭＰＰＴ機能を提供するように構成された追加的な電力モジュール（例えば、ＤＣ／ＤＣ変換器）に通信可能に結合させてもよい。
インバータは、様々な電源から電力を変換するように設計されてもよい。いくつかの実施形態において、インバータは、ＰＶ発電機（例えば、１つ以上のＰＶセル、ＰＶセルサブストリング、ＰＶセルストリング、ＰＶパネル、ＰＶパネルのストリング、ＰＶ屋根板、及び／またはＰＶ屋根タイル）から受け取ったＤＣ光起電圧及び／または電力を変換するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、インバータは、１つ以上の燃料セル、バッテリ、風力タービン、フライホイール、または他の電源から受け取った電力を変換してもよい。いくつかの実施形態において、インバータデバイスは、ＡＣ電圧及び／または電力入力を受け取ってもよく、また、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換するための整流器回路を含んでもよく、整流器回路は、ＤＣ電圧をＡＣ出力電圧に変換するように構成される。
例示的な実施形態において、ＩＩＥＶＣは、インバータ回路及びＥＶ充電器回路の両方によって共有されてもよい、特定の構成要素を特徴としてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、単一のエンクロージャが、インバータ回路及びＥＶ充電器回路を収容してもよい。いくつかの実施形態において、インバータ回路及びＥＶ充電器回路は、容易に取り付けることができるように機械的に設計された別個のエンクロージャに収容されてもよい。いくつかの実施形態では、追加的な回路をＥＶ充電器回路と共にエンクロージャに収容することができ、追加的な回路は、インバータ回路に結合されてもよい。例えば、単一のエンクロージャは、安全デバイスと共にＥＶ充電器回路を収容してもよく、ＥＶ充電器回路及び安全デバイスの接合装置は、（例えば、コネクタを適切に相互接続することを介して）インバータ回路に電気的に接続可能であり、エンクロージャは、インバータ回路を収容するエンクロージャに機械的に接続可能である。
いくつかの実施形態において、インバータ回路及びＥＶ充電器回路は、１つ以上の通信デバイスを共有してもよい。いくつかの実施形態において、インバータ回路及びＥＶ充電器回路から得られた、及び／またはそれらに関連する情報及び／または測定値は、単一のデバイス上のモニタ、遠隔モニタ、モバイルアプリケーション、または他の監視及び表示デバイス上に表示されてもよい。いくつかの実施形態では、共有グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）をユーザに提供されてもよい。いくつかの実施形態において、ユーザは、共有されたＧＵＩを介して、インバータ回路及び／またはＥＶ充電器回路の動作を手動で制御することを可能にしてもよい。
いくつかの実施形態において、１つ以上の通信デバイスは、ＥＶの一部であってもよい第２の通信デバイスと通信するように構成されてもよい。
いくつかの実施形態において、インバータ回路及びＥＶ充電器回路は、インバータ及びＥＶ充電器の動作を制御するように構成された制御デバイスを共有してもよい。いくつかの実施形態において、共有された制御デバイスは、インバータによる電力生成、及びＥＶのエネルギー貯蔵デバイスの充電／放電を管理するように構成されてもよい。
更なる実施形態において、電気回路は、インバータ回路及びＥＶ充電器回路によって共有してもよい。例えば、ＤＣのＥＶ充電器は、ＤＣ電圧入力をインバータ回路と共有してもよい。別の例として、ＡＣのＥＶ充電器は、ＡＣ電圧端子をインバータ回路と共有してもよい。いくつかの実施形態において、センサは、インバータ回路及びＥＶ充電器回路の両方の動作に影響を及ぼす、１つ以上のパラメータ（例えば、電圧、電流、電力、温度、隔離等）を測定するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、パラメータは、共有された制御デバイスに提供されてもよく、及び／または共有された監視デバイス上で表示または監視されてもよい。いくつかの実施形態では、インバータ回路及び／またはＥＶ充電器回路に影響を及ぼす潜在的に安全でない状態を検出する、及び／または該状態に応答するために、共有された安全デバイス（例えば、残留電流検知器／接地点故障検出器、断流器、ヒューズ、安全リレー）を配置されてもよい。
いくつかの実施形態において、ＥＶ充電器回路及びインバータは、ＩＩＥＶＣの外部にある構成要素を共有してもよい。例えば、インバータ及びＥＶ充電器回路を含む単一のＩＩＥＶＣは、単一の回路遮断器を介して、電気パネルに接続されてもよいが、これは、インバータ及びＥＶ充電器回路を（例えば、２つの別個の回路遮断器を介して）電気パネルに設置することと関連付けられた時間及びコストよりも少ない時間及びコストが必要であり得る。
いくつかの実施形態において、インバータは、ＤＣ出力をＤＣグリッド及び／または結合されたＤＣ負荷に提供するように構成された直流−直流（ＤＣ−ＤＣ）変換器と置き換えられてもよい。簡単にするために、（統合インバータ電気自動車充電器を頭字語ＩＩＥＶＣで含む）本開示の全体を通してインバータを参照するが、これは、本開示を限定するものではない。
本明細書で開示される例示的な実施形態によれば、ＩＩＥＶＣは、ＩＩＥＶＣのエンクロージャ上に載置されたモニタまたは外部モニタ（例えば、スマートフォン、タブレット、コンピュータモニタ、サーバ等）を介して、ユーザが視認でき、及び／またはアクセスできるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）に、通信可能に接続されてもよい。ＧＵＩは、加えて、動作情報を表示すること、及び／またはＩＩＥＶＣの動作の手動制御を可能にしてもよい。グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）は、追加的に、ＥＶの対応するレセプタクル及び／またはソケットに接続可能であるコネクタ及び／またはプラグ上で利用可能であってもよい。ソケットは、ケーブルを介して、ＩＩＥＶＣに接続されてもよい。コネクタは、選択可能な電力変換回路を含んでもよいが、該電力変換回路は、ＤＣまたはＡＣ電力のいずれかをＩＩＥＶＣから受け取り、ＤＣまたはＡＣ電力の入力電力のいずれかをＥＶの貯蔵デバイスを充電するのに適した出力電力に変換することを可能にする。ＩＩＥＶＣへのＤＣまたはＡＣ電力の入力電力のいずれかはまた、利用可能であってもよいいくつかの異なる電源からも選択可能であってもよい。いくつかの異なる電源からのＩＩＥＶＣへの入力電力の選択は、電源の各々からの各経路における供給コストと関連付けられたコスト、各経路において潜在的に利用可能な電圧及び電流に関して必要とされる電力レベル、及び／または貯蔵デバイスの現在の充電レベルに応答してもよい。
上で述べたように、この概要は、単に本明細書で説明される特徴のいくつかの要約に過ぎず、発明を実施するための形態において下で更に説明される一連の概念を簡略形態で導入するために提供される。本概要は、特許請求される主題の主な特徴または本質的特徴を識別することを意図しておらず、また、特許請求の範囲を限定するものではない。
本開示のこれらの及び他の特徴、態様、及び利点は、以下の説明、特許請求の範囲、及び図面に関してより良好に理解されるであろう。本開示は、一例として例示され、添付図面によって限定されない。
例示的な実施形態による電力システム構成の態様を描写する、部分概略的な部分ブロック図である。 例示的な実施形態による、電源からＥＶへの電力の流れを例示する図である。 例示的な実施形態による、電源からＥＶへの電力の流れを例示する図である。 例示的な実施形態による、電源からＥＶへの電力の流れを例示する図である。 例示的な実施形態による、電源からＥＶへの電力の流れを例示する図である。 例示的な実施形態による、電源からＥＶへの電力の流れを例示する図である。 例示的な実施形態による、電源からＥＶへの電力の流れを例示する図である。 例示的な実施形態による統合インバータＥＶ充電器（ＩＩＥＶＣ）の態様を描写する、部分概略的な部分ブロック図である。 例示的な実施形態による統合インバータＥＶ充電器（ＩＩＥＶＣ）の態様を描写する、部分概略的な部分ブロック図である。 例示的な実施形態による統合インバータＥＶ充電器（ＩＩＥＶＣ）の態様を描写する、部分概略的な部分ブロック図である。 例示的な実施形態によるＩＩＥＶＣを含む電気システムのためのグラフィカルユーザインターフェースの例示的なモックアップである。 例示的な実施形態によるＩＩＥＶＣを含む電気システムのためのグラフィカルユーザインターフェースの要素の例示的なモックアップである。 例示的な実施形態による電力システムの電力の流れを例示する図である。 例示的な実施形態による電気システム内のＥＶの充電を制御するための例示的な方法を例示するフローチャートである。 例示的な実施形態による電気システム内のＥＶの充電を制御するための方法を例示する図である。 例示的な実施形態による、による電力システム構成のブロック図を例示する。 例示的な実施形態によるＥＶの充電を制御するための例示的な方法を例示するフローチャートである。 例示的な実施形態による電力システムを描写するブロック図である。 例示的な実施形態によるケーブルを描写するブロック図である。 例示的な実施形態による電力システムを描写するブロック図である。 例示的な実施形態による、図１１のケーブルの一部であってもよいコネクタの例示的な実施形態を示す図である。 例示的な実施形態による電力システムのブロック図である。 例示的な実施形態によるアドオンクランプを示す図である。 例示的な実施形態によるアドオンクランプの一実施形態を示す図である。 例示的な実施形態によるコネクタを示す図である。 例示的な実施形態によるケーブルアドオンを示す図である。 例示的な実施形態による電力システムのブロック図である。 例示的な実施形態によるケーブルアドオンに接続するように構成されたコネクタの例示的な実施形態を示す図である。 例示的な実施形態によるケーブルアドオンに接続するように構成されたコネクタの例示的な実施形態を示す図である。 例示的な実施形態による、ケーブルを使用して負荷に充電するための方法のフローチャートを例示する図である。 例示的な実施形態による例示的な電力システム構成のブロック図である。 例示的な実施形態による例示的な電力システム構成のブロック図である。 例示的な実施形態による例示的な電力システム構成のブロック図である。
種々の例示的な実施形態の以下の説明では、それらの一部を形成する添付図面を参照するが、添付図面には、例示として、本開示の態様が実践されてもよい種々の実施形態が示される。本開示の範囲から逸脱することなく、他の実施形態が利用されてもよいこと、または構造的もしくは論理的な変更が行われてもよいことを理解されたい。
本明細書の発明を実施するための形態において使用されるときに、「複数の」という用語は、いくつかの部品、要素、または部材を有する、または含むといった特性を示す。本明細書の特許請求の範囲の節において使用されるときに、「複数の」という請求項用語は、「多数の」という用語及び／または他の複数形の使用を伴う説明における支持を見出す。他の複数形としては、例えば、「ｓ」または「ｅｓ」のいずれかの文字を加えることによってそれらの複数形を形成する規則名詞を挙げてもよく、よって、例えば、変換器（ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）の複数形は、変換器（ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ）であり、スイッチ（ｓｗｉｔｃｈ）の複数形は、スイッチ（ｓｗｉｔｃｈｅｓ）である。
本明細書の特許請求の範囲の節において使用されるときに、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、及び／または「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という請求項用語は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、及び／または「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」の使用を伴う説明における支持を見出す。
以下、図１Ａを参照すると、該図は、例示的な実施形態による電力システム１００の構成のブロック図を示す。電力システム１００は、電源１０１を含んでもよい。いくつかの実施形態において、電源１０１は、非限定的ないくつかの例を挙げれば、バッテリ、コンデンサ、貯蔵デバイス、または、例えば、１つ以上のＰＶセル、ＰＶセルサブストリング、ＰＶセルストリング、ＰＶパネル、ＰＶパネルのストリング、ＰＶ屋根板、及び／またはＰＶ屋根タイル等の任意の適切な発電機を含んでもよい。電源１０１は、入力電力を統合インバータＥＶ充電器（ＩＩＥＶＣ）１０２に提供してもよい。
ＩＩＥＶＣ１０２は、様々に現実化されてもよい。図１Ａの例示的な実施例において、ＩＩＥＶＣ１０２は、エンクロージャ１１２を含み、エンクロージャ１１２は、電力変換器１０３、ＤＣ充電回路１０４、及びＡＣ充電回路１０５を収容してもよい。エンクロージャ１１２は、内部の端子、及びケーブルをエンクロージャ１１２に対して機械的及び電気的の両方で終端するためのケーブルグランドを含んでもよい。ケーブルは、電源１０１及び貯蔵部１０６をエンクロージャ１１２に、電気パネル１１３をエンクロージャ１１２に、また、ＩＩＥＶＣ１０２をＥＶ１０７に接続してもよい。ＩＩＥＶＣ１０２は、ＡＣ充電回路１０５及び／またはＤＣ充電回路１０４を通して、電力をＥＶ１０７に提供してもよい。１つ以上の電源によってＥＶ１０７に提供される電力の経路は、ＩＩＥＶＣ１０２の一部であってもよいコントローラまたは制御デバイスによって制御してもよい。ＥＶ１０７に提供される電力の潜在的な経路の更なる詳細は、以下の説明に記載されている。
電力変換器１０３は、電源１０１から電力を受け取り、出力電力を負荷１１０及び／または電力グリッド１１１に提供してもよい。いくつかの実施形態において、電源１０１は、ＤＣ電源であってもよく、貯蔵デバイス１０６及びＤＣ充電回路１０４は、ＤＣ電力を受け取るように構成されてもよい。更にこれらの実施形態において、電力変換器１０３は、ＤＣ／ＡＣ変換器（例えば、インバータ）とすることができ、負荷１１０及び電力グリッド１１１は、電力変換器１０３からＡＣ電力を受け取るように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、電源１０１は、ＡＣ電源であってもよく、ＤＣ充電回路１０４及び貯蔵デバイス１０６は、ＡＣ電力を受け取るように構成されてもよい。更にこれらの実施形態において、電力変換器１０３は、ＡＣ／ＡＣ変換器（例えば、インバータに結合された整流器回路）であってもよく、負荷１１０及び電力グリッド１１１は、電力変換器１０３からＡＣ電力を受け取るように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、電源１０１は、直流電源であってもよく、貯蔵デバイス１０６、ＤＣ充電回路１０４、及びＡＣ充電回路１０５は、ＤＣ電力を受け取るように構成される。電力変換器１０３は、ＤＣ／ＤＣ変換器であってもよく、ＡＣ充電回路１０５は、ＤＣ／ＡＣ変換器を含み得、負荷１１０及び電力グリッド１１１（例えば、ＤＣマイクログリッド及び／または家庭用電力グリッド）は、電力変換器１０３からＤＣ電力を受け取ってもよい。簡単にするために、本明細書で開示される図１Ａ及び更なる実施形態に関して、本開示の範囲を限定することなく、電源１０１は、ＤＣ電源（例えば、光起電力発電機）であると見なされ、電力変換器１０３は、ＤＣ／ＡＣ変換器（例えば、インバータ）であると見なされる。
いくつかの実施形態において、電力グリッド１１１は、１つ以上の電力グリッド及び／またはマイクログリッド、電力発電機、エネルギー貯蔵デバイス、ならびに／または負荷を含んでもよい。
いくつかの実施形態において、負荷１１０としては、家庭電化製品（例えば、冷蔵庫、掃除機、照明、洗濯機、電子レンジ及びＰＣ、ワークショップツール（例えば、圧縮機、電動のこぎり、旋盤、及びサンダー）、ならびに／またはＡＣエネルギー貯蔵デバイスが挙げられる。本明細書で述べられる電力変換器（例えば、図１Ａの変換器１０３、随意に、ＤＣ充電回路１０４及びＡＣ充電回路１０５に含まれる電力変換器、ならびに下で論じられる電力変換器２０３及び３０３）は、電源１０１、負荷１１０、及び／または電力グリッド１１１の種類に応じて、ＤＣ／ＤＣ、ＤＣ／ＡＣ、ＡＣ／ＡＣ、またはＡＣ／ＤＣ変換器であってもよい。電力変換器は、（例えば、内部変圧器の使用によって）絶縁されてもよく、または絶縁されなくてもよく、また、例えば、フルブリッジ回路、バック変換器、ブースト変換器、バック＋ブースト変換器、フライバック変換器、フォワード変換器、Ｃｕｋ変換器、チャージポンプ、または他の種類の変換器であってもよい。
視覚的に簡単にするために、図１Ａは、単線を使用する機能的電気接続を例示する。単線は、１つ以上の導線を含む１つ以上のケーブルを表してもよい。
いくつかの実施形態において、電気パネル１１３は、電力変換器１０３と電力グリッド１１１との間に配置されてもよく、負荷１１０は、電気パネル１１３を介して、電力変換器１０３及び電力グリッド１１１に結合される。電気パネル１１３は、ＩＩＥＶＣ１０２に結合された単一回路遮断器（明示せず）を含んでもよい。電気パネル１１３の単一回路遮断器は、ＩＩＥＶＣ１０２に、またはそこから流れる電流が特定の閾値（例えば、４０Ａ）を超えたことに応答してトリップするように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、単一回路遮断器は、ＩＩＥＶＣ１０２に流れる第１の電流（例えば、４０Ａ）に応答してトリップするように構成されてもよく、また、ＩＩＥＶＣ１０２から電力グリッド１１１に向かって流れる第２の電流（例えば、２０Ａ）に応答してトリップするように構成されてもよい。電気パネル１１３内に配置される二重構成回路遮断器は、ＥＶ１０７を充電するために提供される第１の電流制限（例えば、４０Ａ）、及びＩＩＥＶＣ１０２が電力グリッド１１１に提供してもよい電流を制限する第２の電流制限（例えば、２０Ａ）を課すように構成されてもよい。
いくつかの実施形態において、システム１００は、オフグリッドシステムであってもよく、すなわち、グリッド１１１は、（永続的に、または一時的に）存在しなくてもよい。ＩＩＥＶＣ１０２は、電源１０１から引き出される電力を変換し、制御し、調整してもよく、また、制御された電力を電気自動車（ＥＶ）１０７及び／または負荷１１０に提供してもよい。オフグリッドシステムは、搭載型システムであってもよく、すなわち、図１Ａに示される要素の１つ以上が、ＥＶ１０７上に載置されてもよく、またはそこに統合されてもよい。ＥＶ１０７は、貯蔵デバイス１０９（例えば、バッテリ）を含んでもよい。ＥＶ１０７は、貯蔵デバイス１０９によって完全に給電されてもよく、または追加的な電源を含んでもよい。例えば、ＥＶ１０７は、貯蔵デバイス１０９によって駆動される電気エンジン、及びガソリンによって駆動される内燃機関の両方を組み合わせたハイブリッドＥＶであってもよい。いくつかの実施形態において、貯蔵デバイス１０９は、ＤＣ充電回路１０４によって直接充電されてもよい。ＤＣ充電回路１０４は、動力変換器（例えば、電源１０１がＤＣ電源である場合は、ＤＣ／ＤＣ変換器、または電源１０１がＡＣ電源である場合は、ＤＣ／ＡＣ変換器）を含んでもよい。いくつかの実施形態において、ＤＣ充電回路１０４は、電力を貯蔵デバイス１０９に直接（例えば、電力の変換を伴わずに）提供してもよい。いくつかの実施形態において、貯蔵デバイス１０９は、統合電力変換器を含んでもよい。いくつかの実施形態において、ＤＣ充電回路１０４は、プラグを含んでもよい。
いくつかの実施形態において、貯蔵デバイス１０９は、搭載型充電器１０８によって充電されてもよく、また、ＡＣ充電回路１０５から電力を受け取ってもよい。いくつかの実施形態において、ＡＣ充電回路１０５は、必要でない場合があり、搭載型充電器１０８は、動力変換器１０３及び／または電力グリッド１１１の出力に直接接続されてもよい。ＡＣ充電回路１０５は、動力変換器１０３によって出力される電力（例えば、ＡＣ電力）、及び／または電力グリッド１１１によって提供される電力（例えば、グリッド電圧及びグリッド周波数でのＡＣ電力）を調節するための電力コンバータを含んでもよい。いくつかの実施形態において、ＡＣ充電回路１０５は、１つ以上のセンサ、制御デバイス、通信デバイス、及び／または安全デバイスを含んでもよく、また、搭載型充電器１０８に提供される電力を制御及び／または監視するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、ＡＣ充電回路１０５は、搭載型充電器１０８と電力変換器１０３の出力との間の直接接続を提供する、短絡回路であってもよい。
いくつかの実施形態において、ＥＶ１０７に提供される電力は、貯蔵デバイスに貯蔵することの代わりに、またはそれに加えて、ＥＶ１０７の推進デバイス（電気エンジン、ハイブリッドエンジン、またはエンジンに結合された電力モジュール（例えば、電力変換器）等）に直接転送してもよい。そのような実施形態において、貯蔵デバイス１０９は、図１Ａから取り除くか、または推進デバイスと置き換えてもよい。推進デバイスに電力を直接転送することは、搭載型システムにおいて実現され得る。
いくつかの実施形態において、電力システム１００は、車両−グリッド（Ｖ２Ｇ）モードを含んでもよく、及び／またはＥＶ１０７は、ＩＩＥＶＣ１０２を通して電力を電力システム１００内の負荷に転送してもよい。コントローラ１１４は、ＥＶ１０７を追加的なエネルギー貯蔵デバイスと見なしてもよいＩＩＥＶＣ１０２の一部であってもよく、また、ＥＶ１０７への及び／またはそこからの電力を制御してもよい。
いくつかの実施形態において、図１Ａに示される貯蔵デバイス１０９の２つの端子Ｔ１及びＴ２は、単一の端子に併合されてもよい。
いくつかの実施形態において、貯蔵デバイス１０９への入力電圧は、電力グリッド１１１に関する浮動電圧であってもよく、及び／または電力グリッド１１１から絶縁されてもよい。これは、ＤＣ充電回路１０４を、互いに絶縁された入力及び出力を含むように設計することによって、ならびに／または電源１０１及び／もしくは貯蔵デバイス１０６を、電力グリッド１１１に関する浮動電圧を発生するように設計することによって達成され得る。電力システム１００がオフグリッドシステムである、すなわち、グリッドから接続解除されている場合、ＤＣ充電回路１０４は、互いに絶縁されなくてもよい入力及び出力を含んでもよい。いくつかの実施形態において、ＤＣ充電回路１０４が、互いに絶縁されなくてもよい入力及び出力を含んでもよく、電力がＤＣ充電回路１０４を通してＥＶ１０７に／から転送される場合、電力変換器１０３は、電力グリッド１１１から絶縁することを可能にするために、無効にしてもよい。
いくつかの実施形態において、ＤＣ充電回路１０４が、互いに絶縁されてもよい入力及び出力を含んでもよく、電力がＤＣ充電回路１０４を通してＥＶ１０７に／から転送される場合、電力変換器１０３は、電力を変換することを可能にしてもよい。
やはり図１Ａを参照すると、１つ以上の電力ソースは、電力を電力システム１００に提供してもよい。電源は、ＤＣ電力（例えば、電源１０１及び／または貯蔵デバイス１０６）及び／またはＡＣ電力（例えば、電力グリッド１１１）を提供してもよい。いくつかの実施形態において、電力変換器１０３は、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換してもよく、及び／またはＤＣ電力をＡＣ電力に変換してもよい。ＥＶ１０７は、ＤＣ充電回路１０４を通してＤＣ電力を受け取ること、及び／またはＡＣ充電回路１０５を通してＡＣ電力を受け取ることを可能にしてもよい。各電源は、ＡＣ充電回路１０５及び／またはＤＣ充電回路１０４を通して、電力をＥＶ１０７に提供してもよい。１つ以上の電源によってＥＶ１０７に提供される電力の経路は、ＩＩＥＶＣ１０２の一部であってもよいコントローラまたは制御デバイスによって制御してもよい。例えば、電源１０１によって提供される電力を、ＤＣ充電回路１０４を含む経路ならびに／または電力変換器１０３及びＡＣ充電回路１０５を含む経路を通して、ＥＶ１０７に転送することは、コントローラによって制御してもよい。いくつかの実施形態では、いくつかの経路が、永続的に、または一時的に、他の経路よりも好ましくなり得る。例えば、第１の電源は、１ｋＷｈ（キロワット時）あたり第１の固定または変動コスト率で電力を提供してもよく、第２の電源は、１ｋＷｈあたり第２の固定または変動コスト率で電力を提供してもよい。第１のコスト率は、永続的に、または一時的に、第２のコスト率よりも高くなり得る。第１の電源によって提供される電力を含む経路よりも第２の電源によって提供される電力を含む好ましい経路は、電力システム１００の電力コストを減少させてもよい。別の例において、第１の経路は、第２の経路と比較して、より高い電力転送効率を有してもよく、電力損失を減少させるために、第１の経路が好ましくなり得る。更に別の例として、第１の経路は、第１の電力率でエネルギーを送達してもよく、第２の経路は、第２のより低い電力率でエネルギーを送達してもよい。この事例では、第１の経路を使用することが、充電時間を減少させてもよく、また、好ましくなり得る。
いくつかの実施形態では、１つ以上の充電回路（ＤＣ充電回路１０４ 及び／またはＡＣ充電回路１０５）を通して転送される電力の容量が制限されてもよい。ＩＩＥＶＣ（ＩＩＥＶＣ１０２等）は、第２の充電回路を通して電力を転送する前に、最初に、第１の充電回路の容量の大部分を利用してもよい。例えば、コントローラは、電源１０１によって提供される電力が、ＤＣ充電回路を通して転送されるように方向付けてもよい。ＤＣ充電回路が、電源１０１によって提供される全ての電力を転送することができない場合、電源１０１によって提供される電力の一部を、ＤＣ充電回路１０４を通して転送してもよく（または、一部の実施形態では、いかなる電力も転送しなくてもよく）、電源１０１によって提供される残留電力は、電力変換器１０３によってＡＣ電力に変換し、ＡＣ充電回路１０５を通してＥＶ１０７に転送するか、または負荷１１０の一部であってもよいエネルギー貯蔵デバイスに貯蔵してもよい。
いくつかの実施形態において、コントローラは、１つ以上の電源（貯蔵デバイス１０６等）によって提供される電力を制限してもよい。電力を制限することは、電源が、任意の所与の時点でより少ない電力を提供することによってより長い期間にわたって電力を提供してもよい、貯蔵デバイスであるときに、または電源が高コストで電力を提供しているときに有益であり得る。例えば、電力グリッド１１１からの電力が１キロワット時あたり低コスト率であるときに、コントローラは、電力グリッド１１１によって提供される電力でＥＶ１０７を充電してもよく、また、電源１０１によって提供される電力で貯蔵デバイス１０６を充電してもよい。電力グリッド１１１からの電力が１キロワット時あたり高コスト率であるときに、コントローラは、電力グリッド１１１からより少ない（またはゼロの）電力でＥＶ１０７を充電してもよく、また、貯蔵デバイス１０６及び電源１０１（利用可能である場合）によって提供される電力でＥＶ１０７を充電してもよい。
いくつかの実施形態において、電源の１つが再生可能エネルギー源（ＰＶ発電機等）である場合は、他の電源によって提供されるエネルギーよりも、再生可能エネルギー源によって提供されるエネルギーの一部を使用することが好ましくなり得る。いくつかの電力システムにおいて、ＥＶが接続解除されたときに、及びエネルギー貯蔵デバイスが利用できる場合は、再生可能エネルギー源によって提供されるエネルギーの一部をエネルギー貯蔵デバイスに貯蔵することが好ましくなり得る。後で、貯蔵デバイスに貯蔵したエネルギーは、ＥＶが充電回路の１つ以上に結合されたときに、ＥＶを充電するために使用してもよい。
いくつかの実施形態では、ＡＣ充電回路（ＡＣ充電回路１０５等）を介して、ＥＶを充電するよりも、ＤＣ充電回路（ＤＣ充電回路１０４等）を介して、ＥＶを充電することが好ましくなり得る。いくつかの実施形態において、ＤＣ充電回路を通してＥＶを充電することは、（ＡＣ充電回路を通してＥＶを充電することと比較して）より多くの電力をＥＶへ転送することを可能にしてもよい。
いくつかの実施形態において、ＩＩＥＶＣ１０２をＥＶ１０７に結合させる線路は、ＤＣ電力及びＡＣ電力を同時に転送することができる単一のケーブルに埋め込まれたワイヤを表してもよい（例えば、コンボ（Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＣＳＳ））、チャデモ（ＣＨＡｒｇｅ ｄｅ ＭＯｖｅ（ＣＨＡｄｅＭＯ（商標）））。
いくつかの実施形態において、ＥＶ１０７は、ＩＩＥＶＣ１０２に、またはプラグレス接続等の無線接続を通してＩＩＥＶＣ１０２に結合された充電デバイスに結合させてもよい。
いくつかの実施形態において、ＥＶ１０７は、多数の電気自動車であってもよい。各車両は、エネルギー貯蔵デバイスと、搭載型充電器とを含んでもよい。ＥＶ１０７の各ＥＶは、ケーブルを通してＩＩＥＶＣ１０２に結合させてもよい。ケーブルは、ＥＶ１０７の１つ以上のＥＶと共有されてもよく、ＥＶ１０７の１つ以上のＥＶの異なるケーブルであってもよく、及び／またはＥＶ１０７の１つ以上のＥＶに分割する単一のケーブルであってもよい。
以下、図１Ｂ〜１Ｇを参照すると、該図は、それぞれ、例示的な実施形態による、電源からＥＶへの電力の流れを例示する。ＩＩＥＶＣ１０２は、種々の源（例えば、電源１０１、電力グリッド１１１、及び／または貯蔵デバイス１０６）からＥＶ１０７に電力を転送してもよい。各源からの電力は、ＤＣ充電回路１０４及び／またはＡＣ充電回路１０５を介して、ＥＶ１０７に転送してもよい。経路１１３ｂ及び経路１１３ｃは、電源１０１から貯蔵デバイス１０９への可能な電力経路を例示する。ＩＩＥＶＣ１０２は、ＤＣ充電回路１０４を通して、電源１０１から貯蔵デバイス１０９に直接電力を転送してもよく（経路１１３ｂ）、及び／または電力変換器１０３、ＡＣ充電回路１０５、及び搭載型充電器１０８を通して、電源１０１から貯蔵デバイス１０９に電力を転送してもよい（経路１１３ｃ）。ＩＩＥＶＣ１０２は、電源１０１によって提供される電力を、経路１１３ｂ及び１１３ｃの１つ以上の経路に分配してもよい。類似する様式において、貯蔵デバイス１０６によって提供される電力は、２つの異なる経路、すなわち、ＤＣ充電回路１０４を含む経路１１３ｄ、ならびに電力変換器１０３、ＡＣ充電回路１０５、及び搭載型充電器１０８を含む経路１１３ｅを通して、貯蔵デバイス１０９に転送してもよい。電力グリッド１１１によって提供される電力はまた、２つの異なる経路、すなわち、電気パネル１１３、電力変換器１０３、ＤＣ充電回路１０４を含む経路１１３ｆ、ならびに電気パネル１１３、ＡＣ充電回路１０５、及び搭載型充電器１０８を含む経路１１３ｇを通して、貯蔵デバイス１０９に転送してもよい。経路の選択は、多数のセレクタユニットの使用によって行ってもよく（その実施例は、下で図１９Ａ〜Ｃに関して議論される）、該セレクタユニットは、多数のスイッチ及び／またはリレー（図示せず）を含んでもよく、これらがセレクタユニットによって選択されたときに、多数の接続経路１１３ｂ〜１１３ｇが、電源１０１及び電力グリッド１１１から、負荷１１０への、ならびに貯蔵部１０６／１０９への、及び／または該貯蔵部からの、ＤＣ及び／またはＡＣ電力の選択的な供給を有効にすることを可能にする。
種々の実施形態によれば、コントローラ１１４は、所定のまたは適応的に決定された規則及び／または制限に従って、１つ以上の電源によって提供される電力の経路への好ましい分配を決定及び／または推定するように構成されてもよい。異なる経路は、異なる特性を有してもよく、該特性としては、経路の効率、及び／または源によって提供される電力のコストが挙げられる。例えば、より短い経路、及び／またはより少ない要素を含む経路は、より良好な効率を有し得る。いくつかの電力システムでは、電力グリッド１１１によって提供される電力のタリフが時間と共に変化する場合、コントローラは、電力率が高いときに電力グリッド１１１によって提供される電力を含む経路を回避してもよい。
以下、図２Ａを参照すると、該図は、例示的な実施形態によるＩＩＥＶＣ２０２の更なる詳細を示す。ＩＩＥＶＣ２０２は、図１ＡのＩＩＥＶＣ１０２と類似または同じであってもよい。電力変換器２０３、ＤＣ充電回路２０４、及びＡＣ充電回路２０５は、それぞれ、図１Ａの電力変換器１０３、ＤＣ充電回路１０４、及びＡＣ充電回路１０５と類似または同じであってもよい。エンクロージャ２１２は、図１Ａのエンクロージャ１１２と類似または同じであってもよく、また、インバータ機能及びＥＶ充電機能をＩＩＥＶＣ２０２に提供する複数の構成要素を収容してもよく。
ＩＩＥＶＣ２０２は、センサ／センサインターフェース２１７を更に含んでもよく、これらは、ＩＩＥＶＣ２０２内または近傍の場所の種々のパラメータを測定するように、及び／または該パラメータを感知するセンサから測定値を受信するように構成されてもよい。例えば、センサ／センサインターフェース２１７は、電力変換器２０３及びＤＣ充電回路２０４の入力２４０の電圧を測定するように構成された電圧センサを含んでもよい。センサ／センサインターフェース２１７は、加えて、または代替的に、ＡＣ充電回路２０５への入力であってもよい電力変換器２０３の出力２５０の電圧を測定するように構成された電圧センサを含んでもよい。単一の電圧センサを使用して、電力変換器２０３及びＤＣ充電回路２０４に入力される電圧を測定すること、及び単一の電圧センサを使用して、電力変換器２０３によって出力される電圧及びＡＣ充電回路２０５に入力される電圧を得ることで、別個の電圧センサに対する必要性を排除することによって、コストの節約を提供してもよい。いくつかの実施形態において、センサ／センサインターフェース２１７は、ＩＩＥＶＣ２０２の入力２４０、出力２５０、及び／もしくは他の構成要素の、またはその周囲の温度を測定するように構成された温度センサを含んでもよい。いくつかの実施形態において、センサ／センサインターフェース２１７は、ＩＩＥＶＣの種々の構成要素と、結合された電気構成要素との間の電気的絶縁を測定するように構成された絶縁試験センサを含んでもよい。例えば、センサ／センサインターフェース２１７は、ＤＣ充電回路１０４への入力と基準接地端子との間に絶縁と同であってもよい、電力変換器１０３への入力と基準接地端子との間の絶縁を測定するように構成された絶縁センサを含んでもよい。
いくつかの実施形態において、センサ／センサインターフェース２１７は、（例えば、入力２４０を介して）ＩＩＥＶＣ２０２に流れる、もしくは（例えば、出力２５０を介して）ＩＩＥＶＣ２０２から流れる、またはＩＩＥＶＣ２０２内に配置された種々の構成要素間の電力を測定するように構成された電流及び／または電力センサを含んでもよい。
センサ／センサインターフェース２１７によって測定された、及び／または得られた測定値は、制御デバイス２１３に提供してもよい。いくつかの実施形態において、制御デバイス２１３は、図１Ａ〜１Ｇに描写される例示的な制御デバイス１１４と同じであってもよい。加えて、制御デバイス２１３は、電力変換器２０３、及び／またはＤＣ充電回路２０４、及び／またはＡＣ充電回路２０５、及び／または安全デバイス（複数可）２１６を制御するように構成されてもよい。制御デバイス２１３は、アナログ回路、マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び／またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）であってもよく、またはこれらを含んでもよい。いくつかの実施形態において、制御デバイス２１３は、多数のコントローラとして実現されてもよい。例えば、制御デバイス２１３は、電力変換器２０３の動作を制御するための第１のコントローラと、ＤＣ充電回路２０４及び／またはＡＣ充電回路２０５を制御するための第２のコントローラとを含んでもよい。制御デバイス２１３は、電源（例えば、電源１０１）によって提供される電力を調節してもよく（増加または減少させてもよく）、また、（例えば、ＤＣ充電回路２０４及び／またはＡＣ充電回路２０５を介して）電力変換器２０３及び／またはＥＶ１０７に提供される電力、ならびに負荷に提供される、及び／または結合された電力グリッドに提供される（例えば、それぞれ、図１Ａの負荷１１０及び電力グリッド１１１）、または該電力グリッドから引き出される電力を調節してもよい。
制御デバイス２１３は、電源１０１から利用できる電力に従って、ＥＶ１０７に提供される電力、及び／または電力グリッド１１１に提供される、または該電力グリッドから引き出される電力を制限する、または増加させるように構成されてもよい。制御デバイス２１３は、リアルタイムデータ（現在の電力状況情報及び／または過去の電力状況統計等）を計算するように、及び／または（例えば、通信デバイス２１５を介して）ユーザに提供するように構成されてもよい。制御デバイス２１３は、ユーザインターフェースに通信可能に結合させてもよく、また、ユーザインターフェースを介して、ユーザから命令を受信して、動作状態を変化させてもよい。例えば、ユーザは、（例えば、通信デバイス２１５及び共通インターフェース２１９を介して）コマンドを送信し、デバイス２１３を制御して、電力グリッドに提供される電力を減少させ、ＥＶ充電回路に提供される電力を増加させてもよい。
いくつかの実施形態において、通信デバイス２１５は、ＥＶ１０７の一部であってもよい第２の通信デバイス（図示せず）と通信するように構成されてもよい。この通信線路を通して転送されてもよい情報は、貯蔵デバイス（複数可）の容量、現在どのくらいのエネルギーが貯蔵デバイス（複数可）に貯蔵されているか、及び／または貯蔵デバイス（複数可）を充電するための推奨される電流及び／または電力、等の、ＥＶ１０７の１つ以上の貯蔵デバイスに関するものであってもよい。
入力２４０は、図１Ａの電源１０１及び／または貯蔵デバイス１０６等のＤＣ電源に結合させてもよい。出力３６０は、電力グリッド１１１及び／または図１Ａの負荷１１０の一部であってもよい貯蔵デバイス等の、ＡＣ電源に結合させてもよい。いくつかの実施形態において、ＩＩＥＶＣは、ＡＣ電力を受け取り、ＤＣ電力を出力してもよい。そのような実施形態において、入力２４０は、その役割を逆にして、ＩＩＥＶＣ２０２のための出力としての役割を果たしてもよく、出力２５０は、その役割を逆にして、ＩＩＥＶＣ２０２のための入力としての役割を果たしてもよい。
制御デバイス２１３は、その日の特定の時間中に、ＥＶ１０７に提供される電力を増加させるように構成されてもよい。例えば、制御デバイス２１３は、電源１０１から利用できる電力が電力変換器２０３の電力入力容量よりも大きいときに、ＥＶ１０７に提供される電力を増加させるように構成されてもよい。例えば、電源１０１は、電力変換器２０３の電力処理容量よりも大きい設置電力生成容量を含んでもよい、１つ以上のＰＶシステムであってもよい。これらのようなシステムにおいて、制御デバイス２１３は、電力変換器２０３が全容量で動作しているときに、余剰電力をＥＶ１０７にルーティングしてもよい。
センサ／センサインターフェース２１７によって測定された、及び／または得られた測定値は、通信デバイス２１５に提供してもよい。通信デバイス２１５としては、電力線通信（ＰＬＣ）デバイス、音響通信デバイス、及び／または無線通信デバイス（例えば、セルラーモデム、Ｗｉ−Ｆｉ（商標）、ＺｉｇＢｅｅ（商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）、及び／または他の無線通信プロトコルを使用して通信を行うトランシーバ）を挙げてもよい。通信デバイス２１５は、１つ以上の他の通信デバイス、例えば、接続解除（複数可）、ＰＶセル（複数可）／アレイ（複数可）、インバータ（複数可）、マイクロインバータ（複数可）、ＰＶ電力モジュール（複数可）、安全デバイス（複数可）、メーター（複数可）、遮断器（複数可）、リレー（複数可）、ＡＣメイン（複数可）、接続箱（複数可）、カメラ等、ネットワーク（複数可）／イントラネット／インターネット、コンピューティングデバイス、スマートフォンデバイス、タブレットデバイス、カメラ、データベース及び／またはワークステーションを含んでもよい１つ以上のサーバ、等の、個別の、及び／または相互接続されたデバイスと通信してもよい。
安全デバイス（複数可）２１６は、電力変換器２０３、ＤＣ充電回路２０４、及び／またはＡＣ充電回路２０５を、入力２４０及び／または出力２５０に対して接続及び接続解除するように構成された１つ以上のリレー（複数可）を含んでもよい。安全デバイス（複数可）２１６としては、１つ以上の残留電流検出器（ＲＣＤ）、接地点故障検出器（ＧＦＤＩ）、ヒューズ、遮断器（複数可）、安全スイッチ（複数可）、アーク検出器、ならびに／またはＩＩＥＶＣ２０２の１つ以上の構成要素、外部に接続された構成要素、及び／もしくは人間ユーザを保護してもよい他の種類の安全回路を挙げてもよい。例えば、安全デバイス（複数可）２１６は、電力変換器２０３及びＤＣ充電回路２０４の両方を入力２４０における過電圧または過電流状態から保護してもよく、それによって、単一の安全デバイスを使用して複数のデバイスを保護する。第２の例として、安全デバイス（複数可）２１６は、出力２５０に配置されたＧＦＤＩ回路を含んでもよく、ＩＩＥＶＣ２０２のユーザ及び／または設置者を漏出電流から保護する。別の例として、安全デバイス（複数可）２１６は、単独運転状態（例えば、グリッドの停電）に応答して、結合された電力グリッド（例えば、図１Ａの電力グリッド１１１）からＩＩＥＶＣ２０２を接続解除し、また、電力変換器２０３が、出力２５０を介してグリッドに電力を注入することなく、電力をＡＣ充電回路２０５に提供し続けることを可能にするように構成されたリレーを含んでもよい。リレーは、電力変換器２０３が出力２５０を介してグリッドに電力を提供することを可能にするために、及び／またはＡＣ充電回路２０５が出力２５０を介して電力グリッドから電力を受け取ることを可能にするために、閉じてもよい。ＡＣ充電回路２０５が出力２５０を介して電力グリッドから電力を受け取ることを可能にし、一方で、電力変換器２０３から電力グリッドに電力を注入しないことが望ましくなり得る場合、電力変換器２０３は、動作を停止するか、または（例えば、入力２４０を介して相当な電力を引き出さないことによって）変換する電力を減少させてもよい。
併合器２１８は、ＤＣ充電回路２０４及びＡＣ充電回路２０５に結合させてもよく、また、出力２６０を提供してもよい。併合器２１８は、ＤＣ充電回路２０４からのＤＣ電力及び／またはＡＣ充電回路２０５からのＡＣ電力を出力２６０に選択的に提供してもよい。出力２６０は、１つ以上の導線を含む１つ以上のケーブルを含んでもよく、また、ＥＶ１０７を充電するために（例えば、適切なプラグを用いて）ＥＶ１０７にプラグ接続するように構成されてもよい。併合器２１８は、制御デバイス２１３によって制御されてもよい。例えば、併合器２１８は、併合器２１８をＤＣ充電回路２０４に、ＡＣ充電回路２０５に、ＤＣ充電回路２０４及びＡＣ充電回路２０５の両方に選択的に接続するように、またはＤＣ充電回路２０４及びＡＣ充電回路２０５のどちらにも接続しないように、制御デバイス２１３によって制御される複数のスイッチを含んでもよい。いくつかの実施形態において、併合器２１８は、機械的接合器、例えば、複合充電システムコネクタ（ＣＣＳコネクタ）であってもよい。
共通インターフェース２１９は、電力変換器２０３、安全デバイス（複数可）２１６、センサ／センサインターフェース２１７、ＤＣ充電回路２０４、制御デバイス２１３、ＡＣ充電回路２０５、通信デバイス２１５、及び併合器２１８のうちの１つ以上を連結してもよい。データ、情報、通信、及び／またはコマンドは、共通インターフェース２１９を通じて、ＩＩＥＶＣ２０２の種々の構成要素によって共有されてもよい。
共通インターフェース２１９としては、例えば、データバス、有線通信インターフェース、または統合電気回路間のデータ及びコマンドの他の方法または信頼性の高い共有及び通信が挙げられる。
以下、図２Ｂを参照すると、該図は、例示的な実施形態によるインバータとＥＶ充電回路との間で電子構成要素を共有する１つの実施例を例示する。絶縁試験器２３０は、図２Ａの安全デバイス（複数可）２１６及び／または図２Ａのセンサ／センサインターフェース２１７の一部であってもよく、及び／またはそれらに結合されてもよい。導線２４０ａ及び２４０ｂは、ＤＣ電力を図２Ａの電力変換器２０３及びＤＣ充電回路２０４に伝送してもよい。絶縁試験器２３０は、１つ以上の導線２４０ａと接地端子２４０ｂとの間で結合されてもよく、及び電力変換器２０３と結合する接地端子２３１ｂと類似でもよい接地端子２３１ａと結合されていていてもよい。絶縁試験器２３０は、導線２４０ａと接地端子２３１ａとの間の絶縁を測定することができ、及び／または導線２４０ｂと接地端子２３１ａの間の絶縁を測定してもよい。絶縁測定は、例えば、導線２４０ａ（及び／または導線２４０ｂ）と接地端子２３１ａとの間に電流を注入することと、注入した電流によって生じた電圧を測定することとを含んでもよい。絶縁測定は、例えば、導線２４０ａ（及び／または導線２４０ｂ）と接地端子２３１ａとの間にインピーダンスを注入することと、注入したインピーダンスによって生じた電圧を測定することとを含んでもよい。絶縁測定の結果は、ＤＣ充電回路２０４及び電力変換器２０３（図２Ａに示される）への入力が、接地から十分に絶縁されているかどうかの指示を提供してもよい。回路共有の追加的な例としては、導線２４０ａと２４０ｂとの間に、もしくは導線２５０ａと２５０ｂとの間にＧＦＤＩ回路を配置すること、及び／または導線２５０ａと２５０ｂとの間に絶縁試験器を配置することを含んでもよい。
インバータ（例えば、電力変換器２０３）及びＥＶ充電回路を単一のデバイスとして統合することによって、追加的な利点として、計量測定の向上を挙げてもよい。例えば、単一の収益等級メーター（ＲＧＭ）を使用して、電源１０１によって生成された電力、電力グリッド（例えば、図１Ａの電力グリッド１１１）に提供された電力、及び／またはＥＶ（例えば、ＥＶ１０７）に充電するために提供された電力を測定してもよい。例えば、単一のＲＧＭは、電力変換器２０３によって出力された電力、及びＡＣ充電回路２０５に入力された電力を測定し、（例えば、電力変換器２０３によって出力された電力からＡＣ充電回路２０５に入力された電力を減算することによって）電力グリッドに提供された電力を算出してもよい。別の例として、単一のＲＧＭは、電力変換器２０３によって出力された電力及び電力グリッド１１１に提供された電力を測定し、（例えば、電力変換器２０３によって出力された電力から電力グリッド１１１に提供された電力を減算することによって）ＥＶを充電するために提供された電力を算出してもよい。
以下、図３Ａ及び３Ａを参照すると、該図は、例示的な実施形態によるＩＩＥＶＣの要素を例示する。図１ＡのＩＩＥＶＣ１０２及び／または図２ＡのＩＩＥＶＣ２０２と類似または同じであってもよいＩＩＥＶＣは、図３ａのエンクロージャ３１２ａと、図３ｂの３１２ｂとを含んでもよく、エンクロージャ３１２ａ及び３１２ｂの各々は、図２ＡのＩＩＥＶＣ２０２によって収容された１つ以上のデバイス及び／または回路を収容する。エンクロージャ３１２ｂは、電力変換器３０３、制御デバイス３１３、及び安全デバイス（複数可）３１６ｂを収容してもよい。電力変換器３０３は、図２Ａの電力変換器２０３及び図１Ａの電力変換器１０３と類似または同じであってもよい。安全デバイス（複数可）３１６ｂは、図２Ａの安全デバイス（複数可）２１６と類似または同じであってもよい。制御デバイス３１３は、図２Ａの制御デバイス２１３と類似または同じであってもよい。エンクロージャ３１２ａ及び３１２ｂは、図２Ａのセンサ／センサインターフェース２１７、通信デバイス２１５、及び共通インターフェース２１９とそれぞれ類似する、または同じセンサ／センサインターフェース、通信デバイス、及び共通インターフェース（明示せず）を更に収容してもよい。
いくつかの実施形態において、エンクロージャ３１２ａは、ディスプレイ３２１と、コントロールパネル３２２とを更に含んでもよい。コントロールパネル３２２は、例えば、機械式ボタン及び／またはタッチスクリーンボタンを含んでもよい。コントロールパネル３２２は、制御デバイス３１３に通信可能に接続されてもよく、ユーザが、エンクロージャ３１２ａ及び／またはエンクロージャ３１２ｂに収容されたデバイス及び／または回路の動作に影響を及ぼすことを可能にする。ディスプレイ３２１は、エンクロージャ３１２ａ及び／またはエンクロージャ３１２ｂ内のデバイス及び／または回路に関する動作上の情報を表示してもよい。いくつかの実施形態において、制御パネル３２２は、（例えば、タッチスクリーンボタン制御を特徴とするディスプレイ３２１を有することによって）ディスプレイ３２１と組み合わせられてもよい。いくつかの実施形態では、ディスプレイ３２１及び／または３２２を特徴としない場合があり、監視及び制御機能は、外部モニタ及び／またはコンピュータ、またはエンクロージャ３１２ａもしくは３１２ｂ内に収容された通信デバイスに通信可能に結合されたモバイルアプリケーションによって提供される。電力変換器３０３は、結合された再生可能電源（例えば、ＰＶ発電機）から増加させた電力を引き出すために、最大電力点追従（ＭＰＰＴ）機能を提供してもよい。いくつかの実施形態において、電力変換器３０３は、よりきめ細かい（例えば、ＰＶ発電機毎の）レベルでＭＰＰＴ機能を提供するように構成された追加的な電力モジュール（例えば、ＤＣ／ＤＣ変換器）に通信可能及び／または電気的に結合されてもよい。
ＥＶ充電器３０２ａは、エンクロージャ３１２ａと、関連付けられた（例えば、収容された）回路とを含んでもよく、インバータ３０２ｂは、エンクロージャ３１２ｂと、関連付けられた（例えば、収容された）回路とを含んでもよい。エンクロージャ３１２ａ及び３１２ｂは、機械的に接続可能であってもよく、エンクロージャ３１２ａ及び３１２ｂによって収容された電気デバイス及び回路は、（例えば、適切なコネクタ及び／またはレセプタクルを提供することによって）電気的に接続可能であってもよい。図３の例示的な実施形態において、エンクロージャ３１２ａは、安全デバイス（複数可）３１６ａ、ＤＣ充電回路３０４、及びＡＣ充電回路３０５を収容してもよい。ＤＣ充電回路３０４は、図１ＡのＤＣ充電回路１０４と類似または同じであってもよい。ＡＣ充電回路３０５は、図１ＡのＡＣ充電回路１０５と類似または同じであってもよい。安全デバイス（複数可）３１６ａは、図２Ａの安全デバイス（複数可）２１６と類似または同じであってもよい。安全デバイス（複数可）３１６ａは、オン／オフスイッチ３２５を介して制御されてもよく、該スイッチは、オフ位置に切り替えられたときに、電力変換器３０３から電力を接続解除するように構成されてもよい。導線３１９は、ＤＣ電力を搬送するように設計されてもよく、導線３２０は、ＡＣ電力を搬送するように設計されてもよい。導線３１９は、ＤＣ電源から電力を受け取り、電力をＤＣ充電回路３０４及び／または電力変換器３０３に提供してもよい。導線３２０は、電力変換器３０３及び／または電力グリッド（例えば、図１Ａの電力グリッド１１１）から電力を受け取り、電力をＡＣ充電回路３０５及び／または電力グリッド（例えば、図１Ａの電力グリッド１１１）に提供してもよい。
２つの別個のエンクロージャを提供することは、いくつかのシナリオにおいて、統合再生可能電力−電気自動車システムの設置と関連付けられたコストを減少させてもよい。例えば、電力変換器３０３は、ＤＣ−ＡＣインバータであってもよく、消費者は、独立型ＰＶインバータデバイスとしてインバータ３０２ｂ（すなわちエンクロージャ３１２ｂ、ならびに関連付けられたデバイス及び回路）を設置してもよい。制御デバイス３１３は、インバータ３０２ｂの一部であってもよい電力変換器３０３、及びインバータ３０２ｂの一部でなくてもよいＥＶ充電回路の両方を制御するように構成され（例えば、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアにプログラムされ）てもよい。ＥＶ充電回路を有しないシステムに配備されたときには、制御デバイス３１３にプログラムされたＥＶ充電機能が利用されなくてもよい。消費者が後で電気自動車を購入する場合、消費者は、インバータ３０２ｂに接続される改造デバイスとして、ＥＶ充電器３０２ａ（すなわち、エンクロージャ３１２ａ及び関連付けられた回路）を設置してもよい。既にインバータ３０２ｂに含まれている回路及び／またはデバイスは、制御、通信、及び／または安全機能を、ＥＶ充電器３０２ａと関連付けられた回路及び／またはデバイスに提供するために利用されてもよく、これは、ＥＶ充電器３０２ａのコストを減少させてもよい。例えば、インバータ３０２ｂは、制御デバイスまたは通信デバイスを必要としない場合があり、これは、従来のＥＶ充電器と比較して、ＥＶ充電器３０２ａのコストを減少させてもよい。
いくつかの実施形態において、インバータ３０２ｂ及びＥＶ充電器３０２ａは、（例えば、製造中に、エンクロージャ３１２ａ及び３１２ｂを接続し、エンクロージャ３１２ａ及び３１２ｂ内に収容された関連付けられた回路を結合させることによって）事前に接続し、単一ユニットとして販売されてもよい。いくつかの実施形態において、エンクロージャ３１２ｂは、ＤＣ充電回路３０４、ＡＣ充電回路３０５、及び／または安全デバイス（複数可）３１６ａを収容してもよく、エンクロージャ３１２ａが使用されなくてもよい。結果として生じる装置は、完全に機能的なＩＩＥＶＣ（例えば、図１ＡのＩＩＥＶＣ１０２及び図２ＡのＩＩＥＶＣ２０２と類似する、または同じもの）であってもよく、該装置は、統合再生可能電力−電気自動車システムを一度に設置するために提供されてもよい。
電力変換器３０３は、様々な電源からの電力を変換するように設計されてもよい。いくつかの実施形態において、電力変換器３０３は、ＰＶ発電機（例えば、１つ以上のＰＶセル、ＰＶセルサブストリング、ＰＶセルストリング、ＰＶパネル、ＰＶパネルのストリング、ＰＶ屋根板、及び／またはＰＶ屋根タイル）から受け取ったＤＣ光起電圧及び／または電力を変換するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、電力変換器３０３は、１つ以上の燃料セル、バッテリ、風力タービン、フライホイール、または他の電源から受け取った電力を変換してもよい。いくつかの実施形態において、電力変換器３０３は、ＡＣ電圧及び／または電力入力を受け取ってもよく、また、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換するための整流器回路を含んでもよく、整流器回路は、ＤＣ電圧をＡＣ出力電圧に変換するように構成される。
以下、図４Ａを参照すると、該図は、１つ以上の例示的な実施形態によるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）４００を示す。以下の説明では、一例としてタッチスクリーンを参照するが、コンピュータモニタ、ラップトップスクリーン、またはスマートフォンスクリーン等の他のスクリーンが使用されてもよく、例えば、マウス及び／またはポインタによってアイテムが選択されてもよい。タッチスクリーンは、ＩＩＥＶＣ１０２の筐体の外面に動作可能に載置されてもよい。タッチスクリーンは、ユーザが視認及び／または操作できるように、例えば図３に示されるスクリーン３２１に類似して、または同じように載置されてもよい。タッチスクリーンは、ＧＵＩを制御するように、及び／または下で説明するような計算及び意思決定機能を実行するように構成された１つ以上のプロセッサユニットに結合されてもよい。前出の図面では、ＩＩＥＶＣ１０２は、電力システム、及び１台以上の電気自動車を含んでもよいＥＶ１０７に接続されて示されている。
ＩＩＥＶＣ１０２は、例えば、ユーザのＥＶ１０７を収容するために使用されるガレージ内に位置付けられてもよい。ＩＩＥＶＣ１０２は、電力システムから収集された電力の組み合わせた統合制御、及びいくつかの負荷及び／またはＥＶ１０７への送達を提供してもよい。ＧＵＩ４００、ならびに情報をユーザに表示することは、ユーザが、電力システムから収集された電力の、いくつかの負荷及び／またはＥＶ１０７への送達を構成することを可能にする。ユーザへのアクセスは、スマートフォンとＩＩＥＶＣ１０２との間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）または他の無線接続を介して、リモートネットワークとＩＩＥＶＣ１０２との間のインターネット接続、またはＩＩＥＶＣ１０２に対してローカルなネットワーク介して提供される。電力システムは、例えば、光起電パネル等の直流（ＤＣ）源、ローカルな発電機からのＤＣを含んでもよく、それぞれ１つが、関連付けられた電力モジュール（例えば、ＤＣ／ＤＣ変換器）に接続されてもよい。ＤＣ源及び／または関連付けられた電力モジュールは、種々の直並列、並直列の組み合わせで接続されてもよい。種々の直並列、並直列の組み合わせは、例えば、ＩＩＥＶＣ１０２に取り付けられてもよい。
ＧＵＩ４００は、表示及び制御の２つの領域を提供してもよい。表示及び制御の第１の領域は、いくつかの負荷、ＡＣユーティリティグリッド、ならびに／またはＡＣ、ＤＣ、もしくはＡＣ及びＤＣの組み合わせであってもよいローカルグリッドに接続されてもよい電力システムのためのものであってもよい。表示及び制御の第２の領域は、ＥＶ１０７に関するものであってもよい。
表示及び制御の第１の領域は、領域４１０、４１１、４１２、４１３、及び４１４を含んでもよく、該領域は、グラフィカルスクリーン上に含まれてもよく、または（例えば、利用できるスクリーンのサイズに応じて）異なるグラフィカルスクリーン上に表示されてもよい。同様に、表示及び制御の第２の領域は、領域４２１、４２２、及び４２４を含んでもよく、該領域は、グラフィカルスクリーン上に含まれてもよく、または異なるグラフィカルスクリーン上に表示されてもよい。
ＧＵＩ４００において、テキスト領域４１０は、電力システムの場所に関する情報、ならびに現地時間及び日付、該場所における気象状況に関する指示、該場所における温度、及び該場所における風速をユーザに提供してもよい。テキスト領域４１０はまた、全体的にアイコンとしての役割も果たしてもよく、スマートフォンなどのタッチスクリーンデバイスを使用してユーザによってタッチまたはスワイプされたときに、サブメニューの出現を可能にしてもよい。例えば、サブメニューは、ユーザが、ユーザによって監視される、他の場所に位置付けられた別のＤＣ電力システムを見ることを可能にしてもよい。代替的に、または加えて、サブメニューは、ユーザが、ＩＩＥＶＣ１０２に接続されてもよく、及び／またはローカルであってもよい第２のＤＣ電力システムに接続し、利用することを可能にしてもよい。代替的に、または加えて、サブメニューは、ユーザが、ＤＣ電力を電力システムに緊急供給する役割を提供するためのＥＶ１０７の貯蔵部であってもよい第３のＤＣ電力システムに接続することを可能にしてもよい。
ＧＵＩ４００は、充電段階（ＳＯＣ）領域４１１及び領域４２１を含んでもよく、これらはそれぞれ、１つ以上の貯蔵デバイス（これは、図１の貯蔵デバイス１０６、及び／または負荷１１０の一部であってもよい貯蔵デバイスと類似であってもよい）の、及びＥＶ１０７の１つ以上の貯蔵デバイス（これは、１つ以上の電気自動車を含んでもよい）のＳＯＣパーセンテージ（％）を示す。２つの貯蔵デバイス及びＥＶ１０７のＳＯＣパーセンテージ（％）は、それぞれのクロスハッチングによって示される。表示される２つの貯蔵デバイス及びＥＶ１０７のＳＯＣパーセンテージ（％）の各々はまた、全体的に別個のアイコンとしての役割も果たし、これらは、ユーザによってタッチまたはスワイプされたときに、特定の貯蔵デバイスに関する更なる詳細を示す。貯蔵デバイスのためのバッテリの例を使用すると、更なる詳細は、バッテリの種類、電圧に関する定格、電流及びアンペア時（Ａｈ）、バッテリの場所、バッテリを充電／放電した回数、その使用状況に基づいたバッテリの計画された寿命の情報を含んでもよい。更なる詳細はまた、ＩＩＥＶＣ１０２に結合された電力モジュールを介して、２つの貯蔵デバイス及びＥＶ１０７の構成及び制御のための遠隔手段を提供してもよい。構成は、例えば、特定のバッテリを接続解除する、及び／または使用しないオプション、他のバッテリよりも高い優先度を有するバッテリを最初に充電するように指定するオプション、バッテリの現在の使用状況に基づいてバッテリの交換を予定するオプション、バッテリのための充電プロファイルのパラメータを変化させる、ならびに／またはバッテリの充電プロファイルのアップロード及び／もしくは更新を可能にするオプションを含んでもよい。
領域４２１は、加えて、ＥＶ１０７の貯蔵部の充電状態に基づいて、推定走行距離（５０Ｋｍ）をユーザに示してもよい。ＥＶ１０７のコンピュータとＩＩＥＶＣ１０２との間の無線接続は、どのユーザ（例えば、「父」）及びどのＥＶ１０７がＩＩＥＶＣ１０２の近傍に位置付けられているか、及び／またはＩＩＥＶＣ１０２に接続されてもよいかを表示することを可能にしてもよい。関連する領域４２３は、電力ケーブルがＩＩＥＶＣ１０２に接続されているかどうか、及び電力ケーブルのもう一方の端部に接続されたプラグがＥＶ１０７にプラグ接続されているかどうか、といった状況をユーザに示してもよい。領域４２３によって示される状況は、ＥＶ１０７の貯蔵部の充電がユーティリティグリッド（ＡＣ）から供給された電力によるものであるか、またはＤＣ電力、ＡＣ電力、またはＡＣ及びＤＣ電力の両方であってもよいＩＩＥＶＣ１０２からの電力によるものであるか、といったユーザへの指示を追加的に含んでもよい。領域４２２は、アイコンを提供してもよく、該アイコンは、特定の色（例えば、緑色）になったらすぐにユーザがＥＶ１０７の貯蔵部に充電することを可能にしてもよい。領域４２２内のアイコンは、異なる色（例えば、赤色）であってもよく、または該アイコンの上に重ね合わせられたいくつかの他のグラフィックを有してもよく、ユーザが、ＥＶ１０７の貯蔵部に直ちに充電することを防止してもよい。領域４２２内のアイコンは、ＥＶ１０７の貯蔵部の充電を停止すること、または「スマート充電」オプションを介して、ＥＶ１０７の貯蔵部の充電に利用できる最も安価な電力に対応する期間を利用することを可能にしてもよい。領域４２２内のアイコンは、ユーザが、ＥＶに充電するための最小ＰＶ生成閾値を画定することを可能にする。例えば、ユーザは、ＰＶ生成（例えば、電源１０１によって生成される電力）が、例えば５ｋＷを超えたときにのみ、ＥＶが充電を開始するように指定してもよい。
どのユーザ（例えば、父）が、及びどのＥＶ１０７がＩＩＥＶＣ１０２に近いかというデータのＩＩＥＶＣ１０２への受け渡しは、ＩＩＥＶＣ１０２の使用状況プロファイルの起動及び指示を定めてもよい。データの受け渡しは、ＥＶ１０７のコンピュータによって監視された充電状態、ならびにユーザが走行する実際の距離及びルートを含んでもよい。領域４１０内に表示される時間及び日付に基づいて、これがユーザの出勤日であってもよいと定めてもよい。加えて、ユーザのスマートフォン上のユーザのカレンダー、またはユーザのスマートフォン上でユーザのカレンダーと同期されたいくつかの他の遠隔インターネットに接続されたカレンダーへの接続は、ユーザがこの日に休暇中である、またはユーザがこの日に別の場所でミーティングを有すると定めてもよい。そのため、充電プロファイルは、ＥＶ１０７について定められてもよく、これは、下で論じられるように、パラメータの範囲、種々の優先度、及び現在の状況を考慮してもよい。
充電プロファイルは、ＥＶ１０７の貯蔵部の「充電開始」及び「特定の時間前の充電」基準を含んでもよい。充電プロファイルはまた、領域４１１、４１４、４１２、及び４１３に示されるように、現在どのくらいの電力が電力システムによって利用されているのかについても考慮してもよい。電力利用の考慮は、より多くの電力をＥＶ１０７の貯蔵部に供給する可能性を考慮してもよい。同様にＥＶ１０７の貯蔵部に含んでもよい各負荷に割り当てられた、固定の、可変の、及び更新可能な優先度は、例えば、毎日または毎夜の需要、平日の需要、及び毎月の需要を参照して、電力システムの更新可能な負荷需要履歴に基づいてもよい。負荷需要履歴は、より多くの負荷に電力が供給されてもよいように、及び／またはより多くの電力が貯蔵デバイスの充電に利用されてもよいように、現在の負荷需要と比較されてもよい。貯蔵デバイスはまた、ＥＶ１０７の貯蔵部も含んでもよい。代替的に、現在の負荷需要がより高い場合、負荷への電力は、貯蔵デバイスのいくつかの放電によって補われてもよい。負荷需要履歴は、現在の気象状況、温度、または残りの日照時間の量を更に考慮してもよい。
充電プロファイルはまた、財政的な考慮も含んでもよい。例えば、電力システムによって発生された電力からのＡＣ電力をグリッドに売却すること、及びＥＶ１０７の貯蔵部を充電するための電力の供給が無料またはより安価になり得る時点まで、ＥＶ１０７の貯蔵部の充電を延期することが好ましくなり得る。
上の全ての議論において、充電プロファイルは、ＧＵＩ４００の使用によってユーザが充電プロファイルを構成するオプションを含んでもよい。
いくつかの実施形態において、負荷需要履歴は、ＧＵＩ４００を介して視認可能であってもよい。いくつかの実施形態において、制御デバイス制御ＩＩＥＶＣ１０２（例えば、図２Ａの制御デバイス２１３または図３の制御デバイス３１３）は、ＩＩＥＶＣ１０２の動作特性、例えば、電力グリッド（例えば、電力グリッド１１１）に、またはそこから流れる電力、ＥＶ１０７に、またはそこから流れる電力、貯蔵デバイス１０６に、またはそこから流れる電力、貯蔵デバイス１０９に、またはそこから流れる電力、及び／または電力変換器１０３に、またはそこから流れる電力を自動的に制御するようにプログラムされてもよい。制御デバイス制御ＩＩＥＶＣ１０２は、（例えば、図２Ａの通信デバイス２１５を介して）ＧＵＩ４００によって表示される、現在の動作特性を提供してもよい。
以下の議論では、負荷を参照するが、ＥＶ１０７の貯蔵デバイス１０９が充電されたときに、負荷として機能してもよいという考慮も含んでもよい。以下における「負荷（ｌｏａｄ）」及び「負荷（ｌｏａｄｓ）」に対する参照は、ＥＶ１０７の貯蔵デバイス１０９も含んでもよい。ＧＵＩ４００は、２つの負荷を示す負荷利用領域４１２を含でもよく、また、負荷が現在消費している電力、電圧、及び電流の量をユーザに示してもよい。表示される２つの負荷の各々は、ユーザによってタッチまたはスワイプされたときに、特定の負荷に関する更なる詳細を示してもよい、別個のアイコンとしても表示されてもよい。負荷に関する詳細としては、例えば、特定の負荷の負荷プロファイルを挙げてもよい。負荷プロファイルはまた、毎日及び毎夜の需要、平日の需要、及び毎月の需要を参照して、電力システムの更新可能な負荷需要履歴に関する更新された情報も含んでもよい。負荷プロファイルは、負荷に送達される電力を制御するために、負荷利用領域４１２ならびに／または領域４２１、４２３、及び４２２を介して、更新及び／または構成されてもよい。場合により、それぞれの負荷に取り付けられてもよい電力モジュールのアクセス及び制御を提供することによって、負荷を接続解除するための、または負荷に提供される電圧及び／または電流を変化させるためのオプションが提供されてもよい。
ＧＵＩ４００は、ＤＣ発生領域４１３を更に含んでもよく、該領域は、電力モジュールに接続された電源（図１Ａの電源１０１に類似する）からの２つの電力出力を示してもよい。電力モジュールの出力が直列に接続されて、ストリングを形成する場合、ストリング（Ｖｓｔｒｉｎｇ）の電圧は、ＤＣ発生領域４１３にも表示されてもよい。表示される２つの電力値の各々はまた、ユーザによってタッチまたはスワイプされたときに、図１の電源１０１等の特定の電源、及びそれぞれの電力モジュールに関する更なる詳細を示す、別個のアイコンとしても表示されてもよい。例えば、更なる詳細としては、例えば、電力モジュールの入力及び出力の電圧及び／または電流を測定していてもよいセンサユニットによって感知される電圧及び電流を挙げてもよい。更なる詳細に基づいて、遠隔でスイッチをオフにする、及び／または特定の電力モジュールの出力をバイパスするオプションがユーザに提供されてもよい。ＤＣ発生領域４１３には、電力利用領域４１４が関連し、これは、ＩＩＥＶＣ１０２に結合された１つ以上の電源によって現在発生されている総電力（Ｐｇｅｎ）及び現在減らされている電力量（Ｐｓｈｅｄ）を示す。電力は、負荷（例えば、図１Ａの負荷１１０）及び貯蔵デバイス（例えば、図１Ａの貯蔵デバイス１０６及び１０９）が、現在生成されている電力の全てを必要としない場合があるという理由から、減らされてもよい。
ＧＵＩ４００は、有用なグラフまたは地図をユーザに表示するために、グラフィカル表示領域４２４を更に含んでもよい。グラフィカル表示領域４２４はまた、ユーザによってタッチまたはスワイプされたときに、ユーザが、異なるサブメニューから選択することを可能にするアイコンとしての役割も果たすことができ、各サブメニューは、電力システム内の電源の電圧、電流、もしくは電力、または地形的レイアウト等の、電力システムの異なるパラメータの異なるグラフィカル表示を提供する。メニューアイコンはまた、ユーザによって必要とされる追加的な特徴も提供してもよい。
領域４２４は、一例として、ＥＶ１０７のユーザに有用であってもよい場所４４４ａ、４４４ｂ、及び４４４ｃを含む地図を示す。この場所は、特定の日について計画されたルート及び運転目的地を表してもよい。場所４４４ａ、４４４ｂ、及び４４４ｃは、充電設備のない駐車場または充電設備のある駐車場を示してもよい、異なる形状のアイコンでマークされてもよい。場所をスワイプすることで、充電設備を含む駐車場を予約するオプションを有効にしてもよい。駐車場の予約は、マップへのリンクをユーザの携帯電話に送信させてもよく、及び／またはマップは、ユーザが駐車場に着くことを支援するために、ＧＰＳデータを提供してもよい。充電設備を有する駐車場の予約は、駐車場へのデータ転送を更に含むことができ、これは、ＥＶ１０７の貯蔵に関する最良の充電プロファイルを提供するために、貯蔵デバイスの種類、推定到着及び出発時間、ＥＶ１０７の貯蔵デバイス１０９の充電状態を更に含んでもよい。
ＧＵＩ４００は、電流または漏出電圧のユーザへの指示を含む、安全及び警報領域４２６を更に含んでもよい。領域４２６のスワイプは、電流または漏出電圧の場所を更に示してもよい。領域４２６は、監視される電流または漏出電圧のレベルの観点から起こり得る残留電流デバイス（ＲＣＤ）のトリップの失敗を示してもよい。電力システムケーブル布線及び構成要素の絶縁抵抗の進行中の連続試験はまた、合格または失敗の指示によってユーザに示してもよい。ユーザへの可視及び可聴警告は、安全及び警報領域４２６によって提供してもよい。上で述べた警報及び更なる警報は、更に、電子メールまたはテキストメッセージを使用して、監視及び保守を電力システムに提供してもよいユーザ及び／または会社に伝えてもよい。
貯蔵デバイスへの電力及び／または貯蔵デバイスから負荷への電力の供給及び制御を含む、ＧＵＩ４００について説明される遠隔構成は、ＧＵＩ４００を介して、予め定義されてもよく、または動的に提供されてもよい。負荷及び貯蔵デバイスへの電力ならびに／または貯蔵デバイスから負荷への電力の供給及び制御は、上の説明に関して更に詳細に説明した優先度に従って、動的に提供されてもよく、及び／または静的に予め定義されてもよい。
以下、図４Ｂを参照すると、該図は、ＧＵＩ４００に含まれてもよい追加的な特徴を例示する。領域４３０は、電流セッションデータ及び／または電流状態データを示してもよい。データは、グラフィカルに、数値的に、または他の視覚的に示す様態で提示してもよい。領域４３０は、ＥＶ１０７の電流充電セッションの継続期間、及び電流セッション中に貯蔵デバイス１０９に貯蔵されるエネルギーの量を示してもよい。領域４３０は、更に、貯蔵されるエネルギーの源を示すこと、及びどのくらいの割合のエネルギーがどの源に由来するかを示してもよい。例えば、領域４３０は、電力グリッドから引き出された貯蔵部の充電パーセンテージ、再生可能な電源（例えば、ＰＶ発電機またはＰＶシステム）から引き出された貯蔵部の充電パーセンテージ、及び１つ以上の貯蔵デバイスから引き出された貯蔵部の充電パーセンテージを示してもよい。いくつかの実施形態において、パーセンテージは、負であってもよく、例えば、ＥＶがエネルギーを電力グリッドまたは貯蔵デバイスに提供していてもよいことを示す。
領域４３０は、リアルタイムの充電情報を更に示してもよい。例えば、領域４３０は、ＥＶ貯蔵デバイスの電流充電率を示すことができ、また、様々な電源から提供される電流充電率のパーセンテージを示してもよい。領域４３０は、ボタン４３１を提供することができ、該ボタンは、追加的なウインドウまたはメニューを見るために押すか、またはスワイプしてもよく、ユーザが、１つ以上の電源から引き出される電力の割合を増加もしくは減少させること、または充電率を増加または減少させることを可能にする。
以下、図５を参照すると、該図は、例示的な実施形態による、電力システム内の電力の流れのシステム図５００を例示する。システム図５００は、電源５０１ａ、・・・、５０１ｎ及び５０２ａ、・・・、５０２ｎからＥＶ５０６への電力の流れを例示する。ＥＶ５０６は、図１ＡのＥＶ１０７と類似であってもよい。電源５０１ａ、・・・、５０１ｎ及び５０２ａ、・・・、５０２ｎは、図１Ａの電源１０１、電力グリッド１１１、及び貯蔵デバイス１０６のうちの１つ以上と類似であってもよい。システム図５００は、電源５０１ａ、・・・、５０１ｎ及び５０２ａ、・・・、５０２ｎ、電力変換器５０３、コントローラ５１０、ＤＣ充電回路５０４、及びＡＣ充電回路５０５等の、電力システム内の異なる電気構成要素を表すブロックを含んでもよい。電力変換器５０３、コントローラ５１０、ＤＣ充電回路５０４、及びＡＣ充電回路５０５は、ＩＩＥＶＣ５０９内に含まれてもよいＥＶ５０６への電力の供給は、ＤＣ充電回路５０４またはＡＣ充電回路５０５のいずれかからであってもよい。電源５０１ａ、・・・、５０１ｎ及び５０２ａ、・・・、５０２ｎとＩＩＥＶＣ５０９の構成要素との間の多数の電力の流れの経路は、電力の流れの潜在的な経路の方向を示す矢印を有する実線によって示される。一般に、コントローラ５１０または別のコントローラは、電力をＥＶ５０６に提供するためにどの経路及び経路の組み合わせを利用するかを決定するアルゴリズムを動作させてもよい。経路の選択は、多数のセレクタユニット（図示せず）の使用によって行ってもよく、該セレクタユニットは、セレクタユニットによって選択されたときに多数の接続経路（例えば、経路Ａ１〜Ａ７）が電源から貯蔵部及び／または負荷への電力の供給を有効にすることを可能にする、多数のスイッチ及び／またはリレー（図示せず）を含んでもよい。
非限定的な例として、電源５０１ｎとＤＣ充電回路５０４の入力との間の潜在的な電力の供給は、経路Ａ３によって示される。電源５０１ｎも同様に、電力変換器５０３のＤＣ入力にも電力を供給してもよく、これは、経路Ａ２によって示される。電源５０２ａも同様に、電力をＡＣ充電回路５０５の入力に供給してもよく、これは、経路Ａ１によって示される。電力変換器５０３ａ内には、それぞれ、電力変換器５０３のＤＣ入力が経路Ａ６上のＡＣ出力に変換されてもよく、電力変換器５０３のＡＣ入力が経路Ａ７上のＤＣ出力に変換されてもよいように、経路Ａ４及びＡ５によって示されるクロスオーバー接続がある。更に、クロスオーバー接続は、例えば、異なる電圧、及び電流レベル、位相角度、周波数に関して、及び／または力率補正（ＰＦＣ）を提供するために、電力変換器５０３のＤＣ入力を経路Ａ７上の別のレベルのＤＣ出力に変換されてもよいように、及び／または電力変換器５０３のＡＣ入力を経路Ａ６上の別のＡＣ出力に変換されてもよいように構成可能であってもよい。ＡＣ−ＡＣ変換は、変圧器を使用して達成されてもよく、該変圧器はまた、電力変換器５０３の入力と電力変換器５０３の出力との間のガルバニック絶縁も提供してもよい。一般に、電力の流れの経路は、ＥＶ１０７の端部であってもよい電源から開始してもよく、また、連続的及び／または並列的に接続された要素（例えば、経路及びブロック）を含んでもよい。より一般な例において、電力の流れの経路は、任意の負荷（図１Ａの負荷１１０及び／または貯蔵デバイス１０６等）で終了してもよい。一般に、コントローラ５１０または別のコントローラは、電力をＥＶ５０６に提供するためにどの経路及び経路の組み合わせを利用するかを決定するアルゴリズムを動作させてもよい。電力をＥＶ５０６に提供するためにどの経路、経路の組み合わせを利用するかは、各経路における供給コストと関連付けられたコスト、各経路において潜在的に利用できる電圧及び電流に関して必要とされる電力レベル、及び／または貯蔵デバイス１０６／１０９等の貯蔵デバイス及び下で説明する他の充電貯蔵デバイスの現在の充電レベルに応答させてもよい。
図５に示されるブロックは、図１の電力システム１００と類似する、より大きい電力システムの一部であってもよい。源５０１ａ、・・・、５０１ｎ及び５０２ａ、・・・、５０２ｎの各源は、電力を電力システム内の種々の負荷（図５には示さず）に提供してもよい。電力の流れの経路内の各要素は、そこを通って流れてもよい電力の容量を有してもよい。いくつかの実施形態において、１つ以上の経路は、１つ以上の経路の各経路と関連付けられたコストを有してもよい。要素の容量は、電気構成要素（例えば、ワイヤ、スイッチ回路、コネクタ、貯蔵デバイス、回路遮断器、及び／または電力変換器）の最大定格の電気パラメータ（例えば、電流、電圧、電力、及び／またはエネルギー）等の、それが象徴する物理的な要素の物理的特性に従って決定されてもよい。例えば、源５０２ａに結合させてもよく、また、最大電流（例えば、４０Ａ）が定格とされてもよい回路遮断器は、源５０２ａを出る充電経路の容量を、例えば２０％のマージンを必要としてもよいＥＶ規定（例えば、３２Ａ）に従う限度に制限してもよい。
経路を使用するコストは、物理的経路のグリッドタリフ、摩耗率コスト、及び／または効率等の、種々のパラメータまたはパラメータの推定に従って決定されてもよい。いくつかの実施形態では、ＤＣのみの経路またはＡＣのみの経路が有利であり得る。複数の源からＥＶ１０７への電力の経路は、ＥＶ５０６に流れる電力の量を増加させようとする異なる方法を使用して決定されてもよい。源、容量、及びコストによって提供される電力は、時間変動であってもよく、また、電圧、電流、電力、及び／または温度等の異なる電気測定値に従って変化させてもよい。例えば、源５０２ａによって提供される電力のコスト率が増加したときに、経路Ａ１、源５０２ａを結合する経路、及び充電回路５０５のコストを増加させてもよい。別の例において、電源５０１ｎは、図６の貯蔵デバイス１０６と類似であってもよく、コントローラが、電源５０１ｎの電力を節約する必要性を予測したときに、経路Ａ２及びＡ３、電源５０１ｎを出る経路のコストを増加させてもよく、及び／または電源５０１ｎを出る経路の容量を減少させてもよい。
ＥＶ５０６を充電する総コストは、ＥＶ５０６を充電するために使用される経路のコストの合計であってもよい。コントローラは、異なる利用可能な経路の間で電力を再方向付けし、分配することによって、及び電源５０１ａ、・・・、５０１ｎ及び５０２ａ、・・・、５０２ｎから引き出される電力の量を制御することによって、経路の容量の利用を増加させようとしてもよく、及び／または電力の流れの総コストを減少させようとしてもよい。コントローラは、利用及び／またはコストを調整するときに、ユーザ選好（ＥＶ５０６を完全に充電するための時間等）及び他の貯蔵デバイスの制約（貯蔵デバイスのの最小充電等）を考慮してもよい。
いくつかの実施形態において、電気デバイスの特性は、電気デバイスの摩耗に影響を及ぼしてもよい。例えば、貯蔵デバイスは、その寿命を延ばすために、好ましい充電及び放電率を有してもよい。いくつかの貯蔵デバイスは、予想される限られた量の充電サイクルを有してもよい。これらの貯蔵デバイスのうちのいくつかについては、再充電する前に、貯蔵デバイスに貯蔵されたエネルギーの全てまたは大部分を放電することが好ましくなり得る。他の貯蔵デバイスは、それらの寿命を延ばすために、好ましい電力の充電及び放電率を有してもよい。この率からの逸脱は、貯蔵デバイスに関する健全性を減少させ、かつ摩耗を増加させ得る。いくつかの実施形態において、貯蔵デバイスの摩耗または健全性は、電圧、電流、及び／または電力等の１つ以上の電気パラメータを測定することによって推定されてもよい。いくつかの実施形態において、貯蔵デバイスは、貯蔵デバイスの摩耗、健全性、及び／もしくは充電、ならびに／または好ましい充電及び放電率に関する情報を含む、通信デバイスまたはデータ記憶デバイスを含んでもよい。
いくつかの実施形態において、ユーザは、コントローラの選好を手動で変化させてもよい。例えば、ユーザが、旅行（例えば、車で出勤する）ためにユーザがＥＶ５０６を定義した時間に接続解除することが必要になり得ると予想した場合、ユーザは、ＥＶ５０６の一部であってもよい貯蔵デバイスを、予想される旅行のために定義した時間にほぼ満杯にすることができ、または十分なエネルギーを有し得るように、コントローラの選好を変化させてもよい。この選好は、コストの節約及び摩耗等の他の全ての選好にわたって良好であり得る。
やはり図５を参照すると、電源５０１ａ、・・・、５０１ｎは、電力変換器５０３のＤＣ入力及び／またはＤＣ充電回路５０４に結合させてもよい。電源５０２ａ、・・・、５０２ｎは、電力変換器５０３のＡＣ入力及び／またはＡＣ充電回路５０５に結合させてもよい。電力変換器５０３のＤＣ入力は、電力変換器５０３のＡＣ出力に結合させてもよい。電力変換器５０３のＡＣ入力は、電力変換器５０３のＤＣ出力に結合させてもよい。電力変換器５０３のＤＣ出力は、ＤＣ充電回路５０４に結合させてもよい。電力変換器５０３のＡＣ出力は、ＡＣ充電回路５０５に結合させてもよい。コントローラ５１０は、ＩＩＥＶＣ５０９の各要素を通して電力を制御してもよい。コントローラ５１０は、図２の制御デバイス２１３と類似であってもよい。
以下、図６Ａを参照すると、該図は、例示的な実施形態による電気システム内のＥＶの充電を制御するための方法６００を例示する。電気システムは、図１Ａの電力システム１００と類似であってもよい。方法６００は、コントローラによって実現されてもよい。いくつかの実施形態において、方法６００は、他のコントローラの少なくとも１つの他のコントローラと通信してもよい多数のコントローラによって実行されてもよい。１つのコントローラ及び／または複数のコントローラは、図２ａの制御デバイス２１３の一部であってもよい。コントローラは、方法６００を開始する前に、ＥＶ１０７が電力システム１００に結合されるまで待機してもよい。ＥＶ１０７が接続解除されたときに、コントローラは、電源によって発生される電力量、貯蔵デバイス１０６に貯蔵される電力量、各電源からの電力のコスト、及び／または負荷１１０の電力需要等の、システムの種々のパラメータに従って、図１Ａの電力変換器１０３を制御してもよい。
ステップ６０１で、コントローラは、電源カウンタを１に初期化し、ステップ６０２に進む。ステップ６０２で、コントローラは、第１の電源が電力を提供することができるかどうかを判定する。第１の電源が電力を提供することができない場合、ステップ６０３で、コントローラは、カウンタを１増加させ、ステップ６０２に戻って、第２の電源が電力を提供することができるかどうかを確認する。このプロセスは、電力を提供することが可能な電源が存在するまで繰り返してもよい。それ以上電源が存在しない場合は、１増加させた電源カウンタを１に戻してもよい。
カウンタがｉ番目の電源に到達し、ｉ番目の電源が電力を提供することができると見なされると、コントローラは、ステップ６０４に進む。ステップ６０４で、コントローラは、ｉ番目の電源に対してどの経路が好ましいかを確認してもよい。例えば、コントローラは、ＡＣ充電回路１０５を通る経路が好ましいか、またはＤＣ充電回路１０５を通る経路が好ましいかを判定してもよい。好ましい経路を判定するために、コントローラは、ユーザまたは設置者によってプログラムされてもよく、または電力システムの状態に従って自動的に計算されてもよい、ルックアップテーブルにアクセスしてもよい。例えば、システムが電力変換器を１つのみ有する場合、かつ電力変換器が異なるデバイスによって既に使用中である場合、コントローラは、その電力変換器を含む経路を考慮することを回避してもよい。別の例において、コントローラは、ＡＣ充電回路を通る経路がその転送可能であってもよい最大電流及び／または電力に近いので、ＡＣ充電回路を含む経路を回避してもよい。第３の例において、コントローラは、ＥＶが充電回路に結合されていないことから、または結合されているが、接続及び／または充電回路が充電に対して危険であり得ることから、充電回路の１つを通る経路を回避してもよい。
ステップ６０４で、コントローラがＡＣ充電回路１０５を通る経路を選択した場合、コントローラは、ステップ６０５に進む。ステップ６０５で、コントローラは、ｉ番目の電源によって提供される電力の一部を、ＡＣ充電回路１０５を通してＥＶに再方向付けしてもよい。ステップ６０４で、コントローラがＤＣ充電回路１０４を通る経路を選択した場合、コントローラは、ステップ６０６に進む。ステップ６０６で、コントローラは、４番目の電源によって提供される電力の一部を、ＤＣ充電回路１０４を通してＥＶに再方向付けしてもよい。コントローラは、電力システムの状態に対応するｉ番目の電源によって提供される電力の全てではなく一部を再方向付けしてもよい。例えば、選択された経路が、ｉ番目の電源によって提供される電力の全てに対して十分な容量を有しない場合、コントローラは、現在の効率と最大効率との差に対応させてもよい電力の一部分を再方向付けしてもよい。
以下、図６Ｂを参照すると、該図は、例示的な実施形態による電気システム内のＥＶの充電を制御するための方法６１０を例示する。方法６１０は、図６Ａのステップ６０４の実現形態の実施例であってもよい。ステップ６１１で、コントローラは、ｉ番目の電源がＡＣ電力源であるかどうかを判定してもよい。ｉ番目の電源がＡＣ電力源であった場合、コントローラは、ステップ６１２に進んでもよい。ステップ６１２で、コントローラは、電力をＡＣからＤＣに変換するために電力変換器が利用できるかどうかを判定してもよい。電力変換器が利用できる場合、コントローラは、ステップ６１４に進んでもよい。ステップ６１１で、電源がＡＣ源でなかった場合、コントローラは、ステップ６１３に進んで、電力をＤＣからＡＣに変換するために電力変換器が利用できるかどうかを判定してもよい。電力変換器が利用できる場合、コントローラは、ステップ６１４に進んでもよい。
ステップ６１４で、コントローラは、どの経路が好ましいかを判定してもよい。ＡＣ充電回路１０５を通る経路が好ましい場合、コントローラは、ステップ６１５に進む。いくつかの実施形態では、ＤＣのみの経路またはＡＣのみの経路が有利であり得る。ステップ６１５で、コントローラは、ＡＣ充電回路１０５を通る経路の利用度が、ＡＣ充電回路１０５を通る経路の最大利用度よりも低いかどうかを判定してもよい。ＡＣ充電回路１０５を通る経路の利用度が最大利用度よりも低い場合、コントローラは、引き続きステップ６１７を行ってもよい。利用度が既に最大利用度である、または最大利用度に近い場合、コントローラは、ステップ６０２にスキップしてもよい。
ステップ６１７で、コントローラは、接続が安全であるかどうかを判定してもよい。安全及び／または危険な接続は、図２の安全デバイス（複数可）２１６と類似する安全デバイスによって検出してもよい。接続が安全である場合、コントローラは、引き続きステップ６０５を行ってもよい。接続が危険である場合、コントローラは、ステップ６０２にスキップしてもよい。ステップ６１３で、電力変換器が利用できない場合、コントローラは、引き続きステップ６１６を行ってもよい。ステップ６１４で、ＤＣ充電回路１０４を通る経路がより低いコストを有する場合、コントローラは、ステップ６１６に進んでもよい。ステップ６１６で、コントローラは、ＤＣ充電回路１０４を通る経路の利用度がＤＣ充電回路１０４を通る経路の最大利用度よりも低いかどうかを判定してもよい。ＤＣ充電回路１０４を通る経路の利用度がＤＣ充電回路１０４を通る経路の最大利用度よりも低い場合、コントローラは、引き続きステップ６１８を行ってもよい。ＤＣ充電回路１０４を通る経路の利用度が、既にＤＣ充電回路１０４を通る経路の最大利用度である、またはＤＣ充電回路１０４を通る経路の最大利用度に近い場合、コントローラは、ステップ６０２にスキップしてもよい。ステップ６１８で、コントローラは、接続が安全かどうかを判定してもよい。接続が安全である場合、コントローラは、引き続きステップ６０６を行ってもよい。接続が危険である場合、コントローラは、ステップ６０２にスキップしてもよい。
以下、図７を参照すると、該図は、例示的な実施形態による、による電力システム構成のブロック図を例示する。電力システム７００は、図１Ａの電源１０１と類似であってもよい電源７０１と、図１ＡのＩＩＥＶＣ１０２と類似であってもよいＩＩＥＶＣ７０２と、図１Ａの電力変換器１０３と類似であってもより電力変換器７０３と、図１Ａの電気パネル１１３と類似する電気パネルの一部であってもよい回路遮断器７０４と、リレー７１６と、図１Ａの電力グリッド１１１と類似であってもよい電力グリッド７０５と、図１Ａのコントローラ１１４と類似であってもよいコントローラ７１５と、図１ＡのＥＶ１０７と類似であってもよいＥＶ７０６とを含んでもよい。電力システム７００は、追加的な要素（例えば、ＤＣ充電回路１０４と類似するＤＣ充電回路及び負荷１１０と類似する負荷）を含んでもよい。ＩＩＥＶＣ７０２は、回路遮断器７０４を通して電力グリッド７０５から電流７１０を受け取るように構成されてもよい。
回路遮断器７０４は、電流７１０の値に基づいてトリップするように構成されてもよい。例えば、回路遮断器７０４は、電流７１０が閾値（例えば、４０Ａ）を超えたことに応答してトリップするように構成されてもよい。閾値は、回路遮断器７０４の定格によって、または工業規格及び／もしくは政府規制によって決定されてもよい。ＩＩＥＶＣ７０２は、電源７０１から電流７０９を受け取り、電力変換器７０３を通して電流７０９を電流７０７に変換するように構成されてもよい。電流７０８は、電流７１０及び７０７の合計であってもよく、ＡＣ充電回路７１１を通して電流７１２に変換してもよい。ＩＩＥＶＣ７０２は、電流７１２をＥＶ７０６に出力するように構成されてもよく、ＥＶ７０６は、電流７１２を受け取るように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、ＩＩＥＶＣ７０２は、通信デバイス２１５と類似する通信デバイスを含んでもよい。ＩＩＥＶＣ７０２の通信デバイスは、ＥＶ７０６一部であってもよい第２の通信デバイスと通信するように構成されてもよい（どちらの通信デバイスも図７に図示せず）。
電流７０７の突然の低下（例えば、電源７０１がＰＶ発電機であり、ＰＶ電力生成が、例えば遮光及び／または埃による、突然低下した場合）は、（十分な充電電流７１２をＥＶ７１６に提供し続けるために）電流７１０を増加させる場合があり、よって電流７１０が閾値を超える場合があり、回路遮断器７０４がトリップする。閾値を超えることを回避するために、ＩＩＥＶＣ７０２は、通信デバイスを通してＥＶ７０６に信号送信して、電流７１２を減少させてもよく、及び／または（例えば、リレー７１６及び／またはＡＣ充電回路７１１の一部であってもよいリレーによって）ＥＶ７０６が信号に応答するまで、及び／または所定の時間間隔が過ぎるまで、回路遮断器７０４からＥＶ７０６を一時的に接続解除してもよい。いくつかの実施形態において、ＩＩＥＶＣ７０２はまた、貯蔵デバイス７１３から電流７１４を受信するように、及び電流７０９の突然の低下に応答するように構成されてもよく、ＩＩＥＶＣ７０２は、電流７０９の減少を補償するために、電流７１４を増加させてもよい。
以下、図８を参照すると、該図は、例示的な実施形態によるＥＶの充電を制御するための方法８００を説明するフローチャートである。方法８００は、図７のコントローラ７１５等のコントローラのみによって実行されてもよい方法を説明する。簡単にするために、方法８００の説明は、方法８００を実行するコントローラをコントローラ７１５と称する。
ステップ８２１で、ＩＩＥＶＣ７０２は、電力グリッド７０５によって提供される電流７１０及び／または電源７０１によって提供される電流７０９を受け取ることができ、また、該電流を使用して、ＥＶ７０６に充電してもよい。コントローラ７１５は、定期的（例えば、１秒毎、または１００ミリ秒［ｍｓ］毎、１０［ｍｓ］毎、または１［ｍｓ］毎）に、ステップ８２２に進んでもよい。ステップ８２２で、コントローラ７１５は、電流７０９の以前の値と比較して、電流７０９が減少したかどうかを判定してもよい。電流７０９の測定及び／または推定は、１つ以上の電気パラメータ（電力、電圧、電流、温度、及び／または照射）を監視及び／または感知することによって実現されてもよい。ステップ８２２で、コントローラ７１５が、電流７０９が減少していないと判定した場合、コントローラ７１５は、ステップ８２１に戻ってもよく、また、ステップ８２２に戻る前に短時間待機してもよい。ステップ８２２で、コントローラ７１５が、電流７０９が減少したと判定した場合、コントローラ７１５は、ステップ８２３に進んでもよい。ステップ８２３で、コントローラ７１５は、電流７１０が閾値を超えたかどうかを判定してもよい。いくつかの実施形態において、閾値の値は、回路遮断器７０４の電流定格に依存してもよく、ならびに／または工業規格及び／もしくは政府規制に由来してもよい。ステップ８２３で、コントローラ７１５が、電流７１０が閾値未満であると判定した場合、コントローラ７１５は、ステップ８２１にループバックしてもよい。
ステップ８２３で、コントローラ７１５が、電流７１０が閾値を超えたと判断した場合、コントローラ７１５は、ステップ８２５に進んでもよい。ステップ８２５で、コントローラ７１５は、ＥＶ７０６に信号送信して、電流７１２を減少させてもよい（例えば、回路遮断器７１４をトリップすることを回避してもよい）。ＥＶ７０６の応答時間が回路遮断器７１４のトリップ時間よりも短い場合、更なるアクションが必要でない場合があり、コントローラ７１５は、ステップ８２６、８２７、及び８２８（図示せず）をスキップし、ステップ８２１に戻ってもよい。ＥＶ７０６の応答時間が回路遮断器７１４のトリップ時間よりも長い場合、コントローラ７１５は、ステップ８２６に進んでもよい。ステップ８２６で、コントローラ７１５は、リレー７１６を開くいてもよく、及び／またはＡＣ充電回路７１１の一部であってもよいリレーを開いてもよく、電力グリッド７０５からＥＶ７０６を接続解除するが、これは、電力グリッド７０５から大量の電流を引き出すことによってＥＶ７０６が回路遮断器７０４をトリップさせる危険性を減少させてもよい。コントローラ７１５は、次いで、ステップ８２７に進んでもよい。ステップ８２７で、コントローラ７１５は、所定の期間（ＥＶ７０６が応答するための時間を提供するように選択された期間）が経過するまで待機してもよく、及び／またはＥＶ７０６が、ステップ８２５で送信された信号に応答するまで待機してもよい。所定の期間が経過すると、またはＥＶ７０６が信号に応答すると、コントローラ７１５は、次いで、ステップ８２８に進んでもよい。ステップ８２８で、コントローラ７１５は、リレー７１６、及び／またはＡＣ充電回路７１１の一部であってもよいリレーを閉じてもよく、ＥＶ７０６に再接続する。コントローラ７１５は、次いで、ステップ８２１に戻ってもよい。
いくつかの実施形態において、方法８００が貯蔵デバイス（例えば、貯蔵デバイス７１３）を有する電力システムに関して実行される場合、ステップ８２３で、コントローラ７１５が、電流７１０が閾値を超えたと判定した場合、コントローラ７１５は、ステップ８２９に進んでもよい。ステップ８２９で、コントローラ７１５は、貯蔵デバイス７１３が利用できるか（例えば、充電され、補償電流を提供することができるか）どうかを判定してもよい。コントローラ７１５が、貯蔵デバイス７１３が利用できないと判定した場合、コントローラ７１５は、ステップ８２５に進んでもよい。ステップ８２９で、コントローラ７１５が、貯蔵デバイス７１５が利用できると判定した場合、コントローラ７１５は、ステップ８３０に進んでもよい。ステップ８３０で、コントローラ７１５は、電流７１４を増加させて、電流７０９の減少を補償し、次いで、ステップ８２１に戻ってもよい。本開示の特定の態様によれば、（ステップ８２３で）電流７０９の減少の検出に応答して、コントローラ７１５は、貯蔵部から引き出される電流を増加させること（ステップ８２９）、リレー７１６を開くこと（ステップ８２６）を同時に行うことによって応答してもよい。コントローラ７１５は、更に同時に、ＥＶ７０６に信号送信して、充電電流７１２を減少させてもよい（ステップ８１５）。
以下、図９を参照すると、該図は、例示的な実施形態による電力システム９００のブロック図を示す。いくつかの実施形態において、電力システム９００は、電源１０１、ＩＩＥＶＣ１０２、電力変換器１０３、ＤＣ充電回路１０４、ＡＣ充電回路１０５、貯蔵デバイス１０６、搭載型充電器１０８及び貯蔵デバイス１０９を含むＥＶ１０７、負荷１１０、電力グリッド１１１、ならびに電気パネル１１３等の、電力システム１００と同じ構成要素のうちの１つ以上を含んでもよい。電力システム９００は、ケーブル１３２０を更に含んでもよい。いくつかの実施形態において、ＩＩＥＶＣ１０２は、ＥＶ１０７への電力を、ＤＣ充電回路１０４及び／またはＡＣ充電回路１０５を通して貯蔵デバイス１０９に、直接またはＩＩＥＶＣ１０２と貯蔵デバイス１０９との間の仲介物として搭載型充電器１０８を使用して供給してもよい。ケーブル１３２０は、供給された電力をＩＩＥＶＣ１０２からＥＶ１０７に転送してもよい。ケーブル１３２０は、ＤＣ電力ならびにＡＣ電力を転送するように構成されてもよい。ケーブル１３２０は、第１の端部と、第１の端部に対向する第２の端部とを有してもよい。
いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０の第１の端部は、ＤＣ充電回路１０４及び／またはＡＣ充電回路１０５に取り付けられるように、及び／またはそこから接続解除されるように機械的に設計されてもよい。いくつかの実施形態において、ＤＣケーブル１３２０は、ＤＣ充電回路１０４にプラグ接続するように設計された第１の端部に結合された第１のコネクタ、及びＡＣ充電回路１０５にプラグ接続ンするように設計された第１の端部に結合された第２のコネクタを有する、分割端部を有してもよい。いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０の第１の端部は、ＤＣ充電回路１０４及び／またはＡＣ充電回路１０５に永続的に接続されるように設計されてもよい。
ケーブル１３２０の第２の端部は、搭載型充電器１０８及び／または貯蔵デバイス１０９にプラグ接続するように設計されてもよい。いくつかの実施形態において、搭載型充電器１０８及び貯蔵デバイス１０９に対する接続設計は、異なっていてもよい。ＤＣケーブル１３２０の第２の端部は、搭載型充電器１０８に接続するように設計された第１のコネクタ及び貯蔵デバイス１０９に接続するように設計された第２のコネクタを有する、分割端部を有してもよい。
いくつかの実施形態において、電力システムは、多数のケーブル９０１を有してもよい。ＩＩＥＶＣ１０２は、複数のケーブル９０１に接続するように構成された複数の出力を有してもよい。いくつかの実施形態において、ＥＶ１０７または他の負荷は、複数のケーブル９０１に接続するように構成された多数の入力を有してもよい。いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０は、ＩＩＥＶＣ１０２及び／または異なる電源の多数の出力に接続するように構成された分割入力を有してもよい。いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０は、ＥＶ１０７及び／または異なる負荷の多数の入力に接続するように構成された分割出力を有してもよい。ケーブル１３２０が多数の導線を収容してもよく、及び／または複数の導線をケーブル１３２０の入力及び／または出力において分割してもよい。いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０は、入力または分割入力からケーブル１３２０内に収容された１つ以上の導線に電力を転送してもよく、また、ケーブル１３２０内に収容された１つ以上の導線から出力または分割出力に電力を出力してもよい。
いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０は、ＤＣケーブル、単相ＡＣケーブル、または三相ＡＣケーブルであってもよい。いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０は、ＤＣ形態で、ＡＣ単相形態で、及び／またはＡＣ三相形態で電力を転送するように構成されてもよい。ケーブル１３２０は、多数のコネクタを有してもよく、各コネクタは、１つ以上の形態の電力を転送するように構成されてもよい。例えば、ケーブル１３２０は、ＤＣ電力用に１つ、単相ＡＣ電力用に１つ、及び三相ＡＣ電力用に１つの、３つのコネクタを備えてもよい。ＤＣコネクタは、電力転送用に構成された多数のピン（例えば、２本のピン）を備えてもよい。単相ＡＣ電力コネクタは、電力転送用に構成された多数のピン（例えば、２本または３本のピン−電力位相用に２本、及び随意に、接地への接続用の第３の端子）を有してもよい。三相ＡＣ電力コネクタは、電力転送用に構成された多数のピンを有してもよい。例えば、三相ＡＣ電力コネクタは、各相に１本の、３本のピンを有してもよい。いくつかの実施形態において、三相ＡＣ電力コネクタは、中性点に接続するための第４のピンを有してもよく、また、接地に接続するための第５のピンを有してもよい。
以下、図１０を参照すると、該図は、例示的な実施形態によるケーブル１３２０のブロック図を示す。ケーブル１３２０は、電力デバイスから負荷に、及び／または第１の負荷から第２の負荷にＡＣ電力及び／またはＤＣ電力を転送するように構成されてもよい。ケーブル１３２０を用いた電力伝送のいくつかの例は、光起電発電機から貯蔵デバイスへのＤＣ電力の転送、ＩＩＥＶＣからＥＶへのＤＣ電力の転送、インバータから負荷へのＡＣ電力の転送、グリッドから搭載型充電器へのＡＣ電力の転送、及び搭載型充電器からグリッドへのＡＣ電力の転送であってもよい。
いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０によって転送される電力の種類は、（例えば、システムの監視者またはユーザに報告するために）有意または有用であってもよい。どの種類の電力が転送されるのかを知るために、ケーブル１３２０は、転送されている電力の種類を感知し、電力がＡＣであるかＤＣであるかを判定するように構成されてもよいセンサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４を含んでもよい。例えば、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４は、直列に結合されたコンデンサ及び抵抗器を含んでもよく、電圧センサが抵抗器に結合される。コンデンサは、電圧のオフセットを除去し、電圧信号をゼロ周辺に位置付けてもよい。抵抗器の電圧信号の２乗平均平方根（ＲＭＳ）がゼロと異なることは、電力がＡＣ形態である旨の指示であってもよい。電圧信号のＲＭＳがほぼゼロであることは、電力がＤＣ形態である旨の指示であってもよい。
別の例において、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４は、ケーブル１３２０の区間に磁気的に結合された第２の導線を含んでもよい。検知は、第２の導線の電流または電圧を測定することによって行ってもよい。第２の導線上の電流または電圧の閾値を超える振幅は、電力がＡＣの形態である旨の指示であってもよい。第２の導線上の電流または電圧の閾値未満の振幅は、電力がＤＣ形態である旨の指示であってもよい。例えば、１ミリボルト［ｍＶ］を超える第２の導線上の電圧は、電力がＡＣ形態であることを示してもよく、１［ｍＶ］未満の第２の導線上の電圧は、電力がＤＣ形態であることを示してもよい。
いくつかの実施形態では、ケーブル１３２０を介して転送されている電力量を測定することが望ましくなり得る。センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４は、（例えば、電力を直接感知することによって、または電圧及び／または電流を感知し、その測定値を他の測定値と組み合わせて、電力測定値を計算すること、及び／または別様に電力測定値を得ることによって）ケーブル１３２０を通して転送されている電力の量を示す電気パラメータを感知するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０を通して転送される電力の量を知ることは、監視する目的に有用であってもよく、例えば、単一のケーブルを使用して多数の負荷に充電するときに、ケーブル１３２０が第２の付加よりも第１の負荷を速く充電するかどうかが判定されてもよい。
いくつかの電気自動車は、ＡＣ電力を受け取るように構成された（図９の）搭載型充電器１０８を使用して充電するように設計されてもよく、いくつかの電気自動車は、ＤＣ電力を受け取るように構成された（図９の）貯蔵デバイス１０９を使用して充電するように設計されてもよく、他の電気自動車は、ＡＣ電力を受け取るように構成された搭載型充電器１０８、及びＤＣ電力を受け取るように構成された貯蔵デバイス１０９の一方または両方を使用して充電するように設計されてもよい。いくつかの実施形態において、搭載型充電器１０８は、第１の種類のプラグに接続可能であってもよく、貯蔵デバイス１０９は、第２の種類のプラグに接続可能であってもよい。いくつかの実施形態において、搭載型充電器１０８及び貯蔵デバイス１０９は、同じ種類のプラグに接続可能であってもよい。プラグの種類は、コネクタの形状、ピンの数、及びコネクタ上のピンのレイアウトに基づいて判定されてもよい。
電気自動車は、最大電流、最大電力、または最大電圧で電力を受け取るように設計されてもよい。いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０は、ケーブル１３２０の種々の構成要素と通信するように構成された通信デバイス１３１０（例えば、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４、電源変換器１３０６、及びコントローラ１３０８）、電源がケーブル１３２０に結合された状態でケーブル１３２０に結合された負荷、及び／またはケーブル１３２０と通信するように構成されたサードパーティのデバイスを含んでもよい。例えば、ケーブル１３２０は、ガレージに収容されてもよく、通信デバイス１３１０は、ガレージドアのコントローラと通信するように構成されてもよい。ガレージドアのコントローラは、ガレージドアを開く、及び／もしくは閉じるように構成されてもよく、ならびに／またはガレージ照明をオン及び／もしくはオフにするように構成されてもよい。ガレージドアのコントローラは、通信デバイス１３１０に返信してもよい。
いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０の通信デバイス１３１０は、ＥＶ１０７と通信してもよく、またはＥＶ１０７及び通信デバイス１３１０の両方を感知し、及び／もしくはそれらと通信するように構成された仲介デバイス（例えば、通信アダプタ）と通信してもよい。そのような通信において、通信デバイス１３１０は、ＥＶ１０７が受け取ってもよい最大電力限度、ＥＶ１０７が受け取ってもよい最大電圧限度、ＥＶ１０７が受け取ってもよい最大電流限度、ＥＶ１０７が受け取るように構成される電力の形態、ＥＶ１０７が受け取るように構成される電流の形態、及び／またはＥＶ１０７が受け取るように構成される電圧の形態、の値のうちの１つ以上を受信してもよい。いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０は、ＥＶ１０７に転送される電流、電力、及び／または電圧の値を感知するように構成されたセンサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４を含んでもよい。コントローラ１３０８は、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４によって感知された値とＥＶ１０７から受信した値とを比較し、ＥＶ１０７に対して電力の転送が安全であるかどうかを判定してもよく、例えば、コントローラ１３０８は、電力が、ＥＶ１０７が受け取ってもよい最大電力未満である場合に、電力の転送が安全であると判定してもよい。いくつかの実施形態において、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４は、ＥＶ１０７上の電圧を感知してもよく、コントローラ１３０８は、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４から、ＥＶ１０７上の電圧の値を含む信号を受信してもよく、電圧に従って、ＥＶ１０７の充電状態を推定する。充電状態がＥＶの所定の最大を超えた場合、ケーブル１３２０は、ＥＶ１０７に転送される電力がＥＶの所定の最大未満になるように制限してもよい。
いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０は、電力変換器１３０６を有してもよい。コントローラ１３０８は、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４によって感知された電気パラメータの値、及び／または通信デバイス１３１０によって負荷から受信した電気パラメータの値を受信してもよく、また、受信した値に従って、電力変換器１３０６を動作させ／制御してもよい。電力変換器１３０６は、コントローラ１３０８によって受信した値に従って、入力電流及び電圧を出力電流及び電圧に変換してもよい。ＥＶ１０７は、ＩＩＥＶＣ１０２から電力を受け取ってもよいが、電力変換器１３０６によって、ＥＶ１０７から通信されたものであってもよい、貯蔵デバイス１０９及び／または搭載型充電器１０８の特定の設計に従う最大電圧及び／または最大電流に制限されてもよい。
電力変換器１３０６は、入力電流及び電圧を、ＥＶ１０７内の構成要素の設計及び定格に適した出力電流及び電圧に変換してもよい。例えば、ＥＶ１０７は、２０［Ｖ］の最大電圧で電力を受け取るように構成されてもよく、通信デバイス１３１０は、ＥＶ１０７またはＥＶ１０７に結合された仲介デバイスから、貯蔵デバイス１０９が１００［アンペア時］失っている旨の指示を受信してもよい（例えば、追加的な１００アンペア時［Ａｈ］で貯蔵デバイス１０９に充電することで、貯蔵デバイス１０９を全容量まで充電してもよい）。センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４は、ＩＩＥＶＣからの電力がＤＣ形態であることを感知してもよく（例えば、ＤＣ電圧またはＤＣ電流を感知してもよく、これは、電力がＤＣ形態であることを示す）。その結果として、変換器１３０６は、電力Ｐ＝２０［Ｖ］×１００［Ａ］＝２０００［Ｗ］を受け取るように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０は、ＥＶ１０７に適した電圧よりもより高い電圧、例えば、５００［Ｖ］の電圧値で、２０００［Ｗ］転送するように構成されてもよい。５００［Ｖ］の電圧値で２［ｋＷ］の電力を提供することは、電流を４［Ａ］に下げることになる。いくつかの実施形態では、高電圧かつ低電流で電力を転送することが好ましくなり得、これは、比較的小さい導線によって運ばれてもよい。電力は、高電圧で電力変換器１３０６に到達してもよく、また、ＥＶ１０７に適した電圧及び電流で電力に変換されてもよい。
電力変換器１３０６は、ＤＣ及び／またはＡＣ電圧及び電流の入力を受け取るように構成されてもよく、また、ＤＣ及び／またはＡＣ電圧及び電流を出力してもよい。いくつかの実施形態において、電力変換器１３０６は、ＡＣをＡＣに変換するように構成された第１の変換器と、ＡＣをＤＣに変換するように構成された第２の変換器と、ＤＣをＤＣに変換するように構成された第３の変換器と、ＤＣをＡＣに変換するように構成された第４の変換器とを有してもよい。いくつかの実施形態において、第４の変換器は、共有された電子機器を使用して実現されてもよく、電子機器を動作させて、所与の時点で変換機能のうちの１つ以上を実現するように構成されたコントローラを伴う。
いくつかの実施形態において、第１の変換器、第２の変換器、第３の変換器、及び第４の変換器は、並列に配置されてもよく、コントローラ１３０８は、センサ／センサインターフェース６０１によって感知された値及び／または通信デバイス１３１０によって受信された電気パラメータの値に基づいて、一方の変換器に接続し、もう一方の変換器を切断することによって、変換器に接続してもよい。例えば、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４は、ＥＶ１０７内の貯蔵デバイス１０９上の１０［Ｖ］のＤＣ電圧を感知してもよい。通信デバイス１３１０は、貯蔵デバイス１０９が完全に充電されるために、５００ワット時［Ｗｈ］を失っているという信号を、ＥＶ１０７から受信してもよい。センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４は、ＩＩＥＶＣ１０２の出力において５００［Ｖ］のＤＣ電圧を感知してもよい。コントローラ１３０８は、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４及び通信デバイス１３１０から値を受信し、電力変換器１３０６内のＤＣ／ＤＣ電力変化器に接続し、一方で、電力変換器１３０６内のＡＣ／ＡＣ、ＡＣ／ＤＣ、及びＤＣ／ＡＣ電力変換器を切断してもよい。ケーブル１３２０は、ＤＣ電力を、５００［Ｖ］の電圧値でＩＩＥＶＣ１０２からＥＶ１０７に転送し、転送した電力を、５００［Ｖ］の電圧値及び１［Ａ］の電流値を有する５００［Ｗ］から、１０［Ｖ］の電圧値及び５０［Ａ］の電流値に変換してもよい。
いくつかの実施形態において、電力変換器１３０６は、ＡＣをＡＣに及び／またはＡＣをＤＣに変換するように構成された第１の変換器と、ＤＣをＤＣに及び／またはＤＣをＡＣに変換するように構成された第２の変換器とを有してもよい。第１の変換器及び第２の変換器は、並列に配置されてもよく、コントローラ１３０８は、センサ／センサインターフェース６０１によって感知された値及び／または通信デバイス１３１０によって受信された電気パラメータの値に基づいて、一方の変換器に接続し、もう一方の変換器を切断することによって、変換器に接続してもよい。
以下、図１１を参照すると、該図は、例示的な実施形態によるシステム１１００のブロック図を示す。電力システム１１００は、ケーブル１３２０と、電源１３０１と、負荷１３０２とを含んでもよい。ケーブル１３２０は、図１０のケーブル１３２０の構成要素と同じ構成要素であってもよい、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４と、電力変換器１３０６とを含んでもよい。ケーブル１３２０は、ユーザインターフェース１３１２を含んでもよい。ケーブル１３２０は、電源１３０１から負荷１３０２に電力を転送してもよい。電源１３０１は、バッテリ、光起電源、水力源、グリッド、風力源、地熱電源、水素電源、潮力電源、波エネルギー電源、水力電気電源、バイオマス電源、原子力電源、及び／または化石燃料電源であってもよい。いくつかの実施形態において、電源１３０１は、ＩＩＥＶＣ（明示せず）を含んでもよく、またはそこに接続されてもよい。負荷１３０２は、ＥＶであってもよい。
ケーブル１３２０は、ＰＬＣ、有線通信、無線通信プロトコル（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（商標）、ＷｉＦｉ（商標）等）、音響通信等を使用して、データを負荷１３０２及び／または電源１３０１に対して受信及び転送するように構成された、通信デバイス１３１０を含んでもよい。いくつかの実施形態において、通信デバイス１３１０は、負荷１３０２に接続するように構成されたケーブル１３２０の端部に、または電源１３０１に接続するように構成されたケーブル１３２０の端部に配置されてもよい。通信デバイス１３１０をケーブル１３２０の端部に配置する１つの理由は、端部が負荷１３０２及び／または電源１３０１にできる限り近くなり得ること、及び距離が短いことで通信干渉及び／または電磁干渉を防止し得ることである。例えば、通信デバイス１３１０が、当該の干渉が存在し得るケーブル１３２０の中心近くに配置された場合、干渉は、通信デバイス１３１０が他のデバイスと通信する能力を妨げ得る。
いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース１３１２は、負荷１３０２の電圧、負荷１３０２に流れる電流、１つ以上のシステム場所の温度（例えば、ケーブル１３２０、電源１３０１、及び／または負荷１３０２の温度）、ケーブル１３２０と電源１３０１との間の接続状況（例えば、接続されている、接続解除されている、及び／または正しく接続されていない）、ケーブル１３２０と負荷１３０２との間の接続状況、及び／または電流の流れる方向（例えば、充電／放電状況）等の、１つ以上のパラメータを表示してもよい。負荷１３０２が貯蔵デバイス（例えば、バッテリ）を有する実施形態において、ユーザインターフェース１３１２は、貯蔵デバイスの充電の状態を表示してもよい。負荷１３０２がＥＶである実施形態において、ユーザインターフェース１３１２は、充電マイレージ（充電マイレージは、車が、現在の充電レベル下で、何マイル進行することができるのかを指してもよい）、完全に充電するまでの残りマイレージ、及び／または旅行のためのマイル数から充電したマイル数を引いたものが、充電に必要な残りのマイル数に等しくなり得るものとして決定されてもよい、次の計画された旅行に必要なマイル数（図４Ａの領域４２１に示されるものに類似する）を表示してもよい。
いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース１３１２は、ユーザ入力を受信し、警報を出力して、ユーザに種々の状態を通知してもよい。例えば、ユーザインターフェース１３１２は、「充電開始」ボタン及び「充電停止」ボタン、ならびに「充電パーセンテージを設定する」設定を有してもよく、この設定は、バッテリの充電パーセンテージまたはＥＶが移動できるマイル数（例えば、９３パーセントまで充電する、または１２１マイルの計画された旅行に十分に充電する）に関してユーザによって指定されてもよい。ユーザインターフェースは、ケーブル１３２０を電源１３０１または負荷１３０２から接続解除したときの視覚的警報、電源１３０１と負荷１３０２との間の漏出を報告する視覚的警報、及び当局（例えば、警察署、消防署、及び医療サービス）に連絡するように構成された救難ボタンを有してもよい。
いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース１３１２は、異なる動作状態及び／または警報を示すために、異なる色を使用してもよい。例えば、ユーザインターフェース１３１２は、電源１３０１及び／または負荷１３０２からのエラーまたは物理的及び／もしくは電気的接続解除の場合に、赤色スクリーンを表示してもよい。ユーザインターフェース１３１２は、電源１３０１からの電力が負荷１３０２及び電源１３０１に関して全容量で流れている間、黄色のスクリーンを表示してもよい。例えば、負荷１３０２が１００ボルト［Ｖ］及び１０アンペア［Ａ］で電力を受け取るように構成され、かつ電源１３０１が１０００ワット［Ｗ］を転送している場合、ユーザインターフェース１３１２は、電力が全容量で流れていることを示す黄色スクリーンを表示してもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース１３１２は、貯蔵部（例えば、貯蔵部１０９）が満杯であるときに、ならびに過熱した場合にケーブル１３２０が電源１３０１及び／または負荷８０３から接続解除されたときに、（例えば、スピーカ要素を使用して）発話、ブザー、ベル音等の可聴警報を提供してもよい。
いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０内の通信デバイス１３１０は、電源１３０１及び／または負荷１３０２と通信してもよい。通信は、例えば、転送されている電力に関連する電気パラメータの値、負荷１３０２が受け取りたい電力の電気パラメータの値、電源１３０１が提供することができてもよい電気パラメータの値、及びケーブル１３２０の接続状況等の、データの転送を含んでもよい。データの転送に加えて、通信はまた、特定の構成要素及び／または機構を無効及び／または有効にするためのコマンドも含んでもよい。例えば、通信デバイス１３１０は、ケーブル１３２０が負荷１３０２に電力を転送している旨を負荷１３０２に通信してもよく、また、その結果として、負荷１３０２に、特定の機構及び／または構成要素を無効にするようにも指示してもよい。いくつかの実施形態において、負荷１３０２は、ケーブル１３２０が電力を転送しているときに、及び／またはケーブル１３２０が接続されているときに、負荷１３０２を無効にするように構成された安全機構を有してもよい。無効及び／または有効にする機構及び／または構成要素の例は、負荷１３０２が動作する能力を無効に、及び有効にするものであってもよい。いくつかの実施形態において、負荷１３０２は、ＥＶであってもよい。電源１３０１から電力を転送するためにケーブル１３２０を使用して負荷１３０２に充電するときに、通信デバイス１３１０は、負荷１３０２が充電中に走り去ることを防止するために、（例えば、イモビライザー機構を有効にすることによって）負荷１３０２の運動能力を無効にするように該負荷に指示してもよい。
負荷１３０２がＥＶであり、ケーブル１３２０が負荷１３０２に充電するように構成される実施形態において、ケーブル１３２０内の通信デバイス１３１０は、ケーブル１３２０を取り囲む他の機構、ならびに／または負荷１３０２及び／もしくは電源１３０１以外の機構と通信してもよい。例えば、電源１３０１は、ガレージ内に位置付けられてもよい。ケーブル１３２０を使用して負荷１３０２に充電する間、通信デバイス１３１０は、（例えば、無線トランシーバをケーブル１３２０内に埋設し、類似するトランシーバをガレージドアコントローラ内に埋設することによって）ガレージドアと通信するように構成されてもよい。ユーザインターフェース１３１２は、ガレージドアを開閉するように構成されたボタンを押すためのオプションを含んでもよい。いくつかの実施形態において、電源１３０１は、通信トランシーバを有するオートメーションシステム（例えば、ホームオートメーションシステム）を有してもよい住居地区または商業地区内に配置されてもよい。負荷１３０２に充電するためにケーブル１３２０を使用する間、通信デバイス１３１０は、オートメーションシステムと通信して、オートメーションシステム自体及びオートメーションシステムに結合された構成要素を制御してもよい。例えば、通信デバイス１３１０は、照明、空調、温水暖房、及びサラウンドシステムを有効にする、無効にする、またはそれらのパラメータ値（例えば、ルーメン値、温度値）を設定するように、オートメーションシステムに指示してもよい。
いくつかの実施形態において、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４は、容量変位センサ、ドップラー効果に基づくセンサ、渦電流センサ、誘導センサ、磁気センサ、磁気近接信管、光検出器、レーザー距離計、電荷結合デバイス、赤外線センサ、レーダーに基づくセンサ、ソナー、超音波トランスデューサ、ホール効果センサ等の近接センサを使用して、負荷１３０２及び／または電源１３０１への近接を感知するように構成されてもよい。ユーザインターフェース１３１２は、ケーブル１３２０が負荷１３０２及び／または電源１３０１に近接したときに、ユーザに視覚的及び／または聴覚的に警告してもよい。ユーザインターフェース１３１２は、ケーブル１３２０がケーブル７０１の接続点から負荷１３０２および／または電源１３０１に近づくまたは遠くになるにつれて、ユーザに視覚的及び／または聴覚的に警告してもよい。ユーザインターフェース１３１２は、負荷１３０２の接続点及び／または電源１３０１への近接及び／または接続状況の視覚的及び／または聴覚的指示を提供してもよい。例えば、ケーブル１３２０は、負荷１３０２にプラグ接続されるように構成されてもよい。ユーザインターフェース１３１２は、ケーブル１３２０の接続点と負荷１３０２の接続点との間の距離、方向、及び／または整列を視覚的に表示してもよい。ユーザインターフェース１３１２は、ケーブル１３２０の接続点と負荷１３０２の接続点との間の距離、方向、及び／または整列に基づいて、異なる聴覚的警報を提供してもよい。聴覚的警報は、ケーブル１３２０の接続点と負荷１３０２の接続点及び／または電源１３０１との間の距離、方向、及び／または整列を知らせる、周期的音声ピン（例えば、ビープ音）、ブザー音、及び／または音声メッセージであってもよい。例として、警報は、周期的音声ピンであってもよく、負荷１３０２（例えば、ＥＶ１０７）がケーブル１３２０に近づくにつれて、音声ピンの周波数を増加させてもよく、及び／または音声ピンのデシベルレベルを増加させてもよい。負荷１３０２がケーブル１３２０から遠ざかるにつれて、音声ピンの周波数を減少させてもよく、及び／または音声ピンのデシベルレベルを減少させてもよい。
センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４は、例えば、視覚的感知または磁気的感知を使用して、負荷１３０２及び／または電源１３０１への近接を感知するように構成されてもよい。負荷１３０２及び／または電源１３０１は、センサ／センサインターフェース６０１に結合され、それによって感知することができるデバイスを有してもよい。いくつかの実施形態において、通信デバイス１３１０は、負荷１３０２内の内部センサ（複数可）によって感知された負荷１３０２から、ケーブル１３２０の接続点と負荷１３０２の接続点との間の距離、方向、及び／または整列を受信してもよい。いくつかの実施形態において、通信デバイス１３１０は、電源１３０１内の内部センサ（複数可）によって感知された電源１３０１から、ケーブル１３２０の接続点と電源１３０１の接続点との間の距離、方向、及び／または整列を受信してもよい。例えば、通信ケーブル１３１０は、ケーブル１３２０が負荷１３０２から２フィート離れている旨の、及びケーブル１３２０が負荷１３０２内のレセプタクルから４５度（反時計回り）である旨の指示を受信してもよい。
いくつかの実施形態において、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４は、ケーブル１３２０の周囲の運動、及び別の物体と該ケーブルとの接触を感知するように構成されてもよい。例えば、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４は、負荷１３０２及び／または電源１３０１からケーブル１３２０を接続解除しようとする個人を検出するように構成されてもよい。通信デバイス１３１０は、警報をユーザインターフェースに伝送するように構成されてもよく、これは、運動の結果として、警報を表示してもよく、聴覚的音声を出力してもよく、及び／または有形の警報（例えば、振動）を出力してもよい。通信デバイス１３１０は、感知された運動が、構成された値を超えたときに、警報を提供するように構成されてもよい。ユーザインターフェースは、モバイル電話、タブレット、コンピュータ、腕時計等上にあってもよい。警報の結果として、ユーザには、いつ誰が負荷１３０２からケーブル１３２０を接続解除しようとしたかが知らされ、これは、負荷１３０２を盗もうとしている個人を表してもよい。
以下、図１２を参照すると、図１２は、例示的な実施形態による、図１１のケーブル１３２０の一部であってもよいコネクタ１２０５の例示的な実施形態を示す。コネクタ１２０５は、ケーブル（例えば、ケーブル１３２０）の端部に配置されてもよく、また、ケーブルアタッチメント１２０６においてケーブルに接続してもよい。コネクタ１２０５は、コネクタ１２０５の快適でバランスのとれた保持のために設計されたハンドル１２０７を有してもよい。コネクタ１２０５は、図１１の電源１３０１及び／または負荷１３０２等の電源及び／または負荷に接続するように構成されたピン１２０９を更に有してもよい。ピン１２０９は、電源から負荷に電流及び／または電力を転送するための１つ以上のピンを有してもよい。ピン１２０９は、制御ピン、近接検出ピン、通信ピン、及び接地接続ピンを更に含んでもよい。いくつかの実施形態において、ピン１２０９は、通信ピンを含んでもよい。通信ピンは、例えば、ツイストペア通信ケーブル、光ファイバデータケーブル、または任意の他の通信ケーブルを使用して、信号を転送してもよい。コネクタ１２０５は、負荷及び／または電源のコンセントにクリックオンするように構成された安全機構１２０８を有してもよい。安全機構１２０８は、負荷及び／または電源からのコネクタ１２０５及びピン１２０９の不慮の接続解除を防止してもよい。
いくつかの実施形態において、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４、電力変換器１３０６、及びユーザインターフェース１３１２等の、図１１のケーブル１３２０の構成要素の一部または全部は、ケーブル１３２０内ではなく、コネクタ１２０５内／上に物理的に位置付けられてもよい。すなわち、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４、電力変換器１３０６、通信デバイス１３１０、コントローラ１３０８、及びユーザインターフェース１３１２のうちの１つ以上は、ケーブル１３２０内／上ではなく、コネクタ１２０５内／上に位置付けられてもよい。いくつかの事例において、コネクタ１２０５は、ケーブル１３２０の上で列記した構成要素の各々を含んでもよい。そのような事例において、コネクタ１２０５は、基本ケーブルの端部に結合されてもよい。基本ケーブルは、ケーブルの各端部上の導線、絶縁シース、及び１つ以上の接続点を含む、典型的なケーブルであってもよい。基本ケーブルは、ケーブル１３２０の上で列記した構成要素（例えば、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４、電力変換器１３０６、通信デバイス１３１０、コントローラ１３０８、及びユーザインターフェース１３１２）を含まない。コネクタ１２０５と基本ケーブルとの結合の結果として、基本ケーブルは、ケーブル１３２０の種々の上で列記した構成要素の機能を伴って改造され、及び／または別様には該機能を備える。
他の事例において、コネクタ１２０５は、ケーブル１３２０の上で列記した構成要素のいくつかを含んでもよく、また、ケーブルは、上で列記した構成要素の残りを含んでもよい。例えば、コネクタ１２０５は、電力変換器１３０６と、通信デバイス１３１０と、コントローラ１３０８と、ユーザインターフェース１３１２とを含んでもよい。そのような例において、ケーブルは、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４を含んでもよい。結合されると、コネクタ１２０５の種々の構成要素は、ケーブルの種々の構成要素と通信してもよく、及び／または別様には相互作用してもよい。
コネクタ１２０５は、剛性材料から生成されてもよく、一方で、ケーブルの残りは、より柔軟な材料から生成されてもよい。ケーブルの柔軟性は、一方の端部上で電力デバイスに接続し、第２の端部において負荷に接続することをより容易にし得る。コネクタ１２０５の剛性度は、コネクタ１２０５に含まれる構成要素を保護し得る。例えば、ケーブルは、一方の端部でＩＩＥＶＣに接続し、もう一方でＥＶに接続してもよい。ＩＩＥＶＣ及びＥＶは、必ずしも互いに垂直及び／または水平に整列されるとは限らず、ケーブルの柔軟性がＩＩＥＶＣ及びＥＶの接続を容易にし得る状況を生じさせる。しかしながら、ケーブルは、外傷に晒され得る（例えば、ＥＶは、関連付けられた充電ケーブルの上を定期的に走ってしまう場合があり、または充電ケーブルが落とされる場合がある）ので、特定の構成要素を保護的な剛性コネクタ１２０５内に位置付けることが有益であり得る。
いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース１３１２は、ケーブル１３２０内／上ではなく、コネクタ１２０５に統合または載置されてもよい。図１２において、ユーザインターフェース１３１２は、ユーザインターフェース１３１２と同じ機能を含むユーザインターフェース１２０４として描写される。コネクタ１２０５に統合されているユーザインターフェース１２０４の１つの例は、コネクタ１２０５の外側構造の一部として、ユーザインターフェースを使用することであってもよい。コネクタ１２０５は、ボタン１２１０を含んでもよく、該ボタンは、（図１２に示される）ユーザインターフェース１２０４のスクリーンと別個であってもよく、または（タッチスクリーン（図示せず）の一部として）ユーザインターフェース１２０４の一部であってもよい。ユーザインターフェース１２０４は、ケーブル（例えば、ケーブル１３２０）及びコネクタ１２０５を通って流れる電力によって給電されてもよい。代替的に、ユーザインターフェース１２０４は、ケーブルを通って流れる電力（例えば、負荷を充電するための電力）を提供する電源と別個の、外部電源（例えば、バッテリ、光起電セル等）によって給電されてもよい。
いくつかの実施形態において、ピン１２０９は、コネクタ１２０５から突出させてもよく、コネクタ１２０５は、ピン保護体１２１１を含んでもよい。保護体１２１１は、ピン１２０９が、外部の物体または表面によって損傷することを防止してもよい。いくつかの実施形態において、ピン１２０９は、平坦であってもよく、また、接触によって負荷及び／または電源に接続するように設計されてもよい。いくつかの実施形態において、コネクタ１２０５は、磁力を使用して、負荷及び／または電源に接続するように構成されてもよい。保護体１２１１及び／またはピン１２０９は、部分的または完全に磁化されてもよく、よって、コネクタ１２０５を負荷または電源に接続するときに、ピン１２０９を受け取るように設計されたレセプタクル部は、コネクタ１２０５に接続するように、ならびにピン１２０９の配置に従ってコネクタ１２０５と共に整列するように構成されてもよい。コネクタ１２０５を負荷または電源に接続する磁力は、コネクタ１２０５の不慮のプラグの接続解除を防止してもよい安全機構として機能してもよい。例えば、人間は、５００ニュートン［Ｎ］の力を印加してもよい。ピン保護体１２１１と負荷内のレセプタクルソケットとの間に磁力を生じさせ、７５０［Ｎ］に設定された場合、負荷からのコネクタ１２０５の不慮の接続解除が防止されてもよい。磁力は、電力を使用してコネクタ１２０５内で生じさせてもよく、及び／または負荷または電源内のそれぞれのプラグ内で生じさせてもよい。
いくつかの実施形態において、コネクタ１２０５は、ラッチ等の機械的係止部（図示せず）を使用して、負荷または電源のそれぞれのレセプタクルにプラグ接続し、係止してもよい。コネクタ１２０５は、機械鍵またはコントローラによって起動される電気鍵を使用して、そのそれぞれのレセプタクルに係止し、そこから係止解除してもよい。コネクタ１２０５は、係止部の鍵穴を介して、機械鍵を受け取るように設計された係止部１２１３を有してもよく、また、鍵の位置に応じて、コネクタ１２０５を負荷及び／または電源に対して係止及び係止解除するように構成されてもよい。加えて、または代替的に、鍵は、電気鍵であってもよく、係止部１２１３は、有線接続を介して、電気と通信するように設計されてもよく、該通信は、鍵が係止部１２１３の表面（例えば、鍵穴を画定する係止部１２１３の表面）に接触したときに確立されてもよい。係止部１２１３は、電気鍵との接触に応じて、係止及び／または係止解除するように構成されてもよい。例えば、第１の接触が係止部１２１３を係止させ、第２の（例えば、次の）接触が係止部１２１３を係止解除させてもよい。加えて、または代替的に、鍵は、近接鍵であってもよく、係止部１２１３は、近接鍵が係止部１２１３の予め設定された距離（例えば、１メートル、１０メートル）以内にあるときに、近接鍵との接続を自動的に確立し、通信するように設計されてもよい。係止部１２１３は、近接鍵が係止部１２１３に近づいた（例えば、最大の所定距離内にある）ときに、係止解除するように構成されてもよい。係止部１２１３は、近接鍵が係止部１２１３の近くにない（最大の所定距離から外れた）ときに、係止するように構成されてもよく、これは、該係止部と近接鍵との接続を失うことによって判定されてもよい。
いくつかの実施形態において、係止部１２１３の鍵穴の中へ嵌合するように設計された鍵は、コネクタ１２０５に接続するように構成された電源及び／または負荷にピン保護体１２１１を係止するように構成された磁力を作動させてもよい。コネクタ１２０５を電源及び／または負荷に係止することは、未許可の手が、それぞれの電源及び／または負荷からコネクタ１２０５を接続解除及びプラグ接続解除することを防止してもよい。
いくつかの実施形態において、コネクタ１２０５は、指紋スキャナ１２１２を含んでもよい。指紋スキャナ１２１２は、そのそれぞれのレセプタクルプラグに対してコネクタ１２０５の係止部１２１３を係止／係止解除するように構成されてもよい。コネクタ１２０５は、磁力を使用して係止されてもよく、指紋スキャナ１２１２は、磁力を有効または無効のいずれかにすることによって、コネクタ１２０５を係止または係止解除するように構成されてもよい。異なる実施形態において、コネクタ１２０５は、ラッチ等の機械的係止（図示せず）を使用して、電源または負荷のレセプタクル保持表面に係止してもよい。指紋スキャナ１２１２は、ラッチを１つの位置から第２の位置へ（または逆も同じように）移動させてもよく、第１の位置は、コネクタ１２０５を電源または負荷の対応するレセプタクル保持面に係止するように構成されてもよく、第２の位置は、電源または負荷の対応するレセプタクル保持面からコネクタ１２０５を係止解除するように構成されてもよい。コネクタ１２０５は、１つ以上のボタン１２１０またはユーザインターフェース１３１２／１２０４を押圧することによって、そのそれぞれのレセプタクルに対して係止及び／または係止解除してもよい。指紋スキャナ１２１２は、ボタン１２１０またはユーザインターフェース１３１２／１２０４において係止／係止解除オプションを有効にしてもよい。いくつかの実施形態において、コネクタ１２０５は、携帯電話またはコンピュータ上で動作するアプリケーション等の、遠方からケーブル１３２０と通信するように構成された遠隔ユーザインターフェースを使用して、負荷及び／または電源に対して接続及び／または接続解除してもよい。コネクタ１２０５は、遠隔ユーザインターフェースを使用して、負荷及び／または電源に対して遠隔で接続及び／または接続解除してもよい。
以下、図１３を参照すると、該図は、例示的な実施形態による電力システム９００ａのブロック図を示す。電力システム９００ａは、ケーブル１３２０と、電源１３０１と、負荷１３０２とを含んでもよい。ケーブル１３２０は、電源１３０１と負荷１３０２との間に接続してもよく、ケーブル１３２０の一方の端部は、電源１３０１に結合するように設計され、ケーブル１３２０のもう一方の端部は、負荷１３０２に結合するように設計される。電力システム９００ａは、ユーザインターフェース１３１２を含んでもよく、これは、ユーザインターフェース１３１２がケーブル１３２０に接続され、追加され、または載置されてもよいように、ケーブル１３２０の拡張部であってもよい。ユーザインターフェース１３１２は、ユーザインターフェース７０４／１２０４と同じ情報を表示してもよく、また、同じユーザインターフェース機能を有してもよい。ユーザインターフェース１３１２は、バッテリ、光起電セル等の、ケーブル１３２０に関する外部電源によって給電されてもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース１３１２は、ケーブル１３２０に電磁的に結合されてもよく、また、電磁気な方法を使用して、ケーブル１３２０から電力を引き出すことによって給電されてもよい。いくつかの実施形態において、ケーブル１３２０は、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４と、電力変換器１３０６と、コントローラ１３０８と、通信デバイス１３１０とを含んでもよい。
以下、図１４Ａを参照すると、該図は、例示的な実施形態によるアドオンクランプ１４００ａを示す。クランプ１４００ａは、先端部１４０３ａを使用して締着してもよく、先端部１４０３ａは、分離される（「開かれる」と称される）ように、及び接合される（「閉じられる」と称される）ように構成されてもよい。クランプ１４００ａは、ハンドル１４０１ａを有してもよく、圧力がハンドル１４０１ａに印加された結果としてクランプ１４００ａを開くように、及びハンドル１４０１ａへの圧力が不足した結果としてクランプ１４００ａを閉じるように構成される。クランプ１４００ａは、デフォルト位置、例えば、（図１４Ａに示されるような）閉じた位置を有するように設計されていてもよい。クランプ１４００ａは、ばね１４０４によってデフォルト位置に付勢されてもよく、該ばねは、ばねによって発生された力を使用してクランプ１４００ａをデフォルトの閉じた位置に強制するように構成される。いくつかの実施形態において、力は、ばねのモーメントを使用して発生されてもよい（すなわち、Ｍ＝ｋ×Δθであり、式中、Ｍは、ばねのモーメントであり、ｋは、ばね係数であり、Δθは、クランプ１４００ａが閉じられたときと比較したハンドル１４０１ａ間の角度である）。いくつかの実施形態において、ハンドル１４０１ａは、クランプ１４００ａの把持を容易にするために、互いに平行である領域を有してもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース１４０２ａは、クランプ１４００ａに載置されてもよい。ユーザインターフェース１４０２ａは、図１３のユーザインターフェース１３１２と同じまたは類似であってもよい。
クランプ１４００ａは、ＥＶ充電ケーブル及び／またはＥＶ充電コネクタを締着するように設計されてもよい。例えば、クランプ１４００ａが開位置にあるときに、クランプ１４００ａは、ＥＶ充電ケーブル及び／またはＥＶ充電コネクタを受け取ってもよい。クランプ１４００ａが閉位置にあるときに、クランプ１４００ａの内面は、ＥＶ充電ケーブル及び／またはＥＶ充電コネクタの外面に接触するようにサイズ決定されてもよい。クランプ１４００ａは、クランプ１４００ａの内面と、ＥＶ充電ケーブル及び／またはＥＶ充電コネクタの外面との間の摩擦嵌めの結果として、ＥＶ充電ケーブル及び／またはＥＶ充電コネクタに固定的に結合させてもよい。クランプ１４００ａは、同様に、クランプ１４００ａによってＥＶ充電ケーブル及び／またはＥＶ充電コネクタの外面に印加された圧力の結果として、ＥＶ充電ケーブル及び／またはＥＶ充電コネクタに固定的に結合させてもよい。圧力は、ばね１４０４によって発生されてもよい。
以下、図１４Ｂを参照すると、該図は、例示的な実施形態によるアドオンクランプ１４００ｂの実施形態を示す。クランプ１４００ｂは、クランプ１４００ａの構成要素と同じまたは類似である構成要素を含んでもよく、ハンドル１４０１ｂ、先端部１４０３ｂ、及びばね機構１４０４は、それぞれ、ハンドル１４０１ａ、先端部１４０３ａ、及びばね１４０４と同じであってもよい。クランプ１４００ｂはまた、クランプ１４００ａと同じ様式で、ＥＶ充電ケーブル及び／またはＥＶ充電コネクタを締着してもよい。ユーザインターフェース１４０２ｂ（例えば、スクリーン）は、ジョイント１４０６及び１４０７を介して、クランプ１４００ｂに接続されてもよい。ジョイント１４０６及び１４０７は、ユーザインターフェース１４０２ｂの位置及び／または角度を調整するように構成されてもよい。例えば、ジョイント１４０６及び１４０７は、ユーザがユーザインターフェース１４０２ｂを調整していないときにジョイント１４０６及び１４０７がユーザインターフェースをクランプ１４００ｂに対して固定位置に保持するように一定量の旋回抵抗を保持しながら、ユーザがユーザインターフェース１４０２ｂを調整するときに旋回するように構成されてもよい。ユーザインターフェース１４０２ｂは、スクリーンであってもよく、また、本明細書で説明される任意のユーザインターフェース（例えば、図１３のユーザインターフェース１３１２）と同じ機能を含んでもよい。
以下、図１５を参照すると、例示的な実施形態によるコネクタ１５００を示す。いくつかの実施形態において、クランプ１５０１は、コネクタ１５００を締着及び締着解除するように設計されていてもよい。クランプ１５０１は、クランプ１４００ａまたは１４００ｂの構成要素と同じまたは類似である構成要素を含んでもよい。クランプ１５０１は、コネクタ１５００上に締着されてもよい。例えば、クランプ１５０１が開位置にあるときに、クランプ１５０１は、コネクタ１５００を受け取ってもよい。クランプ１５０１が、デフォルトの付勢された閉位置にあるときに、クランプ１５０１の内面は、コネクタ１５００の外面に接触するようにサイズ決定されてもよい。クランプ１５０１は、クランプ１５０１の内面とコネクタ１５００の外面コネクタとの間の摩擦嵌めの結果として、コネクタ１５００に固定的に結合させてもよい。クランプ１５０１は、同様に、クランプ１５０１によってコネクタ１５００の外面に印加された圧力の結果として、コネクタ１５００に固定的に結合させてもよい。圧力は、クランプ１５０１のばねによって発生されてもよい。いくつかの場合において、コネクタ１５００の外面は、クランプ１５０１を受け取るように構成された凹部を画定する。
ユーザインターフェース１５０２は、クランプ１５０１に載置されてもよい。ユーザインターフェース１５０２は、図１２のユーザインターフェース１２０４と同じ情報を表示してもよく、また、同じ機能を含んでもよい。ユーザインターフェース１５０２は、ケーブルコネクタ１５００を通って流れる電力（例えば、負荷を充電するための電力）を提供する電源と別個の、外部電源（例えば、バッテリ、光起電セル等）によって給電されてもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース１５０２は、クランプ１５０１がコネクタ１５００に締着されているときに、コネクタ１５００に接続されたケーブルによって給電されてもよい。いくつかの実施形態において、クランプ１５０１は、コネクタ１５００に磁気的に結合されてもよく、よって、コネクタ１５００が電力を転送しているときに、クランプ１５０１は、ユーザインターフェース１５０２に電力を転送してもよい。
以下、図１６を参照すると、該図は、例示的な実施形態によるケーブルアドオン１６００を示す。ケーブルアドオン１６００は、ＥＶを電源に接続するように構成されたケーブルに接続してもよい。ケーブルアドオン１６００は、接続点１６０１においてケーブルに接続するように設計されてもよく、また、ピン１６０５を使用してＥＶに接続してもよい。ケーブルアドオン１６００は、ケーブルの安全機構（例えば、図１２の安全機構１２０８）を保持するように構成された空洞１６０２を有してもよい。安全機構１６０４は、ＥＶまたは電源にクリック止めするように設計されていてもよい。安全機構１６０４は、ケーブルアドオン１６００が適切な噛み合い（例えば、ＥＶまたは電源の保持タブ）から偶然に接続解除することを防止する、Ｌ字形状のラッチであってもよい。安全機構１６０４は、負荷及び／または電源に電気的に結合させるように設計された電子機器を含んでもよく、またはそこに接続されてもよい。安全機構１６０４を負荷及び／または電源に接続するときに、安全機構１６０４の電子機器は、接続点１６０１において接続されたケーブルを通した、及びケーブルアドオン１６００を通した電力の転送を有効にしてもよい。例えば、安全機構１６０４は、負荷内の回路に電気的に結合するように構成された抵抗器を収容してもよい。安全機構１６０４内に収容された抵抗器は、負荷内の回路が（例えば、インピーダンスの検出によって）安全機構１６０４内に収容された抵抗器を感知したときに、電力の流れが可能になるという意味で、「鍵」としての役割を果たしてもよい。安全機構１６０４の抵抗器が負荷の回路によって感知されないときに、電力の流れは、無効にされる。安全機構１６０４内に収容された抵抗器の感知は、安全機構１６０４内に収容された抵抗器で短絡された分岐を通る電流の流れを感知するように構成される、負荷内の電流センサで行われてもよい。
ケーブルアドオン１６００は、ケーブルと負荷との間のアダプタとして、及び／または電源とケーブルとの間のアダプタとして機能してもよい。第１の実施形態において、ピン１６０５は、接続点１６０１に接続するように設計されたピンと同じであってもよい。第２の実施形態において、ピン１６０５は、接続点１６０１に接続するように設計されたピンと異なっていてもよい。ケーブルアドオン１６００は、ボタン１６０７及びユーザインターフェース１６０６を含んでもよく、これらは、それぞれ、図１２のボタン１２１０及びユーザインターフェース１２０４と類似する機能を含んでもよい。
以下、図１７Ａを参照すると、該図は、例示的な実施形態による電力システム１７００のブロック図を示す。いくつかの実施形態において、電力システム１７００は、ケーブル１７０３と負荷１７０２との間に配置され、かつそれらに結合された、ケーブルアドオン１７００ｂを有してもよい。ケーブルアドオン１７００ｂは、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１７６０１ｂ及び電力変換器１７６０２ｂを含んでもよく、これらは、図１０の類似する構成要素と同じ機能を有してもよい。いくつかの実施形態において、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１７６０１ｂは、ケーブル１７０３の出力の電流、電圧、及び／または電力を感知するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１７６０１ｂは、負荷１７０２の入力の電流、電圧、及び／または電力を感知するように構成されてもよい。電力変換器１７６０２ｂは、ケーブルアドオン１７００ｂ内に配置されてもよく、また、第１の電流及び第１の電圧のケーブル１７０３からの電力を、第２の電流及び第２の電圧の電力に変換して、負荷１７０２に充電するように構成されてもよい。電力変換器１７６０２ｂは、例えば、ＤＣ−ＤＣ変換器（例えば、バック変換器、ブースト変換器、バック＋ブースト変換器、フライバック変換器、フォワード変換器、バック−ブースト変換器、またはチャージポンプ変換器）であってもよい。
いくつかの実施形態において、電力システム１７００は、電源１７０１とケーブル１７０３との間に配置され、かつそれらに結合されたケーブルアドオン１７００ａを有してもよい（ケーブルアドオン１７００ａ及び１７００ｂは、類似または同じであってもよい）。ケーブルアドオン１７００ａのセンサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１７６０１ａは、電源１７０１の出力において電流、電圧、及び／または電力の値を感知してもよく、及び／またはケーブル１７０３への入力において電流、電圧、及び／または電力を感知してもよい。電力変換器１７６０２ａは、例えば、ＤＣ−ＤＣ変換器（例えば、バック変換器、ブースト変換器、バック＋ブースト変換器、フライバック変換器、フォワード変換器、バック−ブースト変換器、またはチャージポンプ変換器）であってもよい。
ケーブルアドオン１７００ａ〜ｂは、それぞれ、コントローラ１７６０５ａ〜ｂを含んでもよい。コントローラ１７６０５ａ〜ｂは、図１０のコントローラ１３０８と同じ機能を有してもよい。コントローラ１７６０５ａは、電力変換器１７６０２ａを制御してもよく、よって、センサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１７６０１ａによって読み込まれた電気パラメータ（例えば、電力、電圧、及び電流）の値に依存して、電力変換器１７６０２ａは、ケーブルアドオン１７００ａからの出力電流及び電圧値、ならびにケーブルアドオン１７００ｂへの入力電流及び電圧値を設定してもよい。コントローラ１７６０５ｂは、電力変換器１７６０２ｂを制御してもよく、ケーブルアドオン１７００ｂへの入力においてセンサ（複数可）／センサインターフェース（複数可）１３０４ｂによって感知された電気パラメータの値に従って、負荷１７０２への入力における電気パラメータの値を調整してもよい。
電力システム１７００は、電源１７０１に電気的に結合されたケーブルアドオン１７００ａと、負荷１７０２に電気的に結合されたケーブルアドオン１７００ｂとを有するケーブル１７０３を有してもよい。いくつかの実施形態において、電源１７０１は、第１の電圧及び第１の電流の電力を出力してもよく、ケーブルアドオン１７００ａは、ケーブル１７０３が第２の電圧及び第２の電流で電力を転送するように構成されてもよいので、または転送することがより効率的であり得るので、第１の電圧を第２の電圧に調整し、また、第１の電流を第２の電流に調整してもよい。ケーブルアドオン１７００ｂは、負荷１７０２が第３の電圧及び電流の電力を受け取るように構成されてもよいので、第２の電圧を第３の電圧に調整し、第２の電流を第３の電流に調整してもよい。
ケーブルアドオン１７００ａ及び１７００ｂは、それぞれ、通信デバイス１７６０４ａ及び１７６０４ｂを含んでもよい。通信デバイス１７６０４ａ及び１７６０４ｂは、図１０に類似して番号付けされた通信デバイス１３１０と同じ機能を有してもよい。
ケーブルアドオン１７００ａ及び１７００ｂは、それぞれ、ユーザインターフェース１７０４ａ及び１７０４ｂを含んでもよい。ユーザインターフェース１７０４ａ及び１７０４ｂは、図１１に類似して番号付けされたユーザインターフェース１３１２と同じ機能を有してもよい。
以下、図１７Ｂ〜１７Ｃを参照すると、該図は、例示的な実施形態による、ケーブルアドオン１７１２に接続するように構成されたコネクタ１７０５の例示的な実施形態を示す。図１７Ｂは、ケーブルアドオン１７１２がコネクタ１７０５に接続された事例を示し、図１７Ｃは、ケーブルアドオン１７１２がコネクタ１７０５から接続解除された事例を示す。コネクタ１７０５の安全機構１７０７は、実質的にＬ字形状のラッチであってもよく、また、ケーブルアドオン１７１２の空洞１７１３にクリック止めするように構成されてもよく、よって、ラッチは、空洞１７１３の保持表面及びケーブルアドオン１７１２のタブに係合し、その結果として、コネクタ１７０５をケーブルアドオン１７１２と係合させる。ピン１７１４は、ケーブルアドオン１７１２の入力１７１５にプラグ接続するように構成されてもよく、一方で、ケーブルアドオン１７１２は、そのレセプタクルでピン保護体１７１６を受け取るように設計されてもよい。コネクタ１７０５のピン１７１４は、ケーブルアドオン１７１２のピン１７０９と異なって、または同じように配設され、成形され、及び／またはサイズ決定されてもよい。コネクタ１７０５は、ハンドル１７０６を提供するように成形されてもよい。コネクタ１７０５は、例えば、機械的係止（図示せず）を使用して、電源１７０１等の電源または負荷１７０２等の負荷のレセプタクル保持表面に係止してもよい。コネクタ１７０５は、コネクタ１２０５に関して上で提供され、説明されたものと類似する特徴及び／または機能を含んでもよい。
いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース１７１０は、ケーブルアドオン１７１２に電気的及び／または磁気的に結合されてもよく、また、コネクタ１７０５及びケーブルアドオン１７１２を通って流れる電力から電力を引き出してもよい。ユーザインターフェースは、図１２のユーザインターフェース１２０４と同じ機能を有してもよく、また、同じ情報を表示してもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース１７１０は、外部電源（例えば、バッテリまたは光起電セル）によって給電されてもよい。
いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース１７１０は、タッチスクリーンを含んでもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース１７１０は、ボタン１７１１が、表示されたオプションを選択してもよいように、またはユーザインターフェース１７１０を制御してもよいように、ボタン１７１１に結合されてもよい。ユーザインターフェース１７１０は、（ディスプレイまたは可聴メッセージを介して）充電の状態（パーセンテージ及び／または値として示される）、負荷に必要とされる電圧、ケーブルの現在の電圧、ケーブルアドオン１７１２の現在の電圧、ケーブル１７０３を通って流れている電力量、ケーブルアドオン１７１２を通って流れている電力量、ケーブル１７０３内の温度、コネクタ１７０５内の温度、ピン１７０９に接続された負荷内の温度、ケーブルアドオン１７１２に対するピン１７１４の接続状況、負荷に対するピン１７０９の接続状況、及びＥＶの計画された旅行等の今度の目的に対して充電が十分であるかどうか（例えば、ユーザが予め設定した目的地まで進行するために、現在、ＥＶが十分な電力充電している）の通知、のうちの１つ以上を出力してもよい。ケーブルアドオン１７１２は、可聴警報（例えば、ベル音、ブザー、ビープ音、音声）を有してもよく、プラグからのケーブルの接続解除、充電の終了、充電中のエラー等に対して警報する。
以下、図１８を参照すると、該図は、例示的な実施形態よる、ケーブル（例えば、ケーブル１３２０／１７０３）を使用して、負荷（例えば、負荷１１０／１３０２／１７０２）を充電するための方法１８００のフローチャートを例示する。ステップ１８０１は、ケーブルを負荷に結合させることを含む。いくつかの実施形態において、負荷は、電源（例えば、電源１０１／５０１ｎ／７０１／１３０１／１７０１）から電力を受け取るように構成されたＥＶ（例えば、ＥＶ５０６／７０６）であってもよい。いくつかの実施形態において、ケーブルの第１の端部は、電源に永続的に接続されてもよく、他の実施形態において、ケーブルは、ケーブルの第１の端部に配置されたコネクタ（例えば、コネクタ１２０５／１５００／１７０５）を使用して、電源に対してプラグを接続及び接続解除するように設計されてもよい。ケーブルの第１の端部の反対側にある第２の端部は、負荷に接続するように構成されたコネクタを含んでもよく、負荷は、プラグのコネクタを受け取るように設計されたレセプタクルを含んでもよい。
ステップ１８０２で、ケーブルの第１及び／または第２の端部に配置されたコネクタ内に収容されたセンサ（例えば、センサ間インターフェース２１７／６０１）は、コネクタと、負荷及び／または電源内のレセプタクルとの間の接続を感知してもよい。コネクタと負荷及び／または電源との間の接続は、対応するレセプタクル内のコネクタの配置を含んでもよい。コネクタは、対応するレセプタクル内に配置された電子機器構成要素に結合させるように構成された電力回路（例えば、電力変換器１０３／２０３／３０３／５０３／７０３／１３０６／１７６０２ａ／１７６０２ｂ）を有してもよく、よって、コネクタがレセプタクル内に正しく配置されたときに、レセプタクル内の電子機器構成要素は、コネクタ内の電源回路に結合され、電子機器構成要素は、電源回路内の電気パラメータ（例えば、電圧、電流、インピーダンス）を変化させてもよく、センサ（複数可）は、その変化を測定してもよい。
センサ（複数可）に結合されるコントローラ（例えば、コントローラ２１３／３１３／５１０／７１５／１３０８／１７６０ａ／１７６０５ｂ）は、コネクタのレセプタクルへの接続がある場合にセンサ（複数可）の測定値に従って判定してもよい。接続に成功した場合、通信デバイスは、電力の転送を開始するように電源に信号送信してもよく、及び／または（例えば、方法６００／６１０／８００のステップにおいて）電力の引き出しを開始するように負荷に信号送信してもよい。いくつかの実施形態において、ケーブルは、負荷の充電及び電源によって出力された電力に関する特定の値及び警報を表示するように構成された、ユーザインターフェース（例えば、ＧＵＩ４００、ユーザインターフェース１２０４／１３１２／１５０２／１６０６／１７０４ａ／１７０４ｂ）を有してもよい。ユーザインターフェースは、ケーブルが電源及び／または負荷に対して正しく成功裏に接続及び／または接続解除されたかどうかを表示してもよく、及び／または可聴的に警告してもよい。
ステップ１８０３で、ケーブル内の通信デバイスから、コネクタのレセプタクルへの接続に成功した旨の、及び／または電力の転送を開始しても安全である旨の信号を受信した後に、電力が、ケーブルを介して、電源から負荷に転送される。電力を転送しているときに、ステップ１８０４は、転送されている電力の電気パラメータの値を測定することを含んでもよい。電気パラメータとしては、電力送達の電圧レベル、電力送達の電流レベル、ならびに／または電流及び電圧を乗算することによって計算されてもよい電力レベルを挙げてもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェースは、負荷の電圧値、ケーブルを通って流れる電流のレベル、ケーブルの温度、ケーブルの電圧、ケーブルを通って流れる電力量等の、充電のレベルを表示してもよい。
コネクタが負荷に接続されたときに、コネクタの通信デバイス（例えば、通信デバイス１３１０／１７６０４ａ／１７６０４ｂ）は、負荷が受け取るために安全かつ最適である電気パラメータの値を負荷から受信してもよい。いくつかの実施形態において、負荷が受け取るために安全かつ最適である電気パラメータの値は、負荷から値を受信するように構成された、負荷に結合された仲介デバイス（例えば、アダプタデバイスまたは改造通信デバイス）によって受信される。いくつかの実施形態において、負荷が受け取るために安全かつ最適である電気パラメータの値は、負荷自体によって受け取られる。いくつかの実施形態において、コネクタ内のセンサ（複数可）は、負荷の特定の電気パラメータを感知してもよく、また、ルックアップテーブルを使用してコントローラによって行われる評価に従って、他の電気パラメータのどの値が安全であり得るかを判定してもよい。例えば、コネクタ内のセンサ（複数可）は、負荷の電圧が１２［Ｖ］であることを感知してもよく、コントローラは、固有のルックアップテーブルに従って、負荷の種類を考慮して、安全な電流が５［Ａ］であってもよいと決定してもよい。
ステップ１８０５で、コネクタ内に収容されたコントローラは、センサ（複数可）によって測定された電気パラメータの値を、負荷の電気パラメータと比較してもよい。電源から負荷に転送されている電力の電気パラメータの値が、通信デバイスによって受け取られる電気パラメータの値に関して安全である場合、ステップ１８０７で、電力の転送が続けられてもよく、負荷は、電源によって充電されてもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェースは、どの電気パラメータが安全なレベルであり、どれが安全でないかを含む、電気パラメータの値が安全であるかどうかを示す表示及び／または警報を提供してもよい。
転送されている電力の電気パラメータの値が、通信デバイスによって受信された電気パラメータの値に関して安全ではなかった場合、ステップ１８０６で、電力が、全ての電気パラメータを安全なレベルにするように調整されてもよい。いくつかの実施形態において、電力を調整することは、安全な電気パラメータの値で電力を転送するように電源に信号送信することによって行われてもよい。いくつかの実施形態において、電力を調整することは、統合された電力変換器によって、電源から負荷へ転送される電力を変換するケーブルによって行われてもよい。いくつかの実施形態において、電力変換器は、ＤＣ／ＤＣ変換器、ＤＣ／ＡＣ変換器、ＡＣ／ＤＣ変換器、及び／またはＡＣ／ＡＣ変換器であってもよい。統合電力変換器は、電源を負荷に接続するケーブルのコネクタ内に収容されてもよい。電気パラメータが調整された後に、電気パラメータの値は、ステップ１８０４で再度測定される。電気パラメータの値が安全であった場合（ステップ１８０５）、電力が電源から負荷へ転送され、電源が負荷に充電する（ステップ１８０７）。
ステップ１８０８は、負荷が完全に充電されたかどうか、及び／または設定された充電の状態（例えば、充電の前または途中に設定された充電の状態、例えば、８５％）に従って充電されたかどうかを確認することを含む。充電の目標設定レベルに到達した（充電プロセスが終了した）場合、ケーブル内の通信デバイスは、充電プロセスが終了した旨の信号を負荷から受信してもよい。いくつかの実施形態において、ケーブルは、充電の開始時に、負荷から充電の目標レベルを受信してもよい。例えば、負荷がＥＶである場合、負荷は、負荷が現在の充電の状態から更に２３マイル走行するためのエネルギーを必要とする旨を通信デバイスに示してもよい。ケーブルは、ケーブルを通して電源から負荷に転送された電力量を測定してもよく、電力量が充電の目標レベルに到達した場合、充電プロセスが停止される。
充電プロセスが終了していない場合、電力の転送を継続し、方法は、ステップ１８０４に戻る。充電プロセスが終了した場合、ステップ１８０９で、充電プロセスが停止され、電力の転送が停止される。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェースは、充電されたエネルギー量、及び充電されたエネルギー量によってユーザがどのくらい使用できるかを表示してもよい。例えば、負荷がＥＶである実施形態において、ユーザインターフェースは、負荷が何キロメートル及び／または何マイル走行できるかを表示してもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェースは、充電プロセスが終了した旨の警報を提供してもよく、警報は、スクリーン上に表示されてもよく、また、メッセージを知らせるビープ音、ブザー、及び／または音声等の、可聴警報であってもよい。
以下、図１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃを参照すると、該図は、例示的な実施形態による電力システム構成１９００ａ、１９００ｂ、及び１９００ｃのブロック図を示す。上で説明した種々の実施形態のうちのいくつかは、図１９Ａ、１９Ｂ、及び１９Ｃに描写される実施例に従って実現されてもよい。図１９Ａ、１９Ｂ、及び１９Ｃに示されるように、３つの電力Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３は、エンクロージャ１９１２に接続されて示される。Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３の接続は、電力変換器１９１０ａ、１９１０ｂと発電機１９０８との間のそれぞれのケーブルの接続によるものであってもよい。ケーブルの機械的及び電気的接続はどちらも、電力変換器１９１０ａ及び１９１０ｂの１つ及び複数のエンクロージャ（図示せず）に取り付けられたケーブルグランドによるものであってもよい。ケーブルの類似する機械的及び電気的接続は、例えば、光起電（ＰＶ）ユニット１９０２と電源変換器１９１０ａとの間、貯蔵部１９０４と電源変換器１９１０ｂとの間、及び発電機１９０８とエンクロージャ１９１２との間であってもよい。ケーブルの導線の終端を有効にする多数の端子ブロックは、エンクロージャ１９１２内に、ならびに電力変換器１９１０ａ及び１９１０ｂのエンクロージャ（図示せず）内に、及び発電機１９０８のエンクロージャ（図示せず）内に含まれてもよい。
電力Ｐ１は、光起電ユニット１９０２からの電力を変換する電力変換器１９１０ａから提供されてもよい。光起電ユニット１９０２は、直流（ＤＣ）電力源の例であってもよい。ＤＣ電力の他の例としては、ＤＣ発電機から、バッテリまたはスーパーキャパシタ等の貯蔵デバイスから提供されるＤＣ電力が挙げられる。ＤＣ電力源の他の例は、例えば、ユーティリティグリッド及び／もしくはＡＣ発電機から提供される整流されたＡＣ電力源、またはスイッチモード電源（ＳＭＰＳ）に由来するＤＣかれ提供されてもよい。起電力ユニット１９０２は、種々の直列及び／または並列接続で相互接続されて、変換器１９１０ａによって変換されたＤＣ電力出力を提供してもよく、電力Ｐ１は、エンクロージャ１９１２の入力端子において終端されて、ＤＣ及び／またはＡＣ電力の両方の多数の源を提供してもよい。ＤＣ及び／またはＡＣ電力の両方の多数の源の例は、図５に示されるように、ＥＶ５０６の電源５０１ａ、・・・、５０１ｎ及び５０２ａ、・・・、５０２ｎを含んでもよい。このように、例えば、変換器１９１０ａは、ＩＩＥＶＣ１０２、７０２、及び５０９の例示的な実施形態に関して示されるように、ＤＣ−ＤＣ変換器及びＤＣ−ＡＣインバータの両方を含んでもよい。
電力Ｐ２は、貯蔵部１９０４からの電力を変換する電力変換器１９１０ｂから提供されてもよい。貯蔵部１９０４は、バッテリまたはスーパーキャパシタ等の貯蔵デバイスを含んでもよい。貯蔵部は、エネルギーを貯蔵するために使用することができるだけでなく、エネルギーを、例えば、負荷１９１４等の負荷に提供してもよいので、電力Ｐ２の流れは、双方向性の電力の流れとして示される。電力Ｐ２は、エンクロージャ１９１２と電力変換器１９１０ｂとの間を接続するケーブルを通じて伝えられる、多数のＤＣ及び／またはＡＣ電力を含んでもよい。このように、変換器１９１０ｂは、充電を貯蔵部１９０４に貯蔵するために電力Ｐ２を変換することができる、ならびに／またはＤＣ及び／もしくはＡＣ電力の両方の多数の源を提供するために貯蔵部１９０４からエンクロージャ１９１２への電力を変換することができる、変換器を提供するという特徴を提供してもよい。電力Ｐ２は、例えば、ＤＣ及び／またはＡＣ電力の両方の多数の源を提供するために、例えば、電力Ｐ１からの終端と共に、エンクロージャ１９１２の端子において終端されてもよい。
電力Ｐ３は、電力Ｐ１と類似する方法で描写され、また、発電機１９０８から提供されてもよい。例えば、発電機１９０８は、燃料駆動の発電機または風力発電機であってもよい。このように、電力Ｐ３は、エンクロージャ１９１２と発電機１９０８との間を接続するケーブルを通じて伝えられる、多数のＤＣ及び／またはＡＣ電力を含んでもよい。
エンクロージャ１９１２は、ケーブル１９２８を介して電気自動車ＥＶ１９１６に、更に、多数の負荷１９１４にも接続してもよい。ケーブル１９２８は、コネクタ１９０６ｂを介してＥＶ１９１６に接続してもよく、該コネクタは、ＥＶ１９１６の対応するレセプタクルコネクタ（図示せず）に接続する。コントローラ１９１８は、エンクロージャ１９１２内に含まれてもよく、該コントローラは、エンクロージャの構成が、セレクタユニット１９２０の動作を介して、電源Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３から、負荷１９１４及び／またはＥＶ１９１６の貯蔵デバイスに電力を供給することを可能にするアルゴリズムを動作させてもよい。セレクタユニット１９２０は、多数のスイッチ及び／またはリレー（図７に示されるようなリレー７１６等）を含んでもよく、選択されたときに、セレクタユニット１９２０は、多数の接続経路が、電源から貯蔵部及び／または負荷への電力の供給を有効にすることを可能にする。接続経路の種類の例は、図１ｂ〜１ｇに示される経路１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、１１３ｅ、１１３ｆ、及び１１３ｇ、及び図５に示される経路Ａ１〜Ａ７によって示される。
一般に、負荷１９１４としては、ユーティリティグリッド、電気モーター、ならびに、例えば、貯蔵部１９０４及び／またはＥＶ１９１６等の貯蔵デバイスを挙げてもよい。エンクロージャ１９１２に載置されるディスプレイ２０８は、ＧＵＩ４００のディスプレイと類似であってもよい。ＧＵＩ４００の特徴もまた、例えば、コネクタ１９０６ｂの表示に含まれてもよい。
アルゴリズムによる制御は、選択ユニット１９２０による選択が、電力Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３によって提供される電気電力源と、負荷１９１４及び／またはＥＶ１９１６の貯蔵デバイスとの間の接続経路を選択することを可能にしてもよい。どちらの接続経路を選択したかは、エンクロージャ１９１２に接続されるユーティリティグリッドのグリッドタリフに応答してもよい。選択された接続経路はまた、負荷１９１４及び／またはＥＶ１９１６の貯蔵デバイスの電力需要に応答する接続経路を通して、電力変換器１９１０ａ／１９１０ｂの動作によって、電力を負荷１９１４及び／またはＥＶ１９１６の貯蔵デバイスに提供してもよい。接続経路の選択は、図７に示されるようなリレー７１６等のリレーの使用によるものであってもよく、該リレーは、例えば、方法８００に従って、電力システム７００において感知された電流に応答して切り換えてもよい。負荷１９１４及び／またはＥＶ１９１６の貯蔵デバイスの電力需要は、コントローラ１９１８に動作可能に取り付けられたセンサ（図示せず）によって感知されてもよい。選択された接続経路はまた、選択ユニット１９２０によって、エンクロージャ１９１２の入力端子において終端される電力Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３によって提供される電気電力源から選択可能であるように、ＤＣ及び／またはＡＣ入力電力もエンクロージャ１９１２の入力端子に提供してもよい。このように、エンクロージャ１９１２の入力端子へのＤＣ及び／またはＡＣ入力電力は、変換器１９１０ａ／１９１０ｂによって変換されて、ＤＣ及び／またはＡＣ電力の多数の出力をエンクロージャ１９１２の出力端子に提供してもよい。このように、ＤＣ及び／またはＡＣ電力の多数の出力は、エンクロージャ１９１２の出力端子で利用可能であってもよく、コントローラ、コントローラ１９１８に類似するセレクタユニット、セレクタユニット１９２０は、コネクタ１９０６ｂ内に含まれてもよい。このように、エンクロージャ１９１２の出力端子のＤＣ及びＡＣ電力は、コネクタ１９０６ｂ内に位置付けられた多数の電力変換器によって、負荷１９１４及び／またはＥＶ１９１６の貯蔵デバイスの対応するコネクタレセプタクルへのＤＣ及び／またはＡＣ電力に変換されてもよい。代替的に、コントローラ、コントローラ１９１８に類似するセレクタユニット、セレクタユニット１９２０は、特に、ケーブル及び／または特にケーブル１９２８内に含まれてもよい。
図１９Ａ、１９Ｂ、及び１９Ｃ間の違いは、コネクタ１９０６に関するものであってもよい。図１９Ｂは、２つのコネクタ１９０６ａ及び１９０６ｂを示し、図中、コネクタ１９０６ａは、エンクロージャ１９１２の内側に配置され、一方で、図１９Ａは、ケーブル１９２８とＥＶ１９１６の貯蔵デバイスの対応するコネクタレセプタクルとの間に接続されたコネクタ１９０６ｂを有する。図１９Ｃも同様に、エンクロージャ１９１２の外側に提供されたコネクタ１９０６Ａの可能性を示すが、これは、エンクロージャ１９１２の対応するコネクタレセプタクル（図示せず）に接続可能であってもよい。コネクタ１９０６の各々は、例えば、コントローラ、コントローラ１９１８に類似するセレクタユニット及びセンサ、セレクタユニット１９２０、ならびにセンサ２１７、１３０４、１７６０１ａ／ｂを含んでもよく、または含まなくてもよい。類似した方法で、電力変換器１９１０ａ及び／または１９１０ｂは、エンクロージャ１９１２の内側に含まれてもよく、またはエンクロージャ１９１２の外側に接続されてもよい。
本明細書には、種々の接続が要素の間に記載されていることに留意されたい。これらの接続は、一般的に説明されるものであり、別途指定されない限り、直接的または間接的であってもよく、本明細書は、この点において、限定することを意図しない。更に、一方の実施形態の要素は、適切な組み合わせまたは副次的な組み合わせで、もう一方の実施形態からの要素と組み合わせられてもよい。例えば、図２Ａのセンサ／センサインターフェース２１７は、図３のインバータ３０２ｂまたはＥＶ充電器３０２ａに含まれてもよい。別の例として、ユーザインターフェース１７１０は、図４Ａのユーザインターフェース４００の特徴の全部または一部を含んでもよい。残留電流検出器（ＲＣＤ）、接地点故障検出器（ＧＦＤＩ）、ヒューズ（複数可）、遮断器（複数可）、安全スイッチ（複数可）、アーク検出器、ならびに／またはＩＩＥＶＣ２０２の１つ以上の構成要素を保護してもよい他の種類の安全回路は、同様に、ケーブル１３２０／１７０３／１９２８及びコネクタ１２０５／１５００／１７０５／１９０６ａ／１９０６ｂに組み込まれてもよい。同様に、図２Ａ、２Ｂ、図５、図７、または図９の電力変換回路は、コネクタ１２０５／１５００／１７０５及び／またはケーブル１３２０／１７０３／１９２８に含まれてもよい。
本主題を、構造的特徴及び／または方法論的行為に特有の言い回しで説明してきたが、添付の特許請求の範囲で定義される本主題は、上で説明した特定の特徴または行為に必ずしも限定されないことを理解されたい。むしろ、上で説明した特定の特徴及び行為は、以下の特許請求の範囲の例示的な実現形態として説明される。

Claims (21)

  1. 装置であって、
    コントローラと、
    前記コントローラに結合され、複数の接続経路における１つ以上のパラメータを感知するように構成されたセンサユニットであって、前記複数の接続経路が、複数の電気電力源と複数の電気負荷との間の経路を備える、センサユニットと、
    前記コントローラによって制御され、前記複数の接続経路のうちの１つを選択して、前記複数の電気電力源のうちの１つから前記複数の電気負荷のうちの１つに電力を提供するように構成された選択ユニットであって、前記選択が、前記センサユニットによって感知される前記１つ以上のパラメータに基づく、選択ユニットと、を備える、装置。
  2. 前記選択ユニットが、前記複数の接続経路のうちの前記選択された１つと関連付けられた電力変換器を使用して、前記複数の電気電力源のうちの前記１つから前記複数の電気負荷のうちの前記１つに電力を提供するように構成される、請求項１に記載の装置。
  3. 前記複数の電気電力源が、ＡＣ電源及びＤＣ電源を備える、請求項１に記載の装置。
  4. 前記１つ以上のパラメータが、クーロン電荷、電圧、電流、温度、エネルギー、電力、またはインピーダンスを含む、請求項１に記載の装置。
  5. 前記選択ユニットが、前記装置に接続された少なくとも１つのユーティリティグリッドのグリッドタリフに基づいて、前記複数の接続経路のうちの前記１つを選択するように更に構成される、請求項１に記載の装置。
  6. 前記複数の接続経路のうちの１つ以上が、前記複数の電気負荷のコネクタレセプタクルに対応するコネクタプラグを有するケーブルを備える、請求項１に記載の装置。
  7. 前記コネクタプラグが、ＤＣ−ＡＣ変換器またはＡＣ−ＤＣ変換器のうちの少なくとも１つを備える、請求項６に記載の装置。
  8. 前記コネクタプラグが、前記センサユニットまたは前記選択ユニットのうちの１つ以上を収容する、請求項６に記載の装置。
  9. 前記ケーブルが、前記センサユニットまたは前記選択ユニットのうちの１つ以上を収容する、請求項６に記載の装置。
  10. 前記選択ユニットが、前記複数の接続経路のうちの前記選択された１つのための電力変換器を選択するように更に構成され、前記選択された電力変換器が、ＤＣ−ＤＣ変換器、ＤＣ−ＡＣ変換器、ＡＣ−ＤＣ変換器、またはＡＣ−ＡＣ変換器を備える、請求項１に記載の装置。
  11. 前記複数の電気電力源が、ＤＣ電源、ＡＣ電源、バッテリ、貯蔵デバイス、ＤＣ発電機、光起電力モジュール、風力タービン、ＡＣ発電機、ＡＣユーティリティグリッド、またはＤＣユーティリティグリッドを備える、請求項１に記載の装置。
  12. 前記複数の電気負荷が、バッテリ、電気自動車（ＥＶ）の貯蔵デバイス、電力システムまたはユーティリティグリッドの貯蔵デバイスのうちの１つ以上を備える、請求項１に記載の装置。
  13. 入力端子において前記複数の電気電力源に動作可能に接続され、出力端子において前記複数の電気負荷に接続されたエンクロージャを更に備え、前記エンクロージャが、前記コントローラ、前記センサユニット、及び前記選択ユニットを収容する、請求項１に記載の装置。
  14. 方法であって、
    複数の電気電力源と複数の電気負荷との間の複数の接続経路において１つ以上のパラメータを感知することと、
    センサユニットによって感知された前記１つ以上のパラメータに基づいて、前記複数の接続経路のうちの１つを選択することと、
    前記複数の接続経路のうちの前記選択された１つを使用して、前記複数の電気電力源のうちの１つから前記複数の電気負荷のうちの１つに電力を提供することと、を含む、方法。
  15. 前記電力を供給することが、前記複数の電気負荷のうちの前記１つの電気負荷の電力需要に基づいて、前記選択された接続経路を通して電力変換器を動作させることによって電力を提供することを含む、請求項１４に記載の方法。
  16. 前記電力を提供することが、前記提供された電力をＡＣからＤＣに、またはＤＣからＡＣに変換することを含む、請求項１４に記載の方法。
  17. 前記１つ以上のパラメータが、クーロン電荷、電圧、電流、温度、エネルギー、電力、またはインピーダンスを含む、請求項１４に記載の方法。
  18. 前記複数の接続経路のうちの前記１つを選択することが、前記装置に接続された少なくとも１つのユーティリティグリッドのグリッドタリフに基づいて選択することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
  19. 前記電力を提供することが、前記複数の電気負荷のうちの１つのコネクタレセプタクルに対応するコネクタプラグを有するケーブルを使用して、前記複数の電気電力源のうちの前記１つを前記複数の電気負荷のうちの前記１つに接続することを含む、請求項１４に記載の方法。
  20. 前記コネクタプラグ内に位置付けられた変換器を介して電力を変換することを更に含み、前記変換器が、ＤＣ−ＡＣ変換器またはＡＣ−ＤＣ変換器のうちの少なくとも１つを備える、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記複数の接続経路のうちの前記１つを選択することが、前記複数の接続経路のうちの前記選択された１つのための電力変換器を選択することを含み、前記選択された電力変換器が、ＤＣ−ＤＣ変換器、ＤＣ−ＡＣ変換器、ＡＣ−ＤＣ変換器、またはＡＣ−ＡＣ変換器を備える、請求項１４に記載の方法。
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