JP2018206438A - 電気自動車の分散型インテリジェンス - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2012年2月13日に提出された米国特許仮出願第61/598,109号の優先権を主張するものであり、その内容全体をこの参照によって引用したものとする。
本開示は、全般的に、産業ネットワークを管理するシステムおよび方法に関し、特に、電気自動車の電力の配電および充電を管理するために、産業ネットワークの種々のセクションにおいてデータを収集し、収集されたデータを分析するシステムおよび方法に関する。
電力グリッドは、電気発電、電力送電、および電気配電のうちの1つまたはすべてを含み得る。電気は、例えば石炭火力発電所、原子力発電所などの発電所を使用して発電され得る。発電された電力は、効率性のために、超高電圧(very high voltage)(345Kボルトなど)に昇圧されて送電線上で送られる。送電線は、州の境界を横断して、または国境を横断してなど、その卸売客に届くまで電力を長距離送ることもあり、卸売客は、地域の配電網を所有する企業であることもある。送電線は、送電変電所で終わることもあり、送電変電所が、超高電圧を、一次電圧(intermediate voltage)(138Kボルトなど)に降圧することもある。送電変電所からは、より小さな送電線(副送電線など)が一次電圧を配電変電所へ送る。配電変電所において、一次電圧は再び「二次電圧(medium voltage)」(4Kボルト〜23Kボルトなど)に降圧されることもある。1つ以上のフィーダ回路が、配電変電所から出ていることもある。例えば、4〜数十のフィーダ回路が、配電変電所から出ていることもある。フィーダ回路は、4つのワイヤを含む3相回路である(3相それぞれの3つのワイヤ、および中性の1つのワイヤ)。フィーダ回路は、地上(柱上)または地下のいずれかで配線され得る。フィーダ回路上の電圧は、配電変圧器を使用して定期的に取り出されることもあり、配電変圧器は、「二次電圧」から需要家電圧(120Vなど)に電圧を降圧する。次に、この需要家電圧は、例えば電気自動車を充電するために、需要家により使用され得る。
Claims (19)
- 電力追跡および電力割り当てのための方法であって、前記方法は、少なくとも1つのプロセッサおよびメモリを含む少なくとも1つのコンピュータによって実行可能であり、前記方法は、
前記少なくとも1つのコンピュータによって、電力グリッド中の分散した位置にある、識別された複数の充電ステーションおよび需要家の電気自動車から、データを受信するステップであって、前記受信されるデータは、前記電気自動車に充電する充電開始時間、位置および充電継続期間のスケジューリングを可能にする前記需要家の選択を含む、受信するステップと、
電力グリッドのアセットから、複数のシステムパラメータおよび充電インフラストラクチャパラメータを受信するステップと、
前記少なくとも1つのプロセッサを用いて、当該位置の利用可能な電力、ならびに需要家の使用履歴およびプロファイルに関して前記データを分析するステップであって、分析するステップは、前記電力グリッド内の前記充電ステーションの位置にて前記電気自動車の充電をサポートするのに十分な電力利用可能性が前記電力グリッド内にあるかどうかを、前記パラメータから判断するステップをさらに含む、分析するステップと、
前記少なくとも1つのプロセッサを用いて、前記分析に基づいて、電力需要における変動または予想される変動に対処するために、前記電力グリッドの前記アセットに電力を再割り当てするためのコマンドを送信するステップであって、前記電力グリッドの各アセットは、電気自動車、充電ステーション、再生可能エネルギー源、変電所、および/または変圧器のうちの1つ以上である、送信するステップと
を含む方法。 - 前記分析するステップはさらに、一日のうちの時刻および週のうちの曜日の、一方または組み合わせを考慮し、かつ/または、
前記分析するステップはさらに、前記需要家のプロファイルに含まれている需要家プリファレンスを考慮し、かつ/または、
前記析するステップはさらに、計画された旅行または計画された充電に関する、需要家によるリアルタイムの入力を考慮する、請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、
前記少なくとも1つのコンピュータによって、電力グリッドの電力送電アセットおよび電力配電アセット内のシステムおよび充電インフラストラクチャに関係する第1のパラメータと、電気自動車(EV)需要家および需要家プリファレンスに関係する第2のパラメータとを受信するステップと、
前記少なくとも1つのプロセッサを使用して、前記電力グリッドのアセットに接続された充電ステーションの利用可能な電力を判断するために前記第1のパラメータを分析するステップと、
前記少なくとも1つのプロセッサを使用して、前記充電ステーションにて前記利用可能な電力によって需要家プリファレンスに関連したEV充電が達成可能かどうかを判断するために、前記第1および第2のパラメータを分析するステップと、
前記判断された利用可能な電力によって前記需要家プリファレンスが達成不可能であると判断するのに応答して、前記プロセッサが、
EV充電のために利用可能な電力の不足を補うために、前記電力グリッドにおいて需要応答を実行することと、
前記EV需要家が前記需要応答に従うことを奨励するために、EV充電に対して策定された経済的ルールを実行することと
をする命令を実行するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記需要応答を実行することは、前記充電ステーションでの前記電力需要に影響する前記需要家プリファレンスに基づいて、電力需要における変動または予想される変動に対処するために、前記電力グリッドの複数のアセットへ、および前記複数のアセットから、電力を再割り当てすることを含み、かつ/または
前記システムおよび充電インフラストラクチャに関係する前記パラメータは、オンサイト電力貯蔵が存在するかどうか、およびEV充電をサポートするために十分であるかどうかを含む、請求項3に記載の方法。 - 前記方法は、前記経済的ルールに加えてビジネスルールを実行するステップをさらに含み、前記ビジネスルールに関係するパラメータは、電気自動車が新規需要家であるかまたは既存需要家であるか、および前記需要家によりどのように決済が行われるかを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記経済的ルールに関係するパラメータは、充電ステーションでの充電時に有効なレート、ピーク価格設定において有効な需要応答レート、および地域的レートを含み、かつ/または
前記経済的ルールに関係するパラメータは、所望の時間に充電に利用可能な電力を削減または停止することになる需要応答イベントへの不参加に対するペナルティ、および需要応答の間の取引に対し適用可能なレートまたは料金を含む、請求項3に記載の方法。 - 電力追跡および電力割り当てのためのシステムであって、
少なくとも1つのプロセッサおよびメモリを含む少なくとも1つのコンピュータであって、電力グリッド中の分散した位置にある、識別された複数の充電ステーションおよび需要家の電気自動車から、前記電気自動車に充電する充電開始時間、位置および充電継続期間のスケジューリングを可能にする前記需要家の選択を含むデータを受信し、電力グリッドのアセットから、複数のシステムパラメータおよび充電インフラストラクチャパラメータを受信するよう構成された、前記少なくとも1つのコンピュータを含み、
前記プロセッサは、
当該位置の利用可能な電力、ならびに需要家の使用履歴およびプロファイルに関して前記データを分析することであって、分析することは、前記電力グリッド内の前記充電ステーションの位置にて前記電気自動車の充電をサポートするのに十分な電力利用可能性が前記電力グリッド内にあるかどうかを、前記パラメータから判断することをさらに含む、分析することと、
前記分析に基づいて、電力需要における変動または予想される変動に対処するために、前記電力グリッドの前記アセットに電力を再割り当てするためのコマンドを送信することとをするよう構成され、
前記電力グリッドの各アセットは、電気自動車、充電ステーション、再生可能エネルギー源、変電所、および/または変圧器のうちの1つ以上である、システム。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは、一日のうちの時刻および週のうちの曜日の、一方または組み合わせを分析するようさらに構成され、かつ/または、
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記需要家のプロファイルに含まれているプリファレンスを分析するようさらに構成され、かつ/または、
前記少なくとも1つのプロセッサは、計画された旅行または計画された充電に関する、需要家によるリアルタイムの入力を分析するようさらに構成される、請求項7に記載のシステム。 - 前記アセットは、前記電力グリッドの送電アセット、配電アセット、およびフィーダアセットを含み、
前記プロセッサは、
前記充電ステーションにて前記充電を実行するための、前記電力グリッド内の送電および配電の利用可能性に関係し、前記充電ステーションに供給する電力フィーダのフィーダ利用のレベルに関係する、パラメータを受信することと、
前記電力フィーダによって前記電気自動車の充電をサポートするのに十分な電力利用可能性があるかどうかを判断するために、前記パラメータを分析することと
をするようさらに構成される、請求項7に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つのコンピュータは、電力グリッドの電力送電アセットおよび電力配電アセット内のシステムおよび充電インフラストラクチャに関係する第1のパラメータと、電気自動車(EV)需要家および需要家プリファレンスに関係する第2のパラメータを受信するようさらに構成され、前記プロセッサは、
前記電力グリッドのアセットに接続された充電ステーションの利用可能な電力を判断するために前記第1のパラメータを分析し、
前記充電ステーションにて前記利用可能な電力によって需要家プリファレンスに関連したEV充電が達成可能かどうかを判断するために、前記第1および第2のパラメータを分析し、
前記判断された利用可能な電力によって前記需要家プリファレンスが達成不可能であると判断するのに応答して、
EV充電のために利用可能な電力の不足を補うために、前記電力グリッドにおいて需要応答を実行することと、
前記EV需要家が前記需要応答に従うことを奨励するために、EV充電に対して策定された経済的ルールを実行することと
をするようさらに構成された、
請求項7に記載のシステム。 - 前記需要応答を実行するために、前記プロセッサは、前記充電ステーションでの前記電力需要に影響する前記需要家プリファレンスに基づいて、電力需要における変動または予想される変動に対処するために、前記電力グリッドの複数のアセットへ、および前記複数のアセットから、電力を再割り当てするよう構成され、かつ/または
前記システムおよび充電インフラストラクチャに関係する前記パラメータは、充電ステーションに関して運用上の制限が存在するかどうかと、充電ステーションが需要家によって予約されているかどうかと、異常イベントの存在と、充電ステーションに関係するインフラストラクチャ能力のレベルとからなる群から選択される、
請求項10に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記経済的ルールに加えてビジネスルールを実行するようさらに構成され、前記ビジネスルールに関係するパラメータは、電気自動車が新規需要家であるかまたは既存需要家であるか、および前記需要家によりどのように決済が行われるかを含み、かつ/または
前記システムおよび充電インフラストラクチャに関係する前記パラメータは、EV充電に寄与するオンサイト発電が利用可能かどうかを含む、請求項10に記載のシステム。 - 前記経済的ルールに関係する前記パラメータは、充電ステーションでの充電時に有効なレート、ピーク価格設定において有効な需要応答レート、および地域的レートを含み、かつ/または
前記経済的ルールに関係するパラメータは、所望の時間に充電に利用可能な電力を削減または停止することになる需要応答イベントへの不参加に対するペナルティ、および需要応答の間の取引に対し適用可能なレートまたは料金を含む、
請求項10に記載のシステム。 - 少なくとも1つのプロセッサおよびメモリを含む少なくとも1つのコンピュータの前記少なくとも1つのプロセッサに、電力追跡および電力割り当てをするための動作を行わせる命令が記憶された、コンピュータ可読記憶媒体であって、前記動作は、
前記少なくとも1つのコンピュータによって、電力グリッド中の分散した位置にある、識別された複数の充電ステーションおよび需要家の電気自動車から、データを受信するステップであって、前記受信されるデータは、前記電気自動車に充電する充電開始時間、位置および充電継続期間のスケジューリングを可能にする前記需要家の選択を含む、受信するステップと、
電力グリッドのアセットから、複数のシステムパラメータおよび充電インフラストラクチャパラメータを受信するステップと、
前記少なくとも1つのプロセッサを用いて、当該位置の利用可能な電力、ならびに需要家の使用履歴およびプロファイルに関して前記データを分析するステップであって、分析するステップは、前記電力グリッド内の前記充電ステーションの位置にて前記電気自動車の充電をサポートするのに十分な電力利用可能性が前記電力グリッド内にあるかどうかを、前記パラメータから判断するステップをさらに含む、分析するステップと、
前記少なくとも1つのプロセッサを用いて、前記分析に基づいて、電力需要における変動または予想される変動に対処するために、前記電力グリッドの前記アセットに電力を再割り当てするためのコマンドを送信するステップであって、前記電力グリッドの各アセットは、電気自動車、充電ステーション、再生可能エネルギー源、変電所、および/または変圧器のうちの1つ以上である、送信するステップと
を含む
コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記分析するステップはさらに、一日のうちの時刻および週のうちの曜日の、一方または組み合わせを考慮し、かつ/または、
前記分析するステップはさらに、前記需要家のプロファイルに含まれている需要家プリファレンスを考慮し、かつ/または、
前記析するステップはさらに、計画された旅行または計画された充電に関する、需要家によるリアルタイムの入力を考慮する、請求項14に記載のコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記動作は、
前記少なくとも1つのコンピュータによって、電力グリッドの電力送電アセットおよび電力配電アセット内のシステムおよび充電インフラストラクチャに関係する第1のパラメータと、電気自動車(EV)需要家および需要家プリファレンスに関係する第2のパラメータとを受信するステップと、
前記少なくとも1つのプロセッサを使用して、前記電力グリッドのアセットに接続された充電ステーションの利用可能な電力を判断するために前記第1のパラメータを分析するステップと、
前記少なくとも1つのプロセッサを使用して、前記充電ステーションにて前記利用可能な電力によって需要家プリファレンスに関連したEV充電が達成可能かどうかを判断するために、前記第1および第2のパラメータを分析するステップと、
前記判断された利用可能な電力によって前記需要家プリファレンスが達成不可能であると判断するのに応答して、前記プロセッサが、
EV充電のために利用可能な電力の不足を補うために、前記電力グリッドにおいて需要応答を実行することと、
前記EV需要家が前記需要応答に従うことを奨励するために、EV充電に対して策定された経済的ルールを実行することと
をする命令を実行するステップと
をさらに含む、請求項14に記載のコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記需要応答を実行することは、前記充電ステーションでの前記電力需要に影響する前記需要家プリファレンスに基づいて、電力需要における変動または予想される変動に対処するために、前記電力グリッドの複数のアセットへ、および前記複数のアセットから、電力を再割り当てすることを含み、かつ/または
前記システムおよび充電インフラストラクチャに関係する前記パラメータは、オンサイト電力貯蔵が存在するかどうか、およびEV充電をサポートするために十分であるかどうかを含む、請求項16に記載のコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記動作は、前記経済的ルールに加えてビジネスルールを実行するステップをさらに含み、前記ビジネスルールに関係するパラメータは、電気自動車が新規需要家であるかまたは既存需要家であるか、および前記需要家によりどのように決済が行われるかを含む、請求項16に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- 前記経済的ルールに関係するパラメータは、充電ステーションでの充電時に有効なレート、ピーク価格設定において有効な需要応答レート、および地域的レートを含み、かつ/または
前記経済的ルールに関係するパラメータは、所望の時間に充電に利用可能な電力を削減または停止することになる需要応答イベントへの不参加に対するペナルティ、および需要応答の間の取引に対し適用可能なレートまたは料金を含む、請求項16に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
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