JP5868179B2 - 電気エネルギーの計測・測定用メータリングポイントシステム及び方法 - Google Patents
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Description
米国特許出願公開第2006/259447号は、エネルギー消費を消費量計により検
知し報告するシステムを開示する。当該システムは、電力供給者が個々の消費量計に消費
量計識別子を割り当てるように機能する。さらに、電力供給者は、それぞれの消費量計に
所有者識別子を割り当てる。それ故に、特定の消費量計は特定の顧客に割り当てられる。
さらに、電力供給者は決定された消費量をそれぞれの顧客の口座に割り当て、このように
して顧客に請求する。
−電力系統に恒久的に(固定式)接続された接続機器及び、
−消費又は発電ユニットにより、固定式の接続機器において引き出されあるいは供給される電気エネルギーを計測し測定する識別可能な可動式の又は非固定式の又は携帯式の機能ユニット、を有する。
接続機器の識別子を検知する機器が必要であり、かかる機器は種々の形式のものであって良い。
さらに、消費及び/又は発電ユニットが(1)に記載の検知された接続機器において引き出し及び/又は供給した電気エネルギーを測定し計測するための機器が用意される。この機器は電力量計(好ましくは、単相又は多相交流用双方向負荷プロファイル計)であって、個々の機能性はかなり異なっていてよく、可動式の又は非固定式のメータリングポイントの適用環境に依存する。
さらに、(2)に記載の検知された測定及び計測データを、(1)に記載の検知され使用中のそれぞれの接続機器の識別子と共に保存する機器が必要であり、それは、例えば、メモリチップ、ハードディスク或いはその他のメモリ又は記憶要素であって、データが保存またはさらなる使用のためにバッファされるものである。
最後に、(3)に記載の保存されたデータを読み出す機器が必要である。当該機器は、計測データと使用中の個々の接続機器の識別子の両方をメモリからさらなる情報処理を可能とするため読み出せなればならない。データは種々の技術的方法により読み出してよい。一般に、データインタフェースが用いられ、それを介してデータは種々の形態で(インタフェースの種類に依存する)、手動で或いは完全又は部分的に自動的な方法で読みだされる。例えば、完全に自動的な遠隔読み出し用インタフェースが可能であり、データは中央コンピュータユニットに例えば無線により伝送される。同様に、半自動読み出し用インタフェースが可能である(すなわち、ユーザが保存媒体をデータ転送機器を備えたインタフェースを用いて接続し、データを中央コンピュータユニットに転送する)。また、手動/視覚的にデータを読み出す機器が可能である(例えば、視認できるデータが手動により又は他の方法により取り出せる表示であり、その後伝送される)。
−接続機器の電力系統接続に割り当てられた電気料金、
−接続機器の電気的特徴(その接続機器においてどの程度のレベルの電力を取り出し又は供給できるか)、
−消費及び/又は発電ユニットが引き出し/供給しうるエネルギーの可能な接続機器の個々の電力プロファイル。
電気自動車が接続機器に接続されると、本発明の接続機器に統合されたスイッチは始めは開となっている。電流は流れない。電気自動車と接続機器の間の接続により、電気自動車中の読み取り機は接続機器の識別子を読み出すことができる。この読み出しプロセスは無線によっても、有線(例えば、電気自動車を接続機器に接続するために用いられるケーブルにより)によってもよい(導入された技術的手段に依存する)。読みだされた識別子はメモリに保存される。
識別子は続いて、接続機器に統合されたスイッチのスイッチングプロセスにおける権限の付与を開始するために用いられる。これは電気自動車が当該接続機器の識別子を中央コンピュータユニットにその通信モジュールを用いて送り、さらに、当該接続機器と電気自動車のユーザに関して保存されたデータに基づいて、中央コンピュータユニットは電気自動車に、その電気自動車又はそのユーザが、当該接続点において電気エネルギーを引き出し/供給する権限を有する又は有しないことを承認する信号を送る。例えば、中央コンピュータユニットは、当該ユーザが直前のエネルギーの引き出しの支払いを不履行であるか否か、及び、当該ユーザの電気自動車が当該接続機器から電流を引き出しうる/引き出すべきであるか否かを考慮してよい。
さらに、中央コンピュータユニットは、電気自動車にさらなるデータを伝送し得、それらは後の電気自動車への引き出しプロセスを決定づけるものである。例えば、最大充電電力や特定の充電プロファイル等の当該接続機器に関して保存されたものである。これは、さらなるデータ(例えば、蓄電池の充電状態に関するもの)に従ってなされ、それらは、事前に通信機器により中央コンピュータに送信され、消費及び/又は発電ユニットの保存されたデータに適合される。
電気自動車が権限を有する旨の信号を受信したなら、慣用の電子的プロセスにより、接続機器の電子錠へと電子鍵が送られる。もし権限を有する旨の信号(例えば、特定の符号)が電子錠の要求に合えば、後者はスイッチを閉にし、電気エネルギーが引き出され得又は供給されうる(場合によっては、この接続機器及びこのシステムユーザに関して中央コンピュータユニットから送信された制限を考慮することにより)。
可動式の又は非固定式の機能ユニットの一部としての電気自動車に搭載された電力負荷プロファイルメータはエネルギーの引き出し/供給を測定する。引き出し/供給プロセスは、(i)電気自動車のユーザにより(例えば、プラグを抜くことにより)、(ii)消費及び/又は発電ユニット自体により(例えば、必要がない、例えば、蓄電池が満杯である場合)、又は−可能ならば−(iii)制御機器により、終了される。制御機器の介在には、好ましくは中央コンピュータユニットから可動式の又は非固定式の機能ユニットに送られ、後者により制御機器に転送される特定の要求が必要である。このことは、電気自動車の充電池管理システムが消費を独立に制御することを排除するものではない。計測機器は計測された電力負荷プロファイルを記憶装置に送信し、−場合によっては、測定(開始/終了)の基本的な時刻情報と共に−記憶装置は、かかる電力負荷プロファイルを接続機器の識別子に関する情報と共に電子メモリに保存する。
電気自動車の通信モジュールは、保存されたデータを中央コンピュータユニットに送信し(直ちに又は時間遅れを伴って)、中央コンピュータユニットはそのデータベースにデータを保存する。当該データは、関係者(電気自動車のユーザ、接続機器の操作者)への個々の引き出しプロセスの請求/清算に用いられる(当該接続機器に関する中央コンピュータユニットのデータベースに保存されたデータに対する償還請求により)。個別の接続機器の区別に加え、引き出しプロセスに関する時間のデータや他の保存されたデータもまた考慮され得る。
−多数の地点(「接続機器」)において固定的な方法で、電力系統から電気エネルギーを引き出し又は電力系統に電気エネルギーを供給する。例えば、公道システムや駐車場等。
及び
−消費及び/又は発電ユニット或いはそのユーザにより接続機器において引き出され供給されたエネルギーを明確に割り当て(例えば、電気自動車又はそのユーザ、以降では簡単に「システムユーザ」として言及される)、それに応じて後者に及び接続機器の所有者に請求する。
−接続機器においてエネルギーの引き出しを要求する消費及び/又は発電ユニット(及び/又はそのユーザ)を権限を有するシステムユーザとして識別する、
−安全上の理由により通常は零電位にある(スイッチが切られている)接続機器を、使用のためだけに開錠する、
−引き出され又は供給されたエネルギーを計測し測定する、
−エネルギーの供給/引き出しの終了後、接続機器を再度施錠する(電流は流れない、スイッチオフ)、
−電気的計測/測定の結果を請求/清算元に送信する、
−個々の接続機器において引き出され/供給されたエネルギーを接続機器及び消費及び/又は発電ユニットのそれぞれの所有者に請求する。
−識別、通信、請求/清算及び制御プロセスは現存するインフラストランチャーを利用してなされ、それにより接続機器(単純な構成であり、容易に導入できる)を除く技術的手段は電力系統の側には不要である。それ故に、固定的に設置された電力量計(メータ)及び電力系統側の通信(例えば、接続機器を制御するコンピュータユニット)は不要である。
−非固定式の請求/清算目的に要求されるシステム部品の数は、部品がシステムにおいて最も必要とされる要素(接続機器)中でなく、この要素の外部、好ましくは消費及び/又は発電ユニット中に配置される(4つの因子を節約する)ことにより軽減される。
−接続機器に関して保存される情報(例えば、所有者、電気料金、正確な位置、電力仕様)は接続機器自体に対応する機器或いは接続機器毎又は接続機器のグループ毎に導入されるコンピュータユニットにではなく、好ましくは中央データベースに保存される。かかるデータベースにより、電力系統全体の情報を個々の接続機器に割り当てることができる。接続機器自体は識別子のみを有していればよく、それにより、電力系統接続の所有者は識別され得る(例えば、データベースに保存された情報に基づいて)。
Claims (13)
- 可動式の消費及び/又は発電ユニットによる電気エネルギーの消費又は供給を計測するメータリングポイントシステムであって、
a.固定式の接続機器をなす複数のコンセントであって、電力系統に接続され、前記消費及び/又は発電ユニットによって電気エネルギーをコンセントから引き出し又はコンセントへ供給するようになっており、該コンセントの所有者の識別を可能とする第1の識別子が付されたコンセント;及び
b.プラグにより前記コンセントに着脱可能に接続される可動式又は非固定式の少なくとも一つの機能ユニットであって、導体を介して前記消費及び/又は発電ユニットにより前記複数のコンセントの一つを介して引き出され又は供給された電気エネルギーを計測するものであり、
aa.前記コンセントの前記第1の識別子を検知する機器;
bb.(aa)により検知された前記コンセントを介して引き出され及び/又は供給された前記電気エネルギーを計測する、第2の識別子が付された機器;
cc.(bb)により計測された電気エネルギーに係るデータと共に、(aa)により検知された前記コンセントの前記第1の識別子を保存する機器;及び
dd.(cc)により保存されたデータを読み出す機器、
を備えた、前記第2の識別子により識別可能な機能ユニット、
を有し、
前記コンセントには前記電気エネルギーの消費又は供給を計測するメータリング機器は含まれず、
前記可動式又は非固定式の機能ユニットは、さらに、中央コンピュータユニット又は前記コンセント外部の他の機器に保存されるデータベースであって、前記コンセントに関する前記第1の識別子と前記第1の識別子以外のデータが保存されているものと通信し、前記データベースは前記コンセントの所有者を識別する情報を含む、
メータリングポイントシステム。 - 前記第1の識別子は電子的識別子であり、前記可動式又は非固定式の機能ユニットの(aa)は前記第1の識別子を電子的に検知し、前記コンセントと前記可動式又は非固定式の機能ユニット間の通信は無線又は有線により直接行われる請求項1に記載のメータリングポイントシステム。
- 前記可動式又は非固定式の機能ユニットは、さらに、前記コンセントと前記可動式又は非固定式の機能ユニットとの導体を介した電気的接続がなされている期間を、連続的に又は断続的に測定する機器を有し、
(cc)はさらに検知された前記電気的接続のなされている期間を保存する請求項1又は2に記載のメータリングポイントシステム。 - 前記コンセントは電子錠により開閉可能なスイッチを有し、
前記スイッチは、前記電気エネルギーの引き出し及び/又は供給を許可するために、前記可動式又は非固定式の機能ユニットより提供される電子鍵により閉とされ、
前記コンセントは前記可動式又は非固定式の機能ユニットによる要求に応じて前記電子錠により前記スイッチを再度開とするか、又は前記可動式又は非固定式の機能ユニットと前記コンセント間の電気的接続が切断されたときに自動的に前記スイッチを再度開とする請求項1,2又は3に記載のメータリングポイントシステム。 - 前記可動式又は非固定式の機能ユニットは、前記保存されたデータを、遠隔通信により外部の機器から読み出し可能とする通信機器を有する請求項1乃至4のいずれかに記載のメータリングポイントシステム。
- 前記可動式又は非固定式の機能ユニットはさらに、前記消費及び/又は発電ユニットの電気エネルギーの消費又は発電を制御する機器と組み合わされる請求項1乃至5のいずれかに記載のメータリングポイントシステム。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載のメータリングポイントシステムを用いる前記電気エネルギーの計測方法であって、以下のステップ:
a.前記可動式又は非固定式の機能ユニットを前記コンセントに接続するステップ;
b.前記機能ユニットが前記コンセントの前記第1の識別子を検知するステップ;
c.前記機能ユニットが前記検知されたコンセントから引き出され及び/又は前記コンセントへ供給される電気エネルギーを計測するステップ;
d.前記計測された電気エネルギーに係るデータと共に前記コンセントの前記第1の識別子を前記機能ユニット内に保存するステップ;
e.前記機能ユニットから前記保存されたデータを読み出すステップ;及び
f.前記機能ユニットから読み出された前記保存されたデータを、前記コンセント及び前記機能ユニットについての前記保存されたデータ以外のデータを用いて処理するステップ、
を有する方法。 - 請求項3に記載のシステムを用い、
さらに、前記機能ユニットが前記コンセントと前記機能ユニットとの導体を介した電気的接続がなされている期間を検知し、検知された前記電気的接続のなされている前記期間を保存するステップを有する請求項7に記載の方法。 - 請求項4に記載のシステムを用い、
さらに、電子鍵を前記機能ユニットにより提供し、前記電子錠により開閉可能な前記コンセントのスイッチを閉とするステップ及び、前記コンセントの前記スイッチを開とするステップを有する請求項7に記載の方法。 - 前記ステップf.における処理に基づいて、前記機能ユニットから引き出され及び/又は供給された電気エネルギーの代金を清算するステップを有する請求項7,8又は9に記載の方法。
- 請求項4を引用する請求項5に記載の通信機器が以下のさらなるステップのために用いられる請求項7乃至10のいずれかに記載の方法:
g.前記機能ユニットが、検知され、保存された前記コンセントの前記第1の識別子を遠隔通信により読み出すステップ;
h.前記外部の機器が、前記機能ユニットによる前記コンセントの前記電子錠を閉とするための権限を与えるプロセスを開始し、前記通信機器によって権限データを前記機能ユニットへと通信し、そして随意にさらなるデータを前記機能ユニットへと通信するステップ;
i.前記外部の機器が、前記通信機器を介して前記保存されたデータを遠隔通信により読み出すステップ。 - さらに、前記消費及び/又は発電ユニットの電気エネルギーの消費又は発電が前記機能ユニットにより制御される請求項7乃至11のいずれかに記載の方法。
- 前記消費及び/又は発電ユニットの電気エネルギーの消費又は発電が、前記外部の機器により前記通信機器を介して制御される請求項11に記載の方法。
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