KR20210154148A - 양방향 충전기의 이용 동안에 전기 차량 배터리 건전성을 보호하기 위하여 온도 데이터를 이용하기 위한 방법들 - Google Patents

양방향 충전기의 이용 동안에 전기 차량 배터리 건전성을 보호하기 위하여 온도 데이터를 이용하기 위한 방법들 Download PDF

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electric vehicle
vehicle batteries
temperature
batteries
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KR1020217032118A
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데이빗 리 슬러츠키
존 파슨스 휠러
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페르마타, 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 수익화 활동들과 관련하여 양방향 충전 동안에 배터리 건전성을 보호하기 위하여 온도 데이터를 이용하는 방법을 설명한다. 방법은 온도 데이터를 수신하는 것, 및 건물의 예상된 에너지 니즈를 결정하는 것을 포함한다. 온도 데이터는 적어도, 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 온도, 또는 예상된 에너지 니즈가 주변 공기 온도에 대한 것인 동안에, 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 온도를 결정하기 위해 요구된 정보를 포함한다. 방법은 건물의 예상된 니즈를 미리 결정된 양만큼 상쇄하기 위해 요구된 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 방전의 양을 결정하는 것, 및 온도 데이터에 기초하여, 하나 이상의 전기 차량 배터리들을 방전하는 것이 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 건전성에 해로울 것인지 여부를 결정하는 것을 포함한다. 방법은 건물의 예상된 니즈를 상쇄하기 위하여 하나 이상의 전기 차량 배터리들을 방전하는 것을 포함한다.

Description

양방향 충전기의 이용 동안에 전기 차량 배터리 건전성을 보호하기 위하여 온도 데이터를 이용하기 위한 방법들
본 개시내용은 일반적으로, 수익 생성에 관련되고 및/또는 비용 절약을 초래하는 양방향 충전을 포함하는, 전기 차량의 양방향 충전 동안에 배터리 건전성(battery health)을 보호하기 위하여 온도 데이터를 이용하는 것에 관한 것이다.
환경에 대한 관심들 및 자원들의 고갈이 증가함에 따라, 플러그-인 전기 차량(plug-in electric vehicle)들의 이용은 더 대중적으로 되고 있다. 이러한 차량들은 배터리 전기 차량(battery electric vehicle)(BEV)들, 플러그-인 하이브리드 전기 차량(plug-in hybrid electric vehicle)(PHEV)들, 및 수소 연료 셀 전기 차량(hydrogen fuel cell electric vehicle)(FCEV)들을 포함한다. 이 차량들은 전형적으로, 하나 이상의 배터리들에 의해 급전되는 하나 이상의 전기 모터들을 포함한다. 납산(lead-acid), 니켈 금속 수소화물(nickel metal hydride), 나트륨(sodium), 및 리튬-이온(lithium-ion)과 같은 상이한 유형들의 전기 차량 배터리들이 있다. 각각의 이러한 배터리는 킬로와트-시(kilowatt-hours)("kWh")로 일반적으로 측정되는 상이한 저장 용량들로 제공될 수 있다.
전기 차량들의 이용이 더 보편화되고 이러한 차량들의 이용가능성이 증가함에 따라, 차량-대-그리드(vehicle-to-grid) 활동들과 같은, 예를 들어, 수익 생성 및/또는 비용 절약 활동들을 포함하여, 양방향 충전을 위하여 차량들을 사용하기 위한 시도들이 행해졌다. 기존의 차량-대-그리드 활동들은 전기 차량 배터리들로부터 전력 그리드로 전기를 방전하는 것, 또는 충전 비용들이 변화할 때에 배터리들의 충전 레이트를 스로틀링(throttling)하는 것과 같은 수요 응답 서비스들을 포함한다. 기존의 차량-대-그리드 시스템들은 일반적으로, 이러한 활동들을 수행하면서, 전기 차량 배터리들의 온도와 같은, 배터리 건전성에 관련된 인자들을 고려하지 않는다.
본 개시내용은 차량-대-그리드, 차량-대-건물(vehicle-to-building), 및 관련된 활동들에서와 같은, 수익 생성 및/또는 비용 절약 활동들에 관련되는 양방향 충전을 포함하지만 이것으로 제한되지는 않는 양방향 충전 동안에 배터리 건전성을 보호하기 위하여 온도 데이터를 이용하기 위한 시스템들, 장치, 방법들, 및 컴퓨터 프로그램 제품들에 관한 것이다. 개시된 실시예들은 수익화 활동(monetization activity)들을 수반하는 양방향 충전을 포함하는 양방향 충전 동안에 배터리 건전성을 보호하기 위하여 온도 데이터를 이용하는 장치, 시스템, 및/또는 방법을 포함한다. 장치, 시스템, 및/또는 방법은, 프로세서에서, 적어도, 전기 차량 배터리의 온도 또는 전기 차량 배터리의 온도를 결정하기 위해 요구된 정보를 포함하는 온도 데이터를 포함하는 온도 데이터를 수신하는 것; 주변 공기 온도에 대한 건물의 예상된 에너지 니즈를 결정하는 것; 건물의 예상된 니즈를 미리 결정된 양만큼 상쇄(offset)하기 위해 요구된 전기 차량 배터리의 방전의 양을 결정하는 것; 온도 데이터에 기초하여, 전기 차량 배터리를 미리 결정된 양만큼 방전하는 것이 전기 차량 배터리의 건전성에 해로울 것인지 여부를 결정하는 것; 및 전기 차량 배터리를 미리 결정된 양만큼 방전하는 것이 전기 차량 배터리의 건전성에 해롭지 않을 것으로 결정될 경우에, 건물의 예상된 니즈를 상쇄하기 위하여 전기 차량 배터리를 방전하는 것을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 차량 배터리이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플로우차트이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플로우차트이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량-대-그리드 동작들을 위한 시스템이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량-대-그리드 동작들을 위한 시스템이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 플로우차트이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플로우차트이다.
전술한 도면들에서, 유사한 참조 번호들은 유사한 부품들, 컴포넌트들, 구조들, 및/또는 프로세스들을 지칭한다.
본 기술분야에서의 통상의 기술자들에 의해 이해되는 바와 같이, 본 개시내용의 양태들은 임의의 새로운 그리고 유용한 프로세스, 머신, 제조, 또는 물질의 조성, 또는 그 임의의 새로운 그리고 유용한 개선을 포함하는, 다수의 특허가능한 등급들 또는 문맥들 중의 임의의 것으로 본 명세서에서 예시될 수 있고 설명될 수 있다. 따라서, 본 개시내용의 양태들은 전적으로 하드웨어로서, 전적으로 (펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로-코드 등을 포함하는) 소프트웨어로서, 또는 "회로", "모듈", "컴포넌트", 또는 "시스템"으로서 본 명세서에서 일반적으로 지칭될 수 있는 소프트웨어 및 하드웨어 구현예들을 조합함으로써 구현될 수 있다. 또한, 본 개시내용의 양태들은 컴퓨터-판독가능 매체들 상에서 구체화된 컴퓨터-판독가능 프로그램 코드를 가지는 하나 이상의 컴퓨터-판독가능 매체들에서 구체화된 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다.
하나 이상의 컴퓨터-판독가능 매체들의 임의의 조합이 사용될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체들은 컴퓨터-판독가능 신호 매체 또는 컴퓨터-판독가능 저장 매체일 수 있다. 컴퓨터-판독가능 저장 매체는 예를 들어, 전자, 자기, 광학, 전자기, 또는 반도체 시스템, 장치, 또는 디바이스, 또는 상기한 것의 임의의 적당한 조합일 수도 있지만, 이것으로 제한되지는 않는다. 컴퓨터-판독가능 저장 매체의 더 구체적인 예들(비-철저한 리스트)은 다음을 포함할 것이다: 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(random access memory)(RAM), 판독-전용 메모리(read-only memory)(ROM), 소거가능 프로그래밍가능 판독-전용 메모리(erasable programmable read-only memory)(EPROM 또는 플래시 메모리), 리피터(repeater)를 갖는 적절한 광섬유, 휴대용 컴팩트 디스크 판독-전용 메모리(compact disc read-only memory)(CD-ROM), 광학 저장 디바이스, 자기 저장 디바이스, 또는 상기한 것의 임의의 적당한 조합. 이 문서의 문맥에서, 컴퓨터-판독가능 저장 매체는, 명령 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의한, 또는 이와 관련한 이용을 위하여 프로그램을 포함할 수 있거나 저장할 수 있는 임의의 유형의 매체일 수도 있다.
컴퓨터-판독가능 신호 매체는, 예를 들어, 기저대역에서 또는 반송파(carrier wave)의 일부로서, 전파된 데이터 신호에서 구체화된 컴퓨터-판독가능 프로그램 코드를 갖는 전파된 데이터 신호를 포함할 수 있다. 이러한 전파된 신호는 전기-자기, 광학, 또는 그 임의의 적당한 조합을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는 다양한 형태들 중의 임의의 것을 취할 수도 있다. 컴퓨터-판독가능 신호 매체는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체가 아니고, 명령 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의한 또는 이와 관련한 이용을 위한 프로그램을 통신할 수 있거나, 전파할 수 있거나, 전송할 수 있는 임의의 컴퓨터-판독가능 매체일 수 있다. 컴퓨터-판독가능 신호 매체 상에서 구체화된 프로그램 코드는 무선, 유선, 광섬유 케이블, 라디오 주파수(radio frequency)(RF) 등, 또는 그 임의의 적당한 조합을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는 임의의 적절한 매체를 이용하여 송신될 수 있다.
본 개시내용의 양태들에 대한 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드는 https://githut.info/에서 열거된 프로그래밍 언어들(예컨대, JAVASCRIPT, JAVA, PYTHON, CSS, PHP, RUBY, C++, C, SHELL, C#, OBJECTIVE C 등) 또는 다른 프로그래밍 언어들 중의 임의의 것과 같은 하나 이상의 프로그래밍 언어들의 임의의 조합으로 기입될 수 있다. 프로그램 코드는 프로세서에 의해 실행될 수 있거나, 프로그래밍가능 로직 디바이스 내로 프로그래밍될 수 있다. 프로그램 코드는 단독형 소프트웨어 패키지로서 실행될 수 있다. 프로그램 코드는 내장된 컴퓨팅 디바이스 상에서 전적으로, 또는 내장된 컴퓨팅 디바이스 상에서 부분적으로(예컨대, 서버 상에서 부분적으로, 그리고 개인용 컴퓨터 상에서 부분적으로, 그리고 내장된 디바이스 상에서 부분적으로) 실행될 수 있다. 프로그램 코드는 클라이언트 상에서, 서버 상에서, 클라이언트 상에서 부분적으로 그리고 서버 상에서 부분적으로, 또는 서버 또는 다른 원격 컴퓨팅 디바이스 상에서 전적으로 실행될 수 있다. 프로그램 코드는 또한, 개인용 컴퓨터들 또는 서버들의 클러스터(cluster)를 포함하는, 상기한 것 중의 임의의 것의 복수의 조합 상에서 실행될 수 있다. 서버 또는 원격 컴퓨팅 디바이스는 로컬 영역 네트워크(local area network)(LAN), 광역 네트워크(wide area network)(WAN), 또는 셀룰러 네트워크를 포함하는 임의의 유형의 네트워크를 통해 클라이언트(예컨대, 사용자의 컴퓨터)에 접속될 수 있다. 접속은 또한, 클라우드 컴퓨팅 환경에서 (예컨대, 인터넷 서비스 제공자를 이용하여 인터넷을 통해) 외부 컴퓨터 또는 서버에 대해 행해질 수 있거나, 서비스형 소프트웨어(Software as a Service)(SaaS)와 같은 서비스로서 제공될 수 있다.
본 개시내용이 구현될 수 있는 전기 차량은 전기 트럭, 전기 버스, 전기 자동차, 전기 포크리프트(forklift), 전기 모터사이클, 전기 스쿠터, 전기 휠체어(wheelchair), 전기 자전거 등을 포함하는, 에너지 저장 자산으로서 사용될 수 있는 배터리를 갖는 임의의 차량일 수 있다. 이러한 배터리들은 이 유형들의 예시적인 차량들에서 전형적으로 발견되지만, 이들은 또한, 다른 이동 에너지 저장 자산들에서 발견될 수 있다. 본 개시내용은 수익 생성 및/또는 비용 절약 활동들을 포함하는 양방향 충전 활동들 동안에 배터리 건전성을 유지하는 것에 관한 것이어서, 배터리들은 수익 생성 및/또는 비용 절약 활동들을 포함하는 이러한 양방향 충전 활동들을 위하여 이용되고 있지 않을 때에 전기 차량들을 급전하기 위하여 최적의 조건에서 유지된다.
본 개시내용의 양태들은 본 개시내용의 실시예들에 따른 방법들, 장치들(시스템들), 및 컴퓨터 프로그램 제품들의 플로우차트 예시도들 및/또는 블록도들을 참조하여 본 명세서에서 설명된다. 플로우차트 예시도들 및/또는 블록도들의 각각의 블록과, 플로우차트 예시도들 및/또는 블록도들에서의 블록들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 명령들에 의해 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그 컴퓨터 프로그램 명령들은 머신(machine)을 생성하기 위하여 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 또는 다른 프로그래밍가능 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 제공될 수 있어서, 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍가능 명령 실행 장치의 프로세서를 통해 실행되는 명령들은 플로우차트 및/또는 블록도 블록 또는 블록들에서 특정된 기능들/액트(act)들을 구현하기 위한 메커니즘(mechanism)을 생성한다.
실행될 때, 특정한 방식으로 기능할 것을 컴퓨터, 다른 프로그래밍가능 데이터 프로세싱 장치, 또는 다른 디바이스들에 지시할 수 있는 그러한 컴퓨터 프로그램 명령들이 또한 컴퓨터-판독가능 매체에서 저장될 수 있어서, 명령들은, 컴퓨터-판독가능 매체에서 저장될 때, 명령들을 포함하는 제조 물품을 생성하고, 명령들은, 실행될 때, 컴퓨터로 하여금, 플로우차트 및/또는 블록도 블록 또는 블록들에서 특정된 기능/액트를 구현하게 한다. 컴퓨터 프로그램 명령들은 또한, 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍가능 장치 상에서 실행되는 명령들이 플로우차트 및/또는 블록도 블록 또는 블록들에서 특정된 기능들/액트들을 구현하기 위한 프로세스들을 제공하도록, 컴퓨터, 다른 프로그래밍가능 장치들, 또는 다른 디바이스들 상에서 수행되어야 할 일련의 동작 단계들로 하여금, 컴퓨터 구현된 프로세스를 생성하게 하기 위하여, 컴퓨터, 다른 프로그래밍가능 명령 실행 장치, 또는 다른 디바이스들 상으로 로딩될 수 있다.
본 발명의 실시예들의 본질 및 장점들의 더 완전한 이해를 위하여, 뒤따르는 상세한 설명 및 동반 도면들에 대해 참조가 행해져야 한다. 발명의 다른 양태들, 목적들, 및 장점들은 도면들 및 뒤따르는 상세한 설명으로부터 분명할 것이다. 그러나, 발명의 범위는 청구항들의 인용들로부터 완전히 분명할 것이다.
개시된 실시예들은 종래 기술에 비해 다양한 장점들을 제공하기 위하여 온도 데이터를 이용한다. 이러한 온도 데이터는 전기 차량 배터리들의 온도, 주변 공기 온도, 및/또는 주변 공기 온도에 대한 건물의 예상된 에너지 니즈를 포함한다. 개시된 실시예들은 특히, 수익 생성 및/또는 비용 절약 활동들 동안에, 전기가 전기 차량 배터리들로부터 방전될 때마다 배터리 건전성을 보장하기 위하여 이 데이터를 이용한다.
예를 들어, 차량-대-건물 운영자는 특정한 건물 장소에 대한 이력적 전기 부하 또는 이력적 온도 데이터를 분석할 수 있다. 그 이력적 데이터를 이용하면, 운영자는 과거의 건물 부하 피크 이벤트들을 식별할 수 있고, 피크 이벤트들이 건물에서 미래에 언제 발생할 가능성이 있는지를 결정할 수 있다(즉, 건물에 대한 미래의 에너지 니즈를 예측하거나 예상함). 운영자는 그 다음으로, 적어도 하나의 전기 차량이 예상된 또는 예측된 피크 이벤트 동안에 건물 장소에서 이용가능하다는 것을 보장할 수 있다. 적어도 하나의 전기 차량의 배터리들로부터의 전기는 그 다음으로, 건물의 부하를 상쇄하기 위하여, 예상된 또는 예측된 피크 부하 이벤트의 기간 동안에 건물로 방전될 수 있다. 이것은 피크 수요 요금(peak demand charge)들이 건물 장소에서의 피크 부하 이벤트 동안에 평가되는 것을 방지함으로써 비용-절약 활동으로서 구현될 수 있다.
이 양방향 충전 동안에, 개시된 실시예들은 적어도 하나의 전기 차량 배터리(들)의 장기 건전성을 보호(즉, 열화를 방지)하기 위하여, 적어도 하나의 전기 차량의 배터리(들)가 임계 레벨 미만으로 방전되는 것을 방지할 수 있다. 온도는 이 결정을 행할 시의, 특히, 피크 부하 이벤트를 상쇄하기 위하여 전기 차량 배터리들을 방전할 것인지 여부를 결정할 때의 인자일 수 있다. 그러나, 개시된 실시예들은 또한, 배터리들을 열화시킬 잠재력에도 불구하고, 전기 차량 배터리들이 피크 부하 이벤트를 상쇄하기 위하여 방전되는 것을 허용할 수 있다. 이것은 예를 들어, 전기 차량 배터리들을 방전하는 것이 벌 수 있는(즉, 피크 수요 요금의 평가를 방지함으로써 절약할 수 있는) 돈이 배터리 열화의 잠재적인 비용보다 더 크다는 것이 결정될 경우에 발생할 수 있다. 개시된 실시예들은 또한, 이 판정을 시스템 운영자에게 남길 수 있고, 이 경우에, 개시된 실시예들은 개인이 이와 관련하여 통지된 판정을 행할 수 있도록, 이 정보를 시스템 운영자에게 제시하도록 구성될 수 있다.
개시된 실시예들은 차량-대-그리드 애플리케이션들, 차량-대-건물 애플리케이션들, 차량-대-주택 애플리케이션들, 차량-대-차량 애플리케이션들 등과 같은 임의의 "X" 개의 애플리케이션들(즉, 차량-대-X 애플리케이션들, 또는 "V2X")에서 구현될 수 있다. 각각의 이러한 "X" 애플리케이션에서의 차이들은 주로, 전기 차량이 통합되는 시스템이다. 예를 들어, 개시된 실시예들은 전기 차량들을 전기 그리드와 통합하기 위하여 이용될 수 있거나(즉, 차량-대-그리드), 개시된 실시예들은 전기 차량들을 계량기-후방(behind-the-meter) 시스템에서의 건물의 전기 부하와 통합하기 위하여 이용될 수 있다(즉, 차량-대-건물). 계량기-후방 시스템은 상업적 건물 또는 사적 주택에서의 전기적 시스템과 같은, 유틸리티에 의해 계량되는 전기적 시스템으로 이루어진 시스템이다. 그리드는 플러그와 유틸리티 사이의 모든 것을 포함하는 더욱 대형의 시스템일 수 있다. 그러므로, 차량-대-건물 애플리케이션들, 차량-대-주택 애플리케이션들, 차량-대-차량 애플리케이션들 등은 차량-대-그리드 애플리케이션들의 일부일 수 있거나, 심지어 차량-대-그리드 애플리케이션들로서 지칭될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
개시된 V2X 시스템은 차량이 정지되어 있고 및/또는 턴 오프(turn off)되어 있을 때와 같이, 차량의 배터리가 이용되고 있지 않을 때, 전기 차량 또는 차량들에서의 배터리 또는 배터리들이 에너지 저장 서비스들을 제공하는 것을 가능하게 한다. V2X 시스템에서, 전기 차량 배터리들에서의 저장된 에너지는 가치 있는 서비스들을 추가적인 전기를 필요로 하는 가상적으로 누군가(예컨대, 그리드 운영자들, 유틸리티들, 건물 소유자들, 주택소유자들 등)에게 제공할 수 있다. 전기 차량 배터리들로부터의 전기는 예를 들어, 전기의 다른 소스(source)들(예컨대, 그리드, 솔라 패널들, 정지식 배터리들 등) 상의 부하를 감소시킴으로써 전기 비용들을 감소시키고 운영 탄력성(operational resiliency)을 강화하기 위하여 이용될 수 있다. V2X 시스템은 양방향 충전에 추가적으로, 수익을 생성하거나 자원들을 절감하기 위하여 전기 차량의 배터리들을 V2X의 다수의 활동들 또는 시장 애플리케이션들에 참여시킬 수 있다.
도 4에서 도시된 바와 같은 예시적인 시스템(400) 또는 도 5에서 도시된 바와 같은 예시적인 시스템(500)과 같은 개시된 V2X 시스템은 전기 자동차, 충전기, 그리고 시스템이 그것(예컨대, 건물, 전기 그리드, 또는 유틸리티 제공자)을 수익화하기 위하여 전기 차량 배터리들과 함께 이용될 임의의 다른 자원과의 사이의 상호작용들을 가능하게 하기 위하여, 소프트웨어 및 양방향 충전기를 이용한다. V2X 시스템은 전략적 판정들을 행하고 이 상호작용들을 제어하기 위하여, 온도 및 습도를 포함하는 날씨 데이터를 이용할 수 있다. 이 날씨 데이터는 이력적, 예보, 실시간, 또는 그 임의의 조합일 수 있다. V2X 시스템은 또한, 이러한 판정들을 행하기 위하여 (예컨대, 전기 차량 배터리, 건물 등에 대한) 이력적, 예보, 및/또는 실시간 건물 부하 데이터를 이용할 수 있다. 예들은 배터리 건전성을 보존하고 미래의 피크 이벤트들을 예측하여, 수익 생성 또는 절감 활동들에서 이용하기 위해 전기 차량이 이용가능하다는 것을 보장하기 위하여, 이러한 데이터를 이용하는 것을 포함한다.
V2X 시스템은 전기 차량 배터리들의 건전성 및 수명을 최적화하도록 구성된다. 따라서, V2X 시스템은 전기 차량 배터리들이 비-물류 듀티 사이클 활동(non-logistics duty cycle activity)들에 의해 마모되는 것을 방지하도록 구성된다. 배터리 건전성을 보존할 시의 하나의 비-제한적인 인자는 과열로부터 배터리를 보호하는 것이다. 주변 공기 온도는 배터리 온도에 대한 하나의 기여하는 인자이고, 전기 차량에서의 냉각 시스템에 의해 종종 완화될 수 있다. 차량 이용, 및 이에 따라, 배터리 이용은 또 다른 기여하는 인자인데, 그 이유는 이러한 이용이 배터리의 온도를 증가시킬 수 있고 및/또는 배터리 상에 남아 있는 전하에 영향을 줄 수 있기 때문이다. 배터리 온도, 및 이에 따라, 배터리 건전성에 영향을 주는 V2X 동작들에 관련된 다른 인자들은 스루풋(throughput)(즉, 충전 또는 방전 동안에 배터리를 통해 가는 전기량), 건물 부하, 과거 및 예상된 차량 물류 사용의 타이밍, 및 다른 에너지 저장 자산들의 이용가능성을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는다.
V2X 운영자는 이용되고 있는 전기 차량을 항상 소유하지 않을 수 있다. V2X 운영자가 전기 차량 배터리들 또는 냉각 시스템을 소유하지 않을 수 있지만, V2X 운영자가 그 동작들에서 전기 차량 배터리들의 충전을 이용하는 것에 대한 액세스(access)를 상실하지 않도록, V2X 운영자는 전기 차량의 배터리 관리 시스템(battery management system)("BMS")에서의 쟁점들 또는 오류들이 언제 있을 수 있는지를 예상할 필요가 있을 수 있다. V2X 운영자가 배터리 장수명(longevity)을 보장하고 V2X 활동들을 허용하기 위한 차량 소유자의 의지를 보장하기 위하여, 배터리 온도, 주변 공기 온도, 및/또는 다른 온도 데이터를 모니터링하기 위한 적절한 단계들을 취하는 것은 차량 소유자에게 또한 중요할 수 있다. 예를 들어, 이것은 차량 소유자가 차량 제조자가 차량 및/또는 그 배터리에 대해 설정하였을 수 있는 임의의 보증서를 무효화하는 것을 방지하기 위하여 필요할 수 있다.
V2X 동작들에 참여하는 것은 양방향 충전을 위하여 구성되는 전기 차량(예컨대, NISSAN 상표 Leaf 전기 차량), 충전 장소에서의 양방향 전력 변환 디바이스(예컨대, FERMATA ENERGY 상표 양방향 충전기), 및 전기 차량, 충전기, 전력 그리드, 및 임의의 다른 에너지 자산들(예컨대, 태양, 풍력, 정지식 배터리 등) 사이의 상호운용성을 가능하게 하고 차량-대-그리드 기술을 관리할 수 있고 최적화할 수 있는 소프트웨어 시스템을 요구한다. 배터리에 의해 급전된 임의의 차량은 그것이 양방향 전력 변환을 위하여 구성될 경우에 V2X 동작들을 할 수 있다. 충전기의 핵심 컴포넌트는, 그리드로부터 차량 배터리들을 충전하거나 차량 배터리들의 저장된 에너지를 그리드 또는 건물로 다시 방전하도록 구성되는 전력 변환 장비 및 상호접속 디바이스들을 포함하는 양방향 전력 변환 구조 또는 전력 스테이지이다. 이 유형의 양방향 충전은 충전기를 전기 차량 자체에 온보드(onboard)로 위치시키거나, 현존하는 전기 차량들과 호환가능한 오프보드(offboard) 옵션으로서, 충전기를 차량 외부에 위치시킴으로써 제공될 수 있다. 소프트웨어는 차량들로부터 정보(예컨대, 충전의 상태, 배터리 전압, 최대 충전 및 방전 전류 레벨들, 차량 스테이터스(status) 등)를 수신하는 것, 차량들 충전/방전 명령들(예컨대, 전력 레벨, 시작/정지 커맨드들, 충전기 스테이터스 등)을 전송하는 것, 및 다양한 데이터 엘리먼트들(예컨대, 현재의 건물 부하 kW 수요, 초과하지 않는 건물 부하 kW 수요 타겟, 날씨 데이터(예컨대, 온도 및 습도), 그리드 시장 인자들 등)의 입력들을 수신하는 것을 포함하는 몇몇 기능들을 가진다.
배터리 건전성
많은 인자들은 전기 차량 배터리 건전성을 유지하거나, 최적화하거나, 손상시키는 것에 기여할 수 있다. 하나의 예는, 최대 에너지 용량에 대한 충전/방전의 레이트("c-rate"), 배터리가 사이클링되는 방전의 깊이("DoD")(예컨대, 50% DoD는 배터리가 그 용량의 절반으로 충전되거나 비워진다는 것을 의미함), 배터리의 내부 및 외부에서 사이클링된 총 에너지 스루풋, 및 사이클링이 발생하는 온도를 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는 다양한 인자들에 따라, 배터리를 통한 사이클링 에너지가 상이한 정도들의 용량 손실을 야기시킬 때의 배터리의 사이클 수명이다. DoD, 스루풋, 및 온도와 같은 인자들은 배터리 건전성의 열화에 기여할 수 있다.
배터리 건전성에 대한 온도의 효과는 배터리의 전기화학적 구성(예컨대, 납산, 니켈 카드뮴(NiCd), 니켈 금속 수소화물(NiMH), 리튬-이온(Li-Ion) 등)에 종속될 수 있다. 이러한 배터리들은 특정한 온도들에서 충전되고 방전될 경우에 최대 서비스 수명을 달성할 수 있다. 예를 들어, 납산 배터리들은 -4°F 내지 122°F의 허용가능한 충전 온도 범위 및 -4°F 내지 122°F의 허용가능한 방전 온도 범위를 가지고, NiCd 및 NiMH 배터리들은 32°F 내지 113°F의 허용가능한 충전 온도 범위 및 -4°F 내지 149°F의 허용가능한 방전 온도 범위를 가지고, Li-Ion 배터리들은 32°F 내지 122°F의 허용가능한 충전 온도 범위 및 -4°F 내지 140°F의 허용가능한 방전 온도 범위를 가진다. 이러한 배터리들은 더 차가운 온도들에서 더 양호한 충전 성능을 제공할 수 있고, 이 방전 온도 범위들의 하부 종점을 향한 고속-충전을 심지어 허용할 수 있다. 따라서, 개시된 V2X 시스템은 전기 차량 배터리를 충전하거나 방전할 것인지 여부 및 언제 충전하거나 방전할 것인지를 결정할 때에 이 온도 효과들을 참작한다.
개시된 V2X 시스템에 의해 고려된 또 다른 인자는 배터리 캘린더 수명 손실(battery calendar life loss)이고, 이것은 배터리가 활성이거나 또는 그렇지 않은지 간에 발생하고, 주변 공기 온도, 및 배터리의 수명 전반에 걸쳐 경험된 평균 충전 상태에 의해 주로 영향받는다. 예를 들어, 배터리의 충전의 상태에 관하여, 충전의 상태를 30 내지 70% 사이에서 가능한 한 많이 유지하는 것이 배터리 건전성을 위하여 최적이다. 주변 공기 온도는 또한, 배터리 건전성에 영향을 주지만, 완화될 수 있다. 배터리 건전성에 대한 주변 공기 온도를 추적함으로써, V2X 시스템은 kW 전력 낮춤 커맨드들과 같은 완화 액션들이 필요한지를 결정한다.
전기 차량이 방금 운전되었는지 여부, 전기 차량이 얼마나 오래 운전되었는지(시간 및/또는 주행 거리), 자동차가 방금 충전되었거나 방전되었는지 여부, 또는 전기 차량이 얼마나 공격적으로 또는 온화하게 운전되었는지와 같은 다른 인자들이 또한 배터리 건전성에 영향을 줄 수 있다. 배터리의 상이한 이용들이 배터리에 상이하게 영향을 주기 때문에, V2X 시스템은 V2X 동작들을 스케줄링하는 것, 및 수익 생성 및/또는 비용 절약 활동들로의 차량의 배정에 대한 판정들을 행하기 위하여 이 유형들의 정보를 이용할 수 있다.
배터리의 온도를 검출하는, 전기 차량 배터리들에 부착된 써미스터(thermistor)와 같은 온도 센서가 있을 수 있다. 배터리 온도 및 위에서 설명된 것과 같은 다른 차량 활동들의 추적 또는 지식은 또한, 충전기에 독립적일 수 있거나(예컨대, 전기 차량에 의해 수행됨), 충전기에 있을 수 있거나, 또는 그 일부 조합일 수 있다(예컨대, 차량에 의해 측정되고 통신되고, 충전기에 의해 로그(log)되고 추적됨). 도 1에서 도시된 바와 같이, 온도 메트릭(temperature metric)들은 셀 레벨(102), 모듈 레벨(104), 및/또는 팩 레벨(106)에서와 같은, 배터리(100)의 다양한 규모들 상에서 추적될 수 있다. 전기 차량 제조자들은 이러한 배터리 온도 데이터를 생성하고, 바람직하게는, 그 데이터가 V2X 시스템과 공유되는 것을 허용하기 위하여 그들의 차량들을 구성하였을 수 있다. 대안적으로, V2X 시스템은 전기 차량에 추가될 수 있거나 전기 차량에 인접하게 배치될 수 있는 센서들을 이용하여 이 데이터를 측정하도록 구성될 수 있다. V2X 시스템은 그 다음으로, 위에서 설명된 바와 같이, 전기 차량 배터리들의 건전성, 수명, 및/또는 유용한 용량을 최적화하는 방식으로, V2X 수익 생성 및/또는 비용 절약 활동들을 식별하고, 제어하고, 및/또는 용이하게 하기 위하여 온도 데이터를 이용한다.
도 2의 예시적인 방법(200)에서, V2X 시스템은 단계(202)에서, 하나 이상의 전기 차량 배터리들에 관한 배터리 온도 데이터를 수신한다. 이 온도 데이터는 전기 차량(들)으로부터 직접적으로 획득될 수 있다. 데이터는 대안적으로, 전기 차량 제조자로부터 간접적으로 획득될 수 있고, 여기서, 예를 들어, 전기 차량 제조자는 차량 제조가 그 데이터의 보급을 제어할 수 있도록, 데이터를 독점적으로 및/또는 암호화된 상태로 유지하기 위하여 전기 차량을 구성한다. 이 사례에서, 전기 차량 제조자는 이 데이터를 무선으로, 또는 충전기를 통해 확립된 네트워크 접속을 통해 수신할 수 있다. 전기 차량 제조자는 그 다음으로, 데이터를 로그하고 저장할 것이고, 단계(202)에서 V2X 시스템과 데이터를 공유할 것이다.
단계(204)에서, V2X 시스템은 그 다음으로, 현재의 온도, 온도의 추세, 날씨 예보들, 또는 임의의 다른 적당한 또는 관련된 메트릭을 결정하기 위하여 데이터를 분석할 수 있다. V2X 시스템은 그 다음으로, 단계(206)에서, 배터리 건전성을 보존하면서, 배터리의 적절한 사용량을 결정할 수 있다. 예를 들어, V2X 시스템은 높은 온도를 반영하는 단계(202)에서 수신된 배터리의 온도 데이터에 기초하여 배터리 건전성을 보존하기 위하여, 특정한 전기 차량이 25 kW에서 방전하게 하지 않을 것으로 결정할 수 있다.
V2X 시스템이 전기 차량 배터리에 부착되거나 이에 인접한 센서로부터의 실시간 온도 데이터에 대해 액세스하지 않을 경우에, V2X 시스템은 배터리 온도를 예측하거나 추정하기 위하여, 제3자 날씨 예측 데이터 또는 현장(on-site) 측정된 온도 데이터를 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는 다른 입력들을 이용할 수 있다. V2X 운영자는 그 다음으로, 예측된 또는 추정된 배터리 온도에 기초하여 배터리의 건전성, 수명, 및/또는 유용한 용량을 보호하기 위하여, 전기 차량 배터리의 충전, 방전, 또는 다른 이용을 제어할 수 있다.
도 3에서 도시된 전기 차량 배터리의 온도를 예측하거나 추정하는 예시적인 방법(300)에서, V2X 시스템은 위에서 논의된 바와 같이, 단계(302)에서, 배터리 온도에 영향을 주는 인자들 중의 적어도 하나에 관한 하나 이상의 입력 데이터를 수신한다. 예를 들어, V2X 시스템은 전기 차량이 방금 상당한 양을 충전하였다는 것(예컨대, 30%로부터 100%까지 충전함)을 표시하는 정보 또는 데이터를 수신할 수 있다. V2X 시스템은 현재 높은 주변 공기 온도(예컨대, 104°F)라는 정보 또는 데이터를 수신할 수 있다. V2X 시스템은 날씨 서비스와 같은 제3자 서비스로부터의 데이터를 통해, 또는 주변 공기 온도를 측정하기 위한 온도 센서 또는 다른 적당한 디바이스로부터, 건물 장소와 같은, 차량이 위치되는 영역에 대한 주변 공기 온도에 대한 정보 또는 데이터를 수신할 수 있다. 이러한 주변 공기 온도 센서는 예를 들어, 건물 상의 충전기에서, 또는 전기 차량 근처의 임의의 다른 적당한 위치에서 설치될 수 있다. V2X 시스템은 또한, 전기 차량의 BMS로부터, V2X 시스템에 의해 동작된 전기 차량의 활동들, 센서들, 또는 다른 적당한 기술을 관찰하고 추적하는 것으로부터, 또는 제3자 소스로부터 동작들 관리 소프트웨어로 통신된, 배터리 온도에 영향을 주는 다른 인자들에 관한 정보를 수신할 수 있다.
V2X 시스템은 단계(304)에서 수신된 정보를 분석할 수 있고, 단계(306)에서 그 분석에 기초하여 배터리 온도 또는 온도 범위를 추정하거나 예측할 수 있다. V2X 시스템은 또한, 단계(306)에서 배터리 온도 또는 온도 범위를 추정하거나 예측하기 위하여, 단독으로 또는 서로와 조합하여, 다른 적당한 입력들(예컨대, 습도)을 이용할 수 있다. 임의적으로, 단계들(304 및 306)은 전기 차량의 BMS가 단계(302)에서 배터리 온도를 제공할 경우에 건너뛰어질 수 있다.
V2X 시스템은 배터리 온도를 예측할 시의 이용을 위하여 이 온도 데이터를 로그하고 추적할 수 있다. 예를 들어, 배터리 온도는 단계(306)에서 특정한 일자 및 시간에 결정될 수 있고, 배터리와 동일한 위치에 대한 그 동일한 일자 및 시간에 대한 날씨(예컨대, 온도, 습도 등)가 또한 기록될 수 있다. 차량의 최근의 사용량이 또한 그 날짜 및 시간에 기록될 수 있다. V2X 시스템은 그 다음으로, 특정한 차량이 높은 배터리 온도들이 관찰된 온도를 가지도록 예측되는 일자 및 시간에 특정한 온도를 가질 것을 예측하는 것과 같은, 배터리 온도의 차량-특정적(즉, 배터리-특정적) 예측들을 행하기 위하여, 이 기록된 데이터를 이력적 데이터로서 이용할 수 있다.
상기한 입력들(또는 다른 적당한 입력들)에 대하여, V2X 시스템은 배터리의 온도가 충전 및/또는 방전을 위하여 너무 뜨거울 가능성이 있는 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 그 온도가 113°F보다 더 큰 것으로 결정될 경우에, NiMH 배터리는 충전을 위하여 너무 뜨거운 것으로 결정될 수 있고, 그 온도가 149°F보다 더 큰 것으로 결정될 경우에, NiMH 배터리는 방전을 위하여 너무 뜨거운 것으로 결정될 수 있다. 그러나, 이 온도들은 상이한 유형들의 배터리들에 대하여 상이할 수 있고, 이 온도들은 차량 및/또는 배터리 제조자들에 의해 선택될 수 있고, 이 온도들은 추가적인 정도의 안전성을 제공하기 위하여 임의의 설정된 최대치보다 더 낮게 설정될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
V2X 시스템은 단계(306)로부터의(또는 대안적으로, 차량의 BMS에 의해 제공된 데이터로부터의) 추정되거나 결정된 배터리 온도에 기초하여, 배터리를 보호하고 그 건전성을 보존하면서, 전기 차량의 배터리를 이용할 것인지 여부 및 어떻게 이용할 것인지를 단계(308)에서 결정할 것이다. 차량의 배터리 온도가 충전 및/또는 방전을 위하여 너무 뜨겁다는 결정에 기초하여, V2X 시스템은 배터리의 충전 및/또는 방전을 방지할 수 있다. 예를 들어, V2X 시스템은 배터리의 온도에 기초하여, 그 전기 차량의 배터리를 방전하지 않거나, 배터리를 더 낮은 레이트에서 방전하는 것으로 결정할 수 있다. V2X가 그 전기 차량의 배터리를 방전하지 않는 것으로 결정할 경우에, V2X는 사용자가 상이한 충전기로 플러그할 것을 지시하는 메시지를 충전기를 통해 차량 사용자에게 전송할 수 있고, 따라서, 현재의 충전기는 방전될 수 있는 배터리를 가지는 차량에 대해 개방된 상태로 유지될 수 있다. 이것은 예를 들어, 예측된 피크 부하 이벤트 근처에서 발생할 가능성이 가장 높아서, V2X 시스템은 시스템에 접속된 차량들이 상기 피크 부하 이벤트의 전체 동안에 방전하고 건물 부하를 상쇄하기 위하여 이용가능하다는 것을 보장할 수 있다.
V2X가 전기 차량의 배터리를 더 낮은 레이트에서 방전하는 것으로 결정할 경우에, 시스템은 피크 부하 이벤트를 방지하기 위한 충분한 부하를 상쇄하기 위하여, 더 큰 수의 차량들로부터의 배터리들을 방전할 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 배터리 온도에 기초하여 배터리를 25 kW에서 방전하지 않는 것으로 결정하는 것이 아니라, V2X 시스템은 이러한 방전이 더 안전하고 25 kW에서 방전할 수 있는 다른 차량들이 이용가능하지 않을 경우에, 전기 차량이 그 배터리를 25 kW 약간 미만(예컨대, 13.5 kW)에서 방전하게 하는 것으로 결정할 수 있다. 이러한 사례에서, V2X 시스템은 그 다음으로, 하나가 아니라, 2 개의 차량들이 피크 부하 이벤트를 방지하기 위한 충분한 부하를 상쇄하기 위하여 필요한 것으로 결정할 수 있다.
V2X 시스템은 또한, 주변 온도에 기초하여 kW 전력 레벨들을 낮추기 위하여 충전 및/또는 방전 활동을 제한하도록 결정할 수 있다. 예를 들어, 전기 차량은 오전에 운전될 수 있고, 오후에 충전기에 접속될 수 있다. V2X 시스템은 전기 차량이 오후에 충전기에 접속될 때에 공기 온도가 상당히 높기 때문에, 그리고 전기 차량이 방금 운전되었기 때문에, 차량 배터리가 상대적으로 뜨거울 가능성이 있는 것으로 결정할 수 있다. 배터리 건전성을 보존하기 위하여, 충전 및 방전은 가능한 한 많이 제한될 것이고, 오직 필요한 경우에, 그리고 오직 낮은 전력 레벨에서 행해질 것이다. 이러한 제한들이 희망된 수익 생성 및/또는 비용 절약 활동들을 지원하기 위하여 충분하지 않을 경우에, V2X 시스템은 단독으로 또는 방금 운전된 차량과 조합하여, 이 활동들에 대하여 또 다른 전기 차량(예컨대, 최근에 운전되지 않았고 및/또는 더 차가운 배터리 온도를 가지는 전기 차량)에 의존할 수 있다.
수익화 활동들
개시된 V2X 시스템은 수익을 생성하거나 비용들을 절약하기 위한 수익화 활동들과 같은 활동들과 함께 양방향 충전에 전기 차량 배터리들을 참여시킬 수 있다. V2X 시스템은 충전의 상태, 차량에 대한 예상된 근접-기간(near-term) 에너지 요건들, 근접-기간 수익화 기회들(예컨대, 수요 요금 관리(demand charge management), 그리드 부수적 서비스(grid ancillary service)들 등), 및 임의의 다른 관련된 인자들과 같은, 전기 차량 및 그 배터리에 관련된 인자들을 분석하여, 그 다음으로, 그때에 배터리를 위한 최적 수익화 이용을 결정하도록 구성되는 동작들 관리 컴포넌트를 포함한다. 동작들 관리 컴포넌트는 그 다음으로, 디스패치 명령(dispatch instruction)들을 하나 이상의 전기 차량들 및/또는 하나 이상의 충전기들로 통신할 수 있다.
지방 자치단체를 위한 전기 차량들의 집단과 같은 집단 차량들은 이 유형들의 기회들을 위하여 특히 적합할 수 있지만, 임의의 적당한 전기 차량은 수익화 기회들을 위하여 이용될 수 있다. 집단 차량들은 이들이 대부분의 시간에 주차되고 미이용된 상태로 유지되고, 예측가능하고 관리된 스케줄들을 가지고, 더욱 대형 그리드 기반구조 및 대형 부하의 소스들 근처에 일반적으로 위치되기 때문에 특히 적합할 수 있다.
임의의 적당한 수의 전기 차량들 및 충전기들은 수익화 기회들을 위하여 이용될 수 있다. 차량들 및 충전기들의 집합은 수익 생성 및/또는 비용 절약들을 최대화하기 위한 기회들을 제공할 수 있다. 이 수익화 활동들은 변동될 수 있고, 특히, 사용자에 따라 변동될 수 있다.
V2X 시스템은 지역 송전 조직들(regional transmission organizations)(RTO), 독립적 시스템 운영자들(independent system operators)(ISO), 유틸리티들, 또는 소매상 계량기 고객들의 시스템들과 통합될 수 있거나, 또는 그렇지 않을 경우에 이러한 시스템들과 통신할 수 있다. RTO들 또는 ISO들에 대한 에너지 서비스들의 예들은 주파수 조정, 수요 요금 관리, 스핀/비-스핀 예약들, 전압 지원, 블랙 스타트(black start), 및 용량을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는다. 유틸리티들에 대한 에너지 서비스들의 예들은 에너지 차익거래(energy arbitrage), 자원 타당성, 배전 연기, 송전 혼잡 경감, 및 송전 연기를 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는다. 그리고, 유틸리티 소매점 고객들에 대한 에너지 서비스들의 예들은 이용-시간 청구 관리(time-of-use bill management), 수요 요금 감소, (특히, 재난 복원을 위한) 백업 전력/탄력성을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는다. V2X 시스템은 이 서비스들 중의 임의의 하나 이상을 제공하고 및/또는 용이하게 하도록 구성될 수 있다.
년당 차량당 운전된 마일(mile)들의 수, 건물 또는 다른 부하의 크기, 건물 또는 다른 부하 특성들(예컨대, 평탄 대 피크, 피크의 기간, 피크들의 예측가능성 등), 차량 배터리 크기(예컨대, 60 kWh 대 30 kWh), 전기 차량들 및 충전기들의 위치에 대한 온도 및 습도 프로파일, 최소 배터리 충전 상태, 최대 스루풋, 장소 전기 요금표 스케줄, 배전 그리드 피크들, 송전 그리드 피크들 및 혼잡, 및 높은 kWh 가격설정의 시간들을 포함하는 많은 변수들은 전기 차량 배터리들의 충전 및 방전 사이클들에 영향을 준다. 예를 들어, 개시된 실시예들은 수익 생성을 최대화하기 위하여 건물 부하의 크기, 부하 특성들(예컨대, 평탄 대 피크, 피크의 기간, 피크들의 예측가능성 등), 및 차량들 및 충전기들의 위치에 대한 온도 및 습도 프로파일을 이용한다.
추가적으로, 많은 변수들은 건물의 부하 프로파일을 형상화할 수 있고, 각각의 건물 장소는 고유할 수 있고, 그러므로, 그 건물 장소에 대한 최적의 수익 생성 활동 또는 활동들을 결정하기 위하여 개별적으로 분석될 수 있다. 건물 장소는 고려되고 있는 변수에 따라, 건물 구조, 건물이 위치되는 토지 구역, 건물의 물리적 주소와 연관된 부동산, 또는 심지어 건물이 위치되는 우편 번호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 건물 장소는 고려되고 있는 변수가 날씨일 경우에, 건물의 우편 번호를 포함할 수 있고, 건물 장소는 고려되고 있는 변수가 이력적 건물 부하 데이터일 경우에, 계량기 후방의 건물의 전기적 시스템을 포함할 수 있다. 건물이 에너지를 얼마나 많이 그리고 어떤 레이트에서 이용하는지에 영향을 주는 인자들의 예들은 건물 크기, 건물 연령, 장비(예컨대, 냉각, 가열, 조명, 및 다른 시스템들), 사용량 및 프로그램(예컨대, 사무실, 병원, 24/7 동작들, 서버 팜 등), 기후, 창문들의 수, 자동화된 건물 제어, 및 별도의 에너지 플랜트(plant)들 또는 칠러(chiller)들에 의한 임의의 서비스를 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는다.
수익화 경로들을 활용하기 위하여, V2X 시스템은 데이터가 센서로부터의 실시간 데이터, 전기 차량 제조자로부터의 데이터, 저장된 데이터, 또는 제3자 소스(예컨대, 국립 해양대기국(National Oceanic and Atmospheric Administration)(NOAA)과 같은, 이력적 또는 예보된 데이터의 소스들)로부터의 데이터든지 간에, 다양한 데이터를 액세스하도록 구성된다. 차량-대-그리드 또는 건물 활동들에 참여하기 위하여, 건물이 그리드에 접속된 상태로 그리고 그리드로부터의 전력을 이용하는 상태로 유지되는 동안에(즉, 충전기는 "그리드-타이 인버터(grid-tie inverter)"와 통합됨), 전력을 전기 그리드로 또는 건물의 전기적 시스템으로 투입할 수 있는 양방향 충전기가 제공된다. 보편적인 옥상 태양 설치들은 그리드로부터 어떤 부하들 또는 주택을 접속해제하지 않으면서, 주택 또는 건물을 부분적으로 급전하기 위하여 이 유형의 "그리드-타이 인버터(grid-tie inverter)"를 이용한다. 수익화 기회들을 효과적으로 최적화하기 위하여, V2X 시스템은 전기 차량으로부터 충전 상태 데이터를 요청하고 수신하는 것, 충전/방전 명령들을 충전기 및/또는 전기 차량으로 전송하는 것, 그 용량을 단일 자원(집합)으로서 제공하기 위하여 다수의 전기 차량들을 조정하는 것을 포함하는 몇몇 통신 기능들을 갖는 소프트웨어를 포함한다. 소프트웨어는 또한, 물류 듀티 사이클 요건들 및 스케줄들, 건물 부하 패턴들, 날씨 데이터(온도 및 습도), 및 수익화 기회들을 효과적으로 최적화하기 위한 그리드 시장 인자들과 같은 다양한 데이터 엘리먼트들의 입력들을 수신하고 분석하도록 구성될 수 있다.
도 4의 예시적인 실시예에서는, 수익 생성 및/또는 비용 절약 활동들에 참여하기 위한 V2X 시스템(400)이 도시된다. 시스템(400)은 급속-변경 포트(416) 또는 다른 적당한 접속 기구를 통해 양방향 충전기(404)에 접속된 전기 차량(402)을 포함할 수 있다. 접속해제부(418)는 충전기(404)와 건물(406) 사이에 존재할 수 있다. 건물(406)은 건물 전기적 패널(408), 또는 그리드(412) 및 로컬 이더넷 포트(local ethernet port)(410)에 접속하기 위한 다른 적당한 접속 기구, 또는 인터넷(414)에 접속하기 위한 다른 적당한 접속 기구를 가진다.
도 5의 예시적인 실시예에서는, 수익 생성 및/또는 비용 절약 활동들에 참여하기 위한 V2X 시스템(500)이 도시된다. 시스템(500)은 전기 차량들(502a 내지 502c)의 집단을 포함할 수 있다. 각각의 전기 차량(502a 내지 502c)은 양방향 충전기(504a 내지 504f)에 접속될 수 있다. 양방향 충전기들(504a 내지 504f)은 건물의 유틸리티 계량기(520) 후방에서 건물(506)에 접속될 수 있다. 각각의 차량(502a 내지 502f)은 도 4에서 도시된 컴포넌트들을 이용하여 유사한 방식으로 건물(506)에 접속한다. 도 5의 예시적인 실시예는 여섯 개(6)의 전기 차량들로 도시되지만, 특정한 건물의 니즈 및/또는 스케줄링될 수 있는 전기 차량들의 수의 이용가능성에 따라 임의의 적당한 수의 차량들이 이용될 수 있다.
하나의 예시적인 실시예에서, V2X 시스템(400 또는 500)은 주파수 규제 시장에서 전기 차량들을 수익화하도록 구성된다. 주파수 규제 시장은 그리드 운영자들이 매 수 초에 전력의 작은 양들을 신속하게 추가하거나 흘림으로써 그리드에서의 전기의 흐름을 미세 조율하는 것을 허용한다. 주파수 조정은 국소적으로 감지된 시스템 주파수에서의 변화에 대한 전력의 즉각적인 응답이다. 그리드 불안전성을 야기시킬 수 있는 시스템-레벨 주파수 스파이크(spike)들 또는 딥(dip)들을 회피하기 위하여, 순간마다(moment-by-moment)에 기초하여 시스템별 생성이 시스템-레벨 부하와 정합한다는 것을 보장하기 위해 조정이 필요하다. 이 예에서, 전기 차량(402, 502a 내지 502f)이 주차되고 이십사(24) 시간 동안에 주파수 규제 시장에 참여한 동안에, 전기 그리드는 매 이(2) 초에 신호를 차량(402, 502a 내지 502f)에 부여할 수 있다. 충전 이벤트는 한번에 오직 이(2) 초이지만, 각각의 충전 이벤트는 이십사(24) 시간의 과정에 걸친 총합에서, 상당할 수 있는 스루풋의 일부 양을 표현한다. 이 총합 스루풋 효과는 전기 차량(402, 502a 내지 502f)의 배터리의 가열을 야기시킬 수 있고, 어떤 조건들 하의 스루풋은 배터리에 대한 열 문제를 생성할 수 있다. 그러나, 이것은 오직 하나의 예이고 상이한 이용 케이스들은 배터리에 대한 상이한 영향들을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
수익화를 위한 또 다른 예시적인 실시예는 수요 요금 관리이다. 수요 요금들은 1/3 초과의 건물의 전기 비용들을 참작할 수 있고, 건물에 대한 전기 소비(즉, 전력 또는 kW 부하)의 가장 높은 레이트에 기초한다. 수요 요금들은 건물이 한 달에 경험한 전기 이용(즉, 부하)의 가장 높은 관찰된 레이트에 기초한다. 유틸리티는 전형적으로, 15 내지 30 분 시간 주기에 걸쳐 가장 높은 평균 부하를 계산함으로써 월간(monthly) 전기 부하 피크들을 결정하고, 평균 kW 양을 수요 요금 가격($/kW)과 승산함으로써 이것을 청구한다. 이 수요 요금 가격은 위치에 따라, 킬로와트(kilowatt) 당 몇 달러로부터 $30+까지의 범위일 수 있다. 따라서, 피크 부하 이벤트들은 그 전기 청구서 상에서 큰 비용들을 건물 운영자에게 촉발시킬 수 있다.
15 내지 30 분 피크 부하 주기 동안에 kW 부하를 감소시키는 것은 수요 요금 및 대응하는 월간 전력 청구를 상당한 양만큼 감소시킬 수 있다. 전기 차량(402, 502a 내지 502f)이 피크 수요 요금 주기 동안에 건물(406, 506)을 부분적으로 급전하기 위하여 방전될 경우에, 수요 요금들은 효과적으로 감소될 수 있다. 이것은 유틸리티 수요 계량기가 건물(406, 506)의 부하에서의 대응하는 감소를 그리드(412, 520)로부터 정상적으로 인출될 계량된 전기로서 등록할 것이기 때문인데, 그 이유는 계량된 전기가 계량되지 않은 전기 차량으로부터의 전기에 의해 대체되고 있기 때문이고, 즉, 이것은 계량기-후방 수익화 활동의 예이다.
수요 요금 관리를 통한 금전적 절약들을 효과적으로 달성하기 위하여, V2X 시스템(400, 500)은 하나 이상의 전기 차량들이 예상된 피크 부하 이벤트 동안에 그리드로 방전하기 위해 이용가능하다는 것을 보장하기 위하여, 건물 부하들을 정확하게 예보하도록 구성된다. 정확한 예보는, 국소적 수요 요금 요금표들; 시간, 일간(daily), 및 주간(weekly)에 기초한 장소 부하 프로파일들; 장소 부하 예측가능성; 장소 물류 스케줄; 장소 듀티 사이클 신축성 및 예측가능성; 및 충전기에 대한 전기 차량들의 수(예컨대, 전기 차량들의 지방 자치단체의 집단의 크기) 비율을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는 다양한 인자들의 고려 및 평가를 포함한다. 이 예보의 결과가 수요 요금 관리가 실행가능한 것으로 결정할 경우에, 커맨드들은 서비스를 수행하기 위하여 V2X 시스템(400, 500)으로부터 전송될 수 있다.
이 커맨드들은 전기 차량들(402, 502a 내지 502f) 및 충전기들(404, 504a 내지 504f)을 관리하는 중앙집중화된 위치로부터 전송될 수 있거나, 그것은 특정 장소에서의 로컬 충전기 시스템으로부터 발신될 수 있다. 또한, 이 부하 예보는 수요 요금 관리 시간 요청들 및 예약들을 참작하기 위하여 주간 및/또는 일간 집단 스케줄들로 통합될 수 있다. V2X 시스템(400, 500)은 예컨대, 차량을 충전할 것인지 또는 차량이 충전기로부터 접속해제되고 운전되는 것을 허용할 것인지 여부를 결정함으로써, 얼마나 많은 에너지를 이용가능하게 할 것인지를 결정하기 위하여 건물의 예상된 에너지 니즈를 사용한다. 차량들의 집단의 예에서, V2X 시스템(400, 500)은 이 결정을 자동적으로 행하는 것이 아니라, 차량이 충전되어야 하거나 언플러그(unplug)되어 운전되도록 허용되어야 하는지 여부를 판정하기 위한 옵션을 집단 관리자에게 부여할 수 있다. 이 옵션은 예를 들어, 집단 관리자가 이 판정의 제어를 실시하기를 원할 경우에 제공될 수 있다.
V2X 시스템(400, 500)은 시스템들 최대 kW 및 kWh, 총 kWh 스루풋의 측면에서 에너지 저장 용량의 상대적인 양을 비교함으로써 수요 요금 관리를 구현할 것인지 여부와, 전기 차량들(402, 502a 내지 502f)이 월간 및/또는 연간 건물 부하 피크들을 감소시키기 위한 수요 요금 절약들의 어떤 양을 생성하기 위하여 방전 전기를 언제 그리고 얼마나 많은 시간 동안 소비할 필요가 있는지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 건물(406, 506)의 이력적 부하 프로파일이 유사한 크기 및 kW의 피크들이 매일 발생하는 것을 제안할 경우에, 그 건물(406, 506)은 전기 차량(402, 502a 내지 502f)이 더 자주 주차되고 이용가능할 것을 요구할 수 있는데, 그 이유는 더 자주 주차되고 이용가능한 것이 규칙적으로 kWh의 상당한 양을 방전하기 위하여 이용될 필요가 있을 것이기 때문이다. 이것은 물류 활동들 비용에 대한 차량(402, 502a 내지 502f)의 약화된 이용가능성 및 배터리 상의 스루풋에 기인하는 배터리 열화에서의 추가적인 비용이 모두 함께 또는 별도로, 수요 요금 관리 활동의 금전적 가치에 비해 훨씬 더 클 수 있다는 것을 의미할 수 있다. 이 사례에서, V2X 시스템(400, 500)은 배터리의 방전을 수행하지 않는 것으로 결정할 수 있거나, 집단 관리자가 그 결정을 행하는 것을 허용할 수 있다.
개시된 V2X 시스템(400, 500)의 또 다른 예시적인 애플리케이션은 용량 및 송전 세이빙(shaving)의 둘 모두를 포함하는 유틸리티 피크 세이빙(utility peak shaving)이다. 이것은 시스템별 피크 부하에 기초하고, 시스템별 일치하는 피크들 동안에 전기 차량들(402, 502a 내지 502f)을 방전함으로써 유틸리티들을 위한 전송들 및 용량 요금들을 관리하는 것을 수반한다. 예를 들어, 시스템별 피크가 7월 1일 오후 3시에 1,500 MW이었고, 그 동일한 시간에 단일 유틸리티의 피크 부하가 오직 150 MW이었을 경우에, 시스템 소유자는 그 일치하는 피크에 대한 kW 당 청구받을 것이다. 용량 요금들은 발전 시스템의 단일 연간 피크 부하에 기초한다. 송전 요금들은 월간 송전 시스템 피크 부하에 기초한다. 방전은 전형적으로, 여름 동안에 더 많은 방전 사례들에 대한 잠재적으로, 한 달에 두번(2) 내지 세번(3), 약 두(2) 시간일 수 있다. 이것은 전형적으로, 여름 몇 개월들 동안에 다섯번(5) 또는 여섯번(6) 방전하는 것을 수반하지만, 특정한 위치에 대한 요금표에 따라 월간일 수 있다.
상기한 애플리케이션들의 각각에서, V2X 시스템(400, 500)은 건물(406, 506)의 전기 부하에 대한 주요한 피크화 이벤트들을 포함하는, 건물(406, 506)의 에너지 니즈를 예상하기 위하여 이력적 및 예보된 온도 데이터를 이용할 수 있다. 건물(406, 506)에서의 충전 스테이션(404, 504a 내지 504f)으로 플러그된 전기 차량(402, 502a 내지 502f)은 건물(406, 506)의 부하로 방전할 수 있다. 그리고, V2X 시스템(400, 500)은 주요한 피크화 이벤트가 언제 발생할 것인지를 예측하거나 예상하고 전기 차량(402, 502a 내지 502f)이 그 시간 동안에 건물(406, 506)에서의 방전을 위하여 이용가능하다는 것을 보장하기 위하여, 이력적 또는 예보된 온도 데이터를 이용할 수 있다.
V2X 시스템(400, 500)은 또한, 부하 패턴들 및 과거의 피크 이벤트들을 식별하고 그 분석에 기초하여 건물(406, 506)의 에너지 니즈를 예측하거나 예상하기 위하여, 건물에 대한 이력적 부하 데이터를 이용할 수 있다. V2X 시스템(400, 500)은 집단으로부터 차량(402, 502a 내지 502f)을 디스패치함으로써, 또는 차량들(402, 502a 내지 502f)이 충전하는 것을 유지하거나 차량들(402, 502a 내지 502f)이 체크아웃(check out)되도록 허용된다는 것을 표시하기 위하여 동작들 관리 컴포넌트를 이용하여 커맨드 또는 다른 명령들을 발행함으로써, 전기 차량(402, 502a 내지 502f)이 건물(406, 506)의 피크 에너지 니즈 동안에 이용가능하다는 것을 보장한다. 이에 의해, V2X 시스템(400, 500)은 건물(406, 506)에 대한 피크 부하를 또한 상쇄하면서, 배터리들의 건전성 및 수명 및 배터리들의 유용한 용량을 최적화하기 위하여 전기 차량 배터리들의 방전을 제어할 수 있다. 예상된 에너지 니즈/피크 이벤트들에 대한 시간 동안에 전기 차량들(402, 502a 내지 502f)을 건물(406, 506)로 방전할 때, V2X 시스템(400, 500)은 배터리를 열화시키는 것 또는 그렇지 않을 경우에 그 건전성에 부정적으로 영향을 주는 것을 회피하기 위하여, 각각의 전기 차량(402, 502a 내지 502f)에서의 충전의 임계 레벨을 남길 수 있다(예컨대, 그것은 차량이 30% 미만으로 방전하는 것을 허용하지 않을 것임).
건물(406, 506)은 이력적 부하 데이터, 이력적 날씨 데이터, 및/또는 다른 장소 데이터, 예컨대, 건물 크기, 건물 연령, 장비(예컨대, 냉각, 가열, 조명, 및 다른 시스템들), 사용량 및 프로그램(예컨대, 사무실, 병원, 24/7 동작들, 서버 팜 등), 창문들의 수, 자동화된 건물 제어, 및 별도의 에너지 플랜트들 또는 칠러들에 의한 임의의 서비스에 기초하여 예측될 수 있다. 따라서, 건물(406, 506)의 예측된 에너지 니즈에 기초하여, V2X 시스템(400, 500)은 차량 또는 차량들(402, 502a 내지 502f)이 충전하는 것을 유지하거나 이들이 체크아웃되는 것을 허용할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 대안적으로, V2X 시스템(400, 500)은 잠재적인 비용 절약들과 대비된 배터리 건전성에 대한 연관된 위험들의 식별들을 포함하는 추천들을 집단 관리자에게 행할 수 있어서, 집단 관리자는 궁극적인 판정을 행할 수 있다. 집단 관리자는 키보드로 커맨드들을 타이핑하거나 커서(cursor)로 커맨드들을 선택하는 것에 의한 것과 같이, 입력들을 V2X 시스템(400, 500)에 제공함으로써, 이러한 판정들을 행할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 6은 수요 요금 관리를 통한 수익화를 위한 예시적인 방법(600)의 흐름을 도시한다. 단계(602)에서, 이력적 또는 예보된 날씨 데이터는 패턴들을 식별하기 위하여, 위에서 설명된 V2X 시스템(400, 500)과 같은 V2X 시스템에 의해 분석된다. 날씨 데이터는 피크 전기 부하에 기여할 수 있는 온도 또는 습도 또는 임의의 다른 적당한 날씨 메트릭을 포함할 수 있다.
단계(604)에서, 이력적 또는 예보된 건물 또는 장소 부하 데이터는 피크 부하 이벤트들을 식별하기 위하여 V2X 시스템에 의해 분석된다. 피크 부하 데이터는 계량기에서 측정된 실제적인 부하들, 식별가능한 피크 부하 요금들을 갖는 유틸리티 청구서들, 또는 피크 부하 이벤트를 특정한 일자에 상관시키기 위하여 이용될 수 있는 임의의 다른 적당한 데이터를 포함할 수 있다.
단계(606)에서, 결정 또는 예측은 위에서 설명된 건물(406, 506)과 같은 건물에 대한 예상된 에너지 니즈에 기초하여, 하나 이상의 피크 부하 이벤트들이 언제 발생할 것으로 예상되는지에 대해 행해진다. 이 결정은 예를 들어, 현재 또는 예상 주변 온도 및/또는 습도 데이터를 이력적 피크 부하 데이터와 상관시킴으로써 행해질 수 있다. 이 예에서, 이력적 온도 및/또는 습도 데이터는 피크 부하 이벤트들이 이력적 피크 부하 데이터에서 식별되는 일자들 및 시간들로부터 취해질 것이다. 피크 부하 이벤트는 그 다음으로, 동일하거나 유사한 온도 및/또는 습도가 발생하고 있거나 발생할 것으로 예상되는 일자들 및 시간들에 발생할 것으로 예측될 수 있다. 건물을 점유하는 사람들 및/또는 종업원들의 수, 어떤 이벤트들의 발생 등과 같은 다른 메트릭들은 또한, 온도 및/또는 습도를 대신하여, 또는 온도 및/또는 습도에 추가적으로 고려될 수 있다. 예를 들어, 온도 및 습도가 어떤 레벨에 있을 것으로 예상되기 때문에, 피크 부하 이벤트가 국경일(예컨대, 7월 4일)에 발생할 것으로 예측될 경우에, V2X 시스템은 종업원들이 건물에 없을 것이고 임의의 부하가 최소일 것이므로, 피크 부하 이벤트가 그 날짜에 실제적으로 발생하지 않을 것으로 결정할 수 있다.
단계(608)에서, V2X 시스템은 예상된 피크 부하 이벤트의 일자 및 시간에, 예상된 피크 부하 이벤트를 방지하기에 충분한 건물 부하를 상쇄하기 위한 충분한 전기를 방전하기 위해 필요할, 위에서 설명된 전기 차량들(402, 502a 내지 502f)과 같은 전기 차량들의 수를 결정한다. V2X 시스템은 그 다음으로, 결정된 수의 전기 차량들이 그 특정한 날짜 및 시간에 전기를 방전하기 위하여 건물에서 이용가능하다는 것을 보장한다. V2X 시스템은 하나 이상의 차량들이 위에서 설명된 충전기(404, 504a 내지 504f)와 같은 충전기로부터 접속해제되는 것을 방지하는 자동화된 로크(automated lock)와 같은 일부 기구를 통해 이것을 행할 수 있다. V2X 시스템은 동작들 관리 소프트웨어와 인터페이싱하고 소프트웨어가 어떤 차량들이 이용을 위하여 체크아웃되도록 허용하는 것을 방지함으로써 이것을 행할 수 있다. V2X 시스템은 이용을 위하여 체크아웃되지 않아야 하는 특정한 전기 차량들, 또는 전기 차량들의 조합들을 식별하는 메시지를 집단 관리자에게 전송함으로써 이것을 행할 수 있다. V2X 시스템은 또한, 임의의 다른 적당한 방법 또는 메커니즘에 의해 이것을 행할 수 있다.
단계(610)에서, 건물에서 충전기에 접속된 전기 차량의 배터리로부터의 전기는 계량기에서의 예측된 피크 부하를 상쇄하기 위하여 계량기 후방의 건물의 전기적 시스템으로 방전된다. 임의의 적당한 수의 전기 차량들은 예상된 피크 부하 이벤트 동안에 그리드로 방전하기 위하여 건물에 존재할 수 있다. 이 수는 V2X 시스템에 의해 예측될 수 있고, 충분한 차량들이 피크 부하 이벤트의 시간에 존재한다는 것을 보장하기 위하여, 메시지가 예상된 피크 부하 이벤트 이전에 집단 관리자 및/또는 집단 차량 사용자들에게 전송될 수 있다.
더 구체적인 예로서, 라스베가스 네바다(Las Vegas, Nevada)에 대한 이력적 온도 데이터는 라스베가스에서 전기 차량 충전기 또는 충전 스테이션을 갖는 건물이 이력적으로 그 일자 및 시간에서의 극단적으로 뜨거운 온도로 인해 7월 2일 오후 1시 내지 오후 1시30분에 피크 전기 부하를 경험할 가능성이 있을 수 있다는 것을 표시할 수 있다. 따라서, V2X 시스템은 특정한 수의 전기 차량들이 7월 2일 오후 1시 내지 오후 1시 30분에 건물에서 이용가능하다는 것을 보장할 것이다. V2X 시스템은 또한, 배터리 건전성에 기초하여, 어느 차량(들)이 이용가능해야 하는지를 식별할 수 있다. V2X 시스템은 동작들 관리 컴포넌트에 의해 디스패치된 명령들을 통해 특정한 차량들을 이 목적을 위하여 이용가능하거나 이용불가능한 것으로서 식별할 수 있다. 어떤 실시예들에서, V2X 시스템은 어떤 차량들을 이 목적을 위하여 디스에이블(disable)하도록 구성될 수 있지만, 다른 실시예들에서는, V2X 시스템이 어느 차량들이 그 충전기들에 접속되도록 하여야 하는지를 집단 관리자에게 통지할 것이어서, 집단 관리자는 어떤 차량들이 피크 부하 이벤트들 동안에 체크아웃되는 것을 방지할 수 있다. 그러한 방식으로, 전기 차량들의 배터리들은 건물이 계량기를 가로질러서 여분의 전기(및 이에 따라 여분의 전하들)을 인출하는 것을 방지하기 위하여, 7월 2일 오후 1시 내지 오후 1시 30분과 같은, 예측된 피크 부하의 시간들 동안에 건물의 계량기 후방의 건물의 전기적 시스템으로 방전될 수 있다. 이것은 도 4 및 도 5에서 위에서 설명된 컴포넌트들을 이용하여 수행될 수 있다.
또 다른 예에서, 워싱턴 DC(Washington, DC)에 대한 예보된 온도 데이터는, 예보가 1월의 다른 일자들 중의 임의의 것에 대한 온도보다 상당히 더 높은 최고 70°F를 예측하므로, 워싱턴 DC에서 전기 차량 충전기 또는 충전 스테이션을 갖는 건물이 1월 24일에 피크 전기 부하를 경험할 가능성이 있을 수 있다는 것을 표시할 수 있다. 예보된 데이터는 또한, 일자의 가장 높은 부분이 오후 2시30분 내지 오후 3시일 것으로 추정된다는 것을 표시할 수 있다. 따라서, V2X 시스템은 전기 차량이 1월 24일 오후 2시30 내지 오후 3시에 전기를 건물의 전기적 시스템으로 방전하기 위하여 건물에서 이용가능하다는 것을 보장할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 차량은 동작들 관리 컴포넌트에 의해 또는 집단 관리자에 의해 디스패치된 명령들을 통해 이 목적을 위하여 이용가능할 수 있다. 전기 차량의 배터리들은 그 다음으로, 건물이 계량기를 가로질러서 여분의 전기(및 이에 따라 여분의 전하들)을 인출하는 것을 방지하기 위하여, 1월 24일 오후 2시30분 내지 오후 3시와 같은, 예측된 피크 부하의 시간들 동안에 건물의 계량기 후방의 건물의 전기적 시스템으로 방전될 수 있다. 이것은 도 4 및 도 5에서 위에서 설명된 컴포넌트들을 이용하여 수행될 수 있다.
도 7은 전기 차량 배터리의 온도를 예측하거나 추정하고 수요 요금 관리를 통한 수익화를 위한 예시적인 방법(700)의 흐름을 도시한다. 방법(700)은 어느 하나의 단계(308) 또는 단계(606)가 단계(702) 전에 발생하기만 하면, 방법(300)의 단계들(302 내지 308) 또는 방법(600)의 단계들(602 내지 606)의 어느 하나와 함께 시작할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 단계들(302 내지 306)은 단계(308)에서 배터리 건전성을 보존하기 위하여 적절한 배터리 사용량이 결정되는 것을 초래하고, 단계들(602 내지 604)은 단계(606)에서 예상된 피크 부하 이벤트들의 결정을 초래한다.
단계(702)에서, V2X 시스템은 예상된 피크 부하 이벤트의 일자 및 시간에, 예상된 피크 부하 이벤트를 방지하기에 충분한 건물 부하를 상쇄하기 위하여 충분한 전기를 방전하기 위해 필요할 전기 차량들의 수를 결정한다. V2X 시스템은 V2X 시스템(400 또는 500)일 수 있고, 전기 차량(들)은 위에서 설명된 바와 같은 전기 차량들(402, 502a 내지 502f) 중의 임의의 것일 수 있다. V2X 시스템은 단계(308)에서 결정된 적절한 배터리 사용량 및 단계(606)에서 결정된 예상된 피크 부하 이벤트들의 둘 모두를 이용하여 이 결정을 행한다. 예를 들어, V2X 시스템은 단계(308)에서, 그 배터리 온도에 기초하여, 어떤 전기 차량들이 어떤 레벨 미만으로(예컨대, 25 kW 미만으로) 오직 방전될 수 있는 것으로 결정할 수 있다. V2X 시스템은 또한, 단계(606)에서, 어떤 크기의 피크 부하 이벤트가 이제 막 발생하는 것으로 결정할 수 있다. 그 다음으로, 단계(702)에서, V2X 시스템은 단계(308) 및 단계(606)로부터의 결정들을 이용하여 피크 부하 이벤트를 방지하기 위하여 충분한 피크 건물 부하를 상쇄하기 위해 필요할 차량들의 수를 결정할 수 있다. 이 사례에서는, 이 전기 차량들 중의 하나 이상이 더 낮은 레벨에서 방전될 필요가 있을 수 있기 때문에, 요구된 방전의 양을 제공하기 위하여 달리 이보다 더 많은 전기 차량들이 필요할 수 있다.
또한, 단계(702)에서는, 예상된 피크 부하 이벤트에 대한 인접성으로 인해, 어떤 배터리 온도를 갖는 전기 차량들만이 충전기에 접속될 수 있는 것으로 결정될 수 있다. 이 충전기는 위에서 설명된 충전기들(404, 504a 내지 504f) 중의 임의의 것일 수 있다. 이 사례에서는, 충전기가 수락가능한 배터리 온도를 갖는 전기 차량을 위하여 이용가능하게 할 수 있도록, 전기 차량 사용자는 그 전기 차량을 방전하는 것이 방지될 수 있거나, 그 전기 차량을 방전하지 않도록 명령받을 수 있다.
유사하게, V2X 시스템은 배터리 온도 및 피크 부하 이벤트들의 둘 모두를 예측할 수 있다. 단계(306)에서 배터리 온도 데이터를 로그하고 추적함으로써, 높은 배터리 온도들이 단계(308)에서 예측될 수 있고, 이 정보는 단계(606)에서 예측되는 피크 부하 이벤트들과 함께 이용될 수 있다. V2X 시스템은 그 다음으로, 단계(702)에서, 일부 예상된 피크 부하 이벤트 동안에, 어떤 차량들이 높은 배터리 온도들을 가질 것으로 예상되고, 방전하더라도, 어떤 레벨(예컨대, 25 kW)에서 방전할 수 없을 것으로 결정할 수 있다. V2X 시스템은 그 다음으로, 얼마나 많은 차량들이 예측된 방전 레벨들에 기초하여 예상된 피크 부하 이벤트를 방지하기 위해 필요한지에 대한 그 결정을 행할 것이다.
또한, 단계(702)에서, V2X 시스템은 단계(608)에 대하여 위에서 설명된 바와 같이, 예상된 피크 부하 이벤트를 방지하기에 충분한 건물 부하를 상쇄하기 위한 충분한 전기를 방전하기 위하여 예상된 피크 부하 이벤트의 일자 및 시간에 충분한 전기 차량들이 건물에서 이용가능하다는 것을 보장한다.
단계(704)에서, 건물에서 충전기에 접속된 하나 이상의 전기 차량들의 배터리로부터의 전기는 계량기에서의 예측된 피크 부하를 상쇄하기 위하여 계량기 후방의 건물의 전기적 시스템으로 방전된다. 도 5의 예시적인 실시예에서 도시된 건물(506)에서의 여섯 개(6)의 전기 차량들(502a 내지 502f)과 같은 임의의 적당한 수의 전기 차량들은 예상된 피크 부하 이벤트 동안에 그리드로 방전하기 위하여 건물에서 존재할 수 있다. 이 수는 V2X 시스템에 의해 예측될 수 있고, 위에서 논의된 바와 같이, 충분한 차량들이 피크 부하 이벤트의 시간에 존재한다는 것을 보장하기 위하여, 메시지가 예상된 피크 부하 이벤트 이전에 집단 관리자 및/또는 집단 차량 사용자들에게 전송될 수 있다.
기존의 차량-대-그리드 시스템들은 이 개시된 실시예들의 장점들을 제공하지 않는다. 하나의 이러한 장점은 배터리 온도들 및 피크 부하 이벤트들의 둘 모두를 예측하기 위한 능력이다. 높은 배터리 온도들을 언제 예상할 것인지를 아는 것과, 그러므로, 특정한 배터리에 의해 안전하게 취급될 수 있는 부하의 더 정확한 이해를 가지는 것은 개시된 V2X 시스템이 피크 부하 이벤트를 방지하기 위해 필요할 차량들의 수를 더 정확하게 결정하는 것을 허용한다. 그것은 또한, V2X 시스템이 배터리 건전성을 보존하는 방식으로 전기 차량 배터리들을 이용하는 것을 허용한다.
본 명세서에서 이용된 용어는 특정한 양태들을 오직 설명하는 목적을 위한 것이고, 개시내용의 제한이 되도록 의도된 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에서 이용된 바와 같이, 단수 형태들 "a", "an", 및 "the"는 문맥이 명확하게 이와 다르게 표시하지 않으면, 복수 형태들을 마찬가지로 포함하도록 의도된다. 용어들 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 이 명세서에서 이용될 때, 기재된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들, 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들, 컴포넌트들, 및/또는 그 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 추가로 이해될 것이다.
이하의 청구항들에서의 임의의 수단 또는 단계 플러스 기능 엘리먼트들의 대응하는 구조들, 재료들, 액트들, 및 등가물들은 구체적으로 청구된 바와 같은 다른 청구된 엘리먼트들과 조합하여 기능을 수행하기 위한 임의의 개시된 구조, 재료, 또는 액트를 포함하도록 의도된다. 본 개시내용의 설명은 예시 및 설명의 목적들을 위하여 제시되었지만, 철저한 것으로 또는 개시된 형태인 개시내용으로 제한된 것으로 의도된 것이 아니다. 많은 변형들 및 변동들은 개시내용의 범위 및 사상으로부터 이탈하지 않으면서, 본 기술 분야의 통상의 기술자들에게 명백할 것이다. 본 명세서에서의 개시내용의 양태들은 개시내용 및 실제적인 응용의 원리들을 최상으로 설명하기 위하여, 그리고 본 기술분야에서의 통상의 기술자들이 고려된 특정한 이용에 적합한 바와 같이 다양한 수정들을 갖는 개시내용을 이해하는 것을 가능하게 하기 위하여 선택되었고 설명되었다.

Claims (20)

  1. 양방향 충전 이벤트들 동안에 배터리 건전성을 보호하기 위하여 온도 데이터를 이용하는 방법으로서,
    프로세서에서, 온도 데이터를 수신하는 단계 - 상기 온도 데이터는 적어도, 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 온도 또는 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 상기 온도를 결정하기 위해 요구된 정보를 포함함 -;
    건물의 예상된 에너지 니즈를 결정하는 단계;
    상기 건물의 상기 예상된 에너지 니즈를 미리 결정된 양만큼 상쇄하기 위해 요구된 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 방전의 양을 결정하는 단계;
    상기 온도 데이터에 기초하여, 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들을 상기 미리 결정된 양만큼 방전하는 것이 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 건전성에 해로울 것인지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들을 상기 미리 결정된 양만큼 방전하는 것이 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 상기 건전성에 해롭지 않을 것으로 결정될 경우에, 상기 건물의 상기 예상된 니즈를 상쇄하기 위하여 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들을 방전하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 건물의 상기 예상된 에너지 니즈는 주변 공기 온도에 대하여 결정되는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 건물의 예상된 에너지 니즈를 결정하는 단계는,
    상기 건물에 대한 날씨 데이터를 분석하는 단계 - 상기 날씨 데이터는 이력적 날씨 데이터 및 예보된 날씨 데이터 중의 적어도 하나를 포함함 -; 및
    (i) 충전기가 계량기 후방에 위치되는 상기 계량기에서 이제 막 발생하는 전기 부하 피크 이벤트, 및 (ii) 상기 충전기가 위치되는 상기 계량기의 반대 측 상에서의 전기 부하 피크 이벤트 중의 적어도 하나에 대한 기간을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 건물의 예상된 에너지 니즈를 결정하는 단계는,
    상기 건물에 대한 피크 부하 데이터의 분석에 기초하여, 상기 건물에 대한 전기 피크 부하의 패턴을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 패턴에 기초하여, 상기 건물에 대한 전기 피크 부하 이벤트가 언제 발생할 것으로 예상되는지를 예측하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 건물의 상기 예상된 니즈를 상기 미리 결정된 양만큼 상쇄하기 위해 요구된 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 상기 방전의 양을 결정하는 단계는,
    상기 예측된 전기 피크 부하가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 하나 이상의 전기 차량들에서의 하나 이상의 배터리들이 충분한 전기를 방전할 수 있는 것으로 결정하는 단계; 및
    상기 예측된 전기 피크 부하가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 상기 하나 이상의 배터리들이 충분한 전기를 방전할 수 있는 상기 하나 이상의 차량들을 식별하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하나 이상의 식별된 차량들이 건물에서 유지되어야 하는 것을 집단 관리자에게 명령하는 것, 상기 예측된 피크 부하를 방지하는 것 이외의 목적을 위하여 상기 하나 이상의 식별된 차량들을 디스에이블하는 것, 및 상기 예상된 전기 피크 부하가 발생할 것으로 예상될 때, 상기 하나 이상의 식별된 차량들이 상기 충전기로부터 접속해제되는 것을 방지하도록 구성되는 록킹 기구를 록킹하는 것 중의 적어도 하나에 의해, 상기 하나 이상의 식별된 차량들이 상기 예측된 피크 부하를 방지하는 것 이외의 목적을 위하여 이용되는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 양방향 충전 이벤트들 동안에 배터리 건전성을 보호하기 위하여 온도 데이터를 이용하는 장치로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 통신가능하게 결합된 메모리
    를 포함하고,
    상기 메모리는, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금,
    온도 데이터를 수신하게 하고 - 상기 온도 데이터는 적어도, 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 온도 또는 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 상기 온도를 결정하기 위해 요구된 정보를 포함함 -;
    건물의 예상된 에너지 니즈를 결정하게 하고;
    상기 건물의 상기 예상된 에너지 니즈를 미리 결정된 양만큼 상쇄하기 위해 요구된 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 방전의 양을 결정하게 하고;
    상기 온도 데이터에 기초하여, 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들을 상기 미리 결정된 양만큼 방전하는 것이 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 건전성에 해로울 것인지 여부를 결정하게 하고; 그리고
    상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들을 상기 미리 결정된 양만큼 방전하는 것이 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 상기 건전성에 해롭지 않을 것으로 결정될 경우에, 상기 건물의 상기 예상된 니즈를 상쇄하기 위하여 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들을 방전하게 하도록
    구성되는 명령들을 포함하는, 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 건물의 상기 예상된 에너지 니즈는 주변 공기 온도에 대하여 결정되는, 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 명령들은, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 건물에 대한 날씨 데이터를 분석하고 - 상기 날씨 데이터는 이력적 날씨 데이터 및 예보된 날씨 데이터 중의 적어도 하나를 포함함 -; 그리고
    (i) 충전기가 계량기 후방에 위치되는 상기 계량기에서 이제 막 발생하는 전기 부하 피크 이벤트, 및 (ii) 상기 충전기가 위치되는 상기 계량기의 반대 측 상에서의 전기 부하 피크 이벤트 중의 적어도 하나에 대한 기간을 결정함으로써,
    상기 건물의 상기 예상된 에너지 니즈를 결정하게 하도록 구성되는, 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 명령들은, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 건물에 대한 이력적 피크 부하 데이터의 분석에 기초하여, 상기 건물에 대한 전기 피크 부하의 패턴을 식별하고;
    상기 식별된 패턴에 기초하여, 상기 건물에 대한 전기 피크 부하 이벤트가 언제 발생할 것인지를 예측함으로써,
    상기 건물의 상기 예상된 에너지 니즈를 결정하게 하도록 구성되는, 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 명령들은, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 예측된 전기 피크 부하가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 하나 이상의 전기 차량들에서의 하나 이상의 배터리들이 충분한 전기를 방전할 수 있는 것으로 결정하고; 그리고
    상기 예측된 전기 피크 부하가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 상기 하나 이상의 배터리들이 충분한 전기를 방전할 수 있는 상기 하나 이상의 차량들을 식별함으로써,
    상기 건물의 상기 예상된 니즈를 상기 미리 결정된 양만큼 상쇄하기 위해 요구된 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 상기 방전의 양을 결정하게 하도록 구성되는, 장치.
  12. 양방향 충전 이벤트들 동안에 배터리 건전성을 보호하기 위하여 온도 데이터를 이용하는, 전기 그리드에 접속된 시스템으로서,
    동작들 관리 컴포넌트를 포함하는 충전기
    를 포함하고, 상기 동작들 관리 컴포넌트는 하나 이상의 전기 차량들과 통신하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    온도 데이터를 수신하고 - 상기 온도 데이터는 적어도, 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 온도 또는 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 상기 온도를 결정하기 위해 요구된 정보를 포함함 -;
    건물의 예상된 에너지 니즈를 결정하고;
    상기 건물의 상기 예상된 니즈를 미리 결정된 양만큼 상쇄하기 위해 요구된 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 방전의 양을 결정하고;
    상기 온도 데이터에 기초하여, 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들을 상기 미리 결정된 양만큼 방전하는 것이 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 건전성에 해로울 것인지 여부를 결정하고; 그리고
    상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들을 상기 미리 결정된 양만큼 방전하는 것이 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 상기 건전성에 해롭지 않을 것으로 결정될 경우에, 상기 건물의 상기 예상된 니즈를 상쇄하기 위하여 상기 전기 차량 배터리를 방전하도록 프로그래밍되는, 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 건물의 상기 예상된 에너지 니즈는 주변 공기 온도에 대하여 결정되는, 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 명령들은, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 건물에 대한 날씨 데이터를 분석하고 - 상기 날씨 데이터는 이력적 날씨 데이터 및 예보된 날씨 데이터 중의 적어도 하나를 포함함 -; 그리고
    (i) 상기 충전기가 계량기 후방에 위치되는 상기 계량기에서 이제 막 발생하는 전기 부하 피크 이벤트, 및 (ii) 유틸리티 또는 상기 전기 그리드를 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는 상기 계량기 후방의 전기 부하 피크 이벤트 중의 적어도 하나에 대한 기간을 결정함으로써,
    상기 건물의 예상된 에너지 니즈를 결정하게 하도록 구성되는, 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 상기 명령들은, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 건물에 대한 이력적 전기 피크 부하 데이터의 분석에 기초하여, 상기 건물에 대한 전기 피크 부하의 패턴을 식별하고; 그리고
    상기 식별된 패턴에 기초하여, 상기 건물에 대한 전기 피크 부하 이벤트가 언제 발생할 것인지를 예측함으로써,
    상기 건물의 예상된 에너지 니즈를 결정하게 하도록 구성되는, 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 명령들은, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 예측된 전기 피크 부하가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 하나 이상의 전기 차량들에서의 하나 이상의 배터리들이 충분한 전기를 방전할 수 있는 것으로 결정하고; 그리고
    상기 예측된 전기 피크 부하가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 상기 하나 이상의 배터리들이 충분한 전기를 방전할 수 있는 상기 하나 이상의 차량들을 식별함으로써,
    상기 건물의 상기 예상된 니즈를 상기 미리 결정된 양만큼 상쇄하기 위해 요구된 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 상기 방전의 양을 결정하게 하도록 구성되는, 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    록킹 기구를 더 포함하고, 상기 록킹 기구는 상기 예측된 전기 피크 부하가 발생할 것으로 예상될 때, 상기 하나 이상의 식별된 차량들이 상기 충전기로부터 접속해제되는 것을 자동적으로 방지하는, 시스템.
  18. 제15항에 있어서, 상기 충전기는 상기 하나 이상의 전기 차량들과 양방향으로 통신하는, 시스템.
  19. 제17항에 있어서, 상기 충전기는 양방향 전력 변환 구조를 포함하고, 상기 양방향 전력 변환 구조는, 상기 전기 그리드로부터 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들을 충전하거나 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들에서 저장된 에너지를 상기 전기 그리드 또는 상기 건물로 다시 방전하도록 구성된 적어도 하나의 상호접속 디바이스를 포함하는, 시스템.
  20. 제15항에 있어서, 상기 명령들은, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들 중의 제1 전기 차량 배터리가 방전되지 않아야 하는 것으로 결정하고; 그리고
    상기 충전기가 방전될 수 있는 하나 이상의 전기 차량 배터리들에 대해 개방된 상태로 유지된다는 것을 보장하기 위하여, 제1 전기 차량 - 상기 제1 전기 차량은 상기 제1 전기 차량 배터리를 포함함 - 이 상기 충전기에 접속하지 않게 함으로써,
    상기 온도 데이터에 기초하여, 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들을 상기 미리 결정된 양만큼 방전하는 것이 상기 하나 이상의 전기 차량 배터리들의 건전성에 해로울 것인지 여부를 결정하게 하도록 구성되는, 시스템.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6918032B2 (ja) * 2019-01-17 2021-08-11 本田技研工業株式会社 送受電管理装置及びプログラム
JP7379249B2 (ja) * 2020-03-27 2023-11-14 本田技研工業株式会社 制御装置、管理サーバ、制御方法、およびプログラム
US11420529B2 (en) * 2020-07-30 2022-08-23 Toyota Motor North America, Inc. Prioritizing energy delivery to transports which will provide energy to entities
US11440435B2 (en) 2020-07-30 2022-09-13 Toyota Motor North America, Inc. Multiple transport charging sources
US20220080943A1 (en) * 2020-09-15 2022-03-17 Tws Technology (Guangzhou) Limited Fleet Management of Electric Vehicles Based on Battery Profiles and Conditions
US11607969B2 (en) * 2020-11-19 2023-03-21 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle charging method and system
US11987144B2 (en) * 2021-01-13 2024-05-21 Toyota Motor North America, Inc. Transport energy transfer using real-time cost information
US20230044022A1 (en) * 2021-08-03 2023-02-09 Ford Global Technologies, Llc Automated bidirectional energy transfer support selection for transient loads based on battery life modeling
US11964583B2 (en) * 2021-08-03 2024-04-23 Ford Global Technologies, Llc Unattended bi-directional vehicle charging
US20230115083A1 (en) 2021-10-13 2023-04-13 Fermata Energy Llc Methods of using bidirectional charging to supply back-up power and increase resiliency of powered networks
DE102022118483A1 (de) * 2022-07-25 2024-01-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Laden eines Elektrofahrzeugs an einem Ladepunkt einer Liegenschaft
JP2024049258A (ja) * 2022-09-28 2024-04-09 本田技研工業株式会社 システム、方法及びプログラム

Family Cites Families (96)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006190972A (ja) 2004-12-08 2006-07-20 Mitsubishi Electric Corp 電力用半導体装置
US20060158037A1 (en) 2005-01-18 2006-07-20 Danley Douglas R Fully integrated power storage and supply appliance with power uploading capability
CA2601474C (en) * 2005-03-08 2017-04-04 E-Radio Usa, Inc. Systems and methods for modifying power usage
US7274975B2 (en) 2005-06-06 2007-09-25 Gridpoint, Inc. Optimized energy management system
US20070203860A1 (en) 2006-02-24 2007-08-30 Gridpoint, Inc. Energy budget manager
US8103389B2 (en) 2006-05-18 2012-01-24 Gridpoint, Inc. Modular energy control system
US8514601B2 (en) 2009-08-17 2013-08-20 Ideal Power Converters, Inc. Power conversion with added pseudo-phase
US9796258B1 (en) 2006-06-06 2017-10-24 Ideal Power, Inc. Bidirectional power converters with electric vehicle chargers
US9397580B1 (en) 2006-06-06 2016-07-19 Ideal Power, Inc. Dual link power converter
US7778045B2 (en) 2006-06-06 2010-08-17 Ideal Power Converters, Inc. Universal power conversion methods
US9678519B1 (en) 2006-06-06 2017-06-13 Ideal Power, Inc. Voltage control modes for microgrid applications
US9431888B1 (en) 2006-06-06 2016-08-30 Ideal Power, Inc. Single-phase to three phase converter AC motor drive
US20090043519A1 (en) 2006-08-10 2009-02-12 V2Green, Inc. Electric Resource Power Meter in a Power Aggregation System for Distributed Electric Resources
US7844370B2 (en) 2006-08-10 2010-11-30 Gridpoint, Inc. Scheduling and control in a power aggregation system for distributed electric resources
US8898278B2 (en) 2006-08-10 2014-11-25 Gridpoint, Inc. Connection locator in a power aggregation system for distributed electric resources
US20080040295A1 (en) 2006-08-10 2008-02-14 V2 Green, Inc. Power Aggregation System for Distributed Electric Resources
US20080040263A1 (en) 2006-08-10 2008-02-14 V2 Green, Inc. Business Methods in a Power Aggregation System for Distributed Electric Resources
US20090040029A1 (en) 2006-08-10 2009-02-12 V2Green, Inc. Transceiver and charging component for a power aggregation system
US20080040223A1 (en) 2006-08-10 2008-02-14 V2 Green Inc. Electric Resource Module in a Power Aggregation System for Distributed Electric Resources
US7949435B2 (en) 2006-08-10 2011-05-24 V2Green, Inc. User interface and user control in a power aggregation system for distributed electric resources
US20090066287A1 (en) 2006-08-10 2009-03-12 V2Green, Inc. Business Methods in a Power Aggregation System for Distributed Electric Resources
US20090043520A1 (en) 2006-08-10 2009-02-12 V2Green, Inc. User Interface and User Control in a Power Aggregation System for Distributed Electric Resources
US7747739B2 (en) 2006-08-10 2010-06-29 Gridpoint, Inc. Connection locator in a power aggregation system for distributed electric resources
US20080039979A1 (en) 2006-08-10 2008-02-14 V2 Green Inc. Smart Islanding and Power Backup in a Power Aggregation System for Distributed Electric Resources
US20080040296A1 (en) 2006-08-10 2008-02-14 V2 Green Inc. Electric Resource Power Meter in a Power Aggregation System for Distributed Electric Resources
US20080052145A1 (en) 2006-08-10 2008-02-28 V2 Green, Inc. Power Aggregation System for Distributed Electric Resources
US7590472B2 (en) 2006-11-09 2009-09-15 Gridpoint, Inc. Energy arbitrage by load shifting
WO2008086114A2 (en) 2007-01-03 2008-07-17 Gridpoint, Inc. Utility console for controlling energy resources
US20080249965A1 (en) 2007-03-14 2008-10-09 V2Green, Inc. System and Apparatus for Collecting and Distributing Voluntary Environmental Impact Offset Payments on Fuel Purchases at Point of Sale
EP2147359A2 (en) 2007-05-09 2010-01-27 Gridpoint, Inc. Method and system for scheduling the discharge of distributed power storage devices and for levelizing dispatch participation
US9031708B2 (en) 2007-07-17 2015-05-12 Gridpoint, Inc. Utility interactive inverter with VAR dispatch capabilities
US20090024545A1 (en) 2007-07-17 2009-01-22 Gridpoint, Inc. Method and system for measurement and control of individual circuits
US20090048717A1 (en) * 2007-08-15 2009-02-19 Constellation Energy Group, Inc. Multiple input building controller
US7886166B2 (en) 2007-09-13 2011-02-08 Gridpoint, Inc. User interface for demand side energy management
US20090088907A1 (en) 2007-10-01 2009-04-02 Gridpoint, Inc. Modular electrical grid interface device
US8116915B2 (en) 2008-03-03 2012-02-14 University Of Delaware Methods and apparatus using hierarchical priority and control algorithms for grid-integrated vehicles
US20090228388A1 (en) 2008-03-07 2009-09-10 Gridpoint, Inc. System and method for automated trading of electrical consumption
CA2738517A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-08 Veedims, Llc Distributed car charging management system and method
US20120059527A1 (en) 2008-11-05 2012-03-08 GreenSmith Energy Management Systems, L.L.C. Distributed Energy Storage System, and Applications Thereof
WO2010091743A2 (en) 2009-02-12 2010-08-19 Abb Research Ltd Charging of electric vessels
CN102449572A (zh) 2009-03-31 2012-05-09 栅点股份有限公司 电动车辆电力管理系统
WO2011008567A2 (en) 2009-06-29 2011-01-20 Ideal Power Converters, Inc. Power transfer devices, methods, and systems with crowbar switch shunting energy-transfer reactance
EP2454639A1 (en) 2009-07-17 2012-05-23 Gridpoint, Inc. System and methods for smart charging techniques, values and guarantees
US20110016063A1 (en) 2009-07-17 2011-01-20 Gridpoint, Inc. System and methods for smart charging techniques
CA2808490C (en) 2009-08-17 2015-02-03 Ideal Power Converters Inc. Power conversion with added pseudo-phase
US8509976B2 (en) 2010-02-18 2013-08-13 University Of Delaware Electric vehicle equipment for grid-integrated vehicles
NL2004279C2 (en) 2010-02-22 2011-08-23 Epyon B V System, device and method for exchanging energy with an electric vehicle.
WO2011156776A2 (en) * 2010-06-10 2011-12-15 The Regents Of The University Of California Smart electric vehicle (ev) charging and grid integration apparatus and methods
WO2012075189A2 (en) 2010-11-30 2012-06-07 Ideal Power Converters Inc. Photovoltaic array systems, methods, and devices with bidirectional converter
US8531858B2 (en) 2011-02-18 2013-09-10 Ideal Power, Inc. Power conversion with current sensing coupled through saturating element
US8862280B1 (en) 2011-06-13 2014-10-14 Gridpoint, Inc. Dynamic load curtailment system and method
GB2505386A (en) 2011-06-13 2014-02-26 Gridpoint Inc Valuating energy management systems
JP2013110870A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Panasonic Corp 電力変換装置
JP5967516B2 (ja) * 2011-11-22 2016-08-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電力管理装置、電力管理プログラム、及び、電力分配システム
CN103947075A (zh) * 2011-11-24 2014-07-23 丰田自动车株式会社 车辆、车辆用控制方法及受电设备
US9219406B1 (en) 2013-02-15 2015-12-22 Ideal Power Inc. Systems and methods for assessing current in a resonant circuit
US9520764B1 (en) 2013-02-15 2016-12-13 Ideal Power, Inc. Bi-directional multi-port applications
US9042131B2 (en) 2013-02-15 2015-05-26 Ideal Power Inc. Power-packet-switching converter with sequenced connection to link inductor
US9647526B1 (en) 2013-02-15 2017-05-09 Ideal Power, Inc. Power-packet-switching power converter performing self-testing by admitting some current to the link inductor before full operation
US9614458B1 (en) 2013-02-15 2017-04-04 Ideal Power, Inc. Methods for determining maximum power point tracking in power converters
US9124095B1 (en) 2013-02-15 2015-09-01 Ideal Power Inc. Islanding detection in power converters
US9407133B1 (en) 2013-02-15 2016-08-02 Ideal Power, Inc. Active power conditioner
US9176491B2 (en) 2013-03-15 2015-11-03 Gridpoint, Inc. Remote terminal thermostat
US9116519B2 (en) 2013-03-15 2015-08-25 Gridpoint, Inc. Method for implementing quality alarms in an energy management system
US9077185B2 (en) 2013-04-29 2015-07-07 Ideal Power Inc. Systems and methods for uninterruptible power supplies with bidirectional power converters
US9900002B2 (en) 2013-06-24 2018-02-20 Ideal Power, Inc. Methods of operating a double-base-contact bidirectional bipolar junction transistor
JP6491201B2 (ja) 2013-06-24 2019-03-27 アイディール パワー インコーポレイテッド 双方向バイポーラトランジスタを有するシステム、回路、素子、及び方法
US9742385B2 (en) 2013-06-24 2017-08-22 Ideal Power, Inc. Bidirectional semiconductor switch with passive turnoff
US9786773B2 (en) 2015-01-09 2017-10-10 Ideal Power, Inc. Thin-substrate double-base high-voltage bipolar transistors
US20150112763A1 (en) 2013-10-18 2015-04-23 Gridpoint, Inc. Real time energy consumption management of appliances, devices, and equipment used in high-touch and on-demand services and operations
US9355853B2 (en) 2013-12-11 2016-05-31 Ideal Power Inc. Systems and methods for bidirectional device fabrication
WO2015103164A1 (en) * 2013-12-31 2015-07-09 Ev4, Llc Direct current to direct current battery based fast charging system for an electric vehicle charging station
US9337262B2 (en) 2014-01-16 2016-05-10 Ideal Power Inc. Structures and methods with reduced sensitivity to surface charge
JP6261721B2 (ja) * 2014-04-18 2018-01-17 三菱電機株式会社 エネルギー管理システム
US10523008B2 (en) 2015-02-24 2019-12-31 Tesla, Inc. Scalable hierarchical energy distribution grid utilizing homogeneous control logic
US9899868B2 (en) 2014-10-31 2018-02-20 Ideal Power, Inc. Smart transfer switch devices, systems, and methods using double-base bipolar transistors
US9660551B2 (en) 2014-11-06 2017-05-23 Ideal Power, Inc. Operating point optimization with double-base-contact bidirectional bipolar junction transistor circuits, methods, and systems
US9787298B2 (en) 2014-11-18 2017-10-10 Ideal Power, Inc. Operation of double-base bipolar transistors with additional timing phases at switching transitions
GB2534818A (en) 2014-11-18 2016-08-03 Ideal Power Inc Methods, systems, and devices for active charge control diodes
US20160269021A1 (en) 2015-02-06 2016-09-15 Ideal Power Inc. Collector-Side-Base-Driven Two-Base-Contact Bipolar Transistor with Reduced Series Resistance
US20160322484A1 (en) 2015-03-27 2016-11-03 Ideal Power Inc. Bidirectional Bipolar Transistor Structure with Field-Limiting Rings Formed by the Emitter Diffusion
US10088185B2 (en) 2015-03-30 2018-10-02 Gridpoint, Inc. Thermostat with integrated submetering and control
US9679999B2 (en) 2015-04-02 2017-06-13 Ideal Power, Inc. Bidirectional bipolar transistors with two-surface cellular geometries
US9887616B2 (en) 2015-07-01 2018-02-06 Hella Corporate Center Usa, Inc. Electric power conversion apparatus with active filter
US20180026122A1 (en) 2015-10-09 2018-01-25 Ideal Power Inc. B-TRAN Geometry and Structure That Provides Both High Gain and High Current Density
EP3430723A4 (en) 2016-03-15 2019-03-06 Ideal Power Inc. BIPOLAR DOUBLE-BASED CONNECTED TRANSISTORS COMPRISING PASSIVE COMPONENTS THAT PREVENT ACCIDENTAL START-UP
AU2017240647A1 (en) 2016-03-30 2018-10-25 Ideal Power Inc. Microgrid power architecture
CN108886326A (zh) 2016-04-29 2018-11-23 理想能量有限公司 使用成排的双向开关的功率分组交换电路
US10724752B2 (en) 2016-05-24 2020-07-28 Gridpoint, Inc. Methods and systems for automated HVAC testing
JP6752288B2 (ja) * 2016-11-01 2020-09-09 本田技研工業株式会社 蓄電装置、輸送機器及び制御方法
DE112017005524T5 (de) * 2016-11-01 2019-07-11 Honda Motor Co., Ltd. Servervorrichtung und Steuerverfahren
KR102639843B1 (ko) 2016-12-20 2024-02-26 현대자동차주식회사 차량용 배터리 관리 시스템 및 방법과 이를 위한 차량
JP2018152201A (ja) 2017-03-10 2018-09-27 本田技研工業株式会社 充放電制御装置
GB2562532B (en) 2017-05-18 2019-09-11 British Gas Trading Ltd Heat and power generation and storage system
US11491883B2 (en) 2018-04-10 2022-11-08 University Of Maryland, College Park Vehicle on-board charger for bi-directional charging of low/high voltage batteries
CN109546855B (zh) 2018-12-28 2023-12-29 深圳市西林电气技术有限公司 一种车载充电器的结构

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