Распределенный интеллект электрического транспортного средства

Группа изобретений относится к управлению промышленной сетью для зарядки энергией электрических транспортных средств. Способ обеспечения распределенного интеллекта для отслеживания электроэнергии и выделения электроэнергии включает в себя следующие этапы. Принимают данные множества идентифицированных станций заряда и транспортных средств клиентов. Анализируют данные в отношении доступной электроэнергии для указанных местоположений, предыстории использования и профилей клиента. Передают команды для перераспределения энергии в ресурсы электрораспределительной сети для обработки флуктуаций или прогнозируемых флуктуаций при запросе электроэнергии на основе анализа. Также учитывают предпочтения клиента при прогнозировании спроса на электроэнергию и необходимости в отклике на спрос. Выполняют экономические правила для стимулирования клиентов соответствовать требованиям отклика на спрос, когда спрос больше, чем подача электроэнергии. Технический результат изобретений заключается в рациональном и эффективном управлении зарядными станциями. 6 н. и 25 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Уровень техники

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие, в общем, относится к системе и способу управления промышленной сети и, более конкретно, к системе и способу сбора данных на разных участках промышленной сети и анализа собранных данных для управления распределением и зарядом энергией электрических транспортных средств.

2. Уровень техники

Электрораспределительная сеть может включать в себя один или все из следующих элементов: генерирование электричества, передача и распределение электроэнергии. Электричество можно генерировать, используя генерирующие электростанции, такие как угольная электростанция, атомная электростанция и т.д. Для обеспечения эффективности напряжение генерируемой электроэнергии повышают до очень высокого уровня (такого как, например, 345 кВ) и передают по линиям электропередачи. Линии электропередачи позволяют передавать электроэнергию на большие расстояния, такие как линии через все государство или через международные границы, пока энергия не достигнет своего оптового потребителя, который может представлять собой компанию, которой принадлежит локальная распределительная сеть. Линии электропередачи могут заканчиваться на подстанциях передачи, на которых может происходить передача очень высокого напряжения до промежуточного напряжения (такого как 138 кВ). Из подстанции передачи меньшие линии электропередачи (такие как вспомогательные линии передачи) передают промежуточное напряжение к распределительным подстанциям. В распределительных подстанциях промежуточное напряжение может быть снова понижено до "среднего напряжения" (такого как от 4 кВ до 23 кВ). Одна или более линий питания могут расходиться от распределительных подстанций. Например, от четырех до десяти линий питания могут расходиться от распределительной подстанции. Линия питания представляет собой 3-фазную цепь, содержащую 4 провода (три провода для каждой из 3 фаз и один провод для нейтрали). Линии питания могут направляться либо над землей (на столбах), либо под землей. Напряжение линий питания может периодически сбрасываться, используя распределительные трансформаторы, которые понижают напряжение от "среднего напряжения" до напряжения потребления (такого как 120 В). Напряжение потребления может затем использоваться потребителем, например, для заряда электрических транспортных средств.

Одна или более энергетических компаний может выполнять управление электрораспределительной сетью, включающее в себя управление неисправностями, техническое обслуживание и обновления, относящиеся к электрораспределительной сети. Однако управление электрораспределительной сетью часто является неэффективным и дорогостоящим. Например, электроэнергетическая компания, которая выполняет управление локальной распределительной сетью, может выполнять управление неисправностями, которые могут возникать в линиях или в цепях, называемых поперечными цепями, которые ответвляются от линии питания. Управление локальной распределительной сетью часто основано на телефонных звонках потребителей, когда возникает прерывание в подаче электропитания, или на анализе локальной распределительной сети выездными сотрудниками.

Электроэнергетические компании пытаются обновлять электрораспределительную сеть, используя цифровую технологию, иногда называемую "интеллектуальной сетью". Например, более интеллектуальные счетчики (иногда называемые "умными электросчетчиками") представляют собой тип усовершенствованного электросчетчика, который идентифицирует потребление более подробно, чем обычный электросчетчик. Интеллектуальный электросчетчик может затем передавать эту информацию через определенную сеть обратно в локальный узел электроснабжения для мониторинга и процесса начисления счетов (телеметрия). В то время как эти последние усовершенствования при обновлении электрораспределительной сети являются полезными, необходимы дополнительные усовершенствования. Поступали отчеты о том, что в одних только Соединенных Штатах Америки половина генерируемой энергии не используется, половина пропускной способности сети передачи на большое расстояние не используется и две трети локальных распределительных сетей не используются. Поэтому, очевидно, существует потребность в улучшении управления электрораспределительной сетью.

Конкретный пример управления электрораспределительной сетью относится к заряду электрических транспортных средств ("EV"). Отрасль электрических транспортных средств растет с увеличением количества зарядных станций EV, которые добавляются как в коммерческих, так и в жилых местах для поддержки растущего количества электрических транспортных средств. При добавляющемся количестве зарядных станций их нагрузка, отбираемая из электрораспределительных сетей, увеличивается, в частности, ночью, когда люди обычно включают свои электрические транспортные средства для заряда. Участки сети могут оказаться неспособными обрабатывать повышение нагрузки из-за зарядных станций, которые могут потреблять существенное количество энергии за короткий период времени (в зависимости от типа зарядной станции). Поэтому существует потребность в рациональном и эффективном управлении зарядными станциями.

Раскрытие изобретения

Настоящее раскрытие, в общем, относится к системе и способу для управления промышленной сетью. Варианты осуществления, раскрытые здесь, описывают систему и способ сбора данных на разных участках промышленной сети и анализа собираемых данных для управления распределением и зарядкой энергией электрического транспортного средства.

Система и способ распределенного интеллекта для отслеживания и выделения электроэнергии могут включать в себя этапы, на которых: принимают данные с помощью по меньшей мере одного компьютера от множества идентифицированных зарядных станций и транспортных средств потребителей в распределенных местоположениях через электрораспределительную сеть; анализируют с помощью по меньшей мере одного процессора по меньшей мере одного компьютера данные в отношении доступной энергии для этих местоположений, учитывая предысторию использования данным потребителям электроэнергии; и передают команды с использованием по меньшей мере одного процессора на перераспределение энергии по ресурсам электрораспределительной сети для обработки флуктуаций или прогнозируемых флуктуаций в потреблении энергии на основе анализа. Анализ может дополнительно учитывать время суток и/или день недели. Анализ может дополнительно учитывать предпочтение потребителей в пределах профилей. Анализ может дополнительно учитывать вводимые в режиме реального времени данные потребителей в отношении планируемых поездок или планируемого заряда батареи.

Система и способ распределенного интеллекта при отслеживании и выделении электроэнергии также могут включать в себя этапы, на которых: принимают с помощью по меньшей мере одного компьютера первые параметры, относящиеся к системе и инфраструктуре зарядки аккумуляторов в пределах ресурсов передачи электроэнергии и ее распределения в электрораспределительной сети; и вторые параметры, относящиеся к владельцам электрических транспортных средств (EV) и предпочтениям этих клиентов; анализируют, используя по меньшей мере один процессор, первые параметры для определения доступной энергии зарядных станций, соединенных с ресурсами электрораспределительной сети; анализируют, с использованием по меньшей мере одного процессора, первый и второй параметры для определения, можно ли обеспечить заряд EV в соответствии с предпочтениями потребителя, используя доступную энергию на зарядных станциях; и в ответ на определение, что предпочтение потребителя не могут быть удовлетворены, используя определенную доступную электроэнергию, процессор выполняет инструкции для: выполнения отклика на запрос в электрораспределительной сети для компенсации недостатка доступной электроэнергии для заряда EV; и выполнения экономических правил, составленных для заряда EV, чтобы стимулировать клиентов-владельцев EV соответствовать отклику на потребность.

Другие системы, способы и свойства будут или станут понятными для специалиста в данной области техники после изучения следующих чертежей и подробного описания изобретения. Предполагается, что все такие дополнительные системы, способы и свойства, включенные в данное описание, будут находиться в пределах объема раскрытия и будут защищены следующей формулой изобретения.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана блок-схема примерной системы интеллектуального управления распределенной сетью электрических транспортных средств ("EV") и зарядных станций EV, например инфраструктуры для заряда EV и операционного центра.

На фиг. 2 показана блок-схема усовершенствованной версии системы по фиг. 1, представляющей дополнительные возможности в дополнительном варианте осуществления системы управления инфраструктурой заряда EV по фиг. 1.

На фиг. 3 показана блок-схема иерархического вида системы управления инфраструктурой заряда EV по фиг. 1 и 2, представляющая поток электроэнергии и типы обмена данными между разными уровнями сети, парком электрических транспортных средств и зарядными станциями EV.

На фиг. 4 показана пояснительная схема, представляющая использование мобильного приложения EV, которое предоставляет данные в режиме реального времени для операторов для оказания помощи при поиске и навигации до зарядных станций для использования во время движения, мобильное приложение EV, интегрированное в систему управления инфраструктурой заряда EV по фиг. 1-3.

На фиг. 5 показана блок-схема примерной архитектуры решения механизма оптимизации EV, которая взаимодействует с и составляет часть систем управления инфраструктурой заряда EV по фиг. 1-3.

На фиг. 6 показана блок-схема примерного контроля инфраструктуры заряда, представляющая входные команды, поступающие в процессор правил.

На фиг. 7 показана блок-схема последовательности операций примерного способа для распределенного интеллекта отслеживания и выделения электроэнергии в электрораспределительной сети, которая поддерживает заряд электрического транспортного средства.

На фиг. 8 показана блок-схема последовательности операций другого примерного способа распределенного интеллекта отслеживания и выделения электроэнергии в электрораспределительной сети, которая поддерживает заряд электрического транспортного средства.

На фиг. 9 показана общая вычислительная система, которая может быть запрограммирована как специальная компьютерная система, которая может представлять любое из компьютерных устройств, на которые здесь делается ссылка.

Осуществление изобретения

В качестве общего обзора примерные варианты осуществления, описанные ниже, относятся к системе сбора данных на разных участках промышленной сети и анализа собранных данных для управления потреблением и зарядом электроэнергией электрических транспортных средств. Сеть может включать в себя парк электрических транспортных средств ("EV") и зарядных станций EV. Электрические транспортные средства и зарядные станции EV могут содержать различные датчики для беспроводного обмена данными, через проводную сеть и/или по линиям передачи электроэнергии для предоставления данных по использованию, потребностям в техническом обслуживании и планированию (которые составляют только несколько примеров) в и из центрального пульта управления. Эти данные могут использоваться системой управления инфраструктурой заряда транспортных средств.

Например, один заряд может быть недостаточным для операторов для передвижения в определенное местоположение на следующий день, что требует запланированной остановки на маршруте для выполнения дополнительного заряда. Другие сложности, связанные с использованием электроэнергии электрическим транспортным средством, привели к необходимости отслеживания использования их энергии и для анализа, и прогнозирования требований заряда, технического обслуживания и т.п., со ссылкой на электрические транспортные средства и зарядные станции EV; и для отключения электрической нагрузки и/или регулировки подачи электроэнергии, на основе потребности в нагрузке на стороне электрораспределительной сети. Интеллект, требуемый для отслеживания и управления требованиями по использованию электроэнергии электрических транспортных средств, является распределенным и динамическим и представляет определенную проблему, которая должна быть решена современным, эффективным способом.

На фиг. 1 показана примерная система 100 для интеллектуального управления распределенной сетью электрических транспортных средств ("EV") и зарядных станций EV, например инфраструктура заряда EV и операционный центр. На фиг. 2 показан другой пример системы 200 управления инфраструктурой заряда EV, альтернативная версия системы 100, обладающая дополнительными способностями, как пояснялось ниже. При пояснении систем 100, 200 управления инфраструктурой заряда будет сделана ссылка на заявку на американский патент, регистрационный номер №12/378,102, поданную 11 февраля 2009 (опубликована как заявка на американский патент №2009-0281674 A1) (регистрационный номер патентного поверенного 10022-1401); заявку на американский патент, регистрационный номер №12/637,672, поданную 14 декабря 2009 (опубликована как заявка на американский патент №2010-0152910 A1) (регистрационный номер патентного поверенного 10022-1648); заявку на американский патент, регистрационный номер №12/830,053, поданную 2 июля 2010 (опубликована как заявка на американский патент №2011-0004446 A1) (регистрационный номер патентного поверенного 10022-1764) и в США, предварительную заявку на патент №61/315,897, поданную 19 марта 2010 (регистрационный номер патентного поверенного 10022-1709), каждая из которых включена здесь полностью по ссылке. Включенные заявки на патент будут называться соответственно как заявки ʹ102ʹ, 672, ʹ053 и ʹ897.

Системы 100, 200 управления инфраструктурой заряда могут работать совместно с и/или используя Опорную Архитектуру компании Intelligent Network Data Enterprise (ниже называется INDE), которая может быть улучшена путем использования интеллектуальных служб сетевой передачи данных (ниже называются INDS), обе из которых раскрыты в заявках ʹ102ʹ, 672, ʹ053 и ʹ897. Как будет описано ниже, некоторые из компонентов INDE и/или INDS могут выполнять функции или свойства компонентов или частей систем 100, 200 управления инфраструктурой заряда.

Система 100 управления инфраструктурой заряда обеспечивает распределенную интеллектуальную систему, которая может использоваться для отслеживания использования электроэнергии электрическими транспортными средствами по всему парку или из различных жилых помещений клиентов. Система 100 включает в себя сеть 101, по которой передают данные, которая может быть проводной, или беспроводной, или с использованием их комбинации и может включать в себя Интернет и другие сети передачи данных среди широкого разнообразия WAN или LAN. Множество компьютеров 102 клиентов и мобильных устройств 103 могут осуществлять доступ к сети 101 и к услугам, предоставляемым системой 100.

Система 100 дополнительно содержит электрораспределительную сеть 104, которая включает в себя подстанции 105, на которых могут находиться некоторые из логических схем и интеллектуальных устройств для сбора данных и управления распределением энергии. Система 100 дополнительно включает в себя множество точек заряда или зарядных станций 106, предназначенных для общественности. Множество точек заряда могут включать в себя стандартные точки 106a заряда (переменным током) (Тип I), точки 106b быстрого заряда (постоянным током) (Тип II) или одновременно точки 106a стандартного заряда (переменным током) и точки 106b быстрого заряда (постоянным током), как представлено на фиг. 1. Интеллектуальный электросчетчик (СМ) может быть интегрирован с зарядной станцией 106 для выполнения одной, некоторых или всех из следующих задач: отслеживание потребления в определенное время суток (включая в себя отслеживание общего потребления на основе всех транспортных средств и/или отслеживания потребления конкретных транспортных средств). Система 100 также может включать в себя парк 107 электрических транспортных средств с ассоциированными зарядными станциями 106 EV, где электрические транспортные средства и зарядные станции могут включать в себя интеллектуальные электросчетчики (СМ). Система 100 также может включать в себя множество клиентов 108 в домашних хозяйствах, которые управляют своими соответствующими электрическими транспортными средствами 109 и заряжают их в своих соответствующих частных зарядных станциях 106. Интеллектуальные электросчетчики (СМ) также могут быть интегрированы в домашние электрические транспортные средства клиентов и зарядные станции. В альтернативных вариантах осуществления электрические транспортные средства и/или точки заряда могут представлять собой интеллектуальные устройства сами по себе и могут быть выполнены с возможностью обмена данными в системе с распределенным интеллектом, как описано ниже.

Интеллектуальные электросчетчики и устройства могут собирать данные об использовании электроэнергии, включающие в себя количество электроэнергии, полученной из электрораспределительной сети 104, в течение каких периодов суток и в соответствии с идентификацией транспортного средства. Эти данные могут быть переданы в операционный центр 110 для системы 100 управления инфраструктурой заряда EV. Операционный центр 110 может быть защищен на определенных уровнях защиты 111, таких как инфраструктура безопасности, описанная в заявках ʹ102ʹ, 672, ʹ053 и ʹ897. Операционный центр 100 системы может включать в себя, но не ограничен этим, систему 112 предприятия, основную систему 130 EV и/или контроллер 150 операций. Эти аспекты операционного центра 110 могут коррелировать в определенной степени с инфраструктурой INDE и системой по заявкам ʹ672 и ʹ053. Система 112 предприятия может коррелировать с системой предприятия и/или IT предприятия по заявкам ʹ672 и ʹ053. Основная система 130 EV может коррелировать с основой INDE по заявкам ʹ672 и ʹ053, и контроллер 150 операций может коррелировать с операционным центром управления по заявкам ʹ672 и ʹ053.

Система 112 предприятия может включать в себя приложение 113 управления взаимосвязью с клиентами (CRM) (так, как это выполнено с использованием SAP) для отслеживания конкретных клиентов 108 в домашних хозяйствах и их соответствующих интеллектуальных электрических транспортных средств и зарядных станций (или интеллектуальных электросчетчиков) и принятия решений в их отношении. Приложение 113 управления взаимосвязью с клиентами также может отслеживать и анализировать данные отовсюду за пределами электрораспределительной сети, включая в себя общедоступные точки заряда и парк электрических транспортных средств.

Система 112 предприятия может дополнительно включать в себя приложение 114 на основе геокосмического интеллектуального решения (GIS). Приложение GIS позволяет обеспечить эффективное управление критическими геокосмическими данными на каждом этапе жизненного цикла. По захваченным геокосмическим данным до обработки, интегрирования и управления инфраструктурой программное обеспечение GIS обеспечивает эффективный доступ к критическим геокосмическим данным и к разведывательной информации.

Система 112 предприятия может дополнительно включать в себя приложение 115 управления главными данными (MDM), стратегию предприятия, которая обрабатывает главные данные как корпоративный ресурс с огромным влиянием на самом верхнем и на самом нижнем уровне. Она способствует последовательности данных среди множества систем для рационализированных деловых процессов (операционное MDM) и отчета по предприятиям (аналитическое MDM при обеспечении проводки данных из конца в конец и руководство главными данными.

Основные системы 130 EV могут включать в себя, но не ограничены этим, сетевой операционный центр (NOC) 132, уровень 134 интеграции, менеджер X 136 оконечного узла точки заряда, другой менеджер 138 оконечного узла точки заряда и интеллектуальный электросчетчик 140 оконечного узла. NOC 132 может представлять собой Систему управления сетевыми утилитами OMS-Oracle® услуг (NMS) или некоторую другую систему. Уровень 134 интеграции может пропускать и интегрировать данные и аналитическую информацию в и из: различные части электрораспределительной сети, такие как подстанции и точки заряда или зарядные станции; электрические транспортные средства и система 112 предприятия. Менеджеры 136, 138 оконечного узла точки заряда могут управлять оконечными узлами, подсистемами, которые ответственны за обмен данными с электросчетчиками и интеллектуальными электросчетчиками (такими как сбор данных из них и предоставление собранных данных в коммунальные предприятия). Менеджер 140 услуги оконечного узла может консолидировать данные интеллектуальным способом, например комбинировать данные по заряду из распределенных точек заряда для соответствующих транспортных средств, идентифицированных уникальным ID. Таким образом, можно отслеживать активность по заряду соответствующих транспортных средств, и данные эффективно комбинируют для анализа основными системами 130 EV и/или системой 112 предприятия.

Контроллер 150 операций может включать в себя, но не ограничен этим, оконечный узел или шлюз 152 интеллектуальной сети и операторы системы передачи (TSO) и/или операторы системы распределения (DSO). Шлюз 152 интеллектуальный сети, например, может включать в себя шлюз MV90 утилит интеллектуальной сети Oracle® (для Itron), который основан на Oracle® Utilities Application Framework (OUAF). Шлюз 152 интеллектуальной сети обеспечивает загрузку и обработку данных измерения для обновления типов данных в форматах, используемых остальным операционным центром 110.

При дополнительной ссылке на фиг. 2 системы 200 управление инфраструктурой заряда EV может включать в себя дополнительную функцию и усовершенствование. Система 200 может отслеживать и управлять частями сети, которые отбирают электроэнергию из сети, например, для заряда EV, и может отслеживать и управлять частями сети, которые добавляют энергию в сеть, такими как возобновляемые источники 120 энергии. С точки зрения потребителя распределенное генерирование представляет собой способность генерирования в своих собственных домах электроэнергии, которую можно подавать обратно в электрораспределительную сеть. Примеры распределенного генерирования фокусируются на возобновляемых источниках энергии, включают в себя солнечные батареи на крышах зданий, малые ветряные турбины и электрические транспортные средства, например электрические транспортные средства, имеющие избыточный запас энергии в то время, когда требуется ее генерирование. Распределенное генерирование приводит к увеличению суммарных измерений, при которых отток энергии от локальных источников энергии вычитают от измеряемого притока энергии.

Система 112 предприятия может дополнительно включать в себя центр 116 вызова, систему 117 SAP IS-U, Сервер Oracle® Management Server (OMS) 118 и систему 119 информации финансового управления (FMIS). Центр 116 вызова может размещать вызовы от людей, которые испытывают или наблюдают проблемы с сетью или с некоторыми аспектами системы инфраструктуры заряда. Оператор может затем вводить информацию, относящуюся к вызовам, с сообщениями о проблемах или свидетельскими отчетами и т.п., которые становятся частью данных предприятия, доступных для доступа аналитиками системы 112 предприятия.

Система 117 SAP IS-U представляет собой специфичное для отрасли решение в отрасли коммунальных услуг: система продаж и информирования, которая, помимо прочих, поддерживает коммунальные предприятия. Система 117 SAP IS-U может помочь при продаже и управлении продажами услуг по заряду для общества и для частных потребителей.

Сервер Oracle® Management Server (OMS) 118 функционирует в контексте среды Oracle®^P Enterprise Manager (OEM). OMS 118 функционирует как среднее звено между "интеллектуальными агентами Oracle", которое может воздействовать на множество узлов, и по определению используют схему под названием DBSNMP и консоли управления, менеджеры баз данных которых просматривают и управляют своими доменами OEM.

Система 119 информирования финансового менеджмента (FMIS) может обеспечить аналитические данные в отношении бюджетов и отслеживания расходов. В контексте настоящего раскрытия FMIS 119 может помогать при отслеживании и прогнозировании затрат, связанных с зарядом электрических транспортных средств, включая в себя возможность отслеживания изменений тарифов изо дня в день и насколько они влияют на возможность клиента жить в пределах определенного бюджета. FMIS 119, соответственно, позволяет системе 200 помочь потребителям EV отслеживать и управлять денежными средствами, которые они тратят на электричество, как замену цен на бензин и т.п., но с большей степенью детализации. FMIS 119 может учитывать время суток или недели, когда доступны самые инновационные тарифы, и выполнять локализованный экономический анализ.

Основные системы 130 EV могут дополнительно включать в себя механизм 142 оптимизации EV и процессор 144 комплексного события (СЕР), оба из которых более подробно описаны со ссылкой на фиг. 5. Механизм 142 оптимизации EV и СЕР 144 могут обеспечивать существенную часть аналитических данных, доступных в системе 200 для управления зарядом EV, арбитража и оптимизации, как поясняется ниже.

Контроллер 150 операций может дополнительно включать в себя систему 156 управления складом OMS (WMS), систему 158 управления потребностями (DMS) и менеджером 162 ветряного оконечного узла DG. OMS WMS 156 разработан для улучшения производительности и эффективности складских операций, которые позволяют экономить на стоимости и скорости выработки. OMS WMS 156 могут применяться для хранения и перемещения электроэнергии по сети и от подстанции к подстанции, и от вершины столба до вершины столба в соответствии с электроэнергией, отбираемой из частей сети. Заряд электрических транспортных средств создает периоды накопления и периоды пикового потребления с высоким спросом, для помощи в управлении которыми разработана OMS WMS 156.

Менеджер 162 конечного узла ветряной электростанции DG может управлять местом, где в сети и когда возобновляемые источники 120 энергии будут предусмотрены как дополнительная энергия. Это может быть выполнено в пиковые часы потребления для частей сети, в которых возникает наибольшая потребность в электроэнергии.

DMS 158 может работать совместно с аналитическими средствами систем 130 ядра EV и, возможно, контроллером 150 операций для управления распределением энергии по электрораспределительной сети 104 и подстанциям 105. DMS 158 может передавать команды в подстанции и в трансформаторы для передачи электроэнергии из одной части электрораспределительной сети в другую часть электрораспределительной сети.

Снова со ссылкой на фиг. 1 и 2 одно или более из совместно размещенных приложений 170 третьей стороны могут быть интегрированы на уровне 134 интеграции и могут принимать данные и информацию аналитических средств от операционного центра 110. Совместно размещенные приложения 170 могут включать в себя систему оплаты в точках заряда и портал 176 и Web 2.0 & приложение 178 мобильного устройства. Эти приложения могут взаимодействовать с поставщиками 172 электроэнергии, провайдерами 174 оплаты и с компьютерами, и с мобильными устройствами клиентов 102 и мобильных пользователей 103. Система оплаты в точках заряда и портал 176 могут действовать как элемент взаимодействия между компьютерами 102 и мобильными устройствами 103 и провайдерами 174 оплаты (такими как компании, выпускающие кредитные карты и/или банки) и поставщиками 172 электроэнергии (такими как коммунальные предприятия).

Web 2.0 & приложение 178 мобильного устройства могут выполнять свои программы из сервера и могут отображаться в мобильных устройствах 103, содержащих информацию, например, такую как информация о тарифе, данные об использовании и информация о начислении счетов, взаимосвязанная с потреблением электроэнергии потребителем при заряде EV. Приложение 178 может сделать доступной на мобильных устройствах 103 ту же информацию и данные, которые доступны в других компьютерах 102 системы оплаты в точках заряда и портала 176. Web 2.0 & приложение 178 мобильного устройства также может, как показано на фиг. 4, предоставлять для мобильных устройств 103 возможность для пользователя выполнять поиск, находить, отображать на карте и достигать станций точек заряда, следуя указаниям, подаваемым от поворота до поворота, для определения, доступна ли станция или она занята, и/или для предоставления информации в отношении стоимости зарядки на станции точки заряда. Пользователь мобильного устройства может затем начинать и останавливать сеанс зарядки непосредственно из мобильного устройства (или из другого портативного интеллектуального) устройства и принимать уведомления о состоянии заряда в режиме реального времени.

На фиг. 3 показан иерархический вид систем 100, 200 управления инфраструктуры заряда EV по фиг. 1 и 2, представляющий поток электроэнергии и типы обмена данными между разными уровнями сети и парка 107 электрических транспортных средств и зарядными станциями 106 EV. Разные уровни сети включают в себя, но не ограничены этим: (4) предприятие; (3) подстанция; (2) устройство 305, устанавливаемое на вершине столба; и (1) локальное устройство. Устройство 305, устанавливаемое на вершине столба, относится к уровню трансформатора и локальное устройство относится к уровню улицы, такое как автостоянка, зарядные станции в домах. Домашний контроллер 310 может предоставлять шлюз для обмена данными между домашней (или установленной в жилой зоне) зарядной станцией 108 и сетью 101.

Логические схемы и аналитические средства, описанные со ссылкой на фиг. 5, могут отслеживаться и их работа может поддерживаться в зависимости от иерархического уровня, на котором выполняется обработка данных или аналитический анализ. Приложение 312 заряда может сделать интеллектуальной (или разумной) сеть или компонент сети, показанный на каждом уровне иерархии. Оконечные узлы 136, 140, 152 и/или 162 могут обеспечить интеллектуальную обработку данных и интеграцию данных на уровне предприятия или, по меньшей мере, способствовать им.

Передача данных о заряде и данных об использовании электроэнергии может происходить с использованием различных способов, включая в себя передачу данных по линии электропередач (PLC) через сеть 104, которая может включать в себя оптоволокно в дополнение к линиям электропередачи. Передача данных также может выполняться через сеть 101, которая может включать в себя беспроводный аспект, и используя другую компьютеризированную и сетевую передачу данных за пределами линий электропередачи. Электрические транспортные средства 109 могут связываться по беспроводным каналам связи и/или по кабелю для отслеживания уровней заряда и активности заряда идентифицированными электрическими транспортными средствами и зарядными станциями. Данные, полученные аналитическими и интеллектуальными средствами, могут быть затем переданы обратно пользователям электрических транспортных средств в их мобильные устройства 103, компьютеры 102 и/или в электрические транспортные средства 109, например на панели устройства отображения или в компьютере в транспортном средстве.

Слева направо показан общий поток интеллектуальной обработки системы 200 инфраструктуры управления заряда EV. На локальном уровне или на уровне улицы локальная аутентификация может потребоваться для интеллектуальных устройств и электросчетчиков для связи с остальной частью системы 200, включающей в себя с сеть 104, подстанции 105 и сеть 101. На уровне устройств, установленных в верхней части столба и на уровнях подстанции, система 200 может выполнять групповое начисление счетов и транзакции в отношении распределения электроэнергии.

На уровне подстанции потребность в сетевой электроэнергии может быть спрогнозирована для системы 158 управления потребностью на уровне предприятия. Кроме того, между устройством, установленным на вершине столба и на уровнях подстанции, система 200 может передавать данные о нагрузке в первичную подстанцию 105 системы 200. Между локальными уровнями и уровнями устройства на вершине столба система 200 может передавать данные в подстанции нагрузки. Между локальными уровнями и уровнями предприятия электрические транспортные средства могут связываться с системой оплаты точки заряда и порталом 276 и/или с Web 2.0 & приложением 178 мобильного устройства. В конечном итоге, система 200 может обеспечивать обмен данными между конечными узлами на уровне предприятия и другими тремя уровнями иерархии: подстанции, устройства на верхней части столба и на локальных уровнях.

На фиг. 5 показан пример архитектуры 500 решения механизма оптимизации EV, который сообщается через интерфейсы с и составляет часть систем 100, 200 управления инфраструктурой заряда EV по фиг. 1-3. Архитектура 500 может включать в себя механизм 142 оптимизации EV, процессор 144 комплексного события (СЕР), систему 158 управления откликом на спрос, базу 159 данных профилей потребителей, другие устройства 180, которые потребляют и/или генерируют электроэнергию, выполняют распределенное генерирование 204, базу 503 данных профилей потребителей и данные 505 местного ценообразования (LMP), которые могут быть сохранены в базе данных. Все эти аспекты архитектуры 500 решения механизма оптимизации могут быть скомбинированы в одном или более серверах, в устройствах сохранения информации и в устройствах обработки и могут быть воплощены как отдельный компьютер или как распределенная система, которая выполняет обмен данными через сеть 101. Функции архитектуры 500 решения механизма оптимизации также могут быть распределены с другими компонентами и приложениями, исполняемыми на уровне предприятия, например, в системе 112 предприятия, в системах 130 ядра EV или в контроллере 150 операций.

Механизм 142 оптимизации EV может включать в себя, но не ограничен этим, процессоры или программные модули, исполняемые одним или более процессорами для: регулировки 510 нагрузки; интеллектуального заряда 520; уменьшения перебоев 530; динамических регулировок напряжения 540 и емкости (VoltVAr); управления 550 ресурсами; арбитража 560 LMP (местное ценообразование); минимизации 570 потерь и других правил 580. СЕР 144 может включать в себя, но не ограничен этим, калькулятор 584 стоимости обслуживания, блок 588 отслеживания использования/стоимости нагрузки и блок 590 прогнозирования потребности в заряде. СЕР 144 может быть функционально интегрирован с FMIS 119 или может принимать данные анализа из FMIS 119, по которым предлагается выполнять дальнейший анализ и прогнозирование.

Регулировки 510 нагрузки могут имитировать фактические условия в электрораспределительной сети в случае, когда определенное количество электроэнергии должно быть передано из одного местоположения в другое, например из одной подстанции в другую подстанцию, или между трансформаторами, или для других передач.

Интеллектуальный заряд 520 может отслеживать индивидуальные интеллектуальные электросчетчики (СМ) в зарядных станциях 106 и в идентифицированных электрических транспортных средствах 109 таким образом, чтобы планирование могло быть скоординировано и/или могло быть рекомендовано для потребителей EV для оптимизации использования электроэнергии путем распределения ее по обычным дням и обычной неделе.

Уменьшение 530 перерывов может стремиться к решению проблемы с поставщиками электроэнергии, работающими с перерывом, где они не всегда являются прогнозируемыми. Это включает в себя источники возобновляемой энергии, такой как ветер.

Электроэнергетические компании в настоящее время постоянно пытаются найти баланс между генерированием достаточной энергии для удовлетворения динамических требований в нагрузке своих клиентов и минимизации своих капитальных и эксплуатационных затрат. Они тратят много времени и усилий в попытке оптимизации каждого элемента своих систем генерации, передачи и распределения для достижения обеих своих физической и экономической целей. Во многих случаях "реальные" генераторы напрасно расходуют ценные ресурсы - расходуемые ресурсы, которые, если не будут эффективно управляемыми, могут перейти непосредственно на нижнюю линию. Электроэнергетические компании поэтому нашли очень привлекательной концепцию "виртуального генератора" или виртуального источника энергии, который может быть включен, когда это требуется. Хотя, в общем, они представляют только малый процент среди общего объема генерирования коммунальных услуг, виртуальные генераторы можно быстро размещать, они являются недорогостоящими, эффективными по затратам и представляют форму "зеленой энергии", которая позволяет компаниям соответствовать стандартам по выбросам углерода.

В виртуальных генераторах используются определенные формы динамических регулировок 540 напряжения и емкости (Вольт/VAr), которыми управляют, используя датчики, аналитические средства и средства автоматизации. Весь процесс включает в себя вначале выравнивание или натяжение профилей напряжения, путем добавления дополнительных регуляторов напряжения в распределительную систему. Затем, путем перемещения профиля напряжения вверх или вниз в пределах границ рабочего напряжения, коммунальные предприятия могут достигать существенных преимуществ. Поскольку регулировки напряжения влияют на VAr, коммунальные предприятия также должны регулировать размещение и управление конденсаторами.

Управление 550 ресурсами может управлять требованиями к потоку электроэнергии в ресурсы и из них по электрораспределительной сети, такие как электрические транспортные средства, зарядные станции, возобновляемые источники энергии, подстанции и трансформаторы.

Арбитраж 560 LMP (местное ценообразование) может быть выполнен для обеспечения для клиентов возможности воспользоваться преимуществом разности цен между двумя или более рынками, пытаясь использовать комбинацию капитализации согласованных сделок после несбалансированности, при этом прибыль составит разность между рыночными ценами.

Минимизация 570 потерь может выполняться для уменьшения потерь электроэнергии, свойственных линиям и нагрузкам электрораспределительной сети, на решение которых также направлена заявка ʹ530.

Процессор 144 комплексного события (СЕР) может выполнять обработку комплексного события, на которое также направлена обработка СЕР в заявке ʹ053. Обработка комплексного события относится к состояниям обработки, изменениям состояния, превышающим определенный порог уровня, такого как энергия, время или значения последовательного приращения или только величины подсчета, в качестве события. Она требует соответствующего отслеживания события, отчетности о события, записи события и фильтрации событий. Событие можно наблюдать как изменение состояния с любым физическим, или логическим, или по-другому различаемым событием для технической или экономической системы, причем к каждой информации о состоянии прикреплена временная метка, определяющая порядок возникновения, и метка топологии, определяющая место возникновения.

СЕР 144 может включать в себя механизмы корреляции события (корреляторы события), которые анализируют массу событий, точно указывают на наиболее важные события и инициируют действия. В то время как СЕР 144 может, в общем, соотносить события высокого уровня с событиями низкого уровня, СЕР 144 также может генерировать подразумеваемые события, используя правила 180 и другие виды искусственного интеллекта.

Механизм 142 оптимизации EV может работать совместно с СЕР 144 для анализа и корреляции данных и/или для получения событий, которые могут оптимизировать использование электроэнергии и стоимость использования этой электроэнергии в электрораспределительной сети. Данные могут включать в себя, но не ограничены этим, предысторию использования электроэнергии (и другие данные потребителя), принимаемые от электрических транспортных средств 109, станций 106 заряда EV, заряда в случае возникновения события или публичного парка 107, заряда 108 в случае возникновения события/дома, распределенной генерации 204, возобновляемых источников 120 энергии и других устройств 180, все из которых могут быть соединены с сетью. Данные потребителя могут включать в себя профиль транспортного средства, цену, которую потребитель готов заплатить, особенности при движении и зарядке и т.д. Данные могут быть предоставлены через беспроводный интерфейс таким образом, что система 200 необязательно должна ожидать, пока электрическое транспортное средство будет подключено к зарядной станции, и может постоянно собирать и отслеживать данные. Самые новые современные транспортные средства включают в себя датчик на крыше, который может предоставлять канал для передачи специализированных данных обратно в операционный центр 110.

Механизм 142 оптимизации EV может передавать результаты анализа и предполагаемые меры управления в систему 158 DMS, которая может затем передавать команды в режиме реального времени в электрические транспортные средства, станции заряда EV, подстанции, в устройства на верху столбов или трансформаторы на бетонной плите и т.п. для управления потоком электроэнергии, временными характеристиками заряда, которые влияют на ценообразование и доступность, и правила, относящиеся к зарядке, управления потоком энергии и другими аспектами оптимизации использования электроэнергии. СЕР 144 может вычислять стоимость услуги, использование нагрузки и может отслеживать стоимость с течение времени и в течение разных периодов. СЕР 144 может дополнительно прогнозировать потребность использования энергии и ассоциированные затраты, относящиеся к этой потребности в будущем.

Результаты анализа могут быть представлены в электрические транспортные средства, компьютеры и/или мобильные устройства потребителей в графических интерфейсах пользователя (GUI) или в сетевом портале клиентов (таком как приложение или браузер и т.п., как показано на фиг. 4) таким образом, что клиенты могут понимать и могут использовать и принимать решения в отношении заряда на их основе. GUI могут принимать варианты выбора от клиентов для обеспечения возможности планирования времени заряда, мест расположения заряда, длительности или в соответствии с бюджетом, установленным клиентом на основе прогнозируемой стоимости для предложенного плана заряда.

В качестве одного примера, клиент может двигаться в центр города и ожидает, что он будет находиться в городе в течение определенного периода времени. На основе проектируемого местоположения система 200 может представить для клиента возможные места заряда и тарифы. Если клиент обозначает планируемую остановку для заряда в одном из этих мест, система 200 (например, DMS 158) может предупредить подстанцию, которая предоставляет электроэнергию для зарядных станций в этом местоположении как часть прогноза потребности. Такая подстанция может затем передавать дополнительную электроэнергию в запланированное время для обеспечения возможности для коммунальной компании удовлетворять увеличение спроса в этом местоположении и в это время. Когда клиент прибывает, зарядная станция может передавать сообщение о том, что идентифицированное электрическое транспортное средство подключилось для заряда, и система 200 (например, FMIS 119) может заряжать клиента в соответствии с текущими тарифами.

Коммунальная компания может предоставлять скидку для клиента, когда клиент заранее планирует время и место для заряда электрического транспортного средства для стимулирования предупреждения клиентами системы 200 о будущих потребностях, что для системы 200 упрощает прогнозирование распределения нагрузки.

В качестве другого примера, клиент может представить предпочтение в отношении того, когда и где клиент хотел бы нормально зарядить электрическое транспортное средство,и подает другие данные клиента, которые можно использовать для построения профиля клиента. Если клиент затем решает зарядить электрическое транспортное средство вне предпочтительного времени и местоположения, система 200 может начислить для клиента надбавку, которая превышает нормальный тариф.

Распределенный интеллект в соответствии с настоящим раскрытием может возникать в разной степени на разных уровнях, описанных со ссылкой на фиг. 3, таких как предприятия, подстанция, устройство на вершине столба и уровни улицы. Некоторые из функций системы 200 на различных уровнях могут представлять собой более чем сбор данных и передачу команд, но по меньшей мере некоторый анализ данных может быть выполнен в устройстве на вершине столба и/или на уровнях подстанции (ближе к уровню улицы, чем к уровню предприятия), который может обеспечить для системы 200 возможность более быстрого реагирования на изменения потребности в электроэнергии на основе заряда EV и прогнозируемых потребностей в электроэнергии и стоимости за нее. Кроме того, деревья принятия решений могут быть построены как часть анализа, который может помочь СЕР 144 построить прогнозы спроса.

Например, на уровнях на вершине столба или на уровне трансформатора на бетонной плите правила могут относиться к ресурсам управляющего трансформатора на основе предполагаемого и определяемого профиля нагрузки, таких как пиковое использование электроэнергии в течение суток, во время самого жаркого или самого холодного времени суток и т.д. Правила могут поддерживать конструкцию профилей нагрузки, которые можно отслеживать с помощью СЕР 144 и сохранять в базе 503 данных профилей клиента. Система 158 DMS может затем исполнять отклик на спрос для поддержания нагрузки на трансформаторах в соответствии с конструктивными профилями нагрузки. СЕР 144 может отслеживать и модифицировать интервалы технического обслуживания для поддержания хранилища электроэнергии на уровне улицы на основе частоты использования.

С помощью данных об использовании энергии, которые включают в себя предысторию использования, блок 590 прогнозирования спроса заряда может использовать профили клиентов для определения и предоставления ожидаемых нагрузок таким образом, что происходит оптимизированное использование без отключения подачи электроэнергии. Среди тысяч линий электропередач и тысяч трансформаторов эта задача может быть проблематичной и сильно распределенной по своей сути.

Каждая подстанция 105 содержит множество трансформаторов, которые могут быть взаимно соединены с помощью шины (фиг. 3). Система 200 может отслеживать нагрузку трансформаторов на бетонной плите, поступающих из зоны их обслуживания, для выполнения проверки работоспособности в отношении предыстории использования и также для объединения нагрузок от множества линий питания, с тем чтобы затем применять правила для этих объединенных нагрузок. Система 200 также может выполнять поиск активных участков для подстанции 105 в этих данных. Таким образом, система 200 может более точно отслеживать нагрузку и управлять нагрузкой в трансформаторах подстанции.

Правила, исполняемые механизмом 142 оптимизации EV или что-либо эквивалентное на уровне подстанции, такое как приложение 312 заряда, могут представлять собой правила переключения, в которых нагрузка может распределяться между подстанциями. Нагрузкой можно было бы управлять на уровне предприятия или на уровне подстанции. Кроме того, оператор, в случае необходимости, может подтверждать или может вмешиваться на уровне подстанции, для того, чтобы убедиться, что нагрузка правильно распределена по трансформаторам. Система 200 может быть выполнена с возможностью выделения более сложного мониторинга ресурсами на подстанциях. Датчики могут быть размещены на трансформаторах, которые передают данные по оптоволоконному кабелю, по беспроводному каналу передачи или по линиям электропередачи для передачи своих данных в контроллеры подстанции, в которых работают приложения заряда, и в системы передачи данных предприятия (фиг. 3).

Система 200 также может включать в себя интеллектуальное средство с устройством на вершине столба или в трансформаторах на бетонной плите, таких как управление током и напряжением. Система 200 может просматривать мгновенные значения и спектральный состав каждый раз, когда возникают проблемы с качеством питания. Блок 588 отслеживания использования нагрузки и/или приложение 312 заряда может собирать результаты измерения тока и напряжения, проверять качество и надежность в трансформаторе и проверять возможность соединения по фазе в линиях электропередачи и в трансформаторах. В зависимости от параметров, загруженных в блок 588 отслеживания использования нагрузки и/или в приложение 312 заряда, система 200 может увеличивать или уменьшать нагрузку по питанию для соответствующих трансформаторов.

Если бы все владельцы электрических транспортных средств попытались зарядить свои электрические транспортные средства одновременно, например, начиная в пять или шесть часов вечера, то электрораспределительная сеть могла бы быть настолько загруженной, что она не смогла бы обрабатывать всю нагрузку. Это, в частности, относится к городским территориям, где может присутствовать большая концентрация электрических транспортных средств. В соответствии с этим, механизм 142 оптимизации EV может использовать свои правила 580 и другие логические средства для оптимизации потоков электроэнергии в трансформаторы и станции заряда справедливым образом, что также способствует заряду электрических транспортных средств за приемлемый период времени. Некоторые станции 106a заряда могут представлять собой стандартные станции заряда (Тип I) и могут обеспечивать медленный заряд для заряда электрических транспортных средств с меньшей скоростью, в то время как другие станции 106b заряда могут представлять собой высокоскоростные зарядные устройства (Тип II), и которые, таким образом, формируют больший отток энергии из электрораспределительной сети 104. Электроэнергия может быть перераспределена на подстанции и подключены трансформаторы для обеспечения дополнительной электроэнергии, например, в течение пиковых периодов и в местоположениях, содержащих станции 106b высокоскоростного заряда.

На фиг. 6 показана блок-схема примерного управления 600 инфраструктурой заряда, представляющая данные, подаваемые на вход процессора 612 правил. Процессор 612 правил может содержать процессор, выполняющий одно или больше правил, описанных здесь. Процессор 612 правил может быть включен в механизм 142 оптимизации EV, процессор 144 комплексного события (СЕР) и/или в приложение 312 заряда в зависимости от того, какие данные анализируют, и в зависимости от генерируемого результата. Процессор 612 правил может принимать входные данные, анализировать входные данные и генерировать, помимо прочих выходных данных, любую комбинацию из следующих: показатель, рекомендация или другое сообщение (например, в мобильное устройство пользователя или в электрическое транспортное средство) и/или команда для управления частью инфраструктуры сети для переноса выделения электроэнергии.

Входные данные в процессор 612 правил могут включать в себя, но не ограничиваются этим, системные параметры 614, параметры 616 инфраструктуры заряда, параметры 618 деловых правил, параметры 620 клиента и предпочтений, другие параметры 622 и параметры 624 экономического правила.

Параметры 614 системы могут включать в себя, но не ограничены этим, доступность локального ресурса, такую как подключены ли компоненты передачи и распределения, расположенные рядом с инфраструктурой EV, и находятся ли они в доступном состоянии. Параметры системы также могут обозначать уровень использования линии передачи таким образом, что линия передачи энергии выполнена с возможностью поддержки заряда транспортного средства, и если это так, на каком уровне (уровнях) заряда. Параметры системы могут дополнительно обозначать, доступно ли генерирование электроэнергии на месте (например, доступна ли солнечная энергия или поддерживается ли передача энергии из транспортного средства в сеть или заряд транспортного средства от транспортного средства). Параметры системы могут дополнительно обозначать, присутствует ли электроэнергия на месте и достаточно ли ее для поддержания или добавления к заряду. Параметры могут дополнительно обозначать, присутствуют ли на месте какие-либо операционные ограничения, обнаруживают любые ненормальные события, в каком режиме работы находится станция EV и предусмотрены ли вспомогательные услуги.

Параметры 616 инфраструктуры могут включать в себя, но не ограничены этим, индикаторы, обозначающие, функционирует ли инфраструктура EV, зарезервирована ли розетка на станции заряда пользователем и какой поддерживается уровень возможностей инфраструктуры (такой как уровень 1, 2, 3 или передачи энергии из транспортного средства в сеть (V2G)).

Параметры 618 деловых правил могут включать в себя, но не ограничены этим, является ли транспортное средство, осуществляющее доступ к инфраструктуре EV, новым или существующим клиентом; было ли транспортное средство взято на прокат или принадлежит водителю; и как будет выполнена оплата.

Клиент и параметры 620 предпочтений могут включать в себя, но не ограничены этим: предпочтительную скорость заряда; стоимость транзакции (покупка и/или продажа электроэнергии); предпочтение при покупке для генерирования источника (например, "зеленый"); предпочтения при покупке в отношении выполняемой генерации (например, "зеленая"), представляет ли собой подключенная генерация какой-либо источник генерации, подключенный к станции заряда, которым можно было бы локально управлять и использовать для поддержки функции станции; резервирование и время резервирования; информация о счета клиента; и побуждения, кредиты и штрафы. Некоторые из этих предпочтений уже были описаны выше, и они представляют собой входные данные для определения интеллектуального уровня системы 200. Клиент и параметры предпочтения также могут быть выделены из профилей клиента.

Другие параметры 622 могут включать в себя, но не ограничены этим, данные о погоде или о существенных событиях, которые могут возникнуть в электрораспределительной сети 104, которые могут повлиять на возможность предоставления достаточной энергии для заряда, который запрашивают или ожидают, на основе описанных выше параметров.

Параметры 624 экономических правил могут включать в себя, но не ограничены этим: тариф, в зависимости от времени заряда на станции заряда; тарифы в соответствии со спросом, которые устанавливают, например, как цену во время критического пика, так и другие тарифы, относящиеся к реагированию на спрос; локализованные тарифы, устанавливаемые в зависимости от степени использования локального ресурса; следует ли учитывать какие-либо штрафы, такие как выбор среди событий, представляющий собой ответ на спрос, которые могли бы уменьшить или установить подачу энергии, доступной для заряда в требуемый момент времени; и доступные тарифы для транзакции во время отклика на спрос.

Правила могут быть сформулированы из любого или из комбинации представленных выше параметров, которые формируют входные данные для процессора 612 правил. Некоторые такие правила уже были описаны со ссылкой на фиг. 1-5. Другой пример правила может диктовать, что если пользователь ожидает в течение часа заряд своего электрического транспортного средства, тогда пользователь сэкономит определенную сумму денег (такую как скидка на один доллар). Другой пример правил может диктовать, что премиальная стоимость начисляется за использование локального генерирования или соединенного накопителя энергии, когда происходит событие, представляющее отклик на спрос, при котором пытаются уменьшить потребление энергии в данной станции заряда.

На фиг. 7 показана блок-схема последовательности операций примерного способа распределенного интеллекта при отслеживании электроэнергии и выделении электроэнергии в электрораспределительной сети, которая поддерживает заряд электрического транспортного средства. В блоке 710 по меньшей мере один компьютер принимает данные из множества идентифицированных станций заряда и электрических транспортных средств клиентов в распределенных местоположениях через электрораспределительную сеть. В блоке 720 по меньшей мере один процессор по меньшей мере одного компьютера анализирует данные в отношении доступной электроэнергии для этих местоположений и предыстории использования и профилей клиентов. В блоке 730, по меньшей мере, один процессор передает команды на перенаправление электроэнергии на ресурсы электрораспределительной сети, с тем, чтобы обрабатывать флуктуации или прогнозируемые флуктуации спроса на электроэнергию на основе анализа.

В дополнение к этапу анализа блока 720 в блоке 740 по меньшей мере один процессор также может учитывать одну или комбинацию из времени суток и дня недели. В дополнение к этапу анализа блока 720 в блоке 750 по меньшей мере один процессор может также учитывать предпочтение клиента, которое включено в профили клиента. В дополнение к этапу анализа блока 720 в блоке 740 по меньшей мере один процессор также может учитывать входные данные клиента, поступающие в режиме реального времени, в отношении планируемых поездок или планируемого заряда.

На фиг. 8 показана блок-схема последовательности операций другого примерного способа распределенного интеллекта для отслеживания электроэнергии и выделения электроэнергии в электрораспределительной сети, которая поддерживает заряд электрических транспортных средств. В блоке 810 по меньшей мере один компьютер принимает первые параметры, относящиеся к системе и инфраструктуре заряда в ресурсах передачи и распределения электроэнергии электрораспределительной сети. В блоке 820 по меньшей мере один компьютер принимает вторые параметры, относящиеся к клиентам электрического транспортного средства (EV) и предпочтениям клиента. В блоке 830 по меньшей мере один процессор по меньшей мере одного компьютера анализирует первые параметры для определения доступной электроэнергии для станций заряда, соединенных с ресурсами электрораспределительной сети. В блоке 840 по меньшей мере один процессор анализирует первый и второй параметры для определения, можно ли удовлетворительно обеспечить заряд EV в соответствии с предпочтениями клиента с использованием доступной электроэнергии в станциях заряда.

В блоке 850 по меньшей мере один процессор выводит решение, относящееся к тому, можно ли удовлетворительно обеспечить заряд EV, в соответствии с предпочтениями клиента, с использованием доступной электроэнергии на станциях заряда. Если решение представляет собой "да", тогда способ снова начинается в блоке 810. Если решение будет "нет", тогда в блоке 860 по меньшей мере один процессор выполняет инструкции для исполнения отклика на спрос в электрораспределительной сети для компенсации недостатка доступной электроэнергии для заряда EV; и в блоке 870 выполняет экономические правила, выведенные для заряда EV, с тем, чтобы стимулировать соответствие клиентов EV отклику на спрос.

На фиг. 8 иллюстрируется общая компьютерная система 900, программируемая как конкретная компьютерная система 900, которая может представлять собой любой сервер, компьютер или компонент (или их группу) систем 100, 200 управления инфраструктурой заряда. Компьютерная система 900 может включать в себя упорядоченный список набора инструкций 902, которые могут исполняться для обеспечения выполнения компьютерной системой 900 одного или более из способов или компьютерных функций, раскрытых здесь. Компьютерная система 900 может работать как отдельное устройство или может быть подключена, например, используя сеть 101, к другим компьютерным системам или периферийным устройствам.

При разворачивании сети компьютерная система 900 может работать в качестве сервера или компьютера клиента пользователя в среде сети сервер - пользователь - клиент или в одноуровневой компьютерной системе, в среде пиринговой (или распределенной) сети. Компьютерная система 900 также может быть воплощена как или внедрена в различные устройства, такие как персональный компьютер или мобильное вычислительное устройство, выполненное с возможностью исполнения набора инструкций 902, которые устанавливают действия, которые должны быть выполнены этим устройством, включая в себя, но без ограничений, доступ к Интернет или к сети через любую форму браузера. Кроме того, каждая из описанных систем может включать в себя любую подборку подсистем, которые индивидуально или совместно исполняют набор или множество наборов инструкций для выполнения одной или больше функций компьютера.

Компьютерная система 900 может включать в себя запоминающее устройство 904, подключенное через шину 920 для обмена информацией. Код, который при его исполнении обеспечивает выполнение компьютерной системой любых из действий или операций, описанных здесь, может быть сохранен в запоминающем устройстве 904. Запоминающее устройство 904 может представлять собой оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, программируемое запоминающее устройство, привод жесткого диска или любой другой тип энергозависимого или энергонезависимого запоминающего устройства или устройства накопителя.

Компьютерная система 900 может включать в себя процессор 908, такой как центральное процессорное устройство (CPU) и/или модуль графической обработки (GPU). Процессор 908 может включать в себя один или более общих процессоров, цифровых сигнальных процессоров, специализированных интегральных схем, программируемых пользователем вентильных матриц, цифровых цепей, оптических цепей, аналоговых цепей, их комбинации или другие неизвестные или разработанные в будущем устройства, предназначенные для анализа и обработки данных. Процессор 908 может воплощать набор инструкций 902 или другую программу, такую как запрограммированный вручную или сгенерированный компьютером код, для воплощения логических функций. Логическая функция или любой описанный элемент системы, помимо других функций, могут обрабатывать и/или преобразовывать источник аналоговых данных, таких как аналоговый, электрический, звуковой или видеосигнал или их комбинация, в источник цифровых данных для обработки аудиовизуальных данных или могут выполнять другую цифровую обработку, например для совместимости, для обработки компьютером.

Компьютерная система 900 также может включать в себя модуль 915 привода диска или оптического привода. Модуль 915 оптического привода может включать в себя считываемый компьютером носитель 940 информации, на котором могут быть записаны один или более наборов инструкций 902, например программное обеспечение. Кроме того, инструкции 902 могут выполнять одну или больше операций, как описано здесь. Инструкции 902 могут находиться полностью или по меньшей мере частично в запоминающем устройствеа 904 и/или в процессоре 908 во время исполнения компьютерной системой 900. В соответствии с этим, базы 503 и 505 данных, описанные выше со ссылкой на фиг. 5, могут быть сохранены в запоминающем устройстве 904 и/или в модуле 915 привода.

Запоминающее устройство 904 и процессор 908 также могут включать в себя считываемый компьютером носитель информации, как описано выше. "Считываемый компьютером носитель информации", "считываемый компьютером накопитель информации", "считываемый устройством носитель информации", "среда распространения сигнала" и/или "несущая сигнал среда" могут включать в себя любое устройство, которое включает в себя, содержит, передает, распространяет или транспортирует программное обеспечение для использования с помощью или в связи с системой, устройством или устройством, пригодным для исполнения инструкций. Считываемый устройством носитель информации может избирательно представлять собой, но без ограничений, электронную, магнитную, оптическую, электромагнитную, инфракрасную или полупроводниковую систему, устройство или среду распространения.

Кроме того, компьютерная система 900 может включать в себя устройство 925 ввода данных, такое как клавиатура или мышь, выполненное с возможностью обеспечения взаимодействия пользователя с любым из компонентов системы 900. Она дополнительно может включать в себя устройство 970 отображения, такое как жидкокристаллический дисплей (LCD), электронно-лучевая трубка (CRT) или любое другое устройство отображения, пригодное для передачи информации. Устройство 970 отображения может действовать как интерфейс для пользователя для просмотра функций процессора 908 или, в частности, как интерфейс с программным обеспечением, сохраняемым в запоминающем устройстве 904 или в модуле 915 привода.

Компьютерная система 900 может включать в себя интерфейс 936 связи, который обеспечивает связь через сеть 101 связи. Сеть 101 может включать в себя проводные сети, беспроводные сети или их комбинации. Сеть с интерфейсом 936 связи может обеспечить связь, используя любое количество стандартов передачи данных, такие как 802.11, 802.17, 802.20, WiMax, 802.15.4, стандарты сотовой телефонии или другие стандарты передачи данных. Только потому, что один из этих стандартов представлен в списке, не означает, что любой из них является предпочтительным, поскольку любое количество из этих стандартов фактически никогда не могут быть приняты в виде коммерческого продукта.

В соответствии с этим способ и система могут быть реализованы в виде аппаратных средств, программного обеспечения или в виде комбинации аппаратных средств и программного обеспечения. Способ и система могут быть реализованы централизованно по меньшей мере в одной компьютерной системе или в виде распределенной системы, где разные элементы распределены по множеству взаимно соединенных вычислительных систем. Любой вид вычислительной системы или другого устройства, выполненного с возможностью выполнения способов, описанных здесь, является соответствующим. Типичная комбинация аппаратных средств и программных средств может представлять собой вычислительную систему общего назначения с компьютерной программой, которая, когда ее загружают и исполняют, управляет компьютерной системой таким образом, что она выполняет описанные здесь способы. Такой запрограммированный компьютер можно рассматривать как специализированный компьютер.

Способ и система также могут быть внедрены в компьютерный программный продукт, который включает в себя все свойства, позволяющие воплотить операции, описанные здесь, и который, будучи загруженным в компьютерную систему, может выполнять эти операции. Компьютерная программа в настоящем контексте означает любое выражение, на любом языке, в виде любого кода или обозначения ряда инструкций, предназначенных для обеспечения выполнения системой, имеющей возможность обработки информации, определенной функции, либо непосредственно, либо после любого или обоих из следующего: преобразование a) в другой язык, код или систему обозначений; воспроизведение b) в другую материальную форму.

Раскрытый выше предмет изобретения следует рассматривать как иллюстративный, а не ограничительный, и прилагаемая формула изобретения предназначена для охвата всех таких модификаций, расширений и других вариантов осуществления, которые попадают в пределы истинной сущности и объема настоящего раскрытия. Таким образом, в максимальной степени, допустимой по закону, объем настоящих вариантов осуществления должен быть определен в соответствии с самой широкой допустимой интерпретацией следующей формулы изобретения и ее эквивалентов и не должен быть ограничен представленным выше подробным описанием изобретения. В то время как различные варианты осуществления были описаны выше, для специалиста в данной области техники будет понятно, что множество дополнительных вариантов осуществления и воплощений возможны в пределах объема представленного выше подробного описания изобретения. В соответствии с этим варианты осуществления не должны быть ограничены, за исключением того, что сформулировано в приложенной формуле изобретения и ее эквивалентах.

1. Способ обеспечения распределенного интеллекта для отслеживания электроэнергии и выделения электроэнергии, исполняемый по меньшей мере одним компьютером, включающим в себя по меньшей мере один процессор и запоминающее устройство, содержащий этапы, на которых:

принимают с помощью по меньшей мере одного компьютера первые параметры, относящиеся к системе и инфраструктуре заряда среди ресурсов передачи распределения электроэнергии и электрораспределительной сети; и вторые параметры, относящиеся к потребителям электрических транспортных средств (EV) и планированию потребителями EV времени и местоположений в электрораспределительной сети для подзарядки электрического транспортного средства, включающих в себя местоположения вне дома;

анализируют с использованием по меньшей мере одного процессора первые параметры для определения доступной электроэнергии для станций заряда, подключенных с ресурсами электрораспределительной сети в соответствующих местоположениях;

анализируют с использованием по меньшей мере одного процессора первые и вторые параметры для:

прогнозирования потребности электроэнергии в моменты времени и местоположениях, объединяющих спланированные события потребителей EV; и

определения, возможно ли удовлетворить необходимость в электроэнергии с учетом спрогнозированных моментов времени и местоположений зарядки электрических транспортных средств с использованием доступной электроэнергии на станциях заряда; и

исполняют с помощью процессора в ответ на определение, что планирование подзарядки электрических транспортных средств не может быть удовлетворено с использованием определенной доступной электроэнергии, инструкций для:

выполнения отклика на спрос в электрораспределительной сети для компенсации недостатка доступной электроэнергии для заряда EV; и

выполнения экономических правил, выведенных для заряда EV, для стимулирования потребителей EV соответствовать отклику на спрос.

2. Способ по п. 1, в котором этап исполнения отклика на спрос содержит подэтапы, на которых: перенаправляют электроэнергию в и из множества ресурсов электрораспределительной сети для обработки флуктуаций или прогнозируемых флуктуаций спроса в электроэнергии на основе планирования, влияющего на спрос электроэнергии на станциях заряда.

3. Способ по п. 1, в котором параметры, относящиеся к системе и инфраструктуре заряда, включают в себя, присутствует ли накопитель энергии на месте и достаточно ли его для поддержки заряда EV.

4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых выполняют деловые правила в дополнение к экономическим правилам, при этом параметры, относящиеся к деловым правилам, включают в себя, принадлежит ли электрическое транспортное средство новому или существующему потребителю; и способ оплаты потребителем.

5. Способ по п. 1, в котором параметры, относящиеся к экономическим правилам, включают в себя: тариф в зависимости от времени заряда на станции заряда; тарифы в соответствии с откликом на спрос, зависящие от пикового начисления цены; и локализованные тарифы.

6. Способ по п. 1, в котором параметры, относящиеся к экономическим правилам, включают в себя: штрафы за выбор события отклика на спрос, вызывающего уменьшение или прекращение подачи доступной энергии для заряда в заданный момент времени; и применимые ставки и тарифы для транзакций во время отклика на спрос.

7. Система обеспечения распределенного интеллекта для отслеживания электроэнергии и выделения электроэнергии, содержащая:

по меньшей мере один компьютер, включающий в себя по меньшей мере один процессор и запоминающее устройство, при этом по меньшей мере один компьютер выполнен с возможностью приема первых параметров, относящихся к системе и инфраструктуре заряда, из ресурсов передачи и распределения электроэнергии электрораспределительной сети; и вторых параметров, относящихся к потребителям электрических транспортных средств (EV) и планированию потребителями EV времени и местоположений в электрораспределительной сети для подзарядки электрического транспортного средства, включающих в себя местоположения вне дома;

при этом процессор выполнен с возможностью:

анализа первых параметров для определения доступной электроэнергии для станций заряда, подключенных к ресурсам электрораспределительной сети в соответствующих местоположениях;

анализа первого и второго параметра для

прогнозирования потребности электроэнергии в моменты времени и местоположениях, объединяющих спланированные потребителями EV события; и

определения, возможно ли удовлетворить необходимость в электроэнергии с учетом спрогнозированных моментов времени и местоположений зарядки электрических транспортных средств с использованием доступной электроэнергии на станциях заряда; и

в ответ на определение, что планирование подзарядки электрического транспортного средства не может быть удовлетворено с использованием определенной доступной электроэнергии:

выполнения отклика на спрос в электрораспределительной сети для компенсации недостатка доступной электроэнергии для заряда EV; и

выполнения экономических правил, выведенных для заряда EV, для стимулирования соответствия потребителей EV отклику на спрос.

8. Система по п. 7, в которой для выполнения отклика на спрос процессор выполнен с возможностью перераспределения электроэнергии в и из множества ресурсов по электрораспределительной сети для обработки флуктуаций или прогнозируемых флуктуаций спроса на электроэнергию на основе планирования, влияющего на спрос на электроэнергию в станциях заряда.

9. Система по п. 7, в которой параметры, относящиеся к системе и инфраструктуре заряда, выбирают из группы, состоящей из: существует ли операционное ограничение в отношении станции заряда; зарезервирована ли станция заряда потребителем; присутствует ли нештатное событие; и уровень возможностей инфраструктуры в отношении станции заряда.

10. Система по п. 7, в которой процессор дополнительно выполнен с возможностью исполнения деловых правил в дополнение к экономическим правилам, при этом параметры, относящиеся к деловым правилам, включают в себя: принадлежит ли электрическое транспортное средство новому или существующему потребителю; и способ оплаты потребителем.

11. Система по п. 7, в которой параметры, относящиеся к системе и инфраструктуре заряда, включают в себя, доступно ли на месте генерирование электроэнергии, способствующее заряду EV.

12. Система по п. 7, в которой параметры, относящиеся к экономическим правилам, включают в себя: тариф, действующий во время заряда в станции заряда; тарифы в соответствии с откликом на спрос, действующие при пиковом начислении цены; и локализованные тарифы.

13. Система по п. 7, в которой параметры, относящиеся к экономическим правилам, включают в себя штрафы для выбираемого события отклика на спрос, вызывающего уменьшение или прекращение подачи доступной для заряда электроэнергии в требуемое время; и применяемые ставки или тарифы транзакции во время отклика на спрос.

14. Способ обеспечения распределенного интеллекта для отслеживания электроэнергии и выделения электроэнергии, исполняемый по меньшей мере одним компьютером, включающим в себя по меньшей мере один процессор и запоминающее устройство, содержащий этапы, на которых:

принимают с помощью по меньшей мере одного компьютера данные от множества идентифицированных зарядных станций и электрических транспортных средств потребителей в распределенных местоположениях в электрораспределительной сети;

анализируют с помощью по меньшей мере одного процессора данные в отношении доступной энергии для указанных местоположений и предыстории использования потребителями, профилей потребителей и вводимых в режиме реального времени данных потребителей в отношении планируемых поездок или планируемого заряда батареи; и

передают с помощью по меньшей мере одного процессора команды на перераспределение энергии по ресурсам электрораспределительной сети для обработки флуктуаций или прогнозируемых флуктуаций в потреблении энергии на основе анализа.

15. Способ по п. 14, в котором этап анализа дополнительно учитывает одно из или комбинацию из времени суток и дня недели.

16. Способ по п. 14, в котором этап анализа дополнительно учитывает предпочтения потребителей, содержащиеся в профилях потребителей.

17. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этап, на котором:

принимают множество параметров системы и инфраструктуры заряда из ресурсов электрораспределительной сети; при этом

этап анализа дополнительно содержит подэтап, на котором определяют, на основе параметров, достаточно ли количество электроэнергии в электрораспределительной сети для поддержания заряда электрических транспортных средств в местоположениях станций заряда в электрораспределительной сети.

18. Система обеспечения распределенного интеллекта для отслеживания электроэнергии и выделения электроэнергии, содержащая:

по меньшей мере один компьютер, включающий в себя по меньшей мере один процессор и запоминающее устройство, при этом по меньшей мере один компьютер выполнен с возможностью приема данных от множества идентифицированных станций заряда и электрических транспортных средств клиентов в распределенных местах расположения в электрораспределительной сети;

при этом процессор выполнен с возможностью:

анализа данных в отношении доступной электроэнергии для указанных местоположений и предыстории использования, профиля потребителя и входных команд потребителя, подаваемых в режиме реального времени, относящихся к планируемым поездкам или планируемым зарядкам; и

передачи команд для направления энергии в ресурсы электрораспределительной сети для обработки флуктуаций или прогнозирования флуктуаций в спросе на энергию на основе анализа.

19. Система по п. 18, в которой по меньшей мере один процессор дополнительно выполнен с возможностью анализа одного из или комбинации из времени суток и дня недели.

20. Система по п. 18, в которой по меньшей мере один процессор дополнительно выполнен с возможностью анализа предпочтений, содержащихся в профиле потребителя.

21. Система по п. 18, в которой ресурсы включают в себя ресурсы передачи, распределения и подвода энергии в электрораспределительной сети, а

процессор дополнительно выполнен с возможностью:

приема параметров, относящихся к доступности передачи и распределения в электрораспределительной сети для выполнения заряда на станциях заряда и относящихся к уровню использования подводки электроэнергии, по которой электроэнергия поступает в станции заряда; и

анализа параметров для определения, достаточно ли доступной электроэнергии для поддержания заряда электрических транспортных средств через подводку электроэнергии.

22. Способ обеспечения распределенного интеллекта для отслеживания электроэнергии и выделения электроэнергии, исполняемый по меньшей мере одним компьютером, включающим в себя по меньшей мере один процессор и запоминающее устройство, содержащий этапы, на которых:

принимают с помощью по меньшей мере одного компьютера данные от множества идентифицированных станций (106) заряда и электрических транспортных средств клиентов в распределенных местоположениях электрораспределительной сети (104), при этом указанные принимаемые данные содержат выбранные клиентами моменты времени планируемого заряда, планируемые местоположения заряда и планируемую продолжительность заряда электрических транспортных средств;

анализируют с использованием указанного по меньшей мере одного процессора указанные данные в ассоциации с доступной мощностью для выбранных местоположений, предысторией использования и профилями клиентов; и

передают с помощью указанного по меньшей мере одного процессора команды для перераспределения электроэнергии на элементы электрораспределительной сети (104) для обработки флуктуаций или прогнозируемых флуктуаций в потреблении энергии на основе анализа, при этом каждый элемент электрораспределительной сети (104) является одним из

электрического транспортного средства;

станции (106) заряда;

возобновляемого источника энергии;

подстанции;

трансформатора.

23. Способ по п. 22, в котором на этапе анализа дополнительно учитывают одно из или комбинацию из времени дня и дня недели.

24. Способ по п. 22, в котором на этапе анализа дополнительно учитывают предпочтения клиента, содержащиеся в профиле клиента.

25. Способ по п. 22, в котором на этапе анализа дополнительно учитывают осуществляемый в режиме реального времени ввод клиента относительно спланированной поездки или спланированной зарядки.

26. Способ по любому из пп. 22-25, дополнительно содержащий этапы, на которых

принимают множество параметров системы и инфраструктуры зарядки от элементов электрораспределительной сети (104);

при этом этап анализа дополнительно содержит подэтап, на котором определяют, на основе параметров, доступно ли достаточное количество электроэнергии в электрораспределительной сети (104) для поддержки заряда указанных электрических транспортных средств в местоположении указанной станции (106) заряда электрораспределительной сети (104).

27. Система обеспечения распределенного интеллекта для отслеживания электроэнергии и выделения электроэнергии, содержащая:

по меньшей мере один компьютер, включающий в себя по меньшей мере один процессор и запоминающее устройство, при этом указанный по меньшей мере один компьютер выполнен с возможностью приема данных от множества идентифицированных станций (106) заряда и электрических транспортных средств клиентов в распределенных местоположениях электрораспределительной сети (104), при этом указанные принимаемые данные содержат выбранные клиентами моменты времени планируемого заряда, планируемые местоположения заряда и планируемую продолжительность заряда электрических транспортных средств; причем

указанный процессор выполнен с возможностью

анализа указанных данных в ассоциации с доступной мощностью для выбранных местоположений, предысторией использования и профилями клиентов; и

передачи команд для перераспределения электроэнергии на элементы электрораспределительной сети (104) для обработки флуктуаций или прогнозируемых флуктуаций в потреблении энергии на основе анализа, при этом каждый элемент электрораспределительной сети (104) является одним из

электрического транспортного средства;

станции (106) заряда;

возобновляемого источника энергии;

подстанции;

трансформатора.

28. Система по п. 27, в которой указанный по меньшей мере один процессор дополнительно выполнен с возможностью анализа одного из или комбинации из времени дня и дня недели.

29. Система по п. 27, в которой указанный по меньшей мере один процессор дополнительно выполнен с возможностью анализа предпочтений клиента, содержащихся в профиле клиента.

30. Система по п. 27, в которой указанный по меньшей мере один процессор дополнительно выполнен с возможностью анализа осуществляемого в режиме реального времени ввода клиента относительно спланированной поездки или спланированной зарядки.

31. Система по любому из пп. 27-30, в которой указанный по меньшей мере один процессор дополнительно выполнен с возможностью

принимать множество параметров системы и инфраструктуры зарядки от элементов электрораспределительной сети (104);

при этом этап анализа дополнительно содержит подэтап, на котором определяют, на основе параметров, доступно ли достаточное количество электроэнергии в электрораспределительной сети (104) для поддержки заряда указанных электрических транспортных средств в местоположении указанной станции (106) заряда электрораспределительной сети (104).