Распределенный интеллект электрического транспортного средства

Распределенный интеллект электрического транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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 р