JP2015050928A

JP2015050928A - 充電負荷を見積もるシステムおよび方法

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Publication number: JP2015050928A
Application number: JP2014174444A
Authority: JP
Inventors: ロバート・ウエキ; Uyeki Robert
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2014-08-28
Publication date: 2015-03-16
Anticipated expiration: 2034-08-28
Also published as: EP2842796A2; EP2842796A3; US20150066224A1; JP6594612B2; US10279697B2

Abstract

【課題】少なくとも１台の電気自動車用の充電負荷および充電時間を見積もるコンピューティングデバイスが説明される。
【解決手段】コンピューティングデバイスは、コンピューティングデバイスに結合されたデータベース内に、少なくとも１台の電気自動車に属する第１車両と関連付けられた充電特性を記憶するように構成されている。コンピューティングデバイスはまた、第１電気自動車から、第１電気自動車の充電状態を受信し、第１電気自動車と関連付けられた充電特性および第１電気自動車の充電状態に基づいて、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷を決定し、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷に少なくとも基づいて、第１電気自動車が充電する権限を与えられるかどうかを決定することを容易にするように構成されている。
【選択図】図５

Description

本開示の分野は、一般に車両に関し、さらに詳しくは、１つまたは複数の電気自動車と関連付けられた見積もり充電負荷を公益事業体に提供するシステムおよび方法に関する。

電力を発生させて配電網を通して電力を分配する少なくともいくつかの公益事業体は、１日を通して配電網上の電力需要（負荷）のバランスを取ろうとする。それに応じて、いくつかの公益事業体は、ピーク料金およびオフピーク料金を有する時間帯別料金（ＴＯＵ）を提供して、電力の需要をオフピーク時間帯にシフトするように電力ユーザを奨励する。さらに加えて、いくつかの公益事業体は、ピーク時間中に住宅空調デバイスなどの電力消費デバイスをオフするデマンドレスポンス（需要応答：ＤＲ）信号を利用する。

バッテリ式電気自動車（ＢＥＶ）およびプラグ・イン・ハイブリッド車（ＰＨＥＶ）などの、電気自動車の販売を継続するにつれて、このような電気自動車と関連付けられた配電網上の負荷は、増加し続ける。電気自動車が可動性でかつ充電特性が変化するならば、同自動車と関連付けられた配電網上の負荷を管理するのは、静止したデバイスの負荷に対するよりも困難な場合がある。したがって、電力公益事業体が、配電網上の負荷のバランスをより良好にするために、正確な車両の充電負荷および充電時間の見積もりを有することが、有益なことになる。

一態様において、少なくとも１台の電気自動車用の充電負荷および充電時間を見積もるコンピューティングデバイスが提供される。コンピューティングデバイスは、コンピューティングデバイスに結合されたデータベース内に、少なくとも１台の電気自動車に属する第１電気自動車と関連付けられた充電特性を記憶するように構成される。コンピューティングデバイスはまた、第１電気自動車から、第１電気自動車の充電状態を受信し、第１電気自動車と関連付けられた充電特性および第１電気自動車の充電状態に基づいて、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷を決定し、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷に少なくとも基づいて、第１電気自動車が充電する権限を与えられるかどうかを決定することを容易にするように構成される。

別の一態様において、少なくとも１台の電気自動車用の充電負荷および充電時間を見積もる方法が提供される。本方法は、コンピューティングデバイスに結合されたデータベース内に、少なくとも１台の電気自動車に属する第１電気自動車と関連付けられた充電特性を記憶するステップを含む。本方法はさらに加えて、コンピューティングデバイスによって、第１電気自動車から、第１電気自動車の充電状態を受信するステップを含む。さらに加えて本方法は、コンピューティングデバイスによって、第１電気自動車と関連付けられた充電特性および第１電気自動車の充電状態に基づいて、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷を決定するステップを含む。さらに加えて本方法は、コンピューティングデバイスによって、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷に少なくとも基づいて、第１電気自動車が充電する権限を与えられるかどうかの決定を容易にするステップを含む。

別の一態様において、コンピュータ読み取り可能な記憶デバイスが提供される。コンピュータ読み取り可能な記憶デバイスは、少なくとも１台の電気自動車用の充電負荷および充電時間を見積もるためのプロセッサ実行可能命令が組み込まれる。プロセッサ実行可能命令は、データベースに通信可能に結合されたコンピューティングデバイスによって実行されると、データベース内に、少なくとも１台の電気自動車に属する第１電気自動車と関連付けられた充電特性を、コンピューティングデバイスに記憶させ、第１電気自動車から、第１電気自動車の充電状態を、コンピューティングデバイスに受信させる。さらに加えて本命令は、第１電気自動車と関連付けられた充電特性および第１電気自動車の充電状態に基づいて、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷を、コンピューティングデバイスに決定させる。さらに加えて本命令は、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷に少なくとも基づいて、第１電気自動車が充電する権限を与えられるかどうかを決定することを、コンピューティングデバイスに容易にさせる。

図１は、本開示の一態様に従う一例の電気自動車の図である。図２は、公益事業体、配電網、および本開示の一態様に従う図１の電気自動車を含む一例の環境の図である。図３は、図１の電気自動車、図２の公益事業体、充電ステーション、および本開示の一態様に従うサーバシステムを含む一例のシステムの図である。図４は、本開示の一態様に従う複数のコンピューティングデバイスを含む、図３のサーバシステムの一例のサーバアーキテクチャのブロック図である。図５は、本開示の一態様に従う図４のクライアント・コンピューティング・デバイスの一例の構成のブロック図である。図６は、本開示の一態様に従う、図３および図４に示されたサーバシステムの一例の構成のブロック図である。図７は、本開示の一態様に従う図３のサーバシステムによって実装することができる全充電時間および全充電負荷を見積もる一例のプロセスのフローチャートである。図８は、本開示の一態様に従う図３のサーバシステムによって実装することができるピーク充電時間およびピーク充電負荷を見積もる一例のプロセスのフローチャートである。図９は、ピーク充電時間およびピーク充電負荷を見積もるために、および本開示の一態様に従う電気自動車の充電特性を決定するために、図３のサーバシステムによって実装することができる一例のプロセスのフローチャートである。図１０は、本開示の一態様に従う図３のサーバシステムによって実装することができる一例のプロセスのフローチャートある。

本明細書で説明される方法およびシステムの実装形態は、電気自動車を充電することに関連付けられた、負荷およびこの負荷の期間（すなわち、始動時間および停止時間）に関連するデータを、公益事業体に提供することを容易にする。本明細書で説明されるシステムおよび方法の実装形態は、車両充電特性のデータベース内で、データを発生させ、検索し、記憶することができる。例えば、複数の電気自動車のそれぞれに対して、データベースは、車両識別情報、バッテリエネルギ容量（例えば、２０ｋＷｈ）、充電器電力容量（例えば、３．３ＫＷ、６．６ｋＷ、１９．２ｋＷ）を含むことができる。いくつかの実装形態において、サーバシステムは、各電気自動車と通信して、各車両の現在の場所および各車両の現在の充電状態（「ＳＯＣ」）を得る。次いで本システムの実装形態は、見積もり負荷およびこの負荷の期間を発生させて、この情報を公益事業体に送信する。いくつかの実施形態において、本システムは、ピーク負荷およびこのピーク負荷の期間（「ピーク充電時間」）も決定する。より具体的には、電気自動車内のバッテリが、８０％ＳＯＣに至るまで充電しながらまたは大略８０％ＳＯＣに充電するとき、充電器は、バッテリが８０％ＳＯＣまたは大略８０％ＳＯＣに達した後よりも多くの電力を、公益事業体から引き出す。電気自動車が本システムと通信するとき、本システムは、充電特性が電気自動車用のデータベースに記憶されているかどうかを決定する。本システムは、車両の車両識別番号（「ＶＩＮ」）を用いて充電特性を調べることができ、または電気自動車の１つまたは複数の充電セッションに関連するデータを分析して充電特性を決定することができる。

一実装形態において、コンピュータプログラムが提供されるが、同プログラムは、コンピュータ読み取り可能な媒体上に組み込まれている。一例の実装形態において、本システムは、サーバコンピュータへの接続を必要とせずに、単一のコンピュータシステム上で実行される。さらに例示的な実施形態において、本システムは、ウィンドウズ環境（ウィンドウズは、ワシントン州、レッドモンドにあるマイクロソフトコーポレーションの登録商標である）内で動く。さらに別の一実施形態において、本システムは、メインフレーム環境およびＵＮＩＸサーバ環境（ＵＮＩＸは、ニューヨーク州、ニューヨークにあるＡＴ＆Ｔ社の登録商標である）上で動く。アプリケーションは、柔軟性があり、種々の相異なる環境において主要な機能性を低下させずに動くように設計される。いくつかの実施形態において、本システムは、複数のコンピューティングデバイス中に分散された複数の部品（コンポーネント）を含む。１つまたは複数の部品は、コンピュータ読み取り可能な媒体に組み込まれたコンピュータ実行可能命令の形をしていることがある。本システムおよび本プロセスは、本明細書で説明される具体的な実施形態に限定されない。加えて、各システムの部品および各プロセスは、本明細書で説明される他の部品およびプロセスから独立してかつ別々に実施することができる。各部品および各プロセスは、他のアセンブリパッケージおよびプロセスと組み合わせて用いることもできる。

本明細書で使用されるように、単数形で記載されかつワード「ａ」もしくは「ａｎ」が先行するエレメントまたはステップは、複数のエレメントまたはステップの除外が明示的に記載される場合を除いて、このような除外がなされていないとして理解されたい。その上に、本開示の「一例の実装形態」または「一実施形態」への言及は、記載された特徴も組み込む追加の実装形態の存在を除いていると解釈されるようには意図されていない。

図１は、一例の電気自動車（「ＥＶ」）１００の図である。電気自動車１００は、例えば、バッテリ式電気自動車（「ＢＥＶ」）またはプラグ・イン・ハイブリッド車（「ＰＨＥＶ」）とすることができる。電気自動車１００は、充電器１０２、充電器１０２に結合されたバッテリ１０４、全地球測位システム（「ＧＰＳ」）デバイス１０６、コンピューティングデバイス１０８、およびテレマティックス（車載情報処理）ユニット１１０を含む。コンピューティングデバイス１０８は、テレマティックスユニット１１０、ＧＰＳデバイス１０６、バッテリ１０４、および充電器１０２に結合される。充電器１０２は、３．３ｋＷの電力容量を有する。別の実装形態において、充電器１０２は、異なる電力容量、例えば６．６ｋＷまたは１９．２ｋＷを有する。バッテリ１０４は、例えば、２０ｋＷｈのエネルギ容量を有する。別の実装形態において、バッテリ１０４は、異なるエネルギ容量を有する。いくつかの実装形態において、バッテリ１０４の充電状態（「ＳＯＣ」）が８０％を下回るとき、充電器１０２は、バッテリ１０４のＳＯＣが８０％にあるときまたは８０％を上回るときよりも、バッテリ１０４に高電力出力を供給する。言い換えれば、ＳＯＣが８０％にあるときまたは８０％を上回るとき、充電器１０２は、「トリクル（細流）充電」モードで動作することができる。それに応じて、バッテリ１０４が８０％ＳＯＣに至るまで充電する時間は、「ピーク充電時間」と呼ぶことができ、８０％ＳＯＣに達するのに必要な関連付けられたエネルギ量は、「ピーク充電負荷」と呼ぶことができる。本明細書で使用されるように、電気自動車の充電状態への言及は、電気自動車（例えば電気自動車１００）のバッテリ（例えばバッテリ１０４）の充電状態を意味する。上述したピーク充電時間およびピーク充電負荷と対照的に、１００％ＳＯＣに至るまで充電するのに必要なエネルギの量およびこの１００％に達するのに必要な時間の関連付けられた量は、「全充電負荷」および「全充電時間」と呼ぶことができる。

ＧＰＳデバイス１０６は、車両１００の場所を決定し、いくつかの実装形態において、コンピューティングデバイス１０８を用いて、電気自動車１００の運転手（図示されない）にナビゲーション（経路案内）援助を行うように動作することができる。いくつかの実装形態において、ＧＰＳデバイス１０６および／またはテレマティックスユニット１１０は、コンピューティングデバイス１０８から物理的に離れているのではなくて、コンピューティングデバイス１０８に一体化される。テレマティックスユニット１１０は、データを１つまたは複数の遠隔のコンピューティングデバイスと無線で送受信する。例えば、テレマティックスユニット１１０は、電気自動車１００の現在の場所、バッテリ１０４の現在の充電状態、および電気自動車１００の識別情報を、本明細書でより詳細に説明されるようにサーバシステム３０２（図３）に送信することができる。

図２は、公益事業体２０２、配電網２０３、および電気自動車１００を含む一例の環境２００の図である。より具体的には、公益事業体２０２は、配電網２０３に結合され、配電網２０３を通して電力を送電する。第１場所２０５と関連付けられた第１トランス２０４は、公益事業体２０２から送電された電力を受電し、この電力を第１充電ステーション２０８、第２充電ステーション２１０、および第３充電ステーション２１２に供給する。電気自動車１００は、第１充電ステーション２１２に結合され、第１充電ステーション２１２から電力を受電する。第２電気自動車２２０は、第２充電ステーション２１０に結合され、第２充電ステーション２１０から電力を受電し、第３電気自動車２２２は、第３充電ステーション２１２に結合され、第３充電ステーション２１２から電力を受電する。第２場所２０７と関連付けられた第２トランス２０６は、公益事業体２０２から送電された電力を受電し、この電力を第４充電ステーション２１４に供給する。第２トランス２０６は、第５充電ステーション２１６および第６充電ステーション２１８に利用可能な電力も作る。第４電気自動車２２４は、第４充電ステーション２１４に結合され、第４充電ステーション２１４から電力を受電する。

複数の電気自動車１００、２２０、および２２２が、第１場所２０５内の充電ステーション２０８、２１０、２１２に結合されるならば、第１トランス２０４および公益事業体２０２上の関連付けられた負荷は、第２場所２０７からの負荷よりも大きいとすることができる。しかしながら、電気自動車１００、２２０、２２２、および２２４の充電の状態に依存して、場所２０５と関連付けられた負荷は、場所２０７と関連付けられた負荷以下となる場合がある。より具体的には、電気自動車が、８０％を下回るＳＯＣを有し、電気自動車１００、２２０、および２２２よりも同量以上の電力を、公益事業体２０２から引き出しているのに対して、電気自動車１００、２２０、および２２２は、すべて８０％を上回るＳＯＣを有することがあり、したがってトリクル充電モードで充電することがある。

１日を通してある特定の期間の間、場所２０５、２０７および他の場所から公益事業体２０２上への全電力需要は、増加したり減少したりすることがある。例えば、午後５：００から午後１０：００までの時間中に、全電力需要は、他の時間中の需要よりも著しく高いことがある。同様に、トランス２０４および２０６上の需要は、１日を通して、電気自動車１００、２２０、２２２、および２２４の場所と、電気自動車１００、２２０、２２２、および２２４が充電中であるかどうかと、電気自動車１００、２２０、２２２、および２２４の充電の状態（すなわち、８０％ＳＯＣにあるまたは８０％ＳＯＣを上回る）とに少なくとも部分的に依存して、変化することがある。

図３は、電気自動車１００、公益事業体２０２、充電ステーション２０８、およびサーバシステム（「サーバ・コンピューティング・デバイス」）３０２を含む一例のシステム３００の図である。サーバシステム３０２は、電気自動車１００および／または充電ステーション２０８、ならびに公益事業体２０２とデータ通信する。充電ステーション２０８は、公益事業体２０２から電力を受電することに加えて、公益事業体２０２とデータ通信することができる。サーバシステム３０２は、例えば車両１００または充電ステーション２０８によって送信された充電要求から、電気自動車１００の場所を決定するが、この要求は、車両識別番号（「ＶＩＮ」）またはＶＩＮのハッシュ化バージョンなどの識別情報、および車両１００の現在の場所または充電ステーション２０８の識別情報を含む。電気自動車１００の場所ではなく充電ステーション２０８の識別情報が送信されるとき、サーバシステム３０２は、充電ステーション２０８の識別情報をデータベース４１２（図４）に記憶された場所と相互参照することによって、電気自動車１００の場所を決定することができる。別の実装形態において、サーバシステム３０２は、電気自動車１００からの周期的（例えば５秒ごとの）データ通信によって、電気自動車１００の場所を受信する。充電要求および／または周期的通信は、電気自動車１００の現在のＳＯＣも含む。

充電器１０２の電力容量およびバッテリ１０４のエネルギ容量などの車両充電特性を、サーバシステム３０２に結合されたデータベース４１２（図４）から検索することによって、サーバシステム３０２は、電気自動車１００を１００％まで充電するのにどれほどのエネルギおよび時間が必要になるか、および電気自動車を８０％まで充電するのにどれほどのエネルギおよび時間が必要になるかの見積もりを決定する。サーバシステム３０２は、電気自動車１００が充電することができるかどうか、電気自動車１００がどれほどの時間で充電することができるか、および／または電気自動車１００がどの電力レベルに充電することができるかを決定するのに用いるために、公益事業体２０２に電気自動車１００の見積もりおよび場所を送信する。いくつかの実装形態において、サーバシステム３０２は、公益事業体２０２から物理的に離れているのではなくて、公益事業体２０２の場所に配置される。本明細書でより詳細に説明されるように、サーバシステム３０２は、例えば電気自動車１００のＶＩＮを用いて、外部データベースもしくは補助データベースから車両充電特性を検索することもでき、または電気自動車１００の１つもしくは複数の充電セッションに関連するデータの分析を通して、車両充電特性を決定して記憶することができる。

図４は、サーバシステム３０２の一例のサーバアーキテクチャ４００のブロック図である。サーバアーキテクチャ４００は、サーバシステム３０２およびクライアントシステム（「クライアント・コンピューティング・デバイス」）４０３を含む。サーバシステム３０２は、ウェブサーバ４０２、アプリケーションサーバ４０４、データベースサーバ４０６、ファックスサーバ４０７、ディレクトリサーバ４０８、およびメールサーバ４１０を含む。ディスク記憶ユニット（データベース）４１２は、データベースサーバ４０６およびディレクトリサーバ４０８に結合される。サーバ４０２、４０４、４０６、４０７、４０８、および４１０は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）４１４に結合される。加えて、システム管理者のワークステーション４１６、ユーザワークステーション４１８、および監督者のワークステーション４２０が、ＬＡＮ４１４に結合される。代替策としては、ワークステーション４１６、４１８、および４２０は、インターネットリンクを用いてＬＡＮ４１４に結合され、またはイントラネットを通じて接続される。

各ワークステーション、４１６、４１８、および４２０は、ウェブブラウザを有するパーソナルコンピュータである。典型的には、ワークステーションにおいて遂行される機能は、各ワークステーション４１６、４１８、および４２０において遂行されるように図示されるが、このような機能は、ＬＡＮ４１４に結合された多くのパーソナルコンピュータのうちの１つにおいて遂行することができる。ワークステーション４１６、４１８、および４２０は、ＬＡＮ４１４にアクセスできる個人によって遂行することができる相異なる種類の機能を容易に理解するためだけに、別々の機能と関連付けられるように図示される。

サーバシステム３０２は、電気自動車１００のコンピューティングデバイス１０８、充電ステーション２０８、および公益事業体２０２のクライアント・コンピューティング・デバイス４３０を含む種々の構成要素に、インターネット接続４２６を用いて通信可能に結合されるように構成される。加えて、車両充電特性を含む、車両仕様書の外部データベース（すなわち、サード・パーティ・データベース）４３３に結合されたサード・パーティ・コンピューティング・デバイス４３２が、サーバシステム２０２に結合される。車両充電特性は、車両製造元、車両モデル、バッテリエネルギ容量、充電器電力容量、および車両識別番号（ＶＩＮ）またはＶＩＮのハッシュ化バージョンを含むことができる。例示的な実施形態において、通信はインターネットを用いて遂行されるように図示されるが、別の実施形態では他の任意の広域ネットワーク（ＷＡＮ）型の通信を利用することができ、すなわち、本システムおよび本プロセスはインターネットを用いて実施されるように限定するものではない。加えて、ＷＡＮ４２８よりもむしろローカル・エリア・ネットワーク４１４を、ＷＡＮ４２８の代わりに用いることもできる。

図５は、クライアント・コンピューティング・デバイス５０２の一例の構成のブロック図である。クライアント・コンピューティング・デバイス５０２は、コンピューティングデバイス１０８、充電ステーション２０８、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、ならびにコンピューティングデバイス４１６、４１８、４２０、４３０、および４３２を含むことができるが、これらの例には限定されない。

クライアント・コンピューティング・デバイス５０２は、命令を実行するプロセッサ５０５を含む。いくつかの実施形態において、実行可能命令がメモリ領域５１０に記憶される。プロセッサ５０５は、１つまたは複数の処理ユニット（例えば、マルチコア構成内にある）を含むことができる。メモリ領域５１０は、実行可能命令および／または他のデータなどの情報を記憶し検索することを可能にする任意のデバイスである。メモリ領域５１０は、１つまたは複数のコンピュータ読み取り可能な媒体を含むことができる。

クライアント・コンピューティング・デバイス５０２は、ユーザ５０１に情報を提示する少なくとも１つの媒体出力部品５１５も含む。媒体出力部品５１５は、ユーザ５０１に情報を伝達することができる任意の部品である。いくつかの実施形態において、媒体出力部品５１５は、ビデオアダプタおよび／またはオーディオアダプタなどの出力アダプタを含む。出力アダプタは、プロセッサ５０５に作動的に結合され、ディスプレイデバイス（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、陰極線管（ＣＲＴ）、もしくは「電子インク」ディスプレイ）または音声出力デバイス（例えば、スピーカまたはヘッドホン）などの出力デバイスに作動的に結合することができる。

いくつかの実施形態において、クライアント・コンピューティング・デバイス５０２は、ユーザ５０１からの入力を受信する入力デバイス５２０を含む。入力デバイス５２０は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、マウス、スタイラス、タッチパネル（例えば、タッチパッドまたはタッチスクリーン）、ジャイロスコープ、加速度計、位置検出器、または音声入力デバイスを含むことができる。タッチスクリーンなどの単一部品は、媒体出力部品５１５の出力デバイスと入力デバイス５２０との両方として機能することができる。

クライアント・コンピューティング・デバイス５０２は、通信インターフェース５２５も含むことができ、通信インターフェース５２５は、サーバシステム３０２などの遠隔デバイスに通信可能に結合可能である。通信インターフェース５２５は、例えば、有線もしくは無線ネットワークアダプタ、または携帯電話ネットワーク（例えば、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ（登録商標））、３Ｇ、４Ｇもしくはブルートゥース）もしくは他の移動データネットワーク（例えば、ワールドワイド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス（ＷＩＭＡＸ））とともに用いる無線データ送受信機を含むことができる。電気自動車１００（図１）に関して、テレマティックスユニット１１０は、通信インターフェース５２５内に含むことができる。

例えば、媒体出力部品５１５を経由してユーザ５０１にユーザインターフェースを提供する命令であって、任意選択で、入力デバイス５２０からの入力を受信し処理するコンピュータ読み取り可能な命令は、メモリ領域５１０に記憶される。ユーザインターフェースは、数ある可能性のあるものの中でもウェブブラウザおよびクライアントアプリケーションを含むことができる。ウェブブラウザによって、ユーザ５０１などのユーザは、サーバシステム３０２からのウェブページまたはウェブサイト上に典型的には埋め込まれた媒体および他の情報を表示してやり取りすることが可能になる。クライアントアプリケーションによって、ユーザ５０１は、サーバシステム３０２からのサーバアプリケーションとやり取りすることが可能になる。

図６は、サーバシステム３０２（図３および４）などのサーバ・コンピューティング・デバイス６７５の一例の構成のブロック図である。サーバ・コンピューティング・デバイス６７５は、ウェブサーバ４０２、アプリケーションサーバ４０４、データベースサーバ４０６、ファックスサーバ４０７、ディレクトリサーバ４０８、およびメールサーバ４１０を含むことができるが、これらの例には限定されない。

サーバ・コンピューティング・デバイス６７５は、命令を実行するプロセッサ６８０を含む。命令は、例えばメモリ領域６８５に記憶することができる。プロセッサ６８０は、１つまたは複数の処理ユニット（例えば、マルチコア構成内にある）を含むことができる。

プロセッサ６８０は、通信インターフェース６９０に作動的に結合されて、サーバ・コンピューティング・デバイス６７５が、クライアント・コンピューティング・デバイス５０２または別のサーバ・コンピューティング・デバイス６７５などの遠隔デバイスと通信することができるようにする。例えば、通信インターフェース６９０は、図３に図示されるようにインターネットを経由して、クライアントシステム４０３からの要求を受信することができる。

プロセッサ６８０は、記憶デバイス６１２に作動的に結合することもできる。記憶デバイス６１２は、データを記憶しおよび／または検索するのに適した任意のコンピュータ動作型ハードウェアである。いくつかの実施形態において、記憶デバイス６１２は、サーバ・コンピューティング・デバイス６７５内で一体化される。例えば、サーバ・コンピューティング・デバイス６７５は、記憶デバイス６１２として、１つまたは複数のハードディスクドライブを含むことができる。別の実施形態において、記憶デバイス５１２は、サーバ・コンピューティング・デバイス６７５の外部にあり、複数のサーバ・コンピューティング・デバイス６７５によってアクセスすることができる。例えば、記憶デバイス６１２は、リダンダント・アレイ・オブ・インエクスペンシブ・ディスク（ＲＡＩＤ）構成での、ハードディスクまたはソリッド・ステート・ディスクなどの複数の記憶ユニットを含むことができる。記憶デバイス６１２は、ストレージ・エリア・ネットワーク（ＳＡＮ）および／またはネットワーク・アタッチド・ストレージ（ＮＡＳ）システムを含むことができる。

いくつかの実施形態において、プロセッサ６８０は、記憶装置インターフェース６９５を経由して記憶デバイス６１２に作動的に結合される。記憶装置インターフェース６９５は、プロセッサ６８０に記憶デバイス６１２へのアクセスを提供することができる任意の部品である。記憶装置インターフェース６９５は、例えば、アドバンスド・テクノロジ・アタッチメント（ＡＴＡ）アダプタ、シリアルＡＴＡ（ＳＡＴＡ）アダプタ、スモール・コンピュータ・システム・インターフェース（ＳＣＳＩ）アダプタ、ＲＡＩＤコントローラ、ＳＡＮアダプタ、ネットワークアダプタ、および／またはプロセッサ６８０に記憶デバイス６１２へのアクセスを提供する任意の部品を含むことができる。

メモリ領域５１０および６８５は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、すなわちダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）またはスタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、および不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）などの、ＲＡＭを含むことができるが、これらの例には限定されない。上述したメモリの種類は、単なる例にすぎず、それゆえにコンピュータプログラムの記憶に利用可能なメモリの種類について限定するものではない。

図７は、サーバシステム３０２（図３）によって実装することができる全充電時間および全充電負荷を見積もる一例のプロセス７００のフローチャートである。最初に、サーバシステム３０２は、電気自動車、例えば電気自動車１００と関連付けられた充電要求を受信する７０２。いくつかの実装形態において、充電要求は、電気自動車１００からテレマティックスユニット１１０を通してサーバシステム３０２へ直接に送信される。別の実装形態において、充電要求は、電気自動車１００が結合された充電ステーション、例えば充電ステーション２０８からサーバシステム３０２へ送信される。さらに、いくつかの実施形態において、充電要求は、最初に公益事業体２０２へ送信され、この要求またはこの要求の一部は、順にサーバシステム３０２へ送信される。

さらに加えて、サーバシステム３０２は、電気自動車１００の識別情報、電気自動車１００の場所の指標、および電気自動車１００の現在の充電状態を受信する７０４。この情報の全部または一部は、充電要求内に含むことができる。いくつかの実装形態において、電気自動車１００の充電状態および／または電気自動車１００の場所の指標は、充電要求とは別々にサーバシステム３０２へ送信することができる。例えば、および上述したように、電気自動車１００は、電気自動車１００の現在の場所および充電状態を有する周期的状態アップデートを、テレマティックスユニット１１０を通して送信することができる。いくつかの実装形態において、電気自動車１００の場所の指標は、充電ステーション２０８の識別情報であり、サーバシステム３０２は、データベース、例えばデータベース４１２から地理的場所を検索するためのインデックスとして、この識別情報を用いることができる。

さらに加えて、サーバシステム３０２は、データベース４１２から車両充電特性を検索する７０６。車両充電特性は、例えば、充電器１０２の電力容量およびバッテリ１０４のエネルギ容量を含む。さらに加えて充電特性は、バッテリ１０４および充電器１０２がトリクル充電モードで動作を開始するときの充電状態を示す指標を含むことができる。いくつかの実装形態において、このような情報が利用可能でない場合、サーバシステム３０２は、バッテリ１０４および充電器１０２がトリクル充電モードで動作を開始するときの充電状態が８０％であることを、初期設定で決定する。さらに加えて、充電特性は、トリクル充電モード中に充電器１０２によって引き出される電力量を含むことができる。次に、サーバシステムは、電気自動車１００の現在のＳＯＣ、充電器１０２の電力容量、およびバッテリ１０４のエネルギ容量に少なくとも基づいて、電気自動車が、１００％ＳＯＣに達するのにどれほどの時間が必要になるか（「全充電時間」）、および１００％ＳＯＣに達するのにどれほどのエネルギが必要になるか（「全充電負荷」）の見積もりを決定する７０８。見積もりを作成する際に、サーバシステム３０２は、バッテリ１０４のエネルギ容量と現在のＳＯＣとの差を計算し、次いでこの差を充電器１０２の電力容量で割ることができる。充電器１０２およびバッテリ１０４が、充電器１０２の電力容量（すなわち、ピーク負荷）における動作からトリクル充電モード（すなわち、低減電力モード）における動作へ切り替えるとき（すなわち、どんなＳＯＣで切り替えるか）に基づいて、バッテリ１０４を充電するために充電器１０２によって引き出された電力レベルが異なっていることを考慮することによって、サーバシステム３０２は見積もりを調整することができる。

次に、サーバシステム３０２は、充電要求が権限を与えられるかどうかを決定することを容易にする７１０。より具体的には、サーバシステム３０２が公益事業体２０２から離れている場合、サーバシステム３０２は、電気自動車１００の場所、見積もり全充電時間、および見積もり全充電負荷を公益事業体２０２に送信する。別の実装形態において、サーバシステム３０２は、公益事業体２０２の一部であり、見積もり全充電時間、見積もり全充電負荷、電気自動車１００の場所、ならびに公益事業体２０２および／もしくはトランス２０４上の同時に発生する需要または予測される需要に基づいて、電気自動車１００が充電することができるかどうか、および電気自動車１００がどんな電力レベルに充電することができるかを決定する。充電要求が権限を与えられていない場合、充電しないために、または低減電力レベルで充電するために、公益事業体２０２および／またはサーバシステム３０２から充電ステーション２０８および／または電気自動車１００へ、命令が送信される７１２。他方、充電要求が権限を与えられる場合、公益事業体２０２および／またはサーバシステム３０２から充電ステーション２０８および／または電気自動車１００へ、命令が送信されて７１４、充電を続ける。

図８は、サーバシステム３０２（図３）によって実装することができるピーク充電時間およびピーク充電負荷を見積もる一例のプロセス８００のフローチャートである。プロセス８００は、プロセス７００と同様である。より具体的には、ステップ８０２、８０４、８０６、８１０、８１２、および８１４は、ステップ７０２、７０４、７０６、７１０、７１２、および７１４と同様である。ステップ８０８も、ステップ７０８と同様であるが、サーバシステム３０２は、全充電時間および全充電負荷を見積もることに加えて、ピーク充電時間およびピーク充電負荷をさらに見積もる。より具体的には、サーバシステム３０２は、バッテリ１０４および充電器１０２がトリクル充電モードに切り替えるときの充電状態にバッテリ１０４が達するのにどれほどのエネルギが必要であるか（「ピーク充電負荷」）を決定し、さらに加えてその充電状態に達するのにどれほどの時間が必要であるか（「ピーク充電時間」）を決定する。上述したように、サーバシステム３０２は、データベース４１２に記憶された車両充電特性が異なる充電状態を指し示す場合を除いて、トリクル充電モードへ切り替えるのに必要な充電状態が８０％であることを、初期設定で決定することができる。プロセス７００を参照して説明されるように、サーバシステム３０２が公益事業体２０から離れている実装形態において、サーバシステム３０２は、見積もりおよび車両場所を公益事業体２０２へ送信する。したがって、このような実装形態において、サーバシステム３０２は、見積もりピーク充電負荷および見積もりピーク充電時間を公益事業体２０２へ送信する。

図９は、ピーク充電時間およびピーク充電負荷を見積もるために、かつ電気自動車１００の充電特性を決定するために、サーバシステム３０２（図３）によって実装することができる一例のプロセス９００のフローチャートである。プロセス９００は、プロセス８００と同様である。より具体的には、ステップ９０２はステップ８０２と同様であり、ステップ９０４はステップ８０４と同様であり、ステップ９１２はステップ８０６と同様であり、ステップ９１４はステップ８０８と同様であり、ステップ９１６はステップ８１０と同様であり、ステップ９１８はステップ８１２と同様であり、ステップ９２０はステップ８１４と同様である。電気自動車１００の識別情報、電気自動車１００の場所の指標、および電気自動車１００の現在の充電状態を受信した９０４後で、サーバシステム３０２は、電気自動車１００の充電特性がデータベース４１２内に無いことを決定する９０６。次に、サーバシステム３０２は、例えば受信した、電気自動車１００の識別情報を車両特性の問い合わせとともにサード・パーティ・コンピューティング・デバイス４３２へ送信することによって、充電特性が外部データベース４３３内で入手可能であるかどうかを決定する９０８。受信した識別情報は、例えば、電気自動車１００のＶＩＮ、またはＶＩＮのハッシュ化バージョンとすることができる。

電気自動車１００の充電特性が外部データベース４３３内で入手可能でないことを、例えばサード・パーティ・コンピューティング・デバイス４３２からの応答を受信することによって充電特性が入手可能でないことを、サーバシステム３０２が決定する９０８場合、サーバシステム３０２は、電気自動車１００の充電特性を決定して９１０、データベース４１２内に充電特性を記憶する。より具体的には、サーバシステム３０２は、電気自動車１００の１つまたは複数の充電セッション中に情報を受信してデータベース４１２に記憶し、１つまたは複数の充電セッション中に消費された全エネルギおよび消費電力の変化から、バッテリ１０４のエネルギ容量と、充電器１０２の電力容量と、充電器１０２がトリクル充電モードに切り替えて（例えば、８０％ＳＯＣ）以下で説明されるステップ９１４へ進むときの充電状態とを決定する。しかしながら、電気自動車１００の充電特性が外部データベース４２３内で入手可能である場合、サーバシステム３０２は、この充電特性を検索する９１２。次に、サーバシステムは、プロセス８００のステップ８０８を参照して説明されたように、見積もり全充電時間、見積もり全充電負荷、見積もりピーク充電時間、および見積もりピーク充電負荷を決定する９１４。次に、サーバシステムは、ステップ９１６、９１８、および９２０へ進むが、これらのステップは、上述したように対応するステップ８１０、８１２、および８１４と同様である。

図１０は、サーバシステム３０２（図３）などのコンピューティングデバイスによって実装することができる一例のプロセス１０００のフローチャートである。最初に、サーバシステム３０２は、サーバシステム３０２に結合されたデータベース（例えば、データベース４１２）内に、少なくとも１台の電気自動車（例えば、電気自動車１００）に属する第１電気自動車と関連付けられた充電特性を記憶する１００２。次に、サーバシステム３０２は、電気自動車１００から電気自動車１００の充電状態を受信する１００４。次に、サーバシステム３０２は、電気自動車１００と関連付けられた充電特性および電気自動車１００の充電状態に基づいて、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷を決定する１００６。さらに加えて、サーバシステム３０２は、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷に少なくとも基づいて、電気自動車１００が充電する権限を与えられるかどうかを決定することを容易にする１００８。

本明細書で説明される方法およびシステムは、コンピュータソフトウェア、コンピュータファームウェア、コンピュータハードウェアまたはこれらの任意の組み合わせもしくはこれらの一部を含む、コンピュータプログラミング技術またはコンピュータエンジニアリング技術を用いて実装することができ、この技術的効果は、（ａ）コンピューティングデバイスに結合されたデータベース内に、少なくとも１台の電気自動車に属する第１電気自動車と関連付けられた充電特性を記憶するステップ、（ｂ）第１電気自動車から、第１電気自動車の充電状態を受信するステップ、（ｃ）第１電気自動車と関連付けられた充電特性および第１電気自動車の充電状態に基づいて、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷を決定するステップ、および（ｄ）見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷に少なくとも基づいて、第１電気自動車が充電する権限を与えられるかどうかを決定することを容易にするステップ、のうちの少なくとも１つのステップを含むことができる。

用語プロセッサは、本明細書で使用されるように、中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ロジック回路、および本明細書で説明された機能を実行することができる他の任意の回路またはプロセッサを意味する。

本明細書で使用されるように、用語「ソフトウェア」および「ファームウェア」は、交換可能であり、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、および不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリを含むメモリに記憶された、プロセッサ５０５、６８０によって実行されるための任意のコンピュータプログラムを含む。上述したメモリの種類は、単なる例にすぎず、それゆえにコンピュータプログラムの記憶に利用可能なメモリの種類について限定するものではない。

上述した明細書に基づいて理解されるように、上述した本開示の実施形態は、コンピュータソフトウェア、コンピュータファームウェア、コンピュータハードウェアまたはこれらの任意の組み合わせもしくはこれらの一部を含む、コンピュータプログラミング技術またはコンピュータエンジニアリング技術を用いて実装することができる。コンピュータ読み取り可能命令および／またはコンピュータ実行可能命令を有する、任意のこのような結果として生じるコンピュータプログラムは、１つもしくは複数のコンピュータ読み取り可能な媒体内に組み込むまたは設けることができ、それによって説明された本開示の実施形態に従って、コンピュータプログラム製品、すなわち製造物品を作る。これらのコンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーションまたはソフトウェアコードとしても知られている）は、プログラマブルプロセッサ用の機械命令を含み、高級手続き型プログラミング言語および／もしくは高級オブジェクト指向プログラミング言語で、ならびに／またはアセンブリ言語／機械語で実装することができる。本明細書で使用されるように、用語「機械読み取り可能な媒体（ｍａｃｈｉｎｅ−ｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）」、「コンピュータ読み取り可能な媒体（ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）」、および「コンピュータ読み取り可能な媒体（ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉａ）」は、機械読み取り可能信号として機械命令を受信する機械読み取り可能な媒体を含む、プログラマブルプロセッサに機械命令および／またはデータを提供するのに用いられる、任意のコンピュータプログラム、コンピュータ装置および／またはコンピュータデバイス（例えば、磁気ディスク、光ディスク、メモリ、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ））を意味する。しかしながら、「機械読み取り可能な媒体（ｍａｃｈｉｎｅ−ｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）」、「コンピュータ読み取り可能な媒体（ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）」、および「コンピュータ読み取り可能な媒体（ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉａ）」は、一時的な信号を含まない（すなわち、これらは「非一時的」である）。用語「機械読み取り可能信号（ｍａｃｈｉｎｅ−ｒｅａｄａｂｌｅｓｉｇｎａｌ）」は、プログラマブルプロセッサに機械命令および／またはデータを提供するのに用いられる任意の信号を意味する。

電気自動車を充電することを容易にする既知のシステムおよび方法と比較すると、本明細書で説明されたシステムおよび方法は、公益事業体に１つまたは複数の電気自動車と関連付けられた充電時間および充電負荷の見積もりを提供して、１つまたは複数の電気自動車が充電する権限を与えられるかどうかを決定することを容易にする。したがって、このような見積もりを提供された公益事業体は、配電網上でより効果的に需要のバランスを取ることができる。

車両付属品に電力を提供するシステムおよび方法の典型的な実施形態が、詳細に上述された。本明細書で説明されたシステムおよび方法は、本明細書で説明された具体的な実施形態に限定されず、むしろ本システムの部品および／または本方法のステップは、本明細書で説明された他の部品および／またはステップから独立してかつ別々に利用することができる。

最良の態様（ベストモード）を含む本開示の詳細を提供する例であって、さらに、任意のデバイスまたはシステムを構成して使用するステップならびに任意の組み込まれた方法を遂行するステップを含む本開示を任意の当業者が実施することを可能にする例を、この書面記載は用いている。本開示の特許性のある範囲は、本請求項によって定義され、当業者が考え付く他の例を含むことができる。このような他の例は、これらの例が、本請求項に記載の文言通りの術語とは異ならない構造エレメントを有する場合、またはこれらの例が、本請求項に記載の文言通りの術語とは実質の差が無い均等な構造エレメントを含む場合、本請求項に記載の範囲内にあるように意図されている。

Claims

少なくとも１台の電気自動車用の充電負荷および充電時間を見積もるコンピューティングデバイスであって、
前記コンピューティングデバイスに結合されたデータベース内に、前記少なくとも１台の電気自動車に属する第１電気自動車と関連付けられた充電特性を記憶するように構成されており、
前記第１電気自動車から、前記第１電気自動車の充電状態を受信するように構成されており、
前記第１電気自動車と関連付けられた前記充電特性および前記第１電気自動車の前記充電状態に基づいて、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷を決定するように構成されており、
前記見積もりピーク充電時間および前記見積もりピーク充電負荷に少なくとも基づいて、前記第１電気自動車が充電する権限を与えられるかどうかを決定することを容易にするように構成されている、コンピューティングデバイス。
全充電時間を見積もるように構成されており、
全充電負荷を見積もるように構成されている、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
車両識別情報、バッテリ容量、および充電器容量を記憶することによって、前記第１電気自動車と関連付けられた前記充電特性を記憶するように構成されている、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
前記第１電気自動車の場所を受信するように構成されている、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
前記第１電気自動車の前記見積もりピーク充電時間、前記見積もりピーク充電負荷、および場所を公益事業体に送信することによって、決定を容易にするように構成されている、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
前記第１電気自動車と関連付けられた充電要求を受信するように構成されている、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
前記第１電気自動車と関連付けられた車両識別番号（ＶＩＮ）に基づいて、第２データベースから前記充電特性のうちの少なくとも一部を検索することによって、充電特性を決定するように構成されている、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
前記第１電気自動車が充電しているときに前記第１電気自動車の充電器の消費電力を監視することによって、前記第１電気自動車の前記充電特性を決定するように構成されている、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
前記第１電気自動車の消費電力の減少を検出することによって、前記バッテリの容量を決定するように構成されている、請求項８に記載のコンピューティングデバイス。
前記第１電気自動車が少なくとも８０パーセントの充電状態を有するかどうかに少なくとも部分的に基づいて、前記全充電時間を見積もるように構成されている、請求項２に記載のコンピューティングデバイス。
前記第１電気自動車に、充電速度を低減する命令を送信するように構成されている、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
前記第１電気自動車から、前記第１電気自動車と関連付けられたＶＩＮのハッシュを受信するように構成されている、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
少なくとも１台の電気自動車用の充電負荷および充電時間を見積もる方法であって、
コンピューティングデバイスに結合されたデータベース内に、前記少なくとも１台の電気自動車に属する第１車両と関連付けられた充電特性を記憶するステップと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記第１電気自動車から、前記第１電気自動車の充電状態を受信するステップと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記第１電気自動車と関連付けられた前記充電特性および前記第１電気自動車の前記充電状態に基づいて、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷を決定するステップと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記見積もりピーク充電時間および前記見積もりピーク充電負荷に少なくとも基づいて、前記第１電気自動車が充電する権限を与えられるかどうかの決定を容易にするステップと、を備えている、方法。
全充電時間を見積もるステップと、
全充電負荷を見積もるステップとをさらに備えている、請求項１３に記載の方法。
前記第１電気自動車と関連付けられた前記充電特性を記憶するステップは、車両識別情報、バッテリ容量、および充電器容量を記憶するステップを備えている、請求項１３に記載の方法。
前記第１電気自動車の場所を受信するステップを備えている、請求項１３に記載の方法。
決定を容易にするステップは、前記第１電気自動車の前記見積もりピーク充電時間、前記見積もりピーク充電負荷、および場所を公益事業体に送信するステップを備えている、請求項１３に記載の方法。
前記第１電気自動車と関連付けられた充電要求を受信するステップを備えている、請求項１３に記載の方法。
前記第１電気自動車と関連付けられた車両識別番号（ＶＩＮ）に基づいて、第２データベースから前記充電特性のうちの少なくとも一部を検索することによって、充電特性を決定するステップを備えている、請求項１３に記載の方法。
少なくとも１台の電気自動車用の充電負荷および充電時間を見積もるためのプロセッサ実行可能命令が組み込まれたコンピュータ読み取り可能な記憶デバイスであって、前記プロセッサ実行可能命令は、データベースに通信可能に結合されたコンピューティングデバイスによって実行されると、
前記データベース内に、前記少なくとも１台の電気自動車に属する第１車両と関連付けられた充電特性を、前記コンピューティングデバイスに記憶させ、
前記第１電気自動車から、前記第１電気自動車の充電状態を、前記コンピューティングデバイスに受信させ、
前記第１電気自動車と関連付けられた前記充電特性および前記第１電気自動車の前記充電状態に基づいて、見積もりピーク充電時間および見積もりピーク充電負荷を、前記コンピューティングデバイスに決定させ、
前記見積もりピーク充電時間および前記見積もりピーク充電負荷に少なくとも基づいて、前記第１電気自動車が充電する権限を与えられるかどうかを決定することを、前記コンピューティングデバイスに容易にさせる、コンピュータ読み取り可能な記憶デバイス。