(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車を電力グリッドと接続するための方法であって、
前記電気自動車の電気自動車装置（ＥＶＥ）が、電気自動車ステーション装置（ＥＶＳＥ）属性を有する、前記電力グリッドと電気的に結合されたＥＶＳＥとの通信を確立し、
前記電気自動車を充電及び放電させるための動作パラメータを決定するために、前記ＥＶＥは、前記ＥＶＳＥ属性を受信し、
アグリゲーションサーバとの接続の確立に応答して、
前記ＥＶＥは、前記アグリゲーションサーバから情報及びリクエストを受信し、
前記ＥＶＥは、前記ＥＶＳＥ属性から決定された前記動作パラメータ並びに前記アグリゲーションサーバからリアルタイムで受信した情報及びリクエストに基づいて、前記ＥＶＳＥを通した前記ＥＶＥと前記電力グリッドとの間の電力フローのタイミング、速度及び方向をリアルタイムに管理し、
アグリゲーションサーバとの接続の確立の失敗に応答して、
前記ＥＶＥは、前記ＥＶＳＥ属性から決定された前記動作パラメータに基づいて、前記ＥＶＳＥを通した前記ＥＶＥと前記電力グリッドとの間の電力フローのタイミング、速度及び方向をリアルタイムに管理する、ことを含み、
前記アグリゲーションサーバは、グリッド電力フローの要求及び電力グリッドと複数の電気自動車との間の電力フローを監視し、該複数の電気自動車の電源供給容量及び要求を割り当てるように該電力グリッドと通信するサーバである、方法。
【請求項２】
前記電力自動車は、バッテリを含み、
前記方法は、前記バッテリと関連する充電パラメータを決定することをさらに含み、
前記管理するステップは、さらに前記決定された充電パラメータに基づいて、電力フローを管理することを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＥＶＳＥ属性のうちの一つとして含まれるグリッド配置を決定し、
前記グリッド配置に基づいて、電気グリッド属性及び制限を参照又は推定する、
ことをさらに含み、
前記管理するステップは、さらに前記グリッド配置の属性及び制限を含む前記決定されたグリッド配置に基づいて、電力フローのタイミング、速度及び方向を管理することを含み、
前記グリッド配置は、前記ＥＶＳＥが接続される電気的システム配置を意味する、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
全球測位システム（ＧＰＳ）の位置を決定する、すなわち、ＧＰＳ追跡装置から緯度及び経度を決定し、
前記ＧＰＳ位置に基づいて、ＥＶＳＥ充電属性及びグリッド配置を推定、又は既知の電気サービス配置のなかから前記ＥＶＳＥ充電属性及びグリッド配置を参照する、
ことをさらに含み、
前記管理するステップは、さらに前記決定されたＧＰＳの位置に基づいて、前記電力フローのタイミング、速度及び方向を管理することを含み、
前記グリッド配置は、前記ＥＶＳＥが接続される電気的システム配置を意味する、
請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記決定された充電パラメータは、バッテリエネルギー及びバッテリ空き空間を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記ＥＶＥから動作パラメータをアグリゲーションサーバに送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ＥＶＥのメモリに運転スケジュールを格納し、
前記ＥＶＥにより、前記ＥＶＥ内の前記運転スケジュールを、前記アグリゲーションサーバ又はリモートカレンダシステム内のリモート運転スケジュールと同期させる、
ことをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ＥＶＥの利用可能容量を決定し、
前記決定された利用可能容量を前記アグリゲーションサーバに報告する、
ことをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
発送信号を受信することをさらに含み、
前記管理するステップは、さらに前記受信した発送信号に基づく、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
電力フローを測定し、
前記測定した電力フローを前記アグリゲーションサーバに報告する、
ことをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＥＶＳＥは、建物又は別の電気利用位置に電気的に接続され、
前記方法は、
グリッド電力が失われたか否かを判定し、
グリッド電力が失われた場合、前記ＥＶＳＥに電力を供給する、
ことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＥＶＥにより、前記ＥＶＳＥがグリッド電力が失われている間に電力を受電することを承認されているか否かを判定し、前記ＥＶＥにより、前記ＥＶＳＥに電力を供給する前に、前記ＥＶＳＥと関連する前記建物が前記グリッドから分離されているか否かを判定する、ことをさらに含み、
前記供給するステップにおいて、前記ＥＶＳＥが承認されており、且つ前記ＥＶＳＥに電気的に接続された前記建物が前記グリッドから分離されている場合にのみ、電力を供給する、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記電気自動車についての旅行を予測し、
様々な充電レベルに到達し、且つ維持することの前記バッテリへの影響を決定し、
バッテリの寿命を延ばすように、前記バッテリでの消耗を最小限にしつつ、前記電気自動車が前記予測された旅行を実行するために十分であるように前記バッテリを充電し、放電するタイミング及び速度を管理する、
ことをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
前記電気自動車についての旅行を予測し、
現在の温度を測定し、
前記予測された旅行及び前記現在の温度に基づいて、車内及び／又は前記バッテリを任意選択で含む前記電気自動車の少なくとも一部を予め暖め、又は予め冷却する、
ことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記予め暖めること、又は前記予め冷却することは、さらに前記予測された旅行について予期される天候に基づく、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第１の直接通信チャンネルを用いて、アグリゲーションサーバとの通信を試み、
前記第１の直接通信チャンネルを用いた試みが失敗したとき、前記アグリゲーションサーバへの少なくとも一つの他の直接通信チャンネルを用いて、前記アグリゲーションサーバとの通信を試み、
前記少なくとも一つの他の直接通信チャンネルを用いた試みが失敗したとき、前記アグリゲーションサーバと通信している他のＥＶＥを介して、前記アグリゲーションサーバとの通信を試み、
予測された旅行、バッテリの充電の状態、時刻及びローカルに検出されたグリッドサービスに対する要望に基づいて、前記バッテリの充電及び放電のタイミング及び速度を制御する自立モードに入る、
ことをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１７】
前記自立モードにおいて、トランザクションを記録し、
前記アグリゲーションサーバとの通信が確立されたときに、前記記録されたトランザクションを前記アグリゲーションサーバに送信する、
ことをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
いつ前記ＥＶＥが電力フローのために他の電気自動車の他のＥＶＥと接続されているかを判定し、
前記他のＥＶＥが、前記他の電気自動車が接続されているときにのみ、前記他の電気自動車が充電し、且つ前記電気自動車が電気を供給するように、ＥＶＳＥにそれが接続されるように動作するように、ＥＶＳＥをシミュレーションする、
ことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
電気自動車を電力グリッドと接続するための前記電気自動車に係る電気自動車装置（ＥＶＥ）であって、
前記電力グリッドと電気的に結合された電気自動車ステーション装置（ＥＶＳＥ）と接続するための少なくとも一つのステーション通信ポートと、
自動車管理システム（ＶＭＳ）と接続するための少なくとも一つの自動車通信ポートと、
前記少なくとも一つのステーション通信ポートと、前記少なくとも一つの自動車通信ポートとに接続されるプロセッサと、
を有し、
前記ＥＶＥは、前記少なくとも一つのステーション通信ポートを介して前記ＥＶＳＥとの通信を確立し、
前記電気自動車を充電又は放電させるための動作パラメータを決定するために、前記ＥＶＳＥからＥＶＳＥ属性を受信し、
アグリゲーションサーバとの接続の確立に応答して、前記アグリゲーションサーバから情報及びリクエストを受信し、前記ＥＶＳＥ属性から決定された前記動作パラメータ並びに前記アグリゲーションサーバからリアルタイムで受信した情報及びリクエストに基づいて、前記ＥＶＳＥを通した前記電気自動車と前記電力グリッドとの間の電力フローのタイミング、速度及び方向をリアルタイムに管理するように、前記ＶＭＳへコマンドを発行し、
アグリゲーションサーバとの接続の確立の失敗に応答して、前記ＥＶＳＥ属性から決定された前記動作パラメータに基づいて、前記ＥＶＳＥを通した前記電気自動車と前記電力グリッドとの間の電力フローのタイミング、速度及び方向をリアルタイムに管理するように、前記ＶＭＳへコマンドを発行する、ように構成され、
前記アグリゲーションサーバは、グリッド電力フローの要求及び電力グリッドと複数の電気自動車との間の電力フローを監視し、該複数の電気自動車の電源供給容量及び要求を割り当てるように該電力グリッドと通信するサーバである、装置。
【請求項２０】
前記プロセッサは、さらに、前記ステーション通信ポートを通してアグリゲーションサーバとの通信を確立するように構成される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
アグリゲーションサーバとの予備通信ポートを設置するための少なくとも一つの他の通信ポートをさらに有する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記電気自動車は、バッテリ及び電力管理システムを含み、前記プロセッサは、さらに、前記電気自動車バッテリ及び前記電力管理システムと関連する充電パラメータを決定し、さらに前記電気自動車充電パラメータに基づいて、前記グリッドとの間の前記電力フローのタイミング、速度及び方向を管理するように構成される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記プロセッサは、さらに推定したか又はＧＰＳデータを参照したグリッド配置、及びほかの属性に基づいて、前記電力フローを管理するように構成され、前記グリッド配置は、前記ＥＶＳＥが接続される電気的システム配置を意味する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記プロセッサは、さらに前記グリッド配置に基づいて、前記電力フローを管理するように構成される、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記決定された充電パラメータは、前記バッテリ内に現在蓄積されているｋＷｈ数を含むバッテリエネルギー及び追加エネルギーを蓄積するために前記バッテリ内に残っている電位を含むバッテリ空き空間を含む、請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
前記プロセッサは、さらに、前記ステーション通信ポート又は前記予備通信ポートを通して、前記ＥＶＥのための属性をアグリゲーションサーバに送信するように構成される、請求項２１に記載の装置。
【請求項２７】
前記プロセッサと接続されるメモリをさらに有し、
前記プロセッサは、前記メモリに運転スケジュールを格納し、前記運転スケジュールをリモートの運転スケジュールと同期させるように構成される、
請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記プロセッサは、発送信号を受信し、前記受信した発送信号に基づいて、電力フローを制御するように構成される、請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
前記プロセッサは、電力フローを測定し、前記測定した電力フローを前記アグリゲーションサーバに報告するように構成される、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記ＥＶＳＥは、建物に関連付けられ、前記プロセッサは、グリッド電力が失われたか否かを判定し、グリッド電力が失われた場合、前記ＥＶＳＥを介して前記建物へ電力を供給するように構成される、請求項１９に記載の装置。
【請求項３１】
前記プロセッサは、ＥＶＳＥ属性を用いて、前記建物が、前記ＥＶＳＥを介して電力を供給してもらうための行政上の認可を有するか否かを判定し、適切なグリッド分離安全装置が、電力を安全に供給するように、正しく切り替えられているか否かを判定するように構成される、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記プロセッサは、アグリゲーションサーバとの通信が確立されていないか、又は失われているか否かを判定し、前記アグリゲーションサーバとの通信が失われたとき、自立制御モードに入るように構成される、請求項１９に記載の装置。
【請求項３３】
前記電気自動車の前記少なくとも一つのステーション通信ポートとの接続のための第１の端部における第１のコネクタ、及び他の電気自動車の他のステーション通信ポートとの接続のための第２の端部における第２のコネクタを有する充電コードセットと、
前記充電コードセットを用いて前記電気自動車から、前記他の電気自動車を充電する手段と、
をさらに有し、
前記他の電気自動車が前記ＥＶＥを標準ＥＶＳＥと解釈できるように、前記ＥＶＥは前記電気自動車が標準ＥＶＳＥをエミュレートできるようにする、
請求項１９に記載の装置。
【請求項３４】
前記プロセッサと接続される前記電気自動車内の充電スイッチを含む入力装置をさらに有し、
前記プロセッサは、前記充電自動車スイッチが作動したとき、前記電気自動車から前記他の電気自動車へ電力を向かわせ、前記他の電気自動車に準備完了状態を通知するように構成される、
請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
電気自動車を電力グリッドと接続するためのシステムであって、
電気自動車ステーション装置（ＥＶＳＥ）属性を有するＥＶＳＥとの通信を確立するためのプロセッサを含む電気自動車装置（ＥＶＥ）を有し、
該ＥＶＥは、前記電気自動車を充電するための動作パラメータを決定するために、前記ＥＶＳＥ属性を受信し、
アグリゲーションサーバとの接続の確立に応答して、前記アグリゲーションサーバから情報及びリクエストを受信し、前記ＥＶＳＥ属性から決定された前記動作パラメータ並びに前記アグリゲーションサーバからリアルタイムで受信した情報及びリクエストに基づいて、前記ＥＶＳＥを通した前記電気自動車と前記電力グリッドとの間の電力フローのタイミング、速度及び方向をリアルタイムに管理し、
アグリゲーションサーバとの接続の確立の失敗に応答して、前記ＥＶＳＥ属性から決定された前記動作パラメータに基づいて、前記ＥＶＳＥを通した前記電気自動車と前記電力グリッドとの間の電力フローのタイミング、速度及び方向をリアルタイムに管理する、ように構成され、
前記アグリゲーションサーバは、グリッド電力フローの要求及び電力グリッドと複数の電気自動車との間の電力フローを監視し、該複数の電気自動車の電源供給容量及び要求を割り当てるように該電力グリッドと通信するサーバである、システム。
【請求項３６】
前記ＥＶＥ、前記ＥＶＳＥ及び前記アグリゲーションサーバは互いに通信して各装置と情報を共有し、前記の各装置はそれぞれ前記共有された情報に基づいて制御の決定を行う、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対する相互参照
本出願は、2010年2月18日に出願された名称「グリッド統合された自動車のための、グリッド認識電気自動車供給装置及び自動車リンク」の米国特許出願第61/305,743号と、2010年9月21日に出願された名称「グリッド統合された自動車のための電気自動車装置」の米国特許出願第12/887,038号に対して、優先権を主張し、その内容全体がここに参照として組み込まれる。
【０００２】
本出願は、その両方がともに同日付けで出願された名称「グリッド統合された自動車のための電気自動車ステーション装置」の米国特許出願（米国特許出願第12/887,013号、代理人整理番号#UOD-307US）及び名称「グリッド統合された自動車のためのアグリゲーションサーバ」の米国特許出願（米国特許出願第12/887,064号、代理人整理番号#UOD-314US）に関し、その内容全体がここに参照として組み込まれる。
【０００３】
本出願は、さらに、名称「自動車からグリッドへの電力供給（V2G）の統合の評価ためのシステム及び方法」の米国特許出願公開第2007/0282495A1号及び名称「グリッド統合された自動車のための、階層的優先度及び制御アルゴリズム」の米国特許出願公開第2009/0222143号のそれぞれに関し、その内容全体がここに参照として組み込まれる。
【０００４】
連邦政府の支援による研究に関する記述
本発明は、（支援番号DOE DE-FC26-08NT01905の下における）エネルギー省による支援とともになされた。米国政府は、本発明において権利を有している。
【背景技術】
【０００５】
従来、電気自動車（例えば、バッテリ電源式の自動車及びプラグインハイブリッド自動車）は、ほとんどの再充電可能なバッテリ電源式の装置の充電に用いられるものと類似した方法で充電されている。つまり、オペレーターは、公益事業の電力網（「グリッド」）に接続された電源コンセントの中へ、自動車のバッテリ用の充電器を差し込み、自動車の充電器は、すぐに自動車のバッテリを充電し始める。自動車のバッテリが充電される速度は、典型的には、その充電器の電子機器及び自動車のバッテリの可変内部抵抗によって受ける電流制限による。自動車の充電器は、自動車のバッテリの寿命を延ばすために、充電速度を変える明確な論理回路又は構成要素を含んでもよい。典型的には、他の要因によって決定される充電速度の制御のための追加の構成要素はない。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、電気自動車とグリッドの間の電力フローを制御する方法、システム及び装置において具体化される。
【０００７】
電気自動車をグリッドと接続するための例示的装置は、電気自動車ステーション装置（ＥＶＳＥ）と接続するためのステーション通信ポートと、自動車管理システム（ＶＭＳ）と接続するための自動車通信ポートと、ステーション通信ポートを介してＥＶＳＥとの通信を確立し、ＥＶＳＥからＥＶＳＥ属性を受信し、ＥＶＳＥ属性に基づいて、電気自動車とＥＶＳＥの間の電力フローを管理するＶＭＳへのコマンドを発行するように、ステーション通信ポートと、自動車通信ポートとに接続されるプロセッサと、を有する。
【０００８】
電気自動車をグリッドと接続するための例示的方法は、ＥＶＳＥとの接続を確立し、ＥＶＳＥ属性を受信し、ＥＶＳＥ属性に基づいて、ＥＶＥと電力グリッドの間の電力フローを管理することを含む。
【０００９】
電気自動車をグリッドと接続するための例示的システムは、ＥＶＳＥとの接続を確立する手段と、ＥＶＳＥ属性を受信する手段と、ＥＶＳＥ属性に基づいて、電気自動車と電力グリッドの間の電力フローを管理する手段と、を有する。
【００１０】
本発明は、以下の詳細な説明を、同様の要素に同じ参照番号を有する添付の図面と関連して読むことで最良に理解されるであろう。複数の類似の要素が表されるとき、単一の参照数字が、特定の要素に関して小文字の記号とともに、複数の類似の要素に割り当てられるであろう。その要素を集合的に参照するとき、又は一つ以上の特定されない要素を参照するとき、その小文字の記号は省略されるであろう。文字「ｎ」は、要素の特定されない番号を表すであろう。一般的な方法に従って、図面の様々な特徴は縮尺通りに描画されないことが強調される。それどころか、様々な特徴の寸法は、明確にするために、適宜拡大され、又は縮小される。図面に含まれるものは、以下の図である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の側面に従った、アグリゲーションサーバ、電気自動車装置及び電気自動車ステーション装置を含む電力伝送システムを説明するブロック図である。
【図２】本発明の側面に従った、図１の電力伝送システム内部で用いる例示的な電気自動車装置を説明するブロック図である。
【図２ａ】本発明の側面に従った、自動車から自動車への充電についての例示的な電気自動車装置を説明するブロック図である。
【図３】本発明の側面に従った、図１の電力伝送システム内部で用いる例示的な電気ステーション装置を説明するブロック図である。
【図４】本発明の側面に従った、図１の電力伝送システム内部で用いる例示的なアグリゲーションサーバと様々な実体との間の通信を説明するブロック図である。
【図５】本発明の例示的側面に従った、電気自動車装置により実行される例示的ステップを示すフローチャートである。
【図６】本発明の例示的側面に従った、電気自動車装置により実行される例示的ステップを示す他のフローチャートである。
【図７】本発明の例示的側面に従った、電気自動車装置により実行される例示的ステップを示す他のフローチャートである。
【図８】本発明の例示的側面に従った、電気自動車装置により実行される例示的ステップを示す他のフローチャートである。
【図９】本発明の例示的側面に従った、電気自動車装置により実行される例示的ステップを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の例示的側面に従った、電気自動車ステーション装置により実行される例示的ステップを示す他のフローチャートである。
【図１１】本発明の側面に従った、アグリゲーションサーバにより実行される例示的ステップを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の側面に従った、アグリゲーションサーバにより実行される例示的ステップを示す他のフローチャートである。
【図１３】本発明の側面に従った、アグリゲーションサーバにより実行される例示的ステップを示す他のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の例示的実施形態に従った電力伝送システム１００を表す。図示されたシステム１００は、電気自動車装置（ＥＶＥ）１０２、電気自動車ステーション装置（ＥＶＳＥ）１０４、アグリゲーションサーバ１０６及び電気グリッド１０８を含む。全体の概略として、ＥＶＥ１０２は、電気自動車をＥＶＳＥ１０４へつなぐために、自動車内部に位置される。ＥＶＥ１０２は、以下にさらに詳細に説明される電気自動車において典型的に見出される、外部の実体から構成要素へのリンクを提供する自動車リンク（ＶＬ）１０３を含む。
【００１３】
電力は、ＥＶＳＥ１０４を通って、自動車のグリッド１０８及びＥＶＥ１０２の間を流れることができる。アグリゲーションサーバ１０６は、グリッド電力フローの要求、及びグリッド１０８と複数の自動車（ＥＶＥ１０２を含む各自動車）の間の電力フローを監視し、自動車の電源供給容量及び要求を割り当てるようにグリッド１０８と通信する。決定した容量及び要求に基づいて、電力伝送システム１００は、とりわけ、グリッド１０８への要求が低い期間に自動車が充電され、グリッド１０８への要求が高い期間に自動車が電力をグリッド１０８に供給できるようにする。
【００１４】
ＥＶＥ１０２とＥＶＳＥ１０４の間の太い接続線１１０（接続線１１０ａ）及びＥＶＳＥ１０４とグリッド１０８の間の太い接続線１１０（接続線１１０ｂ）は、電力フローを表し、ＶＬ１０３とＥＶＳＥ１０４の間の細い接続線１１２（接続線１１２ａ）、ＶＬ１０３とアグリゲーションサーバ１０６の間の細い接続線１１２（接続線１１２ｂ）及びアグリゲーションサーバ１０６とグリッド１０８の間の細い接続線１１２（接続線１１２ｃ）は、通信／データのフローを表す。図示されないが、他の構成要素との通信を確立するために、他の通信／データ経路が利用される。例えば、ＶＬ１０３は、ＥＶＳＥ１０４を介して間接的にアグリゲーションサーバ１０６と通信してもよい。この例において、ＶＬ１０３とアグリゲーションサーバ１０６の間の直接の通信が省略され、ＥＶＳＥ１０４とアグリゲーションサーバ１０６の間に直接の通信経路が追加されてもよい。当業者は、本明細書の記載から他の通信計画を理解することができるであろう。
【００１５】
本明細書で使用される専門用語は、ここに定義されるであろう。
【００１６】
グリッド１０８は、発生部から電源コンセントまでの電力システムを意味する。これは、発電機、伝送線及び配電線、変成器、遮断器、並びに「敷地」（例えば、家、建物、駐車場及び／又はその位置用の電気計器から電気パネルを通って電源コンセントまでの他の駐車位置）における配線を含む。センサ、コンピュータによる論理回路及び通信手段が、そのグリッドに関連する機能を監視するように、グリッドの内部の一つ以上の位置に配置されて、自動車の電気系統が、そのグリッドのための一つ以上の機能を満たしてもよい。
【００１７】
グリッド統合された自動車は、通常、乗客、貨物又は機材を運ぶための可動式の機械を意味する。グリッド統合された自動車は、「搭載された」エネルギー蓄積システム（例えば、電気化学の、石油蒸留生成物、水素及び／又は他の蓄積装置）及びグリッド１０８からの電力でその搭載された蓄積装置（例えば、バッテリ、コンデンサ又はフライホイール、電解水素）を再充電又は補完するためのグリッド接続システムを有する。また、グリッド統合された自動車は、自動車の搭載された蓄積装置からグリッド１０８へ電力を供給するように、グリッド１０８へプラグが差し込まれてもよい。
【００１８】
電気自動車装置（ＥＶＥ）１０２は、通常、通信及び電力フローを可能にするグリッド統合された自動車に配置された装置を意味する。例示的実施形態において、ＥＶＥ１０２は、（以下に示す）ＥＶＳＥ属性を受信し、例えばＥＶＳＥ属性、自動車の搭載された蓄積装置の状態、予期される運転の必要条件、運転手の要求に基づいて、電力フロー並びにグリッド統合された自動車へのグリッドサービス及びグリッド統合された自動車からのグリッドサービスを制御する。ＥＶＥ１０２は、自動車リンク（ＶＬ）１０３を含んでもよく、ＥＶＳＥ１０４とグリッド統合された自動車の自動車管理システム（ＶＭＳ）との間のインターフェースを提供する自動車スマートリンク（ＶＳＬ）とも称される。自動車管理システム（ＶＭＳ）は、通常、使用されていない間（例えば、車庫に駐車されている間）グリッド統合された自動車における電気及び電子システムを制御する。
【００１９】
ＥＶＥ属性は、通常、自動車が接続されるＥＶＳＥ１０４、アグリゲーションサーバ１０６又は他のグリッド統合された自動車に伝送されるであろう、グリッド統合された自動車を表す情報を意味する。これらは、（１）一意的なグリッド統合された自動車ＩＤ、（２）許可された請求書発送及び他の商業的関係、（３）例えばＩＥＥＥ９４９の孤立防止のための証明等の、この自動車の承認、及び（４）最大電力出力、その自動車がグリッド電力（「緊急電力モード」）の電力を独立して生成することができるか否か等を含むその自動車の技術的能力を含んでもよい。
【００２０】
電気自動車ステーション装置（ＥＶＳＥ）１０４は、一般に、ＥＶＥ１０２をグリッド１０８と接続するための装置を意味する。ＥＶＳＥ１０４は、例えば、建物もしくは駐車場ビルに、通りの近くに又は自動車の駐車場に隣接して配置することができる。搭載された蓄積装置、電力配信部及び情報通信部を持つグリッド統合された自動車内部のＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ１０４に接続することができる。ＥＶＳＥ１０４は、ＥＶＳＥ属性を格納し、グリッド統合された自動車又は他の装置のＥＶＥ１０２にその属性を伝送することができる。
【００２１】
ＥＶＳＥ属性は、例えばその状態、位置及び他の情報等のＥＶＳＥに関する情報である。ＥＶＳＥ属性は、通常、グリッド統合された自動車のＥＶＥ１０２に伝送されるＥＶＳＥ１０４に関する情報を意味する。これは、（１）ＥＶＳＥの物理的な能力の特徴、（２）法律上且つ行政上の許可、（３）法律上且つ行政上の制限、（４）一意的なＥＶＳＥ  ＩＤ、（５）（ＥＶＳＥ及びグリッド統合された自動車が関与する）許可された請求書発送及び他の商業的関係、（６）この特定のＥＶＳＥ１０４の位置において承認される（許可される）可能性があるグリッドサービス、及び／又は他のものを含んでもよい。
【００２２】
充電ベンダーは、通常、ＥＶＳＥ１０４を管理する管理団体を意味する。一実施形態において、ＥＶＳＥ１０４は充電ベンダーを全く有さなくてもよい。例えば、家の車庫におけるＥＶＳＥ１０４は、以前は、家の他の電化製品により用いられる同じ電力供給から、家の所有者の自動車を充電していた。他の実施形態では、充電ベンダーは、ＥＶＳＥ１０４とリアルタイムの通信又は遅延の通信の何れか一方を取ってもよく、グリッドに接続されたグリッド統合された自動車へ充電するためのリアルタイムの承認を提供してもよく、充電のための支払いを要求してもよい。
【００２３】
駐車オペレーターは、通常、例えば一つ以上の隣接するＥＶＳＥ１０４とともに車を駐車することができる空間を制御する会社又は組織を意味する。駐車オペレーターは、その空間の使用について請求し、駐車の前に識別を要求し、且つ／又は空間の使用をＥＶＳＥ１０４の使用に引き換えて交換してもよい。
【００２４】
アグリゲーションサーバ１０６は、ＥＶＥ１０２から直接に且つ／又はＥＶＳＥ１０４を介して、グリッド統合された自動車と通信し、それらの自動車に充電、放電及び他のグリッド機能についてのリクエストを発行し、グリッドオペレーター、配電会社、より高いレベルのアグリゲーションサーバ、発電機又は他の電気的実体にグリッドサービスを提示するソフトウェア、ハードウェア及び管理手順を意味する。また、アグリゲーションサーバ１０６は、ＥＶＥ１０２及び／又はＥＶＳＥ１０４からグリッドサービス及び充電についての報告を受信してもよい。アグリゲータは、アグリゲーションサーバ１０６を管理するビジネス実体である。アグリゲーションサーバ１０６は、電力（例えばメガワット（ＭＷ）の電力）を統合し、グリッドオペレーターに販売するように、グリッド１０８に接続されたグリッド統合された自動車への電力フロー／グリッド１０８に接続されたグリッド統合された自動車からの電力フローを管理（制御）することができる。また、アグリゲーションサーバ１０６は、充電ベンダー、地域配電会社等を含む他の実体についての情報を管理することができる。
【００２５】
グリッドオペレーターは、例えば（１）分配システムオペレーター（ＤＳＯ）、（２）伝送システムオペレーター（ＴＳＯ）又は独立システムオペレーター（ＩＳＯ）、（３）発電機、（４）独立系発電事業者（ＩＰＰ）、及び／又は（５）再生可能エネルギーオペレーターを含んでもよい。
【００２６】
グリッドサービスは、通常、ＥＶＳＥ１０４を通過する電力とともに、グリッド統合された自動車とグリッド１０８の間に提供されるサービスを意味する。グリッドサービスは、（１）例えば緊急電力等の地域ビルディングサービス、（２）例えば（ｉ）無効電力の供給、（ｉｉ）オフピーク消費の引き出し（drawing）、（ｉｉｉ）三相系の負荷の平衡、（ｉｖ）要求応答の供給、（ｖ）（例えば、配電システムが限界に達するときにエネルギーの消費もしくは解放を引き延ばすことによる、又は例えばその変成器を通る電力を低減する変成器の温度等の状態監視を用いることによる）配電支援の提供等の配電システムサービス、（３）例えば（ｉ）周波数調整の提供、（ｉｉ）１時間の中での調節の提供、（ｉｉｉ）運転予備力の提供等の変成器及び発電機のシステム支援、及び／又は（４）例えば、（ｉ）風の平衡の提供、（ｉｉ）ランプ速度の低減の提供、（ｉｉｉ）太陽光ピークから負荷ピークへのエネルギーの変換の提供、（ｉｖ）負荷超過時の風力又は太陽エネルギーの吸収、その他多くのもの等の再生可能なエネルギーの支援を含んでもよい。例えば、グリッドサービスは、オフピーク時の充電、グリッド電力の質の調整、グリッドの障害又は停電を防ぐ高速且つ十分な電力の供給、及び例えば風力源又は太陽源等の再生可能なエネルギー源の変動からの生成の平滑化を含んでもよい。
【００２７】
グリッド配置は、通常、ＥＶＳＥ１０４が接続される電気的システム配置を意味する。これは、電気的システムにおける階層的な配置（例えば電気的位置）でもよく、物理的配置に対応しなくてもよい。本発明の例示的実施形態において、グリッド配置は、（１）ＥＶＳＥ１０４が接続され、結合される建物の電気回路、（２）サービスドロップ（service drop）及びＥＶＳＥ１０４が接続される計器、（３）ＥＶＳＥ１０４が接続される配電変成器、（４）ＥＶＳＥの配電給電線、（４）ＥＶＳＥの変電所（substation）、（５）ＥＶＳＥの伝送ノード、（６）ＥＶＳＥの地域配電会社、（７）ＥＶＳＥの伝送システムオペレーター、（８）ＥＶＳＥのサブ領域及び（９）ＥＶＳＥの領域、ＩＳＯ又はＴＳＯのうちの一つ以上に基づいて定義することができる。例えば、配電スイッチが開き、閉じたときに、ＥＶＳＥの物理的配置は変化しないが、ＥＶＳＥのグリッド配置が、ある配電給電線から他の配電給電線へ動的に移ることができるように、配電電気回路切り替え（例えば再構成）により、階層構造における中間位置は、動的に変化することができる。
【００２８】
図２は、グリッド統合された自動車で用いる例示的なＥＶＥ１０２を表し、図３は、ＥＶＥ１０２が接続できる例示的なＥＶＳＥ１０４を表す。ＥＶＥ１０２は、コネクタ２５０を含み、ＥＶＳＥ１０４はコネクタ２５０と結合するための対応するコネクタ３５０を含む。様々な例示的実施形態では、そのコードの端部においてコネクタ３５０でＥＶＳＥ１０４と結合されるコードが存在し、又は別個のコードがＥＶＳＥのコネクタ３５０からＥＶＥのコネクタ２５０へ接続するように提供される。
【００２９】
図２を参照すると、ＥＶＥ１０２は、ＶＬ１０３、バッテリ２０２、パワーエレクトロニクスモジュール（ＰＥＭ）２０４、自動車管理システム（ＶＭＳ）２０６、及び自動車結合口２５０を含む。ＶＬ１０３は、マイクロコンピュータ２１０、メモリ２１２及び命令モジュール２１４を含む。ＶＬ１０３は、通信し、グリッドサービスの提供を決定し、そのような提供を制御するように構成することができる。
【００３０】
例示的実施形態では、ＰＥＭ２０４、ＶＭＳ２０６及びバッテリ２０２は、従来の電気自動車で見られる典型的な構成要素であり、ＶＬ１０３は、本発明に従って、上記の自動車がグリッドサービスを受信／提供できるように、組み込まれる。ＶＭＳ２０６は、バッテリ管理、充電、及び場合によって他の自動車の制御によるＶＭＳ２０６の制御に加えて、ＶＬ１０３の指示に従った運転機能を直接制御する。ＶＭＳ２０６の機能は、例えばＰＥＭ２０４等の他の装置に統合してもよく、又は一つ以上の装置により実行されてもよい。
【００３１】
ＶＬ１０３は、製造中に、又は製造後に自動車に追加されて（据え付けられて）、グリッド統合された自動車の中へ統合されてもよい。単一の装置として示されているが、ＶＬ１０３は、グリッド統合された自動車において離れた位置にある二つ以上の装置でもよい。幾つかの例示的実施形態では、ＶＬ１０３の幾つかの機能は、他の装置により提供されてもよく、ＶＬ１０３は、（元の自動車の製造者により他の装置にまだ提供されていない）追加の機能のみで構成されてもよい。代替的に、それは、例えばＶＭＳ２０６及び／又はＰＥＭ２０４内部に存在する自動車のコンピュータを用いて実装される機能を実行するためのソフトウェアのシステムでもよい。本発明に従って、マイクロコンピュータ２１０、メモリ２１２及び命令モジュール２１４として動作するように適合された構成要素を含む適切な装置は、バーモント州サウスバーリントンのＬｏｇｉｃ  Ｓｕｐｐｌｙにより製造されたＭｉｎｉ−ＩＴＸである。
【００３２】
命令モジュール２１４は、変動電力レベル及び変動力率で充電し、放電し、且つ／又は無効電力を供給するように、ＰＥＭ２０４を直接（図示せず）、又はＶＭＳ２０６を介して制御（且つ／又は離れたバッテリ管理システムを制御）する。
【００３３】
マイクロコンピュータ２１０は、次の機能を提供するように構成され、且つプログラミングされる。（１）ＥＶＳＥ１０４との双方向通信、（２）ＥＶＳＥ１０４から受信したＥＶＳＥ属性の処理、（３）（ａ）ＥＶＥ１０２の使用量を断定的にモデル化し、グリッド統合された自動車の運転手との相互作用を監視し、（ｂ）グリッド、バッテリ及び自動車の状態を評価し、（ｃ）有効電力又は無効電力を吸収又は供給するようにＥＶＥ１０２に命令するか否かと、いつ命令するかを決定する、メモリ２１２に格納された命令の実行。マイクロコンピュータ２１０は、ディスプレイ、タッチスクリーン又はＶＬ１０３をプログラミングするためのプログラミング装置（図示せず）と通信するためのプログラム／通信ポート２１１を含んでもよい。
【００３４】
ＶＬ１０３は、グリッド統合された自動車の属性（「ＥＶＥ属性」）をメモリ２１２に格納し、これらの属性を（以下で図３を参照して表される）ＥＶＳＥのメモリ３０６、又は他の接続された自動車内のＥＶＥのメモリ２１２に伝送する。自動車の属性は、例えば（１）一意的なグリッド統合された自動車ＩＤ、（２）許可された請求書発送、並びに例えば有効なアカウント番号又は電気及び駐車時間の購入のための承認コード等の他の商業的関係、（３）例えばＩＥＥＥ９４９の孤立防止のための証明等の、この自動車の承認及びコードコンプライアンス証明、（４）最大電力出力、その自動車がグリッド電力（「緊急電力モード」）の電力を独立して生成することができるか否か等を含むその自動車の技術的能力、（５）アグリゲーションサーバによる発送を認可するか否か、（６）電力が自動車により供給された時のニュートラルの保証（又は保証しないこと）、（７）グリッドサービスにおいて信用されるべき任意のアカウント及び承認を含む。ＥＶＥ属性は、例えば一意的な自動車ＩＤのように静的でもよく、又は例えばバッテリの充電の状態、又はグリッド統合された自動車が、現在、他のローカル接続された自動車のためのローカルアグリゲーションサーバとして機能しているか否かのように動的でもよい。
【００３５】
ＶＬ１０３は、ＶＭＳ２０６を介してバッテリ２０２の充電及び放電を制御してもよく、且つ／又は他のグリッドサービスの提供を制御してもよい。特に、ＶＬ１０３は、（１）例えば壁掛け式のＥＶＳＥ１０４又は縁石に取り付けられたＥＶＳＥ１０４と通信し、（２）ＥＶＳＥ１０４からＥＶＳＥ属性を受信し、（３）バッテリの充電、電気のための支払い又は他のグリッドサービスを設定し、且つ制御するＥＶＳＥ属性を評価し、（４）バッテリ２０２、ＰＥＭ２０４、ＶＭＳ２０６、搭載された電流センサ２２０、ダッシュボード環境及び他の自動車システムから、ＶＭＳ２０６もしくは例えばＣＡＮバス等の他の搭載された自動車通信の何れかを介して、又はドライバの入力を通して直接に、又は他の自動車通信もしくは入力を介して情報を受信し、（５）充電、放電、無効電力及び自動車への他のグリッドに関する電力に関する命令を送信し、且つ（６）バッテリ及び他の自動車システムによる任意の他の動作に係る、車内の暖房又は冷房について、他の自動車システムへ命令を送信してもよい。
【００３６】
図３を参照すると、ＥＶＳＥ１０４は、コンタクタ３０２、マイクロプロセッサ３０４、メモリ３０６、漏電遮断（ＧＦＩ）センサ３０８、電流測定センサ３１０及び自動車結合コネクタ３５０を含む。メモリ３０６は、マイクロプロセッサ３０４の中へ組み込まれてもよく、又は離れた構成要素として保持されてもよい。選択的に、ＥＶＳＥ１０４は、マイクロコンピュータ３２０、ルータ、又はパケット交換信号を処理し、外部のネットワークと通信し、且つプログラムを実行する、ＷＡＮ又はルータ接続部３２２及びローカル状態検出センサ接続部３２４を持つ他の装置を含んでもよい。適切なコンタクタ、マイクロプロセッサ、メモリ、ＧＦＩ処理及びセンサは、本明細書の記載から当業者によって理解されるであろう。
【００３７】
ＥＶＳＥ１０４は、車庫、公共駐車場、縁石又は自動車の駐車のための他の位置に配備されるように構成することができる。ＥＶＳＥ１０４は、（１）グリッド統合された自動車のＥＶＥ１０２から電力グリッド１０８への電気的接続、（２）ＥＶＳＥ属性、及び（３）グリッドサービスの請求書発送／クレジットのための仕組みを提供してもよい。
【００３８】
ＥＶＳＥ１０４は、例えばその状態、グリッド配置、及び電力フローを制御し、且つ有益なグリッドサービスを提供するように、ＶＬ１０３を介してグリッド統合された自動車によって用いられる他の情報等のＥＶＳＥ１０４に関連する属性を保持する。例示的実施形態では、マイクロプロセッサ３０４がＥＶＳＥ属性をメモリ３０６に格納し、選択的にＶＬ１０３への配信のためにメモリ３０６からＥＶＳＥ属性を読み出す。ＥＶＳＥ属性は、静的属性及び動的属性を含んでもよい。静的属性は、グリッド配置情報、例えば電気エネルギー及び電気サービスのための支払い又はクレジット、物理的な駐車場を占有するための代金及び他の情報についての提供等の充電ビジネスモデル、一意的なＥＶＳＥ識別番号（ＩＤ）、順方向フロー制限、逆方向フロー制限、緊急電力フラグ、及び／又は承認されたＣＡＮバスコードを含んでもよい。動的属性は、切断状態、グリッド電力状態、自動車識別子、変成器の過負荷、回路スイッチの開／閉、建物の負荷、アカウント承認、自動車の能力及び自動車の承認を含んでもよい。
【００３９】
マイクロプロセッサ３０４は、例えば、建物、電気回路、安全の承認、配電会社、計器のアカウント及び他の情報に関して、ＥＶＳＥ１０４のインストール中に静的情報をダウンロードするためのプログラミング／通信ポート３０５を含む。この情報のうちの幾つかは、ＤＳＯの電気技術者又は電気検査官によってのみ承認することができる。静的情報は、（１）グリッドネットワーク内部のＥＶＳＥ１０４の位置を示すグリッド配置情報、（２）自動車の充電が無料か、請求されるべきか、又は上記した他のオプションであるかを示す充電ビジネスモデル、（３）一意的なＥＶＳＥ  ＩＤ、（４）建物又はＥＶＳＥの位置からのインターネット接続が固定ＩＰアドレスを有するか、及びもしそうならばそのＩＰの番号、又はＤＨＣＰにより割り当てられた動的ＩＰ、又は他のインターネットプロトコル、（５）ＥＶＳＥ１０４からグリッド統合された自動車のＥＶＥ１０２への最大許容電力フローを示す順方向フロー制限、（６）グリッド統合された自動車のＥＶＥ１０２からＥＶＳＥ１０４への最大許容電力フローを示す逆方向のフロー制限、（７）緊急電力がグリッド統合された自動車２０４のＥＶＥ１０２によってＥＶＳＥ１０４へ供給されてもよいか否かを示す緊急電力フラグ（緊急電力フラグの静的情報の設定は分離スイッチがその位置に設置されていることを確認する検査官を必要としてもよい）、（８）ＣＡＮバスプロトコルがＥＶＳＥ１０４に拡張されてもよいか否かを示す承認されたＣＡＮバスフラグを含んでもよい。
【００４０】
ＣＡＮバス接続は、（適切ならば）自動車のＣＡＮバスを通してＥＶＳＥ１０４から承認されてもよい。ＥＶＳＥ１０４は暗号鍵を用いて又は用いず、ＥＶＳＥシリアル番号又はモデル番号に基づいて、自動車のＣＡＮバスへのフルアクセスを有するように承認されてもよい。この承認が、グリッド統合された自動車のＥＶＥ１０２により認可されなければ、そのグリッド統合された自動車は、自動車のＣＡＮバス全体ではなく、ＥＶＳＥ１０４とＶＬ１０３の間のみの孤立したＣＡＮバス通信を提供してもよい。
【００４１】
ＥＶＳＥマイクロプロセッサ３０４又はオプショナルＥＶＳＥマイクロプロセッサ３２０は、例えばポート３２２を介して、（１）ＥＶＳＥ１０４にサービスを提供する切断スイッチの現在の状態（例えば、現在接続しているか又は切断しているか）、（２）グリッドが現在電源が入っているか否か、及び（３）接続されている、グリッド統合された自動車の自動車識別子に関して、動的情報を受信してもよい。この動的情報は、異なるグリッド装置／センサから送信されてもよい。例えば、ＥＶＳＥ１０４は、グリッドが電源が入っているか否かを監視する電圧センサを含んでもよい。切断スイッチからの信号はその状態を監視するのに用いられてもよい（例えば、開いているか閉じているか）。ＶＬ１０３はピン２５０ｄ／３５０ｄ、入力／出力通信ポート３１２及びマイクロプロセッサ３０４を介してメモリ３０６に自動車識別子を供給してもよい。動的情報は、所定の間隔で（例えば、毎秒から一分に一回まで）繰り返し送信されてもよい。
【００４２】
ある例示的実施形態では、メモリ３０６に格納されたＥＶＳＥ属性は、グリッドサービスの制御のために用いられる追加の情報を含んでもよい。例えば、メモリ３０６は、（１）ＥＶＳＥ１０４において一意的なシリアル番号、（２）建物の電気計器のシリアル番号、及び／又は（３）建物のアカウントを格納してもよい。
【００４３】
様々な例示的実施形態において、緊急電力フラグは、緊急電力が（１）決して承認されてはいけないこと、（２）常に承認されてもよいこと、又は（３）例えばグリッド統合された自動車のＥＶＥ１０２がＩＥＥＥ９２９に準拠しているか否か等の特定の状態に基づいて承認されてもよいことを示すことができる。ＥＶＳＥ１０４は、ＥＶＥによって生成された緊急電力のために、ＥＶＳＥによって起動されたときに、ＥＶＥ電力生成部を建物の負荷へ合わせる少なくとも一つのコンタクタ及び変成器（図示せず）を含んでもよい。
【００４４】
ある例示的実施形態では、順方向及び逆方向のフロー制限は、建物のセンサ、例えば変成器の過電流検出器等のスマートグリッド素子により、又はマイクロプロセッサ３２０を介してＤＳＯにより供給される動的な定格とすることができる。そのような場合に、動的な定格は、メモリ３０６に格納された任意の静的情報より優先してもよく、またＳＡＥ  Ｊ１７７２制御パイロットにより信号が送信された単一の最大アンペアより優先してもよい。ＤＳＯ２３０からの動的情報は、アクティブなＤＳＯの修理計画、及び、例えば回路のローディングと調和して電力を制限し、もしくは増大させ、回路の過負荷の軽減のために逆方向に供給し、又は配電線の開、閉及び修理と一致したタイミングで緊急電力を供給する管理手順の不可欠な要素となる。
【００４５】
単相のものとして設計された単一のコンタクタ３０２が、ＥＶＳＥ内に示される。当業者は、コンタクタ３０２に追加の極及び追加のワイヤを加えることにより、どのようにしてこの設計を単純な三相のシステムに適応させるかがわかるであろう。また、グリッド統合された自動車が多相グリッドシステムの何れかの相の間で接続されてもよいように、追加のコンタクタが用いられてもよく、又は追加の極又は投を持つコンタクタが用いられてもよいことが考慮される。そのような配置において、ＤＳＯは、相の接続を示すように、メモリ３０６に格納される情報を提供することができる。そのような情報は、ＤＳＯによって、プログラミング／通信ポート３０５を用いてＥＶＳＥ１０４に対して繰り返し更新されうる。
【００４６】
幾つかの例示的実施形態において、ＥＶＳＥ１０４は、充電ベンダー又はアグリゲーションサーバ１０６からの承認が全くなくても電力の発送を制御してもよい。
【００４７】
幾つかの例示的実施形態において、請求書発送の仕組みは、請求書発送がグリッドサービス用の金融口座及び駐車用の金融口座に対して請求又はクレジットがされるように提供されてもよく、出発時に一覧にされてもよく、且つその口座に対して分割請求することなく請求書が発送されてもよい。代替的に、グリッド統合された自動車がグリッドサービスを提供する場合、請求書発送の仕組みはなくてもよく（駐車及びグリッドサービスが相互に相殺されてもよい）、又は（例えば、自動車の所有者自体の住居などにおいて）充電を無料とすることが許可されてもよい。
【００４８】
他の例示的実施形態において、グリッド統合された自動車のＥＶＥ１０２には、エネルギーが与えられるように有効なアカウント番号が提供されてもよい。有効なアカウント番号が提供されない場合、ＥＶＳＥにはエネルギーが与えられず、且つ／又は駐車違反が科せられてもよい。そのような場合、金融口座への支払いもしくはクレジット、又は前払いを承認するように、カードリーダ又は請求書及びコインリーダが、ＥＶＳＥに含まれてもよい。クレジットのアカウントにおいて、充電ベンダーの承認を必要としてもよい。前払いが使い果たされた場合、ＥＶＳＥ１０４は電源を切ってもよく、且つ／又は駐車禁止の計器が有効にされてもよい。
【００４９】
様々な例示的実施形態において、建物の電気検査官、負荷供給実体の代表者、又は他の承認されたグループは、ＥＶＳＥ１０４を設置し、以下のことを含み、ポート３０５を介してＥＶＳＥ属性を設定してもよい。
１．特定の例示的実施形態において、ＥＶＳＥ１０４のデフォルト設定は、たとえ承認されたＥＶＳＥ１０４の設定が入力されていなくても、接続時に（例えば、グリッド統合された自動車がＥＶＳＥ１０４に接続されている、プラグ存在信号の確認）ＥＶＥ１０２を持つグリッド統合された自動車に係る低電流での充電を承認するように構成されてもよい。
２．電気検査官は、回路の配線、ブレーカー、及び主電源を確認することができ、建物の負荷の取り決めに従った最大電流の引き込みについて、ＥＶＳＥ属性を、ＥＶＳＥのスタティックメモリ３０６へ格納するためにポート３０５を介してマイクロプロセッサ３０４へ入力することができる。
３．電気検査官は、ＥＶＳＥ属性を、電気的配置を示すＥＶＳＥのスタティックメモリ３０６へ格納するためにポート３０５を介してマイクロプロセッサ３０４へ入力することができる。電気的配置は、例えば、存在するならばＥＶＳＥサブ計器、建物の回路、サービス低下極数、配電変成器、配電給電線回路、変電所、負荷供給実体ＩＤ、位置限界の価格設定ノード（locational marginal pricing node）、及び伝送システム（ＴＳＯ又はＩＳＯ）を含んでもよい。その関連付けは、ＥＶＳＥ内の媒体上に記録され、他の属性とともにＥＶＥ内のＶＬに送信されてもよい。さらに、これらの関連付けは、特定の時間に充電ベンダー（ＥＶＳＥ１０４の保持者又は提供者）及び一つ以上のアグリゲーションサーバ１０６に送信されてもよい。電気検査官、又はその関連付けを記録し、報告する他の現地保守要員は、ＥＶＳＥ属性の正確さを保証する。そして、検証のために、ＥＶＳＥ属性とともに従業員ＩＤ又は他のコードを入力することを必要としてもよい。
４．負荷供給実体の代表者は、配電変成器及び建物の負荷のサイズを検査（決定）することができ、逆方向のフロー制限（例えば、グリッド統合された自動車のグリッド電流の制限に対する）の属性について、ＥＶＳＥ属性を、ＥＶＳＥのスタティックメモリ３０６へ格納するためにポート３０５を介してマイクロプロセッサ３０４へ入力することができる。逆方向のフロー制限は、順方向のフロー制限と異なる（且つより高い）レベルに設定されてもよい。逆方向のフロー制限は、ＥＶＥ１０２を持つグリッド統合された自動車からＥＶＳＥ１０４への電力の供給が許可されないことを示すように、ゼロに設定されてもよい。逆方向のフローの承認は、ＩＥＥＥ９２９の孤立防止に準拠すると認定された自動車の種類を条件としてもよい。
５．負荷供給実体の代表者は、認可された分離スイッチの存在を検査することができ、又は、認可されているならばマイクログリッドの切り替えが、緊急電力用のＥＶＳＥ属性を、建物への電力の供給停止が発生しているとき、及び分離スイッチがアクティブになって、建物がグリッドから分離しているときに、グリッド統合された自動車のＥＶＥ１０２が建物へ電力を供給することを示す「真」にセットしてもよい。
【００５０】
不正防止処理は、プログラミングポート３０５を介して接続される携帯屋外装置を介してＥＶＳＥ属性をセットするために用いることができる。例えば、上記の項目２、３、４及び５は従業員ＩＤ又はパスワードにより保護され、又は承認されてもよく、そのため、承認された人以外がそれらを変更することができない。例えば使用されるインターネットプロトコル等の他の情報は、建物の居住者又は建物のＩＴ管理者がそれらを変更することができるように、意図的に保護されないようにしてもよく、又は保護のレベルをより低くしてもよい。
【００５１】
安全又は承認に関連する幾つかのＥＶＳＥ属性、例えば上記の項目２、３、４及び５は、デジタル署名を用いるメモリに記録され、デジタル署名とともにＥＶＥ１０２に送信されてもよい。したがって、ＥＶＥ１０２及びアグリゲーションサーバ１０６は、プラグが差し込まれた時に、承認されたグループによってそのデータがＥＶＳＥ１０４に入力されたことを確認することができる。承認が失敗した場合又はデジタル署名が有効でない場合、図６、８及び１０に関して以下に記載された承認の判定は「いいえ」を生じさせるであろう。
【００５２】
ＥＶＥ１０２はＥＶＳＥ１０４にプラグが差し込まれる結果、双方向の情報フロー、及び片方向又は双方向の電力フローがもたらされる。
【００５３】
ＥＶＳＥ１０４はスタンドアロンの（完全な）装置として示されるが、例えば記憶装置、及びＥＶＳＥ属性、コネクタ２５０ｄ上のデジタル信号、ＷＡＮへの情報及び他のものの送信部等の本発明に係るＥＶＳＥ１０４の構成要素は、そのような装置に対して本明細書に記載されるような情報及び通信能力を加えることにより、ＳＡＥ  Ｊ１７７２又は他の規格に準拠した電気自動車のサプライ機器装置の一部として含まれるべき拡張装置として構成されてもよいことが考慮される。
【００５４】
図２及び図３を参照すると、例示的実施形態において、コネクタ２５０／３５０は、自動車技術者協会（ＳＡＥ）の標準Ｊ１７７２、国際電気標準会議（ＩＥＣ）の標準６２１９６−２、又はグリッド統合された自動車とグリッド１０８の接続を可能にする他の国内もしくは国際標準に準拠する。本発明は、２０１０年に通過したＳＡＥ  Ｊ  １７７２及びＩＥＣ６２１９６−２のドラフトに記載された標準に基づいている。それらは、本発明の側面に従ったこれらのコネクタの追加的な使用を区別するように、参考のためにこの段落に記載されている。結合コネクタ２５０／３５０は、ＥＶＥ１０２用の第１の結合コネクタ２５０及びＥＶＳＥ１０４用の第２の結合コネクタ３５０を含む。第１の結合コネクタ２５０は、「差込口」と称され、五つのオス結合ピン／接点２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄ及び２５０ｅを含む。第２の結合コネクタ３５０は、対応するメス結合ピン／接点３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃ、３５０ｄ及び３５０ｅを含む。それらは、それぞれオス結合ピン２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄ及び２５０ｅと結合するように構成される。ＩＥＣ６２１９６−２のドラフトに従った、三相及びニュートラルのための追加の電力接点も、コネクタ２５０／３５０に組み込まれてもよい。例えばＳＡＥ  Ｊ  １７７２に記載されるように、使用中のＥＶＳＥ１０４は、ＥＶＥ１０２が利用できる充電量を、結合ピン２５０ｄ／３５０ｄを通るデジタル信号線を通じて信号で伝える。従来のプラグ存在スイッチ（図示せず）が、ピン３５０ｅの中へ組み込まれてもよい。例えばＳＡＥ  Ｊ  １７７２に記載されるように、ＥＶＳＥ１０４は、ピン２５０ｅを受けてプラグが存在するピン３５０ｅに応じてコネクタ２５０／３５０が結合されていることを、ＥＶＥ１０２に信号で伝えてもよい。
【００５５】
ＳＡＥ  Ｊ  １７７２及びＩＥＣ６２１９６−２は、コンタクタ内のピンを超えて供給される電力は、グリッド統合された自動車のＥＶＥ１０２との接続を示すパイロット信号に応じると規定する。本発明の側面に従って、電力はコンタクタ３０２によりエネルギーが与えられてもよく、このコンタクタが実行できる追加の制御、特に、漏電がないことを示す漏電検出信号、引き込まれる電流が過度でないことを示す電流過負荷検出信号、及び、このグリッド統合された自動車のＥＶＥ１０２に、このＥＶＳＥ１０４から電力を引き込むことの承認を示すアカウント承認信号を追加する。コンタクタ３０２は、コンタクタ３０２が閉じられるべきであることを示す信号のそれぞれがなければ、グリッドとグリッド統合された車の間の電力フローを停止するようにコンタクタ３０２が開いたままにするように、ノーマルオープンの装置としてもよい。
【００５６】
五つの接点（ピン又はソケット）を含む結合コネクタ２５０／３５０の単一のセットが図示されるが、当業者は本明細書の記載から異なる数の上記の結合部／接点を用いてもよいことを理解するであろう。例えば、三相電力用に、各相用に一つずつと、ニュートラルに一つと、グランドに一つと、データに二つの七つの接続部を用いることができる。又は、コネクタは、電力のために、且つＡＣ充電よりむしろＤＣ充電を許可することを信号で伝えるために提供されてもよい。本明細書に記載される発明は、上記の標準に基づいてもよく、又は結合コネクタの一部を数の異なる変形としてもよく、従来のコネクタ、電力線又は信号線としてもよい。
【００５７】
図４は、例示的なアグリゲーションサーバ１０６、及びグリッドサービスを提示する他の構成要素との関連する結合を表す。図示されたアグリゲーションサーバ１０６は、マイクロコンピュータ４０２と、記憶装置及びデータの検索のためにマイクロコンピュータ４０２によってアクセス可能なメモリ４０４を含む。さらにアグリゲーションサーバ１０６は、ＶＬ１０３、選択的にＴＳＯ４１２、ＤＳＯ４１４、充電ベンダー４１６及び駐車オペレーター４１８のうちの一つ以上との通信を確立するための通信部品（図示せず）を含む。例示的実施形態において、アグリゲーションサーバ１０６との通信は、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）４５０を介する。適切なサーバ、マイクロコンピュータ、メモリ及び通信部品が、本明細書の記載から当業者により理解されるであろう。
【００５８】
幾つかのＥＶＳＥ１０４が単一の駐車オペレーター又は充電ベンダーの場所に一緒にある場合（それらが物理的な駐車場、会社、自治体又は他の事業体にあろうとなかろうと）、駐車オペレーター又は充電ベンダーは、アグリゲーションサーバ１０６自体を操作してもよく、又はそのアグリゲーションサーバの特定の機能を局所集中型の制御に組み込んでもよい。一つの例示的実施形態では、アグリゲーションサーバの幾つかの機能は、駐車場ビルにある集中型の支払いステーションにあり、支払い又はクレジットの受信は、ＶＬ１０３又はＥＶＳＥ１０４を介して直接よりむしろ支払いステーションにおいてなされるであろう。
【００５９】
図１−４を参照すると、通常、ＶＬ１０３は、（１）ＶＬ１０３が、マイクロプロセッサ３０４にメモリ３０６に格納されたＥＶＳＥ属性の問合せを行うこと、又は（２）マイクロプロセッサ３０４が、例えばＥＶＥからのパイロット信号に基づいて、ＥＶＥ１０２がＥＶＳＥ１０４と接続されていることを決定し、そして、マイクロプロセッサ３０４が、ＥＶＳＥ属性をＥＶＥ１０２と接続されたラインのうちの一つを通してブロードキャスト送信すること、のうちの何れかによりＥＶＳＥ属性を受信することができる。何れの場合も、ＥＶＥ１０２の属性は、互いの処理によってＥＶＳＥに送信される。
【００６０】
ＥＶＳＥ属性は、マイクロプロセッサ３０４により符号化された信号を用いて通信され、結合コネクタ２５０／３５０の結合接点２５０ｄ及び３５０ｄ並びにＶＬ１０３の入力／出力ポート２１６を通って、入力／出力ポート３１２を介して送信されうる。代替的に、ＥＶＳＥ属性は、例えば電力接点２５０ａ及び３５０ａを通って、電力線搬送信号により送信されてもよい。受信したＥＶＳＥ属性は、ＶＬ１０３のメモリ２１２に格納される。ＶＬ１０３は、支払い又はクレジットのアカウントの承認のために、アカウント、請求書発送、蓄積されたｋＷｈ及び／又は自動車識別子を、ＥＶＳＥ１０４、アグリゲーションサーバ１０６、充電ベンダー又は駐車オペレーターに送信してもよい。
【００６１】
ＶＬ１０３は、（１）電力線搬送（ＰＬＣ）、（２）ＣＡＮバス、（３）パイロットライン（１５０Ｄ／２５０Ｄ）を通るシリアル通信、及び／又は（４）特にパイロットデジタルパルス幅信号の負側の信号のうちの一つを介してＥＶＳＥ１０４と通信してもよい。ＥＶＥ１０２は、予備通信としてアグリゲーションサーバ１０６にセルラー方式の信号を供給するセルラー方式の通信装置（図示せず）を含んでもよい。また、例えば小電力無線、又は他の車で機能するＶＬ１０２への、電力線を通した低周波搬送等の他の通信技術（図示せず）が用いられてもよい。
【００６２】
ＶＬ１０３は、リアルタイムに又はほとんどリアルタイムにアグリゲーションサーバ１０６と通信することができる。この通信は、有線接続されたＷＡＮを通してＶＬ１０３からＥＶＳＥ１０４へなされてもよく、又はＥＶＥ１０２は、セルラー方式又はアグリゲーションサーバ１０６と通信する他の無線通信能力を有してもよい。前者の場合、接続は、ＥＶＥ１０２がＬＡＮ通信を稼動させながらＥＶＳＥ１０４と接続されたときのみ有効である。本発明は、全てのこれらの環境下での実装に適合させることが可能である。
【００６３】
例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、利用可能な通信方法のそれぞれを用いて、最初に試みられるコネクタ２５０及び３５０を通じた直接接続で、次に他の非加入者サービスで、次にセルラー方式で、アグリゲーションサーバ１０６と通信しようと試みるであろう。アグリゲーションサーバ１０６との通信が全く利用できない場合、ＶＬ１０３は、図７を参照して以下に記載される自立モードに入る。
【００６４】
例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、運転手の前の旅行、要求、又はグリッド統合された自動車の操作に対する規定された要望を判定し（追跡し）、あり得る次の旅行のスケジュールを予測する（次の旅行の予測は、一つ以上の将来の旅行において、あり得るスタート時刻、あり得る距離及び必要とする充電及び目的地を含んでもよい）。予測モデルは、前の自動車の使用に基づくＥＶＥによる予測に基づいてもよく、それは、運転手もしくはフリート管理者により入力された明確なスケジュール情報に基づいてもよく、又は、それは、自動車の使用及び運転手のフィードバックでそれ自体を改良する一般的予測モデルに基づいてもよい。運転手の入力は、自動車での制御、ポータブルのデジタルアシスタント、ブラウザベースの自動車スケジュールカレンダ、又は自動車の運転手もしくはフリートオペレータにより既に使用中の他のスケジューリングシステムへの拡張もしくは追加によってすることができる。自動車の使用はＶＬ１０３によって記録され、次の予測のための一つのデータソースとして用いることができる。運転手の入力は、ＶＬ１０３に接続される自動車での制御を通じてしてもよく、アグリゲーションサーバ１０６上に提供されるスケジュールソフトウェア又は他の自動車のサポートプラットフォームからのデータを通じてしてもよく、又はパーソナルデジタルアシスタントもしくはＶＬ１０３、ＷＡＮ、アグリゲーションサーバ１０６もしくは他のポータルと通信する他の無線装置を通じてしてもよい。スケジュールデータの取得の方法及び手段に関わらず、予測されたスケジュールはＶＬ１０３の例えばメモリ２１２とアグリゲーションサーバ１０６の両方に格納することができる。したがって、例えば運送及び／又は暖房のために必要とされる時、車が十分に充電されていることを確実にするように、ＥＶＥは次の旅行の予測を用いることができ、充電等のために最も経済的な時間を決定することができる。アグリゲーションサーバ１０６は、電気容量に係るその量が、どの時間にグリッド上のどの位置でグリッドサービスのために提示されるべきかを計画するために、次の旅行の予測を用いることができる。
【００６５】
また、ＶＬ１０３及びアグリゲーションサーバ１０６は、追加のサービスを提供するように次の旅行の予測を用いることができる。例えば、極端な温度において、予期された使用時刻に快適な温度になるように、次の予測された運転時刻は、車内を予め暖めるために、又は予め冷却するために用いることができる。自動車の暖房／冷房システムがこの温度制御を実行することができ、その上、グリッド電力において、初期の暖房又は冷房のために自動車のバッテリからエネルギーを引き出すことを低減させることができる。さらに、熱及び冷気は、電気の蓄積装置よりたいてい低コスト且つ小さい装置で蓄えることができるので、熱又は冷気は、次の旅行の予測及び現在の温度又は次の旅行の予測に係る時間における温度の気象予測に基づいて、自動車の蓄熱部に蓄えておくことができる。予測モデルの他の使用は、操作を改善し、バッテリの寿命を延ばすように、運転前にバッテリを予め暖め、又は予め冷却するために、バッテリの温度検出と連動して、それを適用することである。予測モデルは、他の運転手サービスを提供するのに用いることもできる。例えば、次の旅行目的地がわかっているので、到着時に駐車スペース又はＥＶＳＥを予約することができる。最終的に、その旅行が自動車のバッテリ範囲の近くになると、又はバッテリ範囲を超えると、再充電位置をルートに入れることが確認され、運転手に提案される。
【００６６】
ＶＬ１０３及びアグリゲーションサーバ１０６は、次の旅行の予測を、バッテリ寿命を最大限にするために、バッテリ充電を最適化するためにも用いる。バッテリ寿命を最大限にすることは、ＶＬ１０３の主要目的とすることができ、又は、それは、例えば次の旅行のための十分な充電を保証することとグリッドサービスの提供が一緒に最適化される幾つかの目的のうちの一つとすることができる。バッテリ寿命を最大限にするための管理は、充電速度、充電状態（ＳＯＣ）、各ＳＯＣにおいてバッテリがどれだけ長く継続するか、温度、及び他の要因が、バッテリの寿命に大きく影響を及ぼす原理に基づく。例えば、最大限のＳＯＣの４０％と６０％の間で通常とどまっているバッテリは、頻繁に完全に充電されるバッテリより長く持続するであろう。従来の自動車バッテリ充電システム（従来技術）は、ＳＯＣの上端と下端を、例えば最大限のＳＯＣの１０％と９０％の間に制限する。しかしながら、それらは、自動車がプラグが差し込まれるたびに、いつも許可されたＳＯＣのその最大限まで充電される。本発明の側面は、必要な充電量、及びいつそれに到達するかを決定するように、次の旅行の予測を用いる。例えば、実例として、先のＳＯＣの数を用いて、次の旅行がバッテリの２０％のみ必要とする短い距離である場合、バッテリにほんの少しの消耗を負わせる一方で、これが運転の要求を確実に満たすように、ＶＬ１０３及び／又はアグリゲーションサーバ１０６は、６０％までのみバッテリを充電することができ、その旅行の最後にＳＯＣが４０％あることが期待される。代替的に、非常に長い旅行では、ＥＶＥ１０３は、通常の推奨される量を超えて、この実例として９０％を超えて、充電することを承認してもよいが、次の旅行時間はわからないので、バッテリは、非常に短時間のみ、つまり、次の予測される旅行の時刻の直前まで、その状態のままでいる。このようにして、この場合もその範囲を実現するように消耗を最小限としつつ、範囲を最大限とする。
【００６７】
ＶＬ１０３及びアグリゲーションサーバ１０６は、両方とも予測スケジュールのコピーを包含するので、それぞれがこれらの機能を実行することができる。どちらの装置が制御するかの選択は、例えばその時に接続されているもの（運転中にセルラー方式のリンクがない場合、アグリゲーションサーバ）、又は最も近くにあり且つ最も関連性のあるローカル情報を持つもの（充電中はＥＶＥ）を用いて、最適化することができる。また、特許出願公開第2009/0222143号に従って、この設計は「適切な低減」を可能とし、例えば、たとえアグリゲーションサーバ１０６及び／又はＥＶＳＥ１０４との通信が失敗しても、ＶＬ１０３は、予測される旅行の準備のための充電を実行することができる。
【００６８】
駐車され、接続されたとき、ＶＬ１０３及び／又はアグリゲーションサーバ１０６は、充電の速度及びタイミング並びにグリッドサービスの提供を制御する（決定する）ことができる。運転手は、情報（例えば、アカウント番号）をＥＶＳＥ１０４もしくはアグリゲーションサーバ１０６に、又はＥＶＳＥ１０４を管理する充電ベンダーに伝送することができる。この情報は、ＥＶＥ１０２に予め格納しておくことができ、又はクレジットカードにより、もしくは電気リーダ、磁気リーダ（図示せず）もしくはパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）を介して、ＥＶＳＥ１０４自体でキーフォブを通すことにより提供することができる。その情報がＥＶＳＥ１０４もしくはアグリゲーションサーバ１０６又は充電ベンダーにより有効にされるとすぐに、ＥＶＳＥ１０４は、コンタクタ３０２にエネルギーを与えること、例えばＥＶＥ１０２を含むグリッド統合された自動車に充電することの承認を受けることができる。
【００６９】
充電ベンダーのために、ＥＶＳＥ１０４は、運転手又はＥＶＥ１０２が充電に係る購入用の受け入れ可能なＩＤ又はアカウント情報を提供するまで、充電を拒否するようにコンタクタ３０２を用いることができる。また、駐車オペレーターのために、ＥＶＳＥ１０４は、運転手又はＥＶＥが、駐車時間に係る購入用の受け入れ可能なアカウント情報を提供しなければ、充電を拒否又は警告（例えば、ＥＶＳＥで聞き取り可能な信号又は駐車オペレーターに伝送される電気信号）を発行することができる。例示的実施形態では、コンタクタ３０２は、グリッドサービスを有効にせず、無効にしない。むしろ、それは緊急用のヒューズ（例えば、漏電プラス過電流保護用のＧＦＣＩ）として働き、電気が盗まれることを防止する（充電前にＩＤを取得する）ように働く。ＥＶＥ１０２は、より複雑なグリッドサービス及び充電又は放電の速度の制御を行うことができる。
【００７０】
ＶＬ１０３は、ＥＶＳＥ１０４への方向及びＥＶＳＥ１０４からの方向のそれぞれに累積されたエネルギーを測定する電気計器（例えば、収入の等級分け計器（a revenue-grade meter））を含んでもよい（又はアクセスしてもよい）。この計器は、その建物（図示せず）において、電流センサ２２０に基づいてＥＶＥ１０２の中に、又は電流センサ３１０に基づいてＥＶＥ１０４に統合されてもよい。収入の計器は、グリッドサービス、又は単に蓄積されたエネルギーもしくは正味のエネルギーを測定するために用いることができる。ＶＬ１０３が、（１）常に、（２）自動車がプラグが差し込まれたときのみ、又は（３）グリッドサービスが必要とされるときのみ、有効にされうるように、ＶＬ１０３は、電力管理部を含んでもよい。長い間、駐車され且つ切断されているときにバッテリの消耗を低減するように、ＥＶＥ１０２が閾値の時間を超えてプラグが抜かれていた後に、又は幾つかの自立モードにおいてバッテリが望ましいレベルまで充電された後に、ＶＬ１０３は、無効にされてもよい。ＥＶＳＥ  ＩＤを含むＥＶＳＥ属性は、充電、グリッドサービス及び他のサービスがこの位置で利用できるか、並びにこの自動車がそれらの代金を支払うべきか否か及び／又は支払われるべきか否かを決定するために用いられる。さらに、自動車ＩＤは、例えば、充電ベンダーによるアカウントの検索とともに、ＥＶＳＥにより用いられてもよい。特定のＥＶＳＥ充電属性において、取られる動作は、以下を含む。
１．ＥＶＳＥ属性「非制限の充電」。自動車が充電を開始するように、パイロット信号により示される、自動車のＥＶＥ１０２のＥＶＳＥ１０４との接続で、マイクロプロセッサ３０４はＥＶＥ１０２に属性を送信し、コンタクタ３０２を閉じる。ＩＤ又はアカウント情報も、自動車からの属性の受信の確認さえも必要ない。この「非制限の充電」の場合の一つの典型的な例は、未修正のＳＡＥ  Ｊ１７７２標準のＥＶＳＥ及び自動車である。その中で、ＥＶＳＥは、属性を送信せず、自動車からの属性情報が全くない状態でコンタクタを閉じる。
２．ＥＶＳＥ属性「既知の居住者／作業者／メンバに対する無料の充電」。自動車のＥＶＥ１０２のＥＶＳＥ１０４との接続で、マイクロプロセッサ３０４はＥＶＥ１０２にＥＶＳＥ属性を送信し、自動車ＩＤを待つ。ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ１０４に自動車ＩＤを送信する。ＥＶＳＥ１０４は自動車ＩＤを検索し、それがＥＶＳＥ１０４により認識されると、ＥＶＳＥ１０４はコンタクタ３０２を閉じ、自動車は充電を開始することができる。変形として、ＥＶＥ１０２が自動車ＩＤをＥＶＳＥ１０４に送信し、ＥＶＳＥ１０４が充電ベンダーに認可を受けるように問い合わせる。そして、認可を受けると、ＥＶＳＥ１０４はコンタクタ３０２を閉じる。
３．ＥＶＳＥ属性「認可されたアカウント所有者に対する充電」。接続時、マイクロプロセッサ３０４はＥＶＥ１０２にＥＶＳＥ属性を送信し、アカウント番号及び可能な追加コード又は承認を待つ。ＥＶＥ１０２は、例えばデジタル署名を持つアカウントコード等のコードを送信する。そのコードは、その後、ＥＶＳＥ１０４によって、例えば充電ベンダーへ認可のためにそれを送信することにより処理される。ＥＶＳＥ１０４がそのコードを認可すると、それはコンタクタ３０２を閉じ、充電に用いられた時間及びエネルギーの量（ｋＷｈ）のログを取る。この機能を実行するために、ＥＶＳＥ１０４は、電流センサ３１０に基づく計器、マイクロコンピュータ３２０内の電圧測定部及び標準信号処理部（図示せず）、又は例えば安全な通信でＥＶＳＥ１０４によりアクセスされる分離した収入計器を用いる。自動車のアカウントに対して、請求書が発送されなくてもよく、時間に応じて請求書が発送されてもよく、ｋＷｈに応じて請求書が発送されてもよく、且つ／又はクレジットに対して請求書が発送されてもよい。この変形として、アカウントは、駐車スペースの使用の代金を支払うために用いられる。ＥＶＥ１０２が認可されたコードを送信しない場合、ＥＶＳＥ１０４は、コンタクタ３０２を閉じず、且つ／又はその位置における駐車が許可されていないことを音、光もしくは電気信号により示してもよい。
４．ＥＶＳＥ属性「ここで許可されたＶ２Ｇを持つグリッドサービス」。接続時、ＥＶＳＥのマイクロプロセッサ３０４はＥＶＥ１０２にＥＶＳＥ属性を送信し、コンタクタ３０２を閉じる。ＶＬ１０３は、ＥＶＳＥ属性を評価し、グリッド配置及び電気容量をアグリゲーションサーバ１０６に渡す。そして、ＶＬ１０３は、最大限のバッテリ寿命に対する、最大限の範囲に対する、グリッド統合された自動車（ＧＩＶ）の収入を最適化するように、予測される次の旅行時刻及び距離でのバッテリ２０２の充電の状態と、最小限の範囲要求及び運転手の好みに関する任意の他の運転手のパラメータと、を比較する。これらの判断に基づいて、ＶＬ１０３は、アグリゲーションサーバ１０６に、この位置で特定の時期に、ゼロ以上の各容量における一つ以上のグリッドサービスを提供する、その能力を登録する。ＥＶＥ１０２がグリッドサービスを提供するとき、電流ループ２２０及び他の測定部及び処理部に基づく、又はＰＥＭ２０４の一部である、搭載された計器を用いることができる。
５．任意のＥＶＳＥ１０４において、ＥＶＳＥ１０４が上記の能力のうちの何れかを有するか否かに関わらず、ＶＬ１０３は、そのＥＶＳＥにおいて電気の代金を支払う実体に充電の費用を払い戻すか又はクレジットにするかを選択又は提示してもよい。充電の費用を払い戻すために、又はクレジットにするために、ＶＬ１０３は、ＥＶＳＥの位置、建物の計器のアカウント、又は電気の代金を支払う実体に係る他の識別子を確認する。その確認は、ＥＶＳＥ属性、特にＥＶＳＥ  ＩＤ及び／又は建物の計器番号を用いて達成される。ＶＬ１０３に対する確認能力自体を持たないＥＶＳＥ１０４は、例えばＳＡＥ  Ｊ１７７２又はＩＥＣ６２１９６−２に準拠するＥＶＳＥであるが、本明細書に記載された追加の能力を有さず、又はアダプターを持つ単純な電気コンセントとすることができる。ＥＶＥ１０２に対する確認能力自体を持たないＥＶＳＥ１０４に対して、ＥＶＥ１０２は、追加の確認手段を用いてもよい。一つの方法は、例えばＸ１９送信機等のビル内部にある装置から区別できるデジタル署名を持つ電気的な「ピング」である。この実施形態に従って、送信機は建物に配置することができ、それは、同一の配電変成器内部の任意のＥＶＳＥ１０４又は任意のプラグに、プラグが差し込まれる全ての自動車のＶＬ１０３により読取可能な電気的署名を生成する。電気の代金を支払う実体を確認するための第２の方法は、ＧＰＳを、ＶＬ１０３又はアグリゲーションサーバ１０６に格納された既知の充電位置のリストと連動して用いることである。ＧＰＳは、安全関連のサービス、及び例えば逆方向の供給及び緊急電力等の承認に必要とされる信頼性を満たすのに十分には正確でないが、充電用の収入の計器のアカウントに対して請求書を発送し、又はクレジットにするために十分に信頼することができる。
６．上記の記載に基づいて、当業者が上記の変形及び組合せをすることができることは明らかである。
【００７１】
ＶＬ１０３は、低電力近距離無線により、又はグリッド１０８もしくは電力線にわたる電力線搬送（ＰＬＣ）により低周波数信号（例えば１〜３００ｋＨｚ）を介して、他の自動車と通信するために、自動車と自動車の間の通信モジュール（図示せず）を含んでもよい。信号の周波数は、一つ以上の配電変成器を通過できるように選択することができる。上記の通信は、（１）複数の車が協力してグリッドサービスを提供することができるようになる、（２）ＥＶＳＥを通した通常の信号に不具合がある場合、又は（３）帯域幅を増大させるために、起動し、且つローカルで通信する自動車のクラスタ又はローカルアグリゲーションからの報告を受信するためにただ一つのインターネット信号を必要とするアグリゲーションサーバに、ローカル通信における自動車のグループが信号を送信することができる、という理由により役立つ。
【００７２】
他の自動車と直接に通信するとき、ＥＶＥ１０２は、承認されたピアとのエージェントとして機能する。自動車と自動車の間の通信は、アグリゲーションサーバ１０６との直接通信の損失に対して補償するため、又はリアルタイムの発送及び報告の返送のために帯域幅をプールする、他のすぐ近くにある承認された自動車からのコマンドに従って動作するための何れかのために用いられる。例えば、一つのグリッド統合された自動車のＥＶＥ１０２が、ローカルの連合の代表として機能するように指名されてもよい。ローカルの連合の代表は、アグリゲーションサーバ１０６からの情報を受信し、それを個々の自動車の部分まで解析し、対応するコマンドをすぐ近くの自動車又は隣接する自動車にブロードキャスト送信する。それに応じて、それらの、すぐ近くの自動車は、それぞれ独立してそれらのコマンドに応答し、その後、それぞれローカルの連合の代表にレスポンスを送信し、ローカルの連合の代表は、それらのレスポンスの報告を追加し、又は蓄積し、それらを、結合したトータルのレスポンスとして、アグリゲーションサーバに報告する。
【００７３】
特定の例示的実施形態において、ＯＥＭ（自動車メーカー）が、ＣＡＮバスの接続性に対して、ＥＶＳＥ１０４を認可することができる。上記の実施形態では、ＥＶＥ１０２は、例えば結合接点２５０ｄ及び３５０ｄを介した、グリッド統合された自動車のＥＶＥ１０２の、ＥＶＳＥ１０４とのＣＡＮバスのデジタル接続を拡張する機器を含んでもよい。この拡張は、ＥＶＳＥのメモリ３０６における「承認されたＣＡＮバス」コードにより示される承認を条件としてもよい。
【００７４】
三相電力がＰＥＭ２０４に供給される特定の例示的実施形態において、ＥＶＥ１０２は、三相電力にわたって平衡化する負荷を提供することができる。例えば、ＰＥＭ２０４は、二相から引き込むこと（drawing）ができるようにしてもよい。ＶＬ１０３は、任意の二相にわたって最大電圧を検出することができ、ＰＥＭ２０４に、それらの二相からの電力の使用に切り替えさせることができる。これは、適切な遅延及びＰＥＭ２０４が引き込まれた二相にわたる電圧において予期される低下の考慮を組み込んだＥＶＥ１０２を用いて実現されてもよい。この実施形態では、ＥＶＥ１０２は動的三相負荷平衡化を提供する。
【００７５】
図２Ａは自動車から自動車への充電システムを示す。例示的実施形態に従って、第１の自動車（「提供側」自動車）のＶＬ１０３ａは、それが第２の自動車（「受領側」自動車）のＶＬ１０３ｂにＥＶＳＥとして現れることを可能とする追加の機能を含む。コネクタ２５０ａとの接続用の各端部に同一のコネクタを含む通信ケーブル２９０は、２５０ｄを介して、提供側自動車と受領側自動車の間の信号のフローを可能とし、提供側自動車から受領側自動車への電力フローを可能とする。
【００７６】
提供側自動車のＥＶＥ１０２ａは、あたかもそれがＳＡＥ  Ｊ１７７２に準拠したＥＶＳＥ、もしくはＩＥＣ６２１９６−２に準拠したＥＶＳＥ、又は同様のものであるかのように、アンペア容量信号を生成する回路を含んでもよい。提供側自動車のＥＶＥ１０２ａは、受領側のＥＶＥ１０２ｂを充電されるべきＥＶＥとして検出する回路を含んでもよい。さらに、提供側自動車におけるＥＶＥ１０２ａは、バッテリ２０２の直流電力からグリッドのような交流電力を生成するように、ＰＥＭ及び１２０ａにおけるバッテリを有効にすることができてもよい。ＥＶＥ１０２ａ又は通信ケーブル２９０は、存在しているプラグのために、パッシブ信号を提供してもよい。したがって、ＥＶＥ１０２ａ及び通信ケーブル２９０は、ともに、受領側自動車のＥＶＥ１０２ｂに、あたかもそれがＥＶＳＥであるかのように現れる。これは、この機能及び通信ケーブルを持つ自動車が、電気的グリッドと全く接続することなく、他の自動車を充電することができることを意味する。受領側自動車は、ＳＡＥ  Ｊ１７７２標準又はＩＥＣ６２１９６−２準拠以外の追加の機能を必要としない。選択的に、ＥＶＥ１０２ｂは、負側の制御ピンにデジタル信号を与えること、負側のＣＡＮバスもしくは単線のイーサーネット及び／又は電力線を通してＥＶＳＥ１０４へつながる電力線搬送のイーサーネットにデジタル信号を与えることのうちの一つ以上を含む、ＳＡＥ  Ｊ１７７２に規定されていない通信のための追加の符号化装置／復号装置を有してもよい。
【００７７】
例示的実施形態において、自動車から自動車への充電の間、何れの自動車もアースと接続されない。これは、アースグランドと、自動車における、任意のホット、ニュートラルもしくはシャーシのグランドとの間の電位（電圧差）に係る任意のリスクを低減し、且つＧＦＩ保護の必要性を低減する。他の例示的実施形態において、ＧＦＩ保護は、提供側自動車に追加されてもよい。
【００７８】
他の例示的な提供側自動車の実施形態において、ＥＶＥ１０２ａは、物理的スイッチ、ソフトウェアボタン、数値入力装置又は他の入力装置（図示せず）を有してもよい。それにより、利用者は、自動車が提供側であることを意図する信号を与えることができ、また、利用者は、例えばなされるべき最大エネルギー伝送においてｋＷｈで、数値制限を設定することができる。
【００７９】
図１−４に戻って参照すると、ＥＶＥ１０２は、そのメモリ２１２に、アカウント番号、公共料金の計器のアカウント、承認コード、自動車識別子、又は他の識別子のうちの一つ以上を含む、自動車属性を格納することができ、それらのうちの何れかは、ＥＶＳＥ１０４、充電ベンダー３１０、建物の所有者もしくは他のローカルの電気の顧客、駐車オペレーター３１１もしくはアグリゲーションサーバとの電力フロー及び／又は金融取引を承認するために、暗号化されてもよい。さらに、ＥＶＥ１０２は、各方向において蓄積されたｋＷｈエネルギーの記録、そのログが取られたグリッドサービスの提供、及びそれが駐車スペースを占有している時間を含む、自動車の動的属性を有し、支払い又はクレジットを算出するためにこれらの動的属性を使用してもよい。ＥＶＥ１０２は、金融取引、請求書、又はエネルギー及びグリッドサービスのためのインボイスのためにＥＶＳＥ１０４、充電ベンダー３１０及びアグリゲーションサーバ３００と通信してもよい。ＥＶＥ１０２が、例えばクレジット又は支払いの算出が完了した時にＷＡＮ３３０が切断されているため、通信することができない場合、その情報はＥＶＥに格納され、後でＷＡＮ３３０との接続が復元したときに伝送されてもよい。支払い又は決済は、例えば充電エネルギー（ｋＷｈ）、充電時間（分）、例えば「オフピーク率」又は「吸収超過回転（wind）率」等の時間に基づく又はシステムに関連する請求要素、例えば「グリーン電力」等の非電気属性、ローカル制御されたグリッドサービス、及び例えば駐車等の非電気サービス等の、物品及びサービスを含んでもよい。
【００８０】
図５は、本発明に係る実施形態に従った電力フローを管理するための例示的ステップに係るフローチャート５００である。説明を容易にするために、フローチャート５００のステップは、ＥＶＥ１０２及びＥＶＳＥ１０４を参照して記載される。
【００８１】
ステップ５０２において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ１０４との通信を確立する。ステップ５０４において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ１０４からＥＶＳＥ属性を受信する。ステップ５０６において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ属性に基づいてＥＶＥ１０２とＥＶＳＥ１０４の間の電力フローを管理する。
【００８２】
図６は、ＥＶＥ１０２の観点から、電力フローを管理するためにＥＶＳＥ１０４と接続するための例示的ステップに係るフローチャート６００である。
【００８３】
ステップ６０２において、ＥＶＥ１０２は、プラグの差し込みイベントを検出する。例示的実施形態において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＥ１０２の対応するコネクタ２５０により、例えばピン２５０ｅにより生成されるプラグ存在信号に基づいて、ＥＶＳＥコネクタ３５０の存在を検出する。プラグの差し込みが検出されると、処理はステップ６０４に進む。そうでなければ、ＥＶＥ１０２は、プラグの差し込みイベントを待ち続ける。
【００８４】
ステップ６０４において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ１０４から電力容量を受信する。例示的実施形態において、ＥＶＥ１０４は、例えばＳＡＥ  Ｊ１７７２及び／又はＩＥＣ６２１９６−２に従って、ＥＶＳＥ１０４がＥＶＥ１０２にプラグが差し込まれると、パイロット信号内のそのプラグの容量をＥＶＥ１０２へ自動的に送信する。
【００８５】
ステップ６０６において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ１０４との通信を確立する。例示的実施形態において、通信は、上記した方法のうちの一つに従って確立される。
【００８６】
ステップ６０８において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ属性がＥＶＳＥ１０４から取得できるか否かを判定する。ＥＶＳＥ属性が取得できる場合、処理はステップ６１０に進む。ＥＶＳＥ属性が取得できない場合、処理はステップ６１４に進む。
【００８７】
ステップ６１０において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ属性を受信する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、例えば負側のパイロット信号を通じたシリアル通信、又は電力線搬送等の上記した方法のうちの一つにより、ＥＶＳＥ属性をＥＶＳＥ１０４から直接受信する。例示的実施形態において、ＥＶＳＥ属性は、グリッド配置、充電ビジネスモデル、一意的なＥＶＳＥ識別番号、動的順方向フロー制限、動的逆方向フロー制限及び緊急電力フラグを含む。
【００８８】
ステップ６１２において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ１０４のための属性のローカルのコピーを設定する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、ＥＶＳＥから受信した属性をメモリ２１２内のそれらの属性のコピーにコピーする。
【００８９】
ＥＶＳＥ属性が取得できない場合に到達するステップ６１４において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥのための属性のローカルのコピーをデフォルトに設定する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、ローカルメモリ２１２においてデフォルトを設定する。デフォルトは、自動車の充電は許可するが、逆方向の供給又は自動車からの緊急電力は許可しない属性を含んでもよい。
【００９０】
ステップ６１６において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＥ属性をＥＶＳＥ１０４に送信する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、ＥＶＳＥ１０４に、（１）一意的なグリッド統合された自動車ＩＤ、（２）許可された請求書発送、並びに例えば有効なアカウント番号又は電気及び駐車時間の購入のための承認コード等の他の商業的関係、（３）例えばＩＥＥＥ９４９の孤立防止のための証明等の、この自動車のコードコンプライアンス、及び（４）最大電力出力、その自動車がグリッド電力（「緊急電力モード」）の電力を独立して生成することができるか否か等を含むその自動車の技術的能力、（５）アグリゲーションサーバによる発送を認可するか否か、（６）電力が自動車により供給された時のニュートラルの保証（又は保証しない）、（７）グリッドサービスにおいて信用されるべき任意のアカウント及び承認の、例示的属性を送信する。
【００９１】
ステップ６１８において、ＥＶＥ１０２は、その動作パラメータを決定する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、ＥＶＳＥ電力容量、ＥＶＥ電力容量、ＥＶＳＥ属性、バッテリｋＷｈ、及び充電の状態、並びに運転スケジュールに基づいて、例えばキロワットの充電電力容量及び放電電力容量を含む、動作パラメータを決定する。例えば、一つの動作パラメータ、充電電力容量及び放電電力容量は、バッテリ１１０の電流エネルギーレベル（「バッテリエネルギー」）及びバッテリ１１０を完全に充電するのに必要とされる追加のエネルギーレベル（「バッテリ空き空間」）により、ある程度決定することができる。
【００９２】
ステップ６２０において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ１０４の位置が既知であるか否かを判定する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、配置情報がＥＶＳＥ属性に存在するか否かを判定する。その位置が既知である場合、処理はステップ６２６に進む。その位置が既知でない場合、処理はステップ６２２に進む。
【００９３】
ステップ６２２において、ＥＶＥ１０２は、ＧＰＳデータを受信する。例示的実施形態において、ＥＶＥ１０２は、ＧＰＳ位置データを従来のＧＰＳ受信機から受信する。
【００９４】
ステップ６２４において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ１０４の位置を決定する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、ＧＰＳデータをＥＶＳＥ１０４について既知の位置と比較することにより、ＥＶＳＥ１０４の位置を決定し、ＧＰＳ位置データに最も近い、その既知の位置をＥＶＳＥ１０４の位置として特定する。その位置が、推定されている場合、又はＧＰＳに基づいている場合、ＥＶＥは、その位置が「不確か」であるフラグをメモリ２１２に設定する。つまり、ＥＶＳＥ属性により設定される場合より信頼性が低くなる。
【００９５】
ステップ６２６において、ＥＶＥ１０２は、承認を確認する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、ＥＶＳＥのための属性で特定された電気的アカウント又は充電ベンダー情報を確認することにより、承認を処理する。電気的アカウント又は充電ベンダー情報が取得できる場合、処理はブロック６２８に進む。そうでなければ、ＥＶＥ１０２は、ステップ６２７において承認を不確かなものと特定する。
【００９６】
ステップ６２８において、ＥＶＥ１０２は、承認を処理する。例示的実施形態において、ＥＶＳＥから電気的アカウント又は充電ベンダー情報が取得できる場合、ＶＬ１０３は、アカウント及び承認情報を読み出し、必要ならば支払いのための情報を処理する。アカウント情報が提供されず、位置が既知であり又は推定されており、且つその位置で建物の電気的アカウントが承認されている場合、ＶＬ１０３は、アカウント情報を推定してもよい。加えて、例えばＥＶＳＥ１０４からの属性に基づいて、ＶＬ１０３は、例えばその通常のアグリゲーションサーバ以外のアグリゲーションサーバを使用するように追加の承認が受信されているか否か、逆方向の供給が許可されているか否か、及び緊急電力が許可されているか否かを判定してもよい。
【００９７】
承認された場合、ステップ６３０において、ＥＶＥ１０２は、アグリゲーションサーバ１０６との接続を試みる。例示的実施形態において、ＥＶＳＥ１０４がローカルのアグリゲーションサーバの使用を要求し、且つ自動車の利用者が代用のアグリゲーションサーバの使用を承認した場合、ＶＬ１０３は、ローカルのアグリゲーションサーバとの接続を試みる。そうでなければ、ＶＬ１０３は、その自動車用の通常のアグリゲーションサーバの使用を試みる。
【００９８】
ステップ６３２において、ＥＶＥ１０２は、電力フローを可能にする。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、ＶＭＳ２０６を介してＰＥＭ２０４に指示することにより電力フローを可能にする。
【００９９】
図７は、アグリゲーションサーバ１０６との接続が確立された場合にアグリゲーションサーバ１０６と接続し、又はアグリゲーションサーバ１０６との接続が確立されなかった場合に自立的に動作するためのＥＶＥ１０２についての例示的ステップに係るフローチャート７００である。何れの場合においても、フローチャート７００は、ＥＶＥ１０２の観点から、電力フローを管理する方法を示す。
【０１００】
ステップ７０２において、ＥＶＥ１０２は、アグリゲーションサーバ１０６と通信中か否かを判定する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、アグリゲーションサーバ１０６との通信があるか否かを判定する。アグリゲーションサーバ１０６との通信がある場合、処理はステップ７０４に進む。アグリゲーションサーバ１０６との通信がない場合、処理は、ＥＶＥ１０２が自立モードで動作するステップ７２６に進む。
【０１０１】
ステップ７０４において、ＥＶＥは、通信を確立するために、アグリゲーションサーバ１０６と「ハンドシェイク」を行う。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、通信プロトコルを設定し、その存在をアグリゲーションサーバ１０６に登録するように、アグリゲーションサーバ１０６とハンドシェイクを行う。このリクエストは、アグリゲーションサーバにより処理される。例えば、以下に記載されるフローチャート１１００のステップ１１０６を参照する。
【０１０２】
ステップ７０６において、ＥＶＥ１０２は、アグリゲーションサーバ１０６にＥＶＥの動作パラメータを送信する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、アグリゲーションサーバ１０６に、ＥＶＥ属性からコピーされたもの及びＥＶＳＥ属性からコピーされたものと同様に、ＶＬ１０３により算出されるものを含む、ＥＶＥの動作パラメータを送信する。
【０１０３】
ステップ７０８において、ＥＶＥ１０２は、「次の旅行の予測」とも称される、その運転スケジュールを同期化する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３及びアグリゲーションサーバ１０６は、それぞれＥＶＥ１０２が配置される自動車用の運転スケジュールを保持する。運転スケジュールは、人による入力に基づく将来の旅行の予測でもよく、選択的に、コンピュータによる予測でもよい。例示的実施形態において、人による入力は、入力された時にタイムスタンプがされ、運転スケジュールは、アグリゲーションサーバ上のスケジュールに対してＥＶＥ上のスケジュールとの間のコンフリクトのイベントにおいて、人による入力をコンピュータによる予測より優先し、より新しい人による入力をより古い入力より優先するように同期化される。ステップ７０８に明示的に示されない他の例示的実施形態において、アグリゲーションサーバが既知でなく、且つ信頼されている場合、ＥＶＥ１０２は、送信を限られた運転スケジュールに制限してもよく、例えば次の出発時間を駐車オペレーターのアグリゲータに送信することだけに制限してもよい。
【０１０４】
ステップ７１０において、ＥＶＥ１０２は、保存されたデータをアグリゲーションサーバに選択的に送信する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、以下にフローチャート７００のステップ７２６−７３６を参照して記載されるように、例えばアグリゲーションサーバ１０６との事前の通信の失敗により、ＥＶＥ１０２が自立モードで動作している間、格納されたデータを確認する。格納されたデータは、充電又は以前に実行されたグリッドサービスを含み、ＶＬ１０３がアグリゲーションサーバ１０６と通信中でない間、メモリ２１２のログに格納されてもよい。
【０１０５】
ステップ７１２において、ＥＶＥ１０２は、その利用できる容量を決定する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、ＥＶＥ動作パラメータに基づいて、同様に、バッテリエネルギー、バッテリ空き空間、運転スケジュール、ＥＶＥ属性及びＥＶＳＥ属性に基づいて、利用できる容量を決定する。運転スケジュールは、複数の方法で、利用できる容量に影響を与えてもよい。例えば、自動車が、そのバッテリエネルギーの７５％を必要とする、一時間未満の距離を運転するようにスケジュールされた場合、ＶＬ１０３は、現在最大限の電力容量より少ない容量が利用できる、又は現在電力容量が全く利用できないと決定してもよい。例示的実施形態において、ＥＶＥ１０２は、（例えば、バッテリの製造者の仕様に基づいて）様々なレベルの充電に到達し且つ維持するバッテリへの影響を決定し、バッテリの寿命を延ばすように、バッテリでの消耗を最小限にしつつ、電気自動車が運転スケジュールから決定された予測された旅行を実行するのにちょうど十分なレベルまでバッテリを充電することに基づいて、利用可能な容量を算出する。
【０１０６】
ステップ７１４において、ＥＶＥ１０２は、その利用できる容量をアグリゲーションサーバ１０６に報告する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、利用可能な容量をアグリゲーションサーバ１０６に伝える。
【０１０７】
ステップ７１６において、ＥＶＥ１０２は、アグリゲーションサーバ１０６から発送信号を受信する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、アグリゲーションサーバ１０６から発送信号を受信する。アグリゲーションサーバからの発送信号は、電力を受信し、又はグリッド１０８へ供給するためのリクエストを含む。フローチャート１３００のステップ１３０４及び１３０６を参照して以下に示されるように、アグリゲーションサーバは、それらの報告された容量より大きい電力を自動車に要求せず、又は自動車から要求されない。
【０１０８】
ステップ７１８において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＥ１０２とグリッド１０８の間の電力フローを制御する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、７１６で処理される発送信号に基づいて、ＥＶＳＥ１０４を介した、ＥＶＥ１０２とグリッド１０８の間の電力フローを制御する。電力フローは、グリッド１０８へ、又はグリッド１０８からとすることができる。
【０１０９】
ステップ７２０において、ＥＶＥ１０２は、実際の電力フローを測定する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、ＥＶＥ１０２とグリッド１０８の間の実際の電力フローを示すＰＥＭ２０４からの電力フロー信号を受信する。他の例示的実施形態において、ＶＬは、電流センサ２２０及びＰＭＥ２０４からの電圧を用いて、電力を算出するためにその二つを結合して、電力を直接測定する。
【０１１０】
ステップ７２２において、ＥＶＥ１０２は、測定した電力フローを報告する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、測定した電力フローをアグリゲーションサーバ１０６に報告する。
【０１１１】
ステップ７２４において、ＥＶＥ１０２は、発送に対するレスポンスを終了すべきか否かを判定する。終了すべきでない場合、処理は、容量についての報告が更新されるブロック７１２、又は他の発送信号を受信するブロック７１６に進む。終了すべきである場合、処理を終了する。例えば、ＥＶＥが、それは充電のみに変えるべきと判定した場合、ＥＶＥ１０２とアグリゲーションサーバ１０６の間が切断した場合、自動車のプラグが抜けた場合、グリッド電力が失われた場合、且つ／又は障害が発生した場合に処理を終了してもよい。
【０１１２】
ステップ７２５において、電力フローを継続すべき場合、ＶＬ１０３は、ステップ７１４で報告された容量を調整するか否かを判定する。報告された容量が調整されるべきである場合、処理は、例えば１５分ごとに定期的に、且つ／又は発送信号で指定された容量と、ステップ７２０で測定された実際の電力との間の相違に応じて、ステップ７１２に進められる。報告された容量が調整されるべきでない場合、処理は、例えば５分ごとに定期的に、且つ／又はステップ７１６で受信した発送信号で指定された終了時刻に応じて、ステップ７１６に進められる。
【０１１３】
ＥＶＥ１０２がアグリゲーションサーバ１０６との通信を確立することができない場合に到達するステップ７２６において、ＥＶＥ１０２は自立モードに入る。
【０１１４】
ステップ７２８において、ＥＶＥ１０２は、アグリゲーションサーバによる制御をオフに設定し、且つ自立制御をオンに設定する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、全ての、アグリゲータに制御されたグリッドサービスをオフに切り替え、且つ、例えば充電、並びに、例えばローカル周波数の検出及び無効電力、又は単にオフピーク充電等のローカルの検出に基づくサービスの提供等のローカル情報に基づくグリッドサービスをオンに切り替える。
【０１１５】
ステップ７２９において、ＥＶＥ１０２は、充電するか否か、且つ／又はどのローカルサービスを提供するかを決定する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、例えば周波数、電圧又は無効電力等の、ローカルのグリッドの状態を検知することにより、ＶＬのメモリ２１２内のＥＶＳＥ属性及び運転スケジュールを含むＥＶＥの動作パラメータに基づいて、ローカルグリッドサービスを提供することを決定する。他の例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、メモリ２１２内のＥＶＥの動作パラメータから、充電電流をゼロに設定し、オフピーク電力料金になるまで待ち、そしてそれらの料金が実施される時に始まっている次の旅行に必要とされる量まで充電することを決定してもよい。
【０１１６】
ステップ７３０において、ＥＶＥ１０２は、電力フロー（例えば、充電又は放電）を制御する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、ステップ７２９においてなされた決定に基づいて、充電し、放電する。
【０１１７】
ステップ７３２において、ＥＶＥ１０２は、ローカルグリッドサービスを選択的に提供する。
【０１１８】
ステップ７３４において、ＥＶＥ１０２は、電力フローのトランザクションのログを取る。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、アグリゲーションサーバ１０６との通信が確立したとき、又は再確立したとき（ステップ７１０を参照）に後続する報告のために、ＥＶＥ１０２がアグリゲーションサーバ１０６から切断されている間、全ての電力フローのトランザクション及びローカルグリッドサービスのログを取る。
【０１１９】
ステップ７３６において、ＥＶＥ１０２は、自立処理モードを終了する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、アグリゲーションサーバとの接続の再確立、又はＥＶＳＥ１０４からＥＶＥ１０２のプラグを抜くことに応じて、自立処理を終了する。
【０１２０】
図８は、電力の供給停止のイベントにおける、ＥＶＥ１０２からの電力供給のための例示的ステップに係るフローチャート８００である。
【０１２１】
ステップ８０２において、ＥＶＥ１０２は、グリッド電力が失われたか否かを判定する。例示的実施形態において、ＰＥＭ２０４は、従来の方法で電力が失われたことを検出し、ＶＬ１０３は、ＰＥＭ２０４との通信を通じてグリッド電力が失われたことを判定する。グリッド電力が失われた場合、処理はステップ８０４に進む。そうでなければ、ＶＬ１０３は、フローチャート７００の他の処理のステップを実行しながら、グリッド電力が失われることの確認を周期的に続ける。
【０１２２】
ステップ８０４において、ＥＶＥ１０２は、グリッド１０８への電力フローを中止する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、電力を供給しないようにＰＥＭ２０４に即時に指示する（これは典型的な孤立防止の規定である）。これは任意の他の処理より優先してなされ、一例示的実施形態において、下位レベルのハードウェアで、又はフェイルセーフの切断を保証する他の手段により、実行されうる。
【０１２３】
ステップ８０６において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ１０４がグリッド電力の損失のイベントで用いるためにそれを承認したか否かと、それがそのための容量を有するか否かを判定する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、グリッド電力の損失のイベントで、ＥＶＳＥ１０４が電力の受信が承認されていることを示すＥＶＳＥ属性を受信している（例えば、適切な機器が設置されているとして電気技術者により認可されている）か否かを判定する。ＥＶＳＥ１０４が承認されている場合、処理はステップ８１２に進む。そうでなければ、ＶＬ１０３は、ＥＶＥ１０２からＥＶＳＥ１０４への電力の供給を中止し、又はＥＶＥ１０２からＥＶＳＥ１０４へ電力を供給しないようにする。
【０１２４】
ステップ８０８において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ１０４がグリッド１０８から分離されているか否かを判定する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、ＥＶＳＥ１０４から、又は例えば手動もしくは自動の建物分離スイッチ等の他の装置からの明確な指示に基づいて、ＥＶＳＥ１０４が分離されているか否かを判定する。ＥＶＳＥが分離されている場合、処理はステップ８１０に進む。そうでなければ、ＶＬ１０３は、ＥＶＥ１０２からＥＶＳＥ１０４への電力の供給を中止し、又はＥＶＥ１０２からＥＶＳＥ１０４へ電力を供給しないようにする。存在する電気的コードは、故障したグリッドから建物の負荷を電気的に分離する分離スイッチを必要とする。これらのコードは、建物又は負荷側にエネルギーを与える緊急発電機を起動するより前に、グリッド１０８からのそのような分離を必要とする。例示的実施形態において、ＥＶＳＥ１０４は、分離スイッチから分離に係る必須の照合を処理し、且つＥＶＥ１０２に、それがその後電力発生源となるべきであることを信号で送る。
【０１２５】
標準の分離スイッチ又は変形の分離スイッチは、グリッド電力が失われたことを検出し、建物／家または負荷をグリッド１０８から切断し、且つこの分離が、ＥＶＳＥ１０４と接続された、例えば「発電機起動」とラベル付けされたワイヤを介して実現されることを信号で送るように用いることができる。ＥＶＳＥ１０４は、静的なＥＶＳＥ属性、例えば、資格のある電気技術者が、その分離スイッチが正しく設置され、正しくＥＶＳＥ１０４に接続され、且つ場合によっては中心タップ変成器が以下に述べられるように提供されていることを確認していることを示す「緊急電力フラグ」を設定することにより、緊急電力を使用するように構成することができる。さらに、発生の準備ができていることを信号で伝えるために、例えば（１）「発電機起動」又は分離スイッチからの同様の信号がオンであることを示す動的ＥＶＳＥ属性、（２）中心タップ変成器がコンタクタにより接続されていることを示す動的ＥＶＳＥ属性、及び（３）現在、プラグが差し込まれている自動車がこのタイプの発生モードの能力があることを示す動的ＥＶＳＥ属性の三つの動的属性が用いられてもよい。他のＥＶＳＥ属性のように、これらの静的属性及び動的属性は、ＥＶＥ１０２に送信される。本発明の一例示的実施形態では、これらのＥＶＳＥ属性が正しく設定されない場合と、分離スイッチが働いていることを示す属性がオンであることが継続していない場合は、ＥＶＥ１０２は、自動車に電力を生成するように指示しない。単相の、中心タップ中性電気的接続の、ＥＶＳＥ回路の最大出力と同じ電力定格である中心タップ２４０Ｖインダクタが、ＥＶＳＥ１０４に追加されてもよい。中心タップ２４０Ｖインダクタは、通常、コンタクタ又はリレーによりＥＶＳＥ１０４から切断することができる。グリッド統合された自動車が緊急電力を供給されると、インダクタはその自動車から２４０ＶＡＣと交わるように接続することができる。この構成により、２４０ボルトを供給するが中心タップ中性を持たない自動車が、中心タップ中性建物電気システムへ給電することを可能にする。当業者は、本明細書の記載から、三相の建物がＹ構成又はデルタ構成の対応する変成器を同様に用いることができることを理解するであろう。
【０１２６】
ステップ８１０において、ＥＶＥ１０２は、ＥＶＳＥ１０４に電力を供給する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、例えば電力異常のイベントで、例えば家に電力を供給するために、ＥＶＳＥ１０４に電力を配信するようにＰＥＭ２０４に指示する。
【０１２７】
ステップ８１２において、ＥＶＥ１０２は、緊急電力の供給を終了すべきか否かを判定する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、異常が検出された場合、グリッド電力が検出された場合、又はバッテリ充電が閾値、例えば１５％を下回った場合、ＥＶＥ１０２は緊急電力の供給を停止すべきと判定する。ＥＶＥ１０２が、緊急電力の供給を継続すべきと判定した場合、処理はステップ８０６に進む。
【０１２８】
ステップ８１４において、ＥＶＥ１０２は、電力の供給を中止する。例示的実施形態において、ＶＬ１０３は、ＰＥＭ２０４に、ＥＶＥ１０２からＥＶＳＥ１０４への電力の供給を中止するように、又はＥＶＥ１０２からＥＶＳＥ１０４へ電力を供給しないように指示する。低バッテリのために、閾値に到達した場合、さらに、ＶＬ１０３は、バッテリの電力を保持するために、ＥＶＥ１０２の電源を切ってもよい。
【０１２９】
本発明に係る実施形態は、グリッド統合された自動車への電力の制御について示されるが、ＶＬ１０３は、蓄積能力を持ち、且つエネルギーが蓄積部から引き出される必要がある時についてのいくらかの予測可能性を持つ他の装置を制御するために用いられてもよい。例えば、本発明に係る実施形態は、同様に（寒い気候での）予測可能な使用がされ、グリッドサービスを提供するために適時のエネルギー入力により（熱で）充電することができるスペースヒーター蓄積部又は暖炉蓄積部に適用されてもよい。そのような実施形態では、熱蓄積部は、スペースヒーター蓄積部への一方向の電力フローのみが供給され、熱蓄積部から電気が抽出されないように構成されてもよい。本発明に記載されるように、ＥＶＥ１０２は、旅行に係るバッテリ容量、時期及び期間の予測の代わりに、例えばパラメータ、逆方向のフロー制限をゼロに設定する等の適応をして動作する。逆に、ＥＶＥ１０２は、建物又は居住者についての、例えば暖房、冷房、温水又は皿洗い等の熱サービスの必要性を予測する。エネルギー蓄積部を伴う他の建物の電気使用、ひいては、例えば冷却又は水の加熱等の可能性の管理は、同様にＶＬ１０３により制御されうる。
【０１３０】
図６〜図８を参照して上記のステップを実行するＥＶＥ１０２内部のＶＬ１０３を構成するための例示的アルゴリズムがここに提供される。
ＶＬの例示的アルゴリズム
ＥＶＳＥに自動車のプラグが差し込まれた時に起動される処理
パイロット信号を介してＥＶＳＥの電力容量を受信する。
ＥＶＳＥが通信しているか。
その場合、ＥＶＳＥ属性を取得し、自動車属性をＥＶＳＥに送信する。
そうでない場合、属性としてデフォルトを使用する。
ＥＶＳＥの電力容量、ＥＶＥの電力容量、ＥＶＳＥ属性、バッテリ（ｋＷｈ）及び充電の状態、運転スケジュール等に基づいて、充電及び放電の電力容量（ｋＷ）を算出する。
ＥＶＳＥ属性内にグリッド配置があるか。
その場合、ＥＶＳＥからグリッド配置を処理する。
そうでない場合、ＧＰＳの位置を取得し、近似の位置パラメータを推定する。
電気的アカウント、充電ベンダー等がＥＶＳＥから取得できるか。
その場合、アカウント及び承認を取得する。
そうでない場合、充電はＯＫか、支払いは必要か／必要でないか、許可された逆方向の供給、グリッド電力が失われた時の動作、要求されるアグリゲーションサーバ、ローカルＩＰアドレスを含む、ＥＶＳＥからの不確かな承認処理時に記録されたアカウントについての最良の推定を行う。
ＥＶＳＥはローカルのアグリゲータを必要とし、且つ運転手は承認された代用品を有するか。
その場合、ローカルのアグリゲーションサーバとの通信を試みる。
そうでない場合、自動車の通常のアグリゲーションサーバの使用を試みる。
任意のアグリゲータとの接続は確立されたか。
その場合、
接続モード（リアルタイムのコマンド及び報告）。
通常のアグリゲータか。
その場合、プライベートデータの送信を許可する。
そうでない場合、データの送信を制限する。
そうでない場合、自立モード（例えば、データのログを取る）。
アグリゲータに接続したときの接続モード
アグリゲーションサーバとハンドシェイクする。
プライベートデータの送信は許可されているか。
その場合、ＶＬ上の運転スケジュールとアグリゲーションサーバとを同期する。
アグリゲーションサーバに、前の充電についての、又は切断中のグリッドサービスについての任意の保存されたデータを送信する。
運転スケジュール、ＥＶＥ及びＥＶＳＥ属性等に基づいて、現在利用可能な電力容量を決定する。
電力容量をアグリゲーションサーバに報告する。
繰り返し
アグリゲータから発送信号を受信する。
ＶＭＳにバッテリを充電又は放電するように命令する。
もたらされるグリッドへの電力フロー／グリッドからの電力フローを測定する。
電力フローをアグリゲータに報告する。
前のｎ個のレスポンス、充電に係るバッテリ状態等に基づいて、報告された電力容量を調整する。
アグリゲータが切断する、自動車のプラグが抜ける、グリッド電力が失われる、又は異常が発生する時まで
ＥＶＳＥにプラグが差し込まれているが、アグリゲーションサーバには接続されない自立モード
自立モードに入る。
全ての自動発電制御（ＡＧＣ）サービスをオフに切り替える。
充電、例えばローカル周波数の検出及び訂正、無効電力等のローカルの検出に基づくサービスの提供を含むローカル情報に基づいてグリッドサービスをオンに切り替える。
繰り返し
時刻、運転スケジュール及びサービスに基づいて充電／放電する。
可能な限り、ローカルグリッドサービスを提供する。
再接続した時の次の報告ための全てのトランザクションのログを取る。
アグリゲータと再接続する、又はＥＶＳＥからプラグが抜ける時まで
グリッド電力が失われた時の処理
ＥＶＥからグリッドへの任意の電力フローを停止する（孤立防止の保護）。
緊急電力は承認されていないか。
その場合、自動車の電力を停止する。
そうでない場合、
繰り返し
グリッドからの建物の分離が確認されたか。
その場合、ＥＶＥから建物へエネルギーを与える。
異常が発生する、又は建物が分離されなくなる、又はグリッド電力が回復する、又はバッテリが低下しすぎるまで
ＶＬのアルゴリズム終了
【０１３１】
図９は、本発明の側面に従った電力フローを管理するための、ＥＶＳＥにより取られる例示的ステップに係るフローチャート９００である。
【０１３２】
ステップ９０２において、ＥＶＳＥ１０４は、ＥＶＳＥ属性を保持する。例示的実施形態において、ＥＶＳＥ属性を保持することは、静的ＥＶＳＥ属性の初期化及び承認された職員によるデジタル署名、並びにＥＶＳＥのマイクロプロセッサ３０４による動的ＥＶＳＥ属性の更新を含んでもよい。
【０１３３】
ステップ９０４において、ＥＶＳＥ１０４は、ＥＶＥ１０２との通信を確立する。例示的実施形態において、ＥＶＳＥ１０４は、ＥＶＥ１０２のＶＬ１０３との通信を確立する。ステップ９０６において、ＥＶＳＥ１０４は、保持されたＥＶＳＥ属性をＥＶＥ１０２に送信する。例示的実施形態において、ＥＶＳＥ１０４は、ＥＶＳＥ属性をＥＶＥ１０２のＶＬ１０３に送信する
【０１３４】
図１０は、ＥＶＳＥ１０４の観点から、電力フローを管理するためにＥＶＳＥ１０４をＥＶＥ１０２と接続するための例示的ステップに係るフローチャート１０００である。
【０１３５】
ステップ１００２において、ＥＶＳＥ１０４は、プラグの差し込みイベントを検出する。例示的実施形態において、ＥＶＳＥ１０４は、ＥＶＳＥ１０４の対応するコネクタ３５０により、例えばピン３５０ｅにより生成されるプラグ存在信号に基づいて、ＥＶＥコネクタ２５０の存在を検出する。プラグの差し込みが検出されると、処理はステップ１００４に進む。そうでなければ、ＥＶＳＥ１０４は、プラグの差し込みイベントを待ち続ける。
【０１３６】
ステップ１００４において、ＥＶＳＥ１０４は、ＥＶＥ１０２との通信を確立する。例示的実施形態において、通信は、上記した方法のうちの一つに従って確立される。
【０１３７】
ステップ１００６において、ＥＶＳＥ１０４は、属性を送信する。例示的実施形態において、マイクロプロセッサ３０４は、メモリ３０６からＥＶＳＥ属性を読み出し、ＥＶＳＥ属性をＶＬ１０３に送信する。さらに、ＥＶＳＥ１０４は、ＥＶＥ１０２からＥＶＥ属性を受信し、それらをＥＶＳＥのメモリ３０６に格納する。
【０１３８】
ステップ１００８において、ＥＶＳＥ１０４は、支払いが必要であるか否かを判定する。支払いが必要でない場合、処理はステップ１０１２に進む。支払いが必要である場合、処理はステップ１０１０に進む。
【０１３９】
ステップ１０１０において、ＥＶＳＥ１０４は、充電が承認されているか否かを判定する。例えば、アカウント番号の検索、カードを通すこと、コインの預け入れ等に応じて、充電が承認されている場合、処理はステップ１０１２に進む。充電が承認されていない場合、ＥＶＳＥ１０４は、承認を待つ。例示的実施形態において、ＥＶＳＥ１０４は、承認を受けていない場合、例えば、自動車内の運転手に表示するためのメッセージをＥＶＥ１０２に送信することにより、又はＥＶＳＥ１０４に関連付けられた（図示しない）ディスプレイにメッセージを表示し、代わりの支払い方法を待つことにより、自動車の利用者に警告してもよい。
【０１４０】
ステップ１０１２において、ＥＶＳＥ１０４は、コネクタにエネルギーを与える。例示的実施形態において、マイクロプロセッサ３０４は、コンタクタ３０２を閉じることにより、コネクタ３５０にエネルギーを与える。選択的に、ＥＶＳＥ１０４は、エネルギーの使用量を記録する。例示的実施形態において、マイクロプロセッサ３０４は、コンタクタ３０２が閉じている期間内のエネルギーの使用量を記録する。さらに、自動車により駐車の特権のためにグリッドサービスが提供されている場合、ＥＶＳＥ１０４はこれを記録してもよい。また、選択的に、ＥＶＳＥは、充電ベンダーに周期的に報告してもよい。
【０１４１】
ステップ１０１４において、ＥＶＳＥ１０４は、コネクタへのエネルギーを断つ。例示的実施形態において、マイクロプロセッサ３０４は、コンタクタ３０２を開くことにより、コネクタ３５０へのエネルギーを断つ。選択的に、ＥＶＳＥ１０４は、記録された使用量のログを取る。例示的実施形態において、マイクロプロセッサ３０４は、メモリ３０６に、記録された使用量のログを取る。ＥＶＳＥ１０４は、例えば、駐車中等の正味のエネルギーの使用等、全ての電力フローのトランザクションを算出してもよい。
【０１４２】
ステップ１０１６において、ＥＶＳＥ１０４は、記録された使用量を充電ベンダーに送信する。例示的実施形態において、マイクロプロセッサ３０４は、記録された使用量をメモリ３０６から読み出し、充電ベンダーに送信する。さらに、ＥＶＳＥ１０４は、切断、並びに算出された全てのエネルギーのトランザクション情報を充電オペレーター及び駐車オペレーターに報告してもよい。
【０１４３】
図１０を参照して上記のステップを実行するようにＥＶＥ１０４を構成するための例示的アルゴリズムがここに提供される。
【０１４４】
ＥＶＳＥの接続の例示的アルゴリズム
【０１４５】
例示的実施形態において、ＥＶＳＥは、以下の三つのパートのアルゴリズムで自動車と通信する。自動車のプラグの差し込み及び切断は、イベント駆動型である。
自動車のプラグの差し込み時
制御線上の通信（例えば、シリアルエンコード、ＣＡＮバス又は単線のイーサーネット）があるか。
その場合、ＥＶＳＥ属性をＶＬに送信し、ＥＶＥ属性を受信する。
支払いは必要ないか。
その場合、自動車に電力を与える。
そうでない場合、
自動車、運転手によるローカル動作（例えば、カードを通すこと、コインの預け入れ）からの承認、又は充電ベンダーからの承認を待つ。
承認されたか。
その場合、自動車に電力を与える。
そうでない場合、運転手に対してメッセージを書き込み、駐車オペレーターに警告する。
自動車にエネルギーを与えることが成功した時
承認された時に、充電及び／又はグリッドサービスのためのルートを提供する。
ＥＶＳＥは測定しているか。
その場合、充電ベンダーに周期的に報告する。
自動車は、駐車のためのグリッドサービスを提供しているか。
その場合、駐車オペレーターに周期的に報告する。
自動車の切断時
自動車のコネクタへのエネルギーを断つ。
ＥＶＳＥが測定している場合、駐車中の正味のエネルギーの使用等、全てのトランザクションを算出する。
ＥＶＳＥは容量を伝達しているか。
その場合、切断及び全てのトランザクションを充電ベンダー及び駐車オペレーターに報告する。
次の自動車のプラグが差し込まれるのを待つ。
ＥＶＳＥのアルゴリズム終了
【０１４６】
図１１は、アグリゲーションサーバ１０６の観点から、電力フローを管理するようにＥＶＳＥ１０２をアグリゲーションサーバ１０６と接続するための例示的ステップに係るフローチャート１１００である。
【０１４７】
ステップ１１０２において、アグリゲーションサーバ１０６は、起動し、ステップ１１０４において、アグリゲーションサーバ１０６は、設定パラメータをロードする。例示的実施形態において、アグリゲーションサーバ１０６は、ローカルの記憶装置のＤＳＯマップから、登録された充電位置のリスト（ＤＳＯ位置及びアカウント）、（アカウントを持つ）登録されたＶＬ１０３のリスト、及びそれぞれ登録されたＶＬ１０３についてのアカウント番号、並びに予測された次の旅行とも呼ばれる最新の既知の運転スケジュールをロードする。さらに、アグリゲーションサーバは、インターネットを越えて、ＴＳＯから（グリッドサービスの購入者の名前、市場の規則及び信号送信の規則を）、ＤＳＯから（更新されたＤＳＯ回路及びシステムマップ、並びにスイッチの状態を）、且つ／又はＩＰＰから（発電機の状態、蓄積する資源を必要とする発電機を）読み出してもよい。
【０１４８】
ステップ１１０６において、アグリゲーションサーバ１０６は、自動車から接続リクエスト（つまり、コールインリクエスト又はリダイヤル／再接続リクエスト）を受信する。
【０１４９】
ステップ１１０８において、アグリゲーションサーバ１０６は、ＥＶＥ属性を含むＥＶＥ動作パラメータを受信する。例示的実施形態において、アグリゲーションサーバ１０６は、ＥＶＥ動作パラメータをＶＬ１０３から受信する。例示的実施形態において、ＥＶＥ属性は、一意的なＥＶＥ  ＩＤ、一意的なＥＶＳＥ  ＩＤ、及びＥＶＥのアルゴリズムのステップ６１８及び６２８で算出される全ての動作パラメータを含む。
【０１５０】
ステップ１１１０において、アグリゲーションサーバ１０６は、一つ以上のＥＶＥ属性及びＥＶＥ動作パラメータを集約する。例示的実施形態において、アグリゲーションサーバ１０６は、電力容量、バッテリエネルギー、バッテリ空き空間及び運転スケジュール情報を集約する。
【０１５１】
ステップ１１１２において、アグリゲーションサーバ１０６は、一つ以上の接続されたＥＶＥに係る集約から、全利用可能容量を予測する。例示的実施形態において、アグリゲーションサーバ１０６は、接続された各ＥＶＥのエネルギー、空き空間及びスケジュールに基づいて、全利用可能容量を予測する。例示的実施形態において、アグリゲーションサーバ１０６は、例えば６分、１０分、１５分、１時間、２時間等、特定の時間のブロックにおいて利用できる可能性のあるＥＶＥ１０２を特定する。アグリゲーションサーバ１０６は、例えば、自動車が月曜日の午後２時１０分に旅行のスケジュールがされている場合、スケジュールされたブロックの後すぐにグリッド１０８から切断されるようにスケジュールされている自動車を使用しないことを選択してもよい。アグリゲーションサーバ１０８は、将来の時間のブロックにおいて、たとえ、ステップ１１１２が実行される時間に接続されていないとしても、運転スケジュールに基づいて、利用できるように予測された自動車の容量を含んでもよい。アグリゲーションサーバ１０６は、その後、各時間のブロックの間に利用できる自動車からの容量を合計する。例えば、アグリゲーションサーバ１０６は、特定の時間帯の間、例えば月曜日の午後２時と午後３時の間のカレンダー情報に基づいて、利用できる各自動車からの、例えば電力、バッテリ充電、バッテリの空き空間等の容量を合計することができる。例えば、１２００台の自動車があり、それらのうちの１０００台が月曜日の午後２時と午後３時の間に利用可能であると予測され、各自動車は、その時間帯の間に平均して１０ｋＷの供給能力がある場合、全予測電力容量は、１０ＭＷとなる。さらに、アグリゲーションサーバ１０６は、それらが利用できることをそれらのスケジュールが示すブロックの時間に切断されうる自動車を考慮しつつ（つまり、計画されていない旅行及び予測されない旅行）、信頼性のある電力容量の提示を達成するために、全容量からいくらかのパーセンテージ、例えば１５％を減少させてもよい。例えば、１０ＭＷの全容量は、報告される全利用可能容量として、８．５ＭＷに減少されてもよい。パーセンテージの調整は、アグリゲーションサーバが過去にグリッドへ容量を供給できたことと、提示した容量の供給に失敗したペナルティの量とに基づいて決定することができる。例えば、全利用可能容量について、発送時の９９．９パーセントを搬送した場合、減少のパーセンテージは（例えば、１０％まで）減らしてもよい。他方、全利用可能容量について、発送時の１０パーセントの搬送に失敗した場合、減少のパーセンテージは（例えば、２５％まで）大きくしてもよい。
【０１５２】
ステップ１１１４において、アグリゲーションサーバは、予測された全利用可能容量のための市場を特定する。例示的実施形態において、アグリゲーションサーバ１０６（又はそのオペレータ）は、各時間のブロックにおいて集約されたＥＶＥの容量を使用で満たすことができるグリッドサービスのために取得できる最高価格を決定するように、利用可能な市場情報を解析する。
【０１５３】
ステップ１１１６において、アグリゲーションサーバ１０６は、全利用可能容量を一つ以上の特定された市場に提示する。
【０１５４】
ステップ１１１８において、アグリゲーションサーバ１０６は、提示された全利用可能容量がグリッド１０８により受け入れられたか否かを判定する。グリッド１０８がその提示を受け入れた場合、提示された全利用可能容量を、発送のためにグリッド１０８に登録して、処理はステップ１１２０に進む。アグリゲーションサーバによる処理は、その後、図１３を参照して記載されるフローチャート１３００のステップに従って、進められる。グリッドがその提示を受け入れなかった場合、他の市場を特定するために、処理はステップ１１１４に戻る。
【０１５５】
図１２は、アグリゲーションサーバ１０６の観点から、グリッド１０８からＥＶＥ１０２を除外させるための例示的ステップに係るフローチャート１２００を示す。
【０１５６】
ステップ１２０２において、アグリゲーションサーバ１０６は、自動車がまだ接続されているか否かを判定する。例示的実施形態において、アグリゲーションサーバ１０６は、ＶＬ１０３との通信が損失した場合、又は閾値の期間、全く情報を受信しなかった場合、自動車が切断されていると判定する。自動車がもはや接続されていない場合、処理はステップ１２０４に進む。そうでなければ、アグリゲーションサーバは、フローチャート１１００及びフローチャート１３００に係るステップに従って、処理を継続している間、自動車から切断されるのを待つ。
【０１５７】
ステップ１２０４において、アグリゲーションサーバ１０６は、（図１１の）ステップ１１１０の集約の算出から、その自動車を除外する。
【０１５８】
図１３は、アグリゲーションサーバ１０６の観点から、自動車の全利用可能容量を発送するための例示的ステップに係るフローチャート１３００である。
【０１５９】
ステップ１３０２において、アグリゲーションサーバ１０６は、グリッド１０８が発送信号を発行しているか否かを判定する。例示的実施形態において、グリッドの発送信号は、ＴＳＯ、ＤＳＯ又はＩＰＰから受信される。グリッド１０８が発送信号を発行している場合、処理はステップ１３０４に進む。そうでなければ、アグリゲーションサーバは発送信号を待つ。
【０１６０】
ステップ１３０４において、アグリゲーションサーバ１０６は、接続された自動車の間で発送されるべき容量を割り当てる。例えば、グリッド１０８からの発送信号が１０，０００ワットを要求しており、それらがそれぞれ１，０００ワットを供給できることを示している２０台の車が存在する場合、アグリゲーションサーバは、接続された自動車のそれぞれに５００ワットを割り当てることができる。より完全な例示的実施形態において、割り当ては、運転スケジュール及びグリッド配置を含む、他のＥＶＥ属性及び動作パラメータに基づいてなされてもよい。
【０１６１】
ステップ１３０６において、アグリゲーションサーバ１０６は、各自動車に割り当てられた容量をその自動車に発送する。例示的実施形態において、アグリゲーションサーバ１０６は、割り当てられた容量に従って、ＶＬ１０３に発送コマンドを発行する。
【０１６２】
ステップ１３０８において、アグリゲーションサーバ１０６は、自動車から報告を受信する。自動車の報告は、例えば実際に搬送されるワットを含んでもよい。実際に搬送されるワットが、割り当てられた量を下回る場合、アグリゲーションサーバは、ステップ１３０４において、自動車の間で再割り当てを試みる。
【０１６３】
ステップ１３１０において、アグリゲーションサーバ１０６は、ステップ１３０８で受信した報告を合計し、ステップ１３１２で、グリッド１０８、例えば発送リクエストを発行した、例えばＴＳＯ，ＤＳＯ又はＩＰＰ等のグリッドオペレーターに報告を送信する。
【０１６４】
ステップ１３１４において、アグリゲーションサーバ１０６は、搬送された、集約された電力が発送リクエストを満たすのに十分であるか否かを判定する。例示的実施形態において、アグリゲーションサーバは、全容量を報告内で特定される実際の容量と比較する。発送が十分である場合、次の発送のために、処理はステップ１３０２に進む。発送が十分でない場合、アグリゲーションサーバ１０６がグリッド１０８から発送された量を満たすように利用可能容量の再割り当てを試みるとともに、処理はステップ１３０４に進む。市場の規則に従って、より長期間、例えば１５分から１時間にわたる、ステップ１３１４で判定されたような不十分な発送は、ステップ１１１６においてグリッドに提示される容量の低下につながる。
【０１６５】
図１１〜図１３を参照して上記のステップを実行するようにアグリゲーションサーバ１０６を構成するための例示的アルゴリズムがここに提供される。
グリッド統合された自動車のアグリゲータの例示的アルゴリズム
アグリゲーションサーバの最上位の記述は、サーバの起動（ブート）と、三つの異なる動作ループからなる。各動作ループについて、括弧内におおよそのタイミングが与えられる。その三つのループは、排他的である必要はなく、例えばそれらは適切なセマフォを用いて同時に実行することができる。
サーバ起動（ブートアップ又は新しいプログラムのロード）
第２記憶装置から（例えばそのハードディスクから）以下をロードする。
ＤＳＯマップ。
ＤＳＯ位置及びアカウントを持つ、登録された充電位置のリスト。
アカウントを持つ、登録されたＶＬのリスト。
各ＶＬに対する、アカウント番号、及び最新の既知の運転スケジュール。
インターネットを介して外部に接続し、以下をロードする。
ＴＳＯ：グリッドサービスの購入者の名前、及び市場／信号送信の規則。
ＤＳＯ：更新されたＤＳＯ回路及びシステムマップ、並びにスイッチの状態。
ＩＰＰ：発電機の状態、蓄積する資源を必要とする発電機。
自動車／ＶＬの登録及び登録取消しのループ（イベント駆動）
アグリゲーションサーバへのＶＬのコールイン、又はリダイヤル／再接続時、
以下のＶＬの動作パラメータを受信し、ローカルに格納する。
車ＩＤ、ＥＶＳＥ  ＩＤ、グリッド配置、電力容量、バッテリエネルギー（大きさ及び現在の充電状態）、予測される次の使用、バッファの範囲等。
グリッドサービスに利用できる時間を算出する。
このＶＬが提示できる電力容量を算出し、どのくらい長いかを推定する。
サーバの集約された容量にこのＶＬを含める。
以前に接続されていたＶＬからの接続が損失した時、
サーバの集約された容量からその車の容量を除外する。
容量の計画及び提示のループ（例えば、１時間毎のループ）
自動車の容量の算出を更新する。
領域当たりの全自動車の容量を集約する。
予測を実行し、次の一時間又は対象期間の固定容量を算出する。
代替の可能性のある市場を評価する。
最適な市場又は最適な数の市場を決定する。
市場に容量を提示する。
提示が受け入れられたか。
その場合、受け入れられた提示を発送のために登録する。
「容量の計画及び提示のために」ループの先頭に戻る。
発送のためのループ（例えば、１秒毎のループ）
ＴＳＯ、ＤＳＯ又はＩＰＰからの信号の発送を待つ。
ＴＳＯ／ＤＳＯ／ＩＰＰから信号が発送された時、
以下の全てを考慮して、自動車の間のレスポンスを割り当てる。
次の旅行の時刻。
過去の経験及びアルゴリズムの評価に基づく、エラーのためのマージン。
例えば、正しいＴＳＯ、ローカル価格のノード、変電所又は配電給電線における、地域的又はローカルにしてもよいレスポンスの割り当て。
割り当てられた各ＶＬへのコマンドにより電力を発送する。
割り当てリスト内の各ＶＬから報告を受信する。
地域的且つローカルのグリッド配置により、ＶＬからの報告を合計する。
レスポンスが請求された容量と等しくない場合、登録された容量を更新する。
ＴＳＯ、ＤＳＯ及び／又はＩＰＰに搬送される、集約された電力についての報告を送信する。
「発送信号を待つ」に戻る。
注意：発送のループの一変形は、夜の充電を含む裁定取引（arbitrage）である。この変形では、発送は対価によりなされ、タイミングは重要でなくてもよく、報告は任意としてもよく、又は決算もしくは請求書の発送の期間の終わりまで遅らされてもよい。
集約のアルゴリズム終了
【０１６６】
本発明は、特定の実施形態を参照してここに説明され、記載されたが、本発明は、示された詳細な記述に限定されることは意図されない。逆に、本発明から逸脱することなく、請求項の範囲、及び請求項の均等の範囲内で、様々な改良が詳細な記述になされてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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