(57)【要約】  需要に従い充電スポットを段階的に配備するための方法及びシステムが提供される。第１段階の間、複数のインフラストラクチャーアダプタが設置される。これはインフラストラクチャーの一部を壊し再構築して、電源から充電スポット位置まで電力ケーブルを這わせることを必要とし得る。インフラストラクチャーアダプタは次に電源と接続される。インフラストラクチャーアダプタの全てではないが多くが、それらを破壊行為や気候から保護する仮ハウジングで覆われる。第２段階の間、充電ステーションの需要に応えて、充電ステーションは完成される。第２段階の間、少なくとも１つの外部ユニットが、インフラストラクチャーアダプタクイック接続インターフェースを外部ユニットクイック接続インターフェースと嵌合することによってインフラストラクチャーアダプタに取り付けられる。そのようにして、需要に応えて充電スポットは迅速に完成される。
2013534129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的に電気式の車両を充電するための充電スポットシステムを段階的に配備する方法であって、
第１段階の間に、
１つ以上のインフラストラクチャーアダプタを設置するステップであって、各インフラストラクチャーアダプタが電源電気インターフェースとアダプタクイック接続インターフェースとを含むステップと、
前記インフラストラクチャーアダプタの前記電源電気インターフェースを電源に接続するステップとを含み、
第２段階の間に、
１つ以上の外部ユニットを設置するステップであって、各外部ユニットが、少なくとも部分的に電気式の車両と一時的に電気接続し、それを充電するように構成された車両電気コネクタと、前記アダプタクイック接続インターフェースと取り外し可能に嵌合するように構成された外部ユニットクイック接続インターフェースとを含むステップと、
前記１つ以上の外部ユニットの各外部ユニットの外部ユニットクイック接続インターフェースを、前記１つ以上のインフラストラクチャーアダプタの各インフラストラクチャーアダプタのアダプタクイック接続インターフェースと嵌合させるステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記嵌合が、追加の配線を必要とせずに実現する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各インフラストラクチャーアダプタがデータコネクタとアダプタデータインターフェースとをさらに含み、各外部ユニットが外部ユニットデータインターフェースをさらに含み、方法がさらに、
前記第１段階の間に、
前記インフラストラクチャーアダプタの前記データコネクタをデータネットワークに接続するステップを含み
前記第２段階の間に、
前記嵌合がさらに、前記１つ以上の外部ユニットの各外部ユニットの外部ユニットデータインターフェースを、前記１つ以上のインフラストラクチャーアダプタの各インフラストラクチャーアダプタのアダプタデータインターフェースと嵌合させることを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記嵌合により、前記各外側ユニットクイック接続インターフェースと前記各アダプタクイック接続インターフェースとの間の高電圧電源電気接続が形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
さらに、
前記第１段階の間に、
前記各インフラストラクチャーアダプタに固有の地理的位置を確認するステップと、
地理的ＩＤの少なくとも一部を含む前記固有の地理的位置を、前記各インフラストラクチャーアダプタと関連付けられるメモリに記憶するステップとを含み、
前記第２段階の間に、
前記固有の地理的ＩＤを前記インフラストラクチャーアダプタから前記各外部ユニットに伝達するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記固有の地理的ＩＤをサービス提供者に伝達するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記固有の地理的ＩＤを、少なくとも部分的に電気式の車両に伝達するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記地理的ＩＤが電気的トポロジー識別情報をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
第３段階の間に、
前記車両電気コネクタの車両充電インターフェース部を、少なくとも部分的に電気式の車両に一時的に連結するステップと、
電力が、前記電源電気インターフェース、前記アダプタクイック接続インターフェース、前記外部ユニットクイック接続インターフェース、および前記車両電気コネクタを介して、前記電源から前記少なくとも部分的に電気式の車両に流れることができるようにするステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第３段階の間に、
前記電源から前記電気車両に流れている前記電力に関連する充電情報を、前記電源電気インターフェースを介して、前記充電スポットシステムからサービス提供者に伝達するステップ、
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第３段階の間に、
前記電源から前記電気車両に流れている前記電力に関連する充電情報を、前記充電スポットシステムの無線通信装置を介して、前記充電スポットシステムからサービス提供者に伝達するステップ、
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
第３段階の間に、
前記各外部ユニットの前記外部ユニットクイック接続インターフェースを前記各インフラストラクチャーアダプタの前記アダプタクイック接続インターフェースから切り離し、
新しい外部ユニットの外部ユニットクイック接続インターフェースを前記各インフラストラクチャーアダプタの前記アダプタクイック接続インターフェースに取り外し可能に連結することによって、
前記各外部ユニットを前記新しい外部ユニットと取り替えるステップ、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第３段階の間に、
固有の地理的ＩＤを前記インフラストラクチャーアダプタから前記新しい外部ユニットに伝達するステップ
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
第３段階の間に、
１つ以上の追加外部ユニットの１つ以上の外部ユニットクイック接続インターフェースを、前記１つ以上のインフラストラクチャーアダプタのそれまで未使用のインフラストラクチャーアダプタの１つ以上のアダプタクイック接続インターフェースに取り外し可能に連結することによって、
１つ以上の前記追加外部ユニットを設置するステップ、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第３段階が、充電スポットの需要の増加に応えて実現する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２段階の設置が、充電スポット外側カバーを設置するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１段階の設置が、前記インフラストラクチャーアダプタを仮ハウジングで覆うステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも部分的に電気式の車両を充電するための１つ以上の充電スポットを含む充電スポットシステムであって、少なくとも１つの充電スポットが、
外部ユニットと取り外し可能に接続するように構成されたインフラストラクチャーアダプタであって、前記インフラストラクチャーアダプタが、
前記インフラストラクチャーアダプタの地理的位置に関する情報を記憶するメモリと、
電力コネクタ、
データコネクタ、および
前記外部ユニットに前記情報を伝達するように構成された信号インターフェース、
を含むアダプタクイック接続インターフェースと、
前記電力コネクタに電気的に接続され、かつ、外部電源と接続されるように構成された電力電気インターフェースと、
データコネクタに電気的に接続され、かつ、データネットワークと接続されるように構成されたデータコネクタと、を含み、
前記外部ユニットが、
前記アダプタクイック接続インターフェースと取り外し可能に接続するように構成された外部ユニットクイック接続インターフェースと、
前記外部ユニットクイック接続インターフェースと電気的に接続され、かつ、少なくとも部分的に電気式の車両と一時的に接続しそれを充電するように構成された車両電気コネクタとを含む、
充電スポットシステム。
【請求項１９】
前記インフラストラクチャーアダプタが、インフラストラクチャーの位置特定要件に従って前記外側電源に接続されるように構成され
前記外部ユニットは汎用性があり、前記インフラストラクチャーの特定電源要件に関係なく前記インフラストラクチャーアダプタと連結するように構成される
請求項１８に記載の充電スポットシステム。
【請求項２０】
前記インフラストラクチャーアダプタが、
アダプタガイド機構と、
アダプタ許容機構とをさらに含み
前記外部ユニットが、
外部ユニットガイド機構と、
外部ユニット許容機構とをさらに含む、
請求項１８に記載の充電スポットシステム。
【請求項２１】
前記外部ユニットがさらに、少なくとも部分的に電気式の車両の充電を制御するために、前記外部ユニットクイック接続インターフェースおよび前記車両電気コネクタと電気的に接続されたコンピュータシステム制御器を含む、請求項１８に記載の充電スポットシステム。
【請求項２２】
少なくとも部分的に電気式の車両を充電するための１つ以上の充電スポットを含む充電スポットシステムであって、少なくとも１つの充電スポットが、
外部ユニットと取り外し可能に嵌合するための手段と、
電源と接続するための手段と、
を含むインフラストラクチャーアダプタと、
少なくとも部分的に電気式の車両と一時的に接続し、それを充電するための手段と、
前記インフラストラクチャーアダプタと取り外し可能に嵌合するための手段と、
を含む外部ユニットと、
を含む、充電スポットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
［0001］開示される実施形態は、概して電気車両の充電スポットに関する。詳細には、開示される実施形態は、高速コネクタを使用して電気車両の充電スポットを配備および取り替えるための拡張可能なシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
［0002］乗り物（例えば車両、トラック、飛行機、船、自動二輪車、自立走行車、ロボット、フォークリフトトラック等）は近代経済において切り離せない部分である。残念ながら、このような乗り物に動力を供給するために典型的に使用される、ガソリンのような化石燃料には以下を含む多くの欠点がある。すなわち、限りある化石燃料供給源への依存；外国の化石燃料供給源は不安定な地理的位置にあることが多い；および、そのような燃料は汚染物質を生成しかつ気候変動をもたらし得る。これらの問題に対処する１つの方法は、これら乗り物の燃費をよくすることである。近年、ガソリン−電気ハイブリッド式の乗り物が導入されている。それらの伝統的な内燃式対抗物よりもかなりガソリンの消費が少ないため、すなわち燃費がより良いためである。しかしながら、ガソリン−電気ハイブリッド式の乗り物は電気モータに加えて内燃機関をなお必要とするように、化石燃料の必要性を排除していない。
【０００３】
［0003］この問題に対処する別の方法は、バイオ燃料などの再生可能資源燃料を使用することである。バイオ燃料は、しかしながら、現在のところ高価であり、商用利用が普及するまでにまだ数年かかる。
【０００４】
［0004］これらの問題に対処するさらに別の方法は、燃料電池またはバッテリによって動力供給される電気モータなどのクリーンテクノロジーを使用することである。これらのバッテリは比較的頻繁に再充電する必要がある。例えばこれらは店またはオフィスビルの駐車用ガレージでの再充電を必要とし得る。ゆえに多くの充電ステーションが必要とされ得る。再充電可能な燃料電池またはバッテリを使用する乗り物が増えるにつれ、益々多くの充電スポットが必要になるであろう。しかしながら、充電スポットをそれぞれ送電網に接続することは費用と時間がかかる可能性がある。さらに、配備には専門の技術を有する作業者が必要なことが多い。同様に、充電スポットが誤作動している、または壊された場合、充電スポットの取替えはまた費用と時間がかかり、専門の作業者の技術を必要とする。
【０００５】
［0005］需要が増すにつれより多くの充電スポットを迅速に配備できるシステムがあれば有益であろう。配備に専門技術を有する作業者が必要なければまた有益であろう。さらに充電スポットを必要な時に迅速かつ簡単に取り替えることができれば有益であろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
要約
［0006］本発明の態様のいくつかの基本的理解を提供するために、本発明の概要を以下に提示する。この概要は本発明の広範な概観ではない。本発明の主要な／重要な要素を特定すること、または本発明の範囲を限定することは意図しない。その唯一の目的は、本発明の概念のいくつかを、さらに後述するより詳細な記載の前置きとして簡単な形式で提示することである。
【発明が解決するための手段】
【０００７】
［0007］上記の欠点を克服するために、充電スポットインフラストラクチャーアダプタのネットワークが第１段階で配備される。この第１段階は、インフラストラクチャーアダプタを主電力網に接続することを含み、それには壁の除去、掘削等が含まれ得る。次に、いくつかの実施形態では、多数のアダプタが、必要とされるまで保護のため覆われる。第２段階の間、インフラストラクチャーアダプタの少なくともいくつかが、完全な充電スポットを作製するために外部ユニットと連結される。充電スポットの需要が増えるにつれ、より多くの外部ユニットがインフラストラクチャーアダプタに連結される。アダプタは外部ユニットのインターフェースと簡単に嵌合するインターフェースを含む。インターフェースは万能型あり、あらゆる外部ユニットをあらゆるアダプタに嵌合することができる。従って全てのアダプタが外部ユニットと接続されるまで、需要に応えてシステムを簡単に拡張することができる。さらに万能型インターフェースのため、外部ユニットは設置および取替えが迅速かつ容易である。
【０００８】
［0008］具体的には、本発明は、少なくとも部分的に電気式の車両を充電するための充電スポットシステムを段階的に配備する方法及びシステムを提供することによって上記の制限および不利益を克服する。第１段階の間、１つ以上のインフラストラクチャーアダプタが設置される。各インフラストラクチャーアダプタは電源電気インターフェースとアダプタクイック接続インターフェースとを含む。インフラストラクチャーアダプタの電源電気インターフェースは電源に接続される。第２段階の間、１つ以上の外部ユニットが設置される。各外部ユニットは、少なくとも部分的に電気式の車両と一時的に電気接続し、それを充電するように構成された車両電気コネクタを含む。また各外部ユニットは、アダプタクイック接続インターフェースと取り外し可能に嵌合するように構成された外部ユニットクイック接続インターフェースも含む。１つ以上の外部ユニットの各外部ユニットの外部ユニットクイック接続インターフェースが、１つ以上のインフラストラクチャーアダプタの各インフラストラクチャーアダプタのアダプタクイック接続インターフェースと嵌合する。いくつかの実施形態では、嵌合により、外側ユニットクイック接続インターフェースとアダプタクイック接続インターフェースとの間の高電圧電気接続が形成される。いくつかの実施形態では、嵌合は５分未満に実現される。いくつかの実施形態では、嵌合は追加的な配線を必要とせずに実現される。
【０００９】
［0009］いくつかの実施形態では、各インフラストラクチャーアダプタはデータコネクタとアダプタデータインターフェースとをさらに含む。さらに、各外部ユニットは外部ユニットデータインターフェースをさらに含む。第１段階の間、インフラストラクチャーアダプタのデータコネクタはデータネットワークに接続される。さらに第２段階の間、外部ユニットデータインターフェースはアダプタデータインターフェースと嵌合される。
【００１０】
［0010］いくつかの実施形態では、方法はさらに、第１段階の間に各インフラストラクチャーアダプタに固有の地理的位置を確認することを含む。次に固有の地理的位置は、地理的ＩＤの少なくとも一部として、各インフラストラクチャーアダプタと関連付けられるメモリに記憶される。次に第２段階の間、固有の地理的ＩＤはインフラストラクチャーアダプタから各外部ユニットに伝達される。いくつかの実施形態は固有の地理的ＩＤをサービス提供者に伝達することをさらに提供する。
【００１１】
［0011］いくつかの実施形態では、方法はさらに、第３段階の間、車両電気コネクタの車両充電インターフェース部を、少なくとも部分的に電気式の車両に一時的に連結し、電力が電源電気インターフェース、アダプタクイック接続インターフェース、外部ユニットクイック接続インターフェース、および車両電気コネクタを介して電源から車両に流れることができるようにすることを含む。
【００１２】
［0012］いくつかの実施形態では、方法はさらに、第３段階の間、電源から電気車両に流れている電力に関連する充電情報を、電源電気インターフェースを介して充電スポットシステムからサービス提供者に伝達することを含む。あるいは、いくつかの実施形態では、方法はさらに、第３段階の間、電源から電気車両に流れている電力に関連する充電情報を、充電スポットシステムの無線通信装置を介して充電スポットシステムからサービス提供者に伝達することを含む。
【００１３】
［0013］いくつかの実施形態では、方法はさらに、第３段階の間、各外部ユニットの外部ユニットクイック接続インターフェースを各インフラストラクチャーアダプタのアダプタクイック接続インターフェースから切り離し、新しい外部ユニットの外部ユニットクイック接続インターフェースを各インフラストラクチャーアダプタのアダプタクイック接続インターフェースに取り外し可能に連結することによって、各外部ユニットを新しい外部ユニットと取り替えることを含む。いくつかの実施形態では、第３段階は、固有の地理的ＩＤをインフラストラクチャーアダプタから新しい外部ユニットに伝達することも含む。
【００１４】
［0014］いくつかの実施形態では、方法はさらに、第３段階の間、１つ以上の追加外部ユニットの１つ以上の外部ユニットクイック接続インターフェースを、１つ以上のインフラストラクチャーアダプタのそれまで未使用のインフラストラクチャーアダプタの１つ以上のアダプタクイック接続インターフェースに取り外し可能に連結することによって、１つ以上の追加外部ユニットを設置することを含む。いくつかの実施形態では、第３段階は充電スポットの需要の増加に応えて実現する。
【００１５】
［0015］いくつかの実施形態では、第２段階の設置には、充電スポットの外側カバーの設置が含まれる。いくつかの実施形態では、第１段階の設置には、インフラストラクチャーアダプタを仮ハウジングで覆うことが含まれる。
【００１６】
［0016］いくつかの実施形態は、少なくとも部分的に電気式の車両を充電するための１つ以上の充電スポットを有する充電スポットシステムを提供する。充電スポットは、外部ユニットと取り外し可能に接続するように構成されたインフラストラクチャーアダプタを含む。インフラストラクチャーアダプタは、インフラストラクチャーアダプタの地理的位置に関する情報を記憶するメモリと、アダプタクイック接続インターフェースと、電力電気インターフェースと、データコネクタとを含む。アダプタクイック接続は、電力コネクタ、データコネクタ、および外部ユニットに情報を伝達するように構成された信号インターフェースを有する。電源インターフェースは電力コネクタに電気的に接続され、かつ、外部電源と接続されるように構成される。データコネクタはデータコネクタに電気的に接続され、かつ、データネットワークと接続するように構成される。外部ユニットは、アダプタクイック接続インターフェースと取り外し可能に接続するように構成された外部ユニットクイック接続インターフェースと、外部ユニットクイック接続インターフェースと電気的に接続され、かつ、少なくとも部分的に電気式の車両と一時的に接続しそれを充電するように構成された車両電気コネクタとを含む。
【００１７】
［0017］外部ユニットはインフラストラクチャーアダプタに、それら個々のクイック接続インターフェースを介して、取り外し可能に嵌合される。いくつかの実施形態では、充電スポットシステムは、壁、天井または床に取り付けられた少なくとも１つの充電スポットを含む。
【００１８】
［0018］いくつかの実施形態では、インフラストラクチャーアダプタは、インフラストラクチャーの位置特定要件に従って電源に接続されるように構成される。他方、外部ユニットは汎用性があり、インフラストラクチャーの特定電源要件に関係なくインフラストラクチャーアダプタと連結するように構成される。
【００１９】
［0019］いくつかの実施形態では、充電スポットシステムはアダプタガイド機構とインフラストラクチャーアダプタ内のアダプタ許容機構とを含む。同じく外部ユニットは外部ユニットガイド機構と外部ユニット許容機構とを含む。
【００２０】
［0020］いくつかの実施形態では、充電スポットシステムはさらに、制御盤地理的ＩＤ、回路地理的ＩＤ、充電スポット地理的ＩＤ、およびソケット地理的ＩＤのうちの１つ以上を記憶するメモリを含む。
【００２１】
［0021］いくつかの実施形態では、充電スポットシステムは、アダプタクイック接続インターフェースと、電源に接続されるように構成された電源電気インターフェースと、インフラストラクチャーアダプタを覆う仮ハウジングとを含む追加インフラストラクチャーアダプタも含む。
【００２２】
［0022］いくつかの実施形態は、少なくとも部分的に電気式の車両を充電するための１つ以上の充電スポットを含む充電スポットシステムを提供する。少なくとも１つの充電スポットはインフラストラクチャーアダプタと外部ユニットとを含む。インフラストラクチャーアダプタは、外部ユニットと取り外し可能に嵌合するための手段と、電源と接続するための手段とを含む。外部ユニットは、少なくとも部分的に電気式の車両と一時的に接続し、それを充電するための手段と、インフラストラクチャーアダプタと取り外し可能に嵌合するための手段とを含む。
【００２３】
［0023］上に記載した実施形態の利点は非常に多い。配備というインフラストラクチャーは地域ごとに大きく変化し得る（例えば、異なる国々で異なる配備の実践および局所的な規制がある）ため、完全なユニットとして充電スポットを配備することは、配備されるインフラストラクチャーに特有のユニットを開発することが必要であろう。しかしながら、上の実施形態によれば、インフラストラクチャーと適合するように特別に設計する必要があるのは比較的簡素なインフラストラクチャーアダプタだけである。より複雑な外部装置は、どんなインフラストラクチャーアダプタとも簡単に嵌合し得る標準的構成要素であり得る。そのようにして、外部ユニットは製造コストを削減するために大量生産することができる。さらにインフラストラクチャーアダプタと外部ユニットとの間のインターフェースは、相手方インターフェースに差し込むことが容易である。それらは互いに接続するために配線を必要としない。比較的未熟な作業者が外部ユニットを配備することができ、外部ユニットをインフラストラクチャーアダプタの上に設置するためにシンプルなドライバーを除いていかなる特別な工具も使用する必要はない。
【００２４】
［0024］さらに、インフラストラクチャーアダプタを設置することは、それらを設置する熟練の作業者を必要とし得る。従って熟練の作業者によって費やされる時間数を制限することは望ましい。インフラストラクチャーアダプタの設置は、例えば、掘削、導体の溝への設置、土台の設置など、設置場所の比較的大幅な変更も必要とし得る。したがって、設置場所にかかる作業時間を減らすことは非常に望ましい。上に記載した方法を使用することにより、複数のインフラストラクチャーアダプタを同時に設置することが可能で、それは熟練作業者による時間を削減し、かつインフラストラクチャーにかかる作業時間を減らせる。実際に、現在必要とされる充電スポットに必要な数より多くのインフラストラクチャーアダプタを設置することは望ましい。そのようにして、インフラストラクチャーアダプタの一部だけが、機能する充電スポットを作製するために外部ユニットと接続される。残りのインフラストラクチャーアダプタは仮ハウジングで覆われる。その後、これらインフラストラクチャーアダプタはハウジングを取り外され、追加外部ユニットと接続される。これら追加外部ユニットの設置による、既に機能している充電スポットに対する影響はない。そのようにして、より多くの充電スポットを、その需要が増すにつれて、容易にかつ安価に追加することができる。
【００２５】
図面の簡単な説明
［0025］上に記載した本発明の態様、ならびにその追加の態様および実施形態をよりよく理解するために、以下の図面と組み合わせて、以下「発明を実施するための形態」を参照すべきである。図面中、類似の参照番号は、全図面を通して、対応する部品を指す。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】電気車両ネットワークを示す。
【図２】本発明のいくつかの実施形態による充電スポットを示す。
【図３】本発明のいくつかの実施形態による、アダプタおよび外部ユニットを含む充電スポットの構成要素の概観である。
【図４】本発明のいくつかの実施形態によるインフラストラクチャーアダプタを示す。
【図５Ａ】本発明のいくつかの実施形態による外部ユニットを示す。
【図５Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による外部ユニットを示す。
【図６Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、充電スポットの配備および取替え方法を示す多ページフローチャートの一部である。
【図６Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、充電スポットの配備および取替え方法を示す多ページフローチャートの一部である。
【図６Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、充電スポットの配備および取替え方法を示す多ページフローチャートの一部である。
【図６Ｄ】本発明のいくつかの実施形態による、充電スポットの配備および取替え方法を示す多ページフローチャートの一部である。  ［0032］図面中、類似の参照番号は、全図面を通して、対応する部品を指す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
実施形態の説明
［0033］これより実施形態について詳しく言及する。実施形態の例が添付の図面に例示される。以下の詳細な説明において、本発明を完全に理解できるように具体的な詳細が多数記載される。しかしながら、本発明はこれら具体的な詳細がなくても実施できることは当業者には明らかであろう。その他の例では、本実施形態の態様を不必要に分かりにくくしないように、良く知られた方法、手続き、構成要素、回路、およびネットワークは詳しく説明されていない。
【００２８】
［0034］図１は、いくつかの実施形態による電気車両ネットワーク１００を示す。電気車両ネットワーク１００は車両１０２およびバッテリ１０４を含む。いくつかの実施形態では、バッテリ１０４は、バッテリ（例えばリチウムイオンバッテリ、鉛蓄電池、ニッケル水素電池等）、コンデンサ、反応セル（例えば亜鉛空気電池）など電気エネルギーを蓄電可能ないかなる装置を含む。いくつかの実施形態では、車両１０２は、車両の１つ以上の車輪を駆動する電気モータ１０３を含む。これらの実施形態において、電気モータ１０３は、車両に電気的および機械的に装着されたバッテリ（例えばバッテリ１０４）（説明を容易にするため車両から離して示されている）からエネルギーを受け取る。
【００２９】
［0035］いくつかの実施形態では、車両１０２のバッテリ１０４は充電スポット１０６（充電ステーションとしても知られる）で充電することができる。いくつかの実施形態では、充電スポット１０６は、車両１０２のバッテリ１０４を充電するために車両にエネルギーを供給する。充電スポット１０６は、車両を駐車できる場所に配置することができる。例えば、充電ステーションは、オフィスビルまたはショッピングセンターの駐車場および／または路上駐車場の近くに設置することができる。いくつかの実施形態では、充電スポット１０６はユーザの自宅に設置することができる。いくつかの実施形態では、充電スポット１０６は異なる速度で車両１０２のバッテリ１０４を充電することができる。例えば充電スポット１０６は、急速充電モードまたはトリクル充電モードを使用して、車両１０２のバッテリ１０４を充電することができる。
【００３０】
［0036］いくつかの実施形態では、車両１０２のバッテリ１０４は、１つ以上のバッテリ交換ステーション１０８で充電済みバッテリと交換することができる。従って、ユーザ１１０が車両のバッテリ１０４の一回分の充電範囲を超える距離を移動している場合、バッテリが再充電されるのを待つことなくユーザ１１０が移動を続けられるように、使用済み（部分的使用済み）バッテリを充電済みバッテリと交換することができる。
【００３１】
［0037］いくつかの実施形態では、車両１０２はハードウェアおよびソフトウェアを含む通信モジュール１１４を含む。通信モジュール１１４を使用して車両領域ネットワークのサービス提供者１１２と通信する。なお、用語「車両領域ネットワーク」は、本明細書中、車両、バッテリ、バッテリ交換ステーション、充電ステーション、およびデータネットワークのネットワークを指すものとして使用される。
【００３２】
［0038］いくつかの実施形態では、サービス提供者１１２は、データネットワーク１２０を介して車両１０２、充電スポット１０６および／またはバッテリ交換ステーション１０８に問い合わせを送ることによって、車両および／または充電スポット１０６およびバッテリ交換ステーション１０８に関する情報を得る。例えば、サービス提供者１１２は、車両の地理的位置および車両のバッテリ状態を判断するために、車両１０２に問い合わせをすることができる。同様に、サービス提供者１１２は、充電スポット１０６（および／またはバッテリ交換ステーション１０８）の状態を判断するために、充電スポット１０６（および／またはバッテリ交換ステーション１０８）に問い合わせをすることができる。同様に、サービス提供者１１２は、バッテリ交換ステーション１０８の状態を判断するためにバッテリ交換ステーション１０８に問い合わせをすることができる。
【００３３】
［0039］サービス提供者１１２はデータネットワークを介して車両１０２、充電スポット１０６、および／またはバッテリ交換ステーション１０８に情報を送るおよび／または命令を出すこともできる。例えば、サービス提供者１１２は、ユーザのアカウントの状態、バッテリサービスステーションの位置、および／またはバッテリ交換ステーションの状態に関する情報を送ることができる。
【００３４】
［0040］図１に示す電気車両ネットワーク１００にはデータネットワーク１２０および電力ネットワーク１４０も含まれる。
【００３５】
［0041］データネットワーク１２０は、コンピュータノードを結合可能な有線または無線通信ネットワークのあらゆる形態を含むことができる。これにはローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、またはネットワークの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、データネットワーク１２０は、セルラーネットワーク、Ｗｉ−Ｆｉネットワーク、ＷｉＭＡＸネットワーク、ＥＤＧＥネットワーク、ＧＰＲＳネットワーク、ＥＶ−ＤＯネットワーク、ＲＴＴネットワーク、ＨＳＰＡネットワーク、ＵＴＭＳネットワーク、Ｆｌａｓｈ−ＯＦＤＭネットワーク、ｉＢｕｒｓｔネットワーク、および上記ネットワークの任意の組み合わせを含む無線データネットワークである。いくつかの実施形態では、データネットワーク１２０はインターネットを含む。
【００３６】
［0042］図１に示されるように、データネットワーク１２０は、車両１０２、サービス提供者１１２、充電スポット１０６、およびバッテリ交換ステーション１０８に結合される。なお、明瞭さのため、１台の車両、１個のバッテリ、１か所の充電ステーション、１か所のバッテリ交換ステーションのみが示されているが、電気車両ネットワーク１００は、任意の数の車両、バッテリ、充電ステーション、および／またはバッテリ交換ステーション等を含むことができる。さらに、電気車両ネットワーク１００はゼロまたはそれ以上のバッテリ交換ステーションを含むことができる。例えば、電気車両ネットワーク１００は充電スポット１０６だけを含むことができる。いくつかの実施形態では、車両１０２、サービス提供者１１２、充電スポット１０６、および／またはバッテリ交換ステーション１０８のいずれかが、データネットワーク１２０を介して互いに通信するために使用可能な通信モジュールを含む。
【００３７】
［0043］電力ネットワーク１４０は、発電機１５６、送電線、電力サブステーション、変換器等を含むことができ、それらは発電と伝送を促進する。発電機１５６は、風力発電所１５０、化石燃料発電所１５２、太陽光発電所１５４、バイオ燃料発電所、原子力発電所、波力発電所、地熱発電所、天然ガス発電所、水力発電所、および上記の発電所あるいはその類似物の組み合わせなど、いずれの種類のエネルギー生成プラントも含むことができる。１つ以上の発電機１５６によって生成されたエネルギーは電力ネットワーク１４０を介して充電スポット１０６および／またはバッテリ交換ステーション１０８に分配することができる。電力ネットワーク１４０は、車両１０２のバッテリ１０４、バッテリ交換ステーションのバッテリ、および／または車両と関係ないバッテリなどのバッテリを含むこともできる。従って発電機１５６によって生成されたエネルギーはこれらのバッテリに貯蔵可能であり、またエネルギー需要がエネルギー生成を上回る時は抽出可能である。
【００３８】
［0044］図２は本発明のいくつかの実施形態による充電スポット１０６を示す。充電スポット１０６は外側カバー２０４を含み、外側カバー２０４にはバッテリ１０４を充電するために充電スポット１０６を車両１０２に接続するための１つ以上の車両充電インターフェース２０６が備わっている。いくつかの実施形態では車両充電インターフェース２０６はデータ通信インターフェースを含むが、他の実施形態では電力インターフェースだけを含む。図２に示される実施形態では、車両充電インターフェース２０６は、着脱可能なケーブルと結合するように設計された差込口である。他の実施形態では、車両充電インターフェース２０６は充電スポット１０６に永久的に取り付けられたケーブルを含む。いくつかの実施形態では、充電インターフェース２０６は、挿入されたケーブルを充電インターフェース２０６にロックするためのアクチュエータも含む。図２の充電スポット１０６は柱状充電スポットであり、床、歩道、または地面に設置され、各種内部構成要素を内蔵していることに留意するべきである。他の実施形態では、充電スポット１０６は壁取り付け型装置または天井取り付け型装置である。他の実施形態では、充電スポット１０６は、ここに示した充電スポットと異なる構造を有する箱などの独立型装置であるか、またはパーキングメータに類似した柱の上に設置された箱型装置である。充電スポット１０６は、簡単に手を加えられたり破壊されたりしないように、地面、床、壁、または天井に確実に設置または取り付けられる。図２に示される実施形態は、充電スポット１０６を地面または床に固定する複数の設置要素２０２を含む。
【００３９】
［0045］図３は充電スポット１０６の構成要素の概要であり、本発明のいくつかの実施形態に従いインフラストラクチャーアダプタ３０２と外部ユニット３０４とを含んでいる。図３において、外部ユニット３０４は、どのように２つの構成要素が１つに結合されるかを矢印によって示すために、インフラストラクチャーアダプタ３０２からわずかに引き抜かれた状態で示されている。しかしながら、完全に差し込まれて作動する充電スポット１０６では、外部ユニット３０４とインフラストラクチャーアダプタ３０２は嵌合されるであろう。この実施形態では、インフラストラクチャーアダプタ３０２と外部ユニット３０４は両方とも地面の上にあり、外側カバー２０４で覆われる。他の実施形態では、インフラストラクチャーアダプタ３０２が地面または壁と同一面上に設置され、外側カバー２０４は外部ユニット３０４だけを覆う。インフラストラクチャーアダプタ３０２の詳細は図４を参照して説明される。外側カバー３０４の詳細は図５Ａ〜５Ｂを参照して説明される。
【００４０】
［0046］図４は本発明のいくつかの実施形態による充電スポット１０６のインフラストラクチャーアダプタ３０２を示す。充電スポット１０６は２つの別個の構成要素を含む。それらはインフラストラクチャーアダプタ３０２と外部ユニット３０４である。いくつかの実施形態では、これら２つの構成要素は、図６Ａ〜６Ｄに関してより詳しく説明されるように、異なる時点で設置される。
【００４１】
［0047］インフラストラクチャーアダプタ３０２は、外部インフラストラクチャーと結合するための電源電気インターフェース４０２を含む。電源電気インターフェース４０２は、電源４０６と結合する１つ以上の電力コネクタ４０４を含む。いくつかの実施形態では、電源４０６はローカル発電機など局所的であるが、ほとんどの実施形態では、電源４０６は様々な発電機１５６（図１）によって電力供給されるローカル送電網またはネットワーク１４０（図１）である（またはそれに接続される）。なお、様々な国および地域が電源４０６に関して異なる実践を有するため、インフラストラクチャーアダプタ３０２の電力コネクタ４０４は、取り付けられるローカル電源の特定要件に従うように適合されることに留意されたい。同様に、いくつかの実施形態では、電源電気インターフェース４０２は、データネットワーク１２０と接続する有線（または無線）データコネクタ４０８も含む。データコネクタ４０８は同じくローカルデータネットワーク１２０の特定要件に従うように適合される。いくつかの例では、データは、電力コネクタ４０４を介して、電力線通信(Power line communication)または電力線搬送(Power line carrier)（ＰＬＣ）を使用して伝達することができる。ＰＬＣは電力線デジタル加入者回線（Power line Digital Subscriber Line）（ＰＤＳＬ）、電力線通信（mains communication）、電力線通信（Power Line Telecom）（ＰＬＴ）、電力線ネットワーキング（Power Line Networking）（ＰＬＮ）、または電力線利用ブロードバンド（Broadband over Power Lines）（ＢＰＬ）技術としても知られる。
【００４２】
［0048］設置場所の物理的な仕様も場所ごとに変わるであろう。従って、インフラストラクチャーアダプタ３０２は、特定の設置場所４１４と結合する１つ以上の物理的接続要素４１２を含む。例えば、あるインフラストラクチャーアダプタ３０２は屋外に、路上または駐車場に設置される。他のインフラストラクチャーアダプタ３０２は屋内に、駐車用ガレージまたは構造物の中に設置される。さまざまな駐車用構造物は相互に異なり、円柱、角柱、傾斜した壁などを有するものもあり、そのそれぞれが特定のタイプの物理的接続要素４１２（ブラケットまたは締結具など）を必要とし得る。さらに、図２に関して記載したように、柱状充電スポット、壁取り付け型充電スポットおよび天井取り付け型充電スポットなど、様々なタイプの充電スポット１０６構造があり、そのそれぞれが、物理的地形４１４にしっかりと取り付けられるように、１つ以上の独自の物理的接続要素４１２を必要とし得る。いくつかの実施形態では、物理的インフラストラクチャー要素４１２は図４に示されるように取り外し可能な締結具である。他の実施形態では、インフラストラクチャーアダプタ３０２は、取り外し不能な物理的接続要素４１２によって設置場所４１４に永久的に接続される。
【００４３】
［0049］インフラストラクチャーアダプタ３０２は、アダプタクイック接続インターフェース４１６も含む。アダプタクイック接続インターフェース４１６は、外部ユニットクイック接続インターフェース５０２（図５Ａ）と呼ばれる外部ユニット３０４の対応インターフェースと接続するように構成される。図４に示されているアダプタクイック接続インターフェース４１６は雌型コネクタであるが、他の実施形態では、アダプタクイック接続インターフェース４１６は雄型コネクタである。
【００４４】
［0050］アダプタクイック接続インターフェース４１６はアダプタ電力インターフェース４１８を含む。いくつかの実施形態では、アダプタ電力インターフェース４１８は中性三相地上電力インターフェースを含む。いくつかの実施形態では、アダプタクイック接続インターフェース４１６はアダプタデータインターフェースまたは送受信機４２０も含む。いくつかの実施形態では、アダプタデータインターフェース／送受信機４２０は有線式であるが、他の実施形態ではアダプタデータインターフェース／送受信機４２０は無線式である。いくつかの実施形態ではアダプタデータインターフェース４２０は、（例えば図１のデータネットワーク１２０と直接通信するための）長距離通信用の通信コネクタを含む。いくつかの実施形態では、アダプタは、（例えば外部ユニットと通信するための）短距離通信用のデジタルコネクタを含む信号インターフェース４２１を含む。いくつかの実施形態では、データインターフェース４２０はアナログデータを伝送するが、信号インターフェース４２１はデジタル情報を送る。いくつかの実施形態では、アダプタクイック接続インターフェース４１６は、位置合わせピンまたはソケットなどの１つ以上のアダプタガイド機構４２２を含む。アダプタガイド機構４２２は、外部ユニットクイック接続インターフェース５０２の対応ピンまたはソケットと嵌合し、外部ユニットクイック接続インターフェース５０２をアダプタクイック接続インターフェース４１６と接続するように位置合わせし、電気コネクタおよびデータコネクタ間の良好な電気接触を、それらを損傷することなく形成するように構成されている。いくつかの実施形態では、アダプタクイック接続インターフェース４１６は、公差を補償し、誤整列の可能性を取り除き、アダプタクイック接続インターフェース４１６と外部ユニットクイック接続インターフェース５０２との間の相対移動を許容するように設計された連結機構も含む。いくつかの実施形態では、許容機構は、アダプタクイック接続インターフェース４１６と外部ユニットクイック接続インターフェース５０２との間の２つ以上の次元における数ミリの遊びを許容する。
【００４５】
［0051］いくつかの実施形態では、インフラストラクチャーアダプタ３０２は、信号インターフェース４２１に接続されたメモリ４２４も含む。いくつかの実施形態では、メモリ４２４は、地理的ＩＤ４２６として知られる、特定のインフラストラクチャーアダプタ３０２またはその構成要素に固有な地理的および／または電気トポロジー識別情報を記憶する。いくつかの実施形態では、地理的ＩＤ４２６は、所在地住所、経度および緯度の座標、ＧＰＳ位置、および／または他のいずれかの地理的位置の識別子を含む。地理的ＩＤ４２６は図６Ａ〜６Ｄに関してより詳しく考察される。いくつかの実施形態では、メモリ４２４は中心の位置に保管され、接続される複数のインフラストラクチャーアダプタ３０２のそれぞれの地理的ＩＤ４２６を含む。例えば、駐車施設の床にあるインフラストラクチャーアダプタ３０２の全てによって単一のメモリ４２４が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、各インフラストラクチャーアダプタ３０２はＣＰＵおよび他の構成要素を含む。他の実施形態ではＣＰＵおよび他の構成要素は中心の位置に保管され、複数のインフラストラクチャーアダプタによって使用される。さらに他の実施形態では、インフラストラクチャーアダプタ３０２は受動的であり、充電スポット１０６の全てのコンピュータ技術は外部ユニット３０４に内蔵される。従って、インフラストラクチャーアダプタの複雑性およびコストは比較的低く維持される。個々のインフラストラクチャーアダプタ３０２のコストを外部ユニット３０４のコストよりかなり低く維持することは、多くの実施形態では外部ユニット３０４より多くのインフラストラクチャーアダプタ３０２が配備されるため多くの実施形態において有益である。言い換えると、その時点での需要が必要とするよりも多くのインフラストラクチャーアダプタ３０２が初期設置される。需要が増えると、外部ユニット３０４がそれら余分なインフラストラクチャーアダプタ３０２に接続される。これは図６Ａ〜６Ｄに関してより詳しく説明される。
【００４６】
［0052］要約すると、インフラストラクチャーアダプタ３０２は、配備場所のローカル電力、データ、および地理的要件と結合するように特別に設計された電力、データ、および物理的接続要素を含む（すなわち、それらは配備地域のインフラと接続するように設計される）。インフラストラクチャーアダプタはまた、完全な充電スポット１０６を形成するために、多数の異なる外部ユニット３０４と接続するためのアダプタクイック接続インターフェース４１６を含む。そのようにインフラストラクチャーアダプタ３０２は多くの異なる配備地点に最適化されるが、その一方、外部ユニット３０４用の（およびゆえに車両用の）均一なインターフェースを提供する。
【００４７】
［0053］図５Ａ〜５Ｂは本発明のいくつかの実施形態による充電スポット１０６の外部ユニット３０４を示す。上に記載したように、充電スポット１０６は、インフラストラクチャーアダプタ３０２および外部ユニット３０４である２つの別個の構成要素を含み、それらは図６Ａ〜６Ｄに関してより詳しく説明されるように、異なる時点で設置されることが多い。
【００４８】
［0054］外部ユニット３０４は外部ユニットクイック接続インターフェース５０２を含む。外部ユニットクイック接続インターフェース５０２は、図４に示されるアダプタクイック接続インターフェース４１６と接続するように構成される。図５Ａに示される外部ユニットクイック接続インターフェース５０２は雄型インターフェースであるが、他の実施形態では外部ユニットクイック接続インターフェース５０２は雌型であり得る。
【００４９】
［0055］外部ユニットクイック接続インターフェース５０２は外部ユニット電力インターフェース５０４を含む。いくつかの実施形態では、外部ユニット電力インターフェース５０４は中性三相地上インターフェースを含む。いくつかの実施形態では、外部ユニットクイック接続インターフェース５０２は外部ユニットデータインターフェース５０８も含む。いくつかの実施形態では、外部ユニットデータインターフェース５０８は有線式であるが、他の実施形態ではデータインターフェース５０８は無線式である。いくつかの実施形態では、外部ユニットデータインターフェース５０８は、（例えば図１のデータネットワーク１２０と直接通信するための）長距離通信用の通信コネクタを含む。いくつかの実施形態では、外部ユニットは、（例えば地理的ＩＤをインフラストラクチャーアダプタと通信するために）短距離通信用のデジタルコネクタを含む。いくつかの実施形態では、データインターフェース５０８はアナログデータを伝送するが、デジタルコネクタはデジタル情報を送る。いくつかの実施形態では、外部ユニットクイック接続インターフェース５０２は、位置合わせピンまたはソケットなどの１つ以上の外部ユニットガイド機構５１０を含む。外部ユニットガイド機構５１０は、アダプタガイド機構４２２と位置合わせし嵌合するように構成されている。いくつかの実施形態では、外部ユニットクイック接続インターフェース５０２は、公差を補償し、誤整列の可能性を取り除き、アダプタクイック接続インターフェース４１６と外部ユニットクイック接続インターフェース５０２との間の相対移動を許容するように設計された連結機構も含む。いくつかの実施形態では、外部ユニットクイック接続インターフェース５０２は、取り外し可能な締結具５１２によって外部ユニット３０４の残りの部分と連結される。他の実施形態では外部ユニットクイック接続インターフェース５０２は、外部ユニット３０４の他の部分と一体的に形成される。外部ユニットクイック接続インターフェース５０２はまた、車両電気コネクタ５１４を有する。車両電気コネクタ５１４は、少なくとも部分的に電気化された車両１０２のバッテリと一時的に接続しバッテリを充電するための車両充電インターフェース２０６（図２）と電気的に接続するように構成された各種コネクタを含む。車両充電インターフェース２０６は車両電気コネクタ５１４の外側部分である。
【００５０】
［0056］いくつかの実施形態では、外部ユニット３０４はＧＦＣＩまたは残留電流装置５１５を含む。ＧＦＣＩまたは残留電流装置５１５は、通電されたコンダクタと帰線中性コンダクタとの間で電流が不均衡であることを検出した時は、安全性および取扱い性の理由からすぐに回路を切断する。他の実施形態では、残留電流装置５１５は他の場所に配置される。外部ユニットは回路ブレーカ５１６も含む。回路ブレーカ５１６は、充電スポットおよび車両の内部構成要素を電流サージおよびショートから保護するように構成される。外部ユニット３０４はまた、ＡＣ／ＤＣ電源装置５１７と、図５Ｂで詳しく示されるコンピュータシステム制御器５１８とを含む。いくつかの実施形態では、外部ユニット３０４は、充電中に車両に流れるＡＣ電流を止めたり流したりするために、任意の接触器またはＡＣ切替器５１９を含む。他の実施形態では、接触器５１９は外部ユニットの外側に配置される。外部ユニットはまた、車両と接続するための、図２で説明されたような充電インターフェース２０６（差込口またはケーブルなど）を含む。さらに外部ユニットはヒト／機械インターフェース５２１を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ヒト／機械インターフェース５２１はスクリーンおよびキーボードを含む物理的ユーザインターフェースを含む。他の実施形態では、ヒト／機械インターフェース５２１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、およびＲＦＩＤなどの無線通信機能のみを含む。いくつかの実施形態では、外部ユニットは、車両に送られる電流を制御および／または測定するために１つ以上のメータ装置（図示せず）も含む。
【００５１】
［0057］図５Ｂは充電スポット１０６のコンピュータシステム制御器５１８を示すブロック図である。ほとんどの実施形態では、コンピュータシステム制御器５１８の構成要素の全ては充電スポットの外部ユニット３０４の中に配置されるが、他の実施形態では、コンピュータシステム制御器５１８構成要素の少なくともいくつかが、インフラストラクチャーアダプタ３０２の中に配置される。
【００５２】
［0058］コンピュータシステム制御器５１８は典型的に１つ以上の中央演算処理装置（ＣＰＵ）５２０を含む。コンピュータシステム制御器５１８は、接触器５１９、車両１０２、インフラストラクチャーアダプタ３０２と通信する、および／またはダイレクト通信機構（例えばアンテナ、Ｉ／Ｏインターフェース等）を含む１つ以上のネットワークまたは他の通信インターフェース５２４を含む。コンピュータシステム制御器５１８は、メモリ５２２、充電スポット１０６の位置を測定しおよび／または報告する任意の測位装置５６０、コンピュータシステムおよび／または充電スポット内の他の構成要素に電力を供給するために使用されるＡＣ／ＤＣ電源装置５６２、内側コンピュータシステム温度を監視するセンサ５６４、充電インターフェース２０６を車両に固定するアクチュエータ５６３、およびこれら構成要素を相互接続する１つ以上の通信バス５２６を含む。
【００５３】
［0059］充電スポット１０６は、ディスプレイ装置５３０および入力装置５３２（例えばマウス、キーボード、タッチパッド、タッチスクリーン等）を含むユーザインターフェース５２８を場合により含んでもよい。他の実施形態では、充電スポット１０６との通信は、車両１０２内の入力装置で実行されるか、またはサービス提供者１１２によってデータネットワーク１２０（図１を参照）を介して制御される。
【００５４】
［0060］メモリ５２２は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＤＲ、ＲＡＭなどの高速ランダムアクセスメモリ、または他のランダムアクセス固体状メモリデバイスを含み、また、１つ以上の磁気ディスク記憶装置、光学ディスク記憶装置、フラッシュメモリ装置などの不揮発性メモリ、または他の不揮発性固体状記憶装置を含んでもよい。メモリ５２２は、ＣＰＵ５２０から遠くに配置される１つ以上の記憶装置を場合により含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、メモリ５２２の構成要素の一部あるいは全てが、充電スポット１０６のグループを制御する中央メモリに内蔵される。メモリ５２２、または代替的にはメモリ５２２内の不揮発性装置が、コンピュータ可読記憶媒体を含む。いくつかの実施形態では、メモリ５２２は以下のプログラム、モジュールおよびデータ構造、またはそれらのサブセットを記憶する。
・コンピュータシステム制御器５１８ハードウェアプラットフォームを支持するためのボードサポートパッケージ（board support package）５３３
・各種基本システムサービスを管理するための、およびハードウェア依存タスクを実行するための手続きを含むオペレーティングシステム５３４
・１つ以上の通信ネットワークインターフェース５２４（有線または無線）および１つ以上の通信ネットワーク、例えばインターネット、他のワイドエリアネットワーク、ローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワークなどを介して、充電スポット１０６を他のコンピュータと接続するために使用される通信モジュール５３６
・入力装置５３２（または車両の入力装置）を介してユーザからの命令を受け取り、ディスプレイ装置５３０中にユーザインターフェースオブジェクトを作成するユーザインターフェースモジュール５３８
・任意の測位装置５６０または本明細書に記載したようなインフラストラクチャーアダプタ３０２からの地理的ＩＤ４２６を使用して充電スポット１０６の位置を測定および／または報告する測位モジュール５４０
・充電スポット１０６の状態を判断して報告し、また充電スポット１０６でバッテリ１０４を充電することに関連する作業を実行する充電制御モジュール５４２
・車両ユーザのアカウント情報を管理する任意のアカウントモジュール５４４
・充電スポットの遠隔制御を許容する遠隔管理モジュール５４６
【００５５】
［0061］上で特定した要素の各々は、前述のメモリ装置の１つ以上に記憶することができ、上に記載した機能を実行するための指示セットに一致する。指示セットは１つ以上の中央演算処理装置（例えばＣＰＵ５２０）によって実行することができる。上で特定したモジュールまたはプログラム（すなわち指示セット）は、別個のソフトウェアプログラム、手続きまたはモジュールとして実装する必要はなく、従ってこれらモジュールの様々なサブセットが組み合わされてもよく、またはそうでない場合は様々な実施形態に再構成されてもよい。いくつかの実施形態では、メモリ５２２は、上で特定したモジュールおよびデータ構造のサブセットを記憶することができる。さらにメモリ５２２は、上に記載されていない追加的モジュールおよびデータ構造を記憶することができる。
【００５６】
［0062］段階的配備のため、ほとんどの実施形態では、外部ユニット３０４は少なくとも中央演算処理装置５２０とメモリ５２２とを含み、メモリ５２２は地理的ＩＤ４２６を取得し記憶するためにアダプタのメモリ４２４と通信する。外部ユニット３０４は、データネットワーク１２０（図１）と通信する通信インターフェース５２４も含む。いくつかの実施形態では、地理的ＩＤ４２６は、充電中、どの充電スポット１０６が電力を伝送しているかを識別するために使用される。さらに、充電スポット１０６が故障または誤作動しているとき、地理的ＩＤ４２６は、通信インターフェース５２０によって、データネットワーク１２０へメンテナンス要求と一緒に送られる。
【００５７】
［0063］ほとんどの実施形態では、外部ユニットは、車両１０２に供給される電力を調整するように構成される充電制御モジュール５４２も含む。いくつかの実施形態では、充電制御モジュール５４２は、供給される電力を車両の要求にステップダウン（Ｓｔｅｐ  ｄｏｗｎ）する。インフラストラクチャーアダプタ３０２および外部ユニット３０４の電力構成要素は、高電圧と電流電気エネルギーとを充電スポット１０６と車両１０２との間に送るように構成される。高電圧は１キロワット超のいずれかとして定義される。いくつかの実施形態では、高電圧パワーは１キロワットから４０キロワットまでが範囲として定義される。インフラストラクチャーアダプタ３０２および外部ユニット３０４の電力構成要素の特定電圧および電流容量は、用途の特定エネルギー必要量に応じて変化し得る。例えば、高性能の車両は、標準的な車両より高い電圧または送電容量を必要とすることもあり、従って専用の高容量充電スポット１０６が使用され得る。
【００５８】
［0064］図６Ａ〜６Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による充電スポットの配備および取替えの方法を示す多ページフローチャートのページである。フローチャートのいくつかの部分は充電スポットシステムの段階的配備の方法を含んでいる。いくつかの実施形態では充電スポットシステムは充電スポット１０６を１つだけ含むが、他の実施形態では充電スポットシステムは複数の充電スポットを含む。フローチャートのいくつかの部分は充電スポットの様々な部分を段階的に配備することを含んでいる。フローチャートのいくつかの部分は充電スポット１０６の地理的ＩＤを取得して伝達することを含んでいる。またフローチャートのいくつかの部分は充電スポットの少なくとも一部を取り替えることを含んでいる。
【００５９】
［0065］図６Ａに示すように、１つ以上のインフラストラクチャーアダプタ３０２を設置する（６０２）。いくつかの実施形態では、設置は電源にアクセスすることを含む（６０４）。いくつかの実施形態では、電源にアクセスする時、データソースにもアクセスする。ほとんどの実施形態において、これは、インフラストラクチャーアダプタ３０２が設置される電源の少なくとも一部を遮断させること必要とするであろうし、おそらくは近くの建物も閉鎖させる。設置は壁、床、または天井の取り壊しまたは部分的取り壊しも必要とする場合もある（６０６）。掘削を必要とする場合もある。設置は、歩道、道路、または建物の下に配置され得る電力ケーブルを這わせるために溝掘りを必要とし得る。インフラストラクチャーアダプタ３０２の設置は、インフラの再構築も含み得る（６０８）。再構築は、壁、床、または天井を補修し、インフラストラクチャーアダプタのための構造的土台を置き、均すことを必要とし得る。したがってインフラの取り壊しおよび再構築することは共に、インフラストラクチャーアダプタ３０２を電源に接続した後、インフラストラクチャーアダプタ３０２をその物理的位置に物理的に取り付けるまたは装着することと並んで、インフラストラクチャーアダプタを設置することの側面である。例えば、いくつかの実施形態では、電源およびデータソースにアクセスし、構造的土台を置き、電力ケーブルおよび任意の通信ケーブルを基礎に通し、そのあと基礎を埋戻し、そしてインフラストラクチャーアダプタをそのインフラ装置に取り付ける。設置はまたインフラストラクチャーアダプタを仮ハウジングで覆うことも含み得る（６１０）。多くの実施形態では、アダプタの設置は、電力線を電源にアクセスさせ配備することに費用がかかり、かつ時間もかかるため、比較的時間がかかるし費用もかかる。そのため多くの実施形態では、電源に一度アクセスしたら、複数のインフラストラクチャーアダプタ３０２を設置する。いくつかの実施形態では、アダプタを余分に設営する。すなわち、すぐに必要とされるよりも多くのインフラストラクチャーアダプタ３０２を初期設置段階の間に設置する。この方法では、充電スポットの需要が増えた時、インフラストラクチャーアダプタ３０２は既に準備が整った状態にあるだろう。この詳細は以下で説明される。なお、必要とされるより多くのインフラストラクチャーアダプタ３０２が設置されるため、インフラストラクチャーアダプタ３０２は、充電スポットの外部ユニット３０４部分と比較して比較的費用がかからないことに注目すべきである。これは初期配備費用の低減に一役買う。
【００６０】
［0066］電源に一度アクセスしたら、インフラストラクチャーアダプタ３０２を電源に接続させる（６１２）。具体的には、インフラストラクチャーアダプタ３０２の電源電気インターフェース４０２を電源に接続させる。いくつかの実施形態では、接続は、インフラストラクチャーアダプタが適切に作動することを確認するためにそれをテストすることをさらに含む。
【００６１】
［0067］いくつかの実施形態では、インフラストラクチャーアダプタ３０２の地理的位置を得る（６１４）。地理的位置は様々な方法で得ることができる。例えば、それを予め割り当てることができ、または全地球測位システム装置を使用して測定することができる。いくつかの実施形態では、地理的位置は、熟練した作業者によって使用されるＧＰＳにより設置時に確認され、経度と緯度の座標を含む（６１６）。いくつかの実施形態では、地理的位置は、地方都市、道路、住居番号、または場所番号、マイル表示番号のうちの１つ以上である（６１８）。図６Ｂに示されるように、いくつかの実施形態では、地理的位置を地理的ＩＤとしてインフラストラクチャーアダプタに記録する（６２０）。いくつかの実施形態では地理的ＩＤをハードコード化するが、他の実施形態ではインフラストラクチャーアダプタにソフトコード化する（６２１）。いくつかの実施形態では、地理的ＩＤは位置のみならず様々な情報を含む。いくつかの実施形態では、地理的ＩＤは、特定の場所における充電スポットの数、その場所における充電スポットの続き番号、その場所において提供された電源等などの電気的トポロジー情報を含む（６２２）。電気的トポロジー情報は、送電網管理、メンテナンス、および固有の充電スポット（または差込口）識別子に使用することができる。
【００６２】
［0068］いくつかの実施形態では、地理的ＩＤは、それがコード化されているインフラストラクチャーアダプタ３０２に固有のものである（６２３）。いくつかの実施形態では、地理的ＩＤはインフラストラクチャーアダプタのメモリに記憶される。いくつかの実施形態では、相互接続されたインフラストラクチャーアダプタ３０２のグループの各インフラストラクチャーアダプタの地理的ＩＤが現場の中心位置に記憶される（６２４）。例えば、各インフラストラクチャーアダプタ３０２と関連付けられたメモリ（すなわち、ロケーションコントローラ）を、駐車スペースの同じ列または駐車構造物の同じフロアなどですべてが互いに近くに位置する複数のインフラストラクチャーアダプタ３０２が使用してもよい。いくつかの実施形態では、ある地理的ＩＤ情報がロケーションコントローラに記憶される一方、他の地理的ＩＤ情報がインフラストラクチャーアダプタのデバイスメモリに記憶される。いくつかの実施形態では、様々な地理的ＩＤが、インフラストラクチャーアダプタまたはアダプタのグループの特定要素に記憶される。いくつかの実施形態では、地理的ＩＤは、制御盤地理的ＩＤ、回路地理的ＩＤ、充電スポット地理的ＩＤおよびソケット地理的ＩＤのうちの１つ以上を含む（６２５）。いくつかの実施形態では、制御盤地理的ＩＤおよび回路地理的ＩＤはロケーションコントローラに記憶される一方、充電スポット地理的ＩＤおよびソケット地理的ＩＤは充電スポットに記憶される。
【００６３】
［0069］いくつかの実施形態では、地理的ＩＤは２つのタイプ、すなわち、地理的である場所ＩＤと、トポロジー的である電気装置ＩＤとに分割される（６２６）。いくつかの実施形態では、場所ＩＤは、国（国際電話コードに準拠する国コード）、地域（州または領域など）、小地域１（都市など）、小地域２（区など）、および場所番号（その場所に固有のものまたは建物住所）、のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、電気装置ＩＤは、制御盤番号、回路番号、充電ステーション番号（特定の充電ステーションを識別する）、および差込口番号（充電ステーションが２台以上の車両を同時に充電するために複数の充電インターフェースを含む場合に使用される）のうちの１つ以上を含む。例えば、
・制御盤：国−地域−小地域１−小地域２−場所番号−制御盤
・回路：国−地域−小地域１−小地域２−場所番号−制御盤−回路
・ＣＳ：国−地域−小地域１−小地域２−場所番号−制御盤−回路−充電スポット
・ソケット：国−地域−小地域１−小地域２−場所番号−制御盤−回路−充電スポット−ソケット
【００６４】
［0070］図６Ｃに示されるように、第２段階の間、外部ユニット３０４を設置する（６２８）。この設置は、インフラストラクチャーアダプタを設置した作業者と異なる、いくらか熟練度で劣る作業者によって行われてもよい。設置は外側カバーを外部ユニット３０４およびインフラストラクチャーアダプタに被せて物理的に固定することを含んでもよい（６３０）。例えば、いくつかの実施形態では、外側カバーを壁、床、または天井に、あるいはインフラストラクチャーアダプタ３０２の基礎部分に、図２に関して考察された１つ以上の締結具によって固定する。設置は外部ユニットクイック接続インターフェース５０２をアダプタクイック接続インターフェース４１６に嵌合することも含む（６３２）。なお、ほとんどの実施形態では外側カバーを固定する前にクイックコネクタを嵌合することに留意するべきである。そのようにして外部ユニット３０４をインフラストラクチャーアダプタに取り外し可能に連結する。嵌合によって外部ユニットクイック接続インターフェース５０２とアダプタクイック接続インターフェースとの間の電気的接続が形成される（６３４）。ほとんどの実施形態では、これらインターフェースは標準的なものであり、どんな外部ユニット３０４も、形状に関係なく、ほぼあらゆるインフラストラクチャーアダプタに連結することができる。ほとんどの実施形態では、インターフェースが標準的でありまた素早く簡単に１つに合わせることができるように設計されているため、嵌合を迅速に完了させることができる。例えば、いくつかの実施形態では、唯一必要な工具はドライバーである。さらに、いくつかの実施形態では、嵌合に必要なのは、外部ユニット３０４をインフラストラクチャーアダプタの上の位置に持ち上げ、次に外部ユニットのクイック接続インターフェースをアダプタのクイック接続インターフェースにスライドさせることだけである。２つの部品を嵌合するのに配線は必要ない。いくつかの実施形態では、嵌合は５分未満で完了する（６３６）。さらに、外部ユニット３０４を設置するために必要な熟練度は比較的低い。従って熟練した作業者を必要としないため設置費用も低い。いくつかの実施形態では、外部ユニットの設置にはさらに、外部ユニットが適切に作動することを確認するためにそれをテストすることが含まれる。
【００６５】
［0071］いくつかの実施形態では、外部ユニット３０４を設置したあと、地理的ＩＤがインフラストラクチャーアダプタ３０２から外部ユニットへ伝達される（６３８）。いくつかの実施形態では、地理的ＩＤは外部ユニット３０４に配置されるメモリに記憶される。いくつかの実施形態では、地理的ＩＤは車両充電プロセスの間外部ユニット３０４によって使用される（６４０）。例えば、車両が地理的ＩＤをサービス提供者に伝達できるように地理的ＩＤを車両に伝達することができる。いくつかの実施形態では、地理的ＩＤはまた、車両を介してまたはインフラストラクチャーアダプタから直接的にデータネットワーク１２０に伝達される。いくつかの実施形態では、どの充電スポットが電力を供給しているか、また、複数の充電インターフェースを含む充電スポットの場合は充電スポットのどの充電インターフェース２０６が電力を供給しているかをサービス提供者が追跡する。
【００６６】
［0072］６Ｃに示されるように、地理的ＩＤはサービス提供者に伝達される（６４２）。いくつかの実施形態では、他の情報、例えば充電スポット１０６から車両に流れている電力に関連した充電情報などもサービス提供者に送られる。いくつかの実施形態では地理的ＩＤはインフラストラクチャーアダプタから直接伝達されるが、他の実施形態では外部ユニット３０４によって、または車両を介して伝達される（６４４）。
【００６７】
［0073］図６Ｄに示されるように、いくつかの実施形態では、電力を電源から車両へ充電スポットを介して提供することによって方法は続く（６４６）。具体的には、車両を車両電気コネクタ５１４の車両充電インターフェース２０６に一時的に連結する。次に電力が電源から車両へ、電源電気インターフェース４０２、アダプタクイック接続インターフェース４１６、外部ユニットクイック接続インターフェース５０２、および車両電気コネクタ５１４を介して流れることができるようにする。充電スポット１０６によって電気車両を充電することに関するさらに詳しい説明が米国特許出願第１２／５６０，３３７号に考察されており、これは全体が参照により本明細書に援用される。
【００６８】
［0074］いくつかの実施形態では、外部ユニット３０４を新しい外部ユニットと取り替える（６４８）。いくつかの実施形態では、外部ユニットの性能を上げるために新しい外部ユニットを設置する。例えば、この分野における新たな展開形態または向上した基準が、新しい外部ユニットを設置する理由であり得る。いくつかの実施形態では、元々の外部ユニット３０４が誤作動するという理由で取替えが開始される（６５０）。いくつかの実施形態では、外部ユニットが誤作動する場合、外部ユニット３０４またはインフラストラクチャーアダプタ３０２が、誤作動と充電スポット１０６の地理的ＩＤとをサービス提供者に報告する（６５２）。そのようにしてサービス提供者はどの充電スポット１０６がメンテナンスを必要としているかを正確に知る。いくつかの実施形態では、取替えには、各外部ユニット３０４の外部ユニットクイック接続インターフェース５０２を、各インフラストラクチャーアダプタのアダプタクイック接続インターフェース４１６から切り離し、新しい外部ユニット３０４の外部ユニットクイック接続インターフェース５０２を、各インフラストラクチャーアダプタのアダプタクイック接続インターフェース４１６に取り外し可能に連結することが含まれる（６５４）。いくつかの実施形態では、取替えの切離しと連結はそれぞれ５分未満で実現する（６５６）。いくつかの実施形態では、切離しと再連結は、必要な工具がドライバーだけなので迅速に実現することができる。さらに、いくつかの実施形態では、切離しに必要なのは、充電スポットの外側カバーを取り外し、外部ユニット３０４を持ち上げて、外部ユニットクイック接続インターフェースをアダプタクイック接続インターフェースから引っ張り出すことだけである。なお、取替えの際に例えば外側ケースのカバーを取り去ることなど他のステップが必要になり得ることを留意されたい。これら他のステップは、切離しおよび連結に関して挙げた５分では完了しない。いくつかの実施形態では、取替えには地理的ＩＤ（おそらくインフラストラクチャーアダプタ３０２に記憶またはハードコード化されている）を新しい外部ユニットに伝達することも含まれる（６５８）。古い外部ユニット３０４を切り離すこと、および新しい外部ユニット３０４をインフラストラクチャーアダプタに連結することは簡単なのでメンテナンス費用は低く維持される。具体的に言うと、専門技術を持った作業者は取替えに必要ない。誤作動する外部ユニット３０４を中心の位置に戻すことが可能で、そこで熟練の作業者が、ある場合には将来の使用のため、それを修理して改造することができる。
【００６９】
［0075］いくつかの実施形態では、充電スポットの需要が増えた時、さらなる外部ユニット３０４を既に設置されているインフラストラクチャーアダプタに設置する（６６０）。具体的には、追加外部ユニット３０４の追加外部ユニットクイック接続インターフェース５０２を、それまで未使用のインフラストラクチャーアダプタのアダプタクイック接続インターフェース４１６に取り外し可能に連結することによって、追加外部ユニット３０４を設置する。追加外部ユニットの設置は、既に作動している充電スポットの作動と干渉しない。そのようにして、充電スポット１０６システムは、拡張が容易な段階的配備向けに設計される。充電スポットの需要が増加した時に、一定期間にわたり拡張をすることができる。より多くの比較的安価なインフラストラクチャーアダプタ３０２をインフラストラクチャー設置の間に設置することによって、駐車場所を保持する道路または建造物などの基礎を成すインフラストラクチャーは、その作業が一回だけで済む。その後外部ユニット３０４は、需要により必要とされるまで設置されない。外部ユニット３０４はより複雑である、従って充電スポット１０６のより高価な部分であるので、配備費用も需要とともに増える。
【００７０】
［0076］説明を目的として以上の記載を特定実施形態に言及して記載した。しかしながら上の例示的考察は包括的であることも本発明を開示した正確な形態に限定することも意図しない。上の教示を考慮して多くの修正形態および変形形態が可能である。本発明の原理ならびにその実践的適用を最良に説明し、それにより当業者が本発明と、企図される特定の使用に適した様々な修正を備えた様々な実施形態とを最も良く利用できるように実施形態を選択して記載した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【国際調査報告】
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