(57)【要約】  電気自動車ネットワークのバッテリサービスに対する需要を予測するための方法およびシステムが提示される。予測需要は、たとえば電気自動車のユーザに改善されたバッテリサービスを提供するためにバッテリ方針を調整することによって電気自動車ネットワークを管理するために使用されてよい。バッテリ方針は、電気自動車ネットワーク内のバッテリ充電速度を加速するまたは減速する、およびそれ以外の場合混雑したバッテリサービス場所を選んだ可能性がある車両のユーザに代替のバッテリサービス場所を勧めることによって調整できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車ネットワークを管理する方法であって、
複数の電気自動車のそれぞれからバッテリステータスデータおよび車両位置データを受け取ることと、
前記バッテリステータスデータおよび前記車両位置データを活用し、前記電気自動車のそれぞれの最終目的地を活用し、有望なバッテリサービスステーションを含むバッテリサービスデータを決定することと、
前記電気自動車のそれぞれについて決定された前記バッテリサービスデータに少なくとも部分的に基づいて１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの需要を予測することと、
前記予測需要に対応して１つまたは複数のバッテリ方針を調整するかどうかを決定することと
を含む方法。
【請求項２】
前記バッテリサービスデータが、前記決定された有望なバッテリサービスステーションへの前記それぞれの電気自動車の起こりそうな車両到着時間を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電気自動車の前記バッテリによって必要とされる追加エネルギーの量に少なくとも部分的に基づいて最小充電負荷を推定して、前記電気自動車のそれぞれがそのそれぞれの最終目的地に進むことができるようにすることと、
前記電気自動車の前記バッテリが送電網に課すことができる最大充電負荷を推定することと
を含み、
前記需要の前記予測することが、前記推定最小充電負荷および前記推定最大充電負荷を活用する
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記最小充電負荷の前記推定することが、前記車両から受け取られるデータに少なくとも部分的に基づいて、所定の時間ウィンドウにわたって決定される前記電気自動車ネットワークの実際のエネルギー需要に少なくとも部分的に基づいて決定される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記推定最大充電負荷が、各々の電気自動車によって前記送電網に課される推定最小個別充電負荷の合計である、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記推定最大充電負荷が、特定のときに前記送電網に結合される前記車両のすべてが最大速度で同時に充電されなければならなかった場合に前記送電網に課される推定負荷に少なくとも部分的に基づいている、請求項３から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
１つまたは複数のバッテリ方針を調整するかどうかの前記決定することが、
前記１つまたは複数のバッテリサービスステーションでのバッテリサービスの供給を決定することと、
前記１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの前記予測需要および前記１つまたは複数のバッテリサービスステーションでのバッテリサービスの前記供給を比較することと
を含む、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記１つまたは複数のバッテリサービスステーションで予測される前記需要に基づいて前記１つまたは複数のバッテリ方針を調整することをさらに含む、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの前記予測需要と、前記１つまたは複数のバッテリサービスステーションでのバッテリサービスの前記供給との前記比較に基づいて、前記１つまたは複数のバッテリ方針を調整することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記最終目的地の前記決定することが、少なくとも前記複数の電気自動車のサブセットからそれぞれの最終目的地を受け取ることを含む、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記それぞれの最終目的地が、電気自動車の前記サブセットのそれぞれのユーザによって選択される意図された目的地である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記最終目的地の前記決定することが、それぞれの電気自動車のオペレータが意図された最終目的地を選択していないときに、前記それぞれの電気自動車の前記最終目的地を予測することを含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記予測された最終目的地が、自宅場所、仕事場所、バッテリサービスステーション、以前に訪れた場所、および頻繁に訪れる場所から成るグループから選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記１つまたは複数のバッテリサービスステーションが、前記電気自動車の前記バッテリを再充電するための充電ステーション、および前記電気自動車の前記バッテリを交換するためのバッテリ交換ステーションから成るグループから選択される、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記需要が、所定の時間についてまたは所定の時間範囲について予測される、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記１つまたは複数のバッテリ方針を調整することが、バッテリサービスステーションで前記電気自動車ネットワークに結合される少なくとも１つの交換用バッテリ、またはバッテリサービスステーションで前記電気自動車ネットワークに結合される前記電気自動車の内の少なくとも１台のバッテリの充電速度を加速することまたは減速することを含む、請求項８から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記１つまたは複数のバッテリ方針を調整することが、それぞれの電気自動車のユーザに対して代替のバッテリサービスステーションを勧めることを含む、請求項８から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記１つまたは複数のバッテリ方針を調整することが、前記バッテリサービスステーションの内の１つまたは複数で利用可能な交換用バッテリの数を変更することを含む、請求項８から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
ユーティリティプロバイダに予想電力需要を知らせることをさらに含み、前記予想電力需要が、前記１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの前記予測需要に少なくとも部分的に基づいている、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
それぞれの電気自動車に、それぞれの有望なバッテリサービスステーションおよびそれぞれの起こりそうな車両到着時間を決定することが、さらに前記それぞれの電気自動車のスピードに基づく、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
第２の複数の電気自動車の内の１台または複数の電気自動車からの需要を考慮に入れるために、前記１つまたは複数のバッテリサービスステーションで予測される前記需要を増加することをさらに含む、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２の複数の車両が、前記コンピュータシステムと通信していない車両を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
表示装置に、複数のバッテリサービスステーションを有する地理的地域を示す地図を表示することと、
前記地図に、前記示されている地理的地域の前記バッテリサービスステーションの内の１つまたは複数に対するそれぞれの需要を示す１つまたは複数の図的表現を表示することと
をさらに含む、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
１つまたは複数のバッテリサービスステーションと、および複数の電気自動車とデータを交換するための少なくとも１つの通信モジュールと、
１台または複数のプロセッサと、
データ、および前記１台または複数のプロセッサによる実行のための１つまたは複数のプログラムを記憶するためのメモリであって、
前記複数の電気自動車のそれぞれから受け取られるバッテリステータスデータに基づいてバッテリ充電ステータスを決定するように構成されたバッテリステータスモジュールと、
前記車両から受け取られる位置データを維持するための車両位置データベースと、
前記電気自動車のそれぞれに最終目的地を識別し、各々の電気自動車に、前記位置、前記最終目的地、およびその電気自動車の前記バッテリ充電ステータスに少なくとも部分的に基づいて、有望なバッテリサービスステーションの場所を決定し、各々の電気自動車に前記有望なバッテリサービス場所に少なくとも部分的に基づいて１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの需要を予測するように構成され、実行可能な需要予測モジュールと、
を備えるメモリと
を備える、電気自動車を管理するためのシステム。
【請求項２５】
前記バッテリサービスステーションから受け取られるステーションステータスデータを受け取り、維持するように構成され、動作可能なバッテリサービスステーションモジュールを備える、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
少なくとも前記予測需要および前記ステーションステータスデータの内の１つに基づいて１つまたは複数のバッテリ方針を調整するかどうかを決定するように構成され、実行可能なバッテリ方針モジュールを備える、請求項２４または２５に記載のシステム。
【請求項２７】
１つまたは複数の地理的地域でのバッテリサービスに対するそれぞれの需要を示す図的表現を生成するように構成され、動作可能である地図モジュールを備える、請求項２４から２６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２８】
それぞれが１つまたは複数のバッテリを有する複数の電気自動車を備える電気自動車ネットワークを管理する方法であって、
前記電気自動車の前記バッテリによって必要とされる追加エネルギーの量に少なくとも部分的に基づいて最小充電負荷を推定して、前記電気自動車のそれぞれがそのそれぞれの最終目的地に進むことができるようにすることと、
前記電気自動車の前記バッテリが送電網に課すことができる最大充電負荷を推定することと、
前記電気自動車の前記バッテリの１つまたは複数のバッテリ方針を調整して、特定の所定の要因に基づいて、前記電気自動車ネットワークの実際の充電負荷を、前記推定最小充電負荷と前記推定最大充電負荷との間に調整することと
を含む方法。
【請求項２９】
前記最小充電負荷の前記推定することが、所定の時間ウィンドウにわたって前記電気自動車ネットワークの測定された実際のエネルギー需要に少なくとも部分的に基づいて決定される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記推定最小充電負荷が、各々の電気自動車によって送電網に課される推定最小個別充電負荷の合計である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記推定最小充電負荷が、前記最終目的地、現在位置、および各々の電気自動車のバッテリ充電レベルに少なくとも部分的に基づいている、請求項２８から３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記推定最大充電負荷が、特定のときに前記送電網に結合される車両の予測数のすべてが最大速度で同時に充電されなければならない場合に前記送電網の課される推定負荷に少なくとも部分的に基づいている、請求項２８から３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記推定最大充電負荷が、特定のときに前記送電網に結合される前記車両のすべてが最大速度で同時に充電されなければならない場合に前記送電網に課される推定負荷に少なくとも部分的に基づいている、請求項２８から３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
前記１つまたは複数のバッテリ方針が、前記送電網からのエネルギーの価格に少なくとも部分的に基づいて調整される、請求項２８から３３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
前記電気自動車の前記バッテリがそれぞれ既存の充電レベルを有し、前記電気自動車の前記バッテリによって必要とされる追加エネルギーの前記量が前記電気自動車のそれぞれの前記既存の充電レベルの集合に加えるエネルギーの量である、請求項２８から３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
各々の電気自動車が、前記それぞれの車両の所有者またはオペレータとの１つまたは複数のサービス契約によって決定される関連最小バッテリ充電レベルを有する、請求項２８から３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
ユーティリティプロバイダに、前記推定最小充電負荷および前記推定最大充電負荷を送信することと、
前記ユーティリティプロバイダから、所定の時間ウィンドウの好ましい充電負荷を備えるエネルギー計画を受け取ること
をさらに含み、
前記１つまたは複数のバッテリ方針が前記エネルギー計画に従って調整される、
請求項２８から３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
それぞれの電気自動車の前記バッテリが、前記それぞれの電気自動車がその最終目的地に到達するために必要なよりも多くのエネルギーを含み、前記それぞれの電気自動車の前記バッテリが前記送電網にエネルギーを提供できる、請求項２８から３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記１つまたは複数の充電方針を調整することが、前記送電網に結合される前記交換用バッテリの内の少なくとも１つ、および前記送電網に結合される少なくとも１台の電気自動車の内の少なくとも１つの充電速度を加速するまたは減速することを含む、請求項２８から３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
前記充電速度がマイナスである、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記電気自動車ネットワークが、前記送電網に結合される１つまたは複数の蓄電池を含み、前記１つまたは複数のバッテリ方針を調整することが、前記蓄電池の内の少なくとも１つの充電速度を加速することまたは減速することを含む、請求項１から４０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４２】
前記推定最小充電負荷および前記推定最大充電負荷が、所定の時間にわたってエネルギー量を表すデータ点のセットによって表される、請求項２８から４１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４３】
少なくともデータ点の前記セットのサブセットを曲線関数に適合させること、または
表示装置に、少なくともデータ点の前記セットのサブセットを含むグラフを表示することと
をさらに含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記１つまたは複数のバッテリ方針が、所定の時間ウィンドウにわたって前記電気自動車ネットワークのエネルギー費を最小限に抑えるために調整される、請求項２８から４３のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して電気自動車ネットワークにおける負荷の推定、および係る推定に依存する考えられる負荷管理手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両（たとえば、車、トラック、飛行機、船、オートバイ、自律走行車、ロボット、フォークリフト車等）は、近代経済の欠くことのできない部分である。残念なことに、係る車両に動力を提供するために通常使用される石油のような化石燃料は、化石燃料の限られた供給源に対する依存、多くの場合供給源が不安定な地理的な位置にあること、および係る燃料が汚染物質を生じさせ、おそらく気候変動の一因にもなっていることを含む多数の欠点を有する。これらの問題に対処する１つの方法は、これらの車両の燃料効率を高めることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
最近では、その従来の内燃機関同等物に比べて消費する燃料が大幅に少ない、つまりよりすぐれた燃料効率を有するガソリン‐電気ハイブリッド車が導入されている。完全電気自動車も人気を得ている。係るハイブリッド車および完全電気自動車の運転においてバッテリは重大な役割を担っている。しかしながら、現在のバッテリ技術は、ガソリンに匹敵するエネルギー密度を提供していない。完全に充電された典型的な電気自動車バッテリでは、電気自動車は再充電される必要が出てくるまでに最高４０マイルしか移動し得ないことがある。したがって、車両が単一充電移動範囲を超えて移動できるようにするためには、使い切ったバッテリを充電する、または完全に充電されたバッテリと交換する必要がある。
【０００４】
電気自動車バッテリを充電するおよび／または交換するためのバッテリサービスステーションのネットワークを提供することは、電気自動車の運転者が必要時に車両のために追加エネルギーを取得できることを保証するのに役立つ。しかしながら、全体的なネットワークによって必要とされるエネルギーの量は、必ずしも決まっているまたは一貫しているわけではなく、したがってバッテリサービスステーションの電気需要は、電気自動車の総需要に伴い上下する。係る変化する需要は、多くの場合、予測不可能な電気負荷およびより高い全体的なエネルギー費に繋がり、電力供給者と電気自動車ネットワークの運営者の双方に害を及ぼすことがある。したがって、電気自動車ネットワーク内での電気エネルギーに対する需要を予測し、管理する容易で効率的な方法に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
技術では、１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの、または地理的地域内での需要を予測し、それを示すデータを生成することができる電気自動車ネットワークを管理するための新規の方法およびシステムに対するニーズがある。また、コントロールセンタが電気自動車ネットワークの最小充電負荷および最大充電負荷を推定し、それを示すデータを生成できることもニーズである。コントロールセンタは、生成されたデータに基づき、次いで電気自動車ネットワークの実際の充電負荷を調整してよい。たとえば、コントロールシステムは、１つまたは複数のバッテリ方針を調整することによって、電気自動車ネットワークの実際の充電負荷を推定最小充電負荷と最大充電負荷との間になるように調整してよい。
【０００６】
任意選択で、実際の充電負荷は、特定の所定の要因に従って調整できる。この目的を達成するために、柔軟な電気自動車ネットワークでの需要を予測し、負荷を管理するための、および予測された需要に応じてバッテリ方針を調整するためのシステムおよび方法が提供される。本明細書に開示される実施形態のいくつかは、電気自動車ネットワークを管理するコンピュータによって実現される方法を提供する。これらの方法は、１台または複数のプロセッサ、および１台または複数のプロセッサによる実行のための１つまたは複数のプログラムを記憶するメモリを有するコンピュータシステムによって実行されてよい。
【０００７】
１つの例示的な実施形態では、方法は、複数の電気自動車のそれぞれから充電ステータスデータおよび位置データを受け取ることと、受け取られたデータに基づいて負荷を推定することを含んでよい。たとえば、受け取られたデータは、電気自動車のバッテリによって必要とされる追加エネルギーの量に少なくとも部分的に基づいて推定最小充電ロードを決定して、電気自動車のそれぞれがそのそれぞれの最終目的地（たとえば、ユーザによって選択される意図された目的地）に進むことができるようにするために使用されてよい。いくつかの実施形態では、最小充電負荷は、各々の電気自動車の最終目的地、現在位置データ、およびバッテリステータスデータに基づいている。いくつかの実施形態では、最終目的地は（たとえば、１つまたは複数の予測パラメータに基づいて）予測される。バッテリステータスデータは、バッテリ充電レベル、バッテリ温度、バッテリの健康、バッテリ充電履歴、バッテリ寿命、バッテリ効率およびそのような種類のものの内の１つまたは複数の含んでよい。
【０００８】
方法は、各々の電気自動車に、有望なバッテリサービスステーション（つまり、車両がバッテリ関係サービスを受ける可能性があるバッテリサービスステーション）、および係るバッテリサービスステーションへの起こりそうな到着時間を決定することを含んでよい。たとえば、この決定は、電気自動車のそれぞれの位置、最終目的地、およびバッテリ充電ステータスに少なくとも部分的に基づいてよい。いくつかの実施形態では、決定はさらに、車両のスピード、スピード制限、交通事情、および／またはそれぞれの電気自動車に近接する他の車両のグループの平均スピードに基づく。
【０００９】
いくつかの考えられる実施形態では、方法は、有望なバッテリサービスステーションに少なくとも部分的に基づいて１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの需要を予測することを含む。需要予測は、さらに電気自動車のそれぞれの起こりそうな車両到着時間を活用してよい。いくつかの実施形態では、方法は、電気自動車のそれぞれの有望なバッテリサービスステーションおよび起こりそうな車両到着時間に少なくとも部分的に基づいて１つまたは複数の地理的地域での需要を予測することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの予測需要に基づいて混雑地点を予測することと、おそらく予測需要に対応して１つまたは複数のバッテリ方針を調整するかどうかを決定することも含む。
【００１０】
また、方法のいくつかは、電気自動車のバッテリが送電網に課すことがある推定最大充電負荷を決定することも含んでよい。たとえば、最大充電負荷は、特定のときに送電網に結合される可能性がある電気自動車の実質上すべてが最大速度で同時に充電されなければならない場合に送電網に課される推定負荷に少なくとも部分的に基づいてよい。
【００１１】
例示的な方法は、電気自動車のバッテリの１つまたは複数のバッテリ方針を調整して、電気自動車ネットワークの実際の充電負荷を、特定の所定の要因に基づいて推定最小充電負荷と推定最大充電負荷との間に調整することを含んでよい。いくつかの実施形態では、実際の充電負荷は電気の価格に従って調整される。いくつかの実施形態では、実際の充電負荷は予測される将来のエネルギー需要に従って調整される。
【００１２】
いくつかの実施形態では、バッテリ方針を調整することは、１つまたは複数のバッテリサービスステーションで送電網（たとえば電気自動車ネットワーク）に結合される少なくとも１つの交換用バッテリの充電速度、および／または送電網に結合される電気自動車の内の少なくとも１台の充電速度を加速するまたは減速することを含む。いくつかの実施形態では、バッテリ方針を調整することは、それぞれの電気自動車のユーザに対して代替バッテリサービスステーションまたはバッテリ充電の代わりにバッテリ交換を勧めることを含む。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバッテリ方針を調整することは、バッテリサービスステーションの内の１つまたは複数で利用可能な交換用バッテリの数を増加するまたは減少させることを含む。
【００１３】
いくつかの実施形態では、方法はさらに、複数のバッテリサービスステーションを有する地理的地域を示す地図を提供する（表示する）ことと、地図の上に、示されている地理的地域のバッテリサービスステーションの内の１つまたは複数に対するそれぞれの需要を示す１つまたは複数の図的表現を表示することを含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、方法はさらに、所定の時間にわたるエネルギー量を表す複数のデータ／データ点のセットとして、推定最小充電負荷および推定最大充電負荷を表すことを含む。いくつかの実施形態では、方法はさらに、少なくともデータ点のサブセットを曲線関数に適合させることを含む。いくつかの実施形態では、方法は、表示装置に、少なくともデータ点のサブセットを含むグラフを表示することを含む。
【００１５】
一態様では、本願は、複数の電気自動車のそれぞれからバッテリステータスデータおよび車両位置データを受け取ることと、受け取られたバッテリステータスデータおよび車両位置データおよび電気自動車のそれぞれの最終目的地についてのデータを活用し、有望なバッテリサービスステーションを含むバッテリサービスデータを各々の電気自動車について決定することと、電気自動車のそれぞれについて少なくとも決定された有望なバッテリサービスステーションに基づいて１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの需要を予測することを含む、電気自動車ネットワークを管理する方法を提供する。予測需要は、電気自動車ネットワークに対する消費負荷を管理するために使用されてよい。たとえば、予測需要は、車両電気ネットワークでの１つまたは複数のバッテリサービスステーションの１つまたは複数のバッテリ方針を調整するかどうかを決定するために使用されてよい。
【００１６】
いくつかの実施形態では、決定されたバッテリサービスデータは、有望なバッテリサービスステーションへのそれぞれの電気自動車の到着時間の推定を表す起こりそうな車両到着時間を含む。車両に対して決定される起こりそうな車両到着時間は、決定された有望なバッテリサービスステーションとともに、需要の予測で使用されてもよい。たとえば、起こりそうな車両到着時間は、予測需要を精緻化して、特別な時点でのおよび／または１つまたは複数の時間間隔で予測需要を示すために使用されてよい。
【００１７】
方法はさらに、電気自動車のバッテリによって必要とされる追加エネルギーの量に少なくとも部分的に基づいて最小充電負荷を推定して、電気自動車のそれぞれがそのそれぞれの最終目的地に進むことができるようにすることと、（たとえば、電気自動車のそれぞれの各バッテリステータスデータを基づかせた）電気自動車のバッテリが送電網に課すことができる最大充電負荷を推定することとを含んでよい。考えられる実施形態では、予測需要は、推定最小充電負荷および推定最大充電負荷に少なくとも部分的に基づいて調整される。
【００１８】
考えられる実施形態では、最小充電負荷の推定は、車両および／またはバッテリサービスステーションから受け取られるデータに少なくとも部分的に基づいて所定の時間ウィンドウにわたって決定される電気自動車ネットワークの実際のエネルギー需要に少なくとも部分的に基づいて決定される。代わりに、推定最小充電負荷は、各々の電気自動車によって送電網に課される推定最小個別充電負荷の合計であってよい。
【００１９】
推定最大充電負荷は、特定のときに送電網に結合される車両のすべてが同時に最大速度で充電されなければならない場合に送電網に課される推定負荷に少なくとも部分的に基づいてよい。
【００２０】
１つまたは複数のバッテリ方針を調整するかどうかの決定は、１つまたは複数のバッテリサービスステーションでのバッテリサービスの供給を決定することと、１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの予測需要および１つまたは複数のバッテリサービスステーションでのバッテリサービスの供給を比較することを含んでよい。
【００２１】
任意選択で、１つまたは複数のバッテリ方針は、１つまたは複数のバッテリサービスステーションで予測される需要に基づいて調整される。代わりに、１つまたは複数のバッテリ方針は、１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの予測需要と、１つまたは複数のバッテリサービスステーションでのバッテリサービスの供給との比較に基づいて調整される。
【００２２】
いくつかの実施形態では、最終目的地を決定することは、少なくとも複数の電気自動車のサブセットからそれぞれの最終目的地を受け取ることを含む。代わりにまたはさらに、それぞれの最終目的地は、電気自動車のサブセットの内の数人のユーザの意図された目的地であってよい。
【００２３】
考えられる実施形態に従って、最終目的地を決定することは、それぞれの電気自動車のオペレータが意図された最終目的地を選択していないときに、それぞれの電気自動車の最終目的地を予測することを含む。たとえば、予測された最終目的地は、自宅場所、仕事場所、バッテリサービスステーション、以前に訪問した場所、および頻繁に訪れる場所から選択されてよい。
【００２４】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバッテリサービスステーションは、電気自動車のバッテリを再充電するための充電ステーション、および電気自動車のバッテリを交換するためのバッテリ交換ステーションから選択される。
【００２５】
１つまたは複数のバッテリ方針の調整は、バッテリサービスステーションで電気自動車ネットワークに結合される少なくとも１つの交換用バッテリ（つまり、バッテリサービスステーションに保管される）の、またはバッテリサービスステーションでサービスを受けるときに電気自動車ネットワークに結合される電気自動車の内の少なくとも１台のバッテリの充電速度を加速することまたは減速することを含んでよい。任意選択で、１つまたは複数のバッテリ方針の調整は、それぞれの電気自動車のユーザに対して代替バッテリサービスステーションを勧めることと、および／またはバッテリサービスステーションの内の１つまたは複数で利用可能な交換用バッテリの数を変更することを含む。
【００２６】
方法はさらに、１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの予測需要に少なくとも部分的に基づいて予想電力需要についてユーティリティプロバイダに知らせることを含んでよい。
【００２７】
考えられる実施形態では、それぞれの電気自動車にそれぞれの有望なバッテリサービスステーションおよびそれぞれの起こりそうな車両到着時間を決定することは、さらにそれぞれの電気自動車のスピードに基づく。
【００２８】
方法はさらに、第２の複数の電気自動車の内の１台または複数の電気自動車からの需要を考慮に入れるために、１つまたは複数のバッテリサービスステーションで予測される需要を増加させることを含んでよい。たとえば、第２の複数の車両はコンピュータシステムと通信していない車両を含むことがある。
【００２９】
いくつかの実施形態に従って、表示するステップは、複数のバッテリサービスステーションを有する地理的地域を示す地図および示されている地理的地域のバッテリサービスステーションの内の１つまたは複数に対するそれぞれの需要を示す１つまたは複数の図的表現を表示装置に表示するために使用される。
【００３０】
別の態様では、本願は、電気自動車ネットワークを管理するためのシステムを提供する。システムは、１つまたは複数のバッテリサービスステーションと、および複数の電気自動車（つまり、車両のコンピュータシステムおよび／または車両でのユーザの携帯電話）とデータを交換するための通信モジュールと、１台または複数のデータプロセッサ、およびデータおよび１台または複数のプロセッサによる実行のための１つまたは複数のソフトウェアプログラムを記憶するメモリとを含んでよい。メモリに記憶されるデータおよび１つまたは複数のプログラムは、複数の電気自動車のそれぞれから受け取られるバッテリステータスデータに基づいてバッテリ充電ステータスを決定するように構成されたバッテリステータスモジュール、車両から受け取られる場所データを維持するための車両場所データベース、および需要予測モジュールを含んでよい。需要予測モジュールは、（たとえば、車両から受け取られるデータおよび／または位置データ、最終目的地、および／またはバッテリ充電ステータスに少なくとも部分的に基づいて）電気自動車のそれぞれの最終目的地を識別し、各々の電気自動車に有望なバッテリサービスステーションの場所を決定し、各々の電気自動車に対する有望なバッテリサービス場所に少なくとも部分的に基づいて１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの需要を予測するように構成され、動作可能である。
【００３１】
システムは、
‐バッテリサービスステーションから受け取られるステーションステータスデータを受け取り、維持するように構成され、動作可能であるバッテリサービスステーションモジュールと、
‐予想需要およびステーションステータスデータの内の少なくとも1つに基づいて１つまたは複数のバッテリ方針を調整するかどうかを決定するように構成され、動作可能なバッテリ方針モジュールと、
‐１つまたは複数の地理的地域でのバッテリサービスに対するそれぞれの需要を示す図的表現を生成する、および／または表示装置に表示される地図に表示するように構成され、動作可能な地図モジュールと
の内の１つまたは複数を含んでよい。
【００３２】
さらに別の態様に従って、複数の電気自動車を含む電気自動車ネットワークを管理するための方法が提供され、方法は、電気自動車のバッテリによって必要とされる追加エネルギーの量に少なくとも部分的に基づいて電気自動車ネットワークの送電網最小充電負荷を推定して、電気自動車のそれぞれがそのそれぞれの最終目的地に進むことができるようにすることと、電気自動車のバッテリが送電網に課すことができる最大充電負荷を推定することと、電気自動車のバッテリサービスステーションの１つまたは複数のバッテリ方針を調整して、特定の所定の要因に基づいて送電網の実際の充電負荷を推定最小充電負荷と推定最大充電負荷の間に調整することとを含む。
【００３３】
最小充電負荷および／または最大充電負荷の推定することは、上述されたまたは後述される技法のいずれかを活用して実行され得る。
【００３４】
任意選択で、１つまたは複数のバッテリ方針は、送電網からのエネルギーの価格に少なくとも部分的に基づいて調整される。
【００３５】
電気自動車のバッテリは、通常、既存の充電レベルを有し、したがって電気自動車のバッテリによって必要とされる追加エネルギーの量は既存の充電レベルの集合に加えるエネルギーの量である。任意選択で、各々の電気自動車は、それぞれの車両の所有者またはオペレータとの１つまたは複数のサービス契約によって決定される関連最小バッテリ充電レベルを有することがある。
【００３６】
方法はさらに、ユーティリティプロバイダに推定最小充電負荷および推定最大充電負荷を送信することと、ユーティリティプロバイダから、所定の時間ウィンドウの好ましい充電負荷を含むエネルギー計画を受け取ることを含んでよい。このようにして、１つまたは複数のバッテリ方針は、エネルギー計画に従って調整されてよい。
【００３７】
いくつかの実施形態では、それぞれの電気自動車のバッテリが、それぞれの電気自動車がその最終目的地に到達するために必要であるよりも多くのエネルギーを含むときはいつでも、該バッテリは送電網にエネルギーを提供できる。
【００３８】
１つまたは複数の充電方針の調整は、送電網に結合される交換用バッテリの内の少なくとも１つ、および／または送電網に結合される少なくとも１台の電気自動車の充電速度を加速することまたは減速することを含んでよい。いくつかの場合、充電速度は負の値となることがある。
【００３９】
いくつかの実施形態に従って、電気自動車ネットワークは、送電網に結合される１つまたは複数の蓄電池を含む。このようにして、１つまたは複数のバッテリ方針の調整することは、蓄電池の内の少なくとも１つの充電速度を加速することまたは減速することを含んでよい。
【００４０】
上記に示すように、推定最小充電負荷および推定最大充電負荷は、所定の時間にわたるエネルギー量を表すデータ点のセットで表されてよい。この提示は、少なくともデータ点のセットのサブセットを曲線関数に適合させるために、または代わりに／さらに少なくともデータ点のセットのサブセットを含むグラフを表示装置に表示するために活用されてよい。
【００４１】
考えられる実施形態では、１つまたは複数のバッテリ方針は、所定の時間ウィンドウにわたって電気自動車ネットワークのエネルギー費を最小限に抑えるために調整される。
【００４２】
本発明を理解し、本発明が実際にどのように実行され得るのかを理解するために、実施形態が、ここで類似する参照数表示が対応する部分を示すために使用される添付図面を参照して非制限例だけによって説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】電気自動車ネットワークを示す図である。
【図２】いくつかの実施形態に係る車両の構成要素を示す図である。
【図３】いくつかの実施形態に係るコントロールセンタシステムの構成要素を示す図である。
【図４】いくつかの実施形態に従って、電気自動車ネットワークを管理する方法を示す流れ図である。
【図５】他の実施形態に従って、電気自動車ネットワークを管理する別の方法を示す流れ図である。
【図６】いくつかの実施形態に従って、需要データを表示するための地図を示す図である。
【図７】他の実施形態に従って、需要データを表示するための地図を示す図である。
【図８】他の実施形態に従って、需要データを表示するための地図を示す図である。
【図９】いくつかの実施形態に従って、電気自動車ネットワークを管理するための方法を示す流れ図である。
【図１０Ａ】いくつかの実施形態に従って、推定最小充電曲線および推定最大充電曲線を表示するグラフを示す図である。
【図１０Ｂ】いくつかの実施形態に従って、推定最小充電曲線および推定最大充電曲線を表示する別のグラフを示す図である。
【図１１】いくつかの実施形態に係る負荷推定プロセスで使用される車両データレコードを示す図である。
【図１２】特定のバッテリサービスステーションについて予測される需要表を概略で示す図である。
【図１３】ネットワークの電気価格および最小充電負荷／最大充電負荷に従って、車両ネットワークの実際の充電速度を調整するためのプロセスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下は、バッテリサービスステーションおよび／または電気自動車ネットワークの需要データを予測し、表示するための方法およびシステムの詳細な説明である。添付図面に例が示される本発明の特定の実施形態が参照される。
【００４５】
図１は、いくつかの実施形態に係る電気自動車ネットワーク１００のブロック図である。図１に例示されるように、電気自動車ネットワーク１００は、１つまたは複数の電動モータ１０３、１つまたは複数のバッテリ１０４（それぞれが１つまたは複数のバッテリまたはバッテリセルを含む）、測位システム１０５、通信モジュール１０６、および上記構成要素の任意の組合せを有する少なくとも１台の電気自動車１０２を含む。
【００４６】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数の電動モータ１０３は電気自動車１０２の１つまたは複数のホイールを駆動する。これらの実施形態では、１つまたは複数の電動モータ１０３は、電気自動車１０２に電気的にかつ機械的に取り付けられる１つまたは複数のバッテリ１０４からエネルギーを受け取る。電気自動車１０２の１つまたは複数のバッテリ１０４は、ユーザ１１０の自宅で充電され得る。代わりに、１つまたは複数のバッテリ１０４は、電気自動車ネットワーク１００内のバッテリサービスステーション１３０でサービスを提供されてよい（たとえば、交換されてよいおよび／または充電されてよい等）。バッテリサービスステーション１３０は、１つまたは複数のバッテリ１０４を充電するための充電ステーション１３２および／または１つまたは複数のバッテリ１０４を交換するためのバッテリ交換ステーション１３４を含んでよい。バッテリサービスステーションは、これによって参照することにより全体が組み込まれる米国特許第８，００６，７９３号により詳しく説明されている。たとえば、電気自動車１０２の１つまたは複数のバッテリ１０４は、私有地（たとえば、ユーザ１１０の自宅等）に、公共資産（たとえば、駐車場、歩道駐車等）に、またはバッテリ交換ステーション１３４に／近くに位置することがある１つまたは複数の充電ステーション１３２で充電されてよい。さらに、いくつかの実施形態では、電気自動車１０２の１つまたは複数のバッテリ１０４が、電気自動車ネットワーク１００内の１つまたは複数のバッテリ交換ステーション１３４で充電済みバッテリと交換されてよい。
【００４７】
したがって、ユーザが電気自動車１０２の１つまたは複数のバッテリ１０４の単一充電の範囲を超える距離を移動している場合、ユーザがバッテリパックが再充電されるのを待機することなく、自らの移動を続けることができるように、使い切られた（または部分的に使い切られた）バッテリは充電済みのバッテリと交換されてよい。用語「バッテリサービスステーション」は、本明細書では、電気自動車の使い切られた（または部分的に使い切られた）バッテリを充電済みのバッテリと交換するバッテリ交換ステーション（たとえばバッテリ交換ステーション１３４）、および／または電気自動車のバッテリパックを充電するためのエネルギーを提供する充電ステーション（たとえば、充電ステーション１３２）を参照するために使用される。さらに、用語「充電スポット」も、本明細書では「充電ステーション」を指すために使用されてよい。
【００４８】
図１に示されるように、通信ネットワーク１２０は車両１０２をコントロールセンタシステム１１２、充電ステーション１３２、および／またはバッテリサービスステーション１３４に結合するために使用されてよい。明確にするために、１台の車両１０２、１つのバッテリ１０４、１つの充電ステーション１３２、および１つのバッテリ交換ステーション１３４しか示されていないが、電気自動車ネットワーク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んでよい。さらに、電気自動車ネットワーク１００は、ゼロまたはそれ以上の充電ステーション１３２、および／またはバッテリ交換ステーション１３４を含んでよい。たとえば、電気自動車ネットワーク１００は、充電ステーション１３２しか含まないことがある。他方、電気自動車ネットワーク１００は、バッテリ交換ステーション１３４しか含まないことがある。いくつかの実施形態では、車両１０２、コントロールセンタシステム１１２、充電ステーション１３２、および／またはバッテリ交換ステーション１３２のいずれかが通信ネットワーク１２０を通して互いと通信するために使用できる通信モジュールを含む。
【００４９】
通信ネットワーク１２０は、コンピューティングノードをともに結合できる任意の種類の有線通信ネットワークまたは無線通信ネットワークを含んでよい。これは、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、またはネットワークの組合せを含むことがあるが、これに限定されるものではない。いくつかの実施形態では、通信ネットワーク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、「３ＧＰＰ  ＬＴＥネットワーク」、「４Ｇ」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、フラッシュ‐ＯＦＤＭネットワーク、ｉＢｕｒｓｔネットワーク、および上記のネットワークの任意の組合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、通信ネットワーク１２０はインターネットを含む。
【００５０】
いくつかの実施形態では、電気自動車１０２は測位システム１０５を含む。測位システム１０５は、衛星測位システム、無線塔測位システム、Ｗｉ−Ｆｉ測位システムおよび上記の測位システムの任意の組合せを含んでよい。測位システム１０５は、測位ネットワークから受信される情報に基づき電気自動車１０２の地理的な位置を決定するために使用される。測位ネットワークは、全地球的航法衛星システム（たとえば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ等）の衛星のネットワーク、（たとえば超音波測位、レーザ測位等を使用する）ローカルポジショニングシステムでのビーコンのネットワーク、無線塔のネットワーク、Ｗｉ−Ｆｉ基地局のネットワーク、および上記測位ネットワークに任意の組合せを含んでよい。さらに、測位システム１０５は、電気自動車の現在の地理的な位置と目的地との間のルートおよび／またはガイダンス（たとえば、進路変更ごとのまたはポイントごとの等）を生成するナビゲーションシステムを含んでよい。
【００５１】
いくつかの実施形態では、ナビゲーションシステムは、ユーザ１１０から目的地選択を受け取り、その目的地までの運転指示を与える。いくつかの実施形態では、ナビゲーションシステムはコントロールセンタシステム１１２と通信し、コントロールセンタシステム１１２から（他のデータだけではなく）バッテリサービスセンタの推奨案も受け取る。
【００５２】
いくつかの実施形態では、電気自動車１０２は、（たとえば、電気自動車ネットワーク１００のサービスプロバイダと関連付けられた）コントロールセンタシステム１１２、および／または通信ネットワーク（たとえば、通信ネットワーク１２０）を介して他の通信装置と通信するために使用される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１０６を含む。
【００５３】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、通信ネットワーク１２０を介して、適切なサービスステーション１３０のリスト（たとえば、電気自動車の最大理論範囲内、正しいバッテリの種類を有している等）、およびそれぞれのステータス情報を電気自動車１０２に定期的に提供する。バッテリサービスステーション１３０のステータスは、占有されているそれぞれのバッテリサービスステーションの充電ステーションの数、空いているそれぞれのバッテリサービスステーションの適切な充電ステーションの数、それぞれの充電ステーションで充電するそれぞれの車両の充電完了までの推定時間、占有されているそれぞれのバッテリサービスステーションの適切なバッテリ交換ベイの数、空いているそれぞれのバッテリサービスステーションの適切なバッテリ交換ベイの数、それぞれのバッテリステーションで利用可能な適切な充電済みバッテリの数、それぞれのバッテリサービスステーションでの使い切られたバッテリの数、それぞれのバッテリサービスステーションで利用可能なバッテリの種類、それぞれの使い切られたバッテリが再充電されるまでの推定時間、それぞれの交換ベイが空きになるまでの推定時間、バッテリサービスステーションの場所、バッテリ交換時間、および上記ステータスの任意の組合せを含んでよい。
【００５４】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、バッテリサービスステーションへのアクセスを電気自動車１０２にも提供する。たとえば、コントロールセンタシステム１１２は、ユーザ１１０のアカウントが優良な状態にあると判断した後に、充電ステーションに、１つまたは複数のバッテリ１０４を再充電するためのエネルギーを提供するように命令してよい。同様に、コントロールセンタシステム１１２は、ユーザ１１０のアカウントが優良な状態にあると判断した後に、バッテリ交換ステーションにバッテリ交換プロセスを開始するように命令してよい。
【００５５】
コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車ネットワーク１００内の電気自動車１０２におよびバッテリサービスステーション１３０（たとえば、充電ステーション、バッテリ交換ステーション等）に通信ネットワーク１２０を通して問合せを送信することによって、電気自動車１０２および／またはバッテリサービスステーション１３０についての情報を入手する。たとえば、コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車１０２に問合せを行って、電気自動車の地理的な位置および電気自動車１０２の１つまたは複数のバッテリ１０４のステータスを決定することができる。また、コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車１０２にも問合せを行って、車両１０２のユーザ選択最終目的地を識別できる。また、コントロールセンタシステム１１２は、バッテリサービスステーション１３０にも問合せを行って、バッテリサービスステーション１３０のステータスを決定してよい。バッテリサービスステーションのステータスは、たとえば、交換ステーション１３４での（それらのバッテリの数および充電ステータスを含む）交換用バッテリ１１４についての情報、交換用バッテリ１１４の予約情報、または充電スポット等を含む。
【００５６】
また、コントロールセンタシステム１１２は、通信ネットワーク１２０を通して電気自動車１０２に情報および／またはコマンドを送信する。たとえば、コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車１０２のユーザ１１０に対してバッテリサービスステーション推奨案を送信してよい。コントロールセンタシステム１１２は、代わりにバッテリサービスステーションの種類の推奨案をユーザ１１０に送信してもよい。係る推奨案は、本明細書で図４に関してより詳しく説明される。
【００５７】
また、コントロールセンタシステム１１２は、通信ネットワーク１２０を通して情報および／またはコマンドをバッテリサービスステーション１３０に送信してよい。たとえば、コントロールセンタシステム１１２は、バッテリサービスステーションで電気自動車ネットワーク１００に結合される１つまたは複数の交換用バッテリ１１４の充電速度を加速するまたは減速する命令を送信してよい。コントロールセンタシステム１１２は、（たとえば、異なるバッテリサービスステーションまたはバッテリ保管場所からバッテリを取得することによって）バッテリサービスステーションで利用可能な交換用バッテリ１１４の数を変更する（つまり、増加するまたは減少させる）命令をバッテリサービスステーション１３０に送信してよい。係る命令は、本明細書で図４に関してより詳細に説明される。
【００５８】
いくつかの実施形態では、バッテリサービスステーション１３０は、通信ネットワーク１２０を介して直接的に（たとえば、通信ネットワーク１２０を使用して有線接続または無線接続を介して）コントロールセンタシステム１１２にステータス情報を提供する。いくつかの実施形態では、バッテリサービスステーション１３０とコントロールセンタシステム１１２との間で送信される情報は、リアルタイムで送信される。いくつかの実施形態では、バッテリサービスステーション１３０とコントロールセンタシステム１１２との間で送信される情報は定期的（たとえば、毎分１回）に送信される。
【００５９】
図１に示されるように、電気自動車ネットワーク１００は電力網１４０を含んでよい。電力網１４０は、電力の発電および送電を容易にする発電機１５６、送電線、変電所、トランス等を含むことがある。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、および上記発電所の組合せ等の任意の種類のエネルギーの発電所を含んでよい。１つまたは複数の発電機１５６によって発生するエネルギーは、電力網１４０を通して充電ステーション１３２および／またはバッテリ交換ステーション１３４を通して分配されてよい。また、電力網１４０は、車両１０２のバッテリ１０４、バッテリ交換ステーションでの交換用バッテリ１１４、および／または蓄電池等の車両と関連付けられていないバッテリも含むことがある。このようにして、発電機１５６によって発生するエネルギーは、これらのバッテリに蓄え、エネルギー需要がエネルギー発生を上回るときに抽出することができる。
【００６０】
（発電機１５６、およびバッテリ１０４、１１４等の任意の負荷ソースを含む）電力網１４０に接続される構成要素のすべては、多様な構成要素間で電気エネルギーを伝達するために送電網に結合されて（よく、送電網の一部であって）よい。送電網は、長距離高圧送電から低電圧配線、住宅用配線、および／または商業用配線まで多様な容量の送信構成要素を含むことがある。
【００６１】
図２は、いくつかの実施形態に係る車両１０２の構成要素を示すブロック図である。この例の車両１０２は、１台または複数の処理装置（ＣＰＵ）２０２、１つまたは複数のネットワークまたは他の通信インタフェース２０４（たとえば、アンテナ、Ｉ／Ｏインタフェース等）、メモリ２１０、測位システム１０５、バッテリ１０４に接続され、またはバッテリ１０４と通信し、バッテリ１０４のステータスを決定するバッテリ充電センサ２３２、およびこれらの構成要素を相互接続するための１本または複数の通信バス２０９を含む。通信バス２０９は、システム構成要素を相互接続し、システム構成要素間の通信を制御する回路網（チップセットと呼ばれることもある）を含んでよい。車両１０２は、任意選択で表示装置２０６および入力装置２０８（たとえば、マウス、キーボード／キーパッド、タッチパッド、タッチスクリーン等）を含むユーザインタフェース２０５を含んでよい。メモリ２１０は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＤＲ  ＲＡＭまたは他のランダムアクセスソリッドステートメモリ装置等の高速ランダムアクセスメモリおよび／または１つまたは複数の磁気ディスク記憶装置、光ディスク記憶装置、フラッシュメモリ装置、または他の不揮発性ソリッドステート記憶装置等の不揮発性メモリを含んでよい。メモリ２１０は、任意選択でＣＰＵ（複数の場合がある）２０２から遠隔に位置する１台または複数の記憶装置を含んでよい。メモリ２１０、または代わりにメモリ２１０内部の不揮発性メモリ装置（複数の場合がある）は、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２１０は、以下のプログラム、ソフトウェアモジュールおよびデータ構造、またはそのサブセットを記憶する。
・多様な基本システムサービスを処理するため、およびハードウェア依存タスクを実行するための手順を含むオペレーティングシステム２１２
・１つまたは複数の通信ネットワークインタフェース２０４（有線または無線）およびインターネット、他の広域ネットワーク、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等の１つまたは複数の通信ネットワーク１５０（図２）を介して他のコンピュータ（たとえば、電気自動車ネットワークプロバイダに関連付けられたコンピュータ）に車両１０２を接続するために使用される通信モジュール１０６
・入力装置２０８を介してユーザからコマンドを受け取り、表示装置２０６でユーザインタフェースオブジェクトを生成するユーザインタフェースモジュール２１６
・いくつかの実施形態では、本明細書に説明される測位システムを使用して車両１０２の位置を決定し、記憶し、他の実施形態では車両のユーザによって選択される目的地２２６を記憶する測位モジュール２１８
・（たとえば、電圧計、電流計、ＰＨメータおよび／または温度計を利用して）車両のバッテリのステータスを決定するバッテリステータスモジュール２２０
・車両のバッテリのステータスについての現在の情報および／または履歴情報を含むバッテリステータスデータベース２２２、および／または
・現在位置および／または履歴位置または車両の位置の住所を記憶する車両の地理的位置データベース２２４
【００６２】
測位システム１０５（および測位モジュール２１８）、車両通信モジュール１０６、ユーザインタフェースモジュール２１６、バッテリステータスモジュール２２０、バッテリステータスデータベース２２２、および／または地理的位置データベース２２４が、「車両オペレーティングシステム」と呼ばれることがあることが留意されるべきである。
【００６３】
本明細書では単一の車両１０２が説明されているが、方法およびシステムが複数の車両１０２に適用できることも留意されるべきである。
【００６４】
図３は、いくつかの実施形態に係るコントロールセンタシステム１１２を示すブロック図である。コントロールセンタシステム１１２は、サービスプロバイダのコンピュータシステムである場合がある。本例では、コントロールセンタシステム１１２は、１台または複数の処理装置（ＣＰＵ）３０２、１つまたは複数のネットワークインタフェースまたは他の通信インタフェース３０４（たとえば、アンテナ、Ｉ／Ｏインタフェース等）、メモリ３１０、およびこれらの構成要素を相互接続するための１本まあは複数の通信バス３０９を含む。通信バス３０９は、上述された通信バス２０９に類似している。コントロールセンタシステム１１２は、任意選択で、表示装置３０６および入力装置３０８（たとえば、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フェース３０５を含んでよい。メモリ３１０は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＤＲ  ＲＡＭまたは他のランダムアクセスソリッドステートメモリ装置等の高速ランダムアクセスメモリを含み、１つまたは複数の磁気ディスク記憶装置、光ディスク記憶装置、フラッシュメモリ装置または他の不揮発性ソリッドステート記憶装置等の不揮発性メモリを含んでよい。メモリ３１０は、任意選択でＣＰＵ（複数の場合がある）３０２から遠隔に位置する１台または複数の記憶装置を含んでよい。メモリ３１０、または代わりにメモリ３１０内部の不揮発性メモリ装置（複数の場合がある）は、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３１０は以下のプログラム、モジュールおよびデータ構造、またはそのサブセットを記憶する。
・多様な基本システムサービスを処理するため、およびハードウェア依存タスクを実行するための手順を含むオペレーティングシステム３１２
・１つまたは複数の通信ネットワークインタフェース２０４（有線または無線）およびインターネット、他の広域ネットワーク、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等の１つまたは複数の通信ネットワークを介して他の計算装置にコントロールセンタシステム１１２を接続するために使用される通信モジュール３１４
・入力装置３０８を介してユーザからコマンドを受け取り、表示装置３０６でユーザインタフェースオブジェクトを生成するユーザインタフェースモジュール３１６
・車両群のバッテリのステータスを（たとえば通信モジュール３１４を介して）受け取る、および／または（たとえば、それぞれの特定の車両と関連付けられた位置、ルートおよび／または履歴データに基づいて）決定するバッテリステータスモジュール３１８
・たとえば、通信モジュール３１４を介して受け取られたステータスデータに基づいてバッテリサービスステーションのステータスを追跡するバッテリサービスステーションモジュール３２０
・たとえば図４および図５に関して説明される方法の内の１つまたは複数に基づいてバッテリサービスステーションでの需要および／または特定の地理的地域での需要を予測する需要予測モジュール３２２
・電気自動車ネットワークの１つまたは複数のバッテリ方針を調整するかどうかを決定するバッテリ方針モジュール３２３
・バッテリサービスステーションでおよび／または特定の地理的地域での予測需要値を表す地図／表示を生成する地図モジュール３２４
・車両‐領域ネットワークでの車両の現在位置および／または履歴位置を含む車両位置データベース３２６
・車両‐領域ネットワークでのバッテリ（たとえば、車両の１０４および／または交換用バッテリ１１４）のステータスを含むバッテリステータスデータベース３２８
・車両‐領域ネットワークでのバッテリサービスステーションのステータスを含むバッテリサービスステーションデータベース３３０
・バッテリサービスステーションでおよび／または特定の地理的地域での需要予測データを含む予測需要データベース３３２
【００６５】
図２および図３で上記に識別された要素のそれぞれが、上述されたメモリ装置の内の１つまたは複数に記憶されてよく、上述された機能を実行するための命令のセットに対応する。命令のセットは、１台または複数のプロセッサ（たとえば、ＣＰＵ２０２、３０２）によって実行できる。上記に識別されたモジュールまたはプログラム（つまり、命令のセット）は、別々のソフトウェアプログラム、手順またはモジュールとして実装される必要はなく、したがってこれらのモジュールの多様なサブセットは多様な実施形態で組み合わされる、もしくはそれ以外の場合再構成されてよい。いくつかの実施形態では、メモリ２１０、３１０は、上記に識別されたモジュールおよびデータ構造のサブセットを記憶してよい。さらに、メモリ２１０、３１０は上述されていない追加のモジュールおよびデータ構造を記憶してよい。
【００６６】
以下は、需要予測方法のいくつかの例である。
【００６７】
図４は、いくつかの実施形態に従って、電気自動車ネットワーク１００を管理するための方法４００の流れ図である。特に、方法４００は、電気自動車ネットワークサービスプロバイダが、バッテリサービスステーションで提供されるサービスに対する需要を含む電気自動車ネットワークインフラストラクチャの予測需要に基づいて、１つまたは複数のバッテリ方針を調整できるようにする。いくつかの実施形態では、方法４００は、図３に関連して上述される構成要素、モジュールおよびデータベースの内の１つまたは複数を使用してコントロールセンタシステム１１２で実行される。
【００６８】
図４に示されるプロセスは、図１１に示される車両データレコード４０と併せて以下に説明される。車両データレコード４０は、コントロールセンタシステム１１２のメモリ３１０に、および／または車両１０２のメモリ２１０に記憶され、更新されてよい。
【００６９】
コントロールセンタシステム１１２は、複数の電気自動車１０２のそれぞれからバッテリステータスデータ４１および位置データ４２を受け取る（４０２）。いくつかの実施形態では、それぞれの車両１０２のバッテリステータスデータ４１および位置データ４２は、通信ネットワーク１２０を介して車両の通信モジュール１０６からコントロールセンタシステム１１２に送信される。それぞれの車両１０２の位置データ４２は、現在の位置または最近の位置（たとえば、車両がその現在位置を決定できない場合、または位置データの送信に遅延がある場合）に対応し、通常、（たとえば、経度座標と緯度座標の組による）測地系の位置として表される。いくつかの実施形態では、バッテリステータスデータ４１は、たとえばそれぞれの車両１０２のバッテリ１０４に残っている電気エネルギーの量等のバッテリ充電ステータスデータを含む。いくつかの実施形態では、バッテリステータスデータ４１は、バッテリ１０４の残りの電気エネルギー（つまり充電レベル）に基づいて、車両１０２の、たとえば通行可能な距離等の残りの走行距離を示すデータを含む。
【００７０】
コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車１０２のそれぞれの最終目的地４３を識別する（４０４）。いくつかの実施形態では、ユーザ１１０は、車両１０２のナビゲーションシステム（たとえば、測位システム１０５）の中に最終目的地または意図された目的地を入力する。係る場合、ユーザによって識別された最終目的地４３は、通信ネットワーク１２０を介して車両の通信モジュール１０６から送信され、コントロールセンタシステム１１２によって受信される。コントロールセンタシステム１１２は、次いでその車両にとっての最終目的地４３として選択された目的地を識別する（４０４）。ユーザ１１０が車両１０２のナビゲーションシステムで最終目的地または意図された目的地を変更する場合、ユーザによって識別された新しい最終目的地がコントロールセンタシステム１１２に送信される。このようにして、コントロールセンタ１１０は、その車両の最終目的地４３データを更新できる。
【００７１】
いくつかの場合、ユーザ１１０は、ナビゲーションシステムに意図された目的地を入力するが、再入力せずに、またはそれ以外の場合以前に入力した目的地を変更せずに異なる目的地に移動することを決定する。これらの状況では、コントロールセンタ１１０は、車両の位置および移動を監視し、いつユーザがユーザ選択目的地４３を放棄したのかを検出できる。たとえば、いくつかの実施形態では、車両の場所が推奨運転ルートまたは有望な運転ルートからユーザ選択目的地までの所定距離の範囲内にある場合、コントロールセンタシステム１１２または車両のナビゲーションシステムは、ユーザ１１０がその目的地を放棄したと判断する。コントロールセンタシステム１１２または車両のナビゲーションシステムは、次いで以下により詳しく説明されるように、車両の有望な最終目的地４３を予測しようと試みる。
【００７２】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、１つまたは複数の予測方法を使用して、それぞれの電気自動車の最終目的地４３を識別する。たとえば、これによって参照することにより全体が組み込まれる米国特許出願第１２/５６０，３３７号を参照すること。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、たとえば、日、週、および／または月の特定のときの間に記録される履歴車両位置データを決定するために車両位置データベース３２６に問合せを行うことによって、それぞれのユーザ１１０の履歴移動データに基づいてそれぞれの電気自動車１０２の最終目的地４３を識別する。一例では、コントロールセンタシステム１１２は、それぞれのユーザ１１０が、通常、各平日の特定の時間に特定のルートに沿って自宅場所に移動すると決定する。コントロールセンタシステム１１２は、次いでこの履歴データを使用して、ユーザ１１０がその特定のときにその特定のルートにいるとき、ユーザ１１０はおそらく帰宅しているところであると判断する。このようにして、コントロールセンタシステム１１２は、自宅場所がユーザの最終目的地４３であると予測できる。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、車両の最終目的地４３が自宅場所、仕事場所、バッテリサービスステーション、以前に訪問した場所、または頻繁に訪れる場所となると予測する。
【００７３】
また、コントロールセンタシステム１１２は、そのユーザの特定の運転履歴には関わりなくそれぞれのユーザの最終目的地４３を予測できる。たとえば、いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、母集団が特定のユーザ１１０の有望な目的地４３を予測するために頻繁に訪れる場所のリストを使用する。たとえば、幹線道路の特定の区域にいる大部分の車両が最終的にカリフォルニア、サンホセに移動する場合、その同じ幹線道路上の任意の単一の車両もカリフォルニア、サンホセに行く途中である可能性が高い。このようにして、コントロールセンタシステム１１２は、車両群からの集計された目的地データを使用して、特定の車両の最終目的地４３をその車両の位置データ４２に基づいて識別できる。
【００７４】
車両の最終目的地４３は、任意の地理的解像度で識別されてよい（４０４）。たとえば、コントロールセンタシステム１１２は、特定の車両の移動先の正確な建物または通りを予測できない場合があるが、コントロールセンタシステムは、車両が特定の都市もしくは町または都市の特定の地域に移動中である可能性が高いと判断できる場合がある。いくつかの実施形態では、最終目的地が特定のユーザ１１０に対して予測されるとき、目的地は（たとえば、コントロールセンタシステム１１２で）予測の相対信頼度（たとえば、予想が７０％の信頼値を有すること）を示す信頼値４３ｃ、または予測の不確定値（たとえば、プラス１０マイルまたはマイナス１０マイル）と関連付けられる。当業者は、相対信頼度４３ｃ、誤差、または位置予測４３の解像度を示すために他の値、要因、またはスケールを使用できることを認識するだろう。本願では、最終目的地を「決定すること」は、最終目的地４３が許容できる確度（４３ｃ）まで確定されることを単に意味し、車両がその目的地まで移動することが保証されていることを必ずしも示していない。
【００７５】
また、コントロールセンタシステム１１２は、車両１０２が現在移動していなくても車両１０２の最終目的地４３を識別できる（４０４）。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、たとえば車両位置データベース３２６に記憶されているデータを使用して、その特定の車両の履歴データに基づいて静止車両１０２の有望な最終目的地４３を識別する。たとえば、コントロールセンタシステム１１２は、特定の車両１０２が通常第１の場所（たとえば、仕事場所）に午前９時から午後５時まで駐車され、次いで午後５時に、車両１０２が第２の場所（たとえば、自宅場所）に移動することを検出してよい。このようにして、いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、車両の履歴データ、または車両１０２のユーザ１１０の履歴データに基づいて静止車両１０２の最終目的地４３を予測する。
【００７６】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車のそれぞれの識別された最終目的地４３を更新するために、電気自動車ネットワーク１００の複数の電気自動車１０２のバッテリステータスデータ４１および位置データ４２を定期的に（または間欠的に）受け取る。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車１０２ごとの有望な最終目的地を定期的に識別する。車両１０２の有望な最終目的地を定期的に識別することによって、コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車１０２の目的地データ４３を効果的に更新し、したがって、以下に説明されるように、バッテリサービスステーション１３０での需要を予測するときに最も最新の目的地データを有する。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、所定の時間間隔で電気自動車のバッテリステータスデータ４１および位置データ４２を受け取る。いくつかの実施形態では、車両のバッテリステータスデータ４１および場所データ４２は、毎分、３０秒ごと、もしくは他の時間間隔で、または他のトリガイベントに基づいてコントロールセンタシステム１１２によって受け取られる。たとえば、充電情報および場所情報は、車両１０２がより混雑した地域にいるときにはより頻繁に受け取られてよく、それほど混雑していない地域にいるときにはそれほど頻繁ではなく受け取られてよい。
【００７７】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、車両のバッテリステータスデータ４１および位置データ４２の更新がコントロールセンタシステム１１２に送信される頻度および時間４４を決定する。いくつかの実施形態では、各々の車両１０２が、係る情報更新がコントロールセンタシステム１１２に送信される頻度および時間４４を決定する。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２および各々の車両１０２は、バッテリステータス（４１）情報および位置（４２）データ情報をいつおよび／またはどれほど頻繁に（４４）更新するのかを決定するタスクをともに担う。
【００７８】
コントロールセンタシステム１１２、または車両のナビゲーションシステムは、電気自動車１０２のそれぞれの有望なバッテリサービスステーション４５および起こりそうな車両到着時間４６を決定する（４０６）。いくつかの実施形態では、ユーザ１１０は、実際にはそれぞれのバッテリサービスステーション１３０を車両のナビゲーションシステムの意図された目的地（４５）として選択する。
【００７９】
他の実施形態では、コントロールセンタシステム１１２、またはたとえばナビゲーションシステム等の車両のコンピュータシステムは、電気自動車１０２のそれぞれの位置データ４２、最終目的地４３、およびバッテリステータスデータ４１に少なくとも部分的に基づいて有望なバッテリサービスステーション４５および起こりそうな車両到着時間４６を決定する。たとえば、コントロールセンタシステム１１２は、それぞれの電気自動車１０２の現在位置データ４２、最終目的地４３（ユーザによって選択される、またはコントロールセンタシステム１１２によって予測されるかのどちらか）、およびバッテリステータスデータ４１を有するため、コントロールセンタシステム１１２は、車両が訪れる可能性がある特定のバッテリサービスステーション４５を決定できる。
【００８０】
各車両データレコード４０のデータは、車両１０２から受け取られるデータに基づいて、および／またはコントロールセンタシステム１１２の（図３に示される）多様なデータベース／モジュールから抽出される／によって決定されるデータに基づいて、コントロールセンタシステム１１２のメモリ３１０で車両ごとに収集され、更新されてよい。収集されるデータは、次いでプロセッサ３０２および／または需要予測モジュール３２２によって使用されて、各々の車両１０２にとって有望なサービスステーション４５および起こりそうな到着時間４６、ならびに到着バッテリステータス４７を決定し、それに基づいて１つまたは複数のバッテリサービスステーションおよび／または地理的領域での需要５０を予想してよい。
【００８１】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、最初に、車両が到達可能である候補バッテリサービスステーションのセットを識別する。たとえば、コントロールセンタシステム１１２は、バッテリステータスデータ４１から、特定の車両の通行可能な距離を決定（または抽出）し、次いで、車両１０２の現在位置データ４２に基づいて現在位置データ４２および車両１０２の通行可能距離によって定められる範囲内に位置する到達可能バッテリサービスステーションのセットをバッテリサービスステーションデータベース３３０から抽出してよい。コントロールセンタシステム１１２は、次いで、候補サービスステーションの内のどのサービスステーションを車両が訪れる可能性があるのかを決定する。
【００８２】
たとえば、車両がカリフォルニア、サンフランシスコの１００マイル外部におり、特定の幹線道路に沿ってサンフランシスコに移動中であり、そのバッテリステータスデータ４１が残りのバッテリエネルギー（充電レベル）が約５０マイルの通行可能距離を提供し得ることを示す場合、コントロールセンタシステム１１２は、車両１０２が車両の現在位置４２から５０マイルの範囲内でその特定の幹線道路に沿ったどこかのバッテリサービスステーションに停車する可能性があると予測してよい。コントロールセンタシステム１１２は、次いで車両から５０マイル範囲内で、車両の現在位置とサンフランシスコの間にある候補バッテリサービスステーションのセットを識別できる。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、幹線道路の出口近く等、車両が移動中である特定の幹線道路または道路から短い距離の範囲内に位置するバッテリサービスステーションを識別する。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、特定のユーザがバッテリサービスステーション１３０を訪れる可能性があるバッテリステータス（たとえば、充電レベル）も決定する。たとえば、コントロールセンタシステム１１２は、ユーザが通常、車両のバッテリが依然として１５マイルを移動するほど十分な充電を有するときに車両のバッテリを交換するまたは充電するという特定のユーザ１１０の履歴データを記憶した可能性がある。たとえば、上述された例に戻ると、コントロールセンタシステム１１２は、特定のユーザ１１０が、現在位置（４２）から約３５マイルの、サンフランシスコへのルートに沿ったサービスステーションを選ぶ可能性が最も高いと判断してよい。これは、コントロールセンタシステム１１２が、ユーザ１１０が停車する可能性がある候補バッテリサービスステーションの数を絞るのに役立つことがある。
【００８３】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、特定のユーザがバッテリサービスステーション１３０を訪れる可能性があるバッテリステータス４７を予測するのに役立てるために多くの個人ユーザの集計された充電動作を使用する。たとえば、コントロールセンタシステム１１２は、ユーザのグループの充電データを集計し、大部分の運転者が、平均すると、バッテリが２５マイルを移動するために十分な充電を有するときに、車両のバッテリを再充電するまたは交換すると決定してよい。このようにして、コントロールセンタシステム１１２は、平均的なユーザは、それが２５マイルの残りの走行距離があるときにバッテリを充電するまたは交換する可能性があると判断してよい。
【００８４】
また、コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車のそれぞれの起こりそうな車両到着時間４６も決定する（４０６）。いくつかの実施形態では、車両１０２の車両通信モジュール１０６が（たとえば、測位システム１０５からの）ナビゲーション情報をコントロールセンタシステム１１２に送信する。いくつかの実施形態では、ナビゲーション情報は、スピード、位置、および／または方向のデータを含む。いくつかの実施形態では、通信モジュール１０６は、コントロールセンタシステム１１２に位置データ４２を定期的に送信し、コントロールセンタは車両の位置の時間変化に基づいてスピードおよび方向のデータを計算する。コントロールセンタシステム１１２は、次いでこの情報（たとえば、車両のスピードおよび有望なバッテリサービスステーション１３０までの残りの距離）を使用し、ユーザが有望なバッテリサービスステーションに到達する可能性がある（または到達する可能性がある時間に近い）時間４６を決定する。いくつかの実施形態では、車両のナビゲーションシステムがこの決定を下し、コントロールセンタシステム１１２に車両到着時間４６を提供する。
【００８５】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、有望なバッテリサービスステーションまでのルートについて交通データおよび／またはスピード制限データ４８等の追加情報を使用して、より正確な予測を提供する。いくつかの実施形態では、スピードはそれぞれの電気自動車に近接する他の車両のグループの集合的な平均スピードに基づいて計算されたそれぞれの電気自動車の有望なスピードである。言い換えると、それぞれの車両１０２は、それぞれの車両１０２と同じ道路の部分または近隣の部分での車のグループの平均スピードと関連付けられてよい、または平均スピードを割り当てられてよい。いくつかの実施形態では、それぞれの車両１０２は、その日および時刻の特定の道路の履歴スピードデータに基づいたスピードと関連付けられてよい、またはスピードを割り当てられてよい。
【００８６】
コントロールセンタシステム１１２は、１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの需要を予測する（４０８）ように構成されてよい。図１２は、いくつかの考えられる実施形態に係る特定のバッテリサービスステーション１３０について予測される需要表５０を概略で示す。いくつかの実施形態では、予測は、電気自動車のそれぞれにとって有望なバッテリサービスステーション４５に少なくとも部分的に基づき、任意選択でさらに電気自動車のそれぞれのありそうな車両到着時間４６を活用して、特定の時間および／または時間範囲にわたる負荷を予測してよい。たとえば、および上述されたように、コントロールセンタシステム１１２は、複数の車両のそれぞれに有望なバッテリサービスステーション４５および起こりそうな到着時間４６を決定する。コントロールセンタシステム１１２は、このデータに基づいて、所与の時間に（または近くに）特定のバッテリサービスステーションを訪れる可能性がある複数の車両の特定の数を決定する。たとえば、いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、需要表５０の行５１に例示されるように、特定数の車両（たとえば、Ｎｔｌ−ｔ２）が特定の時間ウィンドウ（たとえば、ｔ１−ｔ２）の内にバッテリサービスステーションｋを訪れる可能性があると判断する。
【００８７】
いくつかの実施形態では、それぞれのバッテリサービスステーション１３０に対する需要は、それぞれのバッテリサービスステーション１３０でサービス（バッテリ充電またはバッテリ交換のどちらか）を要求する車の数で表される。いくつかの実施形態では、需要は、たとえば、需要表５０の行５２に例示されるように、
【数１】
2014524618.tif 000003
等、それぞれのバッテリサービスステーション（ｋ）１３０を訪れる可能性がある車両のセット（
【数２】
2014524618.tif 000004
、車両ｉに予測される補充エネルギーの量で、ｉは正の整数である）
によって必要とされるエネルギーの量（
【数３】
2014524618.tif 000005
、サービスステーションｋに予測される補充エネルギーの量で、ｋは正の整数である）で表される。
【００８８】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、少なくとも部分的に１つまたは複数のバッテリサービスステーションのサブセットのそれぞれでの需要に基づいて１つまたは複数の地理的地域または地理的領域での需要（たとえば、
【数４】
2014524618.tif 000006
）を予測する（４０９）。言い換えると、コントロールセンタシステム１１２は、それらの個々のバッテリサービスステーション（ｋ）を包含する（またはそれらの個々のバッテリサービスステーション（ｋ）と関連付けられる）より大きな地理的地域の平均需要（
【数５】
2014524618.tif 000007
）を決定するために、複数の個々のバッテリサービスステーション（ｋ）の需要データ（５０）を使用する。
【００８９】
たとえば、多くのバッテリサービスステーション１３０を包含する地理的地域は、その地域内の任意の１つのサービスステーションよりも大幅に低い平均需要を有することがある。したがって、特定の地理的地域でバッテリサービスを必要とする大部分のユーザが、たとえその地域の単一のサービスステーションがそのときにサービスを提供できないとしても、近隣のバッテリサービスが必要とされるときにそれらを見つけることができると仮定することは、コントロールセンタシステム１１２にとって有利なことがある。このようにして、いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、特定の地理的地域の範囲内のバッテリサービスステーション１３０のすべて（または少なくともいくつか）の予測需要データ５０を集計して、その地理的地域の予測需要を決定する。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、特定の地理的地域内のバッテリサービスステーションのすべて（または少なくともいくつか）の予測需要データを平均して、その地理的地域の予測需要を決定する。
【００９０】
いくつかの実施形態では、需要予測は、特定のときの需要または時間範囲にわたった需要であってよい。たとえば、コントロールセンタシステム１１２は、バッテリサービスステーションが特定のとき（たとえば、午後５：３０に）、または将来の時間間隔にわたって（たとえば、午後６：４５と午後７：００の間に）一定の需要を有すると判断してよい。
【００９１】
需要予測は、将来に向けて数分、数時間、または数日に及ぶ多くの将来の時間間隔に対して行うことができる。コントロールセンタシステム１１２は、車両１０２の最終目的地４３を正確に識別し、車両１０２の有望なバッテリサービスステーション４５および起こりそうな到着時間４６を決定する可能性がより高いので、近い将来のための予測はより遠い予測よりもより正確である可能性がある。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、車両の母集団の履歴目的地データに基づいてより長期的な需要の予測も行う。
【００９２】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車ネットワーク１００のサービスステーション１３０の少なくともサブセットの履歴需要データを記録する。履歴需要データは、次いで経時的な需要動向を決定するために解析される。たとえば、履歴データは、月曜日の夜の午後５：００と午後５：３０の間に特定のバッテリ交換ステーション１３４で、平均すると５０台の車両がバッテリ交換を要求していることを示すことがある。コントロールセンタシステム１１２は、最終目的地４３が個々のそれぞれの車両１０２について入手できないときにも、または個々の車両１０２の最終目的地に基づいた予測に加えて、予測を行うために履歴データを使用する。
【００９３】
上述されたように、コントロールセンタシステム１２は、複数の車両１０２から受け取られるデータに基づいて１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの需要５０を予測する。ただし、バッテリサービスステーション１３０を訪れることがあるあらゆる単一の車両の最終目的地４３を予測することは必ずしも可能ではない場合がある。したがって、これらの車両に対応するために、需要予測アルゴリズムに安全率を含むことが役に立つ場合がある。したがって、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバッテリサービスステーションの需要値は、第２の複数の電気自動車の内の１台または複数の電気自動車から生じる追加需要を考慮に入れるために増加される。いくつかの実施形態では、第２の複数の電気自動車は、最終目的地４３を予測できない車両、（たとえば、それらが必要な通信システムを備えていない、またはそれらの通信システムがそれ以外の場合動作不能であるために）コントロールセンタシステム１１２と通信できない車両、またはコントロールセンタシステム１１２によって予測される（４５）、もしくはユーザ１１０によって選択されるバッテリ交換ステーション以外のバッテリ交換ステーション１３０を訪れる車両である。
【００９４】
いくつかの実施形態では、最終的にバッテリサービスステーションと関連付けられる需要値（複数の場合がある）は、計算された需要（５０）の１５０％である。たとえば、計算された需要が、２０台の車両が時間範囲内に特定のバッテリ交換ステーション１３４でバッテリ交換を必要とする可能性があることを示す場合、（安全率を含む）そのバッテリ交換ステーション１３４の究極の関連付けられた需要値は３０台の車両である。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２とアクティブに通信していない車両からの追加の需要を考慮に入れるために、履歴需要データが使用され、需要予測を補足する。たとえば、いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、バッテリサービスステーションでの実際の履歴需要（
【数６】
2014524618.tif 000008
）は特定の履歴日付および時間（
【数７】
2014524618.tif 000009
）での予測需要（
【数８】
2014524618.tif 000010
）を超える特定の量（
【数９】
2014524618.tif 000011
）であったと判断する。したがって、コントロールセンタシステム１１２は、そのバッテリサービスステーションの現在の需要値を、その量（たとえば
【数１０】
2014524618.tif 000012
）増加する。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、（たとえば対応する曜日からの需要値が使用されるように）先週の同じ日および／または（たとえば需要の季節変動または週間変動が考慮に入れられるように）去年からの同じ日等の特定の過去の期間からの実際の履歴需要値（
【数１１】
2014524618.tif 000013
を使用する。したがって、予測需要値は現在時間に類似する履歴時間からのデータに基づいて増大または修正でき、通常、現在時間での実際の需要をより綿密に追跡する。
【００９５】
いくつかの実施形態では、予想電力需要が１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの予測需要に少なくとも部分的に基づいている場合、コントロールセンタシステム１１２は、ユーティリティプロバイダに予想電力需要を知らせる。多くの場合、電気自動車ネットワークのサービスプロバイダは、ユーティリティプロバイダ（たとえば、発電機１５６または送電網のプロバイダおよび/またはオペレータ）と密接な関係を有する。したがって、コントロールセンタ１１２が、ユーティリティプロバイダにバッテリサービスステーション１３０（または地理的地域）の予想電力需要（５０）を知らせることは役に立つことがある。ユーティリティプロバイダは、次いで、電気自動車ネットワークの電力需要の潜在的に多大な増加または減少に備えることができる。多くの数千台の電気自動車が実質的に同時時充電サービスを要求する場合があるので、これは、ピーク運転時間のときに特に重要である場合がある。いくつかの実施形態では、ユーティリティプロバイダおよび電気自動車ネットワークプロバイダは、需要を予測し、需要データをユーティリティプロバイダに提供するサービスプロバイダの能力に基づいて、またはユーティリティプロバイダに適合するように需要を制御するサービスプロバイダの能力に基づいて電力価格設定を交渉してよい。
【００９６】
コントロールセンタシステム１１２は、予測需要に対応して１つまたは複数のバッテリ方針を調整するかどうかを決定する。いくつかの実施形態では、バッテリ方針は電気自動車ネットワーク１００の電気自動車１０２のバッテリ充電需要およびバッテリ交換需要を満たすのに役立てるために調整される。いくつかの実施形態では、バッテリ方針はそれぞれのバッテリサービスステーション１３０での高需要を軽減するために調整される。バッテリ方針は、バッテリ交換ステーション１３４での交換用バッテリ１１４の充電速度、電気自動車ネットワーク１００に現在接続されている車両１０２のバッテリ１０４の充電速度、特定のバッテリ交換ステーション１３４で提供される交換用バッテリ１１４の数、バッテリサービスステーション１３０でのサービスの予約（たとえば、バッテリ交換レーンまたは充電スポット）、およびコントロールセンタシステム１１２によって行われるバッテリサービスステーション１３０の推薦を含むが、これらに限定されないものとする。
【００９７】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、１つまたは複数のバッテリサービスステーションでのバッテリサービスの供給を決定する（４２０）。バッテリサービスの供給は、バッテリ交換ステーション１３４または充電ステーション１３２の容量の任意の基準であってよい。たとえば、バッテリ交換ステーション１３４の「供給」は、車両バッテリを交換できる速度（たとえば、毎時５０バッテリ）、入手可能な完全に充電済みの交換用バッテリ１１４の数、交換ベイの数、および／または利用可能なバッテリ交換予約の数であってよい。充電ステーション１３２の「供給」は、所与の充電スポットから車両バッテリを充電できる速度（たとえば、完全充電まで３０分）、利用可能な充電スポットの数、および／または利用可能な充電スポット予約の数であってよい。
【００９８】
いくつかの実施形態では、電気自動車ネットワーク１０のバッテリサービスステーション１３０でのバッテリサービスの供給はコントロールセンタシステム１１２によって受け取られる。いくつかの実施形態では、バッテリサービスステーションモジュールは、電気自動車ネットワークのバッテリサービスステーション１３０の内の１つまたは複数に問合せを行い、供給情報を要求する。バッテリ交換ステーション１３４およびバッテリ充電ステーション１３２のための供給情報は上述される。いくつかの実施形態では、供給情報はバッテリサービスステーションデータベース３３０に記憶される。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２の需要予測モジュール３２２は、以下により詳しく説明されるように、電気自動車ネットワーク１００内での供給値および需要値を比較する（４２２）ときに、バッテリサービスステーションデータベース３３０の供給情報にアクセスする。
【００９９】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１２２は、１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの需要および１つまたは複数のバッテリサービスステーションでのバッテリサービスの供給を比較する。したがって、コントロールセンタシステム１１２は、特定のバッテリサービスステーション１３０での需要が、そこで利用可能なバッテリサービスの供給を追い越しているかどうかを判断できる。言い換えると、いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、それぞれのバッテリサービスステーション１３０で経験される混雑のレベルを、そのサービスステーションでのバッテリサービスの供給および需要に基づいて決定する。さらに、バッテリサービスの供給および需要の決定および比較は、特定の種類のバッテリサービスについて緻密にされてよい。たとえば、バッテリ充電施設とバッテリ交換施設の両方を含むバッテリサービスステーション１３０は、充電に対する予測需要を満たすには不十分な充電スポットを有するかもしれないが、交換サービスに対する予測需要を満たすには十分な交換用バッテリ１１４の供給量を有することがある。したがって、コントロールセンタシステム１１２は、それぞれのバッテリサービスステーション１３０でのバッテリサービスのそれぞれに対する供給および需要を別々に比較できる。
【０１００】
いくつかの実施形態では、バッテリサービスの供給と需要の比較から、（特定のバッテリサービスステーションでよりむしろ）より大きな地理的地域内でのバッテリサービスの供給を、その地域内でのバッテリサービスに対する有望な需要が超えているという判断が生じる。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、１つまたは複数のバッテリサービスステーションでの需要に基づいて１つまたは複数のバッテリ方針を調整する（４１２）。いくつかの実施形態では、バッテリ方針を調整することは、バッテリサービスステーション１３０での電気自動車ネットワーク１００と関連付けられた送電網に結合された少なくとも１つの交換用バッテリ１１４の充電速度を加速するまたは減速する（４１４）ことを含む。たとえば、コントロールセンタシステム１１２が、特定のバッテリ交換ステーション１３４で交換用バッテリ１１４に対する高需要があると予測する場合、コントロールセンタシステム１１２は、交換ステーション１３４に多くの交換用バッテリ１１４の充電速度を加速するように命令することがある。これは、需要を満たすためにより多くの完全に充電済みの交換用バッテリ１１４がバッテリ交換ステーション１３４で利用可能になることを保証するのに役立つ場合がある。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバッテリ方針を調整することは、バッテリサービスステーション１３０で少なくとも１つの交換用バッテリ１１４の充電速度を減速することを含む。たとえば、バッテリ交換ステーション１３４での交換用バッテリ１１４に対する需要が低いとき、エネルギーを節約するおよび／またはお金を節約するためにそれらのバッテリの充電速度を減速することが有利な場合がある。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバッテリ方針を調整することは、バッテリサービスステーションでの電気自動車ネットワークに結合される電気自動車の内の少なくとも１台のバッテリの充電速度を加速するまたは減速する（４１６）ことを含む。たとえば、コントロールセンタシステム１１２が、特定のバッテリ充電ステーション１３２に対する高需要があると予測する場合、コントロールセンタシステム１１２は、他の車両のために充電スポットを解放するために、充電ステーション１３２に現在充電中である車両の充電速度を加速するように命令することがある。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバッテリ方針を調整することは、たとえば充電スポットに対する需要が低いときにエネルギーを節約するおよび／またはお金を節約するために、現在充電中である車両の充電速度を減速することを含む。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバッテリ方針を調整することは、それぞれの電気自動車のユーザに代替のバッテリサービスステーションを勧める（４１８）ことを含む。たとえば、いくつかの場合、車両１０２のユーザ１１０はバッテリ１０４を充電するまたは交換するために、訪れるためのそれぞれのバッテリサービスステーション１３０を選択した可能性がある。代わりに、コントロールセンタシステム１１２は、ユーザ１１０がそれぞれのバッテリサービスステーション１３０を訪れる可能性があると予測する。しかしながら、コントロールセンタシステム１１２は、選択された（または予測された）バッテリサービスステーション１３０が車両１０２の起こりそうな到着時間で高需要を経験すると判断してよい。したがって、いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、ユーザに代替バッテリサービスステーション１３０を勧める。このようにして、コントロールセンタシステム１１２は、いくつかの車両が、需要がより低いサービスステーション１３０を使用することを勧めることによって、多様な充電ステーションと交換ステーション１３４との間の需要のバランスを取ることができる。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、車両のユーザがバッテリ充電ステーション１３２の代わりにバッテリ交換ステーション１３４を訪れることを勧める。電気自動車１０２のバッテリ１０４を充電することは、バッテリ交換ステーション１３４でバッテリ１０４を充電するよりもはるかに長くかかる。したがって、コントロールセンタシステム１１２は、追加のバッテリ充電を必要とする車両の数をより迅速に削減するために、バッテリ交換ステーション１３４に対する相対的な需要を変更するように試みてよい。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、バッテリ交換ステーション１３０の１つまたは複数で利用可能な交換用バッテリの数を変更することによって１つまたは複数のバッテリ方針を調整する。たとえば、コントロールセンタシステム１１２がそれぞれのバッテリ交換ステーション１３４での交換用バッテリ１１４に対する高需要を予測する場合、コントロールセンタシステム１１２は、追加の交換用バッテリ１１４をそのバッテリ交換ステーションに届けさせてよい。いくつかの実施形態では、追加の交換用バッテリ１１４が、このような高需要にさらされていない（またはさらされると予測されていない）他のバッテリ交換ステーション（複数の場合がある）１３４から届けられる。
【０１０６】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、１つまたは複数のバッテリサービスステーションでのバッテリサービスの需要と供給の比較に応えて１つまたは複数のバッテリ方針を調整する（４１２）。たとえば、いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、１つまたは複数のバッテリサービスステーションで（またはより大きな地理的地域内で）で需要が供給を超えると判断し、供給および需要のバランスを取るためにバッテリ方針を調整する。係る調整は、電気車両ネットワーク１０２内部での混雑を削減するおよび／または防止するのに役立つことがあり、サービスプロバイダが電気自動車ネットワーク１００の需要のバランスをよりうまく取るのに役立つことがある。バッテリ方針を調整する特定の方法は、ステップ（４１２）から（４１８）に関して上記により詳しく説明される。
【０１０７】
図５は、いくつかの実施形態に従って電気自動車ネットワークを管理するための方法５００の流れ図である。特に、方法５００は、電気自動車ネットワークサービスプロバイダが、１つまたは複数の地理的地域内のバッテリサービスステーション１３０で提供されるサービスに対する需要を含む、電気自動車ネットワークインフラストラクチャの予測需要に基づいて１つまたは複数のバッテリ方針を調整できるようにする。言い換えると、車両が使用する可能性がある特定のバッテリサービスステーションを決定する代わりに、コントロールセンタシステム１１２は、車両が充電またはバッテリ交換を必要とする可能性がある領域または地域を決定してよい。この方法は、ユーザが訪れる可能性がある特定のバッテリサービスステーションを十分な精度で決定することが困難であるまたは不可能である場合に有利である場合がある。また、サービスプロバイダが、個々のバッテリサービスステーションではなく、（通常は複数のバッテリサービスステーションを包含する）全体的な地理的地域の需要データを視覚化する、解析する、または解釈することが好ましい場合がある。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、方法５００は、コントロールセンタシステム１１２で実行される。コントロールセンタシステム１１２は、複数の電気自動車のそれぞれからバッテリステータスデータ４１および位置データ４２を受け取る（５０２）。ステップ（５０２）は、図４に関して上述されるステップ（４０２）に類似し、上述される多様な実施形態および例はステップ（５０２）に適用可能な場合、類推によって適用する。
【０１０９】
コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車のそれぞれの最終目的地４３を識別する（５０４）。ステップ（５０４）は、図４に関して上述されるステップ（４０４）に類似し、上述される多様な実施形態および例はステップ（５０４）に適用可能な場合、類推によって適用する。
【０１１０】
コントロールセンタシステム１１２、または車両のナビゲーションシステムは、有望なバッテリサービス場所４５（たとえば、特定のバッテリサービスステーション１３０ではなくむしろ地理的領域）およびサービス場所到着時間４６を識別する。いくつかの実施形態では、有望なバッテリサービスステーション４５および到着時間４６の決定は、電気自動車１０２のそれぞれの位置データ４２、最終目的地４３、およびバッテリステータスデータ４１に少なくとも部分的に基づいている。たとえば、コントロールセンタシステム１１２は現在位置４２、最終目的地４３（上述されたように、ユーザによって選択されるまたはコントロールセンタシステム１１２によって予測されるかのどちらか）、およびそれぞれの電気自動車１０２のバッテリステータス４１を有しているため、コントロールセンタは、車両が、バッテリ充電またはバッテリ交換等のバッテリサービスを求める可能性がある有望なバッテリサービス場所４５を決定できる。さらに、多様な実施形態では、それぞれの自動車１０２に対する有望な充電場所４５として識別される場所は、任意の地理的解像度であってよい。たとえば、場所は特定の場所（たとえば、単一の緯度および経度の座標に対応する場所）またはより広い地理的領域もしくは地理的地域（たとえば、ブロック、町、または都市）であってよい。
【０１１１】
コントロールセンタシステム１１２は、１つまたは複数の地理的領域での需要を予測する（５０８）。いくつかの実施形態では、予測は、少なくとも部分的に各々の電気自動車の有望なバッテリサービス場所４５およびサービス場所到着時間４６に基づいている。たとえば、および上述されるように、コントロールセンタシステム１１２は複数の車両１０２のそれぞれの有望なバッテリサービス場所４５および到着時間４６を決定する。このデータに基づいて、コントロールセンタシステム１１２は、バッテリサービスを求めて所与のときに（または頃に）特定の場所を訪れる可能性がある複数の車両の特定の数を決定する。いくつかの実施形態では、それぞれの場所でのバッテリサービスに対する需要は、特定の時間ウィンドウ（ｔ１−ｔ２）内でそれぞれの場所でサービスを必要とする車両の数（たとえば、Ｎｔ１−ｔ２）によって表される。いくつかの実施形態では、需要は、特定の時間ウィンドウ内でそれぞれの場所を訪れる可能性がある車両のセットによって要求されるエネルギーの量（たとえば
【数１２】
2014524618.tif 000014
）によって表される。需要の予測（５０８）は、図４に関して上述されるステップ（４０８）に類似し、上述される多様な実施形態および例はステップ（５０８）に適用可能な場合、類推によって適用する。
【０１１２】
需要が予測される（５０８）地理的地域のサイズ（および場所）は多くの要因に応じて変わる場合がある。地理的地域のサイズおよび場所を決定するための基準は、図７に関して以下に詳しく説明される。
【０１１３】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、１つまたは複数の地理的地域でのバッテリサービスの供給を決定する（５０９）。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、１つまたは複数の地理的地域での需要および１つまたは複数の地理的地域のバッテリサービスの供給を比較する（５１０）。地理的地域内でのバッテリサービスの供給を決定し、バッテリサービスの供給および需要を比較することは、図４のステップ（４２０）および（４２２）に関してさらに詳しく上述される。
【０１１４】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、予測需要に対応して１つまたは複数のバッテリ方針を調整するかどうかを決定する（５１２）。いくつかの実施形態では、バッテリ方針は、電気自動車ネットワーク１００の電気自動車１０２のバッテリ充電需要およびバッテリ交換需要を満たすのに役立てるために調整される。いくつかの実施形態では、バッテリ方針は、それぞれのバッテリサービスステーション１３０、または電気自動車ネットワーク１００の予測混雑地点での高需要を軽減するために調整される。バッテリ方針は、交換用バッテリ１１４の充電速度、電気自動車ネットワーク１００に現在接続されている車両１０２のバッテリ１０４の充電速度、交換用バッテリ１１４の数、バッテリサービスステーション１３０（たとえば、バッテリ交換レーンまたは充電スポット）でのサービスの予約、およびコントロールセンタシステム１１２によって行われるバッテリサービスステーション１３０の推奨案を含むが、これらに限定されるものではない。
【０１１５】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、１つまたは複数のバッテリサービスステーション１３０での需要に基づいて１つまたは複数のバッテリ方針を調整する（５１４）。いくつかの実施形態では、バッテリ方針を調整することは、バッテリサービスステーション１３０での電気自動車ネットワーク１００の送電網に結合されている少なくとも１つの交換用バッテリ１１４の充電速度を加速することを含む。たとえば、コントロールセンタシステム１１２が、特定の地理的地域内部の交換用バッテリ１１４に対する高需要があることを予測する場合、コントロールセンタシステム１１２は、その地理的地域内の１つまたは複数の交換ステーション１３４に、多くの交換用バッテリ１１４の充電速度を加速するように命令してよい。これは、需要を満たすためにより多くの完全に充電済みの交換用バッテリ１１４が地理的地域内で利用可能となることを保証するのに役立つ場合がある。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバッテリ方針を調整することは、地理的地域内での少なくとも１つの交換用バッテリ１１４の充電速度を減速することを含む。たとえば、地理的地域内での交換用バッテリ１１４に対する需要が低いとき、エネルギーを節約するおよび／またはお金を節約するためにそれらのバッテリの充電速度を減速することが有利である場合がある。
【０１１６】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバッテリ方針を調整することは、地理的地域内部の電気自動車ネットワークに結合される電気自動車の内の少なくとも１つの充電速度を加速するまたは減速することを含む。たとえば、コントロールセンタシステム１１２が、地理的地域内でバッテリ需要に対する高需要があると予測する場合、コントロールセンタシステム１１２は、他の車両のために充電スポットを解放するために、地理的地域内の１つまたは複数の充電ステーション１３２に、現在充電中である車両の充電速度を加速するように命令してよい。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバッテリ方針を調整することは、たとえば充電スポットに対する需要が低いときにエネルギーを節約するおよび／またはお金を節約するために、現在充電中である車両の充電速度を減速することを含む。
【０１１７】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバッテリ方針を調整することは、車両のユーザ１１０が代替の地理的地域のバッテリサービスステーション１３０を訪れることを勧めることを含む。たとえば、いくつかの場合、車両１０２のユーザ１１０は、バッテリサービスに対する需要が高い地理的地域内でそれぞれのバッテリサービスステーション１３０を選択した。したがって、いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、車両１０２のユーザ１１０が、代替の地理的地域のバッテリサービスステーション１３０を訪れることを勧める。したがって、コントロールセンタシステム１１２は、いくつかの車両がより低い需要の地域のバッテリサービスステーション１３０を使用することを勧めることによって多様な地理的地域間の需要のバランスを取ることができる。
【０１１８】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、それぞれの地理的地域内のバッテリサービスステーションの内の１つまたは複数での利用可能な交換用バッテリの数を変更することによって１つまたは複数のバッテリ方針を調整する（５１４）。たとえば、コントロールセンタシステム１１２が地理的地域内のバッテリ交換ステーション１３４での交換用バッテリ１１４に対する高需要を予測する場合、コントロールセンタシステム１１２は、追加の交換用バッテリ１１４をそれぞれのバッテリ交換ステーション１３４に届けさせてよい。いくつかの実施形態では、追加の交換用バッテリ１１４は、このような高需要を経験していない（または経験すると予測されていない）地理的地域でのバッテリ交換ステーション（複数の場合がある）から届けられる。図４に関して上述されるように、いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、地理的地域のバッテリサービスの供給と需要の比較（５１０）に基づいて１つまたは複数のバッテリ方針を調整する（５１４）。
【０１１９】
いくつかの実施形態では、上述される方法の特定の部分が車両１０２および特に、「車両オペレーティングシステム」の１つまたは複数の構成要素によって実行される。たとえば、測位システム１０６の車両ナビゲーションシステムは、有望なバッテリサービスステーション４５および有望なバッテリサービスステーションへの車両到着時間を決定してよい。いくつかの実施形態では、車両１０２が上述されたステップのどれかを実行するとき、（たとえば、通信インタフェース（複数の場合がある）２０４を使用する）車両１０２は、追加の処理、記憶および／または解析のためにコントロールセンタシステム１１２に関係情報を送信する。
【０１２０】
以下は、予測需要の図的表現のいくつかの例である。
【０１２１】
バッテリサービスステーション１３０での予測需要の視覚化を容易にするために、予測需要データは表示装置上の地図と併せて表示されてよい。図６は、いくつかの実施形態に従って需要データを表示するための地図６００を示す。需要データ（５０）を図で表示する地図は、コントロールセンタシステム１１２のユーザ等の電気自動車ネットワークを監視するまたは運用する個人に表示されてよい。いくつかの実施形態では、地図はコントロールセンタシステム１１２での表示装置に表示される。地図は、図３に関してより詳しく説明されるコントロールセンタシステム１１２等の１つまたは複数のコンピュータシステムまたはコンピュータ装置によって生成、表示することができる。いくつかの実施形態では、地図はコントロールセンタシステム１１２の地図モジュール３２４によって生成され、表示される。さらに、いくつかの実施形態では、地図は、需要データデータベース３３２に記憶される需要データおよび／またはコントロールセンタシステム１１２のバッテリサービスステーションデータベースの（バッテリサービス供給データを含む）バッテリサービスステーションデータを使用して生成される。いくつかの実施形態では、地図はコントロールセンタシステム１１２の表示装置３０６に表示される。
【０１２２】
いくつかの実施形態では、地図６００は、バッテリサービスステーション１３０−ｎでの相対需要のインジケータ６０２−ｎだけではなく、１つまたは複数のバッテリサービスステーション１３０−ｎの表示を含む。凡例６０４に示されるように、地図６００は、地図６００の特定の点に円を表示することによってそれぞれのバッテリサービスステーション１３０での相対需要を示し、大きい方の円はより大きな需要値を示す。いくつかの実施形態では、サービスステーション１３０−１等のそれぞれのバッテリサービスステーションで混雑が予測されるとき、需要インジケータは、混雑を予測するための閾値に到達したことをさらに示す。地図６００で、混雑地点は「Ｘ」が入っている二重円で示される。いくつかの実施形態では、この閾値はバッテリサービスに対する需要が特定の場所での供給を超えるという（たとえば、上述されるステップ（４２０）および（５０９）を比較することからの）判断に相当する。
【０１２３】
図７は、それぞれのバッテリサービスステーションの需要データではなく、地理的地域の需要データを表示する地図を示す。したがって、地図７００は、より大きな地理的地図内での多くのゾーン／領域７０２−ｎを識別する。ゾーン７０２−ｎは、１つまたは複数のバッテリサービスステーション１３０を含んでよく、任意の境界線によって画定される。いくつかの実施形態では、ゾーン／領域７０２−ｎは、都市、町、もしくは郡または他の所定の地域の境界と同一の広がりをもつ。いくつかの実施形態では、ゾーン７０２−ｎは、幹線道路の入口または出口近くの所定の地域である。いくつかの実施形態では、ゾーン７０２−ｎは、任意に画定された地域である。いくつかの実施形態では、ゾーン７０２−ｎは多様な異なるサイズ、またはすべて同じサイズである場合がある。たとえば、（たとえば、大都市の中または大都市周辺での）大量の車両交通量がある地理的地域を包含するゾーンは、交通量がより少ない地域を包含するゾーンよりも小さいことがある。たとえば、ゾーンのサイズは、電気自動車ネットワーク１００での車両１０２の走行距離に基づいて決められることがある。いくつかの実施形態では、ゾーン７０２−ｎのサイズは、完全に充電済みのバッテリを備えた電気自動車１０２がバッテリサービスを必要としないで全体的なゾーンを通って移動できるように決められる。いくつかの実施形態では、ゾーン７０２−ｎのサイズは、完全バッテリ充電の４分の１しかない電気自動車１０２がバッテリサービスを必要としないで全体的なゾーンを通って移動できるように決められる。言うまでもなく、異なる車両１０２の範囲は大幅に変わる。したがって、車両の範囲は、車両の母集団の計算された平均範囲であることがある。
【０１２４】
図８は、大量の交通量の地域（サクラメント、カリフォルニア）を包含するゾーン８０２−１が、大都市圏を組み込んでいない少量の交通量の地域を包含するゾーン８０２−２、８０２−３よりも小さい、地理的地域の需要データを表示する地図８００を示す。
【０１２５】
図７に戻ると、地図７００は、（ゾーン１と名前を付けられる）ゾーン７０２−１、（ゾーン２と名前を付けられる）ゾーン７０２−２、および（ゾーン３と名前を付けられる）ゾーン７０２−３を示す。地図７００は、ゾーンのそれぞれの現在の需要を示すグラフ７０４も含む。当業者は、他のグラフまたは図的表現が使用されてよいことを認識するだろうが、グラフ７０４は、棒の高さがそれぞれのゾーン内のバッテリサービスに対する需要を表すグラフである。グラフ７０４の（それぞれのゾーンに対応する）それぞれの棒も、ゾーンが混雑していると見なされる点を示す混雑閾値インジケータ７０６を含む。混雑を予測することは、図６に関してより詳しく上述される。図８は、グラフ７０４に類似するグラフ８０８を示す。
【０１２６】
地図７００は、スライド式のグラフ要素として示される時間セレクタ７０８も示す。ユーザ１１０は、地図７００に表示される需要値の時間を変更するために、スライダ７０９を操作してよい。図示されるように、地図は現在の需要を示している。ただし、ユーザは、地図に選択されたときの需要値を更新させるために、スライダ７０９を移動させてよい。示されているように、時間セレクタ７０８は、１時間の増分を使用するが、他の時間増分も利用されてよい。さらに、セレクタは個別的な時間増分に制限される必要はない。言い換えると、いくつかの実施形態では、時間セレクタ７０９は、ユーザ１１０が、１５分増分等の表示される増分間で任意の時間または時間増分を選択できるようにする。
【０１２７】
上述されたように、地図６００、７００、８００は電気自動車ネットワークの態様を管理するサービスプロバイダ１１２での個人に対して表示されることがある。オペレータは、度のバッテリ方針を調整するかだけではなく、バッテリ方針を調整するかどうか、およびバッテリ方針を調整する方法を決定するのに役立てるために地図を使用してよい。さらに、（たとえば、予測需要データデータベース３３２の）需要データは地図６００、７００、８０に表示されることもあるが、これは必ずしも本発明のすべての実施形態で必要ではない。たとえば、いくつかの実施形態では、需要データはユーザに表形式またはテキスト形式で表示できる。さらに、いくつかの実施形態では、需要データは個人にはまったく表示または提供されるのではなく、むしろコントロールセンタシステム１１２が（たとえば、バッテリ方針モジュール３２３を用いて）予測需要値に応えてバッテリ方針を調整するかどうかおよびどのようにして調整するのかを決定できるように、コントロールセンタシステム１１２によって使用されるにすぎない。
【０１２８】
図６から図８に示される非図は特定の種類のグラフィックインジケータで相対需要を示すが、当業者は、他の表示またはグラフ表現がいくつかの実施形態で使用されてよいことを認識する。たとえば、いくつかの実施形態では、相対需要または絶対需要は、形状、番号、色、ワードおよび／または（バッテリサービスステーションまたは地域間の相対需要を示すために異なるサイズに決められた、または強調されたグラフ要素を含む）任意の他グラフィック要素またはテキスト要素で示されてよい。
【０１２９】
以下は、柔軟な需要負荷管理のいくつかの例である。
【０１３０】
図９は、いくつかの実施形態に従って電気自動車ネットワークを管理するための方法の流れ図である。特に方法９００は、電気自動車ネットワーク１００のサービスプロバイダが、ネットワーク内の車両１０２および／または交換用バッテリ１１４のエネルギー要件についての特定の予測に基づいて、送電網からのその電力取出し（たとえば、電気自動車ネットワーク１００のバッテリを充電することによって生じる電気負荷）を調整できるようにする。たとえば、上述されるように、電気自動車ネットワークのサービスプロバイダのコントロールセンタシステム１１２は、現在位置、最終目的地、およびバッテリ充電レベル等の各車両および／バッテリの情報を使用して、電気自動車ネットワーク１００内の場所でのバッテリサービスに対する需要を予測することがある。以下にさらに詳しく説明されるように、コントロールセンタシステム１１２は、任意の類似した情報を使用して、類似する情報を使用して、電気自動車が送電網に課す推定充電負荷および／または予測充電負荷を決定してよい。電気自動車ネットワークのバッテリ方針は、次いで推定充電負荷に基づいて多様に調整できる。たとえば、バッテリ方針は、電気が高価なときには電気自動車ネットワークによる電気消費を最小限に抑え、電気が安価なときには（たとえば、蓄えまたは後の使用のために）電気消費を最大限にするために調整されることがある。
【０１３１】
図９に戻ると、コントロールセンタシステム１１２は、少なくとも部分的に電気自動車のバッテリによって必要とされる追加エネルギーの量に基づいて推定最小充電負荷を決定して（９０４）、電気自動車ｉのそれぞれがそのそれぞれの最終目的地４３に進むことができるようにする。たとえば、現在充電中のいくつかの車両１０２、または移動中である車両は、その最終目的地４３に到達するために十分な充電を有しておらず、なんらかの追加の充電を必要とするだろう。
【０１３２】
いくつかの実施形態では、最小充電負荷は送電網からの電気自動車ネットワーク１００のバッテリによるエネルギー消費の速度である（たとえば、キロワット（ｋＷ）で測定することがある、その充電によって引き起こされるエネルギー消費の速度）。この速度は、同様に、コントロールセンタシステム１１２によって計算または決定され、各車両の最小エネルギー要件（たとえば、キロワット‐時（ｋＷ−ｈ）で測定されることがあるバッテリによって必要とされる追加エネルギーの量）に基づいている。言い換えると、最小充電負荷（ＥＮｅｔ−ｍｉｎ）は、各車両がその既知の最終目的地または推定最終目的地に到達するためにその最小エネルギー要求を受け取る場合に電気自動車ネットワークが経験するだろう充電速度として表されることがある。以下により詳しく説明されるように、最小充電負荷はそれぞれの車両のエネルギー需要の予測に基づいてよく、電気自動車ネットワーク１００のこれから起きる充電需要を予想するために将来に向けて計画できる。
【０１３３】
いくつかの実施形態では、最小充電負荷は上述されるように速度としてではなく、むしろエネルギーの量として表されてよい。これらの場合、最小充電負荷は、各車両によってその最小エネルギー要求を満たすために必要とされる（たとえば、ｋＷ−ｈで測定される）エネルギーの推定量を直接的に表す。明確にするために、本明細書では、最小充電負荷は充電速度として説明される。ただし、当業者は、最小充電負荷および最大充電負荷を含む開示された概念が類推によってエネルギー量（たとえば、ｋＷ−ｈ）の測定、エネルギー伝達速度（たとえば、ｋＷ）、または任意の他の適切な測定基準に適用することを理解するだろう。
【０１３４】
上述されたように、いくつかの実施形態では、最小充電負荷は、電気自動車１０２のそれぞれのバッテリをその最小充電レベルに充電するために、送電網におそらく課される推定全体充電負荷を表す。いくつかの実施形態では、この最小充電レベルは、それぞれの電気自動車１０２の各バッテリの最終目的地４３、現在位置４２、および現在のバッテリステータス（たとえば、充電レベル）４１に基づいて決定される。上述されるように、スピードおよび／または現在の交通量情報を含む他の要因が使用されることもある。言い換えると、コントロールセンタシステム１１２は、車両ｉごとに、車両の現在のバッテリ充電レベルに加えて、その最終目的地４３に到達するために車両が必要とする（たとえば、ｋＷ−ｈ単位の）エネルギー量を決定する。たとえば、車両１０２が２０マイルを移動するのに十分な充電を有し、車両がその最終目的地４３から５０マイル離れている場合、車両１０２は、最終目的地に到達するために、さらに約３０マイル分のエネルギーを必要とするだろう。
【０１３５】
エネルギーは、ｋＷ−ｈ、ジュール、イギリス熱単位等の多様な単位で測定される、または表されてよいが、本明細書では、エネルギーはエネルギーのマイレージ値の単位で参照されることがある。当業者は、サイズ、重量、効率等の差異のために、異なる車両が所与のエネルギー量で異なる距離を移動できることを認識する。それぞれの自動車１０２の最終目的地４３は、予測最終目的地または電気自動車１０２のユーザ１１０によって選択される意図された目的地である場合がある。予測目的地または意図される目的地を含む最終目的地４３は、図４から図５に関してさらに詳しく上述される。
【０１３６】
いくつかの実施形態では、電気自動車１０２のバッテリ１０４によって必要とされる追加エネルギーの量は、いつ追加エネルギーが必要とされるのかを示す時間成分と関連付けられる。たとえば、上記にさらに詳しく説明されるように、コントロールセンタシステム１１２は、車両１０２が将来の２０分に一度にさらに３０マイル分のエネルギーを必要とする可能性があると判断してよい。したがって、車両がさらに３０マイル分のエネルギーを受け取るために２０分以内にバッテリ充電ステーション１３２に到着する可能性がある。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、推定最小充電負荷を決定する（９０４）ときにエネルギーが必要とされるときを考慮に入れる。したがって、コントロールセンタシステム１１２は、車両１０２が必要とする充電の量と、車両１０２が充電される可能性があるときの両方を決定できる。このデータを使用して、コントロールセンタシステム１１２は、将来の時間ウィンドウにわたって、車両の追加のエネルギー要求に基づいて推定最小充電負荷を決定してよい。いくつかの実施形態では、時間ウィンドウは将来に向かう１時間である。いくつかの実施形態では、時間ウィンドウは将来に向かう１日、または任意の他の適切な期間である。推定充電負荷は将来のときについて予測されてよいため（それら自体がそれぞれの車両の予測最終目的地に基づいていることがある）、将来の推定最小充電負荷の精度は、予測が行われる時間内にさらに減少する。たとえば、丸一日先のユーザの最終目的地４３の予測は、１時間先のそのユーザの最終目的地４３についての予測よりも正確ではない場合がある。
【０１３７】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、将来の最小充電負荷をよりよく予測するためには履歴充電需要データを使用する。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２が１つまたは複数のバッテリ方針を調整する前に、コントロールセンタシステム１１２は、所定の時間ウィンドウにわたって電気自動車ネットワークの実際のエネルギー需要を測定する（９０１）。いくつかの実施形態では、エネルギー需要は、所定の時間ウィンドウにわたって電気自動車ネットワーク１００によって使用される実際のエネルギー量（たとえば、分、時、日等、任意の適切な持続時間の特定の期間内で使用されるエネルギーの量）に相当する。いくつかの実施形態では、エネルギー需要は、電気自動車ネットワーク１００の車両１０２のそれぞれ（または車両１０２のサブセット）の集計された個々のエネルギー使用量に相当する。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、エネルギー使用での履歴傾向を抽出するために履歴データを記憶する（９０２）。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、予測需要データベース３３２（図３）で履歴データとして後に使用される実際のエネルギー需要を記憶する。いくつかの実施形態では、履歴実際エネルギー需要データは、電気自動車ネットワーク１００のエネルギー需要を予測し、したがって将来の時間ウィンドウの推定最小充電負荷を予測するために使用される。
【０１３８】
履歴データは、車両レベルで、またはネットワークレベルで解析できる。たとえば、いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、車両１０２の特定のユーザ１００は、予測可能な運転習慣、したがって予測可能な充電動作を有すると判断してよい。個々のユーザ１１０のエネルギー需要および充電動作は、全体的なネットワークレベルのエネルギー需要予測を決定するために集計できる。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、全体的な電気自動車ネットワーク１００の実際のエネルギー需要を評価し、したがってネットワークレベル需要データから直接的にエネルギー需要予測を行ってよい。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は１つまたは複数の予測方法を使用して、それぞれの電気自動車の最終目的地を識別する。たとえば、これによって参照することにより全体が組み込まれる米国特許出願第１２/５６０，３３７号を参照すること。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、それぞれのユーザ１１０の履歴移動データに基づいてそれぞれの電気自動車の最終目的地を識別する。コントロールセンタシステム１１２は、最終目的地４３を予測し、最終的に充電需要を予測する上で役立てるために履歴移動データを使用する。
【０１３９】
ステップ（９０４）に戻ると、いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、多くの個々の車両１０２の追加エネルギーを結合して、電気自動車ネットワーク１００の全体的な追加エネルギー要件を決定する。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、所定の安全率分、バッテリによって必要とされる追加エネルギーの量を増加する。言い換えると、任意の個々の車両によって必要とされる追加エネルギーの量はより低い信頼水準を有することがある要因から決定されることがあるため、コントロールセンタシステム１１２は、安全率を含むことによって分散量を考慮に入れる。いくつかの実施形態では、計算された追加エネルギーの量は１０から２０％増加する。さらにこの安全率または安全マージンは、個々の車両レベルで適用されてよく、したがってそれぞれの電気自動車１０２に対して、３０マイル分の追加エネルギーが必要とされると判断されると、コントロールセンタシステムは、車両１０２がその最終目的地に安全に到達するために少なくとも４０マイル分の追加エネルギーを受け取らなければならないと判断する。いくつかの実施形態では、特定の安全率または安全マージンは、少なくとも部分的に個々の運転履歴または運転習慣に基づいて決定される。いくつかの実施形態では、安全率は、個々の車両１０２の追加エネルギーの量ではなく、全体的な電気自動車ネットワーク１００によって必要とされる追加エネルギーの量に適用されてよい。たとえば、総計で、電気自動車ネットワーク１００の電気自動車１０２が最低でも１万キロワット‐時の追加エネルギーを必要とすると推定される場合、コントロールセンタシステム１１２は、要求を１万２千キロワット‐時に増加させてよい。
【０１４０】
いくつかの実施形態では、推定最終充電負荷は、各々の電気自動車によって送電網に課される推定最小個別充電負荷の合計である。したがって、コントロールセンタシステム１１２は、個々の車両１０２の予想充電負荷を集計して、電気自動車ネットワーク１００の全体最小充電負荷を決定してよい。たとえば、コントロールセンタシステム１１２は、（たとえば、そのそれぞれの最終目的地に到達するためにそれらの車両のそれぞれによって必要とされる追加のエネルギー量に基づいて）個々の車両１０２の予想最小充電負荷を予測して、それらの値を合計して、電気自動車ネットワーク１００の全体推定最小充電負荷を決定してよい。
【０１４１】
いくつかの実施形態では、電気自動車ネットワーク１００の電気自動車１０２のいくつかまたはすべては、それぞれの電気自動車の所有者またはオペレータとの１つまたは複数のサービス契約によって設定される関連最小バッテリ充電レベルを有する。いくつかの実施形態では、この最小バッテリ充電レベルは、それぞれの電気自動車１０２のユーザ１１０が進んで受け入れる最低の充電レベルを表す。たとえば、電気自動車１０２のユーザ１１０は、ユーザ１１０が完全バッテリ充電を明確に要求していない場合、電気自動車ネットワークのサービスプロバイダが、車両がつねに少なくとも８０％充電された状態のままでいる限りは、バッテリ１０４の充電速度（およびバッテリ１０４に蓄えられる全体的なエネルギー）を調整してよいことに同意することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ１１０は、コントロールセンタシステム１１２に対して（またはコントロールセンタシステム１１２と通信できる車両１０２に対して）意図された最終目的地４３を識別してよい。コントロールセンタシステム１１２は、次いで意図された最終目的地に基づいてそのユーザの同意された車両の最小バッテリ充電レベルを無効にしてよい。たとえば、ユーザ１１０が完全バッテリ充電よりも多くを必要とする意図された最終目的地４３を識別する場合、コントロールセンタシステム１１２は、ユーザの車両が完全に充電されていると保証してよい。ただし、ユーザ１１０がより少量の充電しか必要としない意図された最終目的地を識別する場合、コントロールセンタシステム１１２は、その旅行に対するより低いエネルギー要求に基づいて同意された最小充電レベルを無視してよい。いくつかの実施形態では、最小充電レベルを無効にするとき、コントロールセンタシステム１１２は、帰路に必要とされるエネルギーも考慮に入れる。したがって、ユーザ１１０が意図された最終目的地４３としてユーザの自宅から５マイルである食料品店を識別する場合、コントロールセンタシステム１１２は、車両が（上述されるように、追加の安全率を含むことがある）１０マイル移動するのに十分な充電を有することを保証してよい。
【０１４２】
以下により詳しく説明されるように、コントロールセンタシステム１１２は、エネルギー貯蓄として余分なバッテリ容量（たとえば、バッテリ１０４のその最小充電レベルを超える容量）を利用することがあり、電気自動車ネットワークを最適化するために異なるときにそれらのバッテリを充電または放電できる。いくつかの実施形態では、バッテリ１０４が少なくとも関連最小バッテリ充電レベルをつねに含んでいる限り、放出は許される。上述されるように、最小バッテリ充電レベルを確立すると、車両が事前通知なしにまたは緊急時に使用できるように、バッテリ１０４がつねに少なくともいくらかの充電を有することが保証される。
【０１４３】
車両のユーザ１１０は、車両がつねに緊急使用のために充電されていることを必要としないことがある。したがって、いくつかの実施形態では、電気自動車の所有者またはオペレータとのサービス契約は最小バッテリ充電レベルを含まない。たとえば、いくつかのサービス契約は、車両の所有者またはオペレータが必要とされる充電レベルを特に識別する、または意図された最終目的地を選択しない限り、それらの電気自動車の全体的な充電レベルを任意のレベルに調整してよいとすることがある。いくつかの実施形態では、最小のバッテリ充電レベルがないサービス契約は、最小バッテリ充電レベルが規定されるサービス契約よりも安価である。さらに、最終バッテリ充電レベルがより高い（たとえば、９０％）であるサービス契約は、最小バッテリ充電レベルがより低い（たとえば、４０％）であるサービス契約よりも高価である。
【０１４４】
図９に戻ると、コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車のバッテリが送電網に課すことができる推定最大充電負荷を決定する（９０６）。いくつかの実施形態では、推定最大充電負荷は、特定のときに送電網に結合される可能性がある電気自動車１０２の実質的にすべてが同時に最大速度で充電されなければならない場合のエネルギー消費の速度を表す。推定最小充電負荷と同様に、推定最大充電負荷は、代わりに電気自動車ネットワーク１００のバッテリ（または他の貯蓄構成要素）が所与のときに蓄えることができる（たとえば、ｋｗ−ｈ単位の）エネルギーの最大量を表すことがある。推定最大充電負荷は、電気自動車ネットワーク１００の特定のサブセットについて決定されてよい。たとえば、いくつかの実施形態では、最大充電負荷は、領域、都市、陸地部分、ユーティリティプロバイダ、送電網／送信境界等あたりで個別に決定される。
【０１４５】
いくつかの実施形態では、電気自動車ネットワーク１００は、送電網から充電されるように構成された複数の交換用バッテリ１１４を含む。いくつかの実施形態では、推定最大充電負荷は、電気自動車１０２のバッテリ１０４と交換用バッテリ１１４の両方が同時に最大速度で充電されなければならない場合の送電網からのエネルギー消費の速度を表す。
【０１４６】
いくつかの実施形態では、推定最大充電負荷は、所与の時に送電網に結合される可能性があるバッテリの数を考慮に入れる。特に、送電網に結合されていないまたは結合されないだろうバッテリは、それらのバッテリは電気エネルギーを受け取ることができないので、最大充電負荷の推定で考慮に入れるべきではない。たとえば、コントロールセンタシステム１１２が、（たとえば、車両が履歴的に１日のその時点で送電網に結合されないため、またはそれはすでに完全に充電されているために）車両の特定のサブセットが現在移動中である、および／または特定のときに充電している可能性がないと判断するまたは予測する場合、それらの車両は推定最大充電負荷に含まれない。さらに、バッテリサービスステーション１３０が、それがつねに充電できるよりも多くの交換用バッテリ１１４を有する場合、それらの追加の交換用バッテリ１１４は推定最大充電負荷に含まれない。したがって、推定最大充電負荷は、現在送電網に結合されている、またはその期間内に送電網に結合されると予測されるそれらのバッテリに制限されてよい。
【０１４７】
いくつかの実施形態では、電気自動車ネットワーク１００は、車両バッテリ１０４および交換用バッテリ１１４に加えて他の種類のエネルギー貯蔵も含む。たとえば、蓄電池、機械的なフライホイール、燃料電池等のエネルギー貯蔵構成要素も含まれてよい。
【０１４８】
いくつかの実施形態では、推定最大充電負荷は、電気自動車ネットワーク１００の送電網または構成要素の１つまたは複数の容量制約も考慮に入れる。いくつかの実施形態では、電気自動車ネットワーク１００の（送電配線、開閉装置、トランス等を含む）バッテリ充電設備は、安全に超えることができない電気負荷限界を有する。したがって、推定最大充電負荷は、電気自動車ネットワーク１００によって送電網に課すことができる最大負荷を決定するときに、これらの限界を考慮に入れてよい。
【０１４９】
当業者は、（たとえば、電気自動車バッテリ１０４、交換用バッテリ１１４等を含む）電気自動車ネットワークの実際の充電負荷（ＥＮｅｔ−ａｃｔ）は、送電網に接続されるバッテリの充電速度を改変することによって変えることができることを認識する。したがって、電気自動車が送電網に課す実際の充電負荷は、それらのバッテリが充電されている速度だけではなく、充電されているバッテリの数の両方も考慮に入れる。以下により詳しく説明されるように、バッテリコントロールセンタ１１２は、バッテリの実際の充電負荷が推定最大充電負荷ＥＮｅｔ−ｍａｘと推定最小充電負荷ＥＮｅｔ−ｍｉｎとの間となるように、電気自動車ネットワーク１００のバッテリの充電速度を調整してよい。
【０１５０】
図９に戻ると、コントロールセンタシステム１１２は、特定の所定の要因に基づいて最小充電負荷ＥＮｅｔ−ｍｉｎと推定最大充電負荷ＥＮｅｔ−ｍａｘとの間の電気自動車ネットワークの実際の充電負荷ＥＮｅｔ−ａｃｔを調整するように、電気自動車ネットワーク１００のバッテリの１つまたは複数のバッテリ方針を調整する（ステップ９０８）。実際の充電負荷ＥＮｅｔ−ａｃｔは、現在の時点で送電網に結合されるバッテリによるエネルギー消費の実際の速度に相当する。いくつかの実施形態では、バッテリは、電気自動車１０２のバッテリ１０４および交換用バッテリ１１４を含む。いくつかの実施形態では、実際の充電負荷は、上述されるように、他のエネルギー貯蔵構成要素によって生じる充電負荷も含む。
【０１５１】
サービスプロバイダのコントロールセンタシステム１１２は、電気自動車網の推定最大充電負荷および最小充電負荷を決定したため、サービスプロバイダは、多くのさまざまな考えられる要因に基づいてバッテリ方針を調整（し、したがって送電網に結合されるすべてのバッテリの全体的な充電負荷を調整する（９０８）ことを選んでよい。上述されるように、推定最大充電負負荷ＥＮｅｔ−ｍａｘは電気自動車ネットワーク１００の電気エネルギー消費速度に対する上限を表し、推定最小充電負荷ＥＮｅｔ−ｍｉｎは、電気自動車ネットワーク１００の電気エネルギー消費速度に対する下限を表す。したがって、コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車ネットワークの実際の充電速度ＥＮｅｔ−ａｃｔをこれらの２つの限界の間（つまり、ＥＮｅｔ−ｍｉｎ＜ＥＮｅｔ−ａｃｔ＜ＥＮｅｔ−ｍａｘ）になるように調整する。たとえば、推定最大充電負荷が１万ｋＷであり、推定最小充電負荷が８千ｋＷである場合、コントロールセンタシステム１１２は、実際の充電負荷が、９千ｋＷ等のそれらの２つの値のどこかとなるように以下に示される要因に基づいてバッテリ充電速度を調整する。
【０１５２】
電気自動車ネットワーク１００によって必要とされる最小追加エネルギーはゼロである、またはマイナスでさえあることがある。これは、電気自動車ネットワーク１００のエネルギー貯蔵構成要素（たとえば、電気自動車１０２のバッテリ１０４、交換用バッテリ１１４等）が、各自動車がその最終目的地に到達するために必要とされる最小必要エネルギーを超えたエネルギーの総超過分を有するときに起こる場合がある。言い換えると、電気自動車ネットワークの各車両はその最終目的地に到達するのに十分な充電以上を有する場合がある。したがって、各車両はエネルギーの超過分を有するので、電気自動車ネットワークによって必要とされる最小追加エネルギー量はマイナスである。通常、車両はすべて所与のときにその最小要求の他にエネルギーの超過分を有さない。ただし、電気自動車ネットワーク１００は、（プラスの追加エネルギー要求とマイナスの追加エネルギー要求の両方を含む）各車両１０２の追加エネルギー要求の合計がマイナスであるときにマイナスの全体追加エネルギー要求（つまり、エネルギー超過分）を有することがある。いくつかの実施形態では、電気自動車ネットワークは、電気自動車ネットワーク１００が最終目的地に到達するのに十分な充電を有していない電気自動車１０２の最小要求に対処するために交換用バッテリ１１４（または他のエネルギー貯蔵構成要素）に蓄えられる十分なエネルギーを有しているときに、マイナスの追加エネルギー要求を有するだろう。以下により詳しく説明されるように、電気自動車ネットワーク１００がマイナスの最小追加エネルギー要求（つまり、エネルギーの超過分）を有するとき、ネットワークは送電網にエネルギーを放出してよい。
【０１５３】
いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、送電網からのエネルギーの価格、既知のこれから起きる充電需要、これから起きる充電需要の予測、履歴充電データ、電力プロバイダからの特定の要求、他のエンティティによる最小エネルギー使用または最大エネルギー使用の回数、（大気質指標またはオゾン濃度等の）大気汚染考慮事項、温室ガス排出率または量等を含む特定の要因に基づいて１つまたは複数のバッテリ方針を調整する（９０８）。
【０１５４】
多くの場合、電気自動車ネットワーク１００のサービスプロバイダ１００は、電気自動車１０２のユーザ１１０間の仲介者として働き、したがってサービスプロバイダはユーティリティプロバイダから電気を購入し、その後電気自動車１０２のユーザ１１０にエネルギー購入契約または加入計画の一部として電気を販売する。さらに、ユーティリティプロバイダからの電気の価格は、１日の時間等の多くの異なる要因に基づいて変わる。全体的な発電コストを削減するために、電気自動車ネットワーク１１０のサービスプロバイダは、電気が高価であるときには送電網からのエネルギー消費量を最小限に抑え、電気が安価であるときにはエネルギー消費を最大にしようとすることがある。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、いつ最小充電負荷で（もしくは近くで）または最大充電負荷で（もしくは近くで）実際の充電負荷を維持することが費用効率が高いのかを決定するために、電力の価格データと併せて電気自動車ネットワーク１００の最小充電負荷および最大充電負荷を使用する。たとえば、電気の価格が低いとき、コントロールセンタシステム１１２は、安い電気を利用するために（たとえば、送電網に結合されるバッテリの充電速度を加速することによって）充電負荷を増加してよい。対照的に、電気の価格が高いとき、コントロールセンタシステム１１２は、サービスプロバイダが購入しなければならない高価な電気の量を削減するために、（たとえば、送電網に結合されるバッテリの充電速度を減速することによって）充電負荷を減少させてよい。
【０１５５】
上述されるように、コントロールセンタシステム１１２は、電気の瞬時の価格設定だけではなく、瞬時推定最大充電負荷および瞬時推定最小充電負荷に基づいて電気自動車ネットワーク１００の瞬時の（つまり現在の）充電負荷を調整できる。さらに、コントロールセンタシステム１１２は、将来、いつ電気自動車１０２のユーザ１１０が追加エネルギーを必要とするのかを予測することができ、さらにそれらの車両１０２がどの程度多くの追加エネルギーを必要とするのかを予測するため、コントロールセンタシステム１１２は、これらの将来の充電要件のその知識に基づいて電気自動車ネットワークのバッテリの現在の実際の充電負荷を調整できる。たとえば、午後３：００のコントロールセンタシステム１１２は、多数の車両が午後５：００に作業場から自宅位置に移動していくと予測してよい。また、コントロールセンタシステム１１２は、各車両が、（適切な安全マージンを含んで）自宅場所に到達するために、平均して、１０マイル分の追加のバッテリ充電を必要とすることも識別してよい。したがって、コントロールセンタシステム１１２は、現在の充電負荷を調整するときにこの将来の電力需要を考慮に入れることができる。
【０１５６】
たとえば、電気が午後３：００と午後５：００の間に高価である場合、コントロールセンタシステム１１２は、車両がそれぞれその最終目的地に到達するために必要な最小の追加エネルギー量（たとえば、車両あたり平均１０マイル分の追加エネルギー）だけを受け取るように、車両の充電速度を調整してよい。この場合、推定最小充電負荷は、各車両がその最終目的地に到達するために十分なエネルギーを受け取ることを保証する。他方、電気が午後３：００と５：００の間に安価である場合、コントロールセンタシステム１１２は、その速度がそれらの車両がその最終目的地に到達するために必要なよりも多くの蓄えられたエネルギーを提供するとしても、車両の充電速度を最大充電速度に加速してよい。
【０１５７】
図１３は、ネットワーク１００の電気の価格、ならびに推定最小（ＥＮｅｔ−ｍｉｎ）充電負荷および最大（ＥＮｅｔ−ｍａｘ）充電負荷に従って車両ネットワーク１００の実際の充電速度ＥＮｅｔ−ａｃｔを調整するための考えられるプロセスを示すフローチャートである。この例では、ネットワーク１００の推定最小（ＥＮｅｔ−ｍｉｎ）充電負荷および最大（ＥＮｅｔ−ｍａｘ）充電負荷は、上述されるように、ステップ６１で定期的に、または間欠的に更新される。たとえば、推定最小充電負荷および推定最大充電負荷は、車両１０２、バッテリ０２および１１４の、電力網１４０および／車両ネットワーク１００の実際の状態および要求に基づいて更新されてよい。次に、ネットワーク実際充電ＥＮｅｔ−ａｃｔ速度が最小充電負荷ＥＮｅｔ−ｍｉｎよりも大きいかどうかが、ステップ６２でチェックされる。ネットワーク実際充電速度が最小充電負荷よりも小さいことが判明すると、次いでネットワークの電気充電電流消費速度はステップ６６で増加される。それ以外の場合、ネットワーク実際充電速度が最小充電負荷よりも大きいことが判明すると、次いで電気の現在価格がステップ６３でチェックされる。
【０１５８】
電気価格が現在高いことが判明すると、次いでネットワークの電気充電回路消費速度はステップ６４で減少する。それ以外の場合、電気価格が現在高くないことが判明すると、次いでネットワーク実際充電Ｎｅｔ−ａｃｔ速度が最大充電負荷ＥＮｅｔ−ｍａｘよりも大きいかどうかがステップ６５でチェックされる。ネットワーク実際充電速度が実際にネットワーク最大充電負荷よりも大きい場合には、ネットワークの電気充電電流消費速度を減速するために制御はステップ６４に渡される。他方、ネットワーク実際充電速度がネットワーク最大充電負荷よりも小さい場合には、ネットワークの電気充電電流消費速度を加速するために制御がステップ６６に渡される。ネットワーク電気充電電流の各加速／減速（６６／６４）の後、ネットワーク１００の最小充電負荷および最大充電負荷を更新するために、制御はステップ６１に戻される。
【０１５９】
したがって、電気自動車ネットワーク１００のバッテリの実際の充電負荷を調整する、コントロールセンタシステム１１２の能力は、車両の輸送需要を満たすために必要とされるよりも多くのエネルギーを蓄えるバッテリの能力と相まって、電気自動車ネットワーク１００の「柔軟な」充電負荷にわたるコントロールセンタシステム１１２の制御を可能にする。言い換えると、実際の充電負荷は、最大使用可能充電負荷以下であるが、各車両の最小輸送需要を満たすには十分に高い範囲内で調整されてよい。
【０１６０】
上述されるように、コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車ネットワーク１００のバッテリのバッテリ方針をどのようにして調整するのか、または調整するかどうかを決定してよい。しかしながら、いくつかの実施形態では、ユーティリティプロバイダ（たとえば、電力網１４０および／または発電機１５６の所有者またはオペレータ）は電気自動車ネットワークサービスプロバイダに要求された充電プロファイルを提供する。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２は、ユーティリティプロバイダに、推定最小充電負荷および推定最大充電負荷を送信し、ユーティリティプロバイダから所定の時間ウィンドウの好ましい充電負荷を含むエネルギー計画を受け取る。ユーティリティプロバイダが、好ましい負荷プロファイルをサービスプロバイダに対して生成できるようにすることによって、ユーティリティは電気自動車ネットワークの「柔軟な」充電負荷を自身に有利に使用できる。特に、ユーティリティプロバイダは、発電機１５６に課される需要のバランスを取るのに役立てるために、および後の使用のために電気を蓄えるために、ネットワーク１００の「柔軟な」負荷を使用できる。
【０１６１】
いくつかの実施形態では、バッテリ方針を調整することは、バッテリサービスステーション１３０で送電網に結合される少なくとも１つの交換用バッテリ１１４の充電速度を加速するまたは減速する（ステップ９１０）ことを含む。いくつかの実施形態では、バッテリ方針を調整することは、電気自動車１０２の内の少なくとも１台のバッテリの充電速度を加速するまたは減速する（ステップ９１２）ことを含む。いくつかの実施形態では、バッテリ方針を調整することは、それぞれの電気自動車のユーザに代替のバッテリサービスステーションを勧めることを含む。いくつかの実施形態では、バッテリ方針を調整することは、電気自動車ネットワーク１００の蓄電池１１４の内の少なくとも１つの充電速度を加速するまたは減速することを含む。いくつかの実施形態では、バッテリ方針を調整することは、バッテリが送電網から受け取る、または送電網に放出するエネルギーの量を調整することを含む。いくつかの実施形態では、バッテリの充電速度は一定であり、コントロールセンタシステム１１２は、バッテリが受け取るエネルギーの量を変更するにすぎない。いくつかの実施形態では、バッテリ方針を調整することは、バッテリ充電の代わりにバッテリ交換をユーザに勧める（９１４）ことを含む。バッテリ方針を調整することに関する追加の詳細は、図４に関してさらに詳しく上述される。また、説明されたバッテリ方針調整は、類推によって他のエネルギー貯蔵構成要素にも適用する。
【０１６２】
いくつかの実施形態では、情報の分析および／または表示を容易にするために、経時的な推定最小充電負荷および推定最大充電負荷は、それぞれ所定の時間ウィンドウにわたってデータ点のセットによって表される。各データ点は特定の将来の時間でのエネルギー測定値を表す。いくつかの実施形態では、エネルギー測定値はエネルギー伝達（あとえば、ｋＷ単位の）の速度を表す。いくつかの実施形態では、エネルギー測定値は（たとえば、ｋＷ−ｈ単位の）エネルギーの量を表す。いくつかの実施形態では、少なくともデータ点のサブセットは、次いでデータの視覚化を容易にするために、表示装置上で描かれ、表示できる曲線関数に適合される。コントロールセンタシステム１１２の（またはユーティリティプロバイダでの）オペレータは、電気自動車ネットワークのバッテリ方針を調整するかどうか、およびどのようにして調整するのかを決定する上で役立てるために表示された曲線を見てよい。いくつかの実施形態では、コントロールセンタシステム１１２またはユーティリティプロバイダは、直接的なオペレータの介入なしに、および／またはコントロールセンタのオペレータに情報を表示せずに１つまたは複数のバッテリ方針を調整するかどうか、およびどのようにして調整するのかを自動的に決定する。
【０１６３】
図１０Ａは、いくつかの実施形態に従って、推定最小充電負荷曲線および推定最大充電負荷曲線を捧持するグラフ１０００を示す。グラフのｘ軸は時間を表し、（たとえば、ｋＷ単位の）左側のｙ軸はエネルギー消費の速度で測定される充電負荷を表す。右側のｙ軸は（たとえば、ドル単位の）価格を表す。図１０Ａは、たとえば、午前６：００から午後１０：００までの、典型的な１日の部分の１つの考えられる充電負荷曲線を示す。
【０１６４】
推定最大充電負荷曲線１００６（および推定最大充電負荷曲線１０１２、図１０Ｂ）は、経時的な電気自動車ネットワーク１００の推定最大充電負荷の変動を示す。図１０Ａに示されるように、最大充電負荷は相対的に安定している。しかしながら、推定最大充電負荷の安定性は多くの要因に依存し、図１０に示されるものと大幅に異なることがある。たとえば、交換用バッテリ１１４とエネルギー貯蔵構成要素の電気自動車１０２に対する比率は、車両が必ずしも送電網に結合されていないので、曲線１００６の安定性に多大な影響を与えることがある。電気自動車ネットワーク１０２での車両１０２よりも実質的に多くの交換用バッテリ１１４がある場合には、送電網から切り離される車両の相対的な影響は、送電網に結合されている多数の交換用バッテリの影響よりも少なくなり、このようにして最大充電負荷の安定性を高める。
【０１６５】
推定最小充電負荷曲線１００４は、経時的な電気自動車ネットワークのバッテリの推定最小充電負荷の変動を示す。この曲線は、午前の時間ウィンドウおよび夜の時間ウィンドウに対応する２つのピーク充電時間を示す。これらのピーク充電時間は、それぞれの仕事場所へおよび仕事場所からの通う人に関連付けられた典型的な充電需要を反映することがある。電力曲線１００８の価格は、経時的な電気の価格を示し、１日のピーク需要時間中のより高い価格を示す。図１０Ａに示されるように、電力曲線１００８の価格は、通常午前の時間ウィンドウおよび夜の時間ウィンドウに対応する、２つのピーク価格設定時間ウィンドウを有する。
【０１６６】
図１０Ａに示される曲線は単に例示的である。つまり、電力の価格だけではなく推定最小充電負荷および推定最大充電負荷もこの図から大幅に変わることがある。たとえば、経時的な推定最小充電負荷は、通勤者からの電力需要が削減する週末または休日について大幅に異なることがある。さらに、電力曲線１００８の価格はある日から次の日で変化することがあり、示されているよりも多いまたは少ない価格レベルを有することがある。また、当業者は、推定最小充電負荷曲線１００４が経時的にエネルギー消費の速度を表し、電気自動車ネットワーク１００の車両１０２によって必要とされるエネルギーの量を直接的に表していないことも認識する。ただし、上述されるように、充電速度は、電気自動車ネットワーク１００の車両１０２によって必要とされる最小の追加エネルギー量に基づいて計算される。さらに、充電負荷曲線１００４は、所与のときに車両１０２によって必要とされる最小の追加エネルギー量を表すように適応できるだろう。同様に、最大充電負荷曲線１００４は、電気自動車ネットワーク１００のバッテリおよび貯蔵構成要素が所与のときに保持できるエネルギーの最大量を表すように適応できるだろう。
【０１６７】
図１０Ａのグラフは、電気自動車ネットワークが電気に対して支払う価格を最適化するために、電気自動車ネットワーク１００の実際の充電需要を調整するために上述の情報をどのように使用できるのかを示すために役立つ。特に、最小充電負荷１００４は、時間ｔ１とｔ２の間の点で第１のピークを有することが分かる。このピーク充電負荷は、車両が、仕事場所である場合があるその最終目的地に到達できるように各車両が十分な充電を受け取るためにそのときシステムに課される充電負荷を表す。また、電力の価格曲線１００８は、電力の価格が、最小充電負荷がその午前のピークにあるのとほぼ同時に最高レベルにあることを示す。ただし、電力の価格はｔ０とｔ１との間で最小レベルにあり、電力が安価であるとき、つまり時間ｔ０とｔ１の間に、時間ｔ１とｔ２の間で必要とされる電気を購入するのが安価だろう。コントロールセンタシステム１１２（またはコントロールセンタシステム１１２のオペレータ）はこの状況を認識し、速度が加速されると、車両が意図されている目的地に到達するのに必要であるよりも多くのエネルギーを受け取ることになったとしても時間ｔ０とｔ１の間にバッテリ充電速度を加速するためにバッテリ充電方針を調整できる。いくつかの例では、電気自動車ネットワークのバッテリの実際の充電速度は、その最大充電速度まで加速されてよい。したがって、ピーク午前通勤時間中の電気自動車ネットワーク１００の実際の充電負荷は削減でき、同様にその時間中に購入する必要のある安価な電気の量を削減する。
【０１６８】
いくつかの車両は依然として時間ｔ１とｔ２の間に追加充電を必要とすることがあるので、言うまでもなく、午前の通勤のニーズを完全に満たすために電気自動車ネットワークのバッテリを充電することが可能でない場合がある。電力の価格がこの時間ウィンドウの間にそのピークにあるため、コントロールセンタシステム１１２は、電気自動車ネットワークによって購入される高価な電気の量を削減するために、これらの車両に提供される充電の量を最小（たとえば、その車両がその最終目的地に到達するために十分なだけ）に抑えてよい。図１０Ａの曲線は充電負荷（たとえば、電気エネルギー消費の速度）に関して説明されるが、ピーク使用時間中に追加の充電を受けているユーザは、最小充電レベルだけを進んで受け入れるとしても、より低い充電速度を進んで受け入れないことがある。言い換えると、ユーザは完全バッテリ充電の代わりに１０マイルの充電を進んで受け入れることがあるが、ユーザは最大充電速度でその１０マイルの充電を受け入れることを希望することがある。それぞれの個々のバッテリが最大速度充電されても、より小さい充電レベルを受ける車両の総計の効果は全体的な充電負荷の削減であるので、この好みは受け入れられ得る。
【０１６９】
類似する分析が、時間ｔ３と時間ｔ４の間の（たとえば、夜の通勤時間に対応する）夜の間に見られる推定最小充電負荷曲線１００６のピークに応じて行われてよい。特に電気はこの時間ウィンドウの間その最も高価なレベルにあるため、電気自動車ネットワーク１００のバッテリの充電速度は、電気が比較的により低い価格になる時間ｔ２とｔ３の間の先行する時間ウィンドウの間に加速されてよい。上述されたシナリオと同様に、時間ｔ３とｔ４の間に追加充電を必要とするそれらの車両は、ピーク通勤時間中に電気自動車ネットワークによって購入される高価な電気の量を最小限に抑えるために、その車両の最小充電要求（たとえば、その車両がその最終目的地に到達するために十分なだけ）を満たすために十分な充電しか与えられないことがある。
【０１７０】
図１０Ａは、推定最小充電負荷がマイナスである、時間ｔ５の後の時間フレームも示す。マイナスの推定最小充電負荷は、単に、電気自動車ネットワーク１００のバッテリ（または他のエネルギー貯蓄構成要素）が、最小輸送要求を満たすために必要とされるよりも多くのエネルギーを有していることを示す。このシナリオは、大部分の運転者が仕事からまたは彼らの日常の移動から帰宅し、その日の車の使用を終了した夜間遅くに発生する可能性がある。いくつかの実施形態では、マイナスの推定最小充電負荷の値は、バッテリがユーザの輸送要求を満たすために十分な充電レベルを有していることを保証しながらも、バッテリから送電網に放出されてよい速度に相当する。たとえば、午後１０：００に１００マイルの充電を有する車両は、午前８：００にユーザの仕事場所に到達するために、１０マイルのこれから起こる輸送ニーズを有することがある。したがって、電気自動車ネットワーク１００は、午後１０：００と午前８：００の間にそのそれぞれの電気自動車から９０マイル分の充電まで放電し、依然として車両の輸送要求を満たしてもよい。
【０１７１】
交換用バッテリおよび／または追加エネルギー貯蔵構成要素を含む電気自動車ネットワークのバッテリのバッテリ方針を調整することによって、所与の期間に電気自動車が必要とするよりも多くのエネルギーを蓄えることが可能である場合がある。多くの場合、バッテリをその最小必要レベルを超えて充電するために最も便利な時間は、大部分の車両が使用されていない、および電気が通常その最も安価である夜間である。蓄えられたエネルギーは、次いで、電気が高価である時に送電網に放出して戻されてよい。係る貯蔵サイクルおよび放出サイクルは、ユーティリティプロバイダからの要求に基づいて、および／または電気自動車ネットワーク１００の電気コストを削減するために実現されてよい。図１０Ｂは、電気自動車ネットワークが、上述されるように送電網にエネルギーを放出できる推定最小充電負荷曲線および推定最大充電負荷曲線を表示するグラフ１００２を示す。
【０１７２】
図１０Ｂに示されるように、推定最小充電負荷曲線１０１０は時間ｔ０とｔ２の間でマイナスである。図１０Ａでのように、時間ｔ０は午前６：００に対応することがある。したがって、電気自動車ネットワークでの車両の大部分はおそらく、電気が安価であった夜通し充電していたため、電気自動車ネットワークに蓄えられる全体的な充電の量は非常に高くてよい。さらに、交換用バッテリ１１４および／または追加エネルギー貯蓄構成要素も同様に夜通し充電していた。したがって、コントロールセンタシステム１１２は、これから起きる午前の移動の需要および電気の価格のこれから起きる上昇を見越して、バッテリが完全に（または少なくともこれから起きる輸送需要を満たすために必要な以上に）充電することを可能にした可能性がある。コントロールセンタシステム１１２は、次いで、時間ｔ１で、電気自動車ネットワーク１００から送電網にエネルギーを放出してよい。
【０１７３】
当業者は、上述され、図１０Ｂに示される電気自動車ネットワークの正味充電速度が、（送電網に対する放出を示す）マイナスであってよい一方、個々の車両は依然として送電網からエネルギーを受け取ってよいことを認識する。たとえば、交換用バッテリ１４（および／または他の貯蓄構成要素）は、個々の車両が依然として追加エネルギーを必要とするとしても、電気自動車ネットワーク１０の車両によってそのそれぞれの最終目的に到達するために必要とされるよりも多くのエネルギーを含んでよい。これは、車両がその最終目的地に到達するために１つのバッテリ分の充電よりも多くを必要とするときに発生することがある。ただし、交換用バッテリ１１４は、車両によって必要とされるエネルギーよりも多くのエネルギーを蓄えるため、交換用バッテリ１１４は、車両が送電網から充電している間に送電網に放出してよい。したがって、電気自動車ネットワーク１００による全体的なエネルギー消費がマイナスとなることがある。実際に、上述すされるようにエネルギーを蓄え、放出するプロセスによって、電気自動車は、低需要の期間に受け取られ、蓄えられた安いエネルギーを、高需要および高電気価格の期間に使用できる。
【０１７４】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、例示的な期間にわたる最小充電負荷および最大充電負荷の（現在の値または瞬間値ではなく）予測される値を示す。ただし、実際の最大充電負荷曲線および実際の最小充電負荷曲線は、所与の時間ウィンドウに渡って静的ではなく、むしろコントロールセンタシステム１１２によって行われる実際の充電負荷に対する調整に基づいて変化するだろう。言い換えると、コントロールセンタシステム１１２が、電気自動車ネットワークのバッテリの充電速度を加速することが有利であると判断するとき、電気自動車ネットワークに蓄えられるエネルギーの量は増加する。電気自動車ネットワークは車両の集計最小エネルギー要求に加えてエネルギーの量を獲得した可能性があるため、蓄えられるエネルギーのこの増加は、同様に、おそらく将来の推定最小充電負荷を引き下げるだろう。したがって、図１０Ａおよび図１０Ｂの曲線は、バッテリ方針がリアルタイムで調整されるにつれて変化することがある。いくつかの実施形態では、曲線またはグラフがコントロールセンタシステム１１２のオペレータに表示されるとき、曲線はリアルタイムバッテリ方針調整を考慮に入れるために繰返し更新される。
【０１７５】
いくつかの実施形態では、電気自動車ネットワーク１１２に（たとえば、車両１０２のバッテリ１０４、交換用バッテリ１１４、蓄電池等に）蓄えられる総エネルギーは、電気自動車ネットワーク１１２の最小エネルギー要求と比較され、バッテリ方針は比較結果に基づいて調整される。たとえば、いくつかの実施形態では、バッテリ方針は、電気自動車ネットワークに蓄えられる総エネルギーがつねに電気自動車ネットワーク１１２の最小エネルギー要求を超えているように調整される。いくつかの実施形態では、電気自動車ネットワークが、各車両１０２がその最終目的地に到達するのを可能にするために、総計で送電網から正味追加エネルギーを必要としないとき等、電気自動車ネットワーク１１２の最小エネルギー要求はゼロになる。正味追加エネルギーを使用することは、それが、他のバッテリが送電網から電力を引き取ってよい一方、いくつかのバッテリ（たとえば、車両バッテリ１０４および交換用バッテリ１１４）は送電網に電力を放出してよいという事実を反映するので、重要である。したがって、ゼロ最小エネルギー要求は、電気自動車ネットワーク１１２のあらゆる単一の車両がその最終目的地に到達するために十分な充電を有することを必ずしも意味しない。
【０１７６】
上記説明は、説明のために、特定の実施形態に関して説明された。しかしながら、上記の例示的な説明は網羅的となること、または開示されているアイデアを開示される正確な形に制限することを目的としていない。上記教示を鑑みて多くの変更形態および変形形態が可能である。実施例は、開示されているアイデアの原理および実践的な適用を最もよく説明し、それによって当業者がそれらを、意図される特定の使用に適するように、多様な修正形態とともに多様な実施例で最もよく活用できるようにするために選ばれ、説明された。
【０１７７】
さらに、蒸気説明では、提示されているアイデアの完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が説明されている。しかしながら、これらのアイデアがこれらの特定な詳細なしに実施され得ることは当業者に明らかとなるだろう。他の例では、当業者にとって周知である方法、手順、構成要素およびネットワークは、本明細書に提示されている考えの態様を分かりにくくすることを回避するために詳しく説明されていない。
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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