(57)【要約】  本発明は、電気エネルギ伝送システムによって少なくとも1つの電気エネルギ受取体及び／又は少なくとも1つの電気エネルギソース、及び少なくとも1つの静止電力システム(3)に接続可能な出口に接続された電気エネルギ蓄積体(12, 22)を有する、移動電力システム(11a, 21a)のための電気エネルギ測定システム(5)に関し、入力測定システムと、信号デジタル処理システムと、前記信号デジタル処理システムの出力に接続され、蓄積体(12, 22)の電気伝送ラインを通じて電気エネルギ流れを示す電気測定信号が記録される少なくとも1つの主レジスタとを備えている。ここに測定システムは、追加的に、少なくとも1つの、出口電気エネルギ伝送ライン(133, 233)におけるEE流れを示すところの、システムMEPSのEE蓄積体(12, 22)とシステムSEPSとの間の電気エネルギ流れの、EE測定信号が記録される第1レジスタ(541, 5411)と、受取体／ソース電気エネルギ伝送ライン(134)におけるEE流れを示すところの、EE蓄積体(12)とEE受取体及び／又はEEソースとの間のシステムMEPS内の電気エネルギ流れの、EE測定信号が記録される第2レジスタ(542)とからなる、少なくとも2つのレジスタを備えていることで特徴づけられる。第1及び第2のレジスタは、信号伝送のスルーパスがその制御入力状態依存するところのスイッチング・リダイレクション・システム(56)を通じて信号デジタル処理システム(52)の出力に接続される。ここに、スイッチング・リダイレクション・システムは、信号デジタル処理システム(52)の出力に接続されている、その入力の1つからの信号を、その少なくとも2つの出力の内の選択された1つに伝送する。ここに、少なくとも2つの出力のそれぞれは、その第1の制御入力(5614)での信号状態に依存して、少なくとも2つのレジスタ(541, 5411, 542)の何れかに接続される。ここに第1の制御入力は、システムMEPSのEE伝送ライン出口のシステムSEPSへの接続状態信号のソース(61)に接続可能である。  図1, 図2
2015505952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
- EE蓄積体に直接に接続されるEE蓄積体電気エネルギ伝送ラインに接続するようにデザインされている入力を有し、EE蓄積体のEE伝送ラインを通じた電気エネルギ流れの電圧を示すアナログ電圧測定信号を生成する電圧検出器と、EE蓄積体のEE伝送ラインを通じた電気エネルギ流れの電流を示すアナログ電流測定信号を生成する電流検出器と、電圧及び電流のアナログ測定信号をそれぞれ電圧及び電流のデジタル測定信号に変換する入力コンバータとを有する、入力測定システムと、
- 入力コンバータの電圧及び電流デジタル信号及び実時間時計のクロック信号に基づき、少なくとも電気エネルギ量及び電気エネルギ流れ方向を含む、EE蓄積体のEE伝送ラインを通じた電気エネルギを示す電気エネルギ測定信号を発生するプロセッサを有する信号デジタル処理システムと、
- EE蓄積体のEE伝送ラインを通じた電気エネルギ流れを示す当該EE測定信号が記録される、当該信号デジタル処理システムの出力に接続された、少なくとも1つの主レジスタとを有する
電気エネルギ伝送システムによって少なくとも1つの電気エネルギ受取体及び／又は少なくとも1つの電気エネルギソース、及び少なくとも1つの静止電力システム(SEPS)に接続可能な出口に接続された電気エネルギ蓄積体(12, 22)を有する、移動電力システム(MEPS)のための電気エネルギ(EE)測定システムにおいて、
- 少なくとも1つの、出口電気エネルギ伝送ライン(133, 233)におけるEE流れを示す、システムMEPSのEE蓄積体(12, 22)とシステムSEPSとの間の電気エネルギ流れのEE測定信号が記録される第1レジスタ(541, 5411)と、
受取体／ソース電気エネルギ伝送ライン(134)におけるEE流れを示す、EE蓄積体(12)とEE受取体及び／又はEEソースとの間のシステムMEPS(11a)内の電気エネルギ流れのEE測定信号が記録される第2レジスタ(542)とを含み、
スイッチング・リダイレクション・システム(56)を通じて信号デジタル処理システム(52)の出力に接続されて、信号デジタル処理システムのEE測定信号が記録される少なくとも2つのレジスタを追加的に備えており、
- スイッチング・リダイレクション・システム(56)は、信号伝送のスルーパスがその制御入力状態に依存し、信号デジタル処理システム(52)の出力に接続されるその入力の1つからの信号を、その少なくとも2つの出力の内の選択された1つに伝送し、
当該少なくとも2つの出力の各々は、その第1の制御入力(5614)での信号状態に依存して、少なくとも2つのレジスタ(541, 5411, 542)の別々のレジスタに接続され、
当該第1の制御入力は、システムMEPSのEE伝送ライン出口のシステムSEPSへの接続状態信号のソース(61)に接続可能である
ことを特徴とする電気エネルギ(EE)測定システム。
【請求項２】
少なくとも2つの追加的なレジスタ(543, 544)を追加的に備えており、ここに、
当該スイッチング・リダイレクション・システム(56a-56c)は追加的に、EEソース(27, 28, 28a, 29)の少なくとも1つによる電気エネルギの生成状態の及びシステムMEPSのEE蓄積体の充電／放電状態の信号ソース(62)に接続可能な第2の制御入力(5625)を備えており、
ソースEE伝送ライン(2342)でのEE流れを示す、システムMEPS内での第1EEソース(28, 28a, 29)からEE蓄積体(22)への電気エネルギ流れのEE測定信号は第1の追加的レジスタ(543)に記録され、かつ
受取体／ソースEE伝送ライン(2341)でのEE流れを示す、システムMEPS内での第2EEソース(27)からEE蓄積体(22)への電気エネルギ流れのEE測定信号は第2の追加的レジスタ(544)に記録され、一方
受取体／ソースEE伝送ライン(2341)でのEE流れを示す、システムMEPS内でのEE蓄積体(22)からEE受取体(25, 26)への電気エネルギ流れのEE測定信号は当該第2のレジスタ(542a)に記録されることを特徴とする
EE伝送システムによって少なくとも1つのEE受取体、少なくとも1つの第1EEソース、少なくとも1つの第2EEソース及び少なくとも1つのシステムSEPSに接続可能な出口に接続されたEE蓄積体を有するシステムMEPSのための請求項1に記載のEE測定システム。
【請求項３】
第1EEソース(28 28a, 29)は非再生可能ソース、好ましくは燃焼機関(28, 28a)であり、第2EEソース(27)は再生可能ソース、好ましくはシステムMEPSのブレーキエネルギ回復システム(27)であることを特徴とする請求項1又は2に記載のEE測定システム。
【請求項４】
信号デジタル処理システム(52a, 52b)は、システムMEPSのシステムSEPSへの接続点特定信号を、システムMEPSのシステムSEPSへの接続点特定信号ソース(63)から伝送するための入力を備えており、かつ
この特定信号に含まれた情報をEE測定信号へ置くことを特徴とする
請求項1乃至3の何れか1つに記載のEE測定システム。
【請求項５】
ターミナル(351)を特定する情報は、EE測定信号と共に、少なくとも1つの第1レジスタ(541)に記録されることを特徴とする
請求項4に記載のEE測定システム。
【請求項６】
信号デジタル処理システム(52b)は、電気エネルギ売り手選択信号を伝送するための入力及び／又は電気エネルギ買い手選択信号を、システムMEPSによってシステムSEPSから引き出されたEEを売る売り手及び／又はシステムMEPSによってシステムSEPSに供給されたEEを買う買い手の選択信号のソース(65)から伝送するための入力を含み、かつ
EE売り手選択信号及び／又はEE買い手選択信号に含まれた情報をEE測定信号へ置くことを特徴とする
請求項1乃至5の何れか1つに記載のEE測定システム。
【請求項７】
信号デジタル処理システム(52b)は追加的に、信号ソース(62)から、燃焼機関(28, 28a)による利用可能機械エネルギの生成状態の及びEE蓄積体(22)の充電／放電状態の信号を伝送する入力を備えていることを特徴とする
請求項6に記載のEE測定システム。
【請求項８】
信号デジタル処理システム(52b)は追加的に、燃焼機関(28, 28a)による利用可能機械エネルギ生成状態に関する及びEE蓄積体(22)の充電／放電状態に関する情報をEE測定信号へ置くことを特徴とする
請求項6又は7に記載のEE測定システム。
【請求項９】
システムMEPSがシステムSEPSに接続されている場合の、システムMEPSによってシステムSEPSから引き出された電気エネルギを売る売り手／システムMEPSによってシステムSEPSに供給された電気エネルギを買う買い手特定情報、又は
燃焼機関(28, 28a)による利用可能機械エネルギ生成状態特定情報及びEE蓄積体(22)の充電／放電状態特定情報は、
EE測定信号と共に、追加的に主レジスタ(54)に記録されることを特徴とする
請求項6乃至8の何れか1つに記載のEE測定システム。
【請求項１０】
スイッチング・リダイレクション・システム(56c)は追加的に、システムMEPSのシステムSEPSとの接続点特定信号のソース(63c)に接続可能な第3の制御入力(5633)を備え、かつ
EE測定システムは、多くの第1レジスタ(5411)を備えており、ここに
当該第1レジスタ(5411)の各々は、システムMEPSのシステムSEPSとの只1つの接続点に割り当てられていることを特徴とする
請求項1乃至9の何れか1つに記載のEE測定システム。
【請求項１１】
信号を、信号デジタル処理システム(52c)の出力に接続されたその1つの入力(5641)から、多数のその出力の内の選択された1つに伝送するスイッチ(564)を通じて、信号デジタル処理システム(52c)の出力に接続された多数の主レジスタ(540)を備えており、ここに、
それらの出力(5642)の各々は、EE売り手選択信号及び／又はEE買い手選択信号ソース(65c)に接続可能なスイッチ制御入力(5643)上の信号の状態に従い、多数の主レジスタ(540)の別々のレジスタに接続されていることを特徴とする
請求項1乃至10の何れか1つに記載のEE測定システム。
【請求項１２】
スイッチ(564)の制御入力(5643)は追加的に、燃焼機関(28, 28a)による利用可能機械エネルギの生成状態信号の及びEE蓄積体(22)の充電／放電状態信号のソース(62)に接続可能であり、ここに、
それらの主レジスタ(540)の各々は、只1つのEE売り手及び／又はEE買い手に、及びシステムMEPSにおける特定EEソースに由来する電気エネルギに及び車両を駆動するために用いられる電気エネルギに割り当てられていることを特徴とする
請求項11に記載のEE測定システム。
【請求項１３】
EE蓄積体(12, 22)への及び／又はEE蓄積体(12, 22)からの電気エネルギ伝送経路上の電気エネルギ損失の適切な指向特性の信号は、電気エネルギ損失の指向特性のレジスタ(64)から、信号デジタル処理システム(52b)のプロセッサ(521b, 521c)の入力へ伝送され、ここに、
信号は、プロセッサによってその出力に現れるEE測定信号の生成の際、考慮されることを特徴とする
請求項1乃至12の何れか1つに記載のEE測定システム。
【請求項１４】
記録量のデジタル処理の上位システム(55)を備えており、
その入力は、当該レジスタに接続されており、かつ
それは、当該レジスタに記録されたEE測定信号に基づき、
システムMEPSの特定ライン(132-134, 232-234)及びサブライン(2341, 2342)における全EE流れ、
特定EE売り手／買い手からの ／ 特定EE売り手／買い手への 全EE流れ及び
充電／放電ステーション(35)の特定ターミナル(351)からの ／ 充電／放電ステーション(35)の特定ターミナル(351)への 全EE流れ及び
それらの流れの経時変化、
を示す出力信号を生成するプロセッサ(551)を備えていることを特徴とする
請求項1乃至13の何れか1つに記載のEE測定システム。
【請求項１５】
特定EE売り手／買い手はシステムSEPSに紐づいており、一方
プロセッサ(551)は、当該レジスタに記録されたEE測定信号に基づき、システムMEPSにおける特定EEソースに由来する電気エネルギの全流れ及び車両を駆動するために用いられる電気エネルギの全流れを示す出力信号を生成することを特徴とする
請求項14に記載のEE測定システム。
【請求項１６】
記録量デジタル処理の上位システム(55)の出力信号は、システムMEPSが導入される車両内に導入されたディスプレイ上で利用可能にされることを特徴とする
請求項14又は15に記載のEE測定システム。
【請求項１７】
システムMEPSによってシステムSEPSから引き出された電気エネルギを売る売り手の及び／又はシステムMEPSによってシステムSEPSへ供給された電気エネルギを買う買い手の選択信号ソース(65)を備えており、ここに、
ソースは、システムMEPSが導入される車両内に導入されたディスプレイ及び／又はコントロールパネルと働き合うことを特徴とする
請求項6乃至16の何れか1つに記載のEE測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気及びハイブリッド車両のような車に孤立している移動電力システムに適した電気エネルギー測定システム、及びそのような電気エネルギー測定システムに接続されるのに適した静止電力システムに関する。特に、本発明は、移動電力システムのための、及び特に電気又はハイブリッドドライブを持つ車の移動電力システムのための、電気エネルギー測定システムに関する。そのようなシステムはまた、車の移動システムが静止電力システムへ接続されている間に、移動電力システムによって受け取られる又は供給される電気エネルギーの量を定めるために電気エネルギーを測定するのに用いられる。
【背景技術】
【０００２】
機械式車両の電気ドライブは、その多くの利益、特に制御能力、ドライブシステム構築の簡易性、伝統的なギヤボックスの必要性なしにスムーズに回転スピードを規制すること、低騒音レベル、より小さな環境負荷、ブレーキエネルギ復活能力、又は静止電力システムの負荷の経時変化の日々の均衡性を考慮して、益々一般的となっている。前述のファクタは、エコロジ及び経済性の考慮による、将来の電気及びハイブリッド車両の人気増加を導くだろう。
【０００３】
電気車両技術は、主に電気エネルギーの蓄積体(アキュムレータ)の高コストのために、現在比較的高価である。しかしながら前述の利益を考慮して、多くの国でそのような電気車両(特にハイブリッド又は電気ドライブを持つ車両)を買うことに種々の補助金システムの導入の決定がなされている。そのようなサポートシステムのある種の不自然性及び電気自動車を買う人々へのその種類の特権に対する十分な社会的受け入れの欠如を考慮して、そのような補助システムは触発された希望を満足しない。従って電気車両を買うことを意図している人々に対する他の種のサポート手段の提供が期待される。
【０００４】
一つの提案は、移動電力システムを有する電気車両を、例えば余剰電力ソースの創設のような静止電力システムの安定性を高める重要な機能をなすこと又は原子力の補償を構成することを含めた電気エネルギマーケットの、その中に蓄えられた及び／又は作られた電気エネルギの静止電力システムでの優先的トレードを利用可能にした、移動する完全に権限が与えられた参加者又はエンティティとして扱うことである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図番(Pos.)Iは概念的に、充電スタンド(charging station)35のターミナル351の手段により静止電力システム(SEPS)3への、例示的な車両1, 2の移動電力システム(MEPS)11, 21の接続の一例を示す。車両1, 2の各々のシステムMEPSは、内部的な電気エネルギ(EE)伝送システム13, 23 の手段により互いに接続された、電気エネルギ(EE)蓄積体12, 22、電気エネルギソース／受取体、及びシステムSEPS3から及びシステムSEPS3へ各々電気エネルギを受取り／供給するためのシステムSEPS3へ接続可能な出口14, 24のグループからなる。
【０００６】
内部電気エネルギ伝送システム13, 23は、ポイント131, 231で互いに接続されて、EE蓄積体12, 22に直接接続されたEE蓄積体の電気エネルギ伝送ライン132, 232、出口14, 24に直接接続された入力EE伝送ライン133, 233、及びシステムMEPS11, 21のEEソース／受取体へ接続された受取体／ソースEE伝送ライン134, 234を含む。車両2において、ライン234は、例えば再生可能エネルギ及び非再生可能エネルギで動作する装置のような、異なるタイプのEEソース／受取体に接続された2つのサブライン2341, 2342に分かれる。
【０００７】
電気車両である最初の車両1の場合、EE蓄積体12から電気エネルギを受取るEE受取体は、機械エネルギ・リダイレクション・システム(mechanical energy direction system)手段16により車のホイールを駆動する電気モータ15である。
【０００８】
しかしながら車両1の主EEソースは、リダイレクション・システム16を通じて、ジェネレータとして動作しながらライン134及び132により電気エネルギをEE蓄積体12に伝送する電機(electrical machine)15を駆動する、車両ブレーキ中の機械エネルギ回復システム7である。ハイブリッド駆動を有する第2の車両2は、第1の車両1の要素15, 16, 17に類似の要素25, 26, 27以外に、ジェネレータ29を駆動する燃焼機関28の形式での追加EEソースを含む。オプションとして、システム21は、機関28の代わりに、機械エネルギ・リダイレクション・システム26を通じて、車両の車輪又はジェネレータ動作モードで作動する電気エンジン(electrical engine)25を駆動する機関28aが提供されてもよい。
【０００９】
システムSEPS3において、それぞれ主エネルギの第1及び第2の種類(第1の種類は例えば非再生可能主エネルギであり、一方第2の種類は例えば再生可能主エネルギである)を電気エネルギに変換するEEソース31, 32が動作し、電気エネルギは伝送-分布ネットワーク33へ伝送され、これから電気エネルギがネットワークに静止的に接続された静止受取体34及び充電ステーション35によって引き出される。各々の充電ステーション35は、車両1, 2のシステムMEPS11, 21の出口14, 24が接続され得る多数のターミナル351が提供される。
【００１０】
そのような提示された接続状態において、システムMEPSのEE蓄積体12, 22は、充電ステーション35のターミナル351を通じてシステムSEPSのソース31, 32から電気エネルギを引き出してもよく、又は内部に蓄積された電気エネルギを例えばシステムSEPSの静止受取体34に又はシステムSEPSに同時的に接続された他のシステムMEPSに供給してもよい。
【００１１】
システムSEPS及びMEPSが異なった種類の電流のように互いに適合できない場合には、それらの要素の間のEE伝送は、双方向電流コンバータの手段により実現される。そのような状況は特にシステムSEPSが交流システムである一方システムMEPSが直流システムである場合に起きる。この場合システムSEPS及びシステムMEPSの間の電気エネルギの伝送は、充電ステーション35に配置される交流から直流／直流から交流の両方向コンバータ353の手段により、又は代わりに車両1, 2に導入される交流から直流／直流から交流の両方向コンバータ353aの手段により実現される(図番(Pos.)I及び図1において示されている)。
【００１２】
提示された例における電気エネルギの生成、蓄積、伝送、分布及びトレードをうまく行うために、相応の数の電力量計(watthour meter)を導入することが必要である。イラストされた概念は、図番(Pos.)IIで示される構造を持つ典型的な公知先行技術の電力量計が用いられるシステムを提示する。
【００１３】
先行技術から知られかつ図番(Pos.)IIに提示された典型的な電力量計4は、
特定の時間間隔で電流I及び電圧Uのアナログ量をデジタル量に変換する入力測定システム41と、
システム41からのデジタル信号に基づき、実時間時計(realtime clock)43から由来する相応の時間タグを測定に与えて、特定時間間隔でプロセッサを用いて電気エネルギの測定を行いシステム41からのデジタル信号を処理するところの信号デジタル処理システム42と、
その値がデジタル形式で記録されるところの、システム42において評価されたEE測定値を記録するためのレジスタ44と、
適当な時間間隔に対してレジスタ44から引き出されたデータに基づき、全エネルギを示し、又は予め定められた時間間隔に対する全エネルギのプロファイル若しくは入力測定システムが接続されるラインでのEE流れ(flow)の時間経過を特徴づける任意の他の望ましいパラメータを提供するところのプロセッサを有する、記録量(registered quantities)デジタル処理システム45とを含む。
【００１４】
図番(Pos.)Iに戻って、電力量計36, 37, 38(図番(Pos.)IIで提示された典型的な公知タイプ)は、ソース31, 32の、受取体34の、及び充電ステーション35の全ての伝送-分布ネットワーク33への接続に導入されなければならない。
更に、同タイプの電力量計352はまた、充電ステーション35のターミナル351の各々に導入されるか、又は代わりに車両1, 2の各々のライン133, 233に電力量計352aが導入されなければならない。
【００１５】
電気／ハイブリッド車両1, 2は、ある瞬間にランダムしかし只1つの充電ステーション35のランダムしかし只1つのターミナル351に接続され得る移動電力システムを構成する。この理由により、システムSEPSと車両のシステムMEPSとの間の電気エネルギの流れの適切な評価のために、少なくとも、ターミナル351の各々にシステムMEPSを持った車両が充電ステーション35に接続されかつそのような電力量計352の各々が個別システムMEPSに割り当て可能な多くの数の電力量計352を導入することが、又は代わりに、電力量計352aが車両に導入される場合には、システムMEPSの各々にターミナル351が全ての充電ステーションに存在しかつそのような電力量計352aの各々がステーション35の各々の只一つの個別ターミナル351に割り当てられるように多くの数の電力量計352aをシステムMEPSの各々に導入することが必要とされる。非常に多くの車両及び複数のターミナルを持つ充電ステーションを考慮すると、導入が必要な電力量計352, 352aの数は膨大である。
【００１６】
追加的に、充電／供給ステーション35において電気エネルギをトレードする多くのエンティティが車両のシステムMEPSが適当に選択的に電気エネルギを引き出し／購入し及び／又は供給／売却することができるように操作する場合-実際存在し又は近い将来起こること-には、電力量計1321, 2321の各々は、これらのエンティティの数で掛け合わせられなければならない。
【００１７】
提示されたシステムにおいて電気エネルギの生成、蓄積、伝送、分布及びトレードをシステムMEPSにおいて好ましく行うために、EE蓄積体伝送ライン132, 232に追加の内部電力量計1321, 2321を及び伝送ライン134, 234(2342, 2341)に追加の内部電力量計1341, 2343, 2344を導入することが更に必要である。
【００１８】
而して、広く理解されている電気エネルギトレード(電気エネルギマーケット)にシステムMEPS内で及びMEPSに接続されたシステムSEPS内で参加する可能性をそのようなシステムに提供するという上記議論アイデアの実際の実現を不可能にする主問題は、莫大な数の電力量計の導入の必要性にある。
【００１９】
従って本発明の目的は、そのような移動システム内で電気エネルギの流れの複雑な測定を可能とするような、及びこれにより電気／ハイブリッド車両に関連する種々の興味あるエンティティが電気エネルギマーケットに実際に参加することを可能とするような、移動電力システムのための電気エネルギ測定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記及び他の目的を達成するために、本発明の電気エネルギ(electrical energy, EE)測定システムは、電気エネルギ伝送システムによって、少なくとも1つの電気エネルギ受取体及び／又は少なくとも1つの電気エネルギソース、及び少なくとも1つの静止電力システム(SEPS)に接続可能な出口、に接続された電気エネルギ蓄積体を有する、移動電力システム(MEPS)のための電気エネルギ(EE)測定システムのために提供され、
ここにEE測定システムは、
- EE蓄積体に直接に接続されるEE蓄積体電気エネルギ伝送ラインに接続するようにデザインされている入力を有し、EE蓄積体のEE伝送ラインを通じた電気エネルギ流れの電圧を示すアナログ電圧測定信号を生成する電圧検出器と、EE蓄積体のEE伝送ラインを通じた電気エネルギ流れの電流を示すアナログ電流測定信号を生成する電流検出器と、電圧及び電流のアナログ測定信号をそれぞれ電圧及び電流のデジタル測定信号に変換する入力コンバータとを有する、入力測定システムと、
- 入力コンバータの電圧及び電流デジタル信号及び実時間時計のクロック信号に基づき、少なくとも電気エネルギ量及び電気エネルギ流れ方向を含む、EE蓄積体のEE伝送ラインを通じた電気エネルギを示す電気エネルギ測定信号を発生するプロセッサを有する信号デジタル処理システムと、
- EE蓄積体のEE伝送ラインを通じた電気エネルギ流れを示す当該EE測定信号が記録される、当該信号デジタル処理システムの出力に接続された、少なくとも1つの主レジスタとを有する
移動電力システム(MEPS)のための電気エネルギ(EE)測定システムにおいて、
- 少なくとも1つの、出口電気エネルギ伝送ラインにおけるEE流れを示す、システムMEPSのEE蓄積体とシステムSEPSとの間の電気エネルギ流れのEE測定信号が記録される第1レジスタと、
受取体／ソース電気エネルギ伝送ラインにおけるEE流れを示す、EE蓄積体とEE受取体及び／又はEEソースとの間のシステムMEPS内の電気エネルギ流れのEE測定信号が記録される第2レジスタとを含み、
スイッチング・リダイレクション・システム(switching redirection system)を通じて信号デジタル処理システムの出力に接続されて、信号デジタル処理システムのEE測定信号が記録される少なくとも2つのレジスタを追加的に備えており、
- スイッチング・リダイレクション・システムは、信号伝送のスルーパス(through path)がその制御入力状態に依存し、信号デジタル処理システムの出力に接続されるその入力の1つからの信号を、その少なくとも2つの出力の内の選択された1つに伝送し、
当該少なくとも2つの出力の各々は、その第1の制御入力での信号状態に依存して、少なくとも2つのレジスタの別々のレジスタに接続され、
当該第1の制御入力は、システムMEPSのEE伝送ライン出口のシステムSEPSへの接続状態信号のソースに接続可能である
ことを特徴とする。
【００２１】
EE伝送システムによって少なくとも1つのEE受取体、少なくとも1つの第1EEソース、少なくとも1つの第2EEソース及び少なくとも1つのシステムSEPSに接続可能な出口に接続されたEE蓄積体を有するシステムMEPSの場合には、本発明のEE測定システムは、
少なくとも2つの追加的なレジスタを追加的に備えており、ここに、
当該スイッチング・リダイレクション・システムは追加的に、EEソースの少なくとも1つによる電気エネルギの生成状態の及びシステムMEPSのEE蓄積体の充電／放電状態の信号ソースに接続可能な第2の制御入力を備えており、
ソースEE伝送ラインでのEE流れを示す、システムMEPS内での第1EEソースからEE蓄積体への電気エネルギ流れのEE測定信号は第1の追加的レジスタに記録され、かつ
受取体／ソースEE伝送ラインでのEE流れを示す、システムMEPS内での第2EEソースからEE蓄積体への電気エネルギ流れのEE測定信号は第2の追加的レジスタに記録され、一方
受取体／ソースEE伝送ラインでのEE流れを示す、システムMEPS内でのEE蓄積体からEE受取体への電気エネルギ流れのEE測定信号は当該第2のレジスタに記録されることを特徴とする。
【００２２】
そのようなシステムのために、第1EEソースは好ましくは非再生可能ソース、好ましくは燃焼機関であり、第2EEソースは好ましくは再生可能ソース、好ましくはシステムMEPSのブレーキエネルギ回復システムである。
【００２３】
好ましい実施の形態によれば、信号デジタル処理システムは、システムMEPSのシステムSEPSへの接続点特定信号を、システムMEPSのシステムSEPSへの接続点特定信号ソースから伝送するための入力を備えており、かつこの特定信号に含まれた情報をEE測定信号へ置く。更に、ターミナルを特定する情報は、EE測定信号と共に、好ましくは、少なくとも1つの第1レジスタに記録される。
【００２４】
本発明の他の好ましい実施の形態によれば、信号デジタル処理システムは、
電気エネルギ売り手選択信号を伝送するための入力及び／又は電気エネルギ買い手選択信号を、システムMEPSによってシステムSEPSから引き出されたEEを売る売り手及び／又はシステムMEPSによってシステムSEPSに供給されたEEを買う買い手の選択信号のソースから伝送するための入力を含み、かつ
EE売り手選択信号及び／又はEE買い手選択信号に含まれた情報をEE測定信号へ置くことを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、信号デジタル処理システムは好ましくは追加的に、信号ソースから、燃焼機関による利用可能機械エネルギの生成状態の及びEE蓄積体の充電／放電状態の信号を伝送する入力を備えている。
本発明によれば、信号デジタル処理システムは追加的に、燃焼機関による利用可能機械エネルギ生成状態に関する及びEE蓄積体の充電／放電状態に関する情報をEE測定信号へ置けば、また有益だろう。
【００２６】
更に本発明によれば、システムMEPSがシステムSEPSに接続されている場合の、システムMEPSによってシステムSEPSから引き出された電気エネルギを売る売り手／システムMEPSによってシステムSEPSに供給された電気エネルギを買う買い手特定情報、又は
燃焼機関による利用可能機械エネルギ生成状態特定情報及びEE蓄積体の充電／放電状態特定情報は、
EE測定信号と共に、追加的に主レジスタに記録されれば有益である。
【００２７】
本発明のスイッチング・リダイレクション・システムの好ましい実施の形態は追加的に、システムMEPSのシステムSEPSとの接続点特定信号のソースに接続可能な第3の制御入力を備え、一方、EE測定システムは、多くの第1レジスタを備えており、ここに当該第1レジスタの各々は、システムMEPSのシステムSEPSとの只1つの接続点に割り当てられている。
【００２８】
本発明のEE測定システムの好ましい実施の形態は、EE測定システムが、信号を信号デジタル処理システムの出力に接続されたその1つの入力から多数のその出力の内の選択された1つに伝送するスイッチを通じて、信号デジタル処理システムの出力に接続された多数の主レジスタを備えており、ここに、
それらの出力の各々好ましくは、EE売り手選択信号及び／又はEE買い手選択信号ソースに接続可能なスイッチ制御入力上の信号の状態に従い、多数の主レジスタの別々のレジスタに接続されている。
更にEE売り手選択信号の及び／又はEE買い手選択信号のソースに接続可能な、このスイッチの制御入力は好ましくは追加的に、燃焼機関による利用可能機械エネルギの生成状態信号の及びEE蓄積体の充電／放電状態信号ソースに接続可能であり、ここに、
それらの主レジスタの各々は好ましくは、只1つのEE売り手及び／又はEE買い手に、及びシステムMEPSにおける特定EEソースに由来する電気エネルギに及び車両を駆動するために用いられる電気エネルギに割り当てられている。
【００２９】
本発明の好ましい実施の形態では、EE蓄積体への及び／又はEE蓄積体からの電気エネルギ伝送経路上の電気エネルギ損失の適切な指向特性の信号は、電気エネルギ損失の指向特性のレジスタから、信号デジタル処理システムのプロセッサの入力へ伝送され、ここに、
信号は、プロセッサによってその出力に現れるEE測定信号の生成の際、考慮される。
【００３０】
本発明のEE測定システムは好ましくは、記録量のデジタル処理の上位システムを備えており、その入力は、当該レジスタに接続されており、かつそれは、当該レジスタに記録されたEE測定信号に基づき、システムMEPSの特定ライン及びサブラインにおける全EE流れ、特定EE売り手／買い手からの ／ 特定EE売り手／買い手への 全EE流れ、及び充電／放電ステーションの特定ターミナルからの ／ 充電／放電ステーションの特定ターミナルへの 全EE流れ、及びそれらの流れの経時変化、を示す出力信号を生成するプロセッサを備えている。
【００３１】
特定EE売り手／買い手は好ましくは、システムSEPSに紐づいており、一方プロセッサは好ましくは、当該レジスタに記録されたEE測定信号に基づき、システムMEPSにおける特定EEソースに由来する電気エネルギの全流れ及び車両を駆動するために用いられる電気エネルギの全流れを示す出力信号を生成する。
【００３２】
記録量デジタル処理の上位システムの出力信号は好ましくは、システムMEPSが導入される車両内に導入されたディスプレイ上で利用可能にされる。
【００３３】
最後に、本発明のEE測定システムの好ましい実施の形態は、システムMEPSによってシステムSEPSから引き出された電気エネルギを売る売り手の及び／又はシステムMEPSによってシステムSEPSへ供給された電気エネルギを買う買い手の選択信号ソースを備えており、ここに、
ソースは、システムMEPSが導入される車両内に導入されたディスプレイ及び／又はコントロールパネルと働き合う。
【００３４】
本発明提示の測定システムは、自動操作モード中及び静止電力システムへの接続状態において、特定移動電力システムを有する車両に導入された只1つの測定システムを用いて、かつ電気エネルギ蓄積体の電気エネルギ伝送ライン上に生じる電圧及び電流の信号を測定することのみによって、移動電力システム内での電気エネルギの流れを測定することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
本発明の他の特徴は、模範的実施例かつ添付図面に関連して、以下示される。
【図１】図1は、本発明による電気エネルギ測定システムを備えた移動電力システムの、充電ステーションターミナルを通じた静止電力システムとの接続の概念を示す。
【図２】図2は、本発明による電気エネルギ測定システムの第1の実施形態のブロック概念図を示す。
【図３】図3は、本発明による電気エネルギ測定システムの第2の実施形態のブロック概念図を示す。
【図４】図4は、本発明による電気エネルギ測定システムの第3の実施形態のブロック概念図を示す。
【図５】図5は、本発明による電気エネルギ測定システムの第4の実施形態のブロック概念図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
同じ又は同様の機能を持つ要素の数字的参照は、全ての図において同じであり、ここに、適当な場合、サフィックスが用いられ、対応する要素又は特徴(例えば、5)の変形(例えば、5a)を示す。
【００３７】
車両1a, 2aの移動電力システム11a, 21aは、図1に示すように、図番(Pos.)Iの車両1, 2のシステム11, 21の構造と同様の構造を有している。
電力量計1321, 1341及び2321, 2343, 2344を備えたシステム11及び21と比較して、システム11a及び21aの各々は、本発明5及び5aによる1つの独創的電力量計のみを備えており、その入力測定システムは、EE蓄積体の電気エネルギ伝送ライン132, 232上に導入される。
移動電力システム11a, 21aにおける本発明による電力量計5, 5aの採用は更に、図番(Pos.)Iの解法において必要な充電ステーションターミナル351における電力量計352を採用しないことを可能とする。
【００３８】
図2に示すように本発明による測定装置5は、図番(Pos.)Iの電気ドライブを有する車両1のシステム11における計1321に代えて導入するようにデザインされている。
そのシステムは、図番(Pos.)Iの典型的な電力量計4と機能的に似ており同時に配置において似た関係になる要素の大多数、即ち入力測定システム51、信号のデジタル処理システム52、実時間時計53、主レジスタ54、第1レジスタ541、第2レジスタ542及び記録量(registered quantities)のデジタル処理システム55を含んでいる。
【００３９】
入力測定装置51は、EE蓄積体12のEE伝送ライン132、このEE蓄積体伝送ライン132を通じて検出器を導入した場所において流れている電気エネルギの電圧及び電流それぞれを示すアナログ測定信号をそれぞれ生成する電圧検知器511及び電流検知器512へ接続するようデザインされた入力を有している。
本実施形態において、検出器511, 512の入力は、適切な中間測定変換装置(appropriate intermediate measuring transformer arrangement)514を通じて直接ライン132へ接続されている。
検出器511, 512の出力は、電圧及び電流のアナログ測定信号を電圧及び電流の出力デジタル信号に変換する出力コンバータ513に接続されている。
【００４０】
信号のデジタル処理システム52は、出力コンバータ513からその入力へ伝送された電圧及び電流のデジタル測定信号に基づき及び実時間時計53の時間信号(clock signal)に基づき、電気エネルギの量(values)及び電気エネルギの流れの方向を決定することにより、入力測定システム51の検出器511, 512の導入場所におけるEE蓄積体伝送ライン132でのEE流れを示す測定EE信号を生成する、プロセッサ512を備えている。
【００４１】
図番(Pos.)Iに示す典型的な電力量計4と同様に、システム5においてシステム52からのEE測定信号は、主レジスタ54へ向けられ、かつ追加的にそれらは同時に2つの他の別々のレジスタ541, 542へ導かれるスイッチング・リダイレクション・システム(switching redirection system)56の入力5611へ伝送される。
主レジスタ54に記録される量は、図番(Pos.)Iの電力量計1321に示される電力量計4のレジスタ44に記録される量に対応する。
リダイレクション・システム56は、プロセッサ521の出力に接続された入力接点(input contact)5611、第1レジスタ541の入力に接続された第1の出力接点(output contact)5612及び第2レジスタ542の入力に接続された第2の出力接点5613を有する双投スイッチ(double-throw switch)561を備えている。
スイッチ561の位置は、この実施形態ではシステムMEPS11の出口EE伝送ライン133の出口14のシステムSEPS 3の充電ステーション35のターミナル351への接続状態の信号のソース(source)61へ接続されるところの、その制御接点5614に伝送される信号によって決定される。
ソース61は、例えば、出口14又はターミナルに導入された、出口14のプラグのターミナル351のソケットとの機械的(従って電気的)接続のセンサーの、又は充電ステーションターミナルへの適切な車両の接近の場合には自動的に接続のアクティビティ信号を生成する近接センサーの形態であることができる。
【００４２】
制御信号がシステムMEPSのシステムSEPSへの接続状態を示す場合には、スイッチ561は、接点5611と接点5612とを接続し、かつ(システムMEPSによってシステムSEPSより又はシステムSEPSへそれぞれ受取られ又は伝送される)電気エネルギの測定はレジスタ541に記録される。
【００４３】
レジスタ541に記録された量は、図番(Pos.)Iの電力量計1321及び352によってEE測定場所間のEE流路上の電気エネルギ損失は含めないでよい(起こらない)と仮定して、図番(Pos.)Iに電力量計352として描かれる図番(Pos.)IIの電力量計4のレジスタ44に記録された量に対応する。
【００４４】
しかしながら、制御信号がシステムMEPSのシステムSEPSからの取り外し状態を示す場合、スイッチ561は、接点5611と接点5613とを接続し、かつ(システムMEPSのEE蓄積体と、ブレーキエネルギ回復システムであるEEソースと、電気モータを駆動するEE受取体との間の内部EE流れを示す)EE測定はレジスタ542に記録される。
レジスタ542に記録された量は、図番(Pos.)Iの電力量計1321及び1341によってEE測定場所間のEE流路上の電気エネルギ損失は含めないでよい(起こらない)と仮定して、図番(Pos.)Iに電力量計1341として描かれる図番(Pos.)IIの電力量計4のレジスタ44に記録された量に対応する。
【００４５】
レジスタ54, 541, 542の出力は、記録量のデジタル処理上位システム55の入力に接続される。
上位システム55は、プロセッサ551を含む。レジスタ54, 541, 542に記録されたEE測定信号に基づき、システムMEPS 11aの内部伝送システム13における電気エネルギ流れの、サマリーEE量(summary EE quantity)及び経時変化(time course)を示す出力信号を生成し、これは、エネルギソース／受取体のタイプに依存する特定の電気エネルギタイプの流れを示す変化(course)を含む。
これらの変化(course)に基づき、システムMEPS又はシステムSEPSにおける特定のEEソースに由来するエネルギに分けて、システムMEPSのEE蓄積体に蓄積される電気エネルギの発生ソースを決定することも可能である。
プロセッサ551の出力は、車両ドライバのコンパートメントに導入されたディスプレイ(図面には示されていない)に接続され、このおかげで上位システム55で生成した信号はドライバに提供され得る。
【００４６】
図3に示す測定システム5aは、図番(Pos.)Iのハイブリッド車両2のシステム21の計2321の場所に導入するようデザインされている。
システム5と比較して、本実施の形態では、リダイレクション・システム56aは、カスケード構成の第2のスイッチ562に接続されたスイッチ561を有している。
【００４７】
システムMEPSがシステムSEPSから外れている状態でアクティブモードであるスイッチ561の出力接点5613は、スイッチ562の入力接点5621に接続されている。
スイッチ562において、第1出力接点5622は、第3レジスタ543の入力に接続され、第2出力接点5623は、第4レジスタ544に接続され、そして第3出力接点5624は、レジスタ542aに接続されている。
燃焼機関28(オプション的に28a)による利用可能機械エネルギの生成状態の及びEE蓄積体22の充電／供給状態の信号ソース62は、第2のスイッチ562の制御接点5625に接続される。
【００４８】
ソース62からの制御信号が燃焼機関28による利用可能機械エネルギの生成及びEE蓄積体の充電状態を示す場合には、スイッチ562は、接点5621及び接点5622を接続し、そして(燃焼機関によって生成されかつシステムMEPSのEE蓄積体に伝送される)電気エネルギの測定は、レジスタ543に記録される。
レジスタ543に記録される量は、図番(Pos.)Iの電力量計2321及び2344によるEE測定場所間のEE流路上の電気エネルギ損失は含めないでよい(起こらない)と仮定して、図番(Pos.)Iの電力量計2344として導入される図番(Pos.)IIの電力量計4のレジスタ44に記録される量に対応する。
【００４９】
一方ソース62からの制御信号が燃焼機関28による利用可能機械エネルギの非生成状態を示し又は機関28のアイドル状態を示し、かつ車両は充電ステーションに接続されておらずかつEE蓄積体が充電されている場合には、スイッチ562は、接点5621及び接点5623を接続しかつ(ブレーキエネルギ回復システムによって生成されたEEのかつシステムMEPSのEE蓄積体に伝送される)EE測定は、レジスタ544に記録される。
レジスタ544に記録される量は、図番(Pos.)Iの電力量計2321及び2343によるEE測定場所間のEE流路上の電気エネルギ損失は含めないでよい(起こらない)と仮定して、図番(Pos.)Iの電力量計2343として導入される図番(Pos.)IIの電力量計4のレジスタ44に記録される量に対応する。
【００５０】
そのような解決の結果、システム5aにおいてシステムMEPS 21がシステムSEPSから切り離されかつソース62からの信号がEE蓄積体の非充電を示す状態では、スイッチ562では接点5621及び接点5624が互いに接続され、EE蓄積体22から機関25へのEE流れ、即ち車両2aを駆動するEE流れに対応する測定信号の値のみがレジスタ542aに記録される。
【００５１】
レジスタ542aには、EE蓄積体22から引き出されかつ車両の駆動に用いられた電気エネルギが記録される。
一方レジスタ543及び544には、EE蓄積体22を充電するために用いられたシステムMEPSに導入された異なったEE発生ソースに由来する電気エネルギの流れの測定が記録される。
図1の車両2aの場合には、これらのソースは、非再生可能主エネルギを処理する燃焼機関28(オプション的に28a)及び再生可能主エネルギを処理するブレーキエネルギ回復システム27である。
【００５２】
システム52aのプロセッサ521aの入力の1つには、システムMEPS 21の出口24が接続される、充電ステーションターミナルの識別信号のソース63が接続される。
プロセッサ521aは、電気エネルギがそれぞれそこから引き出され又はそこへ供給されるところの特定ターミナル351を特定する情報を測定EE信号に置くことにより、この信号で伝えられる情報を汲み取る。
オプション的に、特定ターミナル351を特定する情報は、測定EE信号と共に、追加的にレジスタ541に記録されてもよい。
【００５３】
図4に示すシステム5bは、図3のシステム5aを発展させたものである。
システム5bの可能な適用は、実質的なエネルギの損失が生じかつその考慮が必要な場合に起こる。
このシステム5bにおいて、システムMEPSの出口EE伝送ラインのシステムSEPSの充電ステーションターミナルへの接続の状態信号のソース61からの、及び燃焼機関による利用可能機械エネルギ生成の状態信号の及びハイブリッド車両の電気エネルギ蓄積体の充電／放電の状態信号のソース62からの信号は、システム52bのプロセッサ521bの入力にまた伝送される。
追加的にこのプロセッサ521bの入力に、電気エネルギ損失の指向特性(directional characteristics)のレジスタ64の出力が接続される。
レジスタ64は、システムMEPSのEE蓄積体への及びシステムMEPSのEE蓄積体からの方向(direction)の、可能な電気エネルギ伝送の特定パスにおける、損失の生成のプロセスを特徴づけるデータ／パラメータのセットを有する。
特に、レジスタ64は、EE蓄積体とシステムMEPSのEEソース／受取体との間の内部電気エネルギ伝送中の内部損失生成の特性と、及びシステムMEPSのEE蓄積体とSEPSシステムとの間の電気エネルギ交換中の外部損失生成の特性とを有している。
これらの特性の方向的特徴(directional character)は、各々のデータ／パラメータのセットは電気エネルギ伝送システムライン、即ち電気エネルギ蓄積体の電気エネルギ伝送ライン、出口伝送ライン、受取体／ソース伝送ラインの特定のペアからなる特定パスに沿った電気エネルギの流れの特定の方向(specific direction)に対応することを意味する。
【００５４】
プロセッサ521bはソース61, 62からの信号に基づき、電気エネルギ損失の適切な特性を選択するのに用いられる、電気エネルギ伝送の特定の経路を決定し、電圧及び電流のデジタル測定信号に基づき、プロセッサ521bは、特性の選択されたタイプの指向性を決定する。
それに続き、レジスタ64から受け取った選択された指向特性に対するデータ／パラメータに基づき、プロセッサは、電気エネルギ損失を評価しかつEE測定信号においてそれらを考慮し又はそれらの値を適当なレジスタに記録する。後者の場合、評価された損失の考慮は、記録量のデジタル処理システム55によって実行される測定処理のより高いレベルで、後で行われる。
レジスタ54は、エネルギ損失は上述のマナーで考慮されない測定信号が現れるところのシステム52bの別個の出力に接続される。
【００５５】
更に、システム5bは、システムSEPSからシステムMEPSによって引き出される電気エネルギを売る売り手の／システムSEPSからシステムMEPSによって供給される電気エネルギを買う買い手の選択の信号のソース65を有する。
ソース65は、車両のドライバ・コンパートメントに導入されたディスプレイ及びコントロールパネルと協同し、ドライバが彼自身で電気エネルギ蓄積体からの電気エネルギが売られた又は電気エネルギ蓄積体に充電するため電気エネルギが買われたエンティティを示すことを可能とする。
プロセッサ521bは、コントロールパネルの及び／又はディスプレイの手段によってロードされた適切な特定情報をEE測定信号に置く。ここに情報は、ソース65から受け取られたEE売り手／買い手選択信号に含まれる情報に対応する。
オプション的に、プロセッサ521bは追加的に、燃焼機関28(オプション的に28a)による利用可能機械エネルギの生成の状態信号の及びEE蓄積体22の充電及び放電の状態信号のソース62からの情報に対応する、適切な情報をEE測定信号に置いてもよい。
更にはオプション的にレジスタ54に、システムMEPSがシステムSEPSに接続されている場合には、システムMEPSによるシステムSEPSから引き出された電気エネルギを売る売り手を／システムMEPSによるシステムSEPSへ供給された電気エネルギを買う買い手を特定する情報、又は燃焼機関28(オプション的に28a)による利用可能機械エネルギの生成の状態及びEE蓄積体22の充電／放電の状態を特定する情報を、追加的に記録してもよい。
【００５６】
本発明による電気エネルギ測定システムの更なる実施の形態5cが図5に示されている。
この実施の形態は、図4からのシステム5bの更なる機能的発展の例である。
システム5cは、追加的な多投スイッチ(multi-throw switch)563及び564を持つより複雑な構造のスイッチング・リダイレクション・システム56cが提供される。
スイッチ563の入力接点5631は、システムMEPSのシステムSEPSの充電／放電ステーションのターミナルとの接続中にアクティブであるスイッチ561の第1入力接点5612に接続される。
スイッチ563の出力接点5632の各々は、レジスタセットの分かれた別々のレジスタ5411に接続される。
システムMEPSのシステムSEPSへの接続の接続点特定信号のソース63c(例えば充電／放電ステーションのターミナルの特定の信号)は、スイッチ563の制御接点5633に接続される。
この様な構造のおかげで ー システム5bと対比されるように、信号のデジタル処理システムプロセッサによって接続点の特定信号に含まれた情報をEE測定信号に置く代わりに ー システム5cの採用で、システムMEPSのシステムSEPSへの接続中に、信号52cのデジタル処理システムは、その出力で、スイッチング・リダイレクション・システムの手段により、システムMEPSのシステムSEPSへの接続の選択された点に対応するレジスタグループからの適切なレジスタ5411へ向けられる「クリアな」EE測定信号を提供する。
スイッチ564の入力接点5641は、プロセッサ521cの測定出力に接続され、一方、スイッチ564の出力接点5642の各々は、レジスタグループの別々の個別レジスタ540へ接続される。
電気エネルギ売り手／買い手の選択信号のソース65cは、スイッチ564の制御接点5643に接続され、一方この実施の形態においてソース65cは、測定システム5cに外的に関連する要素である。
オプション的に、スイッチ564の制御接点5643へ、燃焼機関28(オプション的に28a)による利用可能機械エネルギの生成の状態信号の及びEE蓄積体22の充電／放電の状態信号のソース62が追加的に接続されてもよい。
このようにして、ある瞬間に選択されている売り手／買い手に依存してシステムMEPSがシステムSEPSに接続されている場合には、「クリアー」なEE測定信号は、スイッチ564の手段により、信号は特定の売り手／買い手に割り当てられた、レジスタのグループから分かれた個々のレジスタ540に記録される方法により、経路される。
そして更に、システムMEPSが、信号のソース62により伝送される信号に依存して、システムSEPSから分離されている場合には、「クリアー」なEE測定信号は、スイッチ564の手段により、信号は燃焼機関28(オプション的に28a)によって生成された電気エネルギ、車両ブレーキ中に生成された電気エネルギ又は車両駆動に用いられた電気エネルギに割り当てられた、レジスタのグループから分かれた個々のレジスタ540に記録される方法により、経路される。
図4のシステム5bに類推して、信号をレジスタ540へ振り向けるスイッチ564は、上述の方法でエネルギ伝送損失に関係なく測定信号が現れるところの、システム52cの分かれている出力に接続される。
【図Ｐｏｓ．Ｉ】
2015505952.tif 000003
【図Ｐｏｓ．ＩＩ】
2015505952.tif 000004
【図１】
2015505952.tif 000005
【図２】
2015505952.tif 000006
【図３】
2015505952.tif 000007
【図４】
2015505952.tif 000008
【図５】
2015505952.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月17日(2014.7.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2015505952.tif 000010
【図２】
2015505952.tif 000011
【図３】
2015505952.tif 000012
【図４】
2015505952.tif 000013
【図５】
2015505952.tif 000014
【図６】
2015505952.tif 000015
【図７】
2015505952.tif 000016
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
図6は概念的に、充電スタンド (charging station)35のターミナル351の手段により静止電力システム(SEPS)3への、例示的な車両1, 2の移動電力システム(MEPS)11, 21の接続の一例を示す。車両1, 2の各々のシステムMEPSは、内部的な電気エネルギ(EE)伝送システム13, 23 の手段により互いに接続された、電気エネルギ(EE)蓄積体12, 22、電気エネルギソース／受取体、及びシステムSEPS3から及びシステムSEPS3へ各々電気エネルギを受取り／供給するためのシステムSEPS3へ接続可能な出口14, 24のグループからなる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
システムSEPS及びMEPSが異なった種類の電流のように互いに適合できない場合には、それらの要素の間のEE伝送は、双方向電流コンバータの手段により実現される。そのような状況は特にシステムSEPSが交流システムである一方システムMEPSが直流システムである場合に起きる。この場合システムSEPS及びシステムMEPSの間の電気エネルギの伝送は、充電ステーション35に配置される交流から直流／直流から交流の両方向コンバータ353の手段により、又は代わりに車両1, 2に導入される交流から直流／直流から交流の両方向コンバータ353aの手段により実現される(図6及び図1において示されている)。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
提示された例における電気エネルギの生成、蓄積、伝送、分布及びトレードをうまく行うために、相応の数の電力量計(watthour meter)を導入することが必要である。イラストされた概念は、図7で示される構造を持つ典型的な公知先行技術の電力量計が用いられるシステムを提示する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
先行技術から知られかつ図7に提示された典型的な電力量計4は、
特定の時間間隔で電流I及び電圧Uのアナログ量をデジタル量に変換する入力測定システム41と、
システム41からのデジタル信号に基づき、実時間時計(realtime clock)43から由来する相応の時間タグを測定に与えて、特定時間間隔でプロセッサを用いて電気エネルギの測定を行いシステム41からのデジタル信号を処理するところの信号デジタル処理システム42と、
その値がデジタル形式で記録されるところの、システム42において評価されたEE測定値を記録するためのレジスタ44と、
適当な時間間隔に対してレジスタ44から引き出されたデータに基づき、全エネルギを示し、又は予め定められた時間間隔に対する全エネルギのプロファイル若しくは入力測定システムが接続されるラインでのEE流れ(flow)の時間経過を特徴づける任意の他の望ましいパラメータを提供するところのプロセッサを有する、記録量(registered quantities)デジタル処理システム45とを含む。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
図6に戻って、電力量計36, 37, 38(図7で提示された典型的な公知タイプ)は、ソース31, 32の、受取体34の、及び充電ステーション35の全ての伝送-分布ネットワーク33への接続に導入されなければならない。更に、同タイプの電力量計352はまた、充電ステーション35のターミナル351の各々に導入されるか、又は代わりに車両1, 2の各々のライン133, 233に電力量計352aが導入されなければならない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
本発明の他の特徴は、模範的実施例かつ添付図面に関連して、以下示される。
【図１】図1は、本発明による電気エネルギ測定システムを備えた移動電力システムの、充電ステーションターミナルを通じた静止電力システムとの接続の概念を示す。
【図２】図2は、本発明による電気エネルギ測定システムの第1の実施形態のブロック概念図を示す。
【図３】図3は、本発明による電気エネルギ測定システムの第2の実施形態のブロック概念図を示す。
【図４】図4は、本発明による電気エネルギ測定システムの第3の実施形態のブロック概念図を示す。
【図５】図5は、本発明による電気エネルギ測定システムの第4の実施形態のブロック概念図を示す。
【図６】図6は、従来の移動電力システムの充電スタンドのターミナルの手段による静止電力システムへの接続の概念図を示す。
【図７】図7は、従来の電力量計の概念図を示す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
車両1a, 2aの移動電力システム11a, 21aは、図1に示すように、図6の車両1, 2のシステム11, 21の構造と同様の構造を有している。
電力量計1321, 1341及び2321, 2343, 2344を備えたシステム11及び21と比較して、システム11a及び21aの各々は、本発明5及び5aによる1つの独創的電力量計のみを備えており、その入力測定システムは、EE蓄積体の電気エネルギ伝送ライン132, 232上に導入される。
移動電力システム11a, 21aにおける本発明による電力量計5, 5aの採用は更に、図6の解法において必要な充電ステーションターミナル351における電力量計352を採用しないことを可能とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
図2に示すように本発明による測定装置5は、図6の電気ドライブを有する車両1のシステム11における計1321に代えて導入するようにデザインされている。
そのシステムは、図6の典型的な電力量計4と機能的に似ており同時に配置において似た関係になる要素の大多数、即ち入力測定システム51、信号のデジタル処理システム52、実時間時計53、主レジスタ54、第1レジスタ541、第2レジスタ542及び記録量(registered quantities)のデジタル処理システム55を含んでいる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
図6に示す典型的な電力量計4と同様に、システム5においてシステム52からのEE測定信号は、主レジスタ54へ向けられ、かつ追加的にそれらは同時に2つの他の別々のレジスタ541, 542へ導かれるスイッチング・リダイレクション・システム(switching redirection system)56の入力5611へ伝送される。
主レジスタ54に記録される量は、図6の電力量計1321に示される電力量計4のレジスタ44に記録される量に対応する。
リダイレクション・システム56は、プロセッサ521の出力に接続された入力接点(input contact)5611、第1レジスタ541の入力に接続された第1の出力接点(output contact)5612及び第2レジスタ542の入力に接続された第2の出力接点5613を有する双投スイッチ(double-throw switch)561を備えている。
スイッチ561の位置は、この実施形態ではシステムMEPS11の出口EE伝送ライン133の出口14のシステムSEPS 3の充電ステーション35のターミナル351への接続状態の信号のソース(source)61へ接続されるところの、その制御接点5614に伝送される信号によって決定される。
ソース61は、例えば、出口14又はターミナルに導入された、出口14のプラグのターミナル351のソケットとの機械的(従って電気的)接続のセンサーの、又は充電ステーションターミナルへの適切な車両の接近の場合には自動的に接続のアクティビティ信号を生成する近接センサーの形態であることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
レジスタ541に記録された量は、図6の電力量計1321及び352によってEE測定場所間のEE流路上の電気エネルギ損失は含めないでよい(起こらない)と仮定して、図6に電力量計 352として描かれる図7の電力量計4のレジスタ44に記録された量に対応する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
しかしながら、制御信号がシステムMEPSのシステム SEPSからの取り外し状態を示す場合、スイッチ561は、接点5611と接点5613とを接続し、かつ(システムMEPSのEE蓄積体と、ブレーキエネルギ回復システムであるEEソースと、電気モータを駆動するEE受取体との間の内部EE流れを示す)EE測定はレジスタ542に記録される。
レジスタ542に記録された量は、図6の電力量計1321及び1341によってEE測定場所間のEE流路上の電気エネルギ損失は含めないでよい(起こらない)と仮定して、図6に電力量計1341として描かれる図7の電力量計4のレジスタ44に記録された量に対応する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図3に示す測定システム5aは、図6のハイブリッド車両2のシステム21の計2321の場所に導入するようデザインされている。
システム5と比較して、本実施の形態では、リダイレクション・システム56aは、カスケード構成の第2のスイッチ562に接続されたスイッチ561を有している。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
ソース62からの制御信号が燃焼機関28による利用可能機械エネルギの生成及びEE蓄積体の充電状態を示す場合には、スイッチ562は、接点5621及び接点5622を接続し、そして(燃焼機関によって生成されかつシステムMEPSのEE蓄積体に伝送される)電気エネルギの測定は、レジスタ543に記録される。
レジスタ543に記録される量は、図6の電力量計2321及び2344によるEE測定場所間のEE流路上の電気エネルギ損失は含めないでよい(起こらない)と仮定して、図6の電力量計 2344として導入される図7の電力量計4のレジスタ44に記録される量に対応する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
一方ソース62からの制御信号が燃焼機関28による利用可能機械エネルギの非生成状態を示し又は機関28のアイドル状態を示し、かつ車両は充電ステーションに接続されておらずかつEE蓄積体が充電されている場合には、スイッチ562は、接点5621及び接点5623を接続しかつ(ブレーキエネルギ回復システムによって生成されたEEのかつシステムMEPSのEE蓄積体に伝送される)EE測定は、レジスタ544に記録される。
レジスタ544に記録される量は、図6の電力量計2321及び2343によるEE測定場所間のEE流路上の電気エネルギ損失は含めないでよい(起こらない)と仮定して、図6の電力量計 2343として導入される図7の電力量計4のレジスタ44に記録される量に対応する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】要約書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【要約】
本発明は、電気及びハイブリッド車両等、電気エネルギ伝送システムによって電気エネルギ受取体及び電気エネルギソース、及び静止電力システムSEPSに接続可能な電気エネルギ蓄積体(12, 22)を有する移動電力システムMEPSの、当該蓄積体の電気伝送ライン上に設けた電気エネルギ測定システム(5)に関する。ここに、このラインを流れる電気エネルギ測定信号を主レジスタ(54)に記録する。次に制御信号61がSEPSとの接続を示す場合は、ライン信号を追加の第1レジスタ(541)に記録し、更に電気エネルギの個別売り手／買い手により細分化したレジスタにこれを記録する。非接続を示す場合は、ライン信号を追加の第2レジスタ(542)に記録し、更にシステムMEPSの受取体とソースの状態信号により細分化したレジスタにこれを記録する。このようにして1つの測定システム(5)によって様々な場合の電気エネルギ流れ信号を記録する。
【選択図】図2
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月28日(2014.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】手続補正書
【補正対象項目名】手続補正１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2015505952.tif 000017
2015505952.tif 000018
2015505952.tif 000019