(57)【要約】  本発明は、エネルギー生産エンティティとエネルギー消費エンティティの間の電気エネルギー量の配送に関するものである。このエネルギー量は、配電網を介して、少なくとも1つの電力の一時的な流れの形態で、流れの少なくとも主要部分については一定レベルで配送される。詳細には、この網を介した配送を識別するために、流れが、配送識別データを含んでいる追加部分をさらに含み、電力が追加部分において振幅変調され、したがって、追加部分には、電力が流れの主要部分の前記一定レベルよりも小さくなる期間がある。
2020502982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー生産エンティティとエネルギー消費エンティティの間で、電気エネルギー量を、配電網を介して、少なくとも1つの電力の一時的な流れの形態で、前記流れの少なくとも主要部分については一定レベルで配送するための方法であって、
前記網を介した前記配送を識別するために、前記流れが、配送識別データを含んでいる追加部分をさらに含み、前記電力が前記追加部分において振幅変調され、したがって、前記追加部分には、前記電力が前記流れの前記主要部分の前記一定レベルよりも小さくなる期間があることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記エネルギー量が直流として配送され、前記流れの前記追加部分が、前記流れの電圧がゼロになる期間を含み、前記変調が、前記配送識別データをゼロ電圧および最大電圧に対応する2つのバイナリ値へ符号化するために前記電圧に対して適用され、この最大電圧が、前記流れの前記主要部分の電力の前記一定レベルに対応することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記エネルギー配送が、前記流れの主要部分と配送識別データを含む追加部分とをそれぞれ含む一時的な流れの複数の連続したパケットを伝送することによって実行され、前記流れの前記追加部分が、各パケットにおいて前記流れの前記主要部分に先行することを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
前記パケットが、前記配電網の同期の選択された持続時間によって時間的に間隔を空けられていることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記識別データが、少なくとも、
前記生産エンティティに関連する識別子と、
前記消費エンティティに関連する識別子と、
配送するべきエネルギー量とを含むことを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記識別データが、
少なくとも再生可能エネルギー生産チャネルまたは他のチャネルによって生産された電気エネルギーのタイプをさらに含むことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
各電流パケットにおける前記識別データが、
すべての前記エネルギー量を配送するためのパケットの総数と、
前記パケットの総数の範囲内の現在のパケット番号とをさらに含むことを特徴とする、請求項4または5と組み合わせた請求項3または4に記載の方法。
【請求項８】
前記生産エンティティに接続されたコンピューティングデバイスによって実施される、
前記消費エンティティとの、配送されるべきエネルギー量に関する取引きの後に、前記消費エンティティに関連する少なくとも1つの識別子を回収するステップと、
少なくとも、
前記消費エンティティの識別子、
配送されるべき前記エネルギー量、および
前記生産エンティティの識別子といったデータを、前記流れの前記追加部分の中で配送される前記電力のバイナリ変調に変換するステップと、
前記配電網を介して、そのように変調された前記追加部分を伴う前記流れの前記伝送を起動するステップとを含むことを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記追加部分を伴う前記流れを前記消費エンティティに伝送するために電気エネルギールータが使用されることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
前記消費エンティティによって実施される、
前記流れの前記追加部分を受け取ったとき、コンピューティングデバイスを使用して、
前記流れの前記追加部分の中の前記識別データを読み取り、
前記追加部分の中に与えられた前記消費エンティティの前記識別子を、前記記憶装置に記憶された前記消費エンティティの識別子と比較して、
前記消費エンティティの前記追加部分からの前記識別子と前記記憶装置からの前記識別子が合致しなければ前記受け取られた流れを無視し、前記消費エンティティの前記追加部分からの前記識別子と前記記憶装置からの前記識別子が合致したときには、
前記受け取られた識別データを記憶装置に記憶するステップと、
前記追加部分および前記主要部分を含めて、受け取られた全体の流れのエネルギーを、消費用に、エネルギー貯蔵手段に蓄積するステップとを少なくとも含むことを特徴とする、請求項8または9に記載の方法。
【請求項１１】
前記消費エンティティによって実施される少なくとも1つの後続のステップであって、
前記生産エンティティから前記流れを受け取るステップの最後において、前記消費エンティティの前記コンピューティングデバイスを使用して、前記エネルギー貯蔵手段に蓄積された前記エネルギー量と、前記流れの前記追加部分からの前記データの中で指示された配送されるべき前記エネルギー量の間の合致に関して検査する、ステップを含むことを特徴とする、請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
電力発生エンティティおよび電力消費エンティティを備えるシステムであって、少なくとも、
配送識別データを符号化する流れの追加部分を変調するための第1のコンピューティングデバイスと、
前記流れの前記追加部分の中の前記配送識別データを検証して、前記データを記憶装置に記憶するための第2のコンピューティングデバイスとをさらに備えることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法を実施するためのシステム。
【請求項１３】
前記配送識別データを符号化する前記流れの前記追加部分を変調するように構成されていることを特徴とする、請求項12に記載のシステムの第1のデバイス。
【請求項１４】
前記流れの前記追加部分の中の前記配送識別データを検証して、前記データを記憶装置に記憶するように構成されていることを特徴とする、請求項12に記載のシステムの第2のデバイス。
【請求項１５】
プロセッサによって実行されたとき請求項1から11のいずれか一項に記載の方法を実施するための命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に配電網におけるエネルギー経路選択の管理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
配電網は、現在は建物の近隣でも内部でも交流エネルギー(AC)を伝送し、今日、起源および仕向け先を完全に追跡することはできない。
【０００３】
したがって、(太陽、風、または他の再生可能エネルギーチャネルからの)「グリーン」エネルギーを購入する顧客が所与の時間Tにおいて実際にそのようなエネルギーを消費していることを証明するのは不可能である。
【０００４】
その上に、2020年のフランスの熱規制によれば、新規の家屋は、エネルギー自律性の住宅に近づくためにローカルなエネルギーを生産するための手段ならびに貯蔵手段を装備する必要があり、どちらも直流電気エネルギー(DC)を使用するものである。
【０００５】
加えて、この現在のデジタル時代において、より古い電気の使用法には、動作するために交流エネルギーを直流エネルギーへ変換する必要がある電子部品が含まれる。したがって、これには、発光ダイオード(LED)デバイス、コンピュータなどのデバイス、端末(電話、タブレットなど)の電池充電器、より一般的にはすべての褐色物家電、およびますます多くの白物家電に電力を供給するための広く分布したコンバータが包含されている。
【０００６】
住宅におけるエネルギーの生産、分配、および使用のための電気的アーキテクチャは、エネルギー変換に関連した多様な損失を考慮に入れる必要もあり、既存の機器にAC電力を供給するとともに新規の機器にDC電力を供給することまたはその直接的な使用を可能にすることが必要とされ、エネルギーの優先順位、特性、有用性、および追跡可能度に応じて、できるだけ低コストで安全なエネルギーを供給するものである。
【０００７】
その上に、フランスでは、電気を共用する集合的自家消費に関する2016年7月27日の裁定2016-1019号によれば、たとえば近隣および/または低電圧(LV)変電所および/またはLV変電所の引出し線の規模において、エネルギー交換プラットホームなどのツールを導入することが必要とされる。
【０００８】
今日、(再生可能エネルギーセクタからの)「グリーン」エネルギーの購入を提供する市場が実際に存在している。しかしながら、任意の所与の時間に消費される電流には、その起源に関する情報がない。もちろん、生産者が消費者に再生可能エネルギーを供給するように契約を結んでいるという事実を確認するためにエネルギーに適用されるような既知の「ブロックチェーン」技術が存在する。しかしながら、ある場所で生産された電流と別の場所で消費される電流の間の一致を、電流が使用されるとき保証することができる、電流の正式な「標識付け」はない。いずれにせよ、関連する従来のデータ伝送を使用して交流を配送するためのそのような方法は、一般的には実施することが不可能であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】WO2014/147437
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、生産者と消費者の間の取引きを列挙することができるツール、詳細には、生産エンティティから消費エンティティ向けに意図されて受け取られた電気エネルギー量を追跡することができるツールが、必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記の状況を改善し得るものである。
【００１２】
これを達成するために、本発明は、エネルギー生産エンティティとエネルギー消費エンティティの間で電気エネルギー量を配送するための方法を提供するものである。このエネルギー量は、配電網を介して、少なくとも1つの電力の一時的な流れの形態で、流れの少なくとも主要部分については一定レベルで配送される。
詳細には、この網を介した配送を識別するために、流れは、配送識別データを含んでいる追加部分をさらに含む。この追加部分では電力が振幅変調されており、したがって、追加部分には、電力が流れの主要部分の前記一定レベルよりも小さくなる期間がある。
【００１３】
「電力変調」という用語は一般的な意味で考えられるべきであり、直接的な電力変調ばかりでなく電圧変調も含み得る(直流(DC)では、この効果は、基本的には電力を変調するためのものである)。
その上、上記の「配電網を介して」という句は、一般的にはたとえば低電圧ネットワークなどの一般的な配電網のローカルなサブネットワークを使用することを意味するものと理解される。
【００１４】
したがって、一変形形態では、エネルギー量が直流として配送されるとき、流れの前記追加部分は流れの電圧がゼロになる時間を含む。変調は、配送識別データをゼロ電圧および最大電圧に対応する2つのバイナリ値へ符号化するために電圧に対して適用され、最大電圧は流れの主要部分の電力の一定レベルに対応する。
【００１５】
特定の一変形形態では、エネルギー配送は、それぞれが流れの主要部分と配送識別データを含んでいる追加部分とを含む一時的な流れの複数の連続したパケットを伝送することによって実行され、各パケットにおいて流れの追加部分は流れの主要部分に先行する。したがって、本発明は、単一の流れを含む単一のパケットを配送する場合には、この単一のパケットが必要な電気エネルギー量を供給するのに十分であるなら、実施され得ることがさらに理解される。
【００１６】
複数のパケットを配送する場合には、これらのパケットが、配電網の同期の、電力がゼロになる選択された持続時間によって、時間的に間隔を空けられてよい。この同期持続時間により、エンティティは、パケットヘッダ(前述の追加部分)の中に符号化されているデータを抽出するために、パケットヘッダの読取りを開始するようにパケットを受け取ることが可能になり得る。
【００１７】
識別データは、たとえば、
-  生産エンティティに関連する識別子と、
-  消費エンティティに関連する識別子と、
-  配送するべきエネルギー量とを含み得る。
【００１８】
識別データは、
-  少なくとも再生可能エネルギー生産チャネルまたは他のチャネルによって生産された電気エネルギーのタイプをさらに含み得る。
【００１９】
加えて、これらのデータは、流れの配送にタイムスタンプを押すためにタイムスタンプが与えられてよく、またはコンピューティングデバイスによって受け取られてよく、次いで、配送日の証明のために受け取った日付に対してこのタイムスタンプが与えられる。
【００２０】
その上、各電流パケットにおける識別データは、
-  すべての前記エネルギー量を配送するためのパケットの総数と、
-  パケットの総数の範囲内の現在のパケット番号とを含み得る。
したがって、この実施形態により、任意の追加パケットの受取りを待つために、同一の配送に関連するパケットおよびそれらの順番を識別することが可能になる。
【００２１】
次いで、この方法は、生産エンティティに接続されたコンピューティングデバイスによって実施される、
-  消費エンティティとの、配送されるべきエネルギー量に関する取引きの後に、消費エンティティに関連する少なくとも1つの識別子を回収するステップと、
-  少なくとも、
-  消費エンティティの識別子、
-  配送されるべきエネルギー量、および
-  生産エンティティの識別子といったデータを、流れの追加部分の中で配送される電力のバイナリ変調に変換するステップと、
-  配電網を介して、そのように変調された前記追加部分を伴う流れの伝送を起動するステップとを含み得る。
【００２２】
前記追加部分を伴う流れを消費エンティティに伝送するには、電気エネルギールータを使用するのが有利である。
これは、WO2014/147437に説明されているタイプなどの「スマート」ルータでよい。前述のコンピューティングデバイスはルータに組み込まれてよく、または生産エンティティの積算電力計に直接接続されてもよい。
【００２３】
この方法はまた、消費エンティティによって実施される、
-  流れの追加部分を受け取ったとき、コンピューティングデバイスを使用して、
*  流れの追加部分の中の識別データを読み取り、
*  追加部分の中に与えられた消費エンティティの識別子を、記憶装置に記憶された消費エンティティの識別子と比較して、
*  消費エンティティの追加部分からの識別子と記憶装置からの識別子が合致しなければ受け取られた流れを無視し、消費エンティティの追加部分からの前記識別子と記憶装置からの前記識別子が合致したときには、
-  受け取られた識別データを記憶装置に記憶するステップと、
-  追加部分および主要部分を含めて、受け取られた全体の流れのエネルギーを、消費用に、エネルギー貯蔵手段(バッテリー、インバータ、または他のタイプ)に蓄積するステップとを少なくとも含み得る。
【００２４】
一実施形態では、この方法には、消費エンティティによって実施される少なくとも1つの後続のステップであって、
-  生産エンティティから流れを受け取るステップの最後において、消費エンティティのコンピューティングデバイスを使用して、前述のエネルギー貯蔵手段に蓄積されたエネルギー量と、流れの追加部分からのデータの中で指示された配送されるべきエネルギー量の間の合致に関して検査する、ステップも含まれ得る。
【００２５】
本発明は上記の方法を実施するためのシステムも提供するものであり、このシステムは電力発生エンティティおよび電力消費エンティティを備え、少なくとも、
-  配送識別データを符号化する流れの追加部分を変調するための第1のコンピューティングデバイスと、
-  流れの前記追加部分の中の配送識別データを検証して、前記データを記憶装置に記憶するための第2のコンピューティングデバイスとをさらに備える。
【００２６】
本発明は、そのようなシステムにおける単独の第1のデバイスにも関するものである。そこで、単独の第1のデバイスは、配送識別データを符号化する流れの追加部分を変調するように構成されている。
【００２７】
本発明は、そのようなシステムにおける単独の第2のデバイスにも関するものであり、そこで、単独の第2のデバイスは、流れの前記追加部分の中の配送識別データを検証して、前記データを記憶装置に記憶するように構成されている。
【００２８】
本発明は、プロセッサによって実行されたとき上記の方法を実施するための命令を含むコンピュータプログラムにも関するものである。以下で説明される図2は、そのようなコンピュータプログラムの一般的なアルゴリズムの例示の流れ図であり得る。
【００２９】
したがって、本発明によって得られる新規のDC分配アーキテクチャは、簡単なデータ伝送プロトコルを実施することにより、エネルギーパケットの経路を選択することや起源を追跡することができ、簡単な計算ツール以外のいかなる付加的手段も不要である。より詳細には、この計算ツールは、コンピュータプログラムを使用して、前述の変調を適用するように念入りにプログラムされており、したがって、エネルギーの供給源に関するデータを、消費エンティティに供給されるエネルギー流れの中に直接組み込むものである。
【００３０】
したがって、本発明には、たとえばエネルギーをピアツーピアのオンデマンドで供給する状況において、都合のよい非限定的な用途があり、このエネルギーの供給源を追跡することも可能である。したがって、ローカルな生産者は、ローカルに消費することを望む消費者にいつでもエネルギーを供給することができ、このツールによって交換を追跡することが可能になる。
【００３１】
このタイプの用途では、本発明は、エネルギー分配の概念と、追跡可能度のための電流供給源の標識付けと、近隣、低電圧のステーションまたは給電線の範囲内でのこれらのエネルギー流れの経路選択の概念とを再考することを提案するものである。これは、特に前述の草案の内閣裁定に関する「共用する集合的自家消費」に対応するために、エネルギー生産エンティティと消費エンティティの間のピアツーピアの交換を、所与の時間に魅力的なコストで促進することになる。
【００３２】
本発明の他の利点および特徴は、本発明のいくつかの変形形態の以下の詳細な説明を読み取って添付図を検討すれば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を実施するためのシステムの全体的な図である。
【図２】本発明による方法の一般的なステップを示す図である。
【図３】本発明による第1のデバイスと、生産エンティティから配電網を介して伝送するようにこの第1のデバイスによって形成された連続したパケットとを示す図である。
【図４】本発明による第2のデバイスと、受け取られたエネルギーを、この場合インバータである消費エンティティのエネルギー貯蔵手段に貯蔵することを目的とする、この第2のデバイスによって受け取られたパケットの処理とを示す図である。
【図５】連続したパケットが配電網を介して伝送される特定の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
最初に図1を参照すると、生産エンティティ(EP1)は、この場合は再生可能エネルギー生産における光起電力手段PVによって電気エネルギーを生産する。このエンティティEP1からの(ローカルな消費に対する)剰余生産は、消費エンティティEC1(たとえばサードパーティにおける電気自動車の充電)および/またはEC2(たとえば別のサードパーティの電気消費要求向け)にこの剰余エネルギーを後に転送するために、バッテリーまたはインバータ(OND)などエネルギー貯蔵手段に貯蔵され得る。同様に、別の生産エンティティ、EP2は風力ELを用いて電気エネルギーを生産し、剰余生産は、場合によりサードパーティ消費者EC1およびEC2に供給するために、この別の生産エンティティEP2のバッテリーまたはインバータONDなどのエネルギー貯蔵手段に貯蔵され得る。
【００３５】
したがって、配電網(RES)経由のこれらのエネルギーの交換および転送では、配電網が保護されるようにこれらの交換を体系化して構築するのが適切である。これらの交換を体系化するために、取引きプラットホームPFが設けられ得、様々な消費エンティティEC1、EC2は、所与のエネルギー量を、たとえばこれらのエネルギー量の生産の性質(たとえば再生可能エネルギーもしくは他のタイプのエネルギー、またはたとえば近隣もしくはそれ以外といったローカルな生産からのエネルギー)に関する選好とともに、プラットホームPF経由で要求することができる。たとえば、プラットホームPFは、特に、
-  消費エンティティから(消費エンティティのコンピューティングデバイスDISを介して)所望のエネルギー量の要求を受け取り、
-  生産エンティティに対して(そのコンピューティングデバイスDISを介して)、いくらかの剰余生産をこの生産エンティティがいつでも放出することができるかどうかを判定するように要求し、
-  必要に応じて、生産エンティティに対して、要求されたエネルギー量を放出するように注文を送り、その結果、要求している消費エンティティに転送されるようにそれぞれの取引きを体系化するために、電力線通信または他の手段(セルラーネットワークまたは交換ネットワークによるインターネット通信など)によって各エンティティEP1、EP2、EC1、EC2のコンピューティングデバイスDISに接続されてよい。
一旦、生産エンティティによって配送されたエネルギー量は、生産エンティティのそれぞれのルータROUおよびネットワークRESの入力を定義する消費エンティティを使用して、ネットワークを介して転送される。これらは、一般的には文献WO2014/147437において説明されているものなどのルータである。
【００３６】
この後、配電網を介した電気エネルギーの交換を構築するために使用される条項が特に説明され、実施態様の特定の手段が随伴する。
【００３７】
次に図2を参照して、プラットホームPFによって体系化された、生産エンティティEPと消費エンティティECの間の第1の取引きのステップS1の最後において、生産エンティティEP(より正確にはそのコンピューティングデバイスDIS)は、ステップS2において、取引きに関係がある、一般的には
-  生産エンティティEPの識別子、
- (たとえばプラットホームPFから受け取られ得る)エネルギー量を要求する消費エンティティECの識別子、
-  要求されたエネルギー量、
-  エネルギー生産のタイプ(再生可能か否か)、
-  および/または他のものに対応するデータを回収する。
次いで、生産エンティティEPのコンピューティングデバイスDISは、以下で説明されるような電力の一時的な流れの変調として適用する目的で、これらのデータに対応するコードを生成する。
【００３８】
実際は、ステップS3において、生産エンティティは、上記のデータに対応するコードによって振幅変調された部分を伴う、電力の一時的な流れの形態(より正確には図3〜図5を参照しながら以下でさらに見られるように一連のパケットP1、P2に対応し得るもの)で、要求されたエネルギー量を配送する。たとえば図3を参照すると、パケットP1の一時的な流れは、実際は第1の部分を含み、この部分では電圧vが(直流DCの)「0」または「1」の連続した値で変動し、前述のデータをバイナリで符号化することを可能にする。次いで、パケットP1は、要求されたエネルギー量(またはエネルギーがいくつかの連続したパケットに分配されている場合には、要求されたエネルギーの一部のみ)に対応する一連の(「1」の)最大電圧値を含む。
【００３９】
次いで、場合によりパケットの形態であるこの一時的な流れは、生産エンティティのルータROUによりネットワークRESを介して伝送される。この一時的な流れは、説明された例では、ネットワークにおいて2地点間モードによってルータからルータへと通過し、より詳細には、関連するエンティティの識別子を認識しない各ルータは、この流れを無視して近隣のルータへ(検査S4を出るKO矢印)それを伝送する(ステップS5)。しかしながら、流れの始まりにおいて符号化データで表明された消費エンティティのルータROUは、これらのデータの中の、それが直接接続されている消費エンティティの識別子を認識する(検査S4を出るOK矢印)。次いで、ステップS7において、このルータROUは、貯蔵手段においてエネルギーを貯蔵するために、(図1に示されたように)接続されているバッテリーまたはインバータなどのエネルギー貯蔵手段へこの一時的な流れを転送し、並行して、ステップS6において、このルータROUに接続されたコンピューティングデバイスDISが、この流れにおいて示されたデータを記憶装置に記憶する。例示の実施態様として、消費エンティティのコンピューティングデバイスDISは、すべての流れまたはすべての流れのパケットを受け取るステップの最後において(ステップS8で)、たとえばインバータONDが受け取って貯蔵したエネルギー量が、流れの中の符号化されたデータにおいて告知されたエネルギー量に実際に相当するかどうかを検査してよく、適切であれば、ステップS9において、エネルギーの配送が以前に開始された取引きに一致するというメッセージをプラットホームに送ることができる。この場合、この方法は、プラットホームが、生産エンティティによる消費エンティティに対する請求を編成するのを続行することができる。たとえば、配送されたエネルギー量が取引きで指定された量未満であれば、消費エンティティのコンピューティングデバイスDISは、予期されたものよりも少量の請求にするために、生産エンティティから実際に受け取ったエネルギー量をプラットホームPFに伝送するようにプログラムされ得る。したがって、デバイスDISにインストールされたコンピュータプログラムによって基本的に実施されるこの方法により、当事者間で実際に交換されたエネルギー量を請求が几帳面に反映することが保証されることを理解されたい。そのため、このタイプの方法は、特に「共用される集合的自家消費」の状況において、当事者間のエネルギー通信の規格を定義することができるものである。
【００４０】
図3〜図5を参照すると、消費者に供給される電気エネルギーに対応する一時的な流れの形態の一例であって、特に、(生産エンティティ、消費エンティティ、生産のタイプなどの点で)このエネルギーに関する識別データを(スタンプとして)含むものである。
図3の例では、流れの中で符号化され得るデータには、
-  生産エンティティEPの識別子と、
-  (たとえばプラットホームPFから取得される)消費エンティティECの識別子と、
-  エネルギー生産のタイプTE(たとえば再生可能(「1」)または再生可能ではない(「0」))と、
-  要求された全エネルギー量の伝送を可能にする連続したパケットの数NPと、
-  これらの連続したパケットの中の現在のパケットの番号NUM(たとえば合計13のパケットの5番目のパケット)とがある。
これらのデータのすべてが、上記で「追加部分」と呼ばれた、流れの第1の部分ACの中に符号化される。流れの後続の部分PPは上記で「主要部分」と称されたものであり、できるだけ多くのエネルギーを伝送するために「1」に設定されたビットを有する。最後に、パケットの最後には(ETHERNET(登録商標)または他の通信におけるフレーム検査用として)少数の検査ビットCRCが用意されてよい。
図3に示された例では、2つの連続したパケットP1、P2が伝送される。図3の右側において、パケットの始まりは同一であり、エンティティの識別子およびパケットの総数を表明する。他方では、パケットのインデックス(すなわち上記の「現在のパケット番号」)はP1とP2の間で変化する。次に、エネルギー配送に関与する一連の「1」がある。対照的に、パケットP2の最後には一連の「0」があり、したがって、要求されたエネルギーの全体量が先の「1」において供給されており、次にパケットP2を終了するために「0」のみが使用され得ることを指示しているのが注目されよう。
実際には、エネルギーが太陽エネルギーまたは風力に由来する示された実施形態では、以下で詳述されるように、電流は直流(DCモード)であり、電圧は低電圧であって、たとえば48ボルト以上である。この実施形態では、一時的な流れで配送される電力を変調するのではなく、電圧が、たとえばゼロ電圧レベルに対応するバイナリ値「0」または48Vの最大電圧レベルに対応するバイナリ値「1」を適用することによって(単純にスイッチ機能によって)変調され得る。
この目的のために、このように変調されて生産エンティティのルータROUを介してネットワークへ送られる対応する電力を配送するように、生産エンティティEPと関連したコンピューティングデバイスDISが設けられ、これらのデータを2値の電圧vで符号化するようにこの変調を遂行する。この目的のために、コンピューティングデバイスDISは、ルータROUを伴う通信インターフェースCOMに加えて、符号化を適用するためのプロセッサ、および本発明によるコンピュータプログラムの命令を記憶する記憶装置MEMを備える。プロセッサは、前述の符号化を適用するために、記憶装置MEMと連携してこれらの命令を実行する。
その上に、デバイスDISは、連続したパケットP1とP2の間に(ネットワークに特有の)同期持続時間Tsを適用する。
より具体的には、ネットワーク制御エンティティは、(電気通信分野の「スケジューラ」と同様に)各生産エンティティによって伝送されるパケットのインスタンス化を定義してよい。このことは、たとえば、プラットホームPFが、各取引きの後に、ネットワークを介して要求された各エネルギーパケットの開始時間を定義するステップを包含し得る。たとえば、プラットホームは、エンティティEPによって送られた2つのパケットP1とP2の間の同期の持続時間Tsを定義することができる。もちろん、各デバイスDISは、そのパケットを伝送するために同一のネットワーククロックを参照する。あるいは、(HV/LV変圧器変電所の下流の)少数の生産エンティティが接続されているネットワークのローカルな低電圧分岐については、パケット伝送時間は、各生産エンティティ向けに単純に(たとえば、各エンティティに割当てられた、その日の取り決めた時間に)プログラムされてよい。
【００４１】
次に、図4を参照して、消費エンティティのコンピューティングデバイスDISがこれらの連続したパケットP1、P2を受け取ったとき実行する動作を説明する。同様に、そのようなコンピューティングデバイスDISは、(そのエンティティのルータROUを介した)ネットワークとの通信インターフェースCOMを備える。この通信インターフェースCOMと協働するプロセッサPROCは、デバイスの記憶装置MEMに記憶された本発明によるコンピュータプログラムの命令を読み取ることができる。したがって、このデバイスDISは、パケットのヘッダデータを読み取るステップS4と、デバイスDISが関連づけられているエンティティEC向けに意図されたものではないパケットは無視して単純に次のルータへ伝送するステップ(ステップS5)と、そうではなく、デバイスDISが関連づけられているエンティティEC向けに意図されたパケットのヘッダからのデータは前述の記憶装置MEMと同じ記憶装置(または異なる記憶装置)に記憶するステップ(ステップS6)と、次いで、ルータに命令して、パケットで受け取ったエネルギーを消費エンティティECのインバータONDへ切り換えるステップ(ステップS7)とを実施することができる。
【００４２】
次に、変調が有し得る、データのバイナリ符号化のためのパケットヘッダの形式を、図5を参照しながらより具体的に説明する。「0」または「1」(最大電圧)の連続したバイナリ値が観測され得る。ビットの電圧値が「0」である持続時間(T0)は、好ましくは約1ミリ秒〜数ミリ秒である。したがって、これらの持続時間T0は、エネルギーが伝送されない期間をできるだけ短縮するように、できるだけ短くされる。他方では、電圧が最大である持続時間T1は、パケットにおいてできるだけ多くのエネルギーを伝送するために数ミリ秒よりも長くてよい(したがってT1>T0である)。
【００４３】
以下は、本発明の実施態様に関する可能な詳細および全体像を説明するものである。
【００４４】
たとえば、企業および/または住宅および/または車両充電ステーションおよび/またはそれぞれが(トポロジおよび使用法に適切な電圧の)1つまたは複数のDC電力配電網を有するHV/LV(「高電圧/低電圧」)変電所の内部に配置された、(WO2014147437で説明されているタイプの)複数のエネルギー流れルータ(ROU)に頼ることが可能である。そこで、これらのエネルギー流れルータは、データ伝送ネットワークにおいて、ポイントAからポイントBへのエネルギーパケットの伝送を確実にし、かつ追跡するルータとしての同一の切換えの役割を想定することができる。
【００４５】
そのようなアーキテクチャにより、データの連続したフレームと同様に、パケットでの電気エネルギーの伝送を実施することが可能になる。
【００４６】
これらのエネルギールータ(ROU)は、前述のコンピューティングデバイスDISを直接組み込むことができ、その結果、それらROUは、マルチエージェントシステム(MAS)によって特徴づけられ得る人工知能を有する。そこで、MASエージェントは、少なくとも部分的には自律性のエンティティであり、
・MASエージェントの意思決定面に関する人工知能と、
・パケット分配のため、およびパケットデータの中の命令を実行するための分散人工知能と、
・あるMASのエージェントから別のエージェントへの標準的なパケット処理を保証する人工知能と、
・電気的対象物の知見、そのエネルギー必要量、使用のサイクルのための人工知能と、
・天候および起こり得る事態を時間の関数として予測するための人工知能であって、エネルギー必要量、生産能力、貯蔵デバイスにおけるレベルの新規の予測を更新する人工知能と、
・需要および資源を管理するための人工知能であって、周囲のMASエージェントの要求に応じて、エネルギーの売買のために、エネルギーを貯蔵するまたは貯蔵しないように、このMASエージェントに接続されているエンティティの電気デバイスによってエネルギーを直接消費するまたは消費しないように、プラットホームと通信することができる人工知能とを備える。
【００４７】
プラットホームPF自体は、要求に応じて、エネルギーのタイプおよび1日の時間を基に、最善の価格で、送電網上で売買するために、そのエネルギー量を探索して供給することを可能にする人工知能を有する。したがって、プラットホームPFは、消費を希望する電気機器とエネルギー源を結びつけ、以下で「WattCoins」と称されるエネルギー単位で請求する請求エージェントのためにエネルギー交換の記録をつける取引きエージェントである。MASエージェントの予測および知見を強化するために、プラットホームに関連して、予測および実績(actuals)を解析するための解析エージェントが設けられてよい。
【００４８】
したがって、HV/LV DC電気変圧器変電所、ピアツーピアエネルギー交換を管理するためのローカルなサービスプラットホーム、電気エネルギー貯蔵手段(インバータまたは他のもの)、および生産手段(太陽、風、または他のもの)を備えるエコ近隣(eco-neighborhood)に設置されたエネルギー流れルータを用意することが可能である。この近隣のそれぞれの住宅は、ローカルなエネルギー生産および電気的貯蔵のための手段を有することができる(最終的には有することになる)。そのように、住宅においてDCエネルギーパケットを解析しかつ生成するためのエージェント、充電ステーション、およびHV/LV変電所を有するスマートルータにより、DCエネルギーパケットを消費者に伝送し、または生産者から受け取って、ACおよび/またはDCの電気エネルギーに変換するために、ACおよび/またはDCの電気エネルギーをDCエネルギーパケットに変換することが可能になる。この実施態様の利点には、エネルギーオンデマンド、グリーンエネルギー、出所などの新規のサービスの開発が可能になることがある。
【００４９】
実際は、エネルギーの伝送は、連続的に(ACおよび/またはDCで)実行され得、伝送されるデータを符号化するために2値振幅変調が適用される。直流DCでは、図3〜図5に示されるように矩形信号を(もちろん任意の他の形の信号も)高いサンプリングレート(約1ミリ秒の周期)で生成することができ、これは、任意の電圧レベル(48Vにおける低電圧、または400Vもしくは1500Vなどの電圧)のエネルギーハッシュに類似である。
【００５０】
このハッシュは、分配される流れにデータが導入され得ることを意味する。1つまたは複数の生産者と1つまたは複数の消費者の間のエネルギー交換を達成するために、一般的にはアドレシング、追跡可能度、標識付け、価格設定(実際の通貨または仮想通貨、クーポンなど)の概念が、同期したクロックを用いて近隣の規模でも導入される(たとえば変圧器変電所において原子時計を用いて同期される)。
【００５１】
パケットのヘッダの中に符号化された電子証明書を生成するためにデジタル暗号キーが与えられてよく、フランスの一例として、住宅、企業、配電網の内部の充電ステーションのための電気的引渡し地点の識別子を含む。これは生産場所または消費場所のデジタル署名である。たとえば、これは、電気設備の消費および生産を測定するのに必要なメータが1つだけで、売られる剰余エネルギーは後者のみであって自家消費されない場合には、NMP(「ネットワーク測定ポイント」)という名称のLINKY(登録商標)タイプの通信するメータにおいて、自動的に利用可能である。
【００５２】
この目的のために、DCエネルギーパケットの解析および生成を確実にするデバイスDISは、近隣のエネルギー交換プラットホーム(「トレーダ」として働くインテリジェントエージェントに接続されている)によって1日などの持続時間の間になされた交渉に基づいて電力供給フレームを生成することができる。デバイスDISは、出力として「イーサネット(登録商標)または他のもの」などの従来のデータフレームを、特にこの場合は、やはり読取りのためのデバイスDISを有する近隣の消費者向けに意図された電力供給フレームの形態で生成するために、大きさv(たとえば48V、400V、または1500Vでよい)の電圧を入力として生成するDC電圧発電機と協働することができる。
【００５３】
したがって、配電網上で、複数の供給源および仕向け先を有するエネルギーパケットが連続的に移送されている(この意味で直流に類似である)。各エネルギーパケットは持続時間Tsの同期情報によって分離されている。それぞれの受け取るデバイスDISは、この同期を検知した後に、それ自体が受け側かどうかを判定するために、移動している新規のパケットのヘッダを読み取る。デバイスDISは、それ自体が受け側であればエネルギーの貯蔵を制御することができ、そうでなければ次の同期を待つ。
【００５４】
図3〜図5に示されるように、伝送されるフレームは、ヘッダ(識別バイト)と本体(エネルギーパケット自体)の2つの別個の部分を有する。構成するフレームの全体がエネルギーに変換される。持続時間T1の論理的「1」は伝送される電圧レベル(たとえば48V、400V、および1500V)に対応し、持続時間T0の論理的「0」はゼロ電圧に対応し、T0はT1以下である。
【００５５】
持続時間T0とT1の間に特定の関係はなく、同期期間Tsとも特定の関係はない。同期情報が、たとえば、その電圧、周波数、および持続時間において特徴的な形態を伴う周波数またはパルスであった場合には、これらの持続時間は、等しくてもよく、異なってもよく、あるいは全く対応しなくてもよい。
【００５６】
対照的に、消費者側では、デバイスDISのDCエネルギーパケットを解析しかつ生成するためのエージェントにより、受け取ったパケットは、消費者がプラットホームを介して購入の注文をした生産者からのものであるかどうか、エネルギーパケットが実際にこの消費者向けである場合にはいくつのパケットをさらに受け取る必要があるか、受け取ったエネルギーは再生可能な起源のものか否か、ローカルであるか否か(「グリーン」または「レッド」と呼ばれる)、を判定することが可能になる。
【００５７】
次いで、エネルギーフレームの組は、(あらゆるネットワーク損失を補償するために識別バイトを含めて)エネルギーに変換されるように、インバータ、バッテリー、ウルトラキャパシタ、電気自動車または他のものに貯蔵される。次に、消費者が関係する電気的使用のために、貯蔵所からこのエネルギーを取り出す(pull)ことができる。
【００５８】
その上に、このエネルギーを使用し始めるのに、エネルギーパケットがすべて受け取られるまで待つ必要があるとは限らない。データファイルをストリーミングするときのように、インバータONDをバッファメモリとして、「ウルトラキャパシタ」タイプの技術を使用する場合、充放電サイクルがより高速で、可能性としてより多くなるため、なおさら有益な記憶装置として、使用するのが適当であり得る。
【００５９】
これらのピアツーピアのエネルギー交換を実行するために、クライアント/生産者を引き合わせる協力的なプラットホーム(PF)は、近隣またはネットワークの低電圧の分岐(または給電線)向けに、エネルギーの利用可能性および需要、現在の価格設定、および場合により仮想の交換通貨「Wattcoins」を収集する。
【００６０】
エネルギーの要求は、識別されたエネルギー必要量に依拠して、量Q、所与の時間T(for and within a given time T)、選択されたエネルギーのタイプとともに、消費エンティティから協力的なプラットホームへ送られ得る。プラットホームは、この時間の長さにわたってこのエネルギー量を供給しそうな(近隣の、またはHV/LV変電所の上流の)生産者のリストならびに提示された様々な料率を選択する。エネルギーは、要求された量、料率差、エネルギーのタイプ、および消費者が有する「Wattcoins」の数に依拠して、1つまたはいくつかの生産者から送られ得る。
【００６１】
一旦、要求しているデバイスが、プラットホームとの取引き、量、時間、コスト、およびエネルギータイプの条件を確認すると、プラットホームは、生産者のデバイスと、消費者のデバイスと、必要に応じて、切換えのためのHV/LV変電所とを、各々にそれぞれのアドレス識別子を伝送することによって直接結びつける。
【００６２】
消費者デバイスは、要求された価格設定および時間に応じて、場合により再生可能な、エネルギーの量(Q)のその要求に対して選択された生産者に、要求を提出することができる。1つまたは複数の生産者のデバイスは、消費者のデバイスによって受け取られるエネルギーパケットを生成する。
【００６３】
一旦、エネルギーパケットの数が受け取られると、一例として、消費者と生産者の間、および/または消費者とトレーディングプラットホームと生産者の間の交換のためのフレームが、たとえばプラットホームに接続された請求エージェントにより(または各デバイスDISに記憶されたコンピュータモジュールの形態で)、支払いのための「Wattcoins」の数の通知として供給されてよい。この販売によってWattcoinsを取得することができ、結果として、エネルギーすなわち電気の使用時間または近隣の電気自動車の充電を買うことが可能になる。
【００６４】
そのような一実施形態により、同一のLV給電線において、近隣の規模、低電圧変電所(LV)の規模、もしくはLV引出し線の規模の専有エリアにおいて、または2つの設備間の住宅建物の内部で、生産者と消費者の間のエネルギーの追跡されるピアツーピアの交換が可能になり、電流の生産の出所(グリーンエネルギーか否か、エコ近隣の範囲内のローカルまたは全国的など)が保証される。
【００６５】
そこで、エネルギー流れルータは、データ伝送ネットワークにおいて、電気通信ネットワークの内部の通信と同様に、ポイントAからポイントBへのエネルギーパケットの伝送を確実にし、かつ追跡するルータとしての同一の切換えの役割を想定することができる。
【符号の説明】
【００６６】
PV  光起電力手段
OND  インバータ
DIS  コンピューティングデバイス
ROU  ルータ
EP1  生産エンティティ
PF  プラットホーム
RES  配電網
EL  風力
EP2  生産エンティティ
EC1  消費エンティティ、サードパーティ消費者    EC2  消費エンティティ、サードパーティ消費者
COM  通信インターフェース
PROC  プロセッサ
MEM  記憶装置
P1  パケット
PP  流れの後続の部分
P2  パケット
EP  生産エンティティ
EC  消費エンティティ
TE  エネルギー生産のタイプ
NP  要求された全エネルギー量の伝送を可能にする連続したパケットの数
NUM  現在のパケットの番号
CRC  検査ビット
【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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【国際調査報告】
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