專利名稱：電動車輛電力管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致涉及電動車輛的領(lǐng)域，且具體而言，涉及用于電動車輛用的電力電量管理的新穎系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在 Green 等的標(biāo)題為“Battery powered electric vehicle and electrical supply system”的美國專利5，642，270中描述了相對于電網(wǎng)能夠使電動車輛充電和放電的低等級電力與通信界面，該專利案以引用的方式并入本文中。Green參考文獻描述了一種用于并網(wǎng)型電動車輛的雙向充電與通信系統(tǒng)。通信參數(shù)可以用來推導(dǎo)遠程機的操作系統(tǒng)指紋。例如，在基于以太網(wǎng)的系統(tǒng)上的 IP中，存在若干層全部具有專屬或半專屬特征的消息幀(message framing)。網(wǎng)關(guān)的MAC 地址、網(wǎng)絡(luò)對等點的數(shù)量及其地址可以全部通過監(jiān)視現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)流量或者通過請求網(wǎng)絡(luò)對等點自身的這類信息來確定。在確定網(wǎng)絡(luò)拓撲中廣為使用比如端口掃描的技術(shù)。存在使用IP 堆棧指紋識別而用于確定網(wǎng)絡(luò)對等點的主機操作系統(tǒng)的許多技術(shù)。包括電動車輛的現(xiàn)代汽車具有許多用于各種子系統(tǒng)的電子控制單元。雖然一些子系統(tǒng)是獨立的，但是通信尤其必要。為了滿足這個需要，設(shè)計了控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN或CAN 總線)作為一種用于連接電子控制單元的多主站式廣播串行總線標(biāo)準(zhǔn)。使用基于消息且專門設(shè)計用于汽車用途的協(xié)議，CAN總線是一種設(shè)計用于允許微控制器和裝置在沒有主機計算機的情況下在車輛內(nèi)互相通信的車輛總線標(biāo)準(zhǔn)。在車輛中使用CAN總線來連接發(fā)動機控制單元、傳動裝置、氣囊、防抱死制動、巡航控制、音頻系統(tǒng)、車窗、車門、鏡調(diào)整、氣候控制和座位控制。CAN是(車載診斷)0BD-II車輛診斷標(biāo)準(zhǔn)中所使用的五種協(xié)議之一。現(xiàn)代車輛含有可從與各個車外實體通信中獲益的多種子系統(tǒng)。隨著智能能源市場的發(fā)展，多應(yīng)用等級協(xié)議可進一步發(fā)展用于電動車輛和家庭內(nèi)的電力電量的控制。例如，正發(fā)展用于ZigBee和Hom印Iug兩者的能源管理協(xié)議。車輛制造商可能需要支持多種物理通信媒體。例如，在一些設(shè)備中使用ZigBee而在其它設(shè)備中使用PLC?？紤]到諸如需給電表和汽車的物品有極長的使用壽命，使用多個不兼容協(xié)議可能造成對部署的阻礙。例如，如果房主購買了一輛利用一種協(xié)議的汽車且接收使用另一種協(xié)議的給需電表，那么任一裝置將不可能快速地取代另一裝置。如由頻繁的大規(guī)模斷電證實，電力電網(wǎng)變得越來越不可靠且陳舊。例如，通過鼓勵能源消費者安裝低效形式的備用發(fā)電設(shè)備，電網(wǎng)不穩(wěn)定直接地和間接地浪費能源。雖然清潔形式的能源發(fā)電(諸如風(fēng)力和太陽能)可以幫助解決以上問題，但是它們遭受間歇性。因此，電網(wǎng)運營商不愿倚重這些來源，使其難以離開高碳形式的電力。在電力電網(wǎng)方面，峰值期間所輸送的電力實質(zhì)上比非峰值電力需要更多的成本。 電力電網(wǎng)含有用于存儲電能的有限的固有設(shè)施。必須恒定地發(fā)電以符合常常導(dǎo)致過度發(fā)電 (且因此浪費能量)且有時導(dǎo)致發(fā)電不足(且因此電力故障)的不確定需求。分布式電資源原理上可以一并提供用于解決以上問題的重要來源。然而，當(dāng)前電力服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)缺少集結(jié)諸如電動車輛電池的大量小規(guī)模資源以符合電力服務(wù)的大規(guī)模需要的供應(yīng)系統(tǒng)和靈活性。公共事業(yè)通過其而在調(diào)節(jié)模式上控制電廠的通信協(xié)議稱為自動發(fā)電控制或者 AGC0通常已經(jīng)以1百萬瓦特或更多的容量將AGC信號發(fā)送至大規(guī)模常規(guī)電廠?，F(xiàn)代電動車輛可以多種方式從中央控制型智能充電程序中獲益，其中中央服務(wù)器協(xié)調(diào)許多車輛的充電活動。在管理本地等級的電力電量上存在顯著的改進機會。更經(jīng)濟的說，需要在峰值需求時提供可靠的電力。可以對電力市場提供諸如調(diào)節(jié)和運轉(zhuǎn)備用的電力服務(wù)以提供顯著的經(jīng)濟機會。可能夠提供更廣為使用間歇性電源(諸如風(fēng)力和太陽能)的技術(shù)。需要管理站點等級的電力電量，實施各種用于優(yōu)化如何調(diào)度管理下的資源的電力電量策略，避免電力高峰，并且最小化提供能量產(chǎn)生的總?cè)粘３杀镜碾娏﹄娏抗芾硐到y(tǒng)和方法。需要經(jīng)由自動發(fā)電控制(AGC)而集結(jié)資源的發(fā)電行為，經(jīng)由AGC提供系統(tǒng)頻繁調(diào)節(jié)且使發(fā)電平滑且均載的新穎電網(wǎng)穩(wěn)定系統(tǒng)和方法。雖然本領(lǐng)域已知各種用于指紋識別網(wǎng)絡(luò)上的裝置的其它技術(shù)，但是需要確定連接至電力電網(wǎng)的移動裝置的網(wǎng)絡(luò)位置以提供智能充電用的增強型技術(shù)的新穎方法。在與電力電網(wǎng)和各種移動裝置通信的網(wǎng)絡(luò)上定位電動車輛方面存在顯著的改進機會。需要確定一個裝置相對于電力電網(wǎng)上一個已知位置的位置的系統(tǒng)和方法。在指紋的統(tǒng)計學(xué)特性方面，同樣需要權(quán)衡各份基于通信且收集用于建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)指紋的信息的相關(guān)性的新穎統(tǒng)計學(xué)建模。具體而言，需要有效確定移動裝置在電力管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)絡(luò)位置的新穎系統(tǒng)和方法。在用于電力電網(wǎng)和電動車輛的計量措施和轉(zhuǎn)換措施方面存在顯著的改進機會。需要提供有效轉(zhuǎn)移處理電動車輛的移動群體、精確計量這種大型群體的復(fù)雜性的較高階信息的系統(tǒng)和方法。在電力電網(wǎng)與電動車輛之間的通信方面同樣存在改進。需要在各種協(xié)議中提供轉(zhuǎn)換信息的復(fù)雜性的系統(tǒng)和方法。除轉(zhuǎn)換消息的成本之外，存在與傳輸跨網(wǎng)絡(luò)消息相關(guān)的成本。如此一來，同樣需要提供帶寬最小化的新穎通信技術(shù)。將現(xiàn)代電動車輛增強成具有中央控制型充電程序是有利的。需要提供智能車輛的充電智能化的復(fù)雜性的系統(tǒng)和方法。同樣需要有效使用現(xiàn)有通信硬件，允許升級現(xiàn)有儀器并且不需要特定硬件的新穎通信技術(shù)。另外，需要給車輛子系統(tǒng)有效提供通信服務(wù)的新穎系統(tǒng)和方法。發(fā)明概述在一個實施方案中，一種用于在本地站點管理電力電量的方法包括由電力電量管理器對電力裝置進行站點等級充電。電力電量管理器運行智能充電程序，并且協(xié)調(diào)所述電力裝置的充電活動。所述電力裝置可位于本地站點。所述方法包括接收由電力電量管理器接收的站點等級信息。另外，由電力電量管理器根據(jù)所述站點等級信息而作出電力電量決策。此外，由該電力電量管理器管理電力裝置的電力電量，其中該電力電量管理器響應(yīng)請求。在另一實施方案中，一種通過優(yōu)化多個電力電量管理策略而用于管理電力電量的方法包括協(xié)調(diào)電力裝置的充電活動。由電力電量管理器協(xié)調(diào)充電活動。電力電量服務(wù)同樣由該電力電量管理器控制。由元優(yōu)化器選定電力電量管理策略，其同樣選定利用電力裝置以實施所述電力電量管理策略。由電力電量管理器實施所述電力電量管理策略。在一個實施方案中，一種用于管理電力電量且使用安全故障模式的方法包括由電力電量管理器協(xié)調(diào)電力裝置的充電活動。所述方法包括由該電力電量管理器檢測系統(tǒng)故障事件，和實施安全故障模式。由電力電量管理器實施的安全故障模式假設(shè)以可預(yù)測方式和非破壞性方式協(xié)調(diào)充電活動。在另一實施方案中，一種用于管理電力電量的方法使用電力生產(chǎn)的發(fā)電堆來減小將電力提供至電力裝置的成本。這種方法還包括由電力電量管理器協(xié)調(diào)電力裝置的充電活動。另外，該電力電量管理器控制安排可用電力的電力生產(chǎn)堆。在電力生產(chǎn)堆中列示可調(diào)度的負載。根據(jù)成本減小策略移除所述可調(diào)度負載。在一個實施方案中，一種用于管理電力電量的方法包括經(jīng)由自動發(fā)電控制(AGC) 命令控制電力資源。所述AGC命令是由電力電量管理器傳輸至電力資源。所述AGC命令請求電力調(diào)節(jié)。所述方法包括根據(jù)分攤方案將電力調(diào)節(jié)分攤給電力資源。另外，所述方法可包括傳輸AGC命令至電力資源，其中所述AGC命令從電力資源請求電力調(diào)節(jié)的分攤數(shù)額。分攤方案可與各種因素有關(guān)，包括每種電力資源的功率范圍；一些電力資源的功率范圍；對電力資源的通信的最小化；對電力資源的公平性；由電力資源提供電力服務(wù)的最大化未來能力；和/或電力資源的偏好或需求。在另一實施方案中，用于管理電力電量的方法還包括經(jīng)由自動發(fā)電控制(AGC)命令控制多個電力資源。所述AGC命令是由電力電量管理器傳輸至電力資源，且所述AGC命令請求電力調(diào)節(jié)。此外，所述方法確定電力資源的電力調(diào)節(jié)范圍，且將AGC命令傳輸至所述電力資源。所述AGC命令是基于電力資源的電力調(diào)節(jié)范圍。在再一實施方案中，一種用于管理電力電量的方法可包括檢測間歇性電力電量的變化。相應(yīng)地，電力電量管理器檢測間歇性電力電量的變化。電力電量管理器同樣通過實施電力電量策略而協(xié)調(diào)電力資源以響應(yīng)間歇性電力電量的變化。電力電量策略可以是平滑策略或者均載策略。在一個實施方案中，一種使用網(wǎng)絡(luò)指紋用于確定裝置在電力電量管理系統(tǒng)上的位置的方法包括接收網(wǎng)絡(luò)信息。這種網(wǎng)絡(luò)信息與諸如電動車輛的電動裝置相關(guān)。所述方法包括根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)信息產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)指紋，和將所述網(wǎng)路指紋存儲在數(shù)據(jù)庫中。此外，所述方法包括檢測用于電動裝置的裝置信息的變化。將所述電動裝置的變化裝置信息與所述網(wǎng)絡(luò)指紋相比較。根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)指紋確定所述電動裝置的位置。在一個實施方案中，本發(fā)明是一種方法。從多個裝置的每個裝置中接收多個電力電量測量值。每個裝置與電力電量相關(guān)并且能夠在測量誤差內(nèi)測量各個裝置的電力電量。 使用計算裝置集結(jié)所述多個電力電量測量值，產(chǎn)生集結(jié)的電力電量測量。接著，使用所述計算裝置確定使用至少一個誤差模型的集結(jié)式電力電量測量的誤差界限。在另一實施方案中，本發(fā)明是一種系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括多個裝置，每個裝置與電力電量相關(guān)，每個裝置能夠在測量誤差內(nèi)測量各個裝置的電力電量；包括一個或多個處理器的集結(jié)電力測量模型，所述一個或多個處理器經(jīng)過編程以執(zhí)行從計算機可讀存儲媒體中檢索的軟件代碼，所述計算機可讀媒體存儲用于一種方法的軟件。所述方法包括以下步驟 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從所述多個裝置的每個裝置中接收多個電力電量測量值；集結(jié)所述電力電量測量值，產(chǎn)生集結(jié)的電力電量測量；和使用至少一個誤差模型確定集結(jié)電力電量測量的誤差界限。在另一實施方案中，本發(fā)明是一種方法。利用至少一個AC電力電量傳感器增強具有至少一個DC電力電量傳感器的裝置，并且在操作點的范圍上使用所述傳感器測量通過所述裝置的AC和DC電力電量。接著構(gòu)造所述裝置中AC電力電量作為DC電力電量的函數(shù)的推導(dǎo)模型，其中所述模型的誤差受限。接著可從所述裝置移除所述AC電力電量傳感器。 接著測量通過所述裝置的DC電力電量且使用計算裝置，使用所述推導(dǎo)模型推導(dǎo)所述裝置的AC電力電量。在另一實施方案中，本發(fā)明是一種系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括多個端點裝置，每個端點裝置具有用于測量通過各個裝置的電力電量的至少一個傳感器，其中一個或多個所述至少一個傳感器為DC傳感器。所述系統(tǒng)還包括含有一個或多個處理器的推導(dǎo)模型，所述一個或多個處理器經(jīng)過編程以執(zhí)行從計算機可讀存儲媒體中檢索的軟件代碼，所述計算機可讀存儲媒體存儲用于包括以下步驟的方法的軟件經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從每個傳感器接收測量值；和使用所述測量值推導(dǎo)所述多個端點裝置的AC電力電量，其中使用推導(dǎo)模型來推導(dǎo)具有DC傳感器的裝置的AC電力電量，該推導(dǎo)模型是通過測量類似于所述各個裝置的裝置中AC電力電量與 DC傳感器測量值之間的關(guān)系而開發(fā)的。在一個實施方案中，一種用于最小化電力電量管理系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)流量消耗的系統(tǒng)包括可操作地用于產(chǎn)生、消耗或存儲電能的裝置，和電力電量管理系統(tǒng)，所述電力電量管理系統(tǒng)管理在多個裝置與電力電網(wǎng)之間轉(zhuǎn)移的電力電量。這種最小化系統(tǒng)還包括在電力電量管理系統(tǒng)與裝置之間傳達裝置信息和電力電量信息的網(wǎng)絡(luò)。所述裝置信息是由電力電量管理系統(tǒng)接收。所述電力電量信息是由電力電量管理系統(tǒng)傳輸，并且包括由裝置接收的能源比率命令。所述電力電量管理系統(tǒng)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)流量消耗減小技術(shù)而減小通過網(wǎng)絡(luò)的流量的消
^^ ο在用于電力電量管理系統(tǒng)中的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)的一個實施方案中，所述系統(tǒng)包括連接電動裝置和電源的網(wǎng)絡(luò)。一個網(wǎng)絡(luò)利用與由另一網(wǎng)絡(luò)利用的通信協(xié)議的不同通信協(xié)議。通信協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置與所述網(wǎng)絡(luò)通信，并且從一個通信協(xié)議到另一通信協(xié)議地表述消息。經(jīng)重新表述的消息從一個網(wǎng)絡(luò)傳遞到另一網(wǎng)絡(luò)。在一個實施方案中，一種利用現(xiàn)有硬件而用于在電力電量管理系統(tǒng)中通信的系統(tǒng)包括智能充電模塊，所述智能充電模塊經(jīng)過配置以在車輛中的服務(wù)器子系統(tǒng)上實施。所述服務(wù)器子系統(tǒng)連接到用于與車輛中另一子系統(tǒng)通信的共享車輛范圍通信媒體。所述模塊進一步經(jīng)過配置以使用由服務(wù)器子系統(tǒng)和其它子系統(tǒng)所提供的能力來提供一組服務(wù)。這些服務(wù)包括使用共享車輛范圍通信媒體將消息發(fā)送至車輛中的一個子系統(tǒng)以實施智能充電程序。
在另一實施方案中，一種用于對車輛子系統(tǒng)提供通信服務(wù)的通信模塊包括車輛中的中央處理單元和CAN總線收發(fā)器，所述CAN總線收發(fā)器可操作地連接到車輛中連接到外部總線的中央處理單元。所述外部總線可操作地連接到車輛子系統(tǒng)。所述模塊包括可操作地連接到所述中央處理單元的軟件堆棧，所述軟件堆棧經(jīng)過配置以在用于從外部網(wǎng)絡(luò)進入車輛的通信封包的CAN報頭中包覆通信封包。所述軟件堆棧進一步經(jīng)過配置以移除離開車輛的通信封包的CAN報頭。所述模塊包括由中央處理單元執(zhí)行且經(jīng)過配置以將包括通信封包的消息從遠程網(wǎng)絡(luò)格式轉(zhuǎn)換到CAN格式的軟件。所述模塊還包括由所述中央處理單元執(zhí)行且經(jīng)過配置以支持外部通信協(xié)議需要的聯(lián)結(jié)和供應(yīng)處理的軟件。在再一實施方案中，能夠用于控制擴展系統(tǒng)的充電控制器的安裝的界面包括到車輛CAN總線并且包括電力接觸插頭的物理界面。所述界面還包括延展模塊，所述延展模塊提供在CAN總線上發(fā)送的軟件消息的標(biāo)準(zhǔn)化以控制充電。另外，所述界面包括用于充電控制器存在的物理位置，CAN界面插頭定位于其中。在一個實施方案中，在沒有特定硬件的情況下使電動車輛能夠與電能供應(yīng)裝置通信的界面包括通過調(diào)制電力負載與電源之間的電力轉(zhuǎn)移而將信息從與電動車輛相關(guān)的電力負載傳輸至電源。在另一實施方案中，一種用于判斷智能充電點的系統(tǒng)包括經(jīng)過配置以在位于車輛內(nèi)側(cè)的儀器上實施的第一智能充電模塊。所述第一智能充電模塊經(jīng)過配置以與實施智能充電程序的服務(wù)器通信。所述智能充電程序協(xié)調(diào)一片區(qū)域上所分布的多個車輛的充電活動。 所述第一智能充電模塊通過減小車輛的電力消耗而緩和車輛的電力負載。另外，所述第一智能充電模塊與外部儀器中的第二智能充電模塊通信，所述外部儀器提供電力給車輛，能夠所述第一智能充電模塊和第二智能充電模塊實施充電協(xié)調(diào)協(xié)議以確定所述兩個模塊中哪個負責(zé)與實施智能充電程序的服務(wù)器通信。附圖簡述本發(fā)明的上述和其它目的、特征和益處將由如附圖所示例的以下實施方案的更具體的描述而明顯，其中參考特征是指貫穿多個視圖的相同部分。圖不需要按比例縮放，反而重點在于說明本發(fā)明的原則。

圖1是電力集結(jié)系統(tǒng)的實施例的圖。圖2A至圖2B是電動車輛、電力電網(wǎng)和因特網(wǎng)之間的連接實施例的圖。圖3是電力集結(jié)系統(tǒng)的電資源與電量控制服務(wù)器之間的連接實施例的方框圖。圖4是電力集結(jié)系統(tǒng)的布局實施例的圖。圖5是電力集結(jié)系統(tǒng)中的控制區(qū)域的實施例的圖。圖6是電力集結(jié)系統(tǒng)中的多個電量控制中心和用于確定電量控制中心的目錄服務(wù)器的圖。圖7是電量控制服務(wù)器的實施例的方框圖。圖8A是遠程智能電力電量模塊的實施例的方框圖。圖8B是收發(fā)器和充電組件組合的實施例的方框圖。圖8C是用于方便用戶控制充電的簡單用戶界面的實施例的說明。圖9是資源通信協(xié)議的實施例的圖。圖10是站點式電力電量管理器的實施例的圖。
圖11是站點式電力電量管理器的實施例的流程圖。圖12是跨越多個電力電量管理策略的優(yōu)化的實施例的流程圖。圖13是使用安全故障模式而在能源管理故障期間避免電力高峰的流程圖。圖14是資源的發(fā)電堆已知的調(diào)度的實施例的流程圖。圖15是AGC虛擬化的實施例的流程圖。圖16是用于超出發(fā)電的資源的AGC實例的流程圖。圖17是平滑和均載間歇性發(fā)電的實例的流程圖。圖18是根據(jù)本公開發(fā)明的指紋識別用于電力管理系統(tǒng)的本地網(wǎng)絡(luò)的實施例的流程圖。圖19是使用網(wǎng)絡(luò)指紋確定電動車輛的位置的實施例的流程圖。圖20是說明用于推導(dǎo)電力管理系統(tǒng)的集結(jié)式電力電量的方法的方框圖。圖21是說明用于從DC測量值推導(dǎo)車輛中的AC電力電量的方法的方框圖。圖22是帶寬最小化技術(shù)的實施例的流程圖。圖23是協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的實施例的流程圖。圖M是通信協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置的實施例的方框圖。圖25是使用現(xiàn)有硬件的通信的實施例的圖。圖沈是到車輛子系統(tǒng)的通信服務(wù)的實施例的圖。圖27是擴展性系統(tǒng)的實施例的圖。圖觀是沒有特定硬件的情況下的通信實施例的圖。圖四是判斷智能充電點的實施例的圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳盡地參考本發(fā)明的實施方案，這些實施方案的實施例在附圖中予以說明。艦本文描述的是一種用于分布式電資源的電力集結(jié)系統(tǒng)及其相關(guān)方法。在一項實施中，一種系統(tǒng)經(jīng)因特網(wǎng)和/或一些其它公用或私用網(wǎng)絡(luò)與連接到電力電網(wǎng)(下文中為“電網(wǎng)”)的許多個別電資源通信。通過通信，該系統(tǒng)可以動態(tài)地集結(jié)這些電資源以向電網(wǎng)運營商(例如，公共事業(yè)、獨立系統(tǒng)運營商(ISO)等等)提供電力服務(wù)。如本文所使用，“電力服務(wù)”指能量輸送和其它輔助性服務(wù)，包括需求響應(yīng)、調(diào)節(jié)、 運轉(zhuǎn)備用、非運轉(zhuǎn)備用、能量不平衡、無功功率和類似產(chǎn)品。如本文所使用，“集結(jié)”指以提供更大量級的電力服務(wù)為目的控制電力流到一組空間分布的電資源中和從其中流出的能力。如本文所使用，“充電控制管理”指在電力電網(wǎng)與電資源之間允許或?qū)嵭须娏﹄娏康拈_始、停止或等級設(shè)定。如本文所使用，“電力電網(wǎng)運營商”指負責(zé)在電控制區(qū)域內(nèi)或跨越該電控制區(qū)域維持電力電網(wǎng)的運營和穩(wěn)定性的實體。電力電網(wǎng)運營商可設(shè)定手動/人員行動/干涉和自動化處理的一些組合以響應(yīng)系統(tǒng)傳感器而控制產(chǎn)生信號?！翱刂茀^(qū)域運營商”是電力電網(wǎng)運營商的一個實例。
如本文所使用，“控制區(qū)域”指電力電網(wǎng)含有的已定義輸入和輸出端口的部分。到這個區(qū)域中的電力凈電量必須等于(在一些誤差容限內(nèi))該區(qū)域內(nèi)的電力消耗與來自該區(qū)域的電力流出量之和。如本文所使用，“電力電網(wǎng)”意為連接電力生產(chǎn)商和電力消費者的電力分布系統(tǒng)/ 網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)可以包括發(fā)電機、變壓器、互連、交換站，和作為傳輸系統(tǒng)(即，大容量電力)或分布系統(tǒng)(即，零售式電力)任一者/兩者的一部分的安全設(shè)備。電力集結(jié)系統(tǒng)可垂直擴展用于在鄰里、城市、地區(qū)、控制區(qū)域，或者(例如)北美電力可靠性協(xié)會(North American Electric Reliability Council,NERC)的八個大規(guī)模互連之一內(nèi)使用。此外，該系統(tǒng)可水平擴展用于在同時向多個電網(wǎng)區(qū)域提供電力服務(wù)時使用。如本文所使用，“電網(wǎng)狀況”指響應(yīng)眾多狀況之一(例如供應(yīng)變化、需求變化、意外事故和故障、斜變事件等等)而需要更多或更少的電力流入或流出電力電網(wǎng)的地區(qū)。這些電網(wǎng)狀況通常表現(xiàn)其自身為諸如電壓不足事件或電壓過高事件或者頻率過低或頻率過高事件的電力質(zhì)量事件。如本文所使用，“電力質(zhì)量事件”通常指包括電壓偏差和頻率偏差的電力電網(wǎng)不穩(wěn)定的表現(xiàn)；另外，如本文所使用，電力質(zhì)量事件還包括由電力電網(wǎng)輸送的電力質(zhì)量上的其它干擾，諸如子周期電壓高峰和諧波。如本文所使用，“電資源”通常指可受命進行以下三件事的一些或全部的電力實體接受電力(充當(dāng)負載)、提供電力(充當(dāng)電力產(chǎn)生裝置或電源)和存儲能量。實例可以包括用于電動或混合式電動車輛的電池/充電器/換流器系統(tǒng)、用過但可服務(wù)的電動車輛電池的存儲庫、固定能量存儲器、燃料電池發(fā)電機、應(yīng)急發(fā)電機、可控制負載等等。本文廣泛使用的“電動車輛”指諸如插入式混合電動車輛(PHEV)的純電動和混合電動車輛，尤其是具有相當(dāng)大存儲電池容量并且連接到電力電網(wǎng)用于重新充電電池的車輛。更明確而言，電動車輛意為從電力電網(wǎng)得到其用于運動和其它目的一些或全部能量的車輛。此外，電動車輛具有能量存儲系統(tǒng)，其可由電池、電容器等，或其一些組合組成。電動車輛可以具有或可以不具有提供電力返回至電網(wǎng)的能力。本文使用電動車輛“能量存儲系統(tǒng)”(電池、超級電容器和/或其它能量存儲裝置) 作為間歇性或永久地連接到可具有動態(tài)輸入和輸出電力的電網(wǎng)的電資源的代表性實例。這些電池可用作電源或電力負載。收集集結(jié)的電動車輛電池可變成跨越許多電池且在統(tǒng)計學(xué)上穩(wěn)定的資源，不管可識別的定時連接趨勢(例如，夜晚時連接到電網(wǎng)的車輛總數(shù)量的增加；如早晨通勤開始后所連接電池的集體數(shù)量的下降等等)?？缭酱罅侩妱榆囕v電池的連接趨勢是可預(yù)測的且這些電池變?yōu)榭烧偌姆€(wěn)定且可靠的資源。電網(wǎng)或電網(wǎng)的部分(諸如停電時的個人家庭)應(yīng)經(jīng)歷增加或減少的電力的需要。數(shù)據(jù)收集和存儲還使電力集結(jié)系統(tǒng)能夠以每用戶為基礎(chǔ)預(yù)測連接行為。本公開系統(tǒng)的實施例圖1示出了一種電力集結(jié)系統(tǒng)100。電量控制中心102可通信地與諸如公/私混用器的網(wǎng)絡(luò)耦合，該混用器包括因特網(wǎng)104，并且包括提供集中式電力集結(jié)服務(wù)的一個或多個服務(wù)器106。本文中，“因特網(wǎng)” 104將用作許多不同類型的通信網(wǎng)絡(luò)和混合網(wǎng)絡(luò)(例如， 一個或多個公用或者私用的廣域網(wǎng)絡(luò)和/或一個或多個局域網(wǎng)絡(luò))的代表。經(jīng)由諸如因特網(wǎng)104的網(wǎng)絡(luò)，電量控制中心102維持與電力電網(wǎng)運營商的通信108，和與遠程資源的通信110，S卩，與連接到電力電網(wǎng)114的外圍電資源112(電力網(wǎng)絡(luò)的“端”或者“終端”節(jié)點/裝置)的通信。在一項實施中，在連接位置實施電力線通信機(PLC)-諸如包括電力線以太網(wǎng)網(wǎng)橋120或由其組成的電力線通信機，使得在將每個電資源112連接至電力電網(wǎng)114的相同電線上實施與遠程資源通信的因特網(wǎng)的“尾英里”(在本案中，例如住宅124中的尾英尺)。因此，每個電資源112的每個物理位置可以與在和該電資源112相同的位置或其附近的對應(yīng)電力線以太網(wǎng)網(wǎng)橋120(下文為“網(wǎng)橋”)關(guān)聯(lián)。如下文將更詳盡地描述，每個網(wǎng)橋 120通常連接到位置所有者的因特網(wǎng)存取點。從電量控制中心102到諸如住宅124的連接位置的通信媒體可采用許多形式，諸如電纜調(diào)制解調(diào)器、DSL、衛(wèi)星、光纖、WiMax等等。在變化方案中，電資源112可以通過不同媒體而非將其連接到電力電網(wǎng)114的相同電力電線而與因特網(wǎng)連接。例如，給定的電資源112其自身可以具有與因特網(wǎng)104或因特網(wǎng)存取點直接連接且從而與電量控制中心102連接的無線能力。電力集結(jié)系統(tǒng)100的電資源112可以包括在住宅124、停車場126等處連接到電力電網(wǎng)114的電動車輛的電池；存儲庫1 中的電池、燃料電池發(fā)動機、私用的水壩、常規(guī)電廠，和物理上或電學(xué)上產(chǎn)生電力和/或存儲電力的其它資源。在一項實施中，每個參與的電資源112或本地資源組具有對應(yīng)的遠程智能電力電量(IPF)模塊134(下文為“遠程IPF模塊” 134)。集中式電量控制中心102通過與分布在電力資源112外圍中的遠程IPF模塊134通信而管理電力集結(jié)系統(tǒng)100。遠程IPF模塊 134實行許多不同功能，包括但不限于為電量控制中心102提供遠程資源的情況；控制正轉(zhuǎn)移至遠程電資源112中或從該遠程電資源112轉(zhuǎn)移出的電力的量、方向和時間；提供正轉(zhuǎn)移至遠程電資源112中或從該遠程電資源112轉(zhuǎn)移出的電力的計量；在電力電網(wǎng)114的電力轉(zhuǎn)移和情況變化期間提供安全措施；記錄活動；和在與電量控制中心102的通信被中斷時提供電力轉(zhuǎn)移的自備控制和安全措施。下文將更詳盡地描述遠程IPF模塊134。在另一實施中，代替具有IPF模塊134，每個電資源112可具有對應(yīng)的收發(fā)器(未示出)以與本地充電組件(未示出)通信。組合的收發(fā)器和充電組件可以與電量控制中心 102通信以實行IPF模塊134的一些或全部上述功能。圖2B示出了收發(fā)器和充電組件且本文將更詳盡地描述收發(fā)器和充電組件。圖2A示出了到電資源112的電力與通信連接的另一圖。在這個實施例中，電動車輛200包括電池組202和遠程IPF模塊134。該電動車輛200可以連接到住宅124的常規(guī)墻壁插孔(墻壁插座)204，該墻壁插孔204表示經(jīng)由住宅電力線206而連接的電力電網(wǎng)114 的外圍邊緣。在一項實施中，電動車輛200與墻壁插座204之間的電力線纜208可以僅僅由用于傳導(dǎo)交流(AC)電往返于電動車輛200的常規(guī)電線和絕緣體組成。在圖2A中，位置特定的連接地點模塊210實行網(wǎng)絡(luò)存取點一本案中為因特網(wǎng)存取點的功能。網(wǎng)橋120介于插孔 204與網(wǎng)絡(luò)存取點之間，使得電力線纜208還可以攜載電動車輛200與插孔204之間的網(wǎng)絡(luò)通信。在連接位置中適當(dāng)運用這種網(wǎng)橋120和連接地點模塊210，除了用于提供任何常規(guī)電壓下的住宅線電流的常規(guī)電力線纜208，無需其它專門的布線或物理媒體來與電動車輛200的遠程IPF模塊134通信。連接地點模塊210的上游、電力和與電動車輛200的通信分解為電力線206和因特網(wǎng)電纜104?？蛇x地，電力線纜208可以包括常規(guī)電力和延長線纜中找不到的安全特征。例如，電力線纜208的電插頭212可包括電力和/或機械防護組件以在導(dǎo)體曝露到人類用戶時防止遠程IPF模塊134電氣化或曝露電力線纜208的公導(dǎo)體。在一些實施方案中，射頻(RF)網(wǎng)橋(未示出)可以在與諸如需給智能表(未示出) 的外來系統(tǒng)和/或連接地點模塊210的通信上輔助遠程IPF模塊134。例如，可將遠程IPF 模塊134配備成在電力線纜208上通信或配備成接合一些形式的RF通信，諸如Zigbee或 Bluetooth. TM.，且外來系統(tǒng)可以以不同形式的RF通信接合。在這種實施中，可將RF網(wǎng)橋配備成與外來系統(tǒng)和遠程IPF模塊134兩者通信且配備成將通信從一種轉(zhuǎn)換成可以理解的另一種形式，并且配備成中繼這些消息。在各種實施方案中，RF網(wǎng)橋可整合到遠程IPF模塊134或外來系統(tǒng)中，或可外接于兩者。RF網(wǎng)橋與IPF模塊134之間以及RF網(wǎng)橋與外來系統(tǒng)之間的通信關(guān)聯(lián)可以經(jīng)由有線或無線通信。圖2B示出了到電資源112的電力與通信連接的另一圖。在這個實施例中，電動車輛200可以包括收發(fā)器212而非遠程IPF模塊134。該收發(fā)器212可以通過連接216而可通信地耦合到充電組件214，并且該充電組件本身可通過電力線纜208而耦合到住宅IM的常規(guī)墻壁插孔(墻壁插座)204且耦合到電動車輛200。圖2B所示的其它組件可以具有關(guān)于圖2A討論的耦合件和功能。在各種實施方案中，收發(fā)器212和充電組件214可組合地實行與遠程IPF模塊134 相同的功能。收發(fā)器212可以介接電動車輛200的計算機系統(tǒng)且與充電組件214通信，這為充電組件214提供了關(guān)于電動車輛200的信息，諸如其車輛識別符、位置識別符和充電狀態(tài)。作為響應(yīng)，收發(fā)器212可接收收發(fā)器212可中繼至車輛200的計算機系統(tǒng)的請求和命令。耦合到電動車輛200和墻壁插座204 二者的充電組件214可完成電動車輛200的充電控制。如果電動車輛200不能進行充電控制管理，那么充電組件214可以通過響應(yīng)于從電量控制服務(wù)器106接收的命令停止和啟動電動車輛200與電力電網(wǎng)114之間的電力電量而直接管理電動車輛200的充電。另一方面，如果電動車輛200能夠進行充電控制管理， 那么充電組件214可以通過經(jīng)由收發(fā)器212將命令發(fā)送到電動車輛200而完成充電控制。在一些實施方案中，收發(fā)器212可以通過諸如OBD-II連接器的數(shù)據(jù)端口而物理耦合到電動車輛200。在其它實施方案中，可以使用其它耦合件。收發(fā)器212與充電組件214 之間的連接216可以是無線信號，諸如射頻(RF)，諸如Zigbee，或者Bluetooth. TM.信號。 而且充電組件214可以包括耦合電力線纜208的接收器插槽和耦合墻壁插座204的插頭。 在一個實施方案中，充電組件214可以以有線或者無線方式耦合到連接地點模塊210。例如，充電組件214可具有用于與收發(fā)器212和地點模塊210 二者無線通信的數(shù)據(jù)界面。在這種實施方案中，可能不需要網(wǎng)橋120。由圖8B說明且在本文中更詳盡地描述關(guān)于收發(fā)器212和充電組件214的進一步詳情。圖3更詳盡地示出了圖2的連接地點模塊210的另一實施。在圖3中，電資源112 具有包括網(wǎng)橋120的相關(guān)遠程IPF模塊134。電力線纜208將電資源112連接到電力電網(wǎng) 114并且同樣連接到連接地點模塊210以與電量控制服務(wù)器106通信。該連接地點模塊210包括網(wǎng)橋120的另一種例子，其連接到可包括諸如路由器、交換機和/或調(diào)制解調(diào)器的組件的網(wǎng)絡(luò)存取點302以建立在本案中與因特網(wǎng)104的硬連線或無線連接。在一項實施中，兩個網(wǎng)橋120與120’之間的電力線纜208被無線因特網(wǎng)鏈路所取代，諸如遠程IPF模塊134中的無線收發(fā)器和連接地點模塊210中的無線路由器。在其它實施方案中，代替遠程IPF模塊134可使用收發(fā)器212和充電組件214。在這種實施方案中，如所示出，充電組件214可以包括網(wǎng)橋120或耦合到該網(wǎng)橋120，且連接地點模塊210還可以包括網(wǎng)橋120’。在另外其它實施方案中(未示出)，充電組件214和連接地點模塊210可以在沒有網(wǎng)橋120和120’的情況下以如前所述的有線或無線方式通信。 有線或無線通信可以利用本領(lǐng)域中已知的任何種類的連接技術(shù)，諸如以太網(wǎng)或RF通信，諸如 Zigbee 或 Bluetooth. TM.。系統(tǒng)布局圖4示出了電力集結(jié)系統(tǒng)100的布局400。電量控制中心102可以例如經(jīng)由因特網(wǎng)104而連接到許多不同的實體，用于傳達和接收信息。布局400包括在單個控制區(qū)域402 內(nèi)物理連接到電網(wǎng)的電資源112，諸如插入式電動車輛200。電資源112變?yōu)殡娋W(wǎng)運營商 404可利用的能量資源。布局400還包括分為電資源所有者408和電力連接位置所有者410的終端用戶 406，他們可以是或者可以不是一個人和相同的人。實際上，電力集結(jié)系統(tǒng)100的利益相關(guān)者包括電量控制中心102的系統(tǒng)運營商、電網(wǎng)運營商404、資源所有者408，和在其處將電資源112連接到電力電網(wǎng)114的位置410的所有者。電力連接位置所有者410可包括租賃車場-租車公司常常使其車隊的大部分停在車場中。他們可以購買電動車輛 200的車隊，并且參與到電力聚合系統(tǒng)100中，從閑置車隊車輛中創(chuàng)收。公共停車場-停車場所有者可參與到電力集結(jié)系統(tǒng)100中以從所停的電動車輛 200中創(chuàng)收。可以向車輛所有者提供免費停車，或額外激勵以交換提供電力服務(wù)。工作場所停車-雇主可以參與到電力集結(jié)系統(tǒng)100以從雇員所停的電動車輛200 中創(chuàng)收。可以向雇員提供激勵以交換提供電力服務(wù)。住宅-家庭車庫可僅配備連接地點模塊210以使業(yè)主能夠參與到電力集結(jié)系統(tǒng) 100且從所停的車中創(chuàng)收。同樣，車輛電池202和車輛內(nèi)的相關(guān)電力電子裝置可以在多次的峰值負載或斷電期間提供本地電力備用電力。住宅鄰居-鄰居可以參與到電力集結(jié)系統(tǒng)100且配備從所停電動車輛200創(chuàng)收的電力輸送裝置(例如，由業(yè)主合作組部署)。圖4的電網(wǎng)運營商116共同地包括與能源市場412的互動、與電網(wǎng)運營商404的互動，和實行電力電網(wǎng)114的自動化物理控制的自動化電網(wǎng)控制商118的互動。電量控制中心102還可以與用于輸入天氣預(yù)報、事件、價格反饋等的信息源414耦合。其它數(shù)據(jù)源414包括系統(tǒng)相關(guān)利益者、公用數(shù)據(jù)庫和可以用來優(yōu)化系統(tǒng)性能并且滿足電力集結(jié)系統(tǒng)100的約束條件的歷史系統(tǒng)數(shù)據(jù)。因此，一種電力集結(jié)系統(tǒng)100可以由以下要素組成與電資源112通信以搜集數(shù)據(jù)且促使電資源112的充電/放電；搜集實時能量價格；搜集實時資源統(tǒng)計；在諸如連接/斷開時間的所關(guān)注的給定時間下預(yù)測電資源112的行為(連接性、位置、狀態(tài)(諸如電池充電狀態(tài)))；預(yù)測電力電網(wǎng)114/負載的行為；加密用于私密和數(shù)據(jù)安全性的通信；促使電動車輛200的充電以優(yōu)化一些優(yōu)良指數(shù)；提供關(guān)于未來各個點時負載可用性的指南或保證，等等；這些要素可以運行在單個計算資源(例如計算機)上，或者運行在分布式組的資源上(物理上同地協(xié)作或物理上不同地協(xié)作)。這種布局400中的電力集結(jié)系統(tǒng)100可以提供許多益處例如，較低成本的輔助性服務(wù)(即電力服務(wù))、對資源調(diào)度的細粒度(在時間和空間兩種上)控制、有保證的可靠性和服務(wù)水平、經(jīng)由智能資源調(diào)度而增加的服務(wù)水平，和/或穩(wěn)固的間歇性發(fā)電源，諸如風(fēng)力和太陽能發(fā)電。電力集結(jié)系統(tǒng)100能夠使電網(wǎng)運營商404控制連接到電力電網(wǎng)114的集結(jié)式電資源112。電資源112可以充當(dāng)電源、負載或者存儲器，而且該資源112可以表現(xiàn)為這些所有物的組合。一組電資源112的控制是從這些電資源112的集結(jié)中開始電力消耗、產(chǎn)生或者能量存儲的能力。圖5示出了多控制區(qū)域402在電力集結(jié)系統(tǒng)100中的作用。每個電資源112可以在特定的電力控制區(qū)域內(nèi)連接到電力集結(jié)系統(tǒng)100。電量控制中心102的單個例子可以從多個不同控制區(qū)域501(例如，控制區(qū)域502、504和506)中管理電資源112。在一項實施中， 通過在電力集結(jié)系統(tǒng)100內(nèi)邏輯性分割資源而達成這個功能。例如，當(dāng)控制區(qū)域402包括
任意數(shù)量的控制區(qū)，控制區(qū)域“A” 502、控制區(qū)域“B” 504.....控制區(qū)域“η” 506時，那么電
網(wǎng)運營商116可以包括對應(yīng)的控制區(qū)域運營商508、510、...，和512。在所示控制區(qū)域402 上面或下面進一步區(qū)分成包括控制區(qū)分分組的控制層級，允許電力集結(jié)系統(tǒng)100依不同量級的電力電網(wǎng)114和/或依不同數(shù)量且連接到電力電網(wǎng)114的電資源112而按比例調(diào)整。圖6示出了使用多個集中式電量控制中心102和102’以及用于確定電量控制中心的目錄服務(wù)器602的布局600。每個電量控制中心102和102’其自身具有各自的終端用戶406和406’?？梢詣討B(tài)分配要由電量控制中心102的每個特定例子來管理的控制區(qū)域402。例如，第一電量控制中心102可以管理控制區(qū)域A 502和控制區(qū)域B 504，同時第二電量控制中心102’管理控制區(qū)域η 506。類似地，服務(wù)其各自不同控制區(qū)域的對應(yīng)控制區(qū)域運營商(508、510和512)是由相同電量控制中心102來服務(wù)。在各種實施方案中，電資源可以通過與目錄服務(wù)器602通信來確定哪個電量控制中心102/102，管理其控制區(qū)域502/504/506。電資源112或其相關(guān)IPF模塊134或充電組件214可以知曉目錄服務(wù)器602的地址。在插入后，電資源112可以與目錄服務(wù)器602通信，這為目錄服務(wù)器112提供了資源識別符和/或位置識別符。根據(jù)這個信息，目錄服務(wù)器 602可以作出響應(yīng)，識別要使用哪個電量控制中心102/102’。在另一實施方案中，目錄服務(wù)器602可以與電量控制中心102/102’的電量控制服務(wù)器106整合。在這種實施方案中，電資源112可以接觸服務(wù)器106。作為響應(yīng)，服務(wù)器106 可以與自身的電資源112互動或者將連接轉(zhuǎn)交至負責(zé)由電資源112提供的位置識別符的另一電量控制中心102/102’。在一些實施方案中，不管是否整合電量控制服務(wù)器106，目錄服務(wù)器602可以包括用于將位置映射到電量控制中心102/102’的可公開存取數(shù)據(jù)庫。電量控制服各器圖7示出了電量控制中心102的服務(wù)器106。出于描述目的，圖7所示的實施僅僅是一個實施例配置。在標(biāo)的物范圍內(nèi)所示組件或甚至構(gòu)成電量控制中心102的服務(wù)器106 的不同組件的許多其它配置是可行的。這種服務(wù)器106和電量控制中心102可以硬件、軟件，或硬件、軟件、固件的組合等來執(zhí)行。電量控制服務(wù)器106包括與電資源112通信的連接管理器702、可以包括學(xué)習(xí)引擎 706和統(tǒng)計引擎708的預(yù)測引擎704、約束條件優(yōu)化器710，和接收電網(wǎng)控制信號714的電網(wǎng)互動管理器712。電網(wǎng)控制信號714有時稱為發(fā)電控制信號，諸如自動化發(fā)電控制(AGC) 信號。該電量控制服務(wù)器106還可以包括數(shù)據(jù)庫/信息倉庫716，向電資源所有者408、電網(wǎng)運營商404和電力連接位置所有者410呈現(xiàn)用戶界面的網(wǎng)頁服務(wù)器718 ；與能源市場412 協(xié)商合同條款的合同管理器720，和追蹤天氣、有關(guān)新聞事件等及從公用和私用數(shù)據(jù)庫722 下載用于預(yù)測大型組的電資源112、監(jiān)測能量價格、協(xié)商合同等信息的信息采集引擎414。遠稈IPF樽塊圖8A更詳盡地示出了圖1和圖2的遠程IPF模塊134。出于描述目的，所示遠程 IPF模塊134僅僅是一個實施例配置。在標(biāo)的物范圍內(nèi)所示組件或甚至構(gòu)成遠程IPF模塊 134的不同組件的許多其它配置是可行的。這種遠程IPF模塊134具有一些硬件組件和一些可以硬件、軟件，或硬件、軟件、固件的組合等來執(zhí)行的組件。在其它實施方案中，經(jīng)過配置以實行遠程IPF模塊134的一些或全部操作的可執(zhí)行指令可加入至諸如電動車輛的電資源112的硬件，當(dāng)組合這些可執(zhí)行指令時，向遠程IPF模塊134提供等效的功能。提及的本文所用的遠程IPF模塊134包括這些可執(zhí)行指令。遠程IPF模塊134的示例性實施例由適用于電動車輛200的一項實施來表示。因此，出于描述的緣由將一些車輛系統(tǒng)800作為遠程IPF模塊134的部分而包括。然而，在其它實施中，遠程IPF模塊134可以拒絕將一些或全部車輛系統(tǒng)800視為遠程IPF模塊134 的組件。所述車輛系統(tǒng)800包括車輛計算機和數(shù)據(jù)界面802、諸如電池組202的能量存儲系統(tǒng)，和換流器/充電器804。除了車輛系統(tǒng)800之外，遠程IPF模塊134還包括通信電力電量控制器806。該通信電力電量控制器806繼而包括一些介接來自電網(wǎng)114的AC電力的組件，諸如電力線通信機，例如電力線以太網(wǎng)網(wǎng)橋120，和諸如電流感測變壓器的電流或電流 /電壓(電力)傳感器808。通信電力電量控制器806還包括以太網(wǎng)和信息處理組件，諸如處理器810或微控制器和相關(guān)以太網(wǎng)媒體存取控制(MAC)地址812 ；易失性隨機存取存儲器814、非易失性存儲器816或數(shù)據(jù)存儲器、諸如RS-232界面818或CAN總線界面820的界面；以太網(wǎng)物理層界面822，其通過在MAC/數(shù)據(jù)鏈路層和共同尋址格式的網(wǎng)絡(luò)存取的手段而根據(jù)物理層的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)來能夠連線和發(fā)信號。以太網(wǎng)物理層界面822向傳輸媒體提供電力、機械和程序界面，即，在一項實施中，使用電力線以太網(wǎng)網(wǎng)橋120。在變化方案中，代替電力線以太網(wǎng)網(wǎng)橋120而使用利用因特網(wǎng)104的無線或其它通信信道。通信電力電量控制器806還包括雙向電力電量表824，其追蹤往返于每個電資源 112(本案中為電動車輛200的電池組202)的電力轉(zhuǎn)移。
通信電力電量控制器806在電動車輛200或其它電資源112內(nèi)操作或連接至其處以實現(xiàn)上述電資源112的集結(jié)(例如，經(jīng)由有線或無線通信界面)。這些上文列示的組件可以在通信電力電量控制器806的不同實施中變化，但是實施通常包括能夠與其它車輛組件通信的車輛內(nèi)通信機構(gòu)；與電量控制中心102通信的機構(gòu)；處理元件；數(shù)據(jù)存儲元件；電力表；和任選地，用戶界面。通信電力電量控制器806的實施可以能夠以下功能，包括在電資源112離線時(沒有連接到因特網(wǎng)104，或者服務(wù)不可用)執(zhí)行預(yù)編程或?qū)W習(xí)的行為；存儲用于“漫游”連接的本地緩存的行為檔案(當(dāng)對外來系統(tǒng)充電時該干什么， 即，當(dāng)在相同公共事業(yè)地域中在外來表上或在單獨公共事業(yè)地域中時或者在斷開操作時， 即當(dāng)沒有網(wǎng)絡(luò)連接時充電)；允許用戶撤銷當(dāng)前系統(tǒng)行為；和計量電力電量信息并且在離線操作期間緩存表數(shù)據(jù)供稍后交易用。因此，通信電力電量控制器806包括中央處理器810、用于在電動車輛200內(nèi)通信的界面818和820、諸如電力線以太網(wǎng)網(wǎng)橋120且用于在電動車輛200外部通信的電力線通信機，和經(jīng)由連接的AC電力線208而用于測量往返于電動車輛200的能流的電力電量表 824。電力電量表電力是每時間間隔能量消耗的速率。電力指示在某些時間段期間轉(zhuǎn)移的能量的量，因此，電力的單位為每單位時間的能量的量。電力電量表8M跨越雙向流動-例如，從電網(wǎng)114到電動車輛200或從電動車輛200到電網(wǎng)114而測量給定電資源112的電力。在一項實施中，遠程IPF模塊134可以從電力電量表824中本地緩存讀取以在即使服務(wù)器的連接臨時減弱或者如果服務(wù)器本身不可用的情況下，確保利用中央電量控制服務(wù)器106的精確交易。收發(fā)器和充電組件圖8B更詳盡地示出了圖2B的收發(fā)器212和充電組件214。出于描述目的，所示收發(fā)器212和充電組件214僅僅是一個實施例配置。在標(biāo)的物的范圍內(nèi)所示組件或甚至構(gòu)成收發(fā)器212和充電組件214的不同組件的許多其它配置是可行的。這種收發(fā)器212和充電組件214具有一些硬件組件和一些可以硬件、軟件，或硬件、軟件、固件的組合等來執(zhí)行的組件。收發(fā)器212和充電組件214的示例的實施例由適用于電動車輛200的一項實施來表示。因此，說明一些車輛系統(tǒng)800對向收發(fā)器212和充電組件214組件提供背景內(nèi)容。所述車輛系統(tǒng)800包括車輛計算機和數(shù)據(jù)界面802、諸如電池組202的能量存儲系統(tǒng)，和換流器/充電器804。在一些實施方案中，車輛系統(tǒng)800可以包括能夠物理耦合收發(fā)器212的數(shù)據(jù)端口，諸如OBD-II端口。接著該收發(fā)器212可通過該數(shù)據(jù)端口而與車輛計算
19機和數(shù)據(jù)界面802通信，從由車輛系統(tǒng)800組成的電資源112接收信息，并且在一些實施方案中，提供命令給車輛計算機和數(shù)據(jù)界面802。在一些實施中，車輛計算機和數(shù)據(jù)界面802 可以能夠進行充電控制管理。在這種實施方案中，車輛計算機和數(shù)據(jù)界面802可以實行下文討論的一些或全部的充電組件214操作。在其它實施方案中，經(jīng)過配置以實行車輛計算機和數(shù)據(jù)界面802的一些或全部操作的可執(zhí)行指令可加入至諸如電動車輛的電資源112的硬件，當(dāng)組合可執(zhí)行指令時，向車輛計算機和數(shù)據(jù)界面802提供等效的功能。如本文所使用，車輛計算機和數(shù)據(jù)界面802的參考文獻包括這些可執(zhí)行指令。在各種實施方案中，收發(fā)器212可以具有能夠耦合到車輛系統(tǒng)800的數(shù)據(jù)端口的物理形式。這種收發(fā)器212還可以包括多個界面，諸如RS-232界面818和/或CAN總線界面820。在各種實施方案中，RS-232界面818或CAN總線界面820可以通過數(shù)據(jù)端口而使收發(fā)器212能夠與車輛計算機和數(shù)據(jù)端口 802通信。同樣地，收發(fā)器可以是能夠參與與充電組件214的數(shù)據(jù)界面820無線通信的額外界面(未示出)或包括該額外界面。無線通信可以是本領(lǐng)域已知的任何形式，諸如射頻(RF)通信(諸如Zigbee和/或Bluetooth. TM.通信)。在其它實施方案中，收發(fā)器可以包括單獨導(dǎo)體或者可以經(jīng)過配置以利用電力線208來與充電組件214通信。在另外其它實施方案(未示出)中，收發(fā)器212可以簡單地為射頻識別(RFID)標(biāo)簽，其能夠存儲關(guān)于電資源112的最小信息，諸如資源識別符，且能夠被充電組件214的對應(yīng)RFID讀取器讀取。在這種其它實施方案中，RFID標(biāo)簽可以不與數(shù)據(jù)端口耦合或者不與車輛計算機和數(shù)據(jù)界面802通信。如所示，充電組件214可以是智能插頭裝置，其物理連接到諸如電力線208的充電媒體(充電媒體將充電組件214耦合到電資源112)和電力電網(wǎng)的輸出口(諸如圖2B所示的墻壁插座)。在其它實施方案中，充電組件214可以是充電站或一些其它外部控制裝置。 在一些其它實施方案中，充電組件214可以是便攜的。在各種實施方案中，充電組件214可包括介接來自電網(wǎng)114的AC電力的組件，諸如例如電力線以太網(wǎng)網(wǎng)橋120的電力線通信機，和諸如電流感測變壓器的電流或電流/電壓(電力)傳感器808。在其它實施方案中，代替網(wǎng)橋120，充電組件214可以包括另一以太網(wǎng)插頭或無線界面。在這種實施方案中，電力線上數(shù)據(jù)通信是非必需的，這消除了網(wǎng)橋120的需要。以太網(wǎng)插頭或無線界面可以與本地存取點通信，且通過該存取點而到電量控制服務(wù)器106。充電組件214還可以包括以太網(wǎng)和信息處理組件，諸如處理器810或微控制器和相關(guān)以太網(wǎng)媒體存取控制(MAC)地址812;易失性隨機存取存儲器814、非易失性存儲器 816或數(shù)據(jù)存儲器，用于與收發(fā)器212通信的數(shù)據(jù)界面826，和以太網(wǎng)物理層界面822，其通過在MAC/數(shù)據(jù)鏈路層和共同尋址格式的網(wǎng)絡(luò)存取的手段而根據(jù)物理層的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)來能夠連線和發(fā)信號。以太網(wǎng)物理層界面822向傳輸媒體提供電力、機械和程序界面-即，在一項實施中，使用電力線以太網(wǎng)網(wǎng)橋120。在變化方案中，代替電力線以太網(wǎng)網(wǎng)橋120而使用利用因特網(wǎng)104的無線或其它通信信道。充電組件214還可以包括雙向電力電量表824，其追蹤往返于每個電資源112(本案中為電動車輛200的電池組202)的電力轉(zhuǎn)移。此外，在一些實施方案中，充電組件214可以包括RFID讀取器以在收發(fā)器212為 RFID標(biāo)簽時從該收發(fā)器212讀取電資源信息。
同樣地，在各種實施方案中，充電組件214可以包括信用卡讀取器以使用戶能夠通過提供信用卡信息而識別電資源112。在這種實施方案中，收發(fā)器212可以不是必需的。另外，在一個實施方案中，充電組件214可以包括用戶界面，諸如下文更詳盡描述的用戶界面之一。充電組件214的實施可以實現(xiàn)以下功能，包括在電資源112離線時(沒有連接到因特網(wǎng)104，或者服務(wù)不可用)執(zhí)行預(yù)編程或?qū)W習(xí)的行為；存儲用于“漫游”連接的本地緩存的行為檔案(當(dāng)對外來系統(tǒng)充電時或者在斷開操作時即當(dāng)沒有網(wǎng)絡(luò)連接時該干什么)；允許用戶撤銷當(dāng)前系統(tǒng)行為；和計量電力電量信息并且在離線操作期間緩存表數(shù)據(jù)供稍后交易用。用戶界面(UI)充電站UI。不論免費或是付費，電力充電站可以安裝向用戶呈現(xiàn)有用信息的用戶界面。明確而言，通過收集關(guān)于電網(wǎng)114、電資源狀態(tài)和用戶偏好的信息，充電站可以呈現(xiàn)諸如當(dāng)前電力價格、估計的重新充電成本、直至重新充電的估計時間，將電力上載到電網(wǎng)114 的估計付款(總計或每小時)等等的信息。信息采集引擎414與電資源112通信且與公用和/私用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)722通信以采集計算這個信息時使用的數(shù)據(jù)。從電資源112搜集的信息的類型可以包括電資源識別符(資源ID)和比如電資源 112的充電狀態(tài)的狀態(tài)信息。資源ID可通過查詢電量控制服務(wù)器106而用來獲得電資源類型和能力、偏好等的知識。在各種實施方案中，包括UI的充電站系統(tǒng)還可以搜集基于電網(wǎng)的信息，諸如充電站當(dāng)前和未來的能源成本。用戶充電控制UI機構(gòu)。在各種實施方案中，通過預(yù)設(shè)，電資源112可以經(jīng)由電力集結(jié)系統(tǒng)100而接收充電控制管理。在一些實施方案中，可以提供撤銷控制以盡快地撤銷充電控制管理和充電。在各種實施方案中，撤銷控制可以提供為電資源的遠程IPF模塊134、 充電組件214的用戶界面機構(gòu)(例如，如果電資源是車輛200，那么用戶界面控制可以整合車輛200的緩沖控制)或者甚至經(jīng)由由電量控制服務(wù)器106提供的網(wǎng)頁頁面來提供。控制裝置可以呈現(xiàn)為(例如)按鈕、觸摸屏選項、網(wǎng)頁頁面或一些其它UI機構(gòu)。在一個實施方案中，UI可以是圖8C所示的UI且下文更詳盡討論。在一些實施方案中，撤銷將是僅應(yīng)用于單個插入式工作階段的一次性撤銷。在斷開和重新連接之后，用戶可能再次需要與UI機構(gòu)互動以撤銷充電控制管理。在一些實施方案中，在開啟撤銷的情況下比在充電控制管理下充電用戶可以付更多的費用，因此為用戶提供接受充電控制管理的激勵?？山Y(jié)合UI機構(gòu)或在該UI機構(gòu)上向用戶顯示或顯現(xiàn)這種成本差異。這種差異可考慮到如上所述的隨時間變化的定價，諸如使用時間(TOU)、尖峰定價(CPP)和實時定價(RTP)方案，以及任何其它激勵、折扣或由于不接受充電控制管理而作罷的付費。管理偏好的UI機構(gòu)。在各種實施方案中，電資源的遠程IPF模塊134、充電組件 214的用戶界面機構(gòu)(例如，如果電資源是車輛200，那么用戶界面控制可以整合車輛200 的緩沖控制)或者甚至經(jīng)由由電量控制服務(wù)器106提供的網(wǎng)頁頁面，而可使用戶能夠鍵入2/編輯管理偏好以影響用戶電資源112的充電控制管理。在一些實施方案中，UI機構(gòu)可以允許用戶鍵入/編輯一般偏好，諸如是否啟用充電控制管理，是否啟用車輛到電網(wǎng)的電力電量或者是否應(yīng)當(dāng)僅以清潔/綠色電力對電資源112充電。同樣地，在各種實施方案中，UI 機構(gòu)可以使用戶能夠優(yōu)先化用于以下項的相對需要-最小化成本、最大化付費(即愈高的量，愈少的充電時段)、能夠電資源112的滿充電狀態(tài)、盡可能迅速地充電，和/或在環(huán)境盡可能友好方式下充電。另外，UI機構(gòu)可使用戶能夠在要使用電資源時提供預(yù)設(shè)規(guī)劃(例如， 如果資源112是車輛200，那么規(guī)劃將用于車輛200應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備開動時)。此外，UI機構(gòu)可以使用戶能夠加入或選擇特定的規(guī)則，諸如如果超過價格限值那么不充電的規(guī)則，或者如果其將獲取用戶至少特定限值的輸出，那么僅僅使用充電控制管理的規(guī)則。接著可根據(jù)這些用戶鍵入的偏好的任何部分或全部來完成充電控制管理。簡單用戶界面。圖8C說明了簡單用戶界面(UI)，其使用戶能夠根據(jù)在有限數(shù)量的高階偏好中作出選擇而控制充電。例如，UI 2300包括種類“綠色”、“快速”和“便宜”(其中將“綠色”、“快速”和“便宜”視為在各實施方案中變化)。UI 2300所示的種類僅僅是出于說明的緣由而選擇并且可代替地包括這些和/或可應(yīng)用于本領(lǐng)域已知的電資源112充電的任何其它種類。如所示，使用熟知形式的控制裝置(諸如單選按鈕)，UI2300可以是極基本的。在其它實施方案中，可以使用本領(lǐng)域已知的其它圖形控制裝置。通過電量控制服務(wù)器106可以將一般種類映射為特定的充電行為，諸如上述的充電行為。電資源通信協(xié)議圖9說明了資源通信協(xié)議。如所示，遠程IPF模塊134或充電組件214可以在因特網(wǎng)104或另一聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)或多個聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的組合上與電量控制服務(wù)器106通信。在各種實施方案中，指定消息和/或用于消息的格式的順序的協(xié)議可以用來支配遠程IPF模塊134 或充電組件214與電量控制服務(wù)器106的通信。在一些實施方案中，協(xié)議可以包括兩個信道，一個信道用于由遠程IPF模塊134或充電組件214起始的消息且用于應(yīng)答來自電量控制服務(wù)器106的那些消息，且另一個信道用于由電量控制服務(wù)器106起始的消息且用于應(yīng)答來自遠程IPF模塊134或充電組件214 的那些消息。這些信道可以相對于彼此異步(即，一個信道上的消息的起始可以完全獨立于另一個信道上的消息的起始)。然而，每個信道自身可以是同步的(即，一旦在信道上發(fā)送消息，那么在接收到第一消息的應(yīng)答之前無法發(fā)送另一消息)。如所示，遠程IPF模塊134或充電組件214可以起始與電量控制服務(wù)器106的通信902。在一些實施方案中，可以在(例如)第一次將電資源112插入/連接到電力電網(wǎng) 114時起始通信902。在其它實施方案中，可以在另一時間或多個時間起始通信902。由協(xié)議支配的初始消息902可能需要(例如)一個或多個電資源識別符，諸如MAC地址、所使用的協(xié)議版本和/或資源識別符類型。在由電量控制服務(wù)器106接收初始消息后，可在遠程IPF模塊134或充電組件214 與電量控制服務(wù)器106之間建立連接。在建立連接后，遠程IPF模塊134或充電組件214 可以通過后續(xù)的通信903而向電量控制服務(wù)器106暫存。通信903可以包括位置識別符方案、緯度、經(jīng)度、遠程IPF模塊134或充電模塊214可以汲取的最大電力值、遠程IPF模塊 134或充電模塊214可以提供的最大電力值、當(dāng)前電力值，和/或當(dāng)前充電狀態(tài)。在初始消息902后，協(xié)議可能需要或允許從電量控制服務(wù)器106到遠程IPF模塊134或充電組件214的消息904，或者從遠程IPF模塊134或充電組件214到電量控制服務(wù)器106的消息。消息904可以包括(例如)一個或多個命令、消息和/或更新。這些消息 904可以在初始消息902后的任何時間提供。在一個實施方案中，消息904可以包括命令設(shè)定、電力等級和/或確定遠程IPF模塊134或充電組件214是否仍連接的ping命令。消息906可以包括(例如)對暫存消息903中提供的信息的狀態(tài)更新。這些消息 906可以在初始消息902后的任何時間下提供。在一個實施方案中，消息906可以根據(jù)預(yù)定時間間隔來提供。在各種實施方案中，甚至可以在連接遠程模塊134或者充電組件214但不暫存時發(fā)送消息906。這些消息906可以包括由電量控制服務(wù)器106存儲供稍后處理用的數(shù)據(jù)。同樣地，在一些實施方案中，可以響應(yīng)消息902或906而提供消息904。站點式電力電量管理器現(xiàn)代電動車輛以多種方式從中央服務(wù)器協(xié)調(diào)許多車輛的充電活動的中央控制型智能充電程序中獲益。雖然許多這種智能充電程序可以由電力公共事業(yè)運行以在寬廣的區(qū)域上控制電動車輛，但是可以在本地等級下由在隔絕任何其它實體時運營的設(shè)施的運營商實現(xiàn)智能充電程序的許多益處。在多輛插入式車輛可以停車并且連接到電網(wǎng)的地方中，具有站點等級的充電管理是值得的。如圖10所示，電動車輛1000的充電步驟由站點等級1020下的站點式電力電量管理器1010管理。站點等級充電管理是多輛插入式電動車輛1000可以停車且連接到電網(wǎng) 1030的充電位置的一個重要特征。這些位置/站點1020可以包括公用或私用停車場，或者車隊的經(jīng)營基地。在站點等級下管理電力電量有許多益處。當(dāng)(例如)站點1020的電網(wǎng)連接1030 不能支持每個電動車輛1000，和/或站點上同時汲取電力的其它裝置時，在電力電量上有所控制是有利的。在一些例子中，連線到站點的特定充電點1040或連線到站點1020的充電點組可能無法支持每個車輛1000同時汲取電力。在一個時間段(例如，月)期間許多站點會經(jīng)歷根據(jù)峰值電力汲取的需求充電，因而避免電力高峰還可以省錢。此外，可以將電力利用調(diào)整到該站點的特定電比率結(jié)構(gòu)。站點式電力電量管理器1010尤其可以解決這些問題。以站點等級提供電力電量管理系統(tǒng)允許將取得的重要信息作為輸入，包括但不限于總體上用于站點1020的電力表數(shù)據(jù)，和/或用于特定充電點1040或充電點組的電力表數(shù)據(jù)。另外，該系統(tǒng)可以考慮來自連接到電網(wǎng)1030的站點處諸如插入式車輛1000的裝置的信息?？梢砸远喾N方式，包括由電力線載波或無線裝置傳輸這種信息。這種信息可以包括專屬識別符、資源類型、當(dāng)前充電狀態(tài)和最大電力進/出等級。此外，該系統(tǒng)可以接收關(guān)于站點的電比率結(jié)構(gòu)的信息，和關(guān)于站點內(nèi)的各個電路的電力拓撲和電力限制的信息。在更高階的電網(wǎng)拓撲，即子站等級或控制區(qū)域等級下操作電力電量管理器1010的連接使得站點式電力電量管理器1010可以接收信息而且還響應(yīng)請求，諸如需求響應(yīng)事件、備用呼叫、可再生資源追蹤，或系統(tǒng)調(diào)節(jié)。在一個實施方案中，站點式電力電量管理器1010和更高階站點控制器可以具有優(yōu)先規(guī)則，例如， 不使本地電路過載優(yōu)先于遠程請求。站點式電力電量管理器1010可以分析當(dāng)前和預(yù)測未來的世界狀態(tài)。這樣做后，站點式電力電量管理器1010可以作出各種決定，包括是否允許特定裝置/車輛1000汲取電力。另外，站點式電力電量管理器1010可以請求裝置/車輛1000提供電力，并且進一步控
23制裝置/車輛1000的電力等級。這些決策可以在約束條件內(nèi)作出，諸如不使電路過載或在特定總電力汲取上運行。如在一個實施方案中，這些約束條件可以按優(yōu)先級來實行，例如優(yōu)化成相對于其它裝置使特定裝置得到電力。例如，站點式電力電量管理器1010可以使充電狀態(tài)最低、已插入最長時間或者具有重新充電優(yōu)先的車輛1000充電。在一個實施方案中， 站點式電力電量管理器1010可以允許在整體站點電成本最小化或總成本最小化方面，或者在以最綠色、最有效的方式重新充電方面優(yōu)化。可以包括控制打開或關(guān)閉特定電路的繼電器的若干方式進行由站點式電力電量管理器1010作出的決策。另外，站點式電力電量管理器1010可以與智能充電點1040或充電點1040的智能組通信以控制特定電路或這些電路上的裝置1000。站點式電力電量管理器1010還可以與裝置1000通信以對其給予其電力電量行為的請求或命令，諸如告知車輛 1000以半功率充電或以有效方式重新充電。這些通信可以經(jīng)由智能充電點1040或其組而往返。站點式電力電量管理器1010可以位于受管理的站點1020處，但是還可以定位成遠距于該站點1020。圖11說明了由電力電量管理器對電力裝置進行站點等級充電1110。電力電量管理器接收站點等級信息1120，并且根據(jù)該站點等級信息作出電力電量決策1130。另外，由電力電量管理器1140管理到電力裝置的電力電量，使得電力電量管理器響應(yīng)包括需求響應(yīng)事件、備用呼叫、可再生資源追蹤或系統(tǒng)調(diào)節(jié)的請求?？缭蕉鄠€電力電量管理策略的元優(yōu)化管理一個電力資源或電力資源(諸如負載、發(fā)電裝置、存儲器、插入式車輛)的集結(jié)時，電力電量管理器可以使用處于其控制下的資產(chǎn)的組合能力來實施多種有利服務(wù)。這些服務(wù)可以包括調(diào)節(jié)、運轉(zhuǎn)備用，和/或調(diào)峰。調(diào)節(jié)涉及增加或減少電網(wǎng)上實時存在的負載以維持整個電網(wǎng)中電力生產(chǎn)與電力消耗之間的平衡。運轉(zhuǎn)備用提供在電網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電或傳輸資產(chǎn)出故障后快速補足大量缺失電力的能力。調(diào)峰導(dǎo)致減小日間的峰值電力消耗，所述日間的峰值電力消耗通常是公共事業(yè)可提供的最昂貴的電力。存在許多其它類似的服務(wù)，諸如提供容量或提供可再生發(fā)電追蹤。由于電力電量管理器可以使用任何數(shù)量的不同策略來決定如何調(diào)度在管理下的資源，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可以在各種實施方案中實施其它策略及其組合。在一個實施方案中，如圖10所示，電力電量管理器可以是站點式電力電量管理器1010。這些服務(wù)為電力公共事業(yè)提供相當(dāng)大的成本節(jié)省。在許多情形中，公共事業(yè)或其它運營商還可以通過能源市場出售這些服務(wù)。雖然從電利用的觀點來看這些服務(wù)中的每一個都具有極不同的特征，但是這些服務(wù)中的每一個都以基本上相同的方式實施于電力資源端點上。即，通過響應(yīng)來自中央電力電量管理器的命令使電力選擇性流入電力資源中或從電力資源中流出。因為相同集區(qū)的資源可以用來實施每個可能的服務(wù)，所以會產(chǎn)生沖突。作為一個實例，如果將電動車輛的整個群體完全交給調(diào)節(jié)服務(wù)，那么該群體無法充分參與到調(diào)峰程序中。因為各個服務(wù)的相對成本和效益隨時間而變化，所以不期望簡單選取最有價值的服務(wù)并且將全部資產(chǎn)一直交與給該服務(wù)。給定一組這類策略，元優(yōu)化器決定在適當(dāng)時間使用哪個策略。元優(yōu)化器可位于電力電量管理器內(nèi)。該元優(yōu)化器確定在實施策略時要使用哪種資源?？筛鶕?jù)多種因素來作決定，諸如最大化所產(chǎn)生的價值和/或最小化環(huán)境影響。在一個實施方案中，元優(yōu)化器選定可能在給定時間段(例如，下一小時)產(chǎn)生最多價值的策略。該實施可以具有與每個策略相關(guān)的價值函數(shù)，且接著跨越全部策略采用最大價值。決策可以隨著電網(wǎng)拓撲位置而變化。例如，如果給定饋電器過載，那么資源對該饋電器的最好的決策可以是減小負載，即使在電網(wǎng)上其它地方處不同策略或行動可能是最好的。決策還可以考慮到多個組件需求。例如，在管理插入式車輛重新充電時，可以期望以適時方式重新充電車輛，同時還最小化通過所提供的其它服務(wù)而產(chǎn)生的價值。在一個實施方案中，決策可以基于關(guān)于未來的預(yù)測。例如，在第N小時采取一些行動可能值特定數(shù)額，諸如將插入式車輛充電以提供減量調(diào)節(jié)。然而，如果當(dāng)資源可能比第N 小時值更多時，這意味著資源可能在第N+1小時不可用，那么元優(yōu)化器可能延遲行動使得該資源可用以提供更多價值。圖12示出了一種通過優(yōu)化包括協(xié)調(diào)充電活動1210和控制電力電量服務(wù)1220的
多個電力電量管理策略而用于管理電力電量的實施方案。元優(yōu)化器可以選擇電力電量管理策略和電力裝置1230使得電力電量管理器可以實施電力電量管理策略1240。能源管理故障期間的避免電力高峰歷史上，公共事業(yè)不得不依賴電網(wǎng)上的電力負載的獨立和隨機的特性。雖然個別電力負載不可預(yù)測且可以在任何時間接通或切斷，但是每個負載僅僅是總電力消耗的一小部分。電力系統(tǒng)上的大量個別負載提供一種平滑形式。電力消耗隨時間增加和減少，但是總體沿某種程度可預(yù)測的曲線波動且電力公司可以調(diào)整電力生產(chǎn)以匹配消耗。在通信非100%可靠的分布式能源管理系統(tǒng)中，系統(tǒng)的元件之間沒有通信損耗或者沒有意外的系統(tǒng)控制器故障造成意外的系統(tǒng)行為是重要的。應(yīng)當(dāng)避免的一個特別行為是由故障模式產(chǎn)生跨越分布式資源的意外、協(xié)同的行動。例如，當(dāng)控制器遭受故障時，如果全部分布式資源同時開始從電網(wǎng)汲取電力，那么這可能對電力電網(wǎng)有害。弓丨入智能充電或能源管理系統(tǒng)造成以其它方式隔離的負載可能一同運行。這可能在系統(tǒng)故障的事件中產(chǎn)生不利的協(xié)同式行動。具體而言，如果每個電力負載是設(shè)計用來在通信損耗的情形下復(fù)原到最大能量消耗等級，那么管理系統(tǒng)的故障可能在電力需求時導(dǎo)致瞬時和協(xié)同式高峰。當(dāng)受控裝置的群體足夠大時，需求高峰可能超過公共事業(yè)用于作迅速調(diào)整的容量并且導(dǎo)致停電。故障模式的實例包括個別資源與主控制器或控制器之間的失效通信。控制器與一些或全部資源之間的通信同樣可能失效。另外，控制器或一組控制器可能以使這些控制器無法與資源通信的非網(wǎng)絡(luò)有關(guān)方式失效。故障模式還可以是由大群體的資源共享且在發(fā)生意外事件時造成群體同時失去通信能力的設(shè)計缺陷。在任何故障模式的情形中，系統(tǒng)行為應(yīng)當(dāng)是可預(yù)測且非破壞性的。為防止在總體上分裂性影響電網(wǎng)，通常由中央能源管理服務(wù)器控制的端點可以采用多種安全故障模式。 用于維持可預(yù)測行為的系統(tǒng)可以包括具有各種能力的分布式資源，包括接收/制定及時在一個或各個點執(zhí)行的一序列命令。安全故障模式的實例包括在故障事件周圍維持穩(wěn)定(不變)行為達規(guī)定的時間段。例如，在失去通信后，隔離的EVSE “電動車輛供電設(shè)備”可以在由充電管理控制器最新指定的比率下繼續(xù)充電。在一些時間段后，EVSE可以緩慢轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌淖灾尾呗?。另一安全故障模式包括在故障狀況的事件中執(zhí)行預(yù)先安排的行為。作為一個實例，如果一組EVSE連接到僅僅能夠提供該組70 %的組合最大總功率的電力電路，那么在通信故障事件時，每個EVSE可以預(yù)編程以在70%的容量下運行。再另一故障模式包括在偏離隨機時間間隔的確定時間處以預(yù)先安排的行為執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變。作為一個實例，當(dāng)通信失效時關(guān)閉的EVSE在通電之前可以等待0與30分鐘之間的隨機時間量。這個隨機啟動造成電力消耗的增加隨時間擴大，允許公共事業(yè)有作出響應(yīng)的機會。安全故障模式還可以包括使用關(guān)于資源行為的預(yù)測，諸如系統(tǒng)的進入物和離開物，以進一步增強世界的狀態(tài)評估。作為一個實例，如果EVSE正常受命以沿一條曲線(與電網(wǎng)狀況諧和)消耗電力，那么該EVSE可以經(jīng)過編程以在沒有通信的情況下追蹤基于類型的典型曲線。由于中央智能充電系統(tǒng)將知曉可拆式EVSE正追蹤的曲線，其行為仍可能被輸入至充電管理算法中。圖13說明使用包括協(xié)調(diào)電力裝置1310的充電活動和檢測系統(tǒng)故障事件1320的安全故障模式用于管理電力電量的實施方案。電力電量管理器實施提供可預(yù)測和非破壞性系統(tǒng)行為的安全故障模式1330。資源的發(fā)電堆已知的調(diào)度分布式能源管理系統(tǒng)的一個潛在目標(biāo)是調(diào)度資源以最小化成本?；镜某杀緶p小策略是當(dāng)電力價格較高時減小電力消耗。這個基本策略減小由在主動式管理下的端點所消耗的電力的成本。更先進的策略可以以影響電力的市場價格的方式操縱由受控端點消耗的電力。這種系統(tǒng)可以減小提供電力到公共事業(yè)的服務(wù)區(qū)域內(nèi)的全部裝置而非僅僅主動式管理下的裝置的成本。在許多地方中，電力生產(chǎn)是由來自負責(zé)配電的公共事業(yè)的單獨實體管理。公共事業(yè)從電力生產(chǎn)商處購買電力，且將其重新出售給它們的客戶。電力生產(chǎn)商與配電公共事業(yè)之間的交易常常發(fā)生在正式的市場中。這種市場通常運行為單一價格拍賣。在這種市場中，每個電力生產(chǎn)商規(guī)定其樂意提供電力的價格，并且首先將電力生產(chǎn)分配給最便宜的生產(chǎn)商，將發(fā)電堆提升為更昂貴的產(chǎn)品直至已經(jīng)獲得足夠的電力。所選擇的最新(最高)的價格設(shè)定全部電力生產(chǎn)商支付的價格。能量產(chǎn)生系統(tǒng)中的每個類型的發(fā)電資產(chǎn)(諸如電力電網(wǎng))具有邊際成本。發(fā)電資產(chǎn)是根據(jù)增加邊際成本來調(diào)度的。在任何時間調(diào)度的最昂貴的發(fā)電機設(shè)定用于能量產(chǎn)生的成本基礎(chǔ)。不同類型的電廠具有極為不同的運營邊際成本。例如，水利發(fā)電常常比燃氣輪機便宜得多。結(jié)果，由于可用水力耗盡，且燃氣輪機開始上線，故而電力成本可能存在大幅增加。有時，分布式能源管理器可以從系統(tǒng)移除足夠的負載以消除較高成本發(fā)電的需要，從而減少提供服務(wù)的總成本。分布式能源管理器可以通過預(yù)測總系統(tǒng)和可調(diào)度的負載而最小化提供能量產(chǎn)生的總?cè)粘３杀?。分布式能源管理器在將根?jù)可用發(fā)電堆最小化成本時規(guī)劃可調(diào)度的負載從電網(wǎng)汲取電力。改變支付電費的總價比尤其為汽車電力而支付的數(shù)額具有更大的商業(yè)影響。同樣，在白天的一段時間內(nèi)可能比另一段時間內(nèi)更容易移動市場。結(jié)果，可調(diào)度負載將不會總是被規(guī)劃在白天的最低成本時間，而是在對公共事業(yè)具有最有利的整體效果時。此外，發(fā)電堆可以在地方之間變化，而且負載分布和消耗可以每日變化。因此，本方法將在不同地方產(chǎn)生不同的調(diào)度模式。圖14示出了使用電力生產(chǎn)的發(fā)電堆來管理電力電量以降低提供電力到電力裝置的成本的實施方案。由電力電量管理器協(xié)調(diào)充電活動1410。由電力電量管理器控制電力生產(chǎn)堆1420使得電力生產(chǎn)堆安排可用的電力。根據(jù)成本減小策略，移除可調(diào)度負載1430。 可調(diào)度負載列示于電力生產(chǎn)堆中。備原·■丨屮■合i申艦、丨時就電力資源管理服務(wù)包括集結(jié)以下項插入式車輛、恒溫器、住宅或商業(yè)/工業(yè)負載，或固定的能量存儲器。這些服務(wù)提供調(diào)節(jié)、儲備、負載變換、可再用資源追蹤，或者調(diào)峰。 電力電量管理器可以提供可改進電力電網(wǎng)的穩(wěn)定性的多種服務(wù)。例如，可根據(jù)需要增加和減少分布式資源的電力消耗以吸收電力生產(chǎn)與在電網(wǎng)上的消耗之間的差異。集結(jié)式電力資源管理服務(wù)的客戶包括電力公共事業(yè)、ISO和TS0。這些實體主要負責(zé)電網(wǎng)的穩(wěn)定性。但是可以將集結(jié)式電力資源管理服務(wù)出售給各種類型的發(fā)電商。一些類別的發(fā)電遭受高程度的間歇性，這意味著其電力生產(chǎn)是不規(guī)則的。通過結(jié)合這種不規(guī)則的電力生產(chǎn)與集結(jié)式電力資源管理資產(chǎn)的平滑/穩(wěn)定能力，可以產(chǎn)生在能源市場上更易于出售的更高階的躉售電力。在一個實例中，風(fēng)力發(fā)電廠是集結(jié)式電力資源管理服務(wù)的買家。風(fēng)力發(fā)電廠易受能源供應(yīng)和需求波動的影響。例如，當(dāng)風(fēng)量較大或意外地高時，能源價格可能大幅下降。另外，當(dāng)沒有足夠的傳輸裝置或吸收電力的其它容量時，風(fēng)力發(fā)電廠可能會暫時從電網(wǎng)斷開。通過向間歇性可再生發(fā)電的所有者提供集結(jié)式電力資源管理服務(wù)可以有效解決由這種能源供應(yīng)或需求不穩(wěn)定而產(chǎn)生的經(jīng)濟問題。當(dāng)存在較大和/或意外高風(fēng)量時，發(fā)電商可以從集結(jié)式電力資源中增加其凈負荷，并且在存在較小和/或意外低風(fēng)量的情況下減少凈負荷。在一個實施方案中，發(fā)電商可以使用集結(jié)式電力資源管理以平滑電力輸出中的突然斜變事件，或者將電力輸出穩(wěn)固在所期望的水平?？梢允拱l(fā)電加上來自集結(jié)式電力資源的凈負荷的總和保持恒定，或者較不易受能源供應(yīng)或需求變化的影響。結(jié)果，諸如電廠的發(fā)電商可以保留其創(chuàng)造的能源的價值。這種整合允許發(fā)電資產(chǎn)的運營商采取直接行動來解決與其發(fā)電類型相關(guān)的間歇性問題。在一些市場中，這比等待其它方通過市場提供這種服務(wù)令人期望得多。AGC虛擬機電力電網(wǎng)的特征在于電力生產(chǎn)必須總是緊密匹配電力消耗。如此一來，電力公共事業(yè)使用多種技術(shù)預(yù)先預(yù)測電力消耗以規(guī)劃電力生產(chǎn)以匹配消耗。因為這些預(yù)測決不會完全精確，所以留給電力公共事業(yè)的是生產(chǎn)的電力不足或過剩。為了解決預(yù)測與精確電力消耗之間的這種不匹配，公共事業(yè)安排一些發(fā)電廠以調(diào)節(jié)模式運行。這有時稱為系統(tǒng)調(diào)節(jié)，或頻率調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)模式中，電廠的電力輸出可以近實時地增加或減少。在電力過剩的事件中，公共事業(yè)將該電廠安排為調(diào)節(jié)模式以減少電力生產(chǎn)。在電力不足的事件中，公共事業(yè)安排該電廠增加電力生產(chǎn)。并不是全部電廠都能夠以這種模式運行，而且在這種模式時常常招致電廠增加成本。當(dāng)核算調(diào)節(jié)模式的成本時必須考慮諸如燃料效率和機械應(yīng)力的問題。電力電量管理器可以經(jīng)由自動發(fā)電控制(AGC)命令而提供系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)。如此一來，該系統(tǒng)可以開始表現(xiàn)為IS0/TS0或電網(wǎng)運營商，諸如電廠-即使其實際上并不是電廠。 電力電量管理器協(xié)調(diào)電力資源的行為，諸如以下項負載、發(fā)電裝置或者存儲器。電力資源可以包括插入式車輛、固定能量存儲器、諸如HVAC的負載，或者其它裝置。AGC命令可以由電力電量管理器轉(zhuǎn)換成對其集區(qū)內(nèi)的特定裝置或者裝置組的命令，以達成跨越匹配AGC請求的資源組的集結(jié)行為。在一個實施方案中，可以將AGC命令傳輸?shù)饺侩娏Y源。根據(jù)一個實施方案，命令的量級可以在電力資源中分割成與每個資源的功率范圍成比例。例如，可以分割1麗的減量調(diào)節(jié)的命令使得將要求在最大入電與最大出電之間具有2kW潛在電力擺動的裝置提供有具有4kW潛在電力擺動的裝置一半的貢獻。更為復(fù)雜的方案可以根據(jù)多種因素來優(yōu)化調(diào)度，包括最小化與資源的通信；公平性；最大化在未來提供服務(wù)的能力，例如不將僅能充電的插入式車輛注滿；或者資源所有者偏好或需求。 AGC允許兩個方向的調(diào)節(jié)。向上調(diào)節(jié)是用于額外電力的請求，而向下調(diào)節(jié)是用于電力減小的請求。電力電量管理器可以僅僅使用能夠單向電力流動的電力資源而實施雙向調(diào)節(jié)(向上和向下兩種)。這是通過將電力資源群體設(shè)定成以小于其最大值(例如50% )的比率消耗電力，并且接著根據(jù)AGC命令向上和向下調(diào)整電力消耗來完成。在電力短缺(導(dǎo)致向上調(diào)節(jié)請求)時段期間，電力資源可以縮減能源使用和/或增加能源輸出。在電力過剩(導(dǎo)致向下調(diào)節(jié)請求)時段期間，電力資源可以相對于其初始比率增加能源使用和/或減少能源輸出。圖15示出了使用AGC命令控制電力資源1510的電力電量管理的實施方案。將電力調(diào)節(jié)分攤給電力資源1520。將請求電力調(diào)節(jié)的分攤數(shù)額的AGC命令傳輸給電力資源 1530。用于除發(fā)電裝置之外的資源的AGC可以利用自動發(fā)電控制(AGC)來控制電廠使得其可以提供系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)。在一個實施方案中，可以在特定小時期間規(guī)劃電廠提供3(MW的電力，同時在該小時期間還可以提供10麗的向下調(diào)節(jié)和20麗的向上調(diào)節(jié)。如此一來，廠輸出可以在20麗到50麗的任意變化。在一個實施方案中，AGC通常在這個范圍內(nèi)傳輸功率級設(shè)定值，例如37MW，或者可以發(fā)送有關(guān)的電力請求，即，相對于當(dāng)前等級增加電力或減少電力。給定基于負載或能量存儲的電力資源，或者這種電力資源的集結(jié)，還可以通過調(diào)整能源供應(yīng)和需求的凈平衡而提供系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)。放電模式的能量存儲器可以很像電廠那樣輸出電力。充電模式的負載或者能量存儲器可以如反向發(fā)電那樣消耗電力。當(dāng)許多車輛 /資源并網(wǎng)并且充電時，可以通過暫時減小車輛充電的比率而提供向上調(diào)節(jié)請求服務(wù)。另外，基于發(fā)電的電力資源可以是基于其它負載或能量存儲器的電力資源的集結(jié)的部分。在一個實施方案中，可以擴展AGC系統(tǒng)和協(xié)議以處理可能為負的功率級設(shè)定值。 如此一來，接收請求的電力電量管理器可以將負值處理成能源消耗的請求，并且將正值處理成能源生產(chǎn)的請求。當(dāng)AGC系統(tǒng)不支持負數(shù)時，可以將整個功率范圍變換成以零開始，使得變換量變?yōu)樵撓到y(tǒng)的單獨負載量。例如，可以將-5MW至IOMW的功率范圍變換成OMW至 15麗，其中偏移量變?yōu)?麗的單獨負載量。圖16說明了使用AGC命令控制電力資源1610的電力電量管理的實施方案，其中確定電力資源的電力調(diào)節(jié)范圍1620。將基于電力調(diào)節(jié)范圍的AGC命令傳輸至電力資源 1630。間歇件發(fā)電平滑和均載諸如風(fēng)力或太陽能的間歇性發(fā)電資源可能在輸出時遭受突然的斜升或斜降，和隨著時間的推移某種程度上不可預(yù)測的輸出等級。例如，風(fēng)速或風(fēng)向可能迅速變換或者云層可能暫時遮擋太陽能發(fā)電資產(chǎn)上的陽光。由于電力生產(chǎn)必須總是與電力消耗緊密匹配，所以極難將不可靠的發(fā)電資源整合到電網(wǎng)中，尤其是在發(fā)電混合體中這類資源所提供的電力的百分數(shù)增加時。在一些狀況中，公共事業(yè)被迫供應(yīng)常規(guī)燃料待用式發(fā)電資產(chǎn)以向間歇性發(fā)電資源提供備用。例如，常常以這種方式使用天然氣輪機。諸如水利發(fā)電的其它可迅速調(diào)整發(fā)電也可以用來提供這種穩(wěn)固的間歇性發(fā)電。這明顯增加了可再生能源的實際成本。為了解決這些問題，可以控制單個電源或電力資源的集結(jié)式集。這些資源可以包括負載、發(fā)電裝置或者存儲器。在電力生產(chǎn)意外下降的情形中，托管電力資源可以減小其電力消耗。能夠逆轉(zhuǎn)能量電量的電力資源還可以促使電力返回到電網(wǎng)。在電力生產(chǎn)有意外高峰的情形中，托管電力資源可以通過能源消耗的比率或者通過其它手段而消耗過剩的電力?？梢允褂靡韵轮辽賰煞N不同策略來管理電力資源的集平滑和均載。在平滑方法中，可以限制電力輸出的變化的速率。當(dāng)電力生產(chǎn)中發(fā)生突然增加或減少時，托管電力資源可以用來在更多的時間上攤開這種突然變化。作為一個實例，可在20 分鐘以上攤開風(fēng)力發(fā)電中從10麗至(MW的突然下降(使用已存儲的電力、延期的充電和凈功率中的其它變換)，給予公共事業(yè)額外的時間來定位替換電源或者以其它方式解決該短缺。在均載方法中，發(fā)電資源對電網(wǎng)的整體貢獻可以由電力資源來平衡以提供所期望水平的凈發(fā)電。在一個實施方案中，在來自風(fēng)力發(fā)電廠的輸出下降至所期望水平之下時使用這種方法。調(diào)度諸如插入式車輛的集結(jié)式資源的集以承受電力下降。一些插入式車輛被請求停止充電，或者在較低比率下充電。利用充分大型且可能的分布式電力資源集，均載可以將可再生能源的可靠性增加到與常規(guī)電源相同的水平。在一個實施方案中，對于公共事業(yè)或其它運營商而言均載比平滑更有價值。然而， 相對于托管的可再生能源的量，均載可能需要大量的運轉(zhuǎn)容量。平滑可以提供大量益處而需要較少群體的分布式能量資源。圖17說明了檢測間歇性電力電量的變化1710和響應(yīng)間歇性電力電量中的變化實施電力電量策略1720的電力電量管理的一個實施方案。電力電量策略可以是平滑策略或者均載策略。移動資源定位符再次參考圖1，示例性電力集結(jié)系統(tǒng)100還包括各種用于確定諸如圖2A所示的插入式車輛200的移動電資源112的電力網(wǎng)絡(luò)位置的技術(shù)。電動車輛200可以在許多位置中連接到電網(wǎng)114而且可以通過充電位置的特定知識而實現(xiàn)能源交換的精確控制和交易。一些用于確定電動車輛充電位置的示例性技術(shù)包括查詢位置的專屬識別符(經(jīng)由有線、無線等等)，該專屬識別符可以是充電站點的網(wǎng)絡(luò)硬件的專屬ID ；本地安裝的智能表的專屬ID，通過與該表通信；在站點處特別是為這個目的而安裝的專屬ID，和使用GPS或其它信號源(蜂窩、WiMAX等等)以創(chuàng)建“軟”(估算地理)位置，接著根據(jù)用戶偏好和歷史數(shù)據(jù)(例如，趨于在所有者的住宅1 而非鄰居的住宅處插入的車輛) 而加以改善。a.使用網(wǎng)絡(luò)指紋的位置確定本公開系統(tǒng)和方法可以解決確定一個裝置相對于電力電網(wǎng)上的一個已知位置或者與電力電網(wǎng)上的一個位置相關(guān)的一個已知物理位置(例如，自己的家庭、自己的辦公室) 的位置的問題。使用基于基于全球定位系統(tǒng)(GPQ或者蜂窩塔的位置的服務(wù)(LBQ的傳統(tǒng)方法已不能勝任。尤其在兩個位置重疊或者極接近的情形中，GPS和蜂窩式分辨率的限制使位置的精準(zhǔn)確定困難。當(dāng)使用GPS和/或蜂窩信息兩個位置過于靠近而難以區(qū)別和解析其位置時，或者在GPS和蜂窩信息由于缺少收發(fā)器或者缺少信號而不可用的情形中，本文所述的裝置使用基于其它通信的信息集以建構(gòu)已知位置的網(wǎng)絡(luò)指紋，該網(wǎng)絡(luò)指紋隨后用來確定裝置是否在先前已知或未知位置。在一個實施方案中，所公開的方法確定電動車或者諸如可以是半移動式或者全移動式充電站的其它電力儀器是否從一個已知位置移動到另一已知位置或是以其它方式離開該一個已知位置。這在確定計費有關(guān)問題時至關(guān)重要；例如，在決定是否為自己的家庭或辦公室計費所使用或所生產(chǎn)的電力時。在創(chuàng)建電網(wǎng)的給定區(qū)域的整體負載特性時具有關(guān)于哪個裝置位于網(wǎng)絡(luò)上的知識同樣重要。在一個實例中，這種知識在確定充電一個裝置是否影響或?qū)⒂绊懽约杭彝サ泥従踊蛘咦约恨k公室的鄰居的整體負載時是有用的。為了解決位置解析的問題，一個裝置可以含有一個或多個通信適配器，諸如以太網(wǎng)、Wi-Fi、ZigBee、蜂窩、LBS或GPS。該裝置可能以主動模式或被動模式的組合使用一些或全部的這些通信媒體以提取專屬于給定位置的信息?？梢越M合指紋識別網(wǎng)絡(luò)上的裝置的各種技術(shù)以在整體上建構(gòu)周圍網(wǎng)絡(luò)的整體指紋。一旦收集并且存儲網(wǎng)絡(luò)位置指紋，那么其可能與已知位置(例如，家庭、或辦公室或者停車場空間#1 相關(guān)，或者可對其指派以另外的隨機位置識別符。當(dāng)試圖確定裝置位置時，指紋可存儲在數(shù)據(jù)庫中供稍后使用。所公開的系統(tǒng)還可以考慮這種信息的動態(tài)特性。可預(yù)期一部分指紋隨時間而變化。例如，網(wǎng)絡(luò)對等點的列表可能由于加入新對等點或從網(wǎng)絡(luò)移除對等點額而變化。裝置的MAC地址可能由于其被新硬件所取代而變化。IP堆棧指紋識別中收集的主機操作系統(tǒng)信息可能由于升級操作系統(tǒng)而變化。如此一來，位置的指紋可能隨時間而變化且數(shù)據(jù)庫可以記錄最后的指紋。在隨時間的變動自身對識別位置有用的情形中，數(shù)據(jù)庫還可以記錄位置的指紋的整個歷史。例如，夜間各類人下班回家?guī)е麄冏约旱穆?lián)網(wǎng)筆記本電腦和手機時， 給定家庭位置可以具有三個網(wǎng)絡(luò)對等點，但是在他們工作時的工作周期間可能僅僅具有一個對等點。這類動態(tài)信息可以取決于比較網(wǎng)絡(luò)位置指紋的時間而用于解析位置名字。
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模式匹配可以用于使一個位置指紋與另一個相匹配。根據(jù)指紋的統(tǒng)計特性，所公開的系統(tǒng)在存在偏差的情況下能夠作出位置確定或能夠通過應(yīng)用任何數(shù)量的統(tǒng)計方法 (諸如回歸分析、邏輯回歸、貝葉斯法、模式匹配法或者點對點(ad hoc)加權(quán)指紋的各個部分)改變指紋。例如，相較于將對等點加入到相同網(wǎng)絡(luò)或從該網(wǎng)絡(luò)移除對等點的可能性，給定位置將取代一輛車會連接(并因此在來自網(wǎng)關(guān)的IP流量中出現(xiàn)MAC地址的改變)的通信網(wǎng)絡(luò)的可能性或許較低。在一個實施方案中，所公開的方法使用一種處理程序，通過此處理程序，連接到網(wǎng)絡(luò)的裝置可以查詢網(wǎng)絡(luò)對等點并且收集和存儲一組識別信息，諸如MAC地址、IP地址和追蹤路由。該方法可以利用其它各條信息以建構(gòu)該裝置當(dāng)前位置的指紋，諸如對網(wǎng)關(guān)，其它網(wǎng)絡(luò)對等點的Ping延時、蜂窩塔信息，或者GPS信息。如此一來，該方法建構(gòu)各類信息源的集的位置指紋，并且還可以使用統(tǒng)計模型加權(quán)各條信息的相關(guān)性?？蓪⑿畔⒋鎯υ诜?wù)器或該裝置上。當(dāng)裝置隨后實行指紋處理時，該裝置隨后可以通過檢測一些或全部的這組信息中的差異而檢測該裝置是否改變位置。在檢測到該裝置返回到已知位置，或者該裝置在一個新位置后，該裝置或者服務(wù)器可以采取特定的行動。這些行動可以包括通知用戶、通知另一服務(wù)器、起始配置處理程序或者以不同模式運行。根據(jù)一個實施方案，用戶將一個裝置插入至其家庭網(wǎng)絡(luò)中，并且該裝置掃描和記錄用戶路由器、家庭PC和打印機的MAC地址。該裝置將這個信息傳輸至服務(wù)器，使得指紋與位置相關(guān)。用戶可以將該裝置移動到新的位置，例如該用戶的辦公室。該裝置從新路由器和幾十臺工作計算機的MAC中檢測不同指紋。關(guān)于新地址的另一信息被存儲在服務(wù)器中使得指紋與位置相關(guān)。當(dāng)用戶將裝置返回至家庭網(wǎng)絡(luò)時，該裝置識別出其在家庭內(nèi)。即使一些(但并非全部)指紋變化，該裝置仍可以識別位置。例如，可能不再存在打印機。圖18示出了指紋識別用于電力管理系統(tǒng)的本地網(wǎng)絡(luò)的實施方案。從諸如電動車輛的裝置中收集網(wǎng)絡(luò)信息1810以產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)指紋1820，存儲該網(wǎng)絡(luò)指紋1830于數(shù)據(jù)庫中。 如圖19所示，根據(jù)一個實施方案，檢測裝置的位置變化1910并且與網(wǎng)絡(luò)指紋比較1920以確定電動車輛的位置1930。經(jīng)由統(tǒng)計平均的精確系統(tǒng)測定來自端點的集結(jié)式電力系統(tǒng)的測定信息需要在每個端點處有一表。這種系統(tǒng)的潛在成本減小是減小每個個別表的精確度。在系統(tǒng)中為每個類型的表構(gòu)造用于表誤差的模型提供了系統(tǒng)精確度的上限?？梢酝ㄟ^利用這種模型從系統(tǒng)等級計算中移除任何偏差或者從零偏移。另外，可以表征表誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差。在一個實施方案中，系統(tǒng)中表總體可以表征為1000個表，以1. 15的標(biāo)準(zhǔn)偏差均勻分布在+/-2%的范圍上?？傁到y(tǒng)誤差是由表誤差項的總和所定義。這個誤差可通過使用公式stderr = stdv/sqrt(N)對抽樣分布的樣本平均計算標(biāo)準(zhǔn)誤差來估計，在本實施方案中， 其提供標(biāo)準(zhǔn)誤差=1. 15/sqrt(1000) = 0.0364。為了在這個估計上維持99%的必然性，誤差百分數(shù)估計可以乘以3，因為在正態(tài)分布下，3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差大致覆蓋樣本的99%。這導(dǎo)致對于當(dāng)前呈現(xiàn)的實施方案為0. 1091%。這種觀察法的含意在于即使在僅有1000個表的情況下我們的表誤差均勻分布在 +/-20%的范圍上，所公開的系統(tǒng)仍可達成在+/-1. 的測量精確度。
集結(jié)式系統(tǒng)電力電量推導(dǎo)電力電量管理系統(tǒng)負責(zé)估計流到參與系統(tǒng)的一組裝置或流自該組裝置的集結(jié)式電力電量。通過從參與電力電量管理系統(tǒng)的端點處收集個別電力電量測量值并且集結(jié)這些測量值，該系統(tǒng)產(chǎn)生對這些裝置的集結(jié)式電力電量的估計。為了本公開內(nèi)容的目的，ESVE應(yīng)理解為電動車輛服務(wù)儀器，其在本文中定義為用作電動車輛輸出口的一件永久安裝的電動車輛充電基礎(chǔ)設(shè)施的裝置。這種類型的儀器可以包括能量表。 為了本公開內(nèi)容的目的，集結(jié)式電力電量應(yīng)理解為在電力電量管理系統(tǒng)的管理下的一組個別、分布式裝置中的電力電量的總和。為了本公開內(nèi)容的目的，誤差界限應(yīng)理解為對由電力電量管理系統(tǒng)估計集結(jié)式電力電量時的誤差的量級的限制。對集結(jié)式電力電量的誤差界限由置信水平指定。測量系統(tǒng)的端點(例如車輛、家庭、HVAC、EVSE)處的電力電量的裝置具有非理想水平的測量精確度。即，由裝置報告的電力電量是實際電力電量和一些量的測量誤差(誤差可為正或負)的總和。通過表征和建模一類裝置的測量誤差，通過考慮計算中所包括的裝置誤差模型和裝置數(shù)量可以產(chǎn)生用于裝置群體的電力電量管理的誤差界限。圖20說明了用于推導(dǎo)附接于電力管理系統(tǒng)的裝置的集結(jié)電力電量的方法。從多個裝置接收多個電力電量管理測量值2010，每個裝置與電力電量相關(guān)，這些裝置每個都能夠在測量誤差內(nèi)測量各自裝置的電力電量。集結(jié)多個電力電量測量值2020，產(chǎn)生集結(jié)式電力電量測量。在一個實施方案中，一組裝置的電力電量集可以計算為是集結(jié)式測量的部分的個別測量值的總和。在一個實施方案中，可以另外計算連接到電力電量管理系統(tǒng)的一組端點的集結(jié)式電力電量測量上的誤差界限。假設(shè)每個個別裝置處的電力電量是獨立的且同一分布的 (i. i. d)，可以通過使用用于i. i. d隨機變量的統(tǒng)計學(xué)定義計算集結(jié)式電力電量測量的標(biāo)準(zhǔn)誤差。即，使每個個別裝置的誤差界限除以該組中的裝置的數(shù)量的平方根以計算標(biāo)準(zhǔn)誤差。接著通過使該標(biāo)準(zhǔn)誤差乘以所期望的標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)而限定集結(jié)式電力電量測量上的誤差。例如，如果期望有95%置信，那么計算標(biāo)準(zhǔn)誤差值按1. 96比例調(diào)整(匹配正態(tài)分布的四分位數(shù))?？梢詾橛呻娏﹄娏抗芾硐到y(tǒng)管理的整個系統(tǒng)以及為完整系統(tǒng)的子部(部分)產(chǎn)生電力電量估計。因為可以由通過計算時所包含的裝置的數(shù)量而參數(shù)化的誤差模型產(chǎn)生誤差界限，所以計算裝置群體的子集的誤差界限需要調(diào)整誤差模型的輸入(所包括的裝置的數(shù)
量)O通過建模端點處的測量裝置中的測量誤差，電力電量管理系統(tǒng)可以計算電力電量管理系統(tǒng)中的任何點處的電力電量測量的集結(jié)式估計的誤差界限。這種方法可以支持任何表誤差模型并且甚至可以組合任意數(shù)量的測量模型。如果根據(jù)每端點已知實行測定的裝置類型，那么可以計算促成集結(jié)式估計的每個裝置的情形的數(shù)量。接著這些個別裝置計數(shù)用來反饋誤差界限的每裝置類型模型。在一個實施方案中，可以建構(gòu)一組相同類型的裝置的誤差模型。在一組測定裝置的這種誤差模型的一個實施例中，保證每個特定類型的個別裝置的全部測量值在的真值內(nèi)。在一個實施方案中，可以計算電力電量管理系統(tǒng)中的端點的子部的誤差界限。如果需要計算在電力電量管理系統(tǒng)的管理下的端點的子集的誤差界限，那么通過使個別裝置的誤差界限除以該子集中的裝置的數(shù)量的平方根而計算標(biāo)準(zhǔn)誤差。接著通過使該標(biāo)準(zhǔn)誤差乘以在自己的估計中愿意收集的標(biāo)準(zhǔn)偏差而限定集結(jié)式電力電量測量值上的誤差。在各種其它實施方案中，組合了不同的誤差模型。一種用于在相同電力電量管理系統(tǒng)中組合多個誤差模型(即，多種類型的電力電量測量裝置)的方法是通過單個誤差模型計算每組所述裝置的誤差界限的加權(quán)平均，其中權(quán)重為由該組裝置測量的總電力的百分數(shù)。從DC測量倌中推導(dǎo)AC電力電量在電力電量管理系統(tǒng)中，每個端點裝置負責(zé)報告其自身的電力消耗和生產(chǎn)。在許多情形中，端點裝置具有用于測量通過該裝置的交流(AC)電力電量(即，該裝置從電網(wǎng)得到多少電力/輸送多少電力到電網(wǎng))的傳感器。然而，一些裝置可能不具有產(chǎn)生用于裝置的AC電力電量的精確傳感器數(shù)據(jù)的能力。在裝置具有產(chǎn)生一些關(guān)于系統(tǒng)的狀態(tài)和行為的信息的其它傳感器的情形中，在給定其它傳感器的信息的情況下，可以構(gòu)造用于AC電力電量的推導(dǎo)模型。例如，在電池充電器中，可能沒有AC測定傳感器，但是可能存在測量正用于對其充電的電池DC電壓和DC電流的傳感器。如果這種額外信息可用，那么可以表征電池充電裝置使得可從DC傳感器讀數(shù)中推導(dǎo)精確的AC測定信息。圖21說明了用于從DC測量值中推導(dǎo)車輛中的AC電力電量的方法。利用至少一個AC電力電量傳感器增強具有至少一個DC電力電量傳感器的裝置2110。接著在操作點的范圍上測量AC和DC電力電量2120。接著使用至少一個計算裝置將電力電量用于構(gòu)造該裝置中AC電力電量作為DC電力電量的函數(shù)的推導(dǎo)模型2130，其中模型的誤差受限。接著可以從該裝置中移除AC電力電量傳感器2140。接著可測量通過該裝置的DC電力電量2150 并且使用該推導(dǎo)模型和來自至少一個DC電力電量傳感器的測量值將其用于推導(dǎo)用于該裝置的AC電力電量2160。通過利用AC測定傳感器來增強單個裝置，可以通過搜集用于裝置的AC和DC傳感器信息，給定DC測量值的情況下開發(fā)產(chǎn)生推導(dǎo)的AC測定結(jié)果的模型，并且限定模型的誤差和推導(dǎo)結(jié)果而構(gòu)造精確的推導(dǎo)模型。適當(dāng)運用這種模型，可以將此模型應(yīng)用到其它類似裝置的DC讀數(shù)以在不用AC測定傳感器增強裝置的情況下推導(dǎo)這些裝置的AC電力電量信息。如果一組裝置可用，那么利用AC測定傳感器增強每個裝置使從DC傳感器信息中能夠構(gòu)造一組用于AC電力電量的推導(dǎo)模型。使用這組信息，可以在應(yīng)用于該組中的任何裝置時構(gòu)造單個模型及其誤差界限。考慮含有電池充電器和可再充電電池的電池充電系統(tǒng)。當(dāng)電池充電器插入到電網(wǎng)中時，其能夠通過使DC電流進入電池中而對電池充電。這種系統(tǒng)可以直接感測DC(直流) 電池電壓和電流。然而，這種系統(tǒng)不需要或者不具有AC電力電量傳感器。為了在這種電池充電系統(tǒng)中構(gòu)造用于AC電力電量的推導(dǎo)模型，可以暫時利用AC 電力電量傳感器增強該系統(tǒng)。通過從用于此系統(tǒng)的寬廣范圍的操作點的DC電壓、DC電流和AC電力電量傳感器中得到讀數(shù)，可以收集足夠的數(shù)據(jù)用來構(gòu)造AC電力電量作為DC電流和電壓的函數(shù)的模型。一種這類模型可以是線性回歸，其按DC功率(DC電壓乘以DC電流)加上一些固定偏移B調(diào)整一些常數(shù)M的比例。給定用于AC電力的全組讀數(shù)，可以計算M和B的值以從 DC電力中產(chǎn)生AC電力的近似值。帶寬最小化技術(shù)分布式能源管理系統(tǒng)必需與分布式能量資源持續(xù)通信以維持系統(tǒng)表現(xiàn)為獲報告的高水平的必然性。因為每個消息具有與其相關(guān)的成本，所以在能源管理系統(tǒng)與分布式能量資源之間發(fā)送消息是昂貴的。最小化系統(tǒng)與資源之間所發(fā)送的字節(jié)數(shù)將最小化系統(tǒng)的通信成本。相應(yīng)地，網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗得以減小。如本文所使用，帶寬可以指網(wǎng)絡(luò)帶寬。帶寬是流入裝置或控制系統(tǒng)或從其中流出的數(shù)據(jù)流量的每秒字節(jié)數(shù)。由電力電量管理系統(tǒng)管理的裝置可以是任何負載、發(fā)電裝置或者存儲資產(chǎn)。存儲資產(chǎn)可以包括電池和諸如換流器和充電器的雙向電力電子裝置。負載資產(chǎn)可以包括水加熱器、插入式電動車輛或插入式混合電動車輛、水加熱器、發(fā)電設(shè)施或者其它可控制負載、存儲器或者發(fā)電資產(chǎn)。所公開的系統(tǒng)和方法可以在管理流到連接至電力電網(wǎng)的裝置或從該裝置流出的電力的系統(tǒng)中提供網(wǎng)絡(luò)流量消耗的最小化。這種電力電量管理系統(tǒng)與這些裝置通信，并且可以是集中式或者分散式的。通過此通信，將關(guān)于電力電量的信息傳達至裝置并且將關(guān)于裝置行為和狀態(tài)的信息傳達至該系統(tǒng)。該系統(tǒng)與裝置通信以指示裝置關(guān)于應(yīng)在何時且應(yīng)以何種比率從電網(wǎng)中得到能源與將能源輸送到電網(wǎng)。這些命令使裝置能夠在電力電量管理系統(tǒng)認為如此做是最理想時消耗或者生產(chǎn)能源。由電力電量管理系統(tǒng)輸送到裝置的這些指令可以采取許多種形式。一種形式的指令是以所請求的等級使電力立即流動的直接命令。另一種形式的指令是裝置應(yīng)當(dāng)遵循的電力電量的規(guī)劃且可以采取許多種形式。一項規(guī)劃可以指示在其時應(yīng)當(dāng)激活電力電量等級的單個時間點。一項規(guī)劃可以指示應(yīng)當(dāng)在未來各個時間激活電力電量等級的序列。可以以動態(tài)或者固定模式重復(fù)規(guī)劃，例如每天、每周等重復(fù)一組行動。裝置還可以將在該裝置處關(guān)于世界當(dāng)前狀態(tài)的信息傳達至電力電量管理系統(tǒng)。可出于控制電力電量的益處而傳輸?shù)男畔P(guān)于當(dāng)前有多少電力正流動通過該裝置以及在哪個方向上流動的信息、關(guān)于資源的容量信息(例如，電荷的存儲狀態(tài)、發(fā)電機的燃料水平)、故障和錯誤消息、資源的存在(例如，電動車輛的來去；電動車輛當(dāng)前可用與否)、規(guī)劃約束條件(例如，資源可用多久)、一段時間內(nèi)的能量消耗(例如，最后時間段消耗/生產(chǎn)的 kffh)等等。在電力電量管理系統(tǒng)與裝置之間發(fā)送消息需要跨越網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，這消耗了網(wǎng)絡(luò)帶寬。因為許多通信成本可以直接由傳送往返于裝置的字節(jié)數(shù)而測得，所以最小化字節(jié)在裝置與電力電量管理系統(tǒng)之間的傳送使通信成本和網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗最小化。在電力電量管理系統(tǒng)具有關(guān)于一直在其控制之下的全部裝置的狀態(tài)的完整信息時，其可以以更為有效的方式實行。實現(xiàn)這種水平的信息認知需要全部資產(chǎn)以適時方式通信屬于電力電量管理系統(tǒng)的全部信息。這種等級的信息通信伴隨相關(guān)成本而發(fā)生。存在許多可以用來減小電力電量管理系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)流量消耗以減小與分布式資產(chǎn)通信的成本的技術(shù)。這些技術(shù)包括以下項數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)開銷減小、行動/規(guī)劃預(yù)分布、 最小變化調(diào)度、全部狀態(tài)變化的通信、配置限制或相關(guān)行為和非強時效性信息集合。下文進一步描述這些寬帶最小化技術(shù)及其實施方案。數(shù)據(jù)壓縮。用于最小化系統(tǒng)與分布式資源之間的字節(jié)的技術(shù)之一，為消息內(nèi)的數(shù)據(jù)壓縮。壓縮在電力電量管理系統(tǒng)與分布式裝置之間發(fā)送的字節(jié)可以減小總網(wǎng)絡(luò)流量消
^^ ο與裝置通信的電力電量管理系統(tǒng)可以發(fā)送經(jīng)過壓縮的消息以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)上的流量。 令此生效的一種方式是使電力電量管理服務(wù)器和裝置兩者使用壓縮算法或程序庫(諸如 zlib或gzip)以在傳輸之前壓縮數(shù)據(jù)并且在傳輸之后解壓數(shù)據(jù)。減小數(shù)據(jù)開銷。在一項技術(shù)中，更多的字節(jié)被包括在單個消息中以減小每條消息的開銷。因為每個網(wǎng)絡(luò)消息具有一些相關(guān)的開銷，所以將更多的數(shù)據(jù)放入單個消息中以減小開銷流量上的網(wǎng)絡(luò)消耗是有利的。作為電力電量管理系統(tǒng)的部分的裝置可以從其傳感器和內(nèi)部處理程序中收集數(shù)據(jù)。至于對系統(tǒng)時效性不強的數(shù)據(jù)位，該裝置可以緩存數(shù)據(jù)直至數(shù)據(jù)對開銷之比小于5%。 在TCP/IP的情形中，這意味著在發(fā)送之前一直等待直至裝置搜集1280字節(jié)的數(shù)據(jù)。行動和規(guī)劃預(yù)分布。至于復(fù)雜或長序列的行動，可以將這些行動預(yù)分布給裝置 (或者在網(wǎng)絡(luò)上一次分布)。當(dāng)需要傳達任何預(yù)分布的行動時，需要傳達的全部是用于更復(fù)雜的序列的識別符。對于調(diào)度行動或行動集，可以使用行動識別符引導(dǎo)預(yù)計算的大型行動集。如此一來，行動集被編碼并且僅僅傳輸該代碼。雖然這種方法消耗客戶端和服務(wù)器的內(nèi)存，但是減小了帶寬消耗。為了達成應(yīng)用級的數(shù)據(jù)壓縮，電力電量管理系統(tǒng)可以定義表示預(yù)定義組的功能的一組壓縮消息。例如，考慮在其常規(guī)行為期間僅運行4個不同規(guī)劃的裝置。與其發(fā)送每次行為應(yīng)當(dāng)開始時裝置應(yīng)當(dāng)運行的規(guī)劃，不如電力電量管理系統(tǒng)可僅向該裝置一次發(fā)送每個規(guī)劃。繼這四個規(guī)劃每個需要運行的時間后，電力電量管理系統(tǒng)可以指示這四個規(guī)劃的哪個要運行(通過名字或ID)，而且可以節(jié)省大量的帶寬。最小變化調(diào)度。用于最小化系統(tǒng)與分布式資源之間的字節(jié)的另一技術(shù)包括在系統(tǒng)內(nèi)以每資源為基礎(chǔ)最小化總狀態(tài)變化的方式來調(diào)度資源。在一個實例中，以盡可能少的資源進行通信以影響系統(tǒng)內(nèi)期望的變化。每次電力電量管理系統(tǒng)需要改變分布式裝置的狀態(tài)時(例如，現(xiàn)在在電網(wǎng)的一些部分中需要15麗的電力電量，其中之前需要的僅為13MW)，可以通過在系統(tǒng)中查找滿足約束條件的變化(例如，需要接通斷開的裝置，或者反之亦然)的最小數(shù)量來選定達成目標(biāo)性電力電量。在一個實施方案中，許多技術(shù)使用單個位以從一種狀態(tài)切換到另一種，諸如從斷開切換到接通和從接通切換到斷開。存在電力電量系統(tǒng)可以使用以確定在任何時間點哪個連接的裝置應(yīng)當(dāng)處于何種電力電量等級的許多不同算法。如果電力電量管理系統(tǒng)需要修正電力電量管理系統(tǒng)的凈集結(jié)式行為，那么可能需要與已連接的資源的一些子集通信以將行為的變化作為信號發(fā)出。特定組的裝置變化秩序的質(zhì)量的一個度量是需要接觸多少資源以產(chǎn)生變化。一種用于達成設(shè)定用以達成系統(tǒng)范圍電力電量目標(biāo)的最小變化的算法是找到在所期望的方向上電力電量變化的資源是可能的，并且接著通過其控制的電力電量的量來分類裝置。以控制最大電力的裝置開始，逐步減少可用裝置的清單直至已經(jīng)募集足夠的電力來達成電力電量系統(tǒng)的目標(biāo)。應(yīng)當(dāng)傳達全部狀態(tài)變化的裝置。這種技術(shù)不使用應(yīng)用級ping。在裝置狀態(tài)有任何變化(例如，由于一些關(guān)注的量的電力水平變化、燃料水平變化，資源到達/離開，其中資源可以是車輛)的情形中，傳達全部這類狀態(tài)變化消除了電力電量管理系統(tǒng)使用應(yīng)用級Ping 的需要(即，來自電力電量管理系統(tǒng)且具有詢問裝置“您在嗎？，，的消息)。在一個實施方案中，所實施的技術(shù)提供資源從它們的系統(tǒng)的離開。這能夠從系統(tǒng)移除全部應(yīng)用級ping。這同樣需要資源具有在被斷開后維持電力達其仍可通信的足夠時間的能力。當(dāng)存在本地通信控制器時，該控制器可以指示資源離開系統(tǒng)。關(guān)注行為上的可配置限制。另一寬帶最小化技術(shù)涉及增加需要通知主系統(tǒng)的狀態(tài)變化的容限。應(yīng)當(dāng)將相關(guān)信息實時傳達給電力電量管理系統(tǒng)。裝置應(yīng)當(dāng)支持增加和減少關(guān)注行為使網(wǎng)絡(luò)流量消耗可對比響應(yīng)而調(diào)節(jié)的限制的能力(例如，知道每次電力電量變化 3%比其如果變化10%更具信息量，但需要網(wǎng)絡(luò)帶寬來傳達)。應(yīng)當(dāng)結(jié)合的非時效性信息。許多技術(shù)可以通過節(jié)省對于具有時效性數(shù)據(jù)的相同消息傳輸不具時效的數(shù)據(jù)而最小化消息開銷，因而節(jié)省發(fā)消息的開銷并且在較大消息上能夠數(shù)據(jù)壓縮。對于電力電量信息系統(tǒng)的操作而言不具時效性的信息(診斷數(shù)據(jù)、登錄數(shù)據(jù)、摘要統(tǒng)計等等)，裝置應(yīng)當(dāng)在存儲器中搜集這類信息并且僅在收集足夠量的信息時將其傳輸給電力電量管理系統(tǒng)使得專屬于開銷的消息的部分較小?？梢栽谝粋€實施方案中實施寬帶最小化技術(shù)的各種組合。例如，裝置可以將全部的關(guān)注變化傳達給電力電量管理系統(tǒng)，而且為該裝置定義關(guān)注行為的限制可以是可配置的。在連接至其的端點的行為方面充分獲知并且頻繁更新的電力電量系統(tǒng)在連續(xù)控制和靈活性上定義了一個端點。在波譜的另一端上的是很難或者無法觀察到連接至其的裝置的行為和狀態(tài)的電力電量管理系統(tǒng)。為了在最小化使用網(wǎng)絡(luò)流量的同時實現(xiàn)最靈活的電力電量管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以為對電力電量管理系統(tǒng)觸發(fā)狀態(tài)的更新行動的裝置建立標(biāo)準(zhǔn)。這樣，僅在裝置的狀態(tài)有某些變化時需要作出通信。使裝置告知電力電量管理系統(tǒng)從最后通信后事情未變化，這種方案不會浪費網(wǎng)絡(luò)流量。例如，考慮連接到電池并且參與到電力電量管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中的電池充電裝置。 一旦該裝置連接到電力電量管理系統(tǒng)并且報告其電力電量(例如，800W)，則除非狀態(tài)有變化，該裝置不需要向電力電量管理系統(tǒng)報告新信息。例如，如果裝置正在報告流入正充電的電池中的電力的量，那么電池充滿并且不再需要充電。圖22說明了寬帶最小化技術(shù)的一個實施方案。管理電裝置和電源2210的電力電量管理系統(tǒng)傳達裝置信息2220和電力電量信息2230。應(yīng)用上述寬帶減小技術(shù)以減小網(wǎng)絡(luò)流量2M0。智能能源協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置可以提供使用能夠與每個網(wǎng)絡(luò)通信的物理發(fā)信號機構(gòu)而完全參與兩個或多個網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置。消息經(jīng)過重新表述使得從一個網(wǎng)絡(luò)傳遞到另一個。由于兩個相關(guān)協(xié)議可能不兼容，故而這種裝置相對于二進制封包傳遞高階信息。這個方法不同于因特網(wǎng)路由器使用的在沒有修改的情況下將消息從一個網(wǎng)絡(luò)簡單轉(zhuǎn)送到另一網(wǎng)絡(luò)的方法。諸如電力線載波的電力線通信機(PLC)是一種發(fā)信號機構(gòu)，通過該機構(gòu)將高頻信號加入至家庭中或商業(yè)的AC電力線。高頻信號攜載多種協(xié)議的信息到可以解碼這些高頻信號的其它裝置。協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置可以包括以下項微處理器和電源；用于每個支持通信協(xié)議堆棧的物理收發(fā)器；能夠從每個通信協(xié)議中解碼消息的軟件堆棧；和可視需要從一個通信協(xié)議轉(zhuǎn)換到另一個通信協(xié)議并重新編碼的軟件/硬件層。因為現(xiàn)代家庭聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以基于無線或 PLC，所以協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置不需要位于提供轉(zhuǎn)換服務(wù)的任何裝置附近?？梢詫f(xié)議轉(zhuǎn)換裝置附接到家庭中的任何輸出口，諸如圖2A所示的墻壁插座204。協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置可以是獨立的或者與網(wǎng)絡(luò)上的裝置同地。在一個實施方案中，一個裝置充當(dāng)兩個網(wǎng)絡(luò)之間的信息網(wǎng)橋。電動車輛服務(wù)儀器 (EVSE)或者充電點可以在家庭插頭AV物理通信機制上經(jīng)由SAEE836應(yīng)用協(xié)議而與電動車輛通信，并且在ZigBee無線物理通信機制上使用智能能源應(yīng)用協(xié)議而與家庭局域網(wǎng)(HAN) 通信。這種EVSE或充電點可以在兩個網(wǎng)絡(luò)之間實施消息轉(zhuǎn)換。對于在兩種網(wǎng)絡(luò)上具有等效意義的消息，EVSE可以將來自ZigBee/智能能源網(wǎng)絡(luò)的消息重新表述成J2836/PLC網(wǎng)絡(luò)的格式并且將消息從HAN傳輸?shù)杰囕v。在另一實施方案中，該裝置為兩種不同網(wǎng)絡(luò)的成員，而且該裝置傳達消息往復(fù)于兩個網(wǎng)絡(luò)之間。網(wǎng)絡(luò)具有一些不兼容，諸如物理層或應(yīng)用層。智能能源是實施用于包括 ZigBee和家庭插頭PLC的多個物理界面的應(yīng)用層協(xié)議?？梢远ㄎ辉撗b置使得其可以同時參與兩種網(wǎng)絡(luò)。該裝置可以含有物理儀器以可在任一網(wǎng)絡(luò)(諸如用于無線的ZigBee和用于有線的家庭插頭PLC)上發(fā)送/接收消息。當(dāng)在任一網(wǎng)絡(luò)上觀測到消息時，該裝置將消息轉(zhuǎn)換成其它網(wǎng)絡(luò)的物理層。當(dāng)兩種網(wǎng)絡(luò)實施智能能源時，同樣不需要轉(zhuǎn)換應(yīng)用層。在一個實施方案中，電動車輛服務(wù)儀器(EVSE)可以充當(dāng)這種轉(zhuǎn)換裝置。當(dāng)車輛具有經(jīng)由一個協(xié)議通信的能力，且EVSE位于其中由不同協(xié)議提供對中央充電管理服務(wù)的存取之處時，EVSE可以在兩種協(xié)議之間充當(dāng)轉(zhuǎn)換器。這種EVSE包括完整實施支持兩種協(xié)議來完全解碼每個協(xié)議的硬件和軟件二者以獲得應(yīng)用級消息。根據(jù)一個實施方案，在PLC上使用SAE^36協(xié)議可以將EVSE連接到車輛并且可以使用無線ZigBee協(xié)議而將其連接到家庭網(wǎng)絡(luò)。該EVSE可以包括完整實施每個硬件和協(xié)議堆棧。如此一來，EVSE可以在兩個堆棧之間轉(zhuǎn)送消息。在一個實施方案中，轉(zhuǎn)換裝置在物理上可以是不同的。例如，在具有基于PLC的車輛和無線因特網(wǎng)存取點的設(shè)備中，轉(zhuǎn)換裝置可以是插入到電力插座中的自包含盒。圖23說明了用于電力電量管理系統(tǒng)且利用網(wǎng)絡(luò)以在電裝置與電源之間通信2310 的協(xié)議轉(zhuǎn)換的一個實施方案。通信協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置將消息從一個協(xié)議重新表述成另一個協(xié)議 2320以將這些消息從使用一種通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)绞褂貌煌瑓f(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。圖M示出了在連接到電源和電裝置M30的兩種網(wǎng)絡(luò)M20之間實施的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置M10。利用現(xiàn)有硬件通信諸如電池充電控制器的某些汽車子系統(tǒng)需要到車外網(wǎng)絡(luò)的實時通信鏈路。提供這種車外鏈路的通信硬件包括蜂窩、Wi-Fi、ZigBee和家庭插頭。這種儀器較昂貴且可能難以配置。車輛中的子系統(tǒng)是通過稱為CAN總線的共享總線而連接在一起。這個總線提供高速低延遲通信到附接的裝置，但是不會提供與車外實體通信所需的機構(gòu)。不是直接實施通信硬件，而是用戶端子系統(tǒng)在CAN總線上發(fā)布命令以從另一“服務(wù)器”子系統(tǒng)請求車輛通信服務(wù)。已經(jīng)擁有通信硬件的現(xiàn)有車輛中子系統(tǒng)可以在不需要任何額外硬件的情況下起到這種服務(wù)器的作用。因為CAN總線不支持路由或封包轉(zhuǎn)送，所以需要定義封裝機制以容許在CAN消息內(nèi)嵌入離板通信協(xié)議。在一些情形中，車輛設(shè)計可以包括用于非充電管理的目的現(xiàn)有通信硬件。這些其它使用可以包括應(yīng)急響應(yīng)和遠程車輛診斷。不是加入額外通信硬件，而是電車輛可使用這些現(xiàn)有通信模塊。這種模塊再使用是通過加強現(xiàn)有通信模塊上的軟件以擴展功能來完成。類似于經(jīng)由擴展機制而安裝的模塊，通過軟件而更新的先前存在的模塊可以通過兩種不同機制而參與智能充電。在一個實施方案中，軟件更新的通信模塊給外部網(wǎng)絡(luò)提供通信路徑，其允許車輛模塊以類似于起初配備通信模塊的充電程序的方式參與到智能充電程序中。在另一實施方案中，軟件更新的通信模塊包括全部智能充電邏輯。在這個實施方案中，軟件更新的通信模塊單獨負責(zé)參與智能充電程序，且接著通過將原始消息發(fā)送到車輛中的其它子系統(tǒng)而實施該程序。圖25說明了使用具有經(jīng)過配置以實施用于車輛子系統(tǒng)的智能充電模塊2510的現(xiàn)有硬件的通信的一個實施方案。將該車輛子系統(tǒng)連接到共享的車輛范圍通信媒體2520。智能充電模塊經(jīng)過配置以提供消息給車輛子系統(tǒng)2530。車輛子系統(tǒng)的通信服各現(xiàn)代電動車輛以多種方式從中央控制型智能充電程序中獲益。然而，車輛中能夠執(zhí)行充電管理程序的模塊(例如電池管理系統(tǒng)充電控制器)通常不具有與在車外部的外部網(wǎng)絡(luò)通信的能力。為有效運行，智能充電程序需要經(jīng)由諸如服務(wù)器的外部網(wǎng)絡(luò)而對外部實體有中央控制。這個服務(wù)器負責(zé)協(xié)調(diào)分布在寬廣區(qū)域(諸如城市)上的大量車輛的充電活動。在適當(dāng)車輛子系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)之間建立通信信道促進了智能充電并且減小擁有車輛的成本。雖然大多數(shù)車輛子系統(tǒng)缺少車外通信，但是事實上全部子系統(tǒng)是連接到共享的車輛范圍通信媒體或總線。在許多車輛中，這個總線使用如由國際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)標(biāo)準(zhǔn) #11898定義的CAN總線標(biāo)準(zhǔn)。隨著時間的流逝，一些新車輛設(shè)計將轉(zhuǎn)變到其它車輛范圍通信媒體，諸如Flexray或其它類似技術(shù)。然而，共享通信媒體的基本原理是允許車輛子系統(tǒng)將保持完整地進行通信，而且本公開內(nèi)容中的概念將類似地可應(yīng)用于這些未來通信媒體。不是將車外通信能力加入到現(xiàn)有車輛子系統(tǒng)，而是單獨的模塊向車輛上的全部子系統(tǒng)提供通信服務(wù)，使這些服務(wù)經(jīng)由車輛CAN總線而可用。限制對單個模塊的修改減小切換通信標(biāo)準(zhǔn)的成本，使得可以通過在不同車中安裝不同通信模塊而完成支持。這種通信模塊包括車外通信所需并且同樣連接到車輛的CAN總線的硬件。通信模塊內(nèi)的軟件轉(zhuǎn)換或者封裝封包以允許消息在各個車輛子系統(tǒng)與車輛外側(cè)的實體之間流動。在一個實施方案中，通信模塊可以將消息從外部網(wǎng)絡(luò)未經(jīng)修改地轉(zhuǎn)送到其它車輛子系統(tǒng)。作為一個實例，如果外部網(wǎng)絡(luò)使用TCP/IP協(xié)議，那么通信模塊在CAN總線上將TCP 封包轉(zhuǎn)送到其它車輛子系統(tǒng)。因為諸如CAN總線的車輛通信總線本來就不會支持諸如TCP/ IP的廣域協(xié)議，所以需要封裝協(xié)議。
封裝通過定義用于TCP傳送的特定CAN消息而運行。這種CAN消息包括封包報頭和封包本體。封包報頭可以指定封包類型以將其從其它類型的CAN流量中區(qū)別開來。封包報頭還可以指定封包長度，并且可以含有其它CAN封包屬性，諸如尋址。封包本體包括諸如 TCP封包的原始外部網(wǎng)絡(luò)封包的字節(jié)?？梢栽贑AN總線上將這種封包從通信模塊傳輸?shù)狡谕ㄐ诺能囕v子系統(tǒng)。當(dāng)期望通信的車輛子系統(tǒng)接收這種封包時，該子系統(tǒng)使用CAN封包中所存在的類型和尺寸信息以提取原始TCP封包。當(dāng)在相反方向上，即從車輛子系統(tǒng)到外部網(wǎng)絡(luò)通信時，處理程序相反。 車輛子系統(tǒng)在適當(dāng)格式化的CAN封包內(nèi)安置TCP封包并且在CAN總線上將其傳輸?shù)酵ㄐ拍K。該通信模塊提取TCP封包并且在外部網(wǎng)絡(luò)上將其傳輸。在一個實施方案中，通信模塊完整地解碼從外部網(wǎng)絡(luò)接收的消息，并且將消息重新編碼成CAN總線消息。如此一來，通信模塊提取實際所需目的的遠程消息，并且跨越車輛 CAN總線傳輸新消息。作為一個實例，通信模塊可以利用指定電力的當(dāng)前價格的命令跨越外部總線接收封包。通信模塊將CAN總線消息傳輸?shù)街甘倦娏Φ漠?dāng)前價格的適當(dāng)子系統(tǒng)。由于通信模塊充分且完全地在每個方向上解碼并且編碼每個消息，故而不需要外部網(wǎng)絡(luò)消息和車輛內(nèi)部 CAN總線消息在任何方式上類似。通信模塊可以包括下列組件具有足夠電力以運行適當(dāng)軟件的中央處理單元 (CPU) ；CAN收發(fā)器，或者用于交替型車輛中通信網(wǎng)絡(luò)的收發(fā)器；用于一個或多個外部通信網(wǎng)絡(luò)的外部通信收發(fā)器；對于進入車輛的封包能夠包覆CAN報頭中的高階通信封包，且對于離開車輛的封包移除CAN報頭的軟件堆棧；能夠?qū)⑾倪h程網(wǎng)絡(luò)格式轉(zhuǎn)換成本地CAN 格式的軟件；和能夠聯(lián)結(jié)/供應(yīng)特定外部通信協(xié)議所需的處理程序的軟件。圖兌明了到車輛子系統(tǒng)的通信服務(wù)的一個實施方案。將CAN收發(fā)器連接到車輛中的CPU且連接到外部總線，該外部總線連接到車輛子系統(tǒng)沈10。將軟件堆棧連接到CPU 用于增強封包的CAN報頭沈20。配置軟件以將消息從遠程網(wǎng)絡(luò)格式轉(zhuǎn)換成CAN格式沈30。 還為外部通信的供應(yīng)處理程序配置軟件沈40?？刂茢U展性系統(tǒng)的車輛電力系統(tǒng)電動和插入式混合電動車輛從車載充電管理控制器中大量獲益。這種控制器可以在需要電力電網(wǎng)的情況下協(xié)調(diào)車輛電力消耗。然而，對市場關(guān)注的價格時效性，或者缺少標(biāo)準(zhǔn)化，可能妨礙廠家安裝這些充電管理控制器。期望不具有廠家配備的充電控制器的車輛具有用零部件市場控制器更新的能力。 可以通過提供物理和軟件界面更新車輛以允許安裝充電控制器。這個界面可以包括經(jīng)由電力接觸插頭而到車輛CAN總線的物理界面；要在CAN總線上發(fā)送以控制充電的軟件消息的標(biāo)準(zhǔn)化；和充電控制器常駐且必須定位CAN界面插頭的物理位置。可以在沒有與車外網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)通信的能力的情況下，且因此沒有利用中央權(quán)限或服務(wù)器協(xié)調(diào)其充電行為的能力的情況下出售車輛。認可充電管理的益處的車輛制造商可以由于對市場關(guān)注的價格時效性、或者缺少標(biāo)準(zhǔn)化而選擇不包括充電管理。在這些情形中，通過安裝通信模塊或者充電管理模塊可以輕易更新車輛是有利的?？梢酝ㄟ^在通信模塊與車輛之間清楚定義物理、電力和軟件界面而管理這種更新。機械界面可以包括在車輛中安裝模塊的物理位置。這個物理位置提供對電/發(fā)信號界面的存取，提供特定等級的環(huán)境保護，并且調(diào)節(jié)新加模塊的特定尺寸和形狀。電力/發(fā)信號界面可以包括到車輛的標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)部通信總線(諸如CAN總線)的標(biāo)準(zhǔn)化連接器，和到電源的標(biāo)準(zhǔn)化連接器。在一些車輛中，車輛的通信總線可以是非電力標(biāo)準(zhǔn)，諸如基于光纖的系統(tǒng)。雖然這種系統(tǒng)可以不與基于電發(fā)信號CAN的系統(tǒng)兼容，但是擴展界面的一般原理仍可應(yīng)用。軟件界面定義了通過其擴展模塊與車輛中的現(xiàn)有模塊介接的協(xié)議消息。在一個實施方案中，車輛中的其它相關(guān)模塊經(jīng)過設(shè)計以與應(yīng)用中在別處定義的擴展模塊通信。擴展模塊提供通信路徑給外部網(wǎng)絡(luò)，這允許車輛模塊以類似于起初配備通信模塊車輛的充電程序的方式參與智能充電程序。在一個實施方案中，車輛中的現(xiàn)有模塊不直接支持智能充電，而且在擴展模塊中含有全部智能充電邏輯。如此一來，擴展模塊單獨負責(zé)參與智能充電程序。擴展模塊通過發(fā)送原始消息到車輛中的其它子系統(tǒng)而實施程序。圖27說明了包括用于車輛中的CAN總線的接觸插頭2710的擴展系統(tǒng)的一個實施方案。擴展模塊提供所傳輸消息的標(biāo)準(zhǔn)化以控制充電2720。另外，用于控制擴展性的充電控制器位于接觸插頭2730。沒有特定硬件下的通信在許多應(yīng)用中，諸如電動車輛的電力電網(wǎng)與諸如充電站或電動車輛服務(wù)儀器的電源通信是有利的。這種通信可以傳送諸如裝置識別、電池充電狀態(tài)或者電力消耗偏好的信息。還可以利用這種通信來實施本文所述的仲裁協(xié)議。甚至期望在所述的兩個裝置不擁有設(shè)計用于促進通信的硬件的情形中有通信。對于裝置在沒有特定通信硬件下通信而言，可以通過調(diào)制電力負載(例如，電動車輛)與電源(電動車輛服務(wù)儀器)之間的電力轉(zhuǎn)移而傳送消息。為了促進信息從電力負載到電源的傳輸，電負載裝置可以間歇性汲取電力和/或抑制汲取電力。通信時間可以再分為秒。例如，其中負載裝置汲取電力的每秒中斷為二進制1數(shù)位，且其中負載裝置不汲取電力的每秒中斷為二進制0數(shù)位。以類似方式，電源裝置可以與負載裝置通信以促進信息從電源傳輸至電負載裝置。電源可以提供電力達一段時間間隔，表示為二進制1數(shù)位，或者抑制提供電力，表示為二進制0數(shù)位。多種標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議技術(shù)可以用來解決諸如數(shù)據(jù)可靠性和時鐘偏移的問題。時間間隔可以根據(jù)接收裝置中的感測儀器和傳輸裝置中的切換儀器二者的精確性而變化。例如， 時間間隔可以變成比遠低于一秒的時間間隔。較低時間間隔將允許在相同量的時間中傳輸
較多量的信息。因為非供電時間間隔使負載裝置喪失電力，所以負載裝置需要補充電源以在這些時間間隔期間保持功能。這種補充的電源可以是存儲電池、電容器或者可選的原始電源。這個系統(tǒng)不會妨礙電力電路的原始功能(電力轉(zhuǎn)移)，因為可在電力連接早期完成全部通信， 而且電力可以不被中斷地流動達連接時間的余數(shù)。為了解決對禁止電動車輛和電源二者同時傳輸信息的通信媒體的限制，可以使用多種共享協(xié)議。在一個實施方案中，電源和電動車輛輪流傳輸信息，在固定數(shù)量的位后轉(zhuǎn)換角色。在一個實施方案中，所傳輸?shù)南⒔Y(jié)構(gòu)化為具有所傳輸?shù)某叽绲姆獍?。在傳輸封包之后，傳輸?shù)姆较蚰孓D(zhuǎn)。
圖觀說明了在沒有特定硬件下的通信的一個實施方案，所述在沒有特定硬件下的通信包括調(diào)制與電動車輛相關(guān)的電力負載與電源之間的電力轉(zhuǎn)移觀10，將信息從電力負載傳輸?shù)诫娫从^20，和使電動車輛能夠與電源觀30通信。利用智能車輛判斷智能充電點現(xiàn)代電動車輛以多種方式從中央控制型智能充電程序中獲益，其中中央服務(wù)器協(xié)調(diào)分布在寬廣區(qū)域(諸如城市)上的大量車輛的充電活動。這種協(xié)調(diào)是通過服務(wù)器與位于每個車輛處的智能充電模塊直接通信來完成。智能充電模塊可以位于車輛的內(nèi)部，作為車輛的原始組件或者零部件市場配件。位于車輛內(nèi)部的儀器可以通過直接減小車輛的電力消耗而緩和電力負載。在一個實施方案中，智能充電模塊將位于負責(zé)提供電力給車輛的外部儀器中。這種外部儀器可以是電動車輛服務(wù)儀器(EVSE)。EVSE或者充電站可以通過縮減可用于車輛的電力而減小電力消耗。在電動車輛和EVSE 二者含有智能充電模塊的情形中會發(fā)生一個潛在問題。因為充電管理系統(tǒng)可以整合到車輛和車輛充電基礎(chǔ)架構(gòu)二者中，所以這些系統(tǒng)每個最初都可以假定其為充電工作階段中唯一存在的充電智能裝置。當(dāng)智能車附接到智能充電點時會發(fā)生特定的問題。因為兩個裝置并未互相通信，這些裝置各自行動仿佛其完全控制充電工作階段。如果中央智能充電服務(wù)器未獲知兩個裝置表示單個車輛，那么其將獨立管理兩個裝置。 該兩個裝置可能試圖在不同時間充電，導(dǎo)致沒有電力電量。此外，兩個裝置可以在相同時間從公共事業(yè)接收停止充電消息，導(dǎo)致負載減小的二次計數(shù)。為了解決這些問題，電動車輛和充電儀器，或者EVSE兩者可以實施充電協(xié)調(diào)協(xié)議。這個協(xié)議允許EVSE和車輛確定兩個實體中的哪個負責(zé)與充電管理服務(wù)器通信并且實施智能充電程序。另一實體將進入被動模式，遵循原始實體的方向。運用這種協(xié)議，電動車輛可以在連接車輛時將充電協(xié)調(diào)容量消息傳輸?shù)匠潆婞c。 容量消息指定車輛支持的充電協(xié)調(diào)模式。充電儀器可以發(fā)送指定協(xié)調(diào)模式的充電協(xié)調(diào)模式消息。這個模式可以選自由車輛提供的清單。當(dāng)已經(jīng)傳輸兩種消息時，充電儀器和車輛開始協(xié)調(diào)充電。兩個協(xié)調(diào)充電模式起初定義為充電設(shè)備切換充電和車輛切換充電。在充電設(shè)備切換充電模式中，電動車輛停止智能充電并且表現(xiàn)為無源負載(dumb load)。EVSE或者充電儀器在其確定車輛何時沒有出于充電管理的目的而與任何外部實體通信時發(fā)送電力。如此一來，EVSE控制電力流到車輛的速率并且負責(zé)與智能充電服務(wù)器的全部通信。在車輛切換充電模式中，EVSE或者充電儀器并未參與智能充電且總是將需求的電力提供給車輛。電動車輛控制其電力消耗的速率并且負責(zé)與智能充電服務(wù)器的全部通信。 電動車輛實行充電等級的物理調(diào)節(jié)。然而，充電的調(diào)節(jié)基于由充電儀器發(fā)布的命令。如果車輛擁有替代的通信信道(諸如蜂窩)，那么該車輛停止從該信道接受充電命令。充電儀器可以監(jiān)測車輛以確定該車輛是否遵循充電指令。如果確定該車輛不遵循， 那么其后退到直接控制。額外充電模式可以隨時間定義。電動車輛與EVSE之間的通信可以經(jīng)由充電電纜上的電力線通信(PLC)，或者經(jīng)由包括無線通信的其它手段來完成。圖四說明了利用經(jīng)過配置以在車輛儀器上實施的智能充電模塊來判斷智能充電
41點四10的一個實施方案。該模塊經(jīng)過配置以與智能充電程序通信四20，并且通過減小車輛的電力消耗而緩和電負載四30。另外，該模塊經(jīng)過配置以與外部充電儀器中的第二智能充電模塊通信四40，而且模塊實施充電協(xié)調(diào)協(xié)議四50。Mrk盡管已經(jīng)以針對結(jié)構(gòu)特征和/或方法論條例的語言描述系統(tǒng)和方法，然而應(yīng)當(dāng)理解隨附權(quán)力要求中定義的標(biāo)的物不需要限制于所述的特定特征或者條例。實際上，特定特征和條例是公開為實施所主張方法、裝置、系統(tǒng)等等的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下可以對實施例作出形式和細節(jié)的各種變化。
權(quán)利要求
1.一種用于在本地站點管理電力電量的方法，所述方法包括以下步驟由電力電量管理器對多個電力裝置進行站點等級的充電，其中所述電力電量管理器運行智能充電程序，其中所述電力電量管理器協(xié)調(diào)所述多個電力裝置的充電活動，其中所述多個電力裝置位于本地站點；接收站點等級信息，其中由所述電力電量管理器接收所述站點等級信息； 根據(jù)所述站點等級信息作出電力電量決策，其中由所述電力電量管理器作出所述電力電量決策；和由所述電力電量管理器管理到所述多個電力裝置的電力電量，其中所述電力電量管理器響應(yīng)請求。
2.一種用于在本地站點管理電力電量的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電力電量管理器，其中所述電力電量管理器協(xié)調(diào)多個電力裝置的充電活動，其中所述多個電力裝置位于所述本地站點；連接到所述電力電量管理器的多個充電點，其中所述多個充電點可操作成連接到所述多個電力裝置，其中所述多個充電點位于所述本地站點；站點等級信息，其中由所述電力電量管理器接收所述站點等級信息；和基于所述站點等級信息的電力電量決策，其中由所述電力電量管理器作出所述電力電量決策。
3.一種用于管理電力電量且用于優(yōu)化多個電力電量管理策略的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 電力電量管理器，其中所述電力電量管理器協(xié)調(diào)多個電力裝置的充電活動；電力電量服務(wù)，其中由所述電力電量管理器控制所述電力電量服務(wù)； 電力電量管理策略，其中由所述電力電量管理器實施所述電力電量管理策略；和元優(yōu)化器，其中所述元優(yōu)化器選定至少一個所述電力電量管理策略，其中所述元優(yōu)化器選定要利用的至少一個所述電力裝置以實施所述至少一個電力電量管理策略。
4.一種通過優(yōu)化多個電力電量管理策略而用于管理電力電量的方法，所述方法包括 協(xié)調(diào)多個電力裝置的充電活動，其中由電力電量管理器協(xié)調(diào)所述充電活動；控制電力電量服務(wù)，其中由所述電力電量管理器控制所述電力電量服務(wù)； 選定至少一個所述電力電量管理策略，其中由元優(yōu)化器選定所述至少一個電力電量管理策略；選定要利用的至少一個所述電力裝置以實施所述至少一個電力電量管理策略，其中由所述元優(yōu)化器選定所述至少一個電力裝置；和實施電力電量管理策略，其中由所述電力電量管理器實施所述電力電量管理策略。
5.一種用于管理電力電量且使用安全故障模式的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 電力電量管理器，其中所述電力電量管理器協(xié)調(diào)多個電力裝置的充電活動； 系統(tǒng)故障事件；和安全故障模式，其中由所述電力電量管理器實施所述安全故障模式，其中所述故障模式假設(shè)以可預(yù)測和非破壞性的方式協(xié)調(diào)所述充電活動。
6.一種用于管理電力電量且使用安全故障的方法，所述方法包括協(xié)調(diào)多個電力裝置的充電活動，其中由電力電量管理器協(xié)調(diào)所述充電活動； 檢測系統(tǒng)故障事件，其中由電力電量管理器檢測所述系統(tǒng)故障事件；和實施安全故障模式，其中由所述電力電量管理器實施所述安全故障模式，其中所述安全故障模式假設(shè)以可預(yù)測和非破壞性方式協(xié)調(diào)所述充電活動。
7.一種用于管理電力電量且使用電力生產(chǎn)的發(fā)電堆來減小提供電力到電力裝置的成本的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電力電量管理器，其中所述電力電量管理器協(xié)調(diào)多個電力裝置的充電活動； 電力生產(chǎn)堆，其中所述電力電量管理器控制所述電力生產(chǎn)堆，其中所述電力生產(chǎn)堆安排可用電力；和可調(diào)度負載，其中所述可調(diào)度負載列示于所述電力生產(chǎn)堆中，其中根據(jù)成本減少策略移除所述可調(diào)度負載。
8.一種用于管理電力電量且使用電力生產(chǎn)的發(fā)電堆以減小提供電力到電力裝置的成本的方法，所述方法包括協(xié)調(diào)多個電力裝置的充電活動，其中由電力電量管理器協(xié)調(diào)所述充電活動； 控制電力生產(chǎn)堆，其中所述電力電量管理器控制所述電力生產(chǎn)堆，其中所述電力生產(chǎn)堆安排可用電力；移除可調(diào)度負載，其中所述可調(diào)度負載列示于所述電力生產(chǎn)堆中，其中根據(jù)成本減小策略移除所述可調(diào)度負載。
9.一種用于管理電力電量的方法，所述方法包括以下步驟經(jīng)由自動發(fā)電控制(AGC)命令控制多個電力資源，其中由電力電量管理器將所述AGC 命令傳輸?shù)剿龆鄠€電力資源，其中所述AGC命令請求電力調(diào)節(jié)； 根據(jù)分攤方案將所述電力調(diào)節(jié)分攤到所述多個電力資源；和將AGC命令傳輸?shù)街辽僖粋€所述電力資源，其中所述AGC命令從所述至少一個電力資源中請求所述電力調(diào)節(jié)的分攤數(shù)額。
10.一種用于管理電力電量的方法，所述方法包括以下步驟經(jīng)由自動發(fā)電控制(AGC)命令控制多個電力資源，其中由電力電量管理器將所述AGC 命令傳輸?shù)剿龆鄠€電力資源，其中所述AGC命令請求電力調(diào)節(jié)； 確定至少一個所述多個電力資源的電力調(diào)節(jié)范圍；和將AGC命令傳輸?shù)剿鲋辽僖粋€所述多個電力資源，其中所述AGC命令是取決于所述至少一個所述多個電力資源的電力調(diào)節(jié)范圍。
11.一種用于管理電力電量的方法，所述方法包括以下步驟檢測間歇性電力電量的變化，其中電力電量管理器檢測所述間歇性電力電量的所述變化；和響應(yīng)所述間歇性電力電量的所述變化實施電力電量策略，其中所述電力電量管理器協(xié)調(diào)多個電力資源以響應(yīng)所述間歇性電力電量的所述變化。
12.一種使用網(wǎng)絡(luò)指紋用于確定裝置在電力電量管理系統(tǒng)上的位置的方法，所述方法包括接收網(wǎng)絡(luò)信息，其中所述網(wǎng)絡(luò)信息與多個電裝置相關(guān)； 根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)信息產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)指紋； 將所述網(wǎng)絡(luò)指紋存儲在數(shù)據(jù)庫中； 檢測至少一個所述多個電裝置的裝置信息的變化；比較所述至少一個所述多個電裝置的變化裝置信息與所述網(wǎng)絡(luò)指紋；和根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)指紋確定所述至少一個所述多個電裝置的位置。
13.一種方法，其包括經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從多個裝置的每個裝置中接收多個電力電量測量值，每個裝置與電力電量相關(guān)，每個所述裝置能夠在測量誤差內(nèi)測量各自裝置的電力電量；使用至少一個計算裝置集結(jié)所述電力電量測量值，產(chǎn)生集結(jié)式電力電量測量； 使用至少一個計算裝置確定使用至少一個誤差模型的所述集結(jié)式電力電量測量的誤差界限。
14.一種系統(tǒng)，其包括多個裝置，每個裝置與電力電量相關(guān)，每個所述裝置能夠在測量誤差內(nèi)測量各自裝置的電力電量；包括一個或多個處理器的集結(jié)式電力測量模型，所述一個或多個處理器經(jīng)過編程以執(zhí)行從計算機可讀存儲媒體中檢索的軟件代碼，所述計算機可讀存儲媒體存儲用于以下步驟的軟件經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從每個所述多個裝置接收多個電力電量測量值； 集結(jié)所述多個電力電量測量值，產(chǎn)生集結(jié)式電力電量測量； 使用至少一個誤差模型確定所述集結(jié)式電力電量測量的誤差界限。
15.一種具有計算機可執(zhí)行指令的計算機可讀媒體，所述可執(zhí)行指令用于包括以下步驟的方法經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從多個裝置的每個裝置中接收多個電力電量測量值，每個裝置與電力電量相關(guān)，每個所述裝置能夠在測量誤差內(nèi)測量各自裝置的電力電量；使用至少一個計算裝置集結(jié)所述電力電量測量值，產(chǎn)生集結(jié)式電力電量測量； 使用至少一個計算裝置確定使用至少一個誤差模型的所述集結(jié)式電力電量測量的誤差界限。
16.一種方法，其包括利用至少一個AC電力電量傳感器增強具有至少一個DC電力電量傳感器的裝置； 在操作點的范圍上使用所述至少一個DC電力電量傳感器和所述AC電力電量傳感器測量通過所述裝置的AC和DC電力電量；使用至少一個計算裝置構(gòu)造所述裝置中AC電力電量作為DC電力電量的函數(shù)的推導(dǎo)模型，其中所述模型的誤差受限；從所述裝置移除至少一個AC電力電量傳感器； 使用至少一個DC電力電量傳感器測量所述裝置的DC電力電量； 使用至少一個計算裝置，使用所述推導(dǎo)模型和來自所述至少一個DC電力電量傳感器的測量值推導(dǎo)所述裝置的所述AC電力電量。
17.一種系統(tǒng)，其包括多個端點裝置，每個端點裝置具有用于測量通過各個裝置的電力電量的至少一個傳感器，其中一個或多個所述至少一個傳感器為DC傳感器；包括一個或多個處理器的推導(dǎo)模型，所述一個或多個處理器經(jīng)過編程以執(zhí)行從計算機可讀存儲媒體中檢索的軟件代碼，所述計算機可讀存儲媒體存儲用于以下步驟的軟件經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從每個所述至少一個傳感器接收測量值；使用所述測量值推導(dǎo)所述多個端點裝置的AC電力電量，其中使用推導(dǎo)模型來推導(dǎo)具有DC傳感器的裝置的AC電力電量，所述推導(dǎo)模型是通過測量類似于所述各個裝置的裝置中AC電力電量與DC傳感器測量值之間的關(guān)系而開發(fā)的。
18.一種具有計算機可執(zhí)行指令的計算機可讀媒體，所述計算機可執(zhí)行指令用于包括下列步驟的方法利用至少一個AC電力電量傳感器增強具有至少一個DC電力電量傳感器的裝置； 在操作點的范圍上使用所述至少一個DC電力電量傳感器和所述AC電力電量傳感器測量通過所述裝置的AC和DC電力電量；使用至少一個計算裝置構(gòu)造所述裝置中AC電力電量作為DC電力電量的函數(shù)的推導(dǎo)模型，其中所述模型的誤差受限；從所述裝置移除至少一個AC電力電量傳感器； 使用至少一個DC電力電量傳感器測量所述裝置的DC電力電量； 使用至少一個計算裝置，使用所述推導(dǎo)模型和來自所述至少一個DC電力電量傳感器的測量值推導(dǎo)所述裝置的所述AC電力電量。
19.一種用于最小化電力電量管理系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)流量消耗的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 可操作用于產(chǎn)生、消耗或存儲電能的多個裝置；電力電量管理系統(tǒng)，其中所述電力電量管理系統(tǒng)管理在所述多個裝置與電力電網(wǎng)之間轉(zhuǎn)移的電力電量；和經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)而在電力電量管理系統(tǒng)與多個裝置之間傳達的裝置信息和電力電量信息，其中由電力電量管理系統(tǒng)接收所述裝置信息，其中由所述電力電量管理系統(tǒng)傳輸所述電力電量信息，其中所述電力電量信息包括由至少一個所述多個裝置接收的能源比率命令；且其中所述電力電量管理系統(tǒng)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)流量消耗減小技術(shù)而減小通過所述網(wǎng)絡(luò)的流量的消耗。
20.一種用于電力電量管理系統(tǒng)中的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括經(jīng)由多個網(wǎng)絡(luò)而連接的電裝置和電源，其中所述多個網(wǎng)絡(luò)的至少一個網(wǎng)絡(luò)利用第一通信協(xié)議，所述第一通信協(xié)議不同于由所述多個網(wǎng)絡(luò)的至少一個第二網(wǎng)絡(luò)利用的第二通信協(xié)議；可操作以與所述多個網(wǎng)絡(luò)通信的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，其中所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置從第一通信協(xié)議到第二通信協(xié)議地表述消息，從而經(jīng)重新表述的消息從所述第一網(wǎng)絡(luò)傳遞到所述第二網(wǎng)絡(luò)。
21.一種裝置，其包括第一收發(fā)器，其經(jīng)過調(diào)適以連接到支持第一網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的第一網(wǎng)絡(luò)； 第二收發(fā)器，其經(jīng)過調(diào)適以連接到支持第二網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的第二網(wǎng)絡(luò)； 包括一個或多個處理器的轉(zhuǎn)換模塊，所述一個或多個處理器經(jīng)過編程以執(zhí)行從計算機可讀存儲媒體中檢索的軟件代碼，所述計算機可讀媒體存儲經(jīng)過配置以進行以下步驟的軟件使用所述第一收發(fā)器從所述第一網(wǎng)絡(luò)以所述第一協(xié)議接收至少一個應(yīng)用等級消息； 解碼所述至少一個應(yīng)用等級消息；以所述第二協(xié)議編碼所述至少一個應(yīng)用等級消息；在所述第二網(wǎng)絡(luò)上使用所述第二收發(fā)器傳輸以所述第二協(xié)議編碼的所述至少一個應(yīng)用等級消息。
22.一種利用現(xiàn)有硬件而用于在電力電量管理系統(tǒng)中通信的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 智能充電模塊，所述智能充電模塊經(jīng)過配置以在車輛中的服務(wù)器子系統(tǒng)上實施，所述服務(wù)器子系統(tǒng)連接到用于與所述車輛中的至少另一子系統(tǒng)通信的共享車輛范圍通信媒體， 所述模塊進一步經(jīng)過配置以使用由所述服務(wù)器子系統(tǒng)和所述至少另一子系統(tǒng)所提供的能力來提供一組服務(wù)，所述服務(wù)包括使用所述共享車輛范圍通信媒體將消息發(fā)送至所述車輛中的所述至少一個子系統(tǒng)以實施智能充電程序。
23.一種用于對車輛子系統(tǒng)提供通信服務(wù)的通信模塊，所述通信模塊包括 車輛中的中央處理單元；CAN收發(fā)器，其可操作地連接到在所述車輛中連接到外部總線的所述中央處理單元，所述外部總線可操作地連接到至少一個車輛子系統(tǒng)；可操作地連接到所述中央處理單元的軟件堆棧，所述軟件堆棧經(jīng)過配置以在用于從外部網(wǎng)絡(luò)進入車輛的通信封包的CAN報頭中包覆通信封包，所述軟件堆棧進一步經(jīng)過配置以移除離開所述車輛的通信封包的CAN報頭；由中央處理單元執(zhí)行且經(jīng)過配置以將包括所述通信封包的消息從遠程網(wǎng)絡(luò)格式轉(zhuǎn)換到CAN格式的軟件；和由所述中央處理單元執(zhí)行且經(jīng)過配置以支持至少一種外部通信協(xié)議需要的聯(lián)結(jié)和供應(yīng)處理的軟件。
24.一種能夠用于控制擴展性系統(tǒng)的充電控制器的安裝的界面，所述界面包括 到車輛CAN總線的物理界面，所述物理界面包括電力接觸插頭；延展模塊，其提供在所述CAN總線上發(fā)送的軟件消息的標(biāo)準(zhǔn)化以控制充電；和充電控制器常駐且在其中定位所述CAN界面插頭的物理位置。
25.一種在沒有特定硬件的情況下能夠電動車輛與電能供應(yīng)裝置通信的界面，所述界面包括通過調(diào)制電力負載與電能供應(yīng)之間的電力轉(zhuǎn)移將信息從與所述電動車輛相關(guān)的所述電力負載傳輸至所述電源。
26.一種用于判斷智能充電點的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一智能充電模塊，所述模塊經(jīng)過配置以在位于車輛內(nèi)部的儀器上實施；所述第一智能充電模塊經(jīng)過配置以與實施智能充電程序的服務(wù)器通信，所述智能充電程序協(xié)調(diào)一片區(qū)域上所分布的多個車輛的充電活動；通過減小所述車輛的電力消耗而緩和所述車輛的電力負載；與負責(zé)提供電力到所述車輛的外部儀器中的第二智能充電模塊通信，使所述第一智能充電模塊和所述第二智能充電模塊能夠?qū)嵤┏潆妳f(xié)調(diào)協(xié)議以確定所述兩個模塊中哪個負責(zé)與實施所述智能充電程序的服務(wù)器通信。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠用于諸如電動車輛的電力裝置的電力電量管理的系統(tǒng)。電力電量管理器可以協(xié)調(diào)充電活動。電力電量決策可以取決于站點等級信息。可以優(yōu)化電力電量管理策略。通過使用安全故障模式可以避免電力高峰。發(fā)電堆可以用于減小成本。AGC命令是用來控制電力資源。將電力調(diào)節(jié)分攤到電力資源，并且可以確定電力調(diào)節(jié)范圍。響應(yīng)間歇性電力電量的變化而實施電力電量策略?？梢允褂镁W(wǎng)絡(luò)指紋確定裝置的位置。確定電力電量測量值，并且從DC電力電量中推導(dǎo)AC電力電量。最小化網(wǎng)絡(luò)流量消耗。轉(zhuǎn)換通信協(xié)議。提供通信至車輛子系統(tǒng)、判斷智能充電點，并且使用現(xiàn)有硬件、非特定硬件或者控制擴展性系統(tǒng)的增強型車輛通信。
文檔編號G05D29/00GK102449572SQ201080023533
公開日2012年5月9日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者J·戴維斯, J·拉夫基, S·伯拉克, S·布里奇斯, Z·阿克塞爾羅德 申請人:柵點股份有限公司