专利名称：用于在电网和车辆之间传送电功率的系统和方法
用于在电网和车辆之间传送电功率的系统和方法
背景技术：
电池电动车(BEV)、可外充电式混合电动车(PHEV)以及燃料电池汽车(FCV)可以 为电力公用网络及其消费者提供很多有利功能。
大多数基本示例涉及净计量，其中电流可以在居所中沿两个方向流动，且消费者 仅需要支付在记帐期间消费的净电能。在这种情况下，车辆可以被设计为将电力推回电网 以帮助减小居所中消费的总电能。这具有若干缺点，因为车辆的效率不是100%，且在静态定价方法中对车辆充电的 成本将超过将电力推回电网的节省。这导致更先进的方案，该方案中，仅当赚得的钱将大于电池充电以及补偿电池缩 短的寿命和对用户带来的不便的成本时，车辆才在可变定价区域中在电网上推动电力。BEV将使用其电池中的存储将功率推到电网，且将需要从电网吸取功率以进行充 电。因为电池主要从电网(一些在驾驶时具有太阳能或再生装置)充电，当其电池被用完 时，车辆不再能够支持分散式发电。PHEV和FCV可以持续提供动力，只要对于消费者而言这么做是经济的。PHEV具有 辅助燃料源，其可以是气体、天然气等，如FCV —样运转，且已经公开了在家庭中主要利用 天然气来永久地提供燃料以从车辆产生电力的若干系统。这是有用的，但是必须注意确保 支付超过对电池充电的电力或代替发电过程中使用的电力的燃料以及汽车中发动机的磨 损的成本。预期值的另一来源是能源质量调节。电力公司努力维持极低的区域控制误差 (ACE)，这进而确保电网可用的电力中干净的60Hz交流信号。BEV、PHEV和FCV中的电池将 显著增加电网上端点附近，尤其是居所、社区和企业的功率质量。功率调节是0净能量，因 为吸收的能量一般等于在以稳定的60Hz正弦波保持可用功率时推出的能量。这不需要消 耗额外的燃料，不消耗电池且在执行服务时仅导致电池最小的应力。具有可能的最大值的区域防止或帮助电力公司从部分灯火管制/灯火管制恢复。 BEV, PHEV和FCV中可用的能量存储和/或发电能力可以在消费者需求接近电力供应时帮 助提供峰值能量。代替从相邻电力公司购买昂贵的功率或者用完可用电力，电力公司可以 从车辆引进能量。该方案典型地仅在一年中以很短的时间发生几次，且从向电网提供电力 赚的钱将无疑超过消费者提供电力的成本。如果消费者不在电力公司直接支付的区域且控 制在这些超峰值时期控制产生的能量，则消费者仍能够省钱且通过使用车辆提供家用功率 来改善情况且仍然将一些功率推回电网来帮助解决不足。在灯火管制事件中，车辆不应试图自己对电网重新充电，因为这可能行不通且可 能损坏家用电线、电表或汽车电学系统。而且，在紧急事件情况中，车辆需要在人们需要它 进行运输时能够驾驶足够的距离。
发明内容
本发明是用于控制BEV、PHEV和FCV的系统，当被插入到电力网时，BEV、PHEV禾口FCV向消费者和电力公司提供有用功能的混合，包括如下内容1.价格敏感的充电和放电，使得，当成本低于某一成本时，电池充电，且当成本高于某一较高成本时，电池放电(在具有燃料源的PHEV或FCV处于与电网相连的位置中的情 况下，可以连续提供功率以确保在特定时期期间千瓦时总数不被超出)。2.在车辆与电网相连的整个时期期间的能量质量调节。3.超峰值放电，以帮助减小部分灯火管制/灯火管制事件的危险。4.部分灯火管制/灯火管制事件中的电网恢复援助或家用电力产生。用于这种系统的控制理想地将来自电力公司。这样，在调节电力期间，可以为车辆 给予补偿。而且，电力公司最有优势，并且通过在具有负载设施的区域中类似于空调循环那 样循环可用车辆来优化缓解部分灯火管制和灯火管制以减小峰值需求。这样，可用电力在 电网中仍存在短缺的较短几个小时之后并不被完全用完。如果电力公司不支持或实施某种类型的控制方法，本公开的系统仍可以为消费者 带来益处。本系统可以被设计为在电力成本足够高的时候对电池进行放电以获益，当成本 最便宜时对电池进行充电，且在家庭内部调节电力以帮助保护其中的负载。将在所有时间 维持可配置的最小量电荷以确保在需要时可以驾驶车辆。在PHEV或FCV的情况下，如果电 的价格高于发电机的替代燃料或燃料电池的成本，则可以使用发电装置。如果净计量不可 用，在高价期间，家庭可以简单地通过汽车的发电装置或电池来部分或完全供电，使得居民 不向电力公司支付峰值电价。该系统由下列部分组成1.双向插座(outlet)型接口，包括至少功率输入、功率输出、电压、频率、功率因 子的测量和监控(将使用这些测量装置来识别诸如部分灯火管制/灯火管制的功率相关的 紧急事件)。2.本地或远程控制的继电器、断路器或开关，以在断电的情况或其他紧急事件 (可以在双向插座的内部或外部)中允许插座从电网断开车辆。3.通信装置，其可以是如下装置其中一个或多个电力线上的通信(COPL)、蓝牙、 802. 15. 4/ZigBee、蜂窝无线、IP计算机网络，用于直接与电力公司、电度表、一个或多个 BEV/PHEV/FCV和/或计算机、PDA或其他电子设备建立通信。4.绝对位置装置，其可以使用GPS判断或者相对于已知位置(诸如电度表或用于 将车辆连接到电网的插座)使用相对位置装置外推。5.在PHEV或FCV的情况中，连接到天然气或其他燃料源的燃料线，用于扩展车辆 的生产能力。双向插座将具有用于与家用电线相连接的装置，无论它是硬布线或者通过标准 110V/220V壁装插座连接。其还将具有用于容纳与车辆的电连接的接收装置，其可以是标 准110V/220V插头的形式。插座将通过如下方法其中一个或多个判断哪个车辆被插入到其 中负载特征分析(通过功率因子、电流、谐波、组合或其他方法)、与车辆的电子通信等。通信信息直接地或通过电度表被电力公司共享并被系统存取的信息可以包括多个信息，它 们可以包括1.当前和预测的价格信息。
2.能量供应信息，包括预留或电力产生请求。3.各个命令，用于控制车辆内的电池/发电装置/燃料电池以推动电力到电网或者从电网对电池充电。4.通知存在将要来临的或当前是功率紧急事件或故障。电力公司运用和提供的控制和信息越多，电网被越有效地利用。一大组汽车的循 环充电可确保在夜晚和其他普遍充电时间存在稳定的负载，使得电网不过载。以类似的方 式消耗电池将允许电力公司确保较长时期的车辆动力可用期间，从而不会完全耗尽紧急事 件峰值功率的可用源。电力公司或控制系统的其他实体收集的信息可以包括但不限于1.车辆类型，包括电池容量、发电机/燃料电池尺寸和可用燃料/电荷。2.车辆是否处于将允许能量调节、发电或充电的模式。3.通过诸如GPS的绝对装置或者参考诸如电度表或双向插座的已知位置获得的 位置。系统用作电力公司、能量聚合器、家庭和/和车辆之间的中介器(mediator)，因 为每一个可以使用不同的一组监控、控制和通信协议进行通信，包括BACnet、LONworks, OpenWAY等。使用更新的通信配置文件，本系统将能够缓解任何电力公司、家用系统、车辆和 能量聚合器之间的需求和事务。按照这种方式，使系统工作不要求设施。任何车辆可以在 任何插座中使用，且业主从他或她的车辆获益。知道车辆类型和发电站信息允许电力公司或聚合器选择性地允许充电/发电以 最大化其负载限制和电力可靠性程序的有效性。电力公司可以允许全时段调节，或仅在ACE 处于电力公司指定的希望范围之外的时间期间的调节。车辆所处的模式是重要的，因为只有如果在立刻需要充电或消费者需要满电荷 (或者满箱天然气)的情形下有决定退出的方式时，电力公司和电力公司资助的充电和发 电控制程序才可被接受。而且，车辆或插座然后能够跟踪消费者设置且电力公司节省很多 数据恢复和处理。分散式调节、调节和负载限制的有效性一般仅在分散式装置的局部区域中有效。 允许通过位置识别每个车辆在获知哪个电力单位或公司获益以及谁将接收车辆服务的补 偿时是重要的。使用位置的相对装置是优选的，因为GPS—般在室内或地下不工作，而很多 汽车在大多数时间停放在这些位置，且因此这些位置是车辆希望连接到电网的位置。从部分灯火管制/灯火管制恢复公开的系统将在部分灯火管制或灯火管制的情况下从电网缓冲家庭和车辆，允许 家庭从车辆接收电力以提供功率。具有智能电表的电力公司可以通过使用电池供电的AMI 计量器阻隔受部分灯火管制/灯火管制影响的流向家庭的电流来帮助从能量紧急事件的 恢复，从而降低电网上的负载量。具有BEV、PHEV和FCV的居所和位置则可以被带回电网以 帮助增加可用功率，且然后没有发电装置的家庭可以通过同时导通所有居所而被带回线上 而无需担心使电网进入混乱局面。在该方案中，公开的系统通过将车辆从电网上的问题分离开来保护独立居所中的 (多个)车辆。这保护了家用电器和车辆。当变相器试图匹配的电信号变更或丢失时，大多 数变相器将关断，但是在这种情况下车辆帮助从问题中恢复的能力丢失了。从电网分离车辆直到其安全地允许帮助电力回到本地电网是既高效又快速的响应，从而帮助电力回到电 力公司消费者。如果不存在与电力公司或能量聚合器通信的装置，本系统将简单地在功率故障期 间令家庭从电网分离且直接从车辆发电站对其自身供电。
图1示出作为本发明的实施例的用户模块的框图。图2示出作为本发明的实施例的用于将电功率从电网传送到车辆和从车辆传送 到电网的系统的操作。图3示出作为本发明的实施例的用于电池电动车(BEV)的系统的正常操作状态。图4示出了作为本发明的实施例的用于插电式混合电动车(PHEV)或燃料电池车 (FCV)的系统的正常操作状态。图5示出作为本发明的实施例的系统的紧急事件操作状态。
具体实施例方式本发明公开了一种用于在电网和至少一个车辆之间传送电功率的系统。该系统还 在部分灯火管制或灯火管制事件中提供车辆、电网和建筑物之间的电隔离。该系统还帮助 从车辆向建筑物提供电功率。在本发明的一个实施例中，至少一个电池用作用于在车辆中 存储电功率的装置。然而，也可以使用其他电功率存储设备，而不限制本发明的范围。本系统包含经由通信网络与电网和车辆连接的用户模块。该用户模块还连接到 燃料源。通信网络包含电力线上通信(COPL)、蓝牙、IEEE 802. 15.4，ZigBee、蜂窝无线网 络或基于IP的计算机网络。通信网络使用例如BACnet、Lonfforks, Openffay, OpenAMI, SmartGrid, ZigBee或AMI配置文件之类的协议。然而，对于本领域技术人员很明显，也可 使用不同于此处描述的通信网络和协议而不限制本发明的范围。所述用户模块还能够建立与电度表、计算机、或诸如个人数字助理(PDA)的远程 通信装置的直接通信。用户模块还能够与至少一个电力公司交换信息。这种信息可以包括 电功率的成本、能量供应信息、状态信息和用户通告。电功率的成本包括电功率的当前成本 和预期成本。能量供应信息包括能量保存请求和用于用户的电功率产生请求。状态信息包 含功率产生状态和车辆电池的功率充电/放电状态。用户通告告知用户是否存在将要来临 的功率紧急事件或故障。对于本领域技术人员而言很明显，在用户模块、电力公司和车辆之 间交换的这种信息导致增加对电网的利用，且在这方面的任何修改不必视为本发明的范围 的限制。而且，电力公司还可以经由用户模块从用户和车辆收集控制信息。控制信息包括 但不限于车辆的类型、车辆的电池容量、发电机尺寸、燃料电池尺寸、可用燃料、可用电荷和 车辆的操作模式。可以进一步通过检查车辆的操作模式是否处于电功率调节或电功率产生 的模式来控制电功率传送。在一个实施例中，电力公司允许在车辆连接到电网的整个时期 进行电功率调节。在另一实施例中，仅在一定的时间期提供电功率调节。该一定的时间期由 电力公司设置。在又一实施例中，根据区域控制误差(ACE)提供电功率调节。低ACE值确 保从电网可用电功率中的干净的60Hz交流信号。电力公司因而努力维持极低ACE值。在一个实施例中，在ACE超过用户设置的预定范围时提供电功率调节。在另一实施例中，ACE 的预定范围由电力公司设定。为了从电网向车辆和从车辆向电网传送电功率，知道车辆的绝对地理位置是有用 的。车辆的绝对地址位置帮助判断哪个电力公司参与到电功率的传送中。而且，用户可以 因为向电网提供电功率而受到电力公司的补偿。知道车辆的绝对地理位置帮助电力公司识 别哪个用户需要补偿。用户模块能够识别车辆的绝对地理位置。在本发明的一实施例中， GPS技术用于识别车辆的绝对地理位置。在另一实施例中，通过对于已知地理位置外推相对 地理位置来确定车辆的绝对地理位置。还可以通过使用电度表来确定已知地理位置。当大 多数车辆在大多数时间停泊或当车辆处于地下时，使用外推装置来确定车辆的绝对地理位 置是更有用的。图1示出作为本发明的实施例的用户模块的框图。该用户模块包含双向插座型电 接口。双向插座型电接口监控诸如功率输入、功率输出、电压、频率和功率因子的参数。这 些参数还可用于识别部分灯火管制或灯火管制事件。
双向插座型电接口连接到开关。开关可以是继电器或断路器。在停电、部分灯火 管制或灯火管制事件的情况下，开关用于从电网电隔离车辆。而且，在停电、部分灯火管制 或灯火管制事件的情况下，开关还从电网电隔离建筑物。在本发明的一个实施例中，开关集 成到电度表中。在另一实施例中，开关集成到双向插座型电接口中。而且，还可以本地控制 或者可以通过双向插座型电接口遥控开关。双向插座型电接口能够连接到建筑物的电力线。在一个实施例中，双向插座型电 接口和建筑物的电线之间的连接是硬连线的。在另一实施例中，双向插座型电接口和建筑 物的电线之间的连接通过标准110V/220V插座实现。双向插座型电接口还能够接收来自车辆的电连接。在一个实施例中，来自车辆的 电连接通过标准110V/220V插座接收。车辆的类型能够通过双向插座型电接口来确定。为了确定车辆类型，可以使用诸 如负载特征分析、功率因子测量或RFID的方法。在负载特征分析的情况下，双向插座型电 接口获得的信息可以进入负载特征数据库或神经网络中。负载特征分析还包含功率因子分 析、电流和谐波分析。对于本领域技术人员而言很明显，也可使用不同于此处描述的方法来 确定车辆的类型，而不以任意方式限制本发明的范围。用户模块还包含处理单元、存储器模块、传感器模块、控制模块和电源。处理单元 包含控制逻辑。控制逻辑控制用于在电网和车辆之间传送电功率的各种功能，例如，控制 向车辆供应电力、电功率调节和控制从车辆获取电功率。向车辆供应电力的步骤还包含对 车辆的电池充电。从车辆获取电功率的步骤还包含从车辆的电池放电。对于本领域技术人 员而言很明显，电池简单地用作用于电功率存储的装置且不必被认为是本发明的范围的限 制。而且，在插电式混合电动车(PHEV)和燃料电池车(FCV)的情况下，电功率可以通过外 部燃料供应。在本发明的一个实施例中，天然气可用作外部燃料。不过，也可使用不同于天 然气的燃料而不影响本发明的范围。该系统还能够以价格敏感的方式对车辆电池进行充放电。在这种情况下，当电功 率的成本低于某一预定等级时，车辆电池被充电。当电功率的成本高于某一预定等级时，通 过对车辆电池放电从车辆获取电功率。该预定等级可以由用户或电力公司设置。而且，在插电式混合电动车(PHEV)或燃料电池车(FCV)的情况下，车辆电池可被充电和放电以确保 确定数目的千瓦时在指定时间期内可用于电网。该确定数目的千瓦时可由电力公司选择。 在一个实施例中，该指定时间期被选择为峰值电功率使用期。以这种方式，部分灯火管制或 灯火管制事件的发生概率可以减小。因为在一定时间期内从车辆提供电功率，用户还可以 获得电力公司的补偿。为了避免使电网超负荷，本系统还能够以循环方式对车辆进行充放电。在这种情 况下，一组车辆以循环方式被充电以确保在夜晚和其他普遍充电时间存在稳定的负载。以 循环方式对车辆电池放电确保车辆能够供电较长时间期，因而，在峰值电功率使用时期为 电力公司提供帮助。图2示出作为本发明的实施例的用于将电功率从电网传送到车辆和从车辆传送 到电网的系统的操作。在步骤101，系统检测车辆是否被插入到用户模块。在步骤102，识 别车辆参数。车辆参数包含车辆类型、车辆的绝对地理位置和存储在车辆中的电功率的量。 也可以识别不同于此处提及的若干参数而不限制本发明的范围。在步骤103，系统检测电 网是否在线。如果电网不在线，则在步骤106，系统进入到紧急事件操作状态。在步骤104， 系统试图与电网同步且检查与电网的同步是否成功。在步骤105，系统进入正常操作状态。 如果步骤102或104失败，则系统进入调试状态。图3示出作为本发明的实施例的用于电池电动车(BEV)的系统的正常操作状态。 在步骤201，系统检测车辆是否需要电功率的调节。这使用电功率的当前价格或来自用户的 服务请求来确定。在步骤202，由系统启动电功率的调节。在步骤203，系统判断BEV的电 池是否需要充电。如果电池需要充电，则系统前进到步骤204，其中使用来自电网的电功率 对车辆电池充电。在步骤205，系统检测到电池充满电或者来自用户的停止请求。当从车 辆获取电功率时，系统前进到步骤208，其中车辆电池放电。在步骤207，车辆向电网供应电 功率。当系统在步骤206检测到电池电量低或来自用户的停止请求时，系统再次进入步骤 203且再次开始对车辆电池充电。图4示出了作为本发明的实施例的用于插电式混合电动车(PHEV)或燃料电池车 (FCV)的系统的正常操作状态。在步骤301，系统检查车辆是否需要电功率的调节。这使用 电功率的当前价格和来自用户的服务请求来确定。在步骤302，由系统启动电功率的调节。 在步骤303，系统判断PHEV或FCV的电池是否需要充电。如果电池需要充电，则系统前进到 步骤305，其中使用来自电网的电功率对车辆电池充电。如果不能从电网对车辆的电池进行 充电，则系统前进到步骤304。在步骤304，检查是否可以使用外部燃料源对车辆电池进行 充电。在本发明的一个实施例中，天然气用作外部燃料源。步骤306，系统检测完全充电的 电池或来自用户的停止请求。当从车辆获取电功率时，系统前进到步骤309，其中车辆电池 放电。在步骤308，车辆向电网供应电功率。当系统在步骤307检测到电池电量低或来自用 户的停止请求时，系统再次进入步骤303且再次开始对车辆电池充电。图5示出系统的紧急事件操作状态。在步骤401，系统将建筑物从电网断开。这可以通过使用连接到双向插座型电接口的开关实现。在步骤402，系统检测建筑物是否已经成 功从电网断开。然后在步骤403，系统在需求响应程序中检查用户的参与。当用户参与时， 系统前进到步骤404，其中电功率被提供到建筑物。在步骤405，系统发布命令以开始为该 建筑物产生电功率。然后在步骤406，按照用户的请求，系统允许电力公司将建筑物连接回电网。在步骤407，电池电动车(BEV)开始遵照电力公司发布的指令。在步骤408，系统检查 电网是否恢复。如果电网恢复，则系统跳到步骤501，其中实现与电网的同步。在步骤502， 在检测到与电网的成功同步之后，系统返回到正常操作状态。如果电网没有恢复，则在步骤 409，系统检查BEV的电池是否处于最小可配置等级。如果车辆是插电式混合电动车(PHEV) 或燃料电池车(FCV)，则系统前进到步骤500，其中检测外部燃料源的可用性。如果外部燃 料源可用，则系统前进到步骤503，其中遵照电力公司发布的指令。在步骤504，系统检测电 网是否恢复。如果电网恢复，则系统跳到步骤501，其中实现与电网的同步。在步骤502检 测到与电网的成功同步之后，系统返回到正常操作状态。如果在步骤502检测到与电网的 同步不成功，则系统进入调试模式。在步骤403，如果没有检测到用户参与，则系统前进到步骤505，其中电功率被提 供到建筑物。在步骤506，电池电动车(BEV)继续向建筑物提供电功率。在步骤507，系统 检查电网是否恢复。如果电网恢复，则系统跳到步骤600，其中实现与电网的同步。在步骤 601检测到与电网的成功同步之后，系统返回正常操作状态。如果电网没有恢复，则系统在 步骤508检查BEV的电池是否处于最小可配置等级。如果车辆是插电式混合电动车(PHEV) 或燃料电池车(FCV)，则系统前进到步骤509，其中检测外部燃料源的可用性。如果外部燃 料源可用，则系统前进到步骤602，其中系统在维持满电池电荷的同时向家庭提供电功率。 在步骤603，系统检测电网是否恢复。如果电网恢复，则系统跳到步骤600，其中实现与电网 的同步。在步骤601检测到与电网的成功同步之后，系统返回到正常操作状态。如果在步 骤601检测到与电网的不成功同步，则系统进入调试模式。控制逻辑还能够进入空闲模式，在该空闲模式中，系统不执行控制功能。无论何时 在正常或紧急事件操作状态中遇到错误，系统都进入调试模式。错误还包括电网的丢失，在 这种情况下不可以对车辆的电池进行充电或放电。在本发明的一个实施例中，控制逻辑集成到处理单元中。在本发明的另一实施例 中，控制逻辑位于处理单元外部。如果电力公司不支持控制功能，则控制逻辑仍可以被设计为在部分灯火管制或灯 火管制事件的情况下从车辆获取电功率。而且，控制逻辑也能够当从车辆获取电功率的成 本低于从电网获取电功率的成本时从车辆获取电功率。为了确定从车辆获取电功率的成 本，控制逻辑计算向车辆供应电功率的成本以及电功率供应和获取的处理中涉及的组件的 老化成本。在插电式混合电动车(PHEV)或燃料电池车(FCV)的情况下，控制逻辑考虑使用 外部燃料来向车辆供应电功率的成本。而且，系统维持电池电动车(BEV)中电荷的可配置最小等级以确保在需要时用户 可以驾驶车辆。在插电式混合电动车(PHEV)或燃料电池车(FCV)的情况下，车辆中外部燃 料的可配置最小等级由系统维持。鉴于已经公开的实施例，本领域技术人员能够想到本发明的范围内的各种变型和 修改。不过，这些变型和修改不应视为本发明的范围的限制因素。
权利要求
一种用于在电网和至少一个车辆之间传送电功率的系统，该系统包含(a)用户模块；以及(b)通信网络，将该用户模块连接到该电网和该车辆。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述电网是智能电网。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述车辆是电池电动车(BEV)。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述车辆是插电式混合电动车(PHEV)。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述车辆是燃料电池车(FCV)。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述通信网络包含电力线上通信(COPL)、蓝牙、 IEEE 802. 15. 4，ZigBee、蜂窝无线网络或基于IP的计算机网络。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述通信网络使用包含BACnet、Lonfforks、 Openffay, OpenAMI、SmartGricU ZigBee或AMI配置文件的至少一种通信协议。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户模块能够与以下装置其中至少之一直接 通信电度表、车辆、计算机、个人数字助理(PDA)和电网。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户模块能够与至少一个电力公司交换信息ο
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述信息包含电功率的成本、能量供应信息、控 制信息、状态信息和用户通告。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制信息还包含车辆类型、车辆的电池容 量、发电机尺寸、燃料电池尺寸、可用燃料、可用电荷和车辆的操作模式。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述车辆的操作模式包含电功率调节模式和电 功率产生模式。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户模块能够识别所述车辆的绝对地理位置。
14.根据权利要求13所述的系统，其中使用全球定位系统(GPS)识别所述车辆的所述 绝对地理位置。
15.根据权利要求13所述的系统，其中通过相对于已知地理位置外推相对地理位置来 确定车辆的所述绝对地理位置。
16.根据权利要求15所述的系统，其中通过使用电度表确定所述已知地理位置。
17.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户模块还与燃料源连接。
18.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户模块还包含(a)双向插座型电接口；(b)处理单元；(c)传感器模块；(d)控制模块；(e)存储器模块；以及(f)功率源。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述双向插座型电接口连接到开关。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述开关集成到电度表中。
21.根据权利要求19所述的系统，其中所述开关包含继电器或断路器。
22.根据权利要求19所述的系统，其中所述开关是遥控的。
23.根据权利要求19所述的系统，其中所述开关是本地受控的。
24.根据权利要求19所述的系统，其中所述开关能够从所述电网电隔离建筑物。
25.根据权利要求19所述的系统，其中所述开关能够从所述电网电隔离车辆。
26.根据权利要求18所述的系统，其中所述双向插座型电接口能够连接到建筑物的电线。
27.根据权利要求26所述的系统，其中所述双向插座型电接口和所述建筑物的电线之 间的连接是硬连线。
28.根据权利要求26所述的系统，其中所述双向插座型电接口和所述建筑物的电线之 间的连接通过标准110V/220V插座实现。
29.根据权利要求18所述的系统，其中所述双向插座型电接口能够接收来自所述车辆 的电连接。
30.根据权利要求29所述的系统，其中通过标准110V/220V插座接收来自所述车辆的 电连接。
31.根据权利要求18所述的系统，其中所述双向插座型接口能够确定车辆类型。
32.根据权利要求31所述的系统，其中通过包含负载特征分析、功率因子测量和RFID 的方法其中至少之一来实现对车辆类型的确定。
33.根据权利要求32所述的系统，其中负载特征分析还包含功率因子分析、电流以及 谐波分析。
34.根据权利要求18所述的系统，其中所述双向插座型电接口能够监控电参数。
35.根据权利要求34所述的系统，其中所述电参数包含功率输入、功率输出、电压、频 率和功率因子。
36.根据权利要求18所述的系统，其中所述处理单元还包含控制逻辑。
37.一种用于在电网和至少一个车辆之间传送电功率的方法，该方法包含(a)向该车辆供应电功率；(b)调节该电功率；以及(c)从该车辆获取电功率。
38.根据权利要求37所述的方法，其中向所述车辆供应电功率的步骤还包含对所述车 辆的电池进行充电。
39.根据权利要求37所述的方法，其中从所述车辆获取电功率的步骤还包含对所述车 辆的电池进行放电。
40.根据权利要求37所述的方法，其中所述车辆是电池电动车(BEV)。
41.根据权利要求38所述的方法，还包含维持所述车辆电池中的电荷的可配置最小等 级的步骤。
42.根据权利要求37所述的方法，其中所述车辆是插电式混合电动车(PHEV)。
43.根据权利要求37所述的方法，其中所述车辆是燃料电池电动车(FCV)。
44.根据权利要求37所述的方法，其中由外部燃料向所述车辆供应电功率。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述外部燃料包含天然气。
46.根据权利要求37所述的方法，还包含维持所述车辆中外部燃料的可配置最小等级的步骤。
47.根据权利要求37所述的方法，其中所述电网是智能电网。
48.根据权利要求37所述的方法，其中执行以下步骤以将确定数目的千瓦时提供指定 时间期(a)向所述车辆供应电功率；以及(b)从所述车辆获取电功率。
49.根据权利要求48所述的方法，其中所述确定数目的千瓦时由电力公司选择。
50.根据权利要求48所述的方法，其中所述指定时间期是峰值电功率使用期。
51.根据权利要求37所述的方法，其中由控制逻辑控制以下步骤(a)向所述车辆供应电功率；(b)调节所述电功率；以及(c)从所述车辆获取电功率。
52.根据权利要求51所述的方法，其中所述控制逻辑集成到处理单元中。
53.根据权利要求51所述的方法，其中所述控制逻辑能够进入空闲模式。
54.根据权利要求51所述的方法，其中所述控制逻辑能够进入调试模式。
55.根据权利要求51所述的方法，其中当所述车辆连接到所述电网时，所述控制逻辑 执行以下步骤(b)调节所述电功率。
56.根据权利要求51所述的方法，其中当区域控制误差(ACE)超过预定范围时，所述控 制逻辑执行以下步骤(b)调节所述电功率。
57.根据权利要求56所述的方法，其中所述预定范围由用户设置。
58.根据权利要求56所述的方法，其中所述预定范围由电力公司设置。
59.根据权利要求51所述的方法，其中所述控制电路将(b)调节电功率的步骤执行一 个确定时间期。
60.根据权利要求59所述的方法，其中所述确定时间期由电力公司设置。
61.根据权利要求51所述的方法，其中当发生部分灯火管制事件时，所述控制逻辑执 行以下步骤(c)从所述车辆获取电功率。
62.根据权利要求51所述的方法，其中当发生灯火管制事件时，所述控制逻辑执行以 下步骤(c)从所述车辆获取电功率。
63.根据权利要求51所述的方法，其中当从所述车辆获取电功率的成本低于从所述电 网获取电功率的成本时，所述控制逻辑执行以下步骤(c)从所述车辆获取电功率。
64.根据权利要求63所述的方法，其中从所述车辆获取电功率的成本包括向所述车辆 供应电功率的成本以及老化成本。
65.根据权利要求37所述的方法，其中以下步骤由电力公司补偿(a)向所述车辆供应电功率；(b)调节所述电功率；以及 (C)从所述车辆获取电功率。
66.根据权利要求37所述的方法，其中循环地执行以下步骤(a)向所述车辆供应电功率；(b)调节所述电功率；以及(c)从所述车辆获取电功率。
全文摘要
本发明公开了一种用于在电网和至少一个车辆之间传送电功率的系统。该车辆可以是电池电动车(BEV)、插电式混合电动车(PHEV)或燃料电池车(FCV)。通过系统识别和控制车辆的类型以支持需求响应且提供辅助能量管理。车辆识别可以通过负载特征分析、功率因子测量或RFID技术实施。在本发明的一个实施例中，该电网是智能电网。本发明还公开了用于促进电网和车辆之间的电功率传送的方法。
文档编号H02J7/04GK101828318SQ200780100788
公开日2010年9月8日 申请日期2007年7月26日 优先权日2007年7月26日
发明者B·D·博格勒, P·J·博勒 申请人:绿箱子技术股份有限公司