(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-21
(54)【発明の名称】商用電気自動車のエネルギー管理方法
(51)【国際特許分類】
G06Q 50/06 20240101AFI20240313BHJP
H02J 7/04 20060101ALI20240313BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240313BHJP
【FI】
G06Q50/06
H02J7/04 A
H02J7/00 P
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023561071
(86)(22)【出願日】2021-04-07
(85)【翻訳文提出日】2023-11-14
(86)【国際出願番号】 IB2021052880
(87)【国際公開番号】W WO2022214849
(87)【国際公開日】2022-10-13
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】512272672
【氏名又は名称】ボルボトラックコーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【氏名又は名称】奥山 尚一
(74)【代理人】
【識別番号】100168642
【氏名又は名称】関谷 充司
(74)【代理人】
【識別番号】100169018
【氏名又は名称】網屋 美湖
(74)【代理人】
【識別番号】100217076
【氏名又は名称】宅間 邦俊
(72)【発明者】
【氏名】ダット,デヴラジ
【テーマコード(参考)】
5G503
【Fターム(参考)】
5G503AA01
5G503BA01
5G503BB01
5G503CB13
5G503CB16
5G503FA06
(57)【要約】
電気自動車のエネルギー管理方法及びシステムは、グリッドインタフェースから、エネルギー購入価格、エネルギー再販売価格、及び複数の充電位置を示すグリッドデータを取得することを含む。データは、車両管理コントローラから取得され、ミッション情報、ミッションに関連するエネルギー要求量、ならびにエネルギー要求量及び電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間を示す車両データを含む。グリッドデータ及び車両データに基づいて、ストラテジは、充電及びエネルギー再販売のために生成され、複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択することと、選択された充電位置で電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択することとを含む。
【選択図】
図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気自動車用のエネルギー管理方法であって、
グリッドインタフェースから、エネルギー購入価格、エネルギー再販売価格、及び複数の充電位置を示すグリッドデータを取得することと、
車両管理コントローラから、ミッション情報、前記ミッションに関連するエネルギー要求量、ならびに前記エネルギー要求量及び前記電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間を示す車両データを取得することと、
前記グリッドデータ及び前記車両データに基づいて、充電及びエネルギー再販売のためのストラテジを生成することであって、前記ストラテジは、
前記複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択すること、及び
前記選択された充電位置で前記電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択すること、
を有する、前記生成することと、
を含む、前記方法。
【請求項2】
前記車両データは、前記複数の充電位置に関連する充電電流データ、及び前記ミッションに関連する外部周囲温度データをさらに含み、
前記推定された充電時間は、前記充電電流データ及び前記外部周囲温度データにさらに基づいている、請求項1に記載のエネルギー管理方法。
【請求項3】
前記ストラテジを生成することは、前記選択された充電時間の前記選択された充電位置での推定エネルギー購入価格にさらに基づいている、請求項1に記載のエネルギー管理方法。
【請求項4】
前記充電位置の前記推定エネルギー購入価格は、カーボンペナルティ成分を含む、請求項3に記載のエネルギー管理方法。
【請求項5】
前記充電位置を選択することは、前記選択された充電位置での推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている、請求項1に記載のエネルギー管理方法。
【請求項6】
前記充電時間を選択することは、前記選択された充電位置での前記推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている、請求項5に記載のエネルギー管理方法。
【請求項7】
前記充電位置の前記推定エネルギー再販売価格は、カーボンオフセット成分を含む、請求項5に記載のエネルギー管理方法。
【請求項8】
前記グリッドデータまたは前記車両データのうちの少なくとも1つにおける変化を決定することと、
前記グリッドデータまたは前記車両データのうちの前記少なくとも1つにおける前記決定された変化に基づいて、前記ストラテジを変更することと、
をさらに含む、請求項1に記載のエネルギー管理方法。
【請求項9】
前記ストラテジを変更することは、前記グリッドデータまたは前記車両データのうちの前記少なくとも1つにおける前記決定された変化に基づいて、前記複数の充電位置のうちの異なる充電位置を選択することをさらに含む、請求項8に記載のエネルギー管理方法。
【請求項10】
前記ストラテジを変更することは、前記グリッドデータまたは前記車両データのうちの前記少なくとも1つにおける前記決定された変化に基づいて、異なる充電時間を選択することをさらに含む、請求項8に記載のエネルギー管理方法。
【請求項11】
プロセッサ回路、及び
前記プロセッサ回路に結合されたメモリ、
を含む、電気自動車用のエネルギー管理システムであって、
前記メモリは機械可読命令を含み、前記機械可読命令が前記プロセッサ回路によって実行されると、前記プロセッサ回路に、
グリッドインタフェースから、エネルギー購入価格、エネルギー再販売価格、及び複数の充電位置を示すグリッドデータを取得させ、
車両管理コントローラから、ミッション情報、前記ミッションに関連するエネルギー要求量、ならびに前記エネルギー要求量及び前記電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間を示す車両データを取得させ、
前記グリッドデータ及び前記車両データに基づいて、充電及びエネルギー再販売のためのストラテジを生成させ、
前記ストラテジは機械可読命令を含み、前記機械可読命令は、前記プロセッサ回路に、
前記複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択させ、
前記選択された充電位置で前記電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択させ、
前記電気自動車に前記ストラテジを示す情報を伝送させる、
前記システム。
【請求項12】
前記車両データは、前記複数の充電位置に関連する充電電流データ、及び前記ミッションに関連する外部周囲温度データをさらに含み、
前記推定された充電時間は、前記充電電流データ及び前記外部周囲温度データにさらに基づいている、請求項11に記載のエネルギー管理システム。
【請求項13】
前記ストラテジを生成することは、前記選択された充電時間の前記選択された充電位置での推定エネルギー購入価格にさらに基づいている、請求項11に記載のエネルギー管理システム。
【請求項14】
前記充電位置を選択することは、前記選択された充電位置での推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている、請求項11に記載のエネルギー管理システム。
【請求項15】
前記充電時間を選択することは、前記選択された充電位置での前記推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている、請求項14に記載のエネルギー管理システム。
【請求項16】
プロセッサ回路、及び
前記プロセッサ回路に結合されたメモリ、
を含む、電気自動車であって、
前記メモリは機械可読命令を含み、前記機械可読命令が前記プロセッサ回路によって実行されると、前記プロセッサ回路に、
グリッドインタフェースから、エネルギー購入価格、エネルギー再販売価格、及び複数の充電位置を示すグリッドデータを取得させ、
車両管理コントローラから、ミッション情報、前記ミッションに関連するエネルギー要求量、ならびに前記エネルギー要求量及び前記電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間を示す車両データを取得させ、
前記グリッドデータ及び前記車両データに基づいて、充電及びエネルギー再販売のためのストラテジを生成させ、
前記ストラテジは機械可読命令を含み、前記機械可読命令は、前記プロセッサ回路に、
前記複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択させ、
前記選択された充電位置で前記電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択させ、
前記ストラテジに基づいて前記電気自動車を操作させて、
前記電気自動車を前記少なくとも1つの選択された充電位置に移動させ、
前記電気自動車を前記少なくとも1つの選択された時間に前記少なくとも1つの選択された充電ステーションで充電させる、
前記電気自動車。
【請求項17】
前記車両データは、前記複数の充電位置に関連する充電電流データ、及び前記ミッションに関連する外部周囲温度データをさらに含み、
前記推定された充電時間は、前記充電電流データ及び前記外部周囲温度データにさらに基づいている、請求項16に記載の電気自動車。
【請求項18】
前記ストラテジを生成することは、前記選択された充電時間の前記選択された充電位置での推定エネルギー購入価格にさらに基づいている、請求項16に記載の電気自動車。
【請求項19】
前記充電位置を選択することは、前記選択された充電位置での推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている、請求項16に記載の電気自動車。
【請求項20】
前記充電時間を選択することは、前記選択された充電位置での前記推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている、請求項19に記載の電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
実施形態は、エネルギー管理に関し、さらに特に、商用電気自動車のエネルギー管理方法、ならびに関連するシステム及びデバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車の使用及びインフラストラクチャが増大し続けるにつれて、効率的かつ費用効果の高いエネルギー使用及び管理の価値がますます高くなる。多くの充電位置(charging locations)では価格が変動しており、多くの位置には、不要なエネルギーをグリッドに販売したり、その他の方法で戻したりする機能があり、これは、時刻(時間帯)、需要、グリッド容量などの複数の要因に基づき得る。多くの用途、例えば、フリート(fleet)または他の商業用途では、ミッション計画(mission planning)及びロジスティクスも、これらのエネルギー管理オプションに対してバランスを保つことができる。したがって、駐車時または充電時の車両エネルギー状況を最適化する定置式車両エネルギー管理システムを提供する必要がある。
【発明の概要】
【0003】
実施形態によれば、電気自動車のエネルギー管理方法は、グリッドインタフェースから、エネルギー購入価格、エネルギー再販売価格、及び複数の充電位置(charging locations)を示すグリッドデータを取得することを含む。方法は、車両管理コントローラから、ミッション情報(mission information)、ミッション(mission)に関連するエネルギー要求量、ならびにエネルギー要求量及び電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間(charging time)を示す車両データを取得することをさらに含む。方法は、グリッドデータ及び車両データに基づいて、充電及びエネルギー再販売のためのストラテジを生成することをさらに含む。ストラテジは、複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択することを含む。このストラテジは、選択された充電位置で電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択することを含む。
【0004】
別の実施形態によれば、電気自動車用のエネルギー管理システムは、プロセッサ回路、及びこのプロセッサ回路に結合されたメモリを含む。メモリは機械可読命令を含み、機械可読命令は、プロセッサ回路によって実行される場合、グリッドインタフェースからエネルギー購入価格、エネルギー再販売価格、及び複数の充電位置を示すグリッドデータをプロセッサ回路に取得させる。さらに命令は、車両管理コントローラから、ミッション情報、ミッションに関連するエネルギー要求量、ならびにエネルギー要求量及び電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間を示す車両データをプロセッサ回路に取得させる。さらに命令は、グリッドデータ及び車両データに基づいて、充電及びエネルギー再販売のためのストラテジをプロセッサ回路に生成させる。ストラテジには、機械可読命令が含まれ、機械可読命令は、プロセッサ回路に、複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択させ、選択された充電位置で電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択させる。さらに命令は、プロセッサ回路に、電気自動車にストラテジを示す情報を伝送させる。
【0005】
別の実施形態によれば、電気自動車は、プロセッサ回路、及びこのプロセッサ回路に結合されたメモリを含む。メモリは機械可読命令を含み、機械可読命令は、プロセッサ回路によって実行される場合、グリッドインタフェースからエネルギー購入価格、エネルギー再販売価格、及び複数の充電位置を示すグリッドデータをプロセッサ回路に取得させる。さらに命令は、車両管理コントローラから、ミッション情報、ミッションに関連するエネルギー要求量、ならびにエネルギー要求量及び電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間を示す車両データをプロセッサ回路に取得させる。さらに命令は、グリッドデータ及び車両データに基づいて、充電及びエネルギー再販売のためのストラテジをプロセッサ回路に生成させる。ストラテジには、機械可読命令が含まれ、機械可読命令は、プロセッサ回路に、複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択させ、選択された充電位置で電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択させる。さらに命令は、ストラテジに基づいて、電気自動車を少なくとも1つの選択された充電位置に移動させ、かつ電気自動車を少なくとも1つの選択された時間に少なくとも1つの選択された充電ステーション(charging station)で充電させるよう、プロセッサ回路に電気自動車を動作させる。
【0006】
実施形態による他のデバイス、方法、及びシステムは、以下の図面及び発明を実施するための形態を再検討することにより当業者に明らかになるであろう。全てのそのような追加の表面圧縮マシン、方法、及び制御システムは、この発明を実施するための形態に含まれ、かつ添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図される。さらに、本明細書に開示された全ての実施形態が別々に実装されること、または任意の方法で組み合わされること及び/または組み合わせであることができることが意図される。
【0007】
態様によれば、電気自動車のエネルギー管理方法は、グリッドインタフェースから、エネルギー購入価格、エネルギー再販売価格、及び複数の充電位置を示すグリッドデータを取得することを含む。方法は、車両管理コントローラから、ミッション情報、ミッションに関連するエネルギー要求量、ならびにエネルギー要求量及び電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間を示す車両データを取得することをさらに含む。方法は、グリッドデータ及び車両データに基づいて、充電及びエネルギー再販売のためのストラテジを生成することをさらに含む。ストラテジは、複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択することを含む。このストラテジは、選択された充電位置で電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択することを含む。
【0008】
別の態様によれば、車両データは、複数の充電位置に関連付けられた充電電流データ、及びミッションに関連付けられた外部周囲温度データをさらに含む。推定された充電時間は、充電電流データ及び外部周囲温度データにさらに基づいている。
【0009】
別の態様によれば、ストラテジを生成することは、選択された充電時間の選択された充電位置での推定エネルギー購入価格にさらに基づいている。
【0010】
別の態様によれば、充電位置の推定エネルギー購入価格は、カーボンペナルティ成分を含む。
【0011】
別の態様によれば、充電位置を選択することは、選択された充電位置での推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている。
【0012】
別の態様によれば、充電時間を選択することは、選択された充電位置での推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている。
【0013】
別の態様によれば、充電位置の推定エネルギー再販売価格は、カーボンオフセット成分を含む。
【0014】
別の態様によれば、方法は、グリッドデータまたは車両データのうちの少なくとも1つにおける変化を決定する(detemining)ことと、グリッドデータまたは車両データのうちの少なくとも1つにおける決定された変化に基づいてストラテジを変更することとをさらに含む。
【0015】
別の態様によれば、ストラテジを変更することは、グリッドデータまたは車両データのうちの少なくとも1つにおける決定された変化に基づいて、複数の充電位置のうちの異なる充電位置を選択することをさらに含む。
【0016】
別の態様によれば、ストラテジを変更することは、グリッドデータまたは車両データのうちの少なくとも1つにおける決定された変化に基づいて、異なる充電時間を選択することをさらに含む。
【0017】
別の態様によれば、電気自動車用のエネルギー管理システムは、プロセッサ回路、及びこのプロセッサ回路に結合されたメモリを含む。メモリは機械可読命令を含み、機械可読命令は、プロセッサ回路によって実行される場合、グリッドインタフェースから、エネルギー購入価格、エネルギー再販売価格、及び複数の充電位置を示すグリッドデータをプロセッサ回路に取得させる。さらに命令は、車両管理コントローラから、ミッション情報、ミッションに関連するエネルギー要求量、ならびにエネルギー要求量及び電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間を示す車両データをプロセッサ回路に取得させる。さらに命令は、グリッドデータ及び車両データに基づいて、充電及びエネルギー再販売のためのストラテジをプロセッサ回路に生成させる。ストラテジには、機械可読命令が含まれ、機械可読命令は、プロセッサ回路に、複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択させ、選択された充電位置で電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択させる。さらに命令は、プロセッサ回路に、電気自動車にストラテジを示す情報を伝送させる。
【0018】
別の態様によれば、車両データは、複数の充電位置に関連付けられた充電電流データ、及びミッションに関連付けられた外部周囲温度データをさらに含む。推定された充電時間は、充電電流データ及び外部周囲温度データにさらに基づいている。
【0019】
別の態様によれば、ストラテジを生成することは、選択された充電時間の選択された充電位置での推定エネルギー購入価格にさらに基づいている。
【0020】
別の態様によれば、充電位置を選択することは、選択された充電位置での推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている。
【0021】
別の態様によれば、充電時間を選択することは、選択された充電位置での推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている。
【0022】
別の態様によれば、電気自動車は、プロセッサ回路、及びこのプロセッサ回路に結合されたメモリを含む。メモリは機械可読命令を含み、機械可読命令は、プロセッサ回路によって実行される場合、グリッドインタフェースから、エネルギー購入価格、エネルギー再販売価格、及び複数の充電位置を示すグリッドデータをプロセッサ回路に取得させる。さらに命令は、車両管理コントローラから、ミッション情報、ミッションに関連するエネルギー要求量、ならびにエネルギー要求量及び電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間を示す車両データをプロセッサ回路に取得させる。さらに命令は、グリッドデータ及び車両データに基づいて、充電及びエネルギー再販売のためのストラテジをプロセッサ回路に生成させる。ストラテジには、機械可読命令が含まれ、機械可読命令は、プロセッサ回路に、複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択させ、選択された充電位置で電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択させる。さらに命令は、ストラテジに基づいて、電気自動車を少なくとも1つの選択された充電位置に移動させ、かつ電気自動車を少なくとも1つの選択された時間に少なくとも1つの選択された充電ステーションで充電させるよう、プロセッサ回路に電気自動車を動作させる。
【0023】
別の態様によれば、車両データは、複数の充電位置に関連付けられた充電電流データ、及びミッションに関連付けられた外部周囲温度データをさらに含む。推定された充電時間は、充電電流データ及び外部周囲温度データにさらに基づいている。
【0024】
別の態様によれば、ストラテジを生成することは、選択された充電時間の選択された充電位置での推定エネルギー購入価格にさらに基づいている。
【0025】
別の態様によれば、充電位置を選択することは、選択された充電位置での推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている。
【0026】
別の態様によれば、充電時間を選択することは、選択された充電位置での推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている。
【0027】
本開示のさらなる理解をもたらすために含まれ、本出願に援用され、その一部を構成する添付の図面は、本発明の概念の特定の非限定的な実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【
図1】いくつかの実施形態による、電気自動車の充電を管理するための管理システムのブロック図を示す。
【
図2A】いくつかの実施形態による、ミッション位置(mission locations)及び充電位置の可用性及びコストに基づいた電気自動車のルート選択の最適化を示す図である。
【
図2B】いくつかの実施形態による、ミッション位置及び充電位置の可用性及びコストに基づいた電気自動車のルート選択の最適化を示す図である。
【
図2C】いくつかの実施形態による、ミッション位置及び充電位置の可用性及びコストに基づいた電気自動車のルート選択の最適化を示す図である。
【
図3A】
図3A-3Bは、いくつかの実施形態による、第一期間(a fist time period)の現在のエネルギー要求量、異なる充電位置での現在及び予測されるエネルギーコスト、ならびに第二期間(a second time period)の最小エネルギー要求量に基づいた、電気自動車のための充電及び使用ストラテジの最適化を示す図である。
【
図3B】
図3A-3Bは、いくつかの実施形態による、第一期間(a fist time period)の現在のエネルギー要求量、異なる充電位置での現在及び予測されるエネルギーコスト、ならびに第二期間(a second time period)の最小エネルギー要求量に基づいた、電気自動車のための充電及び使用ストラテジの最適化を示す図である。
【
図4】いくつかの実施形態による、電気自動車及び管理システムのためのエネルギー管理方法の操作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0029】
実施形態は、エネルギー管理に関し、さらに特に、商用電気自動車のエネルギー管理方法、ならびに関連するシステム及びデバイスに関する。
【0030】
これに関して、
図1は、いくつかの実施形態による、電気自動車の充電を管理するための電気自動車管理システム100のブロック図を示す。この例では、システム100は、電気自動車102、及び電気自動車102の充電を容易にするための充電位置(充電ロケーション)104を含む。車両管理コントローラ110は、エネルギー使用ストラテジに関連する期間中のミッション情報、エネルギー要求量、ならびに現在及び予測エネルギーコスト及び再販売価格に基づいて、電気自動車102の充電及びエネルギー使用ストラテジを生成するために電気自動車102に関連付けられる。車両管理コントローラ110が、電気自動車102のコンポーネント、及び/または所望により、電気自動車102のコンポーネントと通信する別個のコンポーネント、デバイス、またはシステムであることができることを理解されたい。
【0031】
電気自動車102はプロセッサ回路114、メモリ116、及び通信インタフェース118を有する車両コンピューティングデバイス112を含み、前記充電位置はプロセッサ回路124、メモリ126、及び通信インタフェース128を有する充電位置コンピューティングデバイス122を含む。通信インタフェース118、128、138は、互いに通信して、それらの間でデータ、コマンドまたは他の情報を送信及び/または受信することを容易にする。通信は、所望により、有線または無線ネットワークまたは通信接続を介して行われることができる。
【0032】
この例では、車両管理コントローラ110は、電気自動車102及び充電位置104とは別であり、プロセッサ回路134、メモリ136、及び通信インタフェース138を有するコントローラコンピューティングデバイス132を含む。しかしながら、いくつかの実施形態では、車両管理コントローラ110が、電気自動車102及び/または充電位置104の一部であることができ、所望により、共通コンピューティングデバイス及び/またはコンピューティングコンポーネントを使用し得ることを理解されたい。他のシステムまたはデバイス、例えば定置式または可動式の産業機器、または建設機器、またはエネルギー使用及び充電ストラテジの最適化が有利となり得る他のシステムもしくはデバイスを、本開示の実施形態と共に使用することができることも理解されたい。
【0033】
一部の例では、様々な機能を複数のコンピューティングデバイス(例えば、コンピューティングデバイス112、122、132)にわたって分散させることができる。例えば、長期計画及び管理(例えば、数日または数週)を対象とするストラテジ機能には、新規及び既存のルートの識別、生成、及び/または変更、車両重量、車両状態、予定(予測)の速度等の車両基準に基づいた異なる車両へのペイロードの割り当て、及び/または交通パターン、内燃機関の使用制限等の既知の制約を考慮したベースラインミッション経路の確立(例えば、下記の
図2Aを参照)が含まれ得る。短期計画及び管理(例えば、数時間または数分)に関連したタクティクス機能には、変化する条件または車両要件に基づいたベースラインミッション経路の変更または最適化、絶対及び相対エネルギー価格を含むエネルギー管理、ならびに車両位置、及び様々な充電位置でのエネルギー購入及び再販売価格のリアルタイム決定(例えば、以下の
図2Bを参照)が含まれ得る。付加的な動作機能(例えば、1秒未満または25メートル未満の走行距離)は、速度管理、自動ブレーキ、障害物回避などのような車両ダイナミクス機能を含み得る。
【0034】
ここで
図2A~
図2Cを参照すると、これらの図は、いくつかの実施形態による、ミッション位置及び充電位置の可用性及びコストに基づいた電気自動車のルート選択の最適化を示す。
【0035】
図2Aは、地理的領域204内の複数のミッション位置202のいくつかの停車点(a number of stops)に基づいた、電気自動車用の所望のミッション経路200を示す。この例では、地理的領域204は、地方道208及び高速道路210を含むいくつかの利用可能な道路206と、複数の充電位置212とを含む。
【0036】
この例では、ミッション経路200は、エネルギー使用量の最小化、運転時間の最小化などを含むいくつかの要因に基づいて選択され、そのうえ車両が特定の時間(時刻)もしくは期間に特定のミッション位置202に到着する要件、車両が特定の道路(例えば地方道208、高速道路210など)を使用もしくは回避する要件、または他の要件のようないくつかの制約も含み得る。
【0037】
図2Bは、充電位置212’を含む最適化されたミッション経路200’を示し、この充電位置212’は、例えば、初期ミッション経路200を選択するための上述の基準のような特定の基準、及び/またはエネルギー購入価格、エネルギー再販売価格、内部制約または規制制約(例えば、カーボンペナルティまたはインセンティブ)のような他の基準、及び/または周囲温度または気象条件のような環境条件に基づいて選択される。
【0038】
最適化されたミッション経路200’は、最適化されたミッション経路200’の開始時に利用可能なエネルギー量、到着予定時間(the expected arrival time)の特定の充電位置212’での推定されたエネルギー購入価格及び/またはエネルギー再販売価格、周囲温度などの予定(予測)の環境条件(例えば、充電時間及び/または効率に影響を与えることができる)などのいくつかの基準に基づく、最適化されたミッション経路200’中の予定(予測)の時間での特定の充電位置212’での停車点を含み、充電位置212’等の停車点に必要な迂回距離及び/または時間を最小にする。
【0039】
いくつかの実施形態では、特定のミッションに必要な最小量のエネルギーのみを購入することが望ましい場合がある。また、不測の事態として予想しない遅延、迂回などに対して、ミッションの終了時に不要なエネルギーを売り戻すというオプション付きで、追加のエネルギーを購入することが望ましいことがある。特定の到着予定時間での特定の充電位置212を選択することにより、最適化されたミッション経路200’は、最適化されたミッション経路200’の間のエネルギー使用を効率的に管理するために、予定のエネルギー購入価格(エネルギー購入予定価格)、予定のエネルギー再販売価格(エネルギー再販予定価格)等のような任意の数の基準を考慮するように最適化されることができる。この最適化プロセスは、所望により、完全または部分的に自動化され得、ミッション経路200及び/または最適化されたミッション経路200’の自動生成、エネルギーの自動購入及び再販売、車両の自律動作、充電位置212’での充電機器との自律的なインタラクションなどを含み得る。他の最適化基準には、風または太陽などのグリーンエネルギー源の可用性または非可用性に基づいて、これらのグリーンエネルギー源の方を優先し、エネルギー購入価格を重視しない、特定の充電位置212を選択することを含む、異なるエネルギー源の選択が含まれてもよい。例えば、最適化されたミッション経路200’は、到着予定時間に特定の充電位置212’で利用可能であり得る太陽光電力を優先することに基づいて選択され得る。
【0040】
追加的な基準には、カーボンペナルティ及び/または利用可能なカーボンオフセットなどの内部制約または規制制約を考慮することが含まれ得る。例えば、特定の充電位置212は、それらの位置が高密度領域内にあること、及び/または到着予定時間がピーク及び/または制限期間中であることに基づくと、不利になることがある。
【0041】
いくつかの実施形態では、最適化されたミッション経路200’は、新たな情報または更新された情報に基づいて、さらに最適化されることができる。これに関して、
図2Cは、
図2Bの元の最適化されたミッション経路200’に関連する1つ以上のパラメータにおける検出された変化に基づいて変更された、別の最適化されたミッション経路200’’を示す。この例では、別の充電位置212’’がより有利なパラメータ、例えば、より低いエネルギー購入価格、より高いエネルギー買い戻し価格などを有すると決定される。この決定は、個々の充電位置212に関する予定(予測)のパラメータに影響し得る、異なる充電位置212への到着予定時間を考慮し得る。例えば、元の最適化された経路202’は、特定の時点で車両を充電位置212’に到着させ得、この特定の時点は、その時点で最も低い予定のエネルギー購入価格である特定の予定のエネルギー購入価格を伴う。ただし、車両がその充電位置212’’の近くに存在すると予想される時間に、充電位置212’’の予定のエネルギー購入価格がさらに低くなる可能性があると決定され得ることにより、充電位置212’’を変更された最適化されたミッション経路200’’に含むことがより有利になる可能性がある。別の例では、特定の時間での特定の充電位置212への到着に対応するように、例えば、ミッション位置202への到着予定時間を再順序付けするもしくは変更するように、またはミッション経路200に沿った複数の充電位置212で異なる時間に停車するように、ミッション経路200をさらに変更することができる。任意の数の基準を使用して、充電位置212及び到着時間を選択し、エネルギー購入価格、エネルギー再販売価格、エネルギー使用量、走行距離について最適化することができ、所望により、任意の数の異なる制約を考慮し得る。
【0042】
図3A~
図3Bは、いくつかの実施形態による、電気自動車に最適化された充電及び使用ストラテジを示す図である。例えば、
図3Aは、特定の経路に基づく経時的な利用可能なエネルギー300、ならびに特定の経路のための経時的な予定のエネルギー購入価格302及び再販売価格304のプロットを示す。この例では、予定のエネルギー購入価格302及びエネルギー再販売価格304は、その特定の時間に電気自動車の予定(予測)の位置に最も近い充電位置に対応する。したがって、エネルギー購入価格302及びエネルギー再販売価格304は、異なる時間での利用可能な充電位置と、それらの時間中にそれらの利用可能な充電位置での異なる予定(予測)の価格とに基づいて、特定の経路に沿った異なる位置及び時間で変動する。この例では、提案された経路に基づいて、ミッション経路に進む前に利用可能なエネルギー300を増加させるために車両を第一期間(第一時間帯)306充電することが望ましいと決定され、これにより、車両がそのミッション経路を完了して所定の最小充電(minimum charge)308で所定の到着時間310にその最終目的地に到着することができるのに十分な利用可能なエネルギー300が供給される。
【0043】
図3Bは、特定の経路に基づく経時的な利用可能なエネルギー300’、ならびに異なる経路のための経時的な予定のエネルギー購入価格302’及び再販売価格304’のプロットを示す。この例では、提案されたミッション経路に基づいて、車両が経路を完了し、所定の最小充電308’を上回るエネルギーでその最終目的地に到着するのに十分な利用可能なエネルギー300’を有すると決定される。この情報に基づいて、利用可能なエネルギー300’を使用してミッション経路を進み、そのミッション経路を完了して所定の最小充電308’で所定の到着時間310’までにその最終目的地に到着するのに十分な利用可能なエネルギー300’及び時間を電気自動車に残し、ミッション経路の間の予定(予測)の時間または期間(時間帯)306’に特定の充電位置で停車して、余分なエネルギーを再販売することが望ましい。
【0044】
これらのタイプ及び他のタイプの決定は、人工知能または機械学習技術を使用して、例えば、必要に応じて、購入したエネルギーのコストを最小にすること、エネルギー再販売を最大にすること、または他の要因などの1つ以上のパラメータについてミッション経路を決定して最適化することを含む、任意の数のデータ処理または予測技術を使用して、複数の異なる潜在的な経路に行われることができる。使用されることができる追加の基準は、位置、相対距離、現地の交通法規(速度制限など)、予定(予測)の遅延(交通及び/または工事による)、及び/または道路の種類などに基づく、様々な充電位置の選択を含む。エネルギーの購入及び/または再販売価格の基準には、現在の価格(例えば、1kWあたりの価格)、設定されたスケジュール及び/または予測技術に基づいた予定(予測)の価格、所定の期間にわたる最大、平均購入価格、カーボンペナルティ及び/または利用可能なカーボンオフセットなどが含まれることができる。特定のミッションのエネルギー要求量の基準には、ミッションを完了するために必要な全エネルギー、速度制限に基づく最適化されたエネルギー使用量、都市/高速道路効率に関する考慮事項、電気自動車の最大エネルギー容量、電気自動車のエネルギー予備要求量などが含まれ得る。ミッション情報の基準には、ミッションの合計距離、合計停車点数、ミッションの最大時間、特定の停車点への特定の到着時間及び/または出発時間などが含まれ得る。充電時間の基準には、車両の充電性能及び/または様々な充電位置の充電性能などが含まれ得る。充電位置の選択基準には、充電性能(例えば、充電電流、利用可能な充電インタフェース)、充電位置での現在または予定(予測)の車両収容能力(例えば、利用可能なベイ(bays)/充電インタフェースの数)、現在または予定(予測)の交通量、及び/または充電位置の予定(予測)の信頼性(例えば、予定(予測)のダウンタイム)が含まれ得る。
【0045】
ここで、いくつかの実施形態による、電気自動車及び管理システムのためのエネルギー管理方法の操作のフローチャートである
図4を参照する。特に、上記の
図2A~
図3Bに記載の実施形態の特徴も参照するものとする。
【0046】
操作400は、グリッドインタフェースから、エネルギー購入価格、エネルギー再販売価格、及び複数の充電位置を示すグリッドデータを取得する(ブロック402)ことを含み得る。例えば、
図2A~
図2Cの最適化されたミッション経路200’、200’’は、取得されたグリッドデータを使用して、ミッション最適化プロセス中に使用するこれらのパラメータ及び他のパラメータを決定し得る。
図3A~
図3Bのエネルギー購入価格302及びエネルギー再販売価格304も、所望により、取得されたグリッドデータに基づき得る。本明細書で使用されるように、「グリッドインタフェース」という用語は、伝送グリッドネットワーク、ステーションネットワークまたは類似のネットワークとの通信を容易にするネットワークインタフェースを指し得る。
【0047】
操作400は、電気自動車から、ミッション情報、ミッションに関連するエネルギー要求量、ならびにエネルギー要求量及び電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間を示す車両データを取得する(ブロック404)ことをさらに含み得る。いくつかの例では、車両データは、複数の充電位置に関連付けられた充電電流データ、及びミッションに関連付けられた外部周囲温度データも含み得、推定充電時間は、充電電流データ及び外部周囲温度データにさらに基づいている。
【0048】
操作400は、
図2A~
図3Cの例に関して上記で詳細に説明されるように、グリッドデータ及び車両データに基づいて、充電及びエネルギー再販売のためのストラテジを生成する(ブロック406)ことをさらに含み得る。例えば、ストラテジを生成することは、例えば異なる充電時間の異なる充電位置での推定されたエネルギー購入価格に基づいて充電位置を比較することによって、複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択する(ブロック408)ことをさらに含み得る。いくつかの例では、上述のように、充電位置の推定エネルギー購入価格は、カーボンペナルティ成分を含む。
【0049】
代替または付加的に、ストラテジを生成することは、選択された充電位置で電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択する(ブロック410)ことをさらに含み得る。充電位置及び/または充電時間を選択することは、選択された充電位置での推定エネルギー再販売価格にさらに基づき得る。同様に上述のように、充電位置の推定エネルギー再販売価格は、カーボンオフセット成分を含み得る。
【0050】
上記の
図2Cを参照して詳細に説明されるような、いくつかの例では、グリッドデータまたは車両データのうちの少なくとも1つにおける決定された変化に基づいて、ストラテジが変更され得る。例えば、変更は、グリッドデータまたは車両データのうちの少なくとも1つにおける決定された変化に基づいて、異なる充電位置及び/または充電時間を選択することを含み得る。
【0051】
上記のいくつかの実施形態は、カーゴトラックなどの電気自動車のための充電及びエネルギー再販売ストラテジの最適化を説明しているが、任意の車両または車両の組み合わせが本明細書に記載の実施形態の特徴を利用し得ることを理解されたい。本明細書で使用される「車両」とは、物品及び/または人の運送に使用されるものを指し、例えば、トラック、自動車、及び/または電動建設機器などの電動車両、及びトレーラ、カート、及び/または台車などの非電動車両を含み得る。
【0052】
ある要素が別の要素に「連結されている」、「結合されている」、「応答している」、「取り付けられている」またはそれらの異形と称される場合、その要素は、他の要素に直接連結されても、結合されても、応答しても、もしくは取り付けられてもよく、または介在する要素が存在してもよい。これとは対照的に、ある要素が別の要素に「直接連結されている」、「直接結合されている」、「直接応答している」、「直接取り付けられている」またはその異形と称される場合、介在する要素は存在しない。同様の数字は、全体を通して同様の構成要素を指す。本明細書で使用する場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈が別途明らかに示さない限り、複数形も含むことを意図する。簡潔及び/または明瞭にするために、周知の機能または構造を詳細に説明していない場合がある。用語「及び/または」及びその省略形「/」は、関連する列挙された項目の1つ以上のあらゆる全ての組合せを含む。
【0053】
第一、第二、第三などの用語が、種々の要素/操作を説明するために本明細書で使用されてよいが、これらの要素/操作がこれらの用語によって制限されるべきではないことが理解されよう。これらの用語は、ある要素/操作を別の要素/操作と区別するためだけに使用される。したがって、本発明の概念の教示から逸脱することなく、いくつかの実施形態での第一要素/操作は、他の実施形態での第二要素/操作と称されることができる。同一の参照数字または同一の参照符号は、本明細書全体を通して同一または同様の要素を示す。
【0054】
本明細書で使用される、「備える(comprise)」、「備えること(comprising)」、「備える(comprises)」、「含む(include)」、「含むこと(including)」、「含む(includes)」、「有する(have)」、「有する(has)」、「有すること(having)」、またはそれらの異形は、オープンエンドであり、記載された1つ以上の特徴、整数、要素、ステップ、構成要素または機能を含むが、1つ以上の他の特徴、整数、要素、ステップ、構成要素、機能またはそれらの群の存在または追加を排除しない。さらに、本明細書で使用されるように、ラテン語の語句「例えば(exempli gratia)」から派生する共通の略語「例えば(e.g.,)」は、上述の項目の一般的な1つまたは複数の例を導入するまたは指定するために使用されることがあり、そのような項目の限定を意図したものではない。ラテン語の語句「すなわち(id est)」から派生する一般的な略語「すなわち(i.e.,)」は、より一般的な説明から特定の項目を指定するために使用され得る。
【0055】
当業者であれば、上述した実施形態の特定の要素を様々に組み合わせて、または取り除いて、さらなる実施形態を作成し得、それらのようなさらなる実施形態を本発明の概念の範囲及び教示内に含んでもよいことが認識されよう。上述した実施形態を全体的または部分的に組み合わせて、本発明の概念の範囲及び教示内で追加の実施形態を作成することができることも、当業者には明らかであろう。したがって、本発明の概念の特定の実施形態、及びそれに対する例が、例解目的で本明細書において説明されるが、関連分野の当業者が認識するように、種々の均等な修正が、本発明の概念の範囲内において可能である。したがって、本発明の概念の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物から決定される。
【手続補正書】
【提出日】2023-11-14
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気自動車用のエネルギー管理方法
(400)であって、
グリッドインタフェースから
、複数の充電位置
(212)、前記複数の充電位置での複数の時間に対する複数の推定エネルギー購入価格(302)、及び前記複数の充電位置での複数の時間に対する複数の推定エネルギー再販売価格(304)を示すグリッドデータを取得する
(402)ことと、
車両管理コントローラ
(110)から、
少なくとも1つのミッション位置(202)を含むミッション情報、
所定の最小充電で所定の到着時間までに前記少なくとも1つのミッション位置に到着することに関連するエネルギー要求量、ならびに前記エネルギー要求量及び前記電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間を示す車両データを取得する
(404)ことと、
前記グリッドデータ及び前記車両データに基づいて、充電及びエネルギー再販売のためのストラテジを生成する
(406)ことであって、前記ストラテジは、
前記複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択することであって、前記選択された充電位置での到着予定時間と、前記選択された充電位置での前記到着予定時間に対する前記推定エネルギー購入価格及び前記推定エネルギー再販売価格のうちの少なくとも1つとに基づいて、前記複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択する
(408)こと、及び
前記選択された充電位置での前記到着予定時間と、前記少なくとも1つのミッション位置での前記所定の到着時間とに基づいて、前記選択された充電位置で前記電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択する
(410)こと、
を有する、前記生成することと、
を含む、前記方法。
【請求項2】
前記車両データは、前記複数の充電位置に関連する充電電流データ、及び前記ミッションに関連する外部周囲温度データをさらに含み、
前記推定された充電時間は、前記充電電流データ及び前記外部周囲温度データにさらに基づいている、請求項1に記載のエネルギー管理方法。
【請求項3】
前記
複数の充電位置の前記
複数の推定エネルギー購入価格は、カーボンペナルティ成分を含む、請求項
1に記載のエネルギー管理方法。
【請求項4】
前記充電時間を選択することは、前記選択された充電位置での
前記到着予定時間の前記推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている、請求項
1に記載のエネルギー管理方法。
【請求項5】
前記
複数の充電位置の前記
複数の推定エネルギー再販売価格は、カーボンオフセット成分を含む、請求項
1に記載のエネルギー管理方法。
【請求項6】
前記グリッドデータまたは前記車両データのうちの少なくとも1つにおける変化を決定することと、
前記グリッドデータまたは前記車両データのうちの前記少なくとも1つにおける前記決定された変化に基づいて、前記ストラテジを変更することと、
をさらに含む、請求項1に記載のエネルギー管理方法。
【請求項7】
前記ストラテジを変更することは、前記グリッドデータまたは前記車両データのうちの前記少なくとも1つにおける前記決定された変化に基づいて、前記複数の充電位置のうちの異なる充電位置を選択することをさらに含む、請求項
6に記載のエネルギー管理方法。
【請求項8】
前記ストラテジを変更することは、前記グリッドデータまたは前記車両データのうちの前記少なくとも1つにおける前記決定された変化に基づいて、異なる充電時間を選択することをさらに含む、請求項
6に記載のエネルギー管理方法。
【請求項9】
プロセッサ回路
(134)、及び
前記プロセッサ回路に結合されたメモリ
(136)、
を含む、電気自動車
(102)用のエネルギー管理システム
(100)であって、
前記メモリは機械可読命令を含み、前記機械可読命令が前記プロセッサ回路によって実行されると、前記プロセッサ回路に、
グリッドインタフェースから、
複数の充電位置(212)、前記複数の充電位置での複数の時間に対する複数の推定エネルギー購入価格
(302)、及び前記複数の充電位置での複数の時間に対する複数の推定エネルギー再販売価格(304)を示すグリッドデータを取得させ
(402)、
車両管理コントローラ
(110)から、
少なくとも1つのミッション位置(202)を含むミッション情報、
所定の最小充電で所定の到着時間までに前記少なくとも1つのミッション位置に到着することに関連するエネルギー要求量、ならびに前記エネルギー要求量及び前記電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間を示す車両データを取得させ
(404)、
前記グリッドデータ及び前記車両データに基づいて、充電及びエネルギー再販売のためのストラテジを生成させ
(406)、
前記ストラテジは機械可読命令を含み、前記機械可読命令は、前記プロセッサ回路に、
前記選択された充電位置での到着予定時間と、前記選択された充電位置での前記到着予定時間に対する前記推定エネルギー購入価格及び前記推定エネルギー再販売価格のうちの少なくとも1つとに基づいて、前記複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択させ
(408)、
前記選択された充電位置での前記到着予定時間と、前記少なくとも1つのミッション位置での前記所定の到着時間とに基づいて、前記選択された充電位置で前記電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択させ
(410)、
前記電気自動車
(102)に前記ストラテジを示す情報を伝送させる、
前記システム。
【請求項10】
前記車両データは、前記複数の充電位置に関連する充電電流データ、及び前記ミッションに関連する外部周囲温度データをさらに含み、
前記推定された充電時間は、前記充電電流データ及び前記外部周囲温度データにさらに基づいている、請求項
9に記載のエネルギー管理システム。
【請求項11】
前記充電時間を選択することは、前記選択された充電位置での前記推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている、請求項
9に記載のエネルギー管理システム。
【請求項12】
プロセッサ回路
(114)、及び
前記プロセッサ回路に結合されたメモリ
(116)、
を含む、電気自動車
(102)であって、
前記メモリは機械可読命令を含み、前記機械可読命令が前記プロセッサ回路によって実行されると、前記プロセッサ回路に、
グリッドインタフェースから、
複数の充電位置(212)、前記複数の充電位置での複数の時間に対する複数の推定エネルギー購入価格
(302)、及び前記複数の充電位置での複数の時間に対する複数の推定エネルギー再販売価格(304)を示すグリッドデータを取得させ
(402)、
車両管理コントローラから、
少なくとも1つのミッション位置を含むミッション情報、
所定の最小充電で所定の到着時間までに前記少なくとも1つのミッション位置に到着することに関連するエネルギー要求量、ならびに前記エネルギー要求量及び前記電気自動車によって貯蔵された貯蔵エネルギー量に基づいて推定された充電時間を示す車両データを取得させ
(404)、
前記グリッドデータ及び前記車両データに基づいて、充電及びエネルギー再販売のためのストラテジを生成させ
(406)、
前記ストラテジは機械可読命令を含み、前記機械可読命令は、前記プロセッサ回路に、
前記選択された充電位置での到着予定時間と、前記選択された充電位置での前記到着予定時間に対する前記推定エネルギー購入価格及び前記推定エネルギー再販売価格のうちの少なくとも1つとに基づいて、前記複数の充電位置のうちの少なくとも1つの充電位置を選択させ
(408)、
前記選択された充電位置での前記到着予定時間と、前記少なくとも1つのミッション位置での前記所定の到着時間とに基づいて、前記選択された充電位置で前記電気自動車を充電するための少なくとも1つの充電時間を選択させ
(410)、
前記ストラテジに基づいて前記電気自動車
(102)を操作させて、
前記電気自動車
(102)を前記少なくとも1つの選択された充電位置
(212’)に移動させ、
前記電気自動車を前記少なくとも1つの選択された時間に前記少なくとも1つの選択された充電ステーションで充電させ
、
前記電気自動車を前記少なくとも1つのミッション位置(202)まで移動させる、
前記電気自動車。
【請求項13】
前記車両データは、前記複数の充電位置に関連する充電電流データ、及び前記ミッションに関連する外部周囲温度データをさらに含み、
前記推定された充電時間は、前記充電電流データ及び前記外部周囲温度データにさらに基づいている、請求項
12に記載の電気自動車。
【請求項14】
前記充電時間を選択することは、前記選択された充電位置での前記推定エネルギー再販売価格にさらに基づいている、請求項
12に記載の電気自動車。
【国際調査報告】