特表 2024-520754 グリッドサービス参加のための仮想バッテリリソース

(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】2024-05-24

(54)【発明の名称】グリッドサービス参加のための仮想バッテリリソース

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/32 20060101AFI20240517BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20240517BHJP

   G06Q 50/06 20240101ALI20240517BHJP

【ＦＩ】

H02J3/32

H02J13/00 311R

G06Q50/06

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023575392

(86)(22)【出願日】2022-05-19

(85)【翻訳文提出日】2024-01-24

(86)【国際出願番号】 US2022030125

(87)【国際公開番号】W WO2022256184

(87)【国際公開日】2022-12-08

(31)【優先権主張番号】17/336,065

(32)【優先日】2021-06-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523455954

【氏名又は名称】ヌービー コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(72)【発明者】

【氏名】グレゴリー ポイラスン

(72)【発明者】

【氏名】ハムザ レムサデク

【テーマコード（参考）】

5G064

5G066

5L050

【Ｆターム（参考）】

5G064AA04

5G064AC09

5G064CB01

5G064CB08

5G064DA05

5G066HB09

5G066JA07

5G066JB03

5L050CC06

(57)【要約】

本開示の特定の態様は、グリッドサービス応用のためにバッテリリソースを仮想化することに関する。特に、これらの態様のいくつかは、固定エネルギー貯蔵システムのエネルギー貯蔵デバイス内の複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスを構成し、前記複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスの２つ以上の仮想エネルギー貯蔵デバイスを用いて２つ以上のグリッドサービスを同時に実施するための方法を提供する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定エネルギー貯蔵システムのエネルギー貯蔵デバイス内の複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスを構成することと、
前記複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスの２つ以上の仮想エネルギー貯蔵デバイスを用いて２つ以上のグリッドサービスを同時に実施することと、を含む、方法。

【請求項2】

複数のグリッドサービス構成を決定することをさらに含み、
前記複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスの各仮想エネルギー貯蔵デバイスは、前記複数のグリッドサービス構成のうちの１つのグリッドサービス構成と関連付けられる、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記複数のグリッドサービス構成を決定することは、グリッドサービスプロバイダから前記グリッドサービス構成を受信することを含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記２つ以上のグリッドサービスの各グリッドサービスを、前記２つ以上のグリッドサービスを同時に実施しながら、別個に計測することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記２つ以上のグリッドサービスの各グリッドサービスと関連付けられたグリッドサービスプロバイダから指示を受信することと、
前記受信した指示に応答して、前記２つ以上のグリッドサービスの各グリッドサービスを有効化することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

１つ又は複数の動作特性についてグリッドを監視することと、
前記１つ又は複数の動作特性に応答して、前記２つ以上のグリッドサービスの各グリッドサービスを有効化することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記１つ又は複数の動作特性のうちの１つは、前記グリッドの電圧又は前記グリッドの周波数である、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記２つ以上のグリッドサービスは、同じタイプのグリッドサービスであり、
また、前記タイプは、供給ベースのグリッドサービス又は負荷ベースのグリッドサービスのうちの一方である、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記２つ以上のグリッドサービスは、異なるタイプのグリッドサービスである、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記複数のグリッドサービス構成の各グリッドサービス構成は、
グリッドサービスのタイプ、
グリッドサービスの容量、及び
グリッドサービスの時間間隔を備える、請求項２に記載の方法。

【請求項11】

前記複数のグリッドサービス構成は、負荷ベースのグリッドサービスと関連付けられたグリッドサービス構成の第１のサブセット、及び供給ベースのグリッドサービスと関連付けられたグリッドサービス構成の第２のサブセットを備え、
前記エネルギー貯蔵デバイス内の前記複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスは、前記グリッドサービス構成の第１のサブセット又は前記グリッドサービス構成の第２のサブセット内のいずれかのグリッドサービス構成と関連付けられ、両方とは関連付けられない、請求項２に記載の方法。

【請求項12】

複数のエネルギー貯蔵デバイスは、前記グリッドサービス構成の第１のサブセット又は前記グリッドサービス構成の第２のサブセット内のいずれかのグリッドサービス構成と関連付けられる、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

処理システムであって、
コンピュータ実行可能な命令を備えるメモリと、
１つ又は複数のプロセッサであって、前記コンピュータ実行可能な命令を実行して、前記処理システムに、
固定エネルギー貯蔵システムのエネルギー貯蔵デバイス内の複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスを構成することと、
前記複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスの２つ以上の仮想エネルギー貯蔵デバイスを用いて２つ以上のグリッドサービスを同時に実施することと
を行わせるように構成される、１つ又は複数のプロセッサと、を備える、処理システム。

【請求項14】

前記１つ又は複数のプロセッサは、前記処理システムに、複数のグリッドサービス構成を決定させるようにさらに構成され、
前記複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスの各仮想エネルギー貯蔵デバイスは、前記複数のグリッドサービス構成のうちの１つのグリッドサービス構成と関連付けられる、請求項１３に記載の処理システム。

【請求項15】

前記複数のグリッドサービス構成を決定するために、前記１つ又は複数のプロセッサは、前記処理システムに、グリッドサービスプロバイダから前記グリッドサービス構成を受信させるようにさらに構成される、請求項１４に記載の処理システム。

【請求項16】

前記１つ又は複数のプロセッサは、前記処理システムに、前記２つ以上のグリッドサービスの各グリッドサービスを、前記２つ以上のグリッドサービスを同時に実施しながら、別個に計測させるようにさらに構成される、請求項１３に記載の処理システム。

【請求項17】

前記１つ又は複数のプロセッサは、前記処理システムに、
前記２つ以上のグリッドサービスの各グリッドサービスと関連付けられたグリッドサービスプロバイダから指示を受信することと、
前記受信した指示に応答して、前記２つ以上のグリッドサービスの各グリッドサービスを有効化することと
を行わせるようにさらに構成される、請求項１３に記載の処理システム。

【請求項18】

前記１つ又は複数のプロセッサは、前記処理システムに、
１つ又は複数の動作特性についてグリッドを監視することと、
前記１つ又は複数の動作特性に応答して、前記２つ以上のグリッドサービスの各グリッドサービスを有効化することと
を行わせるようにさらに構成される、請求項１３に記載の処理システム。

【請求項19】

前記１つ又は複数の動作特性のうちの１つは、前記グリッドの電圧又は前記グリッドの周波数である、請求項１８に記載の処理システム。

【請求項20】

前記２つ以上のグリッドサービスは、同じタイプのグリッドサービスであり、
また、前記タイプは、供給ベースのグリッドサービス又は負荷ベースのグリッドサービスのうちの一方である、請求項１３に記載の処理システム。

【請求項21】

前記２つ以上のグリッドサービスは、異なるタイプのグリッドサービスである、請求項１３に記載の処理システム。

【請求項22】

前記複数のグリッドサービス構成の各グリッドサービス構成は、
グリッドサービスのタイプ、
グリッドサービスの容量、及び
グリッドサービスの時間間隔を備える、請求項１４に記載の処理システム。

【請求項23】

前記複数のグリッドサービス構成は、負荷ベースのグリッドサービスと関連付けられたグリッドサービス構成の第１のサブセット、及び供給ベースのグリッドサービスと関連付けられたグリッドサービス構成の第２のサブセットを備え、
前記エネルギー貯蔵デバイス内の前記複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスは、前記グリッドサービス構成の第１のサブセット又は前記グリッドサービス構成の第２のサブセット内のいずれかのグリッドサービス構成と関連付けられ、両方とは関連付けられない、請求項１４に記載の処理システム。

【請求項24】

複数のエネルギー貯蔵デバイスは、前記グリッドサービス構成の第１のサブセット又は前記グリッドサービス構成の第２のサブセット内のいずれかのグリッドサービス構成と関連付けられる、請求項２３に記載の処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の態様は、グリッドサービス応用のためにバッテリリソースを仮想化することに関する。

【背景技術】

【0002】

固定エネルギー貯蔵（ＦＥＳ）システム（例えば、住宅又は企業利用のためのバッテリベースのシステム）の使用が増加している。例えば、住宅及び企業顧客は、特に、使用時間による請求環境において、電気使用の支払いをよりよく管理するためにＦＥＳシステムを使用している。このサービスでは、ＦＥＳは、１日のうちの低料金時間帯にエネルギーを貯蔵し、１日のうちの高料金時間帯にそのエネルギーを配備することができるため、ユーザにとって全体的な電気料金を削減することになる。

【0003】

歴史的に、ＦＥＳシステムは、主に個々の使用のために配備されてきた。例えば、料金推移、バックアップ電力、及び他のサービスのために、個人は、自宅にＦＥＳシステムを追加し、企業は、商業地域にＦＥＳシステムを追加している。しかしながら、そのようなＦＥＳシステムは、グリッドサービスには広く採用されていない。これは、ＦＥＳシステムが、特定のサービスのために配備され、ＦＥＳの容量全体がその特定のサービスに専念する、単一の電源のように動作するためである。例えば、ＦＥＳシステムがバックアップ電力を提供するために構成される場合、それは、一般的には、潜在的には非常に大きい電力容量を有するにもかかわらず、任意の他のサービスを提供するように構成されない。

【0004】

したがって、ＦＥＳシステムの機能性を拡張し、そのようなシステムが複数のサービスを同時に提供することができるようにするためのシステム及び方法が必要とされる。

【発明の概要】

【0005】

特定の実施形態は、固定エネルギー貯蔵システムのエネルギー貯蔵デバイス内の複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスを構成すること、及び前記複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスの２つ以上の仮想エネルギー貯蔵デバイスを用いて２つ以上のグリッドサービスを同時に実施することを含む、ＦＥＳベースのグリッドサービスを提供するための方法を提供する。

【0006】

別の態様は、コンピュータ実行可能な命令を備えるメモリと、１つ又は複数のプロセッサであって、コンピュータ実行可能な命令を実行し、処理システムに、固定エネルギー貯蔵システムのエネルギー貯蔵デバイス内の複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスを構成すること、及び前記複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスの２つ以上の仮想エネルギー貯蔵デバイスを用いて２つ以上のグリッドサービスを同時に実施することを行わせるように構成される、１つ又は複数のプロセッサとを含む、処理システムを提供する。

【0007】

他の態様は、上述の方法並びに本明細書に記述される方法を実施するように構成される処理システムと、処理システムの１つ又は複数のプロセッサによって実行されるとき、処理システムに、上述の方法並びに本明細書に記述される方法を実施させる命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体と、上述の方法並びに本明細書に記述される方法を実施するためのコードを備えるコンピュータ可読記憶媒体において具現化されるコンピュータプログラム製品と、上述の方法並びに本明細書に記述される方法を実施するための手段を含む処理システムとを提供する。

【0008】

以下の説明及び関連図面は、１つ又は複数の実施形態の特定の例証的な特徴を詳細に明記する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

添付の図は、１つ又は複数の実施形態の特定の態様を描写するものであり、本開示の範囲を限定すると見なされるべきではない。

【0010】

【図1】図１は、例となるグリッドサービスシステムを描写する図である。

【0011】

【図2A】図２Ａ及び図２Ｂは、固定エネルギー貯蔵システムの例となる構成を描写する図である。

【図2B】図２Ａ及び図２Ｂは、固定エネルギー貯蔵システムの例となる構成を描写する図である。

【0012】

【図3】図３は、供給ベースのグリッドサービスを提供する固定エネルギー貯蔵システムの例を描写する図である。

【0013】

【図4】図４は、負荷ベースのグリッドサービスを提供する固定エネルギー貯蔵システムの別の例を描写する図である。

【0014】

【図5】図５は、異なるグリッドサービスを提供するように構成される複数のエネルギー貯蔵デバイスを備える、例となる固定エネルギー貯蔵システムを描写する図である。

【0015】

【図6】図６は、異なるグリッドサービスを提供するように構成される複数のエネルギー貯蔵デバイスを備える、別の例となる固定エネルギー貯蔵システムを描写する図である。

【0016】

【図7】図７は、仮想エネルギー貯蔵デバイスを使用してグリッドサービスを提供するための例となるフローを描写する図である。

【0017】

【図8】図８は、仮想エネルギー貯蔵デバイスを使用してグリッドサービスを実施する例となる方法を描写する図である。

【0018】

【図9】図９は、例となる固定エネルギー貯蔵処理システムを描写する図である。

【0019】

理解を促進するため、可能な限り、同一の参照番号が、図面に共通する同一の要素を指定するために使用されている。１つの実施形態の要素及び特徴は、さらなる記述なしに他の実施形態に有益に組み込まれ得ることが企図される。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本開示の態様は、グリッドサービス応用のためにバッテリリソースを仮想化するためのシステム及び方法を提供する。

【0021】

グリッドサービス（グリッドレギュレーションサービス、付帯的なサービス、配電グリッドサポート、生成サポート、ビハインド・ザ・メータ最適化、及び炭素最適化を含む）は、電気グリッドの最適動作を維持するための広範囲のサービスを含み得る。グリッドサービスは、例えば、グリッドへの電力のスケジューリング及び伝送、無効電力及び電圧制御、損失補填、負荷追従、周波数制御（例えば、周波数アップ及び周波数ダウン制御）、運転予備力、ピークシェービング、バレーフィリング、容量確保、デマンドレスポンス、及びグリッドをサポートする他のグリッドサービスを含み得る。

【0022】

グリッドサービスプロバイダは、概して、個々のリソースの容量（例えば、エネルギー貯蔵デバイス容量）、電力フロー能力（例えば、充電及び放電率）、予期される利用可能な時間、グリッド接続の特性、及び同種のものなど、グリッドサービスプロバイダの制御下にあるグリッド接続されたリソースの特性に基づいて、グリッドサービスに入札する。しかしながら、グリッドサービスに対して入札を行うとき、グリッドサービスプロバイダは、凝集したプール内のリソースの可用性及び容量に関する不確実性によって制約される。

【0023】

本明細書に説明されるのは、グリッドサービスに参加するために、固定バッテリ設備などの固定エネルギーシステム（ＦＥＳ）を利用するためのシステム及び方法である。特に、単一のＦＥＳに単一サービスを提供させる従来の慣例とは異なり、本明細書に説明されるシステム及び方法は、単一のシステムが、複数のグリッドサービスを含む複数のサービスを同時に実施することができるように、ＦＥＳシステムを仮想化することを提供する。この仮想化は、単一のより大きいＦＥＳシステムが多くのより小さいＦＥＳシステムのサービスを実施することを可能にする。有益には、ＦＥＳシステムが大きいほど、より空間及び費用効率は高く、また、多くのより個別的なより小さいＦＥＳシステムの調整と比較して、あまり複雑ではなくなり得る。

【0024】

例えば、５つの２００ｋＷｈシステムのように実施するように構成される単一の１ＭＷｈ ＦＥＳシステムは、様々な理由から、５つの実際の２００ｋＷｈシステムよりも安価であり得る。第一に、制御システムが、５つの２００ｋＷｈ ＦＥＳシステムにわたって複製される必要がなく、代わりに、単一の１ＭＷｈ ＦＥＳシステムに集約され得る。第二に、パッケージング及び設置費用は、５つの２００ｋＷｈ ＦＥＳシステムに対して単一の１ＭＷｈ ＦＥＳシステムを有することにより低減される。第三に、規模の経済が、より大きい電力容量ではより低コストを提供し得る。明らかなことに、ここで、１ＭＷｈ ＦＥＳシステム及び５つの２００ｋＷｈ ＦＥＳシステムは、単に一例であり、多くの他の構成、サイズなどが可能である。

【0025】

多くのより小さいＦＥＳシステムのように実施するためのより大きい個々のＦＥＳシステムの仮想化は、他の便益も提供する。例えば、より大きい個々のＦＥＳシステムの仮想化は、静的である必要はない。むしろ、より大きい個々のＦＥＳシステムの容量の分割は、動的であり、市場機会に応答し得る。故に、例となる１ＭＷｈ ＦＥＳシステムは、より大きい容量がグリッドサービスの市場において必要とされる第１の時間間隔の間は、２つの５００ｋＷｈ仮想ＦＥＳシステムへと動的に分割され得、同じ１ＭＷｈ ＦＥＳシステムが、より小さい容量がグリッドサービスのために必要とされる第２の時間間隔の間は、１０個の１００ｋＷｈ仮想ＦＥＳシステムへと動的に分割され得る。さらには、より大きい１ＭＷｈ ＦＥＳシステムを動的な数のより小さい仮想ＦＥＳシステムへと分割する能力は、動的な数のグリッドサービスが単一のＦＥＳシステムによって提供されることを可能にする。言い換えると、任意のサイズ（最大でシステムの総容量）の仮想ＦＥＳシステムを動的に作成する能力は、グリッドサービスの極めて効率的な供給を可能にする。これは、例えば、１ＭＷｈ ＦＥＳシステムが、５００ｋＷｈグリッドサービスを提供するときにその容量の半分が未使用のままである、グリッドサービスのためのＦＥＳシステムを利用するための従来の方法とは対照的である。

【0026】

ＦＥＳベースのグリッドレギュレーションサービスを提供するための例となるシステム
図１は、ＦＥＳベースのグリッドサービスために構成される、例となるグリッドサービスシステム１００を描写する。

【0027】

電力生産者１０２は、グリッド電力を提供するための、発電所などの１つ又は複数のユーティリティレベル電力生産者であり得る。単一のエンティティとして示されるが、電力生産者１０２は、異なるタイプの発電所（例えば、石炭、ガス、原子力、水力、風力、太陽熱、地熱、及びその他）など、複数の発電エンティティを表すものであり得る。電力生産者１０２は、あらゆる規模のグリッドを含む、グリッド１０６に電力を提供する。

【0028】

グリッド運用者１０８は、グリッド１０６を調整、制御、及び監視する１つ又は複数の地域送電機関（ＲＴＯ）、送電系統運用者（ＴＳＯ）、配電系統運用者（ＤＳＯ）、及び／又は独立系統運用者（ＩＳＯ）（例えば、マイクログリッド運用者）を表すものである。

【0029】

グリッド運用者１０８は、電力生産者１０２によって、又はグリッド運用者１０８によって提供され得るものを超越してグリッド１０６のためのグリッドサービスを提供するために、グリッドサービスプロバイダ（例えば、１０４）のための経済的誘因を提供し得る。例えば、電力生産者１０２は、様々な異なる発電能力を使用して経時的に電力生産を変化させることはできる一方で、電力生産者１０２は、グリッド１０６のための負荷ベースのサービス又は他の迅速なレギュレーションサービスを提供することはできない場合がある。

【0030】

グリッド運用者１０８はまた、グリッドサービスプロバイダ１０４からのステータス情報を要求するだけでなく、グリッドサービスプロバイダ１０４にグリッドステータス情報を提供し得る。

【0031】

グリッドサービスプロバイダ１０４は、その制御下にあるグリッドリソースに基づいてグリッド１０６のためのグリッドサービスをグリッド運用者１０８に提供するための機会に対して価格提示又は“入札”し得る。例えば、グリッドサービスプロバイダ１０４は、それが、この例ではＦＥＳシステム１１０、１１２、及び１１４などの制御可能なグリッド接続されたリソースを介して、電気負荷及び／又は供給をグリッド１０６に提供することができる時間間隔に対して入札し得る。概して、１１０、１１２、及び１１４などのＦＥＳシステムは、単一方向（例えば、電力を吸収すること、又は電力を提供することのみできる）、又は双方向（例えば、電力を吸収及び提供することができる）であり得る。グリッド運用者１０８がグリッドサービスプロバイダ１０４の入札を受け入れ、以て、グリッドサービス契約をする場合、グリッド運用者１０８は、続いて、契約期間ごとにグリッドサービスを提供することを開始するために、（例えば、２つを接続するデータネットワークを介して）電子指示をグリッドサービスプロバイダ１０４に送信し得る。

【0032】

グリッドサービスプロバイダ１０４は、次いで、その制御内の様々なリソース内外へのエネルギーの流れを制御することによって、グリッドサービスを提供することを開始し得る。図１に描写される例において、グリッドサービスプロバイダ１０４は、ＦＥＳシステム１１０、１１２、及び１１４を制御する。

【0033】

ＦＥＳシステム１１０、１１２、及び１１４は、共同設置される必要はなく、実際は、相当な距離に分布され得るということに留意されたい。凝集したＦＥＳリソースプールは、何百又は何千あるいはそれ以上の接続されたリソースを含み得、グリッドサービスを提供する能力は、ＦＥＳリソースの総数が増加するにつれて強化され得る。

【0034】

ＦＥＳシステム１１０、１１２、及び１１４は、グリッド１０６に直接接続されるものとして描写されるが、これらのシステムは、これらのシステム内外への電力フローを制御し、グリッドサービスプロバイダ１０４から電力制御コマンドを受信する、一体設備を有し得る。

【0035】

いくつかの実装形態において、ＦＥＳシステム１１０、１１２、及び１１４は、ＦＥＳ制御システムにすべて電気的に接続される複数のエネルギー貯蔵デバイス（例えば、バッテリ、バッテリパック、コンデンサ、及び他のタイプのエネルギーストレージ）を含み得る。このやり方では、共同設置されたエネルギー貯蔵デバイスが、冗長制御設備の必要性なしにＦＥＳシステムにモジュール式に追加され得る。

【0036】

図１に描写されるように、グリッドサービスプロバイダ１０４は、示されたデータフロー線に沿って、制御信号、コマンド、命令、又は他のデータメッセージをＦＥＳシステム１１０、１１２、及び１１４に送信し得る。例えば、グリッドサービスプロバイダ１０４は、様々なグリッドサービスを実装するために様々なＦＥＳリソース内外への電力の流れを制御するように構成される制御メッセージを送信し得る。

【0037】

グリッドサービスプロバイダ１０４は、同様に、示されたデータフロー線に沿って様々なＦＥＳリソースからデータを受信し得る。例えば、グリッドサービスプロバイダ１０４は、ＦＥＳリソースに関するステータス情報（例えば、充電の状態、総容量、接続のタイプ、温度などの環境データ、充電及び放電能力、仮想リソースの現在の構成、並びに同種のもの）を受信し得る。

【0038】

とりわけ、図１は、グリッドサービスを提供するためのシステム１００の一例を描写するにすぎず、多くの他のものが可能である。例えば、異なる数のＦＥＳリソース、又は他のタイプのエネルギー貯蔵リソースが、異なる方式で提供及び整理され得る。さらに、図１内の例と比較して異なる配置のデータ及び電力フローが提供され得る。本明細書に説明される方法は、システム１００のように構成されるシステムだけでなく他の構成でも機能する。

【0039】

例となる固定エネルギー貯蔵システム
図２Ａ及び図２Ｂは、固定エネルギー貯蔵（ＦＥＳ）システム２００の例となる構成を描写する。

【0040】

特に、図２Ａは、例えば、グリッドサービスプロバイダデータ（グリッドサービスを開始又は停止するための指示、実施されるべきグリッドサービスに関する詳細、及び同種のものなど）を受信するように、並びに、現在のグリッド動作パラメータ（例えば、負荷、需要、供給、電圧、周波数など）及び予想グリッド動作パラメータなど、グリッドデータを受信するように構成される制御器２０２を備えるＦＥＳシステム２００を描写する。とりわけ、これらは、制御器２０２が外部システム及びデータソースから受信し得るデータの２つの例にすぎないが、多くの他のものが可能である。例えば、制御器２０２はまた、他のＦＥＳシステム（描写されない）、グローバルＦＥＳシステム制御器などの他の制御システム、及び同種のものからデータを受信し得る。

【0041】

制御器２０２は、例えば、制御器２０２によって受信されるグリッドサービスプロバイダデータ及び／又はグリッドデータに基づいて、エネルギー貯蔵デバイス２０４の動作を制御するように構成される。例えば、制御器２０２は、エネルギー貯蔵デバイス２０４に、グリッドから電力を受信させ、及びしたがって、需要ベースのグリッドサービスを実施するために負荷のような働きをさせるか、又はグリッドに電力を供給させ、及びしたがって、供給ベースのグリッドサービスを実施させるように構成され得る。

【0042】

エネルギー貯蔵デバイス２０４は、概して、１つ若しくは複数のバッテリ、バッテリパック、１つ若しくは複数のコンデンサ、電気エネルギーのために運動エネルギーを交換するように構成される運動エネルギー貯蔵デバイス、電気エネルギーのために熱エネルギーを交換するように構成される熱エネルギー貯蔵デバイス、電気エネルギーのために化学エネルギーを交換するように構成される化学エネルギー貯蔵デバイス、又は任意の他の電気エネルギー貯蔵デバイス若しくは上述のエネルギー貯蔵デバイスの組み合わせなど、任意のタイプのエネルギー貯蔵デバイスアーキテクチャであり得る。

【0043】

ＦＥＳシステム２００は、供給側グリッドサービスのためのグリッドに提供され、負荷ベースのグリッドサービスのためのグリッドから取り除かれるエネルギーのための電気計測機能を実施するように構成される、メータ２０６をさらに含む。例えば、メータ２０６は、グリッドサービスのためのエネルギー貯蔵デバイス２０４へ、又はそこから提供される累計電力量、電力流量、電力フロー時間、電圧、周波数、及び様々な他の側面を測定するように構成され得る。メータ２０６は、図２Ａ及び図２Ｂ内では別個に描写されるが、メータ２０６は、他の実施形態において、制御器２０２の一部として実装され得るということに留意されたい。例えば、制御器２０２は、エネルギー貯蔵デバイス２０４からグリッドへの流れを計測するために提供される１つ又は複数のメータへのデータ接続を含み得る。

【0044】

いくつかの実施形態において、制御器２０２は、メータ２０６からデータを受信し、グリッドサービスの履行を示すためにそのデータをグリッド運用者（例えば、図１の１０８）に提供し得る。

【0045】

制御器２０２及びエネルギー貯蔵デバイス２０４は、図２Ａ及び図２Ｂ内では共同設置されるものとして描写されるが、こうである必要はない。例えば、２０４などのエネルギー貯蔵デバイスは、屋外密閉内に設置され得る一方、制御システムは、建物内など、他の場所に位置し得る。制御器２０２は、制御器２０２がエネルギー貯蔵デバイス２０４と共同設置されるか、エネルギー貯蔵デバイス２０４から離れているかにかかわらず、エネルギー貯蔵デバイス２０４の動作を制御するために、エネルギー貯蔵デバイス２０４とデータ通信状態にある必要があるだけである。

【0046】

図２Ｂは、エネルギー貯蔵デバイス２０４内に含まれる複数の仮想エネルギー貯蔵デバイス２０４Ａ－Ｃで構成されるＦＥＳシステム２００を描写する。有益には、制御器２０２は、根本的な物理的実装が変更されることなく、エネルギー貯蔵デバイス２０４を論理的に２つ以上の仮想エネルギー貯蔵デバイスへと分割し得る。その後、仮想エネルギー貯蔵デバイス２０４Ａ－Ｃの各々は、グリッドサービスを個別に実施するように構成され得る。

【0047】

各仮想エネルギー貯蔵デバイスは、負荷及び／又は供給を提供するための総容量（例えば、１００ｋＷｈ）、エネルギー流量（例えば、充電及び放電率）、電圧能力、周波数能力、応答時間（例えば、特定の速度のエネルギー流を達成するための時間量）、アベイラビリティ時間（例えば、１日のうちの特定の時間の間、又は特定の日、及び同種のもの）、並びにその他など、様々な特性によって規定され得る。とりわけ、単一のＦＥＳシステム（例えば、２００）内の様々な仮想エネルギー貯蔵デバイスは、同じ特性を有する必要はなく、それらの特性は、エネルギー貯蔵デバイス２０４の根本的な能力と一致する必要があるだけである。

【0048】

エネルギー貯蔵デバイス２０４の仮想化は、単一のエネルギー貯蔵デバイスが複数の同時グリッドサービスを実施することを可能にするだけでなく、エネルギー貯蔵デバイス２０４が、単一の物理貯蔵システムであるにもかかわらず、マルチテナントシステムのように実施することを可能にする。故に、例えば、ＦＥＳシステム２００の所有者は、様々な仮想エネルギー貯蔵デバイス（例えば、２０４Ａ－Ｃ）を、異なる時間に異なるユーザに供給し、柔軟な動的な方式で仮想エネルギー貯蔵デバイスの境界を再構成し得る。

【0049】

いくつかの実施形態において、仮想エネルギー貯蔵（例えば、２０４Ａ～Ｃ）デバイスは、マルチバッテリエネルギー貯蔵デバイス内の１つ又は複数のバッテリなど、エネルギー貯蔵デバイス２０４の１つ又は複数の物理的側面と関連付けられ得る。しかしながら、こうである必要はなく、一般的には、仮想エネルギー貯蔵デバイス（例えば、２０４Ａ～Ｃ）は、エネルギー貯蔵デバイスの物理的実装にかかわりなく、根本的なエネルギー貯蔵デバイス（例えば、２０４）の総容量に基づいて論理的に規定され得る。

【0050】

仮想エネルギー貯蔵デバイスによる、例となるグリッドレギュレーション
図３は、供給ベースのグリッドサービスを提供する固定エネルギー貯蔵（ＦＥＳ）システム３００の例を描写する。

【0051】

この例において、制御器３０２は、図１内のグリッドサービスプロバイダ１０４などのＦＥＳシステム３００の運用者によって契約されたグリッドサービスに関連し得るグリッドサービス構成３１２Ａ－Ｃを格納する。グリッドサービス構成は、概して、例えば、実施されるべきグリッドサービスのタイプ（例えば、負荷又は供給ベースのグリッドサービス）、グリッドサービスが実施されることになる時間間隔（例えば、開始及び終了時間を有する単一又は反復的な時間間隔）、グリッドサービスの容量、グリッドサービスの応答時間（例えば、設定された応答時間内に何らかの量のエネルギー負荷又は供給を提供する）、グリッドサービスが提供されることになるグリッド接続、並びに同種のものを含み得る。

【0052】

場合によっては、グリッドサービス構成の各々は、マルチテナント実装内などの、ＦＥＳシステム３００の異なる“ユーザ”に関連し得る。

【0053】

制御器３０２は、概して、グリッドサービスプロバイダから受信される命令若しくは指示に基づいて、及び／又はグリッドデータ３１０の一部として受信されるグリッドの動作特性に基づいて、並びにグリッドサービス構成（例えば、３１２Ａ～Ｃ）に基づいて、様々なグリッドサービスを活性化又は有効化し得る。

【0054】

さらに、この例において、仮想エネルギー貯蔵デバイス３０４Ａ～Ｃは各々、グリッドサービス構成３１２Ａ～Ｃのうちの１つにサービス提供するように構成されている。特に、仮想エネルギー貯蔵デバイス３０４Ａは、最大２００ＫＷの供給をグリッド３０８に提供するように構成され、仮想エネルギー貯蔵デバイス３０４Ｂは、最大１５０ＫＷの供給をグリッド３０８に提供するように構成され、仮想エネルギー貯蔵デバイス３０４Ｃは、最大３００ＫＷの供給をグリッド３０８に提供するように構成される。故に、３つすべての仮想エネルギー貯蔵デバイス３０４Ａ－Ｃがそれらのグリッドサービスを提供しているとき、エネルギー貯蔵デバイス３０４は、複数のサブシステムから電力を凝集することができる、物理又は仮想（例えば、ソフトウェア）などの電力結合器３１１を介して、６５０ＫＷの供給をグリッド３０８に提供する。

【0055】

ここでは、エネルギー貯蔵デバイス３０４は、仮想エネルギー貯蔵デバイス３０４Ａ－Ｃに割り当てられる少なくとも６５０ＫＷの供給容量を有するが、さらなる仮想エネルギー貯蔵デバイスのための追加の容量も有し得る。このやり方では、複数のグリッドサービスは、単一のエネルギー貯蔵デバイス３０４を使用して同時に提供され得、このことは、エネルギー貯蔵デバイス３０４のかなりの容量を未使用のままにする、エネルギー貯蔵デバイス３０４を任意の単一のグリッドサービスに割り当てることと比較して、有益である。

【0056】

グリッドサービス構成が仮想エネルギー貯蔵デバイスを同時に実装又は有効化しない限り、エネルギー貯蔵デバイスの総容量を超える複数の仮想エネルギー貯蔵デバイス（例えば、複数のグリッドサービス構成に関連する）を実装することが可能であるということに留意されたい。例えば、エネルギー貯蔵デバイス３０４が１０００ＫＷの供給容量を有すると仮定する。２つの仮想エネルギー貯蔵デバイスは、各々７５０ＫＷの供給容量を伴って構成され得るが、制御器３０２は、２つの仮想エネルギー貯蔵デバイスを一度に有効化することはできない。むしろ、それらは、エネルギー貯蔵デバイス３０４の容量を超えることを回避するために、異なる時に有効化され得る。概して、制御器３０２は、エネルギー貯蔵デバイス３０４の物理的能力を超える同時グリッドサービスを可能にすることができない。

【0057】

この例において、各仮想エネルギー貯蔵デバイス３０４Ａ～Ｃは、それぞれサブメータ３０６Ａ～Ｃと関連付けられる。各サブメータ３０６Ａ～Ｃは、仮想エネルギー貯蔵デバイス３０４Ａ～Ｃ内外への電力の流れを測定し得るか、又はこれを別途記録し得る。サブメータ３０６Ａ～Ｃは、エネルギー貯蔵デバイス３０４の一部として実装される必要はないが、明白性のためにこの方式で描写されるということに留意されたい。他の実施形態において、制御器３０２は、様々な実施形態において仮想化され得る仮想エネルギー貯蔵デバイス特有のサブメータを実装及び監視し得る。

【0058】

図４は、負荷ベースのグリッドサービスを提供する固定エネルギー貯蔵（ＦＥＳ）システム４００の別の例を描写する。

【0059】

図３と同様に、ここでは、制御器４０２は、ＦＥＳシステム３００によって実施されるように構成されるグリッドサービスに関連するグリッドサービス構成４１２Ａ～Ｃを格納する。

【0060】

ここでは、グリッドサービス構成４１２Ａ～Ｃは、概して、負荷ベースのグリッドサービスを規定し、仮想エネルギー貯蔵デバイス４０４Ａ－Ｃは各々、グリッドサービス構成４１２Ａ～Ｃのうちの１つにサービス提供するように構成されている。特に、仮想エネルギー貯蔵デバイス４０４Ａは、最大１５０ＫＷの負荷をグリッド４０８に提供するように構成され、仮想エネルギー貯蔵デバイス４０４Ｂは、最大１５０ＫＷの負荷をグリッド４０８に提供するように構成され、仮想エネルギー貯蔵デバイス４０４Ｃは、最大５００ＫＷの負荷をグリッド４０８に提供するように構成される。故に、３つすべての仮想エネルギー貯蔵デバイス４０４Ａ～Ｃがそれらのグリッドサービスを提供しているとき、エネルギー貯蔵デバイス４０４は、電力をグリッドから複数のサブシステムへ分けることができる、物理又は仮想（例えば、ソフトウェア）などの電力分配器４１１を介して、８００ＫＷの負荷をグリッド４０８に提供する。

【0061】

図３の例にあるように、ここでは、各仮想エネルギー貯蔵デバイス４０４Ａ～Ｃは、仮想エネルギー貯蔵デバイス４０４Ａ～Ｃ内外への電力の流れを測定するか、別途記録するように構成されるサブメータ４０６Ａ～Ｃと関連付けられる。

【0062】

図５は、異なるグリッドサービスを提供するように構成される複数のエネルギー貯蔵デバイスを備える、例となる固定エネルギー貯蔵（ＦＥＳ）システム５００を描写する。

【0063】

描写された例において、制御器５０２は、エネルギー貯蔵デバイス５０４及び５０５を図２Ｂ～図４に関して以前に説明されるものと同じ様式で制御するように構成されるが、図５は、複数のエネルギー貯蔵デバイスが一度に制御可能であるときの追加能力を描写する。

【0064】

例えば、所与のエネルギー貯蔵デバイスは、１つ又は複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスに基づいて供給ベースのグリッドサービス及び負荷ベースのグリッドサービスの両方を実施するように構成され得るが、それは概して、負荷などの１つのサービスを提供する１つの仮想エネルギー貯蔵デバイスの行為が、供給などの反対のサービスを提供する別の仮想エネルギー貯蔵デバイスのすべて又は一部を効果的に相殺し得ることから、両方のタイプのサービスを同時に提供することはできない。

【0065】

しかしながら、複数のエネルギー貯蔵デバイス（例えば、５０４及び５０５）が制御器（例えば、５０２）の制御下にある場合、複数のグリッドサービスは、エネルギー貯蔵デバイスの間でタイプによって整理され得る。例えば、図５の例において、エネルギー貯蔵デバイス５０４は、仮想エネルギー貯蔵デバイス５０４Ａ及び５０４Ｂを使用して供給ベースのグリッドサービスを取り扱うように制御器５０２によって構成される（例えば、図３に関して説明されるものと同じ様式で）。エネルギー貯蔵デバイス５０５は、仮想エネルギー貯蔵デバイス５０５Ａ及び５Ｏ５Ｂを使用して需要ベースのグリッドサービスを取り扱うように制御器５０２によって構成される。グリッドサービス構成は図５に描写されないが、ＦＥＳ５００によって実施されるグリッドサービスは、上に説明されるような構成に同様に基づき得る。

【0066】

いくつかの実施形態において、制御器５０２は、複数のグリッドサービス構成を受信し、それらを、サービスタイプ（例えば、負荷ベースのサービス又は供給ベースのサービス）に基づいてエネルギー貯蔵デバイス（例えば、５０４及び５０５）に動的に割り当て得る。上記のように、１つのエネルギー貯蔵デバイス上に反対のタイプのグリッドサービスを構成することが可能であるが、反対のタイプは同時に動作することはできない。図５の実施形態において、制御器５０２は、異なるタイプのサービスを異なるエネルギー貯蔵デバイスに割り当てることによって、反対のタイプの同時グリッドサービスを有効にし得る。

【0067】

いくつかの実施形態において、制御器５０２は、様々なグリッドサービスのための様々な仮想エネルギー貯蔵デバイスをどこに構成するべきかを決定することにおいて、様々なエネルギー貯蔵デバイスの総容量を考慮し得る。例えば、エネルギー貯蔵デバイス５０４が５００ＫＷの容量を有し、エネルギー貯蔵デバイス５０５が１０００ＫＷの容量を有し、制御器５０２が、３５０ＫＷの供給及び７５０ＫＷの負荷のためのグリッドサービス構成を有する場合、負荷ベースの構成５１０Ｂは、１０００ＫＷの容量を有するエネルギー貯蔵デバイス上で構成され、供給ベースの構成５１０Ａは、５００ＫＷの容量を有するエネルギー貯蔵デバイス上で構成される。

【0068】

エネルギー貯蔵デバイス５０４及び５０５の各々は、エネルギー貯蔵デバイス内外へのエネルギーの流れを計測するように上記のように構成されるメータ５０６Ａ及び５０６Ｂにそれぞれ接続される。図５には描写されないが、メータ５０６Ａ及び５０６Ｂは、上に説明されるように、各仮想エネルギー貯蔵デバイスのための仮想サブメータを実装し得る。

【0069】

さらに、この例において、エネルギー貯蔵デバイス５０４及び５０５は、別個のグリッド５０８Ａ及び５０８Ｂに接続される。いくつかの実施形態において、これらの別個のグリッドは、例えば、家又は建物などのローカルエリアグリッドへの接続、並びに電源又はユーティリティ電力グリッドなどの広域グリッドへの接続であり得る。他の実施形態において、これらの別個のグリッドは、代わりに、ローカルエリアであるにしろ広域であるにしろ、同じグリッドへの２つの異なる接続であり得る。

【0070】

概して、図５に描写されるエネルギー貯蔵デバイス、仮想エネルギー貯蔵デバイス、グリッド接続、及び制御器の数は、例証の目的のためにすぎず、より多い又はより少ない数の各態様を伴う他の構成が可能である。例えば、エネルギー貯蔵デバイス５０４及び５０５は、他の実施形態において、協働する別個の制御器によって制御され得る。

【0071】

図６は、様々なグリッドサービスのためのエネルギー貯蔵デバイス５０４及び５０５の逆構成を有する固定エネルギー貯蔵（ＦＥＳ）システム５００の別の構成を描写する。例えば、エネルギー貯蔵デバイス５０４が５００ＫＷの容量を有し、エネルギー貯蔵デバイス５０５が１０００ＫＷの容量を有し、制御器５０２が、３５０ＫＷの負荷及び７５０ＫＷの供給のためのグリッドサービス構成を有する場合、供給ベースの構成５１０Ａは、１０００ＫＷの容量を有するエネルギー貯蔵デバイス上で構成され、負荷ベースの構成５１０Ｂは、５００ＫＷの容量を有するエネルギー貯蔵デバイス上で構成される。言い換えると、エネルギー貯蔵デバイス５０４及び５０５は、共有可能であり、固定エネルギー貯蔵（ＦＥＳ）システム５００内で動的な割り当て及び任務を有し得る。

【0072】

仮想エネルギー貯蔵デバイスを用いてグリッドサービスを提供するための例となるフロー図
図７は、本明細書に説明されるような仮想エネルギー貯蔵デバイスを使用してグリッドサービスを提供するための例となるフロー７００を描写する。

【0073】

フロー７００は、グリッドサービスプロバイダ７１０がグリッド運用者７０８とのグリッドサービス契約に入札するステップ７２０で開始する。グリッドサービスは、本明細書内に概して説明されるような負荷又は供給ベースのグリッドサービスであり得る。

【0074】

次いで、フロー７００は、例えば、グリッドサービスプロバイダ７１０とグリッド運用者７０８との契約が、グリッドサービスに対して結ばれるステップ７２２へと進む。契約は、概して、グリッドサービスのタイプ（例えば、供給又は負荷）、サービスが供給される（又は供給が利用可能になる）ことになる時間、総供給又は負荷容量などのグリッドサービスのエネルギー特性、応答速度、電圧、周波数、及び同種のものを含み得る。

【0075】

次いで、フロー７００は、グリッド運用者７０８がグリッドサービス（グリッドサービスＡ）のためのグリッドサービス指示をグリッドサービスプロバイダ７１０に提供するステップ７２４へと進む。グリッドサービス指示は、契約したグリッドサービスＡを有効化する必要があることをグリッドサービスプロバイダ７１０に示す何らかの種類の信号、データ、電子メッセージ、又は同種のものであり得る。

【0076】

次いで、フロー７００は、グリッドサービスプロバイダ７１０がグリッドサービスＡのためのサービス構成をＦＥＳシステム制御器７０２（例えば、図２、図３、図４、図５、及び図６に関してそれぞれ説明される２０２、３０２、４０２、及び５０２）に提供するステップ７２６へと進む。

【0077】

次いで、フロー７００は、ＦＥＳシステム制御器７０２がエネルギー貯蔵デバイス（ＥＳＤ）７０４に電力制御コマンドを提供するステップ７２８へと進む。電力制御コマンドは、例えば、グリッドに負荷を供給すること（例えば、エネルギー貯蔵デバイス７０４のバッテリを充電することによって）、又はグリッドに供給を提供すること（例えば、エネルギー貯蔵デバイス７０４のバッテリを放電することによって）であり得る。

【0078】

次いで、フロー７００は、エネルギー貯蔵デバイス７０４の仮想エネルギー貯蔵デバイス７０４ＡがグリッドサービスＡを提供するステップ７３０へと進み、次いで７３２においてエネルギー貯蔵デバイス７０４が同じグリッドサービスＡをグリッド７０６に提供する。グリッド７０６は、グリッドサービスを、仮想エネルギー貯蔵デバイス７０４Ａから来るものとしてではなく、むしろエネルギー貯蔵デバイス７０４から来るものとして“見る”ということに留意されたい。故に、仮想エネルギー貯蔵デバイス７０４Ａとエネルギー貯蔵デバイス７０４との間のフロー７３０は、単に、概念を実証しているだけである。

【0079】

次いで、フロー７００は、グリッド運用者７０８が別のグリッドサービス（グリッドサービスＢ）のための別のグリッドサービス指示をグリッドサービスプロバイダ７１０に提供するステップ７３４へと進む。この例において、グリッドサービスＢは、グリッドサービスプロバイダ７１０とグリッド運用者７０８との間ですでに契約されている。

【0080】

次いで、フロー７００は、グリッドサービスプロバイダ７１０がグリッドサービスＢのためのサービス構成をＦＥＳシステム制御器７０２に提供するステップ７３６へと進む。

【0081】

次いで、フロー７００は、グリッドサービスＡ及びグリッドサービスＢのための構成が同時に動作することができることを確実にするために制御器７０２が正味容量決定を実施するステップ７３８へと進む。例えば、正味容量決定は、グリッドサービスＡ及びＢを同時に提供することが、エネルギー貯蔵デバイス７０４の設計制約又は物理制約を超えないことを確実にし得る。

【0082】

グリッドサービスＡ及びＢがエネルギー貯蔵デバイス７０４によって同時に提供され得ることを決定すると、次いで、フロー７００は、ＦＥＳシステム制御器７０２が電力制御コマンドをエネルギー貯蔵デバイス７０４に提供するステップ７４０へと進む。

【0083】

次いで、フロー７００は、エネルギー貯蔵デバイス７０４の仮想エネルギー貯蔵デバイス７０４ＢがグリッドサービスＢを提供するステップ７４２へと進み、次いで７４４においてエネルギー貯蔵デバイス７０４がグリッドサービスＡ及びグリッドサービスＢを同時にグリッド７０６に提供する。ここでも、グリッド７０６は、グリッドサービスを、仮想エネルギー貯蔵デバイス７０４Ａ及び７０４Ｂから来るものとしてではなく、むしろエネルギー貯蔵デバイス７０４から来るものとして“見る”。

【0084】

ステップの特定の順序、グリッドサービス及び仮想エネルギー貯蔵デバイスの数及びタイプ、データフロー及びメッセージのタイプ、並びに図７の他の態様は、１つの可能な例にすぎず、多くの他のものが、本明細書に説明される様々な実施形態と一致して可能であるということに留意されたい。

【0085】

例えば、場合によっては、グリッドサービス構成は、図７の例にあるようにグリッドサービス指示を受信した後ではなく、グリッドサービスのための契約を結んだ時点で制御器７０２に提供され得る。別の例として、ステップ７２４及び７３４にあるようにグリッドサービス指示を受信するのではなく、グリッドサービスプロバイダ７１０は、グリッド電圧及び／又は周波数などのグリッドの動作特性を監視し、グリッド運用者７０８からの指示を必要とせずに独立してグリッドサービスで応答し得る。さらに別の例として、ステップ７３８における正味容量決定は、制御器がそのようなチェックを、時間が重複し得るグリッドサービスを構成する際に実施する場合は必要ではないことがある。

【0086】

仮想エネルギー貯蔵デバイスを使用してグリッドサービスを実施する例となる方法
図８は、本明細書に説明されるような仮想エネルギー貯蔵デバイスを使用してグリッドサービスを実施するための例となる方法８００を描写する。

【0087】

方法８００は、グリッドサービス構成を決定するステップ８０２で開始する。上記のように、グリッドサービス構成は、概して、実施されるべきグリッドサービスのタイプ（例えば、負荷又は供給ベースのグリッドサービス）、グリッドサービスが実施されることになる時間間隔（例えば、開始及び終了時間を有する単一又は反復的な時間間隔）、グリッドサービスの容量、グリッドサービスの応答時間（例えば、設定された応答時間内に何らかの量のエネルギー負荷又は供給を提供する）、グリッドサービスが提供されることになるグリッド接続、並びに同種のものなど、グリッドサービスプロバイダによって実施されるべきグリッドサービスの特性を規定し得る。

【0088】

方法８００は、図３～図６に関して上に説明されるものなど、グリッドサービス構成に基づいて固定エネルギー貯蔵システムのエネルギー貯蔵デバイス内の仮想エネルギー貯蔵デバイスを構成するステップ８０４へと進む。

【0089】

次いで、方法８００は、仮想エネルギー貯蔵デバイスを用いてグリッドサービス構成に従ってグリッドサービスを実施するステップ８０６へと進む。いくつかの実施形態において、グリッドサービスの実施を開始することは、グリッドサービスの実施を開始するようにグリッド運用者から指示を受信することに基づき得る。他の実施形態において、グリッドサービスの実施を開始することは、グリッドの電圧又は周波数を監視することなどによって、グリッドの動作特性を監視することに基づき得る。

【0090】

ステップ８０６は、図３～図７に関して上に説明されるように、グリッドサービス構成に従って単一のグリッドサービスを実施することを指すが、方法７００は、複数のグリッドサービス構成に基づいて複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスを構成すること、及び複数のグリッドサービスを同時に実施することをさらに含み得るということに留意されたい。上記のように、仮想エネルギー貯蔵デバイスの便益は、根本的な物理的エネルギー貯蔵デバイスの数にかかわらず複数の同時グリッドサービスを実施するために、単一のエネルギー貯蔵デバイス、又は複数のエネルギー貯蔵デバイスを備える単一の固定エネルギー貯蔵システムの容量を利用する能力である。

【0091】

次いで、方法８００は、グリッドサービスを実施しながらグリッドサービスを計測するステップ８０８へと進む。上記のように、計測は、概して、開始時間、終了時間、時間間隔、受信又は送達される電力の量、受信又は送達される電力の電圧、受信又は送達される電力の周波数、グリッド接続であって、そこから電力が受信された、又はそこに電力が送信された、グリッド接続、グリッドサービスを実施した電気貯蔵デバイス（複数可）、グリッドサービスを実施した仮想電気貯蔵デバイス（複数可）、グリッドサービスを実施した固定エネルギー貯蔵システム、グリッドサービスを実施している間の料金プラン又は料金表、及びその他など、実施されているグリッドサービスの時間的及び動作的側面を捕捉することを含み得る。

【0092】

いくつかの実施形態において、計測データは、グリッドサービス契約がグリッドサービスプロバイダによって履行されたという証明として、グリッド運用者に提供され得る。

【0093】

例となる固定エネルギー貯蔵処理システム
図９は、図７及び図８に関するものを含め、本明細書に説明されるプロセス及び方法を実施するように構成される例となる固定エネルギー貯蔵（ＦＥＳ）処理システム９００を描写する。ＦＥＳ処理システム９００は、本明細書に説明されるように、グリッドサービスを提供するためにグリッドサービスプロバイダによって使用され得る。

【0094】

ＦＥＳ処理システム９００は、例えば、バス９０８を介して、メモリ９１０内のデータにアクセスするように構成されるプロセッサ９０２を含む。この例では簡略性のために単一のメモリ８１０として示されるが、メモリ９１０は、プロセッサ９０２がアクセスすることができる複数のメモリを表すものであり得る。

【0095】

プロセッサ９０２は、Ｉ／Ｏデバイス及び関連インターフェース９０４と、並びにネットワークインターフェース９０６を介してネットワーク９９０と、データを交換するようにさらに構成される。ネットワーク９９０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、インターネット、プライベートネットワーク、及び同種のものなど、有線及びワイヤレスネットワークを含む任意の種類のデータ通信ネットワークを表すものである。

【0096】

プロセッサ９０２は、この例では、グリッドサービス構成コンポーネント９１２、仮想エネルギー貯蔵デバイス（ＥＳＤ）構成コンポーネント９１４、グリッドサービスコンポーネント９１６、計測コンポーネント９１８、決定コンポーネント８２０、通信コンポーネント９２２、及び監視コンポーネント９２４と関連付けられた機能を実施するためのコンピュータ実行可能な命令を実行するようにさらに構成される。例えば、プロセッサ９０２は、図２Ｂ～図８に関して上に説明される機能及び方法を実施するために、これらのコンポーネントと関連付けられた非一時的なコンピュータ実行可能な命令を実行するように構成される。

【0097】

グリッドサービス構成コンポーネント９１２は、概して、図３～図４に関して上に説明されるものなど、グリッドサービス構成を生成するように構成され得る。

【0098】

仮想ＥＳＤ構成コンポーネント９１４は、概して、図２Ｂ～図６に関して上に説明されるものなど、仮想エネルギー貯蔵デバイス構成を構成し得る。

【0099】

グリッドサービスコンポーネント９１６は、概して、例えば、仮想エネルギー貯蔵デバイス構成９２８及びグリッドサービス構成９２６に基づいて、仮想エネルギー貯蔵デバイスを使用してグリッドサービスを実施するように構成され得る。

【0100】

計測コンポーネント９１８は、概して、上に説明されるものなど、実施されているグリッドサービスの特性を計測するように構成され得る。

【0101】

決定コンポーネント９２０は、概して、上に説明されるものなど、グリッドサービスを実施するための様々な決定を実施するように構成され得る。

【0102】

通信コンポーネント９２２は、概して、グリッド運用者及びグリッドサービスプロバイダとデータを交換することなど、データを送信及び受信するために構成され得る。

【0103】

監視コンポーネント９２４は、概して、ＦＥＳシステム９００の動作特性を監視するように、並びに本明細書に説明されるものなど、１つ又は複数のグリッド接続９４２の動作特性を監視するように構成され得る。

【0104】

プロセッサ９０２は、グリッドサービス構成９２６、仮想ＥＳＤ構成９２８、計測データ９３０、グリッドデータ９３２、契約データ９３４、及び監視データ９４４など、様々なコンポーネントと関連付けられたデータにアクセスするようにさらに構成される。とりわけ、上述のコンポーネント及びデータタイプは、単に一例であり、他のものが、本明細書に説明される様々な実施形態と一致して可能である。

【0105】

プロセッサ９０２は、この例では単一のプロセッサとして描写されるが、プロセッサ９０２は、いくつかの例においては、一緒に動作する異なるタイプのプロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）及びグラフィック処理装置（ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のタイプのプロセッサ）を含む、１つ又は複数のプロセッサを表すものであることが意図される。さらに、いくつかの例において、ＦＥＳ処理システム９００は、プロセッサ、メモリ、及びストレージなどの様々な物理的なリソースが仮想化されるクラウドコンピューティング実装内など、複数のデバイスにわたって実装され得る。

【0106】

ＦＥＳ処理システム９００は、図１に関して上に説明されるものなど、グリッドサービスプロバイダ及びグリッド運用者とインターフェースをとること、グリッドサービスプロバイダ及びグリッド運用者からデータを受信すること、並びにグリッドサービスプロバイダ及びグリッド運用者にデータを送信することによって、グリッドサービスを実施し得る。

【0107】

ＦＥＳ処理システム８００はまた、本明細書に説明されるものなど、１つ又は複数のエネルギー貯蔵デバイス９３６を含む。エネルギー貯蔵デバイス９３６は、例えば、１つ又は複数のバッテリ、バッテリパック、１つ又は複数のコンデンサ、電気エネルギーのために運動エネルギーを交換するように構成される運動エネルギー貯蔵デバイス、電気エネルギーのために熱エネルギーを交換するように構成される熱エネルギー貯蔵デバイス、電気エネルギーのために化学エネルギーを交換するように構成される化学エネルギー貯蔵デバイス、又は任意の他の電気エネルギー貯蔵デバイス若しくは上述のエネルギー貯蔵デバイスの組み合わせであり得る。いくつかの実施形態において、監視コンポーネント９２４は、温度、エネルギー容量、充電及び放電率、充電及び放電サイクル、並びに他の特性など、エネルギー貯蔵デバイス９３６の様々な動作又は性能特性を監視するように構成され得る。

【0108】

ＦＥＳ処理システム８００はまた、電力フローの量、電力フローの方向、電圧、周波数、時間、及び同種のものを含む、ＦＥＳシステム９００の様々な電気的側面を測定するように構成され得る１つ又は複数のメータ９４０を含む。メータ９４０は、概して、計測データ９３０をメモリ９１０に格納し得る。いくつかの実施形態において、メータ９４０は、グリッド運用者などの別のエンティティによって動作されるメータを含め、ローカル及びリモートメータを含み得る。そのようなリモートメータは、ネットワーク９９０を介してＦＥＳシステム９００とインターフェースをとり、計測データ９３０を提供し得る。

【0109】

ＦＥＳ処理システム９００はまた、図５又は図６に関して説明されるものなど、１つ又は複数のグリッド接続９４２を含む。

【0110】

ＦＥＳ処理システム９００は、単に１つの実施形態であり、他の実施形態は、より多くの若しくはより少ない態様、又は本明細書に説明される様々な実施形態と一致する異なるやり方で配置及び／若しくは構成される態様を含み得るということに留意されたい。

【0111】

例となる条項
実装例は、以下の番号付きの条項内に説明される。

【0112】

条項１：固定エネルギー貯蔵システムのエネルギー貯蔵デバイス内の複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスを構成すること、及び複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスの２つ以上の仮想エネルギー貯蔵デバイスを用いて２つ以上のグリッドサービスを同時に実施することを含む、方法。

【0113】

条項２：複数のグリッドサービス構成を決定することをさらに含み、複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスの各仮想エネルギー貯蔵デバイスは、複数のグリッドサービス構成のうちの１つのグリッドサービス構成と関連付けられる、条項１に記載の方法。

【0114】

条項３：複数のグリッドサービス構成を決定することは、グリッドサービスプロバイダからグリッドサービス構成を受信することを含む、条項２に記載の方法。

【0115】

条項４：２つ以上のグリッドサービスの各グリッドサービスを、２つ以上のグリッドサービスを同時に実施しながら、別個に計測することをさらに含む、条項１～３のいずれか一項に記載の方法。

【0116】

条項５：２つ以上のグリッドサービスの各グリッドサービスと関連付けられたグリッドサービスプロバイダから指示を受信することと、受信した指示に応答して、２つ以上のグリッドサービスの各グリッドサービスを有効化することとをさらに含む、条項１～４のいずれか一項に記載の方法。

【0117】

条項６：１つ又は複数の動作特性についてグリッドを監視することと、１つ又は複数の動作特性に応答して、２つ以上のグリッドサービスの各グリッドサービスを有効化することとをさらに含む、条項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【0118】

条項７：１つ又は複数の動作特性のうちの１つは、グリッドの電圧又はグリッドの周波数である、条項６に記載の方法。

【0119】

条項８：２つ以上のグリッドサービスは、同じタイプのグリッドサービスであり、また、該タイプは、供給ベースのグリッドサービス又は負荷ベースのグリッドサービスのうちの一方である、条項１～７のいずれか一項に記載の方法。

【0120】

条項９：２つ以上のグリッドサービスは、異なるタイプのグリッドサービスである、条項１～８のいずれか一項に記載の方法。

【0121】

条項１０：複数のグリッドサービス構成の各グリッドサービス構成は、グリッドサービスのタイプ、グリッドサービスの容量、及びグリッドサービスの時間間隔を備える、条項２～９のいずれか一項に記載の方法。

【0122】

条項１１：複数のグリッドサービス構成は、負荷ベースのグリッドサービスと関連付けられたグリッドサービス構成の第１のサブセット、及び供給ベースのグリッドサービスと関連付けられたグリッドサービス構成の第２のサブセットを備え、エネルギー貯蔵デバイス内の複数の仮想エネルギー貯蔵デバイスは、グリッドサービス構成の第１のサブセット又はグリッドサービス構成の第２のサブセット内のいずれかのグリッドサービス構成と関連付けられ、両方とは関連付けられない、条項２～１０のいずれか一項に記載の方法。

【0123】

条項１２：複数のエネルギー貯蔵デバイスは、グリッドサービス構成の第１のサブセット又はグリッドサービス構成の第２のサブセット内のいずれかのグリッドサービス構成と関連付けられる、条項１１に記載の方法。

【0124】

条項１３：コンピュータ実行可能な命令を備えるメモリと、コンピュータ実行可能な命令を実行し、条項１～１２のいずれか一項に記載の方法を処理システムに実施させるように構成される１つ又は複数のプロセッサとを備える、処理システム。

【0125】

条項１４：条項１～１２のいずれか一項に記載の方法を実施するための手段を備える、処理システム。

【0126】

条項１５：処理システムの１つ又は複数のプロセッサによって実行されるとき、条項１～１２のいずれか一項に記載の方法を処理システムに実施させるコンピュータ実行可能な命令を備える、非一時的なコンピュータ可読媒体。

【0127】

条項１６：条項１～１２のいずれか一項に記載の方法を実施するためのコードを備えるコンピュータ可読媒体において具現化されるコンピュータプログラム製品。

【0128】

他の考慮事項
先の説明は、当業者が本明細書に説明される様々な実施形態を実践することを可能にするために提供される。本明細書内で論じられる例は、クレーム内に明記される範囲、可用性、又は実施形態の限定ではない。これらの実施形態に対する様々な修正は、当業者には容易に明白であり、本明細書に規定される一般原則は、他の実施形態にも適用され得る。例えば、変更は、本開示の範囲から逸脱することなく、論じられた要素の機能及び配置においてなされ得る。様々な例は、適切な場合、様々な手順又は構成要素を省略、置換、又は追加し得る。例えば、説明される方法は、説明されるものとは異なる順序で実施され得、様々なステップが追加、省略、又は結合され得る。また、いくつかの例に関して説明される特徴は、いくつかの他の例において、組み合わされ得る。例えば、本明細書に明記される任意の数の態様を使用して、装置が実装され得るか、又は方法が実践され得る。加えて、本開示の範囲は、本明細書に明記される本開示の様々な態様に加えて、又はそれ以外の、他の構造、機能性、又は構造及び機能性を使用して実践されるそのような装置又は方法を網羅することが意図される。本明細書に開示される本開示の任意の態様は、クレームの１つ又は複数の要素によって具現化され得るということを理解されたい。

【0129】

本明細書で使用される場合、“例示的な”という言葉は、“例、事例、又は例証としての役割を果たすこと」を意味する。“例示的”として本明細書に説明される任意の態様は、他の態様よりも好ましい、又は有利であると必ずしも解釈されないものとする。

【0130】

本明細書で使用される場合、項目のリスト“のうちの少なくとも１つ”に言及する表現は、単一の選択肢を含む、それらの項目の任意の組み合わせを指す。例として、“ａ、ｂ、又はｃのうちの少なくとも１つ”は、ａ、ｂ、ｃ、ａ－ｂ、ａ－ｃ、ｂ－ｃ、及びａ－ｂ－ｃ、並びに複数の同じ要素の任意の組み合わせ（例えば、ａ－ａ、ａ－ａ－ａ、ａ－ａ－ｂ、ａ－ａ－ｃ、ａ－ｂ－ｂ、ａ－ｃ－ｃ、ｂ－ｂ、ｂ－ｂ－ｂ、ｂ－ｂ－ｃ、ｃ－ｃ、及びｃ－ｃ－ｃ、又は任意の他の順序のａ、ｂ、及びｃ）を網羅することが意図される。

【0131】

本明細書で使用される場合、“決定する”という用語は、幅広い行為を包含する。例えば、“決定”は、計算する、コンピューティングする、処理する、導出する、調査する、検索する（例えば、テーブル、データベース、又は別のデータ構造内を検索する）、確認する、及び同様のことを含み得る。また、“決定する”は、受信する（例えば、情報を受信する）、アクセスする（例えば、メモリ内のデータにアクセスする）、及び同様のことを含み得る。また、“決定する”は、解決する、選択する、選ぶ、確立する、及び同様のことを含み得る。

【0132】

本明細書に開示される方法は、方法を達成するための１つ又は複数のステップ又は行為を含む。方法ステップ及び／又は行為は、クレームの範囲から逸脱することなく、互いと入れ替えられ得る。言い換えると、ステップ又は行為の特定の順序が指定されない限り、特定のステップ及び／又は行為の順序及び／又は使用は、クレームの範囲から逸脱することなく、修正され得る。さらに、上に説明される方法の様々な動作は、対応する機能を実施することができる任意の好適な手段によって実施され得る。この手段は、限定されるものではないが、回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はプロセッサを含む、様々なハードウェア及び／又はソフトウェアコンポーネント及び／又はモジュールを含み得る。概して、図面に例証される動作が存在する場合、それらの動作は、同様の番号付けを伴う対応する同等のミーンズ・プラス・ファンクション構成要素を有し得る。

【0133】

以下のクレームは、本明細書に示される実施形態に限定されることは意図されず、クレームの文言と一致する全範囲を付与されるものとする。クレーム内では、単数形の要素への言及は、“唯一１つ”を意味することは、そのように具体的に記載のない限りは意図されず、むしろ“１つ又は複数”を意味することが意図される。別途具体的な記載のない限り、“いくつか”という用語は、１つ又は複数を指す。要素が、“～のための手段”という表現を使用して明示的に記述されるか、又は方法クレームの場合は、要素が、“～のためのステップ”という表現を使用して記述されない限り、３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２（ｆ）の規定の下で解釈されるクレーム要素は存在しない。当業者に知られている、又は後に知られることになる本開示全体を通して説明される様々な態様の要素に対するすべての構造的及び機能的等価物は、その内容を参照により本明細書に明示的に援用され、クレームによって包含されることが意図される。さらには、本明細書における開示は、そのような開示がクレーム内に明示的に記述されているかどうかにかかわらず、一般向けを意図したものではない。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】