通过平衡实用程序和用户考虑而为电动车辆自动选择充电例程的制作方法

本发明的方面一般涉及电动车辆，并且更具体地涉及智能电力充电站或用于充电电动车辆的系统。

背景技术：

随着高油价的到来，汽车行业已经与电动车辆（EV）的选择起了反应。这样的EV由一个或多个电动马达推动，电动马达由可再充电电源（例如电池组）供电。EV包括全电动和混合电动车辆二者。电动马达具有优于内燃机的几个优点。例如，电动马达可将来自电池的大约75％的化学能转换以给车轮供电，而内燃机（ICES）仅仅可转换贮藏在汽油中的大约20％的能量。当在电池模式下操作时，EV不排放任何尾气污染物。电动马达提供安静的平稳的操作、强劲的加速度并且需要相对低的维护。然而，在需要再充电之前，大多数EV只可以走大约100-200英里。满充电EV的电池组可能花费3至8小时。甚至快速充电到大约80％的容量可能花费大约30分钟。此外，随着电池组的尺寸增大，相应的充电时间也增加。使用在本文中被称为电动车辆供给设备（EVSE）的电动车辆充电站，EV充电可发生在拥有者的住所。这样的EVSE被典型地安装在住所处（例如车库中），并且电耦合到住所的电负荷中心。

电动车辆充电是可以为了经济、电网或社会效益而被成形或转移的高功率、高能量负荷。电动车辆的充电负荷的成形基于电动车辆的一些基本操作条件环境及其充电设备。如今道路上最流行的EV具有范围从4至85kWhr的宽阵列的电池尺寸。电池尺寸对于对EV的累积kWhr需求的估计有显著影响；电池越大，EV司机可以在所有电动模式中通勤越远，并且因此需要在夜间再填充的能量的数量越大。第二个因素是EV的内置能力，以接收由其逆变器的尺寸​​测量的电力。常见逆变器的尺寸范围从3至6.6kW，同时一些选择能够10-20kW的车辆。常见地，具有更大电池组的EV需要更大的逆变器以将再充电时间保持到最小值，使得具有较大逆变器能力的EV潜在地表示比具有更小逆变器能力的EV大得多和快得多的充电负荷。第三个因素是用于车辆的充电设备（EVSE）的最大充电速率，再次在通常被称为的I级和II级充电器之间广泛地变化。大多数车辆配备有充电速率范围从1.2-2.6kW的120V AC I级充电器。多数EV拥有者购买2级充电器，以便通过最大化其能够在全电动模式驾驶的时间量而最大化EV中的投资。大多数II级充电器范围从3.3至7.2kW，同时少数模型匹配到可以接收10-20kW的车辆。对于能量需求计划，最小尺寸决定充电速率。例如，具有正由3.3kW充电站充电的6.6KW的逆变器能力的EV将仅仅能够引出3.3kW的高峰充电。给定这些基本数字，容易图示：以6.6kW的全充电速率，在以6.6kW的全速率充电的情况下在上午1点-上午5点的时间之间充满24kW的EV或者以3kW/小时的速率在下午9点-上午5点之间充满电动车辆是高度可行的。

在现有技术中，电动车辆充电过程是下列任一个：1）缺乏智能，2）拥有智能但是仅仅运行自动的调度，或者3）当充电过程可用时（典型地由基本的用户简档或支付管理驱动），具有智能以基于实用程序或资产拥有者控制来控制充电过程。由于缺乏智能，电动车辆的能量消耗中的显著波动是可能的（导致对电网运营商的挑战）。基于调度的充电简档有助于解决这个问题，但是不限于其中理想的解决方案仅仅转移负荷（在其中不知道未来需求的调度情况中，负荷的转移/成形是有问题的）的情况。此外，充电调度往往没有由最终用户正确地配置，导致非最佳的性能。最终，用户简档/支付管理系统限制需要响应事件或请求的行动，其中实用程序在充电系统上采取直接行动——这些方法的缺点是：它们被粗略地应用在整个网络上，缺乏用户反馈，并且导致对最终用户的不便。

因此，有必要改善EVSE系统，诸如包括被配置成电连接到EV的EVSE充电站的住所EVSE系统。

技术实现要素：

简单描述，本发明的方面涉及一种智能学习电动车辆充电系统，其使用自动例程以基于最终用户和实用程序需求连续地平衡充电过程。特别地，基于来自实用程序和最终用户的输入，自动充电例程选择充电的速率、充电的速率的费用以及诸如分层的能量定价之类的变量之间的期望的折衷。通过有效地平衡这些元素，电网影响和电动车辆充电的消费者便利可以得到有效地平衡。本领域普通技术人员理解：这样的电动车辆充电系统可被配置成被安装在其中需要电动车辆充电的不同环境中，例如在住所电动车辆充电系统或停车库中，以为电动车辆（EV）自动选择充电例程，同时平衡实用程序和用户考虑。

根据本发明的一个说明性实施例，提供一种电动车辆供给设备（EVSE）充电系统。该系统包括：被配置成耦合到电动车辆（EV）的EVSE充电站。该系统进一步包括：经由充电管理网络任选地耦合到EVSE充电站的EVSE云服务器。EVSE云服务器基于EV的历史速率和充电数据而为EV自动确定充电例程，并且使得用户能够实时交互地修改充电例程。充电例程基于不同充电费用结构之间的期望的折衷而向用户提供一个或多个充电选项。

根据本发明的另一个说明性实施例，提供一种用电动车辆供给设备（EVSE）充电站充电电动车辆（EV）的方法。该方法包括：基于EV的历史速率和充电数据，用EVSE云服务器为EV自动确定充电例程，EVSE云服务器经由充电管理网络任选地耦合到EVSE充电站，使得用户能够实时交互地修改充电例程，并且基于不同充电费用结构之间的期望的折衷，经由充电例程而向用户提供一个或多个充电选项。

根据本发明的又一个说明性实施例，提供一种非临时性计算机程序产品，其包括体现计算机程序指令的计算机可读存储介质，该计算机程序指令在由需求响应环境中的云服务器执行时使云服务器执行：基于EV的历史速率和充电数据，为电动车辆（EV）自动确定充电例程，云服务器经由充电管理网络任选地耦合到电动车辆供给设备（EVSE）充电站，使得用户能够实时交互地修改充电例程，并且基于不同充电费用结构之间的期望的折衷，经由充电例程而向用户提供一个或多个充电选项。

附图说明

图1图示根据本发明的示范性实施例的电动车辆供给设备（EVSE）充电系统的示意图。

图2图示根据本发明的另一个实施例的电动车辆供给设备（EVSE）充电系统的替代配置的示意图。

图3图示根据本发明的示范性实施例的图1和2的电动车辆供给设备（EVSE）充电站的电气框图。

图4图示根据本发明的示范性实施例的用于为EV自动选择充电例程同时平衡实用程序和用户考虑的方法的流程图。

图5图示根据本发明的又一个实施例的电动车辆供给设备（EVSE）充电系统的替代配置的示意图。

图6A-6C以图形图示根据本发明的示范性实施例的驻留在移动电话处的用于控制EV的充电的智能的电话应用程序的用户界面。

图7图示根据本发明的示范性实施例的用于通过平衡实用程序和用户考虑而为EV自动选择充电例程的详细方法的流程图。

图8A-8D以图形图示根据本发明的示范性实施例的充电EV的定制学习例程。

具体实施方式

为了便于理解本发明的实施例、原理和特征，下文中参照说明性实施例中的实现方式来解释它们。特别地，通过基于历史数据而为EV自动选择充电例程，同时实时平衡实用程序和用户考虑，在充电EV的定制学习例程的上下文中描述它们。然而，本发明的实施例不限于在所述设备或方法中使用。

在下文中被描述为组成各种实施例的组件和材料旨在是说明性的而不是限制性的。将执行与本文所述的材料相同或相似的功能的许多合适的组件和材料旨在被包含在本发明的实施例的范围内。

利用联网的电动车辆充电器或联网的电动车辆（EV）、数字智能仪表、用户输入接口（例如经由智能电话、个人电脑或直接在EV充电器上），描述一种平衡电网影响和客户方便的方法。在一个实施例中，智能的智能电动车辆充电站在该前提下与智能仪表联网，并且经由云应用程序连接到智能电话应用程序。当用户插入他们的电动车辆时，评估历史充电模式。做出关于消费者的未来需求的默认假设，并且确认经由智能电话、显示器或PC应用程序提示给用户。基于从实用程序、需求响应网络、历史速率信息和/或设施管理者输入获得的响应和数据，云服务器应用程序然后自动计算充电EV的最佳时间。在整个充电过程中，可以从实用程序或消费者的任一个中推动改变，以基于需求转移变化的过程和简档。通过此实现方式，以更有效的方式为用户和实用程序二者充电电动车辆。

电动车辆供给设备（EVSE）充电站可从远程网络连接的电脑、智能电话或平板电脑访问，以便为拥有者提供更好的方式来监控EV充电的状态，调度未来充电事件，并控制消耗的总kWh和充电的费用。EV拥有者可以更好地理解：当速率最低时，他们充电车辆以及调度待激活的充电过程所花费的。此外，系统还允许实用程序提供程序，该程序有助于跨电网管理EV充电的时间和电平以提高电网可靠性和效率，同时最小化高峰需求。EV充电站的智能是指业主可以通过在低能量率时段期间自动充电而降低充电费用高达60％，在低能量率时段中这样的程序是可用的。实用程序可以将负荷转移出关键的高峰时段，以避免需要新一代源。通过使用EVSE云，实用程序可以向EV拥有者提供速率程序，以允许消费者以极具吸引力的速率充电，而同时允许实用程序管理电网上的负荷。通过稍微及时地转移每个EV充电事件，实用程序可以潜在地减少电网上的高峰需求，这继而有助于减少所需的生成的总量。

相应地，描述一种智能学习电动车辆充电系统，其可以基于最终用户和实用程序需求连续地平衡充电过程。在一个实施例中，自动的方法选择充电速率、充电速率的费用和分层的能量定价之间的适当折衷。以这种方式，电网影响并且电动车辆充电的消费者便利得到有效平衡。

图1图示电动车辆充电系统10的实施例。电动车辆充电系统10包括：通信地耦合到EVSE云17中的电动车辆供给设备（EVSE）云服务器15的电动车辆供给设备（EVSE）充电站12。EVSE充电站12被配置成耦合到电动车辆（EV）20。EVSE充电站12可被配置成耦合到并且电充电EV20的电力存储设备（例如一个或多个电池——未示出）。EV20可能是全电动车辆以及混合动力车辆。电充电可由充电电缆供给EV 20（或者单元可以通过诸如感应充电之类的替代装置来充电），充电电缆具有电耦合到EV 20上的接收连接器（未示出）的电连接器（未示出）。

本发明的实施例提供使用联网的电动车辆（EV）或联网的电动车辆供给设备（EVSE）充电站的智能车辆充电。EV 20或EVSE充电站12可以经由需求响应（DR）网络、到实用程序前端系统的直接连接、通过仪表数据管理系统或间接地通过第三方/聚合器网络联网到实用程序。为了简化的目的，该联网的EV或EVSE被称为EVSE云17。

与本发明的一些实施例一致，需求响应网络可以使能使用自动需求响应（ADR）客户端应用程序的DR部署方法，例如以提供使用OpenADR的自动需求响应。由需求响应研究中心（DRRC）所开发，OpenADR是被设计成便于在实用程序或独立系统运营商（ISO）和电力消费者之间发送和接收DR信号的通信数据模型。数据模型与建筑控制系统交互，建筑控制系统被预编程为基于DR信号采取行动，使得DR事件能够全自动，而无人工干预。DR是响应于价格、金钱奖励或实用程序指令而减少电力需求所采取的行动，以便维持可靠的电力服务或避免高电价。DR事件的参与者根据合同同意实用程序执行各种需求响应控制策略以遏制他们的电力需求（kW），以便获得经济利益，这典型地通过电力费用的激励和减少来接收。实用程序可以建立DR程序以：响应于随时间的电力价格变化而激励消费者的电力消耗变化，以及在高市场价格时或当危害电网可靠性时通过提供奖金激励较低的电力使用。

在一些实施例中，通信网关21a可由智能EVSE充电站12用来与EVSE云服务器15通信充电数据。通信网关21a可提供网关，用于智能EVSE充电站12与EVSE云服务器15的通信（诸如通过互联网）。在一个或多个实施例中，通信网关21a可被配置并且可操作以从EVSE云服务器15接收某些数据（例如信号包）。例如，在一个或多个实施例中，从EVSE云服务器15接收的数据可涉及负荷控制以及具有调度和优先级的充电例程中的至少一个。

EVSE云服务器15可从耦合到电力电网的其它智能EVSE充电站接收充电数据并与其通信。单个云服务器15可与数百或数千个像智能EVSE充电站12一样的智能EVSE充电站通信。可提供多个EVSE云服务器15以与电力电网的不同区域通信。被周期性发送的充电数据可被存储在EVSE云服务器15的存储器中，并且在一些实施例中可由用户经由通信设备访问。在一个或多个实施例中，充电数据可由实用程序服务器从EVSE云服务器15访问，并且被编译成获得在电力电网的各自的区域中引出的负荷量以及通过什么类型的设备的理解。

EVSE云服务器15至少一个处理单元和存储器。处理单元执行计算机可执行指令，并且可能是真实或虚拟的处理器。在多处理系统中，多个处理单元执行计算机可执行指令来提高处理能力。存储器可能是易失性存储器（例如寄存器、高速缓存、RAM、DRAM、SRAM）、非易失性存储器（例如ROM、EEPROM、闪速存储器）或二者​​的某种组合。存储器可以存储用于实现用于操作或使用公开的电动车辆充电系统的所述技术中的一个或多个的软件。例如，存储器可以存储用于实现公开的方法及其伴随的用户界面中任一个的软件。当被执行时，该软件可以用于实现EVSE云服务器15的功能性。

EVSE云服务器15可以使用各种各样的计算机和/或服务器（例如合适的市售服务器）来实现。EVSE云服务器15包括云服务器软件，云服务器软件可以包括存储在非临时性计算机可读介质（例如以上所述的非临时性计算机可读介质中的任一个或多个）上的计算机可执行指令。当被执行时，该软件可以用于实现云服务器的功能性。EVSE云服务器15可使用用户数据。EVSE用户数据可以包括存储在与EVSE云服务器15的用户相关的非临时性计算机可读介质上的数据。例如，数据可以包括关于用户的标识、地址、帐户贷方余额、使用历史、车辆的数据和/或其它这样的用户数据。

EVSE充电站12可包括可操作以处理表示将被传送给EV20的最大电充电电流的控制信号（例如充电信号）的充电控制设备21b，并且该充电信号可能是从通信接口接收的。充电控制设备21b可传送可以由EV 20通过充电电缆引出的最大电充电电流。EVSE充电站12可包括计量设备21c，计量设备21c可操作以（诸如从EVSE充电站12中的传感器和/或电压抽头）接收充电信息。计量设备21c也可以起作用以诸如从充电电流和/或充电电压的测量值计算一个或多个附加的使用参数，诸如充电电力使用或充电能量使用。

EVSE云17可耦合到存储历史速率和充电数据25的数据库（dB）22。EVSE云17用作用于收集历史速率和充电数据25的源点。历史速率和充电数据25包括用于单独的充电地点的历史充电数据，包括：当日的时间、充电的长度、充电的速率、车辆类型、用户信息、实用程序速率信息以及定价信号（需求响应、使用定价信号的时间、实时定价等）。在一个实施例中，历史速率和充电数据25可基于历史时间戳、用户简档、EV简档和实用程序速率简档。

在操作中，EVSE云服务器15可基于EV的历史速率和充电数据25而为EV20自动确定充电例程30，并且使得EV用户28能够实时交互地修改充电例程30。在一个实施例中，诸如EVSE充电站12之类的智能的智能电动车辆充电站经由云应用程序连接到智能电话应用程序。例如，移动电话32可包括用户界面（UI）35，以从EV用户28接收用户输入38来定制在运行中的充电例程30。

移动电话32可经由EVSE云17可通信地耦合到EVSE云服务器15。EVSE云17能够通信到EV用户28，诸如EV司机的智能电话，例如移动电话32，或者通信到位于EVSE充电站12上（如由虚线链接39a所示）或EV20内部（如由虚线链接39b所示）中任一个的显示器。这些位置用作对于EV司机基于其当前需要向EVSE云17发出反馈作为用户输入38的潜在点。

其中可适用的远程PC/平板电脑连接/智能手表也可存在于本发明的一些实施例中。在替代实施例中，EVSE充电站12或EV20可通过智能仪表或家庭自动化网络中的任一个间接通信到EVSE云17。

当用户插入他们的电动车辆20时，历史充电模式由EVSE云服务器15通过访问历史速率和充电数据25而从dB 22评估。做出关于EV用户28的未来需求的默认假设，并且确认经由移动电话32提示给EV用户28。基于经由需求响应网络从作为充电费用结构40的实用程序获得的用户输入38和数据，以及获得的充电EV 20的时间、历史速率和充电数据25和/或设施管理者输入，作为云服务器应用程序的EVSE云服务器15然后自动计算充电EV 20的最佳时间，并提供充电例程30。充电费用结构40可由实用程序提供，以使能充电过程的调整。在一个实施例中，充电费用结构40可基于充电的速率、充电的速率的费用以及可变的能量定价。可变的能量定价的示例是分层的能量定价。充电费用结构40的示例可包括以$3.10的较高充电速率快速充电（参见图8A）或以$2.25的较低充电速率更均衡地充电（参见图8B）等。

根据一个示范性实施例，基于不同充电费用结构40之间的折衷，充电例程30向EV用户28提供第一、第二、第三充电选项45（1）、45（2）、45（3）。第一充电选项45（1）牵涉充电而几乎没有考虑充电EV 20的费用。第二充电选项45（2）牵涉瞄准管理需求充电费用的充电。第三充电选项45（3）牵涉瞄准仲裁充电活动并管理需求充电费用的充电。第三充电选项45（3）充电包括：既限制充电的功率又延迟充电的第一例程50（1），在限制充电的功率和延迟充电之间优先化的第二例程50（2），以及不限制充电的功率并且不延迟充电的第三例程50（3）。

图2图示根据本发明的另一个实施例的电动车辆供给设备（EVSE）充电系统200的替代配置的示意图。EVSE充电系统200包括被配置成耦合到电动车辆（EV）20的EVSE充电站12。EV 20或EVSE充电站12可以联网到多个充电管理网络中的任一个。例如，EVSE充电系统200进一步包括经由充电管理网络205耦合到EVSE充电站12的EVSE云服务器15。充电管理网络205的示例包括电动车辆充电网络、实用程序仪表数据网络、车辆远程信息处理网络、第三方网络、建筑管理/能量管理网络或停车/设施管理者网络。

充电管理网络205可包括耦合到EVSE充电站12和电力电网（未示出）的智能仪表210。在本实施例中，智能仪表210可代替EVSE云17提供EV 20的历史速率和充电数据25给EVSE云服务器15。

图3图示根据本发明的示范性实施例的图1和2的电动车辆供给设备（EVSE）充电站12的电气框图。EVSE充电站12包括通信模块305。例如，通信模块305可能是无线通信模块（wi-fi、Wi-max、900MHz网格等）。然而，应当认识到：如果通信是有线或结构化的电线端口（硬连线以太网），EVSE充电站12的通信模块305可能是PLC。EVSE充电站12还可包括安培数设置开关310，安培数设置开关310起作用以进一步限制EV 20可以从负荷中心请求的最大安培数。

连接到通信模块305的天线315适于从其它通信模块接​​收无线信号320。接收的信号320指示用于EVSE充电站12的最大充电输出设置。通过经由行业标准协议SAE J1772向ESVE充电站12传送该最大安培数设置，微处理器325然后为EVSE充电站12设置最大安培数输出。连接器330连接到充电电缆335，充电电缆335在EVSE连接器340处终止。EVSE连接器340可能是SAE J1772连接器，并且适于耦合到EV 20（图1）上的接收连接器。ESVE充电站12可进一步包括：诸如用于数据通信的差分串行端口RS 485之类的串行端口345，合适的电力供给和调节350，用于用户输入到EVSE充电站12的用户接口355，提供关于充电电平的反馈信息的电路卡接口设备（CCID）360，开始/停止按钮365，使能延迟的充电达延迟时间量的延迟370，以及适于指示EVSE充电站12是否被供电、就绪、在故障情况下或正在充电的其它指示器375。

图4图示根据本发明的示范性实施例的用于为EV 20自动选择充电例程同时平衡实用程序和用户考虑的方法400的流程图。对图1-3中所述的元件和特征进行参考。应当理解的是：不需要以任何特定次序来执行一些步骤，并且一些步骤是可选的。

在步骤405中，基于EV 20的历史速率和充电数据25，EVSE云服务器15可为电动车辆（EV）20自动确定充电例程30。EVSE云服务器15可经由充电管理网络205任选地耦合到电动车辆供给设备（EVSE）充电站12，如图2中所示。在步骤410中，EVSE云服务器15可使得EV用户28能够实时交互地修改充电例程30，如上所述。在步骤415中，基于不同充电费用结构40之间的期望的折衷，EVSE云服务器15可经由充电例程30向EV用户28提供一个或多个充电选项45（1-3）。

图5图示根据本发明的又一个实施例的电动车辆供给设备（EVSE）充电系统500的替代配置的示意图。在本实施例中，智能的智能电动车辆供给设备（EVSE）充电站505在该前提下与智能仪表510联网，并且经由在EV或EVSE云517处的云应用程序515连接到驻留在移动电话525处的智能电话应用程序520。云应用程序515可以包括存储在非临时性计算机可读介质（例如以上所述的非临时性计算机可读介质中的任一个或多个）上的计算机可执行指令。当被执行时，软件可以用于实现EVSE服务器的功能性。

智能仪表510可耦合到家庭区域网络530，家庭区域网络530继而连接到EVSE充电站505。EV 540的EV司机535可与EVSE充电站505通信。通过使用移动电话525，EV司机535可与EVSE云517接口连接。在一些实施例中，EV司机535可设置充电例程30，关于在何时、达多久以及以什么最大值充电（例如满充电的安培数或％），以允许EVSE充电站505给EV 540充电。充电例程30可使用电话应用程序520或通过经由计算机和家庭区域网络530与EVSE充电站505直接通信来设置。EV司机535可操作被下载到移动电话525的电话应用程序520。电话应用程序520可用JavaScript（其使用诸如Apache Cordova™之类的框架），或者诸如用于OS X的Objective-C和用于Apple的iOS的面向对象的语言来编写。使用电话应用程序520，EV司机535可访问充电例程30。

用户简档545、车辆简档550和实用程序速率简档555可被提供给EVSE云517。来自实用程序的定价信号560可被发送到智能仪表510、家庭区域网络530、EVSE充电站505和EV 540。在一个实施例中，用户简档545、车辆简档550和实用程序速率简档555可表示历史速率和充电数据25，而定价信号560可表示充电费用结构40（图1）。

图6A-6C以图形图示根据本发明的示范性实施例的驻留在移动电话525处的用于控制EV 540的充电的智能的电话应用程序520的用户界面600（1-3）。提供用户界面600（1），用于监控车辆的充电。通过使用这个界面，EV司机535可以容易地查看和监控EVSE充电站505的状态。提供用户界面600（2），用于调节车辆的设置。通过使用这个界面，EV司机535可以基于车辆的电源和基础设施需求调整千瓦充电速率。提供用户界面600（3），用于设置和忘记车辆的充电。通过使用这个界面，EV司机535可以控制车辆的充电调度。

图7图示根据本发明的示范性实施例的用于通过平衡实用程序和用户考虑而为EV 540自动选择图1的充电例程30的详细方法700的流程图。对图1-6中所述的元件和特征进行参考。应当理解的是：不需要以任何特定次序来执行一些步骤，并且一些步骤是可选的。

在步骤705中，EV司机535到家/建筑地点，并且插入他们的EV 540。当EV司机535第一次插入时，在步骤710中记录具有一天中的当前时间、一周中的一天、当前电池电平、关于设置的充电能力（EV和EVSE充电站的速率）的信息、用户信息以及车辆信息（传送电池尺寸、允许充电的速率和其它电池约束）的时间戳。这些数据被馈送到EVSE云应用程序515。EVSE云应用程序515然后评估已经插入到EV充电站505中的当前时间，并且在步骤715中比较它和在统计显著的窗口内基于一周中的该天的历史速率和充电数据25设置。在通过历史搜索以确定其它相关的时间戳之后，在步骤720处，EVSE云应用程序515做出关于未来充电需求的默认假设。

在步骤725中，EVSE云应用程序515然后计算何时将下一次拔掉EV 540的典型时间（这个时间被分配“EVSE预测的结束”的名称）。当稍后将需要EV 540时，历史时间戳然后被解析成表示相对时间的三个桶（bucket）。在被称为快速的第一个桶中，假设在EV 540已经达到接近满充电电平之前将再次需要EVSE充电站505。被称为今天晚些时候的第二个桶指的是时间块，其中完全填充EV电池是可以实现的，但是仅仅以高充电速率（在介绍中以6.6kW表示的功率电平）。如果实用程序具有平坦的速率能量定价，也利用今天晚些时候桶。被称为明天上午的第三个桶指的是其中仲裁益处（在该天的时间在不同的能量价格上资本化）或需求充电和仲裁管理可应用二者的场景。EVSE云应用程序515还有权访问帮助优化经济计算的关键参数，特别是能量速率相比时间、可适用的需求充电、能量层和其它奖励。

考虑到这些参数，EVSE云应用程序515然后提出充电例程30，计算电动车辆540何时将就绪，并且在步骤730处经由EV显示器、EVSE显示器、电话应用程序520和/或PC/平板电脑应用程序将结果传送回到EV司机535。如果在步骤735中，用户确认行动或忽略该请求，自动的学习充电过程根据计划开始。基于在服务区中需求充电的计算，自动例程在快速间隔上循环（例如，对于对需求充电计算的15分钟窗口的场景是1分钟间隔）。假设需求计算中没有变化，例程继续到完成。如果家/建筑中的加载变化，重新计算规划的充电速率并将更新发送给用户。在整个过程中，用户可以通过EV显示器/按钮、EVSE显示器/按钮、电话应用程序520和/或PC/平板电脑应用程序覆盖自动例程。

在一个实施例中，优化的充电例程可在快速、今天晚些时候和明天上午的三个充电选项或类别之间变化。对于快速例程，学习基于用户对EV 540/EVSE充电站505的最大速率以下的高峰功率的小修整的容限。虽然这些小的减少对充电的速率几乎没有有效的影响，但这些小的降低既可以用作用于负荷平衡的有效需求响应简档，并且也可以在需求响应请求中提供有影响的电网服务。为了为快速例程创建学习例程，充电器，即EVSE充电站505，被设置得稍微低于高峰充电速率，同时提示EV司机535清楚充电速率。如果EV司机535不与EVSE云应用程序515交互，充电速率被假设为允许的，并且成为默认的充电速率。如果EV司机535确实与EVSE云应用程序515交互（并且覆盖默认设置），覆盖的记录被捕获。在随后的与可比较的时间戳的充电会话期间，充电的速率被设置得更接近最大速率。这种模式复制，直到EVSE云应用程序515指示的充电速率匹配可能来自EV 540/EVSE充电站505组合的最大速率。

在步骤740中，EVSE云应用程序515可为充电例程30选择充电选项“快速”。在判定点745处，接下来可通过比较高峰需求请求和每月高峰需求来完成检查。如果在每月成功地完成期间高峰需求请求高于观察的月累计实际的每月高峰需求和先前的尝试，在步骤750处，充电例程30可以稍微低于最大需求限制的最大值充电。否则，如果高峰需求请求低于每月高峰需求，在步骤755处，充电例程30可以最大能力充电。接下来在判定点760处，可做出关于充电完成的检查。如果该检查的结果是肯定的，充电过程在步骤765处结束。相反，当结果是意味着充电没有正确结束的否定时，可在判定点770处提供反馈。

在今天晚些时候的例程中，待管理的主要因素是对需求充电的潜能（由于通过定义，这个桶不牵涉到能量仲裁）。考虑到这个目标，EVSE云应用程序515在针对家/建筑的历史需求充电（典型地来自智能仪表或子仪表）中读取，并且比较该值和EVSE预测的结束。通过默认，EVSE云应用程序515将假设用户正在瞄准需求充电管理（以省钱），并且将计算将防止整个家/建筑仪表达到新高峰需求水平的最大充电速率。如果EV 540/EVSE充电站505不影响这个水平，充电速率将被设置在最大值。这个例程将继续以基于家/建筑仪表的时间间隔（15分钟的平均高峰是常见的）的速率来迭代。一旦EV 540被充电，程序就停止。如果在充电过程中的任何点处，用户与充电器交互并且增加充电速率，EVSE云应用程序515将记录覆盖。以这种方式，家/建筑中的需求加载变化反映在充电例程中，并且仍然允许EV 540的快速充电。如果偶然地，用户具有重新定义高峰充电速率的事件，这个例程捕获这种新的高峰需求水平，并且适应那个新的值。观察的效果是例程将允许在整个可结算周期（典型地1个月）的剩余部分中更快速的充电。最后，如​​果覆盖超过定义的阈值（例如用户正在不断增加充电的速率），EVSE云应用程序515将默认以最大或更高的速率充电。

在步骤775中，EVSE云应用程序515可为充电例程30选择充电选项“今天晚些时候”。在判定点777处，接下来可通过比较高峰需求请求和每月高峰需求来完成检查。如果高峰需求请求高于每月高峰需求，在步骤779处，充电例程30可以低于需求限制的最大值充电。否则，如果高峰需求请求低于每月高峰需求，在步骤780处，充电例程30可基于速率/时间计算来计算充电。接下来可在判定点782处进行关于充电完成的检查。如果该检查的结果是肯定的，充电过程在步骤765处结束。相反，当结果是意味着充电没有正确结束的否定时，可在判定点784处提供反馈。

在被称为明天上午的第三例程中，存在既仲裁充电活动（在当充电过程开始时通过延迟）又管理需求充电费用的潜能。当充电过程可以延迟充电的开始时，存在仲裁过程，直到稍后的时间，并且然后可以以最大值或平衡速率中的任一个充电。仲裁的示例将包括其中在下午5点插入EV 540的场景，但坐着而没有充电，直到能量速率在午夜变得更便宜，并且然后充电，直到上午5点。

在一个实施例中，在明天上午例程中，可能存在三个潜在的子例程：1）存在足够的时间来既需求/功率限制充电器又延迟充电，2）需要这两个行动之间的优先级，或者3）任一个都是不可能的（在这种情况下，充电器实际上在“快速”例程中）。为了确定EV 540/EVSE充电站505在什么场景中，EVSE云应用程序515首先计算仲裁事件的美元值，具体地，它计算能量速率的差乘以充电量，充电数量可能在该窗口中被递送到EV 540。如果时间窗口不够宽以在低费用窗口内满充电EV 540，仲裁量仅仅基于时间窗口内的能量。EVSE云应用程序515然后比较该益处与以较低充电速率充电EV 540的益处（在速率需求中的充电速率影响因子既在较低费用充电窗口内，又在它外）。如果较低能量价格带的开始和EVSE预测的结束之间的时间足够宽，可能既限制充电的速率又延迟充电。如果这个窗口不够宽，EVSE云应用程序515计算最佳充电速率，最佳充电速率平衡高峰需求充电与由于仲裁的能量节省。如果偶然地，需求充电在整个过程中更有价值，然后例程有效地默认回到“今天晚些时候”例程。类似于先前的例程，用户覆盖是允许的。如果用户基于一天中的时间或充电速率中的任一个而确实覆盖充电过程，这些值被记录并有助于建立关于仲裁延迟或最小充电速率的新限制。

在步骤785中，EVSE云应用程序515可为充电例程30选择充电选项“明天上午”。在步骤787处，接下来充电例程30可基于使用延迟的时间来计算能量仲裁益处。接下来在步骤789中，充电例程30可计算需求充电益处。在判定点791处，进行关于两个益处是否是可实现的检查。如果回答是，则在判定点793处，可进行关于充电完成的检查。如果这个检查的结果是肯定的，充电过程在步骤765处结束。相反，当结果是意味着充电没有正确结束的否定时，可在判定点795处提供反馈。万一在判定点791处结果为否，在步骤797处，计算最大的节省并实现充电例程30。

以这种方式，快速、今天晚些时候以及明天上午例程的组合可创建其中可以用电动车辆充电站实现能量节省和电网益处的场景。作为用户反馈的许多输入使能系统，该系统响应于或学习单独的使用模式并创建为最终用户和实用程序二者优化的解决方案。

图8A-8D以图形图示根据本发明的示范性实施例的充电EV 540的定制例程。图8A以图形图示现在充电EV 540的“快速”例程。在前四列中填充的框表示在下午6点到上午6点的时间之间的下午6点-下午9点处的kW/小时使用（以可用的或可能的每小时最大7kW充电）。8B以图形图示充电EV 540的“今天晚些时候”例程。列下午6点-上午3点中填充的框表示用每小时最大7kW充电的kW/小时使用。图8C以图形图示充电EV 540的“今天晚些时候”例程而没有需求充电和节省，如果在午夜之后电力更便宜的话。在上午12点-上午3点的四列中填充的框表示以每小时最大7kW充电的kW/小时使用。图8D以图形图示充电EV 540的“明天上午”例程。在后七列上午12点-上午6点中填充的框表示以每小时最大7kW充电的kW/小时使用。

虽然已经以示范性的形式公开了本发明的实施例，但将对本领域技术人员显而易见的是：可以在其中进行许多修改、添加和删除而不脱离如在下面权利要求中阐述的该发明及其等同物的精神和范围。

参考在附图中图示并且在下面的描述中详述的非限制性实施例来更充分地解释实施例及其各种特征和有利的细节。省略公知的原始原料、处理技术、组件和设备的描述，以免不必要地详细模糊实施例。然而，应当理解的是：仅仅通过说明的方式而不是通过限制的方式给出详细描述和具体示例，而指示优选实施例。从本公开中，底层的发明构思的精神和/或范围内的各种替换、修改、添加和/或重新布置将对本领域技术人员变得显而易见。

如本文所使用的，术语“包括”、“包含”、“具有”或其任何其它变型旨在涵盖非排它性的包括。例如，包括一列元素的过程、物品或装置不一定仅仅限于那些元素，而是可包括未明确列出这样的过程、物品或装置，或者其固有的其它元素。

另外，本文给出的任何示例或说明不被视为以任何方式约束、限于或表达它们用其来利用的任何一个或多个术语的定义。相反，这些示例或说明将被视为相对于一个特定实施例所述，并且被视为仅仅是说明性的。本领域普通技术人员将理解：用其来利用这些示例或说明的任何一个或多个术语将包括其它实施例，其它实施例可能或可能不随之或在说明书中的其它地方给出，并且所有这样的实施例旨在被包括在该一个或多个术语的范围内。

在前述说明书中，已经参考具体实施例描述了该发明。然而，本领域普通技术人员理解：可以进行各种修改和改变而不脱离该发明的范围。相应地，说明书和附图将被视为是说明性的意义而不是限制性的意义，并且所有这样的修改旨在被包括在该发明的范围内。

虽然已经相对于其具体实施例描述了该发明，但是这些实施例仅仅是说明性的，而不是限制该发明。本文中该发明的图示的实施例的描述不旨在穷举或将该发明限于本文公开的精确形式（并且特别地，包括任何特定实施例、特征或功能不旨在将该发明的范围限于这样的实施例、特征或功能）。相反，该描述旨在描述说明性的实施例、特征和功能，以便给本领域普通技术人员提供上下文以理解该发明而不将该发明限于任何特定描述的实施例、特征或功能。虽然本文中仅仅为了说​​明性的目的描述该发明的具体实施例和示例，但各种等同修改可能在该发明的精神和范围内，如相关领域技术人员将认识和理解的。正如所指出的，可根据该发明的图示的实施例的前述描述来对该发明进行这些修改，并且这些修改将被包括在该发明的精神和范围内。从而，虽然本文已经参考其特定实施例描述了该发明，但修改、各种改变和替代的范围旨在前述公开中，并且将理解：在一些实例中，将采用该发明的实施例的一些特征而无需相应地使用其它特征，而不偏离如所阐述的该发明的范围和精神。因此，可以进行许多修改以将特定情况或材料适应该发明的实质范围和精神。

在整个本说明书中的各种地方分别出现短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”或类似术语不一定指相同的实施例。此外，可以任何适当的方式组合任何特定实施例的特定特征、结构或特性与一个或多个其它实施例。将理解的是：根据本文的教导，本文所述和图示的实施例的其它变型和修改是可能的，并且其它变型和修改被视为该发明的精神和范围的一部分。

在本文的描述中，提供许多具体的细节，诸如组件和/或方法的示例，以提供对该发明的实施例的透彻理解。然而，相关领域技术人员将认识到：可能能够没有具体细节中的一个或多个、或者用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部件等等来实施实施例。在其它实例中，没有具体示出或详细描述公知的结构、组件、系统、材料或操作，以避免模糊该发明的实施例的方面。虽然该发明可通过使用特定实施例来图示，但这不是并且不将该发明限于任何特定的实施例，并且本领域普通技术人员将认识到：额外的实施例是可容易理解的，并且是本发明的一部分。

虽然能够以特定次序呈现步骤、操作或计算，但是可在不同实施例中改变该次序。在一些实施例中，在某种程度上多个步骤在本说明书中被示为连续的，在替代实施例中这样的步骤的某种组合可被同时执行。

本文所述的实施例可以以软件或硬件或二者的组合中的控制逻辑的形式来实现。控制逻辑可被存储在诸如计算机可读介质之类的信息存储介质中，作为适于引导信息处理设备执行各种实施例中公开的一组步骤的多个指令。基于本文提供的公开和教导，本领域普通技术人员将理解实现该发明的其它方式和/或方法。

还将理解的是：在绘图/附图中描绘的元件中的一个或多个也可以以更分离或集成的方式来实现，或者甚至在某些情况下被移除或被呈现为不可操作，因为根据特定应用是有用的。

以上已经相对于具体实施例描述了益处、其它优点和问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案以及可导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更显著的任何一个或多个组件不应当被解释为关键的、所需的或本质的特征或组件。