分布式电力系统的调度控制器的制作方法

专利名称：分布式电力系统的调度控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及分布式电力系统，所述分布式电力系统包括在远程位置连接到公共电力网的诸如电动车等的多个可再充电的电力装置。调度控制器被配置为根据计算的充电优先级，控制对多个可再充电的电力装置的电力供应。
背景技术：
US 2009/0210357 Al公开了利用远程控制中心，控制多个插入式电动车的车载能量存储系统的充电的方法和系统。通过数据通信接口，远程控制中心传送充电授权给单个电动车。与单个电动车相关的用户配置资料便利于车辆的便捷充电，并且可以包括相关于插入式车辆功率,充电时间表，以及用户优选的充电时间的信息。US 2008/0039979 Al公开了用于电力聚集系统的方法和系统。服务建立了到断续连接到电网的大量的电力资源的单个互联网连接。所述服务最优化电力流动，以适应每一资源所有者的需求。所述服务意图使在线的大量的电动车电池作为电网的新的动态聚集的电力资源。然而，当将充电电能供给诸如连接到公共电力网的电动车等的单个的可再充电的电力装置或资源时，在本技术领域中需要提供改进的灵活度和过于精确的控制的方法和系统。因此，本分布式电力系统和控制方法允许例如在一天当中，以灵活的方式在被分配时间内进行电能生产而不用牺牲终端用户使的需求，从而在需要时根据终端用户协议使他的/她的诸如可再充电的电池等的可再充电的电力装置处于运转状态。因此，可以应用本发明以减小由于连接到公共电力网的多个可再充电的电力装置或资源取电导致的电力在时间上的变化。减小的电力随时间波动使生产所需电力的电厂能够以更加恒定的负载运转从而有益于改善发电效率。同时，本分布式电力系统及其控制方法提供的灵活性可以被利用以最小化峰值负载，这有力地降低了为应对最高预期负载而对电网的要求。本分布式电力系统和控制方法的另一优点是多个可再充电的电力装置或资源的电功率消耗可被分配给一天中的可用电力的价格是最小的和/或来自诸如太阳能电池板，风力发电厂等的可再生能源的电力生产是最多的时间段。从而减少与电力生产相关的二氧化碳和其他温室气体的排放。

发明内容
根据本发明的第一方面，提供了分布式电力系统，所述分布式电力系统包括在远程位置连接到公共电网的多个可再充电电力装置。调度控制器被配置为基于来自能量聚集器的设定点电能(set-point power),为多个可再充电电力装置设置总的充电电能。所述调度控制器被配置为:-通过数据通信链接，从多个单独的可再充电的电力装置中获取表示其各自的充电电流状态的充电状态数据，-基于与单独的或一组可再充电的电力装置相关的终端用户协议，为多个可再充电的电力装置中的每一个确定在目标时间的充电目标状态，-确定多个可再充电的电力装置中的每一个的充电电流特性，-基于可再充电的电力装置的充电电流状态，充电目标状态，目标时间，以及充电电流特性为每一可再充电的电力装置计算表示到达充电目标状态所需要的时间量的充电优先级，-基于计算的充电优先级，确定供应充电电能到多个可再充电的电力装置的充电序列或次序。在本说明书和权利要求中，可再充电的电力装置的充电目标状态还可被称为充电状态合约(Contract Of State Of Charge，C0S0C)并且充电电流状态可被称为充电状态(State Of Charge, S0C)。充电目标状态代表在目标时间必须遵守的最小充电需求。特定的可充电电力装置的C0S0C和SOC被优选地表达为相关于可再充电的电力装置的最大能量存储容量，例如作为最大能量存储容量的相应百分比。针对特定的可再充电的电力装置，目标时间和C0S0C相关联，其中，目标时间表示，为遵守终端用户协议，一天中充电目标状态必须可用的时间。例如，租赁公司可能具有在上午7点，为电动车的终端用户交付电动车的最大能量存储容量的60%的充电目标状态的合约义务。从而，保证电动车被充分的充电以使终端用户能够在工作日的开始用电动车进行他的或她的上下班通勤。所述可再充电的电力装置可以是自有的，出租的，租赁的，或终端用户的其他安排。可以理解，根据可再充电的电力装置的类型和/或特定的终端用户的需求，COSOCs和相关的目标时间在被本调动控制器控制的多个可再充电的电力装置之间可能有很大的不同。可以由相关的终端用户协议中的适当的条款和条件来管理这些因素。该终端用户协议与单独的或一组可再充电的电力装置相关，以为调度控制器控制的每一可再充电的电力装置设置充电目标状态和目标时间。单独的终端用户可管理每一可再充电的电力装置的充电目标状态和目标时间。替代地，借助于覆盖整个一组或一批次的可再充电的电力装置的终端用户协议，更小或更大的可再充电的电力装置组可以被相应的终端用户根据同一条款和条件处理，处理包括⑶SOCs和目标时间。因此，终端用户协议可以在自然人(通常是可再充电的电力装置的终端用户)和电力公共事业公司或提供商(负责通过电网供应充电电能)之间直接作出。在其他的安排中，终端用户的协议可以在诸如电力公共事业设备的租赁商等的中间商或法人和终端用户之间作出。中间商又将可以具有与负责为终端用户供应充电电能的电力公共事业公司的适当的合约安排。在实践中，调度控制器及其操作方法可以被能量聚集器，电力公共事业公司和中间商中的任何一个所控制。供应设定点电能给调度控制器的能量聚集器可以包括电力公共事业控制中心，统一调度的运营商，配电系统操作员或任何其他适当的具有控制设定点电能的授权的实体。电力公共事业控制中心和运营商可以是分离的公司或相同的公司。通过任何标准化的或私有的无线或有线数据通信链接或网络以及通信协议，调度控制器可以被连接到每一可再充电的电力装置。在一个实施例中，通信链接包括LAN或WLAN网络，并且根据TCP/IP协议，通过LAN或WLAN网络，每一可再充电的电力装置传输其充电电流状态。在其他的实施例中，通过电力网的电力线导体，通过传输诸如可再充电的电力装置的充电电流状态等的充电状态数据的电力线通信，将通信链接与公共电力网集成。后一种实施例对于诸如电动车辆等的移动的可再充电的电力装置非常有用，移动的可再充电的电力装置可能需要在许多不同的远程位置连接到公共电网和数据通信链接并且从公共电网和数据通信链接中充电。优选地，调度控制器被实现为在中央电站监控系统的中央计算机上运行的计算机程序或应用。中央计算机可以包括可操作地连接到通信链接的基于PC的或基于UNIX的服务器，以使调度控制器获取和适当地处理来自多个单独的可再充电的电力装置的充电状态数据。多个可再充电的电力装置被放置的远程位置分布于跨越诸如镇社区或小镇等的相对狭窄的地理区域或跨越诸如大城市，省或州等的更大的区域。一些或所有的远程位置可位于在讨论的地理区域内的家庭。家庭支配的可再充电的电力装置可以被永久地安装或根据可再充电的电力装置的特定类型移动。现代数据通信网络的广泛的可用性和速度使得调度控制器能够与分布在广阔的地理区域的大量的可再充电的电力装置进行即时通信。每一可再充电的电力装置的目标时间和充电电流特性可以被调度控制器从保存相关信息的整体客户或远程客户数据库中获取。每一可再充电的电力装置可以具有与其相关的ID，并且根据所述ID，相应的目标时间和充电电流特性可被调度控制器从客户数据库检索。此外，客户数据库可以保存每一可再充电的电力装置的终端用户的地址信息和识别信息。根据本发明的一个有利的实施例，终端用户能够修改在客户数据库中已经存在的充电目标状态和/或目标时间的设置，以使所述参数的设置适应终端用户的不断变化的需求。改变充电目标状态和/或目标时间的当前设置的请求可以经由数据通信链接，被从可再充电的电力装置传输到调度控制器。优选地，调度控制器被配置为在请求的改变起作用之前，核对参数设置的被请求的改变满足特定的技术或合约限制(诸如被终端用户协议所管理的限制等)。修改保存相关信息的整体客户或远程客户数据库的适当的数据库字段可以使充电目标状态和/或目标时间的现有设置的改变生效。所述实施例在控制方面(例如，目标时间的设定)给予终端用户足够的灵活性，使得其可适应于终端用户的生活方式或习惯的变化，或适应于简单地定制偏离其他已形成的日常习惯的孤立事件。基于关于多个可再充电的电力装置中的每一个的在目标时间的充电目标状态，充电电流状态和充电电流特性的信息，调度控制器能够为每一可再充电的电力装置的充电分配适当的优先级。通过计算充电优先级，调度控制器保证被设定点电能定义或设置的可用的全部充电电能被分配到对充电电能具有最迫切需求的特定的可再充电的电力装置的子集中，以及时地满足其各自的充电目标状态。从能量聚集器的角度，调度控制器可以被视为使得在遵守复杂的技术，经济或环境法则的电力系统限制的期望或有利的时间段把电能运送到可再充电的电力装置的机制或工具。当已知电力便宜，环保或两者兼有时，能量聚集器可以被适于或被编程以控制到调度控制器的设定点电能足够高，使得其允许所有的可再充电的电力装置以各自的最大可允许充电电能或电流进行充电。另一方面，如果电力被确定是昂贵的，伴随有高二氧化碳的排放或两者兼有，则可以以对具有充足时间达到其各自的充电目标状态的可再充电的电力装置推迟充电电能供应的方式来控制调度控制器。由于后一种可再充电的电力装置将被自动地放置在确定的充电次序或序列的末端，如果或当设定点电能远远小于以其各自的最大允许充电电能对所有的可再充电的电力装置进行充电所需要的总的充电电能时，则后一种可再充电的电力装置可能从充电电能中被切断。因为调度控制器具有在目标时间必须达到的目标状态的信息，基于单独的已知充电电流特性，其可确定到达任何特定的可再充电的电力装置的充电目标状态的时间上的近或远。可再充电的电力装置的最显著的充电电流特性通常是其最大的可允许充电电流。在许多实例中，对确定的更小或更大的多个可再充电的电力装置的子集或组，可提供到达各自的充电目标状态的充足的时间。基于所计算的充电优先级，被调度控制器计算的多个可再充电的电力装置的供应充电电能的次序或序列被优选地使用，使得具有低充电优先级的可再充电的电力装置的充电被放置在该序列的末端，而具有高充电优先级的可再充电的电力装置的充电被放置在该序列的开始。优选地，序列严格地遵照计算的充电优先级数字的量值，使得具有最大充电优先级值的可再充电的电力装置被放置在序列的第一位置，而具有最小充电优先级值的可再充电的电力装置被放置在序列的最后位置，并且其余的可再充电的电力装置根据其充电优先级量值，被放置在第一位置和最后位置之间。根据电力生产的预测或预报，能量聚集器可适于控制供应给调度控制器的设定点电能的实际设置。例如，可已知在未来的某个预测的时间点上，风车广场，水力发电厂或其他的可持续电厂将开始生产固定的大量清洁或廉价的电力。基于所述关于电力未来可用性的信息，能量聚集器可以设定相对低的设定点电能直到到达所述预测的时间点并且在其后增加设定点电能。直到到达时间上的预测点，调度控制器可适于继续对具有最高充电优先级的多个可再充电的电力装置的子集进行识别和充电，使用可用的全部电力量，使得所述子集中的可再充电的电力装置在各自的目标时间，充电到其各自的充电目标状态。调度控制器可推迟对多个可再充电的电力装置中的具有最小充电优先级的其余的可再充电的电力装置的充电，直到电力可能是廉价和/或可持续的时间上的预测点之后。从而，根据各自的终端用户协议，在预期的时间内，最小化使全部可再充电的电力装置在其充电目标状态的总的成本或二氧化碳的排放。连接到公共电力网的多个可再充电的电力装置可以包括两个或更多单独的可再充电的电力装置(诸如超过100或超过1000或甚至超过100，000单独的可再充电的电力装置等)。可再充电的电力装置可以是自然人拥有的，租赁的或租用的并且被放置在该自然人的私有房屋中，或该可再充电的电力装置可以是企业或公司拥有的，租赁的或租用的。私人家庭的单独的可再充电的电力装置可以具有IkWh和IOOkWh之间的能量存储容量(诸如在5kWh和25kWh之间等)。全电动汽车中的可充电的电池组通常能够保存20到25kWh的电能量。如上所述，当需要时，本分布式电力系统允许以灵活的方式，在时间上转移电力或电能量的生产，而不牺牲终端用户使其各自可再充电的电力装置在被充电目标状态所设定的全工作状态的需求。因此，可以应用本发明以减小由于连接到公共电力网的多个可再充电的电力装置或资源的取电导致的电力在时间上的变化。这些减小的时间变化使得生产电力的发电厂以更优化的负载运转从而有利于提高发电效率。同时，公共电力网的峰值负载大幅降低，这又将有利于减少大尺寸的电力线和公共电力网或网络的其他部件的需要。本分布式电力的另一优点是所述能量聚集器，通过对到调度控制器的设定点电能的控制，能量聚集器可以把多个可再充电的电力装置或资源的电力消耗转移到可再生能源的电力生产(诸如太阳能电池板，风力电厂等)是最大的时段(从而降低二氧化碳和其他温室气体的排放)或电力的价格是最小的时段(所述事件可能重合或可能不重合)。根据本发明的优选的实施例，所述调度控制器被配置为:-确定每一可再充电的电力装置的最大可允许充电电流，-为多个可再充电的电力装置中的每一个，估计到达充电目标状态所需要的最小的时间间隔，-根据确定的最小时间间隔，组织充电序列，使得具有最短的最小时间间隔的可再充电的电力装置被放置在充电序列的第一位置，而具有最长的最小时间间隔的可再充电的电力装置被放置在充电序列的最后位置。在所述实施例中，根据所确定的最小时间间隔，所有可再充电的电力装置被有序地放置在充电序列中。基于充电电流状态(current stateof charge SOC)，充电的目标状态以及最大的可允许充电的电流，计算特定的可再充电的电力装置的最小时间间隔。符合最大可允许充电电流的充电电流通常通过可再充电的电力装置的可控的充电控制系统设置可再充电的电力装置的充电电流的量值而执行。所述可控的充电控制系统可形成部分的电池管理系统，所述电池管理系统可负责在充电过程中维持可再充电的电力装置的安全操作状态。因此,如果稳定地供应最大可能的充电电流,可再充电的电力装置的最小时间间隔是所关注的可再充电的电力装置到达其充电目标状态的时间长短的最有用的表达。由于通过比较任何特定的可再充电的电力装置的最小时间间隔和留给目标时间的实际时间而进行最小时间间隔的检查，调度控制器可确定多个可再充电的电力装置中的哪一个具有最迫切的充电需求或要求，因此，最小的时间间隔有助于作为充电优先级指标。在本分布式电力系统的另一实施例中，调度控制器被配置为计算或确定数值优先级指标值，以便根据其充电的需求，方便地排列多个可再充电的电力装置。所述调度控制器被配置为:-通过计算在目标时间到达充电目标状态所需要的平均充电电流而为每一可再充电的电力装置确定优先级指标α，并且使用该可再充电的电力装置的最大可允许充电电流，划分被计算的平均充电电流。根据被计算的优先级指标值α表示的次序，调度控制器供应充电电能或电流给多个可再充电的电力装置。调度控制器适于为多个可再充电的电力装置设置实际上等于被能量聚集器指示的设定点电能的总的充电电能。在一个实施例中，这可通过配置调度控制器，使其只把充电电能供应给在设置或预置的时间段内具有最高充电优先级的电力消耗的子集来实现。在预置的时间段内，具有更低充电优先级的其余的可再充电的电力装置没有任何的充电电能的供应。根据所述实施例，调度控制器被配置为选择具有最高优先级的可再充电的电力装置的子集，使得所述可再充电的电力装置的子集的各自的最大可允许充电电能的总和与设定点电能相匹配。此后，所述子集中的每一可再充电的电力装置被其最大的可允许充电电能所充电。在所述实施例中，调度控制器可从识别具有最高优先级的可再充电的电力装置开始，确定具有最高优先级的可再充电的电力装置的最大可允许充电电能，并且接着进行至具有第二最高优先级的可再充电的电力装置，确定后者的可再充电的电力装置的最大可允许充电电能，给现有的总的可允许充电电能增加后者的最大可允许充电电能等。根据确定的充电次序，通过为子集增加可再充电的电力装置直到所选择的子集的总的或聚集的最大可允许充电电能大约等于设定点电能，子集的组成可被调度控制器以直接有效的方式确定。在最后的步骤中，子集中的每一可再充电的电力装置被其最大的可允许充电电能所充电。由于可再充电的电力装置以确定的充电次序或序列被加到子集中，调度控制器保证适当地选择出具有最高优先级或最大优先级指标的可再充电的电力装置。在其他的实施例中，所有的可再充电的电力装置可以被同时充电，但是利用确定的充电优先级，为具有高优先级的可再充电的电力装置设置相比于具有低优先级的可再充电的电力装置的较大的充电电流。例如，可再充电的电力装置的具有高充电优先级的某部分被其各自的最大可允许充电电流充电，而具有低优先级的可再充电的电力装置被各自的最大可允许充电电流的10%或20%的充电电流所充电。在另一实施例中，每一可再充电的电力装置的充电电能被设置为直接正比于电力消耗的优先级指标量值，使得具有0.99的优先级指标的可再充电的电力装置被等于最大可允许充电电能的0.99倍的充电电能所充电。具有量级0.5的优先级指标的可再充电的电力装置被等于最大可允许充电电能的0.5倍的充电电能所充电等。在本分布式电力系统的另一实施例中，调度控制器被配置为在多个可再充电的电力装置之间随时间重新计算或修订充电的优先级。调度控制器被配置为以固定或不固定的时间间隔(诸如少于30分钟的时间间隔，更可取地少于15分钟，或更可取地少于5分钟)为每一可再充电的电力装置重新计算充电优先级；根据重新计算的序列或次序，调度控制器设置对多个可再充电的电力装置的充电。在所述实施例中，为连续地评估多个可再充电的电力装置之间的计算的充电优先级，建立了动态或适应性的机制。实际上，因为第一可再充电的电力装置远离其充电目标状态，对在第一时刻具有高充电优先级的确定的某个第一可再充电的电力装置进行充电，在例如使用其最大可允许的充电电流进行充电的某个时间段之后，到达比其他可再充电的电力装置(尤其是在所述第一时刻具有低充电优先级的其他可再充电的电力装置)更接近目标状态的充电电流状态。这将导致第一可再充电的电力装置的重新计算的充电优先级降低，而其他的充电优先级增加。这可最终导致在其达到充电目标状态之前，对第一可再充电的电力装置的充电的扰乱。以所述方式，在固定的或不固定的时间间隔，多个可再充电的电力装置的充电序列或次序动态改变。所述可再充电的电力装置的充电次序的动态交换保证高充电优先级最终将被分配给在时间上远离其充电目标状态的任何可再充电的电力装置。根据本发明的优选的实施例，每一可再充电的电力装置的充电目标状态被设置为大于该可再充电的电力装置的最大充电存储容量的60%的值。在本实施例的变体中，每一可再充电的电力装置的充电目标状态被设置为在可再充电的电力装置的最大充电存储容量的65%到95%之间的值，更优选地在75%和90%之间。通过为每一可再充电的电力装置的充电目标状态设置大大低于该装置的最大充电存储容量的值，可实现分布式电力系统的能量存储容量方面的相当大的灵活性。在某些条件下，可再充电的电力装置可被呈现在或被充电到显著高于各自的充电目标状态的各自的充电电流状态。所述条件可包括当来自可再生能源的电力生产是最高的(从而，降低了二氧化碳和其他温室气体的排放)和/或电力的价格是最低的时间段。可再充电的电力装置的过充(相对于充电目标状态)状态提供了有益的能量缓冲或能量池，在电力价格高的最高供电量的时段或时间中，调度控制器可利用所述能量缓冲或能量池来避免或至少最小化到多个可再充电的电力装置的充电电能的供应。可再充电的电力装置可包括适合于以化学或热量的形式存储充电电力的任何类型的可充电的能量池。因此，可再充电的电力装置可包括超级电容器，可再充电的电池或电池组。在其他的实施例中，可再充电的电力装置可以在合适的流体，气体或液体中以热量能源的形式存储充电电能，以及在其他的实施例中，充电电能可被存储在压缩的气体中。如果可再充电的电力装置包括可充电的电池或电池组，后者可依赖于各种已知的电池技术类型，诸如铅酸(lead-acid),镍镉电池(nickel cadmium NiCd),镍金属氢化物(nickelmetal hydride NiMH),锂离子电池(lithium ion L1-1on),或锂离子聚合物(lithium ionpolymer L1-1on polymer)或其他所述电池类型的任意组合等。多个可再充电的电力装置中的一个或多个可包括电动车辆(诸如插入式混合电动力车辆或插入式全电动力车辆等)。在插入式混合电动力车辆或全电动力车辆的一些实施例中，通过合适的机械和电连接机制，可充电的电池组可被可拆卸地连接到电动车辆，以允许在电池更换站，耗尽的或放电的可充电的电池组的快速更换。多个可再充电的电力装置中的每一个可包括可控的充电控制系统，根据由调度控制器通过数据通信链接提供的充电控制输入，所述充电控制系统能够控制到可再充电的电力装置的充电电能。在所述实施例中，可控的充电控制系统能够通过充电控制输入读取命令或指令，并且对其进行反应。可控的充电控制系统优选地包括适当可编程的微处理器和遵从在数据通信链接所选择的通信协议的双向控制端口或接口。这使得可控的充电控制系统接收和遵从被调度控制器传输的充电命令或指令。同时，根据需求或自愿，可控的充电控制系统可利用双向控制端口来传输可再充电的电力装置的充电电流状态到调度控制器。如前所述，可控的充电控制系统可以形成可再充电的电力装置的部分电池管理系统。所述电池管理系统负责在充电中，维持可再充电的电力装置(诸如可充电的电池组等)的安全操作状态，从而避免过热或类似的潜在的破坏性的操作状态。在另一实施例中，一个或多个可再充电的电力装置被连接到包括可控的充电控制系统的智能中间充电塔或站。在所述实施例中，按照由充电塔或站内部的控制逻辑以接通/关断的方式对可再充电的电力装置的充电进行控制。每一可再充电的电力装置的可控的充电控制系统可有利地适于传输可再充电的电力装置的最大可允许的充电电能到调度控制器。按照这种方式，可再充电的电力装置的充电电流特性的重要参数的直接传输可被实现，这最小化了从其他可能未及时更新的数据源中获取错误的关于某个可再充电的电力装置的最大可允许充电电能的参数信息的风险。通过上述的连接数据通信链接的双向控制端口，最大可允许的充电电能可被方便地传输到调度控制器。在替代方案中，可再充电的电力装置的最大可允许充电电能可以被调度控制器从操作地连接到调度控制器并且保存终端用户信息的所述和其他相关的项目的客户数据库中检索。在一个实施例中，客户数据库包括对于多个可再充电的电力装置中的每一个的可再充电的电力装置的充电目标状态，目标时间和充电电流特性。因此，每一可再充电的电力装置的充电优先级可以被调度控制器以只有充电电流状态需要被每一可再充电的电力装置所传输的方式进行计算。客户数据库优选地包括相关于每一可再充电的电力装置的各种信息项目，诸如从一组{终端用户身份和地址，优选的充电时间，历史充电时间，电力设施供应商标识符，可再充电的电力装置的标识符}中选择的一个或多个用户信息项目。根据本分布式的电力系统的一个实施例，备份或故障安全功能被添加到可再充电的电力装置中，以确保即使在数据通信中断或调度控制器中出现程序错误时，每一可再充电的电力装置在目标时间到达其充电目标状态。根据所述实施例，每一可再充电的电力装置的可控的充电控制系统适于:-计算在目标时间到达充电的目标状态所需要的最小时间段，-如果计算的最小时间段超过留给目标时间的实际时间，则重写充电控制输入并且为可再充电的电力装置设置预定义的充电电能。基于关于充电电流状态，充电的目标状态，目标时间和最大的可允许的充电电流的信息，最小的时间段可被控制可控的充电控制系统的适当可编程的微处理器所计算。在例如与终端用户的协议的执行有关的优先场合中，可再充电的电力装置的目标时间，充电的目标状态和最大可允许的充电电流可能已经被编程到可控的充电控制系统的适当的存储器地址或区域中。替代性的实施例包括备份或故障安全功能，可控的充电控制系统适于:-计算在目标时间到达充电的目标状态所需的最小时间段，-如果计算的最小时间段超过留给目标时间的实际时间，则准备和传输电子报警信息(诸如电子邮件，MMS或SMS等)给终端用户。如果计算的最小时间段超过留给目标时间的实际或实时时间，可控的充电控制系统可以合理地得出在所关注的可再充电的电力装置的充电过程中已经出现故障的结论。在留给目标时间的实际时间段内，所述可再充电的电力装置可能不会达到充电的目标状态。作为回应，通过电子报警信息通知终端用户，可控的充电控制系统能够减轻故障的不利影响。电子报警信息可以至少使终端用户采取适当的纠正措施(诸如，推迟或重新安排计划的驾车旅行或寻找替代的可使用的能量源等)。可再充电的电力装置的可控的充电控制系统包括操作性地连接到公共电力网的两象限或四象限的功率转换器，以便从公共电力网供应充电电能到可再充电的电力装置或从可再充电的电力装置供应电力到公共电力网。两象限功率转换器转换交流(AC)电源电压(220/240/380V或110V)到适当的直流(DC)电压和可再充电的电力装置的充电电流。因此，两象限的功率转换器使充电电能在从公共电力网到可再充电的电力装置的方向上传输，从而对后者充电。可控的充电控制系统的其他实施例包括用于提高能量存储灵活性的四象限功率转换器。四象限功率转换器使电力双向传输，即，从公共电力网到可再充电的电力装置，反之亦然。当使用四象限的功率转换器从可再充电的电力装置(诸如可充电的电池组等)转换DC电压和电流到公共电力网的AC电源电压，其通常被称为“逆变器(inverter)”。在本分布式电力系统的特别有利的实施例中，其中，至少可再充电的电力装置的第一子集包括各自的四象限功率转换器，调度控制器被配置为:-识别具有高于充电目标状态的各自的充电电流状态的可再充电的电力装置的第
一子集，-识别具有低于充电目标状态的各自的充电电流状态的可再充电的电力装置的第
二子集，-通过可控的充电控制系统，命令可再充电的电力装置的第一子集供应预置电力量给公共电力网，
-通过可控的充电控制系统，命令可再充电的电力装置的第二子集从公共电力网中完全地消耗部分的预置电力量。本分布式电力系统的所述实施例提供电力在如何和何时通过调度控制器被运送方面的增加的灵活程度，从而保证多个可再充电的电力装置在其各自的充电目标状态中被交付。可再充电的电力装置的第一子集包括过充的可再充电的电力装置(相对于各自的充电目标状态)，并且提供前述有益的能量缓冲或能量池。由于四象限的功率转换器，在所述过充的可再充电的电力装置中的多余能量可以被转移到公共电力网，并且进一步转移到需要在调度控制器的控制下充电到其各自的充电目标状态的可再充电的电力装置的第二子集。因此，可以利用在可再充电的电力装置的第一子集中存储的多余电能量(并且可能是在低成本，环保，或两者兼有下生产的)，对充电不足的可再充电的电力装置的第二子集进行充电。同时，从可再充电的电力装置的第一子集到第二子集的充电电能的传输减少了电厂生产并且通过电力传输网传输的充电电能的总量。在本发明的某个实施例中，一个或多个可再充电的电力装置可包括分离并且接近放置的可再充电的电力装置的聚集池(诸如在电池更换站的电动车的多个单独的电池组等)。在另一实施例中，分离并且接近放置的可再充电的电力装置的聚集池可包括被放置在停车场上的多个电动车。根据在停车场管理员和能量聚集器之间的终端用户协议的条款，在停车期间，停车场管理员可为客户的多个电动车辆提供充电。当从调度控制器的角度将多个单独的可充电的电池组或电动车看作单一的可充电的能量池或资源时，可控的充电控制系统被优选地连接到所述多个单独的可充电的电池组或电动车，以单独地控制所述多个单独的可充电的电池组或电动车的充电。在本发明的第二方面中，提供了控制电力供应到在远程位置连接到公共电力网的多个可再充电的电力装置的方法。所述方法包括以下步骤:a)从能量聚集器接收设定点电能，b)通过数据通信链接，从多个可再充电的电力装置获取关于其各自的充电电流状态的充电状态数据，c)基于与单独或一组可再充电的电力装置相关的终端用户协议，为多个可再充电的电力装置中的每一个确定在目标时间的充电目标状态，d)确定多个可再充电的电力装置中的每一个的充电电流特性，e)基于可再充电的电力装置的充电电流状态，充电目标状态，目标时间和充电电流特性，为每一可再充电的电力装置计算充电优先级，所述充电优先级表示到达充电目标状态所需的时间量，f)基于计算的充电优先级，确定供应充电电能到多个可再充电的电力装置的次序或序列，g)根据确定的序列或次序，控制多个可再充电的电力装置的充电。上述指定的方法优选地被在分布式的电力系统内驻留的计算机实现的调度控制器所实现，并且在合适的程序指令集的控制下，编程以运行所述方法的步骤a)-g)。前面提供的关于方法步骤a)_g)的意义，功能和各个功能的优点的解释连同本发明第一方面下的相同功能(即，分布式的电力系统)，同样适用于控制电力供应到多个可再充电的电力装置的本方法。根据所述方法的一个实施例，调度控制器被配置为:
-确定每一可再充电的电力装置的最大可允许充电电流，-为多个可再充电的电力装置的每一个，估计到达充电目标状态所需的最小时间间隔，-根据确定的最小时间间隔，组织充电序列，使得具有最短最小时间间隔的可再充电的电力装置被放置在充电序列的第一位置，而具有最长最小时间间隔的可再充电的电力装置被放置在充电序列的最后位置。调度控制器可被配置为计算或确定数值优先级指标值，以便根据其充电的需要，通过检查每一可再充电的电力装置的单个数字，方便地排列多个可再充电的电力装置。根据所述实施例，调度控制器通过计算可再充电的电力装置在目标时间到达充电目标状态所需的平均充电电流，确定每一可再充电的电力装置的优先级指标(α )。其后，调度控制器使用所述可再充电的电力装置的最大可允许的充电电流，分割计算的平均充电电流值，以及-根据确定的优先级指标，供应充电电流给多个可再充电的电力装置，使得具有大优先级指标的可再充电的电力装置在具有小优先级指标的可再充电的电力装置之前被充电。自然地，具有大优先级指标(即，高于确定的阈值)的可再充电的电力装置的子集可被同时充电。例如，调度控制器可适于对具有大于0.5或0.75等的优先级指标的所有可再充电的电力装置进行充电。根据预置的分配密钥，其后，设定点电能表示的可用的总充电电能在可再充电的电力装置的子集中被分配。在替代的实施例中，所述调度控制器被配置为:-选择具有最高充电优先级的可再充电的电力装置的子集，使得所述可再充电的电力装置的子集的各自的最大可允许充电电能的总和与设定点电能相匹配，-使用子集中的可再充电的电力装置的各自的最大可允许充电电能，同时对子集中的每一可再充电的电力装置进行充电。以所述方式，可再充电的电力装置的子集的组成(包括数量incl.size)适于匹配设定点电能所表示的可用的总充电电能。根据本方法论的优选的实施例，根据上述引用的控制对多个可再充电的电力装置的电力供应的方法的步骤e)的充电优先级被以固定或不固定的时间间隔(诸如小于30分钟的时间间隔，更可取地小于15分钟的时间间隔，或更可取地小于5分钟的时间间隔)重新计算。其后，根据重新计算的序列或次序，多个可再充电的电力装置的充电被影响。根据本方法论的实施例，每一可再充电的电力装置的充电目标状态被设置为该可再充电的电力装置的最大充电存储容量的至少60% (诸如在65%和95%之间，或更可取地在75%和90%之间等)的值。如前述，设置每一可再充电的电力装置的充电目标状态为小于100%的值(诸如小于该可再充电的电力装置的最大充电存储容量的90%或75%等)具有许多优点。在本方法论的一个实施例，其中，多个可再充电的电力装置中的每一个包括可控的充电控制系统，根据调度控制器通过数据通信链接提供的充电控制输入，所述可控的充电控制系统供应充电电能给所述可再充电的电力装置。调度控制器可以被计算机实现，并且包括软件可编程的微处理器(诸如可编程的定点或浮点数字信号处理器等)。根据本发明的第二方面，所述计算机实现的调度控制器可包括装载有程序指令集的程序存储器，所述程序指令集被配置为或适于实现被调度控制器执行的上述步骤。所述程序指令集可包括可执行的微处理器代码或指令(诸如数字信号处理器的可执行指令等)。替换地，根据本发明的第二方面，调度控制器可包括专用或硬接线的算术和逻辑电路和/或适于执行调度控制器的上述方法步骤的可编程逻辑阵列。在其他的实施例中，调度控制器可被实现为用于执行固定方法步骤的专用或硬接线的算术和逻辑电路和执行其他步骤的软件程序指令的混合。根据本发明的第三方面，数据载体包括程序指令集合，所述程序指令集合被配置为或适于实现根据本发明的第二方面的调度控制器所执行的上述步骤。所述程序指令集被以可执行格式或需要编译的源代码格式提供。所述数据载体可以是计算机可读载体(诸如磁盘或光盘或磁驱动器或光驱动器，EEPROM或EPROM芯片，闪存组件或闪存棒，或任何其他适合类型的其他非易失性的电子存储部件等)。


将参照附图更详细地阐述本发明的优选实施例，在附图中:图1示出了根据本发明的优选的实施例的分布式电力系统的示意图；图2示出了在图1中示出的分布式电力系统的调度控制器的操作流程图；以及图3示出了选择程序的详细流程图，所述选择程序被调度控制器执行以选择适于充电的可再充电的电力装置的子集。
具体实施例方式图1示出了根据本发明的优选的实施例的分布式电力系统I的简化示意图。分布式电力系统I包括在远程位置连接到公共电力网的电动车形式的四个可再充电的电力装置12，14，16，18。在本示例性实施例中，为了简洁，选择有限数目的可再充电的电力装置，并且可以理解其他的实施例可包括更多数量的可再充电的电力装置(诸如在100和10000装置之间等)。上述的四个可再充电的电力装置12，14，16，18可包括全电动力车辆或混合电动力车辆，所述全电动力车辆或混合电动力车辆包括用于能量存储的各自的可再充电的电池组。通过可包括WLAN链接的双向数据通信链接15，计算机实现的调度控制器14被操作性地连接到所述四个电动车12，14，16，18中的每一个。根据调度控制器14通过WLAN链接15提供的充电控制输入，三个可再充电的电力装置12，14，16中的每一个分别包括可控的充电控制系统3，5，7，所述可控的充电控制系统能够控制充电电力/电流供应到所关注的可再充电的电力装置。可控的充电控制系统还包括接口端口，所述接口端口用于接收调度控制器14提供的充电控制输入并且传输充电状态数据给调度控制器14。其他关于电动车的电流状态或操作的相关数据也可被传输到调度控制器14。通过中间局或站19 (连接到WLAN数据通信链接15和公共电力网10或配电网)对电动车18充电。可控的充电控制系统3，5，7中的每一个优选地包括适当编程的微处理器以及被所述微处理器控制的四象限功率转换器。四象限功率转换器被连接在配电网10和电动车的可再充电的电池组之间，并且动态地设置供给到电池组的充电电能或电流量，从而确保保持安全操作状态。
可控的充电控制系统3，5, 7中的每一个适于通过WLAN链接15，传输相关联的电动车的最大可允许充电电能到调度控制器14。所述最大可允许充电电能(可以由等价的最大可允许充电电流表达)通常具有不同的量值，但是在某些情况下可以是相同的，例如在电动车12，14，16是相同的牌子和型号和/或如果电动车配备有相同类型的可充电的电池组的情况下。此外,可控的充电控制系统3，5，7中的每一个适于检测电池组的充电电流状态，并且随后传输充电电流状态到调度控制器14。优选地，以问询方式由调度控制器14以固定时间间隔(例如每15分钟)传输充电电流状态。充电电流状态被可控的充电控制系统的微处理器定期检测，并且写入到合适的存储器地址，从所述的存储器地址中可读取充电的电流状态，并且根据请求，充电的电流状态可被读取并传输到调度控制器14。调度控制器14接收来自能量聚集器7的设定点电能，或接收来自配电系统运营商的设定点电能，所述配电系统运营商根据预定的负载规划9，负责通过对电厂组合6中的电厂进行单独控制来生产电力。如配电网云10所示意，生产的电力通过配电网10被分配到被调度控制器14所控制的某些可再充电的电力装置(诸如电动车12，14，16，18等)，以及被分配到不受调度控制器14控制的其他电力消费者。施加到调度控制器14输入的设定点电能表示调度控制器分配给电动车12，14，16，18的总的可用的充电电能。因此，调度控制器14的任务是在连接的电动车12，14，16，18中，寻找满足合约义务的所述总的可用充电电能的分配，所述合约义务是在目标时间使每一个终端用户的电动车在充电的目标状态被交付。电动车12，14, 16, 18的优先级指标的计算影响所述总的可用充电电能的分配，所述优先级指标表示如果供应给所关注的电动车最大的可允许的充电电能，每一电动车到达其充电目标状态所需的时间。所述时间量被定义为对于每一电动车的最小时间间隔。如上所述，调度控制器14的优先级指标的计算，优选地从通过对所述可控的充电控制系统3，5，7的相应的询问或请求而确定每一电动车12，14，16，18的充电电流状态开始。调度控制器可拥有电动车12，14，16，18中的每一个的充电目标状态和目标时间的信息，或其可从保存相关信息的整体的或远程客户数据库(未示出)中接收所述数据。电动车12，14, 16, 18中的每一个具有与其相关的唯一 ID,根据所述ID,相关的充电目标状态，目标时间和可能的充电电流特性可被检索。客户数据库可保存电动车12，14，16，18的终端用户的地址和身份资料。调度控制器14优选地经由WLAN链接15，通过上述客户数据库或替代的通过可控的充电控制系统3，5，7，获取电动车12，14，16，18中的每一个的最大可允许充电电流。—旦调度控制器14确定电动车12，14, 16, 18中的每一个的最大的可允许充电电流，充电目标状态，目标时间和充电电流状态，则将计算出在目标时间到达充电目标状态所需要的平均充电电流。通过使用电动车12，14，16，18中的每一个的已知最大可允许充电电流划分计算的平均充电电流，调度控制器14随后确定或计算优先级指标(α )。因此，优先级指标是电动车12，14，16，18之间的相对充电优先级的可计算的有效和良好的数值表达。因此，根据计算的优先级指标的量值，可以直接设置充电序列或次序，使得具有最高优先级指标值(例如1.0或0.95)的电动车(或其他的可再充电的电力装置)在充电序列的第一位置，而具有最低优先级指标值的电动车(例如0.05或0.1)在充电序列的最后位置，等。基于上述考虑，如果某个可再充电的电力装置的计算的优先级指标是1.0，则调度控制器14可推断所述可再充电的电力装置(例如，电动车)必须被以其最大的可允许的充电电流稳定地充电，从而可在目标时间到达其充电目标状态。在所述情况下，调度控制器必须保证所述可再充电的电力装置被即刻充电以符合相关的充电目标状态。如果计算的优先级指标远远小于1.0 (例如小于0.5或0.3)，则调度控制器14可以安全地推迟该可再充电的电力装置的充电到例如优先级指标到达某个预定义的阈值的时刻。最后，如果计算的优先级指标大于1.0，这表示即使使用其最大可允许充电电流，所述可再充电的电力装置也不能够在目标时间到达充电目标状态。在后一种情况下，调度控制器可发起，控制或执行某些建议或警告措施，诸如准备和传输电子警告信息(例如电子邮件，丽S或SMS)，给正被讨论的电动车的终端用户。所述电子警告信息可被直接发送到终端用户的便携式终端(例如，移动手机)和/或直接发送到所关注的电动车。在后一种情形下，车内的屏幕或显示器可适于为终端用户显示所述电子警告信息。 在本发明的本实施例中，调度控制器14根据被设定点电能表示的总的可用的充电电能，通过向所述子集递增添加新的电动车而选择出适于充电的电动车的子集。子集的选择涉及从具有最高充电优先级指标的电动车开始的对电动车的最大可允许充电电能的累加。在每次递增中，累加的最大可允许充电电能(代表所选择的电动车现有子集)与总的可用的充电电能比较。如果累加的最大可允许充电电能小于总的可用的充电电能，则加上在计算的优先级序列中的下一辆电动车的最大可允许充电电能等。一旦所选择子集的累加的最大可允许充电电能超过总的可用的充电电能，则取消向子集添加另外的电动车。所选择子集的所有电动车随后被其各自的最大可允许充电电能充电，并且所述的充电状态可持续一定的时间段，直到如下所述，新的或修订的充电序列被计算。在本发明的本实施例中，调度控制器被配置为以固定时间间隔(诸如每15分钟或更少等)为每一可再充电的电力装置重新计算充电优先级。一旦为所有的电动车重新计算了合适的充电优先级，调度控制器就确定新的或修订的充电序列，并且基于修订的充电序列，重复选择适于充电的电动车的特定子集的上述过程，以便确定电动车的新子集。以所述方式，动态的修订机制被施加到将被充电的电动车子集的组成。运用所述动态修订机制以保证具有最迫切充电需求的电动车(以遵从在目标时间的充电目标状态)在固定的时间间隔被识别，并且被适当地充电。图2示出了分布式电力系统I的调度控制器14的操作流程图。调度控制器被优选地被实现为在中央计算机上运行的应用程序，所述中央计算机可包括基于PC或基于UNIX的服务器。SCADA系统是本调度控制器实施例的优选的计算平台。SCADA系统可包括私有的或商用的解决方案(例如WinCC，RSLogix 5000,等)。在步骤20中，调度控制器接收来自能量聚集器或配电系统运营商的设定点电能。被调度控制器调度和分配给所述电动车和其他可能的可再充电的电力装置的总的可用的充电电能被所述施加到调度控制器输入的设定点电能所表示。在步骤21中，调度控制器通过WLAN链接，从连接的电动车和其他可能的可再充电的电力装置中获取表示其各自充电电流状态(SOCs)的充电状态数据。在步骤22和23中，调度控制器连接到客户或终端用户数据库，并且基于终端用户ID，检索与特定的终端用户(S卩，终端用户#n)相关的在终端用户电动车的充电目标状态和目标时间方面的合约义务的信息。
在步骤24中，调度控制器保存已经获取的关于终端用户电动车的充电电流状态的信息(在步骤21)，并且另外还从客户或终端用户数据库中检索终端用户的电动车的最大可允许的充电电流。在步骤25中，调度控制器为终端用户#n的电动车计算或确定数值的优先级指标值，以便根据其充电电力的需求，方便地排列电动车的充电次序。基于在步骤21中获取的充电电流状态信息和在步骤24中获取的最大的可允许充电的电流信息，调度控制器为终端用户#n的电动车计算在目标时间到达充电目标状态所需的平均充电电流。在步骤26中，调度控制器使用已知的最大可允许充电电流值，划分计算的平均充电电流，以为终端用户#n的电动车确定和存储(为稍后在步骤29的排序目的)优先级指标值a。在步骤28中，调度控制器确定对于连接到调度控制器的所有电动车是否已经完成了计算过程。如果没有，调度控制器进行到下一辆电动车#n+l (或其他的可再充电的电力装置)，并且重复步骤22-26，以便在进行到步骤29之前为所有连接的电动车计算各自的优先级指标值。在步骤29中，调度控制器根据计算的优先级a的量值，直接设置电动车的充电序列或次序，使得具有最大优先级指标值(例如，1.0或0.95)的电动车(或其他的可再充电的电力装置)在计算的充电序列的第一位置，而具有最小优先级指标(例如0.05或0.1)的电动车在计算的充电序列的最后位置，等。在步骤30中，基于被设定点电能表示的总的可用充电电能，通过下面参考图3更详细说明的逐步增加新的电动车到子集的程序，调度控制器选择适于充电的电动车(或其他可再充电的电力装置)的子集。在步骤31中，调度控制器设置所选择的电动车子集中的每一电动车的充电电能为其最大的可允许充电电能。所述充电状态被调度控制器保持设置的或预定义的时间间隔或时段(诸如在5分钟和45分钟之间的时间间隔等)。其后，基于上述说明的关于电动车的充电电流状态的更新的信息，调度控制器优选地为每一电动车重新计算充电优先级。图3示出了与图2的步骤30相关的调度控制器执行的选择程序的详细流程图，基于被设定点电能表不的总的可用充电电能，选择适于充电的可再充电的电动车的子集。在步骤40中，调度控制器检查或解析已被计算的优先级指标量值，从而寻找在充电序列的第一位置的电动车(或其他的可再充电的电力装置)。在步骤41和42中，调度控制器为在第一位置的电动车检索已经计算的最大的可允许充电电流，并且在存储充电电能的累积和的寄存器或其他存储位置中存储所述值。在步骤43中，调度控制器设置实际上等于设定点电能的总的可用的充电电能。在步骤44中，调度控制器比较充电电能的累加总和与总的可用充电电能。如果后者比充电电能的累加总和小，调度控制器进行至步骤46。在步骤46中，排列在第一位置的电动车被添加到适于充电的可再充电的电动车的子集中。其后，进行到步骤48，其中，在充电序列的第二位置的下一辆电动车(N+1)被处理，并且可能被添加到适于充电的子集中等，直到因为充电电能的累加总和大于总的可用的充电电能，在步骤44中的比较结果为是(Y)。在所述条件下，调度控制器进行步骤45，并且在步骤45中，终止对在充电序列中的电动车的进一步检查。此时，适于充电的子集的大小是固定的(至少直到充电优先级被重新计算)，并且子集中的单独的电动车是已知的。
在步骤47中，调度控制器控制子集中的每一单独的电动车，以经由WLAN链接，通过传输合适的充电控制输入给电动车的可控的充电控制系统，以其最大的可允许的充电电能在设置的时间段进行充电。在本发明的本实施例中，其余的电动车优选地不被充电或在设置的时间段，具有可忽略不计的充电电流。
权利要求
1.一种分布式电力系统，包括: 多个可再充电的电力装置，所述多个可再充电的电力装置被在远程位置连接到公共电力网， 调度控制器，其被配置成基于来自能量聚集器的设定点电能，对所述多个可再充电的电力装置设置总的充电电能； 所述调度控制器被配置为: 通过数据通信链接，从所述多个单独的可再充电的电力装置中获取表示其各自的充电电流状态的充电状态数据， 基于与单独的或一组可再充电的电力装置相关的终端用户协议，为所述多个可再充电的电力装置中的每一个确定在目标时间的充电目标状态， 确定所述多个可再充电的电力装置中的每一个的充电电流特性， 基于可再充电的电力装置的充电电流状态、充电目标状态、目标时间和充电电流特性，为每一个可再充电的电力装置计算充电优先级，所述充电优先级表示到达充电目标状态需要的时间量， 基于计算的充电优先级，确定把充电电能供应给所述多个可再充电的电力装置的充电序列或次序。
2.根据权利要求1所述的分布式电力系统，其中，所述调度控制器被配置为: 确定每一个可再充电的电力装置的最大的可允许充电电流， 为所述多个可再充电的 电力装置中的每一个，估计到达充电目标状态所需要的最小时间间隔， 根据确定的最小时间间隔，组织充电序列，使得具有最短最小时间间隔的可再充电的电力装置被放置在充电序列的第一位置，而具有最长最小时间间隔的可再充电的电力装置被放置在充电序列的最后位置。
3.根据权利要求1或2所述的分布式电力系统，其中，所述调度控制器被配置为: 通过计算在目标时间到达充电目标状态所需要的平均充电电流，为每一个可再充电的电力装置确定优先级指标(α )， 使用可再充电的电力装置的最大可允许充电电流，划分计算的平均充电电流， 根据优先级指标的计算值表示的次序，把充电电能供应给所述多个可再充电的电力装置。
4.根据权利要求2或3所述的分布式电力系统，其中，所述调度控制器被配置为: 选择具有最高充电优先级的可再充电的电力装置的子集，使得子集中的各自的最大可允许充电电能的总和与设定点电能相匹配， 使用子集中的每一个可再充电的电力装置的最大的可允许的充电电能，以预定的时间间隔同时对子集中的每一个可再充电的电力装置进行充电。
5.根据权利要求1-4中的任意一项所述的分布式电力系统，其中，所述调度控制器被配置为: 以例如小于30分钟，更优选地小于15分钟，或更优选地小于5分钟的固定或不固定的时间间隔，对每一个可再充电的电力装置重新计算充电优先级；以及 根据重新计算的序列或次序，对所述多个可再充电的电力装置进行充电。
6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的分布式电力系统,其中，每一个可再充电的电力装置的充电目标状态被设置为大于该可再充电的电力装置的最大充电存储容量的60%的值。
7.根据权利要求6所述的分布式电力系统,其中，每一个可再充电的电力装置的充电目标状态被设置为在可再充电的电力装置的最大充电存储容量的65%到95%之间的值，更优选地在75%到90%之间的值。
8.根据权利要求1-7的任意一项所述的分布式电力系统，其中，所述多个可再充电的电力装置中的一个或更多个包括例如插入式全电动车的电动车辆。
9.根据权利要求1-8的任意一项所述的分布式电力系统，其中，所述多个可再充电的电力装置中的每一个包括可控的充电控制系统，所述可控的充电控制系统能够根据由所述调度控制器通过数据通信链接提供的充电控制输入，控制对可再充电的电力装置的充电。
10.根据权利要求9所述的分布式电力系统，其中，每一个可再充电的电力装置的所述可控的充电控制系统适于传输可再充电的电力装置的最大可允许充电电能到所述调度控制器。
11.根据权利要求9和10中的任意一项所述的分布式电力系统,其中，每一个可再充电的电力装置的所述可控的充电控制系统适于: 计算在目标时间到达充电目标状态所需的最小时间段， 如果计算的最小时间段超过留给目标时间的实际时间，则重写充电控制输入，并且对可再充电的电力装置设置预定的充电电能。
12.根据权利要求11所述的分布式电力系统，其中，所述可控的充电控制系统适于: 计算在目标时间到达充电目标状态所需要的最小的时间段， 如果计算的最小时间段超过留给目标时间的实际时间，则准备并向终端用户传输例如电子邮件、多媒体短信服务MMS或存储转发服务SMS的电子警告信息。
13.根据权利要求11或12所述的分布式电力系统，其中，可再充电的电力装置的所述可控的充电控制系统包括可操作地连接到公共电力网的两象限或四象限的功率转换器，以便把充电电能从公共电力网供应到可再充电的电力装置或者把电能从可再充电的电力装置供应到公共电力网。
14.根据权利要求13所述的分布式电力系统，其中，所述调度控制器被配置为: 识别各自具有高于充电目标状态的充电电流状态的可再充电的电力装置的第一子集， 识别各自具有低于充电目标状态的充电电流状态的可再充电的电力装置的第二子集， 通过所述可控的充电控制系统，命令可再充电的电力装置的第一子集供应预定的电力量到公共电力网， 通过所述可控的充电控制系统，命令可再充电的电力装置的第二子集完全地消耗来自公共电力网的部分的预定的电力量。
15.根据权利要求1-14中的任意一项所述的分布式电力系统，包括可操作地连接到所述调度控制器的客户数据库， 所述客户数据库包括所述多个可再充电的电力装置中的每一个的充电电流特性、充电目标状态和目标时间。
16.根据权利要求15所述的分布式电力系统,其中,对于每一个可再充电的电力装置，所述客户数据库包括从终端用户身份和地址、优选的充电时间、历史充电时间、公共事业提供商标识符和可再充电的电力装置标识符中选择的一个或多个终端用户信息项目。
17.根据权利要求1-16中的任意一项所述的分布式电力系统,其中，一个或多个可再充电的电力装置包括分离并且接近放置的，例如在电池更换站的用于电动车辆的多个单独的可在充电的电池组的可再充电的电力装置的聚集池。
18.一种控制把电能供应到在远程位置连接到公共电力网的多个可再充电的电力装置的方法，所述方法包括以下步骤: a)从能量聚集器接收设定点电能， b)通过数据通信链接，从所述多个可再充电的电力装置中获取关于其各自的充电电流状态的充电状态数据， c)基于与单独的或一组可再充电的电力装置相关的终端用户协议，为所述多个可再充电的电力装置中的每一个确定在目标时间的充电目标状态， d)确定所述多个可再充电的电力装置中的每一个的充电电流特性， e)基于可再充电的电力装置的充电电流状态、充电目标状态、目标时间和充电电流特性，为每一个可再充电的电力装置计算表示到达充电目标状态所需要的时间量的充电优先级， f)基于计算的充电优先级，确定把充电电能供应到所述多个可再充电的电力装置的序列或次序， g)根据确定的序列或次序，控制对所述多个可再充电的电力装置的充电。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，将调度控制器配置为: 确定每一个可再充电的电力装置的最大可允许充电电流， 为所述多个可再充电的电力装置中的每一个估计到达充电目标状态所需的最小时间间隔， 根据确定的最小时间间隔组织充电序列。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述调度控制器被配置为: 通过计算可再充电的电力装置在目标时间到达充电目标状态所需的平均充电电流，确定每一个可再充电的电力装置的优先级指标(α )， 使用可再充电的电力装置的最大的可允许充电电流，划分计算的平均充电电流值，以及 根据确定的优先级指标，把充电电流供应给所述多个可再充电的电力装置，使得具有大优先级指标的可再充电的电力装置在具有小优先级指标的可再充电的电力装置之前被充电。
21.根据权利要求19-20中的任意一项所述的方法，其中，所述调度控制器被配置为: 选择具有最高充电优先级的可再充电的电力装置的子集，使得子集中的各个最大可允许充电电能的总和与设定点电能相匹配， 使用子集中的每一个可再充电的电力装置的最大可允许充电电能，同时对子集中的每一个可再充电的电力装置进行充电。
22.根据权利要求18-21中的任意一项所述的方法，其中，以例如小于30分钟，更优选地小于15分钟，或更优选地小于5分钟的固定或不固定的时间间隔，重新计算根据权利要求18中的步骤e)的充电优先级； 根据重新计算的序列或次序，对所述多个可再充电的电力装置进行充电。
23.根据权利要求18-22中的任意一项所述的方法，其中，每一个可再充电的电力装置的充电目标状态被设置为在可再充电的电力装置的最大充电存储容量的65%到95%之间的值，更优选地在75%和90%之间。
24.根据权利要求18-23中的任意一项所述的方法，其中，所述多个可再充电的电力装置中的每一个包括可控的充电控制系统；以及 其中，所述可控的充电控制系统根据由所述调度控制器通过数据通信链接提供的充电控制输入，把充电电能供应到可再充电的电力装置。
25.一种计算机实现的调度控制器包括装载程序指令集的程序存储器，所述程序指令集被配置为执行根据权利要求18的控制对在远程位置连接到公共电力网的多个可再充电的电力装置的电力供应 的方法的步骤a) -g)。
26.一种数据载体，包括根据权利要求25的程序指令集。
27.根据权利要求26所述的数据载体，其中，程序指令集包括例如数字信号处理器的可执行的指令的可执行的微处理器代码或指令。
全文摘要
本发明涉及分布式电力系统，所述分布式电力系统包括多个在远程位置连接到公共电力网的诸如电动车辆等的可再充电的电力装置。调度控制器被配置为，根据计算的充电优先级，控制对多个可再充电的电力装置的电力供应。
文档编号H02J3/14GK103097175SQ201180030453
公开日2013年5月8日 申请日期2011年4月20日 优先权日2010年4月26日
发明者拉尔斯·亨利克·汉森 申请人:东能源公司