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专利名称 | 充电/放电装置以及充电/放电方法 |
申请号 | CN201110192102.4 | 申请日期 | 2011-07-04 |
法律状态 | 授权 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2012-01-11 | 公开/公告号 | CN102315672A |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | H02J7/00 | IPC分类号 | H;0;2;J;7;/;0;0;;;H;0;1;M;1;0;/;4;4查看分类表>
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申请人 | LS产电株式会社 | 申请人地址 | 韩国京畿道
变更
专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | LS产电株式会社 | 当前权利人 | LS产电株式会社 |
发明人 | 吴正桓;朴宰成;孙东民 |
代理机构 | 北京金信知识产权代理有限公司 | 代理人 | 黄威;师杨 |
摘要
在此公开了一种充电/放电装置以及充电/放电方法。根据本公开,在电价根据时间变化的价格变化系统下,用户可以适当地控制电池的充电/放电。这样,在用户输入充电基准价格和放电基准价格之后,当由电力公司提供的电价等于或者小于充电基准价格时使电池进行充电,而当电价等于或者大于放电基准价格时使电池进行放电。除了充电基准价格和放电基准价格之外,可以使用各种充电/放电条件来确定电池的充电/放电进度表,并且尤其是可以控制充电/放电进度表以使得用户可以获得最大利益。
充电/放电装置以及充电/放电方法\n技术领域\n[0001] 本公开涉及一种充电/放电装置以及充电/放电方法。更具体而言,本公开能够通过适当地控制电池根据智能电网社会(在智能电网社会中,电价根据时间变化)中的电价进行充电和放电而使用户更有效地使用电能,从而更经济地使用电能或者将它作为产品进行再销售。\n背景技术\n[0002] 迄今为止,电能已经按需提供,并且电价也已经保持不变。\n[0003] 然而,近来,正在采取一种通过按照时间或季节划分能源价格从而使其差别化的方法来作为更高效地使用有限能源和减少能耗的方法。\n[0004] 作为用于促进电能的有效使用的技术,智能电网或智能电表(Smart Meter)正成为关注的对象。\n[0005] 智能电网是凭借将信息技术(IT)与电力网结合而使供电商和消费者能够以实时方式交换信息,从而使能源效率最优化并且创造新附加值的下一代电力网。\n[0006] 如果从能源消费者的立场来评价智能电网,虽然能源价格在变化,但能源消费者可以在最合理的时间段内使用能源。\n[0007] 同时,能够对电能进行储存和释放的大容量电池正在供销,并且以低价格使电池进行充电是在电价根据时间变化的价格变化系统下所关注的对象。\n[0008] 此外,当电价因智能电网社会中供需之间的差别而根据时间变化时,电能可以具有能够被每个人购买和销售的产品的特点,而不再限于电力公司单方面提供给用户的特点。\n[0009] 虽然电能是无形产品但由于其可以储存在电池中,因此其也可以由用户管理。在这点上,电池可以用于将电能储存作为产品,以及用于简单地驱动诸如电动车辆的使用电能而被驱动的负载。\n[0010] 因此,在电价根据时间变化的智能电网社会中,存在着开发各种使用户能够更有效地处理和使用电能的方法的需求。\n发明内容\n[0011] 本公开提供了充电/放电装置及方法,其中,在电价根据时间变化的价格变化系统下,用户能够有效地使用电能,同时适当地控制电池的充电和放电。\n[0012] 根据本公开的一个方案,提供了一种充电/放电装置,所述装置包括:接收单元,其用于从中央服务器接收根据时间的电价信息;第一输入单元,其用于输入使电池进行充电的电价;第二输入单元,其用于输入使所述电池进行放电的电价;和充电/放电单元,其用于当接收到的所述电价信息等于或小于通过所述第一输入单元输入的电价时使所述电池进行充电,而当接收到的所述电价信息等于或大于通过所述第二输入单元输入的电价时使所述电池进行放电。\n[0013] 根据本发明的实施方式,所述充电/放电装置可以包括:接收单元,其用于从中央服务器接收根据时间的电价信息;第一输入单元,其用于输入使电池进行充电的电价;第二输入单元,其用于输入使所述电池进行放电的电价;比较单元,其用于将接收到的所述电价信息与通过所述第一输入单元和所述第二输入单元输入的电价进行比较;和充电/放电单元,其用于基于所述比较单元的比较结果,当接收到的所述电价信息等于或小于通过所述第一输入单元输入的电价时使所述电池进行充电,而当接收到的所述电价信息等于或大于通过所述第二输入单元输入的电价时使所述电池进行放电。\n[0014] 根据本公开的实施方式,所述电池可以为用于电动车辆的电池。\n[0015] 根据本公开的实施方式,所述充电/放电单元可以控制连接到所述电池的电源或者插座。\n[0016] 根据本公开的实施方式,所述充电/放电装置可以进一步包括计量单元,所述计量单元确认与所述电池的充电/放电相关的电量和电费中的至少一个。\n[0017] 根据本公开的实施方式,所述计量单元可以包括智能电表。\n[0018] 根据本公开的实施方式,所述计量单元可以使用电池电量信息来预测与所述电池的充电/放电相关的电费。\n[0019] 根据本公开的实施方式,所述计量单元可以基于通过所述第一输入单元和所述第二输入单元输入的电价信息来预测将由电力公司充电的电费。\n[0020] 根据本公开的实施方式,可以将由所述计量单元确认的电费信息传输到所述中央服务器、用户移动终端和IHD(屋内显示器)中的至少一个。\n[0021] 根据本公开的实施方式,所述计量单元可以监测在特定时间段内使所述电池进行充电的电费成本是否超过了预先设定的上限值。\n[0022] 根据本公开的实施方式,可以根据监测的结果将警报信息传输到所述用户移动终端和IHD中的至少一个。\n[0023] 根据本公开的实施方式,所述充电/放电单元可以根据用户的设定不使所述电池进行放电而使所述电池进行充电。\n[0024] 根据本公开的实施方式,所述充电/放电单元可以接收来自用户的电池特性信息,并且根据所述电池特性信息使所述电池进行充电或放电。\n[0025] 根据本公开的实施方式,所述充电/放电单元可以接收来自用户的充电量基准信息,并且根据所述充电量基准信息使所述电池进行充电。\n[0026] 根据本公开的实施方式,所述充电/放电单元可以接收来自用户的放电量基准信息,并且根据所述放电量基准信息使所述电池进行放电。\n[0027] 根据本公开的实施方式,所述充电/放电单元可以基于时间或者电价来确定使所述电池进行充电和放电的进度表,并且根据确定出的进度表使所述电池进行充电或放电。\n[0028] 根据本公开的实施方式,所述充电/放电单元可以确定所述进度表以使得用户具有最大的利益。\n[0029] 根据本公开的实施方式,所述电池的数量可以是两个以上,并且所述充电/放电单元可以为每个电池单独地确定进度表或者确定电池组中的进度表。\n[0030] 根据本公开的另一方案,提供了一种充电/放电方法,所述方法包括:接收步骤,其中,从中央服务器接收根据时间的电价信息;第一输入步骤,其中,输入使电池进行充电的电价;第二输入步骤,其中,输入使所述电池进行放电的电价;以及充电/放电步骤,其中,当接收到的所述电价信息等于或小于在所述第一输入步骤中输入的电价时使所述电池进行充电,而当接收到的所述电价信息等于或大于在所述第二输入步骤中输入的电价时使所述电池进行放电。\n[0031] 根据本公开的实施方式,所述充电/放电方法可以包括:接收步骤,其中,从中央服务器接收根据时间的电价信息;第一输入步骤,其中,输入使电池进行充电的电价;第二输入步骤,其中,输入使所述电池进行放电的电价;比较步骤,其中,将接收到的所述电价信息与在所述第一输入步骤和第二输入步骤中输入的电价进行比较;以及充电/放电步骤,基于所述比较步骤的比较结果,当接收到的所述电价信息等于或小于在第一输入步骤中输入的电价时使所述电池进行充电,而当接收到的所述电价信息等于或大于在所述第二输入步骤中输入的电价时使所述电池进行放电。\n[0032] 根据本公开的实施方式,在所述充电/放电步骤中,可以控制连接到所述电池的电源或插座以便使所述电池进行充电和放电。\n[0033] 根据本公开的实施方式,所述充电/放电方法可以进一步包括计量步骤,其中,计量与所述电池的充电/放电相关的电量和电费中的至少一个。\n[0034] 根据本公开的实施方式,所述计量步骤可以通过智能电表执行。\n[0035] 根据本公开的实施方式,在所述计量步骤中,可以使用电池电量信息来预测与所述电池的充电/放电相关的电费。\n[0036] 根据本公开的实施方式,在所述计量步骤中,可以基于通过所述第一输入步骤和所述第二输入步骤输入的电价信息来预测将从电力公司接收到的电费。\n[0037] 根据本公开的实施方式,可以将在所述计量步骤中确认的电费信息传输到中央服务器、用户移动终端和IHD(屋内显示器)。\n[0038] 根据本公开的实施方式,在所述计量步骤中,可以监测在特定时间段内使电池进行充电的电费成本是否超过了预先设定的上限值。\n[0039] 根据本公开的实施方式,可以根据监测的结果将警报信息传输到所述用户移动终端和所述IHD。\n[0040] 根据本公开的实施方式,在所述充电/放电步骤中,可以根据用户的设定不执行电池的放电而仅执行电池的充电。\n[0041] 根据本公开的实施方式,在所述充电/放电步骤中,可以由用户输入电池特性信息,并且可以根据所述电池特性信息使所述电池进行充电或放电。\n[0042] 根据本公开的实施方式,在所述充电/放电步骤中,可以由用户输入充电量基准信息,并且可以根据所述充电量基准信息使所述电池进行充电。\n[0043] 根据本公开的实施方式,在所述充电/放电步骤中,可以由用户输入放电量基准信息,并且可以根据所述放电量基准信息使所述电池进行放电。\n[0044] 根据本公开的实施方式,在所述充电/放电步骤中,可以基于时间或者电价来确定使所述电池进行充电和放电的进度表,并且可以根据确定出的进度表使所述电池进行充电或放电。\n[0045] 根据本公开的实施方式,在所述充电/放电步骤中,可以确定所述进度表以便使用户在经济上获得最大利益。\n[0046] 根据本公开的实施方式,在所述充电/放电步骤中,所述电池的数量可以是两个以上,并且可以为每个电池单独地确定进度表或者可以确定电池组中的进度表。\n[0047] 根据本公开,在电价根据时间变化的价格变化系统下,用户可以通过设定他或她的可利用电价来计划使电池进行充电和放电。\n[0048] 根据计划,当电价低时用户使电池进行充电,而当电价高时进行收集,从而可以在诸如家、办公室和公司的耗能场所消耗电或者将电再出售给电力公司。\n[0049] 因此,储存电能然后在例如电力故障的紧急情况下提供电力的不间断电源(UPS)、用于电动车辆的电池或者由用户任意包括的电池可以用作小型的电力发电机。\n[0050] 由于根据随时间变化的电价以及由用户设定的充电基准价格和放电基准价格来执行充电和放电,因此对于不具有电学知识的普通用户来说可以容易地制定计划来使用电能。\n[0051] 用户可以通过更有效地控制储存和释放电能来节省电价,而且也可以通过将电能作为产品出售给电力公司而获得经济利益。\n附图说明\n[0052] 被包括以提供对本公开的进一步理解的附图被并入本申请中并且构成本申请的一部分,附图图示出了本公开的实施方式并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中:\n[0053] 图1示出了根据本公开的充电/放电系统的实施方式;\n[0054] 图2示出了对电价结构进行图示的示例;\n[0055] 图3图示出了表明充电/放电单元的基本操作的流程图;\n[0056] 图4示出了对根据电价的电池的操作状态进行图示的示例;\n[0057] 图5和图6示出了根据本公开的充电/放电装置的实施方式;\n[0058] 图7为充电/放电单元的详细实施方式;\n[0059] 图8和图9示出了充电/放电单元的详细实施方式;\n[0060] 图10示出了描述如何确定充电/放电进度表以使用户获得最大利益的示例;\n[0061] 图11示出了描述如何基于时间确定充电/放电进度表的示例;\n[0062] 图12和图13示出了当使用多个电池时充电/放电单元的示例;以及[0063] 图14和图15示出了根据本公开的充电/放电方法的实施方式。\n具体实施方式\n[0064] 在下文中,将参照附图对本公开的优选实施方式进行描述。\n[0065] 图1示出了根据本公开的充电/放电系统的实施方式,其中用户16可以依照根据时间变化的电价使电池19进行充电或放电。\n[0066] 在这里所使用的术语“放电”意指再次收回(retrieve)储存在电池19中的电能。\n[0067] 所释放的电能可以用作驱动诸如电视机、音响、电冰箱和加热器的包括在耗能场所中的各种负载15的能源,或再次出售给电力公司11。\n[0068] 电力公司11提供电能,并且由电力公司11提供的电能被分配在电线11-1上,经过变电站等,被转换为适当的电压电平,并且被施加于耗能场所。\n[0069] 电池19可以为诸如用于UPS的电池或者用于电动车辆的电池的专用电池,每个电池用于其自身的目的;或者电池19可以为这样一种电池:其被控制(held)以便用户在电价低时使电池进行充电而在价格高时使电池进行放电,从而使耗能场所中的负载15工作或者再次出售所充的电。\n[0070] 在价格变化系统下电价根据时间变化,并且根据时间的电价信息由中央服务器13传输。\n[0071] 中央服务器13为由电力公司或企业操作的服务器,电力公司或企业通过诸如无线网、电力线网络以及因特网的多种通信网络向每个用户提供电价信息。\n[0072] 充电/放电系统可以以不同的方式构造,其至少包括接收单元21、第一输入单元\n22、第二输入单元23以及充电/放电单元26。\n[0073] 此外,充电/放电系统可以进一步包括比较单元25、计量单元27、测量单元28和传输单元29。\n[0074] 第一输入单元22能够使用户16输入电池19进行充电所依据的电价。也就是说,用户16通过第一输入单元22输入了电池19将进行充电所依据的电价。\n[0075] 在下文中,通过第一输入单元22输入的电价被称为“充电基准价格”。\n[0076] 第二输入单元23能够使用户16输入电池19进行放电所依据的电价。也就是说,用户16输入了电池19将进行放电和在其它场所使用所依据的电价。\n[0077] 在下文中,通过第二输入单元23输入的电价被称为“放电基准价格”。\n[0078] 第一输入单元22和第二输入单元23是与用户相接的部件,其可以具有多种结构和形式。\n[0079] 例如,它们可以被构造为使得用户通过键盘或触摸屏输入充电基准价格和放电基准价格,或者用户通过例如用户移动终端17-1或IHD(屋内显示器)17-2的其它设备远程地输入充电基准价格和放电基准价格。\n[0080] 用户16已经通过第一输入单元22和第二输入单元23输入的有关充电基准价格和放电基准价格的信息可以通过多个途径传送到比较单元25或者充电/放电单元26。此外,在用户16输入信息之后可立即传送信息或者当需要信息时可访问信息。\n[0081] 比较单元25将通过接收单元21接收到的电价信息与充电基准价格和放电基准价格进行比较。\n[0082] 充电/放电单元26使用比较单元25的比较结果使电池19进行充电或放电。\n[0083] 也就是说,充电/放电单元26将通过电线11-1施加于耗能场所的交流电流转换为直流电流,然后使电池19进行充电,或者将电池19的直流电流转换为交流电流,然后收集交流电流。\n[0084] 在价格变化系统下,根据时间的电价可以具有多种结构。\n[0085] 图2示出了对根据时间变化的电价结构进行图示的示例,图2a图示出了通常在商店、工厂和大型建筑物中使用的分时定价TOU,图2b图示出了尖峰定价CPP,其中电价根据时间是不同的并且在峰值阶段的电价非常高,图2c图示出了实时定价,其中电价在实时变化。\n[0086] 根据时间的电价信息可以通过多种途径输入,并且接收单元21用于接收电价信息。\n[0087] 接收单元21可以接收中央服务器13通过通信网络传输的根据时间的电价信息。\n[0088] 作为另一个示例,接收单元21可以被构造为使得用户16可以直接将电价信息输入其中。\n[0089] 也就是说,当电力公司11通过传真、文本信息和电话通知用户16电价信息,或者通过因特网网站等公布根据时间的电价信息时,用户16可以通过它们确认根据时间的电价信息。\n[0090] 然后,用户16可以直接输入根据时间的电价。\n[0091] 接收单元21可以提供用户接口UI使得用户16可以输入根据时间的电价信息,或者接收单元21可以从用户将电价信息输入其中的例如用户移动终端17-1或者IHD17-2的另一个装置接收电价信息。\n[0092] 置于接收单元21和比较单元25或充电/放电单元26之间以用于在其之间交换电价信息的接口可以根据充电/放电系统的结构以多种方式进行构造。\n[0093] 例如,接收单元21可以不与比较单元25或者充电/放电单元26结合为一体,并且在这种情况下可以通过多种有线或无线的通信方法交换根据时间的电价信息。\n[0094] 结合图3描述充电/放电单元26的基本操作,当电价等于或者小于充电基准价格时,充电/放电单元26操作以使电池19进行充电(S211,S212),而当电价等于或者大于放电基准价格时,充电/放电单元26操作以使电池19进行放电(S213,S214)。\n[0095] 图4示出了对充电/放电单元26的操作进行示意性图示的示例,其中,由用户输入的充电基准价格被设定为P1,由用户输入的放电基准价格被设定为P2,由电力公司11提供的最低电价被设定为Pmin,并且由电力公司11提供的最高电价被设定为Pmax。\n[0096] 而后,当电价在Pmin和P1之间时,充电/放电单元26使电池19进行充电,而当由电力公司11提供的电价在P2和Pmax之间时,使电池19进行放电。\n[0097] 但是,当由电力公司11提供的电价超过P1且小于P2时,不进行充电/放电的操作。\n[0098] 充电/放电系统可以进一步包括计量单元27、测量单元28和传输单元29,从而更详细地控制电池19的充电/放电操作或者改进其功能。\n[0099] 计量单元27用作计量表以确认电池19进行充电时的耗电量或电价,或者电池19进行放电时的集电量或电价。\n[0100] 这一计量单元27可以使用智能电表来构造,并且其可以安装在可以检测到传送到电池19的电能或者从电池19收集到的电能的任何场所。\n[0101] 测量单元28用于检测电池19的电量信息,并且更具体地用于检测电池19的剩余电量信息。\n[0102] 基于检测到的电池的剩余电量信息和通过接收单元21接收到的电价信息,计量单元27可以预测使电池进行充电时所需的电价或者使电池进行放电时将会产生的电价。\n[0103] 例如,当假定电池19的当前剩余电量比为60%并且在电池19充满电时的电量为Qmax时,可以通过使电量‘Qmax x 0.4’乘以单位电价来预测使电池19进行充电时所需的电价,并且可以通过使电量‘Qmax x 0.6’乘以单位电价来预测使电池19进行放电时所需的电价。\n[0104] 此外,基于充电基准价格和放电基准价格,计量单元27可以预测使电池19进行充电时所需的电价或者使电池19进行放电时将会产生的电价,或者预测使电池进行放电时将由电力公司11所支付的电价。\n[0105] 在该示例中,可以通过使电量‘Qmax x 0.4’乘以充电基准价格来预测使电池进行充电时所需的电价,并且可以通过使电量‘Qmax x 0.6’乘以放电基准价格来预测使电池进行放电时将会产生的电价。\n[0106] 虽然在使电池进行放电时将由电力公司11支付的电价可以与使电池进行放电时将会产生的电价相同,但也可以构造为应用在用户和电力公司11之间具体设定的电能的再售价格,或者构造为预测用户在扣除税费等后实际能够得到的金额。\n[0107] 因而,计量单元27可以确认或预测与电池19的充电/放电相关的多种信息。\n[0108] 传输单元29用于将与充电/放电系统的操作相关的多种信息传输到其它装置。\n[0109] 此时,可以使用各种有线或者无线的通信方法,并且可以通过例如移动通信网络的广域网络来传输信息。\n[0110] 由传输单元29传输的信息的示例为由计量单元27确认或预测的信息。详细的示例可以包括与电池19的充电/放电相关的电价、预测到的使电池进行充电和放电时的电价以及将由电力公司支付的电价。\n[0111] 传输单元29可以将这种信息传输到中央服务器13、用户移动终端17-1和IHD(屋内显示器)17-2。\n[0112] 此外,计量单元27可以被构造为监测在特定时间段内用于使电池19充电的电量或电价是否超过了已经预先设定的上限值。\n[0113] 在这种情况下,作为计量单元27的监测结果,当电池19已经充电的电量或电价超过了预先设定的上限值时,传输单元29可以将警报信息传输到用户移动终端17-1或者IHD(屋内显示器)17-2。\n[0114] 上限值可以由用户16设定。当已经进行了放电时,仅使用通过从使电池进行充电时产生的电价中减去使电池进行放电时产生的电价而得到的电价即可判定出是否超过了上限值。\n[0115] 图5示出了根据本公开的充电/放电装置30的实施方式,其中,充电/放电装置\n30至少由以下部件构成:接收单元21、第一输入单元22、第二输入单元23和充电/放电单元26,并且充电/放电装置30可以进一步包括比较单元25,比较单元25将通过接收单元\n21接收到的电价信息与通过第一输入单元22和第二输入单元23输入的电价进行比较。\n[0116] 图6示出了对根据本公开的充电/放电装置30进行图示的另一实施方式,充电/放电装置30可以进一步包括计量单元27、测量单元28和传输单元29以便于电池19的充电/放电操作或者增强其功能。\n[0117] 由于根据本公开的充电/放电装置30的接收单元21、第一输入单元22、第二输入单元23、比较单元25、充电/放电单元26、计量单元27、测量单元28和传输单元29的功能与上述充电/放电系统的那些部件相同,因此将省略重复的详细描述,并且将描述其要点。\n[0118] 第一输入单元22用于输入用户期望使电池19进行充电所依据的充电基准价格,而第二输入单元23用于输入用户期望使电池19进行放电所依据的放电基准价格。\n[0119] 第一输入单元22和第二输入单元23是与用户相接的部件,它们可以以不同的方式构造。\n[0120] 根据取决于充电基准价格、放电基准价格和时间的电价,充电/放电单元26使电池19进行充电或放电。也就是说,当电价等于或小于充电基准价格时,充电/放电单元26使电池19进行充电,而当电价等于或大于放电基准价格时,充电/放电单元26使电池19进行放电。\n[0121] 在价格变化系统下的电价结构可以如图2所述以不同的方式构造。\n[0122] 根据时间的电价信息可以通过多种途径输入,并且接收单元21用于接收电价信息。\n[0123] 接收单元21可以被构造为使得其接收中央服务器13通过通信网络传输的根据时间的电价信息,或者被构造为使得用户可以直接输入电价信息。\n[0124] 在后一种情况下,接收单元21可以提供用户接口以便用户可以输入根据时间的电价信息,或者接收单元21可以从用户输入根据时间的电价信息所使用的例如用户移动终端17-1或者IHD17-2的另一装置接收电价信息。\n[0125] 计量单元27用作计量表以确认使电池19进行充电时的耗电量或者电价,或者使电池19进行放电时的集电量或者电价。\n[0126] 这一计量单元27可以使用智能电表来构造,并且其可以安装在可以检测到传送给电池19的电能或从电池19收集到的电能的任何场所。\n[0127] 测量单元28用于检测电池19的电量信息,并且更具体地用于检测电池19的剩余电量信息。\n[0128] 基于检测到的电池的剩余电量信息和通过接收单元21接收到的电价信息,计量单元27可以预测使电池进行充电时所需的电价或者使电池进行放电时将会产生的电价。\n[0129] 此外,基于充电基准价格和放电基准价格,计量单元27可以预测使电池19进行充电时所需的电价或者使电池19进行放电时将会产生的电价,或者预测使电池进行放电时将由电力公司11所支付的电价。\n[0130] 传输单元29用于将与充电/放电装置30的操作相关的多种信息传输到其它装置。此时,传输单元可以使用各种有线或者无线的通信方法,并且可以通过例如移动通信网络的广域网络来传输信息。\n[0131] 由传输单元29传输的信息的示例为由计量单元27确认或预测的信息。详细的示例可以包括与电池的充电/放电相关的电价、预测到的使电池进行充电和放电时的电价以及将由电力公司支付的电价。\n[0132] 传输单元可以将这种信息传输到中央服务器13、用户移动终端17-1和IHD(屋内显示器)17-2。\n[0133] 此外,计量单元27可以被构造为监测在特定时间段内用于使电池19进行充电的电量或电价是否超过了已经预先设定的上限值。\n[0134] 在这种情况下,作为计量单元27的监测结果,当电池19已经充电的电量或电价超过预先设定的上限值时,传输单元29可以将警报信息传输到用户移动终端17-1或者IHD(屋内显示器)17-2。\n[0135] 上限值可以由用户16设定。当已经进行了放电时,仅使用通过从使电池进行充电时产生的电价中减去使电池进行放电时产生的电价而得到的电价即可判定出是否超过了上限值。\n[0136] 下面,将描述多个实施方式,其中根据本公开的充电/放电系统和充电/放电装置的充电/放电单元26控制电池的充电/放电。\n[0137] 图7为充电/放电单元26的详细实施方式,充电/放电单元26可以由第三输入单元71、调度器(scheduler)73和电池控制器75构成。\n[0138] 第三输入单元71能够使用户输入除了充电基准价格和放电基准价格之外的控制电池19的充电/放电所需要的信息(在下文中,被称为有关充电/放电条件的信息)。\n[0139] 有关充电/放电条件的信息可以根据需要进行不同地构造。\n[0140] 例如,其可以包括用于判定电池的放电功能是否为未激活的充电/放电模式信息、例如使电池进行充电或者放电所需要的时间的电池特性信息、有关基准充电量的信息和有关基准放电量的信息。\n[0141] 这里,有关基准充电量的信息是指有关电池19应当被充电至何种水平的信息,其可以包括电池中的目标充电量(例如,电池的剩余电量比)、关于多少电将用于充电的目标耗电量和关于多少电将用于充电的目标充电费。\n[0142] 有关基准放电量的信息是指电池19应当被放电至何种水平的信息,其包括:关于直到电池放电时的电池中的目标充电量(例如,电池的剩余电量比),也就是说,直至电池作为维持体(remainder)所具有的多少电量;关于电池放了多少电的目标放电量;以及关于多少电将用于放电的目标放电费。\n[0143] 第三输入单元71是用于与用户相接的部件,其可以被构造为具有多种结构和形式。\n[0144] 例如,第三输入单元可以以如下方式构造:用户通过键盘或触摸屏直接输入信息,或者通过用户移动终端17-1或IHD(屋内显示器)17-2远程地输入信息。\n[0145] 使用通过接收单元21输入的根据时间的电价信息、通过第一输入单元22输入的充电基准价格信息、通过第三输入单元71输入的有关充电/放电条件的信息、通过计量单元27输入的信息以及通过测量单元28输入的有关电池电量的信息,调度器73确定出使电池19进行充电或放电的进度表。\n[0146] 此外,调度器73通过根据确定出的进度表控制电池控制器75而使电池19处于充电状态或者放电状态。\n[0147] 通过将经由电线11-1施加于耗能场所的交流电流转换为直流电流,并且通过根据调度器73的控制而将其提供给电池,电池控制器75控制电池19处于充电状态;或者通过将电池19的直流电流转换为交流电流并且通过将其传输到电线11-1,电池控制器75控制电池19处于放电状态。\n[0148] 此时,电池控制器75可以被构造为通过控制连接电池19和电线11-1所使用的接触器或者插座的连接或断开来控制电池的充电和放电。\n[0149] (1)如果通过第三输入单元71输入的充电/放电模式使得放电功能未激活,则调度器73不会执行放电功能。\n[0150] 例如,当电池19为用于电动车辆的电池时,如果用户使用用于通勤(commuting)的电动车辆,则用户可能不希望电池19放电。同样地,如果当电价低时用户仅对使电池\n19进行充电感兴趣而不对使电池进行放电感兴趣,则为了方便用户可以不激活电池放电功能。\n[0151] (2)调度器73可以考虑充电量基准信息和充电基准价格来确定电池的充电进度表。\n[0152] 参考图8,调度器73控制电池控制器75从而使电池19仅在电价等于或小于充电基准价格(S221)时进行充电,并且根据充电量基准信息需要使电池进行充电(S222,S223)。\n[0153] 也就是说,即使电价等于或者小于充电基准价格,但是当电池19的当前充电状态尚未达到目标电池充电量时,当用于使电池进行充电的电量尚未达到目标用电量时,或者当用于使电池进行充电的电价尚未达到目标充电费时,也使电池19进行充电。\n[0154] 当然,也可以根据需要使用“和”或者“或”组合来对上述多种条件进行组合。\n[0155] (3)调度器73可以考虑放电量基准信息和放电基准价格来确定电池的放电进度表。\n[0156] 参考图9,调度器73控制电池控制器75从而使电池19仅在电价等于或者大于放电基准价格(S231)时进行放电,并且根据放电量基准信息需要使电池进行放电(S232,S233)。\n[0157] 也就是说,即使电价等于或者大于放电基准价格,但是当电池19的当前放电状态等于或大于目标电池放电量时,当放电量尚未达到目标放电量时,或者当通过使电池进行放电所获得的电价尚未达到目标放电费时,也使电池19进行放电。\n[0158] 当然,也可以根据需要使用“和”或者“或”组合来对上述多种条件进行组合。\n[0159] (4)调度器73可以确定充电/放电进度表以使用户获得最大的经济利益。\n[0160] 当电价如参考图4所述的根据时间变化时,电池19可以进行充电的价格区间范围为从最低电价Pmin至充电基准价格P1,而电池19可以进行放电的价格区间范围为从放电基准价格P2至最高电价Pmax。\n[0161] 当以尽可能低的电价进行充电而以尽可能高的电价进行放电时,用户可以获利。\n因此,调度器73确定的进度表为使得以尽可能低的电价进行充电而以尽可能高的电价进行放电。\n[0162] 在这一关系下,调度器73可以使用电池特性信息来确定充电/放电进度表。\n[0163] 假定电池特性信息为使电池19进行充电所用的标准时间和使电池19进行放电所用的标准时间,则调度器73可以使用电池特性信息、电池剩余电量信息和电池充电量基准信息来确定电池充电进度表。\n[0164] 此外,调度器73可以使用电池特性信息、电池剩余电量信息和电池放电量基准信息来确定电池放电进度表。\n[0165] 也就是说,调度器73使用根据时间的电价信息来确认用户能够获得最大利益的充电和放电时刻,因而确定充电进度表和放电进度表。\n[0166] 图10示出了根据时间变化的电价的详细示例。将参照该附图描述确定充电和放电进度表以使用户具有最大的经济利益的方法。\n[0167] 假定使电池充满电的标准时间是5小时,电池的当前剩余电量为60%并且用户根据电池剩余电量比设定的目标电池充电量为100%。\n[0168] 那么,由于需要再充40%的电池电量,因此调度器73可以预期到将用2小时使电池进行充电。\n[0169] 现在,调度器73参考根据时间的电价信息从最低电价阶段开始选出2小时,并且在图10中最低电价阶段是从2点到4点。因此,调度器73确定出充电进度表并且控制电池控制器75使得从2点到4点进行充电,从而在相应时间内进行充电。\n[0170] 此外,假定使电池充满电的标准时间是5小时,电池的当前剩余电量为90%并且用户根据电池剩余电量比设定的目标电池放电量为50%。\n[0171] 那么,由于可以释放40%的电池电量,因此调度器73可以预期到将用2小时使电池进行放电。\n[0172] 现在,调度器73参考根据时间的电价信息从最高电价阶段开始选出2小时,并且在图10中最高电价阶段是从14点到16点。\n[0173] 因此,调度器73确定出放电进度表并且控制电池控制器75使得从14点到16点进行放电,从而在相应时间内进行放电。\n[0174] (5)调度器73可以基于时间或者电价来确定充电或者放电进度表。\n[0175] 也就是说,调度器73可以确定出如以上示例所描述的从2点到4点的充电进度表和从14点到16点的放电进度表。图11示意性地示出了基于时间而制定的充电/放电进度表。\n[0176] 在这种情况下,调度器73确认当前时间,并且从2点至4点控制电池控制器75以便进行充电,并且从14点至16点控制电池控制器75以便进行放电。\n[0177] 此外,调度器73可以基于电价来确定充电进度表,并且在图10中充电进度表是基于电价、Pa和Pb而确定的,而放电进度表是基于Pc和Pd而确定的。\n[0178] 在这种情况下,调度器73控制电池控制器75使得在当前电价为Pa或Pb时进行充电,并且控制电池控制器75使得在当前电价为Pc或Pd时进行放电。\n[0179] (6)电池数量可以为两个以上。\n[0180] 在这种情况下,调度器73可以为每个电池单独地确定充电进度表和放电进度表,或者可以通过使电池分组来确定每个电池组中的充电进度表和放电进度表。\n[0181] 图12示出了一个实施方式,其包括对应于多个电池19-1的多个电池控制器75-1,并且为每个电池单独地确定充电进度表和放电进度表。\n[0182] 图13示出了通过使多个电池分组来确定每个电池组中的充电进度表和放电进度表的实施方式,其中每个电池组19-1至19-k分别由对应于电池组的每个电池控制器组\n75-l至75-k控制。\n[0183] 当通过使多个电池分组来对它们进行管理时,能够使在电线中流动的电力的因充电和放电而导致的不稳定状态最小化,以使得根据本公开的充电和放电服务能够稳定地执行。此时,可以控制每个电池组19-1至19-k以便按顺序进行充电和放电。\n[0184] 根据按照上述调度器73的各实施方式确定出的进度表,每个电池组19-1至19-k中的每个电池处于充电和放电状态。\n[0185] 现在,将参照图14和图15对根据本公开的充电和放电方法的实施方式进行描述。\n[0186] 参照图14,用于使电池进行充电和放电的装置或者系统接收由电力公司提供的电价信息、充电基准价格信息以及放电基准价格信息(S251)。\n[0187] 在步骤S251中能够使用户输入充电基准价格信息和放电基准价格信息的用户接口可以以多种方式构造。\n[0188] 例如,该接口可以如下方式构造:用户通过键盘或者触摸屏直接输入信息,或者用户通过例如移动终端或IHD(屋内显示器)的其它装置远程地输入信息。\n[0189] 在价格变化系统下,由电力公司提供的电价信息可以具有如图2所示的多种结构。\n[0190] 这种电价信息可以被构造为使得其通过通信网络从中央服务器接收或者用户直接输入电价信息。在后一种情况下,在步骤S251中,可以提供用户接口以便用户可以输入根据时间的电价信息,或者可以从用户输入根据时间的电价信息所使用的例如用户移动终端或者IHD的另一装置接收信息。\n[0191] 当在步骤S251中输入了由电力公司提供的电价信息、充电基准价格信息以及放电基准价格信息时,将电价信息与充电基准价格或放电基准价格进行比较(S252)。\n[0192] 此外,作为比较结果,当由电力公司提供的电价等于或者小于充电基准价格时,使电池进行充电(S253和S254)。此外,当电价等于或者大于放电基准价格时,使电池进行放电(S255和S256)。\n[0193] 也就是说,根据在步骤S252中的比较结果,通过电线施加于耗能场所的交流电流被转换为直流电流并且使电池进行充电,或者电池的直流电流被转换为交流电流并被收集。\n[0194] 根据本公开的充电/放电方法可以进一步包括计量步骤以便更详细地控制电池的充电/放电操作或者增强其功能。\n[0195] 计量步骤可以被构造为确认使电池进行充电所消耗的电量或电价以及使电池进行放电所收集的电量或电价。\n[0196] 这种计量步骤可以通过智能电表来进行,并且智能电表可以被传送到电池或者安装在能够检测到从电池收集到的电能的任何场所。\n[0197] 在计量步骤中,基于电池的剩余电量信息和电价信息,可以预测使电池进行充电所需的电价或者使电池进行放电时将会产生的电价。\n[0198] 例如,当假定电池的当前剩余电量比为60%并且在电池充满电时的电量为Qmax时,可以通过使电量‘Qmax x 0.4’乘以单位电价来预测使电池进行充电时所需的电价,并且可以通过使电量‘Qmax x 0.6’乘以单位电价来预测使电池进行放电时所需的电价。\n[0199] 此时,在计量步骤中,基于充电基准价格和放电基准价格,可以预测使电池进行充电时所需的电价或者使电池进行放电时将会产生的电价,或者可以预测当使电池进行放电时将由电力公司所支付的电价。\n[0200] 在该示例中,可以通过使电量‘Qmax x 0.4’乘以充电基准价格来预测电池进行充电时所需的电价,并且可以通过使电量‘Qmax x 0.6’乘以放电基准价格来预测电池进行放电时将会产生的电价。\n[0201] 将由电力公司支付的电费可以被构造为应用用户和电力公司之间具体设定的电能的再售价格,或者构造为预测用户在扣除税费等后实际能够得到的金额。\n[0202] 有关在计量步骤中确认或者预测的与电池的充电或者放电相关的电费和将由电力公司支付的电费的信息可以使用各种有线或者无线的通信方法传输到中央服务器、用户移动终端以及IHD(屋内显示器)。\n[0203] 此外,计量步骤可以被构造为监测在特定时间段内用于使电池进行充电的电量或者电费是否超过了已经预先设定的上限值。\n[0204] 上限值可以由用户16设定,并且作为监测结果,当电池已经充电的电量超过了已经预先设定的上限值时,可以将警报信息传输到用户移动终端或者IHD(屋内显示器)。\n[0205] 图15示出了根据本公开的充电/放电方法的另一个实施方式,其中能够使电池进行充电或放电的装置或者系统接收由电力公司提供的电价信息、充电基准价格信息以及放电基准价格信息(S261)。\n[0206] 此外,该装置或者系统接收有关充电/放电条件的信息且确定使电池进行充电和放电的进度表以便更详细地控制电池的充电/放电(S262)。\n[0207] 这里,有关充电/放电条件的信息是指除了充电基准价格和放电基准价格以外的由用户输入的信息以便控制电池的充电/放电,其可以根据需要进行不同地构造。\n[0208] 例如,其包括用于确定电池的放电功能是否为未激活的充电/放电模式信息、例如使电池进行充电或放电所用时间的电池特性信息、充电量基准信息和放电量基准信息。\n[0209] 如上所述,充电量基准信息是指有关电池充电水平的信息,而放电量基准信息是指有关电池放电水平的信息。\n[0210] 此外,当根据充电进度表需要使电池进行充电时,执行电池充电操作(S263和S264),而当根据放电进度表需要使电池进行放电时,执行电池放电操作(S265和S266)。\n[0211] 此时,可以构造的是,通过使得用于连接电池和电线的接触器或者插座连接或者断开来控制电池的充电或者放电。\n[0212] 将详细描述在步骤S262中确定的与充电/放电进度表相关的多个示例。\n[0213] 当作为有关充电/放电条件的信息输入的充电/放电模式用于不激活放电功能时,可以确定出不执行放电的放电进度表。\n[0214] 例如,在电池为用于电动车辆的电池的情况下,当用户使用用于通勤的电动车辆时,用户可能不希望使电池进行放电。同样地,如果当电价低时用户仅对使电池19进行充电感兴趣而不对使电池进行放电不感兴趣,则为了方便用户可以不使电池进行放电。\n[0215] 可以考虑充电量基准信息和充电基准价格来确定电池的充电进度表。\n[0216] 也就是说,如参考图8所述,即使电价等于或者小于充电基准价格,但是当电池的当前充电状态尚未达到目标电池充电量时,当用于使电池进行充电的电量尚未达到目标用电量时,或者当用于使电池进行充电的电费尚未达到目标充电费时,也使电池进行充电。\n[0217] 可以考虑放电量基准信息和放电基准价格来确定电池的放电进度表。\n[0218] 也就是说,如参考图9所述,即使电价等于或者大于放电基准价格,但是当电池的当前放电状态等于或大于目标电池放电量时,当将要放电的电量尚未达到目标放电量时,或者当通过使电池进行放电所获得的电费尚未达到目标放电费时,也使电池进行放电。\n[0219] 当然,可以根据需要使用“和”或者“或”来对上述多种条件进行组合。\n[0220] 此外,可以确定充当/放电进度表以向用户提供最大的经济利益。\n[0221] 当电价如参考图4所述的根据时间变化时,电池可以进行充电的价格区间范围为从最低电价Pmin至充电基准价格P1,而电池可以进行放电的价格区间范围为从放电基准价格P2至最高电价Pmax。\n[0222] 但是,当以尽可能低的电价执行充电而以尽可能高的电价执行放电时,用户可以获利。\n[0223] 此时,可以使用电池特性信息来确定充电/放电进度表。\n[0224] 假定电池特性信息为有关使电池进行充电所用的标准时间和使电池进行放电所用的标准时间的信息,可以使用电池特性信息、电池剩余电量信息和电池充电量基准信息来确认使电池进行充电所用的时间。\n[0225] 此外,可以使用电池特性信息、电池剩余电量信息和电池放电量基准信息来确认使电池进行放电所用的时间。\n[0226] 于是,可以使用根据时间的电价信息来确认用户能够获得最大利益的充电和放电时刻,因而可以确定充电进度表和放电进度表。与其相关的详细示例参考图10进行了描述。\n[0227] 可以基于时间或电价来确定充电进度表或者放电进度表。\n[0228] 也就是说,可以基于特定时间段或者特定价格区间来确定充电进度表或者放电进度表。\n[0229] 在前一种情况下,在步骤S263中,在当前时间属于充电时间区间时确定出需要充电,而在步骤S265中,在当前时间属于放电时间区间时确定出需要放电。\n[0230] 在后一种情况下,在步骤S263中,在当前电价属于充电价格时确定出需要充电,而在步骤S265中,在当前电价属于放电价格时确定出需要放电。\n[0231] 同时,电池的数量可以为两个以上。\n[0232] 在这种情况下,在步骤S262中,可以为每个电池单独地确定充电进度表和放电进度表,或者可以通过使电池分组为每个电池组确定充电进度表和放电进度表。\n[0233] 当通过使多个电池分组来对它们进行管理时,能够使在电线中流动的电力的因充电和放电而导致的不稳定状态最小化,以使得根据本公开的充电和放电服务能够稳定地执行。此时,可以控制每个电池组以便按顺序进行充电和放电。\n[0234] 根据按照上述进度表确定方法的各实施方式确定出的进度表,每个电池组中的每个电池处于充电和放电状态。\n[0235] 在上文中,虽然描述了本公开的实施方式,但是它们仅仅是示例性实施方式,并且本领域中的普通技术人员可以认识到,可以进行落入本公开范围内的各种改变和改进。因此,本公开的真正的技术保护范围应该由下面的权利要求书所限定。
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序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有引用任何外部专利数据! |
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