ES2683733T3 - Autogestión de polos de carga - Google Patents

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ES2683733T3 ES15705330.7T ES15705330T ES2683733T3 ES 2683733 T3 ES2683733 T3 ES 2683733T3 ES 15705330 T ES15705330 T ES 15705330T ES 2683733 T3 ES2683733 T3 ES 2683733T3
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Hadeli Hadeli
Adrian Timbus
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Abstract

Un método para planificar una carga de un vehículo eléctrico (26), comprendiendo el método: recibir una solicitud (28) para cargar procedente de un vehículo eléctrico (26) en un polo (10) de carga; determinar un intervalo (40) de tiempo de carga para el vehículo eléctrico (26) basándose en la solicitud (28) para cargar; programar el intervalo (40) de tiempo de carga para el vehículo eléctrico (26); caracterizado por los pasos de predecir un requisito de carga para el polo (10) de carga basándose en la solicitud (28) para cargar y el intervalo (40) de tiempo de carga; enviar el requisito de carga a un operador de red (36) que suministra al polo (10) de carga con energía eléctrica.

Description

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DESCRIPCION
Autogestion de polos de carga Campo de la invencion
La invencion se refiere al campo de la movilidad de vehnculos electricos e infraestructura de red inteligente, particularmente en un mecanismo de oferta y demanda entre un vehnculo electrico y un proveedor de energfa. En particular, la invencion se refiere a un metodo para planificar una carga de un vehnculo electrico, un polo de carga y un sistema de carga.
Antecedentes de la invencion
Con un nivel elevado de penetracion en el mercado de vehnculos electricos, la operacion de redes de distribucion electrica se enfrenta a otro reto. Actualmente, se han considerado dos estrategias para cargar vetnculos electricos:
La carga lenta se puede utilizar particularmente en garajes y aparcamientos domesticos y se puede definir mediante una corriente de carga maxima limitada por la infraestructura de red de baja tension.
La carga rapida se puede utilizar en estaciones de carga dedicadas y en aparcamientos grandes en las instalaciones de grandes edificios de oficinas o centros comerciales y se puede definir mediante una tasa de carga mejorada para acortar el tiempo de carga y por lo tanto el tiempo de espera para la carga.
Para facilitar el suministro de energfa, las comparnas electricas pueden proporcionar polos de carga y/o estaciones de carga para vetnculos. Los polos de carga pueden ser distribuidos en grandes areas geograficas y se espera que la carga sobre la red de distribucion aumente considerablemente. Esto tendra mas probablemente una consecuencia en el precio de la energfa que puede depender del tiempo de carga y en la relacion de oferta y demanda.
Desde una perspectiva de los conductores, el tiempo de carga debena ser tan corto como sea posible. Con mecanismos de carga rapida, el proceso de carga se ha considerado que dura entre 10-15 minutos.
El documento DE 10 2010 064015 A1 (ROBERT BOSCH GMBH) describe un metodo para planificar la carga de un vetnculo electrico. El metodo comprende recibir una solicitud para cargar procedente de un vetnculo electrico en un polo de carga y determinar un intervalo de tiempo de carga para el vetnculo electrico basandose en la solicitud para cargar;
Descripcion de la invencion
Con un proceso de carga que dura mas de 10 minutos, un conductor preferira normalmente un mecanismo mejor para planificar con antelacion. Puede ser mas eficiente si el conductor llega al polo de carga y tiene su coche cargado inmediatamente en vez de tener que hacer cola durante un tiempo (en cuyo momento quizas pueda desplazarse al siguiente polo). Ademas, el conductor puede querer optimizar el precio que paga por la energfa electrica.
Ya que el proceso de carga normalmente consume mucha energfa electrica, para operadores del servicio publico y operadores de la red electrica, puede ser beneficioso tambien tener una prevision de la utilizacion de los polos de carga.
Estos objetivos se consiguen mediante el objeto de las reivindicaciones independientes. Ademas, las realizaciones ejemplares son evidentes a partir de las reivindicaciones dependientes y la siguiente descripcion.
Un aspecto de la invencion se refiere a un metodo para planificar una carga de un vehnculo electrico. Un vehnculo electrico puede ser un coche, un camion, una camioneta, una motocicleta con un motor electrico que es alimentado mediante una batena de abordo, que esta adaptada para ser cargada conectandola a una red electrica.
Segun una realizacion de la invencion, el metodo comprende recibir una solicitud para cargar desde un vehnculo electrico en un polo de carga, determinar un intervalo de tiempo de carga para el vehnculo electrico basandose en la solicitud para cargar, programar el intervalo de tiempo de carga para el vehnculo electrico, predecir un requisito de carga para el polo de carga basandose en la solicitud para cargar y el intervalo de tiempo de carga, y enviar el requisito de carga a un operador de red que suministra al polo de carga con energfa electrica.
Por ejemplo, el conductor del vehnculo electrico puede solicitar cargar desde un polo de carga con anticipacion de su ruta de viaje. Esto puede hacerse mediante una llamada de telefono a una estacion de carga con el polo de carga o puede ser realizada por el propio vehnculo electrico estableciendo una conexion de comunicacion de datos con el polo de carga y transmitiendo la solicitud mediante esta conexion.
En reaccion a la solicitud, el polo de carga puede determinar una demanda de energfa del vehnculo electrico (por ejemplo, basandose en una carga de batena actual) y puede determinar y programar un intervalo de tiempo de carga. Un tiempo y duracion del intervalo de tiempo de carga se puede determinar a partir de la demanda de energfa
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del veldculo electrico, un perfil de carga del veldculo electrico, y/u otros intervalos de tiempo de carga ya almacenados en el polo de carga. Las limitaciones desde la conexion de red pueden ser consideradas tambien para determinar el intervalo de tiempo de carga, es decir que no mas de una cierta cantidad de energfa puede ser transferida a traves de la infraestructura de conexion de red tal como subestaciones o unidades de conversion de energfa.
Desde un perfil de carga posible de la batena del veldculo electrico que puede depender de una corriente de carga maxima, por ejemplo, el polo de carga puede determinar un requisito de carga durante el intervalo de tiempo de carga. De manera analoga, se pueden predecir los requisitos de carga durante intervalos de tiempo de carga adicionales para otros vedculos. Los requisitos de carga futuros del polo de carga pueden ser enviados a continuacion al operador de red, que puede utilizar a continuacion esta informacion para un mejor equilibrio de la red. A su vez, el operador de red puede informar a la estacion de carga (una suma de polos) que hay algunas
limitaciones de red en el area y que el perfil de carga (en terminos de energfa es decir informacion de energfa y
tiempo) para la estacion se ha cambiado para asegurar la estabilidad de la red.
Se ha de comprender que un intervalo de tiempo de carga puede comprender un tiempo de carga (es decir el
comienzo de la carga) y una duracion de carga. La programacion de un intervalo de tiempo de carga puede
comprender el ahorro en el intervalo de tiempo de carga (su tiempo y duracion) junto con otros datos que identifican el vedculo electrico.
Segun una realizacion de la invencion, el requisito de carga comprende una energfa electrica requerida para un intervalo de tiempo futuro. Por ejemplo, el requisito de carga, que puede estar basado tambien en intervalos de tiempo de carga de otros vedculos electricos y/u otros polos de carga, puede comprender varios intervalos de tiempo futuros, cada intervalo de tiempo asociado con una energfa electrica espedfica para este intervalo de tiempo.
Segun una realizacion de la invencion, el metodo comprende ademas recibir un requisito de carga desde al menos un segundo polo de carga, determinando el intervalo de tiempo de carga basandose en el requisito de carga del segundo polo. Dos o mas polos de carga pueden estar interconectados a un sistema de carga. Por ejemplo, todos los polos de carga de una estacion de carga o en un area geografica espedfica pueden estar interconectados de forma comunicativa entre sf Los polos de carga interconectados de forma comunicativa pueden intercambiar sus requisitos de carga y pueden determinar sus intervalos de tiempo de carga de tal manera que, por ejemplo, no se generen picos de carga.
Segun una realizacion de la invencion, un requisito de carga total del primer polo de carga y al menos un segundo polo de carga es optimizado por desplazamiento en el tiempo del intervalo de tiempo de carga y/o adaptando el perfil de carga del intervalo de tiempo de carga al requisito de carga del segundo polo. Por ejemplo, un polo de carga puede cargar solamente un vedculo electrico cada vez. Asf, un nuevo intervalo de tiempo de carga puede ser programado solamente en un intervalo de tiempo, donde no se han programado aun otros intervalos de tiempo de carga. Sin embargo, es posible desplazar el tiempo de carga del intervalo de tiempo de carga a tiempo para, por ejemplo, disminuir los picos de carga generados por todos los polos de carga del sistema de carga, y/o aumentar la duracion del intervalo de tiempo de carga reduciendo la corriente de carga maxima durante este intervalo de tiempo de carga.
Segun una realizacion de la invencion, el requisito de carga total es optimizado de tal manera que un requisito de carga maxima es reducido y/o el requisito de carga total es optimizado de tal manera que se reducen los cambios oportunos en el requisito de carga total. Se ha de comprender que el requisito de carga total puede ser el requisito de carga del sistema de carga, es decir el requisito de carga de los polos de carga del sistema de carga.
Mediante el desplazamiento en el tiempo y/o el aumento de los intervalos de tiempo de carga espedficos, el requisito de carga maxima se puede reducir, por ejemplo, reduciendo los picos en el requisito de carga. Como ejemplo, un pico de carga se puede reducir eliminando algunos de los intervalos de tiempo de carga que generan el pico.
Ademas, para un operador de red puede ser beneficioso, cuando los requisitos de carga solamente cambian lentamente con el tiempo. En este caso, el equilibrio de la red solamente puede tener que reaccionar lentamente. Como ejemplo, un intervalo de tiempo con un requisito de carga de variacion rapida puede ser equilibrado por el desplazamiento en el i tiempo o aumento de los intervalos de tiempo de carga en la proximidad de cambios bruscos del requisito de carga.
Segun una realizacion de la invencion, el metodo comprende ademas redirigir el vedculo electrico al segundo polo de carga basandose en el requisito de carga del segundo polo de carga. Por ejemplo, en caso de que el primer polo de carga necesite mantenimiento o una accion de carga en el primer polo de carga ha durado mas de lo esperado, el primer polo puede determinar, si el segundo polo tiene un intervalo de tiempo de carga libre. Si tal intervalo de tiempo de carga esta presente, el vedculo electrico puede ser dirigido al segundo polo de carga.
Segun una realizacion de la invencion, el metodo comprende ademas intercambiar el intervalo de tiempo de carga con otro intervalo de tiempo de carga del polo de carga para optimizar el requisito de carga total. Los dos polos pueden intercambiar intervalos de tiempo de carga espedficos (los cuales, por ejemplo, tienen una superposicion
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oportuna muy grande y/o diferentes perfiles de carga). Por ejemplo, cuando el segundo polo esta adaptado para cargar con una corriente maxima mas elevada que la del primer polo, el intervalo de tiempo de carga en el primer polo de carga puede ser intercambiado con uno del segundo polo de carga, para proporcionar una carga mas rapida en el segundo polo de carga. En este caso, el requisito de carga del sistema de carga puede ser aumentado durante el intervalo de tiempo de carga.
Segun una realizacion de la invencion, la solicitud para cargar comprende al menos uno de entre una posicion actual del vetnculo electrico, una velocidad actual del vetnculo electrico, un nivel de batena del vetnculo electrico, un tamano de batena del vetnculo electrico, un momento de llegada esperada del vetnculo electrico, un destino del vetnculo electrico. La solicitud para cargar puede contener datos presentes en el vetnculo electrico que pueden ser utiles para determinar un intervalo de tiempo de carga.
Con la posicion actual y/o la velocidad actual, se puede determinar el momento de llegada del vetnculo electrico al polo de carga. Es posible tambien que el momento de llegada sea determinado por el propio vetnculo electrico, por ejemplo, con software de navegacion correspondiente.
Con el nivel de batena y el tamano de batena, se puede determinar la demanda de energfa y/o la tasa de carga maxima posible para el vetnculo electrico.
El destino del vetnculo electrico (por ejemplo, proporcionado por un software de navegacion) puede ser utilizado para determinar posibles polos de carga alternativos, por ejemplo, cuando los intervalos de tiempo de carga son intercambiados entre polos de carga.
A continuacion, en particular, se ha descrito la comunicacion entre el polo de carga y el vetnculo electrico. Cuando la carga de un vetnculo electrico puede durar mas que el llenado de un vetnculo con combustible lfquido, el tiempo, la duracion y/o el precio de la carga pueden ser negociados (automaticamente) entre el vetnculo electrico y el polo de carga, antes de que el vetnculo electrico llegue al polo de carga.
Segun una realizacion de la invencion, el metodo comprende ademas enviar una respuesta para cargar con un tiempo de carga al vetnculo electrico, recibir un acuerdo para cargar procedente del vetnculo electrico, programar el intervalo de tiempo de carga despues de recibir el acuerdo. Se ha de observar que todos estos pasos, asf como la recepcion de la solicitud para cargar, pueden tener lugar antes de que el vetnculo electrico llegue al polo de carga.
Segun una realizacion de la invencion, el metodo comprende ademas reservar el intervalo de tiempo de carga para cargar durante una duracion predefinida, despues enviar la respuesta para cargar. Por ejemplo, el intervalo de tiempo de carga puede ser liberado, cuando el polo de carga no recibe un acuerdo para cargar procedente del vetnculo electrico.
Segun una realizacion de la invencion, la respuesta para cargar comprende al menos uno de entre el intervalo de tiempo de carga, un tiempo de carga, una duracion de carga, una tiora de llegada estimada, un precio para cargar. En la respuesta para cargar todos los datos relevantes para el vetnculo electrico y/o su conductor pueden ser codificados. En particular, el conductor puede comparar el tiempo de carga, la duracion y/o el precio con ofertas (respuesta para cargar) de otros polos de carga, y, por ejemplo, puede decidir, si quiere atiorrar dinero o quiere atiorrar tiempo durante la carga.
Segun una realizacion de la invencion, la solicitud para cargar, una respuesta para cargar y/o un acuerdo para cargar son transmitidos entre el polo de carga y el vetnculo electrico mediante una red de comunicacion de datos. Por ejemplo, estos datos pueden ser transmitidos mediante Internet y/o GPRS.
Segun una realizacion de la invencion, el metodo comprende ademas ofrecer una cadena de polos de carga a lo largo de una ruta del vetnculo electrico. Puede ser posible tambien que sean incluidos polos de carga adicionales a lo largo de la ruta del vetnculo (por ejemplo, determinados desde el destino del vetnculo) a la oferta. De dicta manera, tambien se pueden optimizar el equilibrio de la red, la duracion de carga y/o el precio de carga.
Por ejemplo, el vetnculo electrico no es cargado completamente en el primer polo de carga, ya que la energfa es suficiente para alcanzar el segundo polo de carga y la carga en el segundo polo puede dar como resultado un requisito de carga total inferior del sistema de carga que comprende los dos polos.
Un aspecto adicional de la invencion se refiere a un polo de carga. Se tia de observar que un polo de carga puede ser cualquier dispositivo adaptado para cargar un vetnculo electrico. Por ejemplo, el polo de carga puede estar integrado en la pared de un edificio. Sin embargo, normalmente, un polo de carga tiene un alojamiento en forma de polo que proporciona una interfaz al vetnculo para intercambiar datos/y o que suministrar energfa electrica.
Segun una realizacion de la invencion, el polo de carga comprende un dispositivo de carga para cargar un vetnculo electrico, un dispositivo de comunicacion adaptado para comunicacion con un vetnculo electrico y un operador de una red electrica que suministra al polo de carga con energfa electrica, y un dispositivo informatico adaptado para controlar una carga del vetnculo electrico mediante el dispositivo de carga. Todos estos componentes pueden estar integrados en el alojamiento del polo de carga.
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Segun una realizacion de la invencion, el dispositivo informatico esta adaptado para realizar el metodo como se ha descrito antes y a continuacion. Es dedr, el polo de carga puede estar adaptado para negociar un tiempo de carga, una duracion y/o un precio con un vehfculo electrico remoto. Ademas, el polo de carga puede estar adaptado para intercambiar datos con otros polos de carga para optimizar un requisito de carga total de los polos de carga.
Un aspecto adicional de la invencion se refiere a un sistema de carga que comprende una pluralidad de tales polos de carga que estan interconectados de forma comunicativa mediante una red de comunicacion de datos.
Por ejemplo, una estacion de carga puede comprender el sistema de carga de autogestion de polos y por lo tanto no necesita ningun otro dispositivo informatico central. Puede ser posible tambien que todos los polos de carga a lo largo de una calle o carretera esten interconectados de tal manera, por ejemplo, para optimizar el tiempo de espera en los polos de carga.
Se ha de comprender que las caractensticas del metodo como se han descrito en lo anterior y a continuacion pueden ser caractensticas del polo de carga y/o el sistema de carga como se ha descrito antes y a continuacion y viceversa.
Estos y otros aspectos de la invencion seran evidentes y dilucidados con referencia a las realizaciones descritas de aqu en adelante.
Breve descripcion de los dibujos
El objeto de la invencion sera explicado en mas detalle en el siguiente texto con referencia a las realizaciones ejemplares que se han ilustrado en los dibujos adjuntos.
La fig. 1 muestra esquematicamente un polo de carga segun una realizacion de la invencion.
La fig. 2 muestra esquematicamente un sistema de carga segun una realizacion de la invencion.
La fig. 3 muestra un diagrama esquematico que explica un metodo para planificar la carga de un vehfculo electrico segun una realizacion de la invencion.
La fig. 4 muestra un diagrama con intervalos de tiempo de carga utilizados en un metodo para planificar la carga de un vetuculo electrico segun una realizacion de la invencion.
La fig. 5 muestra un diagrama de flujo de un metodo para planificar la carga de un vehfculo electrico segun una realizacion de la invencion.
Los sfmbolos de referencia utilizados en los dibujos, y sus significados, son listados en forma de resumen en la lista de los sfmbolos de referencia. En principio, partes identicas estan provistas con los mismos sfmbolos de referencia en las figuras.
Descripcion detallada de las realizaciones ejemplares
La fig. 1 muestra un polo 10 de carga inteligente que comprende un dispositivo 12 de carga para cargar un vetuculo electrico. El polo 10 de carga inteligente puede estar adaptado tambien para recibir informacion procedente del vetuculo electrico, cuando el vehfculo electrico esta conectado al dispositivo 12 de carga. Por ejemplo, el nivel de batena actual puede ser recibido de dicha manera.
El polo 10 de carga comprende ademas un primer dispositivo 14 de comunicacion adaptado para comunicacion remota con el vetuculo electrico y un segundo dispositivo 16 de comunicacion adaptado para comunicacion remota con un operador de una red electrica que suministra con energfa electrica al polo 10 de carga y con otros polos de carga equivalentes. La comunicacion remota puede significar que el vehfculo electrico, el operador y/o el otro polo de carga pueden estar alejados del polo 10 de carga, por ejemplo, mas de 10 m o incluso mas de 10 km.
Un dispositivo 18 informatico adaptado para controlar una carga del vehfculo electrico mediante el dispositivo 12 de carga y para recibir y/o enviar datos mediante los dos dispositivos 14, 16 de comunicacion puede ser visto como un propietario del polo 10 de carga. El dispositivo 18 informatico puede vigilar en tiempo real el rendimiento del polo 10 de carga y/o puede coordinar acciones con otros polos de carga.
Todos los componentes 12, 14, 16, 18 del polo 10 de carga pueden ser ensamblados en un alojamiento 20, de tal manera que el polo 10 de carga, ademas de su capacidad de carga, proporciona tambien canales de comunicacion remota al vehfculo electrico y al operador de red, asf como inteligencia para optimizar sus requisitos de carga.
La fig. 2 muestra que una pluralidad de polos 10 de carga pueden estar interconectados de forma comunicativa mediante una red 24 de comunicacion de datos para formar un sistema 22 de carga. Por ejemplo, para permitir la coordinacion entre los polos 10 de carga, los polos 10 de carga pueden estar conectados entre sf (por ejemplo, utilizando una red en anillo).
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La fig. 3 muestra un diagrama que ilustra la comunicacion entre un vefnculo electrico 26 y un polo 10 de carga, cuando el vefnculo electrico 26 puede estar alejado del polo 10 de carga. Tal comunicacion puede permitir a un cliente (un conductor del vefnculo electrico 26) llegar a tiempo y/o al vefnculo electrico 26 ser cargado a tiempo. El tiempo de espera del cliente en la estacion de carga puede minimizarse tanto como sea posible.
En un primer paso, el vefnculo electrico 26 envfa una solicitud 28 para cargar al polo 10 de carga. El vefnculo electrico 26 puede propagar la solicitud para cargar utilizando diferentes medios de comunicacion tales como una red 34 inalambrica de comunicacion de datos, como comunicacion GPRS, Internet, etc.
La solicitud 28 para cargar puede comprender una posicion actual del vefnculo electrico 26, una velocidad actual del vefnculo electrico, un nivel de batena del vefnculo electrico, un tamano de batena del vefnculo electrico, un momento de llegada esperado del vefnculo electrico y/o un destino del vefnculo electrico. Por ejemplo, la posicion del vefnculo se puede determinar por un servicio 38 de posicionamiento, tal como GPS.
En el siguiente paso, la solicitud 28 para cargar es recibida en el polo 10 de carga. El polo 10 de carga gestiona la respuesta a la solicitud 28 para cargar desde el vefnculo electrico 26. El polo 10 de carga calcula la informacion necesaria para formar una respuesta 30 para cargar. El calculo puede estar basado en (pero no esta limitado a) acuerdos comprometidos disponibles de carga procedentes de otros clientes/vefnculos electricos, energfa almacenada disponible, precio de la energfa en ese momento, disponibilidad de los polos de carga, etc.
En particular, el polo 10 de carga determina un intervalo 40 de tiempo de carga (vease fig. 4) para el vefnculo electrico 26 basandose en la solicitud 28 para cargar y la informacion mencionada anteriormente.
La fig. 4 muestra un diagrama con intervalos 40a, 40b, 40c, 40d de tiempo de carga que estan dispuestos uno despues del otro a lo largo del tiempo t. Cada uno de los intervalos 40a, 40b, 40c, 40d de tiempo de carga estan asociados con un vefnculo electrico 26 y tiene un tiempo de comienzo, una duracion de carga y un tiempo final.
Los intervalos 40a y 40b de tiempo de carga son intervalos programados. Cuando el polo de carga recibe el acuerdo 32 para cargar, bloquea el intervalo 40a, 40b necesario hasta la hora de llegada del vefnculo electrico 26 (mas un almacenamiento temporal opcional adicional para equilibrar un retraso indeseado de la llegada del vefnculo electrico 26). Si el tiempo del almacenamiento temporal ha pasado, se puede liberar un intervalo programado.
El tiempo 42 real cae dentro del intervalo 40b de tiempo de carga. El vefnculo electrico 26 asociado con el intervalo 40b de tiempo de carga esta actualmente cargado.
Los intervalos 40a y 40b de tiempo de carga son intervalos reservados. Cuando el polo 10 de carga genera la respuesta 30 para cargar, bloquea temporalmente el intervalo 40a, 40b necesario hasta el tiempo de expiracion de la respuesta 30 para cargar.
El diagrama muestra tambien la cantidad de energfa E electrica necesaria para cargar el vefnculo 26 respectivo. Cada intervalo 40a, 40b, 40c, 40d de tiempo de carga esta asociado con la energfa necesaria para cargar el vefnculo respectivo. Basandose en esta informacion, el polo 10 de carga puede calcular la cantidad de energfa necesaria para el siguiente futuro cercano.
En general, un intervalo 40 de tiempo de carga puede tener tambien un perfil de carga, es decir la energfa de carga a lo largo del tiempo no necesita ser constante a lo largo del intervalo de tiempo de carga completo, como se ha indicado en la fig. 4 con respecto al intervalo 40d de tiempo de carga.
Ya para determinar el comienzo y final del intervalo 40 de tiempo de carga, el polo 10 de carga puede tener en cuenta la informacion procedente de otros polos 10' de carga. El polo 10 de carga puede recibir un requisito de carga desde al menos un segundo polo 10' de carga. En la situacion donde no hay mas que un polo 10 de carga disponible en una region cercana (o en una ubicacion general), los polos 10, 10' de carga pueden auto-gestionarse ellos mismos en la creacion de un mejor perfil de carga para el operador 36 de red.
Por ejemplo, el intervalo 40 de tiempo de carga puede ser determinado basandose en el requisito de carga del segundo polo 10' de carga. Un requisito de carga total del primer polo 10 de carga y del segundo polo 10' de carga puede ser optimizado por el desplazamiento en el tiempo del intervalo 40 de tiempo de carga y/o la adaptacion del perfil de carga del intervalo 40 de tiempo de carga al requisito de carga del segundo polo 10' de carga.
En este caso, el requisito de carga total puede ser optimizado de tal manera que se reduce un requisito de carga maxima y/o el requisito de carga total puede ser optimizado de tal manera que se reducen los cambios oportunos en el requisito de carga total.
Volviendo de nuevo a la fig. 3, la respuesta 30 para cargar puede comprender el intervalo 40 de tiempo de carga, un tiempo de carga, una duracion de carga, una hora de llegada estimada, una posible hora de comienzo mas temprana, un precio para cargar, etc.
Al final, el polo de carga envfa la respuesta 30 generada para cargar al vefnculo electrico 26.
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Puede ser posible que el polo 10 de carga reserve el intervalo 40 de tiempo de carga para cargar durante una duracion predefinida (por ejemplo 90 segundos), despues env^e la respuesta 30 para cargar, con el fin de recibir un acuerdo 32 para cargar.
Cuando el cliente, el conductor y/o el vetnculo electrico estan de acuerdo, el vetnculo electrico 26 genera un acuerdo 32 para cargar y lo envfa al polo 10 de carga, el cual recibe a continuacion el acuerdo 32 para cargar procedente del vetnculo 10 electrico. En este caso, el polo 10 de carga programa el intervalo 40 de tiempo de carga hasta el momento de llegada del vetnculo 26 electrico mas un tiempo de almacenamiento temporal opcional.
Tambien la respuesta 30 para cargar y/o el acuerdo 32 para cargar pueden ser transmitidos entre el polo 10 de carga y el vetnculo electrico 26 mediante la red 34 de comunicacion de datos.
Observese que la solicitud para recargar 32 desde un cliente/conductor puede haber tambien al polo 10 de carga de otra manera, por ejemplo, portelefono directamente a un operador del polo 10 de carga.
Como un ejemplo, se asume que el vetnculo electrico 26 esta a una distancia de 10 km del polo 10 de carga. A partir de una busqueda a traves de un medio de comunicacion (tal como un dispositivo movil, GPS, etc.), el conductor/cliente encuentra el polo 10 de carga y envfa a continuacion la solicitud 28 para cargar al polo 10 de carga. Tras la recepcion de la solicitud 28 para cargar, el polo 10 de carga extrae la informacion necesaria, hace algunos calculos, genera la respuesta 30 para cargar y la envfa de nuevo al vetnculo electrico 26. Despues de considerar la respuesta 30 para cargar procedente del polo 10 de carga, el cliente/conductor se compromete con la oferta mediante el envfo de un acuerdo 32 para cargar al polo 10 de carga.
Como otro ejemplo, si el cliente/conductor no esta de acuerdo con la respuesta 30 para cargar, simplemente puede no hacer nada. Si el cliente/conductor no responde a la respuesta 30 para cargar antes del tiempo de expiracion de la oferta, incluso si el cliente/conductor envfa el acuerdo 32 para cargar, el acuerdo 32 para cargar puede ser rechazado y se puede enviar una nueva respuesta 30 para cargar al vetnculo electrico 26 para una respuesta adicional.
Ademas, es posible que el polo 10 de carga ofrezca una cadena de polos 10, 10' de carga a lo largo de una ruta del vetnculo electrico 26. Por ejemplo, un cliente va a la ciudad X que esta alejada a 500 km del polo 10 de carga actual. El polo 10 de carga puede ofrecer un contrato al cliente/conductor que puede obtener una recarga a lo largo del camino en los siguientes 90 km, 200 km, 280 km, 390 km, 490 km, asumiendo que la distancia de viaje maxima con una carga completa es de 130 km. El contrato puede dar tambien un precio de energfa atractivo y dar tambien flexibilidad o prioridad en obtener la recarga.
La fig. 5 muestra un diagrama de flujo para un metodo que puede comenzar despues de que el vetnculo electrico este de acuerdo con la respuesta 30 para cargar.
En el paso S10, el intervalo 40 de tiempo de carga esta programado despues de recibir el acuerdo 32 para cargar. El intervalo 40 de tiempo de carga puede estar programado para el vetnculo electrico 26 hasta el comienzo del siguiente intervalo de tiempo de carga del siguiente vetnculo.
En el paso S12, el polo de carga predice un requisito de carga para el polo 10 de carga basandose en la solicitud 28 para cargar y el intervalo 40 de tiempo de carga. En particular, todos los intervalos 40 de tiempo de carga futuros programados y opcionalmente reservados pueden ser utilizados para calcular el requisito de carga. El requisito de carga puede comprender una energfa electrica requerida y/o energfa para un intervalo de tiempo futuro.
Es tambien posible, que varios polos 10, 10' pueden optimizar el requisito de carga total mediante el movimiento de los intervalos de tiempo de carga a tiempo y entre ellos. El polo 10 de carga puede coordinar con otros polos 10' de carga cercanos (por ejemplo, en una estacion de carga central) la creacion de un mejor perfil/requisito de carga.
Esto puede ser particularmente util cuando existen varios polos 10, 10' de carga en un area de distancia cercana o en una estacion de carga completa. Un servicio adicional que puede ser proporcionado al cliente/conductor puede ser un tiempo corto de espera y/o de carga. El tiempo de espera para los clientes/conductores puede minimizarse asignando vetnculos 26 electricos a los polos 10, 10' de carga basandose en la cantidad de energfa que ha de ser cargada y tambien para distribuir el requisito de carga de tal manera que el requisito de carga es distribuido automaticamente entre los polos 10, 10' de carga.
Ademas, el mecanismo de coordinacion de los polos 10, 10' de carga puede tambien combinar diferentes perfiles de carga para optimizar la distribucion de carga.
Se ha de observar que el mecanismo de coordinacion puede ser realizado alternativamente por un sistema de coordinacion centralizado o sistema de coordinacion distribuido.
Observese que, aunque el polo 10 de carga puede calcular de forma precisa el tiempo de carga necesario, en la practica, el tiempo de carga real puede ser diferente del calculo teorico. Esto puede ser debido a diferentes factores, tal como la tardanza del cliente, un problema en la carga de electricidad, etc. El tiempo de finalizacion de la carga
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puede ser antes o despues. El mecanismo de coordinacion puede tener en cuenta tambien esta informacion en tiempo real, cuando reorganiza la carga de los polos 10, 10' de carga.
Por ejemplo, en el paso S14, el polo 10 de carga intercambia el intervalo 40c de tiempo de carga con otro intervalo 40d de tiempo de carga del polo 10 de carga para optimizar el requisito de carga total.
Tal reorganizacion automatizada de los programas comprometidos y no comprometidos con el fin de crear un perfil de carga equilibrado puede ser realizada bajo la limitacion de que no se sacrifican las ofertas comprometidas con los clientes/conductores. O, si se sacrifican, se puede ofrecer una compensacion justa al cliente/conductor (por ejemplo, una reduccion en precio).
Como otro ejemplo, en el paso S16, el vehfculo 10 electrico puede ser redirigido al segundo polo 10' de carga basandose en el requisito de carga del segundo polo 10' de carga. Por ejemplo, la reorganizacion automatizada puede incluir asignacion automatizada de polos 10 de carga para carga rapida (menos energfa necesaria por coche) y carga pesada.
Ademas, la carga puede ser desplazada automaticamente cuando o bien un polo 10 de carga esta fuera de servicio o bien es puesto (o es puesto de nuevo) en servicio. De otro modo, mediante la observacion del perfil/requisito de carga y la coordinacion con otros polos de carga, un polo 10 de carga puede decidir en el tiempo que esta fuera de servicio llevar a cabo una operacion de mantenimiento. De forma similar, cuando se hace la actividad de mantenimiento, el polo 10 de carga puede simplemente unir el equipo de servicio otra vez para proporcionar un servicio para vehfculos electricos.
En el paso S18, el requisito de carga determinado (total) es enviado al operador 36 de red, que suministra con energfa electrica a los polos 10, 10' de carga.
Basandose en el acuerdo 32 para cargar, los polos 10 de carga pueden predecir con una cierta probabilidad el requisito de carga en el futuro proximo. Ademas, para una operacion uniforme, el polo 10 de carga puede programar el tiempo de carga del vehfculo electrico 26 de manera que la combinacion de multiples operaciones de carga puede crear una solicitud masiva (continua). Puede ser mejor tener una solicitud masiva de energfa (en terminos operacionales) en vez de tener multiples extracciones de energfa intermitente procedentes de la red de distribucion.
Ademas de eso, teniendo esta capacidad, el polo puede gestionar por sf mismo cuando estar en servicio o fuera de servicio para mantenimiento u otro proposito.
Con el metodo y el sistema 22, un operador 36 de red puede tener una imagen mas precisa sobre el requisito de carga en el area que sirve el operador 36. Teniendo una mejor prediccion de carga, el operador 36 de red puede ser capaz de hacer una mejor planificacion en la compra o produccion de electricidad. Asf, al final, se puede reducir el coste y se pueden maximizar los ingresos.
El dispositivo 18 informatico del polo 10 de carga puede ser visto como un agente que se sienta en el polo 10 de carga y que actua como un gestor del polo 10 de carga. El polo 10 de carga puede resultar mas inteligente al tener la capacidad de programar un consumo de carga, puede proporcionar mejor prevision de requisito de carga para el operador 36 de red. El sistema 22 puede permitir la coordinacion adicional entre diferentes polos 10, 10' de carga en el area bajo el mismo operador 36 de red. La coordinacion entre los polos 10, 10' de carga puede dar como resultado un mejor equilibrio de carga en la red electrica. La coordinacion puede ser beneficiosa, particularmente cuando no hay nadie en una estacion de carga (durante la medianoche), o en una estacion de carga sin personal y/o un polo 10, 10' de carga.
Aunque la invencion ha sido ilustrada y descrita en detalle en los dibujos y descripcion precedentes, tal ilustracion y descripcion han de ser consideradas ilustrativas o ejemplares y no restrictivas; la invencion no esta limitada a las realizaciones descritas. Otras variaciones a las realizaciones descritas pueden ser comprendidas y efectuadas por los expertos en la tecnica y poner en practica la invencion reivindicada, a partir de un estudio de los dibujos, la descripcion, y las reivindicaciones adjuntas. En las reivindicaciones la palabra "comprendiendo" no excluye otros elementos o pasos, y el artfculo indefinido "un" “una” o "uno" no excluye una pluralidad. Un solo procesador o controlador u otra unidad puede cumplir las funciones de varios elementos ya citados en las reivindicaciones. El mero hecho de que ciertas medidas han sido ya citadas mutuamente en diferentes reivindicaciones dependientes no indica que una combinacion de estas medidas no puede ser utilizada de manera ventajosa. Cualesquiera signos de referencia en las reivindicaciones no debenan ser considerados como limitativos del alcance.
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Lista de simbolos de referencia
10,10'
polo de carga
12
dispositivo de carga
14
dispositivo de comunicacion
16
dispositivo de comunicacion
18
dispositivo informatico
20
alojamiento
22
sistema de carga
24
red de comunicacion de datos
26
vehnculo electrico
28
solicitud para cargar
30
respuesta para cargar
32
acuerdo para cargar
34
red de comunicacion
36
operador de red
38
servicio de posicionamiento
40
intervalo de tiempo de carga
40a, 40b, 40c, 40d
intervalo de tiempo de carga
42
tiempo real

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Un metodo para planificar una carga de un vehnculo electrico (26), comprendiendo el metodo:
    recibir una solicitud (28) para cargar procedente de un vehnculo electrico (26) en un polo (10) de carga;
    determinar un intervalo (40) de tiempo de carga para el vehfculo electrico (26) basandose en la solicitud (28) para cargar;
    programar el intervalo (40) de tiempo de carga para el vehnculo electrico (26); caracterizado por los pasos de
    predecir un requisito de carga para el polo (10) de carga basandose en la solicitud (28) para cargar y el intervalo (40) de tiempo de carga;
    enviar el requisito de carga a un operador de red (36) que suministra al polo (10) de carga con energfa electrica.
  2. 2. - El metodo de la reivindicacion 1,
    en donde el requisito de carga comprende una energfa electrica requerida para un intervalo de tiempo futuro.
  3. 3. - El metodo de la reivindicacion 1 o 2, que comprende ademas:
    recibir un requisito de carga desde al menos un segundo polo (10') de carga;
    determinar el intervalo (40) de tiempo de carga basandose en el requisito de carga del segundo polo (10') de carga.
  4. 4. - El metodo de la reivindicacion 3,
    en donde un requisito de carga total del primer polo (10) de carga y al menos un segundo polo (10') de carga es optimizado desplazando en el tiempo el intervalo (40) de tiempo de carga y/o adaptando el perfil de carga del intervalo (40) de tiempo de carga al requisito de carga del segundo polo (10') de carga.
  5. 5. - El metodo de la reivindicacion 4,
    en donde el requisito de carga total es optimizado de tal manera que se reduce un requisito de carga maxima; y/o
    en donde el requisito de carga total es optimizado de tal manera que se reducen los cambios oportunos en el requisito de carga total.
  6. 6. - El metodo de una de las reivindicaciones 3 a 5, que comprende ademas:
    redirigir el vehfculo (10) electrico al segundo polo (10') de carga basandose en el requisito de carga del segundo polo (10 ) de carga y/o (debe faltar algo ya que este parrafo acaba en y/o y sin signo de puntuacion)
  7. 7. - El metodo de una de las reivindicaciones 3 a 6, que comprende ademas:
    intercambiar el intervalo (40c) de tiempo de carga con otro intervalo (40d) de tiempo de carga del polo (10) de carga para optimizar el requisito de carga total.
  8. 8. - El metodo de una de las reivindicaciones precedentes,
    en donde la solicitud (28) para cargar comprende al menos uno de entre una posicion actual del vehfculo electrico (26), una velocidad actual del vehfculo electrico, un nivel de batena del vehfculo electrico, un tamano de batena del vehfculo electrico, un momento de llegada esperado del vehfculo electrico, un destino del vehfculo electrico.
  9. 9. - El metodo de una de las reivindicaciones precedentes, que comprende ademas: enviar una respuesta (30) para cargar con un tiempo de carga al vehfculo electrico (26); recibir un acuerdo (32) para cargar procedente del vehfculo (10) electrico;
    programar el intervalo (40) de tiempo de carga despues de recibir el acuerdo (32) para cargar.
  10. 10. - El metodo de la reivindicacion 8, que comprende ademas:
    reservar el intervalo (40) de tiempo de carga para cargar durante una duracion predefinida, despues enviar la respuesta (30) para cargar.
  11. 11. - El metodo de la reivindicacion 9 o 10,
    en donde la respuesta (30) para cargar comprende al menos uno de entre el intervalo (40) de tiempo de carga, un tiempo de carga, una duracion de carga, un momento de llegada estimado, un precio para cargar.
  12. 12. - El metodo de una de las reivindicaciones precedentes,
    en donde la solicitud (28) para cargar, una respuesta (30) para cargar y/o un acuerdo (32) para cargar son 5 transmitidos entre el polo (10) de carga y el vehnculo electrico (26) mediante una red (34) de comunicacion de datos.
  13. 13. - El metodo de una de las reivindicaciones precedentes, que comprende ademas:
    ofrecer una cadena de polos (10, 10') de carga a lo largo de una ruta del vehfculo electrico (26).
  14. 14. - Un polo (10) de carga, que comprende:
    un dispositivo (12) de carga para cargar un vehfculo electrico (26);
    10 un dispositivo (14, 16) de comunicacion adaptado para la comunicacion con un vehfculo electrico (26) y un operador (36) de una red electrica que suministra al polo (10) de carga con energfa electrica;
    un dispositivo (18) informatico adaptado para controlar una carga del vehfculo electrico (26) mediante el dispositivo (12) de carga y para realizar el metodo de una de las reivindicaciones 1 a 13.
  15. 15. - Un sistema (22) de carga que comprende una pluralidad de polos (10) de carga segun la reivindicacion 14, en 15 donde los polos (10) de carga estan interconectados de forma comunicativa mediante una red (24) de comunicacion
    de datos.
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