JP6068063B2 - 電力システムを制御するコントローラおよび方法 - Google Patents

Description

本出願は一般的に、電力システムに関し、より詳細には、電力システムを制御するコントローラおよび方法に関する。

一部の既知の電力システムでは、複数の光起電パネル（ソーラー・パネルとしても知られている）が、論理的または物理的にグループ化されて、ソーラー・パネルのアレイを形成している。ソーラー・パネル・アレイは、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換して、エネルギーを配電グリッドまたは他の目的地に送信する。

ソーラー・パネルは一般的に、直流（ＤＣ）電力を出力する。このようなソーラー・パネルを配電グリッドに適切に結合するために、ソーラー・パネルから受け取った電力を交流（ＡＣ）に変換しなければならない。少なくとも一部の既知の電力システムでは、インバータを用いてＤＣ電力をＡＣ電力に変換している。

米国特許第７，９６７，７１１号明細書

しかし、配電グリッドが、障害または事象として、配電グリッドが利用できないかまたは存在しないようなものを被った場合には、ソーラー・パネル・アレイから発生した電力は消費者には到達しない場合がある。加えて、高電力需要の期間中に、電気負荷が要求または消費する電力量が、電力の供給量を超える場合がある。電力システムが要求電力を供給できない場合、停電が起こることがあり、特定の高優先負荷が電力を失うという望ましくないことが起こる場合がある。

一実施形態においては、複数の電力システム・コンポーネントを含む電力システムに対するコントローラが提供される。コントローラは、コンピュータ実行可能命令を記憶するためのメモリと、メモリと複数の電力システム・コンポーネントとに結合されたプロセッサであって、コンピュータ実行可能命令を実行するように構成されたプロセッサと、を含んでいる。コンピュータ実行可能命令は、プロセッサを、複数の電力システム・コンポーネントのうちの少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントと少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントとの動作状態を決定するようにプログラムする。またプロセッサは、所定条件が満足されているか否かを少なくとも１つの動作状態に基づいて判定することと、コマンドを少なくとも１つの他のコントローラに送信して、少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントに電気的に結合させることおよび少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントから電気的に分離することの少なくとも一方を、所定条件が満足されているか否かに基づいて行なうことと、を実行するようにプログラムされている。

別の実施形態においては、コンピュータ実行可能命令が内部で具体化される少なくとも１つのコンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。プロセッサによって実行されると、コンピュータ実行可能命令は、プロセッサに、電力システム内の複数の電力システム・コンポーネントのうちの少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントおよび少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントの動作状態を決定することを実行させる。またコンピュータ実行可能命令は、プロセッサに、所定条件が満足されているか否かを少なくとも１つの動作状態に基づいて判定することと、コマンドを少なくとも１つのコントローラに送信して、少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントに電気的に結合させることおよび少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントから電気的に分離することの少なくとも一方を、所定条件が満足されているか否かに基づいて行なうことと、を実行させる。

さらに別の実施形態では、電力システムを制御する方法が提供される。本方法は、第１のコントローラによって、電力システム内の複数の電力システム・コンポーネントのうちの少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントおよび少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントの動作状態を決定することを含む。また本方法は、第１のコントローラによって、所定条件が満足されているか否かを少なくとも１つの動作状態に基づいて決定することと、第１のコントローラによって、コマンドを少なくとも１つの第２のコントローラに送信して、少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントに電気的に結合させることおよび少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントから電気的に分離することの少なくとも一方を、所定条件が満足されているか否かに基づいて行なうことと、を含む。

典型的な電力システムのブロック図である。 図１に示す電力システムとともに用いても良い典型的な中央充電コントローラのブロック図である。 図２に示す中央充電コントローラによって実行しても良い電力システムを制御する典型的な方法のフロー図である。

いくつかの実施形態においては、用語「電気車両」は一般的に、１または複数の電動モータを含む車両を指す。電気車両が用いるエネルギーは、種々の供給源（たとえば、限定することなく、車載充電池および／または車載燃料電池）に由来する場合がある。一実施形態においては、電気車両はハイブリッド電気車両であり、たとえばブレーキングによって生成したエネルギーを捕捉して貯蔵する。ハイブリッド電気車両は、燃料を節約するためにアイドリングしているときには、電源（たとえばバッテリ）に貯蔵されたエネルギーを用いて動作を続ける。ハイブリッド電気車両の中には、電源受け口（たとえば電源コンセント）にプラグ接続することによってバッテリを再充電できるものもある。したがって、用語「電気車両」は、本明細書で用いる場合、ハイブリッド電気車両または任意の他の車両であって、電気エネルギーがたとえば電力網を介して送出され得るものを指す場合がある。

図１に、典型的な電力システム１００を例示する。電力システム１００は、複数の電源１０２、複数の電気負荷１０４、および複数のコントローラ１０６を含んでいる。少なくともいくつかの電源１０２は負荷１０４として動作しても良く、少なくともいくつかの負荷１０４は、１または複数のコントローラ１０６によって制御されるときに、電源１０２として動作しても良い。システム１００は、電気車両１０８および／または１または複数の他の負荷１０４に電気を供給する（「充電する」としても知られている）。

本明細書で用いる場合、用語「供給源」および「電源」は、電力を生成しおよび／または少なくとも１つの他の装置またはシステム（たとえば負荷１０４）に供給する装置またはシステムを指す。本明細書で用いる場合、用語「負荷」は、たとえば電源１０２から受け取った電力を消費および／または貯蔵する装置またはシステムを指す。

典型的な実施形態においては、電源１０に２は、１もしくは複数の再生可能電源１１０および／または公益事業会社によって運転される１もしくは複数の電源１１２（以下、「商用電源１１２」と言う）が含まれる。いくつかの実施形態においては、再生可能電源の１もしくは複数の電力貯蔵装置１１４（以下、「再生可能な電力貯蔵装置１１４」と言う）および／または電気車両１０８の１もしくは複数の電力貯蔵装置１１６（以下、「車両電力貯蔵装置１１６」と言う）を、電力をシステム１００内の１または複数の装置またはコンポーネントに供給する電源１０２として動作するように構成しても良い。本明細書で用いる場合、用語「ユーティリティ」および「公益事業会社」は、エネルギーまたは別の資源を複数の顧客または消費者に供給するために用いられるインフラストラクチャおよび／または１または複数の供給源を設置し、維持し、および／または運転する実体または実体のグループを指す。典型的な実施形態においては、公益事業会社は、電力を複数の負荷１０４に供給するためのインフラストラクチャ（配電グリッドと言われることが多い）を設置し、維持し、および／または運転する電気公益事業会社である。

負荷１０４には、１もしくは複数の再生可能電力貯蔵装置１１４および／または１もしくは複数の車両電力貯蔵装置１１６が含まれる。一実施形態においては、負荷１０４にはまた、電力を１または複数の車両電力貯蔵装置１１６に供給するための１または複数の充電装置１１８が含まれる。再生可能電力貯蔵装置１１４および／または車両電力貯蔵装置１１６には、限定することなく、１または複数のバッテリが含まれる。その代わりにまたはそれに加えて、負荷１０４には、システム１００内の任意の他の装置であって、システム１００内で電力を消費しおよび／または貯蔵する装置が含まれていても良い。たとえば、負荷１０４には、限定することなく、１または複数のモータ、圧縮機、送風機、電灯、および／またはコンピュータ・システム（図示せず）が含まれていても良い。

典型的な実施形態においては、コントローラ１０６には、再生可能貯蔵充電コントローラ１２０、インバータ・コントローラ１２２、ユーティリティ・コントローラ１２４、負荷中心コントローラ１２６、充電装置コントローラ１２８、車両コントローラ１３０、および／または中央充電コントローラ１３２が含まれる。典型的な実施形態においては、システム１００内の各コントローラ１０６は、少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリ（どちらも図示せず）を含んでいる。プロセッサには、任意の好適なプログラマブル回路が含まれており、たとえば、１または複数のシステムおよびマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理回路（ＰＬＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、および任意の他の回路であって、本明細書で説明した機能を実行することができるものであっても良い。前述の例は単に典型であり、したがって、用語「プロセッサ」の定義および／または意味を決して限定することは意図されていない。メモリには、コンピュータ読取可能な記憶媒体が含まれており、たとえば、限定することなく、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、フラッシュ・メモリ、ハード・ディスク・ドライブ、ソリッド・ステート・ドライブ、ディスケット、フラッシュ・ドライブ、コンパクト・ディスク、デジタル・ビデオ・ディスク、および／または任意の好適なメモリであって、プロセッサが命令および／またはデータを記憶し、取り出し、および／または実行することを可能にするものである。

典型的な実施形態においては、再生可能電源１１０は、再生可能貯蔵充電コントローラ１２０およびインバータ１３４に結合されている。再生可能電源１１０には、典型的な実施形態においては、電気エネルギーを太陽エネルギーから生成する少なくとも１つの光起電（ＰＶ）パネルおよび／またはアレイが含まれる。その代わりにまたはそれに加えて、再生可能電源１１０には、１または複数の風力タービン発電機、水力発電機、地熱発電機、燃料電池、および／または任意の他の電源であって、電気エネルギーを１または複数の再生可能資源から生成するものが含まれていても良い。典型的な実施形態においては、再生可能電源１１０は、直流（ＤＣ）電圧および電流を生成し、ＤＣ電圧および電流を、再生可能電力貯蔵装置１１４および／または他の負荷１０４にインバータ１３４を通して供給する。

再生可能貯蔵充電コントローラ１２０は、再生可能電源１１０および再生可能電力貯蔵装置１１４に結合されている。典型的な実施形態においては、再生可能貯蔵充電コントローラ１２０は、再生可能電力貯蔵装置１１４の充電状態（「充電の状態」としても知られている）をモニタする。本明細書で用いる場合、用語「充電状態」および「充電の状態」は、電力貯蔵装置たとえば再生可能電力貯蔵装置１１４および／または車両電力貯蔵装置１１６内に貯蔵されるエネルギーの量またはレベル（「充電レベル」とも言われる）を指す。典型的な実施形態においては、充電状態にはまた、電力貯蔵装置内の充電レベルと、電力装置が貯蔵できるかまたは貯蔵するように構成されている最大充電量との間の関係の表現が含まれる。

加えて、再生可能貯蔵充電コントローラ１２０は、再生可能電力貯蔵装置１１４の充電動作を制御する。より具体的には、再生可能貯蔵充電コントローラ１２０は再生可能電力貯蔵装置１１４を再生可能電源１１０に接続することを、装置１１４が充電可能である場合に（たとえば、コントローラ１２０が、装置１１４の充電レベルが所定の充電閾値を下回っていると判定した場合に）行なう。再生可能電力貯蔵装置１１４が充電可能でない場合（たとえば、コントローラ１２０が、装置１１４の充電レベルが所定の充電閾値以上であると判定した場合）には、コントローラ１２０は再生可能電力貯蔵装置１１４を再生可能電源１１０から取り外す。加えて、再生可能貯蔵充電コントローラ１２０は、再生可能電力貯蔵装置１１４を、電力貯蔵モードでの動作から電力供給モードでの動作に、たとえば中央充電コントローラ１３２から受け取った入力に応答して切り替える。

本明細書で用いる場合、用語「電力貯蔵モード」は、装置が電源から受け取った電力を貯蔵する動作のモードまたは状態を指す。本明細書で用いる場合、用語「電力供給モード」は、装置が電力を、たとえば装置に貯蔵された電力を用いて供給する動作のモードまたは状態を指す。

典型的な実施形態においては、インバータ１３４は、再生可能電源１１０から受け取ったＤＣ電圧および電流を、交流（ＡＣ）電圧および電流に変換する。インバータ・コントローラ１２２は、インバータ１３４内に含まれていて、インバータ１３４の動作（たとえば、ＤＣ−ＡＣ変換）を制御する。典型的な実施形態においては、インバータ・コントローラ１２２は、変換されたＡＣ電流および電圧を、配電ネットワーク１３６（「配電グリッド」としても知られている）の電圧および／または電流と同期させる。加えて、インバータ・コントローラ１２２は、インバータ１３４の動作を制御して再生可能電源１１０を配電ネットワーク１３６におよび／または１または複数の負荷１０４に結合して、電力をネットワーク１３６および／または負荷１０４に供給することを図る。またインバータ・コントローラ１２２は、インバータ１３４を制御して再生可能電源１１０を配電ネットワーク１３６からおよび／または１または複数の負荷１０４から取り外し、再生可能電源１１０からネットワーク１３６におよび／または負荷１０４に実質的に電力が供給されないようにする。インバータ１３４は、変換されたＡＣ電力を直接、配電ネットワーク１３６におよび／または１もしくは複数の負荷１０４に、または別の装置（たとえば負荷中心１３８）に送信して、ＡＣ電力をネットワーク１３６におよび／または負荷１０４に送出することを図る。

公益事業会社１４０は、１または複数の商用電源１１２を、１または複数のユーティリティ・コントローラ１２４を用いて制御する。商用電源１１２には、１または複数の蒸気タービン発電機、ガス・タービン発電機、および／または任意の他の発電機であって、電力をシステム１００および／または１もしくは複数の負荷１０４に配電ネットワーク１３６を通して供給するものが含まれる。

典型的な実施形態においては、１または複数の電気メーター１４２が、商用電源１１２に配電ネットワーク１３６を通して結合されている。各メーター１４２は、メーター１４２に結合された１または複数の負荷１０４に商用電源１１２から供給される電力量を測定および／または計算する。加えて、メーター１４２を、ユーティリティ・コントローラ１２４に高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）ネットワーク（図示せず）を通して結合しても良く、またメーター１４２から、測定電力を表わすデータをユーティリティ・コントローラ１２４にＡＭＩネットワークを通して送信しても良い。

負荷中心１３８は、メーター１４２に、インバータ１３４に、および充電装置１１８を含む負荷１０４に結合されている。負荷中心１３８には、複数の回路遮断器、ヒューズ、電子トリップ・ユニット、および／または任意の他の装置（図示せず）であって、負荷中心１３８に結合された１または複数の負荷１０４に電力を構成可能に分配することまたは分配しないことを可能にするものが含まれる。典型的な実施形態においては、負荷中心１３８は、電力を電源１０２（たとえば、商用電源１１２および／または再生可能電源１１０）から受け取り、電力を、負荷中心１３８に結合された１または複数の負荷１０４に分配する。加えて、負荷中心１３８は、信号および／またはメッセージを別のコントローラ１０６（たとえば中央充電コントローラ１３２）から受信し、１または複数の負荷１０４を１または複数の電源１０２から電気的に分離して、負荷１０４が電源１０２から実質的に電力を受け取らないようにしても良い（すなわち、負荷中心１３８が負荷１０４から電力を取り除く）。

典型的な実施形態においては、負荷中心１３８は負荷中心コントローラ１２６を含んでいる。負荷中心コントローラ１２６は、他のコントローラ１０６（たとえば中央充電コントローラ１３２）と通信して、負荷中心１３８の動作を制御し、ならびに／またはコマンドを受信および実施して負荷１０４を電源１０２から電気的に分離し、また負荷１０４を供給源１０２に電気的に結合させる。加えて、負荷中心コントローラ１２６は、負荷中心１３８に結合された負荷１０４に供給される電流、電圧、および／または電力の量、周波数、位相、および／またはレートを、測定しおよび／またはそれらの測定値を受信する。負荷中心コントローラ１２６は、電流、電圧、および／または電力測定値を表わすデータを、中央充電コントローラ１３２に送信する。

充電装置１１８は、典型的な実施形態においては、負荷中心１３８および電気車両１０８に結合されている。充電装置１１８は、電力を１または複数の電源１０２から負荷中心１３８を通して受け取り、充電動作を行なって電力を電気車両１０８に供給する。充電装置１１８は、充電装置１１８の動作（たとえば、充電動作）を制御する充電装置コントローラ１２８を含んでいる。より具体的には、充電装置コントローラ１２８は、車両電力貯蔵装置１１６に供給する電流、電圧、および／または電力の量、周波数、位相、および／またはレートを決定する。加えて、充電装置コントローラ１２８は、車両電力貯蔵装置１１６に供給される電流、電圧、および／または電力の量、周波数、位相、および／またはレートを測定しおよび／またはそれらの測定値を受信する。一実施形態においては、充電装置コントローラ１２８はまた、車両電力貯蔵装置１１６に対する電流フローの方向を制御する。より具体的には、充電装置コントローラ１２８は、車両電力貯蔵装置１１６の動作が電力貯蔵モードであるか電力供給モードであるかを判定する。したがって、充電装置コントローラ１２８は、電力を（たとえば、電源１０２から）車両電力貯蔵装置１１６に供給するか否かを、または車両電力貯蔵装置１１６に貯蔵された電力を装置１１６からシステム１００内の１または複数の負荷１０４に供給するか否かを制御する。

典型的な実施形態においては、ユーザは、充電装置１１８に結合された車両電力貯蔵装置１１６に対する充電装置１１８の充電動作用の所望のまたは要求される完了時間を入力しても良い。言い換えれば、ユーザは、ユーザが望む車両電力貯蔵装置１１６の充電動作の完了時間を入力しても良い。充電装置コントローラ１２８は、充電動作を、所望のまたは要求される完了時間が過ぎるときまたは過ぎる前に完了するように制御する。典型的な実施形態においては、充電装置コントローラ１２８および／または中央充電コントローラ１３２は、電力貯蔵装置が電力供給モードの動作に切り替えられたら、充電動作を要求完了時間内に完了するのに十分な時間が存在するか否かを判定する。存在する時間が不十分である場合には、充電装置コントローラ１２８および／または中央充電コントローラ１３２は、車両電力貯蔵装置１１６が電力供給モードに切り替わらないようにする。

電気車両１０８は、車両電力貯蔵装置１１６および車両コントローラ１３０を含んでいる。車両コントローラ１３０は、車両電力貯蔵装置１１６の充電状態（または充電の状態）をモニタしおよび／または決定する。一実施形態においては、車両電力貯蔵装置１１６の充電状態に基づいて、車両コントローラ１３０は、充電装置１１８から要求する電力および／または電流の量、周波数、位相、および／またはレートを決定する。車両コントローラ１３０は、電力および／または電流の決定された量、周波数、位相、および／またはレートに対する要求を、充電装置１１８に送信する。あるいは、車両コントローラ１３０は、車両電力貯蔵装置１１６が受け取ることができる電力および／もしくは電流の最大量および／もしくはレート、または電力および／もしくは電流の任意の他の量、周波数、位相、および／もしくはレートに対する要求を送信する。

典型的な実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、システム１００内の各コントローラ１０６に結合されている。一実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、１または複数のコントローラ１０６に有線接続を通して結合されている。たとえば有線イーサネット(商標)接続、推奨規格（ＲＳ）４８５準拠の接続、電力線通信（ＰＬＣ）接続、および／または任意の他の有線接続である。それに加えてまたはその代わりに、中央充電コントローラは、１または複数のコントローラ１０６に無線接続を通して結合されている。たとえば無線イーサネット(商標）接続、ジグビー接続、ブルートゥース接続、セルラー接続、および／または任意の他の無線接続である。

中央充電コントローラ１３２は、少なくとも１つの他のコントローラ１０６（たとえば、再生可能貯蔵充電コントローラ１２０、インバータ・コントローラ１２２、負荷中心コントローラ１２６、充電装置コントローラ１２８、および／または車両コントローラ１３０）の充電動作を制御する。本明細書においてより十分に説明するように、中央充電コントローラ１３２は、システム１００の動作状態および／または１もしくは複数の電力システム・コンポーネント（たとえば、システム１００内の電源１０２および／または負荷１０４）の動作状態を決定する。典型的な実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、データをコントローラ１０６および／またはシステム１００の他のコンポーネントから受信して、動作状態を決定する。中央充電コントローラ１３２は、システム１００内の１または複数のコントローラ１０６と通信して、負荷１０４の充電または負荷１０４への電力送出を、決定した動作状態に基づいて制御する。

典型的な実施形態においては、１または複数のモバイル・デバイス１４４および／または１または複数のコンピュータ１４６を、中央充電コントローラ１３２に結合して、中央充電コントローラ１３２の構成および／または制御を図っても良い。モバイル・デバイス１４４には、限定することなく、以下のものが含まれていても良い。セルラー・フォン、スマート・フォン、ラップトップ・コンピュータ、タブレット・コンピューティング・デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、および／または任意の他の装置であって、データおよび／またはコマンドを中央充電コントローラ１３２へ送信することができるものである。コンピュータ１４６には、限定することなく、以下のものが含まれていても良い。サーバ・コンピュータ、コンピューティング・デバイスの分散アレイ、デスクトップ・コンピュータ、および／または任意の他のコンピューティング・デバイスであって、データおよび／またはコマンドを中央充電コントローラ１３２へ送信することを可能にするものである。モバイル・デバイス１４４および／またはコンピュータ１４６は、中央充電コントローラ１３２との通信を、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、および／または任意の他のネットワークまたは接続を通して行なう。

ユーザは、コマンドおよび／またはデータ（たとえば構成データ）を中央充電コントローラ１３２に入力することを、モバイル・デバイス１４４および／またはコンピュータ１４６を用いて行なっても良い。たとえば、中央充電コントローラ１３２を、少なくとも部分的に、データセンターまたはクラウド・コンピューティング環境において、実施しても良い。このような実施形態においては、ユーザ・インターフェース（図１に示さず）の実施および／またはそれへのアクセスを、モバイル・デバイス１４４および／またはコンピュータ１４６が行なって、ユーザがデータおよび／またはコマンドをユーザ・インターフェースを通して入力し、またデータおよび／またはコマンドが中央充電コントローラ１３２に送信されるようにしても良い。

動作中に、典型的な実施形態においては、再生可能電源１１０は再生可能資源から電力を生成する。再生可能貯蔵充電コントローラ１２０は、再生可能電力貯蔵装置１１４の充電状態を決定して、充電状態が充電閾値を下回っている場合には、再生可能電源１１０が生成した電力を装置１１４に送る（すなわち、伝送する）。再生可能電力貯蔵装置１１４は、再生可能電源１１０から受け取った電力を貯蔵する。再生可能電源１１０が生成した電力の一部のみが再生可能電力貯蔵装置１１４に貯蔵される場合、または再生可能電源１１０が生成した電力がまったく再生可能電力貯蔵装置１１４に貯蔵されない場合には、再生可能電源１１０からの残りの電力はインバータ１３４に送られて（すなわち、伝送されて）ＤＣ電力からＡＣ電力への変換が図られる。いくつかの実施形態においては、再生可能電力貯蔵装置１１４内の貯蔵電力の少なくとも一部をインバータ１３４に供給して、ＡＣ電力への変換を図る。変換されたＡＣ電力を負荷中心１３８へ送って、負荷１０４への分配を図る。

少なくとも１つの商用電源１１２は、ＡＣ電力を生成しおよび／またはシステム１００へ供給する。商用電源１１２から供給された電力を、メーター１４２によって測定して、負荷中心１３８へ送る。負荷中心１３８は、（たとえば、再生可能電源１１０および／または商用電源１１２から）受け取った電力を負荷１０４へ分配する。加えて、負荷中心１３８は、負荷１０４を、システム１００の再生可能電源１１０、商用電源１１２、および／または任意の他のコンポーネントから電気的に分離することを、負荷中心コントローラ１２６からおよび／またはシステム１００内の任意の他のコントローラ１０６から受信した信号に基づいて行なっても良い。たとえば、ユーティリティ・コントローラ１２４および／または中央充電コントローラ１３２が、負荷制限ポリシを実施してシステム１００内の消費電力を減らす場合、負荷中心コントローラ１２６は、１または複数の負荷１０４を「取り除く」ことを、接触器または別の回路保護デバイス（図示せず）を開にして負荷１０４を再生可能電源１１０、商用電源１１２、および／またはシステム１００の任意の他のコンポーネントから電気的に分離することによって行なう。

電気車両１０８が充電装置１１８に結合されていて、電力の供給を要求する場合、充電装置１１８は、電力を１または複数の電源１０２から受け取って、電力を車両１０８に供給する。電気車両１０８がもはや電力を要求しない場合（たとえば、車両電力貯蔵装置１１６が所定の充電閾値に達した場合）、充電装置１１８は、電力を車両１０８に供給することを停止する。

中央充電コントローラ１３２は、データを他のコントローラ１０６から受信して、システム１００の充電状態を決定する。充電状態には、限定することなく、以下のものが含まれていても良い。電源１０２によって供給されおよび／もしくは供給されることが予測される電流、電圧、および／もしくは電力の量を決定すること、負荷１０４によって要求されおよび／もしくは要求されることが予測されおよび／もしくは受け取られる電流、電圧、および／もしくは電力の量を決定すること、ピーク需要事象が起きているかまたは起きることが予測されると決定すること、ならびに／または任意の他の決定であって、システム１００が本明細書で説明したように機能することを可能にするものである。

中央充電コントローラ１３２は、電力を負荷１０４に送出することを、システム１００の充電状態に基づいて制御する。たとえば、中央充電コントローラ１３２から１または複数の信号を再生可能貯蔵充電コントローラ１２０に送信して、再生可能電力貯蔵装置１１４の充電動作を制御すること、再生可能電力貯蔵装置１１４を電力貯蔵モードと電力供給モードとの間で切り替えることを制御すること、および／または再生可能電力貯蔵装置１１４からの電力の供給を制御することを行なう。

加えて、中央充電コントローラ１３２は、１または複数の信号をインバータ１３４に送信して、再生可能電源１１０および／または再生可能電力貯蔵装置１１４から受け取ったＤＣ電力をＡＣ電力に変換することを制御する。一実施形態においては、中央充電コントローラ１３２はまた、インバータ１３４に通知および／または命令して、ＡＣ電力を配電ネットワーク１３６におよび／もしくは負荷１０４に送らせるか、または再生可能電源１１０および／もしくは再生可能電力貯蔵装置１１４をネットワーク１３６および／もしくは負荷１０４から電気的に分離させる。

中央充電コントローラ１３２は、１または複数の信号を負荷中心コントローラ１２６に送信して、１もしくは複数の負荷１０４を１もしくは複数の電源１０２に電気的に結合させるか、または１もしくは複数の負荷１０４を１もしくは複数の電源１０２から分離する。たとえば、電源１０２によって供給されるかまたは供給されることが予測される電力量が、要求される電力量を負荷１０４に与えるには不十分である場合、中央充電コントローラ１３２は、１または複数の信号を負荷中心コントローラ１２６に送信して、電力を、中央充電コントローラ１３２および／または負荷中心コントローラ１２６によって識別される１または複数の負荷１０４から取り除いても（すなわち、電気的に分離しても）良い。加えて、負荷中心コントローラ１２６は、１または複数の商用電源１１２を負荷１０４から分離することを、たとえば中央充電コントローラ１３２から受信したコマンドまたは他の信号に応答して行なって、負荷１０４が、電力を、再生可能電源１１０、再生可能電力貯蔵装置１１４、および／または車両電力貯蔵装置１１６のみから受け取るようにしている。たとえば、中央充電コントローラ１３２は、負荷中心コントローラ１２６に命令して、１または複数の商用電源１１２を電気的に分離させることを、以下の場合に行なっても良い。負荷１０４から要求または要望される電力を商用電源１１２が満足する必要がない場合、ピーク需要通知または事象を受信する場合、商用電源１１２から供給される電力のコストが閾値を超える場合、および／または任意の他の好適な条件が満足または満たされる場合である。

加えて、中央充電コントローラ１３２は、充電装置１１８の動作の制御を、１または複数の信号を充電装置コントローラ１２８に送信することによって行なう。たとえば、中央充電コントローラ１３２は、電気車両１０８が要求している第１の量、周波数、位相、および／またはレートの電流を示すデータを充電装置コントローラ１２８から受信しても良く、また充電装置１１８から電気車両１０８に供給する第２の量、周波数、位相、および／またはレートの電流を示すデータを充電装置コントローラ１２８に送信しても良い。加えて、中央充電コントローラ１３２は、中央充電コントローラ１３２に命令を出して電流を電気車両１０８から受け取らせて、車両１０８が電力貯蔵モードではなくて電力供給モードで動作するようにしても良い。その代わりにまたはそれに加えて、中央充電コントローラ１３２は、信号を車両コントローラ１３０に送信して電気車両１０８に命令を出し、特定の量、周波数、位相、および／またはレートの電流を充電装置１１８から供給することを要求させても良い。また中央充電コントローラ１３２は、信号を車両コントローラ１３０に送信して電気車両１０８を電力貯蔵モードと電力供給モードとの間で切り替えて、電気車両１０８が電流を充電装置１１８から受け取るかまたは電流を充電装置１１８に供給することを、中央充電コントローラ１３２からの命令通りに行なうようにしても良い。

図２は、電力システム１００（図１に示す）とともに用いても良い典型的な中央充電コントローラ１３２のブロック図である。典型的な実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、プロセッサ２０２、メモリ２０４、ディスプレイ２０６、ユーザ・インターフェース２０８、ネットワーク・インターフェース２１０、および／または入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２１２を含んでいる。典型的な実施形態においては、各中央充電コントローラ１３２のコンポーネントは、プロセッサ２０２に通信可能に結合されている。加えて、電源１０２、負荷１０４、および／またはコントローラ１０６（図１に示す）は、プロセッサ２０２に通信可能に結合されている。あるいは、中央充電コントローラ１３２の１または複数のコンポーネントを、中央充電コントローラ１３２に通信可能に結合された別の装置（たとえばモバイル・デバイス１４４および／またはコンピュータ１４６（図１に示す））によって、実施しても良いし、および／またはその内部に含めても良い。

プロセッサ２０２には、任意の好適なプログラマブル回路が含まれており、たとえば、１または複数のシステムおよびマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理回路（ＰＬＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、および任意の他の回路であって、本明細書で説明した機能を実行することができるものであっても良い。前述の例は単に典型であり、したがって、用語「プロセッサ」の定義および／または意味を決して限定することは意図されていない。プロセッサ２０２は中央充電コントローラ１３２の動作を制御する。

メモリ２０４には、コンピュータ読取可能な記憶媒体が含まれており、たとえば、限定することなく、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、フラッシュ・メモリ、ハード・ディスク・ドライブ、ソリッド・ステート・ドライブ、ディスケット、フラッシュ・ドライブ、コンパクト・ディスク、デジタル・ビデオ・ディスク、および／または任意の好適なメモリであって、プロセッサが命令および／またはデータを記憶し、取り出し、および／または実行することを可能にするものである。メモリ２０４には、複数のコンピュータ実行可能命令が含まれている。コンピュータ実行可能命令は、プロセッサ２０２によって実行されると、プロセッサ２０２に、本明細書で説明した機能を行なわせるものである。

典型的な実施形態においては、ディスプレイ２０６には以下のものが含まれている。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、プラズマ・ディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ（ＶＦＤ）、１もしくは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）、および／または任意の他の好適な視覚的出力装置であって、グラフィック・データおよび／またはテキストをユーザに表示することができるものである。典型的な実施形態においては、ユーザ・インターフェース２０８の様子が、ユーザにディスプレイ２０６によって表示される。

ユーザ・インターフェース２０８には、限定することなく、以下のものが含まれる。キーボード、キーパッド、タッチ・センサー式スクリーン、スクロール・ホイール、ポインティング・デバイス、音声認識ソフトウェアを用いるオーディオ入力デバイス、および／または任意の好適な装置であって、ユーザが、データを中央充電コントローラ１３２に入力することおよび／またはデータを中央充電コントローラ１３２から取り出すことを可能にするものである。ユーザ・インターフェース２０８を通して、ユーザは、データおよび／またはコマンドを中央充電コントローラ１３２に入力して、中央充電コントローラ１３２の制御および／または構成を図っても良い。一実施形態においては、ディスプレイ２０６および／またはユーザ・インターフェース２０８は、中央充電コントローラ１３２から遠隔にある装置（たとえばモバイル・デバイス１４４および／またはコンピュータ１４６）によって実施されおよび／またはその内部に含まれる。このような実施形態においては、データは、遠隔装置（たとえば、ディスプレイ２０６および／またはユーザ・インターフェース２０８）と中央充電コントローラ１３２との間で送信される。

ネットワーク・インターフェース２１０は、中央充電コントローラ１３２と遠隔装置またはシステムとの間でデータを送受信する。典型的な実施形態においては、ネットワーク・インターフェース２１０は、少なくとも１つの他のコントローラ１０６（図１に示す）に通信可能に結合されて、各コントローラ１０６が中央充電コントローラ１３２にデータを送信しおよびそこからデータを受信するようになっている。典型的な実施形態においては、ネットワーク・インターフェース２１０は、少なくとも１つの他のコントローラ１０６に、任意の好適な有線データ線管を用いて結合されている。たとえばイーサネット(商標）・ケーブル、推奨規格（ＲＳ）４８５準拠のケーブル、および／または任意の他のデータ線管であって、中央充電コントローラ１３２が本明細書で説明したように機能することを可能にするものである。それに加えてまたはその代わりに、ネットワーク・インターフェース２１０は、少なくとも１つの他のコントローラ１０６と無線通信することを、任意の好適な無線接続および／またはプロトコルを用いて行なっても良い。

Ｉ／Ｏインターフェース２１２は、中央充電コントローラ１３２と遠隔装置またはシステムとの間でデータを送受信する。典型的な実施形態においては、Ｉ／Ｏインターフェース２１２は、少なくとも１つの他の電源１０２および／または負荷１０４（図１に示す）に通信可能に結合されて、１または複数の電源１０２および／または負荷１０４からデータが中央充電コントローラ１３２に送信されるようになっている。より具体的には、各電源１０２および／または負荷１０４は、Ｉ／Ｏインターフェース２１２に結合され、動作状態データを中央充電コントローラ１３２に送信することを、システム１００の充電状態の決定用に行なっている。典型的な実施形態においては、Ｉ／Ｏインターフェース２１２は、電源１０２および／または負荷１０４に、任意の好適なデータ線管を用いて結合されている。たとえばユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）ケーブル、ＲＳ−２３２ケーブル、ペリフェラル・コンポーネント・インターコネクト・エクスプレス（ＰＣＩエクスプレス）ケーブル、および／または任意の他のデータ線管であって、中央充電コントローラ１３２が本明細書で説明したように機能することを可能にするものである。代替的な実施形態においては、中央充電コントローラ１３２にはＩ／Ｏインターフェース２１２は含まれておらず、Ｉ／Ｏインターフェース２１２の機能性はネットワーク・インターフェース２１０内に含まれている。

図３は、電力システムたとえば電力システム１００（図１に示す）を制御するための典型的な方法３００のフロー図である。典型的な実施形態においては、方法３００は、中央充電コントローラ１３２（図１に示す）によって実施される。したがって、方法３００は、メモリ２０４内に貯蔵された複数の命令内で具体化され、プロセッサ２０２（両方とも図２に示す）によって実行される。

典型的な実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、構成データを受信して３０２、コントローラ１３２の動作および／または方法３００を構成する。一実施形態においては、ユーザまたは別のコンピュータまたは装置から、構成データを中央充電コントローラ１３２に送信および／または入力することを、ユーザ・インターフェース２０８を通しておよび／またはネットワーク・インターフェース２１０（両方とも図２に示す）を通して行なう。構成データには、システム１００内の負荷１０４、電源１０２、および／もしくはコントローラ１０６を識別するもの、ならびに／または負荷１０４、電源１０２、および／もしくはコントローラ１０６とのデータ接続の設定に関する情報が含まれていても良い。また構成データには、各負荷１０４に対する優先順位決定または分類が含まれていても良く、また電力の送出先として高優先である負荷１０４と電力の送出先として低優先である負荷１０４とを識別または分類することが含まれていても良い。その代わりにまたはそれに加えて、構成データには、満足もしくは満たすべき１もしくは複数の所定の条件、および／または任意の他のデータであって、方法３００が本明細書で説明したように機能することを可能にするものが含まれていても良い。

中央充電コントローラ１３２は、データを、システム１００のコンポーネント（「電力システム・コンポーネント」とも言われる）たとえば負荷１０４、電源１０２、および／またはコントローラ１０６から受信する３０４。典型的な実施形態においては、システム・コンポーネントはデータを中央充電コントローラ１３２に送信することを、コントローラ１３２から送信される情報要求に応じて行ない、および／またはコンポーネントは「自己報告」することを、データを中央充電コントローラ１３２に所定の基準に基づいて送信することによって行なう。受信したデータ３０４には、限定することなく、システム・コンポーネントの動作に関係するデータが含まれている。

たとえば、中央充電コントローラ１３２は、各再生可能電源１１０から、供給源１１０が生成する電流および／または電圧を表わすデータを受信する。再生可能貯蔵充電コントローラ１２０からは、データとして、再生可能電力貯蔵装置１１４の充電状態と、再生可能電力貯蔵装置１１４に供給されているかまたはそこから供給されている充電電流および／または電力の量および／またはレートとを表わすデータが送信される。インバータ・コントローラ１２２からは、データとして、再生可能電源１１０から受け取った電流および／もしくは電圧、ならびに／または配電ネットワーク１３６におよび／もしくは１または複数の負荷１０４に供給されている電流および／もしくは電圧の量を表わすデータが送信される。

ユーティリティ・コントローラ１２４は、典型的な実施形態においては、以下のものを表わすデータを送信する。ピーク需要通知または事象、商用電源１１２から供給される電力に対する１または複数のレート、停電通知または事象、商用電源１１２からの電力出力の減少または増加、前述のタイプのデータの１つに関係する予測状態またはデータ、および／または任意の他のデータであって、方法３００が本明細書で説明したように機能することを可能にするものである。メーター１４２からは、データとして、負荷１０４の消費電力ならびに／または負荷１０４に商用電源１１２から供給される電流および／もしくは電圧を表わすデータが送信される。

負荷中心コントローラ１２６は、以下のものを表わすデータを送信する。１もしくは複数の負荷１０４の消費電力、１もしくは複数の負荷１０４に供給される電圧および／もしくは電流、ならびに／または負荷中心１３８に電気的に結合されおよび／もしくは電力を１または複数の電源１０２から受け取っている負荷１０４の数または識別である。充電装置コントローラ１２８および／または車両コントローラ１３０は、以下のものを表わすデータを送信する。車両電力貯蔵装置１１６に供給されるかもしくはそれから供給される電流、電圧、および／もしくは電力の量、周波数、位相、および／もしくはレート、ユーザが要求する充電装置１１８の車両電力貯蔵装置１１６に対する充電動作の完了時間、ならびに／または車両電力貯蔵装置１１６の充電の状態である。

それに加えてまたはその代わりに、システム・コンポーネントは、任意の好適なデータを中央充電コントローラ１３２に送信して、方法３００が本明細書で説明したように機能できるようにしても良く、また中央充電コントローラ１３２は、システム・コンポーネントから送信されたデータを受信する３０４。一実施形態においては、複数の中央充電コントローラ１３２がシステム１００内に含まれている。このような実施形態においては、各中央充電コントローラ１３２は、データを、少なくとも１つの他の中央充電コントローラ１３２から受信する。

典型的な実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、システム１００内の複数のコンポーネントのそれぞれが有する動作状態（たとえばシステム１００内の各負荷１０４および／または各電源１０２の動作状態）を決定する３０６。動作状態には、たとえば以下のものを決定することが含まれる。負荷１０４によって要求されるかまたはそれに供給される電流、電圧、および／もしくは電力の量、周波数、位相、および／もしくはレート；負荷１０４によって要求されるかまたはそれに供給されることが予測される電流、電圧、および／もしくは電力の量、周波数、位相、および／もしくはレート；電源１０２による供給に利用可能な電流、電圧、および／もしくは電力の量、周波数、位相、および／もしくはレート；電源１０２による供給に利用可能な予測される電流、電圧、および／もしくは電力の量、周波数、位相、および／もしくはレート；要求される電流、電圧、および／もしくは電力の量、周波数、位相、および／もしくはレートと、利用可能な電流、電圧、および／もしくは電力の量、周波数、位相、および／もしくはレートとの間の差；ならびに／または要求されることが予測される電流、電圧、および／もしくは電力の量、周波数、位相、および／もしくはレートと、利用可能であることが予測される電流、電圧、および／もしくは電力の量、周波数、位相、および／もしくはレートとの間の差。それに加えてまたはその代わりに、典型的な実施形態においては、動作状態には、供給に利用可能な電力のコスト、供給される電力のコスト、供給に利用可能な電力の予測コスト、および／または将来供給すべき電力の予測コストを決定することが含まれる。典型的な実施形態においては、動作状態の決定は、信号および／またはデータを電源１０２、負荷１０４、および／またはコントローラ１０６から受信して分析することによって行なう。

中央充電コントローラ１３２は、所定条件が満足または満たされているか否かの判定３０８を、電力システム１００の少なくとも１つのコンポーネントの少なくとも１つの決定された動作状態に基づいて行なう。典型的な実施形態においては、中央充電コントローラ１３２が、所定条件が満足または満されていると判定するのは３０８、負荷１０４が要求しているかまたは要求すると予測される電力が、電源１０２から利用可能であるかまたは利用可能であると予測されるものよりも多いかまたは少ない場合である。それに加えてまたはその代わりに、中央充電コントローラ１３２は、所定条件が満足または満たされていると判定することを３０８、以下の場合に行なっても良い。ピーク需要事象が起きているかまたは起きると予測される場合、条件たとえば天候条件（たとえば、良く晴れた天気または濁った天気）が起きると予測される場合、商用電源１１２によって供給されるかまたは供給されると予測される電力のコストが、変化しておよび／もしくは増加して所定の閾値を上回るかもしくは減少して所定の閾値を下回る場合、ユーザによって識別される条件が起こる場合、ならびに／または任意の他の条件が満足または満たされる場合である。

中央充電コントローラ１３２が、所定条件が満足も満たされてもいないと判定した場合には３０８、中央充電コントローラ１３２は、データをシステム１００のコンポーネントから受信すること３０４に戻る。しかし、中央充電コントローラ１３２が、所定条件が満足または満たされていると判定した場合には３０８、中央充電コントローラ１３２は、負荷１０４に供給される電力を調整する３１０ための少なくとも１つの行為を実施する。

一実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、負荷１０４に供給される電力の調整３１０を、少なくとも１つのコンポーネント（たとえば再生可能電力貯蔵装置１１４および／または車両電力貯蔵装置１１６）の動作モードを切り替えること３１２によって行なう。より具体的には、中央充電コントローラ１３２は、コマンドを再生可能貯蔵充電コントローラ１２０に送信して、再生可能電力貯蔵装置１１４を、電力貯蔵モードから電力供給モードにまたは電力供給モードから電力貯蔵モードに切り替える。中央充電コントローラ１３２は、コマンドを充電装置コントローラ１２８および／または車両コントローラ１３０に送信して、車両電力貯蔵装置１１６を、電力貯蔵モードから電力供給モードにまたは電力供給モードから電力貯蔵モードに切り替える。電力供給モードである場合、再生可能電力貯蔵装置１１４および／または車両電力貯蔵装置１１６は、電力を、システム１００内の少なくとも１つの負荷１０４に、たとえば負荷中心１３８を通して供給する。

別の実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、負荷１０４に供給される電力の調整３１０を、少なくとも１つのシステム・コンポーネントによって供給すべき最大電流量および／または電力量を設定すること３１４によって行なう。一実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、コマンドを充電装置コントローラ１２８に送信して、車両電力貯蔵装置１１６に供給すべき最大電流量を設定する３１４。また中央充電コントローラ１３２は、コマンドを充電装置コントローラ１２８および／または車両コントローラ１３０に送信して、車両電力貯蔵装置１１６から供給すべき最大電流量を設定しても良い３１４。

典型的な実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、負荷１０４に供給される電力を調整すること３１０を、コマンドを少なくとも１つの他のコントローラ１０６に送信して３１６、第１の電力システム・コンポーネントを第２の電力システム・コンポーネントに電気的に結合させるか、または第１の電力システム・コンポーネントを第２の電力システム・コンポーネントから電気的に分離することによって行なう。たとえば、所定条件が満足される場合（たとえば、負荷１０４が必要とするより多い電力を、電源１０２が供給しているかまたは供給に利用可能である場合）には、中央充電コントローラ１３２は、コマンドを負荷中心コントローラ１２６に送信して３１６、１または複数の商用電源１１２を１または複数の負荷１０４から電気的に分離する。したがって、負荷１０４は、電力を、再生可能電源１０２ならびに／または電力貯蔵装置１１４および／もしくは１１６のみから受け取っても良い。それに加えてまたはその代わりに、所定条件が満足される場合には、中央充電コントローラ１３２は、コマンドを負荷中心コントローラ１２６に送信して３１６、車両電力貯蔵装置１１６を１または複数の負荷１０４に電気的に結合させることを、車両電力貯蔵装置１１６が電力貯蔵モードから電力供給モードに切り替えられたときに行なっても良い。

一実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、負荷１０４を分類するかまたは優先順位付けして、少なくとも１つの負荷１０４が高優先負荷１０４として分類され、および少なくとも１つの負荷１０４が低優先負荷１０４として分類されるようにしても良い。このような実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、１または複数の電源１０２を低優先負荷１０４から電気的に分離する一方で、電力を高優先負荷１０４に電源１０２から供給することを維持しても良い。分類または優先順位付けは、任意の好適な基準に基づいても良く、たとえば以下のものに基づいても良い。ユーザによって識別される優先度リスト、負荷１０４によって消費される電力のコスト、負荷１０４の経済的利益、負荷１０４によって消費される電力の量、負荷１０４の場所、負荷１０４の所有権および／もしくは負荷１０４の運転員の素性に関する情報、負荷１０４（たとえば、再生可能電力貯蔵装置１１４および／もしくは車両電力貯蔵装置１１６）の充電動作を完了するのに必要な充電量、ならびに／または任意の他の基準である。

加えて、１または複数の電源１０２の優先順位付けおよび／または分類を、同様の方法で、同じかまたは異なる基準を用いて行なって、たとえば、負荷１０４の電力需要を満たすのにすべての電源１０２が必要なわけではない場合に、どの電源１０２から電力を負荷１０４に供給するかの優先順位付けを、中央充電コントローラ１３２が行ない得るようにしても良い。このような実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、各低優先度電源１０２から供給される電力が必要でない場合に、低優先度電源１０２を負荷１０４から電気的に分離しても良い。同様の方法で、追加の電力が必要でない場合には、電源１０２を負荷１０４に優先順位を付けて結合しても良い。

一実施形態においては、中央充電コントローラ１３２からコマンドを少なくとも１つの他のコントローラ１０６に送信して３１６、システム１００内で電力を受け取っている負荷１０４の数を調整する３１８。たとえば、中央充電コントローラ１３２からコマンドを負荷中心コントローラ１２６に送信して、１または複数の負荷１０４を電気的に分離するかまたはそれらから電力を取り除いて、負荷１０４が電力を電源１０２から受け取らないようにしても良い。一実施形態においては、中央充電コントローラ１３２は、高優先負荷１０４への電力の供給を維持して、１または複数の低優先度負荷１０４のみから電力を取り除く。それに加えてまたはその代わりに、中央充電コントローラ１３２は、電力を受け取る負荷１０４の数を調整すること３１８を、負荷１０４を電力貯蔵モードの動作から電力供給モードの動作に切り替えて、負荷１０４が電力を受け取るのではなく電力を供給する電源１０２として動作するようにすることによって、行なっても良い。

別の実施形態においては、中央充電コントローラ１３２からコマンドを少なくとも１つの他のコントローラ１０６に送信して３１６、システム１００内で電力を供給している電源１０２の数を調整する３２０。たとえば、中央充電コントローラ１３２が、供給に利用可能であるかまたは供給されると予測される電力量が、負荷１０４によって要求されるかまたは負荷１０４によって要求されると予測される電力量を超えると決定した場合には、中央充電コントローラ１３２は、コマンドをインバータ・コントローラ１２２に送信して１または複数の再生可能電源１１０をシステム１００から電気的に分離して、再生可能電源１１０が電力をシステム１００内の１または複数の負荷１０４に供給しないようにしても良い。それに加えてまたはその代わりに、中央充電コントローラ１３２からコマンドを負荷中心コントローラ１２６に送信して、１または複数の商用電源１１２を１または複数の負荷１０４および／もしくは負荷中心１３８から電気的に分離して、商用電源１１２が電力をシステム１００内の１または複数の負荷１０４に供給しないようにする。それに加えてまたはその代わりに、中央充電コントローラ１３２は、電力を負荷１０４に供給する電源１０２の数を調整することを３２０、負荷１０４を電力貯蔵モードの動作から電力供給モードの動作に切り替えて負荷１０４が電源１０２として動作するようにして、行なっても良い。

中央充電コントローラ１３２が、負荷１０４に供給される電力を調整した３１０後に、中央充電コントローラ１３２は、データをシステム・コンポーネントから受信すること３０４に戻る。これは前述した通りである。前述の実施形態のうちの１または複数について別個に説明している場合があるが、前述の実施形態のうちのいずれか、またはその一部を、本明細書で説明した任意の他の実施形態の代わりにまたはそれとともに用いても良いことを認識されたい。

本明細書で説明したように、堅固な中央充電コントローラによって、電力システムの動作が制御される。充電コントローラは、データを複数の電力システム・コンポーネント（たとえば、１または複数の負荷、電源、および／またはコントローラ）から受信する。中央充電コントローラは、１または複数の負荷に供給される電力を調整すべきか否かを判定して、供給電力を調整する１または複数の行為を実施する。中央充電コントローラは、コンポーネントを電力貯蔵モードと電力供給モードとの間で切り替えること、負荷に供給すべき最大電流を設定すること、電力を電源から受け取る負荷の数を調整すること、および／または電力を負荷に供給する電源の数を調整することを行なっても良い。また中央充電コントローラは、少なくとも１つの負荷に供給される電力を、１または複数の予測条件に基づいて調整しても良い。したがって、配電グリッドが利用できないかまたは存在しない場合であっても、ソーラー・パネル・アレイによって生成される電力が依然として１または複数の負荷に供給される場合がある。加えて、高電力需要の期間中に、１または複数のコンポーネントを電力供給モードに切り替えて追加電力を供給しても良く、および／または１または複数の負荷を電気的に分離して電力システム内で要求される電力の量を減らしても良い。こうして、中央充電コントローラによって、維持することが要求される電力量を電力システム内で供給される電力量にほぼ等しくすることができる。

本明細書で説明したシステム、装置、および方法の技術的効果には、以下のうちの少なくとも１つが含まれる。（ａ）第１のコントローラによって、電力システム内の複数の電力システム・コンポーネントのうちの少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントおよび少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントの動作状態を決定すること、（ｂ）第１のコントローラによって、所定条件が満足されているか否かを少なくとも１つの動作状態に基づいて判定すること、および（ｃ）第１のコントローラによって、コマンドを少なくとも１つの第２のコントローラに送信して、少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントに電気的に結合させることおよび少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントから電気的に分離することの少なくとも一方を、所定条件が満足されているか否かに基づいて行なうこと。

以上、電力システム制御するコントローラおよび方法の典型的な実施形態について詳細に述べた。本コントローラおよび方法は、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されず、むしろコントローラのコンポーネントおよび／または方法のステップは、本明細書で説明した他のコンポーネントおよび／またはステップから独立および別個に用いても良い。たとえば、コントローラは他の電力システムおよび方法と組み合わせて用いても良く、本明細書で説明したような電力システムとともに実施することに限定されない。むしろ、典型的な実施形態は、他の多くの電力システム応用例と関連して実施および使用することができる。

本発明の種々の実施形態の特定の特徴を、一部の図面上で示して他では示さない場合があるが、これは単に便宜上である。本発明の原理によれば、図面の任意の特徴部を、他の任意の図面の任意の特徴部と組み合わせて参照および／または請求しても良い。

この書面の説明では、実施例を用いて、本発明を、ベスト・モードも含めて開示するとともに、どんな当業者も本発明を実施できるように、たとえば任意の装置またはシステムを作りおよび用いること、ならびに取り入れた任意の方法を実行することができるようにしている。本発明の特許可能な範囲は、請求項によって規定されており、当業者に想起される他の例を含んでいても良い。このような他の実施例は、請求項の文字通りの言葉使いと違わない構造要素を有する場合、または請求項の文字通りの言葉使いとの違いが非実質的である均等な構造要素を含む場合には、請求項の範囲内であることが意図されている。

Claims (10)

1. 複数の電力システム・コンポーネントを含む電力システム（１００）に対するコントローラ（１３２）であって、
   コンピュータ実行可能命令を記憶するためのメモリ（２０４）と、
   前記メモリと前記複数の電力システム・コンポーネントとに結合されたプロセッサ（２０２）であって、前記コンピュータ実行可能命令を実行するように構成されたプロセッサと、を含み
   前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサを、
   前記複数の電力システム・コンポーネントのうちの少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントと少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントであって、電力貯蔵モードの動作と電力供給モードの動作とで切り替え可能な電力貯蔵装置を含む、前記少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントとの動作状態を決定することと、
   前記電力貯蔵装置用の充電動作に必要な所定の時間を決定することと、
   前記電力貯蔵装置が前記電力貯蔵モードの動作から前記電力供給モードの動作に切り替えられたときに前記充電動作を前記所定の時間以内に完了することを妨げるか否かを判定することと、
   所定条件が満足されているか否かを少なくとも１つの動作状態に基づいて判定することと、
   コマンドを少なくとも１つの他のコントローラ（１０６）に送信して、前記少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを前記少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントに電気的に結合させることおよび前記少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを前記少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントから電気的に分離することの少なくとも一方を、前記所定条件が満足されているか否かに基づいて行なうことと、を実行するようにプログラムするコントローラ（１３２）。
2. 前記少なくとも１つの第２のコンポーネントは電力貯蔵装置を含み、前記プロセッサ（２０２）はさらに、コマンドを前記少なくとも１つの他のコントローラ（１０６）に送信して前記電力貯蔵装置に供給する最大電流量を設定するようにプログラムされている請求項１に記載のコントローラ（１３２）。
3. 前記プロセッサ（２０２）はさらに、コマンドを前記少なくとも１つの他のコントローラ（１０６）に送信して前記電力貯蔵装置を電力貯蔵モードの動作から電力供給モードの動作に切り替えるようにプログラムされている請求項１に記載のコントローラ（１３２）。
4. 前記電力貯蔵装置は、電気車両（１０８）の電力貯蔵装置（１１６）であり、前記プロセッサ（２０２）はさらに、
   前記充電動作に対する要求完了時間を受け取ることにより、前記電力貯蔵装置用の充電動作に必要な所定の時間を決定するようにプログラムされている請求項３に記載のコントローラ（１３２）。
5. 前記少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントは、前記少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントに結合された商用電源（１１２）であって、電力を前記少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントに供給するように構成された商用電源（１１２）を含み、前記プロセッサ（２０２）はさらに、前記商用電源を前記少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントから電気的に分離することを、前記所定条件が満足されているか否かに基づいて行なうようにプログラムされている請求項１に記載のコントローラ（１３２）。
6. 前記少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントは、電力を前記少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントから受け取るように構成された複数の負荷（１０４）を含み、前記プロセッサ（２０２）はさらに、前記複数の負荷を少なくとも１つの高優先負荷および少なくとも１つの低優先負荷に分類するようにプログラムされている請求項１に記載のコントローラ（１３２）。
7. 前記プロセッサ（２０２）はさらに、前記少なくとも１つの低優先負荷（１０４）を前記少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントから電気的に分離し、一方で、電力を前記少なくとも１つの高優先負荷に前記少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントから供給することを維持するようにプログラムされている請求項６に記載のコントローラ（１３２）。
8. 前記プロセッサ（２０２）はさらに、コマンドを前記少なくとも１つの他のコントローラ（１０６）に送信して、前記少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを前記少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントに電気的に結合させることおよび前記少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを前記少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントから電気的に分離することの少なくとも一方を、前記電力システムの少なくとも１つの予測状態に基づいて行なうようにプログラムされている請求項１に記載のコントローラ（１３２）。
9. コンピュータ実行可能命令が内部で具体化される少なくとも１つのコンピュータ読取可能な記憶媒体（２０４）であって、
   プロセッサ（２０２）によって実行されると、前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサに、
   電力システム（１００）内の複数の電力システム・コンポーネントのうちの少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントおよび少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントであって、電力貯蔵モードの動作と電力供給モードの動作とで切り替え可能な電力貯蔵装置を含む、前記少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントの動作状態を決定することと、
   前記電力貯蔵装置用の充電動作に必要な所定の時間を決定することと、
   前記電力貯蔵装置が前記電力貯蔵モードの動作から前記電力供給モードの動作に切り替えられたときに前記充電動作を前記所定の時間以内に完了することを妨げるか否かを判定することと、
   所定条件が満足されているか否かを少なくとも１つの動作状態に基づいて判定することと、
   コマンドを少なくとも１つのコントローラ（１０６）に送信して、前記少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを前記少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントに電気的に結合させることおよび前記少なくとも１つの第１の電力システム・コンポーネントを前記少なくとも１つの第２の電力システム・コンポーネントから電気的に分離することの少なくとも一方を、前記所定条件が満足されているか否かに基づいて行なうことと、を実行させる少なくとも１つのコンピュータ読取可能な記憶媒体（２０４）。
10. 前記コンピュータ実行可能命令はさらに、前記プロセッサ（２０２）に、コマンドを前記少なくとも１つのコントローラ（１０６）に送信して、前記複数の電力システム・コンポーネントのうちの少なくとも１つを電力貯蔵モードの動作から電力供給モードの動作に切り替えることを実行させる請求項９に記載の少なくとも１つのコンピュータ読取可能な記憶媒体（２０４）。