基于EVSE的能量自动化、管理和保护系统与方法
阅读：589发布：2020-05-16
专利汇可以提供基于EVSE的能量自动化、管理和保护系统与方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了基于EVSE的 能量 自动化、管理和保护系统与方法。在一个或多个 实施例 中，提供了包括电动 汽车 供应设备（EVSE）的供电系统。EVSE包括提供用户通过EVSE 服务器 对互联网的可 访问 性的通信网关。在一些实施例中，EVSE允许与其他智能装置通信和/或耦合到负载中心的负载状态的通信。用户或 公共事业 服务提供者可以通过EVSE服务器使用EVSE的该通信网关来执行能量管理和 家庭自动化 任务并且可以通过EVSE向智能装置发送控制 信号 。该EVSE还可以在比如 电网 上的功率骤增或灯火管制之类的紧急情况中为耦合到负载中心的智能装置提供保护机制。作为其他方面，提供了操作该系统和EVSE的方法。，下面是基于EVSE的能量自动化、管理和保护系统与方法专利的具体信息内容。
1.一种用于电动汽车的供电系统，包括：
被配置成由用户可访问的电动汽车供应设备服务器；
被配置成通过互联网连接与电动汽车供应设备服务器通信的互联网访问装置；以及电动汽车供应设备，包括：
被配置成传送由电动汽车汲取的最大充电电流的充电控制装置，
被配置成传送包括充电电压、由电动汽车汲取的充电电流、通过为电动汽车充电所消耗的充电功率以及充电能量中的一个或多个的充电数据的计量装置，
被配置成接收充电数据的通信接口，以及
电动汽车供应设备中的通信网关，通信网关被配置成通过互联网访问装置向电动汽车供应设备服务器发送包括充电数据的信息，从所述电动汽车供应设备服务器直接发送控制信号到智能装置以调整作为电气负载耦合到负载中心的所述智能装置的能量模式，并且从电动汽车供应设备服务器接收一个或多个充电控制信号，其中所述智能装置不是电动汽车。
2.权利要求1的系统，其中通信网关被配置成从电动汽车供应设备服务器接收作为充电调度的一个或多个充电控制信号。
3.权利要求1的系统，其中通信网关被配置成从电动汽车供应设备服务器接收作为充电优先级的一个或多个充电控制信号以实现在需求响应程序中。
4.权利要求1的系统，其中通信网关被配置成从电动汽车供应设备服务器接收作为负载控制信号的一个或多个充电控制信号。
5.权利要求1的系统，其中通信网关被配置成与所述负载中心的一个或多个测量装置对接。
6.权利要求5的系统，其中通信网关被配置成向电动汽车供应设备服务器提供除包含电动汽车供应设备的电气分支之外的耦合到负载中心的一个或多个电气分支的电气负载的电气负载数据。
7.权利要求6的系统，其中通信网关被配置成向电动汽车供应设备服务器传送针对耦合到负载中心的一个或多个电气分支的能量使用。
8.权利要求1的系统，其中通信网关被配置成基于以下与耦合到所述负载中心的分支电路的一个或多个其它智能装置通信：
用户请求，
负载控制信号
来自公共事业服务器的需求响应数据，或者
峰值需求限制方法。
9.权利要求1的系统，其中电动汽车供应设备的通信网关被配置成与一个或多个其它智能装置通信。
10.权利要求9的系统，其中所述智能装置和所述一个或多个其它智能装置包括智能电器、智能照明、智能HVAC、智能窗户、智能门和智能排气口中的一个或多个。
11.一种电动汽车供应设备，包括：
被配置成传送由电动汽车汲取的最大电流的充电控制装置；
被配置成生成以下中的一个或多个的电动汽车的充电数据的计量装置：
充电电压，
由电动汽车汲取的充电电流，
通过为电动汽车充电所消耗的充电功率，以及
充电能量；以及
与电动汽车供应设备整合并且被配置成与电动汽车供应设备服务器通信的通信网关，通信网关还被配置成与一个或多个智能装置直接对接并配置成调整其中任何一个的能量模式，其中所述一个或多个智能装置中没有一个是电动汽车。
12.权利要求11的电动汽车供应设备，其中通信网关被配置成从电动汽车供应设备服务器接收一个或多个充电控制信号。
13.权利要求11的电动汽车供应设备，其中通信网关被配置成从电动汽车供应设备服务器接收控制信号以传送至一个或多个智能装置。
14.权利要求11的电动汽车供应设备，其中通信网关被配置成与负载中心的一个或多个测量装置对接，其中一个或多个测量装置测量包含一个或多个智能装置的一个或多个分支电路上的电气负载数据。
15.权利要求14的电动汽车供应设备，其中与负载中心的一个或多个测量装置对接包括输电线通信。
16.一种电动汽车供应设备，包括：
被配置成传送由电动汽车汲取的最大电流的充电控制装置；以及
与电动汽车供应设备整合的通信网关，所述通信网关能操作成：
与一个或多个测量装置对接，所述一个或多个测量装置测量负载中心的一个或多个分支电路上的负载数据，
与智能装置直接对接，用于调整其能量模式，其中所述智能装置不是电动汽车，以及与电动汽车供应设备服务器对接。
17.权利要求16的电动汽车供应设备，其中通信网关被配置成与一个或多个其它智能装置对接。
18.权利要求16的电动汽车供应设备，其中通信网关被配置成与一个或多个测量装置通信，并且基于由通信网关接收的测量数据，传送由所述智能装置和所述一个或多个其它智能装置消耗的最大功率。
19.权利要求16的电动汽车供应设备，其中与一个或多个测量装置对接是通过耦合到通信网关的通信接口进行的。
20.一种操作电动汽车供应设备的方法，包括：
提供包括通信接口的电动汽车供应设备；
测量电动汽车供应设备从其接收功率的负载中心的线路电压、线路电流、线路相位和线路频率中的一个或多个；
基于线路电压、线路电流、线路相位和线路频率中的一个或多个确定灯火管制或功率骤增条件；以及
利用电动汽车供应设备直接命令一个或多个智能装置以调整作为电气负载耦合到所述负载中心的所述一个或多个智能装置的能量模式，其中所述一个或多个智能装置中没有一个是电动汽车。
基于EVSE的能量自动化、管理和保护系统与方法
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求享有对2014年11月17日提交的题为“EVSE BASED ENERGY AUTOMATION, MANAGEMENT AND PROTECTION SYSTEM”的美国临时申请No. 62/080,483的优先权，特此以其整体并且出于本文中的所有目的而通过引用并入该临时申请。
技术领域
背景技术
[0004] 将来对于EV充电的需求可能将明显附加的负担置于电网上。利用电网上的随机点为EV充电，尤其是在峰值时间期间，不仅存在使电网不稳定的风险，而且还可能增加消费者（在本文中称为“用户”）的能量成本。现有智能电网兼容装置（包括智能EVSE）可以与建筑物能量管理或自动化系统（例如家庭或办公室能量管理系统）对接。然而，这样的现有EVSE在一些实例中不适宜，尤其使对于翻新而言。
[0005] 因此，存在对于改进的智能EVSE和包括所述智能EVSE的系统的需要。
发明内容
[0006] 在一些实施例中，提供了一种用于电动汽车（EV）的供电系统。供电系统包括被配置成由用户可访问的EVSE云服务器；被配置成通过互联网连接与EVSE服务器通信的互联网访问装置；以及电动汽车供应设备（EVSE），包括被配置成传送由EV汲取的最大充电电流的充电控制装置、被配置成传送包括充电电压、由EV汲取的充电电流、通过为EV充电所消耗的充电功率以及充电能量中的一个或多个的充电数据的计量装置、接收充电数据的通信接口，以及EVSE中的通信网关，通信网关被配置成通过互联网访问装置向EVSE服务器发送包括充电数据的信息，并且从EVSE服务器接收一个或多个充电控制信号。
[0007] 在一个或多个实施例中，提供了一种电动汽车供应设备（EVSE）。EVSE包括被配置成传送由电动汽车汲取的最大电流的充电控制装置；被配置成生成充电电压、由EV汲取的充电电流、通过为EV充电所消耗的充电功率以及充电能量中的一个或多个的电动汽车（EV）的充电数据的计量装置；以及与EVSE整合并且被配置成与EVSE服务器通信的通信网关，通信网关还被配置成与一个或多个智能装置对接。
[0008] 在一个或多个实施例中，提供了一种电动汽车供应设备（EVSE）。EVSE包括被配置成限制由电动汽车汲取的最大电流的充电控制装置；与EVSE整合并且被配置成与测量负载中心的一个或多个分支电路上的负载数据的一个或多个监视装置对接的通信网关；以及EVSE服务器。
[0009] 在一个或多个实施例中，提供了一种操作电动汽车供应设备（EVSE）的方法。该方法包括提供包括通信接口的EVSE，测量EVSE从其接收功率的负载中心的线路电压、线路电流、线路相位和线路频率中的一个或多个，基于线路电压、线路电流、线路相位和线路频率中的一个或多个确定灯火管制或功率骤增条件，以及利用EVSE命令关断耦合到负载中心的一个或多个智能装置。
[0010] 本发明的再其他的方面、特征和优点可以容易地从以下详细描述清楚，其中描述和说明数个示例实施例，包括设想到用于实施本发明的最佳模式。本发明还可以能够具有其他和不同的实施例，并且其若干细节可以在各个方面进行修改，所有这些都不脱离于本发明的范围。本发明覆盖落在本发明的范围内的所有修改、等同物和替代物。附图说明
[0011] 可以从结合附图考虑的以下详细描述更清楚地理解本发明的实施例的特征，在附图中相同的参考标号自始至终指代相同的元件。附图和描述要被视为在本质上是说明性的，并且不被视为是限制性的。附图未必按照比例绘制。
[0012] 图1图示了根据一个或多个实施例的包括智能EVSE的供电系统的示意图。
[0013] 图2图示了根据一个或多个实施例的包括被配置成与一个或多个智能装置通信的智能EVSE的供电系统的示意图。
[0014] 图3图示了根据一个或多个实施例的包括智能EVSE的供电系统的示意图，其中EVSE可以获取针对耦合到负载中心的一个或多个电气分支的经测量数据或者针对建筑物的总体计量数据，并且其中EVSE可以可操作成与耦合到负载中心的一个或多个智能装置通信。
[0015] 图4图示了根据一个或多个实施例的智能EVSE的操作的流程图。
具体实施方式
[0016] 随着对于EV需求方面的上升，预计电网很快将达到近乎10%的输送能量（例如大约1万亿kWh或更大）。即使现有电网可能能够在非峰值时间期间管理该附加负载，但是在峰值时间期间在电网上的随机点处为EV充电可能导致电网不稳定，并且可能导致电气灯火管制条件（以下称为“灯火管制”）。当前，公共事业服务提供者（公共事业公司）可以通过与消费者有关的各种能量管理程序来管理电网上的该附加功率需求，诸如“需求响应程序”。“需求响应程序”为消费者提供了通过响应于基于时间的电气速率或其他形式的财务奖励而减少和/或偏移其在峰值时段期间的电力使用需求来在电网操作中扮演角色的机会。
[0017] 对于具有用于电动汽车（EV）的充电能力的特定住宅或商业区（以下总地或单独地称为“建筑物”），根据一个或多个实施例，可访问互联网的智能EVSE可以提供用于提供集成能量管理的合适方式和/或用于实现需求响应程序的手段。在一些实施例中，这样的智能EVSE可以允许基于电网上的峰值电气需求而控制智能EV的充电时间和/或充电速率的选项。
[0018] 此外，根据一些实施例的智能EVSE可以提供用于在耦合到建筑物的负载中心的分支电路的一个或多个高功率负载操作（接通）在与智能EVSE正在充电时相同的时段期间时的需求响应管理的机制。可以调节EVSE的充电速率或充电时间，或者可以响应于来自智能EVSE或来自EVSE服务器的一个或多个充电控制信号而调节一个或多个高功率负载所汲取的电流。有利地，在峰值需求时间期间避免或限制EV充电或限制由一个或多个高功率负载所汲取的电流可以导致降低的公共事业账单，并且甚至可能减少电网不稳定。
[0019] 另外，根据一个或多个实施例，智能EVSE可以取代自动化家庭能量系统，其中智能EVSE包括可以可操作成直接与一个或多个智能装置对接的通信能力，以及被配置成在互联网上访问EVSE服务器的通信网关。该通信能力允许简化对缺少自动化家庭能量系统的现有建筑物的翻新。简而言之，EVSE成为用于与一个或多个智能装置通信的平台。
[0020] 在一些实施例中，智能EVSE可以直接与可能参与需求响应程序（例如自动化需求响应程序）的一些或所有智能装置（例如智能电器、智能照明、智能加热、通风和空气调节（以下称为智能“HVAC”）、智能窗户和门、智能排气口等等）对接。以此方式，避免对于分离的家庭自动化系统的需要，并且一个或多个智能装置的监视和/或控制可以通过智能EVSE发生。在该实施例中，智能EVSE充当用于访问互联网并且用于与关注一个或多个智能装置的操作调节和/或控制的用户通信的网关。
[0021] 智能EVSE与建筑物的一个或多个智能装置之间的通信可以是基于诸如Z轴向波（Z-wave）、ZigBee、HOMEPLUG®技术（也称为输电线或PLC）、HOMEPLUG®Green PHYTM等之类的通信协议。在一些实施例中，智能EVSE将能够与一个或多个智能装置对接，并且从其获得电气使用数据。在其他实施例中，智能EVSE将能够保护供电系统和一个或多个智能装置以及EVSE自身，以抵挡由电网不稳定所导致的灯火管制或功率骤增。这可以通过借由来自智能EVSE的控制线信号控制由这样的智能装置所汲取的功率和/或通过传送可用于由EV汲取的最大电流来完成。
[0022] 在一个或多个实施例中，提供了一种智能EVSE，其提供了管理和保护耦合到负载中心的其他负载的公共平台，并且用于可能地提供可以与停电管理或需求响应管理集成的负载控制。在一些实施例中，用于EV的充电调度还可以通过智能EVSE和EVSE服务器实现。负载优先级可以由用户通过与EVSE服务器通信而通过智能EVSE设置。如果需求响应程序被实现，则用户可以决定和预设按序首先关断的电气负载的优先级以满足由需求响应管理所设置的目标，或者否则预确定和设置负载共享简档或调度。
[0023] 一个或多个实施例可以包括具有与用户（例如住宅或商业空间所有者或承租人）和可选地与通过EVSE服务器耦合到电网的能量管理系统通信的能力的建筑物中的智能EVSE。在一些实施例中，与智能EVSE的用户通信可以利用通信装置（例如移动装置或蜂窝电话）通过使用应用程序（以下称为“应用”）来提供智能EVSE的各种功能的基于互联网的访问和控制。在一些实施例中，通信可以通过计算机（例如膝上型计算机）进行。在一些实施例中，用于EV的充电调度还可以通过与用户通过与智能EVSE通信的EVSE服务器的通信来实现。在一个或多个实施例中，EVSE服务器还可以由已经从电网接收到电气使用数据的公共事业服务器可访问。公共事业服务器可以请求EVSE减少建筑物的功率消耗。因此，EVSE可以从EVSE服务器接收降低最大充电电流或充电时间的控制信号，或者控制其他智能装置的功率使用的其他控制信号。同样地，充电数据和/或电力使用数据可以从EVSE服务器传送至智能EVSE并且可以由用户和/或公共事业服务器访问。
[0024] 因此，智能EVSE还可以发起和执行针对建筑物的峰值需求功率限制。这可以可能地节省消费者的能量成本，和/或减少电网上的随机点处的需求中的突然飙升的可能性。特别地，智能EVSE可以减少电网不稳定对提供为耦合到建筑物的负载中心的一个或多个电气分支上的电气负载的其他电气装置的影响。在一些实施例中，公共事业服务提供者可以检测灯火管制，并且然后向EVSE服务器发送命令以修改（限制）电气需求。因而，EVSE服务器可以向智能EVSE发送可以用于通过关断或调制一个或多个电气负载来保护其他电气负载、智能装置和/或EV充电的一个或多个控制信号。
[0025] 在一些实施例中，峰值功率限制可以基于预设优先级、负载控制或充电调度。因此，智能EVSE的一个或多个实施例可以解决对于集成多个智能装置以通过嵌入到智能EVSE中并且与其集成的通信网关执行建筑物的能量管理的公共平台的需要。
[0026] 在本文中参照图1-4详细描述包括智能EVSE的供电系统、智能EVSE、操作EVSE的方法以及允许需求响应管理的实现的方法的这些及附加实施例。
[0027] 现在参照图1，提供了包括智能EVSE 102的用于EV 104的供电系统100的第一实施例。智能EVSE 102被配置成耦合到EV104的功率存储装置（例如一个或多个电池——加点示出）并且为其电气充电。EV 104可以是全电动汽车，以及混动汽车。可以通过具有电气耦合到EV 104上的接收连接器（未示出）的电气连接器（未示出）的充电线缆105向EV 104供应电气充电。
[0028] 智能EVSE 102可以电气耦合到建筑物107（加点示出）的负载中心106（例如包括断路器的面板箱等）。然而，在一些实例中，智能EVSE 102可以在建筑物107外部。智能EVSE 102可以作为电气负载耦合在一个分支电路上并且可以从负载中心106接收电功率。负载中心106可以连接到功率网109。典型的负载中心106可以具有例如240V，200A服务。然而，其他负载中心类型和大小可以用于供应智能EVSE 102。包含一个或多个电气负载（负载1-n）的其他电气分支电路也可以耦合到负载中心106。可以基于负载中心106的额定功率和大小而连接任何合适数目的分支电路。一个或多个分支电路还可以耦合到一个或多个子面板并且包括一个或多个子面板。
[0029] 如从下文将清楚的，在一些实施例中，这些电气负载中的一个或多个可以是智能装置（例如智能电器、智能照明、智能加热、智能HVAC、智能窗户和门、智能排气口等等）。如本文所使用的术语“智能装置”意指可以经由通信网络远程监视和/或远程控制的任何电气装置。负载中心106的每一个电气分支可以由负载中心106的合适断路器保护。
[0030] 更详细地，智能EVSE 102可以包括被配置成提供足以用于智能EVSE 102的各种控制、计量、处理和通信组件（本文稍后描述）的电功率的电源108。电源108可以例如是240V，100mA电源。可以使用其他合适类型和大小的电源108。智能EVSE 102可以包括印刷电路板
110（加点示出），其包括其上的多个互连的微处理器、电路和组件。
110（加点示出），其包括其上的多个互连的微处理器、电路和组件。
[0031] 在所描绘的实施例中，智能EVSE 102可以包括可操作成处理表示要传送至EV 104的最大电气充电电流的控制信号（例如充电信号）的充电控制装置112，并且该充电信号可以从通信接口118接收。充电控制装置112可以通过充电线缆105传送可以由EV 104汲取的最大电气充电电流。充电控制装置112还可以在某些条件下打开和闭合接触器114，诸如在接收到暂停或延迟充电请求时，或者在接收到来自用户125或公共事业服务器的调度请求或需求请求的控制信号时。接触器114可以电气耦合到充电线缆105，其可以包括耦合到EV 104的SAE J1772连接器等。接触器114可以是2极或4极类型。充电控制装置112包括低功率微控制器，其基于对EVSE 102的用户请求的状态控制接触器114。其还经由通信接口118向用户传送关于EVSE 102的信息，可以是低功率微控制器。
[0032] 智能EVSE 102可以包括可操作成诸如从智能EVSE 102中的传感器117A和/或电压接头117B接收充电信息的计量装置116。传感器117A可以是单个传感器或能够测量充电电流的传感器的组合，并且电压接头117B可以能够测量充电电压。还可以测量传入A和B阶段的相位。在一个或多个实施例中，传感器117A可以是例如电流变换器，并且可以向计量装置116提供由EV 104汲取的电流的测量。在一个或多个实施例中，可以从电压接头117B向计量装置116提供电压的测量，其可以是来自电源108的下阶跃电压测量。计量装置116然后可以计算例如充电电流或充电电压中的一个或多个。
[0033] 计量装置116还可以起作用以诸如从充电电流和/或充电电压的经测量值计算一个或多个附加的使用参数，诸如充电功率使用或充电能量使用。计量装置116可以是片上系统（SoC），其为可以将计算机或其他电子系统的所有组件集成到单个芯片中的集成电路（IC）。其可以包含所有均在单个芯片衬底上的数字、模拟、混合信号，和甚至射频功能，以及存储器。特别地，计量装置116在一些实施例中可以是8051微控制器。可以使用其他合适的微控制器。诸如充电电流、充电电压、充电功率使用、充电能量使用和前述各项的组合之类的充电数据可以存储在计量装置116的存储器中并且这些中的一个或多个可以周期性地从智能EVSE 102传送。通信可以以诸如例如大约每30秒之类的周期性间隔执行。可以使用其他间隔。
[0034] 智能EVSE 102可以包括被配置成并且起作用以允许诸如其他微控制器（例如充电控制装置112、计量装置116和通信网关120）之类的各种其他EVSE组件之间的内部通信的通信接口118。例如，通信接口118可以促进计量装置116与通信网关120之间的数据通信。通信可以包括诸如充电电流、充电电压、充电功率、充电能量或前述各项的组合之类的充电数据从计量装置116到通信网关120的传输和传送。如以上讨论的，可以在递增时段中发送通信分组。同样地，在一些实例中，由EV 104汲取的最大充电电流可以作为控制信号由通信网关120传送至充电控制装置112。通信接口118可以是32位处理器，诸如ARM®CORTEX®-M3处理器等等。可以使用其他合适的处理器类型。
[0035] 通信接口118可以经由诸如由例如ANSI/CEA-2045指定的一个或多个模块化通信接口（MCI）与智能EVSE 102的其他装置（例如充电控制装置112、计量装置116和通信网关120）通信。可以使用其他通信协议。通信接口118与计量装置116之间的通信可以通过使用作为处置异步串行通信的计算机组件的一个或多个通用异步收发器（UART）而借由串行通信等等来进行。通信接口118与通信网关120之间和通信接口118与充电控制装置112之间的通信可以通过串行外围接口（SPI）来进行。SPI是用于短距离通信的同步串行通信接口规范。可以使用其他形式的组件间电子通信。
[0036] 在一些实施例中，通信接口118可以可选地包括支持诸如ZigBee、6LoWPAN IPv6、DASH-7、Z轴向波、EnOcean、IEEE 802.15之下的基于IP的标准等之类的无线网络技术的托管架构。在一些实施例中，通信接口118可以是从德州仪器可得到的具有驻留通信能力的CC2538 SoC。可以使用其他合适的片上系统架构，包括支持无线网络技术或诸如以太网或通过PLC的之类的其他LAN技术的托管架构的那些。
[0037] 如应当清楚的，通信接口118可以提供智能EVSE 102内的合适架构以允许与操作在靠近智能EVSE 102的无线个域网（WPAN）上的其他智能装置的数据通信。这样的智能装置可以包括智能电器、智能HVAC和/或智能照明、智能窗户和门、智能排气口等等。一个或多个智能装置与通信接口118之间的通信可以是单路接收的，诸如接收关于一个或多个智能装置的状态信息。在一些实施例中，状态信息可以包括指示智能装置接通、关断的通信分组，或者诸如汲取电流、电压或功率或能量使用之类的其他电气使用数据。在一些实施例中，一个或多个智能装置与通信接口118之间的通信可以是单路发送的，即向一个或多个智能装置发送通信分组以控制一个或多个智能装置（例如以接通或关断它们或者以其他方式调制其设置（例如功率消耗设置））。
[0038] 通信网关120提供用于诸如通过互联网之类的智能EVSE 102与EVSE服务器122的通信的网关。EVSE服务器122可以是由智能EVSE 102的用户125经由通信装置126访问的云服务器。EVSE服务器122可以基于例如Microsoft® C-sharp编程。EVSE服务器122可以包括大数据表，其包括关于智能EVSE 102和用户125的数据，包括具有时间戳的充电数据和控制信号、优先级数据、调度、访问密钥、用户ID、电子邮件和口令。数据表还可以包括关于针对耦合到负载中心106的智能装置的负载数据的负载信息。在一些实施例中，通信网关120可以允许通过无线局域网（WLAN）的无线通信，诸如利用互联网通信装置124，诸如调制解调器。互联网通信装置124可以使用基于IEEE 802.11标准的Wi-Fi、BLUETOOTH、THREAD、ALLSEEN ALLIANCE或其他合适的无线通信协议进行通信。在一些实施例中，互联网通信装置124可以与可以是无线路由器的本地路由器（未示出）对接，以允许无线通信协议的操作。在一些实施例中，无线路由器功能和调制解调器能力可以集成到混合装置中。互联网通信装置124可以是被配置成允许访问互联网的任何合适的通信装置，诸如例如通过线缆（线缆调制解调器），或者通过光纤（光纤调制解调器）。可以提供其他类型的互联网访问。
[0039] 在一些实施例中，就EVSE服务器122而言的通信能力可以是通过互联网的，如通过例如允许蜂窝电话、计算机和其他便携式电子装置无线访问因特网的3G或4G或任何其他移动通信标准访问的。在该实例中，互联网通信装置124可以集成到通信网关120中，而不是作为分离的装置。
[0040] 在一些实施例中，整合在智能EVSE 102中的通信网关120可以允许与互联网通信装置124通过WLAN的双路通信。在一些实施例中，可以使用按照802.11a-ac（包括但不限于802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ab等）的Wi-Fi协议。如以上所讨论的，通信网关120可以用于与EVSE服务器122通过互联网通信装置124通信使得信号分组可以向和从智能EVSE 102传送。数据分组可以传送至EVSE服务器122并且控制分组可以从EVSE服务器122接收。
[0041] 在一些实施例中，通信网关120可以用于与EVSE服务器122传送充电数据，如此前所描述的那样。EVSE服务器122可以从耦合到功率网109的其他智能EVSE接收充电数据并且与所述其他智能EVSE通信。单个EVSE服务器122可以与成百上千的像智能EVSE 102那样的智能EVSE通信。可以提供多个EVSE服务器122以与功率网109的不同区域通信。周期性地发送的充电数据可以存储在EVSE服务器122的存储器中并且在一些实施例中可以由用户125经由通信装置126访问。在一个或多个实施例中，充电数据可以通过公共事业服务器128从EVSE服务器122访问并且被编译以得到功率网109的相应区域中所汲取的负载量和由何种类型的装置汲取的理解。
[0042] 通信装置126可以是诸如蜂窝电话、平板、平板蜂窝电话等之类的能够诸如通过使用诸如3G、4G等之类的移动通信标准访问EVSE服务器122的移动装置。用户125可以操作下载到通信装置126的应用程序（以下称为“应用”）。应用可以通过使用诸如Apache Cordova™之类的框架或诸如用于Apple的OS X和iOS的Objective –C之类的面向对象的语言用JavaScript来编写。通过使用应用，用户125可以访问充电数据。充电数据可以包括充电电压、EV 104所汲取的充电电流、在实施EV 104的充电期间由智能EVSE 102消耗的充电功率和/或由智能EVSE 102消耗的充电能量中的一个或多个。还可以使用应用来访问电气速率信息。另外，在一些实施例中，用户125可以通过借由EVSE服务器122传送至智能EVSE 102的控制信号操作智能EVSE 102。因此，用户125可以开始、暂停或延迟（例如2小时、4小时、6小时等等）EV 104的充电。用户125可以创建用于智能EVSE 102的充电调度。用户125可以通过应用接收需求响应请求（事件）。用户125可以发送通知智能EVSE 102可用于由EV 104汲取的最大电流的控制信号。该最大电流可以传送至EV 104的反相器。在一些实施例中，智能EVSE 102的IP地址可以由计算机129直接访问以改变智能EVSE 102的设置。计算机129可以与互联网通信装置124无线通信，或者可以硬连线于其。
[0043] 在一个或多个实施例中，通信网关120可以被配置成和可操作成从EVSE服务器122接收某些数据（例如信号分组）。例如，在一个或多个实施例上，从EVSE服务器122接收的数据可以关于以下中的至少一个：负载控制、充电调度和充电优先级。
[0044] 例如，关于负载控制的信息可以包括接收关断或降低由智能EVSE 102消耗的能量的一个或多个信号（例如高、低或关断）。在其他实施例中，如将从相对于图2和3的讨论清楚的，可以基于能量需求程序关断或以其他方式限制或调制（例如高、低、关断或其他%）一个或多个电气负载。能量需求程序可以通过对EVSE服务器122做出请求或者通过直接与智能EVSE 102通信来实现。与智能EVSE 102直接通信可以通过利用公共事业服务器128的开放自动化需求响应（ADR）通信协议而做出。因此，在一些实施例中，关断或以其他方式限制或调制（例如高、低、关断或其他%）的需求请求可以直接对智能EVSE 102做出。
[0045] 预设用户优先级可以用于基于哪些负载已经被分配优先级而关断或以其他方式限制或调制（例如高、低、关断或其他%）某些期望的负载。负载控制的最终目的将是从不超过针对智能EVSE 102或建筑物107的预设峰值功率需求，以便避免过量公共事业速率和/或避免导致电网稳定性问题。负载控制可以在实施用户优先级的同时实现。
[0046] 在一些实施例中，用户125可以设置关于什么时间、持续多久以及以何种最大充电（例如全充电的安培数或%）的充电调度以允许智能EVSE 102为EV 104充电。调度可以使用应用和通信装置126或者通过经由计算机129和包括互联网通信装置124的家庭区域网络与智能EVSE 102直接通信来设置。
[0047] 在一些实施例中，用户125可以设置优先级以便允许基于用户125的偏好为特定电气负载而不是另一个电气负载供电（例如优先于另一个电气负载）。在其他实施例中，从公共事业服务器128接收的需求请求可以基于预设用户优先级实现。
[0048] 例如，如果用户125想要在白天（在峰值需求时间期间）而不是在夜间为EV 104充电，用户125可以通过向其分配优先级2来关断智能装置（例如智能HVAC）而同时通过将智能EVSE设置成优先级1来为EV 104充电。可以为供电系统中的智能装置设置其他优先级。例如，在一些实施例中，当EVSE 102被设置成优先级1并且智能HVAC被设置成优先级2时，可以为每一个设置各种操作水平。例如，对于选择1，智能EVSE 102可以在最大充电水平的百分比（例如80%）处充电，而同时允许智能HVAC以低容量运行。对于选择2，智能EVSE 102可以在一时间段内的某个百分比（例如80%）的时间内充电，而同时允许智能HVAC仅在较小百分比（例如20%）的时间内运行。可选地，如果智能HVAC被设置为优先级1并且智能EVSE 102被设置为优先级2，智能EVSE 102的充电水平可以降低，或者智能EVSE 102可以仅在智能HVAC不运行时为EV 104充电。在另一实施例中，可以设置每一个负载的能量消耗的百分比分布。在一些实施例中，智能EVSE 102可以基于所设置的优先级以“自动优先级模式”向负载分配优先级以平衡总体负载。优先级可以基于用户偏好来设置。
[0049] 在一些实施例中，基于负载简档（即每一个负载的能量消耗的百分比分布），智能EVSE 102可以以“自动优先级模式”向负载分配优先级以平衡总体负载并且维持固定峰值需求。例如，如果EV 104需要在峰值需求时间期间充电，通过向智能EVSE 102分配较高优先级可以关断或减少比如HVAC系统那样的另一高功率负载。以下是可以如何利用优先级的几个示例场景。当智能EVSE 102被设置成优先级1并且HVAC系统被设置成优先级2时，则选择1是智能EVSE 102在最大充电水平的80%处充电，这允许HVAC系统以最小容量运行；并且选择2是智能EVSE 102在3小时时段内的80%的时间内充电，这允许HVAC系统运行20%的时间。如果HVAC系统为优先级1并且智能EVSE 102被设置成优先级2，则当HVAC系统运行时，可以降低或甚至关断智能EVSE 102上的充电水平。
[0050] 图2图示了关于包括智能EVSE 102的供电系统200的另一实施例。该供电系统200包括之前讨论的组件，并且包括与一个或多个智能装置通信的能力。在该实施例中，智能EVSE 102可以与作为电气负载耦合到负载中心106的智能装置直接通信。例如，若干智能装置被示出为耦合到负载中心106，诸如智能电器230、智能照明232和智能HVAC 234。其他类型或数目的智能装置可以提供在供电系统200中并且可以与智能EVSE 102直接通信。因此，智能EVSE 102可以作为导管起作用以允许监视和/或控制一个或多个智能装置，诸如智能电器230、智能照明232和智能HVAC 234。
[0051] 通信网关120可以允许与一个或多个智能装置232、234、236的通信。通信可以包括从EVSE服务器122接收控制命令，或者向EVSE服务器122发送一个或多个智能装置232、234、236的使用或状态信息。在一些实施例中，通信可以通过通信接口118进行。可以使用诸如Z轴向波、ZigBee、EnOcean、DASH-7、6LoWPAN IPv6或操作在WPAN上的其他标准之类的任何合适的无线协议。然而，可选地，通信接口118可以使用诸如HOMEPLUG®技术（也称为输电线或PLC）、HOMEPLUG® Green PHY™等等之类的其他通信协议。
[0052] 在其中智能EVSE 102与这些智能装置230、232、234中的一个或多个对接并且从其获取电气使用数据的实施例中，使用数据可以包括电流、电压、功率和/或能量。状态信息可以传送至通信接口118，并且该信息可以由通信网关120通过互联网通信装置124传送至EVSE服务器122。状态信息可以包括指示智能装置接通、关断或处于特定调制状态（例如高、低、1-10、0-100%等）的信号分组。在一些实施例中，智能EVSE 102可以发送传送对智能装置的状态设置（例如能量模式、针对接通和关断时段的频率设置等等）的调节的信号分组。
[0053] 例如，智能电器230可以具有操作的多个能量模式（例如高、低、关断等），并且智能EVSE 102可以发送和接收传送或调节能量模式的信号分组。类似地，智能照明232可以具有调光容量，并且智能EVSE 102可以发送和/或接收调节调光水平的信号分组，并且还可以接通和关断智能照明232。智能HVAC 234可以具有调节接通或关断频率（例如在时间的0%-100%之间运行）或者调节能量模式（例如在高或低之间）的能力。
[0054] 在每一个实例中，通信网关120通过互联网通信装置124连接到EVSE服务器122以经由使用应用从用户125接收和传送信号分组（例如接通、关断或调制请求）。因此该实施例提供了允许EV 104的受控充电以及与智能EVSE 102共享负载中心106的智能装置（例如230、232、234）的能量管理的系统架构。
[0055] 智能EVSE 102还可以与公共事业服务器128通信。通信可以直接在公共事业服务器128与互联网通信装置124之间使用Open ADR进行，或者更可能在EVSE服务器122与公共事业服务器128之间进行。在一些实施例中，公共事业服务器128可以感测功率网109上的不想要的功率条件（例如灯火管制）并且然后可以向EVSE服务器122发送需求响应请求。EVSE服务器122然后可以向智能EVSE 102传送控制信号以调节允许用于智能EVSE 102和耦合到负载中心106的任何智能装置230、232、234的总体需求。控制信号可以涉及关断某些负载，和/或调制某些负载以便满足来自公共事业服务器128的需求响应请求。对需求响应请求的响应可以是实现由用户125建立的预设优先级。
[0056] EVSE服务器122可以维护针对能够与智能EVSE 102通信的每一个智能装置的状态信息（接通、关断和/或调制状态）的数据库。EVSE服务器122还可以从智能EVSE 102接收和存储充电数据和/或关于一个或多个智能装置（例如230、232、234）的电气使用数据。该数据可以从EVSE服务器122通过互联网由用户125经由操作在通信装置126上的应用或可选地从计算机129可访问。
[0057] 图3示出包括被配置用于为EV 104充电的智能EVSE 102的供电系统300的另一实施例。供电系统300与之前在图2中描述的供电系统200相同，除了智能EVSE 102还可以与负载中心106的一个或多个测量装置（例如M1，M2，M3，MM）对接之外。智能EVSE 102可以经由一个或多个测量装置（例如测量装置M1，M2，M2）接收耦合到负载中心106的一个或多个分支电路上的电气负载数据。智能EVSE 102还可以与负载中心106的主测量装置（例如MM）对接以测量和获取所汲取的总电力负载或与负载中心106相关联的各种分支电路的其他电气参数。一个或多个分支电路可以耦合到一个或多个智能装置230、232和234。智能EVSE 102可以通过任何合适的手段与负载中心106的一个或多个测量装置MM，M1，M2和M3对接。例如，基于本文所讨论的任何WPAN通信协议的发送单元244可以用于从MM，M1，M2，M3向通信接口118传送所测量的负载数据。可选地，所测量的负载数据可以通过HOMEPLUG®技术（也称为输电线或PLC）、HOMEPLUG® Green PHY™等等来传送。
[0058] 利用该接收的测量负载数据，智能EVSE 102可以执行就一个或多个智能装置230、232、234而言的能量管理。分支电路、智能装置230、232、234和测量装置的数目可以比所示的更多或更少。
[0059] 因此，响应于由智能EVSE 102从测量装置（例如MM，M1，M2，M3）接收的所测量的负载数据和来自需求响应程序的控制信号，或者响应于预设优先级，可以通过供电系统300实现能量监视和/或能量管理。
[0060] 例如，在一些实施例中，来自一个或多个测量装置（例如MM，M1，M2和M3）的所测量的负载数据可以简单地传送至EVSE服务器122。因此，使用数据可用于供用户125在通信装置126上使用应用查看，或者可用于由公共事业服务器128访问。
[0061] 在另一示例中，可以在短时间段内关断包括通过智能EVSE 102充电的耦合到负载中心106的一个或多个电气负载（本文以下称为“负载滚动”）。在其他实施例中，可以通过负载共享或以不同的功率模式操作智能装置或者实现如以上所讨论的优先级来实现峰值需求功率限制（例如以限制峰值时间期间的能量消耗）。
[0062] 在一个或多个实施例中，智能EVSE 102可以通过接收针对一些或全部测量装置（例如MM，M1，M2，M3）的电气负载数据并且向EVSE服务器122传送电气负载数据来实现监视和报告功能。通信可以通过通信网关120进行。因此，电气负载数据可以由用户125使用应用来访问。用户125然后可以通过EVSE服务器122向智能EVSE 102发送控制信号以中继到一个或多个智能装置230、232、234以实现依照用户125的偏好的能量管理。
[0063] 在一些实施例中，智能EVSE 102可以自身检测功率稳定性问题，诸如通过处理从主测量装置MM接收的电气数据，或者通过使用从传感器117A和/或电源108上的电压接头117B接收的数据。例如，如果电压下降（下跌）至某个水平以下或者被测量为在期望的范围之外，如果所测量的电流去往某个水平以上或者在期望的范围之外，或者如果频率在预设限制之外，或者前述各项的组合，则可以确定灯火管制或功率骤增。作为响应，智能EVSE
102然后可以通过通信网关120向用户125发送警告命令，和/或可以自动关断或调制由智能装置230、232、234和/或智能EVSE 102中的一个或多个汲取的负载以便保护智能EVSE 102或各种智能装置230、232、234和/或其他所连接的负载来对抗功率不稳定。因此，不仅可以保护智能EVSE 102，而且这还可以可能地改进本地电网不稳定。在一些实例中，智能EVSE
102可以具有备用电池，以能够甚至在其中本地电网上的功率丧失的情况中进行通信。
102然后可以通过通信网关120向用户125发送警告命令，和/或可以自动关断或调制由智能装置230、232、234和/或智能EVSE 102中的一个或多个汲取的负载以便保护智能EVSE 102或各种智能装置230、232、234和/或其他所连接的负载来对抗功率不稳定。因此，不仅可以保护智能EVSE 102，而且这还可以可能地改进本地电网不稳定。在一些实例中，智能EVSE
102可以具有备用电池，以能够甚至在其中本地电网上的功率丧失的情况中进行通信。
[0064] 参照图4示出并且描述一种操作电动汽车供应设备（EVSE）的方法。方法400包括，在402中，提供包括通信接口（例如通信接口118）的EVSE（例如智能EVSE 102），以及在404中测量EVSE从其接收功率的负载中心（例如负载中心106）的线路电压、线路电流、线路相位和线路频率中的一个或多个。测量线路电压、线路电流、线路相位和/或线路频率可以从接收自主测量装置MM或传感器117或电压接头117B的测量数据实现。
[0065] 方法400包括，在406中，基于线路电压、线路电流、线路相位和线路频率中的一个或多个确定灯火管制或功率骤增条件，以及在408中，利用EVSE命令关断耦合到负载中心的一个或多个智能装置（例如智能装置230、232、234）。此外，通信接口118可以命令充电控制装置112通过降低传送至EV 104的最大充电水平来停止或限制智能EVSE 102的充电。
[0066] 应当理解的是，在另一方法中，智能EVSE 102可以通过响应于来自公共事业服务器128的需求请求而关断或以其他方式限制到智能EVSE 102和/或耦合到负载中心106的其他智能装置的功率来实现需求功率程序。
[0067] 在另一方法中，智能EVSE 102可以用于向耦合到负载中心106的一个或多个智能装置发送控制信号或者从其接收数据或状态信息，并且与EVSE服务器122通信。因此，在该方面中，智能EVSE取代家庭自动化系统。
[0068] 本领域普通技术人员应当容易领会到的是，本发明的实施例容许宽泛的实用性和应用。除了本文所描述的那些之外的本发明的许多实施例和适配以及许多变型、修改和等同布置将从其前述描述清楚或者通过其合理暗示。因此，虽然已经关于具体实施例详细描述了本发明，但是要理解的是，本公开仅仅是说明性的并且呈现本发明的示例，并且仅仅出于提供本发明的完整且授权公开的目的而做出。本公开不意图将本发明限制到所公开的特定装置、系统和方法，而是相反，意图在于覆盖落在本发明的范围内的所有修改、等同物和替换。
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