[发明专利]用于分布式电资源的电力聚集系统

说明书

相关申请

此申请要求Bridges等人于2006年12月11日提交的题为“分布式储能 管理系统(A Distributed Energy Storage Management System)”的美国临时 专利申请No.60/869,439、Bridges等人于2007年5月1日提交的题为“电 动汽车的管理系统(Plug-In-Vehicle Management System)”的美国临时专利申 请No.60/915,347、以及Kaplan等人于2007年8月9日提交的题为“用于 分布式电资源的电力聚集系统(Power Aggregation System for Distributed Electric Resources)”的美国专利申请No.1l/836,741的优先权，以上申请均 通过引用结合于此。

背景

对化石燃料有高依赖性的运输系统是特别碳密集的。即，在运输系统 中所做的物理单位的功通常比通过电做相同单位的功向大气中排放显著更 多的CO₂量。

电网包含有限的用于存储电能的固有设施。必须稳定地发电以满足不 确定的需求，这常常导致过量发电(over-generation)(从而浪费能源)，且 有时候导致发电不足(从而引起电力故障)。

分布式电资源原则上能一起提供用于解决以上问题的重要资源。然而， 当前的供电业务基础设施缺乏聚集大量小型资源(例如电动汽车电池)以 满足中型和大型供电业务需求的物资供应和灵活性。单个汽车电池与电网 的需求相比是微不足道的。随着电动汽车变得越来越受欢迎和流行，所需 要的是协调大量电动汽车电池的方法。

在Green等人的题为“电池供电的电动汽车和供电系统(powered electric vehicle and electrical supply system)”的美国专利No.5,642,270中描述了使 电动汽车能相对于电网充电和放电的低级电气和通信接口，该专利通过引 用结合于此。该Green参考文献描述了用于连接到电网的电动汽车的双向 充电和通信系统，但既未解决处理大量的移动电动汽车的信息处理需求和 向所有者收费(或补贴)的复杂性，也未解决将电动汽车的移动电池组合 成足够稳固以支持与电网运营商的供电业务合约的聚集电力资源的复杂 性。

附图简述

图1是示例性电力聚集系统的示图。

图2是电动汽车、电网以及互联网之间的示例性连接的示图。

图3是电资源与电力聚集系统的流控制服务器之间的示例性连接的框 图。图4是电力聚集系统的示例性布局的示图。

图5是电力聚集系统中的示例性控制区域的示图。

图6是电力聚集系统中的多个流控制中心的示图。

图7是示例性流控制服务器的框图。

图8是示例性远程智能功率流模块的框图。

图9是用于在电网上定位电资源的连接位置的第一示例性技术的示 图。

图10是用于在电网上定位电资源的连接位置的第二示例性技术的示 图。

图11是用于在电网上定位电资源的连接位置的第三示例性技术的示 图。

图12是用于在电网上定位电资源的连接位置的第四示例性技术的示 图。

图13是电力聚集系统的车辆到家庭实现中的示例性安全手段的示图。

图14是当电力聚集系统中多个电资源向家庭输入功率时的示例性安 全手段的示图。

图15是电力聚集系统的示例性智能断开的框图。

图16是示例性的电力聚集方法的流程图。

图17是通信地控制用于电力聚集的电资源的示例性方法的流程图。

图18是计量电资源的双向功率的示例性方法的流程图。

图19是确定电资源的电网位置的示例性方法的流程图。

图20是调度电力聚集的示例性方法的流程图。

图21是智能孤岛效应(smart islanding)的示例性方法的流程图。

图22是扩展用户接口以便电力聚集的示例性方法的流程图。

图23是获得和保持电力聚集系统中的电动汽车所有者的示例性方法 的流程图。

详细描述

概览