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KR102470159B1 - Evse-기반 에너지 자동화, 관리, 및 보호 시스템들 및 방법들 - Google Patents

Evse-기반 에너지 자동화, 관리, 및 보호 시스템들 및 방법들 Download PDF

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KR102470159B1
KR102470159B1 KR1020180120057A KR20180120057A KR102470159B1 KR 102470159 B1 KR102470159 B1 KR 102470159B1 KR 1020180120057 A KR1020180120057 A KR 1020180120057A KR 20180120057 A KR20180120057 A KR 20180120057A KR 102470159 B1 KR102470159 B1 KR 102470159B1
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KR
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communication gateway
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해리 프라이스 하아스
폴 테리시아노
세샤 예루바
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지멘스 인더스트리 인코포레이티드
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Abstract

하나 이상의 실시예들에서, 전기 자동차 급전 장비(EVSE)를 포함하는 전기 공급 시스템들이 제공된다. EVSE는, EVSE 서버를 통해 사용자에 의한 인터넷 액세스 가능성을 제공하는 통신 게이트웨이를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, EVSE는 다른 스마트 디바이스들과의 통신, 및/또는 부하 센터에 커플링된 부하들의 상태의 통신을 허용한다. 사용자 또는 유틸리티 서비스 제공자는, EVSE 서버를 통해, EVSE의 이 통신 게이트웨이를 사용하여 에너지 관리 및 홈 자동화 작업들을 수행할 수 있고, EVSE를 통해 제어 신호들을 스마트 디바이스들에 전송할 수 있다. 이 EVSE는 또한, 전기 그리드 상에서의 브라운-아웃들 또는 전력 서지들과 같은 비상사태들의 경우에 부하 센터에 커플링된 스마트 디바이스들에 대한 보호 메커니즘(protection mechanism)을 제공할 수 있다. 다른 양상들에서와 같이, 시스템 및 EVSE를 동작시키는 방법들이 제공된다.

Description

EVSE-기반 에너지 자동화, 관리, 및 보호 시스템들 및 방법들{EVSE-BASED ENERGY AUTOMATION, MANAGEMENT, AND PROTECTION SYSTEMS AND METHODS}
관련된 출원들
[001] 본 출원은 2014년 11월 17일자로 출원되고 "EVSE BASED ENERGY AUTOMATION, MANAGEMENT AND PROTECTION SYSTEM"로 명명된 US 가출원 번호 62/080,483에 대한 우선권을 주장하며, 이 가출원은 이로써 인용에 의해 그 전체가 그리고 모든 목적들을 위해 본원에 통합된다.
[002] 본 발명은 전기 자동차(EV:electric vehicle)의 충전을 위해 구성된 전기 자동차 급전 장비(EVSE:Electric Vehicle Supply Equipment)에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는, 스마트(smart) EVSE 및 이 스마트 EVSE를 포함하는 전기 공급 시스템들에 관한 것이다.
[003] EV들의 충전에 대한 미래 수요는 전기 그리드(electric grid)에 상당한 부가적인 부담을 줄 수 있다. EV들을 충전하는 전기 그리드에 대한 랜덤한 포인트(random point)들로, 특히 피크 시간(peak hour)들 동안, 그리드 불안정성(grid instability)의 위험뿐만 아니라, 아마도 고객(이후, "사용자")에 대한 증가된 에너지 비용(energy cost)들의 위험 또한 존재한다. 기존의 스마트 그리드 호환가능 디바이스(smart grid compatible device)들(스마트 EVSE를 포함함)은 빌딩 에너지 관리 또는 자동화 시스템(building energy management or automation system)(예컨대, 홈 또는 오피스 에너지 관리 시스템(home or office energy management system))과 인터페이스(interface)할 수 있다. 그러나, 이러한 기존의 EVSE는 몇몇 사례들에서, 특히 레트로피트(retrofit)에 대해 부적절하다.
[004] 따라서, 개선된 스마트 EVSE 및 이러한 개선된 스마트 EVSE를 포함하는 시스템(system)들에 대한 필요가 존재한다.
[005] 몇몇 실시예들에서, 전기 자동차(EV)를 위한 전기 공급 시스템이 제공된다. 전기 공급 시스템은, 사용자에 의해 액세스 가능(accessible)하도록 구성된 EVSE 클라우드 서버(cloud server); 인터넷 커넥션(internet connection)을 통해 EVSE 서버(server)와 통신하도록 구성된 인터넷 액세스 디바이스(internet access device); 및 전기 자동차 급전 장비(EVSE)를 포함하고, 이 전기 자동차 급전 장비(EVSE)는, EV에 의해 인출(drawing)될 최대 충전 전류를 통신하도록 구성된 충전 제어 디바이스(charge control device), 충전 전압, EV에 의해 인출되는 충전 전류, EV를 충전함으로써 소모되는 충전 전력, 및 충전 에너지(charge energy) 중 하나 이상을 포함하는 충전 데이터(charge data)를 통신하도록 구성된 계량 디바이스(metering device), 충전 데이터를 수신하는 통신 인터페이스(communications interface), 및 EVSE의 통신 게이트웨이(communication gateway)를 포함하며, 이 통신 게이트웨이는, 충전 데이터를 포함하는 정보를 인터넷 액세스 디바이스를 통해 EVSE 서버에 전송하고, EVSE 서버로부터 하나 이상의 충전 제어 신호들을 수신하도록 구성된다.
[006] 하나 이상의 실시예들에서, 전기 자동차 급전 장비(EVSE)가 제공된다. EVSE는 전기 자동차에 의해 인출되는 최대 전류를 통신하도록 구성된 충전 제어 디바이스, 충전 전압, 전기 자동차(EV)에 의해 인출되는 충전 전류, EV를 충전함으로써 소모되는 충전 전력, 및 충전 에너지 중 하나 이상의 전기 자동차(EV)의 충전 데이터를 생성하도록 구성된 계량 디바이스, 및 EVSE와 통합되고, EVSE 서버와 통신하도록 구성된 통신 게이트웨이를 포함하며, 이 통신 게이트웨이는 추가로, 하나 이상의 스마트 디바이스(smart device)들과 인터페이스하도록 구성된다.
[007] 하나 이상의 실시예들에서, 전기 자동차 급전 장비(EVSE)가 제공된다. EVSE는, 전기 자동차에 의해 인출되는 최대 전류를 제한하도록 구성된 충전 제어 디바이스; EVSE와 통합되고, 부하 센터(load center)의 하나 이상의 브랜치 회로(branch circuit)들 상의 부하 데이터(load data)를 측정하는 하나 이상의 모니터링 디바이스(monitoring device)들 및 EVSE 서버와 인터페이스하도록 구성된 통신 게이트웨이를 포함한다.
[008] 하나 이상의 실시예들에서, 전기 자동차 급전 장비(EVSE)를 동작시키는 방법이 제공된다. 방법은, 통신 인터페이스를 포함하는 EVSE를 제공하는 단계, EVSE에 전력을 송신하고 있는 부하 센터의 라인 전압(line voltage), 라인 전류(line current), 라인 위상(line phase), 및 라인 주파수(line frequency) 중 하나 이상을 측정하는 단계, 라인 전압, 라인 전류, 라인 위상, 및 라인 주파수 중 하나 이상에 기초하여 브라운-아웃(brown-out) 또는 전력 서지 조건(power surge condition)을 결정하는 단계, 및 부하 센터에 커플링(coupling)된 하나 이상의 스마트 디바이스들을 셧-오프(shut-off)하도록 EVSE에 명령하는 단계를 포함한다.
[009] 본 발명의 여전히 다른 양상들, 특징들, 및 장점들은 하기의 상세한 설명으로부터 쉽게 명백해질 수 있는데, 본 발명을 수행하기 위해 고려되는 최선의 모드(mode)를 포함하는 다수의 예시적 실시예들이 설명 및 예시된다. 또한, 본 발명은 다른 그리고 상이한 실시예들을 할 수 있고, 그것의 여러 세부사항들은, 모두 본 발명의 범위를 벗어남 없이, 다양한 양상들에서 수정될 수 있다. 본 발명은 본 발명의 범위 내에 속하는 수정들, 등가물들, 및 대안들 전부를 커버(cover)한다.
[0010] 본 발명의 실시예들의 특징들은 하기의 도면들과 함께 고려되는 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 명확히 이해될 수 있으며, 이 도면들에서는, 동일한 참조 번호들이 전체를 통틀어 동일한 엘리먼트(element)들을 표기한다. 도면들 및 설명들은 사실상 예시적인 것으로서 간주되어야 하며, 제한적인 것으로서 간주되어서는 안된다. 도면들이 반드시 축척에 맞게 도시되지는 않는다.
[0011] 도 1은 하나 이상의 실시예들에 따른, 스마트 EVSE를 포함하는 전기 공급 시스템(electric supply system)의 개략도를 예시한다.
[0012] 도 2는 하나 이상의 실시예들에 따른, 하나 이상의 스마트 디바이스들과 통신하도록 구성된 스마트 EVSE를 포함하는 전기 공급 시스템의 개략도를 예시한다.
[0013] 도 3은 하나 이상의 실시예들에 따른, 스마트 EVSE를 포함하는 전기 공급 시스템의 개략도를 예시하고, 여기서 EVSE는 부하 센터에 커플링된 하나 이상의 전기 브랜치(electrical branch)들에 대한 측정 데이터(measured data), 또는 빌딩(building)에 대한 총 계량 데이터(meter data)를 취득할 수 있고, EVSE는 부하 센터에 커플링된 하나 이상의 스마트 디바이스들과 통신하도록 동작 가능할 수 있다.
[0014] 도 4는 하나 이상의 실시예들에 따른, 스마트 EVSE의 동작의 흐름도를 예시한다.
[0015] EV들에 대한 수요의 증가로, 머지않아 수송 에너지(transportation energy)의 거의 10%가 전기 그리드에 의해 충족될 것임이 추정된다(예컨대, 대략 1조 kWh 이상). 심지어 기존의 전기 그리드가 넌-피크 시간(non-peak hour)들 동안 이러한 부가적인 부하를 관리할 수 있더라도, 전기 그리드에 대한 랜덤한 포인트들에서의 피크-시간(peak-hour)들 동안 EV들의 충전은 아마도 그리드 불안정성을 유발할 수 있고, 아마도 전기 브라운-아웃 조건(electrical brown-out condition)들(이후, "브라운-아웃들")을 유발할 수 있다. 현재, 유틸리티 서비스 제공자(utility service provider)(유틸리티 컴퍼니(utility company))는 고객들에 대한 다양한 에너지 관리 프로그램(energy management program)들, 예컨대 "수요 응답 프로그램(demand response program)"을 통해 전기 그리드에 대한 이러한 부가적인 전력 수요를 관리할 수 있다. "수요 응답 프로그램"은, 고객이, 시간-기반 전기 레이트(time-based electrical rate)들 또는 다른 형태들의 재정 인센티브(financial incentive)들에 응답하여 피크 수요(peak demand)의 기간들 동안 자신들의 전기 사용량을 감소시키고 그리고/또는 이동시킴으로써 전기 그리드의 동작에서 역할을 맡을 기회를 제공한다.
[0016] 전기 자동차(EV)에 대한 충전 능력을 갖는 특정한 레지던셜(residential) 또는 커머셜(commercial)(이후, 집합적으로 또는 개별적으로, "빌딩"으로 지칭됨)에 대해, 인터넷 액세스 가능(internet accessible)한 스마트 EVSE는, 하나 이상의 실시예들에 따라, 통합된 에너지 관리(energy management)를 제공하기 위한 적절한 방식, 및/또는 수요 응답 프로그램을 구현하기 위한 수단을 제공할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이러한 스마트 EVSE는, 전기 그리드에 대한 피크 전기 수요(peak electrical demand)에 기초하여 스마트 EV의 충전 시간 및/또는 충전율들을 제어하는 옵션(option)을 허용할 수 있다.
[0017] 부가하여, 몇몇 실시예들에 따른 스마트 EVSE는, 스마트 EVSE가 충전중일 때와 동일한 기간 동안 빌딩의 부하 센터에 커플링된 브랜치 회로(branch circuit)의 하나 이상의 고전력 부하들이 동작중(ON)일 때, 수요 응답 관리를 위한 메커니즘(mechanism)을 제공할 수 있다. 스마트 EVSE 또는 EVSE 서버로부터의 하나 이상의 충전 제어 신호들에 응답하여, 하나 이상의 고전력 부하들에 의해 인출되는 전류가 조절될 수 있거나, 또는 EVSE의 충전율 또는 충전 시간이 조절될 수 있다. 유리하게, 피크 수요 시간(peak demand hour)들 동안 하나 이상의 고전력 부하들에 의해 인출되는 전류를 제한하거나 또는 EV 충전을 회피 또는 제한하는 것은, 공과금 인하를 야기할 수 있고, 아마도 심지어 그리드 불안정성을 감소시킬 수 있다.
[0018] 또한, 하나 이상의 실시예들에 따른 스마트 EVSE는 자동화된 홈 에너지 시스템(automated home energy system)을 대신할 수 있는데, 스마트 EVSE는 하나 이상의 스마트 디바이스들과 직접적으로 인터페이스하도록 동작 가능할 수 있는 통신 능력, 및 인터넷(internet)을 통해 EVSE 서버에 액세스(access)하도록 구성된 통신 게이트웨이를 포함한다. 이 통신 능력은, 자동화된 홈 에너지 시스템이 없는 기존의 빌딩들에 대한 레트로피트의 용이함을 허용한다. 요컨대, EVSE는 하나 이상의 스마트 디바이스들과의 통신을 위한 플랫폼(platform)이 된다.
[0019] 몇몇 실시예들에서, 스마트 EVSE는 수요 응답 프로그램(예컨대, 자동화된 수요 응답 프로그램(automated demand response program))에 등록될 수 있는 몇몇 또는 모든 스마트 디바이스들(예컨대, 스마트 가전(smart appliance)들, 스마트 조명(smart lighting), 스마트 난방(smart heating), 환기 및 에어 컨디셔닝(ventilating and air conditioning)(이후, "스마트(smart) HVAC"), 스마트 윈도우들 및 도어들(smart windows and doors), 스마트 아울렛(smart outlet)들 등)과 직접적으로 인터페이스할 수 있다. 이러한 방식으로, 별개의 홈 자동화 시스템(home automation system)에 대한 필요가 회피되고, 하나 이상의 스마트 디바이스들의 모니터링(monitoring) 및/또는 제어가 스마트 EVSE를 통해 이루어질 수 있다. 이 실시예에서, 스마트 EVSE는, 인터넷에 액세스하기 위한, 그리고 하나 이상의 스마트 디바이스들의 작동 조건 및/또는 제어에 관한 사용자와의 통신을 위한 게이트웨이(gateway)로서 동작한다.
[0020] 빌딩의 하나 이상의 스마트 디바이스들과 스마트 EVSE 사이의 통신은 통신 프로토콜(communication protocol)들, 예컨대, Z-wave, ZigBee, HOMEPLUG® 기술(전력선 또는 PLC로서 또한 알려짐), HOMEPLUG® Green PHY™ 등에 기초할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 스마트 EVSE는, 하나 이상의 스마트 디바이스들과 인터페이스하고 이 하나 이상의 스마트 디바이스들로부터 전기 사용량 데이터(electrical usage data)를 획득할 수 있을 것이다. 다른 실시예들에서, 스마트 EVSE는 그리드 불안정성에 의해 유발되는 브라운-아웃들 또는 전력 서지(power surge)들로부터 전기 공급 시스템 및 하나 이상의 스마트 디바이스들, 뿐만 아니라 EVSE 자체를 보호할 수 있을 것이다. 이는, 스마트 EVSE로부터의 제어 신호들을 통해 이러한 스마트 디바이스들에 의해 인출되는 전력을 제어함으로써 그리고/또는 EV에 의해 인출될 이용 가능한 최대 전류를 통신함으로써 달성될 수 있다.
[0021] 하나 이상의 실시예들에서, 부하 센터에 커플링된 다른 부하들을 관리 및 보호하고, 그리고 아마도 정전 관리 또는 수요 응답 관리와 통합될 수 있는 부하 제어를 제공하기 위한 공통 플랫폼(common platform)을 제공하는 스마트 EVSE가 제공된다. 몇몇 실시예들에서, EV에 대한 충전 스케줄(charging schedule)들이 또한, 스마트 EVSE 및 EVSE 서버를 통해 구현될 수 있다. 부하 우선순위들은 사용자에 의해 스마트 EVSE를 통해 EVSE 서버와의 통신에 의해 설정될 수 있다. 수요 응답 프로그램이 구현되면, 그러면 사용자는, 수요 응답 관리에 의해 설정된 목표를 충족시키기 위하여 먼저 턴 오프(turn off)할 전기 부하들의 우선순위들을 결정 및 미리설정할 수 있거나, 또는 다른 방식으로, 부하 공유 프로파일 또는 스케줄(load sharing profile or schedule)을 미리결정 및 설정할 수 있다.
[0022] 하나 이상의 실시예들은 빌딩에서 스마트 EVSE를 포함할 수 있고, 이 스마트 EVSE는, 사용자(예컨대, 레지던셜 또는 커머셜 공간 소유자 또는 임차인)와 통신하고 선택적으로 전기 그리드에 커플링된 에너지 관리 시스템(energy management system)과 EVSE 서버를 통해 통신하는 능력을 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 스마트 EVSE와의 사용자 통신은, 통신 디바이스(communication device)(예컨대, 모바일 디바이스(mobile device) 또는 셀 폰(cell phone))를 이용하여, 스마트 EVSE의 다양한 기능들의 인터넷-기반 액세스(internet-based access) 및 제어를 제공하기 위한 애플리케이션(application)(이후, "앱(app)")의 사용을 통해 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 통신은 컴퓨터(computer)(예컨대, 랩톱(laptop))를 통해 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, EV에 대한 충전 스케줄들이 또한, 사용자와의 통신을 통해 스마트 EVSE와 통신하는 EVSE 서버를 통해 구현될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, EVSE 서버는 또한, 전기 그리드로부터 전기 사용량 데이터를 수신한 유틸리티 서버(utility server)에 의해 액세스 가능할 수 있다. 유틸리티 서버는, 빌딩의 전력 소모량을 감소시키도록 EVSE에 요청할 수 있다. 따라서, EVSE는, EVSE 서버로부터 최대 충전 전류 또는 충전 시간을 낮추기 위한 제어 신호를 수신할 수 있거나, 또는 다른 스마트 디바이스들의 전력 사용량을 제어하기 위한 다른 제어 신호들을 수신할 수 있다. 마찬가지로, 충전 데이터 및/또는 전기 사용량 데이터가 EVSE 서버로부터 스마트 EVSE로 통신될 수 있고, 사용자 및/또는 유틸리티 서버에 의해 액세스될(accessed) 수 있다.
[0023] 따라서, 스마트 EVSE는 추가로, 빌딩에 대한 피크 수요 전력 제한(peak demand power limiting)을 개시 및 수행할 수 있다. 이는 아마도 고객이 에너지 비용(energy cost)들에 대해 절약하게 할 수 있고, 그리고/또는 전기 그리드에 대한 랜덤한 포인트들에서의 수요의 갑작스런 스파이크(spike)들의 가능성을 감소시킬 수 있다. 특히, 스마트 EVSE는, 빌딩의 부하 센터에 커플링된 하나 이상의 전기 브랜치(electrical branch)들 상의 전기 부하들로서 제공되는 다른 전기 디바이스(electric device)들에 대한 그리드 불안정성의 영향을 감소시킬 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 유틸리티 서비스 제공자는 브라운-아웃을 검출할 수 있고, 이후, 전기 수요를 수정(제한)하기 위한 커맨드(command)를 EVSE 서버에 전송할 수 있다. 따라서, EVSE 서버는 하나 이상의 제어 신호들을 스마트 EVSE에 전송할 수 있고, 이 스마트 EVSE는, 하나 이상의 전기 부하들을 셧-오프하거나 또는 변조함으로써, 다른 전기 부하들, 스마트 디바이스들, 및/또는 EV의 충전을 보호하는데 사용될 수 있다.
[0024] 몇몇 실시예들에서, 피크 전력 제한(peak power limiting)은 미리-설정된 우선순위들, 부하 제어, 또는 충전 스케줄들에 기초할 수 있다. 따라서, 스마트 EVSE의 하나 이상의 실시예들은, 스마트 EVSE에 임베딩(embedding)되고 이 스마트 EVSE와 통합되는 통신 게이트웨이를 통해 빌딩의 에너지 관리(energy management)를 수행하기 위해 다수의 스마트 디바이스들을 통합시키는 공통 플랫폼에 대한 필요를 다룰 수 있다.
[0025] 스마트 EVSE를 포함하는 전기 공급 시스템들, 스마트 EVSE들, EVSE를 동작시키는 방법들, 뿐만 아니라 수요 응답 관리의 구현을 허용하는 방법들의 이러한 그리고 부가적인 실시예들이 본원에서 도 1-도 4를 참조하여 상세히 설명된다.
[0026] 이제 도 1을 참조하면, 스마트 EVSE(102)를 포함하는, EV(104)에 대한 전기 공급 시스템(100)의 제1 실시예가 제공된다. 스마트 EVSE(102)는, EV(104)의 전력 스토리지 디바이스(power storage device)(예컨대, 배터리(battery) 또는 배터리들―점으로 도시됨)에 커플링되고 이 전력 스토리지 디바이스를 전기적으로 충전하도록 구성된다. EV(104)는 완전 전기 자동차, 뿐만 아니라 하이브리드 자동차(hybrid vehicle)일 수 있다. EV(104) 상의 수신 커넥터(receiving connector)(미도시)에 전기적으로 커플링되는 전기 커넥터(electrical connector)(미도시)를 갖는 충전 케이블(charging cable)(105)에 의해 전기 충전이 EV(104)에 공급될 수 있다.
[0027] 스마트 EVSE(102)는 빌딩(107)(점으로 도시됨)의 부하 센터(106)(예컨대, 회로 차단기들을 포함하는 패널 박스(panel box) 등)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 그러나, 몇몇 사례들에서, 스마트 EVSE(102)는 빌딩(107)의 밖에 있을 수 있다. 스마트 EVSE(102)는 하나의 브랜치 전기 회로(branch electrical circuit) 상의 전기 부하로서 커플링될 수 있고, 부하 센터(106)로부터 전기 전력을 수신할 수 있다. 부하 센터(106)는 전력 그리드(109)에 연결될 수 있다. 통상적인 부하 센터(106)는 예컨대 240V, 200A 서비스(service)를 가질 수 있다. 그러나, 스마트 EVSE(102)에 전력공급하기 위해 다른 부하 센터 타입(load center type)들 및 크기들이 사용될 수 있다. 하나 이상의 전기 부하들(부하들 1-n)을 포함하는 다른 전기 브랜치 회로(electrical branch circuit)들이 또한 부하 센터(106)에 커플링될 수 있다. 부하 센터(106)의 등급 및 크기에 기초하여 임의의 적절한 수의 브랜치 회로(branch circuit)들이 연결될 수 있다. 또한, 브랜치 회로들 중 하나 이상이 하나 이상의 서브패널(subpanel)들에 커플링될 수 있고, 이 하나 이상의 서브패널들을 포함할 수 있다.
[0028] 하기로부터 명백할 바와 같이, 몇몇 실시예들에서, 이들 전기 부하들 중 하나 이상은 스마트 디바이스들(예컨대, 스마트 가전들, 스마트 조명, 스마트 난방, 스마트 HVAC, 스마트 윈도우들 및 도어들, 스마트 아울렛들 등)일 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "스마트 디바이스"는, 통신 네트워크(communication network)를 통해 원격으로 모니터링될 수 있고 그리고/또는 원격으로 제어될 수 있는 임의의 전기 디바이스(electrical device)를 의미한다. 부하 센터(106)의 각각의 전기 브랜치(electrical branch)는 부하 센터(106)의 적절한 회로 차단기에 의해 보호될 수 있다.
[0029] 더욱 상세하게, 스마트 EVSE(102)는, 본원에서 이후에 설명될 스마트 EVSE(102)의 다양한 제어, 계량, 프로세싱(processing), 및 통신 컴포넌트(communication component)들을 위해 충분한 전기 전력을 제공하도록 구성된 전원(108)을 포함할 수 있다. 전원(108)은 예컨대 240V, 100 mA 전원일 수 있다. 전원(108)의 다른 적절한 타입(type)들 및 크기들이 사용될 수 있다. 스마트 EVSE(102)는 다수의 상호연결된 마이크로프로세서(microprocessor)들, 전기 회로들, 및 컴포넌트(component)들을 포함하고 있는 인쇄 회로 보드(printed circuit board)(110)(점으로 도시됨)를 포함할 수 있다.
[0030] 도시된 실시예에서, 스마트 EVSE(102)는, EV(104)에 통신될 최대 전기 충전 전류를 나타내는 제어 신호(예컨대, 충전 신호)를 프로세싱하도록 동작 가능한 충전 제어 디바이스(charge control device)(112)를 포함할 수 있고, 그 충전 신호는 통신 인터페이스(communication interface)(118)로부터 수신될 수 있다. 충전 제어 디바이스(112)는 EV(104)에 의해 인출될 수 있는 최대 전기 충전 전류를 충전 케이블(105)을 통해 통신할 수 있다. 충전 제어 디바이스(112)는 또한, 특정 조건들 하에서, 예컨대, 충전 일시중지 또는 지연 요청이 수신될 때 또는 사용자(125) 또는 유틸리티 서버로부터 수요 요청의 제어 신호 또는 스케줄링 요청(scheduling request)이 수신될 때, 콘택터(contactor)(114)를 오픈(open) 및 클로즈(close)할 수 있다. 콘택터(114)는 충전 케이블(105)에 전기적으로 커플링될 수 있고, 이 충전 케이블(105)은 EV(104)에 커플링되는 SAE J1772 커넥터(connector) 등을 포함할 수 있다. 콘택터(114)는 2-폴(pole) 또는 4-폴 타입(pole type)일 수 있다. 충전 제어 디바이스(112)는, EVSE(102)에 대한 사용자 요청 또는 EVSE(102)의 상태에 기초하여 콘택터(114)를 제어하는 저전력 마이크로제어기(low-power microcontroller)를 포함한다. 또한, 충전 제어 디바이스(112)는, 저전력 마이크로제어기일 수 있는 통신 인터페이스(118)를 통해, EVSE(102)에 관한 정보를 사용자에 통신한다.
[0031] 스마트 EVSE(102)는, 예컨대 스마트 EVSE(102)의 센서(sensor)(117A) 및/또는 전압 탭(voltage tap)(117B)으로부터 충전 정보를 수신하도록 동작 가능한 계량 디바이스(metering device)(116)를 포함할 수 있다. 센서(117A)는 충전 전류를 측정할 수 있는 단일 센서 또는 센서들의 결합일 수 있고, 전압 탭(117B)은 충전 전압을 측정하는 것이 가능할 수 있다. 인커밍(incoming) A 및 B 위상들의 위상이 또한 측정될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 센서(117A)는 예컨대 전류 트랜스포머(current transformer)일 수 있고, EV(104)에 의해 인출되는 어느 정도(measure)의 전기 전류를 계량 디바이스(116)에 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 어느 정도의 전압이 전압 탭(117B)으로부터 계량 디바이스(116)에 제공될 수 있고, 이 어느 정도의 전압은 전원(108)으로부터 스텝-다운된 전압 양(stepped-down voltage measure)일 수 있다. 이후, 계량 디바이스(116)는 예컨대 충전 전류 또는 충전 전압 중 하나 이상을 계산할 수 있다.
[0032] 또한, 계량 디바이스(116)는 예컨대 충전 전류 및/또는 충전 전압의 측정된 값들로부터 하나 이상의 부가적인 사용량 파라미터(usage parameter)들, 예컨대 충전 전력 사용량 또는 충전 에너지 사용량(charge energy usage)을 계산하도록 기능할 수 있다. 계량 디바이스(116)는 시스템 온 칩(SoC:system on chip)일 수 있고, 이 시스템 온 칩(SoC)은 컴퓨터 또는 다른 전자 시스템(electronic system)의 컴포넌트들 전부를 단일 칩(chip)에 통합시킬 수 있는 집적 회로(IC:integrated circuit)이다. 계량 디바이스(116)는 디지털(digital), 아날로그(analog), 믹싱된 신호(mixed-signal), 및 심지어 라디오-주파수 기능(radio-frequency function)들, 및 메모리(memory) 전부를 단일 칩 기판(chip substrate) 상에서 포함할 수 있다. 특히, 계량 디바이스(116)는 몇몇 실시예들에서 8051 마이크로제어기(microcontroller)일 수 있다. 다른 적절한 마이크로제어기들이 사용될 수 있다. 충전 데이터, 예컨대, 충전 전류, 충전 전압, 충전 전력 사용량, 충전 에너지 사용량(charge energy usage), 및 이들의 결합들 중 하나 이상은 계량 디바이스(116)의 메모리에 저장될 수 있고, 이들 중 하나 이상이 스마트 EVSE(102)로부터 주기적으로 통신될 수 있다. 통신은 예컨대 주기적인 간격들로, 예컨대 대략 매 30초마다 수행될 수 있다. 다른 간격들이 사용될 수 있다.
[0033] 스마트 EVSE(102)는 통신 인터페이스(118)를 포함할 수 있고, 이 통신 인터페이스(118)는, 다양한 다른 EVSE 컴포넌트들, 예컨대 다른 마이크로제어기들(예컨대, 충전 제어 디바이스(112), 계량 디바이스(116), 및 통신 게이트웨이(120)) 사이의 내부 통신을 허용하도록 구성되고 기능한다. 예컨대, 통신 인터페이스(118)는 계량 디바이스(116)와 통신 게이트웨이(120) 사이의 데이터 통신(data communication)을 가능하게 할 수 있다. 통신은, 계량 디바이스(116)로부터 통신 게이트웨이(120)로 충전 데이터, 예컨대, 충전 전류, 충전 전압, 충전 전력, 충전 에너지(charge energy), 또는 이들의 결합들 중 하나 이상의 통신 및 송신을 포함할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 통신 패킷(communication packet)들은 증분 기간(incremental period)들에서 전송될 수 있다. 마찬가지로, 몇몇 사례들에서, EV(104)에 의해 인출될 최대 충전 전류는 제어 신호로서 통신 게이트웨이(120)에 의해 충전 제어 디바이스(112)에 통신될 수 있다. 통신 인터페이스(118)는 32-비트 프로세서(bit processor), 예컨대 ARM® CORTEX®-M3 프로세서(processor)들 등일 수 있다. 다른 적절한 프로세서 타입(processor type)들이 사용될 수 있다.
[0034] 예컨대, 통신 인터페이스(118)는 예컨대 ANSI/CEA-2045에 의해 특정되는 하나 이상의 모듈식 통신 인터페이스(MCI:modular communications interface)를 통해 스마트 EVSE(102)의 다른 디바이스들(예컨대, 충전 제어 디바이스(112), 계량 디바이스(116) 및 통신 게이트웨이(120))과 통신할 수 있다. 다른 통신 프로토콜(communication protocol)들이 사용될 수 있다. 통신 인터페이스(118)와 계량 디바이스(116) 사이의 통신은, 비동기 직렬 통신을 처리하는 컴퓨터 컴포넌트(computer component)인 하나 이상의 유니버설 비동기 수신기-송신기(UART:universal asynchronous receiver-transmitter)들의 사용에 의한 직렬 통신 등에 의해 이루어질 수 있다. 통신 인터페이스(118)와 통신 게이트웨이(120) 사이 그리고 통신 인터페이스(118)와 충전 제어 디바이스(112) 사이의 통신은 직렬 주변장치 인터페이스(SPI:Serial Peripheral Interface)에 의해 이루어질 수 있다. SPI는 단거리 통신을 위해 사용되는 동기 직렬 통신 인터페이스 사양(synchronous serial communication interface specification)이다. 다른 형태들의 컴포넌트 간 전자 통신(inter-component electronic communication)이 사용될 수 있다.
[0035] 몇몇 실시예들에서, 통신 인터페이스(118)는 선택적으로, 무선 네트워크 기술(wireless network technology), 예컨대, ZigBee, 6LoWPAN IPv6, DASH-7, Z-Wave, EnOcean, IEEE 802.15 하의 IP-기반 표준들 등을 지원하는 호스트 아키텍처(host architecture)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 통신 인터페이스(118)는 레지던트 통신 능력(resident communication capability)을 갖는, Texas Instruments로부터 이용 가능한 CC2538 SoC일 수 있다. 무선 네트워크 기술 또는 다른 LAN 기술, 예컨대 이더넷(Ethernet) 또는 오버(over) PLC를 지원하는 호스트 아키텍처를 갖는 것들을 비롯한 다른 적절한 시스템-온-칩 아키텍처(system-on-chip architecture)들이 사용될 수 있다.
[0036] 명백해야 하듯이, 통신 인터페이스(118)는, 스마트 EVSE(102) 근방 무선 퍼스널 영역 네트워크(WPAN:wireless personal area network) 상에서 동작하는 다른 스마트 디바이스들과의 데이터 통신을 허용하기 위해, 스마트 EVSE(102) 내에 적절한 아키텍처(architecture)를 제공할 수 있다. 이러한 스마트 디바이스들은 스마트 가전들, 스마트 HVAC, 및/또는 스마트 조명, 스마트 윈도우들 및 도어들, 스마트 아울렛들 등을 포함할 수 있다. 하나 이상의 스마트 디바이스들과 통신 인터페이스(118) 사이의 통신은 단방향 수신일 수 있는데, 예컨대, 하나 이상의 스마트 디바이스들에 관한 상태 정보를 수신하는 것일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상태 정보는, 스마트 디바이스가 온(on)임을 표시하거나, 스마트 디바이스가 오프(off)임을 표시하거나, 또는 다른 전기 사용량 데이터(electrical usage data), 예컨대 인출된 전류, 전압, 또는 전력 또는 에너지 사용량(energy usage)을 표시하는 통신 패킷(communication packet)들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 스마트 디바이스들과 통신 인터페이스(118) 사이의 통신은 몇몇 실시예들에서 단방향 전송일 수 있는데, 즉, 하나 이상의 스마트 디바이스들을 제어하기 위해(예컨대, 이 스마트 디바이스들을 턴 온(turn on) 또는 턴 오프(turn off)하거나 또는 그렇지 않으면 이들의 설정(예컨대, 전력 소모량 설정)을 변조하기 위해) 통신 패킷들을 하나 이상의 스마트 디바이스들에 전송하는 것일 수 있다.
[0037] 통신 게이트웨이(120)는 예컨대 인터넷을 통한 EVSE 서버(122)와 스마트 EVSE(102)의 통신을 위한 게이트웨이(gateway)를 제공한다. EVSE 서버(122)는 스마트 EVSE(102)의 사용자(125)에 의해 통신 디바이스(126)를 통해 액세스되는 클라우드 서버(cloud server)일 수 있다. EVSE 서버(122)는 예컨대 Microsoft® C-sharp 프로그래밍(programming)에 기초할 수 있다. EVSE 서버(122)는 타임스탬프(timestamp)들, 우선순위 데이터(priority data), 스케줄(schedule)들, 액세스 키(access key)들, 사용자 ID들, e-메일(mail)들, 및 패스워드(password)들을 갖는 제어 신호들 및 충전 데이터를 비롯해 스마트 EVSE(102) 및 사용자(125)에 대한 데이터(data)를 포함하는 대형 데이터 테이블(data table)을 포함할 수 있다. 또한, 데이터 테이블은 부하 센터(106)에 커플링된 스마트 디바이스들에 대한 부하 데이터에 관한 부하 정보를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 통신 게이트웨이(120)는, 예컨대 인터넷 통신 디바이스(internet communication device)(124), 예컨대 모뎀(modem)의 사용으로, 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN:wireless local area network)를 통한 무선 통신을 허용할 수 있다. 인터넷 통신 디바이스(124)는 IEEE 802.11 표준에 기초한 Wi-Fi, BLUETOOTH, THREAD, ALLSEEN ALLIANCE, 또는 다른 적절한 무선 통신 프로토콜(wireless communication protocol)들을 사용하여 통신할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 인터넷 통신 디바이스(124)는, 무선 통신 프로토콜의 동작을 허용하기 위해, 로컬 라우터(local router)(미도시)와 인터페이스할 수 있고, 이 로컬 라우터는 무선 라우터(wireless router)일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 무선 라우터 기능(wireless router function) 및 모뎀 능력(modem capability)은 하이브리드 디바이스(hybrid device)에 통합될 수 있다. 예컨대, 인터넷 통신 디바이스(124)는, 예컨대 케이블(cable)(케이블 모뎀(cable modem))을 통해 또는 광섬유(광섬유 모뎀(fiber-optic modem))를 통해 인터넷으로의 액세스를 허용하도록 구성된 임의의 적절한 통신 디바이스일 수 있다. 다른 타입들의 인터넷 액세스(internet access)가 제공될 수 있다.
[0038] 몇몇 실시예들에서, EVSE 서버(122)와의 통신 능력은 인터넷을 통해 이루어질 수 있고, 이 인터넷은, 예컨대, 3G, 또는 4G, 또는 셀 폰들, 컴퓨터들, 및 다른 휴대용 전자 디바이스(portable electronic device)들이 인터넷에 무선으로 액세스하도록 허용하는 임의의 다른 모바일 통신 표준(mobile communications standard)에 의해 액세스된다. 이 사례에서, 인터넷 통신 디바이스(124)는 별개의 디바이스로 있는 것이 아니라, 통신 게이트웨이(120)에 통합될 수 있다.
[0039] 몇몇 실시예들에서, 스마트 EVSE(102)에 통합되는 통신 게이트웨이(120)는, WLAN을 통한 인터넷 통신 디바이스(124)와의 양방향 통신을 허용할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 802.11a-ac마다의 Wi-Fi 프로토콜(protocol)(802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ab 등을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않음)이 사용될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 통신 게이트웨이(120)는 인터넷 통신 디바이스(124)를 통해 EVSE 서버(122)와 통신하는데 사용될 수 있고, 따라서 신호 패킷(signal packet)들이 스마트 EVSE(102)에, 그리고 스마트 EVSE(102)로부터 통신될 수 있다. 데이터 패킷들이 EVSE 서버(122)에 통신될 수 있고, 제어 패킷(control packet)들이 EVSE 서버(122)로부터 수신될 수 있다.
[0040] 몇몇 실시예들에서, 지금까지 설명된 바와 같이, 통신 게이트웨이(120)는 EVSE 서버(122)와 충전 데이터를 통신하는데 사용될 수 있다. 이 EVSE 서버(122)는, 전력 그리드(109)에 커플링된 다른 스마트 EVSE들로부터 충전 데이터를 수신할 수 있고, 이들과 통신할 수 있다. 단일 EVSE 서버(122)가 스마트 EVSE(102)와 같은 수백 또는 수천의 스마트 EVSE들과 통신할 수 있다. 전력 그리드(109)의 상이한 영역들과 통신하기 위해 다수의 EVSE 서버들(122)이 제공될 수 있다. 주기적으로 전송되는 충전 데이터는 EVSE 서버(122)의 메모리에 저장될 수 있고, 몇몇 실시예들에서, 통신 디바이스(126)를 통해 사용자(125)에 의해 액세스될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 충전 데이터는 EVSE 서버(122)로부터 유틸리티 서버(128)에 의해 액세스될 수 있고, 전력 그리드(109)의 개개의 영역들에서 인출되고 있는 부하의 양 및 어떤 타입들의 디바이스(device)들에 의해 인출되고 있는지에 대한 이해를 얻기 위해 컴파일링(compiling)될 수 있다.
[0041] 통신 디바이스(126)는, 예컨대 3G, 4G 등과 같은 모바일 통신 표준(mobile communication standard)을 사용함으로써 EVSE 서버(122)에 액세스할 수 있는 모바일 디바이스(mobile device), 예컨대, 셀 폰, 태블릿(tablet), 패블릿(phablet) 등일 수 있다. 사용자(125)는, 애플리케이션(이후, "앱")을 동작시킬 수 있고, 이 애플리케이션은 통신 디바이스(126)에 다운로딩(downloading)된다. 앱은 Apache Cordova™ 또는 객체-지향 언어, 예컨대 Apple을 위한 OS X 및 iOS에 대한 Objective -C와 같은 프레임워크(framework)를 사용하여 자바스크립트(JavaScript)로 쓰여질 수 있다. 앱을 사용하여, 사용자(125)는 충전 데이터에 액세스할 수 있다. 충전 데이터는 충전 전압, EV(104)에 의해 인출되는 충전 전류, EV(104)의 충전을 수행할 때 스마트 EVSE(102)에 의해 소모되는 충전 전력, 및/또는 스마트 EVSE(102)에 의해 소모되는 충전 에너지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 앱을 사용하여 전기 레이트 정보(Electrical rate information)가 액세스될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 사용자(125)는 EVSE 서버(122)를 통해 스마트 EVSE(102)에 통신되는 제어 신호들을 통해 스마트 EVSE(102)를 동작시킬 수 있다. 따라서, 사용자(125)는 EV(104)의 충전을 시작하거나, 일시중지하거나 또는 지연(예컨대, 2시간만큼, 4시간만큼, 6시간만큼 등)할 수 있다. 사용자(125)는 스마트 EVSE(102)에 대한 충전 스케줄들을 생성할 수 있다. 사용자(125)는 앱을 통해 수요 응답 요청들(이벤트(event))을 수신할 수 있다. 사용자(125)는, EV(104)에 의해 인출될 이용 가능한 최대 전류에 대해 스마트 EVSE(102)에 명령하는 제어 신호를 전송할 수 있다. 이 최대 전류는 EV(104)의 인버터(inverter)에 통신될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 스마트 EVSE(102)의 설정들을 변경시키기 위해, 스마트 EVSE(102)의 IP 어드레스(address)가 컴퓨터(129)에 의해 직접적으로 액세스될 수 있다. 컴퓨터(129)는 인터넷 통신 디바이스(124)와 무선으로 통신할 수 있거나, 또는 인터넷 통신 디바이스(124)에 하드 와이어링(hard wiring)될 수 있다.
[0042] 하나 이상의 실시예들에서, 통신 게이트웨이(120)는 EVSE 서버(122)로부터 특정 데이터(예컨대, 신호 패킷들)를 수신하도록 구성되고 동작 가능할 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 실시예들에 관하여, EVSE 서버(122)로부터 수신되는 데이터는 부하 제어, 충전 스케줄들, 및 충전 우선순위들 중 적어도 하나에 관한 것일 수 있다.
[0043] 예컨대, 부하 제어에 관한 정보는, 스마트 EVSE(102)에 의해 소모되는 에너지(energy)를 셧 오프하거나 또는 낮추기 위한 하나 이상의 신호들을 수신하는 것을 포함할 수 있다(예컨대, HIGH, LOW 또는 OFF). 다른 실시예들에서, 도 2 및 도 3에 대한 논의들로부터 명백해질 바와 같이, 에너지 수요 프로그램에 기초한 하나 이상의 전기 부하들은 셧 오프될 수 있거나 또는 그렇지 않으면 제한 또는 변조(예컨대, HIGH, LOW, OFF, 또는 다른 %)될 수 있다. 에너지 수요 프로그램은 EVSE 서버(122)에 대해 만들어지는 요청들을 통해 또는 스마트 EVSE(102)와의 직접 통신을 통해 구현될 수 있다. 스마트 EVSE(102)와의 직접 통신은 유틸리티 서버(128)에 대한 오픈(open) ADR(Automated Demand Response) 통신 프로토콜에 의해 이루어질 수 있다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 셧 오프하거나 또는 그렇지 않으면 제한 또는 변조(예컨대, HIGH, LOW, OFF, 또는 다른 %)하기 위한 수요 요청들이 스마트 EVSE(102)에 대해 직접적으로 만들어질 수 있다.
[0044] 미리-설정된 사용자 우선순위들은 특정한 원하는 부하들을 셧 오프하거나 또는 그렇지 않으면 제한 또는 변조(예컨대, HIGH, LOW, OFF, 또는 다른 %)하는데 사용될 수 있고, 이 미리-설정된 사용자 우선순위들에 기초하여, 부하들에 우선순위가 할당되었다. 부하 제어의 궁극적인 목표는, 과도한 유틸리티 레이트(utility rate)를 회피하기 위해 그리고/또는 그리드 안정성 쟁점(grid stability issue)들을 유발하는 것을 회피하기 위해, 스마트 EVSE(102) 또는 빌딩(107)에 대한 미리설정된 피크 전력 수요(peak power demand)를 결코 초과하지 않는 것이 될 것이다. 사용자 우선순위들을 수행하면서, 부하 제어가 구현될 수 있다.
[0045] 몇몇 실시예들에서, 사용자(125)는 언제, 얼마나 오랫동안, 그리고 어떤 최대 충전(예컨대, Amps 또는 완전 충전의 %)으로 스마트 EVSE(102)가 EV(104)를 충전하도록 허용하는지에 관한 충전 스케줄들을 설정할 수 있다. 스케줄들은, 앱 및 통신 디바이스(126)를 사용하여 또는 컴퓨터(129) 및 인터넷 통신 디바이스(124)를 포함하는 홈 영역 네트워크(home area network)를 통한 스마트 EVSE(102)와의 직접 통신을 통해 설정될 수 있다.
[0046] 몇몇 실시예들에서, 사용자(125)는 사용자(125)의 선호에 기초하여 특정 전기 부하가 다른 전기 부하보다 전력공급받도록(예컨대, 다른 전기 부하보다 우선하도록) 허용하도록 우선순위들을 설정할 수 있다. 다른 실시예들에서, 유틸리티 서버(128)로부터 수신되는 수요 요청이 미리-설정된 사용자 우선순위들에 기초하여 구현될 수 있다.
[0047] 예컨대, 사용자(125)가 밤이 아니라 낮 동안(피크 수요 시간들 동안) EV(104)를 충전하기를 원하는 경우, 사용자(125)는, 스마트 EVSE를 우선순위 1로 설정함으로써 EV(104)를 충전하는 동시에, 스마트 디바이스(예컨대, 스마트 HVAC)에 우선순위 2를 할당함으로써 이 스마트 디바이스를 셧 오프할 수 있다. 전기 공급 시스템에서 스마트 디바이스들에 대해 다른 우선순위들이 설정될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예들에서, EVSE(102)가 우선순위 1로 설정되고 스마트 HVAC가 우선순위 2로 설정될 때, 각각에 대해 다양한 작동 레벨(operational level)들이 설정될 수 있다. 예컨대, 선택 1의 경우, 스마트 EVSE(102)는, 최대 충전 레벨(charge level)의 퍼센티지(percentage)(예컨대, 80%)로 충전하면서, 스마트 HVAC가 낮은 커패시티(capacity)로 실행하도록 허용할 수 있다. 선택 2의 경우, 스마트 EVSE(102)는, 시간 기간 내의 시간의 특정 퍼센티지(예컨대, 80%)를 충전하면서, 스마트 HVAC가 시간의 더 작은 퍼센티지(예컨대, 20%)만을 실행하도록 허용할 수 있다. 선택적으로, 스마트 HVAC가 우선순위 1로서 설정되고 스마트 EVSE(102)가 우선순위 2로서 설정되는 경우, 스마트 EVSE(102)의 충전 레벨(charge level)이 낮춰질 수 있거나, 또는 스마트 EVSE(102)는 스마트 HVAC가 실행중이지 않을 때에만 EV(104)를 충전할 수 있다. 다른 실시예들에서, 각각의 부하에 의한 에너지 소모량(energy consumption)의 퍼센티지 분포(percentage distribution)가 설정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 스마트 EVSE(102)는 설정된 우선순위들에 기초하여 총 부하를 밸런싱(balancing)하기 위해 "오토 우선순위 모드(auto priority mode)"에서 우선순위들을 부하들에 할당할 수 있다. 사용자 선호들에 기초하여 우선순위들이 설정될 수 있다.
[0048] 몇몇 실시예들에서, 부하 프로파일(load profile)들, 즉, 각각의 부하에 의한 에너지 소모량의 퍼센티지 분포에 기초하여, 스마트 EVSE(102)는 총 부하를 밸런싱하고 고정된 피크 수요(fixed peak demand)를 유지시키기 위해 "오토 우선순위 모드"에서 우선순위들을 부하들에 할당할 수 있다. 예컨대, EV(104)가 피크 수요 시간들 동안 충전될 필요가 있을 경우, 더 높은 우선순위를 스마트 EVSE(102)에 할당함으로써, HVAC 시스템(system)과 같은 다른 고전력 부하가 셧-오프되거나 또는 감소될 수 있다. 하기는 우선순위들이 어떻게 활용될 수 있는지의 몇몇 예시적 시나리오(scenario)들이다. 스마트 EVSE(102)가 우선순위 1로 설정되고 HVAC 시스템이 우선순위 2로 설정될 때, 이후, 선택 1은 스마트 EVSE(102)가 최대 충전 레벨의 80%로 충전하는 것이고, 이는 HVAC 시스템이 최소 커패시티로 실행하도록 허용하며, 선택 2는 스마트 EVSE(102)가 3시간의 기간 내에서 시간의 80%를 충전하는 것이고, 이는 HVAC 시스템이 시간의 20%를 실행하도록 허용한다. HVAC 시스템이 우선순위 1이고 스마트 EVSE(102)가 우선순위 2로 설정되는 경우, HVAC 시스템이 실행중일 때 스마트 EVSE(102)에 대한 충전 레벨은 낮춰지거나 또는 심지어 셧 오프될 수 있다.
[0049] 도 2는 스마트 EVSE(102)를 포함하는 전기 공급 시스템(200)에 대한 다른 실시예를 예시한다. 이 전기 공급 시스템(200)은 앞서 논의된 컴포넌트들을 포함하고, 하나 이상의 스마트 디바이스들과의 통신 능력을 포함한다. 이 실시예에서, 스마트 EVSE(102)는 부하 센터(106)에 전기 부하들로서 커플링된 스마트 디바이스들과 직접적으로 통신할 수 있다. 예컨대, 여러 스마트 디바이스들, 예컨대, 스마트 가전(230), 스마트 조명(232), 및 스마트 HVAC(234)가 부하 센터(106)에 커플링된 것으로 도시된다. 다른 타입들의 또는 다른 수들의 스마트 디바이스들이 전기 공급 시스템(200)에 제공될 수 있고, 스마트 EVSE(102)와 직접적으로 통신할 수 있다. 따라서, 스마트 EVSE(102)는 하나 이상의 스마트 디바이스들, 예컨대, 스마트 가전(230), 스마트 조명(232), 및 스마트 HVAC(234)의 모니터링 및/또는 제어를 허용하기 위한 전달자로서 기능할 수 있다.
[0050] 통신 게이트웨이(120)는 하나 이상의 스마트 디바이스들(232 234, 236)과의 통신을 허용할 수 있다. 통신은 EVSE 서버(122)로부터 제어 커맨드(control command)들을 수신하는 것, 또는 하나 이상의 스마트 디바이스들(232 234, 236)의 사용량 또는 상태 정보를 EVSE 서버(122)에 전송하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 통신은 통신 인터페이스(118)를 통해 이루어질 수 있다. Z-wave, ZigBee, EnOcean, DASH-7, 6LoWPAN IPv6, 또는 WPAN 상에서 동작하는 다른 표준들과 같은 임의의 적절한 무선 프로토콜(wireless protocol)이 사용될 수 있다. 그러나, 선택적으로, 통신 인터페이스(118)는 HOMEPLUG® 기술(전력선 또는 PLC로서 또한 알려짐), HOMEPLUG® Green PHY™ 등과 같은 다른 통신 프로토콜들을 사용할 수 있다.
[0051] 스마트 EVSE(102)가 이들 스마트 디바이스들(230, 232, 234) 중 하나 이상과 인터페이스하고 이들로부터 전기 사용량 데이터(electrical usage data)를 획득하는 실시예들에서, 사용량 데이터(usage data)는 전류, 전압, 전력, 및/또는 에너지를 포함할 수 있다. 상태 정보는 통신 인터페이스(118)에 통신될 수 있고, 그 정보는 통신 게이트웨이(120)에 의해 인터넷 통신 디바이스(124)를 통해 EVSE 서버(122)에 통신될 수 있다. 상태 정보는, 스마트 디바이스가 ON임을 표시하거나, 스마트 디바이스가 OFF임을 표시하거나, 또는 특정한 변조 상태(예컨대, 고, 저, 1-10, 0-100% 등)로 있음을 표시하는 신호 패킷들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 스마트 EVSE(102)는 스마트 디바이스의 상태 설정(예컨대, 에너지 모드(energy mode), ON 및 OFF의 기간에 대한 주파수 설정 등)에 대한 조절을 통신하는 신호 패킷들을 전송할 수 있다.
[0052] 예컨대, 스마트 가전(230)은 다수의 에너지 동작 모드(energy mode of operation)들(예컨대, HIGH, LOW, OFF, 또는 다른 모드)을 가질 수 있고, 스마트 EVSE(102)는 에너지 모드를 통신하거나 또는 조절하는 신호 패킷들을 전송 및 수신할 수 있다. 유사하게, 스마트 조명(232)은 디밍 커패시티(dimming capacity)를 가질 수 있고, 스마트 EVSE(102)는 디밍 레벨(dimming level)을 조절하는 신호 패킷들을 전송 및/또는 수신할 수 있으며, 또한 스마트 조명(232)을 턴(turn) ON 및 턴(turn) OFF시킬 수 있다. 스마트 HVAC(234)는 ON 또는 OFF 주파수를 조절(예컨대, 시간의 0% -100% 사이에서 실행)하거나 또는 (예컨대, HIGH 또는 LOW 사이에서) 에너지 모드를 조절하는 능력을 가질 수 있다.
[0053] 각각의 사례에서, 통신 게이트웨이(120)는, 앱을 사용하는 것을 통해 사용자(125)로부터 신호 패킷들(예컨대, ON, OFF, 또는 변조 요청들)을 수신 및 통신하기 위해 인터넷 통신 디바이스(124)를 통해 EVSE 서버(122)에 연결된다. 따라서, 이 실시예는, EV(104)의 제어된 충전뿐만 아니라 스마트 EVSE(102)와 부하 센터(106)를 공유하는 스마트 디바이스들(예컨대, 230, 232, 234)의 에너지 관리를 허용하는 시스템 아키텍처(system architecture)를 제공한다.
[0054] 또한, 스마트 EVSE(102)는 유틸리티 서버(128)와 통신할 수 있다. 통신은 유틸리티 서버(128)와 인터넷 통신 디바이스(124) 사이에서 오픈 ADR을 사용하여 직접적으로 이루어질 수 있거나, 또는 EVSE 서버(122)와 유틸리티 서버(128) 사이에서 더욱 공산 있게 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 유틸리티 서버(128)는 전력 그리드(109) 상에서의 원치 않는 전력 조건(예컨대, 브라운-아웃)을 감지할 수 있고, 이후, 수요 응답 요청을 EVSE 서버(122)에 전송할 수 있다. 이후, EVSE 서버(122)는 부하 센터(106)에 커플링된 스마트 EVSE(102) 및 임의의 스마트 디바이스들(230, 232, 234)에 대해 허용되는 총 수요를 조절하기 위해 제어 신호들을 스마트 EVSE(102)에 통신할 수 있다. 제어 신호들은, 유틸리티 서버(128)로부터의 수요 응답 요청을 충족시키기 위하여, 특정 부하들을 셧(shut) OFF하는 것, 그리고/또는 특정 부하들을 변조하는 것을 수반할 수 있다. 수요 응답 요청에 대한 응답은, 사용자(125)에 의해 확립된 미리설정된 우선순위들을 구현하는 것일 수 있다.
[0055] EVSE 서버(122)는 스마트 EVSE(102)와 통신할 수 있는 각각의 스마트 디바이스에 대한 상태 정보(ON, OFF, 및/또는 변조된 상태)의 데이터베이스(database)를 유지할 수 있다. 또한, EVSE 서버(122)는 스마트 EVSE(102)로부터의 충전 데이터, 및/또는 하나 이상의 스마트 디바이스들(예컨대, 230, 232, 및 234)에 대한 전기 사용량 데이터를 수신 및 저장할 수 있다. 이 데이터는 EVSE 서버(122)로부터 인터넷을 통하여 사용자(125)에 의해 통신 디바이스(126) 상에서 동작하는 앱을 통해 또는 선택적으로 컴퓨터(129)로부터 액세스 가능할 수 있다.
[0056] 도 3은 EV(104)를 충전하도록 구성된 스마트 EVSE(102)를 포함하는 전기 공급 시스템(300)의 다른 실시예를 도시한다. 스마트 EVSE(102)가 또한 부하 센터(106)의 하나 이상의 측정 디바이스(measurement device)들(예컨대, M1, M2, M3, MM)과 인터페이스할 수 있다는 점을 제외하고서, 전기 공급 시스템(300)은 도 2에서 앞에서 설명된 전기 공급 시스템(200)과 동일하다. 스마트 EVSE(102)는 부하 센터(106)에 커플링된 하나 이상의 브랜치 회로들 상의 전기 부하 데이터(electrical load data)를 하나 이상의 측정 디바이스들(예컨대, 측정 디바이스들(M1, M2, M2))을 통해 수신할 수 있다. 또한, 스마트 EVSE(102)는 부하 센터(106)와 연관된 다양한 브랜치 회로들의 인출되는 총 전기 부하 또는 다른 전기 파라미터(electrical parameter)들을 측정 및 획득하기 위해 부하 센터(106)의 마스터 측정 디바이스(master measurement device)(예컨대, MM)와 인터페이스할 수 있다. 하나 이상의 브랜치 회로들이 하나 이상의 스마트 디바이스들(230, 232, 및 234)에 커플링될 수 있다. 스마트 EVSE(102)는 임의의 적절한 수단에 의해 부하 센터(106)의 하나 이상의 측정 디바이스들(MM, M1, M2, 및 M3)과 인터페이스할 수 있다. 예컨대, 본원에서 논의된 임의의 WPAN 통신 프로토콜에 기초한 전송 유닛(sending unit)(244)이 MM, M1, M2, M3로부터 통신 인터페이스(118)로 측정된 부하 데이터를 통신하는데 사용될 수 있다. 선택적으로, 측정된 부하 데이터는 HOMEPLUG® 기술(전력선 또는 PLC로서 또한 알려짐), HOMEPLUG® Green PHY™ 등에 의해 통신될 수 있다.
[0057] 이러한 수신된 측정된 부하 데이터를 활용하여, 스마트 EVSE(102)는 하나 이상의 스마트 디바이스들(230, 232, 234)에 대한 에너지 관리를 수행할 수 있다. 브랜치 회로들, 스마트 디바이스들(230, 232, 234), 및 측정 디바이스들의 수는 도시된 것보다 더 많거나 또는 더 적을 수 있다.
[0058] 따라서, 측정 디바이스들(예컨대, MM, M1, M2, M3)로부터 스마트 EVSE(102)에 의해 수신된 측정된 부하 데이터 및 수요 응답 프로그램으로부터의 제어 신호들에 응답하여 또는 미리설정된 우선순위들에 응답하여, 에너지 모니터링(energy monitoring) 및/또는 에너지 관리(energy management)가 전기 공급 시스템(300)에 의해 달성될 수 있다.
[0059] 예컨대, 몇몇 실시예들에서, 측정 디바이스들(예컨대, MM, M1, M2, 및 M3) 중 하나 이상으로부터의 측정된 부하 데이터는 단순히, EVSE 서버(122)에 통신될 수 있다. 따라서, 사용량 데이터는 통신 디바이스(126) 상에서 앱을 사용하여 사용자(125)에 의한 보기를 위해 이용 가능할 수 있거나, 또는 유틸리티 서버(128)에 의한 액세스를 위해 이용 가능할 수 있다.
[0060] 다른 예에서, 스마트 EVSE(102)에 의한 충전을 비롯해 부하 센터(106)에 커플링된 전기 부하들 중 하나 이상은, 짧은 시간 기간 동안 턴 OFF될 수 있다(이후, "부하 롤링(load rolling)"으로 지칭됨). 다른 실시예들에서, 피크 수요 전력 제한(peak demand power limiting)은 부하 공유에 의해, 또는 스마트 디바이스들을 상이한 전력 모드(power mode)들로 동작시킴으로써, 또는 위에서 논의된 바와 같은 우선순위들을 구현함으로써 (예컨대, 피크 시간(peak hour)들 동안 에너지 소모량을 제한하기 위해) 구현될 수 있다.
[0061] 하나 이상의 실시예들에서, 스마트 EVSE(102)는, 몇몇 또는 모든 측정 디바이스들(예컨대, MM, M1, M2, M3)에 대한 전기 부하 데이터를 수신하고 이 전기 부하 데이터를 EVSE 서버(122)에 통신함으로써, 모니터링 및 레포팅 기능(reporting function)을 구현할 수 있다. 통신은 통신 게이트웨이(120)를 통해 이루어질 수 있다. 따라서, 전기 부하 데이터는 사용자(125)에 의해 앱을 사용하여 액세스될 수 있다. 이후, 사용자(125)는, 사용자(125)의 선호들에 따라 에너지 관리를 달성하기 위해, 하나 이상의 스마트 디바이스들(230, 232, 234)에 릴레잉(relaying)되도록, 제어 신호들을 EVSE 서버(122)를 통해 스마트 EVSE(102)로 전송할 수 있다.
[0062] 몇몇 실시예들에서, 스마트 EVSE(102)는 스스로, 예컨대, 마스터 측정 디바이스(MM)로부터 수신되는 전기 데이터(electrical data)를 프로세싱함으로써, 또는 센서(117A) 및/또는 전원(108) 상의 전압 탭(117B)으로부터 수신되는 데이터의 사용을 통해 전력 안정성 쟁점들을 검출할 수 있다. 예컨대, 전압이 특정 레벨(level) 아래로 떨어지거나(하락하거나) 또는 원하는 범위의 밖에 있는 것으로 측정되는 경우, 측정된 전류가 특정 레벨 위로 가거나 또는 원하는 범위의 밖으로 가는 경우, 또는 주파수가 미리설정된 제한치들의 밖에 있는 경우, 또는 전술된 것들의 결합들의 경우, 브라운-아웃 또는 전력 서지가 결정될 수 있다. 이후, 응답하여, 스마트 EVSE(102) 및 다양한 스마트 디바이스들(230, 232, 234) 및/또는 다른 연결된 부하들을 전력 불안정성으로부터 보호하기 위하여, 스마트 EVSE(102)는 통신 게이트웨이(120)를 통해 경고 커맨드(warning command)를 사용자(125)에 전송할 수 있거나, 그리고/또는 자동으로 턴 OFF할 수 있거나 또는 스마트 디바이스들(230, 232, 234) 및/또는 스마트 EVSE(102) 중 하나 이상에 의해 인출되는 부하들을 변조할 수 있다. 이에 따라, 스마트 EVSE(102)가 보호될 수 있을 뿐만 아니라, 이는 아마도 로컬 그리드 불안정성(local grid instability)도 개선시킬 수 있다. 몇몇 사례들에서, 스마트 EVSE(102)는, 심지어 로컬 그리드(local grid) 상에서 전력이 손실되는 경우들에서도, 통신할 수 있기 위해 배터리 백업(battery backup)을 가질 수 있다.
[0063] 전기 자동차 급전 장비(EVSE)를 동작시키는 방법이 도 4를 참조하여 도시되고 설명된다. 방법(400)은, 402에서, 통신 인터페이스(예컨대, 통신 인터페이스(118))를 포함하는 EVSE(예컨대, 스마트 EVSE(102))를 제공하는 단계를 포함하고, 그리고 EVSE에 전력을 송신하고 있는 부하 센터(예컨대, 부하 센터(106))의 라인 전압, 라인 전류, 라인 위상, 및 라인 주파수 중 하나 이상을 측정하는 단계(404)를 포함한다. 라인 전압, 라인 전류, 라인 위상, 및/또는 라인 주파수를 측정하는 것은, 마스터 측정 디바이스(MM)로부터 또는 센서(117) 또는 전압 탭(117B)으로부터 수신되는 측정 데이터로부터 달성될 수 있다.
[0064] 방법(400)은, 406에서, 라인 전압, 라인 전류, 라인 위상, 및 라인 주파수 중 하나 이상에 기초하여 브라운-아웃 또는 전력 서지 조건을 결정하는 단계를 포함하고, 408에서, 부하 센터에 커플링된 하나 이상의 스마트 디바이스들(예컨대, 스마트 디바이스들(230, 232, 234))을 셧-오프하도록 EVSE에 명령하는 단계를 포함한다. 부가하여, 통신 인터페이스(118)는, EV(104)에 통신되는 최대 충전 레벨을 낮춤으로써 스마트 EVSE(102)의 충전을 중지하거나 또는 제한하도록 충전 제어 디바이스(112)에 명령할 수 있다.
[0065] 다른 방법에서는, 스마트 EVSE(102)가, 유틸리티 서버(128)로부터의 수요 요청들에 응답하여, 부하 센터(106)에 커플링된 스마트 EVSE(102) 및/또는 다른 스마트 디바이스들로의 전력을 셧(shut)하거나 또는 그렇지 않으면 제한함으로써 수요 전력 프로그램을 구현할 수 있음이 이해되어야 한다.
[0066] 다른 방법에서, 스마트 EVSE(102)는, 부하 센터(106)에 커플링되고 EVSE 서버(122)와 통신하는 하나 이상의 스마트 디바이스들에 제어 신호들을 전송하거나 또는 이들로부터 데이터 또는 상태 정보를 수신하는데 사용될 수 있다. 따라서, 이 양상에서, 스마트 EVSE는 홈 자동화 시스템을 대신한다.
[0067] 본 발명의 실시예들이 넓은 유틸리티(utility) 및 애플리케이션을 허용함이 당업자들에 의해 쉽게 인식되어야 한다. 본원에 설명된 것들 이외의 본 발명의 많은 실시예들 및 적응들, 뿐만 아니라 많은 변형들, 수정들, 및 등가의 어레인지먼트(arrangement)들은, 본원의 앞선 설명으로부터 명백할 것이거나, 또는 본원의 앞선 설명에 의해 합리적으로 제안될 것이다. 이에 따라, 본 발명이 특정 실시예들과 관련하여 본원에서 상세히 설명되었지만, 본 개시물이 단지 예시적이고 본 발명의 예들을 제시하며 단지 본 발명의 완전하고 가능한 개시물을 제공하는 목적들을 위해 이루어짐이 이해되어야 한다. 본 개시물은 본 발명을 개시된 특정 디바이스들, 시스템들, 또는 방법들로 제한하도록 의도되는 것이 아니라, 그에 반해서, 본 발명의 범위 내에 속하는 모든 수정들, 등가물들, 및 대안들을 커버하도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 전기 자동차(EV:electric vehicle)를 위한 전기 공급 시스템으로서,
    사용자에 의해 액세스 가능하도록 구성된 EVSE 서버(electric vehicle supply equipment server);
    인터넷 커넥션을 통해 상기 EVSE 서버와 통신하도록 구성된 인터넷 액세스 디바이스;
    전력 그리드와 커플링되고, 복수의 전기 브랜치들 상의 다수의 부하들을 갖는, 빌딩의 부하 센터 ― 상기 다수의 부하들은 하나 이상의 스마트 디바이스들을 포함하고, 상기 부하 센터는 상기 부하들에 전력을 공급함 ―; 및
    상기 전기 브랜치들 중 하나의 전기 브랜치 상의 전기 부하로서 상기 부하 센터에 커플링된 전기 자동차 급전 장비(EVSE:electric vehicle supply equipment)
    를 포함하고,
    상기 전기 자동차 급전 장비(EVSE)는,
    상기 EV에 의해 인출될 최대 충전 전류를 공급하도록 구성된 충전 제어 디바이스,
    충전 전압, 상기 EV에 의해 인출되는 충전 전류, 및 상기 EV를 충전함으로써 소모되는 충전 전력 중 하나 이상을 포함하는 충전 데이터를 통신하도록 구성된, 상기 EVSE 내의 계량 디바이스(metering device),
    상기 충전 데이터를 수신하도록 구성된 통신 인터페이스, 및
    상기 EVSE 내의 통신 게이트웨이
    를 포함하고,
    상기 통신 게이트웨이는, 상기 충전 데이터를 포함하는 정보를 상기 인터넷 액세스 디바이스를 통해 상기 EVSE 서버에 전송하고, 상기 EVSE 서버로부터 하나 이상의 충전 제어 신호들을 수신하도록 구성되고,
    상기 통신 게이트웨이는 상기 빌딩의 부하 센터의 하나 이상의 측정 디바이스들과 인터페이스를 형성하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 측정 디바이스들은 상기 EVSE 내의 상기 계량 디바이스와는 상이하고,
    상기 하나 이상의 측정 디바이스는, 상기 하나 이상의 스마트 디바이스들을 포함하는 하나 이상의 브랜치 회로(branch circuit)들 상의 전기 부하 데이터를 측정하고,
    상기 통신 게이트웨이는, 상기 부하 센터의 하나 이상의 측정 디바이스들과 상기 EVSE 서버와의 인터페이스로서 구성되고, 그리고
    상기 EVSE의 통신 게이트웨이는 상기 하나 이상의 스마트 디바이스들의 전력 소모를 제어하기 위해 상기 하나 이상의 스마트 디바이스들과 통신하도록 추가로 구성되는,
    전기 공급 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신 게이트웨이는, 상기 EVSE 서버로부터 상기 하나 이상의 충전 제어 신호들을 충전 스케줄로서 수신하도록 구성된,
    전기 공급 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통신 게이트웨이는, 상기 EVSE 서버로부터 상기 하나 이상의 충전 제어 신호들을, 수요 응답 프로그램(demand response program)으로 구현될 충전 우선순위들로서 수신하도록 구성된,
    전기 공급 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통신 게이트웨이는, 상기 EVSE 서버로부터 상기 하나 이상의 충전 제어 신호들을 부하 제어 신호들로서 수신하도록 구성된,
    전기 공급 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 게이트웨이는, 상기 부하 센터에 커플링된 하나 이상의 전기 브랜치들 중, 상기 EVSE를 포함하는 전기 브랜치를 제외한 하나 이상의 전기 브랜치들 상의 전기 부하들의 전기 부하 데이터를 상기 EVSE 서버에 제공하도록 구성된,
    전기 공급 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 통신 게이트웨이는, 상기 부하 센터에 커플링된 상기 하나 이상의 전기 브랜치들에 대한 에너지 사용량을 상기 EVSE 서버에 통신하도록 구성된,
    전기 공급 시스템.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 게이트웨이는,
    사용자 요청,
    부하 제어 신호,
    유틸리티 서버(utility server)로부터의 수요 응답 데이터, 또는
    피크 수요 제한 방법
    에 기초하여, 상기 부하 센터에 커플링된 브랜치 회로들의 하나 이상의 스마트 디바이스들과 통신하도록 구성된,
    전기 공급 시스템.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 스마트 디바이스들은 스마트 가전, 스마트 조명, 스마트 HVAC, 스마트 윈도우, 스마트 도어, 및 스마트 아울렛(smart outlet) 중 하나 이상을 포함하는,
    전기 공급 시스템.
  10. 전기 자동차 급전 장비(EVSE:electronic vehicle supply equipmnet)로서,
    전기 자동차에 의해 인출되는 최대 전류를 공급하도록 구성된 충전 제어 디바이스;
    충전 전압,
    전기 자동차(EV)에 의해 인출되는 충전 전류, 및
    상기 전기 자동차(EV)를 충전함으로써 소모되는 충전 전력
    중 하나 이상의, 상기 전기 자동차(EV)의 충전 데이터를 생성하도록 구성된 계량 디바이스; 및
    상기 EVSE와 통합되고, EVSE 서버와 통신하도록 구성되고, 하나 이상의 스마트 디바이스들과 인터페이스를 형성하도록 추가로 구성된 통신 게이트웨이
    를 포함하고,
    상기 통신 게이트웨이는 빌딩의 부하 센터의 하나 이상의 측정 디바이스들과 인터페이스를 형성하도록 구성되고, 상기 부하 센터는 복수의 전기 브랜치들 상의 다수의 부하들을 가지며, 상기 하나 이상의 측정 디바이스들은 상기 EVSE 내의 상기 계량 디바이스와는 상이하고,
    상기 하나 이상의 측정 디바이스는, 상기 하나 이상의 스마트 디바이스들을 포함하는 하나 이상의 브랜치 회로들 상의 전기 부하 데이터를 측정하고,
    상기 EVSE는 상기 전기 브랜치들 중 하나의 전기 브랜치 상의 전기 부하로서 상기 부하 센터에 연결되고,
    상기 통신 게이트웨이는, 상기 부하 센터의 하나 이상의 측정 디바이스들과 상기 EVSE 서버와의 인터페이스로서 구성되고, 그리고
    상기 EVSE의 통신 게이트웨이는 상기 하나 이상의 스마트 디바이스들의 전력 소모를 제어하기 위해 상기 하나 이상의 스마트 디바이스들과 통신하도록 추가로 구성되는,
    EVSE.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 통신 게이트웨이는 상기 EVSE 서버로부터 하나 이상의 충전 제어 신호들을 수신하도록 구성된,
    EVSE.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 통신 게이트웨이는, 상기 하나 이상의 스마트 디바이스들에 통신될 제어 신호들을 상기 EVSE 서버로부터 수신하도록 구성된,
    EVSE.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 부하 센터의 상기 하나 이상의 측정 디바이스들과의 인터페이스는 전력선 통신을 포함하는,
    EVSE.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
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  19. 삭제
  20. 삭제
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