KR102435571B1 - Unmanned charging system and method for electric vehicle - Google Patents

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정성환
박근호
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한국전자기술연구원
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Abstract

본 발명은 전기차 무인 충전 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전기차 무인 충전 시스템은 다수 개의 이동형 배터리; 상기 이동형 배터리를 이송하여 전기차에 연결하는 1개 이상의 이송 로봇; 및 상기 이송 로봇과 통신하면서 상기 이송 로봇을 관리하는 통합 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 적은 수의 이송 로봇을 이용해 많은 수의 이동형 배터리가 동시에 전기차를 충전하도록 할 수 있으므로 경제적으로 도입 및 운용하는 것이 가능하다.The present invention relates to an electric vehicle unmanned charging system and method, and the electric vehicle unmanned electric vehicle charging system according to the present invention includes: a plurality of mobile batteries; one or more transport robots that transport the mobile battery and connect it to an electric vehicle; and an integrated server that manages the transfer robot while communicating with the transfer robot.
Accordingly, it is possible to economically introduce and operate a large number of mobile batteries using a small number of transfer robots to simultaneously charge an electric vehicle.

Description

전기차 무인 충전 시스템 및 방법{Unmanned charging system and method for electric vehicle}Unmanned charging system and method for electric vehicle

본 발명은 전기차 무인 충전 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시스템을 구성하는 하드웨어를 적절하게 분리하여 경제적인 전기차 무인 충전 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an unmanned electric vehicle charging system and method, and more particularly, to an economical electric vehicle unmanned electric vehicle charging system and method by properly separating hardware constituting the system.

최근의 환경 규제 강화와 에너지 비용 절감 추세에 따라 환경 친화적인 전기차에 대한 요구가 증가하고 있다. 미국과 유럽의 경우 대기보존법 제정에 의하여 전기차의 보급이 의무화되고 있는 상황이며, 국내에서도 저탄소 녹색성장의 일환으로 친환경 자동차에 대한 관심과 연구가 활발하게 진행되고 있다.With the recent tightening of environmental regulations and the trend of reducing energy costs, the demand for environmentally friendly electric vehicles is increasing. In the case of the United States and Europe, the supply of electric vehicles is made compulsory due to the enactment of the Air Conservation Act, and interest and research on eco-friendly vehicles are being actively carried out in Korea as a part of low-carbon green growth.

전기차의 보급 확대를 위해서는 충전 인프라를 구축하는 것이 필수적인데, 종래의 전기차 충전 시스템은 한정된 주차 구역에 설치되어 운영되고 있고, 이에 따라 정해진 주차 구역이 수용 가능한 대수를 초과하는 수의 전기차가 충전을 요청하면 동시에 모든 전기차에 대한 충전 작업을 진행할 수 없다. 또한, 전기차 이외의 차량이 충전 구역을 점유하고 있는 경우에는 전기차에 대한 충전이 불가능할 수 있다.In order to expand the supply of electric vehicles, it is essential to build a charging infrastructure. The conventional electric vehicle charging system is installed and operated in a limited parking area. Accordingly, the number of electric vehicles exceeding the number of electric vehicles that can be accommodated in the designated parking area requests charging. If you do, you cannot charge all electric vehicles at the same time. In addition, when a vehicle other than the electric vehicle occupies the charging area, it may not be possible to charge the electric vehicle.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술 중의 하나로 등록번호 제10-1410272호의 '전기차 충전용 로봇'이 있다. 상기 종래기술에서는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 전기차를 충전하기 위한 전원공급부(130)를 내장한 다수의 전기차 충전용 로봇(100)이 주차 구역을 이동하면서 전기차에 대한 충전 작업을 진행한다. 그러나 이러한 방법에 의해서는 전기차가 정해진 주차 구역에 주차되어 있지 않더라도 충전 작업을 진행할 수는 있지만, 전원공급부와 통신 수단 등을 구비하는 로봇이 다수 필요하므로 비용적인 측면에서 불리한 문제점이 있다.As one of the prior art for solving this problem, there is an 'electric vehicle charging robot' of registration number 10-1410272. In the prior art, as shown in FIG. 1 , a plurality of electric vehicle charging robots 100 having a built-in power supply unit 130 for charging electric vehicles perform charging for electric vehicles while moving the parking area. However, according to this method, although the electric vehicle can be charged even if it is not parked in a predetermined parking area, there is a disadvantage in terms of cost because a large number of robots having a power supply unit and communication means are required.

KRUS 10-141027210-1410272 B1B1

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 로봇을 기능적으로 분리하되 로봇과 관련된 동작을 통합적으로 관리하여 경제적으로 도입 및 운용하는 것이 가능한 전기차 무인 충전 시스템 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a system and method for unmanned electric vehicle charging that can be introduced and operated economically by functionally separating the robot but managing the robot-related operations in an integrated manner. have.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 위에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 다수 개의 이동형 배터리; 상기 이동형 배터리를 이송하여 전기차에 연결하는 1개 이상의 이송 로봇; 및 상기 이송 로봇과 통신하면서 상기 이송 로봇을 관리하는 통합 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 무인 충전 시스템에 의해 달성된다.The above object, according to the present invention, a plurality of removable batteries; one or more transport robots that transport the mobile battery and connect it to an electric vehicle; and an integrated server that manages the transfer robot while communicating with the transfer robot.

본 발명에 의한 전기차 무인 충전 시스템은 상기 이동형 배터리를 충전하는 도킹 스테이션을 더 포함하고, 이때 상기 이동형 배터리와 상기 이송 로봇은 상기 도킹 스테이션에서 대기하도록 할 수 잇다.The unmanned electric vehicle charging system according to the present invention further includes a docking station for charging the mobile battery, in which case the mobile battery and the transfer robot can stand by at the docking station.

상기 이송 로봇은 상기 도킹 스테이션에서 충전될 수 있다.The transfer robot may be charged at the docking station.

상기 도킹 스테이션은 상기 이동형 배터리의 상태에 관한 데이터를 상기 통합 서버로 전송할 수 있다.The docking station may transmit data on the state of the portable battery to the integrated server.

본 발명에 의한 전기차 무인 충전 시스템은 상기 통합 서버에 무선 통신으로 전기차에 대한 충전을 요청하는 사용자 단말을 더 포함할 수 있다.The unmanned electric vehicle charging system according to the present invention may further include a user terminal that requests charging of the electric vehicle through wireless communication to the integrated server.

상기 통합 서버에는 전기차의 대기 구역에 관한 맵 데이터가 저장될 수 있다.The integrated server may store map data related to the waiting area of the electric vehicle.

상기 이송 로봇과 상기 이동형 배터리의 수는 전기차의 대기 구역에서 수용 가능한 전기차의 수에 따라 정해질 수 있다.The number of the transfer robot and the mobile battery may be determined according to the number of electric vehicles that can be accommodated in the waiting area of the electric vehicle.

상기 이동형 배터리의 수는 상기 이송 로봇의 수보다 더 많을 수 있다.The number of the mobile batteries may be greater than the number of the transfer robots.

상기 이동형 배터리의 용량은 다양하고, 상기 통합 서버는 전기차의 필요 충전량에 맞는 용량의 상기 이동형 배터리를 전기차로 이송하도록 상기 이송 로봇을 제어할 수 있다.The capacity of the mobile battery may vary, and the integrated server may control the transfer robot to transfer the mobile battery having a capacity suitable for a required charging amount of the electric vehicle to the electric vehicle.

상기 이송 로봇은 상기 이동형 배터리를 견인하여 이송할 수 있다.The transport robot may transport the mobile battery by pulling it.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 무선 통신에 의해 통합 서버에서 전기차의 충전 요청 신호를 수신하는 충전 요청 수신단계; 상기 통합 서버가 하나의 이송 로봇에 전기차에 대한 충전 명령을 전송하는 충전 명령 전송단계; 상기 이송 로봇이 다수 개의 이동형 배터리에서 대기 상태에 있는 것 중 하나를 전기차로 이송하는 배터리 이송단계; 및 상기 이송 로봇이 이송한 상기 이동형 배터리를 전기차에 연결하는 배터리 연결단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 무인 충전 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, the charging request receiving step of receiving a charging request signal of the electric vehicle in the integrated server by wireless communication; a charging command transmission step in which the integrated server transmits a charging command for an electric vehicle to one transfer robot; a battery transfer step in which the transfer robot transfers one of the plurality of mobile batteries in a standby state to an electric vehicle; and a battery connection step of connecting the mobile battery transported by the transfer robot to an electric vehicle.

본 발명의 전기차 무인 충전 시스템은 시스템의 하드웨어적인 구성을 기능별로 분리하여 시스템의 도입 및 운용을 경제적으로 하는 것이 가능하다.The electric vehicle unmanned charging system of the present invention makes it possible to economically introduce and operate the system by separating the hardware configuration of the system by function.

또한, 소프트웨어적인 측면에서는 하나의 통합 서버를 통해 이송 로봇 등을 관리하므로, 관리를 효율적으로 진행할 수 있고, 시스템에 대한 소프트웨어적인 수정이 필요한 경우에 수정 작업을 일괄적으로 진행할 수 있다.In addition, in terms of software, since a transfer robot is managed through a single integrated server, management can be performed efficiently, and when a software modification of the system is required, the modification operation can be performed collectively.

도 1은 종래기술에 의한 전기차 충전 시스템에 관한 설명도,
도 2는 본 발명에 의한 전기차 무인 충전 시스템의 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명에 의한 전기차 무인 충전 시스템을 이루는 구성들 사이에서 발생하는 동작에 관한 설명도,
도 4는 본 발명에 의한 전기차 무인 충전 시스템의 다른 실시예에 관한 설명도,
도 5는 본 발명에 의한 전기차 무인 충전 방법에 관한 설명도이다.1 is an explanatory view of an electric vehicle charging system according to the prior art;
2 is a schematic configuration diagram of an electric vehicle unmanned charging system according to the present invention;
3 is an explanatory diagram of an operation occurring between components constituting an electric vehicle unmanned charging system according to the present invention;
4 is an explanatory view of another embodiment of the electric vehicle unmanned charging system according to the present invention;
5 is an explanatory view of an electric vehicle unmanned charging method according to the present invention.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참고하여 자세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2에는 본 발명에 의한 전기차 무인 충전 시스템(1)의 개략적인 구성도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 의한 전기차 무인 충전 시스템(1)을 이루는 구성들 사이에서 발생하는 동작에 관한 설명도가 도시되어 있다.2 is a schematic configuration diagram of the unmanned electric vehicle charging system 1 according to the present invention, and FIG. 3 is a description of the operation occurring between the components constituting the electric vehicle unmanned charging system 1 according to the present invention The figure is shown.

본 발명에 의한 전기차 무인 충전 시스템(1)은 다수 개의 이동형 배터리(10), 1개 이상의 이송 로봇(20) 및 통합 서버(30)를 포함하여 이루어질 수 있다.The unmanned electric vehicle charging system 1 according to the present invention may include a plurality of mobile batteries 10 , one or more transfer robots 20 , and an integrated server 30 .

이동형 배터리(10)는 충전과 방전이 가능한 2차 전지로서, 전기차(2)에 연결되어 전기차(2)에 장착된 배터리를 충전시킬 수 있다. 이동형 배터리(10)는 스스로 이동할 수는 없지만 이동의 용이성을 위해 하단부에 다수 개의 바퀴를 구비할 수 있다. 이러한 이동형 배터리(10)는 다수 개가 구비된다.The mobile battery 10 is a rechargeable battery capable of charging and discharging, and may be connected to the electric vehicle 2 to charge a battery mounted in the electric vehicle 2 . The mobile battery 10 cannot move by itself, but may have a plurality of wheels at the lower end for ease of movement. A plurality of such portable batteries 10 are provided.

이송 로봇(20)은 이동형 배터리(10)를 충전이 필요한 전기차(2)로 이송하여 전기차(2)에 연결하는 역할을 하는 것으로서, 이동형 배터리(10)와 달리 모터와 같은 구동 수단을 구비하여 스스로 이동이 가능하다. 이동형 배터리(10)를 이송할 때 이송 로봇(20)에 이동형 배터리(10)를 고정하고 전기차(2) 위치로 이송한 이동형 배터리(10)를 전기차(2)와 연결할 수 있도록 이송 로봇(20)에는 매니퓰레이터가 구비될 수 있다.The transfer robot 20 serves to transfer the mobile battery 10 to the electric vehicle 2 that needs charging and connect it to the electric vehicle 2 , and unlike the mobile battery 10 , it is equipped with a driving means such as a motor by itself. It is possible to move When the mobile battery 10 is transported, the mobile battery 10 is fixed to the transport robot 20 and the mobile battery 10 transferred to the position of the electric vehicle 2 can be connected to the electric vehicle 2 by the transfer robot 20 may be provided with a manipulator.

이송 로봇(20)은 바퀴가 달린 이동형 배터리(10)를 견인하는 방식으로 이송하여, 이동형 배터리(10)를 들어올리거나 하는 작업 없이 작은 힘으로 용이하게 이동형 배터리(10)를 이송시킬 수 있다.The transfer robot 20 can transport the mobile battery 10 with wheels in a manner of pulling the mobile battery 10 , and can easily transport the mobile battery 10 with a small force without lifting the mobile battery 10 .

이송 로봇(20)은 1개 또는 다수 개가 구비되되, 어느 한 이동형 배터리(10)가 전기차(2)를 충전하고 있는 중에는 다른 이동형 배터리(10)를 이송할 수 있으므로 이동형 배터리(10)에 비하여 적은 수로 구비될 수 있다.One or more transport robots 20 are provided, and since one mobile battery 10 can transport another mobile battery 10 while charging the electric vehicle 2 , it is smaller than the mobile battery 10 . It can be provided with a number.

통합 서버(30)는 상기한 이송 로봇(20)과 통신하면서 이송 로봇(20)을 관리하는 역할을 한다. 즉, 통합 서버(30)는 전기차에 대한 충전 요청이 들어오면 이송 로봇(20)에 명령을 전송하여 이송 로봇(20)이 충전을 요청한 전기차(2)의 위치로 이동형 배터리(10)를 이송하도록 하고, 전기차에 대한 충전이 완료되면 충전 작업을 진행했던 이동형 배터리(10)를 대기 위치로 이송하도록 할 수 있다.The integrated server 30 serves to manage the transfer robot 20 while communicating with the transfer robot 20 . That is, the integrated server 30 transmits a command to the transfer robot 20 when a charge request for the electric vehicle is received so that the transfer robot 20 transfers the mobile battery 10 to the location of the electric vehicle 2 requested to be charged. And, when the charging of the electric vehicle is completed, the mobile battery 10, which has been charged, may be transferred to the standby position.

통합 서버(30)는 이송 로봇(20)에 구비될 수도 있고, 이송 로봇(20)과 별도로 구비되어 무선 통신에 의해 이송 로봇(20)을 관리할 수도 있다. 이송 로봇(20)이 다수 개인 경우에는 통합 서버(30)가 이송 로봇(20)과 별도로 구비되어 동일한 스펙의 이송 로봇(20)들을 하나의 통합 서버(30)에서 관리하도록 할 수 있으며, 이때 통합 서버(30)는 각 이송 로봇(20)의 작업 상황 등을 고려하여 각 이송 로봇(20)에 적절하게 작업을 배분할 수 있다.The integrated server 30 may be provided in the transfer robot 20 , or may be provided separately from the transfer robot 20 to manage the transfer robot 20 by wireless communication. When there are multiple transfer robots 20 , the integrated server 30 is provided separately from the transfer robot 20 to manage transfer robots 20 of the same specification in one integrated server 30 , at this time the integrated server 30 is provided separately. The server 30 may appropriately allocate the work to each transfer robot 20 in consideration of the work situation of each transfer robot 20 .

이러한 본 발명의 전기차 무인 충전 시스템(1)은 시스템의 하드웨어적인 구성을 기능별로 분리하여 시스템의 도입 및 운용을 경제적으로 하는 것이 가능하다. 즉, 스스로 구동이 가능하여 상대적으로 고가인 이송 로봇(20)을 적은 수로 구비하더라도, 어느 한 이동형 배터리(10)가 전기차(2)를 충전하고 있는 동안 다른 이동형 배터리(10)를 이송할 수 있으므로, 상대적으로 저가인 이동형 배터리(10)를 이송 로봇(20)보다 많이 구비하여 동시에 여러 전기차(2)에 대해 충전 작업을 진행할 수 있다.The unmanned electric vehicle charging system 1 of the present invention can economically introduce and operate the system by separating the hardware configuration of the system by function. That is, even with a small number of transport robots 20 that can be driven by themselves and are relatively expensive, one mobile battery 10 can transport the other mobile battery 10 while charging the electric vehicle 2 . , a relatively inexpensive mobile battery 10 is provided more than the transfer robot 20, so that several electric vehicles 2 can be charged at the same time.

또한, 소프트웨어적인 측면에서는 하나의 통합 서버(30)를 통해 이송 로봇(20) 등을 관리하므로, 관리를 효율적으로 진행할 수 있고, 시스템에 대한 소프트웨어적인 수정이 필요한 경우에 수정 작업을 일괄적으로 진행할 수 있다. 본 발명의 이러한 효과는 이하에서 보다 확실하게 설명된다.In addition, in terms of software, since the transfer robot 20 and the like are managed through one integrated server 30, management can be performed efficiently, and when software modifications to the system are required, the correction work is performed in batches. can These effects of the present invention will be more clearly described below.

본 발명에 의한 전기차 무인 충전 시스템(1)은 도킹 스테이션(40)을 더 포함할 수 있다.The electric vehicle unmanned charging system 1 according to the present invention may further include a docking station 40 .

도킹 스테이션(40)에서는 이동형 배터리(10)와 이송 로봇(20)에 전원을 공급하여 이동형 배터리(10)와 이송 로봇(20)에 대한 충전이 이루어질 수 있고, 작업 중이지 않은 경우에 이동형 배터리(10)와 이송 로봇(20)은 도킹 스테이션(40)에서 대기할 수 있다. 도킹 스테이션(40)에는 이동형 배터리(10)와 이송 로봇(20)의 수를 합한 개수만큼의 충전부(41)가 구비되어, 대기 중인 모든 이동형 배터리(10)와 이송 로봇(20)에 대해 충전 작업이 진행될 수 있다.The docking station 40 supplies power to the mobile battery 10 and the transfer robot 20 to charge the mobile battery 10 and the transfer robot 20, and when not working, the mobile battery ( 10 ) and the transfer robot 20 may stand by at the docking station 40 . The docking station 40 is provided with as many charging units 41 as the sum of the number of the mobile battery 10 and the transfer robot 20, charging work for all mobile batteries 10 and transfer robot 20 on standby. This can proceed.

이에 따라, 이동형 배터리(10)와 이송 로봇(20)은 즉시 전기차(2)의 충전 작업에 투입될 수 있는 상태를 거의 항상 유지할 수 있다.Accordingly, the mobile battery 10 and the transfer robot 20 can almost always maintain a state that can be immediately put into the charging operation of the electric vehicle 2 .

도킹 스테이션(40)은 이동형 배터리(10)의 상태에 관한 데이터를 통합 서버(30)로 전송할 수 있다. 이동형 배터리(10)의 상태에 관한 데이터에는 이동형 배터리(10)의 충전 상황, 충전에 소요되는 시간, 충전 중의 온도, 충전 가능한 최대 용량, 예측 수명 등이 포함될 수 있다.The docking station 40 may transmit data regarding the state of the portable battery 10 to the integrated server 30 . The data regarding the state of the mobile battery 10 may include a charging state of the mobile battery 10 , a time required for charging, a temperature during charging, a maximum chargeable capacity, a predicted lifespan, and the like.

이러한 데이터는 기본적으로 통합 서버(30)가 전기차(2)의 충전에 사용될 이동형 배터리(10)를 선택하고 이동형 배터리(10)가 충전되는 상황, 그리고 이동형 배터리(10)가 전기차를 충전하는 상황을 관리하는 데 이용될 수 있다. 또한, 상기 데이터에 따라 이동형 배터리(10)의 폐기 여부 등이 결정될 수도 있다.These data are basically the situation in which the integrated server 30 selects the mobile battery 10 to be used for charging the electric vehicle 2 and the mobile battery 10 is charged, and the situation in which the mobile battery 10 charges the electric vehicle. can be used to manage. Also, whether to discard the portable battery 10 or the like may be determined according to the data.

즉, 통합 서버(30)는 도킹 스테이션(40)을 관리하고, 도킹 스테이션(40)을 통해 이동형 배터리(10)를 관리할 수 있다.That is, the integrated server 30 may manage the docking station 40 and manage the portable battery 10 through the docking station 40 .

도킹 스테이션(40)은 또한 이송 로봇(20)에 내장된 배터리의 상태에 관한 데이터를 통합 서버(30)로 전송하여, 이동형 배터리(10)의 이송시 사용될 이송 로봇(20)의 선택 등에 데이터가 활용되도록 할 수 있다.The docking station 40 also transmits data about the state of the battery built in the transfer robot 20 to the integrated server 30, so that the data is included in the selection of the transfer robot 20 to be used when the mobile battery 10 is transferred. can make it usable.

이송 로봇(20)은 통합 서버(30)와 자체적으로 데이터 송·수신이 가능하므로 내장된 배터리의 상태에 관한 데이터를 직접 통합 서버(30)로 전송하여, 통합 서버(30)가 이송 로봇(20)을 관리하는 데 활용되도록 하는 것도 가능하다.Since the transfer robot 20 can transmit and receive data by itself with the integrated server 30, the data on the state of the built-in battery is directly transmitted to the integrated server 30, and the integrated server 30 is transferred to the transfer robot 20 ) can be used to manage

도 2에는 통합 서버(30)가 도킹 스테이션(40)에 직접 연결되어 있는 예시가 도시되어 있으나, 통합 서버(30)는 도킹 스테이션(40) 및 이송 로봇(20) 등에 대해 원격으로 위치하고 무선으로 연결되는 것도 가능하다.2 shows an example in which the aggregation server 30 is directly connected to the docking station 40, but the aggregation server 30 is remotely located and wirelessly connected to the docking station 40 and the transfer robot 20, etc. It is also possible to be

통합 서버(30)에는 전기차의 대기 구역(A)에 관한 맵 데이터가 저장될 수 있다.The integrated server 30 may store map data related to the waiting area (A) of the electric vehicle.

이 경우, 전기차(2)가 대기 구역(A)의 어느 위치에 있는지만 알면 별도의 캘리브레이션 과정 없이 이송 로봇(20)이 이동형 배터리(10)를 전기차(2)로 이송할 수 있으므로, 이동형 배터리(10)의 이송 작업을 신속하고 효율적으로 진행하는 것이 가능하다.In this case, since the transfer robot 20 can transfer the mobile battery 10 to the electric vehicle 2 without a separate calibration process if only the electric vehicle 2 is located in the waiting area A, the mobile battery ( 10), it is possible to proceed quickly and efficiently.

전기차의 대기 구역(A)은 예를 들어 전기차 전용 또는 비전용의 주차장일 수 있다.The waiting area A of the electric vehicle may be, for example, a parking lot exclusively for electric vehicles or not for electric vehicles.

상기 맵 데이터는 예를 들어 SLAM(Simultaneous Localization And Map-Building) 등의 기술로 작성될 수 있으며, 맵 데이터의 작성에 이송 로봇(20)이 사용될 수 있다.The map data may be prepared using a technique such as Simultaneous Localization And Map-Building (SLAM), for example, and the transfer robot 20 may be used to create the map data.

이송 로봇(20)은 카메라를 내장하여 전기차(2)가 대기 구역(A)의 어느 곳에 위치하는지 알지 못하더라도 전기차(2)를 찾아갈 수 있다. 이송 로봇(20)은 카메라로, 예를 들어 전기차(2)의 번호판을 촬영하여 충전을 요청한 전기차(2)가 맞는지 확인할 수 있다. 이 경우, 통합 서버(30)는 전기차(2)의 번호판에 관한 데이터를 이송 로봇(20)에 전송하고 해당 데이터와 일치하는 번호판을 가지는 전기차(2)를 찾을 것을 명령해주어야 할 것이다.The transfer robot 20 has a built-in camera so that it can visit the electric vehicle 2 even if it does not know where the electric vehicle 2 is located in the waiting area A. The transfer robot 20 may check whether the electric vehicle 2 requested to be charged is correct by photographing the license plate of the electric vehicle 2 with a camera, for example. In this case, the integrated server 30 will have to transmit data about the license plate of the electric vehicle 2 to the transfer robot 20 and instruct it to find the electric vehicle 2 having a license plate matching the data.

이송 로봇(20)이 카메라를 이용해 충전을 요청한 전기차(2)를 찾아가는 경우에도 맵 데이터는 활용될 수 있다. 즉, 맵 데이터는 전기차의 대기 구역(A)에 관한 정보이고, 이러한 맵 데이터를 참고하여 이송 로봇(20)은 전기차(2)가 대기하고 있을 가능성이 있는 한정된 구역 내에서만 이동하면서 작업을 수행할 수 있으므로 전기차(2)를 쉽게 찾을 수 있다.The map data may also be utilized when the transfer robot 20 uses the camera to find the electric vehicle 2 that has requested charging. That is, the map data is information on the waiting area (A) of the electric vehicle, and with reference to this map data, the transfer robot 20 moves only within a limited area where the electric vehicle 2 is likely to be waiting. Therefore, the electric vehicle (2) can be easily found.

이송 로봇(20)은 이동하는 중에 다른 이송 로봇(20)이나 전기차(2) 등과 충돌하는 것을 방지하기 위하여 근접 센서와 같은 충돌방지센서를 구비할 수 있다. 이송 로봇(20)에 구비된 카메라는 충돌방지센서와 함께 이송 로봇(20)이 다른 전기차(2) 등과 충돌하는 것을 방지해줄 수 있다.The transfer robot 20 may be provided with an anti-collision sensor such as a proximity sensor in order to prevent a collision with another transfer robot 20 or an electric vehicle 2 while moving. The camera provided in the transfer robot 20 may prevent the transfer robot 20 from colliding with other electric vehicles 2 and the like together with the anti-collision sensor.

이송 로봇(20)은 비젼 센서를 더 구비할 수 있다. 이송 로봇(20)이 충전을 요청한 전기차(2)를 찾아가더라도 전기차(2)가 세워진 세부적인 위치나 각도에 따라 전기차(2)의 충전 단자에 이동형 배터리(10)를 정확하게 연결하는 것이 어려울 수 있는데, 비젼 센서를 이용하여 전기차(2) 충전 단자의 위치와 각도를 정확하게 확인함으로써 전기차(2)의 충전 단자에 이동형 배터리(10)를 정확하게 연결해주는 것이 가능하다.The transfer robot 20 may further include a vision sensor. Even if the transfer robot 20 finds the electric vehicle 2 that has requested charging, it may be difficult to accurately connect the mobile battery 10 to the charging terminal of the electric vehicle 2 depending on the detailed location or angle at which the electric vehicle 2 is erected. , it is possible to accurately connect the mobile battery 10 to the charging terminal of the electric vehicle 2 by accurately checking the position and angle of the electric vehicle 2 charging terminal using the vision sensor.

이송 로봇(20)과 이동형 배터리(10)의 수는 전기차의 대기 구역(A)에서 수용 가능한 전기차(2)의 수에 따라 정해지는 것이 바람직하다. 이 경우, 작업에 투입되지 않고 대기하는 이송 로봇(20) 등이 필요 이상으로 많거나 전기차(2)가 충전을 위해 오랜 시간 대기하지 않도록 할 수 있다.Preferably, the number of the transfer robot 20 and the mobile battery 10 is determined according to the number of electric vehicles 2 that can be accommodated in the waiting area A of the electric vehicle. In this case, it is possible to prevent too many transfer robots 20 and the like waiting for work without being put into operation or the electric vehicle 2 from waiting for a long time for charging.

본 발명에 의한 전기차 무인 충전 시스템(1)은 사용자 단말(50)을 더 포함할 수 있다. 사용자 단말(50)은 통합 서버(30)에 무선 통신으로 전기차(2)에 대한 충전을 요청한다.The electric vehicle unmanned charging system 1 according to the present invention may further include a user terminal 50 . The user terminal 50 requests the integrated server 30 to charge the electric vehicle 2 through wireless communication.

사용자 단말(50)에서 보낸 충전 요청이 통합 서버(30)에서 접수되면, 통합 서버(30)는 대기 중인 이송 로봇(20)에 대해 대기 중인 이동형 배터리(10) 중 하나를 가지고 전기차(2)로 이동하도록 명령하게 된다.When the charging request sent from the user terminal 50 is received by the integrated server 30 , the integrated server 30 takes one of the mobile batteries 10 on standby for the waiting transfer robot 20 to the electric vehicle 2 . command to move.

사용자 단말(50)에는 통합 서버(30)와의 무선 통신을 위한 어플리케이션이 설치될 수 있다. 이 어플리케이션을 통해 사용자는 미리 통합 서버(30)로부터 전기차 무인 충전 시스템(1)을 사용할 것을 인증받을 수 있다.An application for wireless communication with the integrated server 30 may be installed in the user terminal 50 . Through this application, the user may be authenticated in advance to use the electric vehicle unmanned charging system 1 from the integrated server 30 .

사용자 단말(50)은 충전 요청 신호와 함께 전기차(2)에 내장된 배터리의 상태나 전기차(2)의 위치 등에 관한 데이터를 전송하여, 통합 서버(30)가 이송 로봇(20)의 이동이나 이동형 배터리(10)를 선택하는 데 사용되도록 할 수 있다.The user terminal 50 transmits data related to the state of the battery built in the electric vehicle 2 or the location of the electric vehicle 2 together with the charging request signal, and the integrated server 30 is the movement or mobile type of the transfer robot 20 . It can be used to select the battery 10 .

사용자 단말(50)은 예를 들어 스마트폰, 태블릿 피씨와 같은 휴대용 기기일 수도 있고, 전기차(2)에 내장된 기기일 수도 있다.The user terminal 50 may be, for example, a portable device such as a smart phone or a tablet PC, or a device built into the electric vehicle 2 .

전기차 무인 충전 시스템(1)은 상기한 실시예에서와는 달리, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 전기차 대기 구역(A)에 대한 전기차(2)의 출입과 전기차 대기 구역(A) 내에서 전기차(2)의 위치를 확인할 수 있는 카메라(C1, C2)를 구비하여, 카메라를 통해 새로운 전기차(2)가 들어온 것이 확인되면 이송 로봇(20)에 대기 중인 이동형 배터리(10) 중 하나를 가지고 전기차(2)로 이동하도록 명령할 수 있다.The electric vehicle unmanned charging system 1 is different from the above embodiment, as shown in FIG. 4 , the electric vehicle 2 in and out of the electric vehicle waiting area A and the electric vehicle 2 in the electric vehicle waiting area A Equipped with cameras C1 and C2 that can confirm the location of can be ordered to go to

본 발명의 전기차 무인 충전 시스템(1)은 다양한 용량의 이동형 배터리(10)를 구비하고, 통합 서버(30)는 전기차(2)의 필요 충전량에 맞는 용량의 이동형 배터리(10)를 전기차(2)로 이송하도록 이송 로봇(20)을 제어할 수 있다.The electric vehicle unmanned charging system 1 of the present invention includes a mobile battery 10 of various capacities, and the integrated server 30 provides a mobile battery 10 of a capacity suitable for the required charging amount of the electric vehicle 2 to the electric vehicle 2 . It is possible to control the transfer robot 20 to transfer to.

이 경우, 하나의 이동형 배터리(10)로 전기차(2)가 완충되지 않거나 필요 이상으로 큰 용량의 이동형 배터리(10)로 전기차(2)를 충전하게 되는 것을 방지할 수 있다.In this case, it is possible to prevent the electric vehicle 2 from being fully charged with one mobile battery 10 or from charging the electric vehicle 2 with the mobile battery 10 having a larger capacity than necessary.

전기차(2)의 필요 충전량은 사용자 단말(50)에 의해 통합 서버(30)로 전달될 수 있다.The required charging amount of the electric vehicle 2 may be transmitted to the integrated server 30 by the user terminal 50 .

이하에서는 본 발명에 의한 전기차 무인 충전 방법에 대하여 설명하도록 한다. 본 발명의 전기차 무인 충전 방법에 대해 설명하면서 전기차 무인 충전 시스템(1)에서 언급한 부분에 대해서는 자세한 설명을 생략할 수 있다.Hereinafter, an electric vehicle unmanned charging method according to the present invention will be described. A detailed description of the parts mentioned in the unmanned electric vehicle charging system 1 while describing the electric vehicle unmanned charging method of the present invention may be omitted.

도 5에는 본 발명에 의한 전기차 무인 충전 방법에 관한 설명도가 도시되어 있다.5 is an explanatory diagram of an unmanned electric vehicle charging method according to the present invention.

본 발명에 의한 전기차 무인 충전 방법은 충전 요청 수신단계(S10), 충전 명령 전송단계(S20), 배터리 이송단계(S30) 및 배터리 연결단계(S40)를 포함하여 이루어진다.The unmanned electric vehicle charging method according to the present invention comprises a charging request receiving step (S10), a charging command transmitting step (S20), a battery transferring step (S30), and a battery connection step (S40).

충전 요청 수신단계(S10)에서는 무선 통신에 의해 통합 서버(30)에서 전기차(2)의 충전 요청 신호를 수신한다. 충전 요청 신호는 전기차 사용자가 휴대하는 스마트폰 등의 사용자 단말(50)에 의해 통합 서버(30)로 전달될 수 있다. 충전 요청 신호에 의해 통합 서버(30)는 도킹 스테이션(40)에서 대기 중인 이송 로봇(20) 중 이송 작업이 가능한 하나의 이송 로봇(20)을 선택하고, 마찬가지로 도킹 스테이션(40)에서 대기 중인 이동형 배터리(10) 중 충전 작업이 가능한 하나의 이동형 배터리(10)를 선택한다.In the charging request receiving step ( S10 ), the charging request signal of the electric vehicle 2 is received from the integrated server 30 by wireless communication. The charging request signal may be transmitted to the integrated server 30 by the user terminal 50 such as a smart phone carried by the electric vehicle user. By the charging request signal, the integrated server 30 selects one transfer robot 20 capable of transfer work among the transfer robots 20 waiting in the docking station 40, and similarly, the mobile type waiting in the docking station 40 Among the batteries 10 , one portable battery 10 capable of charging is selected.

대기 중인 이송 로봇(20)이 없는 경우, 통합 서버(30)는 작업 중인 이송 로봇(20)이 작업을 완료 하는 데 예상되는 시간이나 전기차 대기 구역(A) 내에서 작업 중인 이송 로봇(20)의 위치 등을 고려하여 대기 중인 이동형 배터리(10)를 가장 빠르게 전기차로 이송해줄 수 있는 이송 로봇(20)을 선택할 수 있다.If there is no transfer robot 20 on standby, the integrated server 30 is the expected time for the transfer robot 20 in operation to complete the task or the transfer robot 20 in operation in the electric vehicle waiting area (A). In consideration of the location, etc., it is possible to select the transfer robot 20 that can transfer the mobile battery 10 on standby to the electric vehicle most quickly.

대기 중인 이동형 배터리(10)가 없는 경우, 통합 서버(30)는 사용자 단말(50)에 예상 대기 시간을 전송해줄 수 있다.When there is no portable battery 10 on standby, the integrated server 30 may transmit an estimated waiting time to the user terminal 50 .

충전 명령 전송단계(S20)에서는 통합 서버(30)가 선택한 이송 로봇(20)에 전기차(2)에 대한 충전 명령을 전송한다. 충전 명령에는 전기차(2)의 위치와 충전에 사용될 이동형 배터리(10)에 관한 데이터 등이 포함될 수 있다.In the charging command transmission step S20 , the integrated server 30 transmits a charging command for the electric vehicle 2 to the selected transfer robot 20 . The charging command may include the location of the electric vehicle 2 and data regarding the mobile battery 10 to be used for charging.

배터리 이송단계(S30)에서는 이송 로봇(20)이 대기 중인 이동형 배터리(10) 중 통합 서버(30)가 선택한 이동형 배터리(10)를 전기차(2)로 이송한다. 통합 서버(30)에는 전기차의 대기 구역(A)에 관한 맵 데이터가 저정되어 있어, 이송 로봇(20)이 충전을 요청한 전기차(2)를 쉽게 찾아갈 수 있도록 제어해줄 수 있다.In the battery transfer step (S30), the transfer robot 20 transfers the mobile battery 10 selected by the integrated server 30 among the waiting mobile batteries 10 to the electric vehicle 2 . Map data regarding the waiting area (A) of the electric vehicle is stored in the integrated server 30, so that the transfer robot 20 can control to easily find the electric vehicle (2) that has requested charging.

배터리 연결단계(S40)에서는 이송 로봇(20)이 이송한 이동형 배터리(10)를 전기차(2)에 연결한다. 이송 로봇(20)은 비젼 센서를 구비하여 전기차(2)의 충전 단자에 이동형 배터리(10)를 정확하게 연결해줄 수 있다.In the battery connection step S40 , the mobile battery 10 transferred by the transfer robot 20 is connected to the electric vehicle 2 . The transfer robot 20 may include a vision sensor to accurately connect the mobile battery 10 to the charging terminal of the electric vehicle 2 .

이동형 배터리(10)와 전기차(2)의 연결에 의해 전기차(2)는 충전되고, 충전이 완료되면 이송 로봇(20)은 전기차(2)와 이동형 배터리(10)를 분리한 후 이동형 배터리(10)를 도킹 스테이션(40)으로 이송한 후 이동형 배터리(10)가 다시 충전될 수 있도록 한다.The electric vehicle 2 is charged by the connection of the mobile battery 10 and the electric vehicle 2, and when charging is completed, the transfer robot 20 separates the electric vehicle 2 and the mobile battery 10 from the mobile battery 10 ) to the docking station 40 so that the portable battery 10 can be charged again.

전기차(2)에 대한 충전이 완료되는 시간은 이동형 배터리(10)의 성능과 전기차(2)의 필요 충전량 등을 고려하여 통합 서버(30)에서 계산할 수 있다.The time at which charging of the electric vehicle 2 is completed may be calculated by the integrated server 30 in consideration of the performance of the portable battery 10 and the required amount of charge of the electric vehicle 2 .

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented in various forms within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, it is considered to be within the scope of the claims of the present invention to the extent that various modifications can be made by anyone skilled in the art to which the invention pertains.

1 : 전기차 무인 충전 시스템
10 : 이동형 배터리 20 : 이송 로봇
30 : 통합 서버 40 : 도킹 스테이션
50 : 사용자 단말1: Electric vehicle unmanned charging system
10: mobile battery 20: transfer robot
30: integrated server 40: docking station
50: user terminal

Claims (11)

다수 개의 이동형 배터리;
상기 이동형 배터리를 이송하여 전기차에 연결하는 1개 이상의 이송 로봇;
상기 이송 로봇과 통신하면서 상기 이송 로봇을 관리하는 통합 서버; 및
상기 이동형 배터리와 상기 이송 로봇을 충전하는 도킹 스테이션;을 포함하고,
상기 이동형 배터리와 상기 이송 로봇은 상기 도킹 스테이션에서 대기하며,
상기 도킹 스테이션은 상기 이동형 배터리의 상태에 관한 데이터를 상기 통합 서버로 전송하고,
상기 이동형 배터리의 상태에 관한 데이터에는 상기 이동형 배터리의 충전 상황, 충전에 소요되는 시간, 충전 중의 온도, 충전 가능한 최대 용량 및 예측 수명이 포함되며,
상기 이동형 배터리의 수는 상기 이송 로봇의 수보다 더 많은 것을 특징으로 하는 전기차 무인 충전 시스템.multiple removable batteries;
one or more transport robots that transport the mobile battery and connect it to an electric vehicle;
an integrated server for managing the transfer robot while communicating with the transfer robot; and
Including; docking station for charging the mobile battery and the transfer robot;
The mobile battery and the transfer robot stand by in the docking station,
The docking station transmits data about the state of the mobile battery to the integrated server,
The data on the state of the mobile battery includes the charging status of the mobile battery, the time required for charging, the temperature during charging, the maximum chargeable capacity and the predicted lifespan,
The electric vehicle unmanned charging system, characterized in that the number of the mobile battery is greater than the number of the transfer robot. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 통합 서버에 무선 통신으로 전기차에 대한 충전을 요청하는 사용자 단말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 무인 충전 시스템.According to claim 1,
The unmanned electric vehicle charging system, characterized in that it further comprises a user terminal requesting charging of the electric vehicle through wireless communication to the integrated server. 제1항에 있어서,
상기 통합 서버에는 전기차의 대기 구역에 관한 맵 데이터가 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 전기차 무인 충전 시스템.According to claim 1,
The unmanned electric vehicle charging system, characterized in that the integrated server stores map data related to the waiting area of the electric vehicle. 제1항에 있어서,
상기 이송 로봇과 상기 이동형 배터리의 수는 전기차의 대기 구역에서 수용 가능한 전기차의 수에 따라 정해지는 것을 특징으로 하는 전기차 무인 충전 시스템.According to claim 1,
The electric vehicle unmanned charging system, characterized in that the number of the transfer robot and the mobile battery is determined according to the number of electric vehicles that can be accommodated in the waiting area of the electric vehicle. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 이동형 배터리의 용량은 다양하고,
상기 통합 서버는 전기차의 필요 충전량에 맞는 용량의 상기 이동형 배터리를 전기차로 이송하도록 상기 이송 로봇을 제어하는 것을 특징으로 하는 전기차 무인 충전 시스템.According to claim 1,
The capacity of the portable battery is various,
The integrated server is an electric vehicle unmanned charging system, characterized in that it controls the transfer robot to transfer the mobile battery of a capacity suitable for the required charging amount of the electric vehicle to the electric vehicle. 제1항에 있어서,
상기 이송 로봇은 상기 이동형 배터리를 견인하여 이송하는 것을 특징으로 하는 전기차 무인 충전 시스템.According to claim 1,
The transfer robot is an electric vehicle unmanned charging system, characterized in that the tow and transfer the mobile battery. 삭제delete
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