KR20160012355A - Electric car charging and reverse supplying power operating system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기자동차 충전 및 차량 배터리 등으로부터 전기를 역전송할 수 있는 시스템에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a system capable of reverse electricity transmission from an electric vehicle charging and a vehicle battery.
본 발명은 특히, 콘센트가 설치된 건물 단위를 기반으로 하여 전기자동차를 충전하고, 자동차 배터리로부터의 전력공급, 즉 배터리에 저장된 전력을 역전송하여 전력망에 공급하거나, 자동차 외부 기기의 충전 및 사용에 이용하는 V2G(Vehicle to Grid), V2M(Vehicle to Machine)의 기능을 운용함에 있어, 접속지점을 용이하게 인식함과 아울러 이를 기반으로 하여 전기요금을 산정할 수 있도록 한 것이다.In particular, the present invention relates to a method of charging an electric vehicle based on a building unit in which an outlet is installed, supplying electric power from an automobile battery, that is, supplying electric power stored in the battery back to the electric power grid, In operating the functions of Vehicle to Machine (V2G) and Vehicle to Machine (V2G), it is possible to easily recognize the access point and to calculate the electricity rate based on this.
또한 전력계와 통신모듈을 포함한 이동형 온라인 전력계를 포함하고 있는 기기를 기반으로 하여 전력공급조건에 따른 전력가격의 일부 지역 및 국가 단위의 충전전력 공급 상태에 따른 충전 품질과, 충전 이용시간 및 충전 전기량 등에 따라 달리 책정되는 산정요금 등, 전기자동차 충전에 관련된 제반 사항들을 고려하여 최적의 충전이 이루어지도록 한 것이다.
In addition, based on the equipment including the mobile on-line power meter including the power meter and the communication module, the charging quality according to the charging power supply state, The optimum charging is performed in consideration of various matters related to the charging of the electric vehicle, such as the calculation charge calculated according to the difference.
전기자동차의 보급 확대를 위해서는 전기자동차 충전 인프라 구축이 무엇보다도 필수적으로 갖추어야 할 사항이다.In order to expand the supply of electric vehicles, it is essential that electric vehicle charging infrastructure be established.
이를 위해서는 아파트나 일반주택 등에 구비될 수 있는 충전설비 뿐만 아니라, 장거리 운행 중 충전이 필요하다고 판단되면 언제 어디서나 손쉽게 충전할 수 있도록 많은 충전소가 적재적소에 설립되어야 한다.In order to do this, in addition to the charging facilities that can be provided in apartments or general houses, many charging stations should be installed in the right place so that the charging can be easily performed whenever and wherever it is necessary.
그러나 법적으로 허가된 충전소를 통해 충전이 이루어질 경우에는 별다른 문제가 없겠으나, 아파트나 일반주택에 기존에 구비된 전기공급수단(벽면 혹은 기둥에 설치된 비상용 콘센트)을 통해 충전할 경우에는 다음과 같은 문제가 필연적으로 발생하게 된다.However, if charging is done through a legally licensed charging station, there will be no problem. However, when charging through an existing electricity supply means (an emergency outlet installed on a wall or a pole) in an apartment or a general house, Inevitably occurs.
일반 아파트를 예로 들어보면, 전기자동차의 주차가 가능한 공간에 마련된 콘센트에 플러그(전기자동차에 연결된)를 연결하여 충전이 가능하겠지만, 설치지역의 특수성으로 인해, 전력사용량 및 충전 이용자, 콘센트와 연결된 계량기 정보 등과 사용목적의 구분, 등 기타 정보들을 기준으로 사용 요금을 산정하는 과금업자(예를 들어, 한국전력)로서는 이러한 충전행위(전력사용)시 정보의 부족으로 인해 과금이 불가능하며 ,또 다른 예를 들어 일반주택에 구비된 콘센트를 통해서 충전하는 경우도 전기 사용목적의 구분이 불가능함은 마찬가지이다.When a typical apartment is taken as an example, it is possible to connect a plug (connected to an electric car) to an outlet provided in an electric vehicle parking space. However, due to the specificity of the installation area, (For example, KEPCO) that calculates the usage fee on the basis of information, purpose, purpose, purpose, etc., is incapable of being charged due to lack of information in such charging action (power use) It is not possible to distinguish the purpose of electricity use even when charging it through an outlet provided in a general house.
더우기 이러한 구분이 되지 않을 경우 구간제 누진요금이 적용되는 전력요금체계에서는 일반 가정용 전력사용량에 전기자동차 충전 전력량이 합산되어 요금 구간의 상승으로 자칫 전력요금 폭증이 발생한다.In addition, if such a distinction can not be made, the electric power billing system to which the progressive progressive rate is applied will increase electric power charges due to the increase in the charge interval because the electric power charged to the electric vehicle is added to the electric power consumption of general households.
따라서 이러한 문제가 해소되지 않은 상태에서 무분별하게 전기자동차의 충전행위가 이루어진다면 상기 아파트 공용전기의 경우 아파트 주민들에게 손해를 끼칠 수 있고, 상기 일반주택의 경우 누진세 등이 적용되므로 소유자에게 손해를 끼칠 수 있는 문제를 야기하게 된다.Therefore, if the charging operation of the electric vehicle is performed indiscriminately without solving such a problem, the apartment public electricity may cause damage to the apartment residents, and in the case of the general housing, the progressive tax is applied, Causing problems.
이러한 문제를 해결하기 위하여 현재까지는 개별인식이 가능한 고정형 충전기를 설치하고, 충전요금 산정을 위해 계량기를 별도로 설치한 사용자에게 회원카드를 공급하여, 회원카드 인식에 따라 별도의 고정된 충전기기를 사용하는 방식으로 사용자와 사용목적을 구분하고 있다.In order to solve this problem, a fixed type charger capable of recognizing the individual has been installed so far, a member card is supplied to a user who has installed a meter separately to calculate a charge rate, and a method of using a fixed charger Which distinguishes the user from the intended use.
이러한 방식은 다수의 고정된 고가의 충전기를 설치해야 하므로 비용의 증대, 충전 공간확보와 더불어 주변인에게 설치 동의를 받아야 하는 문제점이 있다.In this method, since a plurality of fixed and expensive chargers must be installed, there is a problem that an increase in cost and a space for charging are required, and installation consent is given to nearby people.
이와 더불어 자동차 배터리 전기를 외부장치에 공급하는 경우 별도의 장치를 외부에 설치하여 이를 통한 고정된 장소에서만 전기를 공급할 수밖에 없는 문제점이 있다.
In addition, when automobile battery electric power is supplied to an external device, a separate device is installed outside to supply electricity only at a fixed location.
본 발명은 상기와 같은 전기자동차 충전 및 역전송에 관련된 문제점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 전기공급부와, 전기자동차를 충전하는 충전장치 및 자동차로부터의 전기 공급시 전기요금 분할대상을 정확히 인식하고 실시간 통신수단을 적용하여 전기공급 주체와 전기수요 주체 파악이 용이하게 이루어질 수 있도록 한, 전기자동차 충전 및 역전송 전력 운영시스템을 제공하는데 있다.The object of the present invention is to provide a charging device for charging an electric vehicle and a charging device for charging the electric vehicle and a charging device And real-time communication means is applied so that the electric power supplying subject and the electric power demanding subject can easily be grasped.
본 발명의 다른 목적은, 콘센트가 설치된 건물, 지역 또는 국가 전체의 전력 공급 상황을 판단하고 그에 최적화되어 충전 및 공급이 수행되도록 한 전기자동차 충전 및 역전송 전력 운영시스템을 제공하는데 있다. It is another object of the present invention to provide an electric vehicle charging and reverse transmission power operating system in which the electric power supply situation of a building, region or country where an outlet is installed is determined and optimized and charging and supplying are performed.
본 발명의 또 다른 목적은 전기요금을 고려하여 충전 및 전기공급이 수행되도록 한 전기자동차 충전 및 역전송 전력 운영시스템을 제공하는데 있다. It is another object of the present invention to provide an electric vehicle charging and reverse transmission power operating system in which charging and electric power supply are performed in consideration of electric charges.
본 발명의 또 다른 목적은 충전 및 전기공급의 상태를 원격 모니터링 및 제어할 수 있는 전기자동차 충전 및 역전송 전력 운영시스템을 제공하는데 있다. It is another object of the present invention to provide an electric vehicle charging and reverse transmission power operating system capable of remotely monitoring and controlling the state of charging and electric power supply.
본 발명의 또 다른 목적은 전력회사 혹은 건물 관리소의 전력 수급 상황이나 다른 여러 가지 조건(대상 전기자동차, 시간, 건물 또는 지역, 차량 제조사, 기 충전 전력량 등)별로 전기자동차 충전을 원격 제어할 수 있는 전기자동차 충전 및 역전송 전력 운영시스템을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for remotely controlling an electric vehicle charge by electric power supply status of a power company or a building management station and various other conditions (target electric vehicle, time, building or area, vehicle manufacturer, Electric vehicle charging and reverse transmission power operating system.
본 발명의 또 다른 목적은 전기공급부와 전기자동차 충전구의 온도를 감지하여 그에 따라 적절하게 충전을 제어할 수 있도록 한, 전기자동차 충전 및 역전송 전력 운영시스템을 제공하는데 있다. It is still another object of the present invention to provide an electric vehicle charging and reverse transmission power operating system capable of sensing the temperature of the electric supply part and the electric vehicle charging port and appropriately controlling the charging accordingly.
본 발명의 또 다른 목적은 전기자동차 배터리 전력을 역으로 전력망에 전송하여 전력 피크타임시 분산효과를 얻을 수 있도록 하며, 이를 위해 정확한 전력 계량 및 시간 측정과 운영사업자로의 전송을 통해 전기요금이 저렴한 시간에 충전하고, 이를 다시 전기요금이 비싼 시간에 되팔수 있는 전기자동차 충전 및 역전송 전력 운영시스템을 제공하는데 있다. It is another object of the present invention to provide an electric vehicle battery power control system and a method of controlling the electric vehicle battery power by transmitting electric power to the electric power network and obtaining a dispersion effect at a power peak time. Charge and reverse power operation system capable of recharging and re-charging the battery at a time when electricity charges are high.
본 발명의 또 다른 목적은 전력망에 연결되지 않은 상태에서 차량내부의 배터리를 이용하여 전기기기를 사용할 때, 사용된 전력을 원할하게 측정하여 이용자 상호간의 정산처리를 정확하게 할 수 있는 전기자동차 충전 및 역전송 전력 운영시스템을 제공하는데 있다. It is still another object of the present invention to provide an electric vehicle charging and discharging device capable of accurately measuring the electric power used when using an electric device using a battery inside a vehicle without being connected to a power grid, Transmission power operating system.
본 발명의 또 다른 목적은 전력망에 연결되지 않은 상태에서도 전기공급수단을 제공함으로 전기가 공급되지 않는 지역에서 전기차를 이용한 전기사용을 가능하게 하는 전기자동차 충전 및 역전송 전력 운영시스템을 제공하는데 있다. Still another object of the present invention is to provide an electric vehicle charging and reverse transmission power operating system that enables electric use using an electric vehicle in an area where electricity is not supplied by providing electricity supplying means even when the electric vehicle is not connected to a power grid.
본 발명의 다른 목적은 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 이해될 것이다.
Other objects of the present invention will be clearly understood from the following detailed description.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기자동차 충전시스템은, 콘센트와 전기를 접속하는 전기접속부; 전기접속부를 통해 전기자동차에 충전 또는 전기자동차로부터 발생한 전기를 제어 공급하는 제어장치; 제어장치에 의해 충전 또는 전기공급을 제공하는 전기자동차; 전기접속부를 통해 사용되거나 공급된 총전기량을 일반사용 전기량과 별도의 전기량으로 구분하여 요금을 산정하는 과금서버; 전기접속부와 제어장치에 대한 정보를 저장 관리하고, 전기 자동차의 운용 전기량을 제어장치로부터 전송받아 과금서버에 전송하며, 운용 전기량에 대한 산정요금을 과금서버로부터 전송받아 이를 운용장치 소유자에게 청구하고, 전력회사 혹은 건물 관리소와 비용을 처리하는 운영사업자 서버; 및 상기 운용 전기량에 대한 산정요금을 제어장치 소유자로부터 결제받는 결제 서버로 이루어진 전기자동차 전기운용시스템에 있어서, 제어장치는 전기접속부에 전기적으로 연결되고, 온도센서가 내장된 제1접속부; 전기접속부를 감지하는 감지부; 전기 제어를 위한 데이터 제공을 위해 운용 전기량 및 전기공급부의 공급전력을 측정하는 측정부; 전기 제어에 따른 동작 및 운영사업자 서버와의 통신을 제어하는 컨트롤러; 충전개시로부터 완료까지의 동작수행을 위해 표시되는 표시부; 서버와의 통신을 진행하는 통신부; 전기 접속부를 인식하기 위한 인식부 ; 전기자동차에 전기적으로 연결되고, 온도센서가 내장된 제2접속부로 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electric vehicle charging system comprising: an electric connection unit for connecting an outlet to electricity; A control device for controlling and supplying electricity charged from the electric vehicle or generated from the electric vehicle through the electric connection portion; An electric vehicle that provides charging or electricity supply by a control device; A billing server for dividing the total electricity quantity used or supplied through the electric connection section into a general electricity quantity and a separate electricity quantity to calculate a fee; The control unit transmits and receives information about the electric connection unit and the control device, and transmits the operation electric quantity of the electric vehicle from the control unit to the charge server, receives the charge for the operation electric charge from the charge server, An operating company server that handles costs with the utility or building station; And a payment server for receiving a calculation charge for the amount of electricity to be paid from a control device owner, the control device comprising: a first connection unit electrically connected to the electrical connection unit and having a built-in temperature sensor; A sensing unit for sensing an electrical connection; A measuring unit for measuring an operation amount of electric power and a supply power of the electric supply unit for providing data for electric control; A controller for controlling operations based on electrical control and communication with an operating company server; A display portion displayed for performing operations from charging start to completion; A communication unit for communicating with the server; A recognition unit for recognizing the electrical connection; And a second connection portion electrically connected to the electric vehicle and having a built-in temperature sensor.
충전장치의 감지부는 전기공급부 콘센트에 연결된 계량기 고유번호를 인식하는 것을 특징으로 한다. The sensing unit of the charging device is characterized by recognizing the meter identification number connected to the electrical supply outlet.
본 발명의 전기자동차로부터의 전력 역전송 운영시스템은, 전기자동차 배터리로부터 전력 수요망으로 역전송된 전력량의 실시간 검침을 위한 계량기가 충전장치에 추가 구성되어, 전기자동차 배터리로부터 전력 수요기기에 대해 전력 공급이 가능토록 하는 것을 특징으로 한다. A power reverse transmission operating system for an electric vehicle according to the present invention further comprises a meter for real-time meter reading of the amount of electric power transmitted from the electric car battery back to the electric power demand network, Thereby enabling the supply thereof.
역전송된 전력에 따라 역 계량된 전력량은 운영사업자 서버에 전송되어 전력회사와의 전기 요금 상계처리가 수행되도록 하는 것을 특징으로 한다. And the inversely quantized power amount is transmitted to the server of the operating company according to the reverse transmitted power so as to perform the electricity rate offsetting process with the electric power company.
본 발명의 전기자동차 충전 및 역전송 전력 운영시스템에 따르면, 다음과 같은 뛰어난 효과들이 있다.According to the electric vehicle charging and reverse transmission power operating system of the present invention, there are the following excellent effects.
첫째, 이미 설치되어 있는 콘센트를 전기자동차 충전 시스템에 적용할 수 있으므로 최소한의 투입비로 전기자동차 충전시스템을 구축할 수 있다. First, since an already installed outlet can be applied to an electric vehicle charging system, an electric vehicle charging system can be constructed with a minimum charging cost.
둘째, 전기자동차 충전에 있어 고정식 충전기를 설치하는 경우 발생되는 공간적, 비용적 문제를 해결할 수 있다.Secondly, it is possible to solve the spatial and cost problems that arise when a fixed charger is installed in electric vehicle charging.
셋째, 전기 설비를 교체 보완하지 않고 접속되는 지점의 계량기를 쉽게 파악할 수 있는 수단을 제공하므로 전기공급 및 수요에 따른 정산주체를 구분할 수 있어 정확한 요금 정상이 가능하다.Third, it provides a means to easily identify the meter at the connecting point without replacing the electric equipment, so it is possible to distinguish the subject of settlement according to the supply and demand of electric power, so that the charge rate can be normalized.
넷째, 현재의 전력 공급 상황을 자동으로 판단하고, 판단된 결과에 따라 최적화한 전압 및 전류에 의해 전력운용이 수행되도록 하여 전기 품질의 저하를 방지할 수 있으며 과전류 사용 등의 따른 고장 및 화재 등의 안전 문제를 예방할 수 있다.Fourth, it is possible to automatically determine the current power supply situation, and to perform power operation by optimized voltage and current according to the determined result, thereby preventing deterioration of electric quality. Also, Safety problems can be prevented.
다섯째, 과거의 전력 공급 상태, 접속구 상태 등을 데이터베이스로 저장 관리하고, 그에 따라 제어함으로써 전력운용 품질의 저하를 방지할 수 있다.Fifth, it is possible to prevent deterioration of the power operation quality by storing and managing the power supply state and the connection state of the past in a database and controlling the state.
여섯째, 전기요금을 고려하여 사용자가 원하는 바를 설정하고, 원격 조정을 통하여 그에 따라 전력운용이 수행되도록 하여 사용자의 비용을 고려한 운용이 가능하다.Sixth, it is possible to set the user's preference in consideration of the electric charge, and to operate the electric power according to the setting through the remote control, thereby enabling the operation considering the cost of the user.
일곱째, 전력회사 혹은 건물 관리소의 전력 수급 상황이나 대상 전기자동차, 시간, 구역, 차량제조사에 따른 전력량을 원격 제어하여 한꺼번에 많은 자동차의 동시 전력운용에 따른 건물, 지역 및 국가 전체의 전력 운용이 가능함으로 기존의 인프라 이용률을 극대화할 수 있다.Seventh, it is possible to operate the power of building, region and nation as a whole due to the simultaneous power operation of many vehicles at the same time by remotely controlling the electric power supply status of the electric power company or the building station or the electric power amount according to the target electric vehicle, time, It can maximize the existing infrastructure utilization rate.
여덟째, 본 발명의 기기를 통해 전기자동차의 용도를 단순히 이동에 필요한 차량이 아닌 전력 공급의 전력 저장 기능의 구현 및 역전송, 모바일 전력 공급원 기능 등 전기자동차의 배터리 전력 이용을 극대화하여 이용자의 경제적 이득뿐만이 아니라, 사회적으로 외부전력 필요 수요에 대응케 함으로써 전력망의 진화를 가져올 수 있다.
Eighth, it is possible to maximize utilization of electric power of an electric vehicle such as implementation and reverse transmission of electric power storage function of electric power supply, function of mobile electric power source, and the like, In addition, it can lead to the evolution of the power grid by responding socially to the demand for external power.
도 1은 본 발명의 전기자동차 충전시스템의 전체 구성 블록도.
도 2는 도 1의 충전장치의 구성 블록도.
도 3은 본 발명의 운영사업자 서버의 구성도.
도 4는 본 발명의 운영조건을 설정하기 위한 구성도.
도 5, 도 6, 도 7은 본 발명의 충전장치를 이용한 전기자동차 충전시 요금 결제 과정의 다양한 예를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 전기자동차 충전에 따른 과금 동작 흐름도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기자동차 충전에 따른 과금 동작 흐름도.
도 10은 본 발명에 적용되는 전기자동차 충전 조건 예시도.
도 11은 본 발명의 온도에 따른 전기자동차 충전 제어 동작 흐름도.
도 12는 본 발명의 전기자동차 충전장치의 시제품 사진.
도 13은 본 발명의 전기장치와 이의 부가장치.
(V2M, 이동형 전력공급원 기능부여 장치-역전송된 전력사용 안전콘센트)BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall block diagram of an electric vehicle charging system according to the present invention; FIG.
Fig. 2 is a block diagram of the configuration of the charging device of Fig. 1; Fig.
3 is a configuration diagram of an operating company server according to the present invention;
4 is a configuration diagram for setting operating conditions of the present invention;
FIGS. 5, 6, and 7 are diagrams illustrating various examples of a charging process when charging an electric vehicle using the charging device of the present invention. FIG.
8 is a flowchart of a billing operation according to the charging of an electric vehicle of the present invention.
9 is a flowchart of a billing operation according to another embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating an example of charging condition of an electric vehicle applied to the present invention.
Fig. 11 is a flowchart of an electric vehicle charge control operation according to the temperature of the present invention. Fig.
12 is a photograph of a prototype of an electric vehicle charging apparatus of the present invention.
13 is an electric device and its additional device of the present invention.
(V2M, a mobile power source function-granting device - a power outlet with reverse power transmission)
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 전기자동차 충전시스템은, 전기를 공급하는 전기공급부(100); 전기공급부(100)로부터 공급되는 전기를 전기자동차(300)에 충전하는 충전장치(20); 충전장치(200)에 의해 충전되는 전기자동차(300); 전기자동차(300)의 충전 전기량을 토대로 전기요금을 산정하는 과금서버(400); 전기공급부(100)와 충전장치(200)의 정보들을 저장 관리하고, 전기자동차(300)의 충전 전기량을 충전장치(200)로부터 전송받아 과금서버(400)에 전송하며, 충전 전기량에 대한 산정요금을 과금서버(400)로부터 전송받아 이를 충전장치 사용자에게 청구하는 운영사업자 서버(500); 및 상기 충전 전기량에 대한 산정요금을 충전장치 사용자로부터 결제받는 결제서버(600)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, an electric vehicle charging system of the present invention includes an
상기에서 충전 전기량에 대한 비용결제는, 카드, 아파트 관리비 및 지로 등 특정 방법에 한정하지 않는다. The cost settlement for the charged electricity amount is not limited to the specific method such as card, apartment management fee and giro.
상기에서 충전장치 정보는, 소유자 성명, 전화번호 및 주소 등이 될 수 있다. The charging device information may be an owner name, a telephone number, and an address.
상기에서 전기공급부 정보는 전기공급부가 설치된 건물 등의 명칭, 건물주 성명, 건물 주소, 콘센트 정보, 콘센트에 연결된 계량기 정보와 함께 콘센트의 최대 충전 전기량 정보 등이 될 수 있다.The electricity supply unit information may be a name of a building or the like where the electricity supply unit is installed, a building name, a building address, outlet information, meter information connected to the outlet, and the maximum charging electricity amount information of the outlet.
상기 정보들은 예를 들어 RF카드 등에 기록될 수도 있고, 운영사업자 서버에 이들 정보들이 저장 관리될 수도 있다. The information may be recorded in, for example, an RF card or the like, and these information may be stored and managed in an operating company server.
운영사업자 서버(500)는 상기 정보들을 전기공급부와 충전장치에 각각 부여되는 고유ID와 연관하여 판단한다. 상기 운영사업자 서버(500)와 과금서버(400), 운영사업자 서버(500)와 충전장치(200), 운영사업자서버(500)와 결제서버(600)는, 예를 들어 wifi, PLC, 무선통신 및 전력선 통신을 통해 연결되고, 선택적으로 유선 또는 기타 요금이 발생하는 각종 통신수단을 통해 상호 연결될 수 있다.
The operating
전기공급부(100)는 예를 들어 전력회사 또는 건물 관리소에서 공급되는 외부전기를 전기자동차(300)에 공급할 수 있도록 충전장치(200)와 연결되는 하나 이상의 접속구가 구성된 콘센트로서, 충전소, 아파트, 일반주택 및 건물 등 특정장소에 한정하지 않고 모든 장소에 구성될 수 있고, 전력회사 또는 건물 관리소에서 설치하는 계량기와는 별도의 계량기에 연결될 수 있다. 이러한 경우는 예를 들어, 전기공급부가 설치된 건물 등에 설치되는 경우를 들 수 있다.The electric
전기공급부(100)는 콘센트 정보, 콘센트에 연결된 계량기 정보와 함께 콘센트의 최대 충전 전기량 정보가 판독될 수 있도록 예를 들어, 바코드나 RF형태의 고유ID가 부여된다. 이때 RFID의 경우 미세전류로 신호를 전송하므로 전기공급부의 콘센트와 같이 고압, 고전류가 흐르는 곳에 최근접하여 위치할 경우(예를 들어, 콘센트에 내장하는 경우) 전자파로 인하여 인식이 안 되는 경우가 빈번하게 발생하는바, 콘센트와 최소 간격을 두고 표지의 형태로 부착하여 전자파로 인한 RFID 신호값의 인식불능이 발생하지 않도록 한다.The
따라서 전기공급부(100)와 전기자동차(300)가 충전장치(200)를 통해 전기적으로 연결되면, 전기공급부(100)의 고유 ID가 충전장치(200)에 의해 감지되고, 충전장치(200)로부터 고유 ID를 전송받은 운영사업자 서버(500)에 의해 전기공급부(100)의 정보, 이에 연결된 계량기 정보와 함께 최대 충전 전기량 정보가 판단된다. 이러한 정보 판단은 상기 운영사업자 서버(500)는 관리하는 모든 전기공급부의 정보들이 저장 관리되기 때문에 가능하다.Therefore, when the
충전장치(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전기공급부(100)에 전기적으로 연결되는 제1접속부(210)와, 충전 제어조건에 따른 동작 및 운영사업자 서버(500)와의 통신을 제어하는 컨트롤러(220)와, 충전개시로부터 완료까지의 동작수행을 위해 조작되는 조작부(230)와, 전기자동차(300)에 전기적으로 연결되는 제2접속부(커플러)(240)로 구성되며, 이들 제1 및 제2접속부(210)(240), 컨트롤러(220) 및 조작부(230)는 전기선 및 데이터 전송선을 통해 상호 연결되어 있다.As shown in FIG. 2, the charging
본 발명의 충전장치는, 전기공급부(100)를 감지하는 감지부(250)와, 충전 전기량 및 전기공급부의 공급전력을 측정하는 측정부(260)가 추가 구성되어 컨트롤러(220)의 제어를 받도록 구성된다. 감지부(250)는 전기공급부(100)의 RFID를 감지하는 것으로, 바람직하게는 제2접속부(240)에 근접하여 구성된다. The charging device of the present invention may further include a
또한 제1접속부(210)는 전기공급부(100)의 온도를 감지하기 위한 제1온도센서(211)가 내장 구성되고, 제2접속부(240)는 전기자동차 충전구 온도를 감지하기 위한 제2온도센서(241)가 내장 구성된다.The
제1접속부(210)에 내장되는 제1온도센서(211)는 전기공급부(100)의 과부하, 즉 콘센트의 온도를 감지하는 것으로, 콘센트에 과부하가 걸리면 온도가 비정상으로 과열되고, 부하 스위치(두꺼비집)가 끊기고, 전기선이 소실되는 결과를 초래한다. 따라서 이러한 과부하가 감지되면 그 감지값이 컨트롤러(220)에서 처리되고, 처리된 결과에 따라 충전이 제어된다.The
제2접속부(240)에 내장되는 제2온도센서(241)는 전기자동차 충전구에 과부하가 걸리면, 온도가 비정상적으로 과열되는 것을 감지하여 그 감지값이 컨트롤러(220)에서 처리되고, 처리된 결과에 따라 충전이 제어된다.The second temperature sensor 241 incorporated in the
상기 온도에 따른 충전 제어 프로그램은 선택적으로 충전장치(200)의 컨트롤러(220) 또는 운영사업자 서버(500)에 저장되며, 선택적으로 컨트롤러(220) 또는 운영사업자 서버(500)에 의해 구동된다.The temperature-dependent charge control program is optionally stored in the
또한 컨트롤러(220)는 상기 제1, 제2온도센서(211)(241)의 감지값을 입력받아 처리하고, 그 처리된 결과가 충전을 제어하기 위한 조건에 해당하면 충전을 제어하게 된다. 여기서 충전 제어조건은 충전을 완전히 중지시키는 조건, 일시 정지시키는 조건, 충전 전류량을 조절하는 조건 등이 있을 수 있다.Further, the
충전을 완전히 중지시키는 조건은 온도가 지나치게 상승하여 고위험이 예상되는 경우이고, 충전을 일시 중지시키는 조건은 일정시간 중지시켰다가 재개하는 경우이고, 충전 전류량을 조절하는 조건은 차량 소유자가 원하는 충전 전기량에 못 미치도록 제어하는 경우를 예로 들 수 있다. 이러한 판단들은 전기공급부(100)의 정상온도범위가 저장 관리되는 상태에서 이 온도범위와 실제 감지온도와의 비교결과를 토대로 이루어진다.The condition for completely stopping the charging is a case where a high risk is expected because the temperature rises excessively. The condition for temporarily stopping the charging is a case where the charging is stopped and restarted for a certain period of time. As shown in FIG. These determinations are made based on a result of comparison between the temperature range and the actual sensed temperature in a state where the normal temperature range of the
상기에서 충전 전류량 조절은 전기공급부(100)에 구성된 RFID에 최대 충전 전기량 정보가 포함되어 있으므로, 이 정보를 전기공급부(100) 및 전기자동차 충전구의 온도와 연계하여 수행된다.The charge current amount adjustment is performed by associating this information with the temperature of the
상기 조건 및 그에 따른 충전 제어는 상기 예시된 종류 외에도 다양하게 구성할 수 있을 것이다.The above conditions and the resulting charge control may be variously configured in addition to the above-described types.
한편, 상술한 바와 같이 충전 제어는 운영사업자 서버(500)에서 수행될 수도 있다. 이러한 경우, 제1접속부(210)의 제1온도센서(211) 및 제2접속부(240)의 제2온도센서(241)에 의해 감지된 전기공급부(100) 및 전기자동차 충전구의 온도가 컨트롤러(220)에서 각각 처리되면, 이 처리값(감지온도)이 유무선 통신망을 통해 운영사업자 서버(500)로 전송되어 처리된 후, 컨트롤러(220)에 충전 제어신호를 전송하여 이 제어신호에 따라 충전이 제어되도록 하는 순서를 거친다.
On the other hand, charging control may be performed in the operating
충전 제어 결과는 다시 운영사업자 서버(500)로 전송되고, 운영사업자 서버(500)는 이를 과금서버(400)와 공유하면서 그에 따른 충전 요금이 산정되도록 하며, 이를 저장하여 고객이 충전 이력에 대해 조회 및 검색할 수 있도록 한다.The charging control result is transmitted to the operating
조작부(230)는 예를 들어 버튼식 혹은 푸쉬식이며, 컨트롤러(220)와 전기자동차(300)에 연결되는 제2접속부(240)간에 구성되는 것으로, 전기공급부(100)와 전기자동차(300)의 전기적 연결이 이루어지면 수동 조작 가능해진다.The
조작부(230)는, 예를 들어 "충전을 위해 접속되었습니다" "충전중입니다" ":충전 완료되었습니다" 등등의 알림이 컨트롤러(220)에서 처리된 후 외부로 방출될 수 있도록 조작된다.The
또한 충전장치(200)는 전기공급부(100)와 전기자동차(300)의 전기적 연결, 연결된 전기자동차(300)의 충전과정 및 충전완료 등을 인지하여 이를 충전장치 사용자에게 알리도록 램프 및 스피커 등이 구성되고, 충전 전기량 및 기타 요금 산정에 필요한 데이터를 기준으로 합리적인 비용 산정을 위해 전기공급부 정보, 충전 전기량 정보, 충전장치 정보 및 전기자동차 정보를 운영사업자 서버(500)에 전송한다.Also, the charging
한편, 본 발명의 충전장치(200)의 세팅은 CDMA, GSM, 3G, 4G, LTE 등 원거리 통신모듈을 이용하거나, wifi, 지그비, RF, 적외선 통신 등이 가능한 블루투스 모듈을 이용할 수 있다.Meanwhile, the setting of the
충전장치(200)의 세팅은 운영사업자 서버(500)로부터 데이터를 가져오는 방법과, 스마트폰 등 기타 단말기로부터 가져오는 방법 등이 있을 수 있는바, 이러한 모든 방법들을 사용할 수 있도록 하는 것이다.The setting of the
상기와 같은 충전장치(200)는 이에 연결된 전기공급부 정보, 충전장치 정보, 충전 전기량 측정 등의 충전정보를 저장 관리함과 아울러, 이들 정보들을 운영사업자 서버(500)로 전송한다.The charging
과금서버(400)는 상기 운영사업자 서버(500)로부터 전송되어 오는 전기공급부 정보, 충전 전기량 정보, 충전장치 정보, 전기자동차 정보들을 토대로 전기공급 주체, 즉 전기공급부를 통해 사용된 전기량에 대한 산정요금과, 전기수요 주체, 즉 충전장치를 통해 사용된 충전 전기량에 대한 산정요금을 각각 전기공급부 소유자와 운영사업자 서버를 구분하여 청구하는 것으로, 예를 들어 전력회사 혹은 건물 관리소의 서버이다.The
즉 과금서버(400)는 전기공급부를 통해 사용된 총전기량 중 일반 전기량에 대한 산정요금은 전기공급부 소유자에게 청구하고, 전기자동차 충전 전기량에 대한 산정요금은 운영사업자에게 청구한다.That is, the
운영사업자 서버(500)는 상술한 바와 같이 전기자동차(300)의 충전 전기량에 대한 산정요금을 과금서버(400)로부터 받으면, 이를 충전장치 사용자에게 청구한다. 또는 선 결제 후 충전장치 사용자에게 청구한다. The operating
운영사업자는 전력회사 혹은 건물 관리소로부터 청구된 요금을 충전장치 사용자로부터 결제받되, 전력회사 혹은 건물 관리소에 이체하는 비용에 대해서는 별도로 정한 바에 따른다.The operator shall pay the charges charged by the electric power company or the building station from the charging device user, and the cost of transferring the electric power to the electric power company or the building station shall be as determined separately.
한편, 상기에서 전기공급부 정보가 충전장치(200)에 의해 감지되면, 이를 운영사업자 서버(500)가 전송받아 처리한 후 과금서버(400)로 전송하는 흐름을 갖는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다.Meanwhile, in the above description, when the
예를 들어, 충전장치(200)에 의해 감지된 전기공급부 정보가 운영사업자 서버(500) 및 과금서버(400)로 동시에 전송되고, 산정요금 등을 과금서버(400)로부터 운영사업자 서버(500)가 전송받아 이를 충전장치 사용자에게 청구하는 흐름을 갖도록 구성할 수도 있다.For example, the electricity supplier information sensed by the charging
본 발명의 충전장치(200)는, 일반용 전력과 주택용 전력을 모두 이용할 수 있다.The charging
즉 일반용 전력 이용시에는 수용가와 직접 상계 처리하는 것으로, 일반용 전력 수용가들로 사용량에 따른 누진 적용이 없어 직접 상계처리가 가능하고, 주택용 전력 이용시에는 전력회사 혹은 건물 관리소와 상계 처리하는 것으로, 누진제 적용으로 전기자동차 충전용 콘센트가 설치된 건물주와 직접 상계처리가 불가능하다. In other words, when using general power, it is directly offsetting with the customer. It is possible to perform direct offset processing because there is no progressive application according to the usage amount for general power consumers. When using residential power, It is impossible to directly offset the building with the electric car charging outlet.
본 발명의 충전장치(200)는 전국 어디서나 운영사업자 서버(500)에 등록된 콘센트만 구비되어 있으면 충전이 가능하며, 기존의 콘센트 인프라를 그대로 사용하므로 획기적으로 비용이 절감되고, 원격 조정으로 사용자별, 시간대별, 지역별, 전력 예비율별로 충전개시 및 충전중지, 충전량 조절 등 다양한 충전 요구에 적절한 대응이 가능하다. 예를 들어, 전력회사 혹은 건물 관리소에서 전력 부족으로 요청 시, 전국 혹은 건물의 현재 충전중인 전기자동차에서 10킬로와트 이상 충전된 차량은 전부 충전 중지 후 소정시간(에를 들어, 2시간) 후 충전 재개 또는 모든 충전중인 전기자동차에서 현재의 충전량을 반으로 줄여 충전할 수 있도록 한다. 즉, 원격 모니터링 과 조정을 통해 실시간으로 전력 수급사정에 맞추어 충전을 조정함으로써 전력수급을 조절하고 이를 통해 안정적 전력 공급을 가능케 한다. The charging
한편 본 발명의 충전장치는, 역전송을 통한 V2G기능, 즉 전기자동차 배터리에서 전력망에 전력을 공급하는 기능이 구비된다. 이러한 기능은 전기자동차 배터리에서 전력망으로 역전송된 전력량의 실시간 검침을 위한 계량기와, 운영사업자 서버에서의 원격 검침 및 제어기능과 연관되며 역전송된 전력량의 측정 및 연결된 콘센트 즉, 역 계량된 기존 건물의 계량기 번호의 운영사업자 서버에의 전송을 통해 전력 요금의 상계처리 등의 기능이 수행 가능하다. Meanwhile, the charging apparatus of the present invention is provided with a function of supplying power to the power network from an electric vehicle battery, that is, a V2G function through reverse transmission. These functions include a meter for real-time meter reading of the amount of power transferred back from the electric car battery to the power grid, a meter associated with the remote meter reading and control function at the operator server and measuring the amount of reverse- Can be performed by transferring the meter number of the power meter to the operating company server.
또한 응용기능으로 충전장치의 접속부에 간단하게 멀티탭(도 13)을 연결하여 전기자동차를 커다란 배터리로 사용하여 220V 전원을 충전장치 접속부 연결 멀티탭에 연결하여 건물 외부의 전력수요에 사용토록 함으로써 V2M(Vehicle to Machine)기능을 달성할 수 있어 전기자동차가 단순히 이동의 수단 이외에도 옥외 전력 공급원 수단으로서의 기능 확장 또한 가능하다. By connecting the 220V power supply to the charging device connection part multi-tap using the electric car as a large battery by simply connecting the multi-tap (Fig. 13) to the connection part of the charging device by the application function, to Machine function can be achieved so that the electric vehicle can be expanded as a means of outdoor power supply in addition to simply moving means.
도 3은 운영사업자 서버(500)의 구성을 도시한 것으로, 전기공급부DB, 충전장치DB가 최초 등록되어 관리되는 상태에서, 가입자(전기공급부, 충전장치)의 변동에 따라 갱신되며, 이들 DB들은 과금서버(400)에도 연동 저장 관리된다. 3 shows the configuration of the operating
운영사업자 서버(500)는 전국 지역 및 시간 등에 따른 전력공급 상황에 대응할 수 있도록 충전 전기량을 원격 조정할 수 있는 충전 전기량 자동설정 기능을 포함한다.The operating
이러한 기능은 예를 들어, 모든 지역에 설치된 전기공급부마다 전기공급 용량이 다를 수 있음에 따라 예기치 않은 전국적인 블랙아웃 사태는 물론, 전력이 약해짐으로써 발생될 수 있는 충전중지 사태 등을 미연에 방지하기 위한 것으로써, 예를 들어, 충전장치(200)의 측정부(260)에 의해 전기공급부(100)로부터 전기자동차(300)에 대해 안전하게 공급할 수 있는 최대 전기량이 측정되면, 이 정보를 전송받아 이 전기량 범위내에서만 충전이 수행되도록 충전장치(200)를 제어하는 것이다.This function can prevent unexpected national blackout situations as well as charge stoppage that may occur due to the weakening of electric power, for example, because electric supply capacity of each electric power supply unit installed in every region may be different. When the maximum amount of electricity that can be safely supplied to the
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 전기량을 조금씩 상승하여 충전할 경우 일정전류에서 전압 전류가 변동되어 떨어지거나 흔들리는 충전전력 품질 저하 포인트가 발생하는바, 이러한 포인트를 찾아내어 그에 해당하는 전기량으로 충전함으로써 상기와 같은 충전 중지 사태 등을 미연에 방지하게 된다.More specifically, when charging the battery with a slight increase in the amount of electricity, the voltage current fluctuates at a constant current, or the charging electric power quality deteriorates due to shaking. Such a point is found and charged to the corresponding electric quantity And the like.
또한 운영사업자 서버(500)는 하나의 전기공급부에 2 개 이상의 충전장치가 동시에 혹은 시간차를 두고 연결되어 충전을 수행할 경우, 그에 연결된 하나 이상의 전기자동차에 대한 충전 품질이 저하될 수 있으므로, 운영사업자 서버(500)가 전기공급부(100)를 구성하는 접속구마다 각각 충전 전기량을 원격 설정하는 기능을 포함하며, 이들 충전 전기량의 합이 해당 전기공급부에서 공급할 수 있는 최대 충전 전기량을 초과하지 않도록 한다.In addition, when two or more charging devices are connected to one electric supply unit at the same time or at a time difference to perform charging, the operating
상기 충전 품질 저하는 하나의 전기공급부에 하나 이상의 충전장치를 연결하였을 경우는 물론, 두 개의 전기공급부에 각각 하나의 충전장치를 연결하였을 경우, 즉 동일 전기선에 연결된 하나 이상의 전기공급부에 각각 충전장치가 연결되어 있을 경우에도 발생할 수 있다.The charge quality degradation may be caused not only when one or more charging devices are connected to one electric supply section but also when one charging device is connected to each of the two electric supply sections, It can also occur when connected.
예를 들어, 주차장에 설치된 콘센트들은 모두 동일한 전기선에 연결되어 있는 경우가 대부분이므로 하나 이상의 콘센트에 전기자동차 또는 다른 전기제품이 전기적으로 연결되면 그로 인해 전력이 약해져서 품질이 저하되는 것이다.For example, most of the outlets installed in the parking lot are connected to the same electric wire. Therefore, when electric cars or other electric appliances are electrically connected to one or more outlets, the electric power is weakened and the quality is deteriorated.
또한 운영사업자 서버(500)는 상기 전압 전류 변동 포인트, 하나의 전기공급부에 연결된 충전장치의 개수, 하나 이상의 전기공급부에 연결된 충전장치의 개수 등 그동안 충전이 수행되던 조건들을 모두 DB로 저장 관리하고, 다른 충전장치(200)의 연결시 이들 정보들을 토대로 한계 충전 전기량 범위내에서 충전이 수행되도록 제어함으로써 충전 품질 저하가 초래되지 않도록 한다.In addition, the operating
상기와 같이 운영사업자 서버(500)에 의해 판단된 정보들은 모두 충전장치(200)에 전송되어 새로이 설정되는 조건에 따라 충전이 수행되도록 한다.As described above, all the information determined by the operating
이를 범위를 넓혀 설명하면, 전력회사 혹은 건물 관리소의 전력 수급 상황이나 대상 전기자동차, 시간, 구역, 차량 제조사, 기 충전 전력량별로 전기자동차 충전을 원격 제어하여 한꺼번에 많은 대수의 전기자동차 충전에 따른 해당 지역 및 국가 전체의 전력 부족사태를 미연에 예방하고, 동일 전기선에 연결된 복수 개 콘센트에 새로운 충전상황이 발생할 경우, 과부하에 따른 단전 등의 문제를 방지하도록 충전 전기량을 나누어 동시에 복수의 전기자동차가 충전토록 한다.This can be explained as follows. When electric power is supplied or received from a power company or a building management station, or the target electric vehicle, time, area, vehicle manufacturer, And electric power shortages in the whole country are prevented in advance, and when a new charging situation occurs in a plurality of outlets connected to the same electric wire, the charged electricity amount is divided so as to prevent problems such as short- do.
이러한 기능은, 전력회사 혹은 건물 관리소와 운영사업자간에 정보를 주고받음으로써 가능하다.This function is possible by exchanging information between a utility or a building station and an operator.
예를 들어, 전력회사 혹은 건물 관리소에서는 전력 수급 상황을 실시간 파악하고 있으므로, 전기공급부가 설치된 지역의 전력 수급상황을 운영사업자와 실시간으로 공유하게 되고, 운영사업자는 충전장치에 제어신호를 전송하여 충전을 제어하는 것이다. For example, a power company or a building management station real-time grasps the power supply situation, so that the power supply situation of the region where the electricity supply unit is installed is shared with the operating company in real time, and the operating company transmits a control signal to the charging apparatus .
예를 들어 서울 전지역에 2 개의 접속구가 구성된 전기공급부가 100개 설치되어 있다고 가정하고, 2014. 03. 25. 총 백만kw의 공급전력중 일반전기 사용 추정량이 80만kw라면, 20만kw가 전기자동차 충전에 사용될 수 있는 전력이라 추정할 수 있으므로, 이를 서울 지역에 설치된 100개 전기공급부에 미리 설정된 최대 전기량에 비례하여 분배할 수 있을 것이다.For example, assuming that 100 electric power supply units consisting of two connection ports are installed in the whole area of Seoul, 2014. 03. 25. If total electric power consumption of 1 million kw is estimated at 800,000 kW, Since it can be estimated that the electric power can be used for charging a car, it can be distributed in proportion to the maximum electric power preset to 100 electric power supply units installed in Seoul area.
상기에서 일반전기 사용 추정량과 전기자동차 충전 전기량을 구분하지 않고, 일반전기 및 전기자동차 충전 전기 사용상태를 종합적으로 실시간 판단하여 일반전기 사용에 지장을 주지 않는 범위내에서 충전 전기량을 조절할 수도 있다.In the above, it is also possible to judge the usage state of the general electric vehicle and the electric vehicle charge in real time without discriminating between the general electric use estimated amount and the electric vehicle charged electricity quantity, so that the charged electric energy can be adjusted within a range that does not hinder the use of general electricity.
더 나아가 전기공급부를 통한 충전 여부가 실시간으로 운영사업자에게 전송되므로, 이를 바탕으로 상술한 바와 같이 예를 들어, 동시에 충전이 수행되는 전기공급부가 동일 전기선에 연결된 것인지 등을 판단하여 전기공급부별로 다시 세분하여 충전전기 공급량을 설정할 수도 있고, 동일 전기선에 연결된 것이 아니라면 전기공급부가 설치된 건물 혹은 지역 범위에서 세분하여 충전전기 공급량을 설정할 수 있을 것이다.Further, whether or not the electric power supply unit to be charged at the same time is connected to the same electric wire is determined based on the fact that the electric power supply unit is charged through the electric power supply unit. The charging electric power supply amount may be set, and if the electric power is not connected to the same electric power line, the charge electric power supply amount may be set in the subdivision of the building or area where the electric power supplying unit is installed.
또한 본 발명은 충전시간 및 충전 전기량에 따라 사용요금이 달리 산정될 수Further, according to the present invention, the usage fee may be calculated differently depending on the charging time and the charged electricity amount
있는 점을 감안하여, 예를 들어 전기자동차가 연결된 충전장치를 전기공급부에 연결하여 놓고, 충전 개시시간 및 완료시간을 설정하여 그 설정된 바에 따라 충전이 수행되도록 충전동작조건 설정 기능을 포함한다.There is provided a charging operation condition setting function in which, for example, a charging device to which an electric vehicle is connected is connected to an electric power supply unit, a charging start time and a completion time are set and charging is performed according to the set charging start time and completion time.
즉 도 4에 도시된 바와 같이 사용자의 스마트폰, 운영사업자의 홈페이지 및 충전장치 중 어느 하나를 통해 조건을 설정하면, 그 설정정보가 충전장치에 의해 판단되어 설정정보에 따라 충전이 수행되도록 할 수도 있다.That is, if the condition is set through any one of the user's smartphone, the home page of the operating company, and the charging device, the setting information may be determined by the charging device and charging may be performed according to the setting information have.
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 본 발명은 이용시간 등에 따라 전기요금 산정기준이 다름을 감안하여 이러한 정보들을 바탕으로 합리적인 요금산정이 이루어지도록, 이들 정보들을 모두 운영사업자 서버(500)에 저장 관리하고, 예를 들어 시간대별, 사용량별 그리고 기본요금을 확인한 상태에서 충전을 개시하도록 운영사업자 홈페이지에 이용시간 및 충전 전기량 모두를 반영한 산정요금DB, 이용시간 또는 충전 전기량 중 택일에 따른 산정요금DB를 각각 저장 관리하고, 이용시간 및 충전 전기량 모두를 선택하는 조건 또는 이용시간 및 충전 전기량 중 택일하는 조건에 따라 요금이 정확하게 산정되도록 하는 것이다.In more detail, the present invention stores and manages all of the information in the operating
이러한 기능은 예를 들어 충전장치가 전기공급부에 연결된 상태만 유지하다가 요금이 저렴하게 발생되는 설정 시간에 충전이 개시되도록 할 수 있는 것으로, 당장 자동차 사용이 필요하지 않은 경우 및 요금을 절약하고자 할 경우 등에 유용할 것이다. Such a function can, for example, enable the charging to be started at a set time when the charging device is kept connected to the electricity supply unit and the charge is generated at a low cost. If the use of the car is not immediately required and the charge is to be saved .
본 발명은 또한, 전기자동차에 대한 전체 충전 전기량 중에 일부 전기량만 충전하고, 나머지 전기량은 설정한 시점(시간)에 충전하도록 충전동작설정 기능을 포함한다.The present invention also includes a charging operation setting function for charging only a part of the electricity amount of the total charged electricity amount for the electric vehicle and for charging the remaining electricity amount at the set time (time).
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 소정 전기자동차에 대한 충전 전기량이 20킬로와트라고 가정할 경우, 전기공급부에 충전장치를 연결하는 즉시 예를 들어 10킬로와트를 충전하고, 나머지 10킬로와트는 설정된 시간에 충전을 다시 개시하여 완료하도록 하는 것이다. More specifically, assuming that the amount of electricity charged to a predetermined electric vehicle is 20 kilowatts, for example, 10 kilowatts is charged immediately after connecting the charging device to the electric power supply, and the remaining 10 kilowatt is charged at a set time And to start again and complete.
이는 상기와 같이 충전 이용시간 등에 따라 전기요금이 달리 산정되는 경우 등을 감안한 것으로, 예를 들어 당장 자동차 사용이 필요 없을 경우 사용자의 비용부담을 완화할 수 있게 된다. For example, when the car is not used immediately, the cost burden on the user can be alleviated.
상기와 같이 통상적인 상황 또는 특별하게 설정한 조건에 따라 충전이 이루어지면, 운영사업자는 충전을 위해 사용된 전기량에 대해 산정된 요금만 전기자동차 소유자에게 부과하여 징수하고, 징수된 요금 중 운영사업자와 전력회사 혹은 건물 관리소에 입금 처리하는 방식으로 비용을 처리한다.
When charging is done according to the normal situation or specially set conditions as above, the operator charges the owner of the electric car only the charge calculated for the electricity used for charging and collects the collected charges from the operator The cost is handled by depositing it in the electric power company or building station.
상술한 바와 같이 본 발명의 시스템은, 충전이 필요한 전기자동차는 운영사업자가 관리하는 모든 전기공급부를 자유롭게 이용할 수 있으면서 요금도 합리적으로 산정될 수 있도록 한 것으로, 일반전기로 사용은 물론 본 발명의 충전이 가능하도록 설치된 전기공급부와, 이에 연결된 계량기(예를 들어, 전력회사 혹은 건물 관리소 요금부과 계량기 식별번호)를 운영사업자 서버(500)에 미리 등록 관리하고, 전기자동차 충전을 위해 사용된 전기량과 일반전기 사용량을 구분하여 요금을 산정함에 따라 가능하게 된다.
As described above, in the system of the present invention, an electric vehicle requiring charging can freely use all electric power supply units managed by an operating company, and the charges can be reasonably estimated. (For example, a power company or a building management station charge meter identification number) is registered and managed in the operating
이에 대한 여러 가지 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. Various embodiments will be described with reference to the drawings.
도 5에 도시된 바와 같이 개별 아파트와의 요금 상계처리가 가능한 것으로, 개별 아파트 단지의 신청으로 해당 아파트 단지 주차장 콘센트에 RFID 표지를 설치하고, 전기자동차 충전전기 사용 데이터를 실시간으로 해당 아파트 단지 관리실에서 검색 가능하도록 하고(시간, 충전량, 충전자, 동호수 및 사용 콘센트 등), 운영사업자 서버에서 충전 사용자에게 입금 받은 후, 개별 아파트 단지에 사용량만큼 공공 전기 요금 예를 들어, 일반용 갑종 요금으로 입금하면, 개별 아파트 단지에서 전력회사에 공공 전기료를 입금하는 기존의 흐름을 갖도록 할 수 있다.As shown in FIG. 5, the charge can be offset with individual apartments. The RFID tag is installed in the parking lot outlet of the apartment complex by application of the individual apartment complex, (Time, amount of charge, charge, lake, used outlet, etc.), after receiving money from the charge server at the operating company server, and paying the public electricity charge for the usage amount, for example, , It is possible to have an existing flow of depositing a public electric charge to a utility company in an individual apartment complex.
또한 본 발명의 충전시스템은 도 6에 도시된 바와 같이, 일반용 갑종 전력사용으로 사용에 따른 누진과금이 없고, 전력회사와의 시스템 연동없이 운영사업자 서버 시스템 완료 후, 개별 아파트 단지와 충전 인프라 서비스 추진이 가능하며, 전국 대부분의 아파트(90% 이상)에서 충전인프라 구축이 가능한 점을 토대로, 전기자동차 충전고객이 운영사업자 서버에 대해 충전요금 확인 및 입금, 사용자 회원으로 가입하여 본인 사용시간, 사용량, 요금 등의 확인, 충전 요금제 선택 및 부가 서비스 신청이 가능한 시스템 구축이 가능하고, 운영사업자 서버는 아파트 단지에 대해 충전요금 확인 및 입금, 단지별 관리자 ID를 부여하여 단지별 사용자, 사용시간, 사용량, 요금 등의 통계확인이 가능한 충전인프라 구축이 가능하다.As shown in FIG. 6, the charging system of the present invention does not have progressive charging due to use of general-purpose grade power, and does not interoperate with a power company. Based on the fact that charging infrastructure can be built in most apartments (more than 90%) nationwide, electric car charging customers check charge and deposit money for operating company server, join as user member, It is possible to build a system that can check charge, select a charging plan, and apply for additional services. The server of the operating company can confirm the charge charge and deposit the apartment complex, It is possible to build a charging infrastructure that can check statistics such as fees.
도 7은 전력회사와의 시스템 연동을 도시한 것으로, 데이터 연동 서버를 구축하되, 보안을 최우선시하여 전력회사 밖에 위치하여 운영사업자 서버에서 데이터전송 후 전력회사에서 가져가는 형태로 구성할 수 있으며, 운영사업자 서버에서 연동서버로 수용가별 사용량, 사용시간, 사용자(운영사업자 회원번호 등) 등을 전송하고, 전력회사에서 운영사업자 서버로 전력 사용량 총액 청구, 수용가 ID 또는 계량기 번호를 전송할 수 있다. FIG. 7 shows a system interlocking with a power company. The data interlocking server can be constructed. However, the security server can be located outside the power company with security first, From the operating company server to the interworking server, the usage amount, usage time, user (operating company member number, etc.) per user can be transmitted and the power company can transmit the total power consumption fee, the customer ID or the meter number to the operating company server.
이러한 흐름에 있어서, 전력회사의 서버에서 상계처리하는 방식으로, 운영사업자 서버에 등록된 수용가 월 전기 사용량 중 연동서버로 전송되어 온 수용가별 사용량을 빼고 청구하는 방식, 상계 처리 후 충전기를 통한 전체 전력 사용량을 현재의 전기자동차 요금제에 따라 충전장치 소유자에게 청구하는 방식, 운영사업자 서버에서 상기 충전장치 소유자에 대한 청구에 따라 입금하고, 이를 충전장치 소유자에게 개별적으로 청구하는 방식 등이 있을 수 있다.In this flow, there is a method in which the electric power company's server performs an offset process, a method of charging a consumption amount per customer that is transmitted to the interworking server, A method of charging the amount of usage to the owner of the charging device according to the current electric car fare plan, a method of depositing money in accordance with the charge of the charging device owner at the operating company server, and charging the charging device owner individually.
본 발명에서는 충전장치 암호화, 충전장치와 운영사업자 서버간 통신 암호화, 운영사업자 서버 보안 및 암호화, 운영사업자 서버와 전력회사와 아파트 서버간 통신보안, 전력회사의 피크타임 제어 요청 등으로 지역별, 차종별, 충전량별, 사용자별, 시간대별 등 운영사업자 서버의 다양한 제어기능 구현이 요구되는바, 이는 향후 전기자동차 및 전력 구동체 본격 보급시 운영사업자의 통제를 통한 전력 수급 기능이 반드시 필요하므로 단순 사용중지 및 재개 만이 아닌 충전 전류량 조절 및 사용자 통보기능 등의 구현이 요구된다. According to the present invention, there is provided a system and method for encrypting a charging device, encrypting communication between a charging device and an operating company server, securing and encrypting an operating company server, securing communication between an operating company server and a power company and an apartment server, It is necessary to implement various control functions of the operating company server such as charge amount, user, time of day, etc. This means that, in the future, when electricity car and electric power drive body are fully distributed, It is required to implement not only the resumption but also the adjustment of the charging current amount and the user notification function.
도 8을 참조하여 본 발명의 충전동작 흐름에 대해 설명한다.The charging operation flow of the present invention will be described with reference to Fig.
먼저 전기공급부(100)에 충전장치(200)가 연결되면(S1), 충전장치(200)의 감지부(250)에 의해 전기공급부(100)의 정보(RF, 바코드 등 식별표지)가 감지된다(S2).First, when the
이와 같이 감지된 전기공급부(100)의 정보는 충전장치(200)로부터 운영사업자 서버(500)로 전송되고(S3), 운영사업자 서버(500)에서는 충전장치(200)로부터 전송받은 정보를 토대로 전기공급자임을 판단한다(S4). 충전장치(200)의 정보도 운영사업자 서버(500)에 전송되어 전기수요자임을 판단하도록 한다. 이러한 상태가 충전 개시 가능 조건이 된다.
The information of the sensed
이후, 도 10에 도시된 바와 같이 상술한 바와 같은 여러 가지 충전조건이 모두 혹은 선택적으로 설정되었는지를 판단한다(S5). Then, it is determined whether various charging conditions as described above are all or selectively set as shown in FIG. 10 (S5).
이 판단결과, 충전조건이 설정되었다면 운영사업자 서버(500)에서 이를 인지하여 설정된 조건에 맞는 충전 및 요금산정이 이루어지도록 하고, 그렇지 않다면 통상적인 충전 및 요금산정이 이루어지도록 한다.
As a result of the determination, if the charging condition is set, the operating
충전장치(200)의 조작부(230)를 통해 충전이 개시되었는지를 판단하고(S6), 충전이 개시되었으면 측정부(260)에 의해 충전 전기량이 측정되면서 충전이 수행된다(S7).
It is determined whether charging is started through the
충전이 완료되면, 측정된 충전 전기량이 충전장치(200)로부터 운영사업자 서버(500)로 전송되고(S8), 운영사업자 서버(500)는 컨트롤러(220)에서 처리된 전기공급부정보와 상기 측정된 충전 전기량을 연계한 충전정보를 과금서버(400)로 전송한다(S9).When the charging is completed, the measured charged electricity amount is transmitted from the charging
따라서 과금서버(400)에서는 운영사업자 서버(500)로부터 전송되어 온 충전정보를 토대로 요금을 산정하여(S10) 이를 운영사업자 서버(500)로 전송한다(S11).Accordingly, the
운영사업자 서버(500)에서는 과금서버(400)로부터 전송받은 산정요금을 충전장치 소유자에게 청구하여(S12), 결제하도록 한다(S13).
In the operating
충전장치 소유자에 의해 결제가 완료되면, 운영사업자는 전력회사 혹은 건물 관리소와 미리 정해진 바에 따라 비용을 처리한다(S14). When settlement is completed by the charging device owner, the operator charges the electric power company or the building management office according to a predetermined order (S14).
도 9는 도 8의 동작 흐름에서 측정된 충전 전기량을 과금서버와 운영사업자 서버에 동시에 전송하는 것이 다른 부분이다. 즉 전기자동차 충전시 측정된 충전 전기량을 충전장치로부터 직접 과금서버로 전송하여 운영사업자와 전력회사에 요금을 산정하고 결제 처리하도록 하는 것으로, 이러한 동작은 운영사업자서버와 과금서버와 전기공급부와 전기자동차 정보를 공유함에 따라 가능하게 된다. FIG. 9 is another part for simultaneously transmitting the measured charge amount measured in the operational flow of FIG. 8 to the charging server and the operating company server. That is, the charging electric quantity measured at the time of electric vehicle charging is directly transmitted from the charging device to the charging server to calculate the charge to the operating company and the electric power company, and make the payment processing. This operation is performed by the operator server, the charging server, It becomes possible by sharing information.
도 11을 참조하여 본 발명의 온도에 따른 충전 제어동작 흐름을 설명한다. The flow of the charge control operation according to the temperature of the present invention will be described with reference to FIG.
먼저 전기자동차(300)의 충전을 위해 충전장치(200)의 제1접속부(210)를 전기공급부(100)에 접촉시킴과 동시에 제2접속부(240)를 전기자동차 충전구에 접촉시킨다(S101).
The first connecting
따라서 제1접속부(210)에 내장된 제1온도센서(211)에 의해서는 전기공급부(100)의 온도가 감지되고, 제2접속부(240)에 내장된 제2온도센서(241)에 의해서는 전기자동차 충전구의 온도가 각각 감지된다(S102).
The temperature of the
상기에서 감지된 전기공급부(100)의 온도와 전기자동차 충전구의 온도는 충전장치(200)의 컨트롤러(220)에서 처리되어 정상범위의 온도인가가 판단된다(S103).
The
판단결과, 전기공급부(100)와 전기자동차 충전구 모두의 온도가 정상온도 범위일 경우에는 정상적인 충전을 수행한다(S104).
As a result of the determination, if the temperatures of both the
판단결과, 전기공급부(100)와 전기자동차 충전구 모두 혹은 어느 하나의 온도가 정상온도 범위가 아닐 경우에는, 감지온도가 충전 완전 중지조건에 해당하는 온도인지, 일시 중지조건에 해당하는 온도인지, 충전 전류 조절조건에 해당하는 온도인지를 각각 판단한다(S103-1, S103-2, S103-3). 이들 단계는 하나의 동작으로 판단될 수도 있고, 완전중지, 일시중지, 전류조절이 단계별 판단결과에 따라 순차적으로 판단될 수도 있다.As a result of the determination, if the temperature of either or both of the
판단결과에 따라 충전 완전중지 조건 또는 일시 중지조건일 경우에는 이를 충전장치(200)에 구성된 시각수단 또는 청각수단을 통해 차량 소유자에게 인식시켜 충전을 종료하도록 하고, 이러한 정보를 운영사업자 서버(500)와의 통신을 통해 차량 소유자의 스마트폰 등으로 전송하여 인식시키며, 충전 일시중시 조건일 경우에는 전기공급부(100)와 전기자동차 충전구 모두 또는 어느 하나의 온도가 충전 완전중지 조건 또는 충전전류 조절조건에 해당하는지를 계속 판단하면서 소정시간 중지시켰다가 재개하도록 한다.If the charging stop condition is a complete stopping condition or a stopping condition according to a result of the determination, it is recognized by the vehicle owner through the visual means or hearing means included in the
충전 전류량 조절 조건일 경우에도 역시 차량 소유자에게 이를 인식시키고, 충전을 수행하면서 전기공급부(100)와 전기자동차 충전구 모두 또는 어느 하나의 온도가 충전 완전중지 조건 혹은 일시 중지조건에 해당하는지를 계속 판단한다.
Also, in the case of the charging current amount control condition, the vehicle owner is also notified of this, and while charging is being performed, it is continuously judged whether the temperature of either or both of the
도시하지는 않았으나 상기 온도에 따른 충전 제어 프로그램이 운영사업자 서버(500)에 저장될 경우에는 운영사업자 서버(500)가 전기공급부(100)와 전기자동차 충전구의 온도에 따른 충전 제어 기능을 충전장치(200)의 컨트롤러(220) 대신에 수행하게 된다.
Although not shown, when the charging control program according to the temperature is stored in the operating
100 : 전기공급부 200 : 충전장치
300 : 전기자동차 400 : 과금서버
500 : 운영사업자서버 600 : 결제서버100: electric power supply unit 200: charging device
300: Electric vehicle 400: Charging server
500: Operating company server 600: Payment server
Claims (8)
상기 전기공급부를 통해 전기자동차를 충전하는 충전장치;
상기 충전장치에 의해 충전되는 전기자동차;
상기 전기공급부를 통해 사용된 총전기량을 일반사용 전기량과 충전 전기량으로 구분하여 요금을 산정하는 과금서버;
상기 전기공급부와 충전장치에 대한 정보를 저장 관리하고, 전기 자동차의 충전 전기량을 충전장치로부터 전송받아 과금서버에 전송하며, 충전 전기량에 대한 산정요금을 과금서버로부터 전송받아 이를 충전장치 소유자에게 청구하고, 전력회사 혹은 건물 관리소와 비용을 처리하는 운영사업자 서버; 및 상기 충전 전기량에 대한 산정요금을 충전장치 소유자로부터 결제받는 결제 서버로 이루어진 전기자동차 충전시스템에 있어서,
상기 충전장치는
전기공급부에 전기적으로 연결되고, 온도센서가 내장된 제1접속부;
전기공급부를 감지하는 감지부;
충전전기 제어를 위한 데이터 제공을 위해 충전 전기량 및 전기공급부의 공급전력을 측정하는 측정부;
충전 제어에 따른 동작 및 운영사업자 서버와의 통신을 제어하는 컨트롤러;
충전개시로부터 완료까지의 동작수행을 위해 조작되는 조작부;
전기자동차에 전기적으로 연결되고, 온도센서가 내장된 제2접속부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전시스템.
An electricity supply unit for supplying electricity;
A charging device for charging the electric vehicle through the electricity supplying part;
An electric car charged by the charging device;
A billing server for dividing the total amount of electricity used through the electricity supplying unit into a general use amount of electricity and a charged electricity amount to calculate a fee;
The information about the electric supply unit and the charging device is stored and managed. The charging electric quantity of the electric vehicle is received from the charging device and is transmitted to the charging server. The charging fee for the charging electric quantity is received from the charging server and charged to the charging device owner An operating company server that handles costs with a utility or building station; And a payment server for receiving an estimation charge for the charged electricity quantity from an owner of the charging device,
The charging device
A first connection portion electrically connected to the electricity supply portion and having a built-in temperature sensor;
A sensing unit for sensing an electricity supply unit;
A measuring unit for measuring a charged electricity amount and a supplied electric power of the electricity supplying unit to provide data for charging electric control;
A controller for controlling operations according to charging control and communication with an operating company server;
An operation unit operated to perform an operation from charging start to completion;
And a second connection portion electrically connected to the electric vehicle and having a built-in temperature sensor.
The electric vehicle charging system according to claim 1, wherein the sensing unit of the charging device recognizes a meter identification number connected to the electric power supply outlet.
전기자동차 배터리로부터 전력 수요망으로 역전송된 전력량의 실시간 검침을 위한 계량기가 충전장치에 추가 구성되어,
전기자동차 배터리로부터 전력 수요기기에 대해 전력 공급이 가능한V2G(Vehicle to Grid) 또는 V2M(Vehicle to Machine)의 기능이 수행되는 것을 특징으로 하는 전기자동차로부터의 전력 역전송 운영시스템.
The method according to claim 1,
A meter for real-time meter reading of the amount of power transferred from the electric car battery back to the electric power demand network is additionally provided in the charging device,
Wherein a function of a Vehicle to Grid (V2G) or a Vehicle to Machine (V2M) capable of supplying electric power to the electric power demand appliance is performed from the electric vehicle battery.
4. The power reverse transmission operating system as claimed in claim 3, wherein the amount of power inversely quantized according to the inversely transmitted power is transmitted to an operating company server so as to perform an electricity charge offsetting process with the electric power company.
상기 전기공급부를 통해 전기자동차를 충전하는 충전장치; 상기 충전장치는 전기공급부 정보를 저장 관리하고, 전기자동차의 충전 전기량을 운영사업자 서버 및 과금서버에 전송하는 충전장치;
상기 충전장치를 통해 충전되는 전기자동차;
상기 전기공급부를 통해 사용된 총전기량을 일반사용 전기량과 충전 전기량으로 구분하여 요금을 산정하는 과금서버;
상기 충전 전기량에 대한 산정요금을 과금 서버로부터 전송받아 이를 충전장치 소유자에게 청구하고, 전력회사 혹은 건물 관리소와 비용을 처리하는 운영사업자 서버; 및
상기 충전 전기량에 대한 산정요금을 충전장치 소유자로부터 결제받는 결제 서버로 이루어진 것을 전기자동차 충전시스템에 있어서,
상기 충전장치는
전기공급부에 전기적으로 연결되고, 온도센서가 내장된 제1접속부;
전기공급부를 감지하는 감지부;
충전전기 제어를 위한 데이터 제공을 위해 충전 전기량 및 전기공급부의 공급전력을 측정하는 측정부;
충전 제어에 따른 동작 및 운영사업자 서버와의 통신을 제어하는 컨트롤러;
충전개시로부터 완료까지의 동작수행을 위해 조작되는 조작부;
전기자동차에 전기적으로 연결되고, 온도센서가 내장된 제2접속부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전시스템.
An electricity supply unit for supplying electricity;
A charging device for charging the electric vehicle through the electricity supplying part; Wherein the charging device includes: a charging device that stores and manages electric supply part information, and transmits charging electric quantity of the electric vehicle to an operating company server and a charging server;
An electric car charged through the charging device;
A billing server for dividing the total amount of electricity used through the electricity supplying unit into a general use amount of electricity and a charged electricity amount to calculate a fee;
An operating company server for receiving a calculation charge for the charged electricity quantity from the charging server and charging the owner of the charging device to the electric power company or the building management station; And
And a payment server for receiving an estimate charge for the charged electricity quantity from an owner of the charge apparatus,
The charging device
A first connection portion electrically connected to the electricity supply portion and having a built-in temperature sensor;
A sensing unit for sensing an electricity supply unit;
A measuring unit for measuring a charged electricity amount and a supplied electric power of the electricity supplying unit to provide data for charging electric control;
A controller for controlling operations according to charging control and communication with an operating company server;
An operation unit operated to perform an operation from charging start to completion;
And a second connection portion electrically connected to the electric vehicle and having a built-in temperature sensor.
6. The electric vehicle charging system of claim 5, wherein the sensing unit of the charging device recognizes the meter identification number connected to the electrical supply outlet.
전기자동차 배터리로부터 전력 수요기기에 대해 전력 공급이 가능한V2G(Vehicle to Grid) 또는 V2M(Vehicle to Machine)의 기능이 수행되는 것을 특징으로 하는 전기자동차로부터의 전력 역전송 운영시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein a function of a Vehicle to Grid (V2G) or a Vehicle to Machine (V2M) capable of supplying electric power to the electric power demand appliance is performed from the electric vehicle battery.
8. The system of claim 7, wherein the amount of power inversely quantized according to the inversely transmitted power is transmitted to the server of the operating company so that the electric charge charge-up process with the electric power company is performed.
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