KR100765829B1 - 차량과 차량에서 소비되는 에너지를 보충하는 충전소 및 충전량 계산 방법 - Google Patents

차량과 차량에서 소비되는 에너지를 보충하는 충전소 및 충전량 계산 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량에서 소비되는 에너지를 보충하고 그 보충된 에너지를 계산하는 방법에 관한 것으로서, 제1 에너지 축전지로부터 인출되는 에너지의 양을 보충하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 전기로 동작하는 차량에 제한된 시간 슬롯 내에 전기 에너지를 공급할 수 있고 상기 에너지 비용을 지불할 수 있는 시스템을 안출하는 것이다. 차량에서 소비되는 에너지를 보충하고 계산하기 위한 본 발명의 방법은 제1 에너지 축전지를 위한 수납 영역을 포함하는 차량에 적용될 수 있으며, (a) 상기 제1 에너지 축전지(20)를 차량(35)으로부터 분리하는 단계와, (b) 미리 설정된 레벨을 가지는 제2 에너지 축전지(20)를 차량(35)에 장착하는 단계, (c) 상기 제1 축전지 내의 에너지의 양과 제2 축전지(20) 내의 에너지의 양 사이의 차이를 결정하는 단계와, (d) 상기 차이를 나타내는 값을 데이터 획득 디바이스로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전기 차량, 축전지, 충전, 전기 차량.

Description

차량과 차량에서 소비되는 에너지를 보충하는 충전소 및 충전량 계산 방법{VEHICLE, FILLING STATION FOR SUPPLEMENTING ENERGY, AND METHOD OF CALCULATING THE CONSUMED ENERGY THEREOF}
본 발명은 제1 에너지 축전지(energy accumulator)를 위한 수납 영역(receiving area)을 구비한 차량(vehicle)에서, 소비되는 에너지를 보충하고 이를 산출하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 하나 이상의 배터리(battery) 또는 캐패시터(capacitor)로 구성되는 전기 에너지 축전지에 관한 것이다.
추가적으로 본 발명은 축전지로 동작하는 차량에 관한 것이며, 결국 차량을 위한 액세스 레인(access lane)과 적어도 하나의 정류소(stopping position)를 구비한, 에너지 공급을 보충하기 위한 유닛(unit)에 관한 것이다.
오늘날 차량의 모든 운전자에게 있어서, 주유소와 같은 충전소(filling station)로 차를 몰고 가서 연료 공급 장치를 보충하고 연료 탱크를 충전하는 것은 일상적인 일이다. 연료 충전 과정 동안 탱크 내로 유입되는 연료의 양이 검출되며, 그 검출된 유입 연료량 정보가 판매 대금 지불을 위해 판매원에게로 전송된다는 것은 이미 알려져 있다. 이러한 과정은, 그 연료가 가솔린, 디젤 연료, 가스 등인 경우 내연 기관에서 사용되는 여러 가지 연료에서 일어난다.
내연 기관을 구비하고 있는 수많은 차량과 함께, 전기적 추진 동력을 갖는 차량의 수가 비록 적지만 점차 증가하고 있는 추세에 있다. 이들 전기 차량의 구동 에너지는 배터리나 캐패시터에 저장되어 있다. 배터리는 미리 설정된 최대 전류로만 충전될 수 있기 때문에, 배터리 에너지를 모두 사용한 후에는, 차량을 케이블을 통해 전력 공급원(power source)에 연결한 후, 미리 설정된 최대 전류로 충전함으로써 충전이 이루어지며, 이로 인해 완전히 충전된 배터리를 가지고 그 다음날 아침에 차량 이용이 가능하게 된다. 이와 같은 전기 에너지 시스템에 관한 기술은 유럽 특허 공보 EP 0 557 287 B1에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 제한된 타임 슬롯(limited time slot) 내에 전기적으로 동력을 받는 차량(electrically powered vehicle)에 에너지를 제공하는 것뿐만 아니라 에너지 공급에 대한 요금 지불 방법을 제공하는 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은,
(a) 제1 에너지 축전지가 차량에서 분리되는 과정,
(b) 미리 설정된 레벨(preset level)을 가진 제2 에너지 축전지가 차량에 장착되는 과정,
(c) 상기 제1 축전지와 제2 축전지 사이의 충전 에너지의 차이가 검출되는 과정,
(d) 그 차이를 나타내는 값이 데이터 획득 디바이스(data acquisition device)로 전송되는 단계를 포함하는 방법으로써 해결된다.
이 데이터 획득 디바이스에서 그 저장 에너지의 차이를 나타내는 값은, 예를 들어 에너지 양의 차이에 상응한 가격이 책정될 수 있도록 함은 물론이고, 소정의 처리를 수행할 수 있도록 한다. 이와 같이 에너지 축전지의 교환에 의해, 에너지 충전 과정에 필요한 시간은 제2 에너지 축전지가 이미 완전히 충전되어 있기 때문에 단순히 교환 과정으로 제한되게 된다. 그 결과, 소위 "연료 공급" 시간은 오늘날 통상의 연료 주입 과정에서 모든 운전자들에게 친숙한 타임 슬롯만으로 제한되게 된다. 이것은 전술한 시스템을 수용하는데 매우 필수적이다.
더욱이, 차량의 주행거리를 더 늘려줄 수 있는 대용량(capacity)의 축전지를 장착함으로써 (원하는 경우에는 임시적으로) 주행거리를 확장시킬 수도 있다. 이와 같이 축전지 용량을 교환함으로써, 결국 운전자의 집에 있는 홈 단자(home terminal)에서 값싼 심야 전력(nighttime power)으로 밤새도록 충전한 축전지는 교체되고, 만약 단거리만 운행하는 경우에 단지 그 날 쓰기만 충분한 에너지를 갖는 축전지로 대체될 수 있는 것이다. 여기서, (고객을 위한) 차이가 결정될 수 있으며, 그 결과 에너지 양에 상응하여 비용이 청구되거나 차액을 반환받을 수도 있다.
값싼 심야 전력으로 완전 충전된 축전지는, 예를 들어 오후 피크 시간 동안 전력 전송망(grid)을 보조하기 위해 사용될 수 있다. 그 결과, 밤에 저렴하게 구입한 전력을 더 높은 가격에 피크 시간동안 판매할 수 있게 된다.
차량에 장착된 에너지 축전지가 신뢰성 있게 동작하며, 차량이 (조기에) 고장을 일으키지 않도록 하기 위해서, 충전 단계 이전에 상기 축전지가 기능 테스트 및/또는 하나 이상의 추가 테스트를 거칠 필요가 있다.
테스트 결과를 추적 가능하도록 하기 위하여, 단일 테스트 또는 복수의 테스 트들로부터 얻어진 데이터가 저장된다. 이는 축전지 상에, 또는 예를 들어 수반되는 작은 책자(booklet)나 명판(plaque)에 적어서 기입하는 것에 의해 달성될 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이 축전지는 데이터를 저장하며 필요한 경우 데이터를 출력하기 위해 칩을 구비할 수도 있다.
본 발명의 양호한 실시예로서, 에너지 축전지의 교환 후에는 제2 축전지로부터 에너지를 바로 뽑아 쓰는 것이 금지될 수 있으며 및/또는 구동 금지(drive-away inhibition)는 에너지 축전지 교환 후 바로 차량이 주행되는 것을 방지하며, 에너지의 인출 또는 차량의 주행은 신호를 통해 데이터 획득 디바이스의 제어 하에 가능하게 할 수 있다. 이런 방식으로함으로써, 예를 들어 새로운 축전지에 대한 요금이 지불될 때까지 전술한 인출 또는 주행과 같은 과정이 일어나지 않도록 하면, "연료를 소위 도둑질하는 일(fuel theft)"이 효과적으로 방지된다.
연료 충전을 위해 기다리는 운전자나 사람에게 편의상 해당 차량의 에너지 소비 개요(overview)를 제공하기 위하여, 에너지 소비에 관련된 데이터를 획득하여 데이터 획득 디바이스로 전송할 수 있다. 예를 들어, 이것은 차량의 주행 거리, 전력 출력, 온도 데이터 및/또는 기타 데이터일 수 있다.
또한, 이는 명확한 표지 및/또는 표준화된 단자 및/또는 표준화된 형태를 갖는 것으로 앞서 언급한 유형의 에너지 축전지에 의해 해결된다. 예를 들어, 접착된 명판, 전자 칩, 새겨진 숫자 등의 형태인 명확한 표시에 의하여, 에너지 축전지의 명확한 식별이나 추적이 가능하다. 표준화된 단자를 통해 적절한 단자를 갖는 모든 차량에 에너지 축전지의 사용이 가능하다. 표준화된 단자를 갖는 상기 에너 지 축전지는 추가적으로 임의의 표준 위치에서 측정되어, 소정의 적절한 충전소(charging station)에서 충전될 수 있다. 바람직한 실시예로서, 에너지 축전지를 차량에 장착하거나 탈착하는 과정에서 상기 에너지 축전지를 표준화되고 자동화된 방법으로 처리하는 것을 가능하게 하기 위해, 본 발명에 따른 에너지 축전지는 표준화된 형태를 구비하도록 할 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예로서, 상기 에너지 축전지는 적어도 하나의 수납 장치(holding device)를 포함하며, 상기 수납 장치 위에는 차량의 외부 차체에 맞는, 교환 가능한 형틀 부재(exchangeable molded element)가 설치될 수 있는 것을 특징으로 한다. 그 결과, 동일한 축전지가 서로 다른 제조 모델의 차량에 사용될 수 있다. 축전지를 교환하기 위해 차량에 제공되는 개구부(opening)는 구체적으로 차량이나 모델을 위해 형성된 형틀 부재에 의해 덮어지며, 적절한 고정 수단에 의해 에너지 축전지 위에 고정된다. 물론, 색상도 이런 방식으로 정합시킬 수도 있다.
본 발명의 양호한 실시예로서, 다른 차량 방향에 있는 에너지 축전지와의 교환을 가능하게 하기 위해, 상기 축전지는 차량의 적어도 하나의 측면(side)으로부터 및/또는 차량의 바닥으로부터 액세스할 수 있도록 할 수 있다. 그 결과, 차량의 길이 방향으로 양 측면에 있는 액세스 개구부는 차량을 특정 방향으로 정확히 정렬하지 아니 하고서도, 그 측면에서 에너지 축전지의 교환을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 차량의 양호한 실시예로서, 본질적으로 에너지 축전지의 단면을 가지며, 교환 가능한 형틀 부재를 위한 수납 장치를 구비한 용기(container)가 제공될 수 있으며, 에너지 축전지에서 요구되지 않은 공간 내에 장착될 수 있 다. 마지막으로, 차량에는 그 전체 폭에 걸쳐 본질적으로 에너지 축전지의 단면을 구비하는 채널(channel)을 가지게 되며, 그렇지 않더라 해도 상기 차량의 다른 측면으로부터 배터리를 교환하는 것이 가능하지 않을 수 있다. 예를 들어, 에너지 축전지에 의해 요구되지 않는 상기 채널 내의 공간은 공구(tool) 및/또는 경고 전등(warning light) 및/또는 구급함(first-aid kit)을 위한 추가적인 수납공간으로 사용될 수 있다. 차량 내의 상기 수납공간의 위치에 따라, 이들 부분은 이 것들이 트렁크(trunk) 내에 수용되는 경우보다도 그 곳에 수용되는 것이 위치적으로 더 우수하다.
에너지 축전지를 자동적으로 교환할 때에 상기 에너지 축전지가 어디에 위치하는지를 손쉽게 인식할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명에 따른 차량은 차량 모델을 나타내는 라벨(label) 및/또는 에너지 축전지의 위치를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 라벨은 분석될 수 있으며, 에너지 축전지의 위치, 그 용량 및 추가 파라미터가 추론될 수 있다. 예를 들어, 상기 라벨은 무선 질의(wireless query)에 대해 적절한 응답 신호를 전송하는 디바이스로서 또는 플러그 커넥터(plug connector)로서 상기 차량에 설치된 표지(marking)의 형태로 구성될 수 있다.
상기 문제는 전술된 유형의 유닛(unit)에 의해 해결되며, 상기 유닛은 제1 에너지 축전지를 탑재하고 충전된 제2 에너지 축전지를 공급하는 적어도 하나의 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛에 의해 부가적으로 해결된다. 그 결과, 차량으로부터 탈착 분리된 에너지 축전지를 다른 장소, 예를 들어 중앙부에서 테스트 및/또는 충전을 할 수 있게 되고, 차량으로부터 탈착시킨 제1 에너지 축전 지와 차량에 장착될 제2 에너지 축전지가 상기 차량의 정류소에 준비하여 두면 된다.
본 발명의 양호한 실시예로서, 상기 유닛은 차량 모델 정보를 획득하기 위한 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 상기 검출 과장은 영상 방법(카메라), 키보드 입력 방법, 무선 질의 방법, 또는 기타 적절한 방식으로 수동 입력하는 것에 의해 이루어질 수 있으며, 그 결과, 차량에서 에너지 축전지의 위치가 상기 유닛에 알려지게 될 수 있다.
에너지 축전지의 운송이 필요한 경우 개별 에너지 축전지의 운송 시간(transport time)을 가능한 많이 단축하기 위하여, 차량으로부터 탈착된 에너지 축전지를 테스트하고 재충전하기 위한 (중앙) 유닛 외에, 메인 저장 영역과 임시 저장 영역이 적어도 하나의 차량 정류소 부근에 제공되는 것이 가능하다. 그 결과, 차량으로부터 탈착된 에너지 축전지는 테스트와 재충전을 위해 상기 유닛에 제공될 수 있다. 이 곳에서, 상기 에너지 축전지는 테스트되고 재충전되며, 예를 들어 메인 저장 영역에 제공될 수 있다. 상기 메인 저장 영역으로부터 분배할 준비가 되어 있는 에너지 축전지는, 예를 들어 차량 정류소에 있는 더 작은 중간 임시 저장 지역으로 제공되어, 이로 다수의 충전 및 테스트된 에너지 축전지가 항상 거기서 이용가능 하도록 할 수 있다. 차량을 위한 축전지 교환이 이루어지자마자, 테스트 및 충전된 축전지는 이미 부근에서 이용 가능하게 되며, 신속히 설치될 수 있어, 그 결과 축전지 교환 과정이 적절한 속도로 신속히 수행될 수 있게 한다.
한편으로는, 사용자로 하여금 에너지 축전지를 교환하는데 수고를 덜게 하 고, 다른 한편으로는 실수의 가능성을 줄이기 위하여, 본 발명에 따른 유닛은 에너지 축전지의 자동 교환을 위한 적어도 하나의 디바이스를 포함한다.
에너지 축전지가 차량 유형에 상관없이 명확히 지정 장소에서 교환될 수 있도록 하기 위해, 본 발명에 따른 유닛의 바람직한 실시예로서의 차량 정류소는 여러 작업 위치를 지나 차량에 운송하는 운송 디바이스(transport device) 상에 배치된다.
연료 공급 과정에 대한 유사성이 에너지 공급 장치를 보충하기 위한 상기 교환 과정에도 존재하므로, 상기 유닛은 반드시 종래의 주유소와 통합될 수 있다. 이러한 유닛에 대해 방해되지 않은 접근법 및 차량을 몰고 가는 것을 가능하게 하기 위해, 개별 저장 위치 및 작업 장소 사이에 축전지를 운송하기 위해, 바람직하게는 적어도 부분적으로 지하(subterranean)에 매설되어 있는, 에너지 축전지를 위한 운송 수단을 제공하는 것도 가능하다.
본 발명은 첨부 도면에 기초하여 이하에서 보다 상세하게 설명된다.
도1은 본 발명에 따른 방법을 나타낸 일처리 흐름도이다.
도2는 본 발명에 따른 다양한 테스트가 예시되어 있는 일처리 흐름도이다.
도3은 본 발명에 따른 에너지 축전지를 나타내는 도면이다.
도4는 본 발명에 따른 축전지를 해제하기 위한 회로이다.
도5는 본 발명에 따른 차량의 간략 측면도이다.
도6은 본 발명에 따른 에너지 축전지를 도시하는 도면이다.
도7은 본 발명에 따른 저장 칸막이 삽입물(storage compartment insert)을 도시하는 도면이다.
도8은 에너지 공급 장치를 보충하기 위한 본 발명에 따른 유닛을 도시하는 도면이다.
전기 차량을 위한 에너지 공급 장치를 구현하는 방법이 도1에 도시되어 있다. 제1 단계로서, 제1 에너지 축전지가 차량에서 탈착 분리된다. 제2 단계로서, 제2 에너지 축전지가 장착된다. 제3 단계에서 제1 에너지 축전지의 에너지가 측정된다. 상기 측정은 우선 에너지 축전지에 아직 남아있는 에너지의 양만 진행된다. 에너지 축전지에 저장되어 있는 에너지의 양은 이미 알고 있기 때문에, 두 에너지 축전지에 저장되어 있는 에너지 차이는 용이하게 결정될 수 있고(제4 단계) 그 결과 지불될 요금이 산정될 수 있다(제5 단계). 이러한 점에서, 두 개의 축전지가 용량 면에서 서로 다른 것인지 여부는 중요하지 않다. 그 결과, 특별히 더 큰 용량을 갖는, 그래서 더 무거운 축전지가 특별한 상황에 사용될 수 있으며, 차량의 주행거리는 이에 의해 확장될 수 있다. 이와 같은 특별 상황이 종료되는 경우, 대응해서 주행거리는 감소되지만 충분한 주행거리를 갖는 더 적은 용량의, 더 가벼운 축전지도 사용될 수 있다.
축전지가 차량으로부터 탈착되고 이 축전지에 남아 있는 에너지의 양이 결정되면, 기술적으로 수용 가능한 축전지만이 재충전되어 재 사용되기 위해 추가적인 테스트 과정을 받게 된다. 이와 같은 테스트는, 예를 들어 외부 손상, 변형 등이 있는지 여부를 결정할 수 있는 제6 단계를 포함할 수 있다. 치수 안정성 또는 단자가 견고히 자리 잡고 있는지 여부 등에 관한 정보를 제공하는 기계적 테스트(제7 단계)가 이어서 수행될 수 있다. 추가적으로, 예를 들어 용량 테스트(제8 단계)와 내부 저항 테스트(제9 단계)와, 산도(acid density) 테스트(제10 단계)가 고려될 수 있다. 이들 테스트의 결과로부터 또는 있을 수 있는 추가 테스트 결과로부터, 에너지 축전지의 상태와 추정 가용 시간(service life)이 산출될 수 있다. 그 결과, 오직 재사용이 가능한 축전지만이 재충전되어 차량에 장착되도록 할 수 있다. 결함이 있는 배터리로 인한 차량의 고장은 이로 인해 어느 정도 확실하게 사전에 방지하게 된다.
도3은 본 발명에 따른 에너지 축전지의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다. 도3에 도시한 축전지는 하우징(12)을 구비한다. 상기 하우징의 내부 또는 상부에, 예를 들어 판 형태의 전극(14, 15)이 존재한다. 이들 판은 차량을 동작시키는데 필요한 전류를 전달하는데 충분한 단면을 가진다. 또한, 플러그 커넥터(16)가 제공되어 있으며, 이 플러그 커넥터(16)를 통해 통계적 및/또는 동적 측정 파라미터들이 결정될 수 있다. 여기서, 셀 전압(cell voltage), 내부 저항 등이 고려될 수 있다. 추가적으로, 라벨(17)이 제공된다. 이 라벨(17)은 전체적으로 도면 참조 번호 20에 의해 표시되어 있으며, 에너지 축전지를 명확하게 식별하도록 하는 역할을 한다. 예를 들어, 명판 형태로 된 라벨(17)이 에너지 축전지(20)의 전면(front side)에 배치될 수 있으며, 충분한 공간이 제공되는 경우에, 측정 결과 등과 같은 추가적 데이터들이 이곳에 기입될 수 있다. 또한, 포켓(pocket; 18)이 예시되어 있는데, 이 포켓에는 예를 들어 측정 프로토콜이 보관될 수 있어서 이들 프로토콜이 에너지 축전지(20)에 항시 수반될 수 있다. 또 다른 실시예로서 또는 추가적 실시예로서, 특성 및/또는 측정 결과 및/또는 기타 관련 데이터들이 에너지 축전지(20) 내에 통합될 수 있는 전자 메모리(electronic memory; 도시하지 않음)에 물론 저장될 수 있다.
도4는 본 발명에 따라 구동 금지(drive-away inhibition)의 예시적인 일 실시예를 도시한다. 이 실시예는 두 부분으로 나뉘어져 있다. 도면 참조 번호 28로 표시된 한 부분은 차량과 연관되어 있는 곳인 반면에, 도면 참조 번호 34로 표시된 다른 부분은 충전소와 관련된 곳이다. 차량 내에 설치된 부품(28)은, 에너지 축전지(20)와 하나 (또는 그 이상의) 접점(contact; 22)과, 모터(24)를 포함한다. 에너지 축전지(20)와 접점(22)과 모터(24)는 일렬로 접속된다. 그 결과, 에너지 축전지(20)가 모터(24)에 전력을 제공하기 위해서는 접점(22)이 닫혀져야 한다. 예를 들어, 접점(22)은 릴레이(relay; 26)를 통해 작동된다. 이 릴레이(26)는 플러그 커넥터(plug connector; 30)를 통해 원격 전력 공급원(power source; 32)으로부터 전력을 전달받는다. 그리하여, 전력이 릴레이(26)에 제공될 때, 접점(22)은 개방되며 에너지 축전지(20)와 모터(24) 사이의 회로를 차단한다.
이러한 방식으로, 에너지 축전지는 아무러한 부하도 없이 확실하게 스위칭 될 수 있다. 축전지(20)를 교환하고 보충된 에너지의 양만큼 요금을 지불한 후에, 전력 소스(32)와 릴레이(26) 사이의 접속이 다시 차단될 수 있다. 이렇게 함으로써 릴레이(26)는 활성 해제되어, 그 접점이 닫히고 모터(24)는 에너지 축전지(20) 로부터 전력을 공급받을 수 있게 된다.
본 발명의 사상에 따라 또 다른 실시예도 물론 고려될 수 있다. 즉, 예를 들어 릴레이(26)는 무선 수신기(radio receiver)의 신호 기능으로서 구동될 수 있다. 이와 같은 방식으로 모터(24)에 대해 에너지를 공급 방출(release)하는 동작 또는 차단하는 동작, 즉 접점(22)이 열리고 닫히는 동작이 요금 지불 과정(payment process)과 자동적으로 연계될 수 있다. 요금 지불 과정이 종료되면, 즉 보충 에너지 공급에 대한 비용이 지불되면, 에너지 축전지(20)로부터 모터(24)로의 전력의 흐름에 대한 제어가 해제되어 에너지 공급 방출이 진행될 수 있다. 다른 한편으로, 이것은 접점(22)이 닫히지 않는 한, 즉 모터(24)를 위한 전력 공급 제어가 해제되어 에너지 공급 방출이 진행되지 않는 한 모터는 기동될 수 없다. 그 결과, "연료의 도둑질"이 불가능하게 된다.
도5는 본 발명에 따른 차량(35)의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이 차량(35)에서 에너지 축전지가 설치될 위치는 참조 번호 36으로 표시되어 있다. 여기서, 그 측면으로부터 에너지 교환이 일어나는 것으로 고려되어질 수 있다. 그러나, 차량 바닥에서의 에너지 교환도 적절한 액세스 개구부가 제공되는 경우에는 고려할 수 있다. 물론, 대응하는 액세스 가능성은 에너지 축전지를 교환하기 위해 차량의 다른 측면에 제공될 수도 있다(도5에는 도시되지 않음).
도6에는 본 발명에 따른 에너지 축전지(20)가 다시 개략적으로 도시되어 있다. 이 경우에 에너지 축전지 하우징(12)의 전면 측에 형틀 패널(molded panel; 38)이 예시되어 있다. 형틀 패널(38)은 에너지 축전지(20)에 밀착하지만 착탈 가능하게 고정된다. 에너지 축전지가 측면에서 차량 안으로 장착되는 경우, 이 액세스 개구부(도5에서 참조 번호 36)는 형틀 패널(38)에 의해 마감될 수 있다. 이는 정사각형 형상의 소켓(40)에 의해 움직이는 간단한 바(bar; 39)에 의하여 차량에 결합될 수 있다. 또한, 형틀 패널(38)은 가능한 한 원활하게 차량의 외부 형상에 잘 맞게끔 차량과 동일한 색상을 가지도록 구성된다. 이 패널의 본질적 기능은 차량의 차체에 있는 액세스 개구부를 위하여 눈에 띄지 않도록 마감하는 기능을 지니기 때문에, 이 형틀 패널(38)이 반드시 에너지 축전지에 결합될 필요는 없다.
차량(35)의 긴 측면 상에서 에너지 축전지를 교환하는 것이 가능하게 된다면, 차량 내부에 터널 유형이 뻗어 지도록 구성될 수 있다. 이 터널이 완전히 에너지 축전지로 채워지지 않는 한, 남아 있는 공간은 예를 들어 저장 공간으로서 사용될 수 있다. 이를 위해, 이 저장 공간 내에 삽입되도록 도7에 예시된 용기(42)가 제공될 수 있다. 이 액세스 개구부는 이미 도6에 예시된 형틀 패널로 역시 마감될 수 있다. 물론, 형틀 패널(38)을 고정하며 차량 차체에 연결하기 위해 언더컷, 똑딱 끼워 맞춤(snap fittings), 나사 끼워 맞춤(threaded fittings) 등과 같은 여러 유형의 잠금 수단(locking means)이 역시 이용될 수 있다.
도8은 에너지 공급을 보충하기 위한 유닛(unit)을 개략적으로 나타낸 도면이다. 상기 유닛은 에너지 축전지를 교환하기 위한 적절한 수단과 통합되어 있는 종래의 주유소(filling station)일 수도 있다. 그러나, 종래의 가솔린 펌프 주유 시설과 에너지 축전지(20)를 교환하기 위한 충전소 사이에는 최소한의 격리 거리가 제공되어야 한다. 이 격리 거리에 의해, 종래의 가솔린 펌프에서 넘치거나 증발된 연료가 공기와 적절히 혼합하는 경우에도, 에너지 축전지(20)의 교환 시에 발생할 수 있는 스파크(단선 스파크 또는 아크)가 상기 혼합물을 점화시키지 않도록 보장된다.
차량을 위한 정류소(35)이 상기 유닛에 제공된다. 탱크에 연료를 충전할 수 있는 종래의 가솔린 펌프(44)는 이들 정류소에 제공될 수 있다. 또 다른 정류소에서는 에너지 축전지(20)가 교환될 수 있다. 이들 정류소는 아일랜드(island; 43)의 양쪽 측면에 제공될 수 있다.
도면의 상부에 차량(35)은 항상 이 아일랜드 옆에 동일한 위치에 있게 된다. 도8의 하부 에 추가적으로 아일랜드(43)가 예시되어 있으며, 이 아일랜드의 긴 측면에는 운송 벨트(transport belt; 45)가 운행된다. 여기서, 차량(35)은 예를 들어 휠 홀더(wheel holder) 안으로 구동되며, 이후 미리 설정된 속도로 아일랜드(43)를 따라 연속적으로 또는 불연속적으로 운송 벨트(45)에 의해 운송된다. 이런 방식으로, 차량(35)은 미리 결정된 작업 장소를 지나 이동될 수 있다. 예를 들어, 제1 작업 장소에서 차량(35) 내에 장착된 에너지 축전지가 탈착될 수 있으며, 제2 작업 장소에서 새로운 에너지 축전지가 차량(35) 내에 장착될 수 있다.

Claims (17)

  1. 에너지 축전지(energy accumulator)를 위한 수납 영역(receiving area)을 지닌 차량(vehicle)이 소비하는 에너지를 충전하고 이를 산출하는 방법으로서,
    (a) 상기 차량으로부터 제1 에너지 축전지를 분리하는 단계;
    (b) 미리 설정된 레벨을 갖는 제2 에너지 축전지를 상기 차량 내에 장착하는 단계;
    (c) 상기 제1 에너지 축전지 및 제2 에너지 축전지에 충전된 에너지의 차이를 산출 결정하는 단계;
    (d) 상기 에너지 레벨의 차이를 나타내는 값을 데이터 획득 디바이스로 전송하는 단계;
    (e) 상기 제1 에너지 축전지를 상기 제2 에너지 축전지로 교환한 후에 상기 제2 에너지 축전지로부터 에너지를 바로 뽑아 쓰거나, 상기 제1 에너지 축전지를 상기 제2 에너지 축전지로 교환한 후에 바로 차량을 이동하는 것을 금지하는 단계; 및
    (f) 만일 에너지 인출이 금지되거나 또는 차량 이동이 금지된 경우, 신호를 통해 에너지 인출 금지 및 차량 이동 금지를 해제하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차량으로부터 분리된 상기 제1 에너지 축전지는 재충전 과정 전에, 기능 테스트를 받는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기능 테스트로부터 나오는 데이터는 에너지 축전지(20) 상에 또는 내부에 보존되거나 또는 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 방법은 에너지 소비에 관련된 데이터가 검출되어 상기 데이터 획득 디바이스로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 적어도 하나의 배터리(battery) 또는 적어도 하나의 캐패시터(capacitor)로 구성되는 에너지 축전지로 동작하는 전기 차량(electric vehicle)에 있어서, 상기 에너지 축전지는
    명확한 라벨(label), 표준화된 단자(terminal), 표준화된 형태 중 적어도 어느 하나를 지니며,
    상기 에너지 축전지는 차량 측면 또는 차량 바닥 중 적어도 한 곳으로부터 액세스 가능하고, 상기 라벨은 차량 타입 또는 에너지 축전지의 위치 중 적어도 어느 하나를 나타내고,
    상기 에너지 축전지는 다른 에너지 축전지로 교환 가능하고,
    에너지 인출 금지가 신호에 의해 해제되는 것을 특징으로 하는 전기 차량.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전기 차량에는 상기 에너지 축전지의 단면을 지닌 용기(container; 42)가 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 차량.
  8. 삭제
  9. 제6항 또는 제7항 중 어느 한 항에 기재되어 있는 전기 차량을 위한 에너지 축전지 교환 충전소(station)로서, 상기 충전소는 소모된 에너지를 보충하기 위하여 제1항, 제2항, 제3항, 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하고, 상기 충전소는
    상기 전기 차량을 위하여 액세스 레인(access lane)과 적어도 하나의 정류소(stopping position)를 가지되,
    제1 에너지 축전지를 상기 전기 차량으로부터 분리하여 제1 작업 장소에 이송하거나, 제2 작업 장소에 상기 전기 차량에 충전된 제2 에너지 축전지를 공급하거나, 또는 정류소로 이송하는 적어도 하나의 이송 장치를 구비하고,
    상기 정류소는 여러 작업 장소를 지나도록 상기 차량을 이송하는 상기 이송 장치 상에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 충전소.
  10. 제9항에 있어서, 차량 모델을 검출하기 위한 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전소.
  11. 제9항에 있어서, 상기 차량으로부터 분리된 제1 에너지 축전지를 테스트하고 충전하기 위한 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전소.
  12. 제9항에 있어서, 상기 정류소 부근에 충전된 에너지 축전지를 저장하기 위한 적어도 하나의 메인 저장 영역 또는 적어도 하나의 중간 저장 영역을 지니는 것을 특징으로 하는 충전소.
  13. 제9항에 있어서, 상기 에너지 축전지를 자동 교환하기 위하여 적어도 하나의 디바이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 충전소.
  14. 삭제
  15. 제9항에 있어서, 상기 에너지 축전지를 저장하는 개별 저장소 또는 작업 장소 사이에 상기 에너지 축전지를 운송하기 위해, 적어도 부분적으로 지하에 매설된 에너지 축전지 운송 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전소.
  16. 제9항에 있어서, 상기 충전소는 가솔린 펌프 주유소와 통합된 것을 특징으로 하는 충전소.
  17. 제7항에 있어서, 상기 용기는 교환 가능한 형틀 부재를 위한 수납 장치를 구비함을 특징으로 하는 전기 차량.
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