KR101271412B1 - 주차장 전기차량 충전 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차 충전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공동으로 사용되는 주차장(이하 "공용 주차장" 또는 "공동 주차장"이라 함)에서 충전기 본체와 별도로 공용 주차장의 상부로 이동하는 충전 접속부를 구성하고, 공용 주차장으로 진입하는 차량이 전기차량인지를 식별하여 빈 주차블록으로 차량을 안내하고, 상기 주차블록으로 충전 접속부를 이동시켜 상기 주차블록으로 안내된 차량이 주차 후 바로 충전을 할 수 있도록 하는 주차장 전기차량 충전 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

주차장 전기차량 충전 시스템 및 방법{The system and method for charging the battery of electric vehicle at parking lot}

본 발명은 전기자동차 충전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공동으로 사용되는 주차장(이하 "공용 주차장" 또는 "공동 주차장"이라 함)에서 충전기 본체와 별도로 공용 주차장의 상부로 이동하는 충전 접속부를 구성하고, 공용 주차장으로 진입하는 차량이 전기차량인지를 식별하여 빈 주차블록으로 차량을 안내하고, 상기 주차블록으로 충전 접속부를 이동시켜 상기 주차블록으로 안내된 차량이 주차 후 바로 충전을 할 수 있도록 하는 주차장 전기차량 충전 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근 환경오염으로 인한 친환경 및 에너지 부족으로 인한 에너지 자원의 절약이 강조되고 있다. 이에 따라 자동차 산업에서도 경쟁력 향상을 위해 친환경적이고, 고에너지 효율 자동차인 전기자동차를 개발하고 있다. 최근 배터리 등의 성능개선과 비용절감에 힘입어 전기자동차가 일반적인 용도의 차량으로서 현실화되어 가고 있다. 전기자동차는 주행 중에 CO₂ 등을 배출하지 않고 환경성능이 우수함과 동시에 반응이 좋은 강력한 가속 성능이나 조용하고 원활한 주행감 등 차량의 매력을 크게 변화시키는 특징을 가지고 있다. 전기자동차가 상용화되기 위해서 필수적으로 필요한 것은 배터리를 충전하기 위한 충전기일 것이다. 이런 충전기는 전기충전소 또는 공용주차장 등에 설치된다. 통상적으로, 대한민국등록특허 10-1100363호 [집합건물 주차장의 하이브리드 차량 충전 시스템 및 방법]과 같이 공용주차장에 설치되는 충전기는 바닥에 고정되는 스탠드형과 벽 등에 부착되는 벽부 부착형 등이 있다.

그러나 스탠드형 충전기는 별도의 지면 공간을 필요로 하므로 공용주차장의 주차구역 수가 줄어 들 수 있는 문제점이 있으며, 기존 공용 주차장의 경우 설치 공간의 확보가 용이하지 않는 문제점이 있다. 또한, 공간이 확보되지 않은 상태에서 충전기를 설치하는 경우 자동차의 주차 시 충전기에 부딪칠 수 있어 자동차 및 충전기를 파손시킬 수 있는 문제점이 있었다.

그리고 벽부 부착형의 경우, 지면 공간을 차지하지 않아 스탠드형 충전기에 비해 그 설치가 용이한 이점을 가지나, 벽부 부착형 또한, 벽에 고정되는 형태여서 충전기가 설치된 곳과 가까운 주차구역에 주차한 차량만 충전을 할 수 있고, 먼 주차구역에 주차한 전기차량은 충전을 할 수 없는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하고자 공용 주차장에 전기자동차 전용 주차구역을 별도로 할당하는 경우, 주차 효율을 떨어뜨릴 수 있는 문제점이 있으며, 일반 차량 운전자의 불만을 야기할 수 있는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 공용 주차장에서 충전기 본체와 별도로 공용 주차장의 상부로 이동하는 충전 접속부를 구성하고, 공용 주차장으로 진입하는 차량이 전기차량인지를 식별하여 빈 주차블록으로 차량을 안내하고, 상기 주차블록으로 충전 접속부를 이동시켜 상기 주차블록으로 안내된 차량이 주차 후 바로 충전을 할 수 있도록 하는 주차장 전기차량 충전 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 제1실시예에 따른 본 발명의 주차장 전기차량 충전 시스템은; 주차장의 주차구역의 다수의 주차블록들 중 빈 주차블록들을 관리하여 빈 주차블록을 안내하는 주차관리시스템과, 전기차량에 설치되어 전기차량 배터리의 충전량에 대한 충전상태정보를 저장하여 관리하며, 유무선 데이터통신망과 무선으로 연결되는 전기차량 단말기와, 주차장의 입구 및 각 층 진입로에 적어도 하나 이상 설치되어 주차장으로 진입하는 전기차량의 차량정보를 획득하여 유무선 데이터통신망으로 전송하는 전기차량 검출부와, 상기 전기차량 검출부로부터 차량정보가 수신되면 상기 차량정보에 근거하여 상기 유무선 데이터통신망을 통해 해당 전기차량의 전기차량 단말기와 무선으로 연결하고, 상기 주차관리시스템으로 주차안내 요청을 하여 빈 주차블록을 안내받아 상기 전기차량 단말기로 제공하고, 주차구역 이동 명령을 전송하는 충전 관리부와, 상기 주차구역 이동 명령을 수신하고, 상기 전기차량이 상기 주차블록에 주차 시 충전할 수 있도록 상기 주차구역 이동 명령에 포함된 상기 주차블록으로 이동하여 대기하는 충전부를 구비하는 충전시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량정보는 전기차량의 임의의 위치에 부착되어 있는 RFID 태그에 저장되어 있는 정보이고, 상기 전기차량 검출부는 상기 RFID 태그로 리드신호인 차량정보 검출 신호를 송신하고 이에 응답하여 상기 차량정보를 수신하는 RFID 리더인 것을 특징으로 한다.

상기 RFID 태그는 상기 전기차량 단말기의 내측 또는 외측에 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 관리부는, 상기 전기차량 단말기와 무선 연결 후 전기차량 배터리의 충전상태정보를 수신받고, 상기 충전상태정보의 배터리 충전량이 미리 설정된 충전 대상 임계치와 비교하여 작은 경우에만 상기 충전부를 상기 주차블록으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
충전 관리부는, 상기 충전부에 의해 충전이 완료되면 사용 전력량을 상기 전기차량 단말기로 제공하고, 전기차량 단말기는 상기 사용 전력량을 기록 및 표시하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 충전부는, 상기 주차장의 일부 주차구역 또는 전체 주차구역의 주차블록들을 블록 단위로 이동하고, 주차구역 이동 명령 수신 시 상기 명령에 포함된 주차블록으로 이동하여 상기 주차블록에 주차한 전기차량과 연결 시 충전 전력을 공급하는 적어도 하나 이상의 충전 접속부와, 상기 하나 이상의 충전 접속부들과 무선으로 연결되고, 상기 충전 관리부로부터 주차구역 이동 명령을 수신받아 상기 전기차량이 안내된 주차블록으로 상기 주차구역 이동 명령에 따른 충전 접속부로 주차구역 이동 명령을 전송하는 충전기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 관리부는, 상기 주차블록 안내 후, 사용되고 있지 않고 상기 주차블록과 가장 인접한 충전 접속부 및 그 충전 접속부와 연결된 충전기를 검색하고 검색된 충전기로 상기 주차블록으로 이동한 충전 접속부 정보를 포함하는 상기 주차구역 이동 명령을 충전기로 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 접속부는, 상기 충전기와 무선 데이터 통신을 수행하는 무선통신부와, 상기 주차블록들 사이를 이동시키는 이동부와, 주차장에 구성되고 상기 충전기와 연결되어 충전 전력을 공급하기 위한 전원 아웃렛에 전원코드를 연결시키는 전원코드 연결부와, 상기 전원코드와 연결되고, 전기차량에 접속 시 상기 전원코드를 통해 인입되는 충전전력을 온/오프 하는 충전 스위치부와, 상기 무선통신부를 통해 주차구역 이동 명령이 수신되면 상기 이동부를 제어하여 해당 주차블록으로 이동하여 상기 전원코드 연결부를 제어하여 전원코드를 연결 한 후, 상기 전원코드와 연결되는 충전 케이블이 전기차량에 접속되면 상기 충전 스위치부를 턴-온시켜 충전 전력을 전기차량으로 제공하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부의 제어를 받아 상기 충전 케이블을 감거나 푸는 충전 케이블 롤링부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전원코드에서 충전 케이블을 통해 전기차량으로 공급되는 충전 전력의 사용량을 계산하여 상기 제어부로 출력하는 사용 전력량 계산부를 더 포함하되, 상기 제어부는 충전 완료 시 상기 계산된 사용 전력량을 포함하는 충전 완료 신호를 생성하여 상기 충전기로 제공하고, 상기 충전기는 상기 충전 완료 신호를 충전 관리부로 전송하며, 상기 충전 관리부는 상기 차량정보에 대해 상기 사용 전력량을 기록하여 관리하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 관리부는 상기 사용 전력량을 상기 전기차량 단말기로 제공하고, 상기 전기차량 단말기는 상기 사용 전력량 및 이전 사용 전력량들을 누적한 누적 사용 전력량을 계산하여 저장 및 표시하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 접속부는, 차량 정보 검출 신호를 송신하여 주차블록에 주차된 전기차량에 부착된 RFID 태그로부터 차량정보를 수신하는 전기차량 정보 로딩부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전기차량 정보 로딩부를 통해 이동된 상기 주차블록에 주차한 차량으로 상기 차량 정보 검출 신호를 송신시켜 차량정보가 수신되는지를 판단하고, 상기 차량정보의 수신 여부 및 수신된 차량정보를 상기 충전기로 송신하고, 상기 충전기는, 차량정보가 수신되지 않았거나 수신된 차량정보가 상기 주차구역 이동 명령에 포함된 차량정보와 일치하면 충전 개시 명령을 상기 충전 접속부로 송신하고, 일치하지 않으면 상기 주차블록으로 안내된 전기차량 검색 명령을 송신하며, 상기 제어부는, 상기 송신에 응답하여 충전 개시 명령이 입력되면 상기 충전 케이블 롤링부, 전원코드 연결부 및 충전 스위치부를 제어하여 충전을 개시하고, 전기차량 검색 명령이 입력되면 이동부를 제어하여 인접 주차블록들을 순차 이동하면서 상기 전기차량 정보 로딩부를 통해 상기 차량정보를 가지는 전기차량을 검색하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전시스템은, 주차장의 일부 주차구역 또는 전체 주차구역 또는 일부 주차구역 단위로 전체 주차구역의 천정에 설치되는 레일을 더 포함하되, 상기 충전 접속부의 이동부는, 상기 레일을 따라 상기 주차구역의 주차블록들을 주차블록 단위로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 제2실시예에 따른 본 발명의 주차장 전기차량 충전 시스템은; 주차장의 주차구역의 다수의 주차구역들 중 빈 주차구역을 관리하여 빈 주차구역을 안내하고, 미리 전기차량들에 대한 차량번호를 포함하는 차량정보를 가지고 있으며, 주차장의 출입구 및 주차장의 각 층의 진출입로에 설치되어 출입하는 차량의 차량번호를 촬영하는 카메라를 구비하여 촬영된 차량번호와 상기 미리 등록된 차량정보의 차량번호를 비교하여 주차장으로 진입하는 차량이 전기차량인지를 판단하고 전기차량이면 상기 차량정보를 포함하는 전기차량 검출 정보를 유무선 데이터통신망으로 전송하는 주차관리시스템과, 전기차량에 설치되어 전기차량 배터리의 충전량에 대한 충전상태정보를 가지며, 유무선 데이터 통신망과 무선으로 연결되는 전기차량 단말기와, 상기 주차관리시스템으로부터 상기 차량정보가 수신되면 상기 차량정보에 근거하여 상기 유무선 데이터통신망을 통해 상기 전기차량 단말기와 무선으로 연결하고, 상기 주차관리시스템으로 주차안내 요청을 하여 빈 주차블록을 안내받아 상기 전기차량 단말기로 제공하고, 주차구역 이동 명령을 전송하는 충전 관리부와, 상기 주차구역 이동 명령을 수신하고, 상기 전기차량이 상기 주차블록 주차 시 충전할 수 있도록 상기 주차구역 이동 명령에 포함된 상기 주차블록으로 이동하여 대기하는 충전부를 구비하는 충전시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 관리부는, 상기 전기차량 단말기와 무선 연결 후 전기차량 배터리의 충전상태정보를 수신받고, 상기 충전상태정보의 배터리 충전량이 미리 설정된 충전 대상 임계치와 비교하여 작은 경우에만 상기 충전부를 상기 주차블록으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
충전 관리부는, 상기 충전부에 의해 충전이 완료되면 사용 전력량을 상기 전기차량 단말기로 제공하고, 전기차량 단말기는 상기 사용 전력량을 기록 및 표시하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 충전부는, 상기 주차장의 일부 주차구역 또는 전체 주차구역의 주차블록들을 블록 단위로 이동하고, 주차구역 이동 명령 수신 시 상기 명령에 포함된 주차블록으로 이동하여 상기 주차블록에 주차한 전기차량과 연결 시 충전 전력을 공급하는 적어도 하나 이상의 충전 접속부와, 상기 하나 이상의 충전 접속부들과 무선으로 연결되고, 상기 충전 관리부로부터 주차구역 이동 명령을 수신받아 상기 전기차량이 안내된 주차블록으로 상기 주차구역 이동 명령에 따른 충전 접속부로 주차구역 이동 명령을 전송하는 충전기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 관리부는, 상기 주차블록 안내 후, 사용되고 있지 않고 상기 주차블록과 가장 인접한 충전 접속부 및 그 충전 접속부와 연결된 충전기를 검색하고 검색된 충전기로 상기 주차블록으로 이동한 충전 접속부 정보를 포함하는 상기 주차구역 이동 명령을 충전기로 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 접속부는, 상기 충전기와 무선 데이터 통신을 수행하는 무선통신부와, 상기 주차블록들 사이를 이동시키는 이동부와, 주차장에 구성되고 상기 충전기와 연결되어 충전 전력을 공급하기 위한 전원 아웃렛에 전원코드를 연결시키는 전원코드 연결부와, 상기 전원코드와 연결되고, 전기차량에 접속 시 상기 전원코드를 통해 인입되는 충전전력을 온/오프 하는 충전 스위치부와, 상기 무선통신부를 통해 주차구역 이동 명령이 수신되면 상기 이동부를 제어하여 해당 주차블록으로 이동하여 상기 전원코드 연결부를 제어하여 전원코드를 연결 한 후, 상기 전원코드와 연결되는 충전 케이블이 전기차량에 접속되면 상기 충전 스위치부를 턴-온시켜 충전 전력을 전기차량으로 제공하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부의 제어를 받아 상기 충전 케이블을 감거나 푸는 충전 케이블 롤링부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전원코드에서 충전 케이블을 통해 전기차량으로 공급되는 충전 전력 의 사용량을 계산하여 상기 제어부로 출력하는 사용 전력량 계산부를 더 포함하되, 상기 제어부는 충전 완료 시 상기 계산된 사용 전력량을 포함하는 충전 완료 신호를 생성하여 상기 충전기로 제공하고, 상기 충전기는 상기 충전 완료 신호를 충전 관리부로 전송하며, 상기 충전 관리부는 상기 차량정보에 대해 상기 사용 전력량을 기록하여 관리하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 관리부는 상기 사용 전력량을 상기 전기차량 단말기로 제공하고, 상기 전기차량 단말기는 상기 사용 전력량 및 이전 사용 전력량들을 누적한 누적 사용 전력량을 계산하여 저장 및 표시하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 접속부는, 차량 정보 검출 신호를 송신하여 주차블록에 주차된 전기차량에 부착된 RFID 태그로부터 차량정보를 수신하는 전기차량 정보 로딩부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전기차량 정보 로딩부를 통해 이동된 상기 주차블록에 주차한 차량으로 상기 차량 정보 검출 신호를 송신시켜 차량정보가 수신되는지를 판단하고, 상기 차량정보의 수신 여부 및 수신된 차량정보를 상기 충전기로 송신하고, 상기 충전기는, 차량정보가 수신되지 않았거나 수신된 차량정보가 상기 주차구역 이동 명령에 포함된 차량정보와 일치하면 충전 개시 명령을 상기 충전 접속부로 송신하고, 일치하지 않으면 상기 주차블록으로 안내된 전기차량 검색 명령을 송신하며, 상기 제어부는, 상기 송신에 응답하여 충전 개시 명령이 입력되면 상기 충전 케이블 롤링부, 전원코드 연결부 및 충전 스위치부를 제어하여 충전을 개시하고, 전기차량 검색 명령이 입력되면 이동부를 제어하여 인접 주차블록들을 순차 이동하면서 상기 전기차량 정보 로딩부를 통해 상기 차량정보를 가지는 전기차량을 검색하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전시스템은, 주차장의 일부 주차구역 또는 전체 주차구역 또는 일부 주차구역 단위로 전체 주차구역의 천정에 설치되는 레일을 더 포함하되, 상기 충전 접속부의 이동부는, 상기 레일을 따라 상기 주차구역의 주차블록들을 주차블록 단위로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주차장 전기차량 충전 방법은; 충전 관리부가 주차장으로 진입하는 차량이 전기차량인지를 판단하는 전기차량 진입 판단 과정과, 상기 충전 관리부가 주차장 진입 차량이 전기차량이면 주차관리시스템으로 주차안내를 요청하여 빈 주차블록에 대한 주차 안내를 받는 주차안내 요청 과정과, 상기 충전 관리부가 안내 받은 주차블록 정보를 포함하는 주차구역 정보를 전기차량 단말기로 전송하는 주차 안내 과정과, 상기 충전 관리부가 상기 주차블록과 인접하면서도 사용되고 있지 않은 충전 접속부 및 해당 충전 접속부와 연결된 충전기를 검색하여 상기 충전기를 통해 충전 접속부로 주차구역 이동 명령을 전송하는 충전 접속부 이송 명령 과정과, 상기 충전 접속부가 상기 주차구역 이동 명령을 수신받아 상기 전기차량이 상기 주차블록 주차 시 충전할 수 있도록 상기 주차구역 이동 명령에 포함된 주차블록으로 이동하는 충전 접속 이송 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전기차량 진입 판단 과정은, 상기 충전 관리부가, 주차장의 출입구 및 주차장의 각 층의 진출입로 중 임의의 위치에 설치된 전기차량 검출부를 통해 차량 정보가 리드되어 수신되면 상기 차량정보가 리드된 차량은 전기차량으로 간주되어 전치차량이 진입하는 것으로 판단하는 것임을 특징으로 한다.

상기 전기차량 진입 판단 과정은, 상기 충전 관리부가, 차량번호를 포함하는 전기차량들의 차량정보를 미리 저장하고 있고 주차장의 출입구 및 주차장의 각 층의 진출입로 중 적어도 하나 이상의 위치에 설치된 카메라를 통해 촬영된 진입 차량의 차량번호와 상기 미리 설정되어 있는 전기차량의 차량번호를 비교하여 동일한 차량번호가 있으면 상기 진입 차량이 전기차량인 것으로 판단하여 주차안내시스템으로부터 전기차량 검출 정보를 수신하여 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 주차안내 과정은, 충전 관리부가 전기차량 검출부로부터 송신된 차량정보를 수신하고, 상기 차량정보에 근거하여 상기 차량정보의 전기차량에 구비된 전기차량 단말기와 무선으로 연결하는 무선 연결 단계와, 충전 관리부가 상기 주차관리시스템으로 주차 안내를 요청하여 주차할 빈 주차블록 정보를 포함하는 주차 안내 정보를 수신하고, 주차 안내 정보를 상기 전기차량 단말기로 전송하는 주차안내 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전기가, 상기 주차구역 이동 명령에 따라 해당 충전 접속부를 상기 주차블록으로 이동시킨 후, 상기 주차블록에 주차된 차량의 차량정보를 리드하여 일치하는지를 판단하여 일치하면 충전을 개시하는 충전 개시과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 개시과정은, 상기 충전기가 상기 충전 접속부를 상기 주차블록으로 이동시키는 충전 접속부 이동 단계와, 전 접속부가 상기 주차블록에 주차된 차량의 차량정보를 리드하여 상기 충전기로 전송하는 차량정보 리드 단계와, 상기 충전기가, 상기 리드된 차량정보와 상기 주차구역 이동 명령에 포함되어 있는 차량정보를 비교하여 일치하는지를 검사하는 주차 대상 일치 검사 단계와, 검사 결과 일치하면 상기 충전기가 상기 충전 접속부로 충전 접속 명령을 전송하는 충전 접속 지시 단계와, 상기 충전 접속부가 상기 충전 접속 명령을 수신받아 전원코드를 전원 아웃렛에 연결하고, 충전 케이블을 푸는 충전 개시 준비 단계와, 상기 충전 케이블이 접속되면 상기 충전기는 전원 아웃렛을 통해 흐르는 전류의 검출을 통해 충전 접속을 인지하고, 상기 전원 아웃렛을 통해 전원을 공급하여 충전 접속부의 충전 케이블을 통해 전기차량의 배터리를 충전하는 충전전원 공급단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전전원 공급 단계는 사용자가 충전 케이블의 커플러에 설치되는 충전 개시 스위치의 누름에 의해 충전 접속부에서 충전 케이블을 통해 전기차량의 배터리로 공급되는 충전 전원을 공급 또는 차단하는 충전 스위치부를 온함에 의해 충전이 개시됨을 특징으로 한다.

상기 차량 배터리의 충전이 개시되면 충전 케이블을 통해 공급되는 충전 전원의 사용 전력량을 계산하여 충전기를 통해 충전 관리부로 전송하는 충전 전력 사용 전력량 계산 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 충전기가 주차공간이 아닌 지하 주차장에 형성되는 설비실 등에 설치되고, 상기 충전기와 무선으로 연결되고 자동차의 배터리에 접속할 수 있는 접속수단을 구비하는 복수의 충전 접속부가 모든 주차구역을 커버하는 주차장 천정에 설치된 레일 상에 구비되므로 주차공간에 영향을 주지 않는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 상술한 바와 같이 하나의 충전기가 다수의 충전 접속부를 제어하여 다수의 전기 자동차를 충전할 수 있으므로 최소의 충전기로 다수의 전기자동차들을 효율적으로 충전할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 공동 주차장을 출입하는 차량이 전기자동차인지 일반 자동차인지를 구분하고, 주차관리시스템과 연계하여 전기자동차를 빈 주차구역으로 안내함과 동시에 천정에 설치된 레일을 통해 해당 주차구역으로 충전 접속부를 미리 이동시켜 전기자동차 운전자가 주차 후 바로 전기차량을 충전시킬 수 있는 효과를 가진다. 즉, 본 발명은 운전자가 전기자동차에 충전기를 연결하는 시간을 단축시킬 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 공용 주차장으로 진입하는 자동차가 전기자동차인 경우 해당 전기자동차에 설치된 단말기와 무선으로 연결되어 상기 전기자동차의 배터리 용량을 수신받아 충전이 필요한지를 판단하고, 충전이 필요한 전기차량에 대해서만 상기 자동차 단말기를 통해 운전자에게 통지하므로, 전기자동차가 방전되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템의 충전 접속부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템의 충전부가 지하 주차장에 설치된 경우의 평면도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템의 충전 절차를 나타낸 절차도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시 에에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템의 충전절차를 나타낸 절차도이다.
도 6은 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전시스템의 충전 관리부에서의 전기차량 충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전시스템의 충전부의 충전기에서의 전기차량 충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전시스템의 충전부의 충전 접속부의 전기차량 충전 방법을 나타낸 흐름도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템 및 방법을 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템은 충전시스템(100)과, 주차관리시스템(200)과, 상기 충전시스템(100)과 주차관리시스템(200)을 유선 및/또는 무선으로 연결하는 유무선 데이터통신망(150)으로 구성된다.

제1실시예에 따른 충전시스템(100)은 전기 차량 검출부(10)와, 충전 관리부(20)와, 충전부(30)와, 전기차량 단말기(70)를 포함하고, 제2실시예에 따른 충전시스템(100)은 충전 관리부(20)와, 충전부(30)와, 전기차량 단말기(70)를 포함한다. 상기 구성들은 상기 유무선 데이터 통신망(150)을 통해 유선 또는/및 무선으로 상호 연결된다.

이하 설명에서는 제1실시예를 위주로 설명한다.

전기차량 검출부(10)는 공용 주차장의 출입구 및 각 층 진출입부에 설치되어 주차장으로 진입하는 차량이 전기차량인지, 일반 차량인지를 판단하고, 전기차량인 경우 전기차량 검출 정보를 충전 관리부(20)로 전송한다. 상기 전기차량 검출부(10)는 차량의 정보(이하 "차량정보"라 함)를 읽고, 읽은 차량정보와 자신의 정보(이하 "검출부 정보"라 함)를 포함하는 전기차량 검출 정보를 충전 관리부(20)로 제공한다. 상기 검출부 정보는 전기차량 검출부가 입구에만 설치되어 있는 경우에는 포함되지 않을 수 있으며, 상기 공용 주차장이 다수의 층으로 구성되고, 전기차량 검출부(10)가 각 층마다 설치되어 있는 경우에는 층 정보가 될 수 있을 것이다. 그리고 상기 차량정보는 차량번호 또는/및 차량식별번호 또는/및 전기자동차(Electric Vehicle: EV) 고유번호 등의 차량 식별 정보를 포함하며, 차량종류, 소유자 및/또는 운전자 정보 등을 더 포함할 수 있을 것이다. 상기 전기차량 검출부(10)는 전기차량에 상술한 차량정보가 저장되어 있는 RFID 태그가 구비되는 경우, RFID 리더기를 포함하는 장치일 수 있고, 차량에 부착 및 인쇄되어 있는 차량 식별 정보들을 촬영할 수 있는 카메라 및 문자인식 기능을 포함하는 장치일 수도 있을 것이다. 전기차량인지 아닌지의 여부는 상기 전기차량 검출부(10)가 RFID 방식을 이용한 경우 차량정보가 읽혀지는지의 여부에 의해 판단할 수 있고, 상기 카메라 및 문자인식 기능을 이용하고 차량 식별 정보로서 EV 고유번호를 적용하는 경우 EV 고유번호의 존재 여부에 의해 판단할 수 있을 것이다. 그리고 카메라 및 문자인식 기능을 이용하고 차량 식별 정보로 차량번호 및 차량식별번호를 이용하는 경우, 진입차량이 전기 자동차인지 일반 자동차인지의 판단은 미리 차량번호 및/또는 차량식별번호별로 전기자동차인지 일반자동차인지를 등록받고, 등록된 자동차에 대해 전기자동차인지 일반 자동차인지를 판단할 수 있을 것이다.

충전 관리부(20)는 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템의 전반적인 동작을 제어한다. 특히 충전 관리부(20)는 충전부(30)에 포함되는 후술할 충전기(40) 및 충전 접속부(50)들을 관리하고, 주차관리시스템(200)과 연동하여 주차 가능한 주차구역의 안내 및 충전 접속부(50)의 이동 제어를 수행한다. 충전 관리부(20)는 모든 전기차량에 대해서 본 발명에 따라 충전을 할 수 있도록 할 수도 있고, 특정 전기차량에 대해서만 충전을 할 수 있도록 할 수도 있을 것이다. 후자의 경우, 충전 관리부(20)는 전기차량 단말기(70)로부터 배터리 충전상태정보를 수신받고, 상기 충전상태정보에 포함되어 있는 배터리 충전량과 미리 설정되어 있는 충전 대상 임계치를 비교하여 배터리 충전량이 충전 대상 기준치보다 낮은 전기차량에 대해서만 충전을 할 수 있도록 할 수도 있을 것이다.

충전부(30)는 복수의 충전기(40)와 다수의 충전 접속부(50)들로 구성되어 상기 충전 관리부(20)의 제어를 받아 임의의 주차블록에 주차한 전기차량과 충전 접속부(50)를 통해 연결되어 상기 전기차량의 배터리로 충전전력을 공급한다. 상기 주차블록이란 한 대의 자동차가 주차할 수 있는 공간(자리)을 의미한다. 하나의 충전기(40)에 대해 다수의 충전 접속부(50)가 연결되어 있으며, 충전 접속부(50)는 주차장의 주차블록들 사이를 이동할 수 있도록 구성되고, 임의의 주차 블록에 주차된 전기차량의 접속구(이하 "인렛(inlet)"이라 함)에 접속되면 연결된 충전기(40)로부터 충전전력을 전기차량(1)의 배터리로 공급한다.

제1실시 예에 따른 주차관리시스템(200)은 주차장의 주차블록들이 비어 있는지 차가 주차되어 있는지를 검출하여 관리하고, 빈 주차블록을 안내한다.

본 발명의 제2실시예에 따라 주차관리시스템(200)은 주차장 입구 및 출구, 또는 층별 입출입구에 구비되는 전기차량 검출부(10)와 연결되어 주차장을 진입하는 차량정보를 읽어 주차장을 진입하는 차량이 전기차량인지 일반 차량인지를 판단할 수 있을 것이다. 전기차량인지 아닌지의 판단은 주차관리시스템(200)이 판단한 후 충전 관리부(20)로 통지할 수도 있고, 충전 관리부(20)가 주차관리시스템(200)으로부터 차량번호 촬영 이미지를 수신받아 판단할 수도 있을 것이다. 그리고 주차관리시스템(200)은 주차블록마다 초음파 센서, 적외선 센서 등을 설치하여 상기 주차장의 주차블록에 차가 있는지 없는지는 검출할 수 있을 것이다.

차량(1)은 상술한 바와 같이 RFID 방식이 적용된 전기차량 검출부(10)를 포함하는 제1실시예의 경우 차량정보를 포함하는 RFID 태그를 차량 내측 또는 외측에 구비하여야 하며, 충전 관리부(20)와 무선통신을 통해 주차가능 정보 및 주차블록을 안내받고, 충전 상태 정보, 충전 필요성 정보 등을 표시하는 전기차량 단말기(70)를 포함한다.

상기 전기차량 단말기(70)는 OBD 커넥터를 통해 차량의 차체제어모듈(BCM) 등과 통신을 수행하여 내부의 충전 배터리의 용량 정보를 수신받아 표시할 수 있으며, 유무선 데이터통신망(150)을 통해 충전 관리부(20)와 무선통신을 수행하여 상술한 바와 같이 주차가능 정보 및 빈 주차블록을 표시하여 운전자에게 안내할 수 있다. 상기 전기차량 단말기(70)는 공용주차장 주차 안내 및 충전 어플리케이션이 설치된 스마트폰 등으로 불리는 이동통신단말기가 될 수 있으며, 본 발명을 위한 전용의 단말기가 적용될 수도 있을 것이다. 이때 유무선 데이터통신망(150)은 와이파이망, 3G망, 4G망인 LTE(Long Term Evolution)망, 또는 블루투스망 등일 수 있을 것이다. 그리고 전기차량 단말기(70)는 충전 관리부(20)로부터 사용 전력량이 수신되는 경우, 이를 일별, 주별, 월별 및 년별로 기록하고, 주별, 월별 및 년별로 누적 사용 전력량을 계산하여 기록 및 표시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템의 충전 접속부의 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 충전 접속부(50)는 제어부(51)와, 무선통신부(52)와, 이동부(53)와, 전원잭 연결부(54)와, 충전 케이블 롤링부(55)와, 충전 스위치부(56)와, 전기차량 정보 로딩부(57)와, 전원부(58) 및 사용 전력량 계산부(59)를 포함한다.

제어부(51)는 본 발명의 충전 접속부(50)의 전반적인 동작을 제어한다.

무선통신부(52)는 유무선 데이터통신망(150)을 통해 충전기(20)와 무선으로 데이터 통신을 수행한다. 무선통신부(52)는 와이파이(WIFI)가 적용될 경우, 유무선 데이터 통신망(150)에 포함되어 있는 액세스 포인트(Access Point: AP)들과 무선연결을 통해 인프라스트럭처(Infrastructure) 모드, 또는 다른 충전 접속부(50)의 무선통신부(52) 및 충전기(40)의 무선통신부(미도시)들과 애드훅(Ad-hoc) 모드로 데이터 통신을 수행할 수 있다. 또한, 무선통신부(52)는 지그비(Zigbee), UWB(Universal Wide Band) 무선방식이 적용될 경우 충전기(40) 및 충전 접속부(50)들간 팬(PAN)망을 구성하여 상호 데이터 통신을 수행한다.

이동부(53)는 제어부(51)의 제어를 받아 충전 접속부(50)를 주차장의 임의의 주차구역 및 주차블록으로 이동시킨다. 상기 이동부(53)는 로봇 방식으로 구성될 수도 있고, 주차장 일부 또는 전체 주차구역을 지나도록 설치된 레일을 따라 이동하는 레일 방식으로 구성될 수도 있다. 그러나 레일방식이 로봇방식보다 저렴하므로 레일방식을 적용하는 것이 바람직할 것이다.

전원코드 연결부(54)는 제어부(51)의 제어를 받아 전원코드를 전원 아웃렛(Outlet)에 연결한다. 일 실시예로, 상기 전원코드는 바 타입의 잭 형상으로 형성되어 상하 이동 가능하도록 구성되어 상으로 이동시 전원 아웃렛에 접속되고, 아래로 하강 시 전원 아웃렛에서 분리되도록 구성될 수 있을 것이다.

충전 케이블 롤링부(55)는 끝단이 전기자동차의 인렛에 삽입될 수 있는 건 형상의 연결수단(이하 "커플러"라 함)을 구비하는 케이블인 충전 케이블이 권선되는 턴테이블(미도시)을 구비하고, 상기 제어부(51)의 제어를 받아 상기 턴테이블을 좌 또는 우로 회전시켜 충전 케이블을 풀어 아래로 하강시키거나 충전 케이블을 감아올린다.

충전 스위치부(54)는 상기 전원 아웃렛에 연결되는 전원코드와 연결되어 전원 아웃렛을 통해 충전기(40)로부터 제공되는 충전전력을 온 또는 오프하고, 온 시 상기 충전 케이블을 통해 접속된 전기차량의 배터리로 충전전력을 공급한다. 간단히 말하면, 충전 스위치부(54)는 제어부(51)의 제어를 받아 전기차량으로 공급되는 충전전력을 온 또는 오프 한다.

전기차량 정보 로딩부(57)는 제어부(51)의 제어를 받아 충전 접속부(50)가 위치한 주차블록에 주차된 차량의 정보를 읽어 제어부(51)로 제공한다. 상술한 바와 같이 RFID 방식에 의해 차량 정보를 관리하는 경우 전기차량 정보 로딩부(57)는 RFID 리더기가 될 수 있을 것이며, 카메라 방식을 적용하는 경우 전기차량 정보 로딩부(57)는 카메라가 될 수 있을 것이다.

전원부(58)는 배터리 또는 전원코드 연결부(54)의 전원코드를 통해 충전기(40)로부터 인가되는 충전 전원을 전원소스로 이용하여 상기 구성들(51 ~57, 59)에 필요한 구동전원을 생성하여 공급한다. 예를 들어, 제어부(51)로 인가되는 구동전원은 5V 등이 될 수 있을 것이다.

사용 전력량 계산부(59)는 충전 스위치부(56)가 턴-온되고 충전기(40)로부터 충전 전원이 충전 케이블을 통해 전기차량의 배터리로 공급되는 경우, 사용되는 전력량을 계산하여 제어부(51)로 제공한다.

그리고 상기 설명에서는 충전 관리부(20)에 의한 명령에 의해서만 충전 접속부(50)가 이동하는 경우를 설명하였으나, 리모컨 신호 수신부(미도시)를 더 구비하고 전기차량 운전자가 소지한 리모컨 키로부터 이동 명령 신호를 수신할 수 있도록 하여, 충전 접속부(50)를 전/후로 이동하고, 충전 케이블을 내리거나 감아올리며, 전원코드를 전원 아웃렛연결하거나 제거하는 등의 동작을 전기차량 운전자가 직접 제어할 수 있도록 할 수도 있을 것이다.

상기 도 1 및 도 2에서는 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템의 구성 및 기능을 설명하였다. 이하에서는 주차장에 본 발명의 전기차량 충전 시스템이 적용된 경우를 예를 들어 전기차량의 진입 시 주차 안내 및 주차 안내된 주차블록에서의 충전 방법을 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템의 충전부가 지하 주차장에 설치된 경우의 평면도를 나타낸 도면으로서, 본 발명에 따라 주차장 전체 주차구역에 레일이 설치되고, 레일을 통해 충전 접속부를 이동시키는 경우를 나타낸 것이다.

도 3에서는 하나의 충전기(40)가 하나의 주차구역을 담당하고 있다. 예를 들어 충전기(40-1)는 주차구역(2)을 담당하고, 충전기(40-2)는 주차구역(3)을 담당하고 있다. 도 3에서는 각 주차구역별(2, 3)별로 레일(60)이 형성되어 있으나, 전체 주차구역을 커버하는 하나의 레일로 구성될 수도 있고, 일부 주차구역(2 또는 3)에만 레일이 구성될 수도 있다.

충전기(40)는 주차구역에 인접할 필요가 없으며, 주차장에 주로 구성되는 설비실 등에 설치될 수 있고, 천정 또는 건물 자체의 전기배선 라인을 통해 레일(60) 주변에 일정 간격으로 구비되고 상기 충전기(40)와 병렬로 연결되는 다수의 전원 아웃렛(41)들이 구성된다. 상기 전원 아웃렛(41)들은 충전 접속부(50)가 이동하기 위한 레일(60)의 중앙 내측에 구성될 수도 있고, 도 3과 같이 레일(60)에 인접한 외측에 구성될 수도 있을 것이다.

충전기(40)는 전원 아웃렛(41)들과는 유선으로 연결되고, 충전 접속부(50)들과는 유선 또는 무선으로 연결된다. 그러나 충전 접속부(50)가 레일을 따라 이동하므로 무선으로 구성되는 것이 바람직할 것이다. 이하 설명에서는 충전기(40)와 충전 접속부(50)간의 연결이 무선으로 구성되는 경우를 예를 들어 설명한다.

충전 접속부(50)는 충전기(40)로부터 제공되는 주차구역 이동 명령을 수신받아 정확한 위치 이동 제어가 가능하다. 상기 위치 제어는 충전기(40) 또는 충전 관리부(20)에서 이루어질 수 있다. 충전 접속부(50)의 위치는 초기 위치로부터 이동거리를 계산하여 파악할 수도 있고, 전기차량 정보 로딩부(57)를 이용하여 주차구역 및 주차블럭에 설치되는 RFID 태그 또는 촬영된 영상에 의해 위치를 파악할 수도 있을 것이며, 레일 상에 주차블록별로 센싱할 수 있는 수단을 구비하여 파악할 수도 있을 것이고, 일정 거리별 또는 일정 개수의 주차블록별로 이동하도록 하여 파악할 수도 있을 것이다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템의 충전 절차를 나타낸 절차도로서, RFID 방식을 이용할 경우의 절차도를 나타낸 것이다.

우선, 전기차량 검출부(10)는 차량이 주차장으로 진입 시 차량 정보 검출 신호를 송신하고, 이에 응답하여 진입하는 차량으로부터 차량정보가 수신되는지를 검사한다(S411). 상기 차량정보가 수신되면 전기 차량 검출부(10)는 검출된 차량정보와 자신의 정보인 검출기 정보를 포함하는 전기차량 검출 정보를 생성하여 충전 관리부(20)로 전송한다(S413).

충전 관리부(20)는 전기차량 검출부(10)로부터 전기차량 검출 정보가 수신되면 상기 전기차량 검출 정보에 대응하는 전기차량에 설치된 전기차량 단말기(70)와 무선으로 연결하고(S415), 주차관리시스템(200)으로 주차 안내 요청 신호를 전송한다(S417).

그럼 주차관리시스템(200)은 빈 주차블록을 찾아 주차 안내 정보를 충전 관리부(20)로 제공한다(S419).

주차 안내 정보를 수신한 충전 관리부(20)는 주차구역 정보를 전기차량 단말기(70)로 전송한다(S421). 이때 전기차량 단말기(70)는 주차 안내 정보를 표시하여 주차블록을 안내할 것이다.

상기 충전 관리부(20)는 상기 전기차량 단말기(70)로 주차안내 정보를 제공한 후, 상기 전기차량 단말기(70)로 안내된 주차블록을 담당하는 충전기(40) 및 충전 접속부(50)를 찾고, 찾아진 충전 접속부(50) 중 사용되고 있지 않고 가장 가까운 충전 접속부(50)를 선택하여, 충전기(40) 및 충전 접속부(50) 정보를 포함하는 주차구역 이동 명령을 충전부(30)의 해당 충전기(40)로 전송한다(S523). 그럼 해당 충전기(40)는 상기 주차구역 이동 명령에 포함된 충전 접속부(50)로 주차구역 이동 명령을 전송하고, 이를 수신한 충전 접속부(50)는 해당 주차블록으로 이동한다.

도 5는 본 발명의 제2실시 에에 따른 주차장 전기차량 충전 시스템의 충전절차를 나타낸 절차도로서, 주차관리시스템의 카메라를 이용하여 전기차량인지를 식별하는 경우의 절차도를 나타낸 것이다.

주차관리시스템(200)은 주차장에 설치된 카메라(미도시)를 통해 주차장으로 진입하는 차량의 차량번호를 촬영하고, 촬영된 이미지를 문자 인식하고 미리 등록된 전기차량의 차량번호와 비교하여 진입하는 차량이 전기차량인지를 판단한다(S511).

판단결과, 전기차량이면 주차관리시스템(200)은 전기차량 검출 정보를 충전 관리부(20)로 전송한다(S513). 상기 전기차량 검출 정보에는 제1실시예에서와 동일하게 차량정보와 검출된 카메라의 설치 층 및 주차구역 등과 같은 위치정보가 포함될 수 있을 것이다. 따라서 상기 차량정보와 카메라의 위치정보는 미리 주차관리시스템(200)의 데이터베이스 저장되어 있어야 한다.

그 이후의 과정은 제1실시 예의 과정과 동일하므로 그 설명을 생략한다.

상기 도 4 및 도 5에서는 전체 시스템 간의 신호 송수신에 따라 제1 및 제2 실시예에 따른 동작을 설명하였다. 이하 도 6 내지 도 7에서는 본 발명의 충전시스템의 각 구성, 즉 충전 관리부(20), 충전기(40) 및 충전 접속부(50) 각각에서의 동작을 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전시스템의 충전 관리부에서의 전기차량 충전 방법을 나타낸 흐름도이다.

우선, 충전 관리부(20)의 동작을 설명하면, 충전 관리부(20)는 전기차량 검출 정보가 수신되는지를 검사한다(S611). 상기 전기차량 검출 정보는 제1실시예의 경우 전기차량 검출부(10)로 수신되고, 제2실시예의 경우 주차관리시스템(200)으로부터 수신될 것이다.

이때, 전기차량 검출 정보가 수신되면 충전 관리부(20)는 전기차량 검출 정보로부터 차량정보를 검출한다(S613).

상기 차량정보가 검출되면 충전 관리부(20)는 차량정보에 의해 해당 차량의 전기차량 단말기(70)와 무선 연결을 시도하고(S615), 무선 연결에 성공했는지를 판단한다(S617). 이를 위해 충전 관리부(20)는 상기 차량정보에 대응하는 전기차량 단말기(70)와 무선통신을 설정할 수 있는 설정 정보를 미리 등록받아 관리하고 있거나, 상기 차량 정보에 상기 무선통신을 설정할 수 있는 통신정보가 포함되어 있어야 할 것이다.

무선 연결에 성공했으면 충전 관리부(20)는 유무선 데이터통신망(150)을 통해 전기차량 단말기(70)로 차량 배터리 충전 상태 정보를 요청한다(S615).

상기 차량 배터리 정보 요청 후 충전 관리부(20)는 상기 전기차량 단말기(70)로부터 배터리 충전 상태 정보가 수신되는지를 검사한다(S618).

반면, 전기차량 단말기(70)가 측정된 전기차량 배터리의 상태 정보를 주기적으로 상기 RFID 태그에 기록하도록 구성하는 경우, 상기 배터리 충전 상태 정보는 상기 차량정보에 포함되도록 구성하여 S613에서 검출되도록 할 수도 있을 것이다.

배터리 정보가 수신되면 충전 관리부(20)는 배터리 충전 용량과 미리 설정된 충전 대상 임계치와 비교하여 충전 대상 차량인지 아닌지를 판단한다(S619). 상기 충전 대상 임계치가 0인 경우에는 모든 전기차량에 대해서 충전을 할 수 있도록 이후 과정을 수행한다.

충전 대상 차량이 아니면 충전 관리부(20)는 충전 요청 차량인지를 판단한다(S621). 상기 충전 요청은 전기차량 운전자가 전기차량 단말기(70)의 충전 요청 버튼을 클릭하는 경우 발생할 수 있고, 주차장 출입구에서 구비되는 전기차량 검출부(10)에 충전 요청을 위한 충전 요청 버튼을 구비하여 충전 요청 버튼이 눌리는 경우에 발생될 수 있을 것이다.

충전 대상 차량도, 충전 요청도 없었다면 충전 관리부(20)는 상기 차량에 대한 충전 과정을 종료하고, 충전 대상 차량이거나 충전 요청이 발생되었으면 상기 차량에 대한 주차 안내 요청 신호를 주차관리시스템(200)으로 전송한다(S623).

충전 관리부(20)는 상기 주차 안내 요청 신호에 응답하여 주차 안내 정보가 수신되는지를 검사하고(S625), 주차 안내 정보가 수신되면 주차 안내 정보를 차량 단말기(70)로 통지한(S627) 후, 사용되고 있지 않고 주차 안내 정보에 포함된 주차 구역과 가장 인접한 충전기(40) 및 충전 접속부(50)를 검색한다(S629).

충전기(40) 및 충전 접속부(50)가 검색되면 충전 관리부(20)는 검색된 충전기(40)로 주차블록정보를 포함하는 주차구역 정보 및 충전기(40) 및 충전 접속부(50) 정보를 포함하는 주차구역 이동명령을 전송한다(S631).

상기 주차구역 이동명령 전송 후 충전 관리부(20)는 충전완료 신호가 수신되는지(S633), 주차 차량 불일치 신호가 수신되는지(S634)를 검사한다.

충전완료 신호가 수신되면 상기 충전완료 신호에 포함된 차량의 충전전력량을 해당 차량정보에 맵핑하여 기록한다(S635).

반면, 충전완료 신호가 수신되지 않고, 주차차량 불일치 신호가 수신되면 충전 관리부(20)는 차량 위치 확인 요청 신호를 모든 충전기(40)들로 전송한다(S637).

상기 차량 위치 확인 요청 신호 송신 후 충전 관리부(20)는 충전기(40)들 중 임의의 충전기(40)로부터 초기 안내된 전기차량이 주차한 주차구역 정보가 수신되는지를 검사하여 해당 차량이 검색되었는지를 판단한다(S639).

해당 차량이 검색되었으면 충전 관리부(20)는 다시 해당 차량이 주차한 주차블록과 가장 가까이 있고 사용되지 않는 충전 접속부(50)를 검색하고(S629) 해당 충전 접속부(50)로 주차 구역 이동 명령을 전송한다(S631).

도 7은 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전시스템의 충전부의 충전기에서의 전기차량 충전 방법을 나타낸 흐름도이다.

충전기(40)는 충전 관리부(20)로부터 주차구역 이동 명령이 수신되는지를 검사한다(S711).

충전 관리부(20)로부터 주차구역 이동 명령이 수신되면 충전기(40)는 주차구역 이동 명령으로부터 주차구역 정보를 검출하고, 검출된 주차구역 정보로부터 이동시킬 충전 접촉부(50) 정보를 검출한다(S713). 여기서는 충전 관리부가 충전 접속부(50)까지 검색하고 검색된 충전 접속부(50)에 대한 정보를 충전기(40)로 제공하는 경우이다. 그러나 도 7에서 점선으로 처리된 과정에서와 같이 충전기(40)가 주차구역 정보 검출 후 직접 주차블록에 인접하고, 충전 가능한 충전 접속부(50)를 검색하도록 할 수도 있다(S715, S717). 그러나 이 경우 충전 관리부(20)는 충전기(40)별로 사용되고 있지 않은 충전 접속부(50)가 있는지 없는 지만을 관리하고, 실제 어떤 충전 접속부(50)가 사용되고 있지 않고, 어떤 위치에 있는지는 충전기(40)가 관리하도록 구성되어야 한다.

상기와 같이 충전 접속부(50)가 결정되면 충전기(40)는 해당 충전 접속부(50)로 주차구역 이동 명령을 전송한다(S719).

주차구역 이동 명령 전송 후, 충전기(40)는 충전 접속부(50)로부터 충전 대상 차량 정보가 수신되는지를 검사한다(S721).

충전 대상 차량 정보가 수신되면 충전기(40)는 상기 주차구역 이동명령에 포함되어 있는 차량정보와 상기 충전 대상 차량 정보가 일치하는지를 검사한다(S723).

정보가 일치하면 충전기(40)는 해당 충전 접속부(50)로 접속 명령을 전송한다(S725).

상기 접속 명령 전송 후, 충전기(40)는 충전 접속부(50)로부터 충전 접속 완료 신호가 수신되는지를 검사하여 접속이 완료되는지를 판단한다(S727).

접속이 완료되었으면 충전기(40)는 충전 개시 신호를 충전 접속부(50)로 전송한다(S729).

상기 충전 개시 신호의 전송 후, 충전기(40)는 충전 접속부(50)로부터 충전 완료 신호가 수신되는지를 검사하여 충전이 완료되는지를 판단한다(S731).

충전 완료 신호가 수신되면 충전기(40)는 충전 완료 정보를 충전 관리부(20)로 전송한다. 상기 충전 완료 신호 및 충전 완료 정보에는 대상 전기차량의 배터리를 충전하는 소모된 사용 전력량 정보가 포함된다.

반면, 상기 차량정보와 충전 대상 차량정보가 일치하지 않으면 충전기(40)는 차량 주차 불일치 신호를 충전 관리부(20)로 전송한다(S733).

상기 차량 주차 불일치 신호의 송신 후 충전기(40)는 해당 차량 위치 확인 요청 신호가 수신되는지를 검사한다(S735). 상기 차량 위치 확인 요청 신호는 상기 주차블록으로 주차 안내된 차량의 위치를 확인하라는 명령이다.

상기 차량 위치 확인 요청 신호가 수신되면 충전기(40)는 충전기(40)에 연결되어 있는 모든 충전 접속부(50)들로 차량 검색 명령을 전송하여 주차장에 있는 전기차량의 차량정보를 수집한다(S737).

충전기(40)는 차량정보가 수집되면 수집된 차량정보들 중 찾고자 하는 차량정보와 일치하는 차량정보를 가지는 차량이 있는지를 검출한다(S739).

일치하는 차량정보를 가지는 차량이 있으면 충전기(40)는 해당 충전 접속부(50)를 통해 주차구역을 확인하고 주차구역 정보를 충전 관리부(20)로 전송한다. 이후, 충전 관리부(20)는 해당 전기차량의 전기차량 단말기(70)로 충전 여부를 묻는 메시지를 전송하여 표시시키고, 충전을 요청하는 경우 해당 충전기(40)의 충전 접속부(50)를 제어하여 충전을 할 수 있도록 준비시킬 것이다.

도 8은 본 발명에 따른 주차장 전기차량 충전시스템의 충전부의 충전 접속부의 전기차량 충전 방법을 나타낸 흐름도로서, 이하 도 8을 참조하여 전기차량 충전을 위한 충전 접속부의 충전 방법을 설명한다.

충전 접속부(50)는 주차구역 이동 명령이 충전기(40)로부터 수신되는지를 검사한다(S811).

충전기(40)로부터 주차구역 이동 명령이 수신되면 충전 접속부(50)는 이동부(53)를 구동시켜 주차구역 이동 명령에 포함된 주차구역의 주차블록으로 이동한다(S813).

상기 주차구역으로의 이동이 완료되면 충전 접속부(50)는 해당 주차블록에 차량이 주차해 있는지를 검사한다(S819). 상기 차량 존재 여부는 초음파 센서, 레이저 센서, 광센서 등을 이용하여 검출할 수 있을 것이다.

해당 주차블록에 차량이 주차되어 있으면 추전 접속부(50)의 제어부(51)는 전기차량 정보 로딩부(57)를 제어하여 차량 정보 검출 신호를 송신하고(S817), 상기 차량 정보 검출 신호의 송신에 응답하여 차량 정보가 수신되는지를 검사한다(S819).

차량 정보가 수신되면 제어부(51)는 차량 정보를 충전기(40)로 송신하고, 충전기(40)로부터 접속 명령이 수신되는지(S823), 차량 검색 명령이 수신되는지(S825)를 검사한다.

접속 명령이 수신되면 제어부(51)는 전원코드 연결부(54)를 제어하여 코드를 전원 아웃렛에 접속시키고(S827), 충전 케이블 롤링부(55)를 제어하여 충전 케이블을 하강시키고, 충전 스위치부(56)를 턴-온 시켜 충전전력을 공급한다(S829). 그러나 이때 충전 케이블의 커플러가 전기차량의 인렛에 접속되지 않았기 때문에 실질적으로 전력소모는 없다. 상기 충전 케이블이 하강되고 충전 케이블의 커플러가 전기차량의 인렛에 접속되면 충전전력이 차량의 배터리로 공급될 것이다.

상기 충전전력의 공급이 개시되면 제어부(51)는 사용 전력량 계산부(59)를 통해 사용 전력량을 누적하여 계산한다(S831).

상기 전력이 공급되고 사용전력량이 계산되기 시작하면 제어부(51)는 충전이 완료됐는지를 검사한다(S833). 상기 충전완료는 커플러가 차량의 인렛에서 제거되면 제어부(51)가 사용 전력량 계산부(59)를 통해 감지할 수 있다. 또한, 제어부(51)는 충전 케이블을 차량의 인렛으로부터 제거하기 위해 특정 스위치를 누르는 경우 상기 스위치의 누름에 의한 발생하는 신호를 인가받아 충전완료로 판단하도록 구성될 수도 있다.

충전이 완료되면 제어부(51)는 충전완료 동작을 수행한다(S835). 구체적으로 제어부(51)는 전원코드 연결부(54)를 제어하여 전원코드를 전원 아웃렛(41)으로부터 제거하고, 충전 케이블 롤링부(55)를 제어하여 충전 케이블을 감아 상승시키며, 충전 완료 정보를 충전기(40)로 전송한다(S835). 이때, 상기 충전 완료 정보에는 사용 충전 전력량 정보가 포함된다.

반면, 충전기(40)로부터 접속 명령이 아닌 차량 검색 명령이 수신되면(S825), 제어부(51)는 이동부(53)를 제어하여 주차 구역을 순차 이동하면서(S837), 전기차량 정보 로딩부(57)를 통해 차량 정보 검출 신호를 송신하여 주차블록에 주차된 전기차량들로부터 차량정보를 수집하고(S841), 수집된 차량정보를 충전기(40)로 송신한다.

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

1: 전기자동차 2, 3: 주차영역
10: 전기차량 검출부 20: 충전 관리부
30: 충전부 40: 충전기
41: 전원 아웃렛 50: 충전 접속부
51: 제어부 52: 무선통신부
53: 이동부 54: 전원코드 연결부
55: 충전 케이블 롤링부 56: 충전 스위치부
57: 전기차량 정보 로딩부 60: 레일
70: 전기차량 단말기 100: 충전 시스템
200: 주차관리시스템

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25. 충전 관리부가 주차장으로 진입하는 차량이 전기차량인지를 판단하는 전기차량 진입 판단 과정과,
    상기 충전 관리부가 주차장 진입 차량이 전기차량이면 주차관리시스템으로 주차안내를 요청하여 빈 주차블록에 대한 주차 안내를 받는 주차안내 요청 과정과,
    상기 충전 관리부가 안내 받은 주차블록 정보를 포함하는 주차구역 정보를 전기차량 단말기로 전송하는 주차 안내 과정과,
    상기 충전 관리부가 상기 주차블록과 인접하면서도 사용되고 있지 않은 충전 접속부 및 해당 충전 접속부와 연결된 충전기를 검색하여 상기 충전기를 통해 충전 접속부로 주차구역 이동 명령을 전송하는 충전 접속부 이송 명령 과정과,
    상기 충전 접속부가 상기 주차구역 이동 명령을 수신받아 상기 전기차량이 상기 주차블록 주차 시 충전할 수 있도록 상기 주차구역 이동 명령에 포함된 주차블록으로 이동하는 충전 접속 이송 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 주차장 전기차량 충전 방법.
    
26. 제25항에 있어서,
    상기 전기차량 진입 판단 과정은,
    상기 충전 관리부가, 주차장의 출입구 및 주차장의 각 층의 진출입로 중 임의의 위치에 설치된 전기차량 검출부를 통해 차량 정보가 리드되어 수신되면 상기 차량정보가 리드된 차량은 전기차량으로 간주되어 전치차량이 진입하는 것으로 판단하는 것임을 특징으로 하는 주차장 전기차량 충전 방법.
    
27. 제25항에 있어서,
    상기 전기차량 진입 판단 과정은,
    상기 충전 관리부가, 차량번호를 포함하는 전기차량들의 차량정보를 미리 저장하고 있고 주차장의 출입구 및 주차장의 각 층의 진출입로 중 적어도 하나 이상의 위치에 설치된 카메라를 통해 촬영된 진입 차량의 차량번호와 상기 미리 설정되어 있는 전기차량의 차량번호를 비교하여 동일한 차량번호가 있으면 상기 진입 차량이 전기차량인 것으로 판단하여 주차안내시스템으로부터 전기차량 검출 정보를 수신하여 판단하는 것을 특징으로 하는 주차장 전기차량 충전 방법.
    
    
28. 제25항에 있어서,
    상기 주차안내 과정은,
    충전 관리부가 전기차량 검출부로부터 송신된 차량정보를 수신하고, 상기 차량정보에 근거하여 상기 차량정보의 전기차량에 구비된 전기차량 단말기와 무선으로 연결하는 무선 연결 단계와,
    충전 관리부가 상기 주차관리시스템으로 주차 안내를 요청하여 주차할 빈 주차블록 정보를 포함하는 주차 안내 정보를 수신하고, 주차 안내 정보를 상기 전기차량 단말기로 전송하는 주차안내 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차장 전기차량 충전 방법.
    
29. 제25항에 있어서,
    상기 충전기가, 상기 주차구역 이동 명령에 따라 해당 충전 접속부를 상기 주차블록으로 이동시킨 후, 상기 주차블록에 주차된 차량의 차량정보를 리드하여 일치하는지를 판단하여 일치하면 충전을 개시하는 충전 개시과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주차장 전기차량 충전 방법.
    
30. 제29항에 있어서,
    상기 충전 개시과정은,
    상기 충전기가 상기 충전 접속부를 상기 주차블록으로 이동시키는 충전 접속부 이동 단계와,
    충전 접속부가 상기 주차블록에 주차된 차량의 차량정보를 리드하여 상기 충전기로 전송하는 차량정보 리드 단계와,
    상기 충전기가, 상기 리드된 차량정보와 상기 주차구역 이동 명령에 포함되어 있는 차량정보를 비교하여 일치하는지를 검사하는 주차 대상 일치 검사 단계와,
    검사 결과 일치하면 상기 충전기가 상기 충전 접속부로 충전 접속 명령을 전송하는 충전 접속 지시 단계와,
    상기 충전 접속부가 상기 충전 접속 명령을 수신받아 전원코드를 전원 아웃렛에 연결하고, 충전 케이블을 푸는 충전 개시 준비 단계와,
    상기 충전 케이블의 커플러가 전기차량의 인렛에 접속되면 상기 충전기는 전원 아웃렛을 통해 흐르는 전류의 검출을 통해 충전 접속을 인지하고, 상기 전원 아웃렛을 통해 전원을 공급하여 충전 접속부의 충전 케이블을 통해 전기차량의 배터리를 충전하는 충전전원 공급단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차장 전기차량 충전 방법.
    
31. 제30항에 있어서,
    상기 충전전원 공급 단계는 사용자가 충전 케이블의 커플러에 설치되는 충전 개시 스위치의 누름에 의해 충전 접속부에서 충전 케이블을 통해 전기차량의 배터리로 공급되는 충전 전원을 공급 또는 차단하는 충전 스위치부를 온함에 의해 충전이 개시됨을 특징으로 하는 주차장 전기차량 충전 방법.
    
32. 제30항에 있어서,
    상기 차량 배터리의 충전이 개시되면 충전 케이블을 통해 공급되는 충전 전원의 사용 전력량을 계산하여 충전기를 통해 충전 관리부로 전송하는 충전 전력 사용 전력량 계산 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주차장 전기차량 충전 방법.

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