KR101330069B1

KR101330069B1 - 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법, 이를 이용한 장치 및 시스템

Info

Publication number: KR101330069B1
Application number: KR1020120072711A
Authority: KR
Inventors: 채수용; 송유진; 오세승; 정학근; 김규덕; 유승원; 성윤동
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2012-07-04
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2013-11-18

Abstract

본 발명은 사용자의 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법, 이를 이용한 장치 및 시스템에 관한 것으로, 사용자의 현재 위치 주변의 기상 정보, 사용자의 건강, 일정 정보 등을 종합적으로 고려하여 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출할 수 있는 방법에 관한 것이다.

Description

주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법, 이를 이용한 장치 및 시스템{Method for power management of electric vehicle using user situation, system and apparatus for the same}

본 발명은 차량 전력 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 주변 환경 정보를 고려하여 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출할 수 있는 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법, 이를 이용한 장치 및 시스템에 관한 것이다.

최근 전 세계적으로 화석 에너지 고갈 문제를 해소하고, 환경오염에 따른 이산화탄소 배출을 감소시키기 위해, 친환경적인 운송수단인 전기 에너지를 동력원으로 사용하는 하이브리드(Hybrid) 차량, 전기차(Electric Vehicle)에 대한 관심이 폭발적으로 증가하고 있다.

이러한 전기 에너지를 동력원으로 사용하는 차량은 상기 차량을 구동시키기 위한 구동모터와 더불어 상기 구동모터에 전력을 공급하는 축전수단으로서 배터리를 포함하며, 상기 배터리를 제어하고, 구동모터를 회전시키기 위한 전력의 공급을 제어하는 인버터가 구비된다.

여기서, 배터리에 저장된 전력은 차량 구동에만 사용되는 것은 아니며, 차량 내 구비된 전기 에너지를 동력원으로 사용하는 모든 전기적 장치, 예컨대, 공조 장치(HVAC; Heating Ventilating and Air Conditioning) 등에 사용될 수 있다.

보다 구체적으로, 차량 실내는 태양열, 대기열 등의 다양한 외부 요인 또는 차량 내부에 구비된 각종 장치의 구동을 통해 발생되는 열로 인해 쉽게 가열되거나 습도가 높아질 수 있다. 따라서 일반적으로 차량에는 승차자의 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위한 공조 장치가 구비되어 있다.

이와 같은 공조 장치는 일반적으로 쿨러(cooler)와 히터(heater)를 포함하며, 쿨러는 냉매를 압축-응축-팽창-증발시키는 과정을 통해 냉방과 제습을 수행하고, 히터는 가열된 냉각수를 이용하여 히터 표면을 송풍하고 더운 바람을 발생시킴으로써, 쾌적한 실내 환경을 조성할 수 있도록 공기의 흐름을 제어하게 된다.

이러한 공조 장치의 동력원으로 과거에는 주로 엔진의 동력을 이용하였으나, 최근에는 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용하는 공조 장치가 증가하고 있다.

그러나, 차량 내 배터리에 저장할 수 있는 전력량은 한정되어 있으며, 차량 공조 장치를 통해 소모되는 전력량이 증가할수록 차량 구동에 필요한 전력이 부족하게 된다는 문제점이 발생되어, 전력을 소모하는 공조 장치를 보다 효율적으로 제어하고, 차량에 저장된 전력을 효율적으로 사용할 수 있는 기술 개발이 필요하게 되었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 특히 사용자 주변 환경 정보를 고려하여 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출할 수 있는 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법, 이를 이용한 장치 및 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출한 후 현재 배터리 잔량과 비교하여, 전력 구매 또는 전력 판매를 판단함으로써, 차량에 저장된 전력을 보다 효율적으로 활용할 수 있는 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법, 이를 이용한 장치 및 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 전력 관리 시스템은 적어도 하나의 사용자 단말 장치로부터 위치 정보를 포함하는 사용자 정보가 수신되면, 상기 위치 정보에 대응하는 주변 환경 정보 및 상기 사용자 정보를 상기 사용자 단말 장치에 대응하는 차량 관리 장치로 전송하는 전력 서비스 장치; 및 상기 전력 서비스 장치로부터 상기 주변 환경 정보 및 상기 사용자 정보가 수신되면, 상기 주변 환경 정보 및 상기 사용자 정보에 대응하는 차량 공조 장치의 설정 값을 확인한 후 상기 설정 값을 기초로 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출하고, 현재 배터리 전력량에서 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량을 제외한 나머지 전력량과 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 비교하여, 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 상기 나머지 전력량 이하이면, 상기 설정 값을 기초로 차량 공조 장치 제어를 수행하는 차량 관리 장치;를 포함하여 구성될 수 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력 서비스 장치는 적어도 하나의 사용자 단말 장치 및 차량 관리 장치와 정보를 송수신하는 서비스 통신부; 상기 사용자 단말 장치에 대응하는 차량 관리 장치 관련 정보를 저장하고, 위치 정보에 대응하는 주변 환경 정보를 저장하는 서비스 저장부; 및 상기 사용자 단말 장치로부터 위치 정보를 포함하는 사용자 정보가 수신되면, 상기 서비스 저장부에 기 저장된 상기 위치 정보에 대응하는 주변 환경 정보를 확인하고, 상기 사용자 단말 장치에 대응하는 차량 관리 장치로 상기 주변 환경 정보 및 상기 사용자 정보를 전송하는 서비스 제어부;를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 사용자 정보는 사용자 식별 정보, 건강 정보, 일정 정보 중 어느 하나를 더 포함하며, 상기 서비스 제어부는 상기 사용자 식별 정보에 대응하는 차량 관리 장치를 확인한 후 상기 차량 관리 장치로 상기 주변 환경 정보 및 상기 사용자 정보를 전송할 수 있다.

또한, 상기 서비스 제어부는 상기 위치 정보에 대응하는 지역 정보를 확인하고, 상기 지역 정보의 기상 정보를 확인한 후 상기 지역 정보, 상기 지역 정보에 대응하는 기상 정보를 포함하는 주변 환경 정보를 상기 차량 관리 장치로 전송할 수 있다.

또한, 상기 서비스 제어부는 상기 차량 관리 장치로부터 전력 거래 요청 정보가 수신되면, 최적으로 전력을 거래할 수 있는 전력 거래 정보를 상기 차량 관리 장치로 전송할 수 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 관리 장치는 주변 환경 정보 및 사용자 정보에 대응하여 차량 공조 장치의 설정 값을 저장하는 저장부; 및 전력 서비스 장치로부터 주변 환경 정보 및 사용자 정보가 수신되면 상기 주변 환경 정보 및 사용자 정보에 대응하는 차량 공조 장치의 설정 값을 확인한 후, 상기 설정 값을 기초로 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출하고, 현재 배터리 전력량에서 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량을 제외한 나머지 전력량과 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 비교하여, 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 상기 나머지 전력량 이하이면, 확인된 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 기초로 차량 공조 장치 제어를 수행하는 제어부;를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 제어부는 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 기초로 차량 공조 장치 제어를 수행할 시 상기 사용자 정보에 포함되는 사용자 일정 정보를 확인한 후 사용자가 차량에 탑승하기 이전 소정의 시간 동안에 차량 공조 장치 제어를 수행할 수도 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 상기 나머지 전력량 이상일 경우, 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 조정한 후 조정한 설정 값을 기초로 차량 공조 장치 제어를 수행할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 나머지 전력량에서 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 제외한 전력량을 잉여 전력량으로 산출하고, 상기 잉여 전력량을 포함하는 전력 거래 요청 정보를 상기 전력 서비스 장치로 전송하고, 상기 전력 서비스 장치로부터 전력 거래 정보가 수신되면, 상기 전력 거래 정보를 기초로 상기 잉여 전력량을 판매하도록 제어할 수도 있다.

여기서, 상기 제어부는 상기 나머지 전력량에서 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 제외한 전력량을 부족 전력량으로 산출하고, 상기 부족 전력량을 포함하는 전력 거래 요청 정보를 상기 전력 서비스 장치로 전송하고, 상기 전력 서비스 장치로부터 전력 거래 정보가 수신되면, 상기 전력 거래 정보를 기초로 상기 부족 전력량을 구매하도록 제어하게 된다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법은 차량 관리 장치가 전력 서비스 장치로부터 주변 환경 정보 및 사용자 정보를 수신하는 단계; 상기 차량 관리 장치가 수신된 상기 주변 환경 정보 및 사용자 정보에 대응하는 차량 공조 장치의 설정 값을 확인하는 단계; 및 상기 차량 관리 장치가 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 기초로 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출하는 단계;의 순으로 이뤄질 수 있다.

여기서, 상기 수신하는 단계 이전에, 상기 전력 서비스 장치가 사용자 단말 장치로부터 위치 정보를 포함하는 사용자 정보를 수신하는 단계; 상기 전력 서비스 장치가 수신된 상기 위치 정보에 대응하는 지역 정보를 확인하는 단계; 및 상기 전력 서비스 장치가 상기 지역 정보의 기상 정보를 확인하는 단계;를 더 포함하여 이뤄질 수 있다.

여기서, 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 확인하는 단계는 상기 차량 관리 장치가 상기 주변 환경 정보를 기초로 기 설정된 차량 공조 장치의 설정 값을 1차적으로 확인하는 단계; 및 상기 사용자 정보에 포함되는 사용자 건강 및 일정 정보를 기초로 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 조정하는 단계;를 포함하여 이뤄질 수 있다.

여기서, 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출한 단계 이후에, 상기 차량 관리 장치가 구비된 배터리 전력량을 확인하는 단계; 상기 차량 관리 장치가 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량을 산출하는 단계; 상기 차량 관리 장치가 상기 배터리 전력량에서 상기 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량을 제외한 나머지 전력량을 산출하는 단계; 및 상기 차량 관리 장치가 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량과 상기 나머지 전력량을 비교하는 단계;를 더 포함하여 이뤄질 수 있다.

이때, 상기 비교 결과, 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 상기 나머지 전력량 이하이면, 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 기초로 상기 차량 공조 장치를 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 비교 결과, 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 상기 나머지 전력량을 초과하면, 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 조정하는 단계; 및 조정된 상기 설정 값을 기초로 상기 차량 공조 장치를 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 차량 공조 장치를 제어하는 단계는 상기 사용자 정보에 포함되는 사용자 일정 정보를 기초로 사용자가 차량에 탑승하기 이전 소정의 시간 동안 차량 공조 장치 제어를 수행할 수 있다.

또한, 상기 차량 공조 장치를 제어하는 단계 이후에, 상기 나머지 전력량에서 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 제외한 잉여 전력량 또는 부족 전력량을 산출하고, 상기 잉여 전력량 또는 부족 전력량을 포함하는 전력 거래 요청 정보를 상기 전력 서비스 장치로 전송하는 단계; 상기 전력 서비스 장치로부터 전력 거래 정보를 수신하는 단계; 및 상기 전력 거래 정보를 기초로 상기 잉여 전력량을 판매하거나 상기 부족 전력량을 구매하는 단계;를 더 포함하여 이뤄질 수 있다.

본 발명에 의하면 사용자 주변 환경 정보, 예컨대 사용자의 현재 위치하고 있는 주변 지역의 날씨 또는 사용자의 건강, 활동 상태 등을 종합적으로 고려하여 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 차량 공조 장치 제어를 보다 용이하게 수행할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 의하면 사용자 주변 환경 정보와, 사용자의 건강, 활동 상태와 같은 사용자 정보를 종합적으로 고려하여 차량 공조 장치를 사용자 탑승 이전에 미리 동작시킴으로써 보다 쾌적한 차량 실내 환경이 조성될 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 의하면 사용자 주변 환경 정보를 고려하여 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출함으로써, 차량 운행 이전에 차량 구동에 필요한 전력량을 보다 용이하게 산출할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 의하면 사용자 주변 환경 정보를 고려하여 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출한 후 현재 배터리 잔량과 비교하여 전력을 구매하거나 전력을 판매함으로써, 차량에 저장된 전력을 보다 효율적으로 활용할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 전력 관리 시스템의 개략적인 구성을 도시한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 공조 장치, 차량 관리 장치 및 배터리 사이의 연결 관계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말 장치의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 서비스 장치의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 관리 장치의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법에 대한 개략적인 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 서비스 장치에서의 차량 전력 관리 방법에 대한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 관리 장치에서의 차량 전력 관리 방법에 대한 보다 구체적인 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 관리 장치에서의 전력 거래 방법에 대한 흐름도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법, 이를 이용한 장치 및 시스템에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 전력 관리 시스템의 개략적인 구성을 도시한 예시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 차량 전력 관리 시스템(100)은 사용자 단말 장치(10), 전력 서비스 장치(20), 차량 관리 장치(30) 및 상기의 사용자 단말 장치(10), 전력 서비스 장치(20) 및 차량 관리 장치(30) 사이의 정보의 송수신을 위한 통신망(40)을 포함하여 구성될 수 있다.

사용자 단말 장치(10)는 예컨대, 스마트폰(smart phone)과 같은 이동통신 단말 장치, 타블렛 PC(Tablet PC), PMP(Portable Media Player), PDA(Personal Digital Assistant), MP3 플레이어 등 사용자의 휴대가 용이한 장치로, 현재의 사용자 위치를 실시간으로 확인하여, 통신망(40)을 통해 전력 서비스 장치(20)로 위치 정보를 전송하는 역할을 수행한다.

이때, GPS 위성(50)으로부터 기설정된 위치정보신호의 수신 횟수 정보에 따라 위치정보신호(GPS 신호)를 수신하여 사용자의 현재 위치를 확인하는 것이 바람직하며, 상술한 방식 이외에도 셀 기지국 방식을 이용하여 사용자 위치를 확인할 수도 있다.

전력 서비스 장치(20)는 본 발명의 차량 전력 관리를 위한 다양한 서비스를 지원하기 위한 장치로, 적어도 하나의 사용자 단말 장치(10)로부터 위치 정보를 포함하는 사용자 정보가 수신되면, 위치 정보에 대응하는 주변 환경 정보를 확인한 후, 주변 환경 정보를 사용자 단말 장치(10)에 대응하는 차량 관리 장치(30)로 전송하는 역할을 수행한다.

또한, 본 발명의 전력 서비스 장치(20)는 다양한 전력 계통, 전력 거래소, 또는 개별 부하 등과 연계하여 전력 요금 및 전력 수요 정보를 실시간 모니터링하고, 차량 관리 장치(30)로부터 전력 거래 요청 정보가 수신되면, 최적의 조건으로 전력을 거래할 수 있는 전력 거래 정보를 차량 관리 장치(30)로 전송하는 역할을 수행할 수도 있다.

이 외에도, 전력 거래에 따른 과금 등 차량 전력 관리를 위한 다양한 서비스를 지원할 수 있으나, 이하 본 발명의 실시 예에서는 위치 정보에 대응하는 주변 환경 정보를 확인하여 차량 관리 장치(30)로 전송하고, 차량 관리 장치(30)로부터 수신된 차량 전력 거래 요청 정보에 대응한 전력 거래 정보를 제공하는 서비스를 중심으로 설명하도록 한다.

차량 관리 장치(30)는 차량 내 구비되며, 차량 전력 제어에 필요한 전반적인 사항들을 관리하는 장치로, 차량 전력 제어를 위한 다양한 제어를 수행할 수 있으나, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 관리 장치(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 차량 공조 장치(60) 및 배터리(70)와 연계하여, 배터리(70)에 저장된 전력을 이용하여 차량 공조 장치(60)를 제어하는 기능을 중심으로 설명하도록 한다.

보다 구체적으로는, 차량 내는 차량 실내의 쾌적한 환경을 조성하기 위한 다양한 공조 장치들이 구비될 수 있다. 이러한 차량 공조 장치(60)는 기본적으로 쿨러와 히터를 구비하며, 쿨러는 배터리(70)에 저장된 전력을 이용하여 냉매를 압축하고 다시 외부 공기에 의해 응축하여 급격히 팽창한 후 증발이 이뤄지게 되고, 이러한 과정을 통해 냉매가 증발 시 외부의 열을 빼앗아 냉각되고 증발기 표면에 송풍하여 열 교환된 공기를 이용하여 찬 바람을 발생시키기 된다.

또한 히터는 배터리(70)에 저장된 전력을 이용하여 냉각수를 가열하고 난방기 표면에 송풍을 하여 더운 바람을 발생시키는 등 차량 실내의 공기의 흐름을 제어하게 된다. 또한 최근의 차량 공조 장치(60)는 냉난방 제어는 물론 음이온이나 향기의 공급 등 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위한 다양한 기능을 수행할 수도 있다. 그러나 차량 실내 환경 조성을 위해 다양한 동작을 수행 할수록 차량 공조 장치(60)에 필요한 전력량이 증가하게 되는데, 차량 관리 장치(30)는 이러한 차량 공조 장치(60)를 통해 소모되는 전력량을 최적의 상태로 제어할 수 있는 역할을 수행하게 된다.

이를 위해, 본 발명의 차량 관리 장치(30)는 차량 운행 이전에 사용자의 위치, 건강 상태, 일정 정보 등을 종합적으로 고려하여 미리 차량 공조 장치(60)에 제어에 소모될 필요 전력량을 산출한다.

예컨대, 사용자가 현재 매우 더운 환경에 노출되어 있으며, 14시~16시 여러 영업점을 방문할 예정이라면, 상기 사용자의 체감 온도는 매우 높을 것이며, 차량 탑승 시 평상시보다 냉방 장치 가동이 더 많아지게 될 것이다. 또한 장기간 병원에 입원하였던 환자가 퇴원하는 경우, 보다 쾌적한 실내 환경이 조성되도록 음이온 등을 발생시킬 수도 있을 것이다.

이와 같이, 차량에 탑승할 사용자의 현재 위치 정보를 기초로 주변 환경 정보 및 사용자의 건강, 일정 정보 등을 포함하는 사용자 정보를 파악하고, 이에 대응하는 기 설정된 차량 공조 장치(60)의 설정 값을 확인하게 된다. 예컨대, 사용자 현재 위치의 주변 환경이 온도 32℃, 습도 80%이라면 이 경우의 사용자가 쾌적함을 느낄 수 있는 적정한 차량 공조 장치(60)의 설정 값은 온도 22℃, 습도 50%이 될 수 있다. 또한, 장기간 병원에 입원하였던 환자인 경우, 동일 조건이더라도 적정한 차량 공조 장치(60)의 설정 값은 27℃, 습도 60%, 여기에 더불어 음이온 발생 등이 될 수 있다.

이후, 차량 관리 장치(30)는 상기 설정 값을 토대로 차량 공조 장치(60) 제어에 필요한 전력량을 산출하고, 현재 배터리(10)에 저장된 전력량을 확인한 후, 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량을 제외한 나머지 전력량과 차량 공조 장치(60) 제어에 필요한 전력량을 비교하여, 차량 공조 장치(60) 제어에 필요한 전력량이 나머지 전력량 이하인 경우, 설정 값을 기초로 차량 공조 장치(60) 제어를 수행하게 된다.

또한, 본 발명의 차량 관리 장치(30)는 현재의 배터리(70) 전력량을 확인하고, 외부로부터 전력이 공급되면 배터리(70)와 연결된 인버터를 제어하여, 배터리로 전력을 저장하거나, 사용자 요청에 따라 배터리(70)에 저장된 전력을 외부로 공급하는 것을 제어할 수도 있으며, 여기에 더하여, 잉여 전력량 또는 부족 전력량을 확인하고 전력 서비스 장치(20)로 전력 거래 요청 정보를 전송할 수도 있다.

보다 구체적인 사용자 단말 장치(10), 전력 서비스 장치(20) 및 차량 관리 장치(30)의 주요 구성 및 동작에 대해서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 후술하도록 한다.

상술한 사용자 단말 장치(10), 전력 서비스 장치(20) 및 차량 관리 장치(30)는 통신망(40)을 통해 관련된 정보를 송수신하게 된다.

이때의 통신망(40)은 다양한 형태의 통신망이 이용될 수 있으며, 예컨대, WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신 방식 또는 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coaxial Ca), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신 방식을 이용할 수 있다.

이때, 사용자 단말 장치(10) 및 차량 관리 장치(30)는 무선 통신 방식을 통해 관련 정보를 송수신하고, 전력 서비스 장치(20)는 유선 통신 방식을 통해 관련 정보를 송수신할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 통신 방식 이외에도 기타 널리 공지되었거나 향후 개발될 모든 형태의 통신 방식을 포함할 수 있다.

이상으로, 본 발명의 차량 전력 관리 시스템(100)의 주요 구성에 대해 개략적으로 설명하였다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말 장치(10)의 주요 구성 및 동작 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말 장치의 주요 구성을 도시한 블록도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말 장치(10)는 위치정보 수신부(11), 단말 제어부(12), 단말 입력부(13), 단말 표시부(14), 단말 저장부(15), 오디오처리부(16) 및 단말 통신부(17)로 구성될 수 있다.

위치정보 수신부(11)는 GPS 위성(50)으로부터 기 설정된 위치정보 수신 횟수에 따라 위치 정보를 수신하고 수신된 위치 정보를 단말 제어부(12)로 전송한다. 본 발명의 실시 예에서는 GPS 위성(50)으로부터 위치 정보를 수신하는 GPS 방식을 예로 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니고 이동통신 기지국을 이용하여 이동통신 가입자와 연결된 기지국을 중심으로 사용자의 위치를 파악하는 셀 기지국 방식을 이용할 수도 있다.

또한, 사용자의 현재 위치를 확인할 수 있는 방법이라면 그 어떠한 방법도 적용 가능하다.

단말 제어부(12)는 운영 체제(OS, Operation System) 및 각 구성을 구동시키는 프로세스 장치로, 예컨대, 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit)가 될 수 있다. 이러한 단말 제어부(12)는 사용자 단말 장치(10)의 전반적인 관리를 수행하며, 특히 본 발명의 실시 예에 따른 단말 제어부(12)는 위치정보 수신부(11)로부터 위치 정보가 수신되면, 수신된 위치 정보를 후술할 단말 통신부(17)를 통해 전력 서비스 장치(20)로 전송하는 것을 제어하게 된다.

이때, 위치 정보 외에 사용자 식별 정보, 건강 정보, 일정 정보를 더 전송할 수도 있다.

또한, 단말 제어부(12)는 위치 정보를 단말 통신부(17)를 통해 차량 관리 장치(30)로 전송할 수도 있다.

단말 입력부(13)는 숫자 및 문자 정보 등의 다양한 정보를 입력 받고, 각종 기능을 설정 및 사용자 단말 장치(10)의 기능 제어와 관련하여 입력되는 신호를 단말 제어부(12)로 전달한다. 특히, 본 발명의 단말 입력부(13)는 사용자로부터 사용자의 건강 정보, 일정 정보가 입력되면, 입력된 정보를 단말 제어부(12)로 전송한다. 또한 차량 관리 장치(30)로부터 전력 거래와 관련된 정보가 수신되면, 이에 대한 다양한 사용자 응답을 입력 받을 수 있다. 이러한 단말 입력부(13)는 사용자의 터치 또는 조작에 따른 입력 신호를 발생하는 키패드와 터치패드 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 단말 입력부(13)는 후술할 단말 표시부(14)와 함께 하나의 터치패널(또는 터치스크린)의 형태로 구성되어 입력과 표시 기능을 동시에 수행할 수 있다. 또한, 단말 입력부(13)는 키보드, 키패드, 마우스, 조이스틱 등과 같은 입력 장치 외에도 향후 개발될 수 있는 모든 형태의 입력 수단이 사용될 수 있다.

단말 표시부(14)는 사용자 단말 장치(10)의 기능 수행 중에 발생하는 일련의 동작상태 및 동작결과 등에 대한 정보를 표시한다. 특히, 사용자 건강 정보, 일정 정보 등의 입력을 지원하기 위한 관련 정보들을 표시하거나 차량 전력 거래와 관련된 다양한 사용자 입력을 지원하기 위한 관련 정보들을 표시할 수도 있다. 여기서, 단말 표시부(14)는 LCD(Liquid Crystal Display), TFT-LCD(Thin Film Transistor LCD), OLED(Organic Light Emitting Diodes), 발광다이오드(LED), AMOLED(Active Matrix Organic LED), 플렉시블 디스플레이(Flexible display) 및 3차원 디스플레이(3 Dimension) 등으로 구성될 수 있다.

단말 저장부(15)는 사용자 단말 장치(10)의 기능 동작에 필요한 다양한 응용 프로그램을 저장한다. 예컨대, 차량 전력 관리와 관련된 응용 프로그램을 저장할 수 있으며, 사용자 식별 정보 등 사용자 단말 장치(10) 관련 기본 사용자 정보를 저장할 수도 있다. 이러한 단말 저장부(15)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), 멀티미디어 카드 마이크로(multimedia card micro) 타입의 메모리(예컨대, SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM), 롬(ROM) 등의 저장매체를 포함하여 구성될 수 있다.

오디오처리부(16)는 오디오 신호를 재생하여 출력하기 위한 스피커(SPK) 또는 마이크(MIC)로부터 입력되는 오디오 신호를 단말 제어부(12)에 전달하는 기능을 수행한다. 이러한 오디오처리부(16)는 마이크를 통해 입력되는 아날로그 형식의 오디오 신호를 디지털 형식으로 변환하여 단말 제어부(12)에 전달할 수 있다.

단말 통신부(17)는 단말 제어부(12)의 제어 하에 통신망(40)을 통해 위치 정보를 포함하는 사용자 정보를 전력 서비스 장치(20)로 전송하는 기능을 수행한다. 또한, 차량 관리 장치(30)와 차량 전력 거래와 관련된 다양한 정보를 송수신할 수도 있다.

이와 같이, 도 3을 통해 본 발명의 사용자 단말 장치(10)의 주요 구성요소에 대해 설명하였다. 그러나 도 3을 통해 도시된 구성요소가 모두 필수 구성요소인 것은 아니며, 도시된 구성요소보다 많은 구성 요소에 의해 사용자 단말 장치(10)가 구현될 수도 있고, 그 보다 적은 구성요소에 의해 사용자 단말 장치(10)가 구현될 수도 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에서는 사용자의 건강 정보, 일정 정보 등을 사용자의 입력을 통해 확인하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 사용자 단말 장치(10)에 기 저장된 별도의 응용 프로그램, 예컨대, 다이어리, 메모 등의 정보와 연계하여 상술한 정보들을 확인할 수도 있다. 예를 들어, 다이어리 응용 프로그램에 최근 '감기'라는 키워드가 존재하는 경우, 단말 제어부(12)는 사용자 건강 정보를 '비양호'로 판단할 수도 있다.

이하, 본 발명의 전력 서비스 장치(20)의 주요 구성 및 동작 방법에 대해 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 서비스 장치의 주요 구성을 도시한 블록도이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전력 서비스 장치(20)는 서비스 통신부(21), 서비스 저장부(22) 및 서비스 제어부(23)를 포함하여 구성된다.

서비스 통신부(21)는 통신망(40)을 통해 사용자 단말 장치(10) 및 차량 관리 장치(30) 사이에 정보를 송수신하는 역할을 수행한다. 특히, 본 발명의 서비스 통신부(21)는 사용자 단말 장치(10)로부터 위치 정보를 포함하는 사용자 정보를 수신하고, 차량 관리 장치(30)로 위치 정보에 대응하는 주변 환경 정보 및 사용자 정보를 전송하게 된다. 또한, 서비스 통신부(25)는 전력 계통, 전력 거래소 등의 전력 시스템(미도시)과 연계하여 실시간으로 전력 요금 및 전력 수요 정보 등을 더 수신할 수도 있으며, 위치 정보에 대응하는 지역의 기상 정보를 기상 정보 제공 장치(미도시)로 요청하고, 기상 정보 제공 장치(미도시)로부터 위치 정보에 대응하는 지역의 기상 정보를 수신할 수도 있다.

서비스 저장부(20)는 차량 전력 관리를 위한 다양한 정보들을 저장하는 것으로, 특히, 본 발명의 서비스 저장부(20)는 위치 정보에 대응하는 주변 환경 정보를 저장하며, 사용자 단말 장치(10)에 대응하여 차량 관리 장치에 관한 정보를 미리 저장하고 있는 것이 바람직하다.

예컨대, 사용자 단말 장치(10)로부터 수신된 위치 정보가 '경도 38°, 12°, 00°, 위도 130°, 00°, 00°, 고도 130m'이라면 서비스 저장부(20)는 미리 상기의 위치 정보에 대응하는 지역 정보인 "서울시 구로구 에이스 하이엔드 타워 1차"임을 저장하고 있는 것이 바람직하다.

또한, 서비스 저장부(20)는 사용자 단말 장치(10)로부터 위치 정보 외에 사용자 단말 장치(10)의 식별 정보를 더 수신하고, 식별 정보에 대응하여 차량 관리 장치(30)의 정보를 저장하고 있는 것이 바람직하다.

여기서의 사용자 단말 장치(10) 식별 정보는 단말기 고유의 식별번호인 MIN(Mobile Identification Number) 또는 사용자 전화번호가 될 수 있으며, 차량 관리 장치(30) 식별 정보는 차량 번호가 사용될 수 있다.

서비스 제어부(23)는 전력 서비스 장치(20)의 전반적인 제어를 담당하는 것으로, 특히 본 발명의 서비스 제어부(23)는 사용자 단말 장치(10)로부터 위치 정보를 포함하는 사용자 정보가 수신되면 상기 서비스 저장부(20)에 저장된 위치 정보에 대응하는 지역 정보를 확인한다. 이후, 서비스 통신부(21)를 통해 기상 정보 제공 장치(미도시)로 상기 지역 정보에 대응하는 현재의 기상 정보 수신을 요청하고, 기상 정보 제공 장치(미도시)로부터 기상 정보를 수신하게 된다.

여기서, 지역 정보에 대응하는 현재의 기상 정보는 사용자 정보에 포함되는 사용자의 일정 정보를 기초로 결정할 수 있다. 예컨대 사용자 단말 장치(10)로부터 사용자 일정 정보가 '출장, 14시~16시'가 수신되었다면, 서비스 제어부(23)는 기상 정보 제공 장치(미도시)로 지역 정보에 대응하는 14 ~ 16시의 예상되는 기상 정보를 요청하고, 이를 수신할 수 있다.

이후, 사용자 단말 장치(10)로부터 수신된 사용자 식별 정보에 대응하는 서비스 저장부(20)에 저장된 차량 관리 장치(30)를 확인하고, 확인된 차량 관리 장치(30)로 위치 정보에 대응하는 지역 정보, 지역 정보에 대응하는 기상 정보를 전송하게 된다.

또한, 본 발명의 서비스 제어부(23)는 전력 계통, 전력 거래소 등의 전력 시스템(미도시)으로부터 전력 요금 및 전력 수요 정보를 실시간 모니터링하고, 차량 관리 장치(30)로부터 전력 거래 요청 정보가 수신되면, 모니터링하고 있는 전력 요금 및 전력 수요 정보를 기초로, 최적으로 전력을 거래할 수 있는 전력 거래 정보를 차량 관리 장치(30)로 전송할 수도 있다. 예컨대, 일반적으로 전력 요금은 전력 수요에 대응하여 시시각각으로 변동될 수 있다. 여름 철의 경우 전력 수요가 가장 많은 오후 2시부터 오후 4시의 전력 요금이 가장 비쌀 수 있으므로, 이러한 전력 요금 및 전력 수요 정보를 실시간 모니터링하고, 차량 관리 장치(30)로부터 전력 판매 정보를 포함하는 전력 거래 요청 정보가 수신되면, 오후 2시에 서울시 강남구에 위치한 A 충전소로 판매하는 것이 가장 비싼 가격에 판매할 수 있다는 정보를 차량 관리 장치(30)로 전송할 수 있다.

또한, 차량 관리 장치(30)로부터 전력 구매 정보를 포함하는 전력 거래 요청 정보가 수신되면, 오전 10시에 서울시 구로구에 위치한 B 충전소를 이용하여 구매하는 것이 가장 저렴하다는 정보를 차량 관리 장치(30)로 전송할 수도 있다.

또한, 차량 관리 장치(30)와 충전소 간의 전력 거래뿐 만이 아니라, 차량 사용자 간의 전력 거래도 가능하다. 예컨대, A 차량으로부터 전력 구매 정보가 수신되고, B 차량으로부터 전력 판매 정보가 수신되었다면, A 차량과 B 차량 간 최적으로 전력을 거래할 수 있는 정보를 상기 차량으로 보낼 수도 있다.

이상으로, 본 발명의 전력 서비스 장치(20)에 대해 설명하였다.

상술한 본 발명의 전력 서비스 장치(20)는 서버 기반 컴퓨팅 방식 또는 클라우드 방식으로 동작하는 하나 이상의 서버로 구현될 수 있다. 특히, 차량 전력 관리 시스템(100)을 통해 송수신되는 정보는 인터넷 상의 클라우드 컴퓨팅 장치에 영구적으로 저장될 수 있는 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing) 기능을 통해 제공될 수 있다. 여기서, 클라우드 컴퓨팅은 데스크톱, 태블릿 컴퓨터, 노트북, 넷북 및 스마트폰 등의 디지털 단말기에 인터넷 기술을 활용하여 가상화된 IT(Information Technology) 자원, 예를 들어, 하드웨어(서버, 스토리지, 네트워크 등), 소프트웨어(데이터베이스, 보안, 웹 서버 등), 서비스, 데이터 등을 온 디맨드(On demand) 방식으로 서비스하는 기술을 의미한다. 본 발명에 있어서, 사용자 단말 장치(10), 전력 서비스 장치(20) 및 차량 관리 장치(30) 사이에 송수신되는 모든 정보는 인터넷 상의 클라우드 컴퓨팅 장치에 저장되고, 언제 어디서든 전송될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 관리 장치(30)의 주요 구성 및 동작 방법에 대해 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 관리 장치의 주요 구성을 도시한 블록도이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 차량 관리 장치(30)는 저장부(31), 제어부(32), 통신부(33), 배터리 구동부(34)를 포함하여 구성될 수 있다.

저장부(31)는 차량 전력 제어에 필요한 다양한 정보를 저장하는 장치로, 특히 주변 환경 정보에 대응하여 차량 공조 장치의 설정 값을 저장할 수 있다.

제어부(32)는 본 발명의 차량 관리 장치(30)의 전반적인 제어를 수행하는 것으로, 특히 본 발명의 제어부(32)는 전력 서비스 장치(20)로부터 주변 환경 정보 및 사용자 정보가 수신되면, 이에 대응하여 차량 공조 장치의 설정 값을 확인하게 된다.

하기의 <표 1>를 예로 들어 설명한다.

순번	지역	지역 기상 정보	건강 정보	일정 정보
1	A 빌딩	온도 32℃, 습도 80%	양호	출장, 14시 ~ 16시
2	B 병원	온도 32℃, 습도 80%	비양호	퇴원, 10시
3	C 역	온도 22℃, 습도 30%	비양호	미팅, 15시

<표 1>은 전력 서비스 장치(20)로부터 수신된 주변 환경 정보(지역 및 지역 기상 정보) 및 사용자 정보(건강 정보, 일정 정보)를 예시한 것이다.

차량 관리 장치(30)의 제어부(32)는 전력 서비스 장치(20)로부터 주변 환경 정보 및 사용자 정보가 수신되면 주변 환경 정보를 기초로 1차적으로 기 설정된 차량 공조 장치의 설정 값을 확인하게 된다.

차량 공조 장치의 설정 값은 하기의 <표 2>와 같이 기상 정보에 대응한 적절한 실내 환경 조성 값이 될 수 있다.

기상 정보	실내 환경 조성 값
온도 32℃, 습도 80%	온도 20℃, 습도 50%
온도 28℃, 습도 60%	온도 21℃, 습도 45%
온도 26℃, 습도 40%	온도 23℃, 습도 40%
온도 22℃, 습도 30%	온도 24℃, 습도 30%

예를 들어, 전력 서비스 장치(20)로부터 수신된 주변 환경 정보 및 사용자 정보가 1번과 같을 경우, 제어부(32)는 주변 환경 정보, 즉 지역에 해당하는 기상 정보(온도 32℃, 습도 80%)를 기초로 1차적으로 이에 대응하는 기 설정된 차량 공조 장치의 설정 값은 온도 20℃, 습도 50%임을 확인하게 된다.

이후, 사용자 정보에 포함되는 사용자 건강 및 일정 정보를 기초로 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 조정하게 된다. 즉, 사용자 건강 상태가 현재 양호하고, 14시부터 16시 사이에 출장이 예정되어 있다면, 평상 시에 비해 활동이 더 활발한 상태이므로, 차량 공조 장치의 설정 값을 온도 19℃, 습도 40%으로 조정할 수 있다. 여기서의 조정되는 정도는 제어부(32)의 설정에 따라 변경될 수 있다.

또 다른 예를 들어, 전력 서비스 장치(20)로부터 수신된 주변 환경 정보 및 사용자 정보가 2번과 같을 경우, 제어부(32)는 먼저 주변 환경 정보, 즉 지역에 해당하는 기상 정보(온도 32℃, 습도 80%)를 기초로 1차적으로 이에 대응하는 기 설정된 차량 공조 장치의 설정 값은 <표 2>를 참조하여, 온도 20℃, 습도 50%임을 확인하게 된다.

이후, 사용자 정보에 포함되는 사용자 건강 및 일정 정보를 확인한 결과, 사용자의 현재 건강 상태가 비양호이고, B 병원에서 10시에 퇴원할 예정이라면, 기 설정된 차량 공조 장치의 설정 값 온도 20℃, 습도 50%에서 조정된 온도 25℃, 습도 80%로 조정하고, 음이온 발생 기능을 더 설정할 수도 있다.

이와 같이 제어부(32)는 전력 서비스 장치(20)로부터 수신되는 주변 환경 정보 및 사용자 정보를 기초로 적절한 차량 공조 장치의 설정 값을 확인하게 되고, 확인된 차량 공조 장치의 설정 값을 기초로 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출하게 된다.

예컨대, <표 1>을 다시 예로 들어, 전력 서비스 장치(20)로부터 수신된 주변 환경 정보 및 사용자 정보가 2번과 같다면, 지역에 대응하는 기상 정보가 온도 32℃, 습도 80%이고, 확인된 차량 공조 장치의 설정 값 온도 25℃, 습도 80%이다. 지역에 대응하는 기상 정보를 기준으로 차량 실내 환경이 확인된 차량 공조 장치의 설정 값까지 되기 위해서는 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량은 15kW로 산출하게 된다.

이후, 제어부(32)는 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 산출되면, 현재 배터리의 전력량을 확인하고, 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량을 산출하게 된다.

여기서 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량은 평상 시의 사용자의 차량 운행 패턴을 기초로 산출될 수 있다. 예컨대 월요일 평균 사용자가 200km의 거리를 60km/h의 주행속도로 운행한다면 예상되는 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량은 150kW로 예상할 수 있다.

이후, 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 15kW이고, 현재 배터리 전력량이 200kW이며, 당일 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량이 150kW로 산출되었다면, 제어부(32)는 배터리 전력량 200kW에서 차량 운행에 필요한 전력량 150kW를 제외한 나머지 전력량 50kW를 산출한다. 산출된 나머지 전력량 50kW와 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량 15kW를 비교하여, 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 나머지 전력량 이하이면, 차량 공조 장치의 설정 값을 기초로 상기 차량 공조 장치를 제어하게 된다.

이때, 사용자의 일정을 고려하여 사용자가 차량에 탑승하기 이전 소정의 시간 동안 차량 공조 장치 제어를 수행할 수도 있다. 예컨대, <표 1>의 2번과 같이, 사용자가 10시에 퇴원할 예정이라면, 10시 전후에 차량에 탑승할 것으로 예상되므로, 차량 탑승하기 이전의 소정 시간, 예컨대 오전 9시부터 30분간 미리 차량 공조 장치 제어를 수행할 수도 있다.

만일, 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 나머지 전력량을 초과하게 되는 경우, 예컨대 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 25kW이고, 나머지 전력량이 10kw이라면, 차량 공조 장치의 설정 값을 조정하게 된다. 예컨대, 확인된 차량 공조 장치의 설정 값이 온도 25℃, 습도 80%이고, 음이온 발생 기능이 설정되었다면, 음이온 발생 기능의 설정은 해제한 후에 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 다시 계산하게 된다.

조정한 결과, 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 나머지 전력량 이하로 조정되었다면, 조정된 설정 값을 기초로 차량 공조 장치를 제어하게 된다.

이와 같이, 사용자 주변 환경 정보, 예컨대 사용자의 현재 위치하고 있는 주변 지역의 날씨 또는 사용자의 건강, 활동 상태 등을 종합적으로 고려하여 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 차량 공조 장치 제어를 사용자 탑승 이전에 미리 동작시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 사용자 주변 환경 정보를 고려하여 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출함으로써, 차량 운행 이전에 차량 구동에 필요한 전력량을 보다 정확하게 산출할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 제어부(32)는 나머지 전력량에서 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 제외한 잉여 전력량 또는 부족 전력량을 산출하고, 잉여 전력량 또는 부족 전력량을 포함하는 전력 거래 요청 정보를 전력 서비스 장치(20)로 전송할 수도 있다.

예를 들어, 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 15kW이고, 나머지 전력량이 100kw이라면, 잉여 전력량은 85kW로 산출할 수 있으며, 잉여 전력량 정보를 포함하는 전력 거래 요청 정보를 전력 서비스 장치(20)로 전송하고, 전력 서비스 장치(20)로부터 최적으로 전력을 판매할 수 있는 전력 거래 정보가 수신되면, 이에 따라 배터리 구동부(34)를 제어하며 배터리에 저장된 전력을 잉여 전력량만큼 방전하여 전력을 판매할 수도 있다.

이를 통해, 사용자 주변 환경 정보를 고려하여 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출한 후 현재 배터리 잔량과 비교하여 전력을 구매하거나 전력을 판매함으로써, 차량에 저장된 전력을 보다 효율적으로 활용할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 차량 관리 장치(30)는 통신부(33) 및 배터리 구동부(34)를 더 포함할 수 있으며, 통신부(33)는 통신망(40)을 통해 사용자 단말 장치(10) 및 전력 서비스 장치(20) 사이에 정보를 송수신하는 역할을 수행하며, 배터리 구동부(34)는 충전소 또는 부하와 전력을 거래할 수 있는 연결 상태가 되면, 제어부(32)의 제어 하에 잉여 전력량만큼 배터리에서 전력이 방전되는 것을 제어하거나 부족 전력량만큼 공급되는 전력을 배터리로 충전하는 것을 제어하게 된다.

이를 위해 배터리 구동부(34)는 배터리에 대하여 전력의 충전 및 방전을 모두 수행할 수 있는 양방향 컨버터를 포함하여 구성될 수도 있다.

이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말 장치(10), 전력 서비스 장치(20) 및 차량 관리 장치(30)의 주요 구성 및 동작 방법에 대해 설명하였다.

본 발명의 일 실시 예에서는 사용자 단말 장치(10)가 위치 정보를 포함하는 사용자 정보를 전력 서비스 장치(20)로 전송하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 사용자 단말 장치(10)가 차량 관리 장치(30)로 위치 정보를 포함하는 사용자 정보를 전송하고, 이를 수신한 차량 관리 장치(30)가 위치 정보에 대응하는 주변 환경 정보를 확인한 후 상술한 바와 같은 과정을 수행할 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법에 대해 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법에 대한 개략적인 흐름도이다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 먼저 전력 서비스 장치(20)가 사용자 단말 장치(10)로부터 위치 정보를 포함하는 사용자 정보가 수신되면, 위치 정보에 대응하는 지역 정보 및 상기 지역 정보의 기상 정보를 확인하게 된다(S100). 이후, 차량 관리 장치(30)로 지역 정보 및 지역 정보의 기상 정보를 포함하는 주변 환경 정보, 사용자 정보를 전송하고, 이를 수신한 차량 관리 장치(30)는 이에 대응하여 차량 공조 장치 설정 값을 확인한다(S103).

이후, 확인된 차량 공조 장치 설정 값을 기초로 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출할 수 있다(S105).

상술한 S100 단계에 대해 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 서비스 장치에서의 차량 전력 관리 방법에 대한 흐름도이다.

도 1 및 도 7을 참조하면, 전력 서비스 장치(20)가 사용자 단말 장치(10)로부터 위치 정보를 포함하는 사용자 정보를 수신하게 된다(S200). 여기서의 사용자 정보는 사용자 식별 정보(예컨대 사용자 단말 정보), 건강 정보, 일정 정보를 더 포함할 수 있다.

이후, 위치 정보에 대응하는 지역 정보를 확인한다(S201). 예컨대, 위치 정보가 '경도 38°, 12°, 00°, 위도 130°, 00°, 00°, 고도 130m'이라면 이에 대응하는 지역 정보 '서울시 구로구 에이스 하이엔드 타워 1차'를 확인하게 된다. 이후, 서울시 구로구 에이스 하이엔드 타워 1차 인근의 기상 정보를 기상 정보 제공 장치(미도시)로 요청한다. 이때, 사용자 일정 정보를 고려하여, 사용자 일정이 '출장, 14시~16시'이라면, 14시에 예상되는 기상 정보를 요청하여 수신하게 된다. 이후, 확인된 지역 정보 및 기상 정보를 포함하는 주변 환경 정보와 사용자 정보를 차량 관리 장치(30)로 전송한다(S203).

이하, 도 8을 참조하여 차량 관리 장치(30)에서의 차량 전력 관리 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 관리 장치에서의 차량 전력 관리 방법에 대한 보다 구체적인 흐름도이다.

도 1 및 도 8을 참조하면, 먼저, 차량 관리 장치(30)가 전력 서비스 장치920)로부터 주변 환경 정보, 사용자 정보가 수신(S301)되면, 주변 환경 정보를 기초로 차량 공조 장치의 설정 값을 1차적으로 확인하게 된다(S303). 차량 공조 장치의 설정 값을 확인하는 보다 구체적인 방법에 대해서는 도 5를 참조하여 설명하였으므로, 생략하도록 한다.

이후, 사용자 정보의 사용자 건강 및 일정 정보를 고려하여 설정 값을 조정하고(S305), 조정된 설정 값을 토대로 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량(A)를 산출하게 된다(S307). 이후, 현재 배터리 전력량(B)을 확인하고(S309), 차량 운행에 필요한 전력량(C)를 산출한다(S311).

이후, 현재 배터리 전력량(B)에서 차량 운행에 필요한 전력량(C)을 제외한 나머지 전력량과 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량(A)를 비교한다(S313).

예컨대, 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 15kW(A)이고, 현재 배터리 전력량이 200kW(B)이며, 당일 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량이 150kW(C)이라면, A와 B-C를 비교하여, 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 나머지 전력량(B-C) 이하이면, 상기 설정 값을 기초로 차량 공조 장치를 제어하고, 그렇지 않을 경우 설정 값을 조정(S315)한 후 조정된 설정 값을 기초로 차량 공조 장치를 제어할 수 있다(S317).

여기에 더하여, 상기 나머지 전력량에서 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 제외하여 잉여 전력량 또는 부족 전력량을 산출하고, 이에 대한 정보를 포함하는 전력 거래 요청 정보를 전력 서비스 장치(10)로 전송할 수도 있다.

이에 대해, 도 9를 참조하여 설명하도록 한다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 관리 장치에서의 전력 거래 방법에 대한 흐름도이다.

도 1 및 도 9를 참조하면, 차량 관리 장치(30)가 도 8을 참조하여 설명한 S313 단계와 같이 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량(A)과 나머지 전력량(B-C)을 비교하여, 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량(A)이 나머지 전력량(B-C) 이하이면, 잉여 전력량을 산출하고(S403), 그렇지 않으면 부족 전력량을 산출한다(S405). 이후, 잉여 전력량 또는 부족 전력량을 포함하는 전력 거래 요청 정보를 전력 서비스 장치(20)로 전송(S407)하고, 전력 서비스 장치(20)로부터 이에 대응하는 전력 거래 정보가 수신되면(S409), 전력 거래 정보를 기초로, 전력 거래를 할 수 있는 상태가 되면, 차량 관리 장치(30)의 인버터를 제어하여 배터리에 저장된 전력을 방전하거나 충전할 수 있게 된다.

이상으로, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법에 대해 설명하였다.

본 발명의 실시 예에서는 차량을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 본원 발명의 사용자 주변 환경 정보를 고려하여 필요한 전력량은 산출하는 것은 선박과 같은 교통 수단은 물론 빌딩 에너지 관리에도 적용 가능함은 물론이다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 전력 관리 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며, 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media) 및 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다.

또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 이탈함없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

본 발명은 차량 전력 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 주변 환경 정보를 고려하여 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출할 수 있는 사용자 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법, 이를 이용한 장치 및 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 의하면 사용자 주변 환경 정보를 고려하여 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출하고, 현재 배터리 잔량과 비교하여 전력을 구매하거나 판매함으로써, 차량에 저장된 전력을 보다 효율적으로 활용할 수 있다는 장점이 있으며, 이를 통해 차량 전력 관리는 물론 전력 거래 서비스 산업의 발전에 이바지할 수 있다.

10: 사용자 단말 장치 20: 전력 서비스 장치
30: 차량 관리 장치 40: 통신망
50: GPS 위성 60: 차량 공조 장치
70: 배터리 100: 차량 전력 관리 시스템

Claims

적어도 하나의 사용자 단말 장치로부터 위치 정보를 포함하는 사용자 정보가 수신되면, 상기 위치 정보에 대응하는 주변 환경 정보 및 상기 사용자 정보를 상기 사용자 단말 장치에 대응하는 차량 관리 장치로 전송하는 전력 서비스 장치; 및
상기 전력 서비스 장치로부터 상기 주변 환경 정보 및 상기 사용자 정보가 수신되면, 상기 주변 환경 정보 및 상기 사용자 정보에 대응하는 차량 공조 장치의 설정 값을 확인한 후 상기 설정 값을 기초로 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출하고, 현재 배터리 전력량에서 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량을 제외한 나머지 전력량과 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 비교하여, 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 상기 나머지 전력량 이하이면, 상기 설정 값을 기초로 차량 공조 장치 제어를 수행하는 차량 관리 장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 시스템.
적어도 하나의 사용자 단말 장치 및 차량 관리 장치와 위치 정보를 포함하는 사용자 정보 및 상기 위치 정보와 대응하는 주변 환경 정보를 송수신하는 서비스 통신부;
상기 사용자 단말 장치에 대응하는 차량 관리 장치 관련 정보를 저장하고, 위치 정보에 대응하는 주변 환경 정보를 저장하는 서비스 저장부; 및
상기 사용자 단말 장치로부터 위치 정보를 포함하는 사용자 정보가 수신되면, 상기 서비스 저장부에 기 저장된 상기 위치 정보에 대응하는 주변 환경 정보를 확인하고, 상기 사용자 단말 장치에 대응하는 차량 관리 장치로 상기 주변 환경 정보 및 상기 사용자 정보를 전송하는 서비스 제어부를 포함하며,
상기 서비스 제어부는
상기 차량 관리 장치로부터 전력 거래 요청 정보가 수신되면, 최적으로 전력을 거래할 수 있는 전력 거래 정보를 상기 차량 관리 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 전력 서비스 장치.
제 2항에 있어서,
상기 사용자 정보는
사용자 식별 정보, 건강 정보, 일정 정보 중 어느 하나를 더 포함하며,
상기 서비스 제어부는
상기 사용자 식별 정보에 대응하는 차량 관리 장치를 확인한 후 상기 차량 관리 장치로 상기 주변 환경 정보 및 상기 사용자 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 전력 서비스 장치.
제 2항에 있어서,
상기 서비스 제어부는
상기 위치 정보에 대응하는 지역 정보를 확인하고, 상기 지역 정보의 기상 정보를 확인한 후 상기 지역 정보, 상기 지역 정보에 대응하는 기상 정보를 포함하는 주변 환경 정보를 상기 차량 관리 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 전력 서비스 장치.
삭제
주변 환경 정보 및 사용자 정보에 대응하여 차량 공조 장치의 설정 값을 저장하는 저장부; 및
전력 서비스 장치로부터 주변 환경 정보 및 사용자 정보가 수신되면 상기 주변 환경 정보 및 사용자 정보에 대응하는 차량 공조 장치의 설정 값을 확인한 후, 상기 설정 값을 기초로 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출하고, 현재 배터리 전력량에서 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량을 제외한 나머지 전력량과 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 비교하여, 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 상기 나머지 전력량 이하이면, 확인된 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 기초로 차량 공조 장치 제어를 수행하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 관리 장치.
제 6항에 있어서,
상기 제어부는
상기 차량 공조 장치의 설정 값을 기초로 차량 공조 장치 제어를 수행할 시 상기 사용자 정보에 포함되는 사용자 일정 정보를 확인한 후 사용자가 차량에 탑승하기 이전 소정의 시간 동안에 차량 공조 장치 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 관리 장치.
제 6항에 있어서,
상기 제어부는
상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 상기 나머지 전력량 이상일 경우, 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 조정한 후 조정한 설정 값을 기초로 차량 공조 장치 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 관리 장치.
제 8항에 있어서,
상기 제어부는
상기 나머지 전력량에서 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 제외한 전력량을 잉여 전력량으로 산출하고, 상기 잉여 전력량을 포함하는 전력 거래 요청 정보를 상기 전력 서비스 장치로 전송하고, 상기 전력 서비스 장치로부터 전력 거래 정보가 수신되면, 상기 전력 거래 정보를 기초로 상기 잉여 전력량을 판매하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 관리 장치.
제 8항에 있어서,
상기 제어부는
상기 나머지 전력량에서 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 제외한 전력량을 부족 전력량으로 산출하고, 상기 부족 전력량을 포함하는 전력 거래 요청 정보를 상기 전력 서비스 장치로 전송하고, 상기 전력 서비스 장치로부터 전력 거래 정보가 수신되면, 상기 전력 거래 정보를 기초로 상기 부족 전력량을 구매하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 관리 장치.
차량 관리 장치가 전력 서비스 장치로부터 주변 환경 정보 및 사용자 정보를 수신하는 단계;
상기 차량 관리 장치가 수신된 상기 주변 환경 정보 및 사용자 정보에 대응하는 차량 공조 장치의 설정 값을 확인하는 단계; 및
상기 차량 관리 장치가 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 기초로 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법.
제 11항에 있어서,
상기 수신하는 단계 이전에,
상기 전력 서비스 장치가 사용자 단말 장치로부터 위치 정보를 포함하는 사용자 정보를 수신하는 단계;
상기 전력 서비스 장치가 수신된 상기 위치 정보에 대응하는 지역 정보를 확인하는 단계; 및
상기 전력 서비스 장치가 상기 지역 정보의 기상 정보를 확인하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법.
제 11항에 있어서,
상기 차량 공조 장치의 설정 값을 확인하는 단계는
상기 차량 관리 장치가 상기 주변 환경 정보를 기초로 기 설정된 차량 공조 장치의 설정 값을 1차적으로 확인하는 단계; 및
상기 사용자 정보에 포함되는 사용자 건강 및 일정 정보를 기초로 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 조정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법.
제 11항에 있어서,
상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 산출한 단계 이후에,
상기 차량 관리 장치가 구비된 배터리 전력량을 확인하는 단계;
상기 차량 관리 장치가 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량을 산출하는 단계;
상기 차량 관리 장치가 상기 배터리 전력량에서 상기 차량 운행에 필요한 최소한의 전력량을 제외한 나머지 전력량을 산출하는 단계; 및
상기 차량 관리 장치가 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량과 상기 나머지 전력량을 비교하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법.
제 14항에 있어서,
상기 비교 결과, 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 상기 나머지 전력량 이하이면, 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 기초로 상기 차량 공조 장치를 제어하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법.
제 14항에 있어서,
상기 비교 결과, 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량이 상기 나머지 전력량을 초과하면, 상기 차량 공조 장치의 설정 값을 조정하는 단계; 및
조정된 상기 설정 값을 기초로 상기 차량 공조 장치를 제어하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법.
제 15항 또는 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차량 공조 장치를 제어하는 단계는
상기 사용자 정보에 포함되는 사용자 일정 정보를 기초로 사용자가 차량에 탑승하기 이전 소정의 시간 동안 차량 공조 장치 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법.
제 15항 또는 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차량 공조 장치를 제어하는 단계 이후에,
상기 나머지 전력량에서 상기 차량 공조 장치 제어에 필요한 전력량을 제외한 잉여 전력량 또는 부족 전력량을 산출하고, 상기 잉여 전력량 또는 부족 전력량을 포함하는 전력 거래 요청 정보를 상기 전력 서비스 장치로 전송하는 단계;
상기 전력 서비스 장치로부터 전력 거래 정보를 수신하는 단계; 및
상기 전력 거래 정보를 기초로 상기 잉여 전력량을 판매하거나 상기 부족 전력량을 구매하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 환경 정보를 고려한 차량 전력 관리 방법.