KR101437349B1 - 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템 - Google Patents

다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템에 관한 것으로서, 전기자동차 충전시스템(10)과 직접적으로 연결되어 기 충전된 전력을 전기자동차로 공급하되, 철도 전력 피크시 또는 비상시 전기자동차의 배터리로부터 전력을 공급받아 충전하는 다기능 충전장치(100); 급전모선과 연결되어 직류 급전계통에 발생하는 회생에너지의 충전을 제어하고, 급전계통의 전압강하가 커지는 경우, 다기능 에너지 저장장치(100)의 충전전력을 직류 급전계통으로 공급하는 양방향 컨버터(200); 및 다기능 충전장치(100)와 전기자동차 충전시스템(10)과 직접 접속되어 직류 급전계통에 발생하는 회생에너지를 전기자동차로 공급하도록 스위칭하되, 다기능 충전장치(100)가 완전히 충전되는 경우, 전기자동차 충전시스템으로 회생에너지의 전력을 직접 공급하도록 스위칭하는 바이패스 스위치(300);를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 회생에너지 및 신재생에너지를 저장할 수 있을 뿐만 아니라 전기자동차 충전시스템과 연계하여 전기자동차를 충전하는 전력을 공급하는 다기능 에너지저장장치를 제공함으로써, 철도에서 발생하는 회생에너지 및 신재생에너지원을 통해 전력을 저장하고 부족한 전력은 심야(철도 미운행시간)에 기존 교류 전력망에서 충전이 가능한 효과가 있다.

Description

다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템{CHARGING POWER FEEDING SYSTEM FOR EV CHARGING INFRA BASED ON MULTI FUNCTION ENERGY STORAGE SYSTEM OF RAILWAY TRACTION SYSTEM}
본 발명은 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템에 관한 것으로써, 철도차량 회생시 발생하는 회생에너지 및 철도전력망에 구축되는 신재생에너지원에서 발생하는 에너지를 전기자동차의 충전전력으로 활용하는 기술에 관한 것이다.
전기자동차의 확대 보급에 따라 전기자동차 충전을 위한 충전인프라를 효율적으로 구축해야 하며, 충전인프라는 용도 및 성능에 따라 가정용 및 주차장용과 그리고 완속충전기용 충전스탠드, 급속충전기 등으로 구분할 수 있다. 그리고 충전인프라를 운영하기 위해서는 완속, 급속충전기술, 배터리 관리기술, 빌링, 중앙집중감시기술 등이 요구된다.
도 1은 충전인프라를 구성하기 위해 전력을 공급하는 계통과 전기차 충전을 위한 방식을 분류한 도면이다.
도심지에는 차량의 운행량이 많아 대규모 충전인프라의 구축이 절실하며, 이를 위해서는 충전을 위한 안정적인 전력공급과 전기차 충전을 위한 부지확보가 필수적이다. 따라서 대규모 충전인프라를 기존의 도심구간에 구축하기 위해 도심에 이미 구축되어 운영 중인 철도인프라의 전력공급망과 지하철 환승주차장 및 역사 대형주차장 연계함으로써 안정적인 대용량의 전력공급을 가능하도록 한 전기차 충전인프라 구현 기술이 있다.
도시철도 변전소는 전력공급사업자인 한국전력공사로부터 교류 22.9kV을 수전 받아 전동차에 전력을 공급하기 위해 정류기를 이용하여 전동차용 전력인 직류 1,500V 전력과 조명, 냉난방설비 등과 같은 일반전기설비용 전력인 교류 삼상 6,600V(22,900V) 전력을 변환하여 공급하고 있다.
또한, 전력공급사업자에서 전력공급이 불가능한 경우를 대비하여 도시철도 변전소에서는 해당 변전소와 인근 변전소 그리고 해당 전기실과 인근 전기실간에 연락수전선로 및 연락배전선로를 구축하여 안정적인 전력공급이 가능하도록 시스템을 구축 운영하고 있다.
그리고, 각 설비의 감시 및 제어와 전력사용량 등을 종합적으로 관리, 운영하기 위해 중앙 원격감시제어시스템을 구축하여 시스템을 통합 관리하고 있다.
직류 급전계통을 활용하여 전기자동차 충전용 전력을 공급하는 방식은 크게 2가지 방식으로 구성할 수 있다. 첫 번째 방식은 정류기 2차측의 직류 1500V 급전모선에서 인출하고 직류-직류컨버터를 이용하여 전기자동차의 급속충전에 요구되는 다양한 직류 전압으로 전압을 변환하여 전력을 공급하는 방식이며, 두 번째 방식은 일반전기설비에 전력을 공급하는 고압배전계통에서 배전용 변압기를 이용하여 6,600(22,900)/380V 또는 6,600(22,900)/220V 전압으로 변환하여 기존의 급속충전기 및 완속충전기에 전력을 공급하는 방식이다.
도 2는 기존의 도시철도 직류 변전소의 전력 급전망을 이용하여 전기차 충전을 위한 전력공급에 요구되는 기본적인 개념도를 나타낸 것이다.
한편, 대한민국 등록특허 제1219284호(대용량 직규-직류 컨버터를 활용한 직류 배전망용 전기자동차 다기능 충전장치)에는, 충전장치에 공급되는 전력량 및 충전장치에서 소모되는 전력량을 계측하고, 양방향의 안정적인 전력공급을 수행하며, 전기철도차량의 안전 운행을 수행하는 전압제어부; 사용자의 입력으로부터 충전여부를 판단하고, 각 충전커넥터별 충전 정보를 모니터링하여 출력하고, 요금을 계산하여 부과하는 종합관리제어부; 전기철도차량용 고전압 직류 전력을 복수의 저전압 직류전력으로 변환 및 그 역변환이 가능한 하나의 직류-직류 컨버터; 전기자동차의 배터리 정보를 수집하고, 충전 과전압 및 과전류를 방지하는 BMS; 충전장치에서의 전력량 및 각 충전커넥터별 충전정보를 출력하는 출력부;를 포함하는 충전장치에 대한 구성이 개시되어 있다.
그러나, 철도전력망을 활용한 전기자동차 충전인프라 기술의 경우 기존의 설치되어 있는 철도전력망을 활용할 수 있어 충전인프라 구축을 위한 별도의 전력설비 구축비용을 절감할 수는 있지만, 전기차 충전에 활용하는 모든 전력은 전력공급자로부터 공급받아 철도계통에서 발생하는 회생에너지나 점차 증가하고 있는 철도계통에서의 신재생에너지를 활용할 수 없는 문제점이 있다.
아울러, 에너지 절감을 위한 철도계통에서의 피크시나 철도계통의 주전원의 전력공급 중단시에 다수의 전기자동차 배터리에 저장되어 있는 배터리 전력을 철도계통에서 사용하는데 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 철도차량 회생시 발생하는 회생에너지 및 철도전력망에 구축되는 태양광, 풍력 등 신재생에너지원에서 발생하는 에너지를 동시에 저장 가능한 에너지저장장치를 활용하여 전기자동차 충전시스템과 연계를 통해 철도계통에서 생산된 에너지를 전기자동차의 충전전력으로 활용하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 철도차량 회생시 발생하는 회생에너지 및 철도전력망에 구축되는 태양광, 풍력 등 신재생에너지원에서 발생하는 에너지를 철도계통에서의 일시적으로 요구되는 피크 전력의 공급 및 철도계통의 전력공급이 중단되는 비상시의 비상전력으로 활용하는데 그 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템은, 전기자동차 충전시스템(10)과 직접적으로 연결되어 기 충전된 전력을 전기자동차로 공급하되, 철도 전력 피크시 또는 비상시 전기자동차의 배터리로부터 전력을 공급받아 충전하는 다기능 충전장치(100); 급전모선과 연결되어 직류 급전계통에 발생하는 회생에너지의 충전을 제어하고, 급전계통의 전압강하가 커지는 경우, 다기능 에너지 저장장치(100)의 충전전력을 직류 급전계통으로 공급하는 양방향 컨버터(200); 및 다기능 충전장치(100)와 전기자동차 충전시스템(10)과 직접 접속되어 직류 급전계통에 발생하는 회생에너지를 전기자동차로 공급하도록 스위칭하되, 다기능 충전장치(100)가 완전히 충전되는 경우, 전기자동차 충전시스템으로 회생에너지의 전력을 직접 공급하도록 스위칭하는 바이패스 스위치(300);를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 회생에너지 및 신재생에너지를 저장할 수 있을 뿐만 아니라 전기자동차 충전시스템과 연계하여 전기자동차를 충전하는 전력을 공급하는 다기능 에너지저장장치를 제공함으로써, 철도에서 발생하는 회생에너지 및 신재생에너지원을 통해 전력을 저장하고 부족한 전력은 심야(철도 미운행시간)에 기존 교류 전력망에서 충전이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 다기능 에너지저장장치에 충전된 전력을 전기자동차 배터리 충전에 활용하고, 철도에너지 통합관리시스템에 의해 철도 전력망의 피크시에는 다기능 에너지저장장치에 충전된 전력을 활용하여 철도전력망에 전력을 공급함으로써, 철도 전력망의 피크량을 절감하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전력이 공급되지 못하거나 철도 전력설비의 이상으로 인해 정상적인 전력공급이 불가능한 경우 다기능 에너지저장장치의 충전된 전력을 이용하여 비상전력을 공급하고, 충전된 전력이 부족한 경우에는 철도계통에 연결된 전기자동차의 충전전력을 일부 활용하여 비상시 전력공급에 활용이 가능한 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 철도에서 생산된 회생에너지 및 신재생에너지를 전기자동차에 활용할 수 있고, 정상시의 전기자동차 충전뿐만 아니라 철도전력의 피크시의 피크 절감을 위한 전력원으로 활용이 가능하며, 비상시 전력공급 및 연계된 전기자동차의 배터리를 활용할 수 있는 다기능 에너지저장장치 및 철도 에너지관리시스템을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 충전인프라를 구성하기 위해 전력을 공급하는 계통과 전기차 충전을 위한 방식을 분류한 도면.
도 2는 기존의 도시철도 직류 변전소의 전력 급전망을 이용하여 전기차 충전을 위한 전력공급에 요구되는 기본적인 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템을 도시한 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템의 바이패스 스위치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템을 통해 철도연계 신재생에너지를 이용한 충/방전을 도시한 구성도.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템(S)은, 다기능 에너지저장장치(100), 양방향 컨버터(200), 바이패스 스위치(300), 양방향 AC/DC컨버터(400) 및 강압용 변압기(500)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 다기능 충전장치(100)는 전기자동차 충전시스템(10)과 직접적으로 연결되어 기 충전된 전력을 전기자동차로 공급하되, 철도 전력 피크시 또는 비상시 전기자동차의 배터리로부터 전력을 공급받아 충전한다.
또한, 양방향 컨버터(200)는 급전모선과 연결되어 직류 급전계통에 발생하는 회생에너지의 충전을 제어하고, 급전계통의 전압강하가 커지는 경우에 다기능 에너지 저장장치(100)의 충전전력을 직류 급전계통으로 공급한다(도 3의 'A').
이때, 양방향 컨버터(200)는 직류 1,500V 급전모선과 연결된 다기능 에너지 저장장치(100) 또는 회생인버터를 포함하는 직류급전모선과 연결되어, 회생에너지의 충전 또는 방전을 제어한다.
또한, 바이패스 스위치(300)는 다기능 충전장치(100)와 전기자동차 충전시스템(10)과 직접 접속되어 직류 급전계통에 발생하는 회생에너지를 전기자동차로 공급하도록 스위칭하되, 다기능 충전장치(100)가 완전히 충전되는 경우, 전기자동차 충전시스템으로 회생에너지의 전력을 직접 공급하도록 스위칭한다(도 3의 'B').
또한, 양방향 AC/DC컨버터(400)는 철도 전력 피크시 또는 비상시 다기능 충전장치(100)로부터 전력을 공급받아 철도 급전계통의 피크전력 절감 및 비상시의 비상전원으로 공급하되, 다기능 에너지저장장치(100)의 전력이 모두 소비된 경우, 철도 에너지 통합관리시스템(20)의 제어에 따라 다기능 바이패스 스위치(300)를 통해 전기자동차의 배터리에 충전된 전력을 철도 급전계통으로 공급한다(도 3의 'C').
그리고, 강압용 변압기(500)는 다기능 에너지저장장치(100)로부터 전기자동차 충전전력을 공급받지 못하는 경우, 교류 22.9kV 계통으로부터 공급받은 전력을 전기자동차 충전시스템(10)으로 공급한다(도 3의 'D').
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템(S)의 충/방전 및 바이패스 스위치 에 대해 살피면 아래와 같다.
전술한 바와 같이, 다기능 에너지저장장치(100)는 회생에너지 및 신재생에너지로로부터 전력을 공급받아 충전하며, 심야 등에는 교류 전력계통으로부터 공급받는 전력을 충전하게 된다.
즉, 평상시에는 충전된 다기능 에너지저장장치(100)의 전력을 이용하여 전기자동차 충전전력으로 활용하지만, 상황에 따라 전기자동차에 공급하는 전력보다 회생에너지나 신재생에너지원으로부터 공급되는 에너지가 많아 에너지저장장치가 완충되는 경우가 발생한다.
이러한 경우, 다기능 에너지저장장치(100)의 보호 및 생산된 에너지의 활용을 위해 바이패스 스위치(300)를 동작시켜 생산된 전력을 전기자동차 충전 또는 교류 전력망에 직접적으로 공급한다.
이를 위해 바이패스 스위치(300)와 다기능 에너지저장장치(100) 사이에 충방전 스위치(CS)를 설치하고, 평상시에는 바이패스 스위치(300)는 동작을 중지시키고 충방전 스위치(CS)를 동작시켜 다기능 에너지저장장치(100)가 충방전 하도록 제어한다.
반면에, 다기능 에너지저장장치(100)가 완충되는 경우, 충방전 스위치(CS)의 동작을 중지시키고 바이패스 스위치(300)를 동작시켜, 회생에너지 또는 신재생에너지원으로부터 공급되는 전력을 전기자동차 충전시스템(10)으로 공급하도록 제어한다.
이때, 바이패스 스위치(300)와 충방전 스위치(CS)가 동시에 동작되는 것을 방지하게 위해 바이패스 스위치(300)와 충방전 스위치(CS) 상호간에 인터록을 구성할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템(S)의 철도연계 신재생에너지를 이용한 다기능 에너지저장장치의 충/방전 기능 에 대해 살피면 아래와 같다.
차량기지 또는 역사 상부에 설치되는 태양광시스템(30)에 의해 생성되는 전력의 경우, DC/DC 컨버터(600)를 통해 다기능 에너지저장장치(100)로 전력을 공급하며(도 5의 'A'), 터널이나 선로 연변에 설치하는 풍력시스템(40)에 의해 생성되는 전력은 DC/AC 컨버터(700)를 통해 다기능 에너지저장장치(100)로 전력을 공급한다(도 5의 'B').
또한, 평상시에 신재생에너지원(30, 40)으로부터 생산되는 전력은 다기능 에너지저장장치(100)에 충전되며, 다기능 에너지저장장치(100)가 완전히 충전되는 경우에는 바이패스 기능을 통해 직접적으로 전기자동차 충전전력으로 활용하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템(S)의 철도전력망 연계를 통한 다기능 에너지저장장치 충전 및 피크부하 관리 및 비상전원 공급기능 에 대해 살피면 아래와 같다.
다기능 에너지저장장치(100)가 회생에너지 또는 신재생에너지원으로부터 공급받는 전력이 완전히 충전되지 않은 경우, 심야(철도 미운행 시간) 또는 경부하 시점에 충전을 수행해야 한다.
이러한 에너지의 충/방전은 철도에너지 통합 관리시스템에서 에너지 감시 및 충/방전을 제어하되, 이러한 충/방전을 위해 교류 22.9kV망과 양방향 AC/DC 컨버터(400)를 통해 연결한다(도 3의 'C').
즉, 평상시에는 교류 전력망으로부터 교류를 직류로 변환하여 다기능 에너지 저장장치(100)로 전력을 공급하고, 철도 피크시나 비상시에는 다기능 에너지 저장장치(100)의 직류를 교류로 변환하여 교류 전력망에 전력을 공급한다.
한편, 본 발명에 따른 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템(S)의 전기자동차 충전시스템의 배터리로부터 철도전력망 피크부하 관리 및 비상전원 공급기능 에 대해 살피면 아래와 같다.
다기능 에너지저장장치(100)로부터 전기자동차 충전전력을 공급받지 못하는 경우를 대비하여 교류 22.9kV 계통으로부터 충전전력을 공급 받기 위해 강압용 변압기(500)를 통해 충전시스템과 연결하여 전력을 공급하도록 구성하되(도 3의 'D'), 철도전력망의 피크 절감 및 비상시의 전력공급을 위해 교류 전력망과 전기자동차 충전시스템(10)의 연결망을 통해 전기자동차 배터리 내에 저장된 전력을 교류 전력망에 공급할 수 있는 기능을 가진다.
그리고, 본 발명에 따른 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템(S)의 다기능 에너지저장장치 운영을 위한 철도 에너지 통합관리시스템 운영 기능 에 대해 살피면 아래와 같다.
다기능 에너지저장장치(100)의 충/방전 제어 및 철도 연계형 전기자동차 충전시스템(10)의 운영을 위해서는 기존의 철도 전력설비를 감시, 제어하기 위해변전소 및 전기실에 설치된 RTU을 이용한 통신망을 활용하여 전력원격감시제어시스템과 연동할 수 있는 철도에너지 통합관리시스템(20)을 통해 다기능 에너지저장장치(100)를 제어할 수 있다.
기존의 철도 통신망은 대부분 광통신망을 구축하고 있기 때문에 다기능 에너지저장장치의 배터리 충/방전량, 제어, 보호시스템의 운영이 가능하며, 또한 전기자동차 충전시스템(10)에서 요구되는 차량인식, 사용자인식, 전력량계량, 데이터통신, 요금정산, 충방전제어, 계통보호, 안전장치 및 장치보호를 위한 각종 대용량 신호를 주고받을 수 있으며, 기존의 중앙 원격감시제어시스템과 연동하여 철도 에너지 통합관리시스템(20)을 활용하여 원격으로 감시 제어할 수 있을 뿐만 아니라 충전인프라를 운영하기 위한 별도의 공간에서도 자유롭게 운영할 수 있어 운영에 유연성을 확보할 수 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
S: 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템
100: 다기능 에너지저장장치 200: 양방향 컨버터
300: 바이패스 스위치 400: 양방향 AC/DC컨버터
500: 강압용 변압기 600: DC/DC 컨버터
700: DC/AC 컨버터 10: 전기자동차 충전시스템
20: 철도 에너지 통합관리시스템 30: 태양광시스템
40: 풍력시스템

Claims (8)

  1. 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템에 있어서,
    전기자동차 충전시스템(10)과 직접적으로 연결되어 내부 배터리에 기 충전된 전력을 전기자동차로 공급하되, 철도 전력 피크시 또는 비상시 전기자동차의 배터리로부터 전력을 공급받아 내부 배터리에 충전하는 다기능 충전장치(100);
    급전모선과 연결되어 직류 급전계통에 발생하는 회생에너지의 충전을 제어하고, 급전계통의 전압강하가 커지는 경우, 상기 다기능 에너지 저장장치(100)의 충전전력을 직류 급전계통으로 공급하는 양방향 컨버터(200); 및
    상기 다기능 충전장치(100)와 전기자동차 충전시스템(10)과 직접 접속되어 직류 급전계통에 발생하는 회생에너지를 전기자동차 충전시스템(10)으로 공급하도록 스위칭하되, 상기 다기능 충전장치(100)가 완전히 충전되는 경우, 전기자동차 충전시스템(10)으로 회생에너지의 전력을 직접 공급하도록 스위칭하는 바이패스 스위치(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 양방향 컨버터(200)는,
    직류 1,500V 급전모선과 연결된 상기 다기능 에너지 저장장치(100) 또는 회생인버터를 포함하는 직류급전모선과 연결되어, 회생에너지의 충전 또는 방전을 제어하는 것을 특징으로 하는 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    철도 전력 피크시 또는 비상시 상기 다기능 충전장치(100)로부터 전력을 공급받아 철도 급전계통의 피크전력 절감 및 비상시의 비상전원으로 공급하되,
    상기 다기능 에너지저장장치(100)의 전력이 모두 소비된 경우, 철도 에너지 통합관리시스템(20)의 제어에 따라 상기 바이패스 스위치(300)를 통해 전기자동차의 배터리에 충전된 전력을 철도 급전계통으로 공급하는 양방향 AC/DC컨버터(400);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다기능 에너지저장장치(100)로부터 전기자동차 충전전력을 공급받지 못하는 경우, 교류 22.9kV 계통으로부터 공급받은 전력을 전기자동차 충전시스템(10)으로 공급하는 강압용 변압기(500);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이패스 스위치(300) 및 다기능 에너지저장장치(100) 사이에 설치되는 충방전 스위치(CS);를 더 포함하여 구성되되,
    평상시 상기 바이패스 스위치(300)는 동작을 중지시키고 상기 충방전 스위치(CS)를 동작시켜 상기 다기능 에너지저장장치(100)가 충방전 하도록 제어하고,
    상기 다기능 에너지저장장치(100)가 완충되는 경우, 상기 충방전 스위치(CS)의 동작을 중지시키고 바이패스 스위치(300)를 동작시켜, 회생에너지 또는 신재생에너지원으로부터 공급되는 전력을 전기자동차 충전시스템(10)으로 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    차량기지 또는 역사 상부에 설치되는 태양광시스템(30)에 의해 생성되는 전력을 상기 다기능 에너지저장장치(100)로 공급하는 DC/DC 컨버터(600); 및
    터널이나 선로 연변에 설치된 풍력시스템(40)에 의해 생성되는 전력을 상기 다기능 에너지저장장치(100)로 공급하는 DC/AC 컨버터(700);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 다기능 에너지저장장치(100)가 회생에너지 또는 신재생에너지원으로부터 공급받는 전력이 완전히 충전되지 않은 경우, 철도에너지 통합 관리시스템에서 에너지 감시 및 충/방전을 제어하되,
    충/방전을 위해 교류 22.9kV망과 상기 양방향 AC/DC 컨버터(400)를 통해 연결되며, 평상시에는 교류 전력망으로부터 교류를 직류로 변환하여 상기 다기능 에너지 저장장치(100)로 전력을 공급하고,
    철도 피크시나 비상시에는 상기 다기능 에너지 저장장치(100)의 직류를 교류로 변환하여 교류 전력망에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 다기능 에너지저장장치(100)로부터 전기자동차 충전전력을 공급받지 못하는 경우, 교류 22.9kV 계통으로부터 충전전력을 공급 받기 위해 상기 강압용 변압기(500)를 통해 충전시스템과 연결하여 전력을 공급하도록 구성하되,
    철도전력망의 피크 절감 및 비상시의 전력공급을 위해 교류 전력망과 전기자동차 충전시스템(10)의 연결망을 통해 전기자동차 배터리 내에 저장된 전력을 교류 전력망에 공급하는 것을 특징으로 하는 다기능 에너지저장장치 기반의 철도연계형 전기자동차 충전전력 시스템.
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