KR102005142B1 - 사용자 인증 및 정보처리가 가능한 이기종간 전기 접속장치 - Google Patents

Abstract

개시된 발명은 사용자 인증 및 정보처리가 가능한 이기종간 전기 접속장치와 이를 제어하는 관제시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 전원공급부와 전기장치를 충전하는 충전장치간에 개재되는 것으로 전기장치를 전원공급부에 직접 연결 사용시 누진제 요금 등 여러 가지면에서 불리한 경우 이를 해소할 수 있도록 한다.

Description

사용자 인증 및 정보처리가 가능한 이기종간 전기 접속장치와 이의 관제시스템{Electric connecting device between different kind of electric device capable of user certification and information process and control system thereof}

본 발명은 사용자 인증 및 정보처리가 가능한 이기종간 전기 접속장치와 이의 관제시스템에 관한 것이다.

더 구체적으로 본 발명은, 전원공급부와 전기장치를 충전하는 충전장치간에 개재되는 것으로 전기장치의 충전장치를 전원공급부에 직접 연결 사용시 누진제 요금 등 여러 가지면에서 불리한 경우를 해소하고자, 전기 자동차에 대해서는 충전장치가 연결된 것으로 인식시키고, 이러한 상태에서 일반 콘센트에 연결되오 일반 전기를 충전을 위하여 공급받을 수 있도록 하는 전기 접속장치 및 이의 관제시스템에 관한 것이다.

본 발명은 전기 자동차에 구비된 충전장치를 직접 일반 전기공급부에 연결할 경우 누진제 등으로 인하여 전기요금이 폭등할 염려가 있는 전기 자동차 충전 등에 특히 유용하다.

전기자동차 및 전기자전거를 비롯하여 장애인용 휠체어, 청소차 등 내연기관 엔진을 대체하는 전기용품이 날로 늘어가고 있으나 전기 충전이 원활하지 않아 사용에 불편이 많은 문제점이 상존하였다.

한편, 결제 기능이 내장된 기존의 급속 완속 전기 충전기가 사용되고 있으나, 현재는 전기 오토바이 및 전기 스쿠터 등 각종 전기를 이용한 전기 용품, 충전 사양 및 이종의 커넥터 등으로 인하여 충전 및 사용이 불가능한 상태이다.

또한, 급속 완속 전기 충전기의 경우 공공시설에 설치되는 고가의 단말 비용을 국가 및 지자체 등의 공공기관이 부담함으로써 예산의 낭비가 심한 상황이다.

이를 해소하며 전기 충전을 쉽고 간편하게 또한 기존의 전기 공급 인프라 망을 최대한 활용하여 할 수 있는 방법으로 일반형 전기 접속구에 별도의 요금 부과기능 및 온라인 및 오프라인 사용, 부하 제어분배 기능을 추가하여 누구나 쉽게 사용량만큼 지불하여 사용할 수 있는 전기 접속 장치가 필요하며 이를 고가의 충전기가 아닌 전기 접속구로 구현함이 이용자 편의성 증대 및 설치 비용 절감, 수익자 비용부담의 원칙 구현 등에 효과적일 것으로 예상된다.

이러한 점을 고려하여 개발된 것이 본 출원인의 특허등록 제10-1505559호이다.

이 등록 기술은, RF 리더, 표시장치, 카메라, 비상스위치, 전기 커넥터, 그리고 제어장치를 포함하는 온라인 및 오프라인 사용, 부하 제어 및 결제 기능을 구비한 전기 접속구에 관한 것으로, 통신모듈을 제어하여, 모바일결제, 신용카드 결제 등 요금정산 정보가 온라인으로 연결된 온라인 결제 시스템과 현금결제, 선불카드결제 등 온라인 연동없이 결제정보가 현장에서 처리되는 오프라인 시스템, 온라인으로는 요금 합계정보 모니터링, 요금부과, 요금변경, 요금정산 등이 가능토록 통신부가 내장된 결제 시스템과 데이터 송수신을 수행하는 것을 특징으로 하며, 전기 충전을 쉽고 간편하게 함은 물론, 기존의 전기 공급 인프라 망을 최대한 활용하여 이용자 편의성 증대 및 설치 비용 절감, 수익자 비용부담의 원칙을 구현하는 효과를 제공한다.

이러한 등록기술은 충전하는 충전 대상 장치의 종류를 구분하여 확인하고, 그에 따라 충전 요금을 달리 책정하는 기술과, 건물의 접속구, 배전반 스위치 용량 및 전력 공급선의 용량, 해당건물 변압기 용량 등 해당 건물 및 설치 접속구 전력선의 공급 가능한 전력 용량을 건물배선도 정보를 토대로 체크하여 충전을 제어하고 전력공급을 분배하는 기술 등이 적용되지 않아 보완되어야 할 문제로 남아 있었다.

이러한 문제에서 더 나아가 전기 자동차를 충전함에 있어서 일반 전기를 사용할 경우 이를 아무런 생각없이 일반 콘센트에 접속하여 사용하면, 전기요금 누진제 등 수요자에게 예기치 않은 불이익을 초래하는 점이 많았다.

본 발명은 상기 종래 기술에 관련된 문제점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 이기종간에 개재되어 사용자에게 유리한 상황에서 전기를 사용할 수 있도록 한, 사용자 인증과 정보처리가 가능한 이기종간 전기 접속장치와 이의 관제시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 전기를 사용한 수요자를 판단하고, 원격 관제센터와 통신하여 정확한 과금이 가능하도록 전기 수요자 인식이 가능한 전기 접속장치와 이의 관제시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적들은 이하에서 설명하는 바에 따라 유추 가능할 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사용자 인증과 정보처리가 가능한 이기종간 전기 접속장치는, 일반 전기를 공급하는 전기 공급부; 전기 공급부를 통해 공급되는 일반전기를 충전하는 전기 자동차; 및 전기 공급부 및 전기 자동차와 각각 연결되어 전기 자동차의 충전장치와 같은 충전 신호를 발생하여 전기 자동차를 충전함으로써 전기 자동차가 충전장치에 직접 연결된 것으로 판단하도록 하는 전기 접속장치로 구성되고, 전기 접속장치는, 전기 자동차의 차주를 인식하고, 충전장치를 제어하며, 충전 정보를 처리하는 것을 특징으로 한다.

전기 접속장치는, 일반 전기공급용 콘센트에 연결된 상태로 전기 자동차의 플러그가 연결되는 콘센트와, 전기 자동차 충전장치의 커플러가 연결되는 콘센트가 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사용자 인증과 정보처리가 가능한 이기종간 전기 접속장치의 관제시스템은, 일반 전기를 공급하는 전기 공급부; 전기 공급부를 통해 공급되는 일반전기를 충전하는 전기 자동차; 및 전기 공급부 및 전기 자동차와 각각 연결되어 전기 자동차의 충전장치와 같은 충전 신호를 발생하여 전기 자동차를 충전함으로써 전기 자동차가 충전장치에 직접 연결된 것으로 판단하도록 하는 전기 접속장치; 및 전기 접속장치는, 전기 자동차의 차주를 인식하고, 충전장치를 제어하며, 충전 정보를 처리하는 것을 특징으로 하는 사용자 인증과 정보처리가 가능한 것, 전기 접속장치로부터 충전 정보를 전송받아 처리한 후, 충전 전기요금을 산정하여 수요자에게 과금하는 관제센터로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 사용자 인증과 정보처리가 가능한 이기종간 전기 접속장치와 이의관제시스템에 따르면, 이기종간에 개재되어 사용자에 유리한 상황에서 전기를 공급받을 수 있도록 한 것으로서, 예를 들어 전기 자동차를 직접 일반 콘센트에 접속하여 전기를 충전할 경우 누진제 요금을 적용받을 수 있으나, 본 발명의 장치를 이용하면 마치 전기 자동차 충전기가 일반 콘센트에 접속된 것으로 판단하여 그에 따라 전기요금을 산정하므로 사용자에게 경제적 이점을 제공한다.

또한, 본 발명에 따르면, 사용자 인증기능을 포함하여 전기 수요자를 인식하고 전기요금의 정확한 산정이 가능하도록 한 것으로서, 전기 사용 및 요금 산정 등이 매우 체계적으로 이루어질 수 있다.

첨부된 도면은 본 발명의 실시예에 수반되는 것으로써, 본 발명의 이해를 돕고자 참고로 하는 도면일 뿐, 도면에 도시된데로 본 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 인증과 정보처리가 가능한 이기종간 전기 접속장치의 개념도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 인증과 정보처리가 가능한 이기종간 전기 접속장치와 이를 제어하는 관제시스템의 전체 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 접속장치의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 관제센터의 구성도.
도 5는 본 발명의 동작 흐름도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 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.

또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

본 발명에서, 특정 구성에 의한 이기종간 전기 접속장치를 통해 사용자에게 유리한 전기공급을 위해 제시된 실시예들은 단지 예시하기 위한 것으로서, 발명의 기술적 사상을 논의하기 위한 목적을 위해 제시된 것이다.

동사 "포함한다" 및 그것의 활용형은 청구항 또는 설명에 나열되지 않은 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명에서 사용되는 단수표현은 적어도 하나 이상의 의미를 갖는 것으로 보면 된다. 구성요소 앞에 복수 표현이 없는 것은 그러한 구성요소가 복수 개 존재하는 것을 배제하지 않는다. 용어 제1, 제2 및 제3 등의 사용은 어떠한 순서도 나타내지 않는다. 이러한 용어들은 명칭으로서 해석되어야 한다.

이하, 본 발명의 이기종간 전기 접속장치와 이를 제어하는 관제시스템의 바람직한 형태에 관하여 설명한다.

본 발명에 기술되는 실시예는 특유의 구성에 따른 전기 접속 프로그램을 이용하는 것으로서, 이기종간 전기 접속장치와 이를 제어하는 관제시스템을 제공한다.

본 발명에서, 이기종간 전기 접속을 위한 구성으로는 일반 콘센트와 완속 충전기 간에 일명 커플러 인렛장치를 개재할 수 있다. 여기서 커플러 인렛장치는 본 발명의 주요 구성으로 나타나는 전기 접속장치이다. 이러한 전기 접속장치는 일반 전기공급부에 연결되어 예를 들어, 220V의 전기를 공급하는 콘센트와 전기 자동차의 충전장치의 커플러가 연결되는 콘센트를 구비하고 있다.

따라서 본 발명에서 전기 자동차의 충전장치는 상기 전기 접속장치에 구비된 일반 전기 공급용 콘센트에 연결되고, 전기 접속장치에서 충전장치를 제어하여 마치 충전장치가 직접 일반 전기 공급용 콘센트에 연결된 것으로 인식하도록 한다.

상기한 바와 같이 본 발명에서, 커플러 인렛장치는 일반 콘센트에 접속되어 충전장치에 대해 전기를 공급하는 역할을 하는 것으로서, 기존 충전장치의 PWM 기능을 속여서 마치 충전장치의 커플러가 전기 자동차에 직접 접속되어 있다고 인식하도록 한다.

본 발명에서, 커플러 인렛장치는 회원 인식 모듈을 구성하여 일반 콘센트에 접속되어 공급받은 전기요금 산정이 공급자와 수요자가 정확히 판별된 상태에서 이루어지도록 한다.

본 발명에서, 커플러 인렛장치는 충전장치를 제어하는 프로그램이 내장된다. 따라서 이러한 프로그램 구동에 의해 커플러 인렛장치에 대해 일반 콘센트와 충전장치가 모두 연결되면 커플러 인렛장치의 인식 기능에 의해 충전장치가 일반 콘센트에 직접 연결된 것으로 판단하게 된다.

본 발명에서, 커플러 인렛장치는 통신수단이 구성되어 일반 콘센트를 통한 전기 자동차의 충전 전기량을 계량하고, 그에 부합하는 전기요금을 산정하여 수요자에게 과금하도록, 사용되는 전기량과 수요자 정보(회원 정보)를 원격지 관제센터에 전송하게 된다.

본 발명에서, 원격지 관제센터는 커플러 인렛장치로부터 전송되어 오는 충전 관련정보를 수신하여 수요자를 판별하고, 그가 사용한 충전 전기량에 대한 전기요금을 산정하여 과금하게 된다.

이하, 본 발명의 이기종간 전기 접속장치와 이를 제어하는 관제시스템의 바람직한 실시예에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 인증과 정보처리가 가능한 이기종간 전기 접속장치의 개념도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 인증과 정보처리가 가능한 이기종간 전기 접속장치와 이를 제어하는 관제시스템의 전체 구성도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 접속장치의 구성도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 관제센터의 구성도이다. 도 5는 본 발명의 동작 흐름도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전기공급자(100)는 일반 콘센트를 구비한 자이고, 전기수요자(200)는 일반 콘센트를 통해 전기를 공급받고자 하는 자이다. 이들 공급자와 수요자간에 일반 전기의 공급이 이루어지기 위해서는 콘센트에 플러그를 접속하면 될 것이다. 그러나 본 발명은 특히 적용이 유용한 분야가 전기 자동차인바, 전기 자동차를 무조건 콘센트에 접속하여 전기를 충전한다면 그 충전 전기량에 따라 누진제가 적용되는 등 전기 요금 산정에 매우 불리해질 것이다.

따라서 본 발명은 이를 해소하고자 공급자와 수요자간에 완충장치(300)를 개재하도록 한다. 즉 수요자가 공급자에게 직접 접속이 불가능하거나 누진제 요금 등 전기 사용이 수요자로서는 유리하지 않은 조건일 경우 수요자의 만족을 이끌어내기 위하여 완충장치(300)를 공급자(100)와 수요자(200)간에 개재하는 것이다.

이러한 완충장치(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 공급자(100)와 수요자(200)간에 전기가 통하도록 전기통로 역할을 하는 전기 접속장치(300)로 구현된다.

위에서도 언급한 바와 같이 전기공급자(100)는 일반 콘센트, 전기수요자(200)는 예를 들어 전기 자동차(200)로 볼 수 있으며, 전기 자동차(200)가 일반 콘센트를 통해 전기를 충전하되, 누진제 요금을 적용받지 않고 일반 전기요금을 적용받아 수요자에게 매우 유리한 경제적 이점을 제공하도록 하는 것이다.

전기 접속장치(300)는 이후에 설명하겠지만, 전기공급자(100)와 전기 자동차(200)간에 개재되어 전기 자동차(200)에 대한 원활한 전기 충전이 가능하도록 하는 구성을 갖추고 있다.

전기 접속장치(300)는 전기 자동차(200)의 충전장치를 제어하고, 전기 자동차(200)의 차주(회원)를 인식하는 등, 충전 관련 정보를 처리하여 원격지 관제센터(400)로 전송한다. 따라서 원격지 관제센터(400)는 전기 접속장치(300)로 전송받은 충전 관련 정보를 처리하여 산정된 전기요금을 해당 차주에게 과금하게 된다.

이러한 기능 수행을 위하여 전기 접속장치(300)와 관제센터(400)는 각각 소정의 통신수단을 구비하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이기종간 전기 접속장치(300)는 제어부(310), 접속감지부(320), 회원인식부(330), 충전기제어부(340) 및 통신부(350)를 구비한다.

제어부(310)는 이기종간 전기적 접속을 바탕으로 이루어지는 충전 정보를 처리하여 원격지 관제센터(400)에 전송하도록 하는 등 전기 접속장치(300)의 모든 동작을 총괄적으로 제어한다.

접속감지부(320)는 구비된 콘센트에 일반 전기공급부가 연결된 상태에서 전기 자동차의 충전장치가 접속된 상태를 감지한다. 전기 자동차의 충전장치가 접속됨은 곧 전기 자동차가 접속된 것이나 마찬가지이다.

감지는 본 출원인의 선출원들에 이미 다양하게 나타나 있듯이, 일반전기 공급용 콘센트에 구성된 인식수단을 통해 인식되는 신호를 감지하고, 전기 자동차의 충전장치에 구성된 인식수단을 감지하는 것으로 이루어진다. 이와 같이 접속감지부(320)에 의해 감지되는 전기 공급자와 전기 수요자 신호는 관제센터(400)로 전송된다.

회원인식부(330)는 상기 접속감지부(320)의 인식수단을 통해 전기 접속장치(300)가 소정 콘센트에 접속되었음을 감지할 경우, 이를 토대로 회원, 즉 수요자를 인식하는 수단이다. 다른 방법으로는 회원인식부(330)는 실질적으로 전기 자동차의 충전장치에 구성된 인식수단을 통해 회원을 인식할 수도 있다.

충전기제어부(340)는 전기 자동차의 충전장치를 속이는 수단으로서, 예를 들어 일반전기 공급용 콘센트로부터 공급받은 전기를 통해 PWM 제어신호를 발생하여 이를 충전장치에 공급함으로써 전기 자동차가 충전장치에 직접 연결된 것으로 인식하도록 하는 상태에서 전기 자동차에 대한 충전이 가능하도록 하는 것이다.

통신부(350)는 전기 접속장치(300)의 모든 동작의 처리 결과를 관제센터(400)로 전송하는 수단이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 관제센터(400)는 제어부(410), 충전정보처리부(420), 요금산정부(430) 및 통신부(440)를 구비한다.

제어부(310)는 이기종간 전기적 접속을 바탕으로 이루어지는 충전 정보를 처리하여 전기요금을 산정한 후 이를 수요자에게 과금하도록 한다.

충전정보처리부(420)는 일반전기 공급용 콘센트로부터 공급되는 일반 전기를 전기 접속장치(300)를 통해 공급받아 전기 자동차(200)에 대해 충전되는 전기량을 처리하는 수단이다. 충전정보에는 이러한 정보뿐만 아니라, 충전 당사자인 회원 그리고 충전 전기를 공급하는 공급자 정보가 포함될 수 있다.

요금산정부(430)는 상기 충전정보처리부(420)에 의해 처리된 정보를 바탕으로 충전 전기요금을 산정하는 수단이다.

통신부(440)는 전기접속장치의 모든 동작의 처리 결과를 전송받는 수단이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작흐름을 나타내면 도 5와 같다.

도 5에 도시된 바와 같이, 스텝 S10부터 S80가지의 단계들을 통해 본 발명이 동작하는 것을 원칙으로 하며, 여러 가지 다양한 실시예에 따라 동작이 다소 달라질 수 있다.

동작 흐름에서 가장 중요한 단계는 S30 충전 단계로서 이러한 충전 단계는 위에서도 자세히 언급한 바와 같이 전기 자동차(200)가 충전장치에 직접 연결된 것으로 인식하도록 전기 접속장치(300)가 충전기제어부(340)를 통해 충전장치를 제어하는 상태에서 전기 자동차(200)에 대한 충전이 이루어진다.

100 : 전기공급자 200 : 전기수요자
300 : 이기종간 전기접속장치 310, 410 : 제어부
320 : 접속감지부 330 : 회원인식부
340 : 충전기제어부 350, 440 : 통신부
420 : 충전정보처리부 430 : 요금산정부

Claims (4)

1. 일반 전기를 공급하는 전기 공급부;
   상기 전기공급부를 통해 공급되는 일반전기를 충전장치를 통해 충전하는 전기 자동차;
   상기 전기자동차 충전장치가 전기 공급부에 직접 연결이 불가능할 경우 전기 공급부와 충전장치간에 개재되어 충전장치와 전기 공급부가 마치 직접 연결된 것과 동일한 동작이 수행되도록 하거나, 누진제 전기요금이 발생하는 조건일 경우 상기 충전장치와 동일한 충전신호를 발생함으로써 상기 충전장치가 마치 일반 전기를 공급하는 전기공급부에 직접 연결된 것으로 판단하여 누진제 요금을 적용받지 않도록 상기 전기공급부와 충전장치간에 개재되는 커플러 인렛장치로서,
   상기 전기 공급부 및 전기 자동차 충전장치와 각각 연결되어 전기 자동차의 충전장치와 같은 충전 신호를 발생하여 전기 자동차를 충전함으로써 전기 자동차가 마치 충전장치에 직접 연결된 것으로 판단하도록 일반 전기공급부에 연결되어 220V의 전기를 공급하는 콘센트와, 전기 자동차의 충전장치의 커플러가 연결되는 콘센트를 구비하여 충전장치가 일반 콘센트에 직접 연결된 것으로 판단하게 하며,
   상기 일반 전기공급부에 대한 전기적 접속을 바탕으로 이루어지는 충전 정보를 처리하여 원격지 관제센터에 전송하도록 하는 제어부와, 자체적으로 구비된 콘센트에 일반 전기공급부가 연결된 상태에서 전기 자동차의 충전장치가 접속된 상태를 감지하는 접속감지부와, 상기 접속감지부의 인식수단을 통해 전기 접속장치가 일반 전기공급부에 접속되었음을 감지할 경우, 이를 토대로 회원인 수요자를 인식하는 회원인식부와, 일반 전기공급부로부터 공급받은 전기를 통해 PWM 제어신호를 발생하여 이를 상기 충전장치에 공급함으로써 전기 자동차가 충전장치에 직접 연결된 것으로 인식하도록 하는 상태에서 전기 자동차에 대한 충전이 가능하도록 하는 충전기제어부와, 전기 접속장치의 동작 처리 결과를 관제센터로 전송하는 통신부로 구성된 전기 접속장치; 및
   상기 전기 접속장치로부터 충전 정보를 전송받아 처리한 후, 충전 전기요금을 산정하여 수요자에게 과금하는 관제센터로 구성되는 것을 특징으로 하는 사용자 인증과 정보처리가 가능한 전기 접속장치.
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