KR102032871B1 - Charging power distribution system for charger of electric vehicle and process of the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a power distribution control system of an electric vehicle charger and a method thereof. According to the present invention, the power distribution control system of an electric vehicle charger comprises a plurality of chargers, a power distribution panel supplying power to the charger, an operation server approving the charging of the charger according to a request of a user, and a gateway communicating with the charger, the power distribution panel and the operation server, and distributes power supplied to each charger according to a priority of when the charging is required in the plurality of chargers. The gateway includes: a charging request detector which detects a charge request of the charger; a residual current detector which detects residual current that is not used for the charging; the average current extractor which extracts the average current flowing into the charger being charged; a current redistribution unit which recovers minimum chargeable current from the charger being charged and assigns the recovered current to the other charger requesting charging, when there is the charging request from the other charger; and a charging information display unit displaying charging information of the charger.

Description

전기 자동차 충전기의 전력 분배 제어 시스템 및 그 방법{Charging power distribution system for charger of electric vehicle and process of the same} Charging power distribution system for charger of electric vehicle and process of the same}

본 발명은 전기 자동차용 충전기의 전력 분배 제어 시스템과 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power distribution control system and method of an electric vehicle charger.

세계적인 환경 구제 강화와 에너지 절감 추세에 따라 각국에서는 친환경적인 전기 자동차의 개발과 보급이 급속도로 확산되고 있다. 이를 위하여 공동주택 단지의 주차장이나 공공 주차장 시설에 소규모의 전기 자동차용 충전소가 설치 및 운영되고 있으며, 무인으로 운영할 수 있는 전기 자동차 충전 시스템의 보급도 활성화되고 있다. 무인 전기 자동차 충전 시스템에는 유무선 통신수단을 이용하여 충전 과정을 제어할 수 있는 시스템과, 충전 진행 상황을 실시간으로 체크하고 확인할 수 있는 시스템이 함께 구비된다.With the global environmental reinforcement and energy saving trend, the development and dissemination of eco-friendly electric vehicles is rapidly spreading in each country. To this end, small electric vehicle charging stations are installed and operated in parking lots and public parking facilities of multi-unit housing complexes, and the spread of electric vehicle charging systems that can be operated unmanned is also being activated. Unmanned electric vehicle charging system is provided with a system for controlling the charging process using a wired or wireless communication means, and a system for checking and checking the charging progress in real time.

도 1은 종래의 기술에 따른 전기 자동차 충전 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 1 is a schematic block diagram of an electric vehicle charging system according to the related art.

도시된 바와 같이, 전기 자동차의 충전은 충전기(1)가 계통(2)으로부터 전력을 공급받아 전기 자동차(3)를 충전하도록 구성된다. 일반적으로 하나의 충전기(1)는 하나의 전기 자동차(1)를 충전하도록 구성되므로, 다수의 전기 자동차를 충전하기 위하여 하나의 계통(1)에 다수의 충전기(1)가 구비된다. 그러나 종래의 기술에 따른 충전 시스템에서는 계통에서 공급되는 전력에 한계가 있으므로, 다수의 충전기를 설치하는데 한계를 나타내고 있고, 결국, 동시에 전기 자동차를 충전할 수 있는 수에도 한계를 갖게 된다.As shown, the charging of the electric vehicle is configured such that the charger 1 receives electric power from the system 2 to charge the electric vehicle 3. In general, since one charger 1 is configured to charge one electric vehicle 1, a plurality of chargers 1 are provided in one system 1 to charge a plurality of electric vehicles. However, in the charging system according to the related art, there is a limit to the power supplied from the system, and thus, there is a limit to installing a plurality of chargers, and eventually there is a limit to the number of electric vehicles that can be charged at the same time.

또한, 최근에는 사용자 스스로가 전기 자동차를 충전하는 무인 충전시스템이 일반화되고 있다. 전기 자동차 무인 충전 시스템은 사용자가 직접 충전기를 조작하면서 사용하기에는 어려운 점이 있으며, 충전 시스템이 최적의 조건에서 각 충전기에 전력을 공급하도록 제어하는 데도 한계를 나타내고 있다.In addition, recently, an unmanned charging system in which a user charges an electric vehicle has become common. Electric vehicle unattended charging systems are difficult to use while the user directly operates the charger, and there are limitations in controlling the charging system to supply power to each charger under optimal conditions.

또한, 다수의 충전기가 설치되는 공동 시설의 충전 시스템은 다수의 충전기에서 충전이 요구될 수 있으며, 충전 요구는 동시에 또는 소정의 시간 간격을 두고 이루어진다. 이때, 종래의 공동 시설의 충전 시스템은 충전이 요구되는 각 충전기에 공급되는 전력이 균일하도록 분배하여 충전 우선순위에 따른 효율적이 전력 분배가 이루어지지 못하는 문제점이 있다.In addition, a charging system in a common facility in which a plurality of chargers are installed may be required to be charged in a plurality of chargers, and the charging request is made simultaneously or at predetermined time intervals. In this case, the conventional common charging system has a problem in that the power supplied to each charger requiring charging is uniformly distributed so that power distribution is not efficiently performed according to the charging priority.

한국공개특허 10-2018-0046525(2018.05.09.출원공개, 복수의 전기자동차에 대해 유선 및 무선 충전수단을 동시에 제공하는 전기자동차 충전장치)Korean Patent Application Publication No. 10-2018-0046525 (2018.05.09.Published, electric vehicle charging device that provides wired and wireless charging means for a plurality of electric vehicles at the same time) 한국등록특허 10-1813523(2017.12.22.등록, 공동 시설의 전기자동차용 충전 전력 분배 시스템)Korea Patent Registration 10-1813523 (2017.12.22.Registered, charging power distribution system for electric vehicles in common facilities)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다수의 충전기가 설치되는 공동 시설의 충전 시스템에 있어서, 충전이 요구되는 각 충전기에 충전 요청의 우선순위에 따라 전력을 분배함으로써, 다수의 사용자에 대하여 효율적인 충전이 이루어지도록 하는 전기 자동차 충전기의 전력 분배 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, in a charging system of a common facility in which a plurality of chargers are installed, by distributing power according to the priority of the charging request to each charger to be charged, It is an object of the present invention to provide a power distribution control system of an electric vehicle charger that allows efficient charging to a user.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기 자동차 충전기의 전력 분배 제어 시스템은, 다수의 충전기와, 상기 충전기에 전력을 공급하는 전력 분전반과, 사용자의 요청에 따라 상기 충전기의 충전을 승인하는 운영서버와, 상기 충전기, 상기 전력 분전반 및 상기 운영 서버와 통신하는 게이트웨이를 포함하여 다수의 충전기에서 충전이 요구될 때 우선순위에 따라 각 충전기에 공급되는 전력을 분배하도록 구성되고, 상기 게이트웨이는, 충전기의 충전요청을 감지하는 충전요청 감지부, 충전에 사용되지 않는 잔류전류를 감지하는 잔류전류 감지부, 충전중인 충전기에 유입되는 평균전류를 추출하는 평균전류 추출부, 다른 충전기에서 충전 요청이 있는 경우 충전중인 충전기로부터 충전 가능한 최소 전류를 회수하여 충전을 요청한 상기 다른 충전기에 할당하는 전류 재분배부, 및, 충전기의 충전 정보를 표시하는 충전정보 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Power distribution control system of the electric vehicle charger of the present invention for achieving the above object, a plurality of chargers, power distribution panel for supplying power to the charger, and the operation of approving the charging of the charger at the request of the user A plurality of chargers, including a server and a gateway in communication with the charger, the power distribution panel, and the operational server, configured to distribute power supplied to each charger according to priority when charging is required. Charge request detector to detect the charge request of the battery, Residual current detector to detect the residual current not used for charging, Average current extractor to extract the average current flowing into the charging charger, If there is a charge request from another charger The other charge requesting charging by recovering the minimum charge current from the charging charger. A current redistribution unit for allocating electricity, and a charging information display unit for displaying charging information of the charger.

여기서, 상기 전류 재분배부는, 충전중인 충전기로부터 전류를 회수하는 전류 회수유닛과, 회수된 전류를 충전이 요청된 다른 충전기에 할당하는 전류 할당유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the current redistribution unit is characterized in that it comprises a current recovery unit for recovering the current from the charging charger, and a current allocation unit for allocating the recovered current to the other charger is requested to charge.

또한, 상기 전류 재분배부는, 최우선 순위로 충전중인 충전기에 대하여 임의의 충전 전류를 보장하는 범위 내에서 전류를 회수하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the current redistribution unit, characterized in that configured to recover the current within the range to guarantee any charging current for the charger being charged at the highest priority.

또한, 상기 전류 재분배부는, 최우선 순위로 충전중인 충전기에 대하여 계통 전류에서 사용 가능한 최대 전류의 50% 또는 전기 자동차에 충전되는 최대 전류의 50% 전류를 보장하는 범위 내에서 전류를 회수하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the current redistribution unit is configured to recover the current within a range that guarantees 50% of the maximum current available in the system current or 50% of the maximum current charged to the electric vehicle for the charger charging the highest priority. It features.

또한, 상기 전류 재분배부는, 상기 평균전류 추출부에서 추출된 평균전류가 해당 충전기에 할당된 전류보다 작은 경우, 잔여 전류를 회수하여 충전이 요청된 다른 충전기에 할당하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The current redistributing unit may be configured to recover the remaining current and allocate the remaining current to the other charger to be charged when the average current extracted by the average current extracting unit is smaller than the current allocated to the corresponding charger.

또한, 상기 충전정보 표시부는, 충전기가 충전 가능한 최대 전류로 충전을 시작할 수 있는 상태, 충전 가능한 최소 전류에서 충전 가능한 최대 전류 사이의 임의의 전류로 충전을 시작할 수 있는 상태 및 충전 대기로 진입할 수 있는 상태로 구분하여 충전 정보를 표시하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the charging information display unit, the state in which the charger can start charging at the maximum chargeable current, the state in which charging can start at any current between the minimum chargeable current and the maximum chargeable current, and enter the charging standby. Characterized in that it is configured to display the charging information.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기 자동차 충전기의 전력 분배 제어 방법은, 다수의 충전기와, 상기 충전기에 전력을 공급하는 전력 분전반과, 사용자의 요청에 따라 상기 충전기의 충전을 승인하는 운영서버와, 상기 충전기, 상기 전력 분전반 및 상기 운영 서버와 통신하는 게이트웨이를 포함하여 다수의 충전기에서 충전이 요구될 때 우선순위에 따라 각 충전기에 공급되는 전력을 분배하도록 구성되고, 충전기의 충전요청을 감지하는 충전요청 감지부와, 충전에 사용되지 않는 잔류전류를 감지하는 잔류전류 감지부와, 충전중인 충전기에 유입되는 평균전류를 추출하는 평균전류 추출부와, 전기 자동차에 충전 가능한 최소 전류를 충전중인 충전기로부터 회수하여 다른 충전기로 할당하는 전류 재분배부와, 충전기의 충전 정보를 표시하는 충전정보 표시부를 포함하는 게이트웨이에 의하여 이루어지며, 충전중인 충전기 외의 다른 충전기에 충전 요청이 있을 때 충전중인 상기 충전기로부터 충전 가능한 최소 전류를 회수하여 상기 다른 충전기에 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And the power distribution control method of the electric vehicle charger of the present invention for achieving the above object, a plurality of chargers, power distribution panel for supplying power to the charger, and to approve the charging of the charger at the request of the user A charge request of the charger, wherein the charger is configured to distribute power supplied to each charger according to priority when charging is required in a plurality of chargers, including an operation server, the charger, the power distribution panel, and a gateway communicating with the operation server. A charge request detector for detecting a current, a residual current detector for detecting a residual current not used for charging, an average current extractor for extracting an average current flowing into a charger being charged, and a minimum current for charging an electric vehicle. Current redistribution unit that recovers from the charging charger and assigns it to another charger It is made by a gateway including a charging information display unit for displaying, and when the charge request to the charger other than the charging charger, recovering the minimum charge current from the charger being charged and assigning to the other charger It features.

여기서, 충전중인 충전기에 대한 전류의 회수는, 충전 가능한 최소 전류를 보장하는 범위에서 회수 가능한 후순위 충전기로부터 그 선순위 충전기로 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Here, the recovery of the current for the charger being charged is characterized in that it is sequentially made from the recoverable subordinated charger to the senior charger within the range to ensure the minimum chargeable current.

또한, 충전중인 충전기에 대한 전류의 회수는, 최우선 순위로 충전중인 충전기에 대하여 임의의 충전 전류를 보장하는 범위 내에서 전류를 회수하는 것을 특징으로 한다.In addition, the recovery of the current for the charger being charged is characterized by recovering the current within a range that guarantees any charging current for the charger being charged with the highest priority.

또한, 충전중인 충전기에 대한 전류의 회수는, 유입되는 평균전류가 할당된 전류보다 작은 충전기가 있는 경우 해당 충전기의 잔여 전류를 우선적으로 회수하는 것을 특징으로 한다.In addition, the recovery of the current for the charger being charged is characterized in that the residual current of the charger is preferentially recovered when there is a charger whose average current flowing in is smaller than the allocated current.

본 발명은 다수의 충전기가 설치되는 공동 시설의 충전 시스템에 있어서, 최우선 순위의 충전기에 임의의 크기의 충전 전력을 보장하고 후순위의 충전기에도 충전 가능한 최소한의 충전 전력을 보장함으로써, 충전 전력 분배가 효율적으로 이루어질 수 있다. According to the present invention, in a charging system of a common facility in which a plurality of chargers are installed, charging power distribution is efficient by guaranteeing charging power of any size in the charger of the highest priority and the minimum charging power that can be charged in the charger of the lower priority. Can be made.

도 1은 종래의 기술에 따른 전기 자동차 충전 시스템의 개략적인 구조를 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템을 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템의 충전기 설치 구조를 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템의 충전기 설치 구조를 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이의 주요 구성을 나타낸 블록도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 충전기의 전력 분배 과정을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차 충전기의 전력 분배 과정을 나타낸 도면.
1 is a block diagram showing a schematic structure of an electric vehicle charging system according to the prior art,
2 is a block diagram showing an electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram showing a charger installation structure of an electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention;
4 is a block diagram showing a charger installation structure of an electric vehicle charging system according to another embodiment of the present invention;
5 is a block diagram showing a main configuration of a gateway according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing a power distribution process of the electric vehicle charger according to an embodiment of the present invention,
7 is a view showing a power distribution process of the electric vehicle charger according to another embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.The technical problem achieved by the present invention and the practice of the present invention will be apparent from the preferred embodiments described below. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

후술되는, 본 실시예의 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 한다. 즉 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은, 일 실시예에 관련하여 다른 실시예로 구현될 수 있으며, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경될 수 있음이 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이, 면적 및 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 본 실시예의 설명에 있어서, 1, 2, 전, 후, 등과 같은 표현은 서로 상대적인 순서나 위치, 방향 등을 나타내는 것으로 그 기술적 의미가 반드시 사전적 의미에 구속되지는 않는다.Differences in the present embodiment, which will be described later, should be understood to be mutually exclusive. That is, without departing from the spirit and scope of the present invention, the specific shapes, structures, and characteristics described may be implemented in other embodiments with respect to one embodiment, and the location of individual components within each disclosed embodiment. Or, it is to be understood that arrangements may be changed, and like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the several aspects, and the length, area and thickness, etc. may be exaggerated for convenience. In the description of the present embodiment, expressions such as 1, 2, before, after, and the like indicate relative order, position, direction, etc. relative to each other, and the technical meaning is not necessarily limited to the dictionary meaning.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템의 충전기 설치 구조를 나타낸 블록도, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템의 충전기 설치 구조를 나타낸 블록도로서, 충전기와 콘센트가 혼합된 구조의 단상을 나타내었다.2 is a block diagram showing an electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a block diagram showing a charger installation structure of the electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is As a block diagram showing a charger installation structure of an electric vehicle charging system according to another embodiment, a single phase of a structure in which a charger and an outlet are mixed.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 전기 자동차 충전 시스템은 공동주택 단지의 주차장, 공공 주차장 또는 일반 건물의 주차장 등에 설치되는 충전기(100)와, 3상의 계통 전력을 단상으로 분리하여 충전기에 전력을 공급하고 충전기에서 실제 충전을 위하여 소비되는 전력을 공급하는 전력 분전반(200)과, 충전기(100)에 전기 자동차가 접속되고 사용자로부터 충전 요청이 있으면 설정된 전류량에 따라 충전이 이루어지도록 제어하는 운영서버(300)와, 충전기(100), 전력 분전반(200) 및 운영 서버(300)와 통신하여 충전기(100)에서 충전중인 충전정보, 전력 분전반(200)에서 다수 충전기들에 공급되는 전력 공급정보 등을 전송받아 운영서버(300)로 전달하고, 운영서버(300)로부터 충전기 및 개폐기의 제어 정보를 전송받아 상기 충전기(100) 및 상기 전력 분전반(200)으로 제공하는 게이트웨이(400)를 포함한다. 특히, 본 실시예의 게이트웨이(400)는 계통에서 공급되는 전력을 분배하여 충전이 진행되는 각 충전기(100)에 효율적으로 공급되도록 충전기(100)와 전력 분전반(200)을 제어한다.2 and 3, the electric vehicle charging system of the present embodiment is a charger 100 installed in a parking lot of a multi-unit housing complex, a public parking lot or a parking lot of a general building, and separates three-phase system power into a single phase to the charger. The power distribution panel 200 for supplying power and supplying power consumed for actual charging in the charger, and an operation in which an electric vehicle is connected to the charger 100 and a charging is performed according to a set current amount when a user requests a charging. Charging information being charged by the charger 100 in communication with the server 300, the charger 100, the power distribution panel 200, and the operation server 300, and power supply information supplied to the plurality of chargers in the power distribution panel 200. Receives the transmission to the operation server 300, and receives the control information of the charger and the switch from the operation server 300 to the charger 100 and the power distribution panel 200 And a gateway 400 that provides. In particular, the gateway 400 of the present embodiment distributes the power supplied from the system to control the charger 100 and the power distribution panel 200 to be efficiently supplied to each charger 100 that is being charged.

본 실시예의 충전기(100)는 도 3과 같이, 전력 분전반(200)에 의하여 단상으로 분리되는 각 상의 전력 선로(L1, L2, L3)에 다수개 설치되며, 일 예로, R 상의 전력 선로(L1)에 10개의 충전기, S 상의 전력 선로(L2)에 10개의 충전기 및 T 상의 전력 선로(L3)에 10개의 충전기가 각각 설치될 수 있다. 충전기(100)에는 게이트웨이(400)의 제어에 따라 분배되는 서로 동일하거나 상이한 전력이 공급된다.As shown in FIG. 3, a plurality of chargers 100 according to the present exemplary embodiment are installed in power lines L1, L2, and L3 of each phase separated into single phases by the power distribution panel 200. For example, the power lines L1 of R phases are provided. 10 chargers, 10 chargers in the power line L2 on S and 10 chargers may be installed in the power line L3 on T, respectively. The charger 100 is supplied with the same or different powers to be distributed under the control of the gateway 400.

또한, 충전기(100)는 충전을 위하여 전기 자동차에 공급하고 있는 공급 전류정보를 게이트웨이(400)를 통하여 운영서버(300)에 제공하도록 구성되고, 이를 위하여 충전기(100)는 전류센서와 통신수단을 구비하며, 통신수단은 지그비(Zigbee) 통신모듈로 구성될 수 있다.In addition, the charger 100 is configured to provide the supply current information supplied to the electric vehicle for charging to the operation server 300 through the gateway 400, for this purpose, the charger 100 is provided with a current sensor and communication means The communication means may be configured as a Zigbee communication module.

전력 분전반(200)은 3상으로 공급되는 전력을 R 상, S 상, T 상의 단상으로 분리하고, 각 상의 전력 선로를 통하여 공급되는 전류를 감지한다. 전력 분전반(200)은, 계통의 3상 전력 선로(L)를 단상의 전력 선로(L1,L2,L3)로 분리하면서 개폐하는 3상 개폐기(210)와, 각 단상 전력 선로에 연결된 각 충전기로 전력을 공급하도록 개폐하는 단상 개폐기(220)를 포함할 수 있다.The power distributor 200 separates the power supplied to the three phases into R phases, S phases, and T phases, and senses the current supplied through the power lines of each phase. The power distribution panel 200 includes a three-phase switch 210 that opens and closes while separating the three-phase power line L of the system into single-phase power lines L1, L2, and L3, and each charger connected to each single-phase power line. It may include a single-phase switch 220 to open and close to supply power.

3상 개폐기(210) 및 단상 개폐기(220)는 운영서버(300)에서 전달되는 명령에 따라 온오프되면서 각 전력 선로에 공급되는 전력을 개폐한다. 또한, 3상 개폐기(210)는 계통에서 3상으로 공급되는 전력을 R 상, S 상 및 T 상의 3개의 단상으로 분리하여 각각 전력이 공급되도록 한다.The three-phase switch 210 and the single-phase switch 220 is on and off according to the command transmitted from the operation server 300 to open and close the power supplied to each power line. In addition, the three-phase switch 210 separates the power supplied to the three phases in the system into three single phases of R phase, S phase and T phase so that power is supplied to each.

한편, 도 4를 참조하면, 각 상의 선로에는 충전기(100)와 함께 콘센트(100')가 연결된다. 충전기(100)에는 전기 자동차가 직접 접속되어 충전이 이루어지고, 콘센트(100')에는 휴대용 충전장치를 매개로 전기 자동차가 접속되어 충전이 이루어진다. 콘센트(100')는 각 상의 전력 선로를 따라 하나 이상 혼합될 수 있으며, 일 예로, 도 4와 같이 R 상의 전력 선로는 8개의 충전기(100)와 2개의 콘센트(100')가 연결된 충전 시스템이 구성될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 4, the outlet 100 ′ is connected to the line of each phase together with the charger 100. An electric vehicle is directly connected to the charger 100 to be charged, and an electric vehicle is connected to the outlet 100 ′ via a portable charging device to perform charging. One or more outlets 100 'may be mixed along the power lines of each phase. For example, as shown in FIG. 4, a power system connected to eight chargers 100 and two outlets 100' is connected to an R line. Can be configured.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이의 주요 구성을 나타낸 블록도이다.5 is a block diagram showing a main configuration of a gateway according to an embodiment of the present invention.

본 실시예의 게이트웨이(400)는 충전기(100)로부터 충전 요청을 감지하는 충전요청 감지부(410)와, 충전기(100) 및 콘센트(100')에 공급된 후 남아 있는 전류의 정보를 감지하는 잔류전류 감지부(420)와, 충전기(100) 및 콘센트(100')에 공급되고 있는 전류의 평균전류를 추출하는 평균전류 추출부(430)와, 충전기(100)로부터 전류를 회수하여 다른 충전기로 재분배하는 전류 재분배부(440)와, 충전기(100)의 충전 정보를 표시하는 충전정보 표시부(450)와, 충전기(100), 전력 분전반(200) 및 운영 서버(300)와 통신하기 위한 통신부(460)와, 이들의 구동을 제어하는 제어부(470)를 포함한다.The gateway 400 according to the present embodiment has a charge request detector 410 for detecting a charge request from the charger 100 and a residual for detecting information of a current remaining after being supplied to the charger 100 and the outlet 100 '. The current sensing unit 420, the average current extraction unit 430 for extracting the average current of the current supplied to the charger 100 and the outlet 100 ', and recovers the current from the charger 100 to another charger A redistribution current redistribution unit 440, a charging information display unit 450 displaying charging information of the charger 100, a communication unit for communicating with the charger 100, the power distribution panel 200, and the operation server 300 ( 460, and a control unit 470 for controlling their driving.

상기와 같은 구성의 게이트웨이(400)는 충전기(100) 및 운영 서버(300)와 정보를 교환하면서 계통에서 공급되는 전력과 충전기(100)의 충전 요청 정보를 바탕으로 각 충전기(100)에 전류가 효율적으로 공급될 수 있도록 전력 분전반(200)을 제어한다.The gateway 400 having the above configuration exchanges information with the charger 100 and the operation server 300, and a current is supplied to each charger 100 based on the power supplied from the system and the charge request information of the charger 100. The power distribution panel 200 is controlled to be efficiently supplied.

구체적으로 살펴보면, 충전요청 감지부(410)는 다수의 충전기(100)의 커넥터(미도시)에 전기 자동차가 접속되는지 여부를 감지하는 구성으로, 충전기(100)에 전기 자동차가 접속되는 경우, 게이트웨이(400)는 해당 충전기(100)에 충전 요청이 있음을 통신부(460)를 통하여 운영 서버(300)에 알리게 된다.In detail, the charge request detector 410 is configured to detect whether the electric vehicle is connected to a connector (not shown) of the plurality of chargers 100, and when the electric vehicle is connected to the charger 100, the gateway 400 notifies the operation server 300 through the communication unit 460 that there is a charge request to the charger 100.

잔류전류 감지부(420)는 충전에 사용되지 않아 다른 충전기(100)에 공급 가능한 전류를 감지하는 구성으로, 계통에서 공급되는 전체 전류에 대하여 이미 충전기(100)에 공급되고 있는 전류를 제외한 전류량을 감지한다. 잔류전류 감지부(420)에서 감지된 잔류전류 정보는 충전정보 표시부(450)에서 다른 충전기(100)의 충전 가능 여부를 판단하는 정보로 활용된다.The residual current detection unit 420 is configured to sense a current that can be supplied to another charger 100 because it is not used for charging. The residual current detection unit 420 detects a current amount excluding the current that is already supplied to the charger 100 with respect to the total current supplied from the system. Detect. The residual current information detected by the residual current detector 420 is used as information for determining whether the other charger 100 can be charged by the charging information display unit 450.

평균전류 추출부(430)는 현재 충전중인 충전기(100)에 충전을 위하여 공급되고 있는 평균전류를 추출하는 구성이다. 평균전류 추출부(430)에서 추출된 평균전류가 해당 충전기에 할당된 전류보다 작은 경우 전류 재분배부(440)에서 그 차이에 해당하는 전류를 회수한다. 본 실시예의 평균전류 추출부(430)는 5분 단위로 평균전류를 추출하도록 구성되며, 그 이전의 4분간 충전기에 유입되는 평균전류를 추출한다. The average current extracting unit 430 is configured to extract the average current being supplied for charging to the charger 100 currently being charged. When the average current extracted by the average current extractor 430 is smaller than the current allocated to the charger, the current redistributor 440 recovers a current corresponding to the difference. The average current extracting unit 430 of the present embodiment is configured to extract the average current every 5 minutes, and extracts the average current flowing into the charger for 4 minutes before that.

전류 재분배부(440)는 특정 충전기(100)에 공급되는 전류를 회수하여 다른 충전기(100)에 할당하는 구성으로, 전류 회수유닛(441)과 전류 할당유닛(442)을 포함한다. 전류 회수유닛(441)은 충전중인 충전기(100)로부터 일정량의 전류를 회수하는 구성이다. 전류 회수유닛(441)은 충전이 진행중인 충전기(100)에 대하여 회수 가능한 여유 전류가 있거나 충전 전류의 평균전류가 초기에 분배된 전류보다 낮은 경우 그 차이 해당하는 전류를 회수한다. 전류 할당유닛(442)은 전류 회수유닛(441)에서 회수된 전류를 다른 충전기(100)에 할당하는 구성이다. 전류 할당유닛(442)은 일측의 충전기(100)에서 회수된 전류를 최대 전류를 할당받지 못한 다른 충전기(100) 또는 충전 대기 중인 충전기(100)에 할당한다.The current redistribution unit 440 recovers the current supplied to the specific charger 100 and assigns the current to the other charger 100, and includes a current recovery unit 441 and a current allocation unit 442. The current recovery unit 441 is configured to recover a certain amount of current from the charger 100 being charged. The current recovery unit 441 recovers a current corresponding to the difference when there is a spare current recoverable with respect to the charger 100 in progress or the average current of the charging current is lower than the initially distributed current. The current allocation unit 442 is configured to allocate the current recovered by the current recovery unit 441 to the other charger 100. The current allocating unit 442 allocates the current recovered from the charger 100 on one side to the other charger 100 or the charger 100 that is waiting to charge the maximum current.

일반적으로 전기 자동차의 충전은 시간의 경과에 따라 완충에 가까워질수록 충전을 위하여 유입되는 전류는 점차 줄어들게 된다. 따라서 평균전류 추출부(430)와 전류 재분배부(440)는 최초 분배된 전류에 대하여 충전에 사용되지 않는 전류를 회수하여 다른 충전기에 할당함으로써, 전력의 효율적인 분배와 사용이 이루어질 수 있도록 한다.In general, as the charging of an electric vehicle approaches the buffer over time, the current flowing for charging decreases gradually. Therefore, the average current extractor 430 and the current redistributor 440 recover currents that are not used for charging with respect to the initially distributed current and allocate them to other chargers, thereby enabling efficient distribution and use of power.

충전정보 표시부(450)는 충전기(100)에 대한 충전 정보를 표시하는 구성이다. 충전정보 표시부(450)는 충전기(100)의 충전 가능 정보를 포함하는 정보를 표시한다. 이를 위하여 충전기(100)에는 정보 표시를 위한 표시모듈로서 LED 모듈을 구비할 수 있다. 일 예로, 충전정보 표시부(450)는 충전기(100)가 최고 전류(32A)로 바로 충전을 시작할 수 있는 상태 또는 충전중인 상태를 LED 모듈의 녹색 점등으로 표시하고, 충전기가 6A 내지 32A로 충전을 시작할 수 있는 상태를 황색 점등으로 표시하며, 충전을 바로 시작할 수는 없지만 충전 대기 상태로 진입할 수 있는 상태를 적색 점등으로 표시하고, 해당 충전기에 충전이 요청된 상태 즉, 적색 상태에서 앱을 사용하여 결제하고 충전 케이블을 연결한 후 충전 시작을 기다리고 있는 상태를 청색 점등으로 표시할 수 있다.The charging information display unit 450 is configured to display charging information for the charger 100. The charging information display unit 450 displays information including chargeable information of the charger 100. To this end, the charger 100 may include an LED module as a display module for displaying information. For example, the charging information display unit 450 displays the state in which the charger 100 can immediately start charging at the highest current 32A or the state of charging with the green light of the LED module, and the charger can charge the battery at 6A to 32A. The status that can be started is displayed in yellow, and the status that can not be started immediately but can enter the standby mode is displayed in red, and the app is used when the charger is requested to be charged, which is red. After the payment is made, the charging cable is connected, and the status of waiting for the charging to start is displayed in blue light.

통신부(460)는 충전기(100), 전력 분전반(200) 및 운영서버(300)와 정보를 송수신하는 통신 수단으로, 충전기(100)와 전력 분전반(200) 사이의 통신 수단으로는 지그비 모듈이 이용될 수 있고, 운영서버(300) 사이의 통신 수단으로 TCP/IP 모듈이 이용될 수 있다.The communication unit 460 is a communication means for transmitting and receiving information with the charger 100, the power distribution panel 200 and the operation server 300, the Zigbee module is used as a communication means between the charger 100 and the power distribution panel 200. The TCP / IP module may be used as a communication means between the operation server 300.

제어부(470)는 충전요청 감지부(410), 잔류전류 감지부(420), 평균전류 추출부(430), 전류 재분배부(440) 및 충전정보 표시부(450)의 구동을 제어하고, 충전기(100), 전력 분전반(200) 및 운영 서버(300)와 각종 정보가 전송되도록 통신부(460)를 제어한다. The controller 470 controls the driving of the charge request detector 410, the residual current detector 420, the average current extractor 430, the current redistributor 440, and the charge information display unit 450. 100), the communication unit 460 is controlled to transmit various information with the power distribution panel 200 and the operation server 300.

이하에서, 상기와 같은 구성의 전기 자동차 충전 시스템에서 이루어지는 전력 분배 과정을 실시예를 통하여 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, the power distribution process performed in the electric vehicle charging system having the above configuration will be described in detail through embodiments.

실시예Example 1 One

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전기의 전력 분배 과정을 나타낸 도면으로, 10개의 충전기가 연결된 R 상에서 각 충전기에 전류가 분배되는 과정을 나타내었다. 본 실시예의 설명에 있어서, 1번, 2번 등의 표현은 충전이 요청되는 순위에 따라 순서를 부여한 것이다. FIG. 6 is a diagram illustrating a power distribution process of an electric vehicle charger according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrates a process in which current is distributed to each charger on R to which ten chargers are connected. In the description of the present embodiment, the expressions 1, 2 and the like are given in order according to the order in which charge is requested.

본 실시예에서 계통으로부터 R 상에 총 40A의 전류가 공급되는 시스템을 예로 하며, 40A의 전류는 현재 국내에서 전기 자동차 충전을 위하여 단상의 전력 라인에 일반적으로 공급되고 있는 전류의 크기이다. 또한, 각 충전기에 안정적으로 전류를 분배하기 위해서는 일반적으로 총 전류의 90% 내에서 분배를 하고 있으므로, 36A를 사용 가능한 총 전류(T)로 본다. 또한, 국내 전기 자동차는 충전을 위한 최적의 전류가 32A로 설정되어 있으므로 하나의 충전기에서 전기 자동차에서 공급되는 최대 전류(M)를 32A로 설정한다. 또한, 대부분의 전기 자동차는 충전 가능한 최소 전류(m)가 6A로 설정되어 있으므로 하나의 충전기에서 전기 자동차에 공급되는 최소 전류(m)를 6A로 설정한다. 따라서, 본 실시예의 전력 분배 제어 시스템은 하나의 충전기에 6A 내지 32A의 범위에서 1A 단위로 전류를 분배하도록 구성된다. In the present embodiment, a system in which a total of 40A is supplied to R from the system is taken as an example, and the current of 40A is a magnitude of current that is generally supplied to a single-phase power line for electric vehicle charging in Korea. In addition, in order to distribute the current stably to each charger, since the distribution is generally within 90% of the total current, 36A is regarded as the total usable current (T). In addition, in the domestic electric vehicle, since the optimum current for charging is set to 32 A, the maximum current M supplied from the electric vehicle is set to 32 A in one charger. In addition, since most electric vehicles are set to a minimum charge current (m) of 6A, the minimum current (m) supplied to the electric vehicle from one charger is set to 6A. Thus, the power distribution control system of this embodiment is configured to distribute the current in 1 A units in the range of 6 A to 32 A to one charger.

도 6의 실시예를 참고하여 구체적으로 살펴보면, 먼저, 1번 충전기(100-1)에서 사용자로부터 충전 요청이 있는 경우 게이트웨이(400)는 운영 서버(300)에 사용자 충전 요청 정보를 알린다. 이때, 사용자로부터의 충전 요청은 충전요청 감지부(410)에서 감지한다. 또한, 운영 서버(300)는 게이트웨이(400)를 통하여 충전 요청 정보를 수신함과 동시에 사용자 단말기 예컨대, 스마트 폰을 통해서도 사용자로부터 직접 충전 요청 정보를 수신하고, 스마트 폰에 결제를 요청하여 결제가 이루어지는 경우 게이트웨이(400)에 1번 충전기(100-1)의 사용을 승인한다.Specifically, referring to the embodiment of FIG. 6, first, when there is a charge request from the user in the first charger 100-1, the gateway 400 notifies the operation server 300 of the user charge request information. In this case, the charge request from the user is detected by the charge request detector 410. In addition, when the operation server 300 receives the charge request information through the gateway 400 and at the same time receives the charge request information directly from the user via a user terminal, for example, a smart phone, the payment request is made to the smart phone when the payment is made The gateway 400 approves use of the first charger 100-1.

게이트웨이(400)는 운영 서버(300)로부터 1번 충전기(100-1)의 사용 승인이 수신되면, 1번 충전기(100-1)에 충전 가능한 최대 전류(M), 예컨대, 32A의 전류를 할당하여 충전이 이루어지도록 한다. 이때, 잔류전류 감지부(420)는 나머지 4A의 잔류전류를 감지할 것이다. 또한, 1번 충전기(100-1)에서 6A 이상의 전류 회수가 가능하므로, 충전정보 표시부(450)는 나머지 충전기들에 대하여 6A 이상의 전류로 충전을 시작할 수 있는 상태인 황색 점등을 표시한다. When the gateway 400 receives the use approval of the first charger 100-1 from the operation server 300, the gateway 400 allocates the maximum current M that can be charged to the first charger 100-1, for example, 32 A. To charge. At this time, the residual current detector 420 will detect the remaining 4A residual current. In addition, since the number of currents of more than 6A can be recovered from the first charger 100-1, the charging information display unit 450 displays yellow lighting, which is a state capable of starting charging with a current of 6A or more for the remaining chargers.

그리고 2번 충전기(100-2)에서 충전 요청이 있는 경우, 게이트웨이(400)는 운영 서버(300)로부터 2번 충전기(100-2)의 충전 승인 정보를 수신하고, 2번 충전기(100-2)에 6A를 할당하여 충전이 이루어지도록 한다. 이때, 2번 충전기(100-2)에는 충전 가능한 최소 전류인 6A가 할당되어야 하므로, 잔류전류인 4A에 더하여 1번 충전기(100-1)로부터 2A의 전류를 회수하게 된다. 전류의 회수와 할당은 전류 재분배부(440)의 전류 회수유닛(441)과 전류 할당유닛(442)에 의하여 이루어진다. 따라서, 본 과정에서 1번 충전기(100-1)에 30A의 전류가 할당되고, 2번 충전기(100-2)에 6A의 전류가 할당되어 충전이 이루어진다. And when there is a charge request from the second charger 100-2, the gateway 400 receives the charging approval information of the second charger 100-2 from the operation server 300, and the second charger 100-2. Assign 6A to) to allow charging. At this time, since 6A, the minimum chargeable current, should be allocated to the second charger 100-2, a current of 2A is recovered from the first charger 100-1 in addition to the residual current 4A. The recovery and allocation of the current is performed by the current recovery unit 441 and the current allocation unit 442 of the current redistribution unit 440. Therefore, in the process, a current of 30 A is allocated to the first charger 100-1 and a current of 6 A is assigned to the second charger 100-2 to perform charging.

또한, 3번 충전기(100-3)에서 충전 요청이 있는 경우, 게이트웨이(400)는 운영 서버(300)로부터 3번 충전기(100-3)의 충전 승인 정보를 수신하고, 1번 충전기(100-1)로부터 6A의 전류를 회수하여 3번 충전기(100-3)에 할당한다. 따라서, 본 과정에서 1번 충전기(100-1)에 24A의 전류가 할당되고, 2번 충전기(100-2) 및 3번 충전기(100-3)에 각각 6A의 전류가 할당되어 충전이 이루어진다.In addition, when there is a charge request from the third charger 100-3, the gateway 400 receives the charging approval information of the third charger 100-3 from the operation server 300, and the first charger 100-. The current of 6A is recovered from 1) and allocated to the third charger 100-3. Therefore, in the process, a current of 24 A is allocated to the first charger 100-1, and a current of 6 A is allocated to the second charger 100-2 and the third charger 100-3, respectively, to perform charging.

이어서, 4번 충전기(100-4)에서 충전 요청이 있는 경우, 게이트웨이(400)는 운영 서버(300)로부터 4번 충전기(100-4)의 충전 승인 정보를 수신하고, 1번 충전기(100-1)로부터 6A의 전류를 회수하여 4번 충전기(100-3)에 할당한다. 따라서, 본 과정에서 1번 충전기(100-1)에 18A의 전류가 할당되고, 2번 충전기(100-2), 3번 충전기(100-3) 및 4번 충전기(100-4)에 각각 6A의 전류가 할당되어 충전이 이루어진다.Subsequently, when there is a charge request from the fourth charger 100-4, the gateway 400 receives the charging approval information of the fourth charger 100-4 from the operation server 300, and the first charger 100-. The current of 6A is recovered from 1) and allocated to the number 4 charger 100-3. Therefore, in this process, a current of 18A is allocated to the first charger 100-1, and 6A to the second charger 100-2, the third charger 100-3, and the fourth charger 100-4, respectively. The current is assigned and charging takes place.

한편, 전류 회수유닛(441)은 우선순위로 충전중인 1번 충전기에 대하여 할당되는 전류가 18A 이하가 되지 아니하는 범위에서 1번 충전기(100-1)로부터 전류를 회수하도록 구성된다. 이는 최우선 순위의 사용자에게 사용 가능한 최대 전류(36A)의 50%를 전류를 보장함으로써, 충전 요청의 우선순위에 따라 균등하고 효율적으로 전류를 분배할 수 있다. 이때, 최우선 순위 사용자에게 보장되는 전류는 사용 가능한 최대 전류(36A)를 기준으로 임의의 범위(예컨대 50% 범위로서 18A)로 설정하거나 전기 자동차에 충전되는 최대 전류(32A)를 기준으로 임의의 범위(예컨대 50% 범위로서 16A)로 설정할 수 있다.On the other hand, the current recovery unit 441 is configured to recover the current from the number 1 charger 100-1 in a range in which the current allocated to the number 1 charger being charged at the priority does not become 18 A or less. This ensures 50% of the maximum current 36A available to the highest priority user, thereby distributing current evenly and efficiently according to the priority of the charge request. The current guaranteed to the highest priority user is then set to any range (e.g. 18A as 50% range) based on the maximum available current 36A or any range based on the maximum current 32A charged to the electric vehicle. (E.g., 16 A as 50% range).

따라서, 4대의 충전기가 충전이 진행되는 상태에서, 1번 충전기(100-1)에 18A의 전류가 할당되고, 2번 내지 4번 충전기(100-2,100-3,100-4)에서 충전 가능한 최소 전류인 6A의 전류가 각각 할당되어 있으므로, 더 이상 전류를 회수할 여지가 있는 충전기가 없다. 따라서 충전정보 표시부(450)는 나머지 충전기들에 대하여 충전을 바로 시작할 수는 없는 상태의 적색 점등으로 표시한다.Therefore, in a state where four chargers are being charged, a current of 18 A is allocated to the first charger 100-1, and the minimum current that can be charged by the second to fourth chargers 100-2, 100-3, and 100-4 is determined. Since 6A of current is allocated, there is no longer a charger that can recover the current. Therefore, the charging information display unit 450 displays the red light of the state in which charging cannot be started immediately with respect to the remaining chargers.

또한, 1번 충전기(100-1)의 충전이 종료될 때, 게이트웨이(400)는 충전 종료 정보를 운영 서버(300)에 알리고 1번 충전기(100-1)에 대한 충전 종료 승인을 수신한 후, 1번 충전기(100-1)로부터 18A의 전류를 회수한다. 동시에 게이트웨이(400)는 회수된 18A의 전류를 충전 요청 우선순위인 2번 충전기(100-2)에 할당한다. 따라서, 본 과정에서 2번 충전기(100-2)에 24A의 전류가 할당되고, 3번 충전기(100-3) 및 4번 충전기(100-4)에 각각 6A의 전류가 할당되어 충전이 이루어진다. 이때, 2번 충전기(100-2)에서 6A의 전류 회수가 가능하므로 충전정보 표시부(450)는 나머지 충전기들에 대하여 6A 이상의 전류로 충전을 시작할 수 있는 상태인 황색 점등을 표시한다. In addition, when the charging of the first charger 100-1 is terminated, the gateway 400 notifies the operation server 300 of the charging end information and receives a charge end approval for the first charger 100-1. , 18A current is recovered from the first charger 100-1. At the same time, the gateway 400 allocates the recovered 18A of current to the second charger 100-2, which is a charge request priority. Therefore, in the process, a current of 24 A is allocated to the second charger 100-2, and a current of 6 A is allocated to the third charger 100-3 and the fourth charger 100-4, respectively. At this time, since the number 2 of the charger 100-2 is capable of recovering the current of 6A, the charging information display unit 450 displays the yellow light that is a state capable of starting charging with the current of 6A or more for the remaining chargers.

나아가, 2번 충전기(100-2)의 충전이 종료될 때, 게이트웨이(400)는 충전 종료 정보를 운영 서버(300)에 알리고 2번 충전기(100-1)에 대한 충전 종료 승인을 수신한 후, 2번 충전기(100-2)로부터 24A의 전류를 회수한다. 동시에 게이트웨이(400)는 회수된 24A의 전류를 우선순위인 3번 충전기(100-3)에 할당한다. 따라서, 본 과정에서 3번 충전기(100-3)에 30A의 전류가 할당되고, 4번 충전기(100-4)에 6A의 전류가 할당되어 충전이 이루어진다. 이때, 3번 충전기(100-3)에서 6A의 전류 회수가 가능하므로 충전정보 표시부(450)는 나머지 충전기들에 대하여 6A 이상의 전류로 충전을 시작할 수 있는 상태인 황색 점등을 표시한다. Furthermore, when the charging of the second charger 100-2 is terminated, the gateway 400 notifies the operation server 300 of the charging end information and receives the end of charge approval for the second charger 100-1. , To recover the current of 24A from the second charger (100-2). At the same time, the gateway 400 allocates the recovered current of 24A to the third charger 100-3 which is the priority. Therefore, in the process, a current of 30 A is assigned to the third charger 100-3 and a current of 6 A is assigned to the fourth charger 100-4 to perform charging. At this time, since the number 3 of the charger 100-3 is capable of recovering the current of 6A, the charging information display unit 450 displays the yellow light which is a state capable of starting charging with the current of 6A or more for the remaining chargers.

또한, 3번 충전기(100-3)의 충전이 종료될 때, 게이트웨이(400)는 충전 종료 정보를 운영 서버(300)에 알리고 3번 충전기(100-1)에 대한 충전 종료 승인을 수신한 후, 3번 충전기(100-3)로부터 30A의 전류를 회수한다. 동시에 게이트웨이(400)는 회수된 30A의 전류 중 26A의 전류를 4번 충전기에 할당한다. 따라서, 본 과정에서 4번 충전기(100-4)에만 32A의 전류가 할당되어 충전이 이루어진다. 이때, 잔류전류 감지부는 4A의 잔류전류를 감지하고, 충전정보 표시부(450)는 나머지 충전기들에 대하여 6A 이상의 전류로 충전을 시작할 수 있는 상태인 황색 점등을 표시한다. In addition, when the charging of the third charger 100-3 is terminated, the gateway 400 notifies the operation server 300 of the charging end information and receives a charge end approval for the third charger 100-1. , Recovers the current of 30A from the third charger (100-3). At the same time, the gateway 400 allocates 26 A of the recovered 30 A of current to the fourth charger. Therefore, in the process, a current of 32 A is assigned to only the number 4 charger 100-4 to perform charging. At this time, the residual current detection unit detects the residual current of 4A, and the charging information display unit 450 displays a yellow light that is a state that can start charging with a current of more than 6A for the remaining chargers.

이와 같이, 게이트웨이(400)는 각 충전기에 공급되는 전력량을 적절히 분배함으로써, 충전 요청 우선순위에 따라 효율적이고 안정적인 충전이 이루어지도록 한다.As such, the gateway 400 appropriately distributes the amount of power supplied to each charger, so that efficient and stable charging is performed according to the charge request priority.

한편, 충전중 평균전류 추출부(430)는 충전중인 각 충전기에 실제로 유입되는 평균전류를 5분 단위로 추출하고, 할당된 전류보다 낮은 전류가 유입되는 경우 전류 재분배부(440)는 그 차이에 해당하는 잔여 전류를 회수하여 선순위의 다른 충전기에 할당한다.Meanwhile, the average current extracting unit 430 during charging extracts the average current flowing into each charger while charging in 5 minute increments, and when a current lower than the allocated current flows in, the current redistributing unit 440 differs from the difference. The corresponding residual current is retrieved and allocated to another charger of the senior rank.

본 실시예에서 계통에서 40A의 전류가 공급되는 충전 시스템을 예시하였으나, 80A 또는 그 외의 계통 전류가 공급되는 충전 시스템도 동일한 과정의 전류 분배 방법이 적용될 수 있다. 80A의 계통 전류가 공급되는 충전 시스템에서 사용 가능한 전류를 90%인 72A로 설정될 것이며, 1번 및 2번 충전기에서 최대 전류인 32A로 충전이 이루어지고, 3번째 충전기에서 나머지 전류인 8A의 전류로 동시에 충전이 이루어질 수 있다. 이때, 4번째 충전기에서 충전 요청이 있는 경우 후순위인 3번째 충전기에서 2A가 회수되고, 2번째 충전기에서 4A가 회수되어 4번째 충전기에 할당된다. 즉, 전류의 회수는 최소 충전 가능 전류인 6A를 보장하는 범위에서 회수 가능한 후순위 충전기로부터 그 선순위 충전기로 순차적으로 이루어진다. In the present exemplary embodiment, a charging system in which a current of 40 A is supplied from a system is illustrated, but a current distribution method of the same process may be applied to a charging system in which 80 A or other system current is supplied. In a charging system with an 80A grid current, the available current will be set to 72A, 90%, charging at 32A, the maximum current in chargers 1 and 2, and 8A, the remaining current in the third charger. Charging can be done simultaneously. At this time, when there is a charge request from the fourth charger, 2A is recovered from the third charger, which is a lower priority, and 4A is recovered from the second charger and assigned to the fourth charger. That is, the recovery of the current is made sequentially from the recoverable subordinate charger to the priorities charger in a range that guarantees a minimum chargeable current of 6A.

실시예Example 2 2

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차 충전기의 전력 분배 과정을 나타낸 도면으로, 9개의 충전기와 1개의 콘센트가 혼합되어 연결된 R 상에서 각 충전기 및 콘센트에 전류가 분배되는 과정을 나타내었다.FIG. 7 is a diagram illustrating a power distribution process of an electric vehicle charger according to another embodiment of the present invention, in which a current is distributed to each charger and an outlet on R connected by mixing nine chargers and one outlet.

도 7의 실시예를 참고하여 구체적으로 살펴보면, 먼저, 1번 충전기(100-1)에서 사용자로부터 충전 요청이 있는 경우 게이트웨이(400)는 운영 서버(300)에 사용자 충전 요청 정보를 알린다. 이때, 사용자로부터의 충전 요청은 충전요청 감지부(410)에서 감지한다. 또한, 운영 서버(300)는 게이트웨이(400)를 통하여 충전 요청 정보를 수신함과 동시에 사용자 단말기 예컨대, 스마트 폰을 통해서도 사용자로부터 직접 충전 요청 정보를 수신할 수 있고, 스마트 폰에 결제를 요청하여 결제가 이루어지는 경우 게이트웨이(400)에 1번 충전기(100-1)의 사용을 승인한다.Specifically, referring to the embodiment of FIG. 7, first, when there is a charge request from a user in the first charger 100-1, the gateway 400 notifies the operation server 300 of user charge request information. In this case, the charge request from the user is detected by the charge request detector 410. In addition, the operation server 300 may receive the charge request information through the gateway 400 and at the same time can receive the charge request information directly from the user via a user terminal, for example, a smart phone, and the payment is requested by the smart phone If so, the gateway 400 approves the use of the number 1 charger 100-1.

그리고 2번 콘센트(100'-2)에서 충전 요청이 있는 경우, 게이트웨이(400)는 1번 충전기(100-1)에서 12A를 회수하여 잔류전류 4A와 함께 16A의 전류를 2번 콘센트(100'-2)에 할당한다. 평균전류 추출부(430)는 2번 콘센트(100'-2)를 실시간으로 모니터링하여 2번 콘센트(100'-2)에서 소모되는 평균전류를 추출한다.When the charging request is made at the second outlet 100'-2, the gateway 400 recovers 12A from the first charger 100-1, and supplies 16A current with the remaining current 4A to the second outlet 100 '. -2). The average current extractor 430 extracts the average current consumed by the second outlet 100'-2 by monitoring the second outlet 100'-2 in real time.

일반적으로 국내의 콘센트는 기본적으로 16A의 전류가 유입되도록 설정되어 있고, 전기 자동차용 휴대용 충전장치는 대부분 10A의 전류로 충전하도록 설정되어 있다. 따라서 콘센트에는 기본적으로 16A의 전류가 할당되지만 실제 충전시에는 10A의 전류가 소모된다. In general, the domestic outlet is basically set to be supplied with a current of 16A, the portable charging device for electric vehicles is set to charge most of the current of 10A. Therefore, the outlet is assigned a current of 16A by default, but 10A current is consumed during actual charging.

평균전류 추출부(430)를 통하여 2번 콘센트(100'-2)에서 10A의 평균전류가 유입되고 있는 것이 확인되므로, 게이트웨이(400)는 2번 콘센트(100'-2)에서 6A의 전류를 회수하여 다시 1번 충전기(100-1)에 할당한다. 따라서, 본 과정에서 1번 충전기(100-1)에는 26A의 전류가 할당되고, 2번 콘센트(100'-2)에는 10A의 전류가 할당되어 충전이 이루어진다. 이때, 1번 충전기(100-1)에서 6A 이상의 전류를 회수할 수 있으므로, 충전정보 표시부(450)는 나머지 충전기들에 대하여 6A 이상의 전류로 충전을 시작할 수 있는 상태인 황색 점등의 충전정보를 표시한다.Since it is confirmed that the average current of 10A is introduced from the second outlet 100'-2 through the average current extractor 430, the gateway 400 receives a current of 6A from the second outlet 100'-2. Recover and assign it again to the charger 100-1. Therefore, in this process, a current of 26 A is allocated to the first charger 100-1, and a current of 10 A is allocated to the second outlet 100 ′-2 to perform charging. At this time, since the number 1A of the charger 100-1 can recover the current of 6A or more, the charging information display unit 450 displays the charging information of the yellow lighting that can start charging with the current of 6A or more for the remaining chargers. do.

또한, 3번 충전기(100-3)에서 충전 요청이 있는 경우, 게이트웨이(400)는 운영 서버(300)로부터 3번 충전기(100-3)의 충전 승인 정보를 수신하고, 1번 충전기(100-1)로부터 6A의 전류를 회수하여 3번 충전기(100-3)에 할당한다. 2번 콘센트(100'-2)가 1번 충전기(100-1)보다 충전 요청 후순위이지만 개인 휴대용 충전장치에는 통신수단이 구비되지 않고 고정 전류가 유입되므로 콘센트에서는 전류가 회수되지 않는다. 따라서, 본 과정에서 1번 충전기(100-1)에 20A의 전류가 할당되고, 2번 콘센트(100'-2)에 10A의 전류가 할당되며, 3번 충전기(100-3)에 6A의 전류가 할당되어 충전이 이루어진다. 이때, 1번 충전기(100-1)에서 회수 가능한 전류는 2A이므로, 충전정보 표시부(450)는 나머지 충전기들에 대하여 충전을 바로 시작할 수는 없는 상태의 적색 점등의 충전정보를 표시한다.In addition, when there is a charge request from the third charger 100-3, the gateway 400 receives the charging approval information of the third charger 100-3 from the operation server 300, and the first charger 100-. The current of 6A is recovered from 1) and allocated to the third charger 100-3. Although the second outlet 100'-2 is a subordinated charge request after the first charger 100-1, the personal portable charging device does not have a communication means and a fixed current flows in, so the current is not recovered from the outlet. Therefore, in this process, a current of 20 A is allocated to the first charger 100-1, a current of 10 A is allocated to the second outlet 100'-2, and a current of 6 A is assigned to the third charger 100-3. Is assigned and charging takes place. In this case, since the current recoverable from the first charger 100-1 is 2A, the charging information display unit 450 displays charging information of red lighting in a state in which charging cannot be started immediately with respect to the remaining chargers.

그리고 1번 충전기(100-1)의 충전이 종료될 때, 게이트웨이(400)는 충전 종료 정보를 운영 서버(300)에 알리고, 1번 충전기(100-1)로부터 할당된 20A의 전류를 회수한다. 동시에 게이트웨이(400)는 회수된 20A의 전류를 3번 충전기(100-3)에 할당한다. 따라서, 본 과정에서 2번 콘센트(100'-2)에 10A의 전류가 할당되고, 3번 충전기(100-3)에 26A의 전류가 할당되어 충전이 이루어진다. 이때, 3번 충전기(100-3)에서 6A 이상의 전류 회수가 가능하므로, 충전정보 표시부(450)는 나머지 충전기들에 대하여 6A 이상의 전류로 충전을 시작할 수 있는 상태인 황색 점등을 표시한다. When the charging of the first charger 100-1 is terminated, the gateway 400 notifies the operation server 300 of the charging end information, and recovers the current of 20A allocated from the first charger 100-1. . At the same time, the gateway 400 allocates the recovered 20A of current to the third charger 100-3. Therefore, in the process, a current of 10 A is allocated to the second outlet 100'-2, and a current of 26 A is assigned to the third charger 100-3 to perform charging. At this time, since the number 3 of the charger 100-3 can recover the current of 6A or more, the charging information display unit 450 displays yellow lighting, which is a state capable of starting charging with the current of 6A or more for the remaining chargers.

또한, 4번 충전기(100-4)에서 충전 요청이 있는 경우, 3번 충전기(100-3)에서 6A를 회수하여 4번 충전기(100-4)에 할당한다. 따라서, 본 과정에서 2번 콘센트(100'-2)에 10A의 전류가 할당되고, 3번 충전기(100-3)에 20A의 전류가 할당되며, 4번 충전기(100-4)의 전류가 할당되어 충전이 이루어진다. 이때, 3번 충전기(100-3)에서 6A 이상의 전류 회수가 가능하므로, 충전정보 표시부(450)는 나머지 충전기들에 대하여 6A 이상의 전류로 충전을 시작할 수 있는 상태인 황색 점등을 표시한다.In addition, when a charge request is made by the fourth charger 100-4, 6A is recovered from the third charger 100-3 and assigned to the fourth charger 100-4. Therefore, in this process, a current of 10 A is allocated to the second outlet 100'-2, a current of 20 A is assigned to the third charger 100-3, and a current of the fourth charger 100-4 is allocated. And charging takes place. At this time, since the number 3 of the charger 100-3 can recover the current of 6A or more, the charging information display unit 450 displays yellow lighting, which is a state capable of starting charging with the current of 6A or more for the remaining chargers.

또한, 2번 콘센트(100'-2)에서 충전이 종료될 때, 게이트웨이(400)는 2번 콘센트(100'-2)로부터 10A의 전류를 회수하여 3번 충전기(100-3)에 할당한다. 따라서, 본 과정에서 3번 충전기(100-3)에 30A의 전류가 할당되고, 4번 충전기(100-4)에 6A의 전류가 할당되어 충전이 이루어진다.In addition, when charging is terminated at the second outlet 100'-2, the gateway 400 recovers a current of 10 A from the second outlet 100'-2 and allocates it to the third charger 100-3. . Therefore, in the process, a current of 30 A is assigned to the third charger 100-3 and a current of 6 A is assigned to the fourth charger 100-4 to perform charging.

이와 동일하게 5번 충전기(100-5)에 충전 요청이 있는 경우 3번 충전기(100-3)에서 6A의 전류를 회수하여 할당하는 과정으로 전력이 분배되어 충전이 이루어진다.Similarly, when the charger 100-5 has a charge request, power is distributed and charged by a process of recovering and allocating a current of 6A from the charger 100-3.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.While the exemplary embodiments of the invention have been illustrated and described as described above, various modifications and other embodiments may be made by those skilled in the art. Such modifications and other embodiments will be considered and included in the appended claims without departing from the true spirit and scope of the invention.

100 : 충전기
200 : 전력 분전반
300 : 운영 서버
400 : 게이트웨이
410 : 충전요청 감지부 420 : 잔류전류 감지부
430 : 평균전류 추출부 440 : 전류 재분배부
441 : 전류 회수유닛 442 : 전류 할당유닛
450 : 충전정보 표시부 460 : 통신부
470 : 제어부
100: charger
200: power distribution board
300: production server
400: gateway
410: charge request detector 420: residual current detector
430: average current extraction unit 440: current redistribution
441: current recovery unit 442: current allocation unit
450: charging information display unit 460: communication unit
470: control unit

Claims (10)

다수의 충전기와, 상기 충전기에 전력을 공급하는 전력 분전반과, 사용자의 요청에 따라 상기 충전기의 충전을 승인하는 운영서버와, 상기 충전기, 상기 전력 분전반 및 상기 운영 서버와 통신하는 게이트웨이를 포함하여 다수의 충전기에서 충전이 요구될 때 우선순위에 따라 각 충전기에 공급되는 전력을 분배하도록 구성되고, 상기 게이트웨이는,
충전기의 충전요청을 감지하는 충전요청 감지부;
충전에 사용되지 않는 잔류전류를 감지하는 잔류전류 감지부;
충전중인 충전기에 유입되는 평균전류를 추출하는 평균전류 추출부;
충전중인 충전기로부터 전류를 회수하는 전류 회수유닛과 회수된 전류를 충전이 요청된 다른 충전기에 할당하는 전류 할당유닛을 구비하는 전류 재분배부; 및,
충전기의 충전 정보를 표시하는 충전정보 표시부;를 포함하되,
상기 전류 재분배부는,
후순위 충전기에서 충전 요청이 있는 경우 상기 잔류전류 감지부에서 감지된 잔류전류에 더하여 충전중인 충전기로부터 일부 전류를 회수하여 충전 가능한 최소 전류를 상기 후순위 충전기로 할당하고,
상기 평균전류 추출부에서 추출된 평균전류가 해당 충전기에 할당된 전류보다 작은 충전기가 있는 경우 해당 충전기로부터 잔여 전류를 우선적으로 회수하며,
최우선 순위로 충전중인 충전기에 대해서는 임의의 충전 전류를 보장하는 범위 내에서 전류를 회수하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 충전기의 전력 분배 제어 시스템.
A plurality of chargers, a power distribution board for supplying power to the charger, an operation server for approving the charging of the charger at the request of a user, and a plurality of gateways for communicating with the charger, the power distribution panel, and the operation server Is configured to distribute the power supplied to each charger according to priority when charging is required in the charger of the gateway;
A charge request detector for detecting a charge request of the charger;
Residual current detection unit for detecting the residual current not used for charging;
An average current extracting unit extracting an average current flowing into the charger while being charged;
A current redistribution unit including a current recovery unit for recovering current from the charger being charged and a current allocation unit for allocating the recovered current to another charger requested to be charged; And,
Includes; charging information display unit for displaying the charging information of the charger,
The current redistribution unit,
When a charge request is made by a subordinated charger, a partial current is recovered from the charger being charged in addition to the residual current detected by the residual current detector, and a minimum rechargeable current is allocated to the subordinated charger.
If there is a charger whose average current extracted by the average current extraction unit is smaller than the current allocated to the charger, the remaining current is first recovered from the charger.
The power distribution control system of the electric vehicle charger, characterized in that for the charger charging at the highest priority, it is configured to recover the current within the range to guarantee any charging current.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 전류 재분배부는,
최우선 순위로 충전중인 충전기에 대하여 계통 전류에서 사용 가능한 최대 전류의 50% 또는 전기 자동차에 충전되는 최대 전류의 50% 전류를 보장하는 범위 내에서 전류를 회수하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 충전기의 전력 분배 제어 시스템.
The method of claim 1, wherein the current redistribution unit,
The electric vehicle charger is configured to recover the current within a range that guarantees 50% of the maximum current available in the grid current or 50% of the maximum current charged in the electric vehicle for the charger charging with the highest priority. Power distribution control system.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 충전정보 표시부는,
충전기가 충전 가능한 최대 전류로 충전을 시작할 수 있는 상태, 충전 가능한 최소 전류에서 충전 가능한 최대 전류 사이의 임의의 전류로 충전을 시작할 수 있는 상태 및 충전 대기로 진입할 수 있는 상태로 구분하여 충전 정보를 표시하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 충전기의 전력 분배 제어 시스템.
The method of claim 1, wherein the charging information display unit,
The charging information is divided into a state in which the charger can start charging with the maximum charge current, a state in which charging can start with an arbitrary current between the minimum charge current and the maximum charge current, and a state in which the charging standby can be entered. Power distribution control system of an electric vehicle charger, characterized in that it is configured to display.
다수의 충전기와, 상기 충전기에 전력을 공급하는 전력 분전반과, 사용자의 요청에 따라 상기 충전기의 충전을 승인하는 운영서버와, 상기 충전기, 상기 전력 분전반 및 상기 운영 서버와 통신하는 게이트웨이를 포함하여 다수의 충전기에서 충전이 요구될 때 우선순위에 따라 각 충전기에 공급되는 전력을 분배하도록 구성되고,
충전기의 충전요청을 감지하는 충전요청 감지부와, 충전에 사용되지 않는 잔류전류를 감지하는 잔류전류 감지부와, 충전중인 충전기에 유입되는 평균전류를 추출하는 평균전류 추출부와, 전기 자동차에 충전 가능한 최소 전류를 충전중인 충전기로부터 회수하여 다른 충전기로 할당하는 전류 재분배부와, 충전기의 충전 정보를 표시하는 충전정보 표시부를 포함하는 게이트웨이에서 이루어지며,
충전중인 충전기 외의 다른 충전기에 충전 요청이 있을 때 상기 잔류전류에 더하여 충전중인 상기 충전기로부터 일부 전류를 회수하여 충전 가능한 최소 전류를 상기 다른 충전기에 할당하는 단계;를 포함하고,
상기 평균전류 추출부에서 추출된 평균전류가 해당 충전기에 할당된 전류보다 작은 충전기가 있는 경우 해당 충전기로부터 잔여 전류를 우선적으로 회수하며,
최우선 순위로 충전중인 충전기에 대해서는 임의의 충전 전류를 보장하는 범위 내에서 전류를 회수하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 충전기의 전력 분배 제어 방법.
A plurality of chargers, a power distribution board for supplying power to the charger, an operation server for approving the charging of the charger at the request of a user, and a plurality of gateways for communicating with the charger, the power distribution panel, and the operation server Is configured to distribute the power supplied to each charger according to priority when charging is required in the charger of,
Charging request detection unit for detecting the charge request of the charger, residual current detection unit for detecting the residual current not used for charging, average current extraction unit for extracting the average current flowing into the charging charger, and charging the electric vehicle It is made in the gateway including a current redistribution unit for recovering the minimum possible current from the charging charger and assigning it to another charger, and a charging information display unit for displaying the charging information of the charger,
And recovering some current from the charging charger in addition to the residual current when the charger other than the charging charger is charged, and allocating a minimum charge current to the other charger.
If there is a charger whose average current extracted by the average current extraction unit is smaller than the current allocated to the charger, the remaining current is first recovered from the charger.
The power distribution control method of the electric vehicle charger, characterized in that for the charger charging at the highest priority, the current recovery within the range to guarantee any charging current.
제 7 항에 있어서,
충전중인 충전기에 대한 전류의 회수는, 충전 가능한 최소 전류를 보장하는 범위에서 회수 가능한 후순위 충전기로부터 그 선순위 충전기로 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 충전기의 전력 분배 제어 방법.
The method of claim 7, wherein
The method of controlling power distribution of an electric vehicle charger, characterized in that the recovery of the current for the charging charger is sequentially performed from the recoverable subordinated charger to the priority charger within a range that guarantees the minimum chargeable current.
삭제delete 삭제delete
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