KR102281206B1

KR102281206B1 - 정전수용가의 전기공급 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR102281206B1
Application number: KR1020190127655A
Authority: KR
Inventors: 윤태열; 김경한
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2021-07-27
Also published as: KR20210044930A

Abstract

본 발명은 정전수용가와 충전된 전기자동차 사이의 1차적인 연결과, 충전된 전기자동차 사이의 2차적인 연결을 통해 정전수용가에서 필요로 하는 전기를 장시간에 걸쳐 무정전의 상태로 공급할 수 있는 정전수용가의 전기공급 장치를 개시한다.
전술한 정전수용가의 전기공급 장치는 외부 전원에 의해 충전 가능한 배터리를 갖춘 전기자동차, 상기 배터리와 수용가의 충방전 접속부 사이를 전기적으로 연결하는 수용가측 연결용 케이블, 및 상기 복수의 전기자동차의 배터리 사이를 전기적 연결하는 차량측 연결용 케이블을 포함한다.

Description

정전수용가의 전기공급 장치 및 그 방법{Electricity supply device for blackout electric consumer and method thereof}

본 발명은 정전수용가의 전기공급 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기자동차의 충전된 배터리의 전원을 이용하여 정전수용가에 필요한 전기를 장시간에 걸쳐 무정전의 상태로 공급할 수 있는 정전수용가의 전기공급 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 화력이나 수력 또는 풍력이나 원자력 발전 등에 의해 생성되는 전기 에너지는 현대 생활을 영위함에 있어 필수 불가결한 자원에 해당한다. 이러한 전기 에너지는 가정이나 사무실, 공장, 그리고 각종 공공장소와 산업현장 등에서 수많은 종류의 전력기기들의 구동에 필요한 에너지원으로 이용되기 때문에 정전시를 대비하여 많은 대처방안들이 강구되고 있는 실정이다.

일례로, 에너지 저장 시스템(ESS; Energy Storage System)은 전력 인프라를 구성하는 하나의 요소이자, 스마트 그리드와 같은 차세대 전력망을 구현하기 위한 핵심 요소 중 하나이다. 또한, 에너지 저장 시스템은 전기를 생산하는 발전 영역, 생성된 전기를 이송하는 송배전 영역, 그리고 전달된 전기를 실제 사용하는 수용가(소비자) 영역에 모두 적용될 수 있다.

통상적으로, 필요 발전량은 냉난방 수요가 급증하는 최고 수요 시점을 기준으로 설정되는 데, 에너지 저장 시스템은 피크 수요 시점의 전력 부하를 조절할 수 있으므로, 발전 설비에 대한 과잉 투자를 막아줄 수 있다. 또한, 에너지 저장 시스템은 돌발적인 정전시에도 안정적인 전력 공급을 가능하게 함으로써 전력 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있게 된다.

특히, 에너지 저장 시스템은 태양광이나 풍력, 조력, 파력 등 신재생 에너지 또는 소규모 발전소에서 생산된 전기가 수시로 전력망에 공급되거나 전기자동차 충전소 등에서 높은 출력으로 갑자기 전기가 소비될 때 더욱 유용한 것이다. 이는 에너지 저장 시스템이 전기의 불규칙한 수요와 공급을 조절할 수 있고 수시로 변화하는 주파수를 조정하여 전력망의 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있기 때문이다.

그럼에도 불구하고, 배선설비를 이용하여 공급되는 전기 에너지를 이용하는 수많은 수용가의 경우에는 전주의 도괴, 전선의 단선, 변압기의 과부하 등 다양한 여러 가지의 사유로 인해 정전 발생시 이를 대처할 수 있는 마땅한 방안을 강구하지 못하고 있는 실정이므로, 이에 대한 적정의 대비책이 요구되고 있다.

일례로, 수용가에 정전이 발생시 전기자동차의 배터리에 충전된 전기를 정전수용가에 대해 급속 충전용 케이블을 이용하여 공급하는 경우, 급속 충전용 케이블(50SQ)의 허용전류는 대략 225A 이므로, 공급가능한 전기의 용량은 220[V] * 225[A] = 49,500[W]로서, 약 50[KW] 정도이다.

그러나 전주도괴, 전선단선, 변압기 과부하 등의 사유로 인해 수용가에 장시간 정전 발생시에는 충전된 전기자동차 1대를 활용해서는 충분한 전력 공급이 불가한데, 이는 전기자동차 1대의 배터리 용량이 작기 때문으로, 정전수용가에 대해 장시간 전기의 공급이 어렵기 때문이다. 예컨대, 소형 전기자동차는 대략 28kwh의 전기 용량을 가지고 있는 데, 이는 소비전력이 3kw인 주택 9가구를 1시간에 걸쳐 전력 공급시 완전하게 방전된다.

등록특허 제10-1220058호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전기자동차에 충전된 전력을 활용하여 정전수용가에 필요한 전기를 공급할 수 있는 정전수용가의 전기공급 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 정전수용가와 충전된 전기자동차 사이의 1차적인 연결과, 충전된 전기자동차 사이의 2차적인 연결을 통해 정전수용가에서 필요로 하는 전기를 장시간에 걸쳐 무정전의 상태로 공급할 수 있는 정전수용가의 전기공급 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 외부 전원에 의해 충전 가능한 배터리를 갖춘 전기자동차, 상기 배터리와 수용가의 충방전 접속부 사이를 전기적으로 연결하는 수용가측 연결용 케이블, 및 상기 복수의 전기자동차의 배터리 사이를 전기적 연결하는 차량측 연결용 케이블을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 있어, 상기 수용가측 연결용 케이블은 상기 충방전 접속부와의 연결을 위한 제1커넥터, 상기 전기자동차의 배터리측 충전용 커넥터와의 연결을 위한 제2커넥터, 및 상기 제1커넥터와 상기 제2커넥터 사이에서 상기 차량측 연결용 케이블과의 병렬 연결을 위한 제3커넥터를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 있어, 상기 차량측 연결용 케이블은 상기 제3커넥터와의 연결을 위한 제4커넥터, 상기 전기자동차의 배터리측 충전용 커넥터와의 연결을 위한 제5커넥터, 및 상기 제4커넥터와 상기 제5커넥터 사이에서 다른 차량측 연결용 케이블과의 병렬 연결을 위한 제6커넥터를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예는 상기 전기자동차의 배터리로부터 제공되는 직류전원을 교류전원으로 변환하여 인입하거나, 전력배선을 통해 수용가로 제공되는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 인출하는 전류변환기를 더 포함하고, 상기 전류변환기는 충방전 접속부를 통해 수용가의 전력배선과 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예는 수용가의 전력배선과 연결을 위해 상기 제1커넥터에 결합되어 상기 충방전 접속부와 연결되는 플러그형 연결커넥터를 더 포함하거나, 전주의 전력배선과의 연결을 위해 상기 제1커넥터에 결합되는 집게형 연결커넥터를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예는 상기 전기자동차의 배터리에 대한 상태정보를 검출하기 위한 정보출력부를 더 포함하고, 상기 정보출력부는 배터리의 전압값과 전류값을 각각 검출하기 위한 계기용 변압기와 계기용 변류기를 구비하거나, 전기자동차의 배터리 관리시스템으로부터 상태정보를 직접적으로 제공받도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 있어, 상기 정보출력부는 전기자동차의 배터리의 충전용량이 설정값 이하로 떨어질 경우, 외부로의 출력을 자동적으로 차단하여 배터리를 보호하도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 있어, 상기 정보출력부는 외부 단말기와의 통신을 위한 통신모듈을 구비하여 관리자의 외부 단말기와의 통신을 통해 배터리의 상태정보를 실시간으로 출력하도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 있어, 상기 정보출력부는 상기 수용가측 연결용 케이블과 상기 차량측 연결용 케이블에 각각 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 정전수용가의 전기공급 방법은 전기자동차의 배터리와 수용가 사이를 수용가측 연결용 케이블을 매개로 전기적으로 연결하는 단계, 및 상기 수용가측 연결용 케이블과 연결된 전기자동차의 배터리와 다른 전기자동차의 배터리 사이를 차량측 연결용 케이블을 매개로 전기적으로 연결하는 단계를 포함하고, 전기자동차의 배터리 사이의 전기적인 연결은 차량측 연결용 케이블을 매개로 이루어지되, 복수의 케이블을 매개로 복수의 전기자동차의 배터리 사이에서 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예는 전기자동차의 배터리에 대해 상태정보를 검출하는 단계를 더 포함하고, 검출된 배터리의 상태정보를 기반으로 배터리의 충전용량이 설정값 이하로 떨어질 경우, 외부로의 출력을 자동적으로 차단하도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 있어, 전기자동차의 배터리에 대해 상태정보를 외부로 출력하는 단계를 더 포함하고, 검출된 배터리의 상태정보는 통신모듈을 통해 관리자에 제공되도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 정전수용가의 전기공급 장치 및 그 방법은 전주의 도괴, 전선의 단선, 변압기의 과부하 등의 사유로 인해 수용가에 장시간의 정전 발생시 전기자동차에 충전된 전력을 활용하여 수용가에서 사용하는 각종 전기설비의 작동에 필요로 하는 전기를 공급할 수 있으므로, 전력 사용자의 편의를 도울 수 있는 효과를 제공하게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 정전수용가의 전기공급 장치 및 그 방법은 전기자동차에 충전된 전력을 활용함에 있어 복수의 충전된 전기자동차를 병렬로 연결할 수 있으므로, 정전수용가에서 필요로 하는 전력을 장시간에 걸쳐 무정전의 상태로 원활하게 공급할 수 있게 되고, 이를 통해 정전 발생시 효과적인 대처방안으로 활용할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 정전수용가의 전기공급 장치는 전기자동차에 충전된 전력을 활용함에 있어, 전력을 공급하는 전기자동차에서 방전이 발생될 경우에도 새롭게 충전된 전기자동차를 대체하여 기존 전력공급망에 부속시킬 수 있으므로, 무정전 상태로 전력 공급이 가능한 시간을 연장시켜 줄 수 있게 된다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 정전수용가의 전기공급 장치는 전기자동차에 충전된 전력을 활용함에 있어 복수의 충전된 전기자동차를 병렬로 연결하여 장시간에 걸친 정전에도 무정전의 상태로 원활하게 전력을 공급할 수 있으므로, 정전수용가의 요구에 적극 부응할 수 있는 효과적인 대처방안이 될 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차를 이용한 정전수용가의 전기공급 장치에 대한 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 전기공급 장치를 이용하여 수용가 단위 정전시 정전된 수용가에 전기를 공급하는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 전기공급 장치를 이용하여 변압기 단위 정전시 전주의 전력배선에 전기를 공급하는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 정보출력부에 대한 개략적인 구성을 설명하기 위한 간략 회로도이다.
도 5는 도 4에 도시된 정보출력부를 이용하여 복수의 전기자동차를 관리하기 위한 구성을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 전기자동차를 이용한 정전수용가의 전기공급 장치에 대한 실시예로서, 수용가 단위 정전시 정전된 단일의 수용가에 전기를 공급하는 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 전기자동차를 이용한 정전수용가의 전기공급 장치에 대한 실시예로서, 전력배선을 이용하여 다수의 수용가에 전기를 공급하는 실시예를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다. 또한, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차를 이용한 정전수용가의 전기공급 장치에 대한 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 따른 정전수용가의 전기공급 장치(1)는 수용가(10)와 전기자동차(20) 사이를 전기적으로 직렬 연결하여 정전시 외부 전력을 인입받기 위한 수용가측 연결용 케이블(2), 및 복수의 전기자동차(20) 사이를 전기적으로 병렬 연결하여 정전시 외부 전력의 공급을 위한 차량측 연결용 케이블(3)을 포함하여 구성된다.

상기 수용가(10)는 외부와의 전기적 연결(인입과 인출)을 위한 충방전 접속부(12)를 구비한다. 또한, 상기 수용가(10)는 충방전 접속부(12)를 통해 입력되는 외부의 직류전원(DC)을 교류전원(AC)으로 변환하여 인입하거나, 외부의 전력배선을 통해 수용가로 제공되는 교류전원(AC)을 직류전원(DC)으로 변환하여 인출하는 전류변환기(14)를 구비한다.

이 경우, 상기 전류변환기(14)는 전기자동차(20)의 배터리로부터 공급되는 외부전원인 직류전원(DC)을 교류전원(AC)으로 변환하여 인입하는 역할도 수행하도록 구성된다. 즉, 상기 전류변환기(14)는 직류/교류 변환용 인버터와 교류/직류 변환용 컨버터를 함께 구비하는 구성으로 이루어진다.

또한, 수용가(10)로 인입된 외부전원은 전주에 배설되는 전력배선을 통해 다른 수용가(10)로도 제공될 수 있도록 구성된다. 즉, 상기 전류변환기(14)는 충방전 접속부(12)를 통해 인입된 외부전원을 다른 수용가(10)와 전기적으로 연결된 전력배선을 이용하여 외부로 공급할 수 있게 된다.

상기 전기자동차(20)는 외부와의 전기적 연결을 위한 충전용 커넥터(22)를 구비한다. 또한, 상기 전기자동차(20)는 충전용 커넥터(22)를 통해 입력되는 외부전원을 매개로 충전되는 팩 형태의 배터리(24)를 구비한다. 이 경우, 상기 배터리(24)에 충전된 전원은 충전용 커넥터(22)를 통해 외부로 인출 가능하게 구성됨은 물론이다.

상기 수용가측 연결용 케이블(2)은 상기 수용가(10)에 위치하는 충방전 접속부(12)와의 연결을 위한 제1커넥터(2a)를 일단부에 구비하고, 타단부에 상기 전기자동차(20)의 배터리(24)의 충전용 커넥터(22)와의 연결을 위한 제2커넥터(2b)를 구비하도록 구성된다. 또한, 상기 수용가측 연결용 케이블(2)은 상기 제1커넥터(2a)와 상기 제2커넥터(2b) 사이에 위치하고, 상기 차량측 연결용 케이블(3)과의 병렬 연결을 위한 제3커넥터(2c)를 구비한다.

상기 차량측 연결용 케이블(3)은 상기 제3커넥터(2c)와의 연결을 위한 제4커넥터(3a)를 일단부에 구비하고, 타단부에 상기 전기자동차(20)의 배터리(24)의 충전용 커넥터(22)와의 연결을 위한 제5커넥터(3b)를 구비하도록 구성된다. 또한, 상기 차량측 연결용 케이블(3)은 상기 제4커넥터(3a)와 상기 제5커넥터(3b) 사이에 위치하고, 다른 차량측 연결용 케이블(3)과의 병렬 연결을 위한 제6커넥터(3c)를 구비한다. 이 경우, 상기 차량측 연결용 케이블(3)은 전기자동차(20)의 배터리(24)와 인접한 다른 전기자동차(20)의 배터리(24) 사이에 설치되는 것으로, 병렬 연결되는 차량의 수량에 맞춰 개별적인 설치가 이루어짐은 물론일 것이다.

도 2는 도 1에 도시된 전기공급 장치를 이용하여 수용가 단위 정전시 정전된 수용가에 전기를 공급하는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 따른 정전수용가의 전기공급 장치(1)는 단일 수용가에 한정된 정전의 발생시, 수용가(10)에 위치한 전력배선과의 전기적인 연결을 위해 상기 수용가측 연결용 케이블(2)의 제1커넥터(2a)와 전기적으로 연결되는 플러그형 연결커넥터(30)를 구비한다. 이 경우, 상기 플러그형 연결커넥터(30)는 전류변환기(14)와 충방전 접속부(12)를 순차적으로 경유하는 전기적 연결경로를 통해 제1커넥터(2a)와 연결되는 것이 바람직할 것이다.

이에 따라, 상기 전류변환기(14)를 거쳐 교류전원(AC)으로 변환된 외부 전원은 수용가(10)의 내부 전력배선을 통해 각종 전기설비로 공급될 수 있으므로, 정전시 수용가(10)에 구비되는 각종 전기설비는 정상적으로 동작할 수 있게 된다.

도 3은 도 1에 도시된 전기공급 장치를 이용하여 변압기 단위 정전시 전주의 전력배선에 전기를 공급하는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3을 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 따른 정전수용가의 전기공급 장치(1)는 전주에 설치되는 변압기 단위의 정전 발생시, 전주(40)에 위치한 전력배선(42)과의 전기적인 연결을 위해 상기 수용가측 연결용 케이블(2)의 제1커넥터(2a)와 전기적으로 연결되는 집게형 연결커넥터(44)를 구비한다. 이 경우, 상기 집게형 연결커넥터(44)는 전류변환기(14)와 충방전 접속부(12)를 순차적으로 경유하는 전기적 연결경로를 통해 제1커넥터(2a)와 연결되는 것이 바람직할 것이다.

이에 따라, 상기 제1커넥터(2a)를 통해 입력되는 외부 전원은 전류변환기(14)에 의해 교류전원(AC)으로 변환된 다음 집게형 연결커넥터(44)를 통해 전주(40)에 설치되는 전력배선(42)과 연결되고, 상기 전력배선(42)을 통해 제공되는 외부 전원은 인접한 다른 수용가(10)에 공급되어 다른 수용가(10)의 전기설비에 대한 정상적인 동작을 도모할 수 있게 된다.

도 4는 도 1에 도시된 정보출력부에 대한 개략적인 구성을 설명하기 위한 간략 회로도이고, 도 5는 도 4에 도시된 정보출력부를 이용하여 복수의 전기자동차를 관리하는 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 4와 도 5를 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 따른 정전수용가의 전기공급 장치(1)는 상기 전기자동차(20)의 배터리(24)에 대한 상태정보를 검출하기 위한 정보출력부(50)를 갖추도록 구성된다. 이 경우, 상기 정보출력부(50)를 통해 검출되는 배터리(24)의 상태정보는 배터리의 출력전류와 출력전압, 배터리의 실시간 사용량, 및 배터리의 실시간 잔량 등에 해당될 수 있을 것이다.

예컨대, 상기 정보출력부(50)는 수용가측 연결용 케이블(2)과 차량측 연결용 케이블(3)에 대해 각각 전기적으로 연결되어 배터리(24)의 전압값과 전류값을 각각 검출하는 계기용 변압기(PT;52)와 계기용 변류기(CT;54)로 구성될 수 있을 것이다. 또한, 상기 정보출력부(50)는 전기자동차(20)에 있어, 배터리(24)를 관리하는 배터리 관리시스템(BMS)으로부터 관련된 정보를 직접적으로 제공받도록 구성될 수도 있을 것이다.

또한, 본 발명은 정전수용가로 전기를 공급함에 있어, 전기자동차(20)의 배터리(24)의 충전용량이 설정값 이하로 떨어질 경우에는 상기 정보출력부(50)에 의한 제어를 통해 외부로 인출되는 전기를 자동적으로 차단함으로써 배터리(24)의 완전 방전에 따른 배터리의 재충전 불가의 문제를 사전에 방지할 수 있도록 구성되는 것이 더욱 바람직할 것이다.

또한, 상기 정보출력부(50)는 외부 단말기(56)와의 유선 또는 무선에 의한 통신을 위해 통신모듈(미도시)을 갖추도록 구성된다. 이 경우, 상기 외부 단말기(56)는 전기자동차(20)의 계기판에 구비되는 출력용 디스플레이, 또는 관리자가 직접 휴대하고 사용하는 핸드폰과 같은 휴대용 단말기 등으로 구현될 수 있을 것이다.

이에 따라, 관리자는 상기 정보출력부(50)와 통신모듈을 매개로 통신하는 외부 단말기(56)를 통해 배터리(24)의 상태정보를 실시간으로 제공받을 수 있으므로, 제공된 배터리(24)의 상태정보에 따라 전기공급 장치(1)에 대한 전반적인 동작제어를 수행할 수 있게 된다. 특히, 도 5에 도시된 바와 같이, 관리자는 외부 단말기(56)를 통해 정보출력부(50)로부터 제공되는 복수의 전기자동차(20)에 구비된 각각의 배터리(24)에 대한 개별적인 상태정보를 모두 입력받을 수 있게 된다. 이에 따라, 관리자는 본 발명의 실시예에 따른 전기공급 장치(1)에 대한 전반적인 동작제어를 수행할 수 있으므로, 보다 효율적인 배터리의 관리 시스템을 구축할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 정전수용가의 전기공급 장치를 이용한 전기의 공급 방법은 다음과 같이 구성된다.

본 발명은 전기자동차(20)의 배터리(24)와 수용가(10)의 충방전 접속부(12) 사이를 수용가측 연결용 케이블(2)을 매개로 전기적으로 연결하는 단계, 및 전기자동차(20)의 배터리(24)와 인접한 다른 전기자동차(20)의 배터리(24) 사이를 차량측 연결용 케이블(3)을 매개로 전기적으로 병렬 연결하는 단계를 포함하여 구성된다.

전기자동차(20)의 배터리(24)와 수용가(10)의 충방전 접속부(12) 사이를 수용가측 연결용 케이블(2)을 매개로 전기적으로 연결하는 단계, 수용가측 연결용 케이블(2)과 연결된 전기자동차(20)의 배터리(24)와 인접한 다른 전기자동차(20)의 배터리(24) 사이를 차량측 연결용 케이블(3)을 매개로 전기적으로 병렬 연결하는 단계, 및 상기 차량측 연결용 케이블(3)과 연결된 전기자동차(20)의 배터리(24)와 또 다른 전기자동차(20)의 배터리(24) 사이를 차량측 연결용 케이블(3)을 매개로 전기적으로 병렬 연결하는 단계를 포함하여 구성된다.

이 경우, 전기자동차(20)의 배터리(24)와 인접한 다른 전기자동차(20)의 배터리(24) 사이를 차량측 연결용 케이블(3)을 매개로 전기적으로 병렬 연결하는 단계는 필요한 수량만큼 결정될 수 있을 것이다. 즉, 전기자동차(20)의 배터리(24)와 인접한 다른 전기자동차(20)의 배터리(24) 사이의 전기적인 연결은 차량측 연결용 케이블(3)을 매개로 이루어지되, 복수의 케이블을 매개로 복수의 전기자동차(20)의 배터리(24) 사이에서 이루어지는 것이다.

또한, 본 발명은 전기자동차(20)의 배터리(24)에 대해 상태정보를 검출하는 단계를 더 포함하고, 검출된 배터리(24)의 상태정보를 기반으로 배터리(24)의 충전용량이 설정값 이하로 떨어질 경우, 외부로의 출력을 자동적으로 차단하여 전기자동차(20)의 배터리(24)를 완전 방전으로부터 보호할 수 있도록 구성된다.

또한, 본 발명은 전기자동차(20)의 배터리(24)에 대해 상태정보를 외부로 출력하는 단계를 더 포함하고, 검출된 배터리(24)의 상태정보는 통신모듈을 통해 관리자에 제공되도록 구성된다.

이 경우, 배터리(24)에 대한 상태정보는 정보출력부(50)를 통해 이루어지는 것이고, 배터리(24)를 통해 외부로의 출력 제한을 비롯한 전반적인 제어는 관리자가 휴대하는 외부 단말기(56)를 통해 이루어지는 것이다.

또한, 정보출력부(50)는 통신모듈을 기반으로 외부 단말기(56)와 유/무선의 통신을 수행할 수 있으므로, 관리자는 휴대하는 외부 단말기(56)를 통해 각각의 전기자동차(20)의 배터리(24)에 대한 상태정보를 개별적으로 입력받을 수 있도록 구성된다.

이를 위해 정보출력부(50)는 전기자동차(20)에 대해 개별적으로 구비되건, 수용가측 연결용 케이블(2)이나 차량측 연결용 케이블(3)에 대해 개별적으로 구비될 수도 있을 것이다. 이 모든 경우에 있어, 정보출력부(50)는 전기자동차(20)의 배터리 관리시스템(BMS)으로부터 관련된 배터리(24)의 상태정보를 제공받을 수 있을 것이다.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 정전수용가의 전기공급 장치(1)는 전주의 도괴, 전선의 단선, 변압기의 과부하 등의 사유로 인해 수용가(10)에서 정전이 발생하게 되면, 도 6에 도시된 플러그형 연결커넥터(30)를 이용한 전기 공급과, 도 7에 도시된 집게형 연결커넥터(44)를 이용한 전기 공급 중 어느 하나의 예비적 전기 공급방법을 통해 해결할 수 있게 된다.

도 6을 참조로 하면, 전주(40)로부터 단일의 수용가(10)에 위치한 차단기(16)에 이르는 배선경로 중에서 단선에 의한 정전이 발생하게 되면, 수용가측 연결용 케이블(2)에 의한 수용가(10)와 전기자동차(20)의 배터리(24) 사이의 전기적 연결을 수행한다. 즉, 수용가(10)의 충방전 접속부(12)와 수용가측 연결용 케이블(2)의 제1커넥터(2a)를 연결하고, 수용가측 연결용 케이블(2)의 제2커넥터(2b)는 전기자동차(20)의 배터리(24)측 충전용 커넥터(22)와 연결한다.

이 과정에서 수용가측 연결용 케이블(2)을 매개로 수용가(10)의 내부로 인입될 수 있는 외부 전기의 공급은 도 2에 도시된 플러그형 연결커넥터(30)와 수용가(10) 내부의 콘센트(18) 사이의 전기적 연결을 매개로 이루어지게 된다.

이어, 복수의 전기자동차(20)에 대한 배터리(24)의 병렬 연결을 위해 각 차량의 배터리(24) 사이는 차량측 연결용 케이블(3)을 매개로 전기적으로 연결하게 된다. 이 경우, 배터리(24) 사이의 병렬 연결은 제3커넥터(2c)를 이용하여 이루어짐은 물론이다.

이와 같이, 수용가(10)와 복수의 전기자동차(20) 사이의 전기적 연결이 완료되면, 수용가측 연결용 케이블(2)을 통해 수용가(10)의 내부로 인입되는 외부 전기는 전류변환기(14)를 경유하여 수용가의 내부에 구비된 각종 전기 설비(19,19')로 공급될 수 있게 된다.

도 7을 참조로 하면, 고압전주(60)와 변압기(62) 및 저압전주(64) 사이 중 적어도 하나의 배선경로에서 단선에 의한 변압기 단위 정전이 발생하게 되면, 수용가측 연결용 케이블(2)에 의한 수용가(10)와 전기자동차(20)의 배터리(24) 사이의 전기적 연결을 수행한다. 즉, 수용가(10)의 충방전 접속부(12)와 수용가측 연결용 케이블(2)의 제1커넥터(2a)를 연결하고, 수용가측 연결용 케이블(2)의 제2커넥터(2b)는 전기자동차(20)의 배터리(24)측 충전용 커넥터(22)와 연결한다.

이와 같이, 수용가(10)와 복수의 전기자동차(20) 사이의 전기적 연결이 완료된 다음에는 외부의 전력배선(42)을 이용하여 수용가(10)와 인접한 다른 수용가(10) 사이의 전기적 연결을 병행하게 된다. 이 과정에서 복수의 수용가(10) 사이에서 이루어지는 전기적 연결은 도 3에 도시된 바와 같이, 수용가측 연결용 케이블(2)과 외부의 전력배선(42) 사이를 집게형 연결커넥터(44)로 연결하면 된다.

1-전기공급장치
2-수용가측 연결용 케이블 2a-제1커넥터
2b-제2커넥터 2c-제3커넥터
3-차량측 연결용 케이블 3a-제4커넥터
3b-제5커넥터 3c-제6커넥터
10-수용가 12-충방전 접속부
14-전류변환기 16-차단기
18-콘센트
20-전기자동차 22-충전용 커넥터
24-배터리
30-플러그형 연결커넥터
40-전주 42-전력배선
44-집게형 연결커넥터
50-정보출력부 52-계기용 변압기
54-계기용 변류기 56-외부 단말기
60-고압전주 62-변압기
64-저압전주

Claims

외부 전원에 의해 충전 가능한 배터리를 갖춘 복수의 전기자동차;
상기 배터리와 수용가의 충방전 접속부 사이를 전기적으로 연결하는 수용가측 연결용 케이블;
상기 복수의 전기자동차의 배터리 사이를 전기적 연결하는 차량측 연결용 케이블; 및
상기 전기자동차의 배터리에 대한 상태정보를 검출하기 위한 정보출력부를 포함하고,
상기 정보출력부는 전기자동차의 배터리의 충전용량이 설정값 이하로 떨어질 경우, 외부로의 출력을 자동적으로 차단하여 배터리를 보호하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전수용가의 전기공급 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수용가측 연결용 케이블은
상기 충방전 접속부와의 연결을 위한 제1커넥터; 및
상기 전기자동차의 배터리측 충전용 커넥터와의 연결을 위한 제2커넥터를 구비하는 것을 특징으로 하는 정전수용가의 전기공급 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1커넥터와 상기 제2커넥터 사이에서 상기 차량측 연결용 케이블과의 병렬 연결을 위한 제3커넥터를 구비하는 것을 특징으로 하는 정전수용가의 전기공급 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 차량측 연결용 케이블은
상기 제3커넥터와의 연결을 위한 제4커넥터; 및
상기 전기자동차의 배터리측 충전용 커넥터와의 연결을 위한 제5커넥터를 구비하는 것을 특징으로 하는 정전수용가의 전기공급 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제4커넥터와 상기 제5커넥터 사이에서 다른 차량측 연결용 케이블과의 병렬 연결을 위한 제6커넥터를 구비하는 것을 특징으로 하는 정전수용가의 전기공급 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전기자동차의 배터리로부터 제공되는 직류전원을 교류전원으로 변환하여 인입하거나, 전력배선을 통해 수용가로 제공되는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 인출하는 전류변환기를 더 포함하고, 상기 전류변환기는 충방전 접속부를 통해 수용가의 전력배선과 연결되는 것을 특징으로 하는 정전수용가의 전기공급 장치.
청구항 3에 있어서,
수용가의 전력배선과 연결을 위해 상기 제1커넥터에 결합되어 상기 충방전 접속부와 연결되는 플러그형 연결커넥터를 더 포함한 것을 특징으로 하는 정전수용가의 전기공급 장치.
청구항 2에 있어서,
전주의 전력배선과의 연결을 위해 상기 제1커넥터에 결합되는 집게형 연결커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전수용가의 전기공급 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 정보출력부는 배터리의 전압값과 전류값을 각각 검출하기 위한 계기용 변압기와 계기용 변류기를 구비하거나, 전기자동차의 배터리 관리시스템으로부터 상태정보를 직접적으로 제공받도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전수용가의 전기공급 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 정보출력부는 외부 단말기와의 통신을 위한 통신모듈을 구비하여 관리자의 외부 단말기와의 통신을 통해 배터리의 상태정보를 실시간으로 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전수용가의 전기공급 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 정보출력부는 상기 수용가측 연결용 케이블과 상기 차량측 연결용 케이블에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 정전수용가의 전기공급 장치.
전기자동차의 배터리와 수용가 사이를 수용가측 연결용 케이블을 매개로 전기적으로 연결하는 단계;
상기 수용가측 연결용 케이블과 연결된 전기자동차의 배터리와 다른 전기자동차의 배터리 사이를 차량측 연결용 케이블을 매개로 전기적으로 연결하는 단계; 및
전기자동차의 배터리에 대해 상태정보를 검출하는 단계를 포함하고,
전기자동차의 배터리 사이의 전기적인 연결은 차량측 연결용 케이블을 매개로 이루어지되, 복수의 케이블을 매개로 복수의 전기자동차의 배터리 사이에서 이루어지도록 구성되고, 배터리의 상태정보를 검출하는 단계에서 검출된 배터리의 상태정보를 기반으로 배터리의 충전용량이 설정값 이하로 떨어질 경우, 외부로의 출력을 자동적으로 차단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전수용가의 전기공급 방법.
삭제
청구항 14에 있어서,
전기자동차의 배터리에 대해 상태정보를 외부로 출력하는 단계를 더 포함하고, 검출된 배터리의 상태정보는 통신모듈을 통해 관리자에 제공되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전수용가의 전기공급 방법.