KR102313955B1 - 전기운송장치의 배터리 공유 시스템 - Google Patents

전기운송장치의 배터리 공유 시스템 Download PDF

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Abstract

전기운송장치의 배터리 공유 시스템이 개시된다.
본 발명에 따른 전기운송장치의 배터리 공유 시스템은, 전기운송장치에 장착된 배터리의 상태 정보를 감지하도록 마련된 배터리 상태정보 감지장치; 배터리 상태정보 감지장치로부터 전기운송장치의 배터리의 연식, 노후수준, 사용년월, 사용정도, 수명용량(SOH; State Of Health) 및 충전용량(SOC; State Of Charge) 중 적어도 하나를 포함하는 배터리 상태정보를 수신 받고, 전기운송장치가 위치한 장소에서 근거리에 위치하고 있는 충전소, 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치정보를 생성하여 사용자에게 전송하도록 마련된 중앙처리장치; 및 중앙처리장치로부터 배터리 상태정보를 포함하는 배터리 상태정보 메시지와 충전소, 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치정보를 포함하는 위치정보 메시지를 수신받도록 마련된 사용자 단말기; 를 포함한다.

Description

전기운송장치의 배터리 공유 시스템{BATTERY SHARING SYSTEM OF ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기운송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기운송장치의 배터리의 연식에 따라 배터리의 교환, 대여, 공유 등을 할 수 있는 전기운송장치의 배터리 공유 시스템에 관한 것이다.
전기운송장치는 전기를 사용하여 운행되는 운송장치를 의미한다. 이러한 전기운송장치는 전기 자동차 및 전기 오토바이 등을 포함한다.
여기서, 전기 자동차는 주행 동력인 전기를 공급하는 배터리가 리튬이온전지의 형태로 구비된다. 다시 말해서, 전기 자동차는 리튬이온전지 형태로 구비된 배터리를 통해 화학에너지와 전기에너지의 상호 변환에 따라 구동력이 발생됨으로써 주행하게 된다.
종래 전기 자동차의 경우에는 배터리의 재충전이 불가하여 매번 교체를 해가며 타야했다. 그 후에 재충전이 가능한 자동차가 개발되었으나, 중량이 매우 무겁고 긴 충전 시간이 필요하다는 단점이 있다. 이에, 전기 자동차를 상용화를 저해시키는데 중대한 요인이 되었다.
한편, 최근 엔진차량의 증가에 따른 화석연료의 사용으로 대기오염이 심화됨에 따라 환경 규제가 강화되고 있으며, 그에 따른 에너지 절감 추세에 따라 세계 각국에서 전기 자동차에 대한 개발 및 보급이 점차적으로 확산되고 있는 추세이다.
이에, 화석 연료 만을 사용하는 전기 자동차를 대체하기 위하여, 전기뿐만 아니라 화석 연료의 힘을 같이 사용할 수 있도록 기존 화석연료 자동차와 전기 자동차의 중간 단계의 기술을 개발한 바 있다. 최근에는 점점 더 기술적인 집약도가 높아져 화석연료에 의존하지 않는 순수 전기력으로 이동할 수 있는 전기자동차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
하지만, 현재 기술로는 배터를 충전하는데에 최소 30분 이상이 소요되며, 1회 완충 시 운행거리가 300km 내외로 짧기 때문에 배터리 충전의 구조적 개선이나 제도적인 개혁이 불가피한 실정이다.
이러한 단점을 대응하기 위하여, 배터리의 교체가 가능한 전기 자동차가 개발되고 있으며, 특히 배터리를 교환하거나 공유가 가능한 시스템을 통해, 제도적으로 배터리 교환을 효율적으로 개선하여 전기 자동차의 효율성을 높이려는 시도를 하고 있다.
전기 자동차의 배터리 교환, 공유 등을 위해서는 전기 자동차의 배터리를 규격화 시키는 것이 필요하다. 그러나, 현실적으로 전기 자동차의 배터리를 규격화시키는 것은 매우 어려운 문제점이 있다.
또한, 전기 자동차의 배터리를 충전, 교환 및 공유를 위한 전국적인 충전소 등의 인프라를 확충하는 것이 현실적으로 어려운 문제점이 있다.
더욱이, 전기 자동차의 배터리를 충전, 교환 및 공유 하는데 있어서, 전기 자동차의 연식은 물론, 그 자동차에 창착된 배터리의 연식 정보를 고려하지 않고 충전, 교환 및 공유 비용을 책정하는 것에 문제점이 있다.
따라서, 본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 일본 공개특허공보 2018-530808호 (발명의 명칭: 전동차량 공유를 위한 장치, 방법 및 물품, 공개일: 2018.10.18.)가 있다.
본 발명의 목적은 전기운송장치의 배터리를 충전하면서도, 필요에 따라 배터리를 손쉽게 교환하거나 공유함으로써 전기 자동차의 운송 효율을 향상시킬 수 있는 전기운송장치의 배터리 공유 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 전기운송장치의 배터리를 교환 및 공유할 때 기 장착된 배터리의 연식 정보에 따라 배터리의 교환 및 공유 비용이 차등적으로 책정될 수 있는 전기운송장치의 배터리 공유 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적은, 본 발명에 따라, 전기운송장치에 장착된 배터리의 상태 정보를 감지하도록 마련된 배터리 상태정보 감지장치; 배터리 상태정보 감지장치로부터 전기운송장치의 배터리의 연식, 노후수준, 사용년월, 사용정도, 수명용량(SOH; State Of Health) 및 충전용량(SOC; State Of Charge) 중 적어도 하나를 포함하는 배터리 상태정보를 수신 받고, 전기운송장치가 위치한 장소에서 근거리에 위치하고 있는 충전소, 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치정보를 생성하여 사용자에게 전송하도록 마련된 중앙처리장치; 및 중앙처리장치로부터 배터리 상태정보를 포함하는 배터리 상태정보 메시지와 충전소, 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치정보를 포함하는 위치정보 메시지를 수신받도록 마련된 사용자 단말기; 를 포함하고, 중앙처리장치는 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리 상태정보가 저장되고, 하나 이상의 충전소, 교환소 및 대여소와 연계하여 충전소, 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 배터리 보유정보를 공유하도록 마련되며, 사용자 단말기는 전기운송장치의 배터리를 충전하거나 전기운송장치의 배터리의 교환 및 대여가 가능하도록 충전소, 대여소 및 교환소의 배터리 보유정보를 수신받도록 마련된 전기운송장치의 배터리 공유 시스템에 의해 달성될 수 있다.
전기운송장치의 배터리는 규격화된 크기를 가지도록 마련되며 배터리는 전기운송장치로부터 탈착 가능하도록 마련될 수 있다.
전기운송장치에는 장착되는 배터리 이외에 추가적인 배터리를 선적할 수 있도록 여분의 공간이 마련될 수 있다.
중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 연식 정보 및 노후수준에 따른 배터리 사용기준을 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 수명용량과 미리 정해진 배터리 사용 기준을 비교하여 수신 받은 배터리의 수명용량에 해당되는 배터리 사용 권장 메시지를 전송하도록 마련될 수 있다.
중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 연식 정보 및 노후수준에 따른 전기운송장치의 배터리와 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리의 맞교환시 마모 보전료 보상기준을 배터리 상태정보 감지장치에 의해 실시간으로 측정된 전기운송장치의 배터리 수명용량에 따라 매 시간마다 변경되도록 마련되되, 실시간으로 수신 받은 배터리 수명용량과 미리 정해진 배터리 사용 기준을 비교하여 수신 받은 배터리 수명용량에 해당되는 배터리 사용 권장 메시지를 전송하도록 마련될 수 있다.
중앙처리장치는, 전기운송장치의 배터리와 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리의 맞교환시 발생되는 마모 보전료의 보상기준은 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리 상태정보를 참조하여, 배터리 수명용량 손실에 의한 보상 비용과, 배터리의 연식 손실에 의한 보상 비용과, 배터리 사용 횟수에 의한 보상 비용 및 배터리 정보 공유 서비스 비용의 총합으로 책정되도록 마련될 수 있다.
중앙처리장치는, 배터리 연식 정보를 기준으로 배터리 수명용량 손실에 의한 보상 비용, 배터리 연식 손실에 의한 보상 비용, 배터리 사용 횟수에 의한 보상 비용 및 배터리 정보 공유 서비스 비용이 전기운송장치의 배터리 연식 정보에 따라 각각 차등적으로 책정되도록 마련되며, 마모 보전료 보상 기준은 차등적으로 책정된 각각의 비용의 총합으로 청구되도록 할 수 있다.
중앙처리장치는, 전기운송장치의 배터리와 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리의 맞교환시 완충된 보유 배터리를 제공하고, 전기운송장치의 배터리와 완충된 보유 배터리의 맞교환시 발생되는 마모 보전료의 청구 기준은 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리 상태정보를 참조하여, 배터리 수명용량 손실에 의한 보상 비용과, 보유 배터리의 완충에 사용된 전기/서비스 비용 및 배터리 정보 공유 서비스 비용의 총합으로 책정되도록 할 수 있다.
중앙처리장치는, 배터리 상태정보에 포함된 배터리 수명용량 손실에 의한 보상 비용, 보유 배터리의 완충에 사용된 전기료/서비스료 및 배터리 정보 공유 서비스 비용이 각각 차등적으로 책정되며, 마모 보전료 청구기준은 차등적으로 책정된 각각의 비용의 총합으로 청구되도록 할 수 있다.
중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 71 ~ 100 % 범위 이내에 있을 경우 사용자 단말기로 배터리 충전 및 방전 가능 메시지를 전송하도록 마련될 수 있다.
중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 51 ~ 70 % 범위 이내에 있을 경우 사용자 단말기로 배터리 저속충전 권고 메시지 또는 휴지시간 권고 메시지를 전송하도록 마련될 수 있다.
배터리의 저속 충전은 배터리의 전체 용량 대비 0.1 ~ 1.0 C-rate 범위 이내로 수행되고, 배터리 휴지 시간은 6 ~ 24 시간 범위 이내로 수행되도록 할 수 있다.
중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 41 ~ 50 % 범위 이내에 있을 경우 사용자 단말기로 배터리 공유 제한 메시지를 전송하도록 마련될 수 있다.
중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 31 ~ 40 % 범위 이내에 있을 경우 사용자 단말기로 배터리 충전용량 제한 메시지 및 배터리 공유 제한 메시지를 전송하도록 마련될 수 있다.
중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 20 ~ 30 % 범위 이내이거나 20% 미만일 경우 사용자 단말기로 배터리 충전, 교환, 대여 불가 메시지를 전송하거나 또는 배터리 폐기 권고 메시지를 전송하도록 마련될 수 있다.
하나 이상의 충전소, 교환소 및 대여소는 보유 배터리를 적어도 2개 이상의 여유분을 갖도록 설정되며, 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리 충전용량(SOC)은 배터리의 전체 용량 대비 90% 이상을 유지하도록 마련될 수 있다.
중앙처리장치는, 전기운송장치의 배터리와 보유 배터리의 맞교환 과정에서 교환된 보유 배터리에 손상이 발생하였을 경우 사용자 배상 비용 청구 기준을 배터리 사용에 따른 범실 비율과 보유 배터리의 손상 수준에 따라 책정되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전기운송장치에 장착된 배터리의 상태 정보를 감지하도록 마련된 배터리 상태정보 감지장치; 배터리 상태정보 감지장치로부터 전기운송장치의 배터리의 연식, 제조년월, 사용정도, 수명용량(SOH; State Of Health) 및 충전용량(SOC; State Of Charge) 중 적어도 하나를 포함하는 배터리 상태정보를 수신 받고, 전기운송장치가 위치한 장소에서 근거리에 위치하고 있는 충전소, 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치정보를 생성하여 사용자에게 전송하도록 마련된 중앙처리장치; 및 중앙처리장치로부터 배터리 상태정보 메시지와 위치정보 메시지를 수신받도록 마련된 사용자 단말기; 를 포함하고, 중앙처리장치는 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리 상태정보가 저장되고, 하나 이상의 충전소, 대여소 및 교환소와 연계하여 충전소, 대여소 및 교환소의 배터리의 보유정보를 공유하도록 마련되며, 사용자 단말기는 전기 자동차의 배터리를 충전하거나 충전소, 교환소 및 대여소가 보유하고 있는 배터리와의 교환 및 대여가 가능하도록 충전소, 교환소 및 대여소의 배터리 보유정보를 수신받도록 마련되고, 중앙처리장치에는 복수개의 사용자 단말기가 연결되되 연결된 복수개의 사용자 단말기들은 서로 연동되어 각각의 전기운송장치에 장착된 배터리 상태정보를 공유하도록 마련된, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 전기운송장치의 배터리 공유 시스템은, 전기 자동차의 위치에 따라 실시간으로 공유되는 충전소, 교환소 및 대여소의 정보에 따라 전기 자동차의 배터리를 교환함은 물론이고 필요에 따라 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 보유 배터리로 교환하거나 대여할 수 있어서 전기 자동차의 운행 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 전기운송장치의 배터리 공유 시스템은, 전기 자동차에 장착된 배터리의 연식, 제조년월, 사용정도, 수명용량 및 충전용량 등을 포함하는 배터리 상태정보가 빅데이터를 통해 실시간으로 공유되기 때문에, 충전소에서 배터리를 충전하거나, 교환소 및 대여소에 있는 보유 배터리로 교환하거나 대여할 때의 비용이 기준화되어 차등적으로 책정되기 때문에 충전소, 교환소 및 대여소의 배터리 충전, 교환 및 대여에 따른 비용의 손실을 최소할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기운송장치의 배터리 공유 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 배터리 공유 시스템에서 배터리의 연식 정보 및 노후 수준에 따른 배터리 사용기준에 따른 일예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 배터리 공유 시스템에서 전기운송장치에 창작된 배터리와 업체의 보유 배터리의 맞교환시 배터리의 연식 정보에 따른 마모 보전료 보상기준에 따른 일예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시한 배터리 공유 시스템에서 전기운송장치에 장착된 배터리와 업체가 보유한 완충된 보유 배터리의 맞교환시 배터리의 연식 정보에 따른 마모 보전료 청구 기준의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시한 배터리 공유 시스템에서 전기운송장치에 장착된 배터리와 업체가 보유한 보유 배터리의 교환한 후에, 교환한 배터리에 손상 수준에 따른 사용자 배상 기준의 일예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1에 도시한 배터리 공유 시스템에서 전기운송장치에 업체의 보유 배터리의 사용시 보유 배터리의 손상 수준에 따른 배상 비용 청구 기준의 일예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1에 도시한 배터리 공유 시스템에서 개인과 업체 간의 배터리의 충전, 교환, 공유 및 대여 서비스 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 도 1에 도시한 배터리 공유 시스템에서 업체와 업체 간의 배터리의 충전, 교환, 공유 및 대여 서비스 방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 도 1에 도시한 배터리 공유 시스템에서 개인과 개인 간의 배터리의 충전, 교환, 공유 및 대여 서비스 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예들을 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도면의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 본 발명의 일 시시예에 따른 전기운송장치의 배터리 공유 시스템(100, 이하 '배터리 공유 시스템'이라 함)을 설명한다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 공유 시스템(100)은 전기운송장치(electric vehicle)는 전기를 동력으로 하여 구동되는 운송수단을 모두 포함한다.
예를 들어, 전기운송장치(10)는 전기 자동차, 전기 오토바이, 그리고 전기 자전거 등을 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전기운송장치(10)는 소형의 운송장치일 수도 있고, 중형 또는 대형의 운송장치일 수도 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 공유 시스템(100)은 배터리 상태정보 감지장치(30), 중앙처리장치(50) 및 사용자 단말기(60)를 포함할 수 있다.
배터리 상태정보 감지장치(30)는 전기운송장치(10)에 장착된 배터리(20)의 상태 정보를 감지하도록 마련된 부분이다. 이를 위해, 배터리 상태정보 감지장치(30)는 전기운송장치(10)에 장착되며 통신 모듈(40)을 이용한 무선 통신 또는 외부 네크워크를 통해 중앙처리장치(50)로 배터리의 상태 정보를 전송한다.
배터리 상태정보 감지장치(30)는 전기운송장치(10)에 장착된 배터리(20)의 상태정보를 감지한다. 배터리 상태정보 감지장치(30)에 의해 감지되는 배터리 상태정보는 연식, 제조년월, 사용정도, 수명용량(SOH; State Of Health) 및 충전용량(SOC; State Of Charge) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 배터리 상태정보 감지장치(30)는 통신모듈(40)을 이용하여 전기운송장치(10)로 배터리(20)의 상태 정보를 실시간으로 수집하여 전송한다.
여기서, 전기운송장치(10)에는 적어도 하나 이상의 배터리(20)가 장착되고, 전기운송장치(10)에 장착된 배터리(20)는 배터리 상태정보 감지장치(30)에 의해 실시간으로 배터리 상태정보가 감지된다.
전기운송장치(10)에 장착되는 배터리(20)는 규격화된 크기를 가지도록 마련되되, 전기운송장치(10)로부터 탈착 가능하게 마련된다. 전기운송장치의 배터리를 충전할 수 있음은 물론, 전기운송장치(10)에 장착된 배터리의 충전이 불가능한 경우 교환소 및 대여소를 이용하여 배터리(20)를 교환하거나 대여할 수도 있다.
여기서, 배터리 상태정보 감지장치(30)는 전기운송장치(10)의 배터리(20)를 충전하기 위한 배터리 충전 시스템(미도시)과 연동되고, 연동된 배터리 충전 시스템으로부터 전기운송장치(10)에 장착된 배터리의 상태정보를 획득하도록 마련될 수도 있다.
예를 들어, 전기운송장치(10)의 배터리 충전 시스템은 전력공급설비, 충전기, 인터페이스 및 정보시스템 등으로 구성될 수 있다.
전력공급설비(미도시)는 전기운송장치에 전원을 공급하기 위한 전기 설비로서, 전력량계, 인입구 배선, 분전반, 배선용 차단기 등을 포함할 수 있다.
충전기(미도시)는 전원을 단상 220V로 공급받는 완속충전기와 3상 380V로 공급받는 급속충전기를 포함할 수 있다.
인터페이스(미도시)는 충전기에서 전기운송장치에 전기를 공급하기 위해 연결되는 커플러, 케이블 등이 포함될 수 있다.
이때, 커플러는 충전 케이블과 전기운송장치의 접속을 가능하게 하는 장치로서, 충전 케이블에 부착된 커넥터와 전기운송장치의 인렛(Inlet)으로 구성될 수 있다. 커넥터는 전기운송장치의 인렛에 접속하기 위한 장치로서, 충전 케이블에 부착된다. 인렛은 전기운송장치에 부착되어 충전 케이블의 커넥터와 연결되는 부분으로서, 전기운송장치의 커플러를 구성한다.
정보시스템(미도시)은 충전기의 설치 위치 및 이용 상태 정보 등을 실시간으로 수집하여 충전기 운영 상태에 대해 실시간으로 모니터링하거나, 수집한 정보를 웹(Web), 스마트폰 등으로 전기운송장치(10)를 사용하는 사용자에게 제공하는 시스템을 의미한다.
여기서, 정보시스템은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 상태정보 감지장치(30)로 대체될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
참고로, 전기운송장치(10)에 장착되는 배터리(20)를 탈착할 때 소요되는 시간은 0.1분 에서 100분 이내로 형성되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 전기운송장치(10)에는 장착되는 배터리(20) 이외에 추가적인 배터리를 선적할 수 있도록 여분의 공간이 마련될 수 있다. 이에 따라, 전기운송장치(10)를 사용하는 사용자는 배터리가 필요한 다른 전기운송장치(10)를 사용하는 사용자에게 추가적인 배터리를 제공할 수도 있다.
여기서, 전기운송장치(10)의 여분의 공간에 마련되는 배터리는 전기운송장치(10)가 종속된 충전소, 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 보유 배터리와 동일한 배터리의 종류로 마련되는 것이 바람직하다. 전기운송장치(10)에 장착된 배터리(20)가 여분으로 장착되는 배터리(20)와 동일한 배터리로 마련됨에 따라 충전소, 교환소 및 대여소 간의 배터리 충전, 교환, 대여 및 공유가 가능하도록 할 수 있다.
한편, 배터리 상태정보 감지장치(30)에서 감지된 배터리 상태정보는 중앙처리장치(50)로 전송된다.
중앙처리장치(50)는 배터리 상태정보 감지장치(30)로부터 배터리 상태정보를 수신 받거나, 충전소, 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치정보를 생성하여 사용자, 즉 사용자 단말기(60)로 전송하도록 마련된다.
여기서, 배터리 상태정보 감지장치(30)는 실시간으로 전기운송장치(10)의 배터리를 실시간으로 감지하기 때문에, 중앙처리장치(50)로 배터리 상태정보가 계속적으로 수신 된다. 중앙처리장치(50)로 실시간으로 수신되는 배터리 상태정보는 중앙처리장치(50)에 계속적으로 저장된다.
중앙처리장치(50)는 적어도 하나의 컴퓨터 또는 서버로 구현될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 중앙처리장치(50)는 물리적인 컴퓨터 또는 서버를 제어하는 소프트웨어 등으로 구현될 수도 있고, 하드웨어와 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수도 있다.
또한, 중앙처리장치(50)와 배터리 상태정보 감지장치(30)는 통신 모듈(40)을 통해 연결될 수 있다. 다시 말해서, 도 1에 도시한 바와 같이, 통신 모듈(40)은 전기운송장치(10), 배터리(20), 배터리 상태정보 감지장치(30), 중앙처리장치(50) 및 사용자 단말기(60)를 연동되도록 할 수 있다.
여기서, 통신 모듈(40)은 다양한 방식의 유선 및 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(40)은 CAM(Controller Area Network)을 통한 신호의 송수신을 수행할 수 있다. 또한, 통신 모듈(40)은 유선 케이블 또는 유선랜 케이블을 통한 유선 통신, 무선랜, 블루투스(Bluetooth), NFC, 지그비(ZigBee) 등의 근거리 무선 통신 또는 기타 데이터 통신(ex. LTE 등)을 수행할 수도 있다. 중앙처리장치(50)와 배터리 상태정보 감지장치(30)를 연결하는 통신 모듈의 통신 방식은 상기의 내용에 한정되지 않으며, 다른 형태로 구현될 수도 있다.
이와 같이, 중앙처리장치(50)가 통신 모듈(40)에 의해 배터리 상태정보 감지장치(30)와 연결됨에 따라, 전기운송장치(10)의 배터리(20)의 상태 정보를 사용자 단말기(60) 또는 외부 네트워크와 신호, 정보 또는 데이터를 송수신할 수 있다.
참고로, 중앙처리장치(50)는 데이터 베이스(52)를 더 포함할 수 있다.
데이터 베이스(52)는 일종의 저장장치로, 중앙처리장치(50)의 제어에 기초하여 다양한 정보나 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 데이터 베이스(52)는 전기운송장치의 배터리 상태정보 감지장치(30)의 내부에서 생성되는 정보, 데이터 및 유무선 통신을 통해 외부로부터 전송된 정보, 데이터 등을 상시로 저장할 수 있다.
사용자 단말기(60)는 중앙처리장치(50)로부터 메시지를 전송받는다. 다시 말해서, 사용자 단말기(60)는 배터리 상태정보 감지장치(30)로부터 수신 받은 배터리 상태정보를 포함하는 배터리 상태정보 메시지와 충전소, 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치정보를 포함하는 위치정보 메시지를 수신받는다.
이때, 배터리 상태정보 메시지는 전기운송장치(10)의 배터리의 연식, 제조년월, 사용정도, 수명용량 및 충전용량 등과 같은 배터리 상태정보를 포함하고, 위치정보 메시지는 현재 전기운송장치(10)가 위치한 장소에서 근거리에 위치하고 있는 충전소, 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치정보를 포함한다.
한편, 중앙처리장치(50)에는 배터리 상태정보 감지장치(30)로부터 수신 받은 배터리 상태 정보가 저장되는데, 특히 하나 이상의 충전소, 교환소 및 대여소와 연계하여 충전소, 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 보유 배터리 보유정보를 공유할 수도 있다.
참고로, 하기에서는 설명의 편의를 위하여, 전기운송장치(10)에 장착된 배터리(20)를 '장착 배터리'라고 하고, 충전소, 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 배터리를 '보유 배터리'라고 정의한다.
여기서, 중앙처리장치(50)는 장착 배터리(20)를 기 지정된 충전소, 교환소 및 대여소에서만 충전, 교환, 대여 및 공유가 가능하도록 설정할 수 있다. 필요한 경우, 중앙처리장치(50)는 예외적으로 지정되지 않은 충전소, 교환소 및 대여소에서도 전기운송장치(10)의 배터리(20)의 충전, 교환, 대여 및 공유가 가능하도록 할 수도 있다.
이때, 중앙처리장치(50)는 전기운송장치(10)의 사용자가 지정된 충전소, 교환소 및 대여소에서 장착 배터리(20)를 교환할 수 없는 상황인 경우에는 추가적으로 배터리 교환에 필요한 비용을 지불하면, 충전소, 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 보유 배터리를 전기운송장치(10)가 위치된 위치로 배달을 받을 수도 있고, 교체할 수도 있다.
한편, 중앙처리장치(50)는 전기운송장치(10)의 사용자가 지정된 충전소, 교환소 및 대여소에서 보유 배터리를 사용할 경우 배터리 사용 비용과 함께, 배터리 충전 비용, 배터리 정보 공유 서비스 비용 및 배터리 사용할 때 발생되는 마모 보전료(유지비)를 합산하여 사용자에게 책정되도록 할 수 있다.
여기서, 전기운송장치(10)의 사용 또는 주행 기록은 배터리 상태정보 감지장치(30) 등에 의해서 감지될 수 있으며, 감지된 결과는 중앙처리장치(50)로 전송될 수 있다.
참고로, 중앙처리장치(50)는 전기운송장치(10)의 배터리를 지정된 충전소, 교환소 및 대여소가 아닌 다른 충전소, 교환소 및 대여소를 이용할 경우 지정된 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리를 이용함에 따라 기본적으로 책정되는 배터리 사용 비용이 과금되고, 사용자는 배터리의 하자가 있을 경우 패널티(penalty)를 부담할 수도 있으며, 배터리 공유 시스템(100) 상에서 사용자에게 손해배상을 청구할 수도 있다.
이때, 중앙처리장치(50)에 공유된 배터리 보유정보는 사용자 단말기(60)로도 수신될 수 있다.
따라서, 전기운송장치(10)의 사용자는 사용자 단말기(60)로 수신 받은 배터리 상태정보 메시지에 따른 배터리 상태 정보를 고려하여, 위치정보 메시지에 포함된 충전소, 교환소 및 대여소의 위치정보를 참고하면서 충전소, 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 배터리 보유정도를 통해 배터리를 충전함은 물론, 교환하거나 대여할 수도 있다.
또한, 중앙처리장치(50)에는 적어도 하나 이상, 즉 복수개의 사용자 단말기(60)가 연결될 수 있다. 중앙처리장치(50)에 연결된 복수개의 사용자 단말기(60)의 각각은 배터리 상태정보를 포함하는 배터리 상태정보 메시지, 충전소, 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치 정보를 포함하는 위치정보 메시지를 수신 받으면서, 충전소, 대여소 및 교환소의 배터리 보유정보를 공유할 수 있다.
여기서, 중앙처리장치(50)에 연결된 복수개의 사용자 단말기(60)들은 서로 연동되어 각각의 사용자가 사용하고 있는 전기운송장치(10)에 장착된 배터리 상태정보를 공유할 수 있다.
이에 따라, 필요한 경우, 전기운송장치(10)의 사용자들은 중앙처리장치(50)와 연결된 사용자 단말기(60)를 이용하여 배터리 교환 또는 공유 의사에 따라 장착 배터리(20)를 서로 교환하거나 공유할 수 있다. 참고로, 사용자, 즉 개인간의 무분별한 배터리 교환이나 공유를 막기 위하여 충전소, 교환소 및 대여소 등의 업체간 인가를 받은 후에 장착 배터리(20)를 교환하거나 공유할 수 있도록 제한할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 공유 시스템(100)은 전기운송장치(10)에 장착된 배터리의 연식정보 및 노후수준에 따라 배터리 사용기준, 배터리 교환에 맞교환으로 발생되는 마모 보전료 보상기준, 배터리 손상에 따른 사용자의 배상 기준이 다르게 책정될 수 있다.
우선, 도 2를 참조하면, 중앙처리장치(50)는 배터리 상태정보 감지장치(30)로부터 수신 받은 장착 배터리(20)의 연식정보 및 노후수준에 따라 배터리 사용기준에 해당되는 배터리 사용 권장 메시지를 전송한다.
구체적으로, 중앙처리장치(50)는 배터리 상태정보 감지장치(30)로부터 수신 받은 배터리 수명용량과 미리 정해진 배터리 사용 기준을 비교하여 수신 받은 배터리의 수명용량에 해당되는 배터리 사용 권장 메시지, 즉 충전 및 방전 가능 메시지, 저속충전 권고 메시지, 휴지시간 권고 메시지, 배터리 공유 제한 메시지, 배터리 충전용량 제한 메시지 등을 사용자 단말기(60)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 중앙처리장치(50)는 배터리 상태정보 감지장치(30)로부터 수신 받은 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 71% 내지 100% 범위 이내에 있을 경우, 사용자 단말기(60)로 배터리 반복 충전 및 방전이 가능하다는 메시지를 전송한다.
여기서, 배터리의 수명용량이 71% 내지 100% 범위 이내인 경우, 중앙처리장치(50)는 배터리 의 노후 수준을 1이라 표기하여 사용자 단말기(60)로 전송한다.
즉, 노후 수준이 1인 장착 배터리(20)는 급속 충전, 저속 충전은 물론, 방전이 가능하며 배터리 휴지시간에 대한 의무에 대해 벗어난 상태로, 장착 배터리(20)의 충전, 방전 등을 자유롭게 할 수 있다.
또한, 중앙처리장치(50)는 배터리 상태정보 감지장치(30)로부터 수신 받은 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 51 % 내지 70% 범위 이내에 있을 경우, 사용자 단말기(60)로 배터리 저속충전 권고 메시지 또는 휴지시간 권고 메시지를 전송한다.
여기서, 배터리의 수명용량이 51 % 내지 70% 범위 이내인 경우, 장착 배터리(20)의 노후 수준을 2라고 표기하여 사용자 단말기(60)로 전송한다.
즉, 노후 수준이 2인 장착 배터리(20)는 저속 충전이나 배터리 사용에 있어서 일정동안의 휴지 시간이 권장되는 상태로, 전기운송장치(10)의 배터리(20)의 충전, 방전 등을 자유롭지 않다는 것을 의미한다.
이때, 중앙처리장치(50)는 사용자 단말기(60)로 0.1 내지 1.0 C-rate 범위 이내의 충전 밀도로 충전하도록 권장하는 저속 충전 권장 메시지를 전송하거나, 충전 또는 방전시 장착 배터리(20)에서 발생된 열을 식힐 수 있도록 권장하는 일정 시간 동안의 충전을 금지하는 휴지 시간 권장 메시지를 전송할 수 있다. 참고로, 휴지 시간은 대략적으로 6 시간 내지 24시간 이내로 설정되며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 중앙처리장치(50)는 배터리 상태정보 감지장치(30)로부터 수신 받은 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 41% 내지 50% 범위 이내에 있을 경우, 사용자 단말기(60)로 장착 배터리(20)의 충전, 대여 및 교환 불가 메시지를 전송한다.
여기서, 배터리의 수명용량이 41% 내지 50% 범위 이내인 경우, 중앙처리장치(50)는 배터리의 노후 수준을 3이라고 표기하여 사용자 단말기(60)로 전송한다. 즉, 노후 수준이 3인 배터리는 충전, 대여 및 교환이 불가능하다는 것을 의한다.
이때, 노후수준이 3인 장착 배터리(20)는, 배터리의 자유로운 사용이 불가능한 상태를 의미하며, 배터리의 자유로운 충전, 교환 및 공유를 할 수 없다는 것을 의미한다.
노후수준이 4인 장착 배터리(20)는 노후수준이 2인 장착 배터리(20)와 도일하게 필요에 따라 저속 충전을 할 수 있으나, 저속 충전을 하더라도 0.1 내지 1.0 C-rate의 충전밀도로 실시해야 하고 충전 또는 방전시 6시간 내지 24시간의 배터리 휴지시간을 가져야 한다.
또한, 중앙처리장치(50)는 배터리 상태정보 감지장치(30)를 통해 전기운송장치(10)의 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 31% 내지 40% 이내에 있을 경우 사용자 단말기(60)로 배터리 충전용량 제한 메시지 및 배터리 공유 제한 메시지를 전송할 수 있다.
여기서, 배터리의 수명용량이 31% 내지 40% 범위 이내인 경우, 배터리의 노후 수준을 4라고 표기하여 사용자 단말기(60)로 전송되도록 한다.
즉, 노후수준 4인 장착 배터리(20)는 배터리의 충전용량을 95% 내지 99% 미만으로 하거나, 배터리 공유를 할 수 없다는 것을 의미한다.
또한, 중앙처리장치(50)는 배터리 상태정보 감지장치(30)를 통해 장착 배터리(20)의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 20% 내지 30% 범위 이내 이거나 20% 미만일 경우 사용자 단말기(60)로 배터리 충전, 교환, 대여 불가 메시지를 전송하거나 배터리 폐기 권고 메시지를 전송할 수 있다.
여기서, 배터리의 수명용량이 20% 내지 30% 범위 이내인 경우 배터리의 노후 수준을 5라고 표기하여 사용자 단말기(60)로 전송하고, 배터리의 수명용량이 20% 미만인 경우 노후 수준을 6 이라고 표기하여 사용자 단말기(60)로 전송한다.
즉, 노후수준 5 및 6인 장착 배터리(20)의 경우 배터리의 자유로운 충전, 교환 및 공유를 할 수 있는 한계치를 의미하며, 필요에 따라 저속 충전을 하더라도 0.1 내지 1.0 C-rate의 충전밀도로 실시해야 하고 충전 또는 방전시 6시간 내지 24시간의 배터리 휴지시간을 가져야 하며, 특히 배터리의 충전용량(SOC)를 배터리의 전체 충전용량 대비 95 % 내지 99%의 미만의 상태로 유지하는 것이 권장된다.
특히, 중앙처리장치(50)는, 배터리 상태정보 감지장치(30)로부터 수신 받은 배터리 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 20% 미만 인 경우, 불완전하게 충전된 배터리의 사용만이 가능하도록 할 수 있다.
참고로, 배터리의 연식이 오래될수록 배터리의 양극 또는 음극을 격리하는 분리막이 마모되어 단락(short) 현상이나 배터리의 리튬이온을 보관하는 음극의 격자구조가 팽창하거나 붕괴하여 부푸는 스웰링(swelling) 현상이 발생할 확률이 높아진다. 이러한 현상은 소형 용량 배터리 뿐만 아니라 대형 용량 배터리에서도 나타나는 현상이다.
이와 같이, 배터리의 연식에 따라 적절한 조치를 적용하지 않을 경우 배터리의 용량 저하뿐만 아니라 심각한 발화현상을 초래할 수도 있기 때문에, 배터리의 연식 한계를 미리 정하여 관리하여야 하는 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 공유 시스템(100)은 전기운송장치(10)의 장착 배터리(20)와 충전소, 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 보유 배터리와 교환이 가능하다. 참고로, 하나 이상의 충전소, 교환소 및 대여소는 보유 배터리를 적어도 2개 이상의 여유분을 가지고 있도록 설정되며, 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리의 충전용량은 배터리 전체 용량 대비 90% 이상을 유지하도록 권고된다. 이와 같이 권고됨에 따라, 배터리를 지정된 전위차 범위에 있도록 할 수 있어서, 배터리가 과충전되는 것을 사전에 차단할 수 있다.
중앙처리장치(50)는 배터리 상태정보 감지장치(30)를 통해 장착 배터리(20)의 연한이 5년 이상된 배터리에 한하여, 사용자 단말기(60)로 배터리의 노후수준과 관계 없이, 장착 배터리(20)의 교환 및 공유 제한 메시지, 배터리 폐기 권장 메시지를 전송하고, 특히 배터리의 충전용량은 95% 내지 99% 미만의 상태로 유지하는 것을 권장하는 메시지를 전송한다.
도 3을 참조하면, 중앙처리장치(50)는 전기운송장치(10)의 배터리와 충전소, 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 보유 배터리의 맞교환시 마모 보전료 보상기준을 배터리 상태정보 감지장치(30)에 의해 실시간으로 측정된 전기운송장치(10)의 배터리 수명용량에 따라 매 시간마다 변경되도록 마련될 수 있다.
여기서, 중앙처리장치(50)는 실시간으로 수신 받은 장착 배터리(20)의 수명용량과 미리 정해진 배터리 사용 기준을 비교하여 사용자 단말기(60)로 수신 받은 배터리 사용 권장 메시지를 전송할 수 있다.
한편, 전기운송장치의 배터리와 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리를 맞교환시, 마모 보전료가 발생된다. 마모 보전료는 전기운송장치(10)의 배터리 연식 정보에 따른 전기운송장치의 배터리와 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리의 맞교환시 발생되는 비용을 의미한다. 더욱 상세하게는, 마모 보전료는 제한적인 배터리 수명에 대하여 배터리를 사용함으로서 감소한 배터리 수명에 대한 보상 비용과 배터리를 충전하는데 사용된 전기 비용 및 서비스 비용을 합산한 것이다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 배터리 연식 정보에 따른 전기운송장치의 배터리 및 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리의 맞교환시 발생되는 마모 보전료를 설명한다.
여기서, 마모 보전료는 전기운송장치의 배터리와 보유 배터리의 맞교환 시 발생되는 마모 보전료는 보상기준 및 청구기준에 따라 책정되는 비용(비용)이 달라질 수 있다.
우선, 도 3을 참조하면, 마모 보전료 보상기준은 중앙처리장치(50)에 의해 책정된다. 마모 보전료 보상기준은 전기운송장치(10)의 장착 배터리(20)의 연식 정보, 즉 노후 수준에 따라 분류된다.
여기서, 배터리 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 71% 내지 100% 인 경우에는 배터리 노후 수준을 1이라 하고, 51% 내지 70% 인 경우에는 배터리 노후 수준을 2이라 하며, 41% 내지 50% 인 경우에는 배터리 노후 수준을 3이라 하고, 40% 미만이거나 배터리의 연식이 5년 이상일 경우에는 배터리 노후 수준을 4라고 정의한다.
여기서, 배터리의 연식을 5년으로 설정하였으나, 배터리가 사용되는 환경 등에 따라서 미리 설정되는 배터리의 연식을 변경할 수도 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 중앙처리장치(50)는 전기운송장치(10)의 배터리(20)와 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리의 맞교환시 발생되는 마모 보전료 보상기준을 배터리 상태정보 감지장치(30)로부터 실시간으로 수신 받은 배터리 상태정보를 참조한다. 이때, 마모 보전료 보상기준은 전기운송장치의 배터리 수명용량 손실에 의한 보상비용, 배터리의 연식 손실에 의한 보상비용, 배터리 사용 횟수에 의한 보상 비용 및 배터리 정보 공유 서비스 비용의 총합으로 책정되도록 한다.
다시 말해서, 마모 보전료 보상 기준은 배터리 수명용량 손실에 의한 보상 비용, 배터리 연식 손실에 의한 보상비용, 배터리 사용 횟수에 의한 보상 비용 및 배터리 정보 공유 서비스 비용은 전기운송장치의 배터리 수명용량에 따라 각각 차등적으로 책정될 수 있으며, 이들의 비용의 총합으로 사용자에게 청구된다.
즉, 마모 보전료 보상기준은 사용자가 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리를 사용함에 따른 배터리의 수명용량(SOH)의 소모(또는 손실)을 보상하기 위한 것이다.
예를 들어, 충전소, 교환소 및 대여소가 보유하고 있는 보유 배터리의 수명용량이 100% 인 상태에서 공유 및 대여 후에 수명용량이 99%가 되었다면, 보유 배터리를 공유 및 대여 한 배터리 사용자는 줄어든 1%의 수명용량에 대하여 충전소, 교환소 및 대여소 등의 업체에 금전적인 보상을 실시한다. 이에 따라, 충전소, 교환소 및 대여소는 공유 및 대여된 보유 배터리의 수명용량에 대한 소모를 메울 수 있게 되는 것이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 배터리 노후 수준이 1일 때, 배터리의 수명용량 손실에 의한 보상 비용은 보유 배터리 비용의 약 0 ~ 5.1%, 5 ~ 10.1%, 10 ~ 15.1%, 15 ~ 20.1%, 20 ~ 25.1%, 25 ~ 30.1% 으로 배터리 수명용량에 따라 차등적으로 책정될 수 있고, 배터리 연식 손실에 의한 보상 비용은 배터리 연식의 약 0 ~ 0.5%, 0.6 ~ 1.0%, 1.1 ~ 1.5%, 1.6 ~ 2.0%, 2.0 ~ 2.5%, 2.6 ~ 3.0% 차등적으로 책정될 수 있다.
또한, 배터리 노후 수준이 1일 때 배터리 사용 횟수에 의한 보상 비용은 0 ~ 100회 충전시 배터리 비용의 최대 1%의 마진, 201 ~ 400회 충전 시 배터리 비용의 최대 2% 마진, 401 ~ 600회 충전시 배터리 비용의 최대 3% 마진 등으로 차등적으로 책정될 수 있고, 배터리 정보 공유 서비스 이용 비용을 최대 보유 배터리 대비 1% 마진으로 책정되도록 할 수 있다.
예를 들어, 장착 배터리(20)와 보유 배터리의 맞교환시 발생되는 마모 보전료 보상기준은, 배터리 노후 수준이 1이고, 배터리 수명용량이 80%일 경우, 보유 배터리 비용의 25% 비용 + 전기운송장치의 배터리 비용의 2.5% 비용 + 전기운송장치의 배터리 비용의 최대 3% + 보유 배터리 비용의 1% 마진 을 더한 총합으로 책정될 수 있다.
여기서, 장착 배터리(20)의 노후 수준이 4인 경우, 중앙처리장치(50)는 사용자 단말기(60)로 장착 배터리(20)의 충전용량을 제한 메시지, 배터리의 폐기 권고 메시지 및 배터리 공유 불가 메시지를 전송할 수 있다. 참고로, 폐기 권고 및 공유 불가한 배터리는 사용자에게 사용자가 보유하고 있는 전기운송장치에서만 자체적으로 사용되도록 하거나 배터리의 정밀 검사를 실시하도록 하는 것이 바람직하다.
참고로, 배터리 공유 시스템(100)에서 전기운송장치(10)의 장착 배터리(20)와 충전소, 교환소 및 대여소가 보유하고 있는 보유 배터리의 맞교환 시, 배터리의 연식 정보 및 노후 수준에 따른 마모 보전료 보상기준은 각각의 배터리의 연식 정보 및 노후 수준에 따라 마모 보전료가 책성되며, 그 차액은 상쇄될 수 있다. 또한, 장착 배터리(20)와 보유 배터리 중에서 노후 수준이 높지 않은 쪽에 마모 보전료의 차액이 지급될 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 마모 보전료 청구기준도 상술한 마모 보전료 보상기준과 마찬가지로 중앙처리장치(50)에 의해 책정된다. 여기서, 마모 보전료 보상기준은 전기운송장치(10)의 배터리 연식 정보에 의해 산정되는 배터리 노후 수준에 따라 분류된다.
배터리 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 71% 내지 100% 인 경우에는 배터리 노후 수준을 1이라 하고, 51% 내지 70% 인 경우에는 배터리 노후 수준을 2이라 한다. 또한, 배터리 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 41% 내지 50% 인 경우에는 배터리 노후 수준을 3이라 하고, 31% ~ 40% 인 경우에는 배터리 노후 수준을 4라 하며, 20% ~ 30% 인 경우에는 배터리 노후 수준을 5라 한다. 더욱이, 배터리 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 20% 미만이거나 배터리의 연식이 5년 이상일 경우에는 배터리 노후 수준을 6이라고 정의한다.
중앙처리장치(50)는 장착 배터리(20)와 보유 배터리의 맞교환시, 보유 배터리를 완충한 상태에서 사용자에게 제공한다.
이때, 맞교환시 발생되는 마모 보전료 청구 기준은 배터리 상태정보 감지 장치로부터 수신 받은 배터리 상태정보를 참조하여, 배터리 수명용량 손실에 의한 보상 비용과, 보유 배터리의 완충에 사용된 전기 또는 서비스 비용 및 배터리 정보 공유 서비스 비용의 총합으로 책정될 수 있다.
이와 같이, 마모 보전료 청구 기준이 마련됨에 따라 충전소, 교환소 및 대여소 등의 업체가 보유 배터리의 충전, 교환, 공유 및 대여 등과 같은 서비스를 통해 이익을 남길 수 있게 되는 것이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 배터리 노후 수준이 2일 때, 배터리의 수명용량에 따른 보상 비용은 수명용량 손실 대비 배터리 가격의 최대 90%로 책정될수 있고, 충전에 사용된 전기비용 또는 서비스 비용은 전기/교환/배달 비용으로 완충된 보유 배터리의 제공시 배터리 가격 대비 최대 2.5% 로 책정될수 있으며, 배터리 정보 공유 서비스 비용은 전기운송장치(10)의 배터리의 가격 대비 최대 2.5% 마진으로 책정될 수 있다.
예를 들어, 배터리 수명용량이 35% 정도로 배터리 노후 수준이 4에 해당되는 경우, 마모 보전료의 청구기준은 배터리의 수명용량 손실 대비 배터리 가격의 최대 85% + 완충된 보유 배터리의 제공 시 배터리의 가격 대비 최대 2.5% + 배터리의 가격 대비 최대 2.5% 마진 을 더한 총합으로 책정될 수 있다.
참고로, 배터리 공유 시스템(100)에서 장착 배터리(20)와 보유 배터리의 맞교환시, 배터리의 연식 정보 및 노후 수준에 따른 마모 보전료 청구기준은 각각의 배터리의 연식 정보 및 노후 수준에 따라 마모 보전료가 책성되며, 그 차액은 상쇄될 수 있다. 또한, 전기운송장치(10)의 배터리와 보유 배터리 중에서 노후 수준이 높지 않은 쪽에 마모 보전료의 차액이 지급될 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 공유 시스템(100)은 장착 배터리(20)와 보유 배터리의 맞교환 과정에서 교환된 보유 배터리에 손상이 발생하였을 경우 사용자의 배상 비용 청구 기준이 책정될 수 있다.
다시 말해서, 중앙처리장치(50)는 장착 배터리(20)와 충전소, 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 보유 배터리의 맞교환 과정에서 교환된 보유 배터리에 손상이 발생하였을 경우 사용자 배상 비용 청구 기준을 배터리 사용에 따른 범실 비율과 보유 배터리의 손상 수준에 따라 책정되도록 할 수 있다.
우선, 도 5에 도시한 바와 같이, 사용자 배상 비용 청구 기준은 범실 비율에 따른 범실 수준과 범실에 따른 배터리 손상 수준에 따라 달라질 수 있으며, 사용자 범실 수준은 범실 비율에 따라 크게 네가지로 책정될 수 있다.
예를 들어, 사용자 범실 수준 1은 사용자의 범실 비율이 0% ~ 10% 에 해당되는 경우로 정할 수 있다. 사용자 범실 수준이 1인 경우의 배터리 손상 수준은 배터리 연식 정보에 따른 배터리가 완전히 방전되거나 원인을 알 수 없는 배터리의 방전과 같은 배터리 손상을 포함한다.
사용자 범실 수준 2는 사용자의 범실 비율이 11% ~ 30% 에 해당되는 경우로 정할 수 있다. 사용자 범실 수준이 2인 경우의 배터리 손상 수준은 전기운송장치의 과속 및 스트레스성 사용으로 인한 배터리가 손상되거나 과실 비율 50% 미만의 사고 발생으로 인한 배터리의 손상을 포함한다.
사용자 범실 수준 3은 사용자의 범실 비율이 31% ~ 40% 에 해당되는 경우로 정할 수 있다. 사용자 범실 수준이 3인 경우의 손상 수준은 과실 비율 50% 이상의 사고 발생으로 인한 배터리의 손상을 포함한다.
사용자 범실 수준 4는 사용자의 범실 비율이 41% 이상에 해당되는 경우로 정할 수 있다. 사용자 범실 수준이 4인 경우의 배터리 손상 수준은 배터리를 의도적으로 분해 및 손상시키거나, 불법적/비허가인 상태에서 배터리를 판매 또는 처분하거나, 충전소, 교환소 및 대여소에 종송된 배터리를 개인적으로 사용하거나, 전기운송장치의 배터리를 허위로 교환, 공유함에 따른 배터리의 손실 및 절도 등을 포함한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 사용자 배상 비용 청구 기준에서 배터리 사용에 따른 사용자 범실 수준에 따라 사용자의 범실 여부를 판단하고, 판단된 사용자의 범실 여부에 따른 사용자 겨냥 배상금을 요청한다.
예를 들어, 배터리에 범실 수준 1에 해당되는 단순하자가 발생된 경우, 배터리의 불완전한 거동에 의한 단순하자가 발생된 것으로 판단되면 사용자는 보유 배터리의 가격대비 1% ~ 10% 의 배상금을 청구할 수 있고, 하자 원인이 불가능한 방전 상태인 것으로 판단되면 사용자는 기존 보유 배터리의 가격대비 5% 내지 10%의 배상금을 청구할 수 있다.
또한, 배터리에 범실 수준 3에 해당되는 사용자 과실이 발생된 경우, 사용자에게 과실이 있는 50% 이상의 사고로 인하여 발생된 것으로 판단되면 사용자는 기존 보유 배터리의 가격대비 최대 50% 의 배상금을 청구할 수 있다.
참고로, 사용자 배상 비용 청구 기준에서 사용자에게 청구되는 배상금의 비율은 달라질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 장착 배터리(20)의 연식이 오래되거나 하자를 가진 배터리라고 판단된 경우, 사용자가 추가적으로 비용을 부담하면 장착 배터리(20)의 충전, 교환, 대여 및 공유가 가능할 수 있다.
만약, 장착 배터리(20)에 하자가 발생되지 않더라도, 충전소, 교환소 및 대여소에서 배터리의 교환을 거부하거나 이전에 방문한 이력이 있는 충전소, 교환소 및 대여소와 사용자에게 배터리 보상 비용을 청구할 수도 있다.
또한, 장착 배터리(20)에 대한 소유권은 충전소, 교환소 및 대여소에 있다. 그러나, 배터리 공유 시스템(100)에 배터리가 종속되어 있을 경우에는 배터리 공유 시스템(100)이 일정 지분을 가지게 된다.
한편, 배터리 공유 시스템(100)과 관련하여 배터리 사용 및 관리에 대한 모든 책임은 기본적으로 배터리를 보유하고 있는 충전소, 교환소 및 대여소에 있으나, 배터리 공유 시스템(100)에서 종속된 배터리 만큼의 지분을 가지고 있을 경우에는 사용자, 충전소, 교환소 및 대여소로 해당 책임을 나눠 가질 수 있다.
또한, 배터리 공유 시스템(100)에서 배터리 사용자, 또는 충전소, 교환소 및 대여소 등에서 보유 배터리의 고의적인 성능 저하 및 파손에 대해 미리 말하지 않거나 숨길 경우, 보유 배터리의 모든 하자에 대한 책임은 사용자에게 있으며, 배터리 가격의 최대 50%를 배상한다는 책임으로부터 예외로 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 공유 시스템(100)은 개인과 충전소, 교환소 및 대여소 등과 같은 업체 간에 보유 배터리를 교환하거나 대여 및 공유할 수도 있고, 업체와 업체 간에 배터리를 교환하거나 대여 및 공유할 수도 있으며, 개인과 개인 간에 배터리를 교환하거나 대여 및 공유할 수도 있다.
우선, 도 7을 참조하여, 개인과 업체 간의 배터리의 충전, 교환, 공유 및 대여 서비스 방법을 간단히 설명한다.
먼저, 개인과 업체 간의 배터리 공유 방법(S100)은, 배터리 상태정보 감지장치(30)를 통해 전기운송장치(10)에 장착된 배터리(20)의 배터리 상태정보를 실시간으로 검출한다(S110).
이때, 배터리 상태정보 감지장치(30)에 의해 실시간으로 감지된 배터리 상태정보는 중앙처리장치(50)로 실시간으로 전송되어 저장될 수 있다.
그 다음, 전기운송장치(10)에 장착된 배터리(20)의 방전 여부를 판단한다(S120).
만약, 장착 배터리(20)가 방전 상태라고 판단된 경우, 미리 설정된 상태로 중앙처리장치(50)에 저장된 권장 충전과정의 가능 여부를 판단한다(S130).
장착 배터리(20)의 권장 충전과정을 실시할 수 있는 경우, 충전소, 교환소, 대여소 등의 업체를 통해 배터리를 충전하거나 필요에 따라 교환할 수 있어서 정상적으로 차량의 운행이 가능하게 된다(S132).
반대로, 장착 배터리(20)의 권장 충전과정을 실시할 수 없는 경우, 사용자 단말기(60)로 지정된 충전소나 교환소의 위치를 실시간으로 운전자에게 경고할 수 있다.
여기서, 배터리의 권장 충전과정은 배터리에 고속 충전을 실시하지 않고, 일반적인 속도로 배터리를 충전하는 과정을 의미한다.
예를 들어, 단순히 배터리의 교환 서비스를 할 경우, 배터리는 고속 충전 과정이 필요할 수 밖에 없다. 이에 반해, 배터리의 공유 또는 대여 서비스를 할 경우, 충전소, 교환소, 대여소 등에 보유 배터리가 있는 경우가 대부분이기 때문에 배터리의 공유 및 대여시에는 굳이 고속 충전 과정을 수행할 필요가 없는 것이다.
일반적으로, 배터리의 충전 과정에서 빈번하게 고속 충전을 실시할 경우에는 배터리의 수명을 급격하게 저하시키는 것이기 때문이다.
이에 따라, 장착 배터리(20)의 사용자가 배터리를 공유 및 대여 하는 서비스를 원할 경우에는 충전소, 교환소 및 대여소 등의 업체에서 권장하는 충전과정 이외의 고속 충전을 시도할 수 없도록 하는 것이다.
이때, 사용자가 전기운송장치(10)를 지정된 충전소 또는 교환소로 이동 가능한지를 판단한다(S140).
전기운송장치(10)를 지정된 충전소 또는 교환소로 이동 가능한 경우, 배터리의 충전과정 및 교환 서비스를 정상적으로 수행되도록 한다(S142). 배터리 충전 또는 교환이 완료될 경우, 전기운송장치(10)의 정상 운전 및 운행의 정보는 중앙처리장치(50)에 기록되며, 기록된 전기운송장치(10)의 운행 정보는 전기운송장치(10)가 종속된 업체는 물론이고 그 업체에 종속된 사용자에게 모두 전달된다.
이때, 전기운송장치(10)를 사용하는 사용자가 장착 배터리(20)를 교환할 수 없는 상황에 있을 경우, 사용자는 자택이나 또는 다른 충전소, 교환소, 대여소 등의 업체 등을 통하여 장착 배터리(20)의 자가 충전을 수행한다.
이에 반해, 사용자가 장착 배터리(20)를 자가로 충전하지 않을 경우에 한하여 배터리 사용 비용을 배터리의 연식 정보 또는 사용량에 따라 업체로 지불하여야 한다.
한편, 전기운송장치(10)를 지정된 충전소, 교환소 및 대여소에 갈 수 없는 경우, 장착 배터리(20)의 방전 이외에 다른 문제가 있는 지를 판단한다(S150).
다시 말해서, 중앙처리장치(50)와 연결된 전기운송장치(10)는 장착 배터리(20)의 상태정보 뿐만 아니라 배터리의 방전 이외의 다른 문제의 발생 여부를 자가로 진단하거나 자동적으로 판단하여 전송될 수 있다.
만약, 배터리 방전 이외에 다른 문제가 아니라고 판단되면, 전기운송장치(10)의 장착 배터리(20)와 업체의 보유 배터리와의 호환 여부를 판단하여 지정된 업체가 아닌 다른 업체를 통해 장착 배터리의 외부교환을 실시(S142)할 수도 있다. 이때, 다른 업체의 호출을 통해 배터리의 외부 교환을 실시한 경우, 중앙처리장치(10)는 사용자에게 보유 배터리 사용료 이외에 추가로 소요된 요금을 과금할 수 있다.
이때, 배터리 방전 이외에 다른 문제라고 판단되면, 사용자의 과실 여부를 판단한다(S160).
우선, 사용자의 과실로 인하여 배터리 방전 이외에 다른 문제가 발생된 것으로 판단되면, 업체에서 정한 페널티 금액이 사용자에게 과금된다.
반대로, 사용자의 과실이 아니고, 배터리 방전 이외의 다른 문제가 발생한 원인이 불상인 경우에는 업체에서 정한 일부의 페널티가 부과되고, 장착 배터리와 보유 배터리의 호환 상태를 정상화한 이후에 배터리의 재사용 및 교환을 통하여 전기운송장치(10)가 정상 운행될 수 있도록 한다(S132).
참고로, 전기운송장치(10)의 운행 중, 사용자의 과실이 미리 정해진 기준에 의하여 중앙처리장치(50)로 실시간 전송되는 배터리 상태정보를 통해 판명될 경우, 문제가 발생된 배터리에 대해 보상 및 배상진행이 미리 정해진 기준에 따라 진행될 수 있다. 이때, 사용자는 업체에서 권장하는 페널티 금액을 지불하여야 한다.
우선, 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 공유 시스템(100)에서 업체와 업체 간의 배터리의 충전, 교환, 공유 및 대여 서비스 방법(S200)에 대하여 간단히 설명한다.
우선, 전기운송장치(10)가 신규 업체에 진입할 경우, 배터리 상태정보 감지장치(30)에 의하여 업체로 진입한 전기운송장치(10)의 배터리(20)를 인식하고, 실시간으로 인식된 배터리의 상태정보, 수명, 하자 또는 연식 정보를 감지한다(210).
이때, 배터리 상태정보 감지장치(30)를 이용하여 장착 배터리(20)의 방전이나 방전외 배터리 하자 여부를 판단한다(S220).
배터리의 방전 이외의 하자가 없다고 판단된 경우, 장착 배터리의 제조년월, 연식 정보를 파악한다(S226).
중앙처리장치(50)는 장착 배터리(20)의 제조년월, 연식 정보를 파악한 신규 업체는 장착 배터리(20)의 교환 사실 및 정보를 기존의 업체로 전달하게 된다. 참고로, 장착 배터리(20)의 교환 사실 및 정보가 중앙처리장치(50)를 통해 자동적으로 전달될 수도 있다.
만약, 사용자가 업체 간 배터리 교환을 원하지 않고, 다른 업체로부터 충전 과정을 실시할 수도 있다. 이럴 경우, 사용자는 다른 업체에 배터리 충전 비용을 지불하며, 충전함에 따라 발생된 배터리 연식 및 사용정보의 추가는 중앙처리장치(50)에 실시간으로 저장될 수 있다.
여기서, 신규 업체와 기존 업체의 배터리 교환 의사 여부를 판단한다(S230). 이때, 서로 교환된 배터리의 사용정보, 제조년월, 연식 등의 필수정보가 상호간 거짓 없이 공유된다. 만약, 서로 교환하고자 하는 배터리에 대하여 거짓정보가 고의로 공유될 경우에는 법적인 조치가 취해질 수도 있다. 이러한 이유로, 기존의 업체는 교환되는 배터리의 상태에 관계없이 업체 간 교환 의사에 대해 거부할 수 있는 권리가 부여된다.
한편, 업체 간에 상호 동의가 이뤄지는 경우, 배터리의 제조년월, 사용량, 연식에 따른 보상을 제공한다. 예를 들어, 배터리의 제조년월로부터 각각 계산될 때, 배터리의 남은 수명용량에 따라 배터리 수명이 상대적으로 적은 배터리를 교환받는 업체는 중앙처리장치(50)에 미리 정해진 보상 기준에 따라 보상받을 수 있다. 이러한 내용은 업체-업체 간의 배터리를 교환하는 과정에서는 모두 적용될 수 있다.
그 다음, 전기운송장치(10)의 정상 작동여부를 확인한 후, 전기운송장치의 운행을 실시한다(S250).
반면, 업체 간의 상호 동의가 이뤄지지 않는 경우, 다른 외부 업체를 통한 배터리 충전 의사를 사용자에게 확인한다(S232).
사용자가 외부 업체를 통한 배터리 충전에 동의한 경우, 외부 업체를 통하여 배터리의 충전을 실시한다.
이러한 과정에서 발생되는 배터리 교환에 따라 발생되는 비용은 외부 업체로 그 비용을 지불한다(S236).
여기서, 사용자가 외부 업체를 통한 배터리 충전에 동의하지 않을 경우, 기존의 업체를 통해 배터리 교환을 실시할 수 있다. 다시 말해서, 배터리 공유 시스템(100)은 기존의 업체를 호출하여 배터리의 외부 교환을 실시하도록 하며, 업체 호출 및 배터리 교환에 소요된 비용은 사용자에게 책정되도록 할 수 있다.
한편, 외부 업체를 통한 충전 과정에서 교환된 배터리에 하자가 발생한 경우, 배터리의 하자 발생 시점으로 추적한다. 이 과정에서 전기운송장치(10)를 어떻게 운행 하였는지를 자동적으로 조사하고 확인하면서 배터리 하자에 대해 사용자의 범실 여부를 판단한다(S234).
사용자의 범실 여부가 아니라고 판단된 경우, 외부 업체에서 새로운 배터리를 하자 있는 배터리와 교환함과 동시에, 외부 업체는 기존의 업체에게 배터리 교환에 따른 보상을 청구할 수 있다.
이때, 외부 업체는 기존의 업체에게 별도의 수수료를 추가적으로 과금할 수도 있다. 특히, 배터리 공유 시스템(100)은 하자가 발생한 배터리의 손익을 계산하여 외부 업체에 관련된 정보를 제공하고, 외부 업체는 기존의 업체에게 이에 해당되는 보상을 청구할 수 있다.
사용자는 장착 배터리(20)의 교환 후 배터리 사용 정보를 교환한 후에, 전기운송장치(10)의 정상 작동여부를 확인하고 운행을 실시한다.
또한, 도 9를 참조하여, 개인과 개인 간의 배터리를 교환하거나 대여 및 공유 서비스 방법(S300)에 대하여 간단히 설명한다.
우선, 배터리 상태정보 감지장치(30)를 통해 전기운송장치(10)에 장착된 배터리(20)의 상태정보를 실시간으로 검출한다(S310).
이때, 배터리 교환에 참여하는 개개인의 배터리(20)의 상태를 모두 인식하는 것이 바람직하다.
그 다음, 중앙처리장치(50)를 통하여 개개인의 배터리 교환 및 공유 의사를 판단한다.
이때, 개개인이 배터리 교환 및 공유 의사가 있다고 판단되면, 개인이 교환하고자 하는 배터리의 종속 업체를 확인한다(S320).
여기서, 공유하고 하는 배터리의 종속 업체를 확인하게 되면, 개개인의 배터리를 호환할 수 있는 지도 판단할 수 있다.
개개인의 배터리가 종속된 업체가 동일하다고 판단된 경우, 중앙처리장치(20)로 배터리의 정보를 전달한다(S322).
만약, 개개인의 배터리가 종속된 업체가 동일하지 않다고 판단된 경우, 배터리 상태정보 감지장치(30)를 통해 교환하고자 하는 배터리의 방전 및 방전회 하자여부를 판단한다(S330).
이때, 교환하고자 하는 배터리가 방전 이외에 다른 하자가 없다고 판단되면, 배터리를 교환하거나 공유할 배터리의 제조년월, 연식 및 정보를 포함하는 상태정보를 파악한다(S332).
만약, 중앙처리장치(50)가 종속되지 않은 타 업체들의 배터리 중에서, 배터리의 제조년월, 연식 정보를 파악하는 경우, 배터리의 교환 및 공유에 관한 사실 정보를 상호 업체로 전달하여 배터리의 교환 및 공유 의사를 판단한다(S334).
다만, 일정부분 업체들 간에 배터리의 교환 및 공유에 대해 간편화하기 위한 라이선스 협약이 맺어진 경우에 한하여, 배터리 교환 의사에 대한 결정이 중앙처리장치(50)에서 자동적으로 처리될 수도 있다. 이러한 경우는 배터리를 교환하는 개인의 사용자의 배터리 교환 정도에 따라 일정의 서비스 비용을 과금할 수 있도록 하고, 배터리의 교환이 안정적으로 이루어질 수 있는 지정된 장소로 한정한다.
한편, 종속되지 않은 타 업체의 배터리 교환을 각각의 업체로부터 인가받는 경우, 우선적으로 계산된 배터리의 제조년월, 사용량 및 연식 정보에 따라 상대적으로 수명이 낮은 전지를 대여받을 수도 있다. 그럴 경우, 사용자는 업체 간의 보상을 통해 그 차액만큼의 액수를 지불하게 될 수도 있다.
참고로, 종속되지 않은 타 업체에 대하여 적어도 하나의 업체가 배터리의 교환 및 공유에 대하여 거부할 권리를 가질 수도 있다. 중앙처리장치(50)로부터 업체간 배터리 교환이 거부되는 경우, 개인간의 배터리 교환/공유가 금지된다(S350).
이때에는 기존 업체로부터 충전된 배터리만을 제공받을 수 있다. 그러면, 사용자는 기존 업체로부터 배터리 외부 교환을 포함한 추가금을 과금당할 수 있고, 배터리의 외부 교환 후 사용 정보를 교환하는 단계를 거친다.
한편, 교환/공유하고자 하는 배터리가 방전 이외에 다른 문제를 가진 경우, 배터리의 문제가 발생한 시점으로 추적하고, 사용자의 범실 여부를 판단한다(S340).
여기서, 배터리의 문제가 사용자의 범실 여부가 아닌 것으로 판단되면, 교환용 배터리를 수급받기 위하여 중앙처리장치(50)를 통해 기존의 업체를 호출한다(S342).
호출된 기존의 업체에 의해 배달되는 교환용 배터리는 완충된 배터리를 맞교환하는 것을 원칙으로 한다. 이에 따라, 중앙처리장치(50)는 배터리 충전 비용 + 외부 교환에 따른 운송 비용 + 배송에 따른 인건비를 모두 합한 총액을 사용자에게 과금할 수 있다.
반대로, 배터리의 문제가 사용자의 범실에 의한 것으로 판단되면, 중앙처리장치(50)를 통해 개인간의 배터리 교환/공유가 금지된다(S350).
개인 간의 배터리 교환 및 공유가 금지된 사용자는 개인과 업체 간의 배상을 청구할 수 있다(S360). 이때, 배터리의 하자 여부에 따라 페널티가 각각 다르게 책정되되, 업체와의 배상 문제는 자동화된 서버(미도시)에 의해 실시간으로 처리될 수 있으며 배터리 공유 시스템(100)에 의하여 중개된다.
개인과 업체 간에 배상 문제가 정상적으로 종결되는 경우에 한하여, 기존의 업체로부터 완충된 배터리를 외부에서 교환하거나 대여받을 수 있다. 참고로, 배터리 공유 시스템(100)에서 배상 처리가 지연되는 경우에는, 중앙처리장치(50)에 저장된 기록을 통해 추후에 배상 문제를 해결할 수도 있다.
전기운송장치(10)의 정상 작동 여부를 확인하고 정상 운행을 실시한다(S370).
상기한 구성 및 해당 구성에 따른 방법에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 공유 시스템(100)은 개인과 업체 간, 업체와 업체 간, 개인과 개인 간에 배터리를 충전, 교환, 대여 및 공유할 수 있어서, 전기운송장치(10)의 운행효율을 극대화시킬 수 있다.
특히, 전기운송장치(10)의 배터리의 충전에 오랜 시간이 걸림에 따라 급속충전을 수행함에 따른 배터리의 성능저하 및 배터리의 충전을 위한 전기운송장치의 이동성의 한계 및 휴지 과정으로 인한 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 배터리 공유 시스템
10: 전기운송장치
20: 배터리
30: 배터리 상태정보 감지장치
40: 통신 모듈
50: 중앙처리장치
60: 사용자 단말기

Claims (18)

  1. 전기운송장치에 장착된 배터리의 상태 정보를 감지하도록 마련된 배터리 상태정보 감지장치;
    배터리 상태정보 감지장치로부터 전기운송장치의 배터리의 연식, 노후수준, 사용년월, 사용정도, 수명용량(SOH; State Of Health) 및 충전용량(SOC; State Of Charge) 중 적어도 하나를 포함하는 배터리 상태정보를 수신 받고, 전기운송장치가 위치한 장소에서 근거리에 위치하고 있는 충전소, 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치정보를 생성하여 사용자에게 전송하도록 마련된 중앙처리장치; 및
    중앙처리장치로부터 배터리 상태정보를 포함하는 배터리 상태정보 메시지와 충전소, 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치정보를 포함하는 위치정보 메시지를 수신받도록 마련된 사용자 단말기;
    를 포함하고,
    중앙처리장치는 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리 상태정보가 저장되고, 하나 이상의 충전소, 교환소 및 대여소와 연계하여 충전소, 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 배터리 보유정보를 공유하도록 마련되며,
    사용자 단말기는 전기운송장치의 배터리를 충전하거나 전기운송장치의 배터리의 교환 및 대여가 가능하도록 충전소, 대여소 및 교환소의 배터리 보유정보를 수신받도록 마련되고,
    전기운송장치의 배터리는 규격화된 크기를 가지도록 마련되며, 배터리는 전기운송장치로부터 탈착 가능하게 마련되되 장착되는 배터리 이외에 추가적인 배터리를 선적할 수 있는 여분의 공간이 마련되며,
    전기운송장치에 장착되는 배터리 및 여분의 공간에 선적되는 배터리는 전기운송장치가 종속된 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 보유 배터리와 동일한 배터리 종류로 마련되고,
    배터리 상태정보 감지장치에 의해 감지된 전기운송장치의 배터리에 문제가 발생되는 경우에 중앙처리장치로부터 전기운송장치가 위치한 장소에서 근거리에 위치하고 있는 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치 정보를 전송받아서 근거리에 위치된 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 배터리로 교환, 대여 및 공유가 가능하도록 마련되는, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 연식 정보 및 노후수준에 따른 배터리 사용기준을 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 수명용량과 미리 정해진 배터리 사용 기준을 비교하여 수신 받은 배터리의 수명용량에 해당되는 배터리 사용 권장 메시지를 전송하도록 마련된, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 연식 정보 및 노후수준에 따른 전기운송장치의 배터리와 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리의 맞교환시 마모 보전료 보상기준을 배터리 상태정보 감지장치에 의해 실시간으로 측정된 전기운송장치의 배터리 수명용량에 따라 매 시간마다 변경되도록 마련되되,
    실시간으로 수신 받은 배터리 수명용량과 미리 정해진 배터리 사용 기준을 비교하여 수신 받은 배터리 수명용량에 해당되는 배터리 사용 권장 메시지를 전송하도록 마련된, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    중앙처리장치는, 전기운송장치의 배터리와 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리의 맞교환시 발생되는 마모 보전료의 보상기준은 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리 상태정보를 참조하여, 배터리 수명용량 손실에 의한 보상 비용과, 배터리의 연식 손실에 의한 보상 비용과, 배터리 사용 횟수에 의한 보상 비용 및 배터리 정보 공유 서비스 비용의 총합으로 책정되도록 마련된, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    중앙처리장치는, 배터리 연식 정보를 기준으로 배터리 수명용량 손실에 의한 보상 비용, 배터리 연식 손실에 의한 보상 비용, 배터리 사용 횟수에 의한 보상 비용 및 배터리 정보 공유 서비스 비용이 전기운송장치의 배터리 연식 정보에 따라 각각 차등적으로 책정되도록 마련되며, 마모 보전료 보상 기준은 차등적으로 책정된 각각의 비용의 총합으로 청구되도록 하는, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    중앙처리장치는,
    전기운송장치의 배터리와 충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리의 맞교환시 완충된 보유 배터리를 제공하고, 전기운송장치의 배터리와 완충된 보유 배터리의 맞교환시 발생되는 마모 보전료의 청구 기준은 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리 상태정보를 참조하여, 배터리 수명용량 손실에 의한 보상 비용과, 보유 배터리의 완충에 사용된 전기/서비스 비용 및 배터리 정보 공유 서비스 비용의 총합으로 책정되도록 하는, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    중앙처리장치는, 배터리 상태정보에 포함된 배터리 수명용량 손실에 의한 보상 비용, 보유 배터리의 완충에 사용된 전기료/서비스료 및 배터리 정보 공유 서비스 비용이 각각 차등적으로 책정되며, 마모 보전료 청구기준은 차등적으로 책정된 각각의 비용의 총합으로 청구되도록 하는, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  10. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 71 ~ 100 % 범위 이내에 있을 경우 사용자 단말기로 배터리 충전 및 방전 가능 메시지를 전송하도록 마련된, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 51 ~ 70 % 범위 이내에 있을 경우 사용자 단말기로 배터리 저속충전 권고 메시지 또는 휴지시간 권고 메시지를 전송하도록 마련된, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    배터리의 저속 충전은 배터리의 전체 용량 대비 0.1 ~ 1.0 C-rate 범위 이내로 수행되고, 배터리 휴지 시간은 6 ~ 24 시간 범위 이내로 수행되도록 하는, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 41 ~ 50 % 범위 이내에 있을 경우 사용자 단말기로 배터리 공유 제한 메시지를 전송하도록 마련된, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 31 ~ 40 % 범위 이내에 있을 경우 사용자 단말기로 배터리 충전용량 제한 메시지 및 배터리 공유 제한 메시지를 전송하도록 마련된, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    중앙처리장치는, 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리의 수명용량이 배터리의 전체 용량 대비 20 ~ 30 % 범위 이내이거나 20% 미만일 경우 사용자 단말기로 배터리 충전, 교환, 대여 불가 메시지를 전송하거나 또는 배터리 폐기 권고 메시지를 전송하도록 마련된, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    하나 이상의 충전소, 교환소 및 대여소는 보유 배터리를 적어도 2개 이상의 여유분을 갖도록 설정되며,
    충전소, 교환소 및 대여소의 보유 배터리 충전용량(SOC)은 배터리의 전체 용량 대비 90% 이상을 유지하도록 마련된, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    중앙처리장치는, 전기운송장치의 배터리와 보유 배터리의 맞교환 과정에서 교환된 보유 배터리에 손상이 발생하였을 경우 사용자 배상 비용 청구 기준을 배터리 사용에 따른 범실 비율과 보유 배터리의 손상 수준에 따라 책정되도록 하는, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
  18. 전기운송장치에 장착된 배터리의 상태 정보를 감지하도록 마련된 배터리 상태정보 감지장치;
    배터리 상태정보 감지장치로부터 전기운송장치의 배터리의 연식, 제조년월, 사용정도, 수명용량(SOH; State Of Health) 및 충전용량(SOC; State Of Charge) 중 적어도 하나를 포함하는 배터리 상태정보를 수신 받고, 전기운송장치가 위치한 장소에서 근거리에 위치하고 있는 충전소, 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치정보를 생성하여 사용자에게 전송하도록 마련된 중앙처리장치; 및
    중앙처리장치로부터 배터리 상태정보 메시지와 위치정보 메시지를 수신받도록 마련된 사용자 단말기;
    를 포함하고,
    중앙처리장치는 배터리 상태정보 감지장치로부터 수신 받은 배터리 상태정보가 저장되고, 하나 이상의 충전소, 대여소 및 교환소와 연계하여 충전소, 대여소 및 교환소의 배터리의 보유정보를 공유하도록 마련되며,
    사용자 단말기는 전기 자동차의 배터리를 충전하거나 충전소, 교환소 및 대여소가 보유하고 있는 배터리와의 교환 및 대여가 가능하도록 충전소, 교환소 및 대여소의 배터리 보유정보를 수신받도록 마련되고,
    중앙처리장치에는 복수개의 사용자 단말기가 연결되되 연결된 복수개의 사용자 단말기들은 서로 연동되어 각각의 전기운송장치에 장착된 배터리 상태정보를 공유하도록 마련되고,
    전기운송장치의 배터리는 규격화된 크기를 가지도록 마련되며, 배터리는 전기운송장치로부터 탈착 가능하게 마련되되 장착되는 배터리 이외에 추가적인 배터리를 선적할 수 있는 여분의 공간이 마련되며,
    전기운송장치에 장착되는 배터리 및 여분의 공간에 선적되는 배터리는 전기운송장치가 종속된 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 보유 배터리와 동일한 배터리 종류로 마련되고,
    배터리 상태정보 감지장치에 의해 감지된 전기운송장치의 배터리에 문제가 발생되는 경우에 중앙처리장치로부터 전기운송장치가 위치한 장소에서 근거리에 위치하고 있는 교환소 및 대여소 중 적어도 하나의 위치 정보를 전송받아서 근거리에 위치된 교환소 및 대여소에서 보유하고 있는 배터리로 교환, 대여 및 공유가 가능하도록 마련되는, 전기운송장치의 배터리 공유 시스템.
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