KR102377665B1 - 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템에 관한 것이다. 본 발명은 스마트 콘센트가 복수의 접속구를 구비하며, 각각의 접속구마다 고유번호가 부여되어 관리된다. 각 접속구를 용량이 서로 다르게 설정될 수 있으며, 가가 접속구별로 또는 다른 접속구와 연계하여 충전 용량이 제어될 수 있다. 스마트 콘센트는 아이디 인식장치와 제어장치가 내장되어 전기자동차가 접속구에 접속되면, 아이디 인식 및 충전동작 처리에 따라 전기자동차 충전이 가능하다. 스마트 콘센트는 또한, 온도감지장치가 내장되어 온도감지값에 따라 충전동작에 제어된다. 스마트 콘센터를 통해 충전된 전력량은 고나제센터에서 관리되는 충전시간, 접속구 번호, 충전기 아이디 등과 전력회사에서 측정된 총전력량을 토대로 판단된다.

Description

멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템{CHARGING CONTROL SYSTEM USING SMART CONSENT HAVING MULTI-CONNECTING PARTS}

본 발명은 본 출원인의 선출원 제10-2013-0098220호, 제10-2016-0144758호, 제10-2016-0170636호 및 제10-2018-0096798호에 연관된 것으로써, 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템에 관한 것이다.

한국특허공개 제10-2018-0028978호는 전기 자동차 충전용 스마트 콘센트 및 이를 활용한 충전 방법에 관한 것으로써, 전기 자동차를 충전하기 위한 전기 자동차 충전용 스마트 콘센트에 있어서, 스마트 콘센트에 결합된 플러그에 대응되는 외부기기의 소비 전력량과 미리 설정된 허용 전력량을 비교하여 과금 여부를 결정하는 과금 여부 결정부, 결정된 과금 여부에 기초하여 외부기기에 전력을 공급하기 위한 결제 정보를 사용자 단말기로부터 수신하는 근거리 무선 통신부 및 외부기기에 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함 구성되어, 스마트 콘센트에 결합된 플러그에 대응되는 외부기기의 소비 전력량과 미리 설정된 허용 전력량을 비교하여 과금 여부를 결정하고, 결정된 과금 여부에 기초하여 외부기기에 전력을 공급하기 위한 결제 정보를 사용자 단말기로부터 수신한 뒤, 외부기기에 전력을 공급하는 전기자동차 충전용 스마트 콘센트를 제공하는 것이다.

한국특허등록 제10-1808647호는 대기전력 차단기능을 가지는 스마트 콘센트에 관한 것으로써, 별도 콘센트를 제어하기 위한 동작전원이 요구되지 않는 대기전력 차단기능을 가지는 스마트 콘센트에 관한 것으로서, 교류전원과 연결되고 전자제품이 전기적으로 접속되는 전원접속부와; 상기 교류전원을 상기 전원접속부에 개폐하는 릴레이 접점과; ON 스위치의 조작에 따라 일시적으로 상기 교류전원을 직류전원으로 변환하는 직류변환부와; 상기 직류변환부에 의해 변환된 직류전원이 입력되면 상기 릴레이 접점을 래칭동작시켜 상기 교류전원을 상기 전원접속부에 공급시키는 래칭 릴레이부와; 상기 전원접속부에 접속된 부하로 공급되는 전류를 측정하는 전류감지트랜스와; 상기 전류감지트랜스로부터 대기전력 초과 전류가 출력되면 상기 래칭 릴레이부에 리셋신호를 출력하기 위한 NC접점을 개방시키고, 대기전력 이하 전류가 출력되면 상기 NC접점이 폐쇄되어 상기 래칭 릴레이부에 리셋신호가 출력되어 상기 릴레이 접점이 단락되는 보조 릴레이부;를 포함하여 이루어져서, 대기전력상태인지 여부를 판단하기 위해 마이컴 등의 제어부를 동작시키기 위한 동작전원이 전혀 필요없는 대기전력 차단기능을 가지는 스마트 콘센트를 제공한다.

그러나 상기와 같은 종래 기술들은 일대일 구조, 즉 하나의 콘센트에 하나의 충전기 플러그가 연결된 상태에서 수행되는 충전 제어에 대한 기술일뿐, 멀티 접속구를 갖는 콘센트에 대한 충전 제어 기술에는 미치지 못하여 한꺼번에 많은 전기자동차를 동시에 적절한 제어를 통해 충전하는 기술개발이 필요한 실정이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술에 관련된 문제점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 스마트 콘센트에 제어보드를 구성하여 충전 제어가 가능하도록 한 것으로써, 접속구와 전기자동차를 매칭시켜 충전시간을 판단하고, 충전시간과 전력회사에서 측정된 총전력값을 서로 연관시켜 전기자동차의 충전전력량을 판단하도록 한, 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 스마트 콘센트에 구성된 복수의 접속구마다 충전용량을 달리 설정하여 접속구마다 연결되는 전기자동차 대수의 조절이 가능토록 한, 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 접속구에 연결된 전기자동차가 충전되는 중에도 다른 접속구의 상황을 참조하여 충전용량 제어가 가능하도록 한, 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 스마트 콘센트에 접속된 전자기기가 이동형충전기가 아닌 경우에는 충전전력 공급이 이루어지지 않도록 한, 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 스마트 콘센트에 야광물질이 도포된, 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템은,

충전기 및 사용자 인식장치를 내장한 멀티 접속구형 스마트 콘센트;

상기 스마트 콘센트는 각 접속구가 용량이 다르게 설정되며, 개별적으로 또는 통합적으로 충전 전기 용량제어가 가능하도록 설정됨;

상기 스마트 콘센트에 대해 전기자동차에 대한 충전을 요청하는 사용자 단말기;

상기 스마트 콘센트의 각 접속구로부터 충전정보를 수신하여 접속구마다 사용자 정보를 분리 인식하고, 전력회사와 연계하여 충전전력량을 측정하는 관제센터; 및

상기 관제센터는 스마트 콘센트에 구성된 접속구 마다의 전력 소모 상태를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 각 접속구별로 충전 전기 용량을 제어하거나 또는 전체 접속구들간의 전력 분배를 조절함;

상기 스마트 콘센트를 통해 충전되는 전력량을 측정하고, 측정된 전력량 중에서 관제센터에서 관리되는 충전시간대의 전력량만 추출하여 충전전력량으로 판단하도록 총전력량을 관제센터와 공유하는 전력회사로 이루어지고,

상기 충전전력량은 사용자 및 충전기 아이디, 접속구 번호 및 충전시간이 서로 연계되어 판단되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 스마트 콘센트는 야광물질이 도포된 것을 특징으로 한다,

본 발명에서, 전기자동차 충전은 스마트 콘센트의 온도값에 따라 완전정지, 충전량조절 및 충전유지로 차별적으로 제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 충전시간은 사용자 단말기로부터 충전요청신호가 입력된 시간으로부터 충전완료된 시간인 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트는,

회원 인증, 이동형충전기 접속 또는 분리 인식, 온도 감지, 누전 감지, 전원 제어의 동작을 제어하는 프로그램을 내장하고, 스마트 콘센트의 온도를 감지한 결과를 토대로 충전지속여부를 판단하며, 관제센터에 대해 충전정보를 전송하여 충전전력량을 판단하고, 각 접속구가 개별적으로 또는 통합적으로 충전 전기 용량제어가 가능하도록 하는 제어부;

전기자동차에 한해 충전이 가능하도록 사용자 단말기로부터 전송되는 충전요청신호 및 아이디를 상기 제어부에 입력하고, 스마트 콘센트를 통해 전기자동차에 충전되는 전력량을 판단할 수 있도록 충전정보를 관제센터로 전송하는 통신부;

스마트 콘센트의 온도가 기준값 이상으로 과열되는 경우 전기자동차 충전을 중지하도록 실시간 온도를 감지하여 제어부에 입력하는 감지부;

사용자와, 스마트 콘센트에 접속된 이동형충전기의 아이디를 인식하는 인식부; 및

스마트 콘센트에 접속된 전기자동차에 충전전원을 공급하고, 스마트 콘센트에 연결된 주체가 전기자동차가 아닌 경우에는 제어부의 제어에 따라 전기기기에 공급되려는 입력전원을 차단하는 전원제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 인식부는 블루투스, RFID, NFC 및 IRDA 중 어느 하나의 통신을 통해 전송되어 오는 신호를 인식하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템에 따르면, 스마트 콘센트에 제어보드를 구성하여 충전 제어가 가능하도록 한 것으로써, 접속구와 전기자동차를 매칭시켜 충전시간을 판단하고, 충전시간과 전력회사에서 측정된 총전력값을 서로 연관시켜 전기자동차의 충전전력량을 판단하도록 함으로써 스마트 콘센트의 구성을 단순화하여 원가절감이 가능하다.

또한, 스마트 콘센트에 구성된 복수의 접속구마다 충전용량을 달리 설정하여 접속구마다 연결되는 전기자동차 대수의 조절이 가능토록 하고, 접속구에 연결된 전기자동차가 충전되는 중에도 다른 접속구의 상황을 참조하여 충전용량 제어가 가능하도록 함으로써 전기자동차 충전이 확실하게 이루어지도록 한다.

또한, 스마트 콘센트에 접속된 전자기기가 이동형충전기가 아닌 경우에는 충전전력 공급이 이루어지지 않도록 함으로써 전력 도용의 문제를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 스마트 콘센트에 야광물질이 도포되어 야간에도 식별이 용이하도록 하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트의 제어 구성도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동작 흐름도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

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

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

[본 발명의 바람직한 형태]

본 발명은 이동형충전기가 스마트 콘센트에 접속되면 이를 인식하고, 사용자 단말기로부터 충전요청신호가 수신되면 이를 이동형충전기와 매칭시켜 전기자동차를 충전한다. 매칭은 이동형충전기와 사용자단말기의 고유아이디를 통해 이루어질 수 있다.

본 발명은 사용자 단말기 및 이동형충전기의 고유아이디가 관제센터에 저장 관리되어, 해당 접속구를 통한 전기자동차 충전의 주체가 누구인지를 판단하는 정보로 활용된다.

본 발명에서 스마트 콘센트는 각각의 번호가 부여되어 관리되는 멀티 접속구가 구성되며, 동시에 복수 개의 접속구를 통해 전기자동차 충전이 수행됨에 따라 복수 개의 충전정보가 동시에 관제센터에 전송되더라도 접속구 번호, 이동형충전기 아이디 및 사용자 단말기 아이디를 서로 매칭시켜 각각의 전기자동차 충전 주체를 분리 인식한다.

본 발명은 이동형충전기의 고유아이디를 인식하여 전기자동차에 대한 충전이 수행되도록 제어되므로 전기자동차가 아닌 다른 전자기기에 대한 충전은 이루어지지 않는다. 이러한 기능 수행을 위해 본 발명의 스마트 콘센트는 예를 들어 사용자 단말기 및 이동형충전기의 고유아이디를 판독할 수 있는 RFID 리더가 구성된다.

본 발명은 스마트 콘센트에 전력량계가 구성되지 않는 대신에, 스마트 콘센트로부터 관제센터에 수신된 충전시간을 토대로 충전전력량이 판단된다.

본 발명은 관제센터와 전력회사가 네트워킹되어 전력회사의 전력량계에서 측정된 특정 접속구에서의 총전력량을 관제센터에서 공유하며, 관제센터는 스마트 콘센트로부터 수신된 특정 접속구를 통한 충전시간과 전력회사로부터 수신된 특정 접속구에서 측정된 총전력량을 비교하여 충전전력량을 판단한다. 이러한 기능은 전력회사의 전력량계에서 측정된 총전략량에서 충전시간에 해당하는 전력량을 충전전력량으로 판단하고, 나머지 전력량을 일반전력량으로 판단하는 기초정보로 활용된다.

본 발명은 다른 실시예로서 스마트 콘센트에 전력량계를 구성할 수도 있다. 이러한 경우에는 관제센터에 의한 충전시간 판단 및 전력회사의 전력량계를 토대로 한 충전전력량 판단은 이루어지지 않을 것이다. 대신에, 스마트 콘센트에 구성된 전력량계를 통해 충전전력량을 측정하고, 그 충전전력량에 따라 예를 들어 관제센터에서 충전요금을 산정한다.

본 발명은 스마트 콘센트의 온도를 실시간 감지하고, 그 감지결과에 따라 전기자동차 충전을 제어한다. 제어는 기준 온도값을 토대로 판단되며, 과열의 범위에 따라 충전을 다양하게 제어할 수 있다.

본 발명은 스마트 콘센트가 관제센터의 제어하에 접속구를 통해 공급되는 충전 용량을 줄이는 등의 제어가 가능하다.

본 발명은 관제센터가 스마트 콘센트에 구성된 접속구 마다의 전력 소모 상태를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 스마트 콘센트의 접속구들간의 전력 분배를 조절할 수 있다. 예를 들어 건물의 배선도 정보를 저장하고, 그 배선에 따른 전력 공급 용량(전선줄 용량 및 배전반 스위치 용량 등)을 계산하며, 각 접속구별로 충전 전력 공급이 가능한지를 판단하는 등, 관제센터에 미리 저장된 해당 건물의 배선도를 바탕으로 전력 사용량을 분배하여 사용토록 한다.

본 발명은 관제센터가 건물 배선도 정보를 토대로 복수의 접속구의 전력 사용량이 분배되도록 제어하며, 접속구를 통한 충전 가능 여부를 접속구 설치 개수와 배전반 스위치 용량 및 전선용량과 건물 변압기 용량을 고려하여 실시간으로 판단하고, 배전반 스위치 및 배전선로 용량초과로 충전이 불가능한 전기 접속구에 충전 대상 장치가 접속될 경우에는 다른 접속구를 사용하도록 안내하여 특정 접속구의 과부하를 방지할 수 있다.

[본 발명의 바람직한 실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템의 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트의 제어 구성도이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동작 흐름도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 시스템은 스마트 콘센트(100), 사용자 단말기(200), 관제센터(300) 및 전력회사(400)가 유무선 통신망을 통해 네트워크화된다.

스마트 콘센트(100)는 적어도 두 개 이상의 접속구가 예를 들어 번호가 부여되어 구성되며, 특정조건에 따라 충전을 제어하는 프로그램이 구성되고, 사용자 단말기(200) 및 관제센터(300)와 통신한다. 여기서 특정조건은 이동형충전기가 접속되었는지 여부, 사용자 단말기(200)로부터 충전요청신호가 입력되었는지 여부, 충전시간 설정 등이 있을 수 있다.

스마트 콘센트(100)는 본 출원인의 선출원 제10-2018-0096798호(충전신호 제어보드가 내장된 전기 접속장치에 대한 원격 충전 제어시스템 및 그 제어방법) 등을 이용할 수 있다.

스마트 콘센트(100)는 예를 들어 전기자동차가 연결되면 AP(Access Point) 또는 이동통신(CDMA, WCDMA) 중계기 등을 통해 관제 서버(200)와 무선 통신을 수행한다.

스마트 콘센트(100)는 접속구를 통해 공급되는 충전 용량을 줄이는 등의 제어가 가능하다. 즉 각 접속구가 개별적으로 또는 통합적으로 충전 전기 용량제어가 가능하도록 설정된다. 예를 들어, 7kw로 충전 중에 6.3kw로 줄였다가 다시 늘릴 수도 있다. 이는 관제센터(300)의 제어에 의해 가능한 것으로서, 제한된 수배전 용량을 통해서 보다 많은 전기자동차의 동시 충전이 가능하도록 하기 위함이다. 또한, 접속구는 예를 들어 5핀, 7핀, 커플러가 부착된 핀 등으로 구성할 수 있다.

스마트 콘센트(100)는 예를 들어, 3kw, 7kw 등 설치장소의 다양한 니즈에 따라 용량을 달리하는 접속구가 구비될 수 있다. 이와 같이 접속구마다 용량을 달리함은 접속구마다 충전하는 전기자동차 대수를 설정하는 것과 연관될 수 있다. 즉 용량이 작은 접속구는 용량이 상대적으로 큰 접속구보다 충전하는 전기자동차 대수를 제한 설정하는 것이 가능할 것이다.

스마트 콘센트(100)는 이동형충전기의 고유아이디를 판독할 수 있는 리더기를 내장하고, 사용자 단말기(200)로부터 충전요청신호가 입력되면 이를 이동형충전기와 매칭시켜 충전을 수행하고 접속구 번호, 이동형충전기 아이디, 사용자 단말기 아이디 및 충전시간 등의 충전정보를 관제센터(300)에 전송한다. 여기서 매칭은 예를 들어 사용자 단말기(200)로부터 입력되는 충전요청신호가 고유아이디와 함께 입력되면, 이를 접속된 이동형충전기로부터 읽혀진 고유아이디와 비교하여 동일인인지를 판단하고, 이를 접속구 번호와 연계시키는 것이다.

스마트 콘센트(100)는 상기와 같이 이동형충전기의 고유아이디를 판독하는 구성을 포함하고 있으므로 전혀 다른 아이디가 판독될 경우에는 이를 전기자동차가 아닌 것으로 판단하여 충전전력의 공급이 원천적으로 이루어지지 않는다. 다른 전자기기로는 전기 스쿠터, 전동 휠체어, 전기 카트 등이 있을 수 있으며, 이들 전자기기들은 부하의 높고 낮음이 정해져 있어 사용 기본료가 각각 다르게 책정되어야 한다. 따라서 본 발명은 동작의 정확성 및 제어의 단순화 등을 위하여 전기자동차 충전으로만 제한한 것으로 설명하였다, 그러나 반드시 이러한 것으로만 한정하지는 않을 수 있으며, 필요에 따라 이들 전자기기들도 충전이 가능하도록 적용할 수도 있을 것이다.

스마트 콘센트(100)는 야간에도 식별이 용이하여 편리한 사용이 가능하도록 복수 개의 접속구와, 복수 개의 접속구가 구성되는 공간 전체에 걸쳐 야광물질이 도포될 수 있다.

사용자 단말기(200)는 상기 이동형충전기와 연관된 것으로, 스마트 콘센트(100)에 대해 충전요청신호를 송신할 수 있다.

사용자 단말기(200)는 이동형충전기와 동일한 고유아이디를 부여받으며, 이동형충전기가 스마트 콘센트에 접속되어 고유아이디가 판독되면, 이 고유아이디와 동일한 아이디인지가 판단되도록 스마트 콘센터(100)로 송신되는 충전요청신호에 고유아이디를 포함한다. 그러나 이러한 것에만 제한하지는 않는다, 사용자 단말기(200)와 이동형충전기가 다른 아이디를 부여받더라도 서로 매칭될 수 있도록 프로그래밍하면 된다.

관제센터(300)는 상기 스마트 콘센트(100)로부터 전송되는 충전정보를 충전전력량을 판단하는 기초정보로 활용한다. 여기서 충전정보는 예를 들어, 특정 시간대(예를 들어, 오후 2시부터 6시까지)와 충전시간(예를 들어, 4시간)이 될 수도 있다. 특정시간대와 충전시간은 전력요금 할인 등의 조건 등과 연관하여 충전요금 산정에 이용할 수 있다. 또한, 충전시간은 사용자 단말기로부터 충전요청신호가 입력되어 인증된 시간으로부터 충전완료된 시간일 수 있다.

관제센터(300)는 또한, 스마트 콘센트(100)에 구성된 접속구 마다의 전력 소모 상태를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 스마트 콘센트(100)의 접속구들간의 전력 분배를 조절할 수 있다. 예를 들어 건물의 배선도 정보를 저장하고, 그 배선에 따른 전력 공급 용량(전선줄 용량 및 배전반 스위치 용량 등)을 계산하며, 각 접속구별로 충전 전력 공급이 가능한 범위 등을 판단할 수 있다.

예를 들어 7kw 인입 전력선으로 3 개의 접속구가 연결된 경우, 최초 사용자는 7kw로 사용 가능하나, 2 번째 사용자가 등장시 3.5kw 씩 분배하여 사용하도록 함으로써 불필요한 전력선 인프라 구축의 낭비를 막고 최대한 전력망의 효율적 운용을 가능케 한다.

또한, 각 배전 및 분전 구역단에서의 전력 사용량 정보값을 실시간으로 파악하여 이들 정보값을 바탕으로 실시간으로 충전 전력량 전체에 대한 조정이 가능하도록 구성한다.

예를 들어, **아파트 1동 전체 전력량이 급증하고 있으면 현재 시간 지하주차장에서 충전중인 전기 자동차 충전량을 80%로 줄이며, 이후 설정된 사용량 구간에 따라 점차적으로 설정된 용량으로 줄여나간다. 이를 위해서는 기기 설치시 해당 건물의 배전도 및 한계용량과 매설된 전선줄, 스위치 등의 용량에 대한 총체적 정보수집 및 데이터베이스에 저장 관리가 필요할 것이다.

관제센터(300)는 또한, 건물 배선도 정보를 관리하여 복수의 접속구의 전력 사용량이 분배되도록 제어하며, 접속구를 통한 충전 가능 여부를 접속구 설치 개수와 배전반 스위치 용량 및 전선용량과 건물 변압기 용량을 고려하여 실시간으로 판단하고, 배전반 스위치 및 배전선로 용량초과로 충전이 불가능한 전기 접속구에 충전 대상 장치가 접속될 경우에는 다른 접속구를 사용하도록 안내하여 특정 접속구의 과부하를 방지할 수 있다.

관제센터(300)는 전력회사(400)와 네트워킹되며, 전력회사(400)의 전력량계에서 측정되는 총전력량을 토대로 상기 특정시간대, 즉 충전시간을 제외한 시간에 측정된 전력량을 일반 전력량으로 판단하고, 충전시간 동안 측정된 전력량은 충전전력량으로 판단할 수 있다.

전력회사(400)는 관제센터(300)와 네트워킹되며, 일반전력과 전기자동차 충전전력을 구분하지 않고 전력량계를 통해 총전력량을 측정하고, 측정된 총전력량을 시간대로 분류하여 관제센터(300)로부터 전송되는 충전시간에 해당하는 전력량을 충전전력량으로 판단한다. 이와 같이 판단된 충전전력량은 관제센터(300)와 공유한다. 상기 충전시간은 예를 들어, 오후 2시부터 6시까지 등, 충전이 연속으로 이루어지는 시간을 의미한다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 동시에 복수 개의 접속구를 통해 전기자동차 충전이 수행되더라도 관제센터(300)의 제어하에 접속구 과부하 등을 방지할 수 있으며, 복수 개의 충전정보가 동시에 관제센터(300)에 전송되더라도 접속구 번호, 이동형충전기 아이디 및 사용자 단말기(200) 아이디를 서로 매칭시켜 각각의 전기자동차 충전 주체를 분리 인식하게 된다.

또한, 이동형충전기의 고유아이디를 인식하여 전기자동차에 대해서만 충전이 수행되도록 제어되므로 전기자동차가 아닌 다른 전자기기에 대한 충전은 이루어지지 않는다. 이러한 기능 수행을 위해 본 발명의 스마트 콘센트(100)는 예를 들어 사용자 단말기(200) 및 이동형충전기의 고유아이디를 판독할 수 있는 RFID 리더가 구성된다. 그러나 이러한 것으로만 제한하는 것은 아니다. 즉 RFID를 대체할 수 있는 수단이라면 어느 것을 적용하여도 무방하다.

또한, 관제센터(300)와 전력회사(400)가 네트워킹되어 전력회사(400)의 전력량계에서 측정된 특정 접속구에서의 총전력량을 관제센터(300)에서 공유하며, 관제센터(300)는 스마트 콘센트(100)로부터 수신된 특정 접속구를 통한 충전시간과 전력회사(400)로부터 수신된 특정 접속구에서의 총전력량을 비교하여 충전전력량을 판단한다.

즉 전력회사(400)의 전력량계에서 측정된 총전략량에서 충전시간에 해당하는 전력량을 충전전력량으로 판단하고, 나머지 전력량을 일반전력량으로 판단한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 스마트 콘센트는 제어부(110), 통신부(120), 감지부(130), 인식부(140), 전원제어부(150)로 구성된다.

제어부(110)는 회원인증, 이동형충전기 접속 또는 분리 인식, 온도 감지, 누전 감지, 전원 제어 등 모든 동작을 제어하는 프로그램을 내장하는 것으로써, 이러한 기능들은 사용자 단말기(200)로부터 입력되는 충전요청신호 및 고유아이디와 이동형충전기의 고유아이디를 통해 이루어진다.

제어부(110)는 또한, 스마트 콘센트(100)의 온도를 감지한 결과를 토대로 충전지속여부를 판단한다. 충전지속여부 판단은 예를 들어, 기준값 이상의 온도로 감지되는 경우에는 무조건 충전을 중지하는 것을 기본으로 하되, 충전 잔여시간 등을 토대로 가변적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 충전시간을 4시간을 선택하여 충전이 이루어지는 동안, 예를 들어 온도가 기준값에서 30도 이상 과열되는 경우에는 충전 종료시간을 감안하지 않고 무조건 충전이 중지되도록 하고, 10도 이상 과열되고 충전시간이 10분 이내로 남아 있는 경우에는 충전이 지속되도록 하는 등, 다양한 조건을 반영하여 이루어질 수 있다.

제어부(110)는 또한, 관제센터(300)에 대해 충전정보를 전송하여 충전전력량을 판단하도록 한다. 상기 충전정보는 사용자 단말기의 아이디, 이동형충전기의 아이디, 스마트 콘센트(100)의 접속구 번호, 충전시간 등이 있을 수 있다.

제어부(110)는 또한, 예를 들어, 3kw, 7kw 등 설치장소의 다양한 니즈에 따라 용량을 달리하도록 설정된 접속구를 제어할 수 있다. 이와 같이 접속구마다 용량을 달리함은 접속구마다 충전하는 전기자동차 대수를 설정하는 것과 연관되므로 용량이 작은 접속구는 용량이 상대적으로 큰 접속구보다 충전하는 전기자동차 대수를 제한 설정하게 된다.

통신부(120)는 전기자동차에 대해서만 충전이 가능하도록 사용자 단말기(200)로부터 전송되는 충전요청신호 및 아이디를 제어부(110)에 입력한다.

통신부(120)는 또한, 스마트 콘센트(100)를 통해 전기자동차에 충전되는 전력량을 판단할 수 있도록 충전정보를 관제센터(300)로 전송하고, 관제센터(300)로부터 전송되는 제어신호를 수신한다. 상기 충전정보는 사용자 단말기의 아이디, 이동형충전기의 아이디, 스마트 콘센트(100)의 접속구 번호, 충전시간 등이 있을 수 있다.

감지부(130)는 예를 들어, 스마트 콘센트(100)의 온도가 기준값 이상으로 과열되는 경우 전기자동차 충전을 중지하도록 실시간 온도를 감지한다.

인식부(140)는 사용자 단말기(200)와, 스마트 콘센트(100)에 접속된 이동형충전기의 고유아이디를 인식하는 구성으로서, 상기 고유아이디는 예를 들어, 블루투스, RFID, NFC 및 IRDA 중 어느 하나의 통신을 통해 전송되어 오는 신호를 인식한다.

전원제어부(150)는 스마트 콘센트(100)에 접속된 전기자동차에 충전전원을 공급한다.

또한, 전원제어부(150)는 스마트 콘센트(100)에 연결된 주체가 전기자동차가 아닌 경우에는 제어부(110)의 제어에 따라 전기기기에 공급되려는 입력전원을 차단한다. 여기서 전기자동차가 아닌 것을 판단하는 것은 상기에서 설명한 바와 같다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 스마트 콘센트 프레임에는 카메라가 설치될 수 있다. 카메라에서 촬영된 소정구역에 대한 영상신호는 제어부(110)에 전송되어 처리되며, 처리결과에 따라 의심스러운 행동을 하는 침입자 등을 식별하고, 적절하게 조치하도록 할 수 있다, 이를 위해 다른 실시예에서는 경보부를 구성할 수 있다. 즉 제어부의 처리결과에 따라 경보보를 통해 경보를 발생함으로써 관리자로 하여금 이상 현상을 인지하여 조치할 수 있도록 한다.

또한, 처리결과 신호가 사용자단말기 또는 관제센트로 전송되어 적절한 조치가 가능하도록 할 수 있다.

멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템을 구현하기 위한 장치의 실시예가 기술되었다. 위에 기술된 실시예는 본원발명에 기술되는 원리를 나타내는 많은 구체적 실시예중에서 일부 실시예를 예시하는 것이다. 따라서 본원발명의 실시예를 이용함에 따라 당업자들이 본원발명의 청구항에 의해 정의된 범위내에서 많은 다른 배열들을 쉽게 구현해낼 수 있을 것이다.

100 : 스마트콘센트 200 : 사용자 단말기
300 : 관제센터 400 : 전력회사

Claims (6)

1. 회원인증, 이동형충전기 접속 또는 분리 인식, 온도 감지, 누전 감지, 전원 제어의 동작을 제어하는 프로그램을 내장하고, 스마트 콘센트의 온도를 감지한 결과를 토대로 충전지속여부를 판단하며, 관제센터에 대해 충전정보를 전송하여 충전전력량을 판단하도록 하고, 각 접속구가 개별적으로 또는 통합적으로 충전 전기 용량제어가 가능하도록 하는 제어부;
   전기자동차에 한해 충전이 가능하도록 사용자 단말기로부터 전송되는 충전요청신호 및 아이디를 상기 제어부에 입력하고, 스마트 콘센트를 통해 전기자동차에 충전되는 전력량을 판단할 수 있도록 충전정보를 관제센터로 전송하는 통신부;
   스마트 콘센트의 온도가 기준값 이상으로 과열되는 경우 전기자동차 충전을 중지하도록 실시간 온도를 감지하여 제어부에 입력하는 감지부;
   블루투스, RFID, NFC 및 IRDA 중 어느 하나의 통신을 통해 사용자와, 스마트 콘센트에 접속된 이동형충전기의 아이디를 인식하는 인식부; 및
   스마트 콘센트에 접속된 전기자동차에 충전전원을 공급하고, 스마트 콘센트에 연결된 주체가 전기자동차가 아닌 경우에는 제어부의 제어에 따라 전기기기에 공급되려는 입력전원을 차단하는 전원제어부로 구성되고, 충전기 및 사용자 인식장치를 내장한 멀티 접속구형 스마트 콘센트;
   상기 스마트 콘센트는 각 접속구마다 용량이 다르게 설정되며, 접속구별로 또는 통합적으로 충전 전기 용량제어가 가능하도록 설정되고, 사용자 단말기 및 이동형충전기의 고유아이디를 인식하여 전기자동차에 대해서만 충전이 수행되도록 함;
   상기 스마트 콘센트는 야간에도 식별이 용이하여 편리한 사용이 가능하도록 복수 개의 접속구와, 복수 개의 접속구가 구성되는 공간 전체에 걸쳐 야광물질이 도포됨;
   상기 스마트 콘센트의 프레임에는 카메라가 설치되어, 촬영된 소정구역에 대한 영상신호가 제어부에 전송되어 처리되며, 의심스러운 행동을 하는 침입자가 식별되면, 경보음을 발생하거나 그 처리결과가 사용자단말기 또는 관제센터로 전송되어 조치하도록 함;
   상기 스마트 콘센트에 대해 전기자동차에 대한 충전을 요청하는 사용자 단말기;
   상기 스마트 콘센트의 각 접속구로부터 충전정보를 수신하여 접속구마다 사용자 정보를 분리 인식하고, 전력회사와 연계하여 충전전력량을 측정하는 관제센터; 및
   상기 관제센터는 스마트 콘센트에 구성된 접속구 마다의 전력 소모 상태를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 각 접속구별로 충전 전기 용량을 제어하거나 또는 전체 접속구들간의 전력 분배를 조절함;
   상기 관제센터는 용량초과로 충전이 불가능한 접속구에 충전기가 접속될 경우에는 다른 접속구를 사용하도록 안내하여 접속구의 과부하를 방지함;
   상기 관제센터는 복수 개의 충전정보가 동시에 전송되어 오더라도 접속구 번호, 이동형충전기 아이디 및 사용자 단말기 아이디를 서로 매칭시켜 각각의 전기자동차 충전 주체를 분리 인식함;
   상기 스마트 콘센트를 통해 충전되는 전력량을 측정하고, 측정된 전력량 중에서 관제센터에서 관리되는 충전시간대의 전력량만 추출하여 충전전력량으로 판단하도록 총전력량을 관제센터와 공유하는 전력회사로 이루어지고,
   상기 충전전력량은 사용자 및 충전기 아이디, 접속구 번호 및 충전시간이 서로 연계되어 판단되는 것을 특징으로 하는 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 전기자동차 충전은 스마트 콘센트의 온도값에 따라 완전정지, 충전량조절 및 충전유지로 구분되어 제어되는 것을 특징으로 하는 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 충전시간은 사용자 단말기로부터 충전요청신호가 입력되어 인증된 시간으로부터 시작된 후 충전완료된 시간인 것을 특징으로 하는 멀티 접속구를 갖는 스마트 콘센트를 이용한 충전 제어시스템.
5. 삭제
6. 삭제

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