KR102401986B1 - 스마트폰 유선연결 기술기반 무전력 이동형 충전시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 스마트폰 유선연결 기술기반 무전력 이동형 충전시스템은, 전기자동차와 같이 이동형 충전을 요하는 전력수요장치의 충전에 있어 급속 충전과 완속 충전을 할 수 있는 두 가지 유형의 콘센트가 일체형으로 구성되고 이에 대응되도록 급속 충전과 완속 충전을 할 수 있는 두 가지 유형의 플러그가 일체형으로 구성되며, 사용자 인증에 있어 외부 전원 없이 스마트기기를 이용하여 인증절차를 진행함으로써 장소와 외부전원에 관계없이 충전을 할 수 있는 데 목적이 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 스마트폰 유선연결 기술기반 무전력 이동형 충전시스템은, 급속충전을 위한 3상전원소켓과 완속충전을 위한 단상전원소켓이 일체형으로 구비되고, 사용자의 인증용 전력으로 구동되어 사용자 인증에 의해 3상전원 및 단상전원을 공급하는 인증콘센트; 및 급속충전을 위한 3상전원 플러그와 완속충전을 위한 단상전원 플러그가 일체형으로 구비되며, 일단은 상기 인증콘센트에 연결되어 상기 3상전원 및 상기 단상전원을 공급받고, 타단은 전력수요장치의 커넥터에 연결되어 충전전류를 공급하는 이동형충전기;를 포함하되, 인증콘센트는 USB단자를 구비하고 사용자의 스마트기기가 USB단자에 연결되면 스마트기기의 전력이 인증용 전력으로 사용될 수 있는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트폰 유선연결 기술기반 무전력 이동형 충전시스템{Powerless Mobile Charging Outlet Based on Wired Connection Technology of Mobile Phone}

본 발명은 스마트폰 유선연결 기술기반 무전력 이동형 충전시스템에 관한 것으로서, 전기자동차와 같이 이동형 충전을 요하는 전력수요장치의 충전에 있어 급속 충전과 완속 충전을 할 수 있는 두 가지 유형의 콘센트가 일체형으로 구성되고, 이에 대응되도록 급속 충전과 완속 충전을 할 수 있는 두 가지 유형의 플러그가 일체형으로 구성되며, 사용자 인증에 있어 외부 전원 없이 스마트기기를 이용하여 인증절차를 진행함으로써 장소와 외부전원에 관계없이 충전을 할 수 있는 장치에 관한 것이다.

보다 상세하게는 본 발명의 스마트폰 유선연결 기술기반 무전력 이동형 충전시스템은, 사용자가 전기차 등 이동형 전력수요장치에 있어 전원을 공급받기 위해 사용자 인증절차를 거쳐야 하는 과정에서 사용자 인증용 콘센트에 USB 단자가 구비되고 이에 스마트폰을 포함하는 스마트기기를 연결하여 스마트기기의 전력을 사용자 인증용 전력으로 사용할 수 있으며, 스마트기기에 충전시스템용 앱을 내장하여 자동으로 인증콘센트를 인식하고 상기 인식결과에 따라 앱이 자동으로 외부 중개서버와 무선통신과 접속되도록 하며, 사용자는 스마트기기를 통해 충전 전류, 충전 시간 및 충전량 등을 설정하고 선결제 한 후 전원을 공급받을 수 있고, 이로 인해 콘센트의 대기전력이나 자체 통신망 없이도 사용자 인증 절차를 진행하여 충전을 할 수 있도록 하여 보안을 유지하면서 동시에 전력수요장치에 최적화된 전력공급을 하는 장치로서, 급속충전 및 완속충전의 시설과 장치가 분리되어 운영되는 불편과 비효율성을 제거하고 전력운용의 효율성과 친환경 이동형 충전장치의 사용 편의성을 급증시킬 수 있는, 스마트폰 유선연결 기술기반 무전력 이동형 충전시스템에 관한 것이다.

다량의 전기를 사용하여 충전되어야 하는 전력수요장치, 특히 전기 자동차와 같은 이동식 전력수요장치가 증가하고 있다. 이러한 전력수요장치는 때때로 전력수요장치의 소유자가 자신이 소유하거나 거주하지 않은 곳으 로부터 전력을 공급받는 것을 필요로 한다. 이러한 이유로, 예를 들어 전기 자동차에 대하여, 차량 소유자가 자신이 소유하거나 거주하지 않은 곳에서, 예를 들어 공공 전기충전소, 쇼핑몰 또는 아파트 주차장에서, 콘센트에 연결하여 전력을 공급받을 수 있도록 하는, 사용자인증 기능이 내장된 콘센트, 전기자동차 충전기, 커넥터 등의 급전장치가 개발되었다.

그런데 사용자가 전기차 등 이동형 전력수요장치의 전기 충전을 위한 인증을 받기 위해서는 인증용 콘센트에 전기차를 연결하여 인증용 전력을 받아 사용해야 하므로 대기전력이 소요가 되고, 이에 대한 과금 체계가 불명확하여 분쟁으로 확산되는 문제점이 있다.

또한 이러한 급전장치들은 급속충전과 완속충전을 위한 시설이 별개로 각각 구비되어 운영되고 있어, 이동식 전력수요장치를 소유한 사용자는 급속충전과 완속충전을 위한 이동형 충전장치를 각각 상시 구비하여야 하는 불편함이 있다.

게다가 사용자가 전력수요장치에 충전을 하고자 하는 동시간대에, 전력수급 상황에 따라 급속충전과 완속충전이 효율적으로 배분되어 설정되는 것이 아니라, 사용자가 위치한 충전시설의 구성요소에 따라 급속충전 또는 완속충전 여부가 결정되는 시스템으로 운영되고 있다.

이에 기존의 배전시스템을 그대로 활용할 수 있으면서, 공간의 확장 또는 신규공간의 설정을 요구하지 않는 것과 동시에, 실시간으로 전력수급상황을 체크하여 가능한 한 빠른 충전이 이뤄지도록 지원할 수 있는, 비교적 간단한 절차의 설비보완을 통해서 구축될 수 있는 급속충전 및 완속충전의 동시 사용 개선 방안이 요구되는 상황이다.

또한, 상기 급전장치 시설에서 발생 가능한 허가받지 아니한 사용자의 무단 전력 사용, 불명확하고 오류 가능성이 있는 과금체계 등도 친환경 전기자동차의 보급 등을 위해서 신속히 개선되어야 할 사항이다.

또한, 현재 아파트 등 집합건물 내에 고정식 충전기 설치대수의 한계로 일반 콘센트를 이용한 이동식 충전기 필요성이 급증하고 있지만, 이동식 충전기는 고정식 완속충전 대비 충전속도가 2배 정도 느려 불편한 상황이다.

대한민국 공개특허공보 10-2012-0109914 대한민국 공개특허공보 10-2012-0012922

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 전력수요장치의 충전에 있어 사용자 인증을 하는 과정에 있어 인증용 콘센트 등의 대기전력을 사용하지 않고 사용자가 휴대하는 스마트기기의 연결을 통해 스마트기기의 전력을 사용하고 스마트기기에 내장된 충전시스템용 앱을 통해 인증용 콘센트를 자동으로 인식하고 외부 중개서버와 공중망을 이용하여 자동으로 접속되며 사용자 인증은 물론 앱에서 충전 전류, 충전 시간, 충전량 등을 설정하고 선결제까지 진행할 수 있어 간편하고 정확하고 신속하게 충전이 이뤄질 수 있는 사용자 편의성이 대폭 향상된 전력수요장치의 이동형 충전장치를 제공할 수 있으며, 동시에 외부 대기전력의 사용에 따른 과금체계 문제를 해결할 수 있고 자체 통신망을 구비하지 않아도 되는 전력수용장치에 대한 이동형 충전장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한 급속충전 및 완속충전이 단일의 일체형 장치를 통해 전력수요장치의 충전이 이루어지도록 하여 사용자 편의성 증대와 효율적인 이동식 충전전력 수급은 물론 인프라 확충에 따른 비용의 급감, 충전설비의 급증을 이루게 하고, 중개서버로부터 전력수급상황을 고려한 최대 충전전류를 설정받고 해당 충전전류를 통한 충전전력이 공급되는 데 있어 사용자의 개입 없이 자동적으로 수행하여 사용자 편의성과 안전성을 향상시킬 수 있도록 하며, 주전원의 전력 상황을 안정적으로 유지하면서도 복수의 전력수요장치를 빠르고 안정적으로 충전시킬 수 있으며, 전력수요장치의 충전과 관련한 전력 사용에 대한 과금 처리를 단순화하고 자동화할 수 있는 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로,

본 발명의 실시예에 따른 스마트폰 유선연결 기술기반 무전력 이동형 충전시스템은, 급속충전과 완속충전이 단일 장치로 가능한 이동형 전력수요장치의 충전시스템으로서, 급속충전을 위한 3상전원소켓과 완속충전을 위한 단상전원소켓이 일체형으로 구비되고, 사용자의 인증용 전력으로 구동되어 사용자 인증에 의해 3상전원 및 단상전원을 공급하는 인증콘센트; 및 급속충전을 위한 3상전원 플러그와 완속충전을 위한 단상전원 플러그가 일체형으로 구비되며, 일단은 상기 인증콘센트에 연결되어 상기 3상전원 및 상기 단상전원을 공급받고, 타단은 전력수요장치의 커넥터에 연결되어 충전전류를 공급하는 이동형충전기;를 포함하되, 인증콘센트는 USB단자를 구비하고 사용자의 스마트기기가 USB단자에 연결되면 스마트기기의 전력이 인증용 전력으로 사용될 수 있는 것을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 인증콘센트는, 3상전원 회로인 3상개폐기 및 단상전원 회로인 단상개폐기로 구비되어, 주전원으로부터 외부에 전원을 공급하거나 차단하기 위해 상기 3상개폐기 및 단상개폐기의 연결 또는 단락을 제어하는 전력릴레이부; 상기 이동형충전기에 접하는 형상으로 구비되며, 이동형충전기로부터 사용자 인증을 위한 인증용 전력과 인증콘센트 작동암호를 수신하는 콘센트단자; 상기 3상전원소켓과 단상전원소켓이 일체형으로 구비되어 상기 이동형충전기에 접하는 형상으로 구비되며, 상기 3상전원 또는 상기 단상전원을 외부로 공급하는 콘센트전원부; 상기 인증용 전력에 의해 구동되며 인증콘센트 ID를 저장하여 상기 인증콘센트 작동암호와 상응하는지를 판단하는 콘센트제어부;를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 이동형충전기는 인증플러그와 전력중개용모듈로 구성되며, 상기 인증플러그는, 상기 콘센트단자와 연결되어 상기 인증콘센트 ID 및 상기 인증콘센트 작동암호를 송수신하고, 상기 인증용 전력을 송신하는 플러그단자; 상기 콘센트전원부에 대응되는 형상으로 연결되며, 3상전원플러그와 단상전원플러그가 일체형으로 구비되어, 3상전원 및 단상전원을 수신하는 플러그전원부;를 포함하며, 상기 전력중개용모듈은, 상기 인증용 전력을 상기 인증콘센트에 제공하고, 상기 인증콘센트 ID를 중개서버로 전송하며, 상기 중개서버로부터 상기 인증콘센트 작동암호를 수신하여 상기 인증콘센트로 송신하는 충전기제어부; 상기 충전기제어부가 상기 중개서버와 인터넷 등 공중망을 매개로 접속할 수 있도록 하는 무선통신부; 상기 플러그전원부와 연결되며, 상기 인증용 전력을 수신하여 상기 충전기제어부로 송신하고, 상기 3상전원 및 단상전원을 수신하여 전력수요장치에 제공하는 전력릴레이계량부; 상기 전력릴레이계량부에 연결되어 전력수요장치에 커넥터를 매개로 전력을 송신하는 커넥터단자;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 콘센트제어부는 중개서버로부터 사용자의 전력수요장치에서 사용되도록 허락된 충전전류의 설정값을 수신하고, 이를 상기 전력릴레이부에 송신하며, 상기 전력릴레이부는 상기 충전전류의 설정값에 따라 3상개폐기 또는 단상개폐기를 연결 또는 단락시키는 것을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 인증콘센트의 USB단자에 연결된 스마트기기는 충전시스템용 앱을 내장하여 자동으로 인증콘센트를 인식하며, 자체 내장된 스마트기기 앱을 구동하여 중개서버와 접속하며, 인증콘센트로부터 인증콘센트 ID를 수신하여 중개서버에 전송하고 인증콘센트 작동암호를 중개서버로부터 수신하여 인증콘센트로 전송하는 것을 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 스마트폰 유선연결 기술기반 무전력 이동형 충전시스템에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 전력수요장치의 충전에 있어 사용자의 스마트기기를 인증용 콘센트에 구비되는 USB 단자에 연결하여 스마트기기의 전력을 이용하여 사용자 인증을 진행함으로써 대기전력을 필요로 하지 않아 불필요한 전력소모가 없고, 인증용 콘센트를 사용함에 있어 발생 가능한 과금체계 문제 발생 소지를 해결하여 도전행위를 방지할 수 있다.

둘째, 스마트기기에 충전시스템용 앱이 내장되어 스마트기기가 인증콘센트에 결합이 되면 자동으로 앱이 구동되어 인증용 콘센트를 인식하고 외부 중개서버와 접속됨으로써 간편하고 신속하게 사용자 인증 절차를 진행할 수 있다.

셋째, 스마트기기를 통해 사용자는 충전 시간, 충전 전류, 충전량 등을 간편하게 설정할 수 있고 결제까지 진행할 수 있어 보안을 유지하면서도 편리하고 정확하며 신속하게 충전과정을 진행할 수 있다.

넷째, 급속충전 및 완속충전이 단일의 일체형 장치를 통해 이루어져서 사용자 편의성과 안전성을 증대시킬 수 있고, 전력 사용에 대한 과금 처리를 단순화하고 자동화할 수 있다.

다섯째, 충전 인프라 설치공간 부족 문제를 해결하고 인프라 확대에 따른 비용의 절감을 통해 충전설비의 확대를 이룰 수 있으며, 이동형 충전장치의 확대로 인한 충전 편의성을 증대시키고 전기자동차 보급 확대를 가속화 할 수 있다.

여섯째, 이동형 충전장치의이 플러그를 콘센트에 연결하는 행위만으로, 사용자의 개입 없이 전력수급상황을 고려한 최대 충전전류가 할당되고, 이에 기반한 전자개폐기의 자동제어가 이루어져 사용자 편의성과 안전성이 대폭 향상된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 미소전류를 인증용 전력으로 사용하는 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서, USB 단자를 구비하고, USB 단자에 연결된 스마트기기의 전력을 인증용 전력으로 하는 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 내부배터리를 인증용 전력으로 하는 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 미소전류를 인증용 전력으로 하는 충전절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서, USB 단자에 연결된 스마트기기의 전력을 인증용 전력으로 하는 충전절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 내부배터리를 인증용 전력으로 하는 충전절차를 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 여러 가지 형태로 변형되어 실시될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

또한 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다.

각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 미소전류를 인증용 전력으로 사용하는 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서, USB단자(111)를 구비하고, USB단자(111)에 연결된 스마트기기의 전력을 인증용 전력으로 하는 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 내부배터리(461)를 인증용 전력으로 하는 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 미소전류를 인증용 전력으로 하는 충전절차를 설명하기 위한 순서도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서, USB단자(111)에 연결된 스마트기기의 전력을 인증용 전력으로 하는 충전절차를 설명하기 위한 순서도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 내부배터리(461)를 인증용 전력으로 하는 충전절차를 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트폰 유선연결 기술기반 무전력 이동형 충전시스템은 인증콘센트(100)와 이동형충전기(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 인증콘센트(100)는 콘센트단자(110), 콘센트제어부(120), 전력릴레이부(130), 콘센트전원부(140), 미소전류제한장치(150), 노멀 클로즈드 릴레이(Normal Closed Relay, 151)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,

본 발명의 이동형충전기(200)는 인증플러그(300)와 전력중개용모듈(400)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 인증플러그(300)는 플러그단자(310), 플러그전원부(320)를 포함하여 구성될 수 있으며, 플러그전원부(320)는 단상전원플러그(321)와 3상전원플러그(322)를 포함하여 구성된다.

또한, 전력중개용모듈(400)은 충전기제어부(410), 전력릴레이계량부(420), 무선통신부(430), 커넥터단자(440), 디스플레이부(450)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가장 큰 특징으로, 상기 인증콘센트(100)의 전력릴레이부(130) 및 콘센트전원부(140), 상기 인증플러그(300)의 플러그전원부(320), 상기 전력중개용모듈(400)의 전력릴레이계량부(420)는, 3상전원과 단상전원을 동시에 수용하고 처리하는 모듈을 포함하여 구성된다.

이로써, 단일 설비를 통해 급속충전과 완속충전이 선택적으로 가능한 일체형 충전장치가 구비되며, 급속충전과 완속충전의 선택은 사용자의 개입 없이 콘센트제어부(120)를 통해 자동으로 결정되는 특징을 더 포함한다.

본 발명의 이동형충전기(200)의 인증플러그(300)는 급속충전용 3상 5핀형 플러그와 완속충전용 단상 3핀형 플러그를 일체형으로 포함하여 구성된다.

또한, 상기 인증플러그(300)의 형상에 대응하여 인증콘센트(100)의 콘센트전원부(140)는 급속충전용 3상 5핀형 소켓과 완속충전용 단상 3핀형 소켓을 일체형으로 포함하여 구성된다.

기존 콘센트의 경우 급속충전을 위한 3상 5핀형 소켓과 완속충전을 위한 단상 3핀형 소켓은 충전장소, 가령 전기차 충전소나 아파트 등 집합건물 등과 같이 각각의 인프라 성격에 따라 별도로 구성되어 있다.

그에 따라, 기존 이동형충전기(200)도 급속충전용 3상 5핀형 플러그와 완속충전용 단상 3핀형 플러그를 별도로 구비하여야 하는 불편함이 있었다.

게다가 전력수요를 원하는 사용자의 수 또는 전력수요장치(600)의 종류에 무관하게 각 시설별로 편의상 선택적으로 인증콘센트(100)가 설치되어 운영되므로, 사용자의 수가 많지 않고 충분한 전력공급이 가능한 상황에서도 급속충전을 할 수 없는 경우가 발생한다.

또한, 급속충전과 완속충전을 위한 인증콘센트(100)를 동일한 장소에 운영하려는 경우, 별도의 배선과 특정 영역이상의 공간을 필요로 하여 비용과 공간의 장벽으로 인해 실행하기 어려운 상황에 있다.

그러나, 본 발명에 따르면 기존 주전원(10)의 전력선을 그대로 이용하면서 인증콘센트(100)를 3상과 단상을 모두 지원하는 일체형으로 구성할 수 있으며, 사용자는 상기 일체형 인증콘센트(100)에 대응하는 인증플러그(300)를 갖춘 이동형충전기(200)만으로 전력 상황에 따라 급속충전과 완속충전을 최적의 조건으로 선택적으로 운용할 수 있다.

이때 급속충전과 완속충전의 선택적 운용이라 함은, 사용자의 개입에 따른 특정 전원을 선택하는 수동모드를 의미하는 것이 아니다.

이는 급속충전을 우선순위로 하되, 주전원(10)의 전력운용상황과 동시 접속 사용자 등 전력의 수급가능 상황을 고려하여, 이동형충전기(200)에 내장된 충전기제어부(410)와 인증콘센트(100)에 구비된 콘센트제어부(120)에서 자동으로 결정되는 것을 의미한다.

또한, 위와 같은 전력수급 상황별 자동 제어는, 사용자가 사전에 과금체계, 전력수요장치(600)의 종류, 향후 충전계획 등에 따라 설정값의 셋팅을 통해서 가변적으로 운용될 수 있는 것을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 인증콘센트(100)는 외형적으로 3상 5핀 소켓과 단상 3핀 소켓이 나란히 배치되는 것을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 인증콘센트(100)는 건물의 벽체에 내장되거나, 건물의 벽체로부터 외부로 연장되는 케이블과 같은 커넥터의 형상을 가질 수 있으며, 위치상의 형태의 제한을 두지 아니한다.

본 발명에 따른 인증플러그(300)는 상기 인증콘센트(100)의 형상에 대응하여 3상 5핀 플러그와 단상 3핀 플러그가 나란히 배치되는 것을 포함하여 구성된다.

따라서, 인증플러그(300)를 인증콘센트(100)에 결합하면 3상전원과 단상전원이 동시에 형태적 및 전기적 결합을 이루는 것으로 특정될 수 있다.

한편, 3상전원과 단상전원의 선택은 이동형충전기(200)에 내장된 전력중개모듈의 충전기제어부(410)를 통해 외부 중개서버(700)의 인증절차를 통해 사용자의 개입 없이 자동으로 이뤄지며, 이에 대해서는 본 발명의 동작원리에 대한 하기 설명을 통해 상세히 기술하고자 한다.

이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른, 미소전류를 인증전력으로 하는 충전방식을 전체적으로 설명한 후, 3상전원과 단상전원의 일체형 충전장치의 기능과 사용자 인증 절차를 포함하여 각 구성요소 별로 순서대로 설명하기로 한다.

본 발명의 인증콘센트(100)는 전술한 바와 같이 콘센트단자(110), 콘센트제어부(120), 전력릴레이부(130), 콘센트전원부(140), 미소전류제한장치(150), 노멀 클로즈드 릴레이(Normal Closed Relay, 151)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 인증콘센트(100)는, 이동형 충전장치 등 전력수요장치(600)를 통해 전력을 제공받고자 하는 사용자가 적합한 경로와 자격을 갖추었는지를 인증해서 전력 제공여부를 결정하고, 주전원(10)으로부터 사용자의 전력수요장치(600)에 전력을 공급하는 기능을 갖춘 전력공급장치이다.

이 때, 주전원(10)은, 예를 들면 전기차충전소 또는 집합건물의 전기차 충전시스템 등의 전력원을 기반으로 하는 것을 포함한다.

본 발명에 따른 인증콘센트(100)는 전기자동차 뿐 아니라 대량의 전력을 사용하여 충전을 요하는 모든 전력수요장치(600)에 대하여 적용될 수 있으며, 사용자 인증 절차를 통해 보안과 과금을 명확히 하고 도전을 방지하는 기능을 갖춘 전력공급 장치를 의미한다.

인증콘센트(100)의 대기상태, 즉 초기화상태에서 전력릴레이부(130)는 오프(OFF)된 상태이고, 미소전류제한장치(150)는 온(ON) 상태이다.

또한 인증콘센트(100)에 인증플러그(300)가 결합되지 않은 상태에서는 전체 회로가 폐루프(closed loop)가 아니기 때문에 미소전류가 흐르지 않으며, 사용자가 인증콘센트(100)에 인증플러그(300)를 연결하면, 단절된 상태였던 인증콘센트(100) 내부는 전체 회로가 연결되는 폐루프 상태로 변환된다.

이 때, 미소전류가 주전원(10)으로부터 나오며, 온(ON) 상태인 미소전류제한장치(150)를 통해서 콘센트전원부(140)의 단상전원소켓(141)으로 흐르게 된다.

미소전류는 대기상태에서 사용자의 이동형충전기(200)를 인증하는 인증용 전력으로 사용된다.

미소전류는 콘센트전원부(140)의 단상전원소켓(141)을 통해 이동형충전기(200)의 플러그전원부(320)의 단상전원플러그(321)로 이동하며, 전력중개용모듈(400)의 충전기제어부(410)로 공급된다.

충전기제어부(410)는 미소전류를 통해 인증콘센트(100)의 콘센트제어부(120)에 인증콘센트(100) ID 정보를 요청한다.

콘센트제어부(120)는 인증용 전력인 미소전류로 구동되어 인증콘센트(100)의 ID를 이동형충전기(200)의 플러그단자(310)로 전송한다.

플러그단자(310)에 수신된 인증콘센트(100)의 ID는 전력중개용모듈(400)의 충전기제어부(410)로 보내어지며, 충전기제어부(410)는 무선통신부(430)를 통해 외부의 중개서버(700)에 해당 인증콘센트(100)의 ID와 이동형충전기(200)의 ID를 전송하면서 인증콘센트(100)의 작동 암호와 사용할 수 있는 충전전류 설정을 요청한다.

중개서버(700)는 상기 ID 정보를 토대로 사용자에 대한 전원공급이 허락된다고 판단되면, 상기 인증콘센트(100)의 작동 암호를 이동형충전기(200)를 통해 인증콘센트(100)에 전송한다.

또한, 중개서버(700)는 인증콘센트(100)와 이동형충전기(200)의 전력중개용모듈(400)의 사양을 확인하고, 전력의 수급상황을 고려하여 사용자가 공급받을 수 있는 충전전류의 종류를 설정한다.

중개서버(700)는 인증콘센트(100)의 작동 암호를 이동형충전기(200)에 전송함과 동시에 사용자에게 허락된 충전전류의 종류와 충전시작 명령을 이동형충전기(200)에 전송한다.

이동형충전기(200)는 중개서버(700)로부터 전송받은 인증콘센트(100) ID와 충전전류 타입을 인증콘센트(100)에 전달하고, 인증콘센트(100)의 콘센트제어부(120)가 콘센트단자(110)를 통해 해당 정보를 수신한다.

콘센트제어부(120)는 이동형충전기(200)를 통해 전송받은 인증콘센트(100)의 작동 암호가 인증콘센트(100) ID 정보에 상응하면, 충전전력이 이동형충전기(200)를 매개로 전력수요장치(600)에 공급되도록 제어한다.

콘센트제어부(120)는, 우선 주전원(10)으로부터 전력수요장치(600)에 전력을 공급하기 위해 오프(OFF)상태인 전력릴레이부(130)를 온(ON) 시킨다.

이때, 콘센트제어부(120)는 전력릴레이부(130)를 온(ON) 시킨 직후, 미소전류제한장치(150)의 입력단 또는 출력단에 연결된 노멀 클로즈드 릴레이(Normal Closed Relay, 151)를 오픈(open) 즉, 오프(off) 상태로 전환시킴으로써, 미소전류제한장치(150)로의 과도한 전력량 유입을 차단하여 보호하는 역할을 한다.

또한, 콘센트제어부(120)는 중개서버(700)로부터 수신한 충전전류의 종류와 충전시작 명령을 토대로 전력릴레이부(130)를 제어한다.

전력릴레이부(130)는 콘센트제어부(120)를 통해 전달받은 충전전류의 타입에 따라 3상전원과 단상전원을 선택적으로 개폐한다.

즉, 예를 들어 급속충전을 위한 32A 3상 충전전류가 설정되어 충전 명령이 수신되었다면, 전력릴레이부(130)는 3상개폐기(132)를 클로우즈(close)하여 3상전원소켓(142)으로 충전전류를 공급하며, 동시에 단상개폐기(131)를 오픈(open)하여 단상개폐기(131)를 통한 전류의 흐름을 차단한다.

반대로, 완속충전을 위한 16A 단상 충전전류가 설정되어 충전명령이 수신되었다면, 전력릴레이부(130)는 단상개폐기(131)를 클로우즈(close)하여 단상전원소켓(141)로 충전전류를 공급하며, 동시에 3상개폐기(132)를 오픈(open)하여 3상개폐기(132)를 통한 전류의 흐름을 차단한다.

제3의 예로 32A 단상 충전전류가 설정되어 충전명령이 수신되면, 전력릴레이부(130)는 3상개폐기(132)중 단상공통부분을 클로우즈(close)하고 3상전원소켓(142)으로 충전전류를 공급하며, 동시에 단상개폐기(131)를 오픈(open)하여 단상개폐기(131)를 통한 전류의 흐름을 차단한다

이동형충전기(200)의 인증플러그(300)에서는 콘센트전원부(140)에서 전달받은 급속 또는 완속 충전전류를 전력릴레이계량부(420)를 통해 커넥터단자(440)로 전송한다.

미소전류제한장치(150)는 전력수요장치(600)가 연결된 이동형충전기(200)가 연결되었을 때, 미소전류를 발생시켜 이동형충전기(200)로 공급한다.

미소전류는 수십 mA 이하의 저 전류일 수 있으며, 인증용 전력으로 사용된다. 인증용 전력은 인증콘센트(100)의 아이디(ID)를 요청하는 신호에 사용될 수 있다.

전력수요장치(600)가 인증콘센트(100)로부터 연결이 해제되면, 미소전류제한장치(150)는 미소전류를 더 이상 발생시키지 않도록 구성될 수 있으며, 바람직하게는 전력수요장치(600)에 대한 전력공급 절차가 진행되면 콘센트제어부(120)에서 미소전류제한장치(150)의 보호를 위해 미소전류 흐름을 차단할 수 있다.

미소전류는 이동형충전기(200)가 인증콘센트(100)에 연결되지 않은 상태에서는 흐르지 않기 때문에, 인증콘센트(100)에서의 대기전력 소모는 발생하지 않는다.

미소전류제한장치(150)는 일 실시예로 2개의 저항을 병렬 연결하여 저렴하고 단순하게 구현될 수 있다.

미소전류제한장치(150)는 다른 실시예로 리셋터블 퓨즈(Resettable fuse)로 구현될 수 있다. 리셋터블 퓨즈의 예시로서는 미국의 Reychem 사가 제조하는 전자소자인 폴리스위치(polyswitch)가 있다. 폴리스위치는 아주 낮은 저저항(0~5옴) 상태에 있다가 회로에 과전류가 유입되면 과전류에 의한 줄(Joule) 열에 의해서 고저항으로 변화한다. 이와 같이 폴리스위치가 고정항으로 변화하면 회로를 개방시켜 폴리스위치는 퓨즈와 같은 역할을 하게 된다. 일반적인 퓨즈와의 차이점은 리셋터블 퓨즈는 과전류의 원인이 제거되면 다시 저저항 상태로 되어 재사용이 가능하다는 점이다. 본 발명에서 폴리스위치는 미소전류의 크기를 수십 mA 이하로 제한할 수 있는 허용전력을 가지는 것으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 허용전력이 20W 이하인 폴리스위치가 선택될 수 있다.

한편, 이러한 구성에 따르면 미소전류는 완전히 통제할 수 있으나, 충전 중 외부 충격 등의 원인으로 인증용 전원이 일시 공급되지 않을 경우, 전력릴레이부(130)는 꺼지지만, 전력수요장치(600)에서는 대전력을 충전하고 있기 때문에, 전력량은 관성을 가지고 대전력을 미소전류제한장치(150)를 통해 공급받고자 하는 상태가 된다.

이때 미소전류제한장치(150)에 한계 전력의 수백 내지 수천 배의 전력이 순간적으로 공급되고, 미소전류제한장치(150)가 이를 차단한다.

그러나 허용량의 수백 내지 수천배에 달하는 전력량 폭풍에 의해 미소전류제한장치(150)가 영구히 소손되어 정상 기능대로 동작하지 못하게 될 우려가 있다.

따라서, 미소전류제한장치(150)에 노멀 클로즈드 릴레이(Normal Closed Relay, 151)를 추가적으로 구비시키고, 제어용 전력이 공급되지 않는 평소에는 상기 릴레이가 클로즈(close) 즉, 온(On) 상태를 유지하다가, 충전전력의 공급 절차가 개시되면 제어용 전력을 노멀 클로즈드 릴레이(Normal Closed Relay, 151)로 공급하여 오픈(open) 즉, 오프(Off) 상태로 전환시킴으로써, 미소전류제한장치(150)의 소손을 방지할 수 있다.

한편, 인증용 전력사용이 종료된 단상전원소켓(141)에 흐르던 수십 mA의 전류조차 완전히 차단하여 3상전원소켓(142)과 단상전원소켓(141)을 동시에 사용할 수 없도록 하여 전기적 안전을 확보할 수 있다.

한편, 본 발명의 특수한 실시예에 따라,

콘센트제어부(120)는 이동형충전기(200)로부터 인증용 전력을 전송받아 동작한다.

이동형충전기(200)는 인증콘센트(100)로부터 미소전류를 전달받고, 이 미소전류를 인증용 전력으로 변환한 후, 이동형충전기(200)의 플러그단자(310)를 통해 인증콘센트(100)의 콘센트단자(110)로 전달하며, 콘센트제어부(120)는 콘센트단자(110)를 통해 인증용 전력을 전달받는다.

구체적으로 콘센트제어부(120)는 이동형충전기(200)의 충전기제어부(410)의 제어에 따라 생성되어 전달되는 인증용 전력 즉, 인증콘센트(100) ID 요청신호를 전송받고, 이 인증콘센트(100) ID 요청신호에 대응하여 인증콘센트(100) ID 정보를 콘센트단자(110)를 통해 플러그단자(310)로 전달한다.

여기서, 인증콘센트(100) ID 확인절차는, 위와 같은 방식 이외에도, 인증콘센트(100)에 RFID 태그 또는 NFC 태그를 부착하고, 이동형충전기(200)에 RFID 리더 또는 NFC 리더를 설치하여, 인증콘센트(100)로부터 ID 정보를 직접 독출하는 방식으로 수행될 수도 있다.

또한, 인증콘센트(100)가 인증콘센트(100) ID 정보와 함께 유동적인 키 값을 이동형충전기(200)로 전송하는 경우에는 보안성이 더욱 강화될 수 있다.

한편, 본 발명에 있어 콘센트제어부(120)의 역할은, 기존의 사용자 인증 콘센트 또는 커넥터와는 달리 인증콘센트(100)의 ID 정보 획득과 이를 통한 전력공급의 개폐에 국한되지 않는다.

콘센트제어부(120)는, 인증콘센트(100)에 연결된 이동형충전기(200)를 매개로 하여, 중개서버(700)에서 설정한 전력수요장치(600)에 공급될 충전전류의 설정값을 전달받아, 상기 설정된 충전전류로 충전전력이 공급될 수 있도록 인증콘센트(100)를 제어한다.

콘센트제어부(120)는 수신한 인증콘센트(100) 작동암호가 자신의 ID에 상응하면, 함께 수신한 충전전류의 설정값에 따라 전력릴레이부(130)의 3상개폐기와 단상개폐기(131)의 오픈(Open)과 클로즈(Close)를 조절하여 적합한 충전전력이 공급되도록 한다.

즉, 사용자의 전력수요장치에 급속충전을 위한 32A 3상 충전전류가 설정되었다면, 콘센트제어부(120)는 3상개폐기(132)를 닫아서 충전전력이 공급되도록 하며, 반대로 완속충전을 위한 16A 단상 충전전류가 설정되었다면 콘센트제어부(120)는 단상개폐기(131)를 닫아 충전전력을 공급한다.

더불어 32A 단상 충전전류가 설정되었다면, 콘센트제어부(120)는 3상개폐기(132)중 단상공통부분을 부분적으로 닫아 충전전력을 공급한다.

전력릴레이부(130)는 단상 또는 3상전원을 공급하는 통로인 3상개폐기(132)와 단상전원을 공급하는 통로인 단상개폐기(131)를 포함하여 구성된다.

대기상태에서 전력릴레이부(130)는 오프(Off) 상태이며, 전력릴레이부(130)의 3상개폐기(132)와 단상개폐기(131)는 오픈(Open) 상태로 전력공급이 차단된 상태를 유지한다.

전력릴레이부(130)는, 콘센트제어부(120)가 외부 중개서버(700)로부터 인증콘센트(100)의 작동 암호와 공급할 충전전류의 설정값을 수신한 후, 콘센트제어부(120)의 제어에 의해 구동될 수 있다.

즉, 충전전류의 설정값에 따라 콘센트제어부(120)에서 전력릴레이부(130)를 온(On) 시키고 해당 충전전류의 설정값에 해당하는 시그널을 전달하면, 3상개폐기(132) 또는 단상개폐기(131)가 클로우즈(Close) 되면서 회로가 연결되어 전력공급을 하게 된다.

전력릴레이부(130)의 3상개폐기(132) 또는 단상개폐기(131)가 일단 닫힌 후에는, 플러그단자(310)로부터 공급된 직류 전력 또는 주전원(10)으로부터 공급된 교류 전력의 일부를 사용하여, 상기 3상개폐기(132) 또는 단상개폐기(131)의 닫힘을 유지할 수 있다. 하나의 예로, 3상개폐기(132) 또는 단상개폐기(131)의 사양에 따라서, 3상개폐기(132) 또는 단상개폐기(131)를 제어하기 위해 교류 전력을 사용할 수 있고, 이 경우 주전원(10)으로부터의 교류 전력의 일부를 사용해 3상개폐기(132) 또는 단상개폐기(131)의 닫힘을 유지할 수 있기 때문에, 이를 위한 별도의 AC/DC 컨버터는 필요하지 않게 될 수 있다.

다시 말해서, 콘센트제어부(120)는 직류 전력에 의해 작동되지만, 이에 비해서 3상개폐기(132) 또는 단상개폐기(131)가 외부로부터 직류 전력을 받아 트리거링(triggering)된 이후에는 교류 전력에 의해 그 구동이 유지될 수 있다.

콘센트단자(110)로부터 공급된 직류 전력을 사용하여 3상개폐기(132) 또는 단상개폐기(131)의 닫힘을 유지하는 경우에는, 이동형충전기(200)를 인증콘센트(100)로부터 분리했을 때, 플러그단자(310)로부터 3상개폐기(132) 또는 단상개폐기(131)를 제어하기 위한 직류 전력이 공급되지 않게 되어서 3상개폐기(132) 또는 단상개폐기(131)가 열리게 된다.

이와 달리, 주전원(10)으로부터 공급된 교류 전력의 일부를 사용하여 3상개폐기(132) 또는 단상개폐기(131)의 닫힘을 유지하는 경우에는, 이동형충전기(200)를 인증콘센트(100)로부터 분리했을 때, 주전원(10)이 공급되는 회로가 개방되어 더 이상 주전원(10)으로부터 교류 전력이 공급될 수 없게 되어서, 3상개폐기(132) 또는 단상개폐기(131)가 열리게 된다.

이와 더불어 이동형충전기(200)를 인증콘센트(100)로부터 분리했을 때, 직류전원을 트리거링(TRIGGERING) 한 다음 주전원으로 동작을 유지하는 경우에는 직류전원이나 기타 신호의 주기적 발진을 감지하도록 하고 주기적 발진이 감지되지 않은 한계 설정시간을 초과할 때 오프(OFF)할 수 있다.

한편, 전력릴레이부(130)는 16A용 단상개폐기(131), 32A용 3상개폐기(132), 32A용 3상개폐기(132)의 단상공통부분 등 3가지 유형의 개폐기를 포함하여 구성될 수 있다.

이는, 전력수요장치(600) 중에서, 사용전력은 단상 전력을 사용하지만 외형은 5핀 플러그를 구비한 경우를 위해서인데, 즉 단상 3핀형, 3상 5핀형, 단상 5핀형 플러그를 구비하는 각각의 전력수요장치(600) 모두에 대해 전력공급이 가능하도록 대처하면서도, 호환성을 유지하기 위함이다.

이때, 16A용 단상개폐기(131)는 단상 3핀형을 구비한 단상전원소켓(141)에 연결되며, 32A용 3상개폐기(132)는 3상 5핀형을 구비한 3상전원소켓(142)의 2개의 상(예를 들어 S(L2), T(L3))에 연결되며, 32A용 3상개폐기(132)의 단상공통부분은 3상전원소켓(142)의 1개의 상(예를 들어 R(L1))에 연결된다.

이 경우, 중성선은 16A용 단상개폐기(131)와 32A용 3상개폐기(132)의 단상공통부분에만 연결된다. 접지선은 모든 전원소켓에 항상 연결되어 있다.

따라서, 급속충전을 위한 32A용 3상전원, 즉 3상전원소켓(142)에 충전전력을 공급하는 경우에는 32A용 3상개폐기(132)를 전체적으로 닫아서 연결해야 3상 전원이 3상전원소켓(142)에 공급하게 된다.

또한, 단상 전원을 사용하지만 5핀형을 구비하여 용량이 큰 전력 충전을 기반으로 하는 전력수요장치(600)의 경우에는, 상기 16A용 단상개폐기(131)와 32A용 3상개폐기(132)가 열린 상태에서 추가적인 닫힘 동작 없이, 32A용 3상개폐기(132)의 단상공통부분의 닫힘을 유지하는 상태에 의해서만 3상전원소켓(142)을 통해 충전전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이동형충전기(200)는, 일단은 인증콘센트(100)에 연결되고 타단은 전기자동차와 같은 전력수요장치(600)에 연결되며, 인증플러그(300)와 전력중개용모듈(400)을 포함하여 구성된다.

인증플러그(300)는 플러그단자(310), 플러그전원부(320)를 포함하며, 전력중개용모듈(400)은 충전기제어부(410), 전력릴레이계량부(420), 무선통신부(430), 커넥터단자(440), 디스플레이부(450)를 포함하여 구성될 수 있다.

인증플러그(300)의 플러그전원부(320)는 단상전원플러그(321)와 3상전원플러그(322)로 구성되며, 외형적으로는 단상 3핀 플러그와 3상 5핀 플러그가 일체형으로 구비되어, 인증콘센트(100)의 콘센트전원부(140)의 단상전원소켓(141)(단상 3핀 소켓) 및 3상전원소켓(142)(3상 5핀 소켓)에 대응되는 형상을 지닌다.

인증플러그(300)는 인증콘센트(100)에 결합되면서 미소전류를 발생시키고, 플러그단자(310)는 인증콘센트(100)로부터 수신한 미소전류를 인증용 전력으로 하여 인증콘센트(100)에 송신하는 기능을 한다.

또한, 인증플러그(300)의 플러그단자(310)는 인증콘센트(100)로부터 인증콘센트(100) ID 정보를 수신하여 충전기제어부(410)에 제공하며, 플러그전원부(320)는 주전원(10)으로부터 제공되는 충전전력을 전력중개용모듈(400)의 전력릴레이계량부(420)를 매개로 하여 전력수요장치(600)에 제공하는 통로 역할을 한다.

한편, 인증플러그(300)의 플러그단자(310)는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 인증콘센트(100)의 콘센트단자(110)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.

예를 들어, 플러그단자(310)는 무선으로 콘센트단자(110)로 인증용 전력을 송신하고, 무선으로 콘센트단자(110)와 정보를 송수신할 수 있는 무선 전원 송신 및 정보 송수신 유닛의 형태로 구현될 수 있다.

이에 상응하여, 무선 연결의 경우, 콘센트단자(110)는 무선으로 플러그단자(310)로부터 인증용 전력을 수신하고, 무선으로 플러그단자(310)와 정보를 송수신할 수 있는 무선 전원 수신 및 정보 송수신 유닛의 형태로 구현될 수 있다.

무선정보 송수신 유닛의 경우 전자기파식 형태와 광학식 형태 중 하나 이상의 조합으로 사용할 수 있다.

충전기제어부(410)는 콘센트제어부(120)로의 인증용 전원 공급, 인증콘센트(100) ID 정보의 요청 및 수신, 중개서버(700)로부터 인증콘센트(100) 작동암호 및 충전전류의 설정값 획득 등을 제어한다.

또한, 충전기제어부(410)는 전력수요장치(600)로 충전전력을 공급하는 한편, 전력 사용에 대한 과금 처리에 필요한 정보들을 중개서버(700)로 전송하는 기능을 한다.

한편, 충전기제어부(410)는 본 발명의 일 실시예에 따라, 인증 시퀀스 마지막에 다음번에 사용될 인증콘센트(100) 암호를 중개서버(700)로부터 내려받아 콘센트제어부(120)에 전달하여 저장되도록 구성될 수 있다. 이와 같이 구성하면, 고정 암호 사용에 따른 암호 유출을 예방할 수 있다.

즉, 중개서버(700)와 콘센트제어부(120)는 유동 암호를 상호 비교할 수 있기 때문에, 다음번에 사용될 신규 암호 입력이 되지 않으면 충전개시가 불가하게 되고, 이에 따라 암호 유출 예방 기능을 강화할 수 있다.

이와 달리, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 인증콘센트(100) 작동 암호는 이동형충전기(200) 또는 전력수요장치(600)의 내부에 구축된 데이터베이스로부터 획득될 수도 있다.

그러나 인증콘센트(100)의 수가 증가하면 이동형충전기(200) 또는 전력수요장치(600)의 내부에 모든 인증콘센트(100) 작동 암호를 저장하기 어려울 수 있다. 따라서 이동형충전기(200)가 인증콘센트(100) 작동 암호 획득 과정에서 무선통신부(430)를 통해 외부에 위치한 중개서버(700)로부터 인증콘센트(100) 작동 암호를 획득하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 외부에서 인증콘센트(100) 작동 암호를 획득하면, 중개서버(700)가 구비되어 별도로 관리되지 않았을 때 발생할 수 있는, 전체 인증콘센트(100) 작동 암호의 유출 위험성을 줄일 수 있다.

전력릴레이계량부(420)는, 플러그전원부(320)를 매개로 인증콘센트(100)로부터 공급되는 전력을 개폐하고 전력량을 계량한다. 계량된 전력은 커넥터(500)에 의해 이동형충전기(200)에 연결된 전력수요장치(600)로 공급된다.

이와 함께, 계량된 전력량 정보는 충전기제어부(410)로 전송되고, 충전기제어부(410)의 제어에 따라 계량된 전력량을 기초로 무선통신부(430)를 매개로 하는 무선통신을 통해 중개서버(700)로 전력수요장치(600)에 충전되는 전력량 정보가 전송된다.

디스플레이부(450)는, 이동형충전기(200)에 내장 구비되거나 또는 별도의 외장품으로 구비될 수 있다.

디스플레이부(450)는 이동형충전기(200)와 중개서버(700)와의 교신상태 및 충전 상황 등을 표시할 수 있다.

이 경우, 상기 교신상태라 함은, 이동형 충전장치와 중개서버(700)간의 데이터 송수신 상태를 의미하는 것으로, 인증콘센트(100)의 ID 송신과 정상수신여부, 인증콘센트(100)의 작동암호 송신과 정상수신여부, 중개서버(700)로부터 이동형 충전장치에 할당된 충전전류 설정값, 전력 과금비용 등을 포함할 수 있다.

또한, 상기 충전상황이라 함은, 실시간으로 진행되는 충전 단계, 충전 잔량, 충전 속도, 충전전력의 구분 등을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 전기자동차와 같이 전력수요장치(600)로의 연결을 위한 커넥터(500)와 이동형충전기(200)의 전력중개용모듈(400)이 일체화된 형태로 구현될 수 있다.

이러한 구현 형태에 따르면, 전력중개용모듈(400)이 커넥터(500)에 내장되기 때문에, 전력중개용모듈(400)의 파손, 침수, 도난 등의 위험이 저감될 수 있다. 이에 덧붙여, 도난 예방을 위한 기계적, 전자적 잠금 장치를 커넥터(500) 형태의 전력중개용모듈(400)에 내장할 수도 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 인증플러그(300)와 전력중개용모듈(400)은 케이블이나 중간 커넥터 등을 사용하여 상호 독립된 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 충전을 위해, 사용자는 인증플러그(300)를 전력중개용모듈(400)에 연결한 이후, 인증플러그(300)를 인증콘센트(100)에 연결할 수 있다.

다른 한편, 전력중개용모듈(400)은 전기자동차로 대표되는 전력수요장치에 내장하고, 내부배터리도(461)도 전력수요장치(600)의 기존 배터리로 대체하는 것도 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 미소전류를 인증용 전력으로 사용하는 충전과정은 다음과 같으며, 도 4는 상기 과정을 설명하기 위한 순서도이다.

단계 S100에서는, 인증플러그(300)를 인증콘센트(100)에 연결하고 전력수요장치(600)와 커넥터(500)가 연결되는 과정이 수행된다.

단계 S110에서는, 미소전류가 발생되어 주전원(10)으로부터 미소전류제한장치(150)를 통해 공급되는 과정이 수행된다.

단계 S120에서는, 미소전류가 흘러서 전력중개용모듈(400)에 공급되고, 전력중개용모듈(400)이 미소전류를 인증용 전력으로 변환하여 사용하는 과정이 수행된다.

단계 S130에서는, 전력중개용모듈(400)이 인증콘센트(100)가 전송하는 인증콘센트(100) ID 정보를 획득하는 과정이 수행된다.

단계 S140에서는, 전력중개용모듈(400)이 인증콘센트(100) ID와 이동형충전기(200)의 ID를 중개서버(700)로 전송하면서 인증콘센트(100) 작동 암호를 요청하는 과정이 수행된다,

단계 S150에서는, 중개서버(700)가 인증콘센트(100) 작동 암호를 전력중개용모듈(400)로 전송하는 과정이 수행된다.

단계 S160에서는, 중개서버(700)에서 인증콘센트(100)와 전력중개용모듈(400)의 사양을 확인하는 과정이 수행된다.

단계 S170에서는, 중개서버(700)에서 사용자의 전력수요장치(600)에 공급될 충전전류를 설정하고 충전시작 명령을 전송하는 과정이 수행된다.

단계 S180에서는, 인증콘센트(100)에서 중개서버(700)에서 설정한 충전전류에 적합한 단상 또는 3상 개폐기를 닫아서 주전원(10)으로부터 충전전력을 공급하는 과정이 수행된다.

단계 S190에서는, 전력 공급이 개시됨에 따라 전력수요장치(600)의 충전이 시작된다.

한편, 본 발명의 특수한 실시예에 따라, 미소전류를 인증용 전력으로 사용하지 않고, USB단자(111)를 매개로 스마트기기의 전력을 인증용 전력으로 사용할 수 있다.

이는, 인증콘센트(100)에 USB단자(111)가 구비되고, 상기 USB단자(111)에 사용자의 스마트기기를 연결함으로써 구현될 수 있다.

이 경우 미소전류가 불필요하게 되며, 따라서 미소전류제한장치(150)도 사용하지 않을 수 있다. 이를 이용하면 도 2의 이동형충전기(200)를 대신하여 플러그전원부(320)와 전력릴레이 및 커넥터단자(440)를 주요한 구성요소로 하는 아이씨씨피디(ICCPD;In-Cable Control and Protection Device)를 사용하여도 충전이 가능하다. 도 2와 같이 스마트기기의 인증용전력을 콘센트단자(110)를 통해 이동형충전기(200)로 송신할 수도 있으며 이 경우에는 스마트기기를 대신하여 USB 규격 휴대용 보조배터리 등을 사용할 수도 있다.

또한, 인증콘센트(100)의 USB단자(111)에 연결된 스마트기기는 자체적으로 인터넷망과 접속하고, 이동형 충전에 관한 앱을 실행시킴으로써 중개서버(700)에 인증콘센트(100) ID를 제공하고 작동 암호를 얻는 데이터 송수신 절차를 수행할 수 있다.

상기 특수한 실시예에 따른, USB단자(111)를 매개로 스마트기기의 전력을 인증용 전력으로 하는 충전과정은 다음과 같으며, 도 5는 상기 과정을 설명하기 위한 순서도이다.

단계 S200에서는, 사용자의 스마트기기 예를 들어 인터넷망에 접속되고 이동형 충전장치 앱이 구동될 수 있는 스마트폰 또는 태블릿PC를 인증콘센트(100)의 USB단자(111)에 연결하는 과정이 수행된다.

단계 S210에서는, 사용자의 스마트기기로부터 인증콘센트(100)로 전원이 공급 되어 인증용 전력이 생성되는 과정이 수행된다.

단계 S220에서는, 사용자의 스마트기기에서 공급한 인증용 전력을 매개로 하여 인증콘센트(100)가 구동되면, 스마트기기에서 인증콘센트(100)를 자동으로 인식하며, 스마트기기의 이동형충전장치 앱이 구동되는 과정이 수행된다.

단계 S230에서는, 스마트기기의 이동형충전장치 앱에서 인증콘센트(100)의 ID를 획득하는 과정이 수행된다.

단계 S240에서는, 스마트기기의 앱에서 중개서버(700)와 접속하여 인증콘센트(100) ID와 이동형충전기(200)의 ID를 전송하고, 충전전류, 충전시간 및 충전량을 설정 후 결제하는 과정이 수행된다,

단계 S250에서는, 스마트기기가 중개서버(700)로부터 인증콘센트(100)의 작동암호를 획득하고, 이를 인증서버로 전송하는 과정이 수행된다.

단계 S260에서는, 중개서버(700)가 설정한 사용자의 전력수요장치(600)에 대한 충전전류, 충전시간 및 충전량을 스마트기기가 인증콘센트(100)로 전송하는 과정이 수행된다.

단계 S270에서는, 인증콘센트(100)에서 수신한 충전전류에 적합한 3상 또는 단상개폐기(131)를 닫아서 해당 전원을 주전력으로부터 사용자의 전력수요장치(600)로 공급할 수 있는 준비과정이 수행된다.

단계 S280에서는, 인증플러그(300)를 인증콘센트(100)에 연결하고 전력수요장치(600)와 커넥터(500)가 연결되는 과정이 수행된다.

단계 S290에서는, 전력 공급이 개시됨에 따라 전력수요장치(600)의 충전이 시작된다.

한편, 본 발명의 특수한 다른 실시예에 따라, 미소전류를 인증용 전력으로 사용하지 않고, 전력중개용 모듈의 내부에 내부배터리(461)를 구비하고, 상기 내부배터리(461)의 전력을 인증용 전력으로 사용할 수 있다.

도 3은 전력중개용 모듈 내 내부배터리(461) 및 배터리관리부(460)가 구비된 모습을 나타낸 도면이며, 도 6은 내부배터리(461)를 인증용 전력으로 하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.

도 3과 도 6을 이용하여 내부배터리(461)를 인증용 전력으로 사용하는 절차를 설명하면 다음과 같다.

단계 S300에서는, 인증플러그(300)를 인증콘센트(100)에 연결하고 전력수요장치(600)와 커넥터(500)가 연결되는 과정이 수행된다.

단계 S310에서는, 이동형충전기(200)의 전력중개용모듈(400)의 내부배터리(461)에서 인증콘센트(100)로 인증용 전력 발생을 위한 전원을 공급하는 과정이 수행된다.

단계 S320에서는, 인증콘센트(100)가 S110 단계의 인증용전력을 매개로 하여 구동되고, 전력중개용모듈(400)이 인증콘센트(100)의 ID를 획득하는 과정이 수행된다.

단계 S330에서는, 전력중개용모듈(400)이 인증콘센트(100) ID와 이동형충전기(200)의 ID를 무선통신부(430)를 통해서 중개서버(700)로 전송하는 과정이 수행된다.

단계 S340에서는, 중개서버(700)가 인증콘센트(100) 작동 암호를 전력중개용모듈(400)로 전송하는 과정이 수행된다.

단계 S350에서는, 중개서버(700)에서 인증콘센트(100)와 전력중개용모듈(400)의 사양을 확인하는 과정이 수행된다.

단계 S360에서는, 중개서버(700)에서 사용자의 전력수요장치(600)에 공급될 충전전류를 설정하고 충전시작 명령을 전송하는 과정이 수행된다.

단계 S370에서는, 인증콘센트(100)에서 중개서버(700)에서 설정한 충전전류에 적합한 단상 또는 3상 개폐기를 닫아서 주전원(10)으로부터 충전전력을 공급하는 과정이 수행된다.

단계 S380에서는, 전력 공급이 개시됨에 따라 전력수요장치(600)의 충전이 시작된다.

이상 설명한 전력수요장치(600)의 충전 과정에 있어서, 경우에 따라서는 송전 선로 등에 의한 제한으로 인하여 인증콘센트(100)의 허용 전류량이 각각 다를 수 있다. 이런 경우를 대비하여, 인증콘센트(100)의 허용 전류량 정보를 등급화하여 제공할 필요가 있다.

구체적인 제공 방법으로는, 첫째, 인증콘센트(100)가 그 허용 전류량 정보를 인증콘센트(100) ID 정보를 통해 이동형충전기(200)로 직접 제공하는 방법, 둘째, 인증콘센트(100) ID 정보에 상응하는 인증콘센트(100)의 허용 전류량 정보를 중개서버(700)에 저장하고 인증 과정 중에 이동형충전기(200)가 중개서버(700)로부터 상기 저장된 허용 전류량 정보를 전송받는 방법이 있다.

한편, 본 발명의 특수한 다른 실시예에 따라, 인증콘센트(100)와 이동형충전기(200)의 상호인증에 따라 플러그 및 콘센트의 외부치수규격에 따라 지정된 허용전류보다 큰 전류를 선택적으로 흐르게 할 수 있다.

소재 및 모니터링 기술의 발달에 따라 큰 전류를 흐르게 할 수는 있지만, 외형구별을 위해 제한되었던 허용전류를 상향 설정할 수 있다. 이 경우 인증콘센트(100)에 온도센서와 부저 등을 추가하여 온도 상승에 따른 경고음을 발생할 수 있고 전자개폐기를 동작시켜 전원공급을 차단하는 것도 가능하다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 이동형충전기(200)를 인증콘센트(100)에 연결하는 동작에 의해 흐르게 되는 미소전류를 이용하여 인증 절차가 이루어지는 경우, 이동형충전기(200)는 자체 배터리를 구비하지 않아도 된다.

나아가, 미소전류제한장치(150)를 사용하여 미소 전류의 크기를 제한하기 때문에, 휴대폰충전기, 전기면도기를 포함하는 대부분의 전기기기는 인증절차를 거치기 않고서는 인증콘센트(100)에 연결되어도 전력을 받을 수 없다.

구체적으로, 미인증시에(즉, 인증 절차를 거치기 전에), 인증콘센트(100)에서의 미소전류의 최대값은 예를 들어, 10mA일 수 있다. 따라서, 예를 들어, 정격전력 3,000W의 전열기를 인증콘센트(100)에 연결하는 경우, 최대 2.2W(220V*10mA=2.2W)의 전력만이 공급될 수 있어서, 인증 절차를 거치기 전에는, 전열기는 전혀 사용될 수 없다.

다른 예로, 스마트폰 충전기의 경우, 0.15A의 전류가 필요한데, 인증콘센트(100)가 제공하는 미소전류의 최대값은 예를 들어 10mA에 불과하므로, 인증 절차를 거치기 전에는 스마트폰 충전기는 전혀 사용될 수 없다.

다시 말해서, 미소전류량(10mA)은 인증 절차를 거치기 위한 인증용 전원으로는 충분한 크기를 가지지만, 이러한 미소전류량으로는 스마트폰 충전기와 같은 전력 소모량이 작은 전기기기조차도 현실적으로 사용할 수 없다. 한달 내내 미소전류의 최대값에 상응하는 전기가 무단으로 사용될지라도 그 전력량은 220V*0.01A*24시간*31일=1.63kWh에 불과하며, 이를 금액으로 환산하면 200원에도 미치지 않는다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 이동형충전기(200)를 인증콘센트(100)에 연결했을 때에만 미소전류가 흐르고, 이동형충전기(200)가 인증콘센트(100)로부터 분리되었을 때에는, 전력릴레이부(130)가 열려서 더 이상 주전원(10)으로부터 인증콘센트(100)의 콘센트전원부(140) 및 이동형충전기(200)의 플러그전원부(320)를 거쳐서 이동형충전기(200)로 전류가 흐르지 않게 된다.

이동형충전기(200)가 인증콘센트(100)에 연결되지 않았을 때에는 미소전류도 흐르지 않는다, 따라서, 인증콘센트(100)의 대기동작 시에 사용자 인증을 위한 부품들이 전력 즉, 대기 전력을 소모하지 않게된다.

이로써 대기 전력에 대한 비용을 부담하는 자(예를 들어, 건물 소유자 등)와 실사용자(예를 들어, 전기자동차 소유자 등)가 불일치하는 문제도 발생하지 않게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 이동형충전기(200)는 자체 배터리를 구비하지 않을 수 있는데, 이 경우 이동형충전기(200)를 인증콘센트(100)로부터 분리했을 때, 이동형충전기(200)는 더 이상 중개서버(700)로 전력 충전량 정보를 전송할 수 없게 되어 이와 관련한 문제가 발생할 수 있다.

이를 해결하기 위하여, 이동형충전기(200)의 무선통신부(430)가 중개서버(700)와 주기적으로 통신하도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 이동형충전기(200)의 무선통신부(430)는 단위시간 주기마다 중개서버(700)와 통신하여 중개 서버로 단위시간당 전력 충전량 정보를 전송할 수 있다.

만약 전력수요장치(600), 예를 들어 전기자동차를 완전히 충전하였다면, 이동형충전기(200)가 인증콘센트(100)에 연결되어 전력을 공급받은 전 시간에 대하여 전력 충전량을 산정하면 된다.

그러나 이와 달리, 전기 자동차를 완전히 충전하지 않고, 중간에 이동형충전기(200)를 인증콘센트(100)로부터 분리한 경우에는, 분리 전(즉, 통신 중단 전) 마지막 단위시간 주기에 중개서버(700)로 송신된 전력 충전량을 분리(즉, 통신 중단)가 발생한 단위시간 주기의 전력 충전량으로 간주할 수 있다.

예를 들어, 단위시간 주기가 1분일 때, 충전 후 10분이 경과한 시점에서 중개서버(700)에 마지막으로 전력 충전량을 전송하였고, 10분과 11분 사이에서 충전이 중단되었다면, 9분과 10분 사이의 전력 충전량을 10분과 11분 사이의 전력 충전량으로 간주할 수 있다. 이러한 간주는 전기자동차 충전시에 완전 충전량의 80~90%까지는 정격 용량으로 충전되다가 그 이후에 전류량이 급격히 떨어진다는 점에 기초한 것이다.

이와 달리, 단위시간 주기는 1분이 아닌 10분, 5분, 30초 등 임의로 선택될 수 있다. 전기자동차를 완전히 충전하지 않고 중간에 분리된 경우, 앞서의 가정으로부터 알 수 있듯이, 단위시간 주기가 커질수록 전기 자동차의 전력충전량이 과다하게 산정될 것이고, 단위시간 주기가 작아질수록 전기 자동차의 전력 충전량은 보다 정확하게 산정될 것이다.

따라서, 실시간으로 전력 충전량 정보를 전송한다면 이상적이겠지만, 데이터 통신량 등의 문제가 있어 통신 비용이 대폭증가하기 때문에 비용 측면에서 문제가 있다.

바람직하게는, 단위시간 주기는 앞서의 예시에서처럼 1분일 수 있다. 이 경우, 전기자동차 전기요금제를 적용해 전기자동차를 시간당 3.3kW로 충전하면 1시간에 평균 330원의 전기요금이 발생한다. 따라서 1분을 단위시간 주기로 하면 1분에 대한 전기요금은 5.5원이 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 주전원(10)의 전력 상황을 안정적으로 유지하면서도 복수의 전력수요장치(600)를 안정적으로 충전시킬수 있는 충전시스템이 제공되는 효과가 있다.

또한, 보안을 유지하면서도 대기전력을 소모하지 않는 인증콘센트(100)를 이용하여 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있는 전력수요장치(600) 충전시스템이 제공되는 효과가 있다.

또한, 전력수요장치(600)의 충전과 관련한 전력 사용에 대한 과금 처리를 단순화하고 자동화할 수 있는 전력수요장치(600) 충전시스템이 제공되는 효과가 있다.

또한, 주전원(10)의 전력상황 변동에 적응적으로 대응하여, 전력수요장치(600)에 대한 충전 중단 및 재개 동작을 사용자의 개입 없이 자동적으로 수행하여 사용자 편의성을 향상시킬 수 있는 충전 시스템이 제공되는 효과가 있다.

한편, 전력수요장치(600) 충전에 따른 대전력을 공급하는 경우, 인증콘센트(100) 및 이동형충전기(200)의 내부 단자 부분에서 발열이 일어나 화재의 우려가 있다. 이에 대처하기 위하여, 인증콘센트(100)의 전력릴레이부(130)와 콘센트전원부(140) 간 충전전력 공급 구간과, 이동형충전기(200)의 플러그전원부(320)와 전력릴레이계량부(420) 및 커넥터단자(440) 간 충전전력 공급 구간에 온도센서를 추가적으로 구비시킴으로써, 발열 부분의 온도를 측정하여 충전량을 제어(충전기제어부(410), 콘센트제어부(120))하거나 충전을 중단시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 사용하였던 충전 관련 기술은 전력 수요공급조건에 따라 V2G(Vehicle To Grid)와 같은 방전에도 동등한 방법으로 적용할 수 있다. 충전전류 설정과 동등한 방법으로 방전전류를 설정하여 집과 그리드에 공급할 수 있으며, 이렇게 역방향으로 전송된 전력에 대하여 그 전력량에 따라 전력회사 등으로부터 방전대금을 지급받을 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.

그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 주전원
100 : 인증콘센트
110 : 콘센트단자
111 : USB단자
120 : 콘센트제어부
130 : 전력릴레이부
131 : 단상개폐기
132 : 3상개폐기
140 : 콘센트전원부
141 : 단상전원소켓
142 : 3상전원소켓
150 : 미소전류제한장치
151 : 노멀 클로즈드 릴레이(Normal Closed Relay)
200 : 이동형충전기
300 : 인증플러그
310 : 플러그단자
320 : 플러그전원부
321 : 단상전원플러그
322 : 3상전원플러그
400 : 전력중개용모듈
410 : 충전기제어부
420 : 전력릴레이계량부
430 : 무선통신부
440 : 커넥터단자
450 : 디스플레이부
460 : 배터리관리부
461 : 내부배터리
500 : 커넥터
600 : 전력수요장치
700 : 중개서버

Claims (5)

1. 급속충전과 완속충전이 단일 장치로 가능한 이동형 전력수요장치의 충전시스템으로서,
   급속충전을 위한 3상전원소켓과 완속충전을 위한 단상전원소켓이 일체형으로 구비되고, 사용자의 인증용 전력으로 구동되어 사용자 인증에 의해 3상전원 및 단상전원을 공급하는 인증콘센트; 및
   급속충전을 위한 3상전원 플러그와 완속충전을 위한 단상전원 플러그가 일체형으로 구비되며, 일단은 인증콘센트에 연결되어 3상전원 및 단상전원을 공급받고, 타단은 전력수요장치의 커넥터에 연결되어 충전전류를 공급하는 이동형충전기;를 포함하되,
   인증콘센트는,
   3상전원 회로인 3상개폐기 및 단상전원 회로인 단상개폐기로 구비되어, 주전원으로부터 외부에 전원을 공급하거나 차단하기 위해 3상개폐기 및 단상개폐기의 연결 또는 단락을 제어하는 전력릴레이부;
   이동형충전기에 접하는 형상으로 구비되며, 이동형충전기로부터 사용자 인증을 위한 인증용 전력과 인증콘센트 작동암호를 수신하는 콘센트단자;
   3상전원소켓과 단상전원소켓이 일체형으로 구비되어 이동형충전기에 접하는 형상으로 구비되며, 3상전원 또는 단상전원을 외부로 공급하는 콘센트전원부; 및
   인증용 전력에 의해 구동되며 인증콘센트 ID를 저장하여 인증콘센트 작동암호와 상응하는지를 판단하는 콘센트제어부;를 포함하고,
   이동형충전기는 인증플러그와 전력중개용모듈로 구성되되,
   인증플러그는,
   콘센트단자와 연결되어 인증콘센트 ID 및 인증콘센트 작동암호를 송수신하고 인증용 전력을 송신하는 플러그단자;
   콘센트전원부에 대응되는 형상으로 연결되며, 3상전원플러그와 단상전원플러그가 일체형으로 구비되어, 3상전원 및 단상전원을 수신하는 플러그전원부;를 포함하며,
   전력중개용모듈은,
   인증용 전력을 인증콘센트에 제공하고, 인증콘센트 ID를 중개서버로 전송하며, 중개서버로부터 인증콘센트 작동암호를 수신하여 인증콘센트로 송신하는 충전기제어부;
   충전기제어부가 중개서버와 인터넷 등 공중망을 매개로 접속할 수 있도록 하는 무선통신부;
   플러그전원부와 연결되며, 인증용 전력을 수신하여 충전기제어부로 송신하고, 3상전원 및 단상전원을 수신하여 전력수요장치에 제공하는 전력릴레이계량부; 및
   전력릴레이계량부에 연결되어 전력수요장치에 커넥터를 매개로 전력을 송신하는 커넥터단자;를 포함하며,
   중개서버는 주전원의 전력운용상황과 동시 접속 사용자 등 전력의 수급가능 상황에 따라 전력수요장치에 충전전류의 종류와 충전시작 명령을 콘센트제어부에 송신하고, 콘센트제어부는 충전전류의 종류와 충전시작 명령을 전력릴레이부에 송신하며, 전력릴레이부는 충전전류의 종류에 맞춰 3상개폐기와 단상개폐기 중 선택적으로 자동 개폐하여 사용자의 개입 없이 3상전원과 단상전원의 선택이 이뤄지며,
   인증콘센트는 USB단자를 구비하고 사용자의 스마트기기는 이동형충전장치 앱이 내장되며, 스마트기기가 USB단자에 연결되면 스마트기기로부터 인증콘센트로 전원이 공급되어 인증용 전력으로 사용되어 인증콘센트가 구동되고, 인증콘센트가 구동되면 스마트기기에서 인증콘센트를 자동으로 인식하면서 스마트기기의 이동형충전장치 앱이 자동으로 구동되어 중개서버와 접속하고, 인증콘센트로부터 인증콘센트 ID를 수신한 후 이동형충전기의 ID와 함께 중개서버에 전송하며, 인증콘센트 작동암호를 중개서버로부터 수신하여 인증콘센트로 전송하되 중개서버에서 설정한 전력수요장치에 대한 충전전류의 종류, 충전시간 및 충전량을 함께 전송하여 충전이 개시되면서 인증콘센트에 대기전력이 없고 인증콘센트에 인터넷망이 연결되어 있지 않아도 스마트기기를 이용하여 이동형 전력수요장치의 충전이 이뤄질 수 있는 것을 특징으로 하는, 스마트폰 유선연결 기술기반 무전력 이동형 충전시스템.
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