KR102477963B1 - 전기차 충전 스케줄 관리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

전기차 충전 스케줄 관리 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전기차 충전 스케줄 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 건물의 전기차 충전 인프라 및/또는 건물 관리 인프라와 연동을 통해 상기 건물의 전기차 충전 스케줄을 관리하는 일 실시예에 따른 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼은, 상기 전기차 충전 인프라로부터 복수의 전기차 충전기 각각의 사용 여부 및 상태를 전송 받아 모니터링하고, 상기 복수의 전기차 충전기 각각을 제어하는 전기차 충전기 제어부, 상기 건물의 전력 수요 패턴을 분석 및 예측하는 전력 수요 패턴 분석부, 상기 건물의 전체 처리 전력 용량 및 상기 전력 수요 패턴 분석부에서 예측된 전력 수요량을 토대로 충전 가능 전력량 및 충전 허용 전기차 물량을 산출하는 충전 스케줄 예측부 및 상기 건물의 복수의 전기차 소유자 각각의 사용자 정보 및 충전 행태 정보를 분석하여 적어도 하나의 적합한 예약 요청 후보자를 산출하는 충전 스케줄 구성부를 포함한다.

Description

전기차 충전 스케줄 관리 시스템 및 그 방법{ELECTRIC VEHICLE CAHRGNING SCHEDULE MANAGEMENT SYSTEM AND THE METHOD}
본 발명은 전기차 충전 스케줄 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 공동 주택 또는 건물의 전력 수요 패턴과 전기차 소유자의 행태 분석을 기반으로 한 전기차 충전 스케줄 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
내연기관차의 유해가스 배출에 대한 규제가 강화되고, 친환경 자동차에 관심이 높아지며 친환경 자동차에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중 전기 자동차(또는 전기차)는 차량 내부에 전기를 충전할 수 있는 배터리가 구비되고, 배터리에 충전된 전기의 힘으로 차량 모터를 구동하여 운행하는 자동차이다. 이러한 전기차는 운행을 위해 기존 주유소에서 내연기관차에 연료를 주입하는 것과 같이 전기 충전 스테이션(예를 들어, 충전기)에서 배터리에 전기를 충전해야 한다.
전기차에 대한 수요와 공급이 높아짐에 따라, 일정 규모의 신축 아파트나 대형 마트 등은 물론 기축 건물에도 전체 주차대수의 2 내지 5% 이상 전기차 충전기 설치 의무가 부과될 예정이다.
전기차 충전기는 건물의 수전 설비에 갖춰진 메인(또는 모수용) 계량기에서 자수용 계량기를 분리하여 전기차 충전기 이용자에게 그 비용을 청구할 수 있다. 그러나, 수전 설비는 전체 처리 용량이 정해져 있으므로 건물의 전력 사용량이 수전 설비의 전체 처리 용량에 근접하게 되면 설비에 무리를 주게 된다. 그러므로, 건물의 전체 처리 용량, 전기차 충전기 이외의 건물 내 전력 사용량 및 전기차 충전기 사용자의 수요를 고려하여 전기차 충전 서비스를 제공할 필요가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 건물의 시간대별 전력 수요를 평탄화하고, 건물의 전기차 소유자들에게 원활한 전기차 충전 서비스를 제공하는 전기차 충전 스케줄 관리 시스템 및 그 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼은, 건물의 전기차 충전 인프라 및/또는 건물 관리 인프라와 연동을 통해 상기 건물의 전기차 충전 스케줄을 관리하되, 상기 전기차 충전 인프라로부터 복수의 전기차 충전기 각각의 사용 여부 및 상태를 전송 받아 모니터링하고, 상기 복수의 전기차 충전기 각각을 제어하는 전기차 충전기 제어부, 상기 건물의 전력 수요 패턴을 분석 및 예측하는 전력 수요 패턴 분석부, 상기 건물의 전체 처리 전력 용량 및 상기 전력 수요 패턴 분석부에서 예측된 전력 수요량을 토대로 충전 가능 전력량 및 충전 허용 전기차 물량을 산출하는 충전 스케줄 예측부 및 상기 건물의 복수의 전기차 소유자 각각의 사용자 정보 및 충전 행태 정보를 분석하여 적어도 하나의 적합한 예약 요청 후보자를 산출하는 충전 스케줄 구성부를 포함한다.
상기 예약 요청 후보자의 사용자 단말에 예약 요청을 포함하는 메시지를 전송하고, 상기 사용자 단말로부터 상기 예약 요청에 따른 수락 여부를 판단하는 충전 스케줄 발송부를 더 포함할 수 있다.
상기 충전 스케줄 구성부는 상기 예약 요청 후보자 산출 시 예약 요청 시간, 할당될 전기차 충전기의 위치 정보 및 충전 유형 등을 포함하는 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 구성하고, 상기 충전 스케줄 발송부는 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 포함하는 메시지를 상기 예약 요청 후보자의 상기 사용자 단말에 전송할 수 있다.
상기 복수의 전기차 소유자 각각의 상기 사용자 정보 및 상기 충전 행태 정보를 관리하고, 상기 충전 스케줄 발송부에서 발송된 상기 메시지와는 별도로 상기 복수의 전기차 소유자 각각의 사용자 단말로부터 전기차 충전 예약을 받는 전기차 소유자 관리부를 더 포함할 수 있다.
상기 전기차 소유자 관리부는, 상기 사용자 단말의 전기차 충전 예약 또는 상기 충전 스케줄 발송부에서 발송된 상기 메시지에 대한 상기 사용자 단말의 상기 예약 요청 수락에 따른 전기차 충전 이행 결과 정보를 관리하고, 상기 이행 결과에 따라 상기 전기차 소유자에게 부여된 인센티브 누적 정보를 관리할 수 있다.
상기 전기차 충전기 제어부는, 상기 건물의 전체 전력 사용량 및/또는 상기 전기차 충전 인프라에 의해 소비되는 전력을 제외한 상기 건물의 전력 사용량을 모니터링하고, 상기 건물의 상기 전체 전력 사용량 또는 상기 복수의 전기차 충전기가 소비하는 전력 사용량과 상기 전기차 충전 인프라에 의해 소비되는 전력을 제외한 상기 건물의 전력 사용량의 합이 상기 건물의 전체 처리 전력 용량을 초과하지 않도록 상기 복수의 전기차 충전기 각각을 제어할 수 있다.
상기 전력 수요 패턴 분석부는 날씨, 공휴일 구분, 계절, 휴가 기간, 주말/주중/요일 및 지역의 방역 단계 등과 같은 이벤트 중 적어도 어느 하나를 조건으로 건물의 전력 수요 패턴을 분석 및 예측할 수 있다.
상기 전력 수표 패턴 분석부는 시간대별 전력 수요량을 예측할 수 있다.
상기 충전 스케줄 예측부는, 상기 건물의 전체 처리 전력 용량, 상기 복수의 전기차 충전기 각각의 사용 여부와 상태 정보, 상기 전력 수요 패턴 분석부에서 예측된 상기 시간대별 전력 수요량 및 시간대별 예약된 전기차의 총 부하를 고려하여 시간대별 충전 가능 전력량을 산출할 수 있다.
상기 충전 스케줄 예측부는, 상기 산출된 시간대별 충전 가능 전력량 및 예약되지 않은 상기 건물의 복수의 전기차 각각의 배터리 용량 및 충전 시간 등을 고려하여 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출할 수 있다.
일 실시예에 따른 전기차 충전 스케줄 관리 방법은, 전력 수요 패턴부에서 건물의 시간대별 전력 수요 패턴을 분석 및 예측하는 단계, 충전 스케줄 예측부에서 상기 예측된 시간대별 전력 수요량을 토대로 시간대별 충전 가능 전력량을 산출하는 단계, 상기 충전 스케줄 예측부에서 상기 시간대별 충전 가능 전력량, 예약되지 않은 상기 건물의 복수의 전기차 각각의 배터리 용량 및 충전 시간을 고려하여 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출하는 단계, 충전 스케줄 구성부에서 상기 건물의 복수의 전기차 소유자 각각의 사용자 정보 및 충전 행태 정보를 분석하여 적어도 하나의 적합한 예약 요청 후보자를 산출하는 단계 및 충전 스케줄 발송부에서 상기 예약 요청 후보자의 사용자 단말에 예약 요청을 포함하는 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
충전 스케줄 구성부에서 상기 적어도 하나의 적합한 예약 요청 후보자를 산출하는 단계는 상기 예약 요청 후보자 산출 시 예약 요청 시간, 할당될 전기차 충전기의 위치 정보 및 충전 유형 등을 포함하는 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 구성하고, 상기 메시지는 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 포함하되, 상기 충전 스케줄 발송부에서 상기 예약 요청 후보자의 예약 수락 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 예약 요청 후보자의 상기 사용자 단말로부터 상기 예약 요청이 수락된 경우, 상기 충전 스케줄 발송부는 상기 예약 요청 후보자의 사용자 정보 및 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 전기차 충전기 제어부에 제공할 수 있다.
상기 예약 요청 후보자의 상기 사용자 단말로부터 상기 예약 요청이 거부되거나 응답이 없는 경우, 상기 충전 스케줄 발송부는 상기 충전 스케줄 구성부에 상기 예약 요청에 대한 기대 예약이 미달되었음을 전달하고,
상기 충전 스케줄 구성부는 상기 예약 요청이 거부된 상기 전기차 소유자에게 제공된 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보에 맞는 새로운 전기차 소유자를 분석하여 새로운 예약 요청 후보자를 산출할 수 있다.
상기 예약 요청 후보자의 상기 사용자 단말로부터 상기 예약 요청이 수락되었으나, 상기 예약 요청 후보자가 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보 중 적어도 어느 하나의 변경을 원하는 경우, 상기 충전 스케줄 발송부는 이에 대한 정보를 상기 충전 스케줄 구성부에 전달하고,
상기 충전 스케줄 구성부는 다른 예약자의 예약 현황 및 그에 대응하는 전기차 충전 관련 상세를 고려하여 변경 대상 조건 또는 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 변경하여 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 재설정하고, 충전 스케줄 발송부는 상기 재설정된 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 포함하는 메시지를 상기 예약 요청 후보자의 상기 사용자 단말에 전송할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
실시예들에 따른 전기차 충전 스케줄 관리 시스템에 의하면 건물의 전체 처리 전력 용량, 예측된 전력 수요량, 충전 중인 전기차의 총 부하(또는 전력량), 및 예약된 전기차의 총 부하를 고려하여 예약 요청 후보자를 선정함으로써 시간대별로 건물의 전체 처리 전력 용량을 넘지 않고 충전을 필요로 하는 전기차를 위해 충전이 종료된 전기차 충전기를 확보하고 건물의 시간대별 전력 수요를 평탄화할 수 있다.
또한, 예약 요청 후보자를 산출함에 있어 예약에 따른 전기차 충전 이행률이 높을 수록 우선 순위를 부여하고 이행에 따른 인센티브를 부여함으로써, 전기차 소유자의 예약 이행률을 높이고 건물의 시간대별 전력 수요를 평탄화하는 데에 유리할 수 있다.
나아가, 건물의 전기차 소유자들은 전기차 충전 서비스를 원활하게 제공받을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 전기차 충전 스케줄 관리 시스템을 나타내는 개요도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전기차 충전 인프라의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전기차 충전 스케줄 관리 방법을 보여주는 흐름도이다.
이하에서 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 도면들 중 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성요소들에 대하여는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들을 부여하였다. 설명의 편의를 위하여 필요한 경우에는 장치와 방법을 함께 서술하도록 한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
도 1은 일 실시예에 따른 전기차 충전 스케줄 관리 시스템을 나타내는 개요도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 전기차 충전 스케줄 관리 시스템은 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100), 전기차 충전 인프라(200), 복수의 사용자 단말(300_1, 300_2, 300_N) 및 네트워크(400)를 포함할 수 있다. 전기차 충전 스케줄 관리 시스템은 건물 관리 인프라(500)를 더 포함할 수 있다.
전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)은 건물 단위 수용가의 전력 수요 패턴, 전기차 충전기의 충전 현황 및 복수의 전기차 소유자(또는 사용자) 각각의 전기차 충전 이력 등을 분석하여 건물의 전력 수요량을 예측함으로써 전기차 충전 스케줄 관리 서비스를 제공할 수 있다. 이에 따라, 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)은 시간대별 건물 전체의 전력 수요 및/또는 전기차 충전기의 전력 수요를 평탄화하고, 건물의 전체 처리 전력 용량 하에서 복수의 전기차 소유자가 전기차 충전 서비스를 원활하게 이용할 수 있도록 할 수 있다.
전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)은 클라우드 플랫폼 또는 클라우드 서버로 구현될 수 있으며, 네트워크(400)를 통해 전기차 충전기의 상태, 전기차 제어 신호 등과 같은 데이터를 전기차 충전 인프라(200)와 주고받을 수 있다. 또한, 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)은 네트워크(400)을 통해 사용자 단말(300)에 예약 요청 정보를 포함하는 데이터를 전송하거나 사용자 단말(300)로부터 전기차 충전 예약과 관련된 데이터를 수신할 수 있다.
전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)은 사용자 단말(300)에 예약 요청 메시지를 전송하거나 사용자 단말(300)로부터 전기차 충전 예약을 받기 위해 응용 프로그램, 어플리케이션 또는 웹 사이트 중 어느 하나를 사용자 단말(300)에 제공할 수 있다. 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)에 관한 상세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.
전기차 충전 인프라(200)는 전기차 충전기의 전력 소비량을 계측하고 전기차 충전기 사용자에게 충전 비용을 부과할 수 있다. 또한, 전기차 충전 인프라(200)는 전기차 충전기의 상태를 관리하고, 전기차 충전기를 제어할 수 있다. 전기차 충전 인프라(200)는 본 기술 분야에서 알려진 전기차 충전기, 전기차 충전 시스템 등이 적용될 수 있으나, 본 발명의 이해의 편의를 위해 도 2를 참조하여 일 실시예에 따른 전기차 충전 인프라(200)에 대해 간단히 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 전기차 충전 인프라의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전기차 충전 인프라(200)는 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N), 제2 통신부(220), 충전기 관리부(230), 원격 검침부(240), 빌링부(250)를 포함할 수 있다.
복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각은 건물의 수전 설비로부터 전력을 분배 받아 전력을 전기차에 공급할 수 있다. 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각은 DC 전원을 공급하는 급속 충전 기능 및 AC 전원을 공급하는 완속 충전 기능을 제공할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 중 적어도 어느 하나는 급속 충전 기능 및 완속 충전 기능 중 어느 하나만을 제공할 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 어느 하나의 전기차 충전기(210)의 구성 또는 어느 하나의 전기차 충전기(210)와 충전기 관리부(230), 원격 검침부(240), 및 빌링부(250) 간의 상호 연관관계에 대해서 설명하지만, 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각에 대해 실질적으로 동일하게 적용 가능하다. 이 경우, 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각은 고유의 식별 번호 또는 구분 가능한 문자열 등을 전송/수신 데이터로 포함함으로써 구분하여 제어 및 관리될 수 있다.
전기차 충전기(210)는 전력 사용량을 계량하는 계량기(또는 계측기)를 포함할 수 있다. 전기차 충전기(210)의 계량기는 건물의 메인(또는 모수용) 계량기에서 자수용으로 분리된 계량기로, 전기차 충전기(210)에서 소비한 전력 사용량을 계량할 수 있다. 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_3) 각각의 계량기는 고유의 식별 번호(계량기 번호)를 포함할 수 있다.
전기차 충전기(210)는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 전기차 충전기(210)는 충전기 관리부(230) 또는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)으로부터 수신된 제어 신호에 따라 충전 속도를 변경할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 전기차 충전기(210)은 사용자의 편의를 위해 실시간 전기차 충전 상태, 요금 정보 등을 보여주거나 전기차 충전 서비스를 제공하기 위한 사용자 정보(예를 들어, 사용자의 식별 번호, 전기차 번호판, 결제 정보 등)를 입력할 수 있는 사용자 UI(User Interface)를 포함하는 디스플레이 모듈을 구비할 수 있다.
또한, 전기차 충전기(210)는 검색 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 검색 모듈은 전기차 충전기(210)를 이용하는 전기차의 번호판을 인식하거나 전기차 충전기(210)가 배치된 주차 공간의 점유 여부 등을 확인할 수 있는 카메라, CCTV, 스캐너와 같은 검색 장치 및 영상 처리/분석을 위한 영상 처리부를 포함할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명의 실시를 위한 전기차 충전기(210)에 대해 간단히 살펴보았지만, 전기차 충전기(210)의 형태에 제한은 없으며, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 전기차 충전기가 적용될 수 있을 것이다.
제2 통신부(220)는 네트워크(400)를 통해 유선 또는 무선으로 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)과 데이터 통신을 할 수 있다. 제2 통신부(220)는 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 등을 지원하는 유선 인터넷 통신 방법 또는 WCMDA(Wideband Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), WiBro(Wireless Broadband Internet) 및 WiFi(Wireless Fidelity) 등과 같은 다양한 무선 통신 방법 중 적어도 어느 하나를 통해 전기차 충전 인프라(200)와 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100) 간 데이터를 송수신할 수 있다.
충전기 관리부(230)는 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각의 상태와 사용 여부를 확인 및 관리하고, 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각을 제어할 수 있다. 여기서, 전기차 충전기(210)의 상태는 충전기가 이용중인 경우 남은 충전량 및 현재 충전 속도를 포함할 수 있다. 그리고 전기차 충전기(210)의 사용 여부는 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각이 전기차와 연결되어 있는지 여부, 충전 완료 여부, 충전이 완료되어 있으나 여전히 전기차가 충전을 위한 주차 공간을 점유하고 있는지 여부 등을 포함할 수 있다.
충전기 관리부(230)는 제2 통신부(220)를 통해 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)으로부터 전기차 제어 신호를 전송 받아 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각의 전원 온/오프, 충전 시작과 종료 및 충전 속도를 제어할 수 있다. 충전기 관리부(230)는 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각으로부터 사용 여부에 관한 데이터를 전송 받아 모니터링 할 수 있다.
또한, 충전기 관리부(230)는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)에 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각의 상태 및 사용 여부에 관한 데이터를 전송할 수 있다. 충전기 관리부(230)는 충전 중인 전기차를 식별하여 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)에 전기차 식별 데이터를 전송할 수도 있다.
원격 검침부(240)는 사용자에 의한 전기차 충전기(210) 사용이 종료된 경우, 전기차 충전기(210)에 구비된 계량기로부터 전력 소비량을 전송 받고, 이전에 전기차 충전기(210)로부터 전송된 소비 전력량과 비교하여 전기차 충전기(210) 사용량을 계산하여 검침 데이터를 생성할 수 있다. 다만, 원격 검침부(240)의 검침 방법이 이에 제한되는 것은 아니다.
빌링부(250)는 원격 검침부(240)로부터 검침 데이터를 전송 받아 전기차 충전기(210) 사용자에게 과금 및 결제 서비스를 제공할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 빌링부(250)는 복수의 사용자 각각의 정보를 관리할 수도 있다. 또한, 전기차 충전기(210) 사용자가 건물의 입주자 또는 이용자이고, 일정 주기마다 관리비를 수납하는 경우, 해당 사용자의 전기차 충전기(210) 사용료를 관리비에 합산하여 청구할 수도 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 빌링부(250)의 전기차 충전기(210) 사용료 과금 또는 청구 방법은 다양하게 변형될 수 있다.
도 2에서는 원격 검침부(240)와 빌링부(250)이 각각 별도의 구성인 것을 예시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며 원격 검침부(240)와 빌링부(250)는 하나의 구성으로 제공될 수도 있다.
또한, 본 명세서에서는 전기차 번호판을 인식하거나 전기차 충전기(210)가 배치된 주차 공간의 점유 여부 등을 확인할 수 있는 검색 모듈이 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각에 포함된 것으로 예시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고 검색 모듈은 별도의 구성으로 전기차 충전 인프라(200)에 포함될 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 사용자 단말(300)은 건물의 전기차 충전기(210)를 사용하는 사용자로서 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100) 및/또는 전기차 충전 인프라(200)에 사용자 정보가 등록된 사용자의 단말일 수 있다. 사용자 단말(300)은 인터넷 및/또는 인트라넷과 같은 유/무선 통신망을 통해 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)과 데이터 통신을 할 수 있는 장치로, 예를 들어 노트북, 핸드헬드 장치, 스마트폰, 태플릿 PC 등의 모바일 단말, 데스크탑 컴퓨터 또는 이러한 장치를 이용하거나 직간접적으로 이와 연결된 임의의 장치일 수 있다.
복수의 사용자 각각은 각자의 사용자 단말(300)을 이용하여 전기차 충전 상태, 전기차 충전기 사용 가능 여부 등과 같은 전기차 충전기 사용 관련 정보를 확인하거나 전기차 충전기(210) 사용 예약을 할 수 있다. 또한, 복수의 사용자는 각자의 사용자 단말(300)을 통해 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)으로부터 충전 예약 요청을 받은 경우, 예약을 수락 또는 예약 정보 변경 등을 할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 복수의 사용자는 각자의 사용자 단말(300)에서 실시간 전기차 충전기(210) 사용에 따른 사용료를 확인하거나 사용료를 납부할 수도 있다.
네트워크(400)는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100), 전기차 충전 인프라(200) 및 사용자 단말(300)이 서로 통신하는 통신망(Communication Network)으로 통신 양태를 특별하게 가리지 않고 구성될 수 있다. 예를 들어, 단거리 통신망(Personal Area Network, PAN), 근거리 통신망(Local Area Network, LAN), 도시권 통신망(Metropolitan Area Network, MAN), 광역 통신망(Wide Area Network, WAN) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3은 일 실시예에 따른 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)은 제1 통신부(110), 전기차 충전기 제어부(120), 전력 수요 패턴 분석부(130), 충전 스케줄 예측부(140), 충전 스케줄 구성부(150), 충전 스케줄 발송부(160), 전기차 소유자 관리부(170), 및 데이터 저장부(180)를 포함할 수 있다.
제1 통신부(110)는 네트워크(400)를 통해 유선 또는 무선으로 전기차 충전 인프라(200) 및 사용자 단말(300)과 데이터를 통신할 수 있다. 제1 통신부(110)의 통신 방법은 제2 통신주(210)의 통신 방법과 실질적으로 동일할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
전기차 충전기 제어부(120)는 제1 통신부(110)를 통해 전기차 충전 인프라(200)로부터 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각이 전기차와 연결되어 있는지 여부, 충전 완료 여부 및 충전이 완료되었으나 여전히 전기차가 충전을 위한 주차 공간을 점유하고 있는지 여부 등을 포함하는 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각의 사용 여부를 전송 받아 모니터링 할 수 있다.
전기차 충전기 제어부(120)는 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 중 적어도 어느 하나가 사용중인 경우, 해당 사용중인 전기차 충전기에 연결된 전기차의 전기차 식별 데이터를 전기차 충전 인프라(200)로부터 전송 받아 모니터링 할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고 전기차 충전기 제어부(120) 자체적으로 전기차 충전기(210)를 사용중인 전기차에 관한 식별 데이터를 생성 및 모니터링 할 수도 있다.
또한, 전기차 충전기 제어부(120)는 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각이 사용자에 의해 이용중인 경우 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각의 남은 충전량 및 현재 충전 속도와 같은 상태 정보를 전기차 충전 인프라(200)로부터 전송 받아 모니터링 할 수 있다.
다른 예로, 전기차 충전 인프라(200)가 전기차 충전기(210)의 사용 여부 및 상태를 확인 또는 관리하는 기능을 제공하지 않는 경우, 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)은 전기차 충전기(210)의 사용 여부 및 상태를 확인할 수 있는 전기차 충전기 관리 유닛(미도시)을 더 포함하고, 전기차 충전기 제어부(120)는 전기차 충전기 관리 유닛으로부터 전기차 충전기(210)의 사용 여부 및 상태 정보를 전송 받아 모니터링 할 수도 있다.
전기차 충전기 제어부(120)는 제1 통신부(110)를 통해 건물 관리 인프라(500)로부터 건물 전체의 전력 사용량 및/또는 전기차 충전 인프라(200)에 의해 소비되는 전력을 제외한 건물의 전력 사용량을 전달받아 모니터링 할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고 몇몇 실시예에서, 전기차 충전기 제어부(120)는 건물의 모수용 계량기와 연동되어 건물의 전체 전력 사용량을 모니터링 할 수 있다.
전기차 충전기 제어부(120)는 데이터 저장부(180)에 저장된 전기차 충전 스케줄에 따라 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각의 전원 온/오프 및 충전 속도를 제어할 수 있다. 또한, 전기차 충전기 제어부(120)는 건물 전체의 전력 사용량, 데이터 저장부(180)에 저장된 건물의 전체 처리 전력 용량 및/또는 시간대별 전기차 충전 가능 전력량을 고려하여 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N)가 소비하는 전력 사용량과 전기차 충전 인프라(200)에 의해 소비되는 전력을 제외한 건물의 전력 사용량의 합 또는 건물 전체의 전력 사용량이 건물의 전체 처리 전력 용량을 초과하지 않도록 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각의 전원 오프 및 충전 속도를 제어할 수 있다.
전력 수요 패턴 분석부(130)는 건물의 수용가의 전력 수요 패턴을 분석할 수 있다. 전력 수요 패턴 분석부(130)는 건물 관리 인프라(500)로부터 건물의 전체 전력 사용량을 수집할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 전력 수요 패턴 분석부(130)는 전기차 충전 인프라(200)에서 소비된 전력을 제외한 건물의 전력 사용량을 수집하거나, 건물에 입주한 가구, 사무실, 상가 등과 같은 단위 별 전력 사용량을 수집할 수도 있다.
전력 수요 패턴 분석부(130)는 자체적으로 또는 충전 스케줄 구성부(150)의 요청에 따라 날씨, 공휴일 구분, 계절, 휴가 기간, 주말/주중/요일 및 지역의 방역 단계 등과 같은 이벤트 중 적어도 어느 하나를 조건으로 건물의 전력 수요 패턴을 분석 및 예측할 수 있다. 전력 수요 패턴 분석부(130)가 상기 조건들 중 복수의 조건에 따라 전력 수요 패턴을 분석 및 예측하는 경우, 전력 수요 패턴 분석부(130)는 상기 복수의 조건을 구분하여 전력 수요 패턴을 분석 및 예측할 수도 있다. 또한, 전력 수요 패턴 분석부(130)는 전기차 충전 인프라(200)에서 소비된 전력과 전기차 충전 인프라(200)를 제외한 건물에서 소비된 전력을 구분하여 각각의 전력 수요 패턴을 분석 및 예측할 수도 있다.
전력 수요 패턴 분석부(130)는 시간대별 전력 수요량을 예측할 수 있다. 예를 들어, 전력 수요 패턴 분석부(130)는 24시간, 48시간 및 72시간 구간의 시간대별 전력 수요량을 예측할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 전력 수요 패턴 분석부(130)의 시간대별 전력 수요량 예측 구간은 12시간, 36시간을 포함하는 등 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 전력 수요 패턴 분석부(130)는 전력 소비 주체의 특성에 따라 전력 수요 패턴을 분석 및 예측할 수 있다. 건물은 공동 주택, 아파트, 주상 복합 건물, 공장형 건물 등을 포함할 수 있고, 건물의 전력 소비 주체는 가정집, 사무실, 상가, 공장 설비 등 다양할 수 있다. 따라서, 수요 패턴 분석부(130)는 과거의 전력 수요 패턴을 학습하여 분석하는 인공지능 분석 기법이 적용될 수 있다.
충전 스케줄 예측부(140)는 건물의 시간대별 전력 수요 평탄화를 목표로 전기차 충전 스케줄을 산출할 수 있다. 충전 스케줄 예측부(140)는 데이터 저장부(180)에 저장된 건물의 전체 처리 전력 용량 및 전력 수요 패턴 분석부(130)에서 예측된 특정 구간의 시간대별 전력 수요량을 토대로 특정 구간의 시간대별 충전 가능 전력량 및 충전 허용 전기차 물량을 산출할 수 있다.
충전 스케줄 예측부(140)는 시간대별 충전 가능 전력량을 산출하기 위해 전기차 충전기 제어부(120)로부터 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각의 사용 여부 및 상태 정보를 획득하고, 전기차 소유자 관리부(170) 및/또는 데이터 저장부(180)에 저장된 건물의 전체 전기차 물량 및 시간대별 전기차 충전 예약 물량을 획득할 수 있다.
예를 들어, 충전 스케줄 예측부(140)는 건물의 전체 처리 전력 용량에서 전력 수요 패턴부(130)에서 예측된 시간대별 전력 수요량, 충전 중인 전기차의 총 부하(또는 전력량), 및 예약된 전기차의 총 부하를 뺀 값을 시간대별 충전 가능 전력량으로 산출할 수 있다. 여기서, 예측된 전력 수요량은 전기차 충전을 위한 전력 수요량을 제외한 건물의 예측된 전력 수요량일 수 있다. 이를 수식화 하면 아래 수학식 1과 같다.
[수학식 1]
A 시간대 충전 가능 전력량 = [건물의 전체 처리 전력 용량] - [예측된 A 시간대 전력 수요량] - [A 시간대에 충전 중인 전기차의 총 부하] - [A 시간대에 예약된 전기차의 총 부하]
[수학식 1]에서 [A 시간대에 충전 중인 전기차의 총 부하]는 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각의 사용 여부 및 상태 정보를 기반으로 산출하고, [A 시간대에 예약된 전기차의 총 부하]는 예약된 전기차의 배터리 용량과 완속 또는 급속 충전에 따른 충전 시간을 기반으로 산출할 수 있다.
충전 스케줄 예측부(140)는 위와 같이 시간대별 충전 가능 전력량을 산출하고, 예약되지 않은 복수의 전기차 각각의 배터리 용량 및 충전 시간을 고려하여 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출할 수 있다.
예를 들어, 전기차 충전 인프라(200)가 2개의 급속 충전기와 3개의 완속 충전기를 포함하고, 급속 충전기가 30분에 전기차 한 대를 충전 가능하고 완속 충전기가 10시간에 전기차 한 대를 충전 가능한 경우, 1 시간을 기준으로 2개의 급속 충전기는 네 대의 전기차를 충전할 수 있고, 3개의 완속 충전기는 세 대의 전기차를 충전할 수 있다.
충전 스케줄 예측부(140)는 위와 같은 특정 시간대의 충전 가능한 전기차 물량 산출을 반복함으로써 각 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출할 수 있다. 위 예시에서는 설명의 편의를 위해, 전기차 충전을 위한 주차 시간 등을 고려하지 않았으나, 충전 스케줄 예측부(140)는 주차 시간을 일정 시간(예를 들어, 5분 또는 10분)으로 정하거나 또는 전기차 소유자 별 주차 소요 시간을 분석 및 예측하고 이를 고려하여 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출할 수 있다.
이와 같이, 충전 스케줄 예측부(140)는 건물의 전체 처리 전력 용량, 예측된 전력 수요량, 충전 중인 전기차의 총 부하(또는 전력량), 및 예약된 전기차의 총 부하를 고려하여 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출함으로써, 시간대별로 건물의 전체 처리 전력 용량을 넘지 않고 충전을 필요로 하는 전기차를 위해 충전이 종료된 전기차 충전기를 확보하여 건물의 시간대별 전력 수요를 평탄화할 수 있다. 이에 따라, 건물의 전기차 소유자들은 원활하게 각자의 전기차를 충전할 수 있고, 건물의 전력 부하 관리에 유리할 수 있다.
충전 스케줄 구성부(150)는 충전 스케줄 예측부(140)에서 산출된 특정 구간의 시간대별 충전 가능한 전기차 물량, 전기차 소유자 관리부(170)에 저장된 전기차 사용자 정보 및 충전 행태 정보를 분석하여 시간대별로 적합한 예약 요청 후보자를 산출할 수 있다.
충전 스케줄 구성부(150)는 전기차 소유자 별 선호 충전 유형(완속 또는 급속), 과거 충전 서비스를 받은 총 시간, 전기차 소유자가 충전하는 충전 용량과 시간대 및 요일 정보 등을 분석하여 시간대별 적합한 예약 요청 후보자를 산출할 수 있다. 충전 스케줄 구성부(150)는 전기차 소유자 관리부(170)에 저장된 전기차 충전 이행 결과 정보를 분석하여 예약 이행률이 높은 전기차 소유자를 우선 순위로 선정하여 시간대별 적합한 예약 요청 후보자를 산출할 수 있다.
충전 스케줄 구성부(150)는 예약 요청 후보자를 산출한 경우, 예약 요청 시 전달할 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 구성할 수 있다. 상세 조건 정보는 예약 요청 시간, 할당될 전기차 충전기(210)의 위치 및 충전 유형 등을 포함할 수 있다. 또한, 상세 조건 정보는 충전 예약 및 이행 시 부여될 인센티브에 관한 정보를 포함할 수도 있다. 여기서, 인센티브는 전기차 충전기(210) 이용에 대한 요금을 납부할 수 있는 포인트형 마일리지 또는 충전 요금 할인 쿠폰일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같이, 충전 스케줄 구성부(150)는 예약 요청 후보자 산출 시 예약에 따른 전기차 충전 이행률이 높을 수록 우선 순위를 부여하고 이행에 따른 인센티브를 부여함으로써, 전기차 소유자의 예약 이행률을 높이고 건물의 시간대별 전력 수요를 평탄화하는 데에 유리할 수 있다.
충전 스케줄 구성부(150)는 충전 스케줄 발송부(160)에 예약 요청 후보자 및 그에 대응하는 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 제공할 수 있다.
충전 스케줄 구성부(150)는 예약 요청에 대한 기대 예약 미달이 발생한 경우, 추가 예약 요청 후보자를 산출할 수 있다. 충전 스케줄 구성부(150)는 예약 요청이 거부된 전기차 소유자에게 제시된 전기차 충전 관련 상세 조건 정보에 맞는 전기차 소유자를 분석하여 추가 예약 요청 후보자를 산출할 수 있다.
또한, 충전 스케줄 구성부(150)는 예약을 요청한 전기차 소유자가 상기 상세 조건 정보 중 적어도 어느 하나의 변경을 원하는 경우, 다른 예약자의 예약 현황 및 그에 대응하는 상세 조건 정보를 고려하여 변경 대상 조건 또는 상세 조건 정보를 변경하여 상세 조건 정보를 재설정할 수 있다.
충전 스케줄 발송부(160)는 충전 스케줄 구성부(150)로부터 획득한 예약 요청 후보자에게 예약 요청 메시지를 전송할 수 있다. 예약 요청 메시지는 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 포함할 수 있다.
충전 스케줄 발송부(160)는 응용 프로그램, 어플리케이션 또는 웹 사이트 중 어느 하나를 통해 복수의 사용자 단말(300_1, 300_2, 300_N) 각각에 예약 요청 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 충전 스케줄 발송부(160)는 예약 요청 후보자에 대응되는 사용자 단말(300)에 푸쉬 알림 형태로 예약 요청 메시지를 전송할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 예를 들어 충전 스케줄 발송부(160)는 전자 메일 또는 단문 메시지 서비스(SMS) 등을 통해 예약 요청 메시지를 전송할 수도 있다. 이에 따라, 예약 요청을 받은 사용자는 사용자 단말(300)을 통해 상기 응용 프로그램, 어플리케이션 또는 웹 사이트 중 어느 하나를 이용하여 예약 요청을 수락할 수 있다.
충전 스케줄 발송부(160)는 예약 요청 후보자의 예약 수락 여부를 판단하고 예약 요청 후보자의 예약 수락 여부에 관한 정보를 충전 스케줄 구성부(150)와 공유할 수 있다. 또한, 충전 스케줄 발송부(160)는 예약 요청 후보자로부터 상기 상세 조건의 변경 요청이 발생한 경우, 이를 충전 스케줄 구성부(150)에 전달할 수 있다. 이 경우, 충전 스케줄 구성부(150)로부터 상기 상세 조건의 변경 가능 여부 및 변경에 따라 재설정된 상세 조건 정보를 포함하는 메시지를 예약 요청 후보자의 사용자 단말(300)에 전송할 수 있다.
또한, 충전 스케줄 발송부(160)는 예약 요청된 사용자 단말(300)로부터 예약이 수락된 경우, 해당 사용자에 대한 사용자 정보 및 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 전기차 충전기 제어부(120)에 제공할 수 있다. 이에 따라, 전기차 충전기 제어부(120)는 해당 사용자가 사용할 전기차 충전기(210)를 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보에 따라 제어할 수 있다.
전기차 소유자 관리부(170)는 건물 내 입주자 및 이용자 중 전기차 소유자 각각의 사용자 정보를 관리할 수 있다. 사용자 정보는 해당 전기차의 모델, 전기차 소유자의 아이디, 전화 번호, 이메일 등과 같은 식별 정보를 포함할 수 있다.
전기차 소유자 관리부(170)는 전기차 소유자 각각의 충전 행태 정보를 저장 및 관리할 수 있다. 예를 들어, 전기차 소유자 관리부(170)는 전기차 소유자 각각의 충전 선호 유형, 과거 충전 서비스를 받은 시간, 충전량, 충전 빈도, 충전을 이용하는 선호 시간대 및 요일 등의 충전 행태 정보를 저장 및 관리할 수 있다.
전기차 소유자 관리부(170)는 충전 스케줄 발송부(160)의 예약 요청 메시지에 따른 사용자 단말(300)의 예약 수락과는 별도로 사용자 단말(300)로부터 응용 프로그램, 어플리케이션 또는 웹 사이트 중 어느 하나를 통해 전기차 충전 예약을 받을 수 있다. 전기차 소유자 관리부(170)는 사용자 단말(300)로부터전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 포함하는 전기차 충전 예약 요청을 받은 경우, 충전 스케줄 구성부(150)에 의해 기 설정된 전기차 충전 스케줄의 유/무 등을 분석하여 예약 가능 여부를 판단하고 사용자 단말(300)에 예약 가능 여부에 관한 메시지를 전송할 수 있다.
전기차 소유자 관리부(170)는 사용자 단말(300)의 요청에 따른 예약이 가능한 경우, 예약 요청에 포함된 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 충전 스케줄 구성부(150) 및/또는 전기차 제어부(120)에 제공할 수 있다.
또한, 전기차 소유자 관리부(170)는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)의 요청에 따른 사용자 단말(300)의 수락 또는 사용자 단말(300)의 요청에 따른 예약 후 전기차 충전 이행 결과 정보를 관리할 수 있다. 전기차 충전 이행 결과 정보는 이행률(또는 불이행률), 불이행 시점의 시간대 및 요일, 불이행 사유 등을 포함할 수 있다.
나아가, 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)이 예약 이행 시 전기차 소유자에게 인센티브를 부여하는 경우, 전기차 소유자 관리부(170)는 전기차 소유자에 대한 인센티브 누적 정보를 관리할 수도 있다.
데이터 저장부(180)는 전기차 충전 인프라(200) 및 복수의 사용자 단말(300_1, 300_2, 300_N)로부터 제1 통신부(110)를 통해 획득한 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 데이터 저장부(180)는 전력 수요 패턴부(130)에서 분석 및/또는 예측된 건물의 전력 수요 패턴, 충전 스케줄 예측부(140)에서 산출된 시간대별 충전 가능 전력량과 시간대별 충전 가능한 전기차 물량, 충전 스케줄 구성부(150)에서 산출된 시간대별 예약 요청 후보자 내역, 및 전기차 소유자 각각의 사용자 정보, 충전 행태 정보 등을 저장할 수 있다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)은 24시간, 48시간 등 특정 구간의 건물의 시간대별 전력 수요량을 예측하고, 시간대별 충전 허용 전기차 물량을 산출하여 건물의 전기차 소유자들에게 예약 요청을 전송하여 예약을 유도함으로써, 건물의 시간대별 전력 수요를 평탄화 하는 데에 유리할 수 있다. 이에 따라, 건물의 전체 처리 전력 용량 하에서 전기차 소유자들에게 전기차 충전 서비스를 원활하게 제공할 수 있다.
또한, 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼(100)은 예약 요청 후보자 산출 시 예약에 따른 전기차 충전 이행률이 높을 수록 우선 순위를 부여하고 이행에 따른 인센티브를 부여함으로써, 전기차 소유자의 예약 이행률을 높이고 건물의 시간대별 전력 수요를 평탄화하는 데에 유리할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 전기차 충전 스케줄 관리 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 먼저 전력 수요 패턴 분석부(130)는 건물의 시간대별 전력 수요 패턴을 분석 및 예측할 수 있다(S100).
전력 수요 패턴 분석부(130)는 건물 관리 인프라(500)로부터 건물의 전체 전력 사용량을 수집하거나 전기차 충전 인프라(200)에 의해 소비되는 전력을 제외한 건물의 전력 사용량을 수집할 수 있다.
전력 수요 패턴 분석부(130)는 자체적으로 또는 충전 스케줄 구성부(150)의 요청에 따라 날씨, 공휴일 구분, 계절, 휴가 기간, 주말/주중/요일 및 지역의 방역 단계 등과 같은 이벤트 중 적어도 어느 하나를 조건으로 건물의 전력 수요 패턴을 분석 및 예측할 수 있다.
전력 수요 패턴 분석부(130)가 상기 조건들 중 복수의 조건에 따라 전력 수요 패턴을 분석 및 예측하는 경우, 전력 수요 패턴 분석부(130)는 상기 복수의 조건을 구분하여 전력 수요 패턴을 분석 및 예측할 수도 있다. 또한, 전력 수요 패턴 분석부(130)는 전기차 충전 인프라(200)에서 소비된 전력과 전기차 충전 인프라(200)를 제외한 건물에서 소비된 전력을 구분하여 각각의 전력 수요 패턴을 분석 및 예측할 수도 있다.
전력 수요 패턴 분석부(130)는 시간대별 전력 수요량을 예측할 수 있다. 예를 들어, 전력 수요 패턴 분석부(130)는 24시간, 48시간 및 72시간 구간의 시간대별 전력 수요량을 예측할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고 전력 수요 패턴 분석부(130)의 시간대별 전력 수요량 예측 구간은 12시간, 36시간을 포함하는 등 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 전력 수요 패턴 분석부(130)는 전력 소비 주체의 특성에 따라 전력 수요 패턴을 분석 및 예측할 수도 있다. 건물은 공동 주택, 아파트, 주상 복합 건물, 공장형 건물 등을 포함할 수 있고, 건물의 전력 소비 주체는 가정집, 사무실, 상가, 공장 설비 등 다양할 수 있다. 따라서, 수요 패턴 분석부(130)는 과거의 전력 수요 패턴을 학습하여 분석하는 인공지능 분석 기법이 적용될 수 있다.
그리고 나서, 충전 스케줄 예측부(140)는 전력 수요 패턴 분석부(130)에서 예측된 특정 구간의 시간대별 전력 수요량을 토대로 특정 구간의 시간대별 충전 가능 전력량을 산출할 수 있다(S200).
충전 스케줄 예측부(140)는 건물의 시간대별 전력 수요 평탄화를 목표로 전기차 충전 스케줄을 산출할 수 있다. 충전 스케줄 예측부(140)는 데이터 저장부(180)에 저장된 건물의 전체 처리 전력 용량 및 전력 수요 패턴 분석부(130)에서 예측된 특정 구간의 시간대별 전력 수요량을 토대로 특정 구간의 시간대별 충전 가능 전력량을 산출할 수 있다.
또한, 충전 스케줄 예측부(140)는 시간대별 충전 가능 전력량을 산출하기 위해 전기차 충전기 제어부(120)로부터 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각의 사용 여부 및 상태 정보를 획득하고, 전기차 소유자 관리부(170)에 저장된 건물의 전체 전기차 물량 및 시간대별 전기차 충전 예약 물량을 획득할 수 있다.
예를 들어, 충전 스케줄 예측부(140)는 수학식 1과 같이 건물의 전체 처리 전력 용량에서 전력 수요 패턴부(130)에서 예측된 전력 수요량, 충전 중인 전기차의 총 부하(또는 전력량), 및 예약된 전기차의 총 부하를 뺀 값을 시간대별 충전 가능 전력량으로 산출할 수 있다. 여기서, 예측된 전력 수요량은 전기차 충전을 위한 전력 수요량을 제외한 건물의 예측된 전력 수요량일 수 있다.
[수학식 1]
A 시간대 충전 가능 전력량 = [건물의 전체 처리 전력 용량] - [예측된 A 시간대 전력 수요량] - [A 시간대에 충전 중인 전기차의 총 부하] - [A 시간대에 예약된 전기차의 총 부하]
[수학식 1]에서 [A 시간대에 충전 중인 전기차의 총 부하]는 복수의 전기차 충전기(210_1, 210_2, 210_N) 각각의 사용 여부 및 상태 정보를 기반으로 산출하고, [A 시간대에 예약된 전기차의 총 부하]는 예약된 전기차의 배터리 용량과 완속 또는 급속 충전에 따른 충전 시간을 기반으로 산출할 수 있다.
이후, 충전 스케줄 예측부(140)는 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출할 수 있다(S300).
충전 스케줄 예측부(140)는 산출된 시간대별 충전 가능 전력량, 예약되지 않은 복수의 전기차 각각의 배터리 용량 및 충전 시간을 고려하여 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출할 수 있다.
예를 들어, 전기차 충전 인프라(200)가 2개의 급속 충전기와 3개의 완속 충전기를 포함하고, 급속 충전기가 30분에 전기차 한 대를 충전 가능하고 완속 충전기가 10시간에 전기차 한 대를 충전 가능한 경우, 1 시간을 기준으로 2개의 급속 충전기는 네 대의 전기차를 충전할 수 있고, 3개의 완속 충전기는 세 대의 전기차를 충전할 수 있다.
충전 스케줄 예측부(140)는 위와 같은 특정 시간대의 충전 가능한 전기차 물량 산출을 반복함으로써 각 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출할 수 있다. 위 예시에서는 설명의 편의를 위해, 전기차 충전을 위한 주차 시간 등을 고려하지 않았으나, 충전 스케줄 예측부(140)는 주차 시간을 일정 시간(예를 들어, 5분 또는 10분)으로 정하거나 또는 전기차 소유자 별 주차 소요 시간을 분석 및 예측하고 이를 고려하여 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출할 수 있다.
다음으로, 충전 스케줄 구성부(150)는 예약 요청 후보자를 산출할 수 있다(S400).
충전 스케줄 구성부(150)는 충전 스케줄 예측부(140)에서 산출된 특정 구간의 시간대별 충전 가능한 전기차 물량, 전기차 소유자 관리부(170)에 저장된 전기차 사용자 정보 및 충전 행태 정보를 분석하여 시간대별로 적합한 예약 요청 후보자를 산출할 수 있다.
충전 스케줄 구성부(150)는 전기차 소유자 별 선호 충전 유형(완속 또는 급속), 과거 충전 서비스를 받은 총 시간, 전기차 소유자가 충전하는 충전 용량과 시간대 및 요일 정보 등을 분석하여 시간대별 적합한 예약 요청 후보자를 산출할 수 있다. 충전 스케줄 구성부(150)는 전기차 소유자 관리부(170)에 저장된 전기차 충전 이행 결과 정보를 분석하여 예약 이행률이 높은 전기차 소유자를 우선 순위로 선정하여 시간대별 적합한 예약 요청 후보자를 산출할 수 있다.
충전 스케줄 구성부(150)는 예약 요청 후보자를 산출한 경우, 예약 요청 시 전달할 전기차 충전관련 상세 조건 정보를 구성할 수 있다. 상세 조건 정보는 예약 요청 시간, 할당될 전기차 충전기(210)의 위치 및 충전 유형 등을 포함할 수 있다. 또한, 상세 조건 정보는 충전 예약 및 이행 시 부여될 인센티브에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
충전 스케줄 구성부(150)는 충전 스케줄 발송부(160)에 예약 요청 후보자 및 그에 대응하는 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 제공할 수 있다. 이에 따라, 충전 스케줄 발송부(160)는 예약 요청 후보자의 사용자 단말에 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 포함하는 예약 요청 메시지를 전송할 수 있다(S500).
충전 스케줄 발송부(160)는 응용 프로그램, 어플리케이션 또는 웹 사이트 중 어느 하나를 통해 복수의 사용자 단말(300_1, 300_2, 300_N) 각각에 예약 요청 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 충전 스케줄 발송부(160)는 예약 요청 후보자에 대응되는 사용자 단말(300)에 푸쉬 알림 형태로 예약 요청 메시지를 전송할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 예를 들어 충전 스케줄 발송부(160)는 전자 메일 또는 단문 메시지 서비스(SMS) 등을 통해 예약 요청 메시지를 전송할 수도 있다.
충전 스케줄 발송부(160)는 예약 요청 후보자의 예약 수락 여부를 판단할 수 있다(S600).
예약 요청 후보자의 사용자 단말(300)로부터 예약 요청이 거부되거나 응답이 없는 경우, 충전 스케줄 발송부(160)는 충전 스케줄 구성부(150)에 예약 요청에 대한 기대 예약이 미달되었음을 전달하고, 충전 스케줄 구성부(150)는 다시 예약 요청 후보자를 산출하며(S400), 충전 스케줄 발송부(160)는 새로 산출된 예약 요청 후보자의 사용자 단말에 예약 요청 메시지를 전송할 수 있다(S500).
충전 스케줄 구성부(150)는 새로운 예약 요청 후보자를 산출하는 경우, 예약 요청이 거부된 전기차 소유자에게 제시된 전기차 충전 관련 상세 조건 정보에 맞는 전기차 소유자를 분석하여 예약 요청 후보자를 산출할 수 있다.
또한, 예약 요청 후보자의 사용자 단말(300)로부터 예약 요청이 수락되었으나, 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보 중 적어도 어느 하나의 변경을 원하는 경우, 충전 스케줄 발송부(160)는 이에 대한 정보를 충전 스케줄 구성부(150)에 전달할 수 있다.
충전 스케줄 구성부(150)는 다른 예약자의 예약 현황 및 그에 대응하는 상세 조건 정보를 고려하여 변경 대상 조건 또는 상세 조건 정보를 변경하여 상세 조건 정보를 재설정하고, 충전 스케줄 발송부(160)는 재설정된 상세 조건 정보를 포함하는 메시지를 예약 요청 후보자의 사용자 단말(300)에 전송할 수 있다.
예약 요청 후보자의 사용자 단말(300)로부터 예약 요청이 수락된 경우, 충전 스케줄 발송부(160)는 해당 사용자에 대한 사용자 정보 및 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 전기차 충전기 제어부(120)에 제공할 수 있다(S700). 이에 따라, 전기차 충전기 제어부(120)는 해당 사용자가 사용할 전기차 충전기(210)를 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보에 따라 제어할 수 있다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 전기차 충전 스케줄 관리 방법은 건물의 전체 처리 전력 용량, 예측된 전력 수요량, 충전 중인 전기차의 총 부하(또는 전력량), 및 예약된 전기차의 총 부하를 고려하여 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출하고, 건물의 전기차 소유자들의 정보 및 충전 행태 정보를 통해 예약 요청 후보자를 선정하여 예약 요청을 함으로써, 시간대별로 건물의 전체 처리 전력 용량을 넘지 않고 충전을 필요로 하는 전기차를 위해 충전이 종료된 전기차 충전기를 확보하고 건물의 시간대별 전력 수요를 평탄화할 수 있다. 나아가, 건물의 전기차 소유자들은 전기차 충전 서비스를 원활하게 제공받을 수 있다.
또한, 예약 요청 후보자를 산출함에 있어 예약에 따른 전기차 충전 이행률이 높을 수록 우선 순위를 부여하고 이행에 따른 인센티브를 부여함으로써, 전기차 소유자의 예약 이행률을 높이고 건물의 시간대별 전력 수요를 평탄화하는 데에 유리할 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 도면에 도시된 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 해당하며, 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 할 것이다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다. 비록 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 개념을 설명하기 위한 목정에서 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 본 발명의 각 단계는 반드시 기재된 순서대로 수행되어야 할 필요는 없고, 병렬적, 선택적 또는 개별적으로 수행될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 특허 청구범위에서 청구하는 본 발명의 본질적인 기술 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 형태 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 균등물은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 득 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 구성요소를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100: 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼 200: 전기차 충전 인프라
300: 사용자 단말 400: 네트워크
110: 제1 통신부 120: 전기차 충전기 제어부
130: 전력 수요 패턴 분석부 140: 충전 스케줄 예측부
150: 충전 스케줄 구성부 160: 충전 스케줄 발송부
170: 전기차 소유자 관리부 180: 데이터 저장부

Claims (15)

  1. 건물의 전기차 충전 인프라 및 건물 관리 인프라와 연동을 통해 상기 건물의 전기차 충전 스케줄을 관리하는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼에 있어서,
    상기 전기차 충전 인프라로부터 복수의 전기차 충전기 각각의 사용 여부 및 상태를 전송 받아 모니터링하고, 상기 복수의 전기차 충전기 각각을 제어하는 전기차 충전기 제어부;
    상기 건물의 전력 수요 패턴을 분석 및 예측하는 전력 수요 패턴 분석부;
    상기 건물의 전체 처리 전력 용량 및 상기 전력 수요 패턴 분석부에서 예측된 전력 수요량을 토대로 충전 가능 전력량 및 충전 허용 전기차 물량을 산출하는 충전 스케줄 예측부; 및
    상기 건물의 복수의 전기차 소유자 각각의 사용자 정보 및 충전 행태 정보를 분석하여 적어도 하나의 적합한 예약 요청 후보자를 산출하는 충전 스케줄 구성부;를 포함하되,
    상기 충전 스케줄 예측부는, 시간대별 예약된 전기차의 총 부하를 고려하여 시간대별 충전 가능 전력량을 산출하고, 상기 시간대별 충전 가능 전력량, 및 예약되지 않은 상기 건물의 복수의 전기차 각각의 배터리 용량 및 충전 시간을 고려하여 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출하는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 예약 요청 후보자의 사용자 단말에 예약 요청을 포함하는 메시지를 전송하고, 상기 사용자 단말로부터 상기 예약 요청에 따른 수락 여부를 판단하는 충전 스케줄 발송부;를 더 포함하는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 충전 스케줄 구성부는 상기 예약 요청 후보자 산출 시 예약 요청 시간, 할당될 전기차 충전기의 위치 정보 및 충전 유형 등을 포함하는 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 구성하고,
    상기 충전 스케줄 발송부는 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 포함하는 메시지를 상기 예약 요청 후보자의 상기 사용자 단말에 전송하는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 전기차 소유자 각각의 상기 사용자 정보 및 상기 충전 행태 정보를 관리하고, 상기 충전 스케줄 발송부에서 발송된 상기 메시지와는 별도로 상기 복수의 전기차 소유자 각각의 사용자 단말로부터 전기차 충전 예약을 받는 전기차 소유자 관리부;를 더 포함하는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 전기차 소유자 관리부는,
    상기 사용자 단말의 전기차 충전 예약 또는 상기 충전 스케줄 발송부에서 발송된 상기 메시지에 대한 상기 사용자 단말의 상기 예약 요청 수락에 따른 전기차 충전 이행 결과 정보를 관리하고,
    상기 이행 결과에 따라 상기 전기차 소유자에게 부여된 인센티브 누적 정보를 관리하는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 전기차 충전기 제어부는,
    상기 건물의 전체 전력 사용량 및/또는 상기 전기차 충전 인프라에 의해 소비되는 전력을 제외한 상기 건물의 전력 사용량을 모니터링하고,
    상기 건물의 상기 전체 전력 사용량 또는 상기 복수의 전기차 충전기가 소비하는 전력 사용량과 상기 전기차 충전 인프라에 의해 소비되는 전력을 제외한 상기 건물의 전력 사용량의 합이 상기 건물의 전체 처리 전력 용량을 초과하지 않도록 상기 복수의 전기차 충전기 각각을 제어하는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 전력 수요 패턴 분석부는 날씨, 공휴일 구분, 계절, 휴가 기간, 주말/주중/요일 및 지역의 방역 단계 등과 같은 이벤트 중 적어도 어느 하나를 조건으로 건물의 전력 수요 패턴을 분석 및 예측하는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 전력 수요 패턴 분석부는 시간대별 전력 수요량을 예측하는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 충전 스케줄 예측부는,
    상기 건물의 전체 처리 전력 용량, 상기 복수의 전기차 충전기 각각의 사용 여부와 상태 정보, 상기 전력 수요 패턴 분석부에서 예측된 상기 시간대별 전력 수요량 및 상기 시간대별 예약된 전기차의 총 부하를 고려하여 상기 시간대별 충전 가능 전력량을 산출하는 전기차 충전 스케줄 관리 플랫폼.
  10. 삭제
  11. 전력 수요 패턴부에서 건물의 시간대별 전력 수요 패턴을 분석 및 예측하는 단계;
    충전 스케줄 예측부에서 상기 예측된 시간대별 전력 수요량을 토대로 시간대별 충전 가능 전력량을 산출하는 단계;
    상기 충전 스케줄 예측부에서 상기 시간대별 충전 가능 전력량을 고려하여 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출하는 단계;
    충전 스케줄 구성부에서 상기 건물의 복수의 전기차 소유자 각각의 사용자 정보 및 충전 행태 정보를 분석하여 적어도 하나의 적합한 예약 요청 후보자를 산출하는 단계; 및
    충전 스케줄 발송부에서 상기 예약 요청 후보자의 사용자 단말에 예약 요청을 포함하는 메시지를 전송하는 단계;를 포함하되,
    상기 충전 스케줄 예측부가 상기 시간대별 충전 가능 전력량을 산출하는 단계는, 시간대별 예약된 전기차의 총 부하를 고려하여 상기 시간대별 충전 가능 전력량을 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 충전 스케줄 예측부가 상기 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출하는 단계는, 예약되지 않은 상기 건물의 복수의 전기차 각각의 배터리 용량 및 충전 시간을 더 고려하여 상기 시간대별 충전 가능한 전기차 물량을 산출하는 단계를 포함하는 전기차 충전 스케줄 관리 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    충전 스케줄 구성부에서 상기 적어도 하나의 적합한 예약 요청 후보자를 산출하는 단계는 상기 예약 요청 후보자 산출 시 예약 요청 시간, 할당될 전기차 충전기의 위치 정보 및 충전 유형 등을 포함하는 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 구성하고,
    상기 메시지는 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 포함하되,
    상기 충전 스케줄 발송부에서 상기 예약 요청 후보자의 예약 수락 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하는 전기차 충전 스케줄 관리 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 예약 요청 후보자의 상기 사용자 단말로부터 상기 예약 요청이 수락된 경우, 상기 충전 스케줄 발송부는 상기 예약 요청 후보자의 사용자 정보 및 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 전기차 충전기 제어부에 제공하는 전기차 충전 스케줄 관리 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 예약 요청 후보자의 상기 사용자 단말로부터 상기 예약 요청이 거부되거나 응답이 없는 경우, 상기 충전 스케줄 발송부는 상기 충전 스케줄 구성부에 상기 예약 요청에 대한 기대 예약이 미달되었음을 전달하고,
    상기 충전 스케줄 구성부는 상기 예약 요청이 거부된 상기 전기차 소유자에게 제공된 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보에 맞는 새로운 전기차 소유자를 분석하여 새로운 예약 요청 후보자를 산출하는 전기차 충전 스케줄 관리 방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 예약 요청 후보자의 상기 사용자 단말로부터 상기 예약 요청이 수락되었으나, 상기 예약 요청 후보자가 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보 중 적어도 어느 하나의 변경을 원하는 경우, 상기 충전 스케줄 발송부는 이에 대한 정보를 상기 충전 스케줄 구성부에 전달하고,
    상기 충전 스케줄 구성부는 다른 예약자의 예약 현황 및 그에 대응하는 전기차 충전 관련 상세를 고려하여 변경 대상 조건 또는 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 변경하여 상기 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 재설정하고,
    충전 스케줄 발송부는 상기 재설정된 전기차 충전 관련 상세 조건 정보를 포함하는 메시지를 상기 예약 요청 후보자의 상기 사용자 단말에 전송하는 전기차 충전 스케줄 관리 방법.
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