KR102512710B1 - Movable Charging station Connected New Regeneration Energy and charging station management system - Google Patents

Movable Charging station Connected New Regeneration Energy and charging station management system Download PDF

Info

Publication number
KR102512710B1
KR102512710B1 KR1020220027912A KR20220027912A KR102512710B1 KR 102512710 B1 KR102512710 B1 KR 102512710B1 KR 1020220027912 A KR1020220027912 A KR 1020220027912A KR 20220027912 A KR20220027912 A KR 20220027912A KR 102512710 B1 KR102512710 B1 KR 102512710B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogen
electric vehicle
power
power supply
unit
Prior art date
Application number
KR1020220027912A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김충현
Original Assignee
김충현
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김충현 filed Critical 김충현
Priority to KR1020220027912A priority Critical patent/KR102512710B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102512710B1 publication Critical patent/KR102512710B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/57Charging stations without connection to power networks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/51Photovoltaic means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/54Fuel cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H01M8/04216Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes characterised by the choice for a specific material, e.g. carbon, hydride, absorbent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/065Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by dissolution of metals or alloys; by dehydriding metallic substances
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/40Combination of fuel cells with other energy production systems
    • H01M2250/402Combination of fuel cell with other electric generators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles

Abstract

The present invention provides a renewable energy-linked electric vehicle charging system comprising: an electric vehicle charging unit that charges an electric vehicle; a first power supply unit that supplies power generated based on hydrogen fuel to the electric vehicle charging unit; a second power supply unit that supplies power generated based on solar energy to the electric vehicle charging unit; a power distribution unit that is connected to a commercial power grid and connects and supplies commercial power when the power supply from the first power supply unit and the second power supply unit is less than the amount of power required by the electric vehicle charging unit; and an energy storage unit that is linked to the power distribution unit, stores surplus power generated by the first power supply unit and the second power supply unit, and provides the surplus power to the electric vehicle charging unit depending on the charging demand of the electric vehicle. Accordingly, it is possible to achieve zero carbon emissions by charging an electric vehicle using renewable energy sources.

Description

신재생 에너지 연계형 전기차 충전 시스템{Movable Charging station Connected New Regeneration Energy and charging station management system}Movable Charging station Connected New Regeneration Energy and charging station management system}

본 발명은 신재생 에너지 연계형 전기차 충전 스테이션의 운영 및 관리 시스템에 관한 것으로서, 구체적로는 융복합 신재생에너지(수소연료전지/태양광/풍력/ESS)에 기반한 전기차 충전 스테이션에 관한 것이다.The present invention relates to an operation and management system for an electric vehicle charging station connected to new and renewable energy, and more specifically, to an electric vehicle charging station based on convergence new and renewable energy (hydrogen fuel cell/solar light/wind power/ESS).

전기차((Electric Vehicle)는 충전을 위해 송배전망 계통에 연계되기 때문에 전기차의 수가 증가하면 충전으로 인해 계통에 투입되는 부하 또한 증가한다. 만일 여러 대의 전기차가 동시에 충전하는 경우 전체 부하가 급증하게 되므로, 계통의 신뢰도 향상을 위해 전기차 충전 수요 급증에 대한 계통 영향을 분석 및 전력수요에 대비하여 송배전망 증설을 해야 하는 것으로 알려져있다.Since electric vehicles (EVs) are linked to the grid for charging, as the number of electric vehicles increases, the load applied to the grid also increases. If several electric vehicles are charged simultaneously, the total load increases rapidly. It is known that in order to improve the reliability of the system, it is necessary to analyze the system impact of the rapid increase in electric vehicle charging demand and to expand the transmission and distribution network in preparation for power demand.

따라서, 전력계통의 신뢰도를 향상시켜 안정성을 유지할 수 있는 방안이 마련되어야 하며, 해당 방안 중 하나로 전기차 충전 부하의 분산 전원 시스템이 요구된다.Therefore, a method to maintain stability by improving the reliability of the power system must be prepared, and a distributed power system for charging electric vehicle loads is required as one of the methods.

다양한 전기차 충전 부하 분산 시나리오 내지 시뮬레이션이 연구되고 있으나, 실효성을 거두지 못하고 있다.Various EV charging load distribution scenarios or simulations are being studied, but they are not effective.

한편, 전기차 충전 수요의 분산을 위해 신재생 에너지와 연계하는 방안이 함께 연구되고 있다. 이때, 신재생 에너지원을 이용하기 위해서는 에너지 저장 장치(ESS, Energy Storage System)의 설치가 요구될 수 있다. On the other hand, in order to distribute the electric vehicle charging demand, a plan to connect with new and renewable energy is being studied together. At this time, in order to use a renewable energy source, the installation of an energy storage device (ESS, Energy Storage System) may be required.

따라서, 전기차 충전 수요를 효과적으로 분산시키면서도 충전 스테이션에 구비되는 에너지 저장 장치의 안전하고 효율적인 관리가 요구된다.Therefore, there is a need for safe and efficient management of energy storage devices provided in charging stations while effectively distributing electric vehicle charging demands.

"전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법"에 대한 종래 기술들은 수요가 많은 시간을 대비해 스케줄링을 제어하고, 수요를 예측하여 충방전 제어를 수행하는 방법을 제시하고 있다. 그러나, 이러한 종래기술들은 수요 분산의 근본적인 문제를 해결하지 못한다.Conventional technologies for "optimal demand management method using an electric vehicle" suggest a method of controlling scheduling in preparation for a time of high demand and performing charge/discharge control by predicting demand. However, these prior arts do not solve the fundamental problem of demand distribution.

한편, 에너지 저장 장치에 구비되는 배터리 랙의 전압 밸런싱을 제어하기 위해 다양한 종래 기술이 존재한다.On the other hand, there are various prior arts to control the voltage balancing of the battery rack provided in the energy storage device.

예를 들어, 배터리 랙 각각을 전력 변환 장치와 직렬로 연결하여 독립제어하는 방식, 배터리 랙 내의 셀 용량을 고려하여 밸런싱을 맞추는 패시브 밸런싱 방식, 프리차지 경로를 이용하여 충방전 경로를 선택적으로 제어하는 방식 등이 있다.For example, a method of independently controlling each battery rack by connecting them in series with a power conversion device, a passive balancing method in which balancing is performed in consideration of cell capacity in a battery rack, and a method of selectively controlling a charge/discharge path using a precharge path. method, etc.

그러나, 이러한 전압 밸런싱 방법들은 스위칭 제어가 지나치게 많이 요구되거나 전압 밸런싱을 위한 리소스가 크게 요구되는 등의 단점이 존재한다.However, these voltage balancing methods have disadvantages such as requiring too much switching control or requiring large resources for voltage balancing.

또한, 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 복수의 로드 뱅크와 로드 뱅크 릴레이들의 제어를 통해 전압 밸런싱을 수행하는 방법 역시 시스템의 구조가 복잡해지고, 배터리 랙의 개별 제어를 위한 리소스가 여전히 많이 소요되는 문제가 있다.In addition, the method of performing voltage balancing through control of a plurality of load banks and load bank relays in order to overcome the disadvantages of the prior art also has a complicated system structure and still consumes a lot of resources for individual control of the battery rack. there is

또한, 종래 기술들은 기존의 배터리 랙 시스템과 호환성이 고려되지 않으며, 제조사 별, 배터리 셀 또는 배터리팩 별 용량 및 성능의 차이로 인한 불균형을 고려하지 못하는 단점이 있다.In addition, the prior art has a disadvantage in that compatibility with existing battery rack systems is not considered, and imbalance due to differences in capacity and performance of each manufacturer, battery cell or battery pack cannot be considered.

대한민국 공개특허 제10-2020-0113633호 공개일자 2020년10월07일Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0113633 Publication date October 07, 2020

본 발명는 수소를 생산하는 수전해장치와 전력을 생산하는 연료전지발전장치를 사용하여 보다 친환경적인 전기차 충전 시스템을 제공하는것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a more eco-friendly electric vehicle charging system using a water electrolysis device that produces hydrogen and a fuel cell generator that produces power.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 신재생 에너지 연계형 전기차 충전 시스템은, 전기차를 충전하는 전기차 충전부; 수소 연료를 기반으로 하여 발전된 전력을 상기 전기차 충전부에 공급하는 제1 전력 공급부; 태양광을 기반으로 하여 발전된 전력을 상기 전기차 충전부에 공급하는 제2 전력 공급부; 상용 전력망과 연결되는 것으로서, 상기 제1 전력 공급부 및 상기 제2 전력 공급부의 전력 공급량이 상기 전기차 충전부에서 요구하는 전력량에 미달할 경우 상용 전력을 연계하여 공급하는 수배전부; 및 상기 수배전부에 연결되는 것으로서, 상기 제1 전력 공급부 및 상기 제2 전력 공급부에서 발전된 잉여 전력을 저장하여 상기 전기차의 충전 수요에 따라 상기 전기차 충전부에 제공하는 에너지 저장부를 포함한다.In order to achieve the above object, a renewable energy-linked electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention includes an electric vehicle charging unit for charging an electric vehicle; a first power supply unit supplying electric power generated based on hydrogen fuel to the electric vehicle charging unit; a second power supply unit supplying power generated based on sunlight to the electric vehicle charging unit; a power receiving and distribution unit that is connected to a commercial power grid and connects and supplies commercial power when the amount of power supplied by the first power supply unit and the second power supply unit is less than the amount of power required by the electric vehicle charging unit; and an energy storage unit connected to the power receiving and distributing unit, which stores surplus power generated by the first power supply unit and the second power supply unit and supplies the surplus power to the electric vehicle charging unit according to a charging demand of the electric vehicle.

이때, 상기 제1 전력 공급부는, 수소를 포함하는 펠릿 형태의 화합물에 촉매 반응을 통해 수소를 추출하는 수소 발생기; 및 상기 수소 발생 모듈에서 공급되는 수소를 이용하여 전력을 생산하는 연료 전지를 포함할 수 있다.At this time, the first power supply unit, a hydrogen generator for extracting hydrogen through a catalytic reaction to a compound in the form of a pellet containing hydrogen; and a fuel cell generating power using hydrogen supplied from the hydrogen generation module.

이때, 상기 제1 전력 공급부는, 가스 상태의 수소를 저장하는 가스 탱크; 및 전력 생산 조건에 따라 상기 수소 발생기에서 발생한 수소 또는 상기 가스 탱크에 저장된 수소를 선택적으로 상기 연료 전지에 제공하는 수소 공급 조절기를 더 포함할 수 있다.At this time, the first power supply unit, a gas tank for storing hydrogen in a gaseous state; and a hydrogen supply controller selectively supplying hydrogen generated from the hydrogen generator or stored in the gas tank to the fuel cell according to power generation conditions.

또한, 상기 수소 발생기는, 펠릿 형태의 수소 화합물을 수용하는 펠릿 카트리지 모듈; 상기 수소 화합물에 촉매 반응을 진행하여 수소를 추출하는 챔버 모듈; 및 상기 펠릿 카트리지 모듈로부터 제어에 따른 속도로 상기 펠릿 형태의 수소 화합물을 인출하여 상기 챔버 모듈에 투입하는 인출 모듈을 포함할 수 있다.In addition, the hydrogen generator, a pellet cartridge module for accommodating a hydrogen compound in the form of pellets; a chamber module extracting hydrogen by performing a catalytic reaction on the hydrogen compound; And it may include a withdrawal module for withdrawing the hydrogen compound in the form of pellets from the pellet cartridge module at a controlled rate and introducing it into the chamber module.

한편, 상기 챔버 모듈은, 상기 펠릿을 투입받아 수소를 발생하는 복수의 실린더; 상시 실린더에서 발생된 수소를 인출하는 인출 배관; 및 수소 발생이 완료된 실린더에서 반응 완료된 펠릿 잔여물을 배출하는 피스톤을 포함할 수 있다.On the other hand, the chamber module, a plurality of cylinders for generating hydrogen by receiving the pellets; a drawing pipe for withdrawing hydrogen generated in the cylinder at all times; And it may include a piston for discharging the reaction-completed pellet residue from the cylinder in which hydrogen generation is completed.

아울러, 상기 실린더는 N개(여기서 N은 3 ~ 10)가 원형 형태로 배치되는 것으로서,상기 챔버 모듈은, 상기 N개의 실린더를 상기 펠릿을 투입받는 제1 위치에서, 상기 펠릿 잔여물을 배출하는 피스톤이 위치하는 제N 위치로 순차적으로 이동시키는 로테이터를 더 포함하고, 상기 인출 배관은, 상기 로테이터의 중심 부분에 배치되어 상기 로테이터와 동일한 속도로 회전하는 것이 바람직하다.In addition, N cylinders (where N is 3 to 10) are arranged in a circular shape, and the chamber module is configured to discharge the pellet residues at the first position where the N cylinders are input to the pellets. It is preferable to further include a rotator for sequentially moving the piston to an Nth position, and the drawing pipe is disposed at a central portion of the rotator and rotates at the same speed as the rotator.

또한, 상기 실린더는, 원주면의 측방향으로 돌출하여 상기 인출 배관과 연결되는 배출관; 상기 원주면의 상단에 경첩 형태로 고정되어 상기 실린더의 상부를 선택적으로 개방하는 상단 덮개; 및 상기 원주면의 하단에 경첩 형태로 고정되어 상기 실린더의 하부를 선택적으로 개방하는 하단 덮개를 포함할 수 있다.In addition, the cylinder may include a discharge pipe protruding in a lateral direction of the circumferential surface and connected to the withdrawal pipe; a top cover that is hingedly fixed to an upper end of the circumferential surface and selectively opens an upper portion of the cylinder; and a lower cover fixed to a lower end of the circumferential surface in a hinged manner to selectively open a lower portion of the cylinder.

이때, 상기 인출 배관은, 원형 형태로서 각 실린더의 배출관과 연결되는 집합관; 및 상기 집합관과 상기 실린더의 배출관과 연결되는 부분에 구비되어, 수소 가스의 역류에 따른 유출를 방지하는 조절 밸브를 포함할 수 있다.At this time, the take-out pipe, a collection pipe connected to the discharge pipe of each cylinder in a circular shape; and a control valve provided at a portion connected to the collection pipe and the discharge pipe of the cylinder to prevent outflow of hydrogen gas due to reverse flow.

본 발명에 따른 신재생 에너지 연계형 전기차 충전 시스템에 의하면,According to the renewable energy-linked electric vehicle charging system according to the present invention,

첫째, 신재생에너지원를 이용하여 전기차를 충전함으로 탄소배출 제로의 달성의 가능하다.First, it is possible to achieve zero carbon emissions by charging electric vehicles using renewable energy sources.

둘째, 분산 전원을 사용함으로 국가 송배전망 증설 불필요하다.Second, it is unnecessary to expand the national transmission and distribution network by using distributed power sources.

셋째, 전력 계통 정전시 ESS(에너지저장장치)을 통한 비상전원 활용이 가능하다.Third, it is possible to utilize emergency power through ESS (Energy Storage System) in case of power system blackout.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지 연계형 전기차 충전 시스템의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 제1 전력 공급부의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 수소 발생기의 모식도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 챔버 모듈의 사시도이다.
도 5는 실린더의 개방 상태를 설명한다.
도 6은 실린더의 폐쇄 상태를 설명한다.
도 7은 챔버 모듈의 각 위치에 따른 동작을 직선형태로 모식화한 도면이다.
1 is a block diagram of a renewable energy-linked electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a first power supply unit according to an embodiment.
3 is a schematic diagram of a hydrogen generator according to an embodiment.
4 is a perspective view of a chamber module according to one embodiment.
5 explains the open state of the cylinder.
6 explains the closed state of the cylinder.
7 is a diagram schematically illustrating the operation according to each position of the chamber module in a linear form.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are indicated by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지 연계형 전기차 충전 시스템의 블록도이다. 본 발명에 따른 신재생 에너지 연계형 전기차 충전 시스템(S)은 전기차 충전부(A), 제1 전력 공급부(B), 제2 전력 공급부(C), 수배전부(D) 및 에너지 저장부(E)를 포함한다.1 is a block diagram of a renewable energy-linked electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention. The renewable energy-linked electric vehicle charging system (S) according to the present invention includes an electric vehicle charging unit (A), a first power supply unit (B), a second power supply unit (C), a power receiving unit (D) and an energy storage unit (E). includes

전기차 충전부(A)는 전기차를 충전하는 장치로서, 실시 조건에 따라 저속 충전기 또는 고속 충전기 중에서 선택할 수 있다. 전기차 충전부(A)는 상용 제품의 것을 사용할 수 있다.An electric vehicle charging unit (A) is a device for charging an electric vehicle, and may be selected from a low-speed charger or a high-speed charger according to implementation conditions. As the electric vehicle charging unit (A), a commercially available product may be used.

제1 전력 공급부(B)는 수소 연료를 기반으로 하여 발전된 전력을 전기차 충전부(A)에 공급하는 장치이다. 제1 전력 공급부(B)는 수소 연료 전지 방식의 것을 사용할 수 있다.The first power supply unit (B) is a device that supplies electricity generated based on hydrogen fuel to the electric vehicle charging unit (A). The first power supply unit B may use a hydrogen fuel cell type.

제2 전력 공급부(C)는 태양광을 기반으로 하여 발전된 전력을 전기차 충전부(A)에 공급하는 장치이다. 제2 전력 공급부(C)는 태양 전지 패널을 통해 발전하는 태양광 발전 설비일 수 있다. 골프장과 같이 공간적인 제약이 적고 일광 조건이 유리한 지역에서는 제2 전력 공급부(C)가 전력 공급의 메인을 담당할 수 있다.The second power supply unit (C) is a device that supplies electricity generated based on sunlight to the electric vehicle charging unit (A). The second power supply unit (C) may be a photovoltaic power generation facility that generates power through a solar cell panel. The second power supply unit C may be in charge of supplying main power in an area with less spatial restrictions and favorable daylight conditions, such as a golf course.

공간적인 제약과 일조 조건이 불리한 장소에서는 제2 전력 공급부(C)를 제외하고, 제1 전력 공급부(B)만 갖춘 형태로 본 발명의 신재생 에너지 연계형 전기차 충전 시스템(S)을 구현할 수도 있다.In places where space constraints and sunlight conditions are unfavorable, the renewable energy-linked electric vehicle charging system (S) of the present invention may be implemented in a form equipped with only the first power supply unit (B), excluding the second power supply unit (C). .

수배전부(D)는 기존의 상용 전력망과 연결되는 것으로서, 제1 전력 공급부(B)부 및 제2 전력 공급부(C)에 의한 전력 공급량이 전기차 충전부(A)에서 요구하는 전력량에 미달할 경우 상용 전력을 연계하여 공급한다.The receiving and distributing unit (D) is connected to the existing commercial power grid, and when the amount of power supplied by the first power supply unit (B) and the second power supply unit (C) is less than the amount of power required by the electric vehicle charging unit (A), commercial Power is connected and supplied.

제1 전력 공급부(B) 및 제2 전력 공급부(C)에 의한 전력 공급량이 전기차 충전부(A)에서 요구하는 전력량을 초과하는 경우에는 수배전부(D)는 기존의 상용 전력망을 통해 초과 생산된 전력을 판매할 수 있다.When the amount of power supplied by the first power supply unit (B) and the second power supply unit (C) exceeds the amount of power required by the electric vehicle charging unit (A), the power receiving and distributing unit (D) generates the excess power through the existing commercial power grid. can sell

에너지 저장부(E)는 수배전부(D)에 연결되는 것으로서, 제1 전력 공급부(B) 및 제2 전력 공급부(C)에서 발전된 잉여 전력을 저장한다. 또는 본 시스템(S)의 운용 상황에 따라 기존의 상용 전력망으로 부터 단가가 저렴한 심야 전력을 사용하여 에너지 저장부(E)에 전력을 저장하여 전기차 충전부(A)의 수요에 따라 사용할 수 있다.The energy storage unit (E) is connected to the power receiving and distributing unit (D) and stores surplus power generated by the first power supply unit (B) and the second power supply unit (C). Alternatively, according to the operating conditions of the system (S), low-cost late-night power from the existing commercial power grid can be used to store power in the energy storage unit (E) and use it according to the demand of the electric vehicle charging unit (A).

도시된 외에도 본 발명에 따른 신재생 에너지 연계형 전기차 충전 시스템(S)은 전기차 충전부(A)의 사용에 따른 과금처리를 담당하는 비용 처리 서버(미도시)를 더 포함할 수 있다.In addition to the drawings, the renewable energy-linked electric vehicle charging system (S) according to the present invention may further include a cost processing server (not shown) responsible for billing processing according to the use of the electric vehicle charger (A).

본 발명의 전기차 충전 시스템(S)에서 제2 전력 공급부(C), 수배전부(D) 및 에너지 저장부(E)는 기존의 상용 기기들을 사용하여 구성 가능하므로, 제1 전력 공급부(B)를 위주로 상세히 설명하기로 한다.In the electric vehicle charging system (S) of the present invention, the second power supply unit (C), the power receiving and distribution unit (D), and the energy storage unit (E) can be configured using existing commercial devices, so the first power supply unit (B) I will mainly explain in detail.

도 2는 일 실시예에 따른 제1 전력 공급부의 블록도이다. 도 2를 참조하면 제1 전력 공급부(B)는 가스 탱크(T), 수소 발생기(1000), 수소 공급 조절기(2000) 및 연료 전지(3000)를 포함한다.2 is a block diagram of a first power supply unit according to an embodiment. Referring to FIG. 2 , the first power supply unit B includes a gas tank T, a hydrogen generator 1000, a hydrogen supply regulator 2000, and a fuel cell 3000.

가스 탱크(T)는 가스 상태의 수소를 저장한다. 가스 탱크(T)는 고압 봄배 형태를 가진다. 수소 발생기(1000)는 수소를 포함하는 펠릿 형태의 화합물에 촉매 반을을 통해 수소를 추출한다. 수소를 추출한다고 설명했으나, 이해를 돕기위해 위해 수소 추출, 수소 생성 반응, 수소 발생 반응등 필요에 따라 용어를 적절게 사용할 것이다.The gas tank T stores hydrogen in a gaseous state. The gas tank (T) has a high-pressure spring type. The hydrogen generator 1000 extracts hydrogen through a catalyst half to a compound in the form of pellets containing hydrogen. Although it has been explained that hydrogen is extracted, terms such as hydrogen extraction, hydrogen generation reaction, and hydrogen generation reaction will be used appropriately for better understanding.

수소 발생기(1000)는 화학수소화물(chemical hydride)를 사용하는 것으로서, 수소를 포함하는 펠릿 형태의 화합물로는 수소화붕소나트륨(NaBH4)을 예로 들 수 있다.The hydrogen generator 1000 uses chemical hydride, and sodium borohydride (NaBH4) may be exemplified as a pellet-type compound containing hydrogen.

수소화붕소나트륨(NaBH4)을 압착하여 소정의 크기의 고체로 형성할 수 있으며, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 이를 펠릿(P)이라고 호칭하기로 한다.Sodium borohydride (NaBH4) may be compressed to form a solid of a predetermined size, and in the present invention, it will be referred to as a pellet (P) for convenience of explanation.

수소 공급 조절기(2000)는 전력 생산 조건에 따라 수소 발생기(1000)에서 발생한 수소 또는 가스 탱크(T)에 저장된 수소를 선택적으로 연료 전지(3000)에 제공한다. 예를 들어 수소 발생기(1000)의 점검 또는 펠릿(P) 보충이 이루어지는 경우 가스 탱크(T)에서 공급되는 수소 만으로 전력 생산이 이루어질 수 있다.The hydrogen supply controller 2000 selectively supplies hydrogen generated in the hydrogen generator 1000 or hydrogen stored in the gas tank T to the fuel cell 3000 according to power generation conditions. For example, when the hydrogen generator 1000 is inspected or the pellets P are replenished, power can be generated only with hydrogen supplied from the gas tank T.

연료 전지(3000)는 가스 탱크(T) 또는 수소 발생기(1000)로부터 수소를 공급받아 전력을 생산한다. 설치 조건, 실시 환경 등에 따라 제1 전력 공급부(B)는 가스 탱크(T)가 없는 형태로 실시될 수도 있다.The fuel cell 3000 generates power by receiving hydrogen from the gas tank T or the hydrogen generator 1000 . Depending on installation conditions, implementation environment, etc., the first power supply unit (B) may be implemented in a form without a gas tank (T).

도 3은 일 실시예에 따른 수소 발생기의 모식도이다. 3 is a schematic diagram of a hydrogen generator according to an embodiment.

도 3을 참조하면 일 실시 형태에 따른 수소 발생기(1000)는 펠릿 카트리지 모듈(100), 인출 모듈(200) 및 챔버 모듈(300)을 포함한다.Referring to Figure 3, the hydrogen generator 1000 according to an embodiment includes a pellet cartridge module 100, a withdrawal module 200 and a chamber module 300.

펠릿 카트리지 모듈(100)은 수소화붕소나트륨(NaBH4)으로 형성된 팰릿(P)을 수용한다. 펠릿 카트리지 모듈(100)을 교체 장착하는 방식으로 팰릿(P)의 보충이 손쉽게 가능하다.The pellet cartridge module 100 accommodates a pellet P formed of sodium borohydride (NaBH4). Replenishment of the pallet (P) is easily possible by replacing the pellet cartridge module (100).

챔버 모듈(300)은 수소 화합물에 촉매 반응을 진행하여 수소를 추출한다.The chamber module 300 extracts hydrogen by catalyzing a hydrogen compound.

인출 모듈(200)은 펠릿 카트리지 모듈(100)로부터 제어에 따른 속도로 펠릭 형태의 수소 화합물(즉, 펠릿(P))을 인출하여 챔버 모듈(300)에 투입한다.The withdrawal module 200 withdraws a hydrogen compound in the form of pellets (ie, pellets P) at a controlled speed from the pellet cartridge module 100 and introduces them into the chamber module 300.

본 실시 형태에서 수소 발생기(1000)는 촉매(P')를 수용하는 촉매 카트리지 모듈(100') 및 촉매 인출 모듈(200')을 더 포함한다.In this embodiment, the hydrogen generator 1000 further includes a catalyst cartridge module 100' accommodating the catalyst P' and a catalyst withdrawal module 200'.

촉매 인출 모듈(200')은 촉매 카트리지 모듈(100')로부터 제어에 따른 속도로 촉매(P')를 인출하여 챔버 모듈(300)에 투입한다. 고출력이 요구되는 상황에서는 팰릿(P) 대비 촉매(P')의 비율을 높이는 방식으로 투입량을 조절한다.The catalyst extraction module 200' withdraws the catalyst P' from the catalyst cartridge module 100' at a controlled speed and puts it into the chamber module 300. In a situation where high output is required, the input amount is adjusted by increasing the ratio of the catalyst (P') to the pallet (P).

도시된 예에서 인출 모듈(200) 및 촉매 인출 모듈(200')은 컨베이어 벨트 형태로 도시되어 있으나, 이는 이해를 돕기위한 모식적인 형태이다. 인출 모듈(200) 및 촉매 인출 모듈(200')은 컨베이어 벨트 형태로 실시될 수도 있고, 경사진 슬로프 형태의 것으로서 진동 방식에 의한 이송 방식으로 실시될 수도 있다.In the illustrated example, the take-out module 200 and the catalyst take-out module 200' are shown in the form of a conveyor belt, but this is a schematic form for ease of understanding. The take-out module 200 and the catalyst take-out module 200' may be implemented in the form of a conveyor belt or in the form of an inclined slope and may be implemented in a vibration-based transport method.

간결한 도시를 위해 생략되었으나 펠릿(P)의 가수분해를 위한 물 공급모듈(미도시)가 더 배치된다.Although omitted for concise illustration, a water supply module (not shown) for hydrolysis of the pellets P is further disposed.

도 4는 일 실시예에 따른 챔버 모듈의 사시도이고, 도 5는 실린더의 개방 상태를 설명하는 도면이고, 도 6은 실린더의 폐쇄 상태를 설명하는 도면이고, 도 7은 챔버 모듈의 각 위치에 따른 동작을 직선형태로 모식화한 도면이다.4 is a perspective view of a chamber module according to an embodiment, FIG. 5 is a view for explaining an open state of a cylinder, FIG. 6 is a view for explaining a closed state of a cylinder, and FIG. 7 is a view for each position of the chamber module. It is a drawing modeled in the form of a straight line.

도 4 내지 도 7을 참조하면 일 실시형태에 따른 챔버 모듈(300)은 실린더(310), 인출 배관(320), 로테이터(330) 및 피스톤(340)을 포함한다.Referring to FIGS. 4 to 7 , a chamber module 300 according to an embodiment includes a cylinder 310 , a lead pipe 320 , a rotator 330 and a piston 340 .

실린더(310)는 펠릿(P)을 투입받아 수소를 생성하는 용기이다. 펠릿(P)이 촉매에 의해 가수분해 반응하여 수소가 발생한다. 가수분해 발생시 폐열이 발생되며 챔버 모듈(300)에서 발생하는 폐열은 스마트팜 등과 같이 온열을 필요로하는 곳에 공급될 수 있다.The cylinder 310 is a container for generating hydrogen by receiving the pellets P. Hydrolysis of the pellets P by the catalyst generates hydrogen. Waste heat is generated when hydrolysis occurs, and the waste heat generated in the chamber module 300 can be supplied to a place requiring heat, such as a smart farm.

인출 배관(320)은 실린더(310)와 연결되는 것으로서 각 실린더(310)에서 발생된 수소를 인출하여 수소 공급 조절기(2000)를 통해 연료 전지(3000)에 제공한다.The withdrawal pipe 320 is connected to the cylinders 310 and withdraws hydrogen generated in each cylinder 310 and supplies the hydrogen generated to the fuel cell 3000 through the hydrogen supply controller 2000 .

복수의 실린더(310)는 원형 형태로 배치된다. 챔버 모듈(300)의 실시 규모에 따라 실린더(310)는 3개 ~ 10개가 구비될 수 있다. 복수의 실린더(310)는 원형 형태로 배치된다. 도 4는 실린더(310)가 6개 구비된 실시 형태이다. 설명의 편의를 위해 각 실린더의 식별부호를 '310-1', '310-2', ~ '310-6'으로 구분하기로 하겠다.A plurality of cylinders 310 are arranged in a circular shape. Depending on the size of the chamber module 300, 3 to 10 cylinders 310 may be provided. A plurality of cylinders 310 are arranged in a circular shape. 4 shows an embodiment in which six cylinders 310 are provided. For convenience of explanation, the identification codes of each cylinder will be classified as '310-1', '310-2', and '310-6'.

각 실린더(310-1, 310-2, .. , 310-6)는 로테이터(330)에 의해 제1 위치(#1), 제2 위치(#2) .. , 제6 위치(#6)로 순차적으로 이동된다. 도 5에서 로테이터(330)는 실린더(310)가 끼워지는 홀더 형태로 도시되어 있으나, 이는 이해를 돕기위한 하나의 실시 형태로서 실린더의 형태에 따라 적절한 형태로 변형실시될 수 있다.Each of the cylinders 310-1, 310-2, .., 310-6 is moved to the first position (#1), the second position (#2), .., and the sixth position (#6) by the rotator 330. are sequentially moved to In FIG. 5 , the rotator 330 is shown in the form of a holder into which the cylinder 310 is inserted, but this is an embodiment for facilitating understanding and may be modified into an appropriate form according to the shape of the cylinder.

도 5를 참조하여 실린더(310)에 대해 상세히 설명하기로 한다.The cylinder 310 will be described in detail with reference to FIG. 5 .

실린더(310) 실린더 몸체(314), 상단 덮개(312), 하단 덮개(313), 배출관(311), 상단 경첩(315) 및 하단 경첩(316)을 포함한다.The cylinder 310 includes a cylinder body 314, an upper cover 312, a lower cover 313, a discharge pipe 311, an upper hinge 315 and a lower hinge 316.

실린더 몸체(314)는 원통 형태로서, 배출관(311)은 실린더 몸체(314) 원주면의 측방향(즉, 옆면)으로 돌출된 형태로 배치되어 인출 배관(320)과 연결된다. 배출관(311)은 L자 형태를 가지며 실린더 몸체(314)의 상단에 인접한 위치에 배치된다.The cylinder body 314 has a cylindrical shape, and the discharge pipe 311 is disposed in a protruding form in a lateral direction (ie, a side surface) of the circumferential surface of the cylinder body 314 and is connected to the take-out pipe 320. The discharge pipe 311 has an L shape and is disposed adjacent to the upper end of the cylinder body 314.

상단 덮개(312)는 상단 경첩(315)을 통해 실린더 몸체(314)의 상단에 경첩 여닫음 방식으로 고정된다. 상단 덮개(312)에 의해 실린더(310)의 상부를 선택적으로 개방한다.The top cover 312 is fixed to the top of the cylinder body 314 through the top hinge 315 in a hinged opening/closing manner. The top of the cylinder 310 is selectively opened by the top cover 312 .

하단 덮개(313)는 하단 경첩(316)을 통해 실린더 몸체(314)의 하단에 경첩 여닫음 방식으로 고정된다. 하단 덮개(313)에 의해 실린더(310)의 하부를 선택적으로 개방한다.The lower cover 313 is fixed to the lower end of the cylinder body 314 through the lower hinge 316 in a hinged opening/closing manner. The lower part of the cylinder 310 is selectively opened by the lower cover 313.

상단 덮개(312) 및 하단 덮개(313)는 각각 발생된 수소의 유출을 방지하기 위해 밀폐/잠금 구조를 구비한다. 도시된 형태는 밀폐 구조의 이해를 돕기위한 위한 모식적인 형태이다.The top cover 312 and the bottom cover 313 each have a sealing/locking structure to prevent outflow of generated hydrogen. The illustrated form is a typical form for helping understanding of the sealing structure.

도 7을 참조하여 각 실린더는 로테이터(330)에 의해 제1 위치(#1), 제2 위치(#2) ... , 제6 위치(#6)로 순차적으로 이동하면서 수행되는 동작을 설명하겠다.Referring to FIG. 7, each cylinder is sequentially moved to the first position (#1), the second position (#2) ..., and the sixth position (#6) by the rotator 330, and the operation performed will be described. would.

제1 위치(#1)는 해당 위치의 실린더(310-1)에 펠릿(P) 및 촉매(P')를 투입받는 위치이다. 인출 모듈(200) 및 촉매 인출 모듈(200')은 제1 위치(#1)의 실린더(310)에 접하도록 배치되어 펠릿(P) 및 촉매(P')를 투입한다. 제1 위치(#1)에서 상단 덮개(312)는 개방된 상태이다. 상단 덮개(312)의 개방/폐쇄를 자동으로 수행하는 덮개 개방/폐쇄장치가 더 구비되나, 간결한 도시를 위해 해당 장치는 도시 생략하였다. 펠릿(P) 및 촉매(P')가 투입 완료되면 상단 덮개(312)가 폐쇄되고 로테이터(330)에 의해 실린더(310-1)는 제2 위치(#2)로 이동한다. 제2 위치(#2)에서 제5 위치(#5) 까지 이동하면서 실린더(310-1)에서 수소 방출 반응이 이루어지며 방출된 수소는 각 실린더의 중앙 부분에 위치한 인출 배관(340)을 통해 모아진다. The first position (#1) is a position where the pellets (P) and the catalyst (P') are injected into the cylinder (310-1) at the corresponding position. The take-out module 200 and the catalyst take-out module 200' are disposed to be in contact with the cylinder 310 at the first position (#1), and input the pellets P and the catalyst P'. In the first position (#1), the top cover 312 is in an open state. A cover opening/closing device for automatically opening/closing the top cover 312 is further provided, but the corresponding device is omitted for concise illustration. When the pellets P and the catalyst P' are completely injected, the top cover 312 is closed and the cylinder 310-1 is moved to the second position #2 by the rotator 330. While moving from the second position (#2) to the fifth position (#5), a hydrogen release reaction is performed in the cylinder 310-1, and the released hydrogen is collected through the take-out pipe 340 located in the central part of each cylinder. lose

도 5를 참조하면 인출 배관(320)은 로테이터(330)의 중심 부분에 배치되어 로테이터(330)와 동일한 속도로 회전한다. 구체적으로 인출 배관(320)은 각 실린더의 배출관(311)과 연결되는 해바라기 형태의 집합관(324)과 수소 공급 조절기(2000)와 연결되는 ㄱ자형 곡관(322) 및 밀폐 연결부(323)를 포함한다.Referring to FIG. 5 , the take-out pipe 320 is disposed at the center of the rotator 330 and rotates at the same speed as the rotator 330 . Specifically, the take-out pipe 320 includes a sunflower-shaped collecting pipe 324 connected to the discharge pipe 311 of each cylinder, a L-shaped bend pipe 322 connected to the hydrogen supply regulator 2000, and a sealed connection part 323 .

해바라기 형태의 집합관(324)은 로테이터(330)의 중심 부분에 배치되어 회전하고, ㄱ자형 곡관(322)은 고정된 형태이다. 밀폐 연결부(323)는 집합관(324)이 ㄱ자형 곡관(322)에 대해 회전할 수 있도록하는 부분이다.The sunflower-shaped collecting pipe 324 is disposed in the central portion of the rotator 330 and rotates, and the L-shaped bend pipe 322 is in a fixed form. The sealed connection part 323 is a part that allows the collecting pipe 324 to rotate with respect to the L-shaped bend pipe 322.

본 인출 배관(320)의 구조를 통해 실린더(310-1)가 제2 위치(#2)에서 제5 위치(#5)까지 이동하면서 연속적으로 수소를 배출할 수 있다.Through the structure of the take-out pipe 320, the cylinder 310-1 can continuously discharge hydrogen while moving from the second position (#2) to the fifth position (#5).

수소 방출 반응이 종료되는 시간에 맞추어 실린더(310-1)를 제2 위치(#2)에서 제5 위치(#5)로 순차적으로 이동시킨다.The cylinder 310-1 is sequentially moved from the second position (#2) to the fifth position (#5) according to the time when the hydrogen evolution reaction ends.

피스톤(340)은 수소 발생이 완료된 실린더에서 반응 완료된 팰릿 잔여물(Z)를 배출하는 것으로서, 도시된 예에서는 제6 위치(#6)에 배치된다. 실린더(310-1)가 제6 위치(#6)에 도달하면 상단 덮개(312) 및 하단 덮개(313)를 개방하고, 피스톤(340)을 실린더(310-1)를 관통하도록 하강시켜 반응이 완료된 펠릿(P)의 잔여물(Z)을 배출한다. 제6 위치(#6)의 하측에는 잔여물(Z)을 회수하는 호퍼등의 수집장치가 배치된다.(간결한 도시를 위해 도시 생략)The piston 340 discharges the reaction-completed pellet residue Z from the hydrogen generation cylinder, and is disposed at the sixth position #6 in the illustrated example. When the cylinder 310-1 reaches the sixth position (#6), the top cover 312 and the bottom cover 313 are opened, and the piston 340 is lowered to pass through the cylinder 310-1 so that the reaction takes place. The remainder (Z) of the completed pellets (P) is discharged. Below the sixth position (#6), a collection device such as a hopper for recovering the residue (Z) is disposed (not shown for brevity).

제6 위치(#6) 및 제1 위치(#1)에서 실린더(310)는 개방된 상태이므로 제2 위치(#2)에서 제5 위치(#5)에 위치한 실린더에서 발생한 수소가 역류하여 유출될 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 해바라기 형태의 집합관(324)은 각 배출관(311)과 연결되는 부분에 수소 가수 역류를 방지하는 조절 밸브(325)를 포함하는 것이 바람직하다.Since the cylinder 310 is open at the sixth position (#6) and the first position (#1), hydrogen generated from the cylinders located at the second position (#2) and the fifth position (#5) flows backward and flows out. It can be. In order to prevent this problem, it is preferable that the sunflower-shaped collecting pipe 324 includes a control valve 325 at a portion connected to each discharge pipe 311 to prevent a reverse flow of hydrogen water.

제6 위치(#6) 및 제1 위치(#1)에서 조절 밸브(325)가 동작하여 수소의 역류에 의한 유출이 방지된다.The control valve 325 is operated at the sixth position (#6) and the first position (#1) to prevent outflow of hydrogen due to reverse flow.

상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 수소 발생기(1000)는 다수의 실린더(310)에서 펠릿(P)의 투입, 수소 발생 및 잔여물 배출이 순차적으로 이루어지므로, 연속적으로 수소의 발생기 가능하다.As described above, since the hydrogen generator 1000 according to this embodiment is sequentially performed in the plurality of cylinders 310, the input of the pellets P, the generation of hydrogen, and the discharge of the residue, it is possible to continuously generate hydrogen.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.Embodiments of the present invention disclosed in this specification and drawings are only presented as specific examples to easily explain the technical content of the present invention and help understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that other modified examples based on the technical idea of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.

S : 신재생 에너지 연계형 전기차 충전 시스템
A : 충전부 B : 제1 전력 공급부
C : 제2 전력 공급부 D : 수배전부
E : 에너지 저장부
P : 화학수소화물(chemical hydride) 펠릿, P' : 촉매 및 첨가물
1000 : 수소 발생기
100 : 펠릿 카트리지 모듈 200 : 인출 모듈
300 : 챔버 모듈
S: Renewable energy-linked electric vehicle charging system
A: charging unit B: first power supply unit
C: 2nd power supply unit D: power receiving and distribution unit
E: energy storage
P: chemical hydride pellets, P': catalysts and additives
1000: hydrogen generator
100: pellet cartridge module 200: withdrawal module
300: chamber module

Claims (8)

전기차를 충전하는 전기차 충전부;
수소 연료를 기반으로 하여 발전된 전력을 상기 전기차 충전부에 공급하는 제1 전력 공급부;
태양광을 기반으로 하여 발전된 전력을 상기 전기차 충전부에 공급하는 제2 전력 공급부;
상용 전력망과 연결되는 것으로서, 상기 제1 전력 공급부 및 상기 제2 전력 공급부의 전력 공급량이 상기 전기차 충전부에서 요구하는 전력량에 미달할 경우 상용 전력을 연계하여 공급하는 수배전부; 및
상기 수배전부에 연결되는 것으로서, 상기 제1 전력 공급부 및 상기 제2 전력 공급부에서 발전된 잉여 전력을 저장하여 상기 전기차의 충전 수요에 따라 상기 전기차 충전부에 제공하는 에너지 저장부를 포함하고,
상기 제1 전력 공급부는,
수소를 포함하는 펠릿 형태의 화합물에 촉매 반응을 통해 수소를 추출하는 수소 발생기; 및
상기 수소 발생기에서 공급되는 수소를 이용하여 전력을 생산하는 연료 전지를 포함하고,
상기 제1 전력 공급부는,
가스 상태의 수소를 저장하는 가스 탱크; 및
전력 생산 조건에 따라 상기 수소 발생기에서 발생한 수소 또는 상기 가스 탱크에 저장된 수소를 선택적으로 상기 연료 전지에 제공하는 수소 공급 조절기를 더 포함하고,
상기 수소 발생기는,
펠릿 형태의 수소 화합물을 수용하는 펠릿 카트리지 모듈;
상기 수소 화합물에 촉매 반응을 진행하여 수소를 추출하는 챔버 모듈; 및
상기 펠릿 카트리지 모듈로부터 제어에 따른 속도로 상기 펠릿 형태의 수소 화합물을 인출하여 상기 챔버 모듈에 투입하는 인출 모듈을 포함하고,
상기 챔버 모듈은,
상기 펠릿을 투입받아 수소를 발생하는 복수의 실린더;
상시 실린더에서 발생된 수소를 인출하는 인출 배관; 및
수소 발생이 완료된 실린더에서 반응 완료된 펠릿 잔여물을 배출하는 피스톤을 포함하고,
상기 실린더는 N개(여기서 N은 3 ~ 10)가 원형 형태로 배치되는 것으로서,
상기 챔버 모듈은,
상기 N개의 실린더를 상기 펠릿을 투입받는 제1 위치에서, 상기 펠릿 잔여물을 배출하는 피스톤이 위치하는 제N 위치로 순차적으로 이동시키는 로테이터를 더 포함하고,
상기 인출 배관은,
상기 로테이터의 중심 부분에 배치되어 상기 로테이터와 동일한 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지 연계형 전기차 충전 시스템.
An electric vehicle charging unit for charging an electric vehicle;
a first power supply unit supplying electric power generated based on hydrogen fuel to the electric vehicle charging unit;
a second power supply unit supplying power generated based on sunlight to the electric vehicle charging unit;
a power receiving and distribution unit that is connected to a commercial power grid and connects and supplies commercial power when the amount of power supplied by the first power supply unit and the second power supply unit is less than the amount of power required by the electric vehicle charging unit; and
An energy storage unit connected to the power receiving and distributing unit, storing surplus power generated by the first power supply unit and the second power supply unit and supplying the surplus power to the electric vehicle charging unit according to a charging demand of the electric vehicle;
The first power supply unit,
A hydrogen generator for extracting hydrogen through a catalytic reaction to a pellet-type compound containing hydrogen; and
A fuel cell that generates power using hydrogen supplied from the hydrogen generator;
The first power supply unit,
a gas tank for storing gaseous hydrogen; and
Further comprising a hydrogen supply regulator for selectively supplying hydrogen generated in the hydrogen generator or stored in the gas tank to the fuel cell according to power generation conditions;
The hydrogen generator,
A pellet cartridge module for accommodating a hydrogen compound in pellet form;
a chamber module extracting hydrogen by performing a catalytic reaction on the hydrogen compound; and
And a withdrawal module for withdrawing the hydrogen compound in the form of pellets from the pellet cartridge module at a controlled speed and introducing it into the chamber module,
The chamber module,
A plurality of cylinders for receiving the pellets and generating hydrogen;
a drawing pipe for withdrawing hydrogen generated in the cylinder at all times; and
Including a piston for discharging the reaction completed pellet residue from the hydrogen generation cylinder,
The cylinders are N (where N is 3 to 10) arranged in a circular shape,
The chamber module,
Further comprising a rotator for sequentially moving the N cylinders from a first position for receiving the pellets to an N-th position for discharging the remaining pellets,
The withdrawal pipe,
Renewable energy-linked electric vehicle charging system, characterized in that disposed in the center of the rotator and rotates at the same speed as the rotator.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 실린더는,
원주면의 측방향으로 돌출하여 상기 인출 배관과 연결되는 배출관;
상기 원주면의 상단에 경첩 형태로 고정되어 상기 실린더의 상부를 선택적으로 개방하는 상단 덮개; 및
상기 원주면의 하단에 경첩 형태로 고정되어 상기 실린더의 하부를 선택적으로 개방하는 하단 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지 연계형 전기차 충전 시스템.
The method of claim 1,
the cylinder,
a discharge pipe protruding in the lateral direction of the circumferential surface and connected to the withdrawal pipe;
a top cover that is hingedly fixed to an upper end of the circumferential surface and selectively opens an upper portion of the cylinder; and
Renewable energy-linked electric vehicle charging system, characterized in that it comprises a lower cover fixed to the lower end of the circumferential surface in the form of a hinge and selectively opening the lower part of the cylinder.
청구항 7에 있어서,
상기 인출 배관은,
원형 형태로서 각 실린더의 배출관과 연결되는 집합관; 및
상기 집합관과 상기 실린더의 배출관과 연결되는 부분에 구비되어, 수소 가스의 역류에 따른 유출를 방지하는 조절 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지 연계형 전기차 충전 시스템.
The method of claim 7,
The withdrawal pipe,
A collection tube connected to the discharge tube of each cylinder in a circular shape; and
Renewable energy-linked electric vehicle charging system, characterized in that it comprises a control valve provided at a portion connected to the collection pipe and the discharge pipe of the cylinder to prevent outflow of hydrogen gas due to reverse flow.
KR1020220027912A 2022-03-04 2022-03-04 Movable Charging station Connected New Regeneration Energy and charging station management system KR102512710B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220027912A KR102512710B1 (en) 2022-03-04 2022-03-04 Movable Charging station Connected New Regeneration Energy and charging station management system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220027912A KR102512710B1 (en) 2022-03-04 2022-03-04 Movable Charging station Connected New Regeneration Energy and charging station management system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102512710B1 true KR102512710B1 (en) 2023-03-22

Family

ID=86006099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220027912A KR102512710B1 (en) 2022-03-04 2022-03-04 Movable Charging station Connected New Regeneration Energy and charging station management system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102512710B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110116439A (en) * 2010-04-19 2011-10-26 주식회사 엔진텍 Swash plate type inflator and auxiliary power unit using the same
JP2019200839A (en) * 2018-05-14 2019-11-21 グローバル・リンク株式会社 Power generation system
KR20200113633A (en) 2019-03-26 2020-10-07 디엔비하우징 주식회사 Renewable Energy Power Supply System
KR20210113698A (en) * 2020-03-08 2021-09-17 주식회사 에이플러스 Hybrid electric charging system that uses renewable energy to charge battery banks and e-mobility
JP2022013720A (en) * 2020-07-01 2022-01-18 ヘルムホルツ-ツェントルム ヘレオン ゲーエムベーハー Integrated material and process for integrated operation of hydride storage system
KR20220017815A (en) * 2018-04-17 2022-02-14 엘렉트리퀴-글로벌 에너지 솔루션스 리미티드 Hydrogen reactor with catalyst in flow conduit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110116439A (en) * 2010-04-19 2011-10-26 주식회사 엔진텍 Swash plate type inflator and auxiliary power unit using the same
KR20220017815A (en) * 2018-04-17 2022-02-14 엘렉트리퀴-글로벌 에너지 솔루션스 리미티드 Hydrogen reactor with catalyst in flow conduit
JP2019200839A (en) * 2018-05-14 2019-11-21 グローバル・リンク株式会社 Power generation system
KR20200113633A (en) 2019-03-26 2020-10-07 디엔비하우징 주식회사 Renewable Energy Power Supply System
KR20210113698A (en) * 2020-03-08 2021-09-17 주식회사 에이플러스 Hybrid electric charging system that uses renewable energy to charge battery banks and e-mobility
JP2022013720A (en) * 2020-07-01 2022-01-18 ヘルムホルツ-ツェントルム ヘレオン ゲーエムベーハー Integrated material and process for integrated operation of hydride storage system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Parfomak Energy storage for power grids and electric transportation: a technology assessment
AU2020264298B2 (en) Combined energy network
Arsalis et al. A comparative review of lithium-ion battery and regenerative hydrogen fuel cell technologies for integration with photovoltaic applications
Rispoli et al. Constrained optimal design of a reversible solid oxide cell-based multiple load renewable microgrid
US20210261010A1 (en) Supply station and method capable of charging electricity and filling with hydrogen gas simultaneously or separately
Zhang et al. Transform from gasoline stations to electric-hydrogen hybrid refueling stations: An islanding DC microgrid with electric-hydrogen hybrid energy storage system and its control strategy
Liu et al. Techno-economic assessment of hydrogen integrated into electrical/thermal energy storage in PV+ Wind system devoting to high reliability
KR20120046490A (en) Optimal charge system of electric vehicle and charging method
Dhaked et al. Microgrid designing for electrical two-wheeler charging station supported by solar PV and fuel cell
KR102512710B1 (en) Movable Charging station Connected New Regeneration Energy and charging station management system
CN112701685A (en) Vehicle charging station and control method thereof
CN105845956A (en) Integral methanol reforming fuel cell system
Hauer Advances in Energy Storage: Latest Developments from R&D to the Market
Loggia et al. A hybrid energy hub investigation with renewables and electric vehicle in a smart microgrid lab
CN212627287U (en) Light storage charging station structure considering gradient utilization of power battery
Gospodinova et al. Techno-economic feasibility analysis of nearly-zero hybrid energy system for the city of Sofia in Bulgaria
Guneser et al. An energy management approach for solar charge stations in smart cities
CN114123274A (en) Comprehensive energy layered optimization operation method and system of hydrogen utilization system
CN113610429A (en) Energy management algorithm applied to light-storage-charging integrated power station
Meiwes Technical and economic assessment of storage technologies for power-supply grids
Pravin et al. Advanced control of a reformer based fuel cell system coupled with multiple, uncertain renewable energy sources and an energy storage system
JP2020099171A (en) Quick recharging station
Fattaheian-Dehkordi et al. Hydrogen Storage System Allocation in a Distribution Grid Considering Congestion Problem
JP2020099128A (en) Quick recharging station
CN112572199A (en) Intelligent charging pile system and charging method based on battery echelon utilization

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant