KR102574168B1 - 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 배터리 관리 방법은 (a) 배터리 관리부가 배터리 충전 하우징에 포함된 예비 배터리와 주차타워에 주차중인 전기차에 탑재된 배터리의 상태를 모니터링 하는 단계; (b) 상기 배터리 관리부가 복수의 상기 예비 배터리와 주차타워에 주차중인 전기차에 탑재된 배터리 중, 충전할 배터리가 존재하는지 판단하는 단계; (c) 상기 배터리 관리부가 충전할 배터리가 존재하는 경우 충전 시나리오에 따라 배터리를 충전하는 단계; (d) 상기 배터리 관리부가 상기 (c)단계에서 충전된 예비 배터리에 대한 렌탈 요청이 있는지 확인하는 단계; (e) 상기 배터리 관리부가 상기 (d)단계에서 배터리 렌탈 요청이 있는 경우 배터리를 렌탈하는 단계; (f) 상기 배터리 관리부가 상기 (d)단계에서 배터리 렌탈 요청이 없는 경우, 상기 (e)단계를 스킵하고 전력판매 요청이 있는지 확인하는 단계; 및 (g) 상기 배터리 관리부가 상기 (f)단계에서 판매요청이 있는 경우 방전 시나리오에 따라 배터리를 방전하는 단계;를 포함하여 충전이 필요하지만 바로 운행이 필요한 전기차의 배터리 렌탈 서비스를 운영하여 전기차 충전시간 단축을 지원함으로써 전기차 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING ELECTRIC VEHICLE PARKING TOWER AND BATTERY USING RENEWABLE ENERGY}
본 발명은 신재생 에너지를 이용한 주차타워 및 배터리 관리 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 고정설비의 종래의 ESS(Energy Storage System)대신 전기차 배터리를 사용하여 ESS와 같은 효과를 발생시키고, 긴급 사용 차량에 전기차 배터리를 대여하는 부가서비스를 제공할 수 있는 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템에 관한 것이다.
신재생 에너지를 사용하는 전기차 주차타워는 남는 전기를 저장하고, 신재생에너지가 거의 생산되지 않는 저녁에도 전기를 원활하게 생산하기 위하여 ESS(Energy Storage System)와 연동하여 사용한다.
하지만, 상기 ESS는 고정설비라 야간 충전, 주간 방전 외에는 다른 부가적인 서비스 제공이 불가능하다는 문제점이 있다.
한편, 기존 전기차 충전인프라는 계통의 전기를 바로 사용하기 때문에 피크시간에 더 많은 충전금액을 사용할 수밖에 없고, 전기차 배터리에 전력이 부족할 경우, 충전 외에는 별다른 대안이 없어서 충전시간 동안 기다려야 하는 문제점이 있다.
무엇보다, 기존 전기차 충전인프라는 계통 전기를 바로 쓰기 때문에 피크시간대에 충전하면 많은 충전비용을 지불해야 하는 또 다른 문제점이 있다.
그리고, 기존 전기차 충전인프라는 전기차에 전력이 필요할 시 충전 외에는 방법이 없어서 충전시간을 기다려야만 운행할 수 있는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2158460호(2020.09.16)
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 전기차 주차타워에 주차된 전기차의 배터리를 ESS와 같은 용도로 사용하여 종래 ESS와 같은 효과를 기대하면서, 긴급 운행 차량에 전기차의 배터리를 대여하는 부가적인 서비스를 지원할 수 있는 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 배터리 관리 방법은 (a) 배터리 관리부가 배터리 충전 하우징에 포함된 예비 배터리와 주차타워에 주차중인 전기차에 탑재된 배터리의 상태를 모니터링 하는 단계; (b) 상기 배터리 관리부가 복수의 상기 예비 배터리와 주차타워에 주차중인 전기차에 탑재된 배터리 중, 충전할 배터리가 존재하는지 판단하는 단계; (c) 상기 배터리 관리부가 충전할 배터리가 존재하는 경우 충전 시나리오에 따라 배터리를 충전하는 단계; (d) 상기 배터리 관리부가 상기 (c)단계에서 충전된 예비 배터리에 대한 렌탈 요청이 있는지 확인하는 단계; (e) 상기 배터리 관리부가 상기 (d)단계에서 배터리 렌탈 요청이 있는 경우 배터리를 렌탈하는 단계; (f) 상기 배터리 관리부가 상기 (d)단계에서 배터리 렌탈 요청이 없는 경우, 상기 (e)단계를 스킵하고 전력판매 요청이 있는지 확인하는 단계; 및 (g) 상기 배터리 관리부가 상기 (f)단계에서 판매요청이 있는 경우 방전 시나리오에 따라 배터리를 방전하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게, 상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 배터리 관리 방법의 (c)단계는 (c-1) 상기 배터리 관리부가 신재생에너지 발전량과 배터리에서 요구되는 충전량을 비교하는 단계; (c-2) 상기 (c-1)단계에서 신재생에너지 발전량이 충전요구량보다 적은 경우, 상기 배터리 관리부가 신재생에너지에 의해 생성된 전력의 단가와 계통 전력의 단가를 비교하는 단계; (c-3) 상기 (c-1)단계에서 신재생에너지 발전량이 충전요구량보다 많은 경우, 상기 배터리 관리부가 상기 주차타워의 전기차에 탑재된 배터리와 상기 배터리 충전 하우징에 포함된 예비 배터리에 충전이 이루어지도록 하는 단계; (c-4) 상기 (c-2)단계에서 상기 계통 전력의 단가가 상기 신재생에너지에 의해 생성된 전력의 단가보다 저렴한 경우, 상기 배터리 관리부가 계통전력으로 전기차에 탑재된 배터리와 상기 배터리 충전 하우징의 예비 배터리에 충전이 이루어지도록 하는 단계; 및 (c-5) 상기 (c-2)단계에서 상기 계통 전력의 단가가 상기 신재생에너지에 의해 생성된 전력의 단가보다 저렴하지 않은 경우, 상기 배터리 관리부가 신재생 에너지 발전 전력으로 전기차 고객의 충전 요청 배터리를 우선 충전하고, 남은 전력량으로 예비 배터리 충전을 하면서, 부족한 부분에 대해서만 계통전력으로 충전하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 실시예로 상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 배터리 관리 시스템은 복수의 층으로 구성되어 주차와 충전을 가능하게 하는 주차타워; 상기 주차타워에 주차되어 충전되는 전기차; 신재생 에너지에 의해 생성되는 전기로 충전되어 해당 전기를 상기 주차타워에 주차된 전기차의 배터리를 충전시키거나, 남은 전기를 전력계통으로 제공하는 대용량 충전기; 상기 전기차에 사용되는 예비 배터리가 저장되고 상기 대용량 충전기와 연결되어 저장된 배터리를 충전시키는 배터리 충전 하우징; 상기 전기차에 탑재된 배터리와 상기 배터리 충전 하우징에 저장된 배터리의 상태를 모니터링하면서 에너지 사용량 시간대를 반영하여 배터리의 충전과 방전을 관리하는 배터리 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템은 배터리 충전시스템을 통해 ESS와 같은 효과를 낼 수 있어서 밤 시간에 전기 충전 및 신재생에너지 충전이 가능한 효과 있다.
또한, 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템은 피크시간 방전을 통해 전력판매 이득을 취할 수 있고, 피크시간에 신재생에너지 발전량이 부족한 경우 이를 대처할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템은 충·방전 지원을 위한 시스템으로 새 배터리를 활용할 필요 없이 재생배터리를 활용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템은 충전이 필요하지만 바로 운행이 필요한 전기차의 배터리 렌탈 서비스를 운영하여 전기차 충전시간 단축을 지원함으로써 전기차 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
마지막으로, 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템은 충·방전을 통한 계통 효율 증가로 수요관리사업자의 필요성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 방법의 플로우차트이다.
도 3은 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 방법 중 배터리 충전방법의 플로우차트이다.
도 4는 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 방법의 배터리 충전방법 중 배터리 렌탈 방법의 플로우차트이다.
도 5는 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 방법의 배터리 충전방법 중, 배터리 방전방법의 플로우차트이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가 장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템에 관해 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템은 주차타워(100), 전기차(200), 대용량 충전기(300), 배터리 충전 하우징(400), 및 배터리 관리부(500)를 포함한다.
복수의 층으로 이루어지는 상기 주차타워(100)는 엘리베이터 장치(110), 주차공간(120), 및 충·방전 커넥터(130)를 포함한다.
상기 엘리베이터 장치(110)는 상기 주차타워(100)의 중앙에 형성되어 전기차(200)를 비어 있는 주차공간(120)으로 이동시킨다.
상기 주차공간(120)은 상기 엘리베이터 장치(110)가 이동하는 중앙라인을 따라 각층의 양측면으로 형성되어 있다.
상기 충·방전 커넥터(130)는 상기 주차공간(120)의 내측면으로 형성되어 주차되는 전기차(200)의 배터리와 접속하여 해당 배터리로 전기를 충전하거나 방전할 수 있도록 한다.
상기 전기차(200)는 주행을 위해 모터로 전원을 공급하기 위한 배터리가 탑재되어 있으며, 상기 엘리베이터 장치(110)에 의해 상하로 이동되어 상기 주차공간(120)에 주차되거나 출차될 수 있다.
상기 대용량 충전기(300)는 태양에너지, 풍력에너지, 지열에너지, 등 신재생 에너지에 의해 생성되는 전력을 충전하였다가, 해당 전력을 전기차 배터리에 공급하거나, 에너지 사용량이 많은 피크 시간 때에 충전한 전기를 전력계통에 역으로 전송하는 기능을 수행한다.
특히, 상기 대용량 충전기(300)는 상기 주차타워(100)가 설치된 지하에 매설되거나, 지상에 별도로 구비되어, 상술한 바와 같이 신재생 에너지를 충전하였다가 전력계통으로 전송함으로써 상기 주차타워(100) 운영자에게 수익을 창출해 줄 수도 있다.
상기 주차타워(100)에 주차되어 있는 전기차의 경우 심야 시간대에는 거의 운행을 하지 않기 때문에, 필요한 경우, 상기 대용량 충전기(300)는 상기 주차타워(100)에 주차되어 있는 전기차에 탑재되어 있는 배터리들에 충전되어 있는 전기도 상기 전력계통으로 전송할 수도 있다.
상기 배터리 충전 하우징(400)은 전기차에 사용되는 복수의 예비 배터리들이 저장되고, 상기 대용량 충전기(300)와 연결되어 해당 배터리들이 충전되는 공간이다.
상기 배터리 충전 하우징(400)은 상술한 대용량 충전기(300)와 마찬가지로 에너지 사용량이 많은 피크 시간 때에 전력계통으로 전력을 공급하기 위해 방전하는 기능을 수행한다.
한편, 상기 배터리 충전 하우징(400)에서 충전되는 배터리는 운행 중에 거의 방전이 예상되어 방문한 전기차의 배터리와 교체하여 대여하는 렌탈 서비스를 제공할 수도 있다.
즉, 상술한 바와 같이 상기 배터리 충전 하우징(400)에서 충전된 배터리를 대여함으로써, 상기 주차타워(100)는 전기차의 주차기능과 동시에 종래의 주유소와 같은 기능을 할 수 있다.
상기 배터리 충전 하우징(400)에서 충전되는 배터리는 상기 주차타워(100)에 단골고객이 자신의 전기차에 사용되는 배터리를 예비로 보관하면서, 자신의 현재 전기차에 탑재된 배터리와 교체하여 사용할 수도 있고, 예비 배터리의 소유주의 승인을 받아, 동일한 기종의 배터리를 사용하는 다른 전기차 운전자에게 대여될 수도 있다.
이때, 예비 배터리의 소유주가 자신의 소유한 배터리를 다른 전기차 운전자에게 대여하는 경우 소정의 대여비용일 지급되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 배터리 충전 하우징(400)에서 충전되는 배터리는 반드시 전기차 운전자 소유일 필요는 없으며, 일반인이 다수의 배터리를 소유하면서, 긴급하게 필요한 전기차 운전자에게 대여하고, 그 대가로 대여비용을 지급받는 방식으로 수익을 창출할 수도 있다.
상기 배터리 관리부(500)는 상기 전기차(200)에 탑재된 배터리와 상기 배터리 충전 하우징(400)에 저장된 배터리의 충·방전 상태를 모니터링하면서 충전 우선순위 및 방전 우선순위를 결정하면 렌탈 서비스를 이용하는 고객과 배터리를 매칭하여 렌탈 여부를 확인할 수 있도록 한다.
상기 배터리 관리부(500)는 상기 주차타워(100)를 관리하는 주차타워 관리부(도시되지 않음)와 연동하여 신재생에너지 충·방전 및 충전 시나리오, 수요관리사업자의 충·방전요구를 처리하는 기능을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템에 의한 전기차 배터리 관리 방법에 대해 도 2을 참조하여 설명한다.
먼저, 상기 배터리 관리부(500)는 상기 배터리 충전 하우징(400)에 포함된 배터리와 주차중인 전기차에 탑재된 배터리의 상태를 모니터링 하는 단계를 수행한다(S100).
상기 S100단계에서 상기 배터리 관리부(500)는 상기 배터리 충전 하우징(400)에 저장된 복수의 예비 배터리와 주차타워(100)에 주차중인 전기차에 탑재된 배터리 중, 충전할 배터리가 존재하는지 판단하는 단계를 수행한다(S200).
상기 S200단계에서 상기 배터리 관리부(500)는 충전할 배터리가 존재하지 않은 경우 상기 S200단계를 반복 수행하거나, 렌탈 요청이 있는지 확인하는 단계를 수행한다.
상기 S200단계에서 상기 배터리 관리부(500)는 충전할 배터리가 존재하는 경우 충전 시나리오에 따라 배터리를 충전하는 단계를 수행한다(S300).
상기 S300단계에 대해 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 상기 배터리 관리부(500)는 신재생에너지 발전량과 배터리에서 요구되는 충전량을 비교하는 단계를 수행한다(S310).
상기 S310단계에서 신재생에너지 발전량이 충전요구량보다 적은 경우, 상기 배터리 관리부(500)는 신재생에너지에 의해 생성된 전력의 단가와 계통 전력의 단가를 비교하는 단계를 수행한다(S320).
상기 S310단계에서 신재생에너지 발전량이 충전요구량보다 많은 경우, 상기 배터리 관리부(500)는 바로 상기 대용량 충전기(300)에서 주차중인 전기차에 탑재된 배터리와 상기 배터리 충전 하우징(400)에 포함된 예비 배터리에 충전이 이루어지도록 하는 단계를 수행한다(S330).
한편, 상기 S320단계에서 상기 계통 전력의 단가가 상기 신재생에너지에 의해 생성된 전력의 단가보다 저렴한 경우, 상기 배터리 관리부(500)는 계통전력을 이용하여 전기차에 탑재된 배터리와 상기 배터리 충전 하우징(400)에 포함된 예비 배터리에 충전이 이루어지도록 하는 단계를 수행한다(S340).
참고로, 상기 계통 전력의 단가는 계통에서 상기 대용량 충전기(300)로 전력을 충전시킬 때의 계통 전력 구매 단가이고, 상기 신재생에너지에 의해 생성된 전력의 단가는 신재쟁 에너지를 계통으로 판매할 때의 신재생 전력 판매 단가에 해당된다.
상기 S320단계에서 상기 계통 전력의 단가가 상기 신재생에너지에 의해 생성된 전력의 단가보다 저렴하지 않은 경우, 상기 배터리 관리부(500)는 신재생 에너지 발전 전력으로 전기차 고객의 충전 요청 배터리를 우선 충전하고, 남은 전력량으로 예비 배터리 충전을 하면서, 부족한 부분에 대해서만 계통 전력으로 충전하는 단계를 수행한다(S350).
상기 S350 단계에서 상기 배터리 관리부(500)는 신재생에너지에 의해 생성되는 전력보다 계통 전력이 비싸지만, 긴급한 경우에 한해 배터리 충전시 부족한 부분에 대해서는 계통 전력으로 충전할 수도 있다.
상기 S300단계에서 충전 시나리오에 의해 배터리 충전이 완료된 경우, 상기 배터리 관리부(500)는 상기 배터리 충전 하우징(400)에 포함된 예비 배터리에 대한 렌탈 요청이 있는 확인하는 단계를 수행한다(S400).
상기 S400단계에서 배터리 렌탈 요청이 있는 경우 상기 배터리 관리부(500)는 배터리를 렌탈하는 단계를 수행한다(S500).
보다 구체적으로 도 4를 참조하여 설명하면, 먼저 상기 배터리 관리부(500)는 배터리 렌탈 요청을 전기차 운전자로부터 수신하는 단계를 수행한다(S510).
상기 S510단계에서 상기 전기차 운전자는 기설치하나 배터리 렌탈 어플을 실행하여 어플설치시 기입력한 자신의 차종에 맞는 배터리 렌탈을 요청할 수 있다.
상기 배터리 관리부(500)는 상기 배터리 충전 하우징(400)에 포함된 예비 배터리 중, 상기 S510단계에서 요청한 배터리를 선택하여 제공할 수 있도록 상기 배터리 충전 하우징(400)을 제어하는 단계를 수행한다(S520).
이후, 상기 배터리 관리부(500)는 요청한 배터리의 렌탈에 따른 렌탈비용을 계산하는 단계를 수행한다(S530).
상기 S530단계에서 상기 배터리 관리부(500)는 "배터리 렌탈 기본요금"에 "렌탈할 배터리의 충전량에서 교체할 고객 배터리에 남아 있는 전력 잔량을 뺀 전력량에 해당하는 금액"을 합산하여 렌탈비용을 계산할 수 있다.
즉, 상기 배터리 관리부(500)는 "배터리 렌탈기본요금+(렌탈 배터리 충전량-고객 배터리 전력 잔량)"에 해당하는 요금으로 렌탈비용을 계산할 수 있다.
상기 배터리 관리부(500)는 배터리 렌탈 운전자가 상기 배터리 충전 하우징(400)에 렌탈 배터리를 반납하면 이를 감지하고, 상기 배터리 충전 하우징(400)에서 전달되는"고객 배터리 전력-렌탈 배터리 충전량 잔량"에 해당하는 전력량으로 반납비용을 계산하는 단계를 수행한다(S540).
상기 "고객 배터리 전력-렌탈 배터리 충전량 잔량"에 해당하는 전력량 계산을 상기 배터리 충전 하우징(400)이 하는 것으로 기술하였지만, 상기 배터리 관리부(500)에서도 계산할 수도 있다.
상기 배터리 관리부(500)는 상기 S530 및 S540단계에서 계산한 렌탈비용과 반납비용을 계산하여 발생한 정산비용을 렌탈한 배터리 소유주에게 배분하는 단계를 수행한다(S550).
즉, 상기 배터리 충전 하우징(400)에 저장되어 충전된 후, 렌탈되는 배터리는 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워를 운영하는 운영자의 소유일 수 있고, 단골 전기차 운전자 고객의 소유일 수 있으며, 또는 배터리만을 렌탈해 수익을 얻는 일반인의 소유일 수 있다.
다음으로 상기 S400단계에서 배터리 렌탈 요청이 없는 경우, 상기 배터리 관리부(500)는 상기 S500단계를 건너뛰고 바로 전력판매 요청이 있는지 확인하는 단계를 수행한다(S600).
상기 배터리 관리부(500)는 상기 S600단계에서 판매요청이 있는 경우 방전 시나리오에 따라 배터리 방전단계를 수행한다(S700).
상기 배터리 방전단계에 대해 도 5를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
상기 배터리 관리부(500)는 수요관리사업자의 판매 요청을 받거나, 상기 배터리 충전 하우징(400)에 저장된 예비 배터리의 총 충전양이 70% 초과된 상태를 감지하는 단계를 수행한다(S710).
이후, 상기 배터리 관리부(500)는 상기 배터리 충전 하우징(400)의 예비 배터리 전력을 전력계통으로 방전하는 단계를 수행한다(S720).
이때, 상기 S720단계에서 상기 배터리 관리부(500)는 전기차 고객이 충전 요청한 배터리의 경우 방전을 진행하지 않는 것이 바람직하다.
한편, 상기 배터리 관리부(500)는 수요관리사업자와 계약한 방전량을 판단하는 단계(S730)를 수행하여, 방전량이 부족한 경우 상기 배터리 충전 하우징(100)에 저장된 배터리 중, 렌탈 대기시간이 긴 고객의 배터리로부터 방전을 추가적으로 진행하는 단계를 수행한다(S740).
이때, 상기 배터리 관리부(500)는 필요한 경우, 출차 대기시간이 긴 상기 주차타워(100)에 주차된 전기차에 탑재된 배터리로부터 부족한 방전량을 보충할 수 있는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 방전에 참여한 전기차 고객의 배터리는 차후 충전시 우선순위를 부여하는 것이 바람직하고, 탑재된 배터리로 방전량을 보충한 상기 주차타워(100)에 주차된 전기차는 주차비용 할인이 적용될 수도 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100 : 주차타워
110 : 엘리베이터 장치
120 : 주차공간
130 : 충·방전 커넥터
200 : 전기차
300 : 대용량 충전기
400 : 배터리 충전 하우징
500 : 배터리 관리부

Claims (8)

  1. (a) 배터리 관리부가 배터리 충전 하우징에 포함된 예비 배터리와 주차타워에 주차중인 전기차에 탑재된 배터리의 상태를 모니터링 하는 단계;
    (b) 상기 배터리 관리부가 복수의 상기 예비 배터리와 주차타워에 주차중인 전기차에 탑재된 배터리 중, 충전할 배터리가 존재하는지 판단하는 단계;
    (c) 상기 배터리 관리부가 충전할 배터리가 존재하는 경우 충전 시나리오에 따라 배터리를 충전하는 단계;
    (d) 상기 배터리 관리부가 상기 (c)단계에서 충전된 예비 배터리에 대한 렌탈 요청이 있는지 확인하는 단계;
    (e) 상기 배터리 관리부가 상기 (d)단계에서 배터리 렌탈 요청이 있는 경우 배터리를 렌탈하는 단계;
    (f) 상기 배터리 관리부가 상기 (d)단계에서 배터리 렌탈 요청이 없는 경우, 상기 (e)단계를 스킵하고 바로 전력판매 요청이 있는지 확인하는 단계; 및
    (g) 상기 배터리 관리부가 상기 (f)단계에서 판매요청이 있는 경우 방전 시나리오에 따라 배터리를 방전하는 단계;를 포함하되,
    상기 (e)단계는
    (e-1) 상기 배터리 관리부가 배터리 렌탈 요청을 전기차 운전자로부터 수신하는 단계;
    (e-2) 상기 배터리 관리부가 상기 (e-1)단계에서 렌탈 요청한 배터리를 선택하여 제공할 수 있도록 상기 배터리 충전 하우징을 제어하는 단계;
    (e-3) 상기 배터리 관리부가 "배터리 렌탈 기본요금"에 "렌탈할 배터리의 충전량에서 교체할 고객 배터리에 남아 있는 전력 잔량을 뺀 전력량에 해당하는 금액"을 합산하여 요청한 배터리의 렌탈에 따른 렌탈비용을 계산하는 단계;
    (e-4) 상기 배터리 관리부가 상기 배터리 충전 하우징에 렌탈 배터리를 반납하면 이를 감지하고 상기 배터리 충전 하우징에서 전달되는 ‘고객 배터리 전력량과 렌탈 배터리 전력량의 차에 해당하는 전력량‘으로 반납비용을 계산하는 단계; 및
    (e-5) 상기 배터리 관리부가 상기 (e-3) 및 (e-4)단계에서 계산한 렌탈비용과 반납비용을 계산하여 발생한 정산비용을 렌탈한 배터리 소유주에게 배분하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용하는 전기차 배터리 관리 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (c)단계는
    (c-1) 상기 배터리 관리부가 신재생에너지 발전량과 배터리에서 요구되는 충전량을 비교하는 단계;
    (c-2) 상기 (c-1)단계에서 신재생에너지 발전량이 충전요구량보다 적은 경우, 상기 배터리 관리부가 신재생에너지에 의해 생성된 전력의 단가와 계통 전력의 단가를 비교하는 단계;
    (c-3) 상기 (c-1)단계에서 신재생에너지 발전량이 충전요구량보다 많은 경우, 상기 배터리 관리부가 상기 주차타워의 전기차에 탑재된 배터리와 상기 배터리 충전 하우징에 포함된 예비 배터리에 충전이 이루어지도록 하는 단계;
    (c-4) 상기 (c-2)단계에서 상기 계통 전력의 단가가 상기 신재생에너지에 의해 생성된 전력의 단가보다 저렴한 경우, 상기 배터리 관리부가 계통전력으로 전기차에 탑재된 배터리와 상기 배터리 충전 하우징의 예비 배터리에 충전이 이루어지도록 하는 단계; 및
    (c-5) 상기 (c-2)단계에서 상기 계통 전력의 단가가 상기 신재생에너지에 의해 생성된 전력의 단가보다 저렴하지 않은 경우, 상기 배터리 관리부가 신재생 에너지 발전 전력으로 전기차 고객의 충전 요청 배터리를 우선 충전하고, 남은 전력량으로 예비 배터리 충전을 하면서, 부족한 부분에 대해서만 계통전력으로 충전하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용하는 전기차 배터리 관리 방법.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 (g)단계는
    (g-1) 상기 배터리 관리부가 수요관리사업자의 판매 요청을 받거나, 상기 예비 배터리의 총 충전량이 소정범위를 초과한 상태를 감지하는 단계;
    (g-2) 상기 배터리 관리부가 상기 예비 배터리의 전력을 전력계통으로 방전하는 단계;
    (g-3) 상기 배터리 관리부가 수요관리사업자와 계약한 방전량을 판단하는 단계; 및
    (g-4) 상기 배터리 관리부가 상기 (g-3)단계에서 방전량이 부족한 경우 상기 배터리 충전 하우징에 저장된 배터리 중, 렌탈 대기시간이 긴 고객의 배터리로부터 방전을 추가적으로 진행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용하는 전기차 배터리 관리 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 (g-1)단계에서
    상기 배터리 관리부가 출차 대기시간이 긴 상기 주차타워에 주차된 전기차에 탑재된 배터리로부터 부족한 방전량을 추가로 보충하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용하는 전기차 배터리 관리 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    방전에 참여한 전기차 고객의 배터리는 차후 충전시 우선순위가 부여되고, 탑재된 배터리로 방전량을 보충한 상기 주차타워에 주차된 전기차는 주차비용 할인이 적용되는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용하는 전기차 배터리 관리 방법.
  7. 복수의 층으로 구성되어 주차와 충전을 가능 하게하는 주차타워;
    상기 주차타워에 주차되어 충전되는 전기차;
    신재생 에너지에 의해 생성되는 전기로 충전되어 해당 전기를 상기 주차타워에 주차된 전기차의 배터리를 충전시키거나, 남은 전기를 전력계통으로 제공하는 대용량 충전기;
    상기 전기차에 사용되는 예비 배터리가 저장되고 상기 대용량 충전기와 연결되어 저장된 배터리를 충전시키는 배터리 충전 하우징;
    상기 전기차에 탑재된 배터리와 상기 배터리 충전 하우징에 저장된 배터리의 상태를 모니터링하면서 에너지 사용량 시간대를 반영하여 배터리의 충전과 방전을 관리하는 배터리 관리부;를 포함하되,
    "배터리 렌탈 기본요금"에 "렌탈할 배터리의 충전량에서 교체할 고객 배터리에 남아 있는 전력 잔량을 뺀 전력량에 해당하는 금액"을 합산하여 요청한 배터리의 렌탈에 따른 렌탈비용을 계산하고,
    상기 배터리 충전 하우징에 렌탈 배터리를 반납하면 이를 감지하고 상기 배터리 충전 하우징에서 전달되는 ‘고객 배터리 전력량과 렌탈 배터리 전력량의 차에 해당하는 전력량'으로 반납비용을 계산하며,
    계산한 렌탈비용과 반납비용을 계산하여 발생한 정산비용을 렌탈한 배터리 소유주에게 배분하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 주차타워는
    중앙라인을 따라 상하로 이동할 수 있게 형성되어 상기 전기차를 비어 있는 고층의 공간으로 이동시켜 주차와 출차가 가능하도록 하는 엘리베이터 장치;
    상기 엘리베이터 장치가 이동하는 중앙라인을 따라 각층의 양측면으로 형성된 주차공간; 및
    상기 주차공간의 내측면으로 형성되어 주차되는 상기 전기차의 배터리와 접속하고 해당 배터리로 전기를 충전하거나 방전시키는 충·방전 커넥터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신재생 에너지를 이용하는 전기차 주차타워 및 전기차 배터리 관리 시스템.
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