KR102580229B1 - 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치는, 에너지 충전을 위해 사용자 단말 및 서버와 통신하는 통신 모듈, 전기 콘센트에 설치되고, 상기 전기 콘센트에 삽입된 에너지 충전용 플러그의 물리적인 하드웨어 락 온(H/W Lock On) 또는 하드웨어 락 오프(H/W Lock Off)를 수행하는 하드웨어 락 모듈, 상기 하드웨어 락 모듈을 하드웨어 락 온으로 구동시키거나, 상기 하드웨어 락 모듈을 하드웨어 락 오프로 구동시키는 락 구동 모듈, 상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하고 상기 공급된 전력을 계측하는 전력 계측 및 공급 모듈, 및 상기 통신 모듈, 상기 전력 계측 및 공급 모듈, 및 상기 락 구동 모듈을 제어하는 제어 모듈을 포함한다.

Description

락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CHARGING ENERGY USING LOCK ON-OFF}
본 발명은 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치 및 방법에 관한 것이다.
파리협정 2020과 RE100 등 국제적인 트렌드와 필연적인 탄소배출권 관련 트렌드로 인해 2차적으로 전기차와 충전기 인프라도 급격히 늘어나고 있는 추세이며, 2025~2023년에 이르러서는 전기차가 내연기관 자동차보다 우세일 것이라는 평가이다.
이러한 트렌드에 맞춰서 급격한 충전기 인프라의 확산을 위해 주유소처럼 전용으로 충전하는 고속 충전 스테이션 외에도, 아파트 주차장, 회사 주차장 등에 일반적으로 설치돼 있는 전기 콘센트에 220V로 충전할 수 있는 인프라를 설치하는 민간충전사업자 / 전기신사업등록자 등의 제도를 마련했다.
국내 총 8개 회사가 이러한 민간충전사업자 영역에 참여하여, 대형 유통매장, 아파트, 주택가, 회사 주차장 등에 신속하게 220V 일반 소형 콘센트 충전기를 확장 설치 중이다. 통칭 EV 집밖 충전기라고 지칭된다.
하지만 문제는, 불특정 다수가 언제라도 주변에 주차하여 자동차의 충전기로 220V 충전할 수 있는 EV 집밖 충전기는 공용 사용이기에 여러 가지 문제에 노출돼 있다. 물론 기본적으로 로그인(인증), 결제, 충전량 측정, 보안 등 기능은 당연 기능으로 구현되어 있다.
로그인(인증)을 한 유저가 결제 후 자신의 전기차를 EV 집밖 충전기에 충전하기 위해 콘센트에 플러그를 꽂은 후, 40분~5시간 정도 차 옆을 지킬 수 없기에 자리를 비울 확률이 높다. 이때, 누군가 장난이나 악의로 플러그를 뽑으면 방지 수단 없이 충전이 중지될 수밖에 없다.
위와 같은 상황에서 또 다른 로그인(인증) 및 결제가 가능한 제2의 사용자가 나타나서 새치기를 위해 앞 사람의 충전기를 뽑아버리고 자신의 것을 꽂아 정상 절차를 밟아 자신의 차를 충전하면, 먼저 충전하던 사람은 충전이 중단되며 계획대로 전기차를 제때 충전할 기회를 상실한다.
전기차가 급증하면서 1:1 비율로 설치하지 않는 이상, 아파트나 회사 같은 경우는 늘 충전기가 부족한 사태가 발생할 수 있고, 대부분 주차 시점에 사용 가능한 충전기를 찾지 못할 수 있다. 본래 동선 내에 / 굳이 멀리 찾아가는 경우는 제외한다.
충전기는 특정 지점에만 설치돼 있을 것인데, 그 충전기 주변에 내연기관 차량이나 충전하지 않는 차량들이 서 있을 경우, 불법 주차를 하지 않는 이상 개인이 소유한 충전기 플러그로는 거리가 짧아 충전할 수 없다.
충전 시간이 길기 때문에, 처음 충전한 사용자의 충전이 끝나서 앱이나 SMS 등 모바일로 완충 소식을 받아도 곧바로 플러그를 뽑지 않을 수 있다. 이로 인해 다음 번 2차로 충전하고자 하는 사람이 꼽혀 있는 플러그를 보고 원래는 충전이 가능함에도 사용중인 것으로 오해하거나 남의 플러그를 뽑기 어려워 결국엔 사용하지 못하는 경우가 발생한다.
충전 시간이 기본적으로 길기 때문에, 충전 완료 시간이 막연하며 특히 현재 용량 대비 충전 시점에서 얼마나 더 걸릴지 알 수 없어 고속 스테이션이 아닌 일반 주택이나 회사의 경우, 막연히 완료될 때까지 기다려야 한다.
본 발명의 실시예들은 주택, 회사 주차장 등 불특정 다수가 고정적이고 주기적으로 사용하는 에너지 충전기에 대하여 발생이 확실 시 되는 공동체/커뮤니티 관련 문제를 미리 해결하기 위한, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위의 환경에서도 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 충전을 위해 사용자 단말 및 서버와 통신하는 통신 모듈; 전기 콘센트에 설치되고, 상기 전기 콘센트에 삽입된 에너지 충전용 플러그의 물리적인 하드웨어 락 온(H/W Lock On) 또는 하드웨어 락 오프(H/W Lock Off)를 수행하는 하드웨어 락 모듈; 상기 하드웨어 락 모듈을 하드웨어 락 온으로 구동시키거나, 상기 하드웨어 락 모듈을 하드웨어 락 오프로 구동시키는 락 구동 모듈; 상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하고 상기 공급된 전력을 계측하는 전력 계측 및 공급 모듈; 및 상기 통신 모듈, 상기 전력 계측 및 공급 모듈, 및 상기 락 구동 모듈을 제어하는 제어 모듈을 포함하는, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치가 제공될 수 있다.
상기 하드웨어 락 모듈은, 상기 전기 콘센트의 외부로 돌출된 링 방식의 상하 반원 접합부를 포함하고, 상기 플러그가 상기 전기 콘센트에 삽입되고 사용자 인증 및 결제가 완료되면 상기 상하 반원 접합부가 중심부로 닫혀서 상기 플러그를 고정시키는 물리적인 하드웨어 락 온이 될 수 있다.
상기 하드웨어 락 모듈은, 상기 전기 콘센트의 상부 및 하부에 일단이 각각 연결된 클립 방식의 상하 클립부를 포함하고, 상기 플러그가 상기 전기 콘센트에 삽입되고 사용자 인증 및 결제가 완료되면 상기 상하 클립부의 타단이 중심부로 닫혀서 상기 플러그를 고정시키는 물리적인 하드웨어 락 온이 될 수 있다.
상기 제어 모듈은, 상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하는 상태에서, 상기 하드웨어 락 모듈의 하드웨어 락 제거 시도가 발생하면 상기 통신 모듈을 통해 하드웨어 락 제거 알람을 상기 사용자 단말 및 상기 서버에 전송할 수 있다.
상기 제어 모듈은, 상기 하드웨어 락 모듈의 파손이 감지되면, 상기 전기 콘센트를 통해 공급되는 전력을 차단하고 상기 통신 모듈을 통해 하드웨어 락 파손 알람을 상기 사용자 단말 및 상기 서버에 전송할 수 있다.
상기 제어 모듈은, 상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하는 상태에서, 상기 통신 모듈을 통해 충전 중단 요청을 받으면 상기 전기 콘센트를 통해 공급되는 전력을 중단하고 충전 완료 모드로 전환할 수 있다.
상기 제어 모듈은, 상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하는 상태에서, 비정상적 충전 중지 상태가 감지되면 상기 전기 콘센트를 통해 공급되는 전력을 임시 정지시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 에너지 충전 장치에 의해 수행되는 에너지 충전 방법에 있어서, 에너지 충전을 위한 사용자 단말의 충전 요청에 따라 서버와 통신하여 사용자 인증을 수행하는 단계; 사용자 인증이 완료되고, 전기 콘센트에 에너지 충전용 플러그가 삽입되면 상기 전기 콘센트에 설치된 하드웨어 락 모듈을 하드웨어 락 온으로 구동시키는 단계; 상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하고 상기 공급된 전력을 계측하는 단계; 및 상기 충전이 완료되면 상기 하드웨어 락 모듈을 하드웨어 락 오프로 구동시키는 단계를 포함하는, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 방법이 제공될 수 있다.
상기 하드웨어 락 모듈은, 상기 전기 콘센트의 외부로 돌출된 링 방식의 상하 반원 접합부를 포함하고, 상기 플러그가 상기 전기 콘센트에 삽입되고 사용자 인증 및 결제가 완료되면 상기 상하 반원 접합부가 중심부로 닫혀서 상기 플러그를 고정시키는 물리적인 하드웨어 락 온이 될 수 있다.
상기 하드웨어 락 모듈은, 상기 전기 콘센트의 상부 및 하부에 일단이 각각 연결된 클립 방식의 상하 클립부를 포함하고, 상기 플러그가 상기 전기 콘센트에 삽입되고 사용자 인증 및 결제가 완료되면 상기 상하 클립부의 타단이 중심부로 닫혀서 상기 플러그를 고정시키는 물리적인 하드웨어 락 온이 될 수 있다.
상기 방법은, 상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하는 상태에서, 상기 하드웨어 락 모듈의 하드웨어 락 제거 시도가 발생하면 하드웨어 락 제거 알람을 상기 사용자 단말 및 상기 서버에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 하드웨어 락 모듈의 파손이 감지되면, 상기 전기 콘센트를 통해 공급되는 전력을 차단하고 하드웨어 락 파손 알람을 상기 사용자 단말 및 상기 서버에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하는 상태에서, 충전 중단 요청을 받으면 상기 전기 콘센트를 통해 공급되는 전력을 중단하고 충전 완료 모드로 전환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하는 상태에서, 비정상적 충전 중지 상태가 감지되면 상기 전기 콘센트를 통해 공급되는 전력을 임시 정지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 실시예들은 주택, 회사 주차장 등 불특정 다수가 고정적이고 주기적으로 사용하는 에너지 충전기에 대하여 발생이 확실 시 되는 공동체/커뮤니티 관련 문제를 미리 해결할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 에너지 충전 콘센트에 하드웨어 방식으로 보호 장치를 동작시킴으로써, 충전 완료가 될 때까지 풀리지 않도록 하고 강제로 풀리거나 하드웨어에 충격이 오면 관리자 및 기충전자에게 알람을 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치의 구성도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하드웨어 락 모듈의 온오프 동작을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 락 온오프를 이용한 에너지 충전 방법에 대한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 락 제거 또는 락 파손시 전기차 충전 방법에 대한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 및 관리자 중단 요청시 전기차 충전 방법에 대한 흐름도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 충전 상황을 반영한 전기차 충전 방법에 대한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들이 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 발명에서 사용한 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 판례, 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치(100)는 통신 모듈(110), 하드웨어 락 모듈(120), 락 구동 모듈(130), 전력 계측 및 공급 모듈(140) 및 제어 모듈(150)을 포함한다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치(100)가 구현될 수 있다.
이하, 도 1의 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치(100)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
통신 모듈(110)은 근거리 통신(NFC, Near Field Communication) 또는 블루투스(Bluetooth)를 통해 사용자 단말과 근거리 통신하는 근거리 통신부(111) 및 이동통신(예컨대, LTE, 5G 등)을 통해 사용자 단말 및 서버와 원거리 통신하는 원거리 통신부(112)를 포함한다. 통신 모듈(110)은 전기차 충전을 위해 사용자 단말 및 서버와 통신한다.
하드웨어 락 모듈(120)은 전기 콘센트(121)에 설치되고, 전기 콘센트(121)에 삽입된 전기차 충전용 플러그의 물리적인 하드웨어 락 온(H/W Lock On) 또는 하드웨어 락 오프(H/W Lock Off)를 수행한다.
락 구동 모듈(130)은 하드웨어 락 모듈(120)을 하드웨어 락 온으로 구동시키거나, 하드웨어 락 모듈(120)을 하드웨어 락 오프로 구동시킨다.
전력 계측 및 공급 모듈(140)은 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전기차에 전력을 공급하고 공급되는 전력을 계측한다.
제어 모듈(150)은 통신 모듈(110), 전력 계측 및 공급 모듈(140), 및 락 구동 모듈(130)을 제어한다.
실시예들에 따르면, 하드웨어 락 모듈(120)은 전기 콘센트(121)의 외부로 돌출된 링 방식의 상하 반원 접합부를 포함하고, 플러그가 전기 콘센트(121)에 삽입되고 사용자 인증 및 결제가 완료되면 상하 반원 접합부가 중심부로 닫혀서 플러그를 고정시키는 물리적인 하드웨어 락 온이 될 수 있다.
실시예들에 따르면, 하드웨어 락 모듈(120)은 전기 콘센트(121)의 상부 및 하부에 일단이 각각 연결된 클립 방식의 상하 클립부를 포함하고, 플러그가 전기 콘센트(121)에 삽입되고 사용자 인증 및 결제가 완료되면 상하 클립부의 타단이 중심부로 닫혀서 플러그를 고정시키는 물리적인 하드웨어 락 온이 될 수 있다.
실시예들에 따르면, 제어 모듈(150)은 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전기차에 전력을 공급하는 상태에서, 하드웨어 락 모듈(120)의 하드웨어 락 제거 시도가 발생하면 통신 모듈(110)을 통해 하드웨어 락 제거 알람을 사용자 단말 및 서버에 전송할 수 있다.
제어 모듈(150)은 하드웨어 락 모듈(120)의 파손이 감지되면, 전기 콘센트(121)를 통해 공급되는 전력을 차단하고 통신 모듈(110)을 통해 하드웨어 락 파손 알람을 사용자 단말 및 서버에 전송할 수 있다.
실시예들에 따르면, 제어 모듈(150)은 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전기차에 전력을 공급하는 상태에서, 통신 모듈(110)을 통해 충전 중단 요청을 받으면 전기 콘센트(121)를 통해 공급되는 전력을 중단하고 충전 완료 모드로 전환할 수 있다.
실시예들에 따르면, 제어 모듈(150)은 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전기차에 전력을 공급하는 상태에서, 비정상적 충전 중지 상태가 감지되면 전기 콘센트(121)를 통해 공급되는 전력을 임시 정지시킬 수 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하드웨어 락 모듈의 온오프 동작을 나타낸 도면이다.
전기 콘센트(121)에 구비된 하드웨어 락 모듈(120)은 하드웨어 방식으로 전기 콘센트(121)에 연결된 전기차 충전용 플러그(125)에 보호 장치를 걸어, 전기차 충전 완료가 될 때까지 플러그(125)가 풀리지 않도락 한다. 에너지 충전 장치(100)는 하드웨어 락 모듈(120)이 강제로 풀리거나 하드웨어 락 모듈(120)에 충격이 오면 관리자 단말 및 기충전자의 사용자 단말에 알림을 전송한다. 즉, 에너지 충전 장치(100)에 하드웨어 락(lock) 기능이 내재돼 있어 사용자가 로그인(인증) 및 결제를 마치면, 하드웨어 락 모듈(120)은 락 구동 모듈(130)에 의해 구동되어 EV 집밖 충전기가 꽂힌 전기 플러그(125)에 하드웨어 락을 걸게 된다. 이때, 사용자인 당사자 역시 로그아웃(사용 종료)해야 풀리는 방식으로 동작할 수 있다.
에너지 충전 장치(100)는 전기차 충전기(콘센트 형태)의 물리적 하드웨어 락 기능과, 락 기능을 운영하는 통신 프로토콜에 따라 동작한다. 에너지 충전 장치(100)는 기본적으로 사용자 인증을 위한 NFC 혹은 QR 코드 표기 디스플레이 등 인증 부위가 있다. 이는 전기차 및 계정 등락된 전기차주를 인식하는 방식이다. 이에 더해서, 에너지 충전 장치(100)는 통신을 위한 통신 모듈(예컨대, m1 모듈 등)을 부착하고 있다. 에너지 충전 장치(100)는 전력 계량기처럼 전력 충전량을 양방향으로 조절할 수 있는 전력 계측 및 공급 모듈(140)을 포함하며, 추가로 전력을 온/오프(on/off)로 차단할 수 있는 스위치부를 구비하고 있다. 에너지 충전 장치(100)는 그 외에 정보 표기 디스플레이나 소형 스피커, LED 모듈 등을 포함할 수 있다.
도 2에는 전기 콘센트(121)에 콘센트 플러그(125)가 꼽히지 않았을 때와 꼽혔을 때에 대한 링 방식의 하드웨어 락 모듈(120)이 도시되어 있다. 링 방식의 하드웨어 락 모듈(120)은 외부로 돌출된 상하 반원 접합부(122)를 이용하여 전기 콘센트(121)에 연결된 콘센트 플러그(125)를 고정한다. 전기 콘센트(121)에 전기차 충전용 플러그(125)가 꼽히고 사용자 로그인/결제가 끝나면, 링 방식의 하드웨어 락 모듈(120)은 락 구동 모듈(130)에 의해 구동되어 상하 반원 접합부(122)가 전기 콘센트(121)의 중심부로 닫히며 콘센트 플러그(125)를 고정한다.
도 3에는 전기 콘센트(121)에 콘센트 플러그(125)가 꼽히지 않았을 때와 꼽혔을 때에 대한 클립 방식의 하드웨어 락 모듈(120)이 도시되어 있다. 클립 방식의 하드웨어 락 모듈(120)은 전기 콘센트(121)의 상부 및 하부에 일단이 각각 연결된 상하 클립부(123)를 이용하여 전기 콘센트(121)에 연결된 콘센트 플러그(125)를 고정한다. 전기 콘센트(121)에 전기차 충전용 플러그(125)가 꼽히고 사용자 로그인/결제가 끝나면, 클립 방식의 하드웨어 락 모듈(120)은 락 구동 모듈(130)에 의해 구동되어 상하 클립부(123)의 타단이 전기 콘센트(121)의 중심부로 닫히며 콘센트 플러그(125)를 고정한다. 여기서, 상하 클립부(123)의 길이는 콘센트 플러그(125)의 굵은 부위보다 길다.
도 4에는 정면에서 보았을때 상하 클립부(123)가 닫혀 있는 구조가 도시되어 있다. 즉, 상하 클립부(123)가 닫혀 있는 상태를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 락 온오프를 이용한 에너지 충전 방법에 대한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 방법에서 충전의 기본적인 흐름이 나타나 있다. 충전의 기본적인 흐름은 충전 방법과 같이 시간 순서대로 사용자 인증 모드(S110), 충전 및 계측 모드(S120), 및 충전 완료 모드(S130)의 3단계로 나누어 진다.
우선, 사용자 인증 모드(S110)를 설명하기로 한다.
충전을 이용하고자 하는 사용자는 사용자 단말을 통해 전기 콘센트(121)에 RF ID 혹은 블루투스(BlueTooth)의 연결 정보를 활용하여 충전 인증을 에너지 충전 장치(100)에 요청한다(S111).
에너지 충전 장치(100)는 사용자 단말로부터 충전 인증 요청을 받으면 서버에 사용자 정보를 전달하고 인증 요청 결과를 대기한다(S112).
요청 메시지를 받은 서버는 허가된 사용자 여부를 판단하여 인증 성공인지를 확인한다(S113).
서버는 인증 성공 결과를 확인한 후 만약 비 허가일 경우 에너지 충전 장치(100)로 사용자 인증 불허 메시지를 전송하고(S114), 관리자 단말에 알람을 전송한다(S115).
에너지 충전 장치(100)는 만약 서버로부터 비 허가 메시지를 수신하게 되면 요청된 사용자 단말에 사용 불가 메시지를 전송하고 프로세서를 종료한다(S116).
서버는 인증 성공 결과를 확인한 후 만약 허가일 경우 에너지 충전 장치(100)로 사용자 인증 허가 메시지를 전송한다(S117).
에너지 충전 장치(100)는 만약 서버로부터 정상적인 허가 메시지를 수신하면, 사용자 단말에 인증 허가 완료 및 콘센트 연결 메시지를 전송하고(S118), 에너지 충전 장치(100)가 연결 여부를 확인하고 충전 및 계측 상태로 운영된다(S119).
다음으로, 충전 및 계측 모드(S120)를 설명하기로 한다.
에너지 충전 장치(100)는 충전 및 계측 상태로 전환되면 H/W적인 락을 실행시키고(S121), 서버에 상태(Status) 메시지를 전송한다(S122).
에너지 충전 장치(100)는 락 실행 완료 후에는 AC 220V 전원을 공급하여 전기차 가 충전될 수 있도락 전력을 공급하고(S123), 서버에 상태 메시지를 전송한다(S124).
에너지 충전 장치(100)는 공급된 전력을 계측하고(S125), 전력 공급 중에는 서버에 추후 전기 사용에 대한 과금 및 전력의 사용량 패턴 분석을 위해 사용량 프로파일 데이터를 전송한다(S126).
전기차는 충전이 어느 정도 완료 되면 자체적으로 배터리 과 충전 방지를 위해 전력을 차단하기 때문에, 에너지 충전 장치(100)는 자체적으로 전력 소모가 일정 시간(예컨대, 5분 이상) 지속되는지를 확인하고(S127), 일정 시간 지속될 시 충전 완료 모드로 전환 한다.
다음으로, 충전 완료 모드(S130)를 설명하기로 한다.
에너지 충전 장치(100)는 충전 완료 모드로 전환 되면 전원 공급을 차단하고(S131), 서버에 상태 메시지를 전송한다(S132).
이후, 에너지 충전 장치(100)는 사용자 단말 및 서버에 충전 완료 메시지를 전송 하고(S133, S134), 다음 사용자를 위해 H/W 락을 제거한다(S135).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 락 제거 또는 락 파손시 전기차 충전 방법에 대한 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 에너지 충전 장치(100)는 사용자 인증 모드(S110), 충전 및 계측 모드(S120)를 수행한다.
이후, 에너지 충전 장치(100)는 충전 및 계측 상태에게 타 사용자 등에 의해 H/W 락 제거 시도가 발생한다면(S201), 그 즉시 알람을 사용자 단말 및 서버에 전달한다(S202 및 S203).
그리고 서버는 H/W 락 제거 메시지를 충전 콘센트로부터 수신하게 되면 즉시 관리자 단말에 알람 메시지를 전송 한다(S204).
만약, H/W 락 자체의 파손이 감지되면(S205), 에너지 충전 장치(100)는 그 즉시 AC 220V의 전원을 차단시키고(S206), 사용자 단말 및 서버에 락 파손 알람을 전송한다(S207 및 S208).
서버는 H/W 락 파손 메시지를 에너지 충전 장치(100)로부터 수신하게 되면 즉시 관리자 단말에 알람 메시지를 전송 한다(S209).
에너지 충전 장치(100)는 이후 부터는 비정상 모드로 동작하여 전원 공급을 영구 차단 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 및 관리자 중단 요청시 전기차 충전 방법에 대한 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 에너지 충전 장치(100)는 사용자 인증 모드(S110), 충전 및 계측 모드(S120)를 수행한다.
에너지 충전 장치(100)는 충전 및 계측 모드 중에 사용자로부터 근거리(RF ID, BlueTooth) 혹은 원거리(이동통신)로부터 중단 요청을 받으면(S301), 이에 대한 응답 메시지를 사용자 단말에 전송한 후에(S302) 충전 완료 모드로 전환 한다(S130).
한편, 관리자 단말은 에너지 충전 장치(100)의 관리를 위해 직접적으로 전기차 충전을 중단할 수 있는 권한이 있으므로, 이에 대한 관리자 중단 요청이 원격으로 요청하게 되면(S303), 서버는 이를 전기차 콘센트에 메시지를 전송한다(S304).
에너지 충전 장치(100)는 에너지 충전 장치(100)의 관리자 단말로부터 서버를 통해 관리자 중단 요청을 받게 되면, 그 즉시 사용자 단말에 관리자 충전 중단 메시지를 전송 후에 충전 완료 모드로 전환 한다(S305).
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 충전 상황을 반영한 전기차 충전 방법에 대한 흐름도이다.
도 8 및 도 9는 ⓐ-ⓐ로 연결되어 있다.
에너지 충전 장치(100)는 전기차 충전을 시작하기 위한 부팅 동작을 수행한다(S401).
에너지 충전 장치(100)는 전원공급을 차단한다(S402).
에너지 충전 장치(100)는 하드웨어 락이 온되어 있는지를 확인하고(S403), 하드웨어 락이 온되어 있으면 하드웨어 락 구동 모듈(130)의 모터를 제어하여 하드웨어 락을 오프시킨다(S404).
그리고 에너지 충전 장치(100)는 하드웨어 락이 오프되어 있으면 아이들(IDLE) 상태로 동작한다(S405).
에너지 충전 장치(100)는 사용자 단말로부터 충전 요청을 받고(S406), 서버로 사용자 인증을 요청한다(S407).
에너지 충전 장치(100)는 서버에서 사용자 인증이 성공인지를 확인한다(S408).
에너지 충전 장치(100)는 사용자 인증이 실패하면 사용 불가 메시지를 사용자 단말에 전송하고(S409), 아이들 상태로 복귀한다.
에너지 충전 장치(100)는 사용자 인증이 성공하면 허가완료 및 콘센트 연결 메시지를 사용자 단말에 전송하고(S410), 연결 완료를 확인한다(S411).
에너지 충전 장치(100)는 하드웨어 락 구동 모듈(130)의 모터를 제어하여 하드웨어 락 온(H/W Lock On)으로 동작시키고(S412), 서버에 상태(Status) 메시지를 전송한다(S413).
에너지 충전 장치(100)는 연결된 전기차에 전원을 공급하고(S414), 서버에 상태(Status) 메시지를 전송한다(S415).
에너지 충전 장치(100)는 충전 및 계측 모드로 동작한다(S416).
에너지 충전 장치(100)는 충전 전류 제로 상태가 일정 시간(예컨대, 5분 이상)이 경과하는지를 확인하고(S417), 일정 시간이 경과하면 전원을 차단한다(S418).
그리고 에너지 충전 장치(100)는 서버에 상태 메시지를 전송하고(S419), 사용자 단말 및 서버에 충전 완료 메시지를 전송한다(S420 및 S421).
에너지 충전 장치(100)는 락 구동 모듈(130)의 모터를 제어하여 하드웨어 락 오프로 동작시키고(S422), 아이들(IDLE) 상태로 동작한다(S423).
한편, 에너지 충전 장치(100)는 충전 및 계측 모드로 동작하는 도중에, 프로파일 타임아웃이 되면(S424), 전력사용 프로파일을 서버에 전송한다.
에너지 충전 장치(100)는 충전 및 계측 모드로 동작하는 도중에, 락(Lock) 파손이 감지되면(S426), 전원을 차단한다(S427).
그리고 에너지 충전 장치(100)는 락 파손 알람을 사용자 단말 및 서버에 전송하고(S428 및 S429), 비정상 모드로 동작한다(S430).
한편, 에너지 충전 장치(100)는 충전 및 계측 모드로 동작하는 도중에, 서버로부터 관리자 중단 요청을 받으면(S431), 사용자 단말에 관리자 중단 알람을 전송하고(S432) 전원을 차단하는 단계 S418를 수행한다.
한편, 에너지 충전 장치(100)는 충전 및 계측 모드로 동작하는 도중에, 사용자 단말로부터 사용자 중단 요청을 받으면(S433), 사용자 단말에 사용자 중단 알람을 전송하고(S434) 전원을 차단하는 단계 S418를 수행한다.
한편, 에너지 충전 장치(100)는 충전 및 계측 모드로 동작하는 도중에, 락(Lock) 제거가 감지되면(S435), 락 제거 알람을 사용자 단말 및 서버에 전송하고(S436 및 S437), 전원을 차단하는 단계 S418를 수행한다.
한편, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 방법을 실행하게 하는 명령어들을 저장하기 위한 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 상기 방법은: 전기차 충전을 위한 사용자 단말의 충전 요청에 따라 서버와 통신하여 사용자 인증을 수행하는 단계; 사용자 인증이 완료되고, 전기 콘센트(121)에 전기차 충전용 플러그가 삽입되면 상기 전기 콘센트(121)에 설치된 하드웨어 락 모듈을 하드웨어 락 온으로 구동시키는 단계; 상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전기차에 전력을 공급하고 상기 공급된 전력을 계측하는 단계; 및 상기 충전이 완료되면 상기 하드웨어 락 모듈을 하드웨어 락 오프로 구동시키는 단계를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체가 제공될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이상에서 설명된 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(A))를 포함할 수 있다. 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 프로세서의 제어 하에 다른 구성요소들을 이용하여 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이상에서 설명된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이상에서 설명된 다양한 실시예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기락 매체 내에서 구현될 수 있다. 일부 경우에 있어 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 프로세서 자체로 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 동작을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 다양한 실시예들에 따른 기기의 프로세싱 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 명령어(computer instructions)는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer-readable medium)에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 명령어는 특정 기기의 프로세서에 의해 실행되었을 때 상술한 다양한 실시예에 따른 기기에서의 처리 동작을 특정 기기가 수행하도락 한다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 구체적인 예로는, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 있을 수 있다.
또한, 상술한 다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 전기차 충전 장치
110: 통신 모듈
111: 근거리 통신부
112: 원거리 통신부
120: 하드웨어 락 모듈
121: 전기 콘센트
130: 락 구동 모듈
140: 전력 계측 및 공급 모듈
150: 제어 모듈

Claims (14)

  1. 에너지 충전을 위해 사용자 단말 및 서버와 통신하는 통신 모듈;
    전기 콘센트에 설치되고, 상기 전기 콘센트에 삽입된 에너지 충전용 플러그의 물리적인 하드웨어 락 온(H/W Lock On) 또는 하드웨어 락 오프(H/W Lock Off)를 수행하는 하드웨어 락 모듈;
    상기 하드웨어 락 모듈을 하드웨어 락 온으로 구동시키거나, 상기 하드웨어 락 모듈을 하드웨어 락 오프로 구동시키는 락 구동 모듈;
    상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하고 상기 공급된 전력을 계측하는 전력 계측 및 공급 모듈; 및
    상기 통신 모듈, 상기 전력 계측 및 공급 모듈, 및 상기 락 구동 모듈을 제어하는 제어 모듈을 포함하고,
    상기 제어 모듈은, 상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하는 상태에서, 상기 통신 모듈을 통해 충전 중단 요청을 받으면 상기 전기 콘센트를 통해 공급되는 전력을 중단하고 충전 완료 모드로 전환하는, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하드웨어 락 모듈은,
    상기 전기 콘센트의 외부로 돌출된 링 방식의 상하 반원 접합부를 포함하고, 상기 플러그가 상기 전기 콘센트에 삽입되고 사용자 인증 및 결제가 완료되면 상기 상하 반원 접합부가 중심부로 닫혀서 상기 플러그를 고정시키는 물리적인 하드웨어 락 온이 되는, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하드웨어 락 모듈은,
    상기 전기 콘센트의 상부 및 하부에 일단이 각각 연결된 클립 방식의 상하 클립부를 포함하고, 상기 플러그가 상기 전기 콘센트에 삽입되고 사용자 인증 및 결제가 완료되면 상기 상하 클립부의 타단이 중심부로 닫혀서 상기 플러그를 고정시키는 물리적인 하드웨어 락 온이 되는, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 하드웨어 락 모듈의 파손이 감지되면, 상기 전기 콘센트를 통해 공급되는 전력을 차단하고 상기 통신 모듈을 통해 하드웨어 락 파손 알람을 상기 사용자 단말 및 상기 서버에 전송하는, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하는 상태에서, 비정상적 충전 중지 상태가 감지되면 상기 전기 콘센트를 통해 공급되는 전력을 임시 정지시키는, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 장치.
  8. 에너지 충전 장치에 의해 수행되는 에너지 충전 방법에 있어서,
    에너지 충전을 위한 사용자 단말의 충전 요청에 따라 서버와 통신하여 사용자 인증을 수행하는 단계;
    사용자 인증이 완료되고, 전기 콘센트에 에너지 충전용 플러그가 삽입되면 상기 전기 콘센트에 설치된 하드웨어 락 모듈을 하드웨어 락 온으로 구동시키는 단계;
    상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하고 상기 공급된 전력을 계측하는 단계; 및
    상기 충전이 완료되면 상기 하드웨어 락 모듈을 하드웨어 락 오프로 구동시키는 단계를 포함하고,
    상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하는 상태에서, 충전 중단 요청을 받으면 상기 전기 콘센트를 통해 공급되는 전력을 중단하고 충전 완료 모드로 전환하는 단계를 더 포함하는, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하드웨어 락 모듈은,
    상기 전기 콘센트의 외부로 돌출된 링 방식의 상하 반원 접합부를 포함하고, 상기 플러그가 상기 전기 콘센트에 삽입되고 사용자 인증 및 결제가 완료되면 상기 상하 반원 접합부가 중심부로 닫혀서 상기 플러그를 고정시키는 물리적인 하드웨어 락 온이 되는, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 하드웨어 락 모듈은,
    상기 전기 콘센트의 상부 및 하부에 일단이 각각 연결된 클립 방식의 상하 클립부를 포함하고, 상기 플러그가 상기 전기 콘센트에 삽입되고 사용자 인증 및 결제가 완료되면 상기 상하 클립부의 타단이 중심부로 닫혀서 상기 플러그를 고정시키는 물리적인 하드웨어 락 온이 되는, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 방법.
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서,
    상기 하드웨어 락 모듈의 파손이 감지되면, 상기 전기 콘센트를 통해 공급되는 전력을 차단하고 하드웨어 락 파손 알람을 상기 사용자 단말 및 상기 서버에 전송하는 단계를 더 포함하는, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 방법.
  13. 삭제
  14. 제8항에 있어서,
    상기 플러그에 연결된 충전 케이블을 통해 전력을 공급하는 상태에서, 비정상적 충전 중지 상태가 감지되면 상기 전기 콘센트를 통해 공급되는 전력을 임시 정지시키는 단계를 더 포함하는, 락 온오프를 이용한 에너지 충전 방법.
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