KR102615287B1 - 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치 및 충전 장치를 이용한 복수의 전기바이크 충전 방법 - Google Patents

복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치 및 충전 장치를 이용한 복수의 전기바이크 충전 방법 Download PDF

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Abstract

실시예는. 전력원으로부터 수신된 전력을 전기 차량 및 전기바이크의 배터리의 충전에 대응하는 형태의 전력으로 변환하여 출력하는 충전 장치는, 외관을 형성하는 하우징의 일측에 설치되고 차량이 주차되는 제1 주차면 상에 주차된 차량을 전기 충전하기 위한 차량용 충전함; 상기 하우징의 타측에 설치되고 전기바이크가 주차되는 제2 주차면 상에 주차된 전기바이크를 전기 충전하기 위한 멀티아울렛 보관시스템; 및 상기 멀티아울렛 보관시스템 내의 복수의 멀티아울렛 중 어느 하나와 체결되기 위한 복수의 탈부착형 커넥터를 보관한 커넥터 보관시스템;을 포함하는 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치를 제공할 수 있다.

Description

복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치 및 충전 장치를 이용한 복수의 전기바이크 충전 방법{A charging device capable of simultaneously charging a plurality of electric bikes and vehicles, and a method of charging a plurality of electric bikes using the charging device}
본 발명은 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치 및 충전 장치를 이용한 복수의 전기바이크 충전 방법에 관한 것이다.
지구 온난화, 대기 오염으로 인한 환경 규제 강화, 석유 에너지 고갈 등으로 인해 자동차 제조사들에 친환경 차 개발은 선택이 아닌 필수가 되었다. 제조사들은 저마다 다가올 미래 시장을 예측하며 친환경이라는 주제를 향해 달리고 있다. 전기 이륜차 시장 역시 열기가 뜨겁기는 마찬가지이다. 차량이 많아지고, 주차 공간이 줄어들면서 출퇴근이나 근거리 이동을 위한 1인승 차량의 수요가 증가하고 있다. 전기이륜차는 구동력을 발생시키는 Motor, Frame, Battery System 그리고 Charging System으로 구성되어 있으며, 주행 시 소음이 없다는 장점이 있다. 또한 엔진이륜차에 비해 약 1/30수준의 저렴한 비용으로 유지할 수 있다. 세계 여러 나라에서는 매연과 소음을 내는 휘발유 오토바이를 전기오토바이로 바꿔 공기 질을 개선하고, 온실가스 배출을 억제하기 위한 정책을 시행 중이다. 예를 들어 음식점, 신문 배달업소 등에서 전기 오토바이를 구입할 시, 대당 소정의 금액의 구매지원금을 지원하는 정책이 이루어지고 있다. 전기오토바이의 가격은 대당 일반 배달용 휘발유 오토바이 대비 더 저렴하거나 비슷한 수준이다. 더군다나 전기 오토바이 연료비는 휘발유 오토바이의 40분의 1 수준으로, 배달업소의 하루 평균 이용거리(약 30㎞)로 계산한다면 연료비를 연간 수십만 원 아낄 수 있다. 이처럼 초기 시장은 전기 자전거, 레저용 전동 스쿠터 그리고 노약자나 장애인을 위한 전기 휠체어에 국한되어 있었지만 이제는 세그웨이부터 전기오토바이, 1인승 전기차량까지 다양한 종류의 전기 이륜차가 실용화되고 있다. 특히 세그웨이는 국제 세그웨이폴로협회가 만들어지기도 하고, 미국과 중국에서는 세그웨이를 순찰뿐 아니라 군사용으로 쓰일 만큼 안정성 또한 검증되었다.
이와 같이, 전기 이륜차의 시장이 확대되고 있으나, 아직까지는 종래의 내연 기관을 가진 이륜차에 비해서 보급량이 저조한 것이 현실이고, 대표적인 원인으로는 충전 인프라의 부족을 들 수 있다. 최근에는 전기 이륜차의 충전을 위한 인프라가 확대되고 있으나 전기 이륜차의 보급량에 비해 턱없이 부족하다.
특히, 전기 이륜차는 전기자동차 대비 사이즈가 작기 때문에 하나의 충전장치로 한두 대의 전기자동차를 충전하는 방식의 종래의 충전 인프라를 이용하여 전기 이륜차를 충전하는데 활용하기에는 매우 비효율적인다.
충전 장치를 이용하여 다수의 전기 이륜차를 충전하기 위한 종래의 기술로는 미국 공개특허공보 제2019-0366862호의 Charging stations for bikes and e-scooters, 미국 공개특허공보 제2021-0206279호의 Charging scooters within electric scooter docking stations, 미국 등록특허공보 제205582126호의 Green trip transportation systems가 있다. 다만, 선행 문헌에서 소개된 기술은 다수의 이륜차를 주차하면서 이들을 충전하기 위한 시스템으로써 대형 설비가 요구되고 다수의 이륜차의 공유 서비스를 제공하는 사업자에 적합한 기술이라는 점에서 이륜차를 소유한 개인적으로 소유한 자가 필요하면 이륜차의 충전을 진행하는 데는 부적합하다.
그 밖에, 전기 이륜차는 아니지만 하나의 충전기로 다수의 전기 자동차를 충전하기 위한 기술로서 한국 등록특허공보 제1556058호에서 다중 충전 포트를 가지는 충전장치 및 그 충전 방법이 소개되고 있다. 그리고, 중국 공개특허공보 제112467819호에서 Electric automatic vehicle charging automatic protection system based on thermal imaging technology를 소개하고 있다. 선행 문헌에서 소개된 기술은 다수의 차량이나 다수의 전기 이륜차를 충전하기 위한 충전 장치이나 차량과 같이 정해진 주차면에 주차하는 것과는 달리 전기 이륜차는 비교적 소행 사이즈에 해당하고 특별히 정해진 주차면이 없어 운전자가 임의로 전기 이륜차를 충전 장치 부근에 주차를 하게 된다. 이 경우, 복수의 전기 이륜차가 충전을 진행하는 경우, 충전 케이블의 엉킴 문제나, 충전 장치에 다가가는 운전자들이 충전 케이블에 걸리는 문제, 전기 이륜차의 질서 없는 주차로 인하여 다수의 충전 케이블을 모두 활용하지 못하는 문제 등을 예상할 수 있다. 또한, 충전 케이블의 엉킴이나 걸림 등에 따라 자칫 충전 단자와 충전 케이블의 접속 불량이나 충전 케이블의 손상 등에 따라 안전 사고로 이어질 수 있는 등 큰 문제를 야기할 수 있다.
그 밖에, 중국의 공개특허공보 제111559262호에서는 다양한 규격의 충전 포트에 호환 가능하도록 하는 Charging device supporting multiple protocols and control method thereof가 소개되고 있으나, 차량의 충전 규격이 표준화되어 가고 있는데 반하여, 전기 이륜차의 경우 매우 다양한 충전 규격이 존재하여 선행 문헌에서 개시하는 멀티 충전 인터페이스가 충전 커넥터가 4개로 한정된 점을 고려해볼 때 전기 이륜차의 다양한 충전 규격을 커버하지 못하는 한계가 있다. 또한, 한국의 등록특허공보 제2281663호의 충전 커넥터 변환 장치가 소개되고 있으나, 7핀과 5핀 커넥터의 호환만이 가능하고 다양한 커넥터의 접속이 불가능한 한계가 있다.
현재까지는 충전 시간을 수분 내로 단축할만한 마땅한 기술이 존재하지 않는 것이 현실이고, 이 점을 고려하여 전기 이륜차의 충전이 아닌 배터리 교환이 가능하도록 하는 기술이 한국 공개특허공보 제2016-0144323호, 한국 등록특허공보 제2190351호, 한국 등록특허공보 제1948867호에서 소개되고 있다. 다만, 전기 이륜차의 최대 소비 목적은 배달 등의 생계형이 대부분을 차지하는 점에서 기존의 배터리 충전 방식이 적용된 전기 이륜차를 보유한 사람들에게는 활용할 수 없는 기술이라는 점에서 한계가 있다.
미국 공개특허공보 제2019-0366862호 미국 공개특허공보 제2021-0206279호 미국 등록특허공보 제205582126호 한국 등록특허공보 제1556058호 중국 공개특허공보 제111559262호 한국 등록특허공보 제2281663호 한국 공개특허공보 제2016-0144323호 한국 등록특허공보 제2190351호 한국 등록특허공보 제1948867호 한국 등록특허공보 제1883385호 중국 등록실용신안공보 제207601977호 한국 등록특허공보 제2304745호 한국 공개특허공보 제2021-0114665호 한국 공개특허공보 제2021-0049047호 미국 등록특허공보 제14-453893호 한국 등록특허공보 제2295910호
본 발명은 복수의 차량과 복수의 전기바이크를 동시에 충전 가능한 충전 장치를 제공한다.
본 발명은 복수의 전기바이크들의 충전 규격에 다양성에 대응하여 적합한 충전 커넥터를 안내하고 제공된 충전 커넥터를 이용하여 전기바이크를 충전할 수 있도록 하는 충전 장치 및 충전 방법을 제공한다.
본 발명은 복수의 전기바이크들의 질서 정연한 주차를 가이드하고, 주차된 영역에 맞는 충전 케이블의 사용을 유도함으로써 복수의 전기바이크들의 동시 충전에도 충전 케이블의 엉킴 등의 문제를 방지할 수 있는 충전 장치 및 충전 방법을 제공한다.
실시예는. 전력원으로부터 수신된 전력을 전기 차량 및 전기바이크의 배터리의 충전에 대응하는 형태의 전력으로 변환하여 출력하는 충전 장치는, 외관을 형성하는 하우징의 일측에 설치되고 차량이 주차되는 제1 주차면 상에 주차된 차량을 전기 충전하기 위한 차량용 충전함; 상기 하우징의 타측에 설치되고 전기바이크가 주차되는 제2 주차면 상에 주차된 전기바이크를 전기 충전하기 위한 멀티아울렛 보관시스템; 및 상기 멀티아울렛 보관시스템 내의 복수의 멀티아울렛 중 어느 하나와 체결되기 위한 복수의 탈부착형 커넥터를 보관한 커넥터 보관시스템;을 포함하는 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 제2 주차면은 복수의 바이크 주차면을 포함하고, 상기 복수의 멀티아울렛은 상기 복수의 바이크 주차면의 개수에 대응하는 개수로 구성되고, 상기 복수의 멀티아울렛들 각각은 상기 복수의 바이크 주차면 각각에 대응하여 위치하고, 상기 충전 장치는 상기 복수의 바이크 주차면 중 어느 하나의 주차면에 전기바이크의 주차를 검출하면 상기 전기바이크가 주차된 주차면에 대응하는 위치에 위치한 멀티아울렛의 인출이 허용되도록 하는 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 멀티아울렛은 상기 멀티아울렛 보관시스템상에 인입 또는 인출 가능한 멀티아울렛 케이블, 상기 멀티아울렛 케이블에 연결된 멀티아울렛 본체부, 상기 탈부착형 커넥터와 연결 가능하고 상기 멀티아울렛 본체부에 연결된 변환커넥터 연결부, 전기바이크의 충전 단자에 직접 접속 가능하고 상기 멀티아울렛 본체부에 연결된 고정커넥터부 및 상기 멀티아울렛 본체부에 연결된 바이크용 휴대용케이블 연결부를 포함하고, 상기 바이크용 휴대용 케이블 연결부는 상기 전기바이크의 충전 단자에 일측이 직접 접속된 휴대용 케이블의 타측에 접속되는 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 변환커넥터 연결부는 제1 및 제2 변환커넥터 연결부로 구성되고, 상기 복수의 탈부착형 커넥터들 중 적어도 일부는 제1 변환커넥터 연결부에 접속 가능한 형태로 구성되고, 나머지 일부는 상기 제2 변환커넥터 연결부에 접속 가능한 형태로 구성되고, 상기 멀티아울렛은 전체로서 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 충전 장치는 유저인터페이스부로부터 수신한 충전 대상인 전기바이크의 종류 정보, 충전 방식 정보를 수신하여 상기 충전 대상인 전기바이크의 종류와 충전 방식에 대응하는 상기 고정커넥터부, 상기 복수의 탈부착형 커넥터들 중 어느 하나의 사용을 허용하는 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 충전 장치는 상기 제2 주차면을 촬영하는 영상 검출부; 상기 영상 검출부와 촬영 영상 데이터를 분석하는 영상 분석부; 및 상기 복수의 바이크 주차면들 중 어느 하나의 바이크 주차면으로 진입한 객체를 검출하는 영상 처리부;를 더 포함하고, 상기 영상 처리부는 진입한 바이크 주차면 상에 객체가 다른 바이크 주차면에 침범하여 주차되었는지 여부를 검출하는 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 충전 장치는 상기 영상 검출부의 촬영 영상, 전기바이크 주차면 이미지 및 상기 전기바이크 주차면 이미지 상에서 검출된 객체를 표시하고, 상기 객체가 상기 다른 바이크 주차면에 침범 정도를 표시하는 유저인터페이스부;를 더 포함하고, 상기 충전 장치는 상기 객체가 상기 다른 바이크 주차면에 침범이 확인되면 상기 객체가 진입한 바이크 주차면 상에 상기 객체가 주차하도록 유도하기 위하여 상기 유저인터페이스부의 사용 모드를 비활성화하는 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 실시에는 복수의 차량과 복수의 전기바이크를 동시에 효율적으로 충전 가능한 충전 장치 및 충전 방법을 제공할 수 있다.
또한, 복수의 전기바이크들의 충전 규격에 다양성에 대응하여 적합한 충전 커넥터를 제공하고 제공된 충전 커넥터를 이용하여 전기바이크를 충전할 수 있도록 하는 충전 장치 및 충전 방법을 제공할 수 있다.
또한, 비질서 상태로 주차된 전기바이크의 경우 충전 장치의 사용을 비활성화함으로써 복수의 전기바이크들의 질서 정연한 주차를 가이드할 수 있다. 또한, 주차된 영역에 맞는 충전 케이블의 사용을 유도함으로써 복수의 전기바이크들의 동시 충전에도 충전 케이블의 엉킴 등의 문제를 방지할 수 있다.
또한, 충전 방식에 따라 분리, 교체 가능한 커넥터를 제한함으로써 고전압을 사용하는 충전 방식의 경우 안정성을 보장할 수 있다.
도 1은 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치가 설치된 충전 스테이션을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 충전 장치에 차량과 복수의 전기바이크가 충전중인 상태를 표시한 것이다.
도 3은 실시예에 따른 충전 장치를 블록다이어그램으로 나타낸 것이다.
도 4 및 도 5a는 실시예에 따른 충전 장치를 나타낸 것이다.
도 5b는 멀티아울렛 보관시스템을 보다 상세하게 나타낸 것이다.
도 6은 여러 각도에서 바라본 본 발명의 실시예에 따른 멀티아울렛을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티아울렛를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8 및 도 9는 충전 장치가 전기바이크를 인식하여 전기바이크가 주차면에 바르게 주차하는 것을 유도하는 것을 설명하기 위한 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치 이용한 복수의 전기바이크 충전 방법에 대한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치가 설치된 충전 스테이션을 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 충전 장치에 차량과 복수의 전기바이크가 충전중인 상태를 표시한 것이다. 그리고, 도 3은 실시예에 따른 충전 장치를 블록다이어그램으로 나타낸 것이며 도 4 및 도 5a는 실시예에 따른 충전 장치를 나타낸 것이다. 그리고, 도 5b는 멀티아울렛 보관시스템을 보다 상세하게 나타낸 것이다.
- 충전 스테이션 상의 차량 및 전기바이크 주차 영역
도 1 내지 도 5a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 다른 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치(100)는 충전 스테이션(10) 상의 주차면을 고려하여 적절한 영역 상에 위치할 수 있다.
충전 장치(100)는 전체적으로 원통형 형상을 가질 수 있다.
충전 스테이션(10)의 영역은 제1 주차면(10a)과 제2 주차면(10b)으로 구분될 수 있다. 제1 주차면(10a)은 차량(1)이 주차 가능한 주차면에 해당하고, 제2 주차면(10b)은 전기바이크(2)가 주차 가능한 주차면에 해당하는 것으로 정의할 수 있으며, 차량(1)과 전기바이크(2)는 서로간의 동선을 방해받지 않고 각각의 주차면에 주차한 상태에서 전기 충전이 가능하다.
제1 주차면(10a)은 두 대의 차량이 각각 주차 가능하도록 두 개의 주차면(10a1, 10a2)으로 구분될 수 있다. 제1-1 주차면(10a1)과 제1-2 주차면(10a2)의 사이 영역에는 충전 장치(100)가 위치할 수 있다. 또한, 충전 장치(100)은 제1 주차면(10a)과 제2 주차면(10b)의 경계 라인에 인접하여 위치할 수 있다. 충전 장치(100)의 전면부는 제1 주차면(10a)을 향하고 후면부는 제2 주차면(10b)을 향하도록 위치할 수 있다. 충전 장치(100)의 전면부 상의 복수의 충전케이블들은 제1 주차면(10a) 상에 주차될 차량(1)의 전기 충전을 위한 것이고, 충전 장치(100)의 후면부 상의 복수의 충전케이블들은 제2 주차면(10b) 상에 주차될 전기바이크(2)의 전기 충전을 위한 것이다.
제2 주차면(10b)은 반원의 주차 공간으로 설정될 수 있다. 반원의 제2 주차면(10b)에서 지름은 제1 주차면(10a)과의 경계 라인이 될 수 있다.
제2 주차면(10b)은 복수의 부채꼴 영역으로 구분된 복수의 바이크 주차면을 포함할 수 있다.
제2 주차면(10b)은 서로 구분된 제2-1 주차면(10b1), 제2-2 주차면(10b2), 제2-3 주차면(10b3), 제2-4 주차면(10b4), 제2-5 주차면(10b5)으로 구성될 수 있다.
제2-1 내지 제2-5 주차면(10b1 내지 10b5)는 제1 내지 제5 바이크 주차면으로 지칭할 수도 있다.
도면 상으로 제2 주차면(10b)은 5개의 부채꼴 영역의 주차면으로 구성되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고 충전 장치(100)의 전체 사이즈에 따라 부채꼴 영역의 개수는 변경될 수 있다. 즉, 원통형 형상의 충전 장치(100)의 둘레가 커지면 부채꼴 영역의 개수는 증가할 수 있고, 원통형 형상의 충전 장치(100)의 둘레가 작아지면 부채꼴 영역의 개수는 감소할 수 있다.
차량(1)은 제1 주차면(10a) 상의 제1-1 주차면(10a1), 제1-2 주차면(10a2) 중 어느 하나에 주차하여 충전 장치(100)를 통해 차량(1)을 전기 충전할 수 있다. 도면 상으로 차량(1)은 제1-1 주차면(10a1)에 주차된 모습을 보인다. 또한, 전기바이크(2)는 제2 주차면(10b) 상의 제2-2 주차면(10b2) 및 제2-4 주차면(10b4) 상에 주차된 상태로 전기 충전 중이다. 특히, 전기바이크(2)는 제2 주차면(10b) 내에서 부채꼴 형상으로 구부된 복수의 주차면들(10b1~10b5) 중 어느 하나인 주차면(10b2, 10b4)의 공간 내에서 정렬한 상태로 주차되어 있다. 실시예에 따른 충전 장치(100)는 전기바이크(2)가 정해진 주차면(10b1~10b5) 상에 주차되도록 유도할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
- 멀티 충전을 위한 충전 장치
본 발명의 실시예에 따른 충전 장치(100)는 외관을 이루는 충전장치하우징(100a)과 충전장치하우징(100a) 내의 컨버터(102), 차단기(103), 스위칭장치(104), 디지털계측기(105), 메인컨트롤러(106), OBC(On Board Charge)(107) 및 멀티컨트롤러(108)를 포함할 수 있다.
충전 장치(100)는 외부의 전력망(19)으로부터 전력을 수신하여 차량(1)이나 전기바이크(2)로 충전 전력을 제공할 수 있다.
외부의 전력망(19)은 3상 계통의 AC 전원과 220V의 AC 전원 및 DC 전원 등 다양한 전력의 공급원이 될 수 있다. 또한, 전력망(19)은 태양광발전장치(19a), 풍력발전장치(19b), 전력선(19c) 및 연료 전지 등 다양할 수 있다.
충전 장치(100)는 전력망(19)으로부터 공급된 전력의 변환을 위해 다양한 컨버터(102)를 구비할 수 있다. 예를 들어, DC 전원을 레벨을 조절하기 위한 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다. 또한, 3상 계통의 AC 전원을 정류(101)하고 DC 전원으로 변환하기 위한 DC/DC 컨버터(102)를 포함할 수 있다.
또한, 충전 장치(100)는 전력망(19)으로부터 공급되는 전력을 안정성 문제 등 다양한 이유에 따라 다양한 차단기(103)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 충전 장치(100)는 220V의 AC 전원의 차단 여부를 결정하기 위한 차단기(103)를 포함할 수 있다.
또한, 충전 장치(100)는 전력의 공급 여부를 제어하기 위한 다양한 스위치장치(104)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 충전 장치(100)는 차단기(103)를 통해 유입되는 220V의 AC 전원의 공급 여부를 선택하기 위한 스위치장치(104)를 포함할 수 있고, 스위치장치(104)는 마스네틱 스위칭 방식으로 동작할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
다양한 실시예에 따라, 충전 장치(100)는 AC 전원을 충전 대상인 배터리에 대응하는, 즉 적합한 충전 전력으로 변환하는 OBC(On Board Charge)(107)를 포함할 수 있다.
또한, 충전 장치(100)는 전력망(19)으로부터 공급되는 전력을 충전 대상으로 충전시의 충전량을 계측, 과전류나 과전압, 과부하 등의 모니터링에 따른 안전사고 문제 방지 등을 위하여 디지털계측기(105)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 디지털계측기(105)의 계측 결과는 유저인터페이스부(400)를 통해서 다양한 형태로 표시될 수 있다.
또한, 충전 장치(100)는 전력망(19)으로부터 다양한 형태의 전력을 충전 대상으로 공급하기 위하여 충전 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 메인컨트롤러(106)를 포함한다. 또한, 메인컨트롤러(150)는 유저 인터페이스부(400)를 비롯하여, 차량용 충전함(300), 멀티아울렛 보관 시스템(280) 및 커넥터 보관 시스템(290)을 제어할 수 있다.
또한, 충전 장치(100)는 전력망(19)으로부터 공급된 전력을 충전 대상에 충전 가능한 형태의 전력으로 변환하고, 변환된 전력을 충전 대상으로의 공급 여부를 제어하는 멀티컨트롤러(108)를 포함할 수 있다. 멀티컨트롤러(108)는 충전 장치(100)와 충전 대상의 연결 여부를 감지할 수 있고, 충전 장치(100)에 휴대용 케이블의 연결 여부나 복수의 커넥터들 중 적어도 하나의 연결 여부를 감지할 수 있다.
또한, 충전 장치(100)는 멀티컨트롤러(108)에 연결되고, 충전장치하우징(100a)으로부터 인출되어 충전 대상과 접속 가능한 멀티아울렛(200), 고정형 충전케이블(320)를 포함할 수 있고, 휴대용 케이블의 접속을 허용하기 위한 차량용 휴대용 케이블 연결부(320)를 포함할 수 있다.
- 차량용 충전함(충전 장치의 전면부)
충전 장치(100)의 전면부에는 차량용 충전함(300)이 구비될 수 있다.
차량용 충전함(300)은 차량용케이블 수납부(310)가 구비될 수 있다. 차량용케이블 수납부(310)는 제1 차량용케이블 수납부(311) 및 제2 차량용케이블 수납부(312)로 구성되고 이들은 서로 독립적으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고 두 대의 차량(1)보다 많은 수의 차량을 충전하기 위하여 추가적인 차량용케이블 수납부가 구비될 수도 있다.
차량용 케이블 수납부(310)에는 고정형충전케이블(320)이 거치될 수 있다. 고정형충전케이블(320)의 일측은 멀티컨트롤러(108)에 연결되고 타측에는 차량(1)의 충전 단자와 접속 가능한 커넥터가 연결될 수 있다. 도 4에 따르면 해당 커넥터는 차량(1)에 연결되어 있다.
고정형충전케이블(320)은 제1 고정형충전케이블(321) 및 제2 고정형충전케이블(322)로 구성될 수 있다. 제1 및 제2 고정형충전케이블(321, 322)의 각각의 타측에는 서로 다른 타입의 커넥터가 연결될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
차량용 충전함(300)은 고정형충전케이블(320)이 쉽게 차량용 충전함(300)에서 인출 및 인입 가능하도록 하는 케이블 인입/인출장치를 실장할 수 있다. 케이블 인입/인출장치는 고정형충전케이블(320)의 용이한 인출 또는 인입을 위하여 고정형충전케이블(320)의 이동을 가이드하는 다양한 가이드핀, 고정형충전케이블(320)을 지지하는 지지플레이트, 고정형충전케이블(320)의 이동을 유도하고 원활하게 하는 롤러장치, 고정형충전케이블(320)의 인출 또는 인입 길이의 센서 장치 등을 구비할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니고, 고정형충전케이블(320)의 인입/인출을 용이하게 하는 방식은 다양한 형태로 설계될 수 있다.
충전 장치(100)는 유저인터페이스부(400)를 포함한다. 유저인터페이스부(400)는 충전 장치(100)의 전면부 즉, 차량용 충전함(300)에 설치된 제1 유저인터페이스부(410)와 충전 장치(100)의 후면부에 설치된 제2 유저인터페이스부(420)를 포함할 수 있다.
유저인터페이스부(400)는 충전의 개시, 충전 요금을 결제 그리고 충전을 종료하는 일련의 과정을 운전자와 상호 작용하면서 운전자로부터의 명령의 수신 및 그 결과의 표시를 수행하기 용이한 형태의 인터페이스를 표시할 수 있고, 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
충전 장치(100)의 전면부에는 차량용 휴대용케이블 연결부(330)가 설치될 수 있다. 운전자는 차량(1)에 보관하고 있던 차량용 휴대용케이블(미도시)을 차량(1)으로부터 꺼내어 차량용 휴대용케이블의 일측은 차량용 휴대용케이블 연결부(330)에 접속하고 타측을 차량(1)에 접속함으로써 충전 장치(100)로부터 수신된 전력을 이용하여 차량(1)의 배터리를 충전할 수 있다. 일부 실시예에서, 차량용 휴대용케이블 연결부(330)는 차량용 충전함(300)에 설치될 수도 있다.
- 멀티아울렛 보관시스템
도 5a에서 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 충전 장치(100)의 후면부에는 제2 유저인터페이스부(420), 멀티아울렛 보관시스템(280) 및 커넥터 보관시스템(290)이 설치될 수 있다.
멀티아울렛 보관시스템(280)에는 복수의 멀티아울렛(200)이 수납될 수 있다.
복수의 멀티아울렛(200)은 제2 주차면(10b) 내의 복수의 주차면(10b1~10b5)의 개수에 대응하는 개수로 구비될 수 있다. 또한, 복수의 멀티아울렛(200) 각각은 제2 주차면(10b) 내의 복수의 주차면(10b1~10b5)의 위치에 대응한 위치 상에 설치될 수 있다. 즉, 제1 멀티아울렛(200a)은 제2-1 주차면(10b1)에 주차된 전기바이크를 위한 충전케이블의 역할을 하고, 제2 멀티아울렛(200b)은 제2-2 주차면(10b2)에 주차된 전기바이크를 위한 충전케이블의 역할을 하고, 제3 멀티아울렛(200c)은 제2-3 주차면(10b3)에 주차된 전기바이크를 위한 충전케이블의 역할을 하고, 제4 멀티아울렛(200d)은 제2-4 주차면(10b4)에 주차된 전기바이크를 위한 충전케이블의 역할을 하며, 제5 멀티아울렛(200e)은 제2-5 주차면(10b5)에 주차된 전기바이크를 위한 충전케이블의 역할을 담당한다.
멀티아울렛 보관시스템(280)은 복수의 멀티아울렛(200) 각각에 연결된 멀티아울렛 케이블(201)의 인출 여부를 제어할 수 있다. 멀티아울렛 보관시스템(280)은 복수의 멀티아울렛(200) 중 사용 가능한 아울렛으로 인증된 멀티아울렛만이 인출될 수 있도록 락킹 상태를 해제할 수 있다.
멀티아울렛 보관시스템(280)은 복수의 멀티아울렛(200) 중 사용 가능한 아울렛으로 인증되지 않은 멀티아울렛의 인출을 락킹할 수 있다.
멀티아울렛 보관시스템(280)은 복수의 멀티아울렛(200) 각각이 멀티아울렛 보관시스템(280)으로부터 인출되었는지 여부나 거치 여부를 판단할 수 있다.
다양한 실시예에서, 멀티아울렛 보관시스템(280)은 복수의 멀티아울렛(200)들 중 락킹 상태가 해제된 멀티아울렛에 대한 정보를 표시, 인출된 멀티아울렛이 다시 복귀하여 멀티아울렛 보관시스템(280) 상에 거치되었는지 여부를 표시하는 등의 시각적 표시를 수행하는 표시장치를 구비할 수도 있다.
도면에 따르면, 복수의 멀티아울렛(200a~200e) 중에서 제2 멀티아울렛(200b) 및 제4 멀티아울렛(200d)이 인출되어 전기바이크(1)에 접속된 후 전기바이크(1)를 충전하는 모습을 확인할 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 멀티아울렛 보관시스템(280)에는 도어 시스템이 설치될 수 있다. 도어 시스템은 제2 유저인터페이스부(420)를 통해 운전자가 소정의 인증 절차를 통과하면 자동으로 해제될 수 있고, 멀티아울렛 보관시스템(280)은 운전자가 복수의 멀티아울렛(200a~200e) 중 사용 가능한 멀티아울렛을 인출할 수 있도록 허용할 수 있다.
다양한 실시예에 따른, 도 5에서 도시된 바와 같이 멀티아울렛 보관시스템(280)은 복수의 멀티아울렛 거치대(202)를 포함할 수 있다.
복수의 멀티아울렛 거치대(202)의 개수는 멀티아울렛(200)의 총 개수만큼 구비될 수 있다.
멀티아울렛 거치대(202)에는 멀티아울렛(200)에 거치될 수 있다.
멀티아울렛 거치대(202)는 멀티아울렛 보관시스템(280)의 제어하에 멀티아울렛(200)의 거치 여부를 센싱할 수 있고, 거치된 멀티아울렛(200)을 락킹하여 임의로 허용되지 않은 멀티아울렛(200)의 사용을 방지할 수 있다. 그리고, 멀티아울렛 거치대(202)는 멀티아울렛 보관시스템(280)의 제어하에 인증된 운전자가 멀티아울렛(200)를 사용할 수 있도록 멀티아울렛(200)의 락킹을 해제할 수 있다.
- 커넥터 보관시스템
충전 장치(100)의 후면부에 설치되는 커넥터 보관시스템(290)에는 복수의 탈부착용 커넥터(240)가 보관될 수 있다. 커넥터 보관시스템(290)은 인출 제어 장치(291)를 포함할 수 있다. 복수의 탈부착용 커넥터(240)들 각각은 인출 제어 장치(291) 내에 장착될 수 있다. 커넥터 보관시스템(290)은 인출 제어 장치(291) 상에 복수의 탈부착용 커넥터(240)의 장착 여부를 판단할 수 있다. 커넥터 보관시스템(290)은 복수의 탈부착용 커넥터(240) 중에서 사용 가능한 것으로 인증된 커넥터의 인출이 가능하도록 인출 제어 장치(291)를 제어할 수 있다.
커넥터 보관시스템(290)은 도어 시스템(292)을 구비할 수 있다. 커넥터 보관시스템(290)는 탈부착용 커넥터(240)의 사용을 위한 인증이 통과되면 장금 상태의 도어 시스템(292)를 잠금 해제하여 운전자가 커넥터 보관시스템(290) 상의 복수의 탈부착용 커넥터(240) 중 사용이 인증된 탈부착용 커넥터의 인출이 가능하도록 할 수 있다.
다양한 실시예에서, 커넥터 보관시스템(290)은 복수의 탈부착용 커넥터(240) 중에서 인출 가능한 탈부착용 커넥터에 대한 정보를 시각적으로 표시하기 위한 표시수단을 구비할 수도 있다.
운전자는 자신의 전기바이크(2)의 충전단자 규격에 맞는 탈부착용 커넥터(240)를 커넥터 보관시스템(290)으로부터 인출하고, 탈부착용 커넥터(240)를 멀티아울렛(200)에 결합할 수 있다. 그리고, 탈부착용 커넥터(240)를 전기바이크(2)의 충전 단자에 접속한 후 전기바이크(2)의 배터리를 충전할 수 있다.
탈부착형 커넥터(240)는 AC 단상 5핀 규격, AC 3상 7핀 규격, 차데모, DC 콤보 등 다양한 규격을 지원할 수 있다.
- 멀티아울렛
도 6은 여러 각도에서 바라본 본 발명의 실시예에 따른 멀티아울렛을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5a 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 충전 장치(100)의 멀티아울렛 보관시스템(280)에 설치된 복수의 멀티아울렛(200) 중 하나를 구체적으로 설명한다.
멀티아울렛(200)은 십자 형상을 가질 수 있다.
멀티아울렛(200)의 하측에는 멀티아울렛(200)을 통해 전력을 제공하기 위한 멀티아울렛 케이블(201)이 연결될 수 있다.
멀티아울렛(200)은 변환커넥터 연결부(210), 고정커넥터부(220) 및 바이크용 휴대용케이블 연결부(230)를 포함할 수 있다. 그리고, 변환커넥터 연결부(210)는 제1 변환커넥터 연결부(211)와 제2 변환커넥터 연결부(212)를 포함할 수 있다. 변환커넥터 연결부(210), 고정커넥터부(220) 및 바이크용 휴대용케이블 연결부(230)들은 전체로서 십자 형태를 가지도록 위치한다.
변환커넥터 연결부(210)에는 탈부착용 커넥터(240)가 탈부착 가능한 형태로 구성될 수 있다. 변환커넥터 연결부(210)에는 복수의 탈부착용 커넥터(240)들 중 어느 하나가 접속될 수 있다.
복수의 서로 다른 탈부착용 커넥터(240) 중에서 일부는 제1 변환커넥터 연결부(211)에만 연결되고, 나머지 일부는 제2 변환커넥터 연결부(212)에만 연결될 수 있다.
제1 변환커넥터 연결부(211) 및 제2 변환커넥터 연결부(212) 각각에는 표시 수단이 마련될 수 있고, 제1 및 제2 변환커넥터 연결부(211, 212) 중 운전자가 사용하고자 하는 탈부착용 커넥터(240)와 호환 가능한 변환 커넥터 연결부 상의 표시 수단은 시각적인 표시를 할 수 있다.
운전자는 복수의 탈부착용 커넥터(240)들 중 자신의 전기바이크(2)에 접속 가능한 탈부착용 커넥터(240)를 선택하고, 제1 및 제2 변환커넥터 연결부(211, 212) 중 선택한 탈부착용 커넥터(240)와 호환 가능한 변환커넥터 연결부에 체결하고, 선택한 탈부착용 커넥터(240)를 자신의 전기바이크(2)에 접속한 후 전기바이크(2)의 배터리를 충전할 수 있다.
다양한 실시예에서, 멀티아울렛(200)에는 변환커넥터 연결부(210)와 탈부착용 커넥터(240)의 접속이 감지되면 탈부착용 커넥터(240)가 변환커넥터 연결부(210)와의 체결이 해제되지 않도록 하는 체결시스템이 구비될 수 있다.
멀티아울렛(200)의 고정커넥터부(220)는 전기바이크(2)에 바로 접속이 가능할 수 있다. 멀티아울렛(200)은 고정커넥터부(220)와 전기바이크(2)의 접속 여부를 감지할 수 있다. 고정커넥터부(220)는 임의로 멀티아울렛(200)으로부터 해제가 가능하지 않도록 구성될 수 있다.
운전자는 전기바이크(2)에서 보관 중인 전기바이크용 휴대용케이블을 꺼내어 바이크용 휴대용케이블 연결부(230)에 연결할 수 있다. 전기바이크용 휴대용케이블의 일측은 바이크용 휴대용케이블 연결부(230)에 연결되고 타측은 전기바이크(2)에 연결되어 전기바이크(2)의 배터리를 충전할 수 있다. 전기바이크용 휴대용케이블은 전기바이크(2)의 운전자가 소지한 케이블이 될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 도 5b에서 도시된 바와 같이 멀티아울렛 거치대(202)에는 고정커넥터부(220)가 거치될 수 있다. 고정커넥터부(220)는 멀티아울렛(200)에 분리 불가능한 형태로 설치되므로 멀티아울렛 거치대(202)가 거치된 고정커넥터부(220)를 락킹하면, 멀티아울렛(200) 전체를 미인증된 사람이 사용하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 고정커넥터부(220)는 급속 충전을 위한 규격을 가질 수 있다. 즉, 급속 충전과 같이 매우 높은 전압이 요구되는 충전 방식의 경우, 운전자가 임의로 커넥터 등의 분리, 체결에 따른 안전 사고 문제를 방지하기 위하여 고정커넥터부(220)는 멀티아울렛(200)에서 분리가 불가능한 형태로 고정되고, 고정커넥터부(220)를 그대로 전기바이크(2)에 직접 접속 시켜 전기바이크(2)의 배터리를 충전할 수 있도록 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티아울렛를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 멀티아울렛(200)의 본체부(209)에는 복수의 회전부(211a, 212a, 220a, 230a)를 포함할 수 있다. 제1 회전부(211a)는 본체부(209)와 제1 변환커넥터 연결부(211)를 서로 연결하여 제1 변환커넥터 연결부(211)를 멀티아울렛 케이블(201) 측으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 그리고, 제2 회전부(212a)는 본체부(209)와 제2 변환커넥터 연결부(212)를 서로 연결하여 제2 변환커넥터 연결부(212)가 멀티아울렛 케이블(201) 측으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 그리고, 제3 회전부(220a)는 본체부(209)와 고정커넥터부(220)를 서로 연결하여 고정커넥터부(220)가 멀티아울렛 케이블(201)가 위치한 방향과 반대 방향으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 제3 회전부(220a)는 본체부(209)와 바이크용 휴대용케이블 연결부(230)를 서로 연결하고 바이크용 휴대용케이블 연결부(230)를 멀티아울렛 케이블(201) 측으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1, 제2 및 제4 회전부(211a, 212a, 230a)는 하측 방향으로 90도 회전할 수 있고, 제3 회전부(220a)는 상측 방향으로 90도 회전할 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 복수의 회전부(211a, 212a, 220a, 230a) 각각에는 회전 제어 버튼이 마련되고, 운전자가 회전 제어 버튼을 누르는 경우, 복수의 회전부(211a, 212a, 220a, 230a)는 회전 가능한 상태가 되고, 회전 제어 버튼의 누름을 해제하는 경우 복수의 회전부(211a, 212a, 220a, 230a)는 회전된 상태를 유지하며 고정될 수 있다.
예를 들어, 운전자가 고정커넥터부(220)를 전기바이크(2)에 체결할 때 변환커넥터 연결부(210) 및/또는 휴대용케이블 연결부(230)과 고정커넥터부(220)와 전기바이크(2)의 체결을 물리적으로 방해하는 경우, 이들을 회전시켜서 휴대용케이블 연결부(230)과 고정커넥터부(220)의 접속을 원활하게 할 수 있다.
- 전기바이크 주차 및 충전
도 8 및 도 9는 충전 장치가 전기바이크를 인식하여 전기바이크가 주차면에 바르게 주차하는 것을 유도하는 것을 설명하기 위한 것이다.
도 3, 도 5a 및 도 8을 참조하면, 충전 장치(100)의 상부면에는 영상 검출부(500)가 설치될 수 있다. 영상 검출부(500)는 카메라 장치가 될 수 있다. 영상 검출부(500)는 제2 주차면(10b)을 모두 촬영할 수 있는 화각을 가질 수 있다.
충전 장치(100)는 영상 검출부(500)로부터의 검출된 영상 데이터를 분석하는 영상 처리부(510)를 더 포함할 수 있다.
영상 처리부(510)는 영상 검출부(500)의 촬영 영상 데이터를 분석하여 제2 주차면(10b)으로 진입한 객체(ob)를 검출할 수 있다. 영상 처리부(510)는 기계 학습 기반으로 영상 데이터를 분석하여 영상 내의 객체(ob)의 유무, 종류 그리고 검출된 객체(ob) 위치를 검출할 수 있다.
메인 컨트롤러(510)는 영상 검출부(500)로부터의 촬영 영상이 실시간으로 제2 유저 인터페이스부(420) 상에 표시되도록 할 수 있다.
제2 유저 인터페이스부(420) 상에는 실시간 촬영 영상(620)이 표시될 수 있다.
또한, 메인 컨트롤러(510)는 영상 처리부(510)에 의해 영상 데이터의 분석 결과 검출된 객체(ob)가 전기바이크(2)인 것으로 판단하면 전기바이크 주차면 이미지(610)를 제2 유저 인터페이스부(420)를 통해 표시할 수 있다. 전기바이크 주차면 이미지(610)는 제2 주차면(10b) 전체를 축소한 이미지를 표시할 수 있다.
또한, 영상 처리부(510)는 영상 데이터를 분석하여 전기바이크(2)의 위치를 검출하여 전기바이크(2)가 제2-1 내지 제2-5 주차면(10b1~10b5) 중 어느 주차면으로 진입하였는지 여부를 판단할 수 있다. 그리고, 메인 컨트롤러(510)는 전기바이크 주차면 이미지(610) 상에서 전기바이크(2)가 진입한 주차면에 대응하는 영역을 다른 주차면과 구분하여 표시할 수 있다. 또한, 영상 처리부(510)는 영상 데이터를 분석하여 운전자(2a)가 전기바이크(2)로부터 하차 여부를 판별할 수 있다.
영상 처리부(510)에 의해 운전자(2a)가 전기바이크(2)로부터 하차한 것으로 판단하면, 영상 처리부(510)는 전기바이크(2)의 위치 정보를 다시 검출하여 전기바이크(2)가 어느 주차면에 위치하고 있는지를 판단할 수 있다.
또한, 영상 처리부(510)는 운전자(2a) 객체에 의해 전기바이크(2) 일부가 가려진 것으로 판단하면, 전기바이크(2)의 촬영된 일부분의 형상과 방향 그리고 위치를 분석하여 전기바이크(2)의 전체 형상을 추정하고 추정된 전체 형상의 위치를 추정할 수 있다. 또한, 전기바이크(2)가 복수의 주차면에 걸쳐서 주차된 경우 전기바이크(2)가 진입한 주차면이 아닌 주차면에 전기바이크(2)가 침범한 정도를 분석할 수 있다. 그리고, 영상 처리부(510)는 분석 결과를 메인 컨트롤러(510)로 제공할 수 있다. 메인 컨트롤러(510)는 운전자(2a)가 전기바이크(2)에서 하차한 상태에서 전기바이크(2)의 위치의 추정 결과 전기바이크(2)가 도 8에서와 같이 여전히 제2-2 주차면(10b2) 위치한 것으로 판단되면 전기바이크 주차면 이미지(610) 상에서 전기바이크(2)가 위치한 주차면과 대응한 영역의 제1 강조 표시(620)를 유지할 수 있다. 이와 달리, 도 9에서와 같이 전기바이크(2)가 제2-2 주차면(10b2)으로 진입하였으나 제2-2 주차면(10b2)과 제2-3 주차면(10b3)에 걸쳐서 주차된 경우, 메인 컨트롤러(510)는 전기바이크(2)가 진입한 주차면이 아닌 주차면으로 침범한 영역에 대응하는 전기바이크 주차면 이미지(610) 상의 영역을 제2 강조 표시(630)를 할 수 있다. 그리고, 제1 강조 표시(620)와 제2 강조 표시(630)는 서로 구분될 수 있다.
메인 컨트롤러(510)는 제2 강조 표시(630)가 유지되는 동안에는 제2 유저인터페이스(420)를 운전자(2a)가 조작할 수 없도록 사용 모드를 비활성화할 수 있다.
제2 유저인터페이스(420)는 전기바이크(2)가 제2-2 주차면(10b2)으로 진입한 후 주차된 상태에서 전기바이크(2)가 주차면(10b3)으로 침범한 것으로 판단하면 제2 강조 표시(630)와 함께 전기바이크(2)를 제1 강조 표시(620)로 이동시키는 것을 가이드하는 안내 메시지를 출력할 수 있다.
영상 처리부(510)는 촬영 영상 데이터를 분석하여 전기바이크(2)가 제2-1 주차면(10b1)에 다시 주차되었는지 여부를 판단할 수 있다.
메인 컨트롤러(510)는 전기바이크(2)가 제2-1 주차면(10b1)에 주차된 경우, 제2 유저인터페이스(420) 상에서 제2 강조 표시(620)를 제거하고 제2 유저인터페이스(420)의 사용 모드를 활성화할 수 있다.
- 충전 방법
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치 이용한 복수의 전기바이크 충전 방법에 대한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치 이용한 복수의 전기바이크 충전 방법(S100)은 전기바이크의 정보를 수신하는 단계(S101), 전기바이크 충전 규격을 확인하는 단계(S102), 탈부착용 커넥터가 감지되는지 판단하는 단계(S103), 탈부착용 커넥터가 감지되지 않으면 안내 메시지를 출력하는 단계(S104), 탈부착용 커넥터가 감지되면 커넥터 보관 시스템의 도어 시스템을 해제하는 단계(S105), 탈부착용 커넥터의 인출 여부를 판단하는 단계(S106), 탈부착용 커넥터의 인출이 확인되면 커넥터 보관 시스템의 도어 시스템을 락킹하는 단계(S107), 멀티아울렛 보관시스템의 도어 시스템을 해제하는 단계(S108), 호환 가능한 변환커넥터 연결부를 표시하는 단계(S109), 변환커넥터 연결부에 탈부착용 커넥터의 접속이 감지되는지 판단하는 단계(S110), 변환커넥터 연결부에 탈부착용 커넥터의 접속이 감지되면 체결 시스템을 동작하는 단계(S111), 전기바이크의 충전 단자에 탈부착용 커넥터의 접속이 감지되는지 여부를 판단하는 단계(S112), 전기바이크의 충전 단자에 탈부착용 커넥터의 접속이 감지되면 충전을 진행하는 단계(S113), 충전 완료 여부를 판단하는 단계(S114), 충전이 완료된 것으로 판단하면 탈부착용 커넥터의 분리 되었는지를 판단하는 단계(S115), 탈부착용 커넥터의 분리가 감지되면 커넥터 보관 시스템의 도어 시스템을 해제하는 단계(S116), 멀티아울렛의 인입 및 탈부착용 커넥터의 인입이 감지되는지 판단하는 단계(S117), 멀티아울렛의 인입 및 탈부착용 커넥터의 인입이 감지되면 도어 시스템을 락킹하는 단계(S118) 및 충전 요금을 결제 완료하는 단계(S119)를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 10을 참조하여 각 단계를 상술한다.
- 전기바이크의 정보를 수신하는 단계(S101)
제2 유저인터페이스부(420)는 전기바이크(2)의 운전자(2a)가 자신이 운행하는 전기바이크(2)의 종류 정보 및 저속 충전, 완속 충전, 급속 충전 등의 충전 방식 정보, 결제 정보를 입력할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다. 운전자(2a)는 제2 유저인터페이스부(420)를 통해 자신이 운행하는 전기바이크(2)의 종류 정보를 입력함으로써 충전 장치(100)가 전기바이크(2)의 충전 규격을 자동으로 인식할 수 있도록 할 수 있다.
- 전기바이크 충전 규격을 확인하는 단계(S102)
충전 장치(100)는 입력된 전기바이크(2)의 종류 정보에 기초하여 전기바이크(2)의 충전 규격을 정보를 검출할 수 있다.
예를 들어, 충전 대상인 전기바이크(2)의 충전 규격에 매칭되는 커넥터는 탈부착용 커넥터들(240) 중 어느 하나인 경우 충전 장치(100)는 운전자(2a)가 탈부착 커넥터들(240) 중 전기바이크(2)의 충전 규격에 대응하는 적합한 탈부착 커넥터를 이용하여 전기바이크(2)를 충전할 수 있도록 가이드할 수 있다.
- 탈부착용 커넥터가 감지되는지 판단하는 단계(S103)
커넥터 보관시스템(290)는 인출 제어 장치(291) 상에 충전 대상인 전기바이크(2)에 접속 가능한 탈부착용 커넥터의 장착 여부를 판단할 수 있다.
- 탈부착용 커넥터가 감지되지 않으면 안내 메시지를 출력하는 단계(S104)
만약, 제2 유저인터페이스부(420)는 탈부착용 커넥터가 모두 사용 중인 상태로 충전 대상인 전기바이크(2)에 접속 가능한 탈부착용 커넥터의 장착이 인식되지 않는 경우, 안내 메시지를 출력할 수 있다.
만약, 운전자(2a) 완속 충전 방식을 선택하였고, 고정형충전케이블(320)을 통해 급속 충전이 가능한 경우라면 이에 대한 안내 메시지를 출력할 수 있다.
다양한 실시예에서, 운전자(2a) 급속 충전 방식을 선택하였고, 고정형충전케이블(320)을 통해 완속 충전이 가능한 경우라면 이에 대한 안내 메시지를 출력할 수 있다.
다양한 실시예에서, 운전자(2a)의 전기바이크(2)를 충전할 수 없는 상태인 경우 이에 대한 안내 메시지와 대기 시간에 대한 정보를 표시할 수 있다.
- 탈부착용 커넥터가 감지되면 커넥터 보관 시스템의 도어 시스템을 해제하는 단계(S105)
커넥터 보관시스템(290)은 인출 제어 장치(291) 상에 충전 대상인 전기바이크(2)에 접속 가능한 탈부착용 커넥터의 장착이 감지되면 커넥터 보관시스템(290)의 도어 시스템(292)의 락킹이 해제될 수 있다.
도어 시스템(292)의 해제에 대한 안내 메시지가 제2 유저인터페이스부(420)를 통해 출력될 수 있다.
운전자(2a)는 커넥터 보관시스템(290) 상의 탈부착용 커넥터(240)를 인출할 수 있다.
다양한 실시예에서, 커넥터 보관시스템(290)은 인출 제어 장치(291) 상에 삽입된 복수의 탈부착용 커넥터들(240) 중 운전자(2a)가 사용 가능한 탈부착용 커넥터가 인출 제어 장치(291)로부터 분리 가능한 상태가 되도록 할 수 있고, 그 외의 탈부착용 커넥터는 인출 제어 장치(291)로부터 분리가 불가능한 상태가 되도록 할 수 있다. 또한, 커넥터 보관시스템(290)은 분리 가능한 탈부착용 커넥터를 확인할 수 있도록 하는 표시를 하거나 제2 유저 인터페이스(420)를 통해 이를 표시할 수 있다.
- 탈부착용 커넥터의 인출 여부를 판단하는 단계(S106)
커넥터 보관시스템(290)은 인출 제어 장치(291) 상의 탈부착용 커넥터(240)의 접속 여부를 확인하여 탈부착용 커넥터(240)의 인출 여부를 판단할 수 있다.
- 탈부착용 커넥터의 인출이 확인되면 커넥터 보관 시스템의 도어 시스템을 락킹하는 단계(S107)
커넥터 보관시스템(290)은 탈부착용 커넥터(240)의 인출이 확인되면 도어 시스템(292)의 담힘 여부를 판단하고, 도어 시스템(292)이 닫힘이 확인되면 도어 시스템(292)을 락킹할 수 있다. 도어 시스템(292)이 미리 설정된 시간 동안 닫힘이 확인되지 않으면 제2 유저인터페이스부(420)에는 도어 시스템(292)을 닫을 것을 요구하는 안내 메시지가 출력될 수 있다.
- 멀티아울렛 보관시스템의 도어 시스템을 해제하는 단계(S108)
충전 장치(100)는 멀티아울렛 보관시스템(280)의 도어 시스템의 락킹을 해제할 수 있다.
멀티아울렛 보관시스템(280)은 복수의 멀티아울렛(200) 중에서 전기바이크(2)가 주차된 주차면에 대응하는 위치에 거치된 멀티아울렛만이 인출될 수 있도록 할 수 있다. 다양한 실시예에서 멀티아울렛 보관시스템(280)은 복수의 멀티아울렛(200) 중에서 사용 가능한 멀티아울렛을 안내하는 시각적인 형태의 메시지를 표시(예를 들어 광원의 광 출력)할 수 있다. 다양한 실시예에서, 제2 유저인터페이스부(420)는 복수의 멀티아울렛(200) 중에서 사용 가능한 멀티아울렛을 안내하는 메시지를 출력할 수 있다.
제2-2 주차면(10b2)에 주차된 전기바이크(2)의 충전을 위하여 운전자(2a)는 제2멀티아울렛(200b)를 인출할 수 있다.
- 호환 가능한 변환커넥터 연결부를 표시하는 단계(S109)
멀티아울렛 보관시스템(280)은 제2멀티아울렛(200b)에서 제1 변환커넥터 연결부(211)와 제2 변환커넥터 연결부(212) 중에서 인출한 탈부착용 커넥터(240)가 접속 가능한 변환커넥터 연결부를 안내하는 시각적 형태의 메시지를 표시(예를 들어 광원의 광 출력)할 수 있다.
운전자(2a)는 표시된 제1 변환커넥터 연결부(211)와 제2 변환커넥터 연결부(212) 중 어느 하나에 탈부착용 커넥터(240)를 접속할 수 있다.
제1 변환커넥터 연결부(211)에 탈부착용 커넥터(240)를 접속한 것으로 가정한다.
- 변환커넥터 연결부에 탈부착용 커넥터의 접속이 감지되는지 판단하는 단계(S110)
메인 컨트롤러(510)는 제1 변환커넥터 연결부(211)에 탈부착용 커넥터(240)가 접속되었는지 여부를 판단할 수 있다.
기 설정된 시간 동안 제1 변환커넥터 연결부(211)에 탈부착용 커넥터(240)가 접속되지 않으면 제2 유저인터페이스부(420)를 통해 이들의 접속을 요청하는 안내 메시지가 출력될 수 있다.
- 변환커넥터 연결부에 탈부착용 커넥터의 접속이 감지되면 체결 시스템을 동작하는 단계(S111)
메인 컨트롤러(510)는 제1 변환커넥터 연결부(211)에 탈부착용 커넥터(240)가 접속이 감지되면, 제1 변환커넥터 연결부(211)에 마련된 접속 시스템을 구동하여 제1 변환커넥터 연결부(211)에 탈부착용 커넥터(240)가 고정 결합되도록 할 수 있다.
- 전기바이크의 충전 단자에 탈부착용 커넥터의 접속이 감지되는지 여부를 판단하는 단계(S112)
메인 컨트롤러(510)는 전기바이크(2)의 충전 단자에 탈부착용 커넥터(240)가 접속되었는지 여부를 판단할 수 있다.
기 설정된 시간 동안 전기바이크(2)의 충전 단자에 탈부착용 커넥터(240)가 접속되지 않으면 제2 유저인터페이스부(420)를 통해 이들의 접속을 요청하는 안내 메시지가 출력될 수 있다.
- 전기바이크의 충전 단자에 탈부착용 커넥터의 접속이 감지되면 충전을 진행하는 단계(S113)
메인 컨트롤러(510)는 전기바이크(2)의 충전 단자에 탈부착용 커넥터(240)의 접속이 감지되면 충전 단자로 전력을 공급하여 전기바이크(2)의 배터리를 충전할 수 있다.
- 충전 완료 여부를 판단하는 단계(S114)
메인 컨트롤러(510)는 전기바이크(2)의 배터리의 충전 완료 여부를 모니터링할 수 있다.
- 충전이 완료된 것으로 판단하면 탈부착용 커넥터의 분리되었는지를 판단하는 단계(S115)
메인 컨트롤러(510)는 충전이 완료된 것으로 판단하면 탈부착용 커넥터(240)가 충전 단자로부터 분리 여부를 판단할 수 있다. 탈부착용 커넥터(240)가 충전 단자로부터 분리되면, 탈부착용 커넥터(240)가 제1 변환커넥터 연결부(211)로부터 분리되었는지 여부를 판단할 수 있다.
- 탈부착용 커넥터의 분리가 감지되면 커넥터 보관 시스템의 도어 시스템을 해제하는 단계(S116)
메인 컨트롤러(510)는 탈부착용 커넥터(240)가 제1 변환커넥터 연결부(211)로부터 분리된 것을 감지하면, 커넥터 보관 시스템(290)의 도어 시스템(292)의 락킹 해제를 요청하는 신호를 커넥터 보관 시스템(290)으로 전송하여 도어 시스템(292)의 락킹이 해제되도록 할 수 있다.
- 멀티아울렛의 인입 및 탈부착용 커넥터의 인입이 감지되는지 판단하는 단계(S117)
커넥터 보관 시스템(290)은 인출 제어 장치(291) 상에 사용 완료된 탈부착용 커넥터(240)의 장착 여부를 감지할 수 있다. 그리고, 멀티아울렛 보관시스템(280) 상에 사용 완료한 제2 멀티아울렛(200b)의 수납 여부를 감지할 수 있다.
- 멀티아울렛의 인입 및 탈부착용 커넥터의 인입이 감지되면 도어 시스템을 락킹하는 단계(S118)
사용 완료된 탈부착용 커넥터(240) 및 제2 멀티아울렛(200b)가 원위치로 복귀하면 커넥터 보관 시스템(290)의 도어 시스템(292)을 락킹할 수 있다.
메인 컨트롤러(510)는 도어 시스템(292)의 락킹을 감지하면, 충전 요금을 결제 완료할 수 있다.
- 충전 요금을 결제 완료하는 단계(S119)
또한, 메인 컨트롤러(510)는 운전자(2a)가 충전 장치(100) 상에 삽입한 결제 카드를 배출하여 운전자(2a)가 결제 카드를 회수할 수 있도록 한다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
또한 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
차량(1)
전기바이크(2)
충전 스테이션(10)
제1 주차면(10a)
제1-1 주차면(10a1)
제1-2 주차면(10a2)
제2 주차면(10b)
제2-1 주차면(10b1)
제2-2 주차면(10b2)
제2-3 주차면(10b3)
제2-4 주차면(10b4)
제2-5 주차면(10b5)
전력원(19)
충전 장치(100)
충전장치하우징(100a)
정류기(101)
컨버터(102)
차단기(103)
스위치(104)
디지털계측기(105)
메인컨트롤러(106)
커넥터컨트롤러(107)
멀티컨트롤러(108)
멀티아울렛(200)
멀티아울렛 케이블(201)
멀티아울렛 거치대(202)
멀티아울렛 본체부(209)
제1 내지 제5 멀티아울렛(200a~200e)
변환커넥터 연결부(210)
제1 변환커넥터 연결부(211)
제1 회전부(211a)
제2 변환커넥터 연결부(212)
제2 회전부(212a)
고정커넥터부(220)
제3 회전부(220a)
바이크용 휴대용케이블 연결부(230)
제4 회전부(230a)
탈부착용 커넥터(240)
멀티아울렛 보관시스템(280)
커넥터 보관시스템(290)
인출 제어 장치(291)
도어 시스템(292)
차량용 충전함(300)
차량용케이블 수납부(310)
제1 차량용케이블 수납부(311)
제2 차량용케이블 수납부(312)
고정형충전케이블(320)
제1 고정형충전케이블(321)
제2 고정형충전케이블(322)
차량용 휴대용케이블 연결부(330)
유저인터페이스부(400)
제1 유저인터페이스부(410)
제2 유저인터페이스부(420)
영상검출부(500)

Claims (7)

  1. 전력원으로부터 수신된 전력을 전기 차량 및 전기바이크의 배터리의 충전에 대응하는 형태의 전력으로 변환하여 출력하는 충전 장치는,
    외관을 형성하는 하우징의 일측에 설치되고 차량이 주차되는 제1 주차면 상에 주차된 차량을 전기 충전하기 위한 차량용 충전함;
    상기 하우징의 타측에 설치되고 전기바이크가 주차되는 제2 주차면 상에 주차된 전기바이크를 전기 충전하기 위한 멀티아울렛 보관시스템; 및
    상기 멀티아울렛 보관시스템 내의 복수의 멀티아울렛 중 어느 하나와 체결되기 위한 복수의 탈부착형 커넥터를 보관한 커넥터 보관시스템;을 포함하고,
    상기 제2 주차면은 복수의 바이크 주차면을 포함하고,
    상기 복수의 멀티아울렛은 상기 복수의 바이크 주차면의 개수에 대응하는 개수로 구성되고,
    상기 복수의 멀티아울렛들 각각은 상기 복수의 바이크 주차면 각각에 대응하여 위치하고,
    상기 충전 장치는 상기 복수의 바이크 주차면 중 어느 하나의 주차면에 전기바이크의 주차를 검출하면 상기 전기바이크가 주차된 주차면에 대응하는 위치에 위치한 멀티아울렛의 인출이 허용되도록 하고,
    상기 멀티아울렛은 상기 멀티아울렛 보관시스템상에 인입 또는 인출 가능한 멀티아울렛 케이블, 상기 멀티아울렛 케이블에 연결된 멀티아울렛 본체부, 상기 탈부착형 커넥터와 연결 가능하고 상기 멀티아울렛 본체부에 연결된 변환커넥터 연결부, 전기바이크의 충전 단자에 직접 접속 가능하고 상기 멀티아울렛 본체부에 연결된 고정커넥터부 및 상기 멀티아울렛 본체부에 연결된 바이크용 휴대용케이블 연결부를 포함하고,
    상기 바이크용 휴대용 케이블 연결부는 상기 전기바이크의 충전 단자에 일측이 직접 접속된 휴대용 케이블의 타측에 접속되는복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 변환커넥터 연결부는 제1 및 제2 변환커넥터 연결부로 구성되고, 상기 복수의 탈부착형 커넥터들 중 적어도 일부는 제1 변환커넥터 연결부에 접속 가능한 형태로 구성되고, 나머지 일부는 상기 제2 변환커넥터 연결부에 접속 가능한 형태로 구성되고,
    상기 멀티아울렛은 전체로서
    복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 충전 장치는 유저인터페이스부로부터 수신한 충전 대상인 전기바이크의 종류 정보, 충전 방식 정보를 수신하여 상기 충전 대상인 전기바이크의 종류와 충전 방식에 대응하는 상기 고정커넥터부, 상기 복수의 탈부착형 커넥터들 중 어느 하나의 사용을 허용하는
    복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 충전 장치는
    상기 제2 주차면을 촬영하는 영상 검출부;
    상기 영상 검출부와 촬영 영상 데이터를 분석하는 영상 분석부; 및
    상기 복수의 바이크 주차면들 중 어느 하나의 바이크 주차면으로 진입한 객체를 검출하는 영상 처리부;를 더 포함하고,
    상기 영상 처리부는 진입한 바이크 주차면 상에 객체가 다른 바이크 주차면에 침범하여 주차되었는지 여부를 검출하는
    복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 충전 장치는
    상기 영상 검출부의 촬영 영상, 전기바이크 주차면 이미지 및 상기 전기바이크 주차면 이미지 상에서 검출된 객체를 표시하고, 상기 객체가 상기 다른 바이크 주차면에 침범 정도를 표시하는 유저인터페이스부;를 더 포함하고,
    상기 충전 장치는 상기 객체가 상기 다른 바이크 주차면에 침범이 확인되면 상기 객체가 진입한 바이크 주차면 상에 상기 객체가 주차하도록 유도하기 위하여 상기 유저인터페이스부의 사용 모드를 비활성화하는
    복수의 전기바이크 및 차량을 동시에 충전 가능한 충전 장치.

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