KR102652701B1 - 집합건물에서의 전기차량의 충전관리 시스템 및 그 운용방법 - Google Patents

집합건물에서의 전기차량의 충전관리 시스템 및 그 운용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 한정된 주차공간에서 전기차량의 대수가 증가되는 상황에서 공동주택단지 또는 집합단지 내 전기차량 충전소의 운용 및 관리 방법에 대한 것으로, 전기차량의 충전관리를 통합적으로 관리하는 시스템을 구축하여, 전기차량량의 정보를 회원제로 관리하며, 등록된 차량의 여부 및 충전상태와 충전완료 정보를 실시간으로 모니터링하여, 과금을 수행함과 동시에, 충전완료후 추가 주차에 대한 과금을 부과하며, 타차량의 출차요청에 응하는 경우에 적립포인트를 제공하여 비용정산을 수행할 수 있도록 하여, 주차공간의 활용은 물론 전기차량량의 충전효율을 고도화할 수 있도록 한다.

Description

집합건물에서의 전기차량의 충전관리 시스템 및 그 운용방법{Mandgement system and method for electric vehicle charing service for co-operative housing}
본 발명은, 한정된 주차공간에서 전기차량의 대수가 증가되는 상황에서 공동주택단지 또는 집합단지 내 전기차량 충전소의 운용 및 관리 방법에 대한 것이다.
전 세계적으로 지속적으로 강화되고 있는 환경규제에 효과적으로 대응하기 위해 전기차량의 도입이 적극적으로 고려되고 있으며, 전기차량 보급에 필수 요소인 관리 가능한 충전인프라의 구축은 필수적이다. 국내 주거 환경을 고려하여 공동주택단지 또는 집합단지 내 전기차량 충전인프라 구축의 경제성 확보 및 향후 지능형전력망과의 연계, 북미나 유럽으로의 수출을 고려하여 필수적인 기능을 탑재한 저가의 보급형 AC 완속 충전기 및 전 세계 호환 충전인프라 개발도 요구되고 있다. 공동주택이 많은 한국 주거 특성상 한 장소에 다수의 전기차량 충전기가 설치되는 경우가 발생하게 되는데, 충전기용 전력이 충전기 대수에 비례하여 필요하기 때문에, 매우 큰 전력량으로 건물의 전기시설에 그 정도 전력의 여유가 있는 경우가 드물다. 따라서 추가의 전력 공급 공사를 해야 하며 이는 많은 공사비와 매월 많은 기본요금을 납부해야 하고 이는 충전기 보급의 걸림돌로 작용하고 있다.
또한, 한정된 주차공간에서 전기차량의 대수가 증가되는 상황에서 공동주택단지 또는 집합단지 내 전기차량 충전소를 기존 주차 공간을 이용하여 마련하면서, 주차 공간은 더욱 협소해지게 되며, 전기차량가 아닌 차량이 전기차량 충전소에 주차되어 방치되는 경우, 전기차량 충전이 어려워져 이로 인한 민원이 빈번하게 발생하고 있는 실정이다. 이에, 공동주택 내에서 입주자의 민원을 해소하고, 한정된 주차공간의 효율적인 활용을 도모할 수 있는 운용방안의 필요성이 커지고 있다.
아울러, 전기차량 충전소를 공동주택단지 또는 집합단지 내 설치하는 경우, 현재까지 보급되어 운영되는 충전장치의 운영 측면에서 전기차량의 화재 등으로 인한 피해를 해소하는 시스템적인 보완의 필요성이 커지고 있다.
한국공개특허 제2023-0012137호 한국등록특허 제2282309호 한국공개특허 제2022-0060391호
본 발명은 상술한 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기자동차의 충전관리를 통합적으로 관리하는 시스템을 구축하여, 전기차량량의 정보를 회원제로 관리하며, 등록된 차량의 여부 및 충전상태와 충전완료 정보를 실시간으로 모니터링하여, 과금을 수행함과 동시에, 충전완료후 추가 주차에 대한 과금을 부과하며, 타차량의 출차요청에 응하는 경우에 적립포인트를 제공하여 비용정산을 수행할 수 있도록 하여, 주차공간의 활용은 물론 전기차량량의 충전효율을 고도화할 수 있도록 하는 전기차량 충전 관리 시스템을 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에서는, 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 전기차량의 커넥터와 연결되는 충전 커넥터를 구비하며, 충전 정보에 부합하는 배터리의 상태 표시 및 과금정보를 산출하여 표시하는 충전장치(100); 및 상기 충전장치에서 전송되는 정보를 바탕으로, 상기 전기차량의 인식정보를 산출하고, 충전량에 따른 과금 정보 및 정산정보를 산출하여 상기 충전장치(100)에 제공하는 관리서버(200);를 포함하며, 상기 충전장치(100)는, 전기차량의 커넥터부와 전기적으로 연결되어 충전전력을 공급하는 충전커넥터부(110); 상기 전기차량의 전면부 또는 후면부의 이미지를 촬영하고, 이를 관리서버로 송출하여 차량번호를 도출하도록 하는 이미지센서를 포함하는 제1센서부(120); 상기 전기차량의 충전시간에 따른 충전량 및 예상충전시간, 인접하는 충전장치의 충전소 현황 정보를 표시하는 충전상태표시부(130); 상기 전기차량의 제2센서부(320)에서 제공되는 충전 배터리의 상태 및 환경정보를 전송받아, 전기차량 배터리의 상태정보, 화재정보를 모니터링하는 충전모니터링부(140); 상기 충전장치(100)의 충전커넥터부(110)의 온도상태를 감지하는 온도센서의 정보를 기준으로, 설정온도를 유지하기 위한 냉각용매를 공급하는 온도조절부(150); 상기 전기차량 내부에 배치되는 열감지센서, 누수센서, 온습도센서를 포함하는 제2센서부(320)의 정보를 충전모니터링부(160)를 통해 상기 관리서버로 전송하는 통신부(160); 상기 관리서버(200)에서 산출된 충전량에 따른 과금 정보 및 정산정보를 받아 결제정보를 표시하고 처리하는 결제처리부(170); 충전완료 차량의 주차 상태 유지 여부를 선택하게 하고, 타 전기차량 회원의 요청신호에 따는 관리서버의 출차 요청 후 출차시까지의 유료 주차 시간을 산출하는 주차시간산출부(180); 충전완료 상태의 차량이 주차된 충전장치(100)에 충전완료 표시등에 대해, 관리서버에서 출차요청이 있는 경우, 표시등을 점멸하도록 제어하며, 스위치동작을 통해 관리서버로 출차요청신호를 송출하도록 하는 출차요청신호부(190)를 포함하는, 전기차량의 충전 관리 시스템을 제공할 수 있도록 한다.
아울러, 본 발명의 다른 실시예에서는, 상술한 전기차 충전관리시스템을 이용하여 충전관리를 수행하는 방법에 있어서, 충전장치(100)의 제1센서부(120)에서 진입하는 전기차(300)의 번호판 이미지를 센싱하여 관리서버(200)로 전송하는 단계; 상기 관리서버(200)에 회원정보 DB(210)에 분류된 회원정보와 차량번호를 도출하여 회원정보를 인증하는 단계; 상기 전기차(300)의 커넥터부(310)와 상기 충전장치(100)의 커넥터부(110)를 연결하여 충전을 개시하는 단계; 충전완료후, 상기 관리서버(200)에서 상기 충전장치(100)의 충전상태표시부(130)에서 측정되어 산출된 최종 충전량에 대한 과금을 산출하며, 대상 차량의 적립정보와 정산하여 정산정보를 형성 충전량에 따른 과금 정보 및 정산정보를 산출하여 상기 충전장치(100)에 제공하는 단계; 상기 충전장치(100)에서 정산정보에 따른 금액을 결재전 추가 주차여부를 결정하는 단계; 충전 완료된 차량이 주차된 주차영역에 배치되는 상기 충전장치(100)에 구비된 출차요청신호부(190)의 신호가 접수되거나, 스마트폰 앱을 통해 타 회원의 단말에서 충전대기 신호가 접수된 경우, 충전완료된 차량에 대한 출차요청신호를 송출하는 단계; 상기 출차요청신호에 대응하여 출차진행을 수행하는 경우 적립포인트를 관리서버에서 적립하여 적용하는 단계; 상기 관리서버(200)에서 추가 주차 시간에 따른 비용 정산을 재수행하는 단계;를 포함하는, 전기차 충전관리를 수행하는 방법을 제공할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시에에 따르면, 전기차량의 충전관리를 통합적으로 관리하는 시스템을 구축하여, 전기차량량의 정보를 회원제로 관리하며, 등록된 차량의 여부 및 충전상태와 충전완료 정보를 실시간으로 모니터링하여, 과금을 수행함과 동시에, 충전완료후 추가 주차에 대한 과금을 부과하며, 타차량의 출차요청에 응하는 경우에 적립포인트를 제공하여 비용정산을 수행할 수 있도록 하여, 주차공간의 활용은 물론 전기차량량의 충전효율을 고도화할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 충전관리시스템의 경우, 충전중 발생하는 배터리 이상 및 화재와 같은 위험상황을 실시간으로 체크하여 안전성과 편의성을 도모할 수 있도록 한다. 특히, 전기차량의 배터리 상태를 실시간으로 모니터링하며, 충전커넥터부 및 충전배선의 발열상태를 조절할 수 있는 온도조절부를 구비하여 사전에 화재 등의 위험성을 낮출 수 있도록 하며, 실제 화재발생시에는 대상차량은 물론, 인접차량의 정보를 실시간으로 추출하여, 차량소유주 등의 관계자단말로 전송하여 피해발생을 최소화할 수 있도록 하는 장점이 구현된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기차량의 충전관리 시스템(이하, '본 발명'이라 한다.)의 구성 개념도이다.
도 3은 도 2의 본 발명을 적용하여 과금을 구현하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 충전상태표시부(130)의 일부 기능을 예시한 것이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 긴급 충전정보 요청과 출차요청의 기능을 설명하기 우한 예시도이다.
도 8 내지 도 11은 화재방재 관리를 위한 본 발명의 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기차량의 충전관리 시스템(이하, '본 발명'이라 한다.)의 구성 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 전기차량의 커넥터와 연결되는 충전 커넥터를 구비하며, 충전 정보에 부합하는 배터리의 상태 표시 및 과금정보를 산출하여 표시하는 충전장치(100) 및 상기 충전장치에서 전송되는 정보를 바탕으로, 상기 전기차량의 인식정보를 산출하고, 충전량에 따른 과금 정보 및 정산정보를 산출하여 상기 충전장치(100)에 제공하는 관리서버(200)를 포함하여 구성된다. 전기차량(300)은 전기 배터리를 사용하는 상용화한 전기차량를 통칭하며, 충전장치는 전기차량에 커넥터 방식을 이용하여 전력 충전을 수행하는 장치를 의미한다. 본 발명에서는, 충전장치에서 전기차량에 충전을 수행하며, 충전환경 정보를 센싱하고, 이를 바탕으로 전기차량의 충전환경을 관리하고, 충전량에 대한 과금을 수행하며, 화재 등의 리스크 관리를 수행하는 관리서버를 구비하는 시스템 구성을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명은, 도 2에 도시된 것과 같이, 전기차량에 충전을 수행하는 충전장치(100)을 구비한다.
상기 충전장치(100)는, 전기차량에 충전을 수행하며, 충전환경 정보를 센싱하고, 이를 바탕으로 전기차량의 충전환경을 관리하고, 충전량에 대한 과금을 수행하며, 화재 등의 리스크 관리를 수행하기 위한 정보를 입수하여 관리서버에 전달할 수 있도록 한다.
이를 위해, 상기 충전장치(100)는, 전기차량의 커넥터부와 전기적으로 연결되어 충전전력을 공급하는 충전커넥터부(110), 상기 전기차량의 전면부 또는 후면부의 이미지를 촬영하고, 이를 관리서버로 송출하여 차량번호를 도출하도록 하는 이미지센서를 포함하는 제1센서부(120), 상기 전기차량의 충전시간에 따른 충전량 및 예상충전시간, 인접하는 충전장치의 충전소 현황 정보를 표시하는 충전상태표시부(130), 상기 전기차량의 제2센서부(320)에서 제공되는 충전 배터리의 상태 및 환경정보를 전송받아, 전기차량 배터리의 상태정보, 화재정보를 모니터링하는 충전모니터링부(140), 상기 충전장치(100)의 충전커넥터부(110)의 온도상태를 감지하는 온도센서의 정보를 기준으로, 설정온도를 유지하기 위한 냉각용매를 공급하는 온도조절부(150), 상기 전기차량 내부에 배치되는 열감지센서, 누수센서, 온습도센서를 포함하는 제2센서부(320)의 정보를 충전모니터링부(160)를 통해 상기 관리서버로 전송하는 통신부(160), 상기 관리서버(200)에서 산출된 충전량에 따른 과금 정보 및 정산정보를 받아 결제정보를 표시하고 처리하는 결제처리부(170), 충전완료 차량의 주차 상태 유지 여부를 선택하게 하고, 타 전기차량 회원의 요청신호에 따는 관리서버의 출차 요청 후 출차시까지의 유료 주차 시간을 산출하는 주차시간산출부(180), 충전완료 상태의 차량이 주차된 충전장치(100)에 충전완료 표시등에 대해, 관리서버에서 출차요청이 있는 경우, 표시등을 점멸하도록 제어하며, 스위치동작을 통해 관리서버로 출차요청신호를 송출하도록 하는 출차요청신호부(190)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 충전커낵터부(110)는, 전기차량의 커넥터부와 전기적으로 연결되어 충전전력을 공급하는 기능을 수행한다. 특히, 본 발명의 경우, 충전커넥터부(110)의 온도상태를 감지하는 온도센서의 정보를 기준으로, 설정온도를 유지하기 위한 냉각용매를 공급하는 온도조절부(150)를 통해 화재 방지를 위한 구성을 구비할 수 있도록 한다.
상기 제1센서부(120)는, 충전장치 전면으로 전기차량가 충전을 위해 진입하는 경우, 전기차량의 전면이나 후면에 이미지를 촬영(번호판 포함이미지)하여 이를 충전장치(200)로 전송하는 이미지센서를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 상기 이미지센서에서 전기차량의 전면부 또는 후면부의 이미지를 촬영하고, 통신부(160)를 통해 이를 관리서버로 송출하여 차량번호를 도출하도록 한다. 본 발명의 실시예에서. 전기차량가 아닌 경우, 또는 회원 등록된 차량이 아닌 경우에는 이에 대한 알림음성을 충전장치를 통해 표시하거나, 충전장치의 경고등을 통해 비 전기차량의 경우, 차량을 다른 곳으로 이동할 것을 지속적으로 요청할 수 있도록 한다.(ex) "해당 차량은 전기 충전식 차량이 아니오니, 다른 곳으로 이동해주시기 바랍니다(음성안내" "이동시까지 지속적으로 경광등 점멸")
상기 충전상태표시부(130)는 상기 전기차량의 충전시간에 따른 충전량 및 예상충전시간, 인접하는 충전장치의 충전소 현황 정보를 표시할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 충전상태표시부(130)의 일부 기능을 예시한 것이다. 도시된 것과 같이, 차량이 진입하여 상술한 제1센서부에서 차량이미지 정보를 전송하여 관리서버에서 이를 인식하여 회원여부를 판독 인증하게 되는 경우, 충전장치의 화면에는 도 4(a)와 같은 표시 화면이 표시되게 된다. 또한, "충전방식 선택이나 충전상태 확인"의 정보를 클릭하게 되면 도 4(b)와 같은 화면으로 전환되어 현재 충전상태 및 충전 소요시간, 충전완료 후 주차를 더 유지할 것인지 여부에 대한 선택 여부를 체크할 수 있도록 할 수 있다.
상기 충전모니터링부(140)에서는, 전기차량의 제2센서부(320)에서 제공되는 충전 배터리의 상태 및 환경정보를 전송받아, 전기차량 배터리의 상태정보, 화재정보를 모니터링하는 기능을 수행하게 된다. 즉, 전기 자동차의 내부에는, 배터리 인접 환경을 체크하는 다양한 센서(도 8:온도센서, 습도센서, 연기센서, 과전압센서)를 구비하는 제2센서부(320)를 구비할 수 있도록 하며, 이러한 센싱정보를 상기 충전모니터링부(140)에서 받아, 관리서버(200)의 차량상태관리부(230)를 통해 관리 동작을 수행할 수 있도록 제어한다.
또한, 전기차량(300)에서 충전한 충전량에 따른 과금을 위해, 결제처리부(170)에서는 충전량에 따른 정보를 관리서버(200)으로 보낼 수 있도록 한다.
상기 관리서버(200)는, 전기차량(300)와 충전장치(100)의 센서부에서의 센싱정보를 바탕으로 차량의 정보를 확인 인증하고, 모니터링하며, 정산 및 관리를 수행하기 위한 기능을 수행하게 된다.
이를 위해 상기 관리서버(200)는, 사전에 회원으로 가입된 차량의 정보 및 소유주의 정보를 데이터화하여 분류하는 회원정보데이터베이스(210), 상기 제1센서부(120)의 이미지 센서로부터 전송되는 차량의 이미지데이터를 분석하여 차량 번호를 추출하고, 회원정보데이터베이스(210)의 차량정보와 대비하여 회원정보를 도출하여 인증처리를 하는 차량정보식별부(220), 상기 통신부(160)에서 제공되는 전기차량 내부의 환경정보를 모니터링하여, 차량상태 정보를 실시간으로 분류하여, 위험상태 여부를 관리하는 차량상태정보관리부(230), 상기 충전상태표시부(130)에서 측정되어 산출된 최종 충전량에 대한 과금을 산출하며, 대상 차량의 적립정보와 정산하여 정산정보를 형성하는 정산처리부(240), 충전 완료된 차량이 주차된 주차영역에 배치되는 상기 충전장치(100)에 구비된 출차요청신호부(190)의 신호가 접수되거나, 스마트폰 앱을 통해 타 회원의 단말에서 충전대기 신호가 접수된 경우, 충전완료된 차량에 대한 출차요청신호를 송출하는 출차신호관리부(250)를 포함하여 구성될 수 있도록 한다.
상기 회원정보데이터베이스(210)는 사전에 공동주택이나 건물에 회원으로 등재된 차량정보, 동호수, 차량 소유주 등의 정보를 제공하여 회원 가입한 정보(이하, 인증정보)를 저정하고 있으며, 차량정보식별부(220)에서는 이러한 인증정보와 충전장치(100)에서 전송되는 차량번호 이미지에서 도출된 차량정보를 바탕으로 상기 인증정보와 매칭하고 인증처리를 수행할 수 있도록 한다.
상기 차량상태정보관리부(230)는 상기 충전장치(100)에 구비되는 통신부(160)에서 제공되는 전기차량 내부의 환경정보를 모니터링하여, 차량상태 정보를 실시간으로 분류하여, 위험상태 여부를 판단하고 관리할 수 있도록 한다.
이를 위해, 상기 차량상태관리부(230)는, 상기 관리서버(200)는 충전 대상 차량에 인접하는 충전장치에서 충전을 수행하는 다른 전기차량의 차량번호에 매칭되는 인접차량들의 연락처를 산출하고 경보신호송출부(234)를 통해 경보신호를 전송하도록 하는 인접차량 정보산출부(232)와, 충전 대상찰야의 열감지센서 및 온습도센서에서 수집되는 정보를 기준으로 충전 배터리부(330)의 화재발생 범위로 판단되는 경우, 대상 차량의 회원정보에 기재된 연락처 및 인접차량의 연락처로 화재위험상황 및 경보신호를 송출하도록 하는 경보신호송출부(234)를 포함하여 구성될 수 있다.
이를통해 충전중 발생하는 배터리 이상 및 화재와 같은 위험상황을 실시간으로 체크하여 안전성과 편의성을 도모할 수 있도록 한다. 특히, 전기차량의 배터리 상태를 실시간으로 모니터링하며, 화재발생시에는 충전 대상차량은 물론, 인접차량의 정보를 실시간으로 추출하여, 차량소유주 등의 관계자단말로 전송하여 피해발생을 최소화할 수 있도록 하는 장점을 구현할 수 있게 된다.
또한, 상술한 것과 같이, 본 발명은 전기 차량의 정보를 회원제로 관리하며, 등록된 차량의 여부 및 충전상태와 충전완료 정보를 실시간으로 모니터링하여, 과금을 수행함과 동시에, 충전완료후 추가 주차에 대한 과금을 부과할 수 있도록 한다.
이를위해, 본 발명의 관리서버는, 도 2에서와 같이, 충전상태표시부(130)에서 측정되어 산출된 최종 충전량에 대한 과금을 산출하며, 대상 차량의 적립정보와 정산하여 정산정보를 형성하는 정산처리부(240)와, 충전 완료된 차량이 주차된 주차영역에 배치되는 상기 충전장치(100)에 구비된 출차요청신호부(190)의 신호가 접수되거나, 스마트폰 앱을 통해 타 회원의 단말에서 충전대기 신호가 접수된 경우, 충전완료된 차량에 대한 출차요청신호를 송출하는 출차신호관리부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.
특히, 상기 정산처리부(240)는, 상기 충전상태표시부(130)의 충전량에 대한 정보를 전송받아, 충전량에 따른 과금정보를 산출하는 과금산출부(242), 회원정보데이터베이스(210)에 기재된 회원정보와 연동하는 적립포인트를 확인하고, 상기 과금산출부(224)에서 산출된 과금과의 정산정보를 계산하여 결재처리부(170)로 전송하는 정산정보산출부(244), 상기 관리서버(200)에서 관리하는 회원번호에 대응되는 차량 소유주에 대한 출차요청에 대응하여 발생한 적립포인트 금액을 산출하여 저장하는 적립정보산출부(246)를 포함하여 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 적립정보산출부(246)는, 적립포인트가 해당 전기 자동차에 적립되는 것을 누적 적산한 것으로, 이러한 적립포인트는 회원 차량에 대해, 관리주체에서 발생하는 다양한 경로의 비용 정산 과정에서 누적될 수 있다.
이를테면, 공동주택의 경우, 과부과된 관리비에서 환급되어야할 일부 비용, 또는 관리사무소에 부담한 수리비용 등에서 정산을 통해 돌려줘야 하는 비용 등 일반 관리업무에서 발생한 비용을 적립포인트로 해당 회원의 적립정보를 구성할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 본 발명에 따른 전기차량 충전 및 주차 관리 시스템에서도 이러한 적립포인트를 제공할 수 있도록 한다.
이는, 주차공간이 부족한 공동주택의 경우, 전기차량 충전장소의 주차공간을 충전 후에도 이용하고자 하는 경우, 유료로 충전 후에도 전기 자동차를 세워둘 수 있도록 하여, 과금된 주차료는 주차시간별로 산출하여 과금할 수 있도록 한다. 통상적으로 공동 주택의 전기 자동차 충전소는 전기차량 외의 차량은 진입을 하지 못하게 규제하고 있으며, 동시에 차량을 충전한 경우에는 신속히 출차하도록 운영되고 있다. 이 경우, 차량의 완전 충전 뒤에도 차량을 주차하고자 하는 경우에는, 타 차량의 충전 기회를 막을 수 있는 것이므로, 해당 전기차량 충전 지역의 주차공간을 전기차량가 충전 후 이용시에는 과금을 통해 사용하도록 한다. 물론, 역으로 과금을 통해 주차하는 동안, 타 사용자의 충전 요청으로 출차 신호가 해당 사용자에게 전송되는 경우, 출차요청에 응하는 경우에는 해당 시간까지의 주차요금 외에 역으로 충전 요청을 한 사용자의 포인트에서 출차요청에 응한 차량에 포인트를 지급하는 방식으로 적립포인트를 지급할 수 있도록 한다.
이는 밤늦은 시간에 출차요청에 응하는 경우, 이에 대한 수고비용을 적립포인트화하고, 충전을 원하는 회원의 포인트를 일부 지급하는 구조로 운용하여 상호 원만한 협의를 통해 주차공간의 효율적인 이용과 충전의 효율성을 동시에 도모할 수 있도록 할 수 있다.
이러한 기능을 수행하기 위해, 본 발명의 충전장치(100)은 도 2에서와 같이, 상기 관리서버(200)에서 산출된 충전량에 따른 과금 정보 및 정산정보를 받아 결제정보를 표시하고 처리하는 결제처리부(170)와, 충전완료 차량의 주차 상태 유지 여부를 선택하게 하고, 타 전기차량 회원의 요청신호에 따는 관리서버의 출차 요청 후 출차시까지의 유료 주차 시간을 산출하는 주차시간산출부(180), 충전완료 상태의 차량이 주차된 충전장치(100)에 충전완료 표시등에 대해, 관리서버에서 출차요청이 있는 경우, 표시등을 점멸하도록 제어하며, 스위치동작을 통해 관리서버로 출차요청신호를 송출하도록 하는 출차요청신호부(190)를 포함하여 구성될 수 있도록 한다.
이상의 과정을 도 3을 참조하여 과금 및 정산 과정을 중심으로 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 2를 참조하면, 우선, 전기차량의 충전영역에 차량이 진입하면, 충전장치(100)의 제1센서부(120)에서 전기차량의 전면과 후면의 이미지를 촬영하여 관리서버로 전송한다.
이후, 상기 관리서버(200)에 회원정보 DB(210)에 분류된 회원정보와 차량번호를 도출하여 회원정보를 인증하는 단계가 수행된다.
회원 차량으로 인증되는 경우, 충전이 가능하며, 비회원 차량이나 전기차량이 아닌 경우에는, 경고 신호(음성 알람, 경고등)을 통해 고지하여, 다른 주차장소로 이동할 수 있도록 한다. 회원 차량인 경우, 상기 전기자동차(300)의 커넥터부(310)와 상기 충전장치(100)의 커넥터부(110)를 연결하여 충전을 개시하는 단계가 수행된다.
이후, 충전완료후, 상기 관리서버(200)에서 상기 충전장치(100)의 충전상태표시부(130)에서 측정되어 산출된 최종 충전량에 대한 과금을 산출한다.
이 경우, 상기 관리서버(200)에서는 대상 차량의 적립정보와 정산하여 정산정보를 형성 충전량에 따른 과금 정보 및 정산정보를 산출하여 상기 충전장치(100)에 제공하는 단계를 수행한다.
이후, 상기 충전장치(100)에서 정산정보에 따른 금액을 결재전 추가 주차여부를 결정하는 단계가 수행된다. 즉, 사용자는 충전 완료 이후, 차량을 그대로 주차 유지를 수행하고자 하는 경우에는 선택을 통해, 추가 주차를 선택하게 된다. 물론, 이 경우, 추가 주차가 이루어지게 되면 이에 대한 과금이 추가로 발생하게 되므로, 위 정산과정을 다시 진행되게 된다.
충전장치에서 충전을 완료하고, 추가 주차를 선택하여 해당 장소에 그대로 주차를 하는 중에, 타 회원의 차량이 충전을 할 장소가 없는 경우, 관리서버에 단말기를 통해 충전 요청신호를 보내게 되면, 관리서버에서는, 충전완료된 차량의 정보를 산출한다
이러한 충전 요청신호는, 충전 완료된 차량이 주차된 주차영역에 배치되는 상기 충전장치(100)에 구비된 출차요청신호부(190)의 신호가 접수되거나, 사용자가 구비한 스마트폰 앱을 통해 사용자 단말에서 충전대기 신호가 관리서버로 접수된 되는 방식으로 전송될 수 있다.
관리서버는 이러한 출자요청신호가 접수되어, 충전완료된 차량의 정보를 산출하여, 충전완료된 차량에 대한 출차요청신호를 송출한다.
상기 출차요청신호에 대응하여 출차진행을 수행하는 경우 해당 출차 차량에 대해 적립포인트를 관리서버에서 적립하여 적용하는 단계가 수행된다. 이 경우, 적립 포인트는 출차요청을 한 사용자의 적립포인트에서 일정 부분을 차감하는 방식으로 진행될 수 있다.
출차시에는, 상기 관리서버(200)에서 추가 주차 시간에 따른 비용 정산을 재수행하고, 정산이 이루어지게 된다.
도 4는 본 발명의 충전장치의 충전상태 표시부의 화면을 도시한 것이다. 해당 화면은 사용자 단말이 충전 장치 및 관리서버와 연동하는 어플리케이션을 통해서도 동일한 화면을 확인할 수 있다.
즉, 충전장치의 디스플레이 화면, 또는 사용자 어플리케이션에 표시되는 화면에서는, 도 4(a)와 같이, 차량의 인증 여부를 확인하고, 충전방식을 선택하고, 충전정보, 과금정산정보, 충전후 추가 주차지행여부의 정보를 표시할 수 있도록 한다. 충전방식은 도 4(b)와 같이, 금속, 완속 충전을 선택할 수 있으며, 이 경우, 현재 배터리 충전상태, 충전완료까지 소요시간, 충전 완료 후, 추가 주차 진행여부에 대한 정보를 표시할 수 있도록 한다.
도 5(a)는, 충전 완료된 차량이 충전장치에 모두 주차되어 있는 경우, 충전장치의 표시화면에 "긴급 충전 정보 요청"이라는 표시가 형성되게 되며, 이 경우, "긴급 충전 정보 요청"을 클릭하게 되면, 관리서버에서는, 해당 충전구역 또는 인근 구역에 충전가능한 장치를 찾아서 도 5 (b)와 같이 제공하거나, "출차 요청신호 발송 예약신청"의 항목을 클릭하여 출차 요청을 해줄 것을 관리서버에 요청할 수 있게 된다. 이러한 과정은 사용자 단말의 어플리 케이션을 통해서 동일하게 구현할 수 있음은 물론이다.
도 6은 도 5에서 "출차 요청신호 발송 예약신청"의 항목을 클릭하여 출차 요청을 해줄 것을 관리서버에 요청이 있는 경우, 다수의 차량에 대하여 소유자의 단말기에 "출차요청신호"가 전달된 것을 예시한 것이다.
이 경우, "출차요청신호"를 받은 다수의 사용자 중, 가장 먼저 [출차승인]을 클릭한 차주에게 적립포인트가 지급될 수 있도록 한다. 동시에, 사용자 어플리케이션에서는 도 6에서와 같이, 충전차량의 위치를 실시간으로 표시하여 신속한 출차가 이루어질 수 있도록 가이드 하는 것이 더욱 바람직하다.
도 7은 출차를 진행하는 경우, 추가 주차요금을 정산하는 과정을 도시한 것으로, 결재방식과 회원정보(휴대전화) 재확인, 그리고 적립포인트를 적용한 정산 정보 제공을 통해 정산이 수행되는 것을 도시한 것이다.
상술한 것과 같은 본 발명의 전기차 충전소의 과금과 주차관리, 충전요청 등의 관리 시스템을 통해 주차 공간의 효율화 및 충전소 관리의 효율화를 구현할 수 있게 된다.
이하에서는, 본 발명에서, 충전중인 전기차량의 배터리 인접환경을 모니터링하고, 화재 위험을 감지하는 경우의 관리 과정을 설명하기로 한다.
도 8은 도 1에서 상술한 전기차량(300)의 내부의 제2센서부(320)의 구성을 도시한 개념도이다.
본 발명에서의 전기차량(300)은 일반적으로 전기자동차일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전기 배터리 충전을 통해 운영되는 차량을 포함하는 개념이다. 일예로 전기자동차(300)를 예로 하면, 충전장치(100)와 충전을 위해 결합하는 커넥터부(310)와, 상술한 제2센서부(320), 배터리부(330), 배터리부(330)을 냉각시키는 냉각모듈(340), 충전 상태 확인을 위한 제2센서부(320)의 동작 및 냉각모듈(340)을 구동을 제어하는 제어부(350)을 포함하여 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 제2센서부(320)는 배터리의 내부 및 외부의 온도를 센싱하는 온도센서(321), 습도센서(322), 연기센서(323), 과전압센서(324) 등의 다양한 센서를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 온도센서(321)의 감지 정보가 설정된 값 이상으로 센싱되는 경우에는 제어부(350)에서는 냉각모듈(340)을 가동하여, 배터리 인접 부위에 냉매를 유동시키거나 냉풍을 유동시켜 배터리의 온도를 하강시킬 수 있도록 한다. 연기센서에서 인지되는 연기의 발생 정도 값과 온도센서의 측정값, 과전압센서의 측정값이 화재를 나타내는 지표를 넘어서는 경우에는, 제어부(350)에서는 전원차단기(360)를 작동시켜 차량에 전원을 차단할 수 있도록 한다. 동시에, 커넥터부를 통해서 연결되는 충전장치의 충전모니터링부(140)에, 화재 위험신호를 보낼 수 있게 된다.
상기 차량상태관리부(230)에서는, 상기 열감지센서 및 온습도센서에서 수집되는 정보를 기준으로 충전 배터리부(330)의 화재발생 범위로 판단되는 경우, 대상 차량의 회원정보에 기재된 연락처 및 인접차량의 연락처로 화재위험상황 및 경보신호를 송출하도록 한다.
동시에, 상기 관리서버(200)는 대상 차량에 인접하는 충전장치에서 충전을 수행하는 다른 전기차의 차량번호에 매칭되는 인접차량들의 연락처를 산출하고 경보신호송출부(234)를 통해 경보신호를 전송하도록 함은 상술한바와 같다.
도 9는 이러한 화재 발생시의 관리서버의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9에서와 같이, 충전구역 8구역(G8)의 충전장치 #3중인 전기차량이 충전 중이다 화재 위험이 감지되는 경우, 관리서버에서는, 인접차량(충전장치에 연결된)의 정보를 신속히 산출하여, 해당 차량의 소유자 단말로 경고신호를 보내게 된다.
도 10은 이러한 경고신호를 예시한 것이며, 화재발생차량은 물론, 동시에 인접한 차량에 대해서도 차량이동을 공지하여 추가 피해를 막을 수 있도록 한다. 동시에, 신속한 이동을 위해 현재 위치는 물론, 신속한 접근을 위한 위치 안내를 표시(어플리케이션 구동시)할 수 있도록 한다.
도 11은 본 발명의 도 1에서의 충전장치에서의 충전커넥터부(110)의 개념도를 도시한 것이다.
상기 충전커넥터부(110)는 일반적으로 전기차량의 커넥터부에 연결되어, 강한 충전 전력을 공급하는 장치 구성으로 해당 구성에서 발생하는 과열 현상으로 화재가 발생할 우려가 높다. 이를 위해, 본 발명에서는, 온도조절부(150)를 구비하여, 직류/교류 충전단자(112, 114)가 형성되는 헤드부의 내측에 온도조절을 위한 구성을 구비하도록 할 수 있다.
즉, 절연피복(116a)과 내부의 코일(116c)은 완전하게 절연되며, 최외측 피복(116e)와 이들의 사이 공간(116d) 내부로 냉매저장부(154)의 냉매를 순환할 수 있도록 한다. 이는, 냉매저장부(154)에 접촉하여 냉매의 온도를 하강 또는 일부 상승하는 열전소자를 구비하는 열전소자부(153)을 적용하여 냉매의 온도를 조절할 수 있도록 한다.
나아가, 전원인가부(151)은 충전장치의 일부 전력을 이용하여 구동제어부(152)를 동작시키고, 열전소자에 공급되는 전류인가의 방향을 조절하여, 냉각 또는 가열의 과정을 선택제어하며, 냉매저장부(154)의 냉매의 온도를 하강시키고, 분사순환부(155)의 압축분사를 통해 냉매를 충전도선(116)의 내부와 충전헤드 내측의 온도를 하강시킬 수 있도록 한다. 이 경우, 충전도선의 내부 공간에는 냉각볼(116b)를 구비하여, 냉매의 냉각온도를 말단부까지 유지할 수 있도록 보완하며, 냉각볼의 재질은 열함유율이 높은 세라믹 소재의 냉매볼을 이용할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 충전장치
110: 충전커넥터부
120: 제1센서부
130: 충전상태표시부
140: 충전모니터링부
150: 온도조절부
160: 통신부
200: 관리서버
300: 전기차량

Claims (5)

  1. 전기차량의 커넥터와 연결되는 충전 커넥터를 구비하며, 충전 정보에 부합하는 배터리의 상태 표시 및 과금정보를 산출하여 표시하는 충전장치(100); 및 상기 충전장치에서 전송되는 정보를 바탕으로, 상기 전기차량의 인식정보를 산출하고, 충전량에 따른 과금 정보 및 정산정보를 산출하여 상기 충전장치(100)에 제공하는 관리서버(200);를 포함하며,
    상기 충전장치(100)는, 전기차량의 커넥터부와 전기적으로 연결되어 충전전력을 공급하는 충전커넥터부(110); 상기 전기차량의 전면부 또는 후면부의 이미지를 촬영하고, 이를 관리서버로 송출하여 차량번호를 도출하도록 하는 이미지센서를 포함하는 제1센서부(120); 상기 전기차량의 충전시간에 따른 충전량 및 예상충전시간, 인접하는 충전장치의 충전소 현황 정보를 표시하는 충전상태표시부(130); 상기 전기차량의 제2센서부(320)에서 제공되는 충전 배터리의 상태 및 환경정보를 전송받아, 전기차량 배터리의 상태정보, 화재정보를 모니터링하는 충전모니터링부(140); 상기 충전장치(100)의 충전커넥터부(110)의 온도상태를 감지하는 온도센서의 정보를 기준으로, 설정온도를 유지하기 위한 냉각용매를 공급하는 온도조절부(150); 상기 전기차량 내부에 배치되는 열감지센서, 누수센서, 온습도센서를 포함하는 제2센서부(320)의 정보를 충전모니터링부(160)를 통해 상기 관리서버로 전송하는 통신부(160); 상기 관리서버(200)에서 산출된 충전량에 따른 과금 정보 및 정산정보를 받아 결제정보를 표시하고 처리하는 결제처리부(170); 충전완료 차량의 주차 상태 유지 여부를 선택하게 하고, 타 전기차량 회원의 요청신호에 따는 관리서버의 출차 요청 후 출차시까지의 유료 주차 시간을 산출하는 주차시간산출부(180); 충전완료 상태의 차량이 주차된 충전장치(100)에 충전완료 표시등에 대해, 관리서버에서 출차요청이 있는 경우, 표시등을 점멸하도록 제어하며, 스위치동작을 통해 관리서버로 출차요청신호를 송출하도록 하는 출차요청신호부(190)를 포함하며,
    상기 상기 관리서버(200)는, 사전에 회원으로 가입된 차량의 정보 및 소유주의 정보를 데이터화하여 분류하는 회원정보데이터베이스(210); 상기 제1센서부(120)의 이미지 센서로부터 전송되는 차량의 이미지데이터를 분석하여 차량 번호를 추출하고, 회원정보데이터베이스(210)의 차량정보와 대비하여 회원정보를 도출하여 인증처리를 하는 차량정보식별부(220); 상기 통신부(160)에서 제공되는 전기차량 내부의 환경정보를 모니터링하여, 차량상태 정보를 실시간으로 분류하여, 위험상태 여부를 관리하는 차량상태관리부(230); 상기 충전상태표시부(130)에서 측정되어 산출된 최종 충전량에 대한 과금을 산출하며, 대상 차량의 적립정보와 정산하여 정산정보를 형성하는 정산처리부(240); 충전 완료된 차량이 주차된 주차영역에 배치되는 상기 충전장치(100)에 구비된 출차요청신호부(190)의 신호가 접수되거나, 스마트폰 앱을 통해 타 회원의 단말에서 충전대기 신호가 접수된 경우, 충전완료된 차량에 대한 출차요청신호를 송출하는 출차신호관리부(250);를 포함하며,
    상기 정산처리부(240)는, 상기 충전상태표시부(130)의 충전량에 대한 정보를 전송받아, 충전량에 따른 과금정보를 산출하는 과금산출부(242); 회원정보데이터베이스(210)에 기재된 회원정보와 연동하는 적립포인트를 확인하고, 상기 과금산출부(242)에서 산출된 과금과의 정산정보를 계산하여 결재처리부(170)로 전송하는 정산정보산출부(244); 상기 관리서버(200)에서 관리하는 회원번호에 대응되는 차량 소유주에 대한 출차요청에 대응하여 발생한 적립포인트 금액을 산출하여 저장하는 적립정보산출부(246);를 포함하되, 차량의 완전충전 후 주차를 유지하는 경우에 과금을 수행하되, 타 사용자의 충전 요청으로 출차 신호가 해당 사용자에게 전송되는 경우, 출차요청에 응하는 경우에는 해당 시간까지의 주차요금 외에 역으로 충전 요청을 한 사용자의 포인트에서 출차요청에 응한 차량에 적립포인트를 지급하는 방식으로 적립포인트를 지급하도록 하며,

    상기 차량상태관리부(230)는, 상기 열감지센서 및 온습도센서에서 수집되는 정보를 기준으로 충전 배터리부(330)의 화재발생 범위로 판단되는 경우, 상기 관리서버(200)는 대상 차량의 회원정보에 기재된 연락처로 화재위험상황 및 경보신호를 송출하도록 하는 경보신호송출부(234);와 상기 관리서버(200)는 대상 차량에 인접하는 충전장치에서 충전을 수행하는 다른 전기차량의 차량번호에 매칭되는 인접차량들의 연락처를 산출하고 경보신호송출부(234)를 통해 경보신호를 상기 인접차량의 연락처에 전송하도록 하는 인접차량 정보산출부(232);를 포함하고,

    상기 충전커넥터부(110)의 온도조절부(150)는, 직류/교류 충전단자(112, 114)가 형성되는 헤드부의 내측에 온도조절을 구현하되, 상호 절연되도록 배치되는 절연피복(116a)과 내부의 코일(116c), 최외측 피복(116e)과 이들의 사이 공간(116d) 내부로 냉매저장부(154)의 냉매를 순환시키되, 냉매저장부(154)에 접촉하여 냉매의 온도를 하강 또는 일부 상승하는 열전소자를 구비하는 열전소자부(153)을 적용하여 냉매의 온도를 조절하며, 충전도선의 내부 공간에는 세라믹 소재의 냉각볼(116b)를 구비하여, 냉매의 냉각온도를 말단부까지 유지하도록 하는,
    전기차량의 충전 관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 따른 전기차량 충전관리시스템을 이용하여 충전관리를 수행하는 방법에 있어서,
    충전장치(100)의 제1센서부(120)에서 진입하는 전기차량(300)의 번호판 이미지를 센싱하여 관리서버(200)로 전송하는 단계; 상기 관리서버(200)에 회원정보 DB(210)에 분류된 회원정보와 차량번호를 도출하여 회원정보를 인증하는 단계; 상기 전기차량(300)의 커넥터부(310)와 상기 충전장치(100)의 커넥터부(110)를 연결하여 충전을 개시하는 단계; 충전완료후, 상기 관리서버(200)에서 상기 충전장치(100)의 충전상태표시부(130)에서 측정되어 산출된 최종 충전량에 대한 과금을 산출하며, 대상 차량의 적립정보와 정산하여 정산정보를 형성 충전량에 따른 과금 정보 및 정산정보를 산출하여 상기 충전장치(100)에 제공하는 단계; 상기 충전장치(100)에서 정산정보에 따른 금액을 결재전 추가 주차여부를 결정하는 단계; 충전 완료된 차량이 주차된 주차영역에 배치되는 상기 충전장치(100)에 구비된 출차요청신호부(190)의 신호가 접수되거나, 스마트폰 앱을 통해 타 회원의 단말에서 충전대기 신호가 접수된 경우, 충전완료된 차량에 대한 출차요청신호를 송출하는 단계; 상기 출차요청신호에 대응하여 출차진행을 수행하는 경우 적립포인트를 관리서버에서 적립하여 적용하는 단계; 상기 관리서버(200)에서 추가 주차 시간에 따른 비용 정산을 재수행하는 단계;를 포함하며,
    상기 적립포인트의 지급은, 차량의 완전충전 후 주차를 유지하는 경우에 과금을 수행하되, 타 사용자의 충전 요청으로 출차 신호가 해당 사용자에게 전송되는 경우, 출차요청에 응하는 경우에는 해당 시간까지의 주차요금 외에 역으로 충전 요청을 한 사용자의 포인트에서 출차요청에 응한 차량에 적립포인트를 지급하는 방식으로 적립포인트를 지급하도록 하며,
    차량상태관리부(230)의 열감지센서 및 온습도센서에서 수집되는 정보를 기준으로 충전 배터리부(330)의 화재발생 범위로 판단되는 경우, 관리서버(200)는 대상 차량의 회원정보에 기재된 연락처로 화재위험상황 및 경보신호를 송출하도록 하되, 상기 관리서버(200)는 대상 차량에 인접하는 충전장치에서 충전을 수행하는 다른 전기차량의 차량번호에 매칭되는 인접차량들의 연락처를 산출하고 경보신호송출부(234)를 통해 경보신호를 상기 인접차량의 연락처에 전송하도록 하며,
    충전커넥터부(110)의 온도조절부(150)에, 직류/교류 충전단자(112, 114)가 형성되는 헤드부의 내측에 온도조절을 구현하되, 상호 절연되도록 배치되는 절연피복(116a)과 내부의 코일(116c), 최외측 피복(116e)과 이들의 사이 공간(116d) 내부로 냉매저장부(154)의 냉매를 순환시키되, 냉매저장부(154)에 접촉하여 냉매의 온도를 하강 또는 일부 상승하는 열전소자를 구비하는 열전소자부(153)을 적용하여 냉매의 온도를 조절하며, 충전도선의 내부 공간에는 세라믹 소재의 냉각볼(116b)를 구비하여, 냉매의 냉각온도를 말단부까지 유지하도록 하는,
    전기차량 충전관리시스템을 이용하여 충전관리를 수행하는 방법.
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