KR20110004294A - 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템 및 그 방법 - Google Patents

전기자동차 충전소의 차등충전 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110004294A
KR20110004294A KR1020100063806A KR20100063806A KR20110004294A KR 20110004294 A KR20110004294 A KR 20110004294A KR 1020100063806 A KR1020100063806 A KR 1020100063806A KR 20100063806 A KR20100063806 A KR 20100063806A KR 20110004294 A KR20110004294 A KR 20110004294A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
electric vehicle
customer
charging station
station
Prior art date
Application number
KR1020100063806A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101233820B1 (ko
Inventor
홍준희
최중인
이종현
Original Assignee
경원대학교 산학협력단
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 경원대학교 산학협력단 filed Critical 경원대학교 산학협력단
Publication of KR20110004294A publication Critical patent/KR20110004294A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101233820B1 publication Critical patent/KR101233820B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/40—Business processes related to the transportation industry
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/12—Remote or cooperative charging
    • Y—GENERAL 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따르면, 전기자동차 충전소의 시스템이 전기자동차를 차등충전 하는 방법은 전기자동차가 주차하는 충전용 주차공간에 구비되는 충전 스테이션이 주차되는 전기자동차와 충전선로를 연결하고 고객 인식정보를 획득하여 중앙 서버로 전송하면, 상기 중앙 서버가 수신되는 상기 고객 인식정보에 따라 미리 정책된 고객의 우선순위 등급정보를 확인하고, 상기 고객의 우선순위 등급정보에 따른 차등충전을 수행한다.
이로써, 본 발명에 따른 전기자동차 차등충전시스템은 한정된/적은 충전소의 용량으로 다수의 전기 자동차를 효율적으로 충전할 수 있게 하여 충전소의 용량절감 및 건설요금을 최소화 하는 효과가 있다

Description

전기자동차 충전소의 차등충전 시스템 및 그 방법{DIFFERING CHARGE SYSTEM AND METHOD OF ELECTRIC VEHICHE CHARGING STATION}
본 발명은 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 고객의 우선순위에 등급에 따라 고객별로 차등 충전 방식을 적용하는 차등충전 시스템 및 그 충전 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 전력산업 연구개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: R-2005-1-369-001, 과제명: 고부가 전력서비스용 수용가 통합자원 관리 시스템 개발].
최근 세계적인 환경규제 강화 및 에너지 비용 절감 추세에 따라 환경 친화적인 전기자동차(EV, Electric Vehicle)에 대한 요구가 증가 되고 있다. 미국과 유럽의 경우 대기보존법 제정에 의하여 EV의 보급이 의무화되고 있는 상황이며, 국내에서도 저탄소 녹색성장의 일환으로 그린카(친환경 자동차)에 대한 관심과 연구가 활발히 진행되고 있다.
전기자동차(EV)의 보급 확대를 위해서는 전기자동차의 전원을 충전할 수 있는 충전 인프라의 구축이 필수적이다. 특히, 전기자동차의 배터리의 용량을 늘리는 것은 차체의 무게를 가중시키는 단점이 있어 한번의 완충으로 전기자동차가 운행가능한 거리는 제한적일 수 있다. 따라서, 가정용 충전설비를 비롯하여 중 장거리의 운행 중 언제 어디서나 전기자동차를 충전할 수 있도록 많은 충전소가 필수적으로 설치되어야 한다.
그러나, 전기자동차 충전소의 경우 기존의 주유소 및 가스 충전소는 달리 충전소의 가용한 충전용량과 충전선로가 한정되어 충전 인프라를 구축하는 것이 현실적으로 용이하지 않은 문제점이 있다.
또한, 전기자동차의 충전의 경우 그 충전시간이 길기 때문에 동일한 시간에 다수의 전기자동차가 집중되는 경우 이를 분산 충전하는데 한계가 있으며, 고객의 대기 주차공간 및 대기 시간에 따른 불만이 야기되는 문제점이 있다..
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 한정된/적은 충전 용량을 가지고 다수의 전기자동차를 고객의 우선순위에 따른 방식으로 차등 충전하여 충전소의 가용한 충전용량을 효율적으로 운용하는 차등충전 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
전술한 기술 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템은,
전기자동차가 주차하는 충전용 주차공간에 각각 구비되어 주차되는 전기자동차를 충전하는 충전 스테이션; 및 상기 충전 스테이션의 급전여부를 제어하고 전기자동차 충전소로 인입되는 고객의 우선순위 등급정보에 따라 차등충전을 수행하는 중앙 서버를 포함한다.
여기서, 상기 충전 스테이션은, 상기 전기자동차의 고객 인식정보를 획득하여 상기 중앙 서버로 전송하는 인식부; 및 충전선로의 단부에 구성되어 배터리 충전을 위해 상기 전기자동차와 연결되는 선로 연결부를 포함한다.
그리고, 상기 중앙 서버는, 상기 충전 스테이션에서 고객 인식정보를 수신하는 통신부; 상기 고객 인식정보에 기초하여 고객의 우선순위 등급을 파악하는 고객정보 관리부; 사용중인 충전선로와 충전용량을 감시하며 충전 가능한 유휴 충전선로와 충전용량을 파악하는 충전 감시부; 상기 충전 스테이션에 연결되는 충전선로에 전류를 인가 혹은 차단하는 충전선로 스위칭부; 상기 고객의 우선순위 등급별로 차등되는 충전 레벨을 설정하는 충전 레벨 설정부; 및 상기 고객의 우선순위 등급에 따라 전기자동차의 차등충전을 수행할 수 있도록 상기 충전선로 스위칭부의 충전선로 스위칭과 충전 레벨 설정부의 충전 레벨 설정을 수행하는 제어부를 포함한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전소의 시스템이 전기자동차를 차등충전 하는 방법은,
a) 전기자동차가 주차하는 충전용 주차공간에 구비되는 충전 스테이션이 주차되는 전기자동차와 충전선로를 연결하고 고객 인식정보를 획득하여 중앙 서버로 전송하는 단계; b) 상기 중앙 서버가 수신되는 상기 고객 인식정보에 따라 미리 정책된 고객의 우선순위 등급정보를 확인하는 단계; 및 c) 상기 중앙 서버가 상기 고객의 우선순위 등급정보에 따른 차등충전을 제어하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 c) 단계는, 상기 고객의 우선순위 등급정보에 따른 충전 레벨을 설정하는 단계; 및 상기 전기자동차와 연결된 충전선로에 충전전류를 인가하는 단계를 포함한다.
전술한 구성에 의하여 본 발명에 따른 전기자동차 차등충전 시스템은 한정된/적은 충전소의 용량으로 다수의 전기자동차를 효율적으로 충전할 수 있게 하여 충전소의 용량절감 및 건설요금을 최소화 하는 효과가 있다.
또한, 고객의 차량을 복수의 등급의 우선순위를 가지고 차등충전을 할 수 있음으로 우대고객 및 업무의 성격에 따라 효율적인 충전 스케줄링이 가능한 효과가 있다. 그리고, 고객의 등급 및 충전소의 용량을 고려하여 충전 레벨에 따른 급충전 서비스를 제공할 수 있음으로 고객의 편의성을 향상시키고, 유휴 충전용량을 빠르게 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 충전소(M/M/n/n 타입)를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레벨 2, 3에 대한 충전시간을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도착율에 따른 충전트래픽을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 M/M/n/n 타입의 도착율, 충전지장율에 따른 충전선로수를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 M/M/n/n 타입의 도착율에 따른 충전소 용량을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 M/M/n/K 타입의 도착율, 충전지장율에 따른 충전선로수를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 M/M/n/K 타입의 도착율에 따른 충전소 용량을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전소(M/M/n/K 타입)의 차등충전 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 차등충전 시스템을 구현하기 위한 세부구성을 나타낸 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기자동차 충전소의 차등충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기자동차 충전소의 차등충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에서는 전기자동차 충전소 설치를 위해서 반드시 선행되어야 하는 충전소의 적정용량을 산정하는 방법을 제안하고자 한다. 본 발명의 실시 예는 충전소의 적정용량 산정 문제를 네트워크 트래픽 해석, 콜센터 문제 등에 널리 사용되는 대기행렬 모델을 이용하여 정식화 하였다.
본 발명의 실시 예에서는 전기자동차가 충전소에 도착하는 평균 도착율, 평균 충전시간, 전기자동차의 충전 지장율에 따른 충전선로 수를 산정하고, 개별 선로의 충전용량을 이용하여 충전소의 충전용량을 계산한다.
여기서, 충전 지장율(Loss of Charging Probability)은 전기자동차가 충전소에 도착하였을 때, 모든 충전선로가 점유되어 있어서 즉시 충전할 수 없는 확률로 정의된다. 전기자동차 도입 초기 단계에서는 전기자동차의 보급을 위해서 충전지장율이 충전소 설계의 주요한 요소로 고려될 것이다.
본 발명의 실시 예에서는 먼저 얼랑 손실 시스템(Erlang Loss System)으로 알려져 있는 M/M/n/n 타입으로 충전소 용량 산정 문제를 모델링하였다. 이 모델은 대기열이 없는 것으로 가용한 충전선로가 없는 경우에 신규 도착하는 전기자동차는 즉시 다른 충전소를 찾아 떠난다.
다음으로 유한한 대기열이 있는 모델인 M/M/n/K 타입으로 문제를 모델링하였다. M/M/n/K 타입은 기존의 주차장에 설치되는 주차식 충전소의 용량 산정에 적합한 모델로서 신규 도착하는 전기자동차는 가용 충전선로가 없으면 대기열에서 기다리고, 가용한 대기열이 없으면 다른 충전소를 찾아 떠나게 된다.
한편, 본 발명의 실시 예에서 대상으로 하는 전기 충전소 모델은 도 1과 같다.
전기자동차가 충전소에 도착하여 가용한 충전선로가 있
Figure pat00001
으면 충전서비스를 받고, 그렇지 않으면 대기열에서 기다린다. 가용한 대기열이 없는 경우에는 다른 충전소를 찾아 떠나게 된다. 문제 정식화를 위해 다음을 가정한다.
1) 충전소를 사용할 수 있는 전기자동차의 수는 무한하다.
2) 전기자동차는 포아송 분포로 충전소에 도착하며, 평균 도착률은
Figure pat00002
[대/시간]이다.
3) 전기자동차의 평균 충전시간은 1/
Figure pat00003
[시간]이며, 지수 분포를 따른다.
4) 전기자동차 간에는 상호 독립적이다.
5) 충전소는 동일한 용량의 충전선로로 구성되어 있다.
상기 가정 2), 3)에서 평균 도착율과 평균 충전시간의 곱으로 정의되는 제공부하(offered load)는 수학식 1과 같이 구할 수 있다.
Figure pat00004
여기서 얼랑(erlangs)은 트래픽 이론에서 사용되는 트래픽 단위로서 단위시간(1시간) 동안 하나의 통신선로가 계속해서 점유될 때의 트래픽양이다. 충전소의 경우에는 하나의 충전선로가 1시간 동안 충전할 수 있는 에너지를 1 얼랑(erlangs) 이라 할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 얼랑(erlangs)을 충전소의 충전 트래픽이라고 정의한다.
가정 3)에서 평균 충전시간은 수학식 2와 같이 평균 충전에너지와 충전선로용량에 의해 결정된다.
Figure pat00005
여기서,
Figure pat00006
,
Figure pat00007
는 각각 평균 충전에너지[kWh]과 충전선로용량[kW]이며, 손실은 없다고 가정한다.
Figure pat00008
는 충전선로의 서비스율로서, 단위시간(1시간) 동안 하나의 충전선로에서 충전을 받을 수 있는 전기자동차의 수를 의미한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 충전소 적정용량 결정 방법을 설명한다.
먼저, 충전소의 타입모델 중 M/M/n/n 타입 모델은 얼랑 손실 시스템(Erlang Loss System)이라고도 하며, 도 1에서 대기열이 없는 모델이 된다.
충전소에는 동일한 서비스율
Figure pat00009
를 갖는 n개의 충전선로가 존재한다. 도착하는 고객들은 가용한 선로 중에서 아무것이나 랜덤으로 골라 충전서비스를 받으며, 가용 선로가 없으면 고객은 다른 충전소를 찾아가게 된다.
이 모델은 수학식 3과 같은 생성소멸 과정을 가진다.
Figure pat00010
여기서, i는 충전소 내에 있는 전기자동차 수를 나타내며, ,
Figure pat00012
는 각각 이때의 생성율, 소멸율을 나타낸다.
따라서 생성소멸과정의 안정상태에서의 해로부터 다음을 얻는다.
Figure pat00013
여기서,
Figure pat00014
는 충전소 내에 i대의 전기자동차가 있을 확률이다.
충전 지장율은 새로 도착하는 전기자동차가 충전을 할 수 없는 확률로 충전소 내에 n대의 전기자동차가 존재하여 모든 충전선로를 점유하고 있을 확률이 된다. 즉 수학식 5와 같다.
여기서, B(n,a)를 얼랑 손실 공식(Erlang loss formula) 또는 얼랑 B 공식(Erlang B formula)라고 부른다
다음, 충전소의 타입모델 중 M/M/n/k 타입 모델은 동일한 서비스율
Figure pat00016
를 갖는 n개의 충전선로와 K-n개의 대기열이 있는 것이다. 도착하는 고객들은 가용한 선로 중에서 아무것이나 랜덤으로 골라 충전서비스를 받으며, 가용 선로가 없으면 고객은 대기열에서 기다리게 된다. 가용한 대기열이 없으면 다른 충전소를 찾아 떠나게 된다.
이러한 모델은 수학식 6과 같은 생성률(Birth Rate), 소멸률(Death Rate)을 갖는 생성소멸 과정을 가진다.
Figure pat00017
따라서 생성소멸과정의 안정상태에서의 해로부터 다음을 얻는다.
Figure pat00018
Figure pat00019
여기서,
Figure pat00020
이고,
Figure pat00021
는 충전소 내에 대의 전기자동차가 존재할 확률이다.
충전 지장율은 충전소 내의 전기자동차수가
Figure pat00022
일 확률이 되므로, 수학식 9와 같다.
Figure pat00023
여기서, D(a,n,K)는 M/M/n/K 타입에 대한 충전지장율이다.
이 모델은 K대를 수용할 수 있는 기존의 주차장에 주차식 충전소를 설치하는 경우에 충전소 용량을 산정하는데 적용할 수 있다.
한편, 전기자동차 충전소 용량 결정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
상기 수학식 5 및 수학식 9는 신규 도착하는 전기자동차의 충전지장율을 충전소에 가해지는 충전트래픽과 충전선로 수의 함수로 나타낸 식이다. 따라서 이들 식으로부터 충전트래픽이 정해졌을 때 특정한 충전지장율을 만족하기 위해 필요한 충전선로 수를 구할 수 있다. 충전선로 수가 결정되면 충전소의 충전용량(
Figure pat00024
)은 다음의 수학식 10과 같다.
Figure pat00025
한편, 상기한 내용에 기초하여 M/M/n/n 타입 및 M/M/n/k 타입의 충전소 적정 용량 산정 방법에 대한 이해를 위해 간단한 사례연구를 수행하였다.
전기자동차 충전소의 충전 레벨은 3종류로 구분되고 있는데, 사례연구에서는 레벨 2, 3을 대상으로 한다. 레벨 1, 2는 각각 120V, 240V 단상전원을 사용한다. 레벨 1은 상업용 충전소에는 적합하지 않으며, 레벨 2는 가정용 충전 또는 상업용 충전소에 모두 적용할 수 있다. 레벨 3은 급속 충전을 위한 것으로 480V 3상 전원을 사용한다. 따라서 레벨 3은 주유소식 상업용 충전소에 가장 적합한 충전 레벨이다.
평균 충전시간을 계산하기 위한 평균 충전에너지는 4.4 kWh로 가정하였다. 이는 GM에서 2010년 양산할 예정인 시보레 볼트(Chevrolet Volt)의 유효 배터리 용량(8.8 kWh)의 절반에 해당하는 수치이다. 그리고 충전선로용량은 레벨2, 3에 해당하는 240VAC 단상/32A, 480VAC 3상/80A로 가정하였다. 따라서 수학식 2를 이용하여 평균 충전에너지 4.4 kWh에 대한 각 레벨의 충전시간을 계산하면 도 2과 같다.
도 3의 도착율에 따른 레벨2, 3의 충전트래픽을 나타낸 것으로 수학식 1에 의해 계산된다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 M/M/n/n 타입의 충전소 적정 용량 산정 방법에 대한 사례는 다음과 같다.
도 3에 나타난 충전트래픽에 대해서 0.1%, 1%, 5%, 10%의 충전지장율을 만족하기 위한 필요 충전선로 수를 계산하면 도 4과 같다. 도착율이 클수록 그리고 충전지장율이 작을수록 많은 수의 충전선로가 필요하다. 그리고 레벨 3보다 레벨 2의 충전선로수가 훨씬 많은데, 이는 레벨 3의 충전시간이 짧으므로 당연한 결과라 할 수 있다.
상술했듯이 수학식 10으로부터 충전소의 충전용량을 계산할 수 있다. 예를 들어서, 도착율이 120[대/시간]이고 충전지장율이 5%인 경우에 레벨 2, 3의 충전소는 각각 75, 12개의 충전선로가 필요하다. 레벨 2, 3에 대한 개별 선로 용량이 각각 7.68, 66.5 이므로, 결과적으로 충전소의 충전용량은 각각 75ㅧ7.68 = 576kW, 12ㅧ66.5 = 798kW로 결정된다. 동일한 도착율, 충전지장률인 경우에 레벨 3 충전소는 레벨 2 충전소보다 작은 충전선로수가 필요하지만, 충전소의 충전용량은 더 크게 된다. 도 5는 도착율 및 충전지장율에 따른 레벨 2, 3의 충전소 용량을 나타낸 그래프이다.
반면, M/M/n/K 타입의 충전소 적정 용량 산정 방법에 대한 사례는 다음과 같다.
300대의 주차공간이 있는 주차장에 충전설비를 설치하는 경우(K=300), 필요한 충전선로를 계산하였다. 도 6은 M/M/n/K 타입에 대한 충전선로 수를 계산한 것이다. M/M/n/n 타입과 비교하여 충전선로 수가 조금 더 많음을 확인할 수 있다. M/M/n/K 타입은 M/M/n/n 타입과는 달리 대기열에 대기하는 차량이 있으므로 동일한 충전지장율을 유지하기 위해서 더 많은 선로수가 필요하게 된다. 도 7은 도착율 및 충전지장율에 따른 레벨 2, 3의 충전소 용량을 나타낸 그림이다.
이와 같이, 본 발명의 실시예서는 네트워크 트래픽 해석, 콜센터 문제 등에 널리 사용되는 대기행렬 모델을 이용하여 전기자동차 충전소의 적정용량을 산정하는 방법을 제안하였다.
충전소 용량산정 문제를 Erlang loss system으로 알려져 있는 대기열이 없는 모델인 M/M/n/n 타입과 유한한 대기열이 있는 M/M/n/K 타입으로 모델링하였다.
충전소에 가해지는 충전트래픽에 대해서 충전지장율을 만족하는 필요 충전선로 수를 먼저 결정하고, 개별 충전선로용량을 곱하여 충전소의 충전용량을 산정하였다. 충전선로 수는 충전소가 수용할 수 있는 전기자동차 대수와 같으며, 이는 충전소가 차지하는 면적을 의미한다. 따라서 M/M/n/n 타입은 충전소의 면적 제약이 없는 경우에 적용 가능하고, M/M/n/K 타입은 면적 제약으로 수용가능 전기자동차 대수가 K인 경우에 적합한 모델이다.
본 발명의 실시예에서 제안한 방법으로 산정한 충전선로의 수는 동일한 조건에서 레벨 3보다 레벨 2가 훨씬 많게 된다. 이는 레벨 2 충전소에 필요로 하는 주차 면적이 더 큼을 의미한다. 그러나 충전소 용량은 레벨 3 충전소가 레벨 2 충전소보다 더 큼을 알 수 있다. 다시 말해서 충전소의 충전선로용량을 크게 하면 충전소의 면적을 줄일 수 있는 반면, 충전설비 용량은 커지게 된다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 차등충전 시스템은 앞에서 설명한 전기자동차 충전소의 적정 용량을 결정하는 방법에 기초하여 구성될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 차등충전 시스템은 기존의 불특정 다수의 고객을 대상으로 영업하는 전기자동차 충전소에 한정되지 않고, 기업, 빌딩, 공공기관, 공동주택, 공영주차장 등의 주차시설에 적용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템을 나타낸 구성도이다.
첨부된 도 8을 참조하면, 전기자동차 한대의 충전용량을 15kW로 가정할 경우 차량 100여대가 주차 가능한 충전 스테이션의 경우 총 필요용량은 15kW * 100대 = 1500kW의 설비가 필요로 하게 된다. 하지만 이렇게 할 경우 필요 필요이상의 설비비와 건설비가 들게 되므로 효율적인 충전 시스템이 필요하게 된다.
따라서, 충전을 하는 고객의 우선순위에 따라 복수의 등급(그룹)으로 차등 분류한 후 우선순위를 두어 등급별 높은 순위의 차량에게 선 충전을 하거나, 충전 레벨을 다르게 적용하는 방식의 차등충전을 통하여 충전소의 충전설비용량을 줄이면서 사용자의 불편을 최소화 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 차등충전 시스템을 구현하기 위한 세부구성을 나타낸 블록도이다.
첨부된 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템은 전기자동차가 주차하는 충전용 주차공간에 구비되어 주차되는 전기자동차를 충전하는 충전 스테이션(100)과 상기 충전 스테이션(100)의 급전여부를 제어하고 상기 전기자동차 충전소로 인입되는 고객의 우선순위 등급정보에 따라 차등충전을 수행하는 중앙 서버(200)를 포함한다.
충전 스테이션(100)은 해당 주차공간에 주차되는 전기자동차의 고객정보를 인식하여 전기자동차의 충전을 제어하는 중앙 서버(200)로 전송하는 인식부(110)와 충전선로의 단부에 구성되어 배터리 충전을 위해 전기자동차와 연결되는 선로 연결부(120)를 포함한다. 그리고, 도면에서는 생략되었으나 충전 스테이션(100)은 유선 혹은 무선모뎀을 통해 중앙 서버(200)와의 통신이 가능하며 각 충전 스테이션 별로 고유한 식별정보(ID)를 갖는다.
인식부(110)는 차량의 고유 식별정보와 미리 등록되거나 혹은 발급된 고객의 ID 카드 중 적어도 하나를 통해 고객의 인식정보를 획득할 수 있다. 여기서, 고객의 인식정보는 고객별로 차등충전을 제어하기 위하여 중앙 서버(200)에서 등록 및 관리하는 고객별 등급(우선순위)정보이다.
예를 들어, 한 회사의 빌딩에 시설되는 전기자동차 차등충전 시스템을 가정할 경우 고객의 우선순위 등급은 다음과 같이 지정할 수 있다.
1등급: 회사의 사장이나 임원 또는 회사의 VIP손님
2등급: 평균 주차시간이 1-2시간 미만인 직원(외근, 영업직), 일반 손님
3등급: 평균 주차시간이 4시간 미만인 직원
4등급: 주차시간이 4시간이 넘는 직원
위와 같이 고객의 등급을 분류하고, 분류된 고객정보는 차량의 고유 식별정보(예; 차량 ID/차량번호)나 ID 카드를 지급 함으로서 인식하게 된다.
인식부(110)는 차량의 고유 식별정보(차량 ID)를 차량의 고유정보가 저장된 전기자동차 내부시스템과 캔(Controller Area Network)통신을 수행하여 수집하거나, 카메라(미도시)를 통해 촬영되는 차량번호를 인식하여 획득할 수 있다. 그리고, 고객의 등급별로 ID카드를 발급하거나 고객이 소지한 ID 카드를 고객정보에 매칭하여 등록함으로써 인식이 가능하다. 여기서, 캔 통신은 차량을 제어하는 전자 시스템과 전기적으로 연결되는 통신 인터페이스를 의미한다.
선로 연결부(120)는 전기자동차의 배터리에 충전 전류를 제공하기 위한 급전 플러그를 가지며, 여기에 전기자동차 내부시스템과 통신할 수 있는 통신 인터페이스를 더 포함한다. 즉, 충전 스테이션(100)의 충전선로 내부에는 전류를 제공하는 급전선과 통신라인이 구비되어 선로 연결부(120)가 전기자동차의 충전단자에 연결시 통신라인도 동시에 연결될 수 있도록 하되, 그러기 위해서는 선로 연결부(120)의 인터페이스와 전기자동차의 인터페이스 구조가 미리 약속된 규격으로 구성되는 것이 바람직하다. 이 때, 급전은 바로 이루어 지는 것이 아니라 중앙 서버(200)의 제어에 따라 이루어지며 통신은 충전 스테이션(100)과 바로 연결된다.
중앙 서버(200)는 고객정보를 우선순위에 따른 등급으로 분류하여 저장하고 인증되는 고객정보에 기초하여 전기자동차 충전의 우선순위를 고려하여 차등충전을 수행하도록 충전 스테이션(100) 및 충전선로를 제어하는 역할을 한다.
그러기 위해 중앙 서버(200)는 통신부(210), 고객정보 관리부(220), 충전 감시부(230), 충전선로 스위칭부(240), 충전 레벨 설정부(250), 표시부(260), 데이터베이스부(270) 및 제어부(280)를 포함한다.
통신부(210)는 유선 혹은 무선 통신 수단을 통해 충전 주차공간에 구비된 충전 스테이션(100)과 통신을 수행한다. 통신부(210)는 충전 스테이션(100)에서 차량의 고유 식별정보와 고객의 ID 카드 중 적어도 하나의 고객 인식정보를 수신한다.
고객정보 관리부(220)는 충전 스테이션(100)에서 수신된 고객 인식정보에 기초하여 고객의 서비스 등급을 파악하여 제어부(280)로 전달한다.
고객정보 관리부(220)는 고객(차량)의 식별정보에 따라 차등된 충전 서비스를 제공하는 등급별 우선순위 정보와, 고객의 기본적인 신상정보, 고객의 차량 식별정보, 차량 종류, 충전용량, 충전시간, 충전주기, 주차시간 및 마일리지 등의 고객정보를 관리한다. 이 때, 고객정보에는 적어도 하나의 차량 식별정보를 매칭 저장하여 미리 등록된 차량 식별정보에 대해서만 차등 서비스를 제공할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 그래서, 상위 등급 고객이 비매칭 차량에 대한 우선권을 무분별하게 남용하는 것을 방지할 수 있다.
충전 감시부(230)는 충전소 내에 현재 충전중인 선로와 충전용량을 감시하며, 충전 가능한 선로와 가용 충전용량을 파악한다.
충전선로 스위칭부(240)는 각 충전 스테이션(100)에 연결되는 충전선로에 전류를 인가하는 스위칭 기능을 수행하며, 전기자동차의 충전이 요청된 충전 스테이션(100)에 전류를 인가하거나 차단한다.
특히, 충전선로 스위칭부(240)는 인식된 고객의 서비스 등급에 따라 우선순위에 맞도록 충전선로를 스위칭한다. 예컨대, 충전 가능한 유휴 충전선로가 존재하는 경우 해당 전기자동차를 충전할 수 있도록 전류를 인가하거나, 충전선로가 풀(full)인 경우 가장 하위 등급 고객의 전기자동차의 충전을 중지하고 상위 등급 고객의 전기자동차를 우선충전 하도록 한다.
충전 레벨 설정부(250)는 충전 스테이션(100)에 인가되는 충전 레벨을 설정하는 역할을 한다. 이 때, 충전 레벨 설정부(250)는 고객의 우선순위 등급별로 차등되는 충전 레벨을 설정할 수 있다. 또한, 상황에 따라 충전소의 최대용량을 고려하여 적절한 충전 레벨의 전류를 설정할 수도 있다. 예를 들면, 도 8에서와 같이 10 대분의 충전소 용량이 구비된 것으로 가정할 때 5개의 충전 스테이션(100)에서 충전이 요청된 경우, 충전 레벨을 조절하여 높게 설정할 수 있을 것이다. 그래서, 충전중인 시간을 단축시킬 수 있으며 빠르게 충전 가능 선로 수를 확보 하여 도착률에 대비함으로써 충전지장율을 줄일 수 있는 장점이 있다.
표시부(260)는 충전 감시부(230)에서 모니터링 되는 충전진행 상황정보를 데이터화하여 운영자 및 고객이 쉽게 파악할 수 있도록 시각적으로 표시한다. 이 때, 표시부(260)는 충전중인 선로, 유휴 충전 스테이션, 충전예상시간, 충전진행경과, 고객정보 등을 테이블 및 그래픽을 통하여 표시할 수 있다. 또한, 표시부(260)에서 제공되는 충전 상황 데이터는 충전소 내에 대형 표시장치 혹은 충전 스테이션(100)에 구비되는 표시장치를 통해서 고객이 미리 충전진행 상황을 파악할 수 있도록 제공할 수 있으며, 나아가 고객의 전기자동차 내부 시스템 혹은 휴대 단말기를 통해 전송하여 충전진행 상황정보를 알릴 수 있을 것이다.
데이터베이스부(270)는 전기자동차 충전소의 운영을 위한 각종 데이터와 프로그램이 저장되며, 자동차 충전소의 이용에 따른 고객별로 발생되는 데이터를 저장하는 역할을 한다.
제어부(280)는 중앙 서버(200)의 전반적인 운용을 위한 상기 각부의 동작을 제어하며, 특히 인식되는 고객의 우선순위 등급에 따라 전기자동차의 차등충전을 수행할 수 있도록 충전선로 스위칭부(240)의 충전선로 스위칭과 충전 레벨 설정부(250)의 충전 레벨 설정을 제어하는 역할을 한다.
한편, 도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기자동차 충전소의 차등충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 M/M/n/K 타입의 대기열이 있는 전기자동차 충전소이며 상기 도 9를 통하여 설명된 차등충전 시스템의 구조를 가정하여 설명한다.
첨부된 도 10을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기자동차 충전소의 차등충전 방법은 전기자동차 충전소에 제1 차량(전기자동차)이 진입하여 충전용 주차공간에 주차하면, 해당 주차공간에 구비된 충전 스테이션(100)이 고객 인식정보를 인식하여(S101) 중앙 서버(200)로 전송한다(S102). 이 때, 충전 스테이션(100)은 상기 고객 인식정보를 상기 제1 차량과의 연결을 통한 차량내부시스템이나, 미리 등록된 ID카드를 통하여 인식하여 중앙 서버(200)로 전송함으로써 실질적인 충전을 요청하게 된다.
중앙 서버(200)는 충전 스테이션(100)에서 수신되는 제1 차량의 고유 식별정보와 고객의 ID 카드 중 적어도 하나의 고객 인식정보에 기초하여 해당 고객의 우선순위 등급을 파악한다(S103). 그리고, 전기자동차 충전소의 할당 가능한 유휴 충전선로 및 충전용량(이하, 충전자원)을 파악하고(S104), 상기 고객의 우선순위 등급에 따른 충전이 가능한지 판단한다(S105).
이 때, 상기 S105 단계에서 충전자원이 충분하여 충전 가능한 것으로 판단되면(S105; 예), 제1 차량에 연결된 충전선로에 전류를 인가하여 제1 차량을 충전한다(S106). 이 때, 충전 스테이션(100)은 중앙 서버(200)로부터 충전전압, 충전용량, 충전예상시간 중 적어도 하나를 포함하는 충전진행상황정보를 수신하여 실시간으로 제공할 수 있다. 그리고, 중앙 서버(200)는 제1 차량의 충전이 완료되면 충전완료 정보를 충전 스테이션(100)으로 전달하고, 이를 수신하는 충전 스테이션(100)은 충전이 완료되었음을 표시하여 알린다(S115). 여기에, 기업이나 공동주택의 주차장에 충전소가 구비된 경우 고객이 충전완료 시까지 전기자동차에서 기다리지 않을 수 있음으로 중앙 서버(200)는 충전완료정보를 고객의 휴대 단말기로 문자 메시지를 통하여 전달 할 수도 있다.
반면, 상기 S105 단계에서 충전자원이 불충분하여 충전이 불가능한 것으로 판단되면(S105; 아니오), 기 충전중인 차량 중 상기 제1 차량보다 하위 순위(등급) 차량이 존재하는지 여부를 판단한다(S107).
이 때, 상기 제1 차량보다 하위 순위차량이 존재하는 경우(S107; 예), 그 중 최하위순위의 제2 차량의 충전을 중지하여 충전자원을 확보하고(S108), 상기 제1 차량을 우선적으로 충전한다(S109). 여기서, 하위순위 차량이 복수로 동급일 경우 충전요청시간이 늦은 후 순위의 차량이 최하위순위 차량으로 선택될 수 있다.
이후, 위와 마찬가지로 충전진행상황정보 내지 충전완료를 알리는 단계를 수행한다(S113~S115).
그러나, 상기 제1 차량보다 하위 순위차량이 존재하지 않는 경우(S107; 아니오), 충전가능 시까지 대기한 후(S110), 제1 차량의 충전 가능이 확인되면(S111), 제1 차량에 연결된 충전선로에 전류를 인가하여 제1 차량을 충전한다(S112). 이후, 위와 마찬가지로 충전진행상황정보 내지 충전완료를 알리는 단계를 수행한다(S113~S115).
한편, 도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기자동차 충전소의 차등충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 위의 도 10의 제1 실시 예와 유사하되, 고객의 등급에 따른 충전 레벨을 더 고려하는 것을 가정한다.
첨부된 도 11을 참조하면, 본 발명의 제 2실시 예에 따른 전기자동차 충전소의 차등충전 방법은 전기자동차 충전소에 제1 차량(전기자동차)이 진입하여 충전용 주차공간에 주차하면, 해당 주차공간에 구비된 충전 스테이션(100)이 고객 인식정보를 인식하여(S201) 중앙 서버(200)로 전송한다(S202).
중앙 서버(200)는 충전 스테이션(100)에서 수신되는 제1 차량의 고유 식별정보와 고객의 ID 카드 중 적어도 하나의 고객 인식정보에 기초하여 해당 고객의 우선순위 등급을 파악한다(S203). 그리고, 전기자동차 충전소의 할당 가능한 유휴 충전자원(충전선로 및 충전용량)을 파악하고(S204), 상기 고객의 등급에 상응하는 충전 레벨에 따른 충전이 가능한지 판단하여, 충전자원이 부족하면 충전자원을 확보한다(S205). 여기서, 충전자원의 확보는 도 10에서 설명된 기 충전중인 하위순위 차량의 충전 중지로 확보될 수 있음으로 자세한 설명은 생략한다.
중앙 서버(200)는 충전소 가능 선로 및 충전 레벨을 설정하여 차량을 충전하고(S207), 이후, 상기 도 10의 S113~115 단계와 마찬가지로 충전진행상황정보 내지 충전완료를 알리는 단계를 수행한다(S208~S210).
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 차등충전 시스템은 한정된/적은 충전소의 용량으로 다수의 전기자동차를 효율적으로 충전할 수 있게 하여 충전소의 용량절감 및 건설요금을 최소화 하는 효과가 있다.
또한, 고객의 차량을 복수의 등급(1등급 > 2등급 > 3등급 > 4등급)의 우선순위를 가지고 차등충전을 할 수 있음으로 우대고객 및 업무의 성격에 따라 효율적인 충전 스케줄링이 가능한 효과가 있다. 여기에, 고객의 등급 및 충전소의 용량을 고려하여 충전 레벨에 따른 급충전 서비스를 제공할 수 있음으로 고객의 편의성을 향상시키고, 유휴 충전용량을 빠르게 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 긴급한 충전이 요구되는 고객의 비용 지급에 따라 등급을 일시적으로 상향 조정하는 등급 업그레이드 서비스를 제공할 수 도 있다. 여기서, 상기 비용은 카드, 현금 그리고 제휴된 사업자에서 제공하는 쿠폰 및 마일리지 등의 지불수단일 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (14)

  1. 전기자동차가 주차하는 충전용 주차공간에 각각 구비되어 주차되는 전기자동차를 충전하는 충전 스테이션; 및
    상기 충전 스테이션의 급전여부를 제어하고 전기자동차 충전소로 인입되는 고객의 우선순위 등급정보에 따라 차등충전을 수행하는 중앙 서버
    를 포함하는 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 스테이션은,
    상기 전기자동차의 고객 인식정보를 획득하여 상기 중앙 서버로 전송하는 인식부; 및
    충전선로의 단부에 구성되어 배터리 충전을 위해 상기 전기자동차와 연결되는 선로 연결부
    를 포함하는 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고객 인식정보는
    상기 전기자동차의 고유 식별정보와 미리 등록되거나 혹은 발급된 고객의 ID 카드 중 적어도 하나를 인식한 정보인 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 선로 연결부는,
    상기 전기자동차의 배터리에 충전 전류를 제공하기 위한 급전 플러그; 및
    상기 전기자동차의 내부시스템과 통신하는 통신 인터페이스
    를 포함하는 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인식부는,
    상기 전기자동차의 고유 식별정보를 전기자동차의 내부시스템과 캔(Controller Area Network)통신을 수행하여 획득하거나, 카메라를 통해 촬영되는 차량번호를 인식하여 획득하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙 서버는,
    상기 충전 스테이션에서 고객 인식정보를 수신하는 통신부;
    상기 고객 인식정보에 기초하여 고객의 우선순위 등급을 파악하는 고객정보 관리부;
    사용중인 충전선로와 충전용량을 감시하며 충전 가능한 유휴 충전선로와 충전용량을 파악하는 충전 감시부;
    상기 충전 스테이션에 연결되는 충전선로에 전류를 인가 혹은 차단하는 충전선로 스위칭부;
    상기 고객의 우선순위 등급별로 차등되는 충전 레벨을 설정하는 충전 레벨 설정부; 및
    상기 고객의 우선순위 등급에 따라 전기자동차의 차등충전을 수행할 수 있도록 상기 충전선로 스위칭부의 충전선로 스위칭과 충전 레벨 설정부의 충전 레벨 설정을 제어하는 제어부
    를 포함하는 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 충전 감시부에서 모니터링 되는 충전진행 상황정보를 데이터화하여 충전 스테이션에 구비되는 표시장치를 통해서 제공하거나, 고객의 전기자동차 내부시스템 혹은 휴대 단말기를 통해 전송하여 표시하는 표시부를 더 포함하는 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    충전중인 전기자동차의 충전 레벨을 가변 하여 상향 혹은 하향 조절하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템.
  9. 전기자동차 충전소의 시스템이 전기자동차를 차등충전 하는 방법에 있어서,
    a) 전기자동차가 주차하는 충전용 주차공간에 구비되는 충전 스테이션이 주차되는 전기자동차와 충전선로를 연결하고 고객 인식정보를 획득하여 중앙 서버로 전송하는 단계;
    b) 상기 중앙 서버가 수신되는 상기 고객 인식정보에 따라 미리 정책된 고객의 우선순위 등급정보를 확인하는 단계; 및
    c) 상기 중앙 서버가 상기 고객의 우선순위 등급정보에 따른 차등충전을 수행하는 단계
    를 포함하는 전기자동차 충전소의 차등충전 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    상기 고객의 우선순위 등급정보에 따른 충전 레벨을 설정하는 단계; 및
    상기 전기자동차와 연결된 충전선로에 충전전류를 인가하는 단계
    를 포함하는 전기자동차 충전소의 차등충전 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 b) 단계와 c) 단계 사이에,
    상기 전기자동차 충전소의 할당 가능한 유휴 충전선로 및 충전용량을 파악하는 단계; 및
    상기 파악되는 충전선로 및 충전용량으로 상기 고객의 우선순위 등급정보에 따른 충전이 가능한지 판단하는 단계; 및
    상기 충전이 가능한 것으로 판단되면 상기 c) 단계를 수행하는 단계
    를 포함하는 전기자동차 충전소의 차등충전 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 충전이 불가능한 것으로 판단되면 충전중인 차량 중 상기 전기자동차보다 하위순위의 차량이 존재하는지 판단하는 단계;
    상기 하위 순위의 차량이 존재하면 하위 순위의 차량 중 최하위순위 차량의 충전을 중지하여 충전자원을 확보하는 단계; 혹은
    상기 하위순위의 차량이 존재하지 않으면 충전가능시까지 대기하는 단계
    를 포함하는 전기자동차 충전소의 차등충전 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    상기 고객에게 차등충전시 충전전압, 충전용량 및 충전예상시간 중 적어도 하나를 포함하는 충전진행상황정보를 실시간으로 제공하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전소의 차등충전 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 c) 단계 이후에,
    상기 전기자동차의 충전이 완료되면 충전완료정보를 상기 충전 스테이션을 통해 고객에 알리거나 상기 충전완료정보를 고객의 휴대 단말기로 문자 메시지를 통하여 전달하는 단계를 더 포함하는 전기자동차 충전소의 차등충전 방법.
KR1020100063806A 2009-07-07 2010-07-02 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템 및 그 방법 KR101233820B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090061838 2009-07-07
KR20090061838 2009-07-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110004294A true KR20110004294A (ko) 2011-01-13
KR101233820B1 KR101233820B1 (ko) 2013-02-18

Family

ID=43611918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100063806A KR101233820B1 (ko) 2009-07-07 2010-07-02 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101233820B1 (ko)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101231913B1 (ko) * 2011-03-02 2013-02-08 이엔테크놀로지 주식회사 전기자동차 충전을 위한 충전 장치 및 그 장치를 이용한 충전현황 알림 방법
DE102011083065A1 (de) * 2011-09-20 2013-03-21 Siemens Aktiengesellschaft Nutzerspezifische Priorisierung beim Laden von Elektrofahrzeugen
KR101287324B1 (ko) * 2011-09-29 2013-07-22 르노삼성자동차 주식회사 전기자동차 충전소에서 충전 설비들의 동작을 제어하는 방법
KR101307240B1 (ko) * 2011-06-29 2013-09-12 지정훈 전기자동차 충전 방법
KR101356666B1 (ko) * 2011-12-15 2014-02-04 한국에너지기술연구원 차량 전력 공급 시스템 및 이를 위한 장치 및 방법
ES2424592R1 (es) * 2012-03-30 2014-02-10 Instituto Tecnológico De Castilla Y León Método y sistema inteligente de distribución de energía en una red con múltiples puntos de carga para vehículos eléctricos
KR101385615B1 (ko) * 2011-07-29 2014-04-15 주식회사 유라코퍼레이션 충전용 차량, 충전 시스템 및 방법
WO2014062909A1 (en) * 2012-10-19 2014-04-24 Outwater Christopher System and method for managing vehicle charging stations
KR101450312B1 (ko) * 2013-07-18 2014-10-23 한국에너지기술연구원 충전 방법, 장치 및 그 시스템
KR101471617B1 (ko) * 2013-04-02 2014-12-12 한국에너지기술연구원 전기 자동차를 위한 충전 방법, 충전 서버 및 충전 시스템
KR101535846B1 (ko) * 2013-11-19 2015-07-13 한국전기연구원 배전계통 모선별 전기 자동차 충전 일부하 곡선 산출 방법
KR20150098149A (ko) * 2014-02-19 2015-08-27 자동차부품연구원 Mcs 차량을 관리하는 시스템 및 방법
KR20160009140A (ko) * 2014-07-15 2016-01-26 현대자동차주식회사 전기 차량의 제어 방법 및 시스템
KR101982984B1 (ko) * 2018-10-04 2019-05-27 김경은 전기 자동차 충전 장치 및 전기 자동차 충전 시스템
US10800379B2 (en) 2017-06-27 2020-10-13 Hyundai Motor Company Vehicle system and control method thereof
US10842215B2 (en) 2016-10-27 2020-11-24 Marlon Woods CapSkinz and methods of using same
KR102238043B1 (ko) * 2019-10-16 2021-04-09 현대자동차주식회사 차량용 충전장치가 구비된 주차장의 주차안내 시스템 및 이를 이용한 주차안내 방법
CN113077113A (zh) * 2021-05-10 2021-07-06 成都特来电新能源有限公司 一种充电基础设施智能规划设计方法
KR20230003811A (ko) * 2021-06-30 2023-01-06 (주)제주전기자동차서비스 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템
KR20230102169A (ko) * 2021-12-30 2023-07-07 주식회사 오픈그룹 공동주택 내 전기차 충전 관리 시스템
CN118163655A (zh) * 2024-04-22 2024-06-11 许昌学院 一种电动汽车无线充电管理系统及方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102460222B1 (ko) 2017-12-21 2022-10-31 현대자동차주식회사 차량용 충전 장치, 차량 및 차량의 제어 방법
KR102098330B1 (ko) * 2018-11-09 2020-04-07 대은전자 주식회사 전기차의 충전을 관리하는 서버 및 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000209707A (ja) 1999-01-07 2000-07-28 Mitsubishi Electric Corp 電気自動車の充電計画装置
JP2001359203A (ja) 2000-06-12 2001-12-26 Ishikawajima Transport Machinery Co Ltd 立体駐車場の電気自動車充電管理方法及び装置
JP2006074868A (ja) 2004-08-31 2006-03-16 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車のバッテリ充電システム
JP2007108922A (ja) 2005-10-12 2007-04-26 Bridgestone Corp 給電課金システム及び給電課金方法

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101231913B1 (ko) * 2011-03-02 2013-02-08 이엔테크놀로지 주식회사 전기자동차 충전을 위한 충전 장치 및 그 장치를 이용한 충전현황 알림 방법
KR101307240B1 (ko) * 2011-06-29 2013-09-12 지정훈 전기자동차 충전 방법
KR101385615B1 (ko) * 2011-07-29 2014-04-15 주식회사 유라코퍼레이션 충전용 차량, 충전 시스템 및 방법
DE102011083065A1 (de) * 2011-09-20 2013-03-21 Siemens Aktiengesellschaft Nutzerspezifische Priorisierung beim Laden von Elektrofahrzeugen
KR101287324B1 (ko) * 2011-09-29 2013-07-22 르노삼성자동차 주식회사 전기자동차 충전소에서 충전 설비들의 동작을 제어하는 방법
KR101356666B1 (ko) * 2011-12-15 2014-02-04 한국에너지기술연구원 차량 전력 공급 시스템 및 이를 위한 장치 및 방법
ES2424592R1 (es) * 2012-03-30 2014-02-10 Instituto Tecnológico De Castilla Y León Método y sistema inteligente de distribución de energía en una red con múltiples puntos de carga para vehículos eléctricos
WO2014062909A1 (en) * 2012-10-19 2014-04-24 Outwater Christopher System and method for managing vehicle charging stations
KR101471617B1 (ko) * 2013-04-02 2014-12-12 한국에너지기술연구원 전기 자동차를 위한 충전 방법, 충전 서버 및 충전 시스템
KR101450312B1 (ko) * 2013-07-18 2014-10-23 한국에너지기술연구원 충전 방법, 장치 및 그 시스템
KR101535846B1 (ko) * 2013-11-19 2015-07-13 한국전기연구원 배전계통 모선별 전기 자동차 충전 일부하 곡선 산출 방법
KR20150098149A (ko) * 2014-02-19 2015-08-27 자동차부품연구원 Mcs 차량을 관리하는 시스템 및 방법
KR20160009140A (ko) * 2014-07-15 2016-01-26 현대자동차주식회사 전기 차량의 제어 방법 및 시스템
CN105320025A (zh) * 2014-07-15 2016-02-10 现代自动车株式会社 用于控制电动车辆的方法和系统
US10842215B2 (en) 2016-10-27 2020-11-24 Marlon Woods CapSkinz and methods of using same
US10800379B2 (en) 2017-06-27 2020-10-13 Hyundai Motor Company Vehicle system and control method thereof
KR101982984B1 (ko) * 2018-10-04 2019-05-27 김경은 전기 자동차 충전 장치 및 전기 자동차 충전 시스템
KR102238043B1 (ko) * 2019-10-16 2021-04-09 현대자동차주식회사 차량용 충전장치가 구비된 주차장의 주차안내 시스템 및 이를 이용한 주차안내 방법
US11571985B2 (en) 2019-10-16 2023-02-07 Hyundai Motor Company Parking guidance system of parking lot provided with charging device for vehicle and parking guidance method using the same
CN113077113A (zh) * 2021-05-10 2021-07-06 成都特来电新能源有限公司 一种充电基础设施智能规划设计方法
CN113077113B (zh) * 2021-05-10 2023-12-12 成都特来电新能源有限公司 一种充电基础设施智能规划设计方法
KR20230003811A (ko) * 2021-06-30 2023-01-06 (주)제주전기자동차서비스 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템
KR20230102169A (ko) * 2021-12-30 2023-07-07 주식회사 오픈그룹 공동주택 내 전기차 충전 관리 시스템
CN118163655A (zh) * 2024-04-22 2024-06-11 许昌学院 一种电动汽车无线充电管理系统及方法
CN118163655B (zh) * 2024-04-22 2024-08-16 许昌学院 一种电动汽车无线充电管理系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101233820B1 (ko) 2013-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101233820B1 (ko) 전기자동차 충전소의 차등충전 시스템 및 그 방법
US11715136B2 (en) Methods and apparatuses for charging of electric vehicles
US11584237B2 (en) Mobile internet-based integrated vehicle energy replenishment system and method, and storage medium
JP6516905B1 (ja) 電気自動車充電システム
CN106458050B (zh) 用于电动车辆充电的智慧型能量配给方法及系统
CN103891088B (zh) 用于提供与电能存储设备收集、充电及分配机处的电能存储设备的可用性有关的信息的装置、方法及物品
Vaidya et al. Smart electric vehicle charging management for smart cities
CN115280354A (zh) 用于促进电动车辆的充电会话的方法和系统
KR102107727B1 (ko) 전기자동차를 이용하여 운행서비스를 제공하는 차량 배차 시스템 및 배차 방법
CN107169603A (zh) 一种基于智慧城市的充电顾问云平台及其控制方法
CN103875155A (zh) 用于收集、充电和分配如电池之类的电力存储设备的装置、方法及物品
TW201319994A (zh) 用於在一預訂電力儲存器件收集、充電及分配機器處預訂電力儲存器件之裝置、方法及物品
JP2012073979A (ja) Ｅｖ車の配車・運行管理システム
CN105095975A (zh) 电动车充电服务智能管理系统及其管理方法
CN105957260A (zh) 一种电动汽车分时租赁预约充电系统及方法
CN107500064A (zh) 电梯预约管理系统
JP5135388B2 (ja) 電気自動車の充電システム
WO2018120829A1 (zh) 充电设施调度系统及方法
JP2013190843A (ja) 車両共同利用システム
JP2019095196A (ja) 充電設備案内システム、充電設備案内方法及びプログラム
KR101225051B1 (ko) 전기자동차 충전소 종합 관리 시스템
JP2013258904A (ja) 電気自動車の充電システム
CN107196356A (zh) 一种基于智能电网的可预约电动汽车充电站
CN111311161A (zh) 应用自动跟随机器人和物联网系统的高效末端配送方法
CN209169969U (zh) 配电系统、容量共享系统、主站及子站

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160128

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170206

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee