KR20110131669A - System for charging electric vehicle and billing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템 및 그 과금 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for charging an electric vehicle and a charging method thereof.
일반적으로 자동차는 화석 연료를 이용하여 구동되는데, 이 경우 엔진을 구동하기 위해 사용되는 연소되고 난 후 차량의 외부로 배출되는 배가 가스는 대기 오염이나 지구 온난화 등의 환경 문제의 원인이 되어 왔었다.In general, automobiles are driven using fossil fuels. In this case, the exhaust gas discharged to the outside of the vehicle after combustion used to drive the engine has been a cause of environmental problems such as air pollution and global warming.
이러한 이유로 오늘날 그린 에너지 사용, 온실 가스 절감에 대한 사회적인 관심이 증가하고 있는 상황에서 전기 자동차에 대한 관심도 더불어 증가하고 있다. 가솔린과 전기모터로 구동하는 전기 자동차들이 상용화에 성공하여 판매 중에 있으며, 연비가 우수한 순수한 전기 자동차들이 상용화를 앞두고 있다.For this reason, interest in electric vehicles is increasing along with the increasing social interest in green energy use and greenhouse gas reduction. Electric vehicles driven by gasoline and electric motors have been successfully commercialized and are on sale. Pure electric vehicles with excellent fuel economy are expected to be commercialized.
고유가와 세계 각국에서의 엄격해진 배기가스 규제 강화 또한 전기 자동차 개발 및 보급의 속도를 더욱 빠르게 하고 있고 시장 규모도 급성장 중이다.Higher oil prices and tighter emissions regulations around the world are also accelerating the development and deployment of electric vehicles, and the market is growing rapidly.
이러한 전기 자동차의 주된 동력원으로 사용되는 전기는 기존의 전통적인 동력 기관에서 사용되는 석유, 석탄, 가스 등의 화석연료 에너지와 다르게 간단한 단자의 접지만으로 안정적인 에너지를 공급할 수 있다는 장점이 존재한다.The electricity used as the main power source of the electric vehicle, unlike the fossil fuel energy such as oil, coal, gas used in the existing traditional power engine has the advantage that it can supply a stable energy by simply grounding the terminal.
하지만 아직까지는 국내, 해외에서는 전기 자동차의 충전기 시설 등 기반 인프라가 미약하여 전기 자동차의 활성화에 걸림돌이 되고 있으며, 전기 자동차가 일반화 되기까지는 좀더 많은 시간이 소요될 것으로 예상되고 있다.However, the infrastructure infrastructure such as electric vehicle charger facilities is weak in Korea and overseas, and it is an obstacle to activation of electric vehicles, and it is expected that it will take more time for electric vehicles to become generalized.
특히, 전기 자동차의 배터리는 외부 요인에 의하여 급격히 방전될 가능성이 존재하여 이를 다시 충전하기 위해서는 반드시 지정된 충전소에 주차 또는 정차를 한 뒤에 장시간 충전해야 하는 불편함이 존재한다.In particular, there is a possibility that the battery of the electric vehicle is rapidly discharged due to external factors, and in order to recharge it, it is inconvenient to charge for a long time after parking or stopping at a designated charging station.
또한, 장시간 충전이 되었다고 하더라도 배터리 충전에 따른 전력 사용량에 대한 요금을 결재해야 하는데, 신용카드나 현금을 이용하여 결재하는 번거로움까지 있다.In addition, even if it is charged for a long time, you have to pay for the power consumption due to the battery charging, there is also the hassle to pay using a credit card or cash.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주행도로 상의 특정 구간을 통과하는 전기 자동차의 배터리를 충전하고자 하는 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템 및 그 과금 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
An object of the present invention is to provide a system for charging an electric vehicle and a charging method thereof for charging the battery of an electric vehicle passing through a specific section on a driving road. .
본 발명은 주행도로 상의 특정 구간을 통과하는 전기 자동차의 배터리를 충전하면 배터리를 충전한 전력 사용량을 무선 통신을 통해 제공받아 과금을 부과하고자 하는 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템 및 그 과금 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention provides a system and a charging method for charging an electric vehicle that is to charge the battery when the battery of the electric vehicle passing through a certain section on the driving road received through the wireless communication the power consumption charged with the battery. The purpose is.
이를 위하여, 본 발명의 한 측면에 따른 시스템은 주행도로 상에서 전기 자동차를 충전하기 위한 소정의 충전 구간이 시작되는 지점에 설치되는 시작 게이트웨이; 상기 충전 구간이 종료되는 지점에 설치되는 종료 게이트웨이; 상기 충전 구간 내에 있는 주행도로의 아래쪽에 매설되는 충전용 전력선; 및 상기 전기 자동차가 상기 시작 게이트웨이를 진입하여 상기 충전용 전력선에 접속하면 전력을 공급하고 상기 종료 게이트웨이로 진출하면 전력 사용량 정보를 수신하여 수신된 상기 전력 사용량 정보에 상응하는 과금 정보를 생성하는 충전소 관리센터를 포함한다.To this end, the system according to an aspect of the present invention includes a start gateway installed at a point where a predetermined charging section for charging the electric vehicle on the driving road starts; A termination gateway installed at a point at which the charging section ends; A charging power line embedded in a lower side of a driving road within the charging section; And charging station management for supplying power when the electric vehicle enters the start gateway and accesses the charging power line, and receives power usage information when the electric vehicle enters the termination gateway to generate charging information corresponding to the received power usage information. Includes the center.
바람직하게, 상기 충전소 관리센터는 상기 전기 자동차가 상기 시작 게이트웨이를 진입하면서 제공한 스마트미터의 초기 값과 상기 종료 게이트웨이로 진출하면서 제공한 상기 스마트미터의 측정 값의 차이를 상기 전기 자동차가 상기 충전 구간 내에서 사용한 전력 사용량으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
Preferably, the charging station management center is configured to determine the difference between the initial value of the smart meter provided by the electric vehicle entering the start gateway and the measured value of the smart meter provided while entering the end gateway. It is characterized by judging by the power consumption used within.
본 발명의 다른 한 측면에 따른 과금 방법은 주행도로 상에서 소정의 충전 구간이 시작되는 지점에 설치된 시작 게이트웨이를 진입한 전기 자동차가 상기 주행도로 아래쪽에 매설된 충전용 전력선에 접속하면 전력을 공급하는 단계; 상기 전기 자동차가 상기 충전 구간이 종료되는 지점에 설치된 종료 게이트웨이로 진출하면 전력 공급을 중단하는 단계; 및 상기 전력 공급이 중단된 상기 전기 자동차로부터 상기 충전 구간 내에서의 전력 사용량 정보를 수신하여 수신된 상기 전력 사용량 정보에 상응하는 과금 정보를 생성하는 단계를 포함한다.The charging method according to another aspect of the present invention is to supply power when an electric vehicle entering a start gateway installed at a point where a predetermined charging section starts on a driving road is connected to a charging power line buried below the driving road. ; Stopping power supply when the electric vehicle enters an end gateway installed at a point where the charging section ends; And generating charging information corresponding to the received power usage information by receiving power usage information in the charging section from the electric vehicle in which the power supply is stopped.
상기 전력을 공급하는 단계는 상기 전기 자동차가 상기 시작 게이트웨이를 통과하게 되면, 상기 전기 자동차로부터 충전을 시작하겠다고 알려주는 충전시작 메시지를 수신하는 단계; 상기 전기 자동차가 상기 충전용 전력선에 접속하면 전력을 공급하는 단계를 포함하고, 상기 충전시작 메시지에는 상기 전기 자동차 내에 설치된 스마트미터의 초기 값이 포함되는 것을 특징으로 한다.The step of supplying power may include receiving a charge start message indicating that the electric vehicle will start charging when the electric vehicle passes through the start gateway; And supplying power when the electric vehicle is connected to the charging power line, and the initial value of the smart meter installed in the electric vehicle is included in the charging start message.
상기 전력 공급을 중단하는 단계는 상기 전기 자동차가 상기 종료 게이트웨이로 진출하면, 충전이 종료되었다고 알려주는 충전종료 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 전기 자동차로의 전력 공급을 중단하는 단계를 포함하고, 상기 충전종료 메시지에는 상기 전기 자동차 내에 설치된 스마트미터의 측정 값이 포함되는 것을 특징으로 한다.The stopping of the power supply may include: receiving a charging end message indicating that charging has ended when the electric vehicle enters the termination gateway; And stopping power supply to the electric vehicle, wherein the charging end message includes a measured value of a smart meter installed in the electric vehicle.
바람직하게, 상기 과금 정보를 생성하는 단계는 상기 전기 자동차로부터 상기 충전 구간 내에서의 전력 사용량 정보를 포함하는 미터링 메시지를 수신하면, 미터링 메시지에 포함된 상기 전력 사용량 정보를 추출하는 단계; 및 상기 충전시작 메시지에 포함된 스마트미터의 초기 값이 0이면, 추출된 상기 전력 사용량 정보에 소정의 전력요율을 적용하여 과금 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The generating of the charging information may include: extracting the power usage information included in the metering message when receiving a metering message including power usage information in the charging section from the electric vehicle; And generating charging information by applying a predetermined power rate to the extracted power usage information if the initial value of the smart meter included in the charging start message is 0.
필요에 따라, 상기 전력을 공급하는 단계는 상기 전기 자동차가 상기 시작 게이트웨이를 통과하게 되면, 상기 전기 자동차로부터 카드에 충전된 초기 충전금액을 수신하는 단계; 및 상기 전기 자동차가 상기 충전용 전력선에 접속하면 전력을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.If necessary, the step of supplying power may include receiving an initial charge amount charged to a card from the electric vehicle when the electric vehicle passes through the start gateway; And supplying power when the electric vehicle is connected to the charging power line.
본 발명에 따른 과금 방법은 상기 과금 정보를 이용하여 상기 초기 충전금액으로부터 사용 금액을 감산하는 단계; 및 상기 감산한 결과로 남은 충전금액을 상기 전기 자동차에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The charging method according to the present invention comprises the steps of subtracting the use amount from the initial charge amount using the charging information; And transmitting the remaining charge amount as a result of the subtraction to the electric vehicle.
이처럼, 본 발명은 주행도로 상의 특정 구간을 통과하면서 전기 자동차의 배터리를 충전하도록 함으로써, 주행 중에도 안전한 에너지의 공급이 가능하기 때문에 사용자의 편리성을 향상시킬 수 있다.
As described above, the present invention allows charging of the battery of the electric vehicle while passing through a specific section on the driving road, thereby enabling safe supply of energy while driving, thereby improving user convenience.
본 발명은 주행도로 상의 특정 구간을 통과하면서 전기 자동차의 배터리를 충전하도록 함으로써, 별도의 충전소를 두지 않아 충전소로의 진입 또는 진출로 인한 이동거리를 단축시키기 때문에 그 이동거리만큼의 에너지를 절감할 수 있다.
The present invention is to charge the battery of the electric vehicle while passing through a certain section on the driving road, because it does not have a separate charging station to shorten the moving distance due to entering or exiting the charging station can save energy as much as the moving distance have.
본 발명은 주행도로 상의 특정 구간을 통과하면서 전기 자동차의 배터리를 충전하면 배터리를 충전한 전력 사용량을 무선 통신을 통해 제공받아 과금 정보를 생성하도록 함으로써, 정확한 요금 부과를 제공할 수 있다.According to the present invention, when the battery of the electric vehicle is charged while passing through a specific section on a driving road, the charging power can be provided by receiving the power consumption of the battery through wireless communication, thereby providing accurate charging.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템을 나타내는 예시도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 원리를 설명하기 위한 예시도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템의 과금 방법을 나타내는 제1 예시도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 상세한 구성을 나타내는 예시도이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전소 관리센터의 상세한 구성을 나타내는 예시도이고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템의 과금 방법을 나타내는 제2 예시도이다.1 is an exemplary view showing a system for charging an electric vehicle according to an embodiment of the present invention,
2 is an exemplary view for explaining a charging principle of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention,
3 is a first exemplary view showing a charging method of an electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention,
4 is an exemplary view showing a detailed configuration of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention,
5 is an exemplary view showing a detailed configuration of a charging station management center according to an embodiment of the present invention,
6 is a second exemplary view showing a charging method of an electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템 및 그 과금 방법을 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. 즉, 본 발명은 정지된 상태에서의 장시간에 걸친 배터리 충전이 없이도 주행도로 상의 특정 구간을 통과하면서 전기 자동차의 배터리를 충전하고, 그 배터리를 충전한 전력 사용량 정보를 무선 통신을 통해 제공받아 정확한 과금 정보를 생성하기 위한 방안을 제안하고자 한다.Hereinafter, a system for charging an electric vehicle according to an embodiment of the present invention and a charging method thereof will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6. That is, the present invention charges the battery of the electric vehicle while passing through a specific section on the driving road without charging the battery for a long time in the stationary state, and receives the power usage information charged with the battery through wireless communication to accurately charge the battery. We would like to propose a method for generating information.
특히, 본 발명은 전기 자동차 내부에 전력 사용량을 측정하기 위한 스마트미터를 설치하고 그 스마트미터를 이용하여 특정 구간에서 배터리를 충전하기 위해 사용되는 전력 사용량 정보를 직접 측정하여 과금 시스템에 제공하고자 한다.
In particular, the present invention is to install a smart meter for measuring the power consumption in the electric vehicle and to provide the billing system by directly measuring the power usage information used to charge the battery in a particular section using the smart meter.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템을 나타내는 예시도이다.1 is an exemplary view showing a system for charging an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 자동차 충전 시스템은 전기 자동차(110)가 주행 중에도 충전할 수 있도록 주행도로의 특정 구간을 충전 구간으로 설정하여 그 영역 내에 설치된 시작 게이트웨이(120), 충전용 전력선(130), 종료 게이트웨이(140), 충전소 관리센터(150) 등을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the electric vehicle charging system according to the present invention sets a specific section of a driving road as a charging section so that the
전기 자동차(110)는 주행도로를 주행하는 중에 배터리를 충전하기 위한 충전 구간을 진입하게 되면 일정 속도 이하로 저속으로 운행하면서 배터리를 충전하고 충전 구간을 벗어나게 되면 충전된 배터리를 이용하여 다시 주행하게 된다.When the
충전 구간은 수 km에 이를 수 있는데, 안정적인 충전이 가능할 수 있도록 직선 구간에 설정되는 것이 바람직하다. 전기 자동차(110)는 충전 구간에 설치된 시작 게이트웨이를 통과하게 되면 충전을 시작하고 종료 게이트웨이를 통과하게 되면 충전을 종료하게 된다. 이때, 시작 게이트웨이와 종료 게이트웨이에는 근거리 무선통신이 가능한 태그(tag) 예컨대, RFID(Radio Frequency Identification) 태그 등을 설치하여 전기 자동차(110)가 충전 구간에 진출입시 이를 감지하게 된다.The charging section may reach several km, but it is preferable that the charging section is set in a straight section to enable stable charging. The
여기서, 시작 게이트웨이와 종료 게이트웨이는 전기 자동차의 사용자가 인식하기 쉽고 차량이 통과할 수 있는 다양한 형태로 제작되는 것이 바람직하다.
Here, the start gateway and the end gateway are preferably manufactured in various forms that are easily recognized by the user of the electric vehicle and that the vehicle can pass through.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 원리를 설명하기 위한 예시도이다.2 is an exemplary view for explaining a charging principle of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 충전 구간의 주행도로의 아래쪽에는 충전용 전력선(210)이 매설되어 있어 전기 자동차의 충전 단자(230)가 매설된 충전용 전력선(210)에 접속하게 되면 배터리를 충전할 수 있게 된다. 충전용 전력선(210)은 외부의 접촉에 의하여 쉽게 전력이 누수되거나 방전되지 않아야 하고 외부이 자극 예컨대, 사람 또는 동물의 접촉으로부터 안전하게 보호되도록 소정의 절연체(220)를 덮개로 이용하게 된다.As shown in FIG. 2, when the
물론, 이러한 충전용 전력선(210)에는 항상 전력이 공급될 수도 있지만, 그 효율을 고려하여 전기 자동차의 충전 요청이 있을 때에만 공급될 수 있다.Of course, the
(a)처럼 전기 자동차는 충전 구간 이외에는 충전 단자(230)를 충전용 전력선(210)에 닿지 않도록 절연 덮개(220)의 위쪽에 위치하도록 제어하고, (b)처럼 충전 구간 내에서는 충전 단자(230)를 아래로 내려 충전용 전력선(210)에 접지시켜 충전하게 된다.As shown in (a), the electric vehicle controls the
이처럼, 본 발명은 주행도로 상의 특정 구간을 통과하면서 전기 자동차의 배터리를 충전하도록 함으로써, 주행 중에도 안전한 에너지의 공급이 가능하기 때문에 사용자의 편리성을 향상시키고, 종래와 같이 주행도로 주변에 별도의 충전소를 두지 않아 충전소로의 진입 또는 진출로 인한 이동거리를 단축시키기 때문에 그 이동거리만큼의 에너지를 절감할 수 있다.
As described above, the present invention is to charge the battery of the electric vehicle while passing through a specific section on the driving road, it is possible to supply a safe energy even while driving, thereby improving the convenience of the user, as in the prior art separate charging station around the driving road Since it shortens the moving distance due to entering or exiting the charging station, it is possible to save energy as much as the moving distance.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템의 과금 방법을 나타내는 제1 예시도이다.3 is a first exemplary view showing a charging method of an electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 주행 중인 전기 자동차는 주행도로 상의 충전 구간의 진입로 측에 설치된 시작 게이트웨이를 통과하게 되면(S310), 충전을 시작하겠다고 알려주기 위한 충전시작 메시지를 생성하여 생성된 충전시작 메시지를 무선 통신을 통해 충전소 관리센터에 전송하게 된다(S320). 여기서, 무선 통신은 CDMA(Code Division Multiple Access), WCDA(Wideband Code Division Multiple Access), 및 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등을 모두 포괄하는 개념일 수 있다.As shown in FIG. 3, when the electric vehicle that is driving passes through the start gateway installed at the side of the driveway of the charging section on the driving road (S310), the charging start generated by generating a charging start message for informing that the charging is to start. The message is transmitted to the charging station management center through wireless communication (S320). Here, the wireless communication may be a concept encompassing all of Code Division Multiple Access (CDMA), Wideband Code Division Multiple Access (WCDA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), and the like.
이때, 충전시작 메시지는 배터리의 충전 시작을 알려주는 메시지로서, 예컨대, 고유한 차량 코드, 게이트웨이 코드(시작 게이트웨이 코드, 종료 게이트웨이 코드), 충전 시작일시, 차량명, 및 스마트미터 전력량 등을 포함하게 된다. 스마트미터 전력량은 항상 0에서 시작하지 않을 수 있기 때문에 초기 값을 확인하기 위해 필요한 데이터이다.In this case, the charging start message is a message indicating the start of charging of the battery, and includes, for example, a unique vehicle code, a gateway code (start gateway code, end gateway code), a charge start date, a vehicle name, and a smart meter power amount. do. Since smart meter power may not always start at zero, it is the data needed to determine the initial value.
전기 자동차는 충전 구간에서 지정된 일정 속도 이하로 운행하면서 충전 단자를 내려 주행도로 아래에 매설된 충전용 전력선에 접지시켜 배터리의 충전을 시작하게 된다. 그리고 전기 자동차는 배터리를 충전하면서 사용되는 전력 사용량을 스마트미터(smart meter)를 통해 측정하게 된다(S330).
The electric vehicle starts to charge the battery by lowering the charging terminal while grounding the charging power line buried beneath the driving road while driving at a predetermined speed or less in the charging section. The electric vehicle measures the amount of power used while charging the battery through a smart meter (S330).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 상세한 구성을 나타내는 예시도이다.4 is an exemplary view showing a detailed configuration of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차는 배터리(410), 통신모듈(420), 충전 단자(430), 및 스마트미터(440) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 배터리(410)는 사용 용도에 따라 구동용 배터리(411)와 충전용 배터리(412) 등으로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 4, an electric vehicle according to an embodiment of the present invention may include a
충전 단자(430)가 충전용 전력선에 접속되면, 배터리(410)를 충전하게 되고, 이때 사용되는 전력 사용량은 스마트미터(440)를 통해 실시간으로 측정되게 된다.When the charging
여기서, 스마트미터는 시간대별 사용량을 측정하여 그 정보를 송신할 수 있는 기능을 갖추어, 시간대별 요금을 알 수 있는 전자식 전력량계를 일컫는데, 기존의 전력 미터기와 모양은 비슷하지만 LCD 디스플레이를 이용하며, 전력 사용량 실시간 체크와 전력공급자와 사용자 간 양방향 통신 등이 가능하여 전력 공급자와 사용자가 검침 비용 및 에너지 절약 등의 효과를 거둘 수 있다.Here, the smart meter refers to an electronic electricity meter that can measure the time-phase usage and transmit its information, and can know the time-phase charges. The smart meter is similar in shape to a conventional power meter but uses an LCD display. Real-time power consumption checks and two-way communication between the power supply and the user can be used to reduce the cost and energy savings of the meter and the user.
통신 모듈(420)은 무선 통신을 통해 시작 게이트웨이를 통과하면서 충전 시작을 알려주는 메시지나 종료 게이트웨이를 통과하면서 충전 종료를 알려주는 메시지를 충전소 관리센터에 전송하게 되며, 스마트미터(440)를 통해 측정된 전력 사용량 또는 전력량을 일정 주기로 충전소 관리센터에 전송하게 된다.
The
이후, 전기 자동차는 종료 게이트웨이를 통과하게 되면(S340), 충전 단자를 충전용 전력선으로부터 분리시키고 충전이 종료되었다고 알려주기 위한 충전종료 메시지를 생성하여 생성된 충전종료 메시지를 충전소 관리센터에 전송하게 된다(S350).Thereafter, when the electric vehicle passes through the termination gateway (S340), the charging terminal is disconnected from the charging power line and generates a charging termination message for notifying that the charging is completed, and transmits the generated charging termination message to the charging station management center. (S350).
이때, 충전종료 메시지는 배터리의 충전 종료를 알려주는 메시지로서, 예컨대, 고유한 차량 코드, 게이트웨이 코드(시작 게이트웨이 코드, 종료 게이트웨이 코드), 충전 시작일시, 충전 종료일시, 스마트미터 전력량, 및 충전된 배터리량 등을 포함하게 된다. 여기서의 스마트미터 전력량은 충전 종료시까지 측정한 값을 나타낸다.At this time, the charging end message is a message indicating the end of the charge of the battery, for example, a unique vehicle code, gateway code (start gateway code, end gateway code), the charging start date, charging end date, smart meter power amount, and Battery amount and the like. Here, the smart meter power amount represents a value measured until the end of charging.
그리고 전기 자동차는 스마트미터를 통해 측정된 전력 사용량 정보를 포함하는 미터링 메시지를 생성하고 생성된 미터링 메시지를 충전소 관리센터에 전송하게 된다(S360).The electric vehicle generates a metering message including power usage information measured through the smart meter and transmits the generated metering message to the charging station management center (S360).
충전소 관리센터는 미터링 메시지를 수신하면, 미터링 메시지에 포함된 전력 사용량 정보를 추출하고(S370), 추출된 전력 사용량 정보에 소정의 전력요율을 적용하여 과금 정보를 생성하게 된다(S380).Upon receiving the metering message, the charging station management center extracts power usage information included in the metering message (S370), and generates charging information by applying a predetermined power rate to the extracted power usage information (S380).
이를 좀더 상세히 설명하면, 충전소 관리센터는 미터링 메시지 뿐 아니라 충전시작 메시지와 충전종료 메시지를 참고하여 과금 정보를 생성하게 된다. 즉, 충전소 관리센터는 미터링 메시지를 수신하면, 미터링 메시지에 포함된 전력 사용량 정보를 추출하고 충전시작 메시지에 포함된 스마트미터의 초기 값이 0인지를 확인하게 된다.In more detail, the charging station management center generates charging information by referring to the charging start message and the charging end message as well as the metering message. That is, when the charging station management center receives the metering message, it extracts the power usage information included in the metering message and checks whether the initial value of the smart meter included in the charging start message is 0.
왜냐하면, 소마트미터의 초기 값이 0이 아닐 수도 있기 때문이다.This is because the initial value of the smart meter may not be zero.
그래서 충전소 관리센터는 스마트미터의 초기 값이 0이면, 추출된 전력 사용량 정보를 그대로 사용하게 되는데 추출된 전력 사용량 정보에 소정의 전력요율을 적용하여 과금 정보를 생성하게 된다.Therefore, when the initial value of the smart meter is 0, the charging station management center uses the extracted power usage information as it is, and generates charging information by applying a predetermined power rate to the extracted power usage information.
반면, 충전소 관리센터는 스마트미터의 초기 값이 0이 아니면 충전시작 메시지에 포함된 스마트미터의 초기 값과 충전종료 메시지에 포함된 스마트미터의 측정 값이 차이를 전력 사용량 정보로 판단하고 이렇게 판단된 전력 사용량 정보에 소정의 전력요율을 적용하여 과금 정보를 생성하게 된다.On the other hand, if the initial value of the smart meter is not 0, the charging station management center determines the difference between the initial value of the smart meter included in the charging start message and the measured value of the smart meter included in the charging end message as the power usage information. The charging information is generated by applying a predetermined power rate to the power usage information.
이러한 전력요율은 시간이나 장소 등에 따라 다양하게 적용되어 전력 수요가 많지 않은 시간이나 장소에서의 요금 할인 혜택을 부여하도록 사용될 수 있다.The power rate may be variously applied according to time or place, and may be used to give a rate discount in a time or place where power demand is not high.
결국, 충전소 관리센터는 생성된 과금 정보를 기반으로 전기 자동차의 사용자에게 요금을 부과하게 된다(S390). 예컨대, 충전소 관리센터가 기 설정된 사용자의 카드를 이용하여 요금 결재를 카드사에 신청하여 승인 받음으로써, 사용자는 카드사에서 결재 내역을 제공받을 수 있다.As a result, the charging station management center charges the user of the electric vehicle based on the generated charging information (S390). For example, the charging station management center may apply to the card company to approve the payment by using the preset user's card, and the user may be provided with the payment details at the card company.
이때, 미터링 메시지는 전력 사용량을 알려주는 메시지로서, 예컨대, 고유한 차량 코드, 게이트웨이 코드(시작 게이트웨이 코드, 종료 게이트웨이 코드), 충전 시작일시, 스마트미터 전력량, 충전된 배터리량, 충전 거리, 및 충전 시간 등을 포함하게 된다.In this case, the metering message is a message indicating the power usage, for example, a unique vehicle code, a gateway code (start gateway code, end gateway code), the start time of charging, the smart meter power, the charged battery amount, the charging distance, and the charging Time, etc.
또한, 이러한 미터링 메시지는 배터리의 충전이 종료된 이후에 한번만 보낼 수도 있으나, 데이터의 유실이나 오류 등을 방지하기 위하여 충전하는 동안에 일정 시간 간격 또는 일정 거리 간격마다 주기적으로 제공될 수도 있다.
In addition, the metering message may be sent only once after charging of the battery is terminated, but may also be periodically provided at regular time intervals or distance intervals during charging to prevent loss of data or errors.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전소 관리센터의 상세한 구성을 나타내는 예시도이다.5 is an exemplary view showing a detailed configuration of a charging station management center according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 충전소 관리센터는 전기 자동차가 주행 중에 충전할 수 있도록 주행도로 상에 제반 인프라를 구축 및 관리하여 전기를 공급 및 판매하는 역할을 하는 곳으로, 전력 관리부(510), 통신모듈(520), 과금 생성부(530), 및 데이터베이스(540) 등을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 5, the charging station management center according to the present invention serves to supply and sell electricity by constructing and managing various infrastructures on a driving road so that electric vehicles can be charged while driving. 510, the
전력 관리부(510)는 전기 자동차가 충전 구간 내부로 진입하면서 전송하는 충전시작 메시지를 수신하면 충전용 전력선에 전력을 공급하게 되고, 충전 구간 외부로 진출하면서 전송하는 충전종료 메시지를 수신하면 전력 공급을 차단하게 된다.The
또한, 전력 관리부(510)는 상당 요금이 미납되어 있거나 도난 등과 같이 문제가 있는 차량인 경우에도 전력 공급을 원천적으로 차단할 수 있다.In addition, the
통신 모듈(520)은 무선 통신을 통해 전기 자동차에서 전송되는 충전시작 메시지, 충전종료 메시지, 미터링 메시지 등을 수신하게 되고, 전기 자동차의 사용자 요청에 따라 전력 요율이나 과금 정보 등을 제공하게 된다.The
과금 생성부(530)는 수신된 미터링 메시지에 포함된 전력 사용량을 추출하여 추출된 전력 사용량에 소정의 전력 요율을 적용하여 과금을 생성하게 된다. 이러한 전력 요율은 전력을 공급하는 회사의 정책에 따라 변경될 수 있다.The
데이터베이스(540)는 충전소 정보, 고객 정보, 차량 정보, 전력 요율, 전력 사용량, 및 과금 정보 등의 충전 및 과금을 관리하기 위한 정보를 저장하게 된다. 이러한 데이터베이스(540)는 물리적으로 하나의 장치를 의미할 수 있지만, 그 사용 목적에 따라 물리적으로 분리된 다수의 장치를 의미할 수도 있다.
The
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템의 과금 방법을 나타내는 제2 예시도이다.6 is a second exemplary view showing a charging method of an electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시한 바와 같이, 전기 자동차에 소정 금액이 충전된 카드를 사용하여 과금하는 경우를 가정한다. 물론 전기 자동차의 사용자는 충전소 관리센터 등에서 충전된 카드를 발급받아 차량에 장착하여야 할 것이다. 먼저, 주행 중인 전기 자동차는 주행도로 상의 충전 구간의 진입로 측에 설치된 시작 게이트웨이를 통과하게 되면(S610), 충전을 시작하겠다고 알려주기 위한 충전시작 메시지를 생성하여 생성된 충전시작 메시지를 무선 통신을 통해 충전소 관리센터에 전송하게 된다(S620).As shown in FIG. 6, it is assumed that the electric vehicle is charged using a card charged with a predetermined amount. Of course, the user of the electric vehicle will be issued to the charging card from the charging station management center, etc. to be mounted on the vehicle. First, when the electric vehicle that is driving passes through the start gateway installed on the side of the driveway of the charging section on the driving road (S610), the charging start message generated by generating a charging start message for informing that the charging is to be started through wireless communication. It is transmitted to the charging station management center (S620).
그리고 전기 자동차는 카드에 충전된 초기 충전 금액을 충전소 관리센터에 알려주게 된다(S621).The electric vehicle informs the charging station management center of the initial charging amount charged in the card (S621).
전기 자동차는 충전 구간에서 지정된 일정 속도 이하로 운행하면서 충전 단자를 내려 주행도로 아래에 매설된 충전용 전력선에 접지시켜 배터리의 충전을 시작하게 된다. 그리고 전기 자동차는 배터리를 충전하면서 사용되는 전력 사용량을 스마트미터(smart meter)를 통해 측정하게 된다(S630).The electric vehicle starts to charge the battery by lowering the charging terminal while grounding the charging power line buried beneath the driving road while driving at a predetermined speed or less in the charging section. The electric vehicle measures the amount of power used while charging the battery through a smart meter (S630).
이후, 전기 자동차는 충전 구간이 종료 지점을 알려주는 종료 게이트웨이를 통과하게 되면(S640), 충전 단자를 충전용 전력선으로부터 분리시키고 충전이 종료되었다고 알려주기 위한 충전종료 메시지를 생성하여 생성된 충전종료 메시지를 충전소 관리센터에 전송하게 된다(S650).After that, when the charging section passes through the termination gateway indicating the end point (S640), the charging end message generated by disconnecting the charging terminal from the power line for charging and generating a charging end message for notifying that the charging is finished. To transmit to the charging station management center (S650).
전기 자동차는 스마트미터를 통해 측정된 전력 사용량을 포함하는 미터링 메시지를 생성하고 생성된 미터링 메시지를 충전소 관리센터에 전송하게 된다(S660).The electric vehicle generates a metering message including the power usage measured through the smart meter and transmits the generated metering message to the charging station management center (S660).
충전소 관리센터는 미터링 메시지를 수신하면, 미터링 메시지에 포함된 전력 사용량을 추출하고(S670), 추출된 전력 사용량에 소정의 전력요율을 적용하여 과금 정보를 생성하게 된다(S680).Upon receiving the metering message, the charging station management center extracts the power usage included in the metering message (S670), and generates charging information by applying a predetermined power rate to the extracted power usage (S680).
이때, 충전소 관리센터는 미터링 메시지에 포함된 전력 사용량 정보를 추출하고 추출된 전력 사용량 정보를 그대로 사용하지 않고 충전시작 메시지에 포함된 스마트미터의 초기 값이 0인지를 확인하게 된다.At this time, the charging station management center extracts the power usage information included in the metering message and checks whether the initial value of the smart meter included in the charging start message is 0 without using the extracted power usage information as it is.
즉, 충전소 관리센터는 스마트미터의 초기 값이 0이면, 추출된 전력 사용량 정보를 그대로 사용하게 되는데 추출된 전력 사용량 정보에 소정의 전력요율을 적용하여 과금 정보를 생성하게 된다. 이는 스마트미터의 초기 값이 0이 아닐 수 있기 때문에 이를 반영하여 정확한 전력 사용량 정보를 얻기 위함이다.That is, when the initial value of the smart meter is 0, the charging station management center uses the extracted power usage information as it is, and generates charging information by applying a predetermined power rate to the extracted power usage information. This is because the initial value of the smart meter may not be zero, so as to obtain accurate power usage information by reflecting this.
반면, 충전소 관리센터는 스마트미터의 초기 값이 0이 아니면 충전시작 메시지에 포함된 스마트미터의 초기 값과 충전종료 메시지에 포함된 스마트미터의 측정 값이 차이를 전력 사용량 정보로 판단하고 이렇게 판단된 전력 사용량 정보에 소정의 전력요율을 적용하여 과금 정보를 생성하게 된다.On the other hand, if the initial value of the smart meter is not 0, the charging station management center determines the difference between the initial value of the smart meter included in the charging start message and the measured value of the smart meter included in the charging end message as the power usage information. The charging information is generated by applying a predetermined power rate to the power usage information.
그래서 충전소 관리센터는 생성된 과금 정보를 이용하여 요금을 정산하게 되는데(S681), 즉, 초기 충전 금액으로부터 사용 금액만큼을 감산하게 된다.Thus, the charging station management center calculates a fee using the generated billing information (S681), that is, subtracts the amount used from the initial charge amount.
결국, 충전소 관리센터는 감산하여 남은 충전 금액을 전기 자동차에 전송함으로써(S690), 전기 자동차는 남은 충전 금액을 저장하여 다음 충전 시에 이용하게 된다.As a result, the charging station management center subtracts and transfers the remaining charge amount to the electric vehicle (S690), so that the electric vehicle stores the remaining charge amount and uses it for the next charge.
이처럼, 본 발명은 본 발명은 주행도로 상의 특정 구간을 통과하면서 전기 자동차의 배터리를 충전하면 그 배터리를 충전한 전력 사용량을 무선 통신을 통해 제공받아 과금 정보를 생성하도록 함으로써, 차량에 장착된 스마트미터에서 측정된 전력 사용량을 이용하여 정확한 요금 부과를 제공할 수 있다.
As such, the present invention provides a smart meter mounted on a vehicle by charging the battery of the electric vehicle while passing through a certain section on the driving road to generate charging information by receiving the power consumption charged with the battery through wireless communication. The power usage measured at can provide accurate billing.
본 발명에 의한, 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템 및 그 과금 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시 예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하므로 상기 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.The system for charging an electric vehicle and a charging method thereof according to the present invention can be modified and applied in various forms within the scope of the technical idea of the present invention and are not limited to the above embodiments. In addition, the embodiments and drawings are merely for the purpose of describing the contents of the invention in detail, not intended to limit the scope of the technical idea of the invention, the present invention described above is common knowledge in the technical field to which the present invention belongs As those skilled in the art can have various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention, it is not limited to the above embodiments and the accompanying drawings, of course, and not only the claims to be described below but also claims Judgment should be made including scope and equivalence.
110: 전기 자동차
120: 시작 게이트웨이
130: 충전용 전력선
140: 종료 게이트웨이
150: 충전소 관리센터
410: 배터리
420, 520: 통신 모듈
430: 스마트미터
440: 충전 단자
510: 전력 관리부
530: 과금 생성부
540: 데이터베이스110: electric car
120: start gateway
130: charging power line
140: shutdown gateway
150: charging station management center
410: battery
420, 520: communication module
430 smart meter
440: charging terminal
510: power management unit
530: billing generator
540: database
Claims (8)
상기 충전 구간이 종료되는 지점에 설치되는 종료 게이트웨이;
상기 충전 구간 내에 있는 주행도로의 아래쪽에 매설되는 충전용 전력선; 및
상기 전기 자동차가 상기 시작 게이트웨이를 진입하여 상기 충전용 전력선에 접속하면 전력을 공급하고 상기 종료 게이트웨이로 진출하면 전력 사용량 정보를 수신하여 수신된 상기 전력 사용량 정보에 상응하는 과금 정보를 생성하는 충전소 관리센터
를 포함하는 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템.A start gateway installed at a point where a predetermined charging section for charging the electric vehicle on the driving road starts;
A termination gateway installed at a point at which the charging section ends;
A charging power line embedded in a lower side of a driving road within the charging section; And
A charging station management center that supplies power when the electric vehicle enters the start gateway and accesses the charging power line and receives power usage information when the electric vehicle enters the termination gateway to generate charging information corresponding to the received power usage information.
System for charging an electric vehicle comprising a.
상기 충전소 관리센터는,
상기 전기 자동차가 상기 시작 게이트웨이를 진입하면서 제공한 스마트미터의 초기 값과 상기 종료 게이트웨이로 진출하면서 제공한 상기 스마트미터의 측정 값의 차이를 상기 전기 자동차가 상기 충전 구간 내에서 사용한 전력 사용량으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템.The method according to claim 1,
The charging station management center,
The difference between the initial value of the smart meter provided when the electric vehicle enters the start gateway and the measured value of the smart meter provided while entering the end gateway is determined by the electric vehicle used in the charging section. System for charging an electric vehicle, characterized in that.
상기 전기 자동차가 상기 충전 구간이 종료되는 지점에 설치된 종료 게이트웨이로 진출하면 전력 공급을 중단하는 단계; 및
상기 전력 공급이 중단된 상기 전기 자동차로부터 상기 충전 구간 내에서의 전력 사용량 정보를 수신하여 수신된 상기 전력 사용량 정보에 상응하는 과금 정보를 생성하는 단계
를 포함하는 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템의 과금 방법.Supplying electric power when an electric vehicle entering a start gateway installed at a point where a predetermined charging section starts on a driving road is connected to a charging power line buried below the driving road;
Stopping power supply when the electric vehicle enters an end gateway installed at a point where the charging section ends; And
Generating charging information corresponding to the received power usage information by receiving power usage information in the charging section from the electric vehicle in which the power supply is stopped;
Charging method of the system for charging an electric vehicle comprising a.
상기 전력을 공급하는 단계는,
상기 전기 자동차가 상기 시작 게이트웨이를 통과하게 되면, 상기 전기 자동차로부터 충전을 시작하겠다고 알려주는 충전시작 메시지를 수신하는 단계;
상기 전기 자동차가 상기 충전용 전력선에 접속하면 전력을 공급하는 단계를 포함하고, 상기 충전시작 메시지에는 상기 전기 자동차 내에 설치된 스마트미터의 초기 값이 포함되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템의 과금 방법.The method of claim 3,
The step of supplying power,
Receiving a charge start message indicating that the electric vehicle is to start charging when the electric vehicle passes through the start gateway;
And supplying power when the electric vehicle is connected to the charging power line, and the charging start message includes an initial value of a smart meter installed in the electric vehicle. Charging method.
상기 전력 공급을 중단하는 단계는,
상기 전기 자동차가 상기 종료 게이트웨이로 진출하면, 충전이 종료되었다고 알려주는 충전종료 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 전기 자동차로의 전력 공급을 중단하는 단계를 포함하고, 상기 충전종료 메시지에는 상기 전기 자동차 내에 설치된 스마트미터의 측정 값이 포함되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템의 과금 방법.The method of claim 4, wherein
Stopping the power supply,
When the electric vehicle enters the termination gateway, receiving a charging end message indicating that charging is finished; And
Stopping power supply to the electric vehicle, wherein the charging end message includes a measurement value of a smart meter installed in the electric vehicle.
상기 과금 정보를 생성하는 단계는,
상기 전기 자동차로부터 상기 충전 구간 내에서의 전력 사용량 정보를 포함하는 미터링 메시지를 수신하면, 미터링 메시지에 포함된 상기 전력 사용량 정보를 추출하는 단계; 및
상기 충전시작 메시지에 포함된 스마트미터의 초기 값이 0이면, 추출된 상기 전력 사용량 정보에 소정의 전력요율을 적용하여 과금 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템의 과금 방법.The method of claim 5,
Generating the charging information,
Extracting the power usage information included in the metering message when receiving a metering message including power usage information in the charging section from the electric vehicle; And
And if the initial value of the smart meter included in the charging start message is 0, generating charging information by applying a predetermined power rate to the extracted power usage information. Of charging method.
상기 전력을 공급하는 단계는,
상기 전기 자동차가 상기 시작 게이트웨이를 통과하게 되면, 상기 전기 자동차로부터 카드에 충전된 초기 충전금액을 수신하는 단계; 및
상기 전기 자동차가 상기 충전용 전력선에 접속하면 전력을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템의 과금 방법.The method of claim 3,
The step of supplying power,
When the electric vehicle passes through the start gateway, receiving an initial charge amount charged to a card from the electric vehicle; And
And supplying power when the electric vehicle is connected to the charging power line.
상기 과금 정보를 이용하여 상기 초기 충전금액으로부터 사용 금액을 감산하는 단계; 및
상기 감산한 결과로 남은 충전금액을 상기 전기 자동차에 전송하는 단계를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차를 충전하기 위한 시스템의 과금 방법.The method of claim 7, wherein
Subtracting the use amount from the initial charge amount using the charging information; And
Transmitting the remaining charge amount as a result of the subtraction to the electric vehicle;
The charging method of the system for charging an electric vehicle further comprising.
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Legal Events
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AMND | Amendment | ||
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GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20171101 Year of fee payment: 6 |
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FPAY | Annual fee payment |
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