KR20120116253A

KR20120116253A - 친환경 전기자동차 충전시스템

Info

Publication number: KR20120116253A
Application number: KR1020110033882A
Authority: KR
Inventors: 현덕수; 황호정; 장민호; 오세웅
Original assignee: 세방전지(주)
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2012-10-22
Also published as: KR101216703B1

Abstract

신재생에너지를 통해 전력을 발전하는 발전부, 상기 발전부와 함께 병렬적으로 전력을 공급하는 계통전원부, 상기 발전부에서 발전된 전력을 축전지에 대기전력으로 축전하는 충방전부, 전기자동차의 동력원에 전력을 공급하는 충전부, 상기 발전부, 상기 계통전원부, 상기 충전부 및 상기 충방전부를 연결하는 연결부, 상기 발전부, 상기 계통전원부, 상기 충방전부, 상기 충전부 및 상기 연결부의 동작상태를 제어하는 EMS(Energy Management System)부를 포함하며, 상기 계통전원부는 상기 충방전부의 축전지의 대기전력의 상태에 따라 상기 충방전부 또는 상기 충전부로 전력의 공급이 가능하고, 상기 충방전부는 상기 축전지의 대기전력의 상태에 따라 잉여전력을 계통전원부로 회귀할 수 있는 친환경 전기자동차 충전시스템은 친환경 전기자동차 충전시스템은 충방전부의 부하의 평준화가 가능함과 동시에 생산 전력을 재활용하고, 다양한 배터리 용량의 전기자동차의 충전이 가능하며, 신재생 에너지 발전효율을 높이고 계통에 전력의 안정성이 보장되는 효과가 존재한다.

Description

친환경 전기자동차 충전시스템{Eco-friendly electric vehicle charging system}

본 발명은 친환경 전기자동차 충전시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는

신재생에너지를 통해 발전된 전력을 다양한 용량의 전기자동차로 안정적으로 공급하고, 잉여전력을 계통전원으로 회귀하여 재활용하는 친환경 전기자동차 충전시스템에 관한 것이다.

전기자동차는 자동차에 장착된 배터리의 전원을 이용하여 운행되는 자동차로서, 자동차를 운행하여 배터리가 방전되면 충전을 하여야 한다.

전기자동차를 충전하는 시스템은 발전소, 변전소, 송전선을 포함하여 넓은 지역에 걸쳐 있는 전기적인 연계를 통해 전달되는 전원(이하 ‘계통 전원’)을 이용하여 충전하는 방식이 존재한다.

그리고 태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지, 연료전지, 석탄액화가스화, 수소에너지를 포함하는 신재생 에너지(이하 ‘신재생 에너지’)를 활용하여 발전 후 축전지에 저장된 전력을 이용하여 충전하는 방식이 존재한다.

신재생 에너지를 통해 발전된 전력은 전력 송달을 위해 교류의 형태로 변환되어 계통 전원의 회선을 통해 충전장치로 전달 된 후 다시 직류의 형태로 전환되어 전기자동차의 배터리를 충전하였다.

축전지로 전달되는 경우에도 교류의 형태로 전달된 전력이 축전지 충전시스템에서 직류의 형태로 변화되어 저장된 후 전기자동차의 충전 전력으로 활용이 된다.

이러한 종래의 충전 시스템 방식은 계통 전원을 중심으로 구성되어 교류방식이 전력의 주 전달형태가 되므로 신재생에너지의 발전 전력은 교류로 전환된 후 배터리에 충전시나 축전지에 저장될 때 직류의 형태로 전환되어 반복되는 전력의 형태의 변환에 따른 신재생 에너지 이용률이 저하되는 문제점이 존재하였다.

또한 신재생 에너지에서 발생한 전력을 계통 회선에 직접 송출함에 따른 급격하고 과도한 변동성이 있는 전력 공급은 계통 회선상에 전력의 불안정성이 야기된다는 문제점이 존재하였다.

나아가 전기자동차 충전시스템은 소형전기차용, 대형전기차용으로 각각 구축되고 있으며, 이에 필요한 고압전력 공급 선로 및 각 전기자동차의 충전장치의 신규구축에 따른 초기 설치비가 많이 소요된다는 문제점이 존재하였다.

본 발명은 신재생에너지를 통해 발전된 전력을 축전시켜 병렬회로를 통해 다양한 전원용량의 전기자동차에 안정적으로 공급이 되고, 발전된 전력을 형태를 변환하여 계통으로 회귀시켜 재활용이 가능한 친환경 전기자동차 충전시스템을 구성하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 친환경 전기자동차 충전시스템은 발전부; 계통전원부; 충방전부; 충전부; 연결부; EMS(energy management system)부; 를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 발전부는 신재생에너지를 통해 전력을 발전할 수 있다.

상기 발전부는 신재생에너지로부터 발전된 전력을 직류상태로 전환하는 직류컨버터를 포함할 수 있다.

상기 발전부는 상기 EMS부와 상기 발전부의 동작정보를 주고받기 위한 통신부를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 계통전원부는 상기 발전부와 함께 병렬적으로 전력을 공급할 수 있다.

상기 계통전원부는 전력의 직류와 교류 상태를 상호 교차적으로 전환이 가능한 양방향 PWM 컨버터를 포함할 수 있다.

상기 계통전원부는 상기 EMS부와 상기 계통전원의 동작정보를 주고받기 위한 통신부를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 충방전부는 상기 발전부에서 발전된 전력을 축전지에 대기전력으로 축전할 수 있다.

상기 충방전부는 상기 축전지의 대기전력의 상태에 따라 잉여전력을 계통전원부로 회귀할 수 있다.

상기 충방전부는 상기 축전지에 전달되는 전력의 크기를 조절하는 직류컨버터를 포함할 수 있다.

상기 충방전부는 상기 충전부로 전달되는 전력을 승압 또는 강압하는 벅부스터를 포함할 수 있다.

상기 충방전부는 상기 EMS부와 상기 충방전부의 동작정보 및 제어신호를 주고받기 위한 방전통신부를 포함할 수 있다.

상기 충방전부는 상기 충방전부와 상기 계통전원부 또는 상기 충전부의 전력의 출입을 통제하기 위한 충방전제어부를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 충전부는 상기 충방전부에 연결되어 전기자동차의 동력원에 전력을 공급할 수 있다.

상기 충전부는 전기자동차에 병렬 연결되어 전력을 공급하는 1 이상의 충전단을 포함할 수 있다.

상기 충전부는 상기 EMS부와 상기 충전부의 동작정보 및 제어신호를 주고받기 위한 충전통신부를 포함할 수 있다.

상기 충전부는 연결되는 전기자동차의 동력원에 맞추어 전력이 송출되는 충전단의 동작여부를 제어하는 충전제어부를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 연결부는 상기 발전부, 상기 계통전원부, 상기 충전부 및 상기 충방전부를 연결할 수 있다.

상기 연결부는 상기 EMS부와 상기 연결부의 동작정보 및 제어신호를 주고받기 위한 연결통신부를 포함할 수 있다.

상기 연결부는 상기 발전부, 상기 계통전원부 및 상기 충방전부 사이의 전력의 출입을 통제하기 위한 연결제어부를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 EMS부는 상기 발전부, 상기 계통전원부, 상기 충방전부, 상기 충전부 및 상기 연결부의 동작상태를 제어할 수 있다.

상기 EMS부는 상기 발전부, 상기 계통전원부, 상기 충방전부, 상기 충전부 또는 상기 연결부 중 어느 하나 이상 부와 동시에 제어신호 또는 동작정보를 주고받기 위한 통신모듈을 포함할 수 있다.

상기 EMS부는 상기 발전부, 상기 계통전원부, 상기 충방전부, 상기 연결부 또는 상기 충전부 중 어느 하나 이상 부로부터 전송된 동작정보를 분석하고 각 부의 동작상태를 제어하는 EMS제어부를 포함할 수 있다.

상기 통신부 또는 통신모듈은 시리얼 통신 방식 또는 RF 무선 통신 방식을 사용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 친환경 전기자동차 충전시스템은 충방전부의 부하의 평준화가 가능함과 동시에 생산 전력을 재활용하고, 다양한 용량의 동력원을 가진 전기자동차의 충전이 가능하며, 신재생 에너지 발전효율을 높이고 계통에 전력의 안정성이 보장되는 효과가 존재한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의하여 친환경 전기자동차 충전시스템을 구성하는 구성의 도시도. 및
도2는 본 발명의 일 실시예에 의하여 친환경 전기자동차 충전시스템의 세부 구성의 도시도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

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, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 친환경 전기자동차 충전시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

일반적으로 컨버터(converter)는 정류기를 말하며, 직류를 교류(이하 ‘직류-교류 컨버터’)로 또는 교류를 직류(이하 ‘교류-직류 컨버터’)로 변환하는 형태를 포함한다.

직류-직류 컨버터는 소정의 전압의 직류전원에서 다른 전압의 직류전원으로 변환하는 컨버터이다.

직류 컨버터는 상기 교류-직류 컨버터 및 직류-직류 컨버터를 포함하는, 전력의 출력형태가 직류의 형태로 하는 컨버터(이하 ‘직류 컨버터’)를 의미한다.

양방향 PWM(Pulse-Width-Modulation) 컨버터는 직류형태의 전력을 교류의 형태로 또는 교류형태의 전력을 직류의 형태로 전환이 가능하게 하는 컨버터이다.

벅부스터 컨버터는 벅 컨버터와 부스터 컨버터가 합쳐진 직류-직류 컨버터이다.

벅 컨버터는 입력전압보다 출력전압을 낮춰주는 강압형 컨버터이며, 부스터 컨버터는 입력전압보다 출력전압이 높은 승압형 컨버터이다.

에너지관리 시스템(EMS, energy management system)은 전력계통 운용전반에 관한 사항을 중앙에서 감시하며 효율적인 전력계통 운용을 위하여 발전소 및 변전소를 총괄 통제하는 시스템을 말한다.

시리얼 통신은 연속적으로 통신 채널이나 컴퓨터 버스를 거쳐 한 번에 하나의 비트 단위로 데이터를 전송하는 과정을 말한다.

시리얼 통신은 다양한 인터페이스를 포함하며 LAN, RS-232, RS-422, RS-485 등의 인터페이스의 통신방식이 존재한다.

멀티드롭(Multi-drop)이란 하나의 통신회선을 회선 사용자 각각의 식별자 주소를 통해 여러 사용자가 공유하는 방식을 의미한다.

무선통신은 전파를 이용하는 통신방식을 말하며 RF(Radio Frequency) 무선 통신이라 불리기도 한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의하여 친환경 전기자동차 충전시스템을 구성하는 구성의 도시도이고, 도2는 본 발명의 일 실시예에 의하여 친환경 전기자동차 충전시스템을 구성하는 세부구성의 도시도이다.

도1 및 도2을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 전기자동차 충전시스템은 발전부(1000), 계통전원부(2000), 충방전부(4000), 충전부(5000), 연결부(3000), EMS(energy management system)부(7000)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 발전부(1000)는 신재생에너지를 통해 전력을 발전할 수 있다.

발전부(1000)는 태양광발전기(600) 또는 풍력발전기(610) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

발전부(1000)는 태양광발전기(600)에 연결되는 제1직류-직류 컨버터(700)를 포함할 수 있고, 풍력발전기(610)에 연결되는 교류-직류 컨버터(710)를 포함할 수 있다.

태양광발전기(600) 또는 풍력발전기(610)는 태양광 또는 풍력을 이용하여 전력을 발전할 수 있다.

제1직류-직류 컨버터(700) 또는 교류-직류 컨버터(710)는 태양광 발전기(600) 또는 풍력발전기(610)로부터 발전된 전력을 일정한 크기의 직류형태의 전력으로 출력이 가능하다.

발전부(1000)에 포함되는 발전기의 형태는 태양광발전기(600) 또는 풍력발전기(610)에 제한되지 않으며, 신재생에너지를 이용하는 발전방식의 발전기를 모두 포함할 수 있다.

신재생에너지를 이용한 발전방식에 따라 발전형태가 직류 또는 교류의 형태와는 무관하게 출력이 모두 직류의 형태를 가지도록 하는 직류 컨버터가 포함할 수 있다.

직류 컨버터는 전력전달 회선상에 전송되는 전력을 직류의 형태로 전송되도록 할 수 있다.

여러대의 발전기가 병렬로 연결되는 경우에도 직류 컨버터에서 출력되는 전력의 크기를 일률적으로 조절하면 전력전달 선로의 규격을 예상할 수 있어 전달 선로 설계 및 활용에 안정적인 효과가 있다.

발전부(1000)에서 충방전부(4000)로 전력의 형태가 직류로 전달되고 축전지(500)에 직류의 형태로 축전하는 것은, 종래의 신재생에너지 발전전력 중 직류전력으로 발전되어 교류로 전환되어 전력저장장소로 전달된 후 다시 직류의 형태로 변화되어 저장되는 것에 비해, 직류에서 직류로의 변환이므로 전력형태의 변환에 따른 손실이 적은 효과가 있다.

제1직류-직류 컨버터(700)는 제1통신부(200)를 포함할 수 있고, 교류-직류 컨버터(710)는 제2통신부(210)을 포함할 수 있다.

제1통신부(200) 및 제2통신부(210)는 후술하는 EMS부(7000)와 발전부의 동작여부, 발전량, 출력상태 등의 동작정보를 주고받을 수 있다.

제1통신부(200) 및 제2통신부(210)는 시리얼 통신 방식 또는 RF 무선 통신 방식을 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 계통전원부(2000)는 상기 발전부(1000)와 함께 병렬적으로 전력을 공급할 수 있다.

계통전원부(2000)는 충방전부(4000)의 축전상태에 따라 대기전력의 축전을 위해 충방전부(4000)로 전력을 전달할 수 있다.

계통전원부(2000)는 충전부(6000)에 연결되는 전기자동차의 동력원을 충전하기 위해 충전부(6000)로 전력을 공급할 수 있다.

계통전원부(2000)는 충방전부(4000)의 축전상태에 따라 충방전부(4000)와 동시에 또는 선택적으로 전력을 충전부(6000)에 전력을 공급할 수 있다.

계통전원부(2000)는 양방향 PWM 컨버터(720) 및 제3통신부(220)를 포함할 수 있다.

양방향 PWM 컨버터(720)는 전력의 직류와 교류 상태를 상호 교차적으로 전환할 수 있다.

계통전원부(2000)는 양방향 PWM 컨버터(720)를 통해 교류상태의 전력을 직류로 전환하여 충방전부(4000)에 공급할 수 있다.

계통전원부(2000)는 충방전부(4000)의 축전용량을 초과한 잉여전력(이하 ‘잉여전력’)이 계통전원(2000)으로 회귀될 때 직류상태의 전력을 교류로 전환하여 공급 받을 수 있다.

제3통신부(220)는 후술하는 상기 EMS부(7000)와 계통전원부(2000)의 동작여부, 발전량, 출력상태 등의 동작정보를 주고받을 수 있다.

제3통신부(220)는 시리얼 통신 방식 또는 RF 무선 통신 방식을 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 충방전부(4000)는 발전부(1000)에서 발전된 전력을 축전지(500)에 대기전력으로 축전할 수 있다.

충방전부(4000)는 축전지(500)의 대기전력의 수준에 따라 잉여전력을 계통전원부(2000)로 회귀할 수 있다.

충방전부(4000)는 축전지(500), 제2직류-직류컨버터(705), 벅부스터(730), 충방전제어부(110) 및 충방전통신부(240)를 포함할 수 있다.

축전지(500)는 충방전부(4000)로 전달된 전력을 대기전력으로 축전할 수 있다.

제2직류-직류 컨버터(705)는 충방전부(4000)로 전달된 전력을 일정한 크기의 직류형태의 전력으로 출력이 가능하다.

벅부스터(730)는 충방전부(4000)에서 충전부(6000)로 송출되는 출력전력을 승압 또는 감압할 수 있다.

충방전제어부(110)는 축전지(500)의 대기전력 수준, 고장여부, 대기전력의 송출상황 등의 대기전력의 상태(이하 ‘대기전력의 상태’)를 측정할 수 있다.

충방전제어부(110)는 충방전부(4000)로 전달된 전력이 축전지(500)에 축전될 수 있도록 제2직류-직류컨버터(705)를 통해 출력전력을 변환하여 축전지(500)에 대기전력으로 축전되도록 제어할 수 있다.

충방전제어부는(110)는 축전지(500)의 대기전력이 충전부(6000)로 송출될 때 벅부스터(730)를 통해 출력전력의 크기를 변환하도록 제어할 수 있다.

충전부(600)에 연결되는 다양한 동력원 용량의 전기자동차는 벅부스터(730)를 거친 출력전력의 승압 또는 감압하는 과정을 통해 동력원 용량에 맞는 충전이 이루어 질 수 있다.

충방전제어부(110)는 축전지(500)의 대기전력의 상태에 따라 잉여전력을 계통전원부(2000)로 전달하도록 제어할 수 있다.

충방전부(4000)의 축전지(500)는 전력을 축전하는 용량이 축전지의 용량을 따르므로, 발전부(1000)로부터 전달된 전력이 축전지(500)의 용량을 초과하는 경우 축전지(500)에 축전된 전력을 계통전원(2000)으로 회귀시킬 수 있다.

계통전원(2000)으로의 전력회귀는 초과전력 공급에 대한 충방전부(4000)의 부하안정화와, 충방전부(4000)로부터 축전된 전력을 공급을 받으므로 전력공급 상태와 전력품질의 안정성을 가지며, 발전전력을 재활용할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명은 충방전부(4000)의 전력이 계통전원(2000)으로 회귀하기 위한 상태는 반드시 축전지(500)의 축전용량을 초과한 축전상태에 국한되지 않고, 충방전부(4000)의 설정에 따라 회귀조건을 결정할 수 있다.

충방전통신부(240)는 후술하는 EMS부(7000)와 충방전부(4000)의 제어신호 및 충방전부(4000)의 동작여부, 출력상태, 대기전력의 상태 등의 동작정보를 주고받을 수 있다.

충방전통신부(240)는 시리얼 통신 방식 또는 RF 무선 통신 방식을 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 충전부(6000)는 충방전부(4000)에 연결되어 전기자동차의 동력원에 전력을 공급할 수 있다.

충전부(6000)는 1 이상의 충전단(320), 충전제어부(130) 및 충전통신부(260)를 포함할 수 있다.

1 이상의 충전단(320)은 전기자동차의 동력원과 병렬로 연결되어 전력을 공급할 수 있다.

충전제어부(130)는 연결되는 전기자동차의 동력원에 맞추어 전력이 송출되는 충전단(320)의 동작여부를 제어할 수 있다.

충전통신부(260)는 후술하는 상기 EMS부(7000)와 충전부(6000)의 제어신호 및 충전부(6000)의 동작여부, 충전단(320)의 전력공급 상태 등의 동작정보를 주고받을 수 있다.

충전통신부(260)는 시리얼 통신 방식 또는 RF 무선 통신 방식을 사용할 수 있다.

전기자동차는 동력원의 전력공급을 위해 1개 이상의 충전단(320)에 연결될 수 있으며, 전기자동차의 동력원의 용량에 따라 1개의 충전단(320) 내지 그 이상의 충전단(320)이 결합되어 전력을 공급받을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 연결부(3000)는 발전부(1000), 계통전원부(2000), 충전부(6000) 및 충방전부(4000)를 연결할 수 있다.

연결부(3000)는 연결통신부(230) 및 연결제어부(100)를 포함할 수 있다.

연결통신부(230)는 후술하는 상기 EMS부(7000)와 연결부의 선로의 연결상태, 전력의 흐름, 전력의 송출상태 등의 동작정보 및 연결부(3000)의 제어신호를 주고받을 수 있다.

연결제어부(100)는 발전부(1000), 계통전원부(2000), 충전부(6000) 및 충방전부(4000) 사이의 전력의 출입을 통제 할 수 있다.

연결제어부(100)는 발전부(1000)의 발전전력이 충방전부(4000)로 전달되도록 연결상태를 제어할 수 있다.

연결제어부(100)는 충방전부(4000)의 대기전력이 일정수준에 미치지 못할 경우, 계통전원(2000)의 전력이 충방전부(4000)로 전달도록 연결상태를 제어할 수 있다.

연결제어부(100)는 충방전부(4000)의 대기전력이 일정수준에 미치지 못할 경우, 계통전원(2000)의 전력이 충전부(6000)로 전달도록 연결상태를 제어할 수 있다.

연결제어부(100)는 충방전부(4000)의 축전지(500)의 축전용량을 초과한 축전상태인 경우 계통전원(2000)으로 충방전부(4000)의 잉여전력이 회귀할 수 있도록 연결상태를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 EMS부(7000)는 발전부(1000), 계통전원부(2000), 충방전부(4000), 충전부(6000) 및 연결부(3000)의 동작상태를 제어할 수 있다.

EMS부(7000)는 통신모듈(400) 및 EMS제어부(140)를 포함할 수 있다.

통신모듈(400)은 제1통신부(200), 제2통신부(210), 제3통신부(220), 연결통신부(230), 충방전통신부(240), 충전통신부(260)중 어느 하나 이상의 통신부와 동시에 제어신호 또는 동작정보 중 어느 하나 이상을 주고받을 수 있다.

통신모듈(400)은 시리얼 통신 방식 또는 RF 무선 통신 방식을 사용할 수 있다.

통신모듈과 각부의 어느 하나 이상의 통신부와 동시에 신호를 주고 받는 방식은 멀티드롭 방식을 취할 수 있다.

EMS제어부(140)는 통신모듈(400)을 통해 수신된 발전부(1000), 계통전원부(2000), 충방전부(4000), 충전부(6000) 및 연결부(3000)의 동작정보를 분석하여, 연결부(3000), 충방전부(4000) 및 충전부(6000)의 통신부인 연결통신부(230), 충방전통신부(240), 충전통신부(260)중 어느 하나 이상에 제어신호를 전달할 수 있다.

제어신호에 따라 연결부(3000)의 연결제어부(100), 충방전부(4000)의 충방전제어부(110) 및 충전부(6000)의 충전제어부(130)는 각 부의 동작 상태와 전력의 출입을 제어할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에 서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 연결제어부
110 : 충방전제어부
130 : 충전제어부
140 : EMS제어부
200 : 제1통신부
210 : 제2통신부
220 : 제3통신부
230 : 연결통신부
240 : 충방전통신부
260 : 충전통신부
320 : 충전단
400 : 통신모듈
500 : 축전지
600 : 태양광발전기
610 : 풍력발전기
700 : 제1직류-직류 컨버터
705 : 제2직류-직류 컨버터
710 : 교류-직류 컨버터
720 : 양방향 PWM 컨버터
730 : 벅부스터
1000 : 발전부
2000 : 계통전원
3000 : 연결부
4000 : 충방전부
6000 : 충전부
7000 : EMS부

Claims

신재생에너지를 통해 전력을 발전하는 발전부;
상기 발전부와 함께 병렬적으로 전력을 공급하는 계통전원부;
상기 발전부에서 발전된 전력을 축전지에 대기전력으로 축전하는 충방전부;
상기 충방전부에 연결되어 전기자동차의 동력원에 전력을 공급하는 충전부;
상기 발전부, 상기 계통전원부, 상기 충전부 및 상기 충방전부를 연결하는 연결부; 및
상기 발전부, 상기 계통전원부, 상기 충방전부, 상기 충전부 및 상기 연결부의 동작상태를 제어하는 EMS(Energy Management System)부; 를 포함하며,
상기 계통전원부는 상기 충방전부의 축전지의 대기전력의 상태에 따라 상기 충방전부 또는 상기 충전부로 전력의 공급이 가능도록 연결되고,
상기 충방전부는 상기 축전지의 대기전력의 상태에 따라 잉여전력을 계통전원부로 회귀할 수 있도록 연결되는 친환경 전기자동차 충전시스템.
제1항에 있어서,
상기 발전부는,
신재생에너지로부터 발전된 전력을 직류상태로 전환하는 직류컨버터; 및
상기 EMS부와 상기 발전부의 동작정보를 주고받는 통신부; 를 포함하는 친환경 전기자동차 충전시스템.
제1항에 있어서,
상기 계통전원부는,
전력의 직류와 교류 상태를 상호 교차적으로 전환이 가능한 양방향 PWM(Pulse-Width-Modulation) 컨버터; 및
상기 EMS부와 상기 계통전원부의 동작정보를 주고받는 통신부; 를 포함하는 친환경 전기자동차 충전시스템.
제1항에 있어서,
상기 충방전부는,
상기 축전지에 전달되는 전력의 크기를 조절하는 직류컨버터;
상기 충전부로 전달되는 전력을 승압 또는 강압하는 벅부스터;
상기 EMS부와 상기 충방전부의 동작정보 및 제어신호를 주고받는 충방전통신부; 및
상기 충방전부와 상기 계통전원부 또는 상기 충전부의 전력의 출입을 통제하기 위한 충방전제어부; 를 포함하는 친환경 전기자동차 충전시스템.
제1항에 있어서,
상기 충전부는,
전기자동차에 병렬 연결되어 전력을 공급하는 1 이상의 충전단;
상기 EMS부와 상기 충전부의 동작정보 및 제어신호를 주고받는 충전통신부; 및
연결되는 전기자동차의 동력원에 맞추어 전력이 송출되는 충전단의 동작여부를 제어하는 충전제어부; 를 포함하는 친환경 전기자동차 충전시스템.
제1항에 있어서,
상기 연결부는,
상기 EMS부와 상기 연결부의 동작정보 및 제어신호를 주고받는 연결통신부; 및
상기 발전부, 상기 계통전원부 및 상기 충방전부 사이의 전력의 출입을 통제하는 연결제어부; 를 포함하는 친환경 전기자동차 충전시스템.
제1항에 있어서,
상기 EMS부는,
상기 발전부, 상기 계통전원부, 상기 충방전부, 상기 연결부 또는 상기 충전부 중 어느 하나 이상의 부와 동시에 제어신호 또는 동작정보를 주고받기 위한 통신모듈 및
상기 발전부, 상기 계통전원부, 상기 충방전부, 상기 연결부 또는 상기 충전부 중 어느 하나 이상 부로부터 전송된 동작정보를 분석하고 각 부의 동작상태를 제어하는 EMS제어부; 를 포함하는 친환경 전기자동차 충전 시스템.