KR20130134747A - Charge system for energy storage apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력저장 장치 충전 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 건물에 설치된 전력저장 장치의 전력이 부족한 경우 차량에 적재된 전력저장 장치를 이용하여 충전이 가능한 구조를 갖는 전력저장 장치 충전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power storage device charging system, and more particularly, to a power storage device charging system having a structure capable of charging using a power storage device mounted on a vehicle when the power of the power storage device installed in a building is insufficient. .
현대 사회는 대량의 전기 에너지에 의해 유지되고 있다고 해도 과언이 아니다. 많은 사람이 공조 시스템에 의해 쾌적화된 건물에서 지내며, 휴대전화를 이용하여 멀리 떨어진 사람과 통화하며, 지하철을 이용하여 원하는 장소로 이동한다. 이처럼, 전기는 물과 공기처럼 그 존재마저 인식하지 못할 정도로 현대 사회의 구석구석까지 침투하여 중심 에너지원으로 사용되고 있다.It is no exaggeration to say that modern societies are maintained by large amounts of electrical energy. Many people live in buildings that are comfortable with the HVAC system, use mobile phones to talk to distant people, and use the subway to get to the desired location. Like this, electricity penetrates every corner of modern society so that even its existence, like water and air, cannot be recognized and used as a central energy source.
한편, 세계의 인구는 산업 혁명을 이후로 급격하게 증가하였다. 2012년 현재 전 세계 인구는 약70억 명으로 추정되고 있으며, 매년 1억 명씩 계속 증가하여 2050년에는 전 세계 인구가 100억 명을 돌파할 것으로 예상되고 있다.Meanwhile, the world's population has increased dramatically since the Industrial Revolution. As of 2012, the world's population is estimated to be around 7 billion people, and it is expected that the world population will surpass 10 billion by 2050 by an annual increase of 100 million.
인구의 폭발적 증가로 인해 떠오르는 문제는 식량위기와 에너지위기이다. 특히, 전술한 것과 같이 현대인의 편리하고 쾌적한 생활 유지를 위해 대량의 전기 에너지를 소비하고 있어 에너지문제는 커다란 위기로 다가올 것이다. 이러한 사회 유지에 필요한 전기 에너지는 크게 화력 발전과 원자력 발전에 의해 생산되어 공급되고 있다. The problems that arise from the explosive growth of the population are the food crisis and the energy crisis. In particular, as described above, a large amount of electric energy is consumed to maintain a convenient and comfortable life of modern people, so the energy problem will come to a big crisis. Electric energy necessary for the maintenance of society is largely produced and supplied by thermal power generation and nuclear power generation.
화력 발전은 화석 연료인 석유, 석탄, 천연가스 등을 주 에너지원으로 이용하여 전기를 생성한다. 화력 발전은 화석 연료를 연소시켜 얻은 열 에너지로 물을 끓여 증기를 만들고, 증기의 압력을 이용하여 터빈을 구동시켜 발전하는 방식이다. 그러나, 화석 연료는 지구상에 매장량이 제한되어 있다. 현재 전 세계적으로 1년간 사용하는 화석 연료를 석유로 환산하면 약 100억 톤이다. 이와 같은 대량 소비가 지속될 경우, 석유는 45년, 천연가스는 55년, 석탄은 230년 후에 모두 고갈될 것으로 예상된다.Thermal power generation generates electricity by using fossil fuels such as petroleum, coal and natural gas as main energy sources. Thermal power generation is a method of generating steam by boiling water with thermal energy obtained by burning fossil fuels and generating a turbine by using steam pressure. However, fossil fuels have a limited reserve on Earth. Today, about one billion tonnes of fossil fuel is used worldwide for one year. If this mass consumption continues, oil will be depleted after 45 years, natural gas 55 years and coal 230 years.
반면, 원자력 발전은 환경 문제를 야기하지 않는다는 점에서 화석 연료를 이용한 발전 방식에 비해 장점을 가지고 있다. 그러나, 원자력 발전의 원료인 우라늄은 그 매장량이 전 세계적으로 50년간 사용할 수 있는 양으로 매우 제한적이다. 또한, 원자력 발전은 방사능 유출이라는 치명적인 위험을 가지고 있다는 점에서 문제가 있다.On the other hand, nuclear power has an advantage over fossil fuel generation in that it does not cause environmental problems. However, uranium, a raw material for nuclear power, is very limited in its reserves that can be used for 50 years worldwide. In addition, nuclear power is problematic in that it has a deadly risk of radiation leakage.
원자력 발전은 운용과정에서 생성되는 방사능 폐기물을 처리하기 위한 비용 및 환경적 문제를 가지고 있다. 또한, 1986년 체르노빌 원전사고와 최근 일본 대지진으로 인한 후쿠시마 원전사고는 원자력 발전이 가진 치명적 위험성을 그대로 보여준 사고이다.Nuclear power has a cost and environmental problem for treating radioactive waste generated during operation. In addition, the Chernobyl nuclear accident in 1986 and the Fukushima nuclear accident caused by the recent earthquake in Japan are the fatal dangers of nuclear power.
이처럼 현대 사회는 전력 수요의 증대에 수반하여, 전력의 안정공급(Energy Security), 전기요금의 저감과 경제적 성장(Economic Growth), 환경과의 조화(Environmental Protection)의 세가지 상반하는 문제에 직면하고 있다. 이와 같은 트릴레마(Trilemma) 증후군 문제를 해결할 수 있는 방법으로 최근 그린 에너지를 이용한 전력 생산과 더불어 생산된 전력을 저장하는 전력저장 장치에 대한 관심이 급증하고 있다.As the demand for electricity increases, modern society faces three opposing problems: energy security, reduced electricity bills, economic growth, and environmental protection. . As a way to solve the Trilemma syndrome problem, the interest in the power storage device for storing the generated power in addition to the power generation using the green energy has recently increased rapidly.
그러나, 전력저장 장치는 일반적으로 창고나 지하실 등에 설치 또는 매립되어 이동이 어려우므로 상용 전원으로부터의 전력 공급이 원활하지 않아 과방전되는 경우 전력을 공급해줄 수 있는 외부 장치의 접근이 어려운 문제가 있다.However, since the power storage device is generally installed or buried in a warehouse, a basement, etc., it is difficult to move the power storage device, so that the power supply from the commercial power source is not smooth and there is a problem that an external device that can supply power when over-discharged is difficult to access.
본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 건물 내에 설치된 전력저장 장치에 정상적인 전력 공급이 이루어지지 않는 경우에 있어서 외부로부터 용이하게 전력 공급이 가능한 구조를 갖는 전력저장 장치 충전 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a power storage device charging system having a structure in which power can be easily supplied from the outside when a normal power supply is not made to a power storage device installed in a building. The purpose.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력저장 장치 충전 시스템은, 건물 내에 설치되는 고정형 전력저장 장치; 연결 라인에 의해 상기 고정형 전력저장 장치와 연결되는 것으로서 상기 건물의 외부에 설치되는 충전 단자; 상기 고정형 전력저장 장치에 전력을 공급하는 이동형 전력저장 장치가 탑재된 전력운송 차량; 및 충전 케이블에 의해 상기 이동형 전력저장 장치와 연결되는 것으로서 상기 충전 단자에 접속되는 충전 커넥터를 포함한다.Power storage device charging system according to the present invention for achieving the above technical problem, the fixed power storage device is installed in the building; A charging terminal connected to the fixed power storage device by a connection line and installed at an outside of the building; A power transport vehicle equipped with a mobile power storage device for supplying power to the fixed power storage device; And a charging connector connected to the charging terminal as being connected to the mobile power storage device by a charging cable.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 충전 커넥터는, 상기 충전 단자와 접촉함으로써 상기 이동형 전력저장 장치와 상기 고정형 전력저장 장치 사이를 전기적으로 연결시키는 접촉식 커넥터일 수 있다.According to an aspect of the present invention, the charging connector may be a contact connector that electrically connects the mobile power storage device and the fixed power storage device by contacting the charging terminal.
본 발명에 있어서, 상기 충전 커넥터는, 커넥터 본체; 및 상기 커넥터 본체에 고정되는 커넥터 전극을 포함할 수 있다.In the present invention, the charging connector, the connector body; And a connector electrode fixed to the connector body.
상기 충전 커넥터는, 상기 커넥터 전극이 상기 커넥터 본체로부터 돌출된 형태를 갖는 돌출형 커넥터일 수 있다.The charging connector may be a protruding connector having a form in which the connector electrode protrudes from the connector body.
상기 충전 커넥터는, 상기 커넥터 전극이 상기 커넥터 본체에 매립된 형태를 갖는 비돌출형 커넥터일 수 있다.The charging connector may be a non-projection type connector in which the connector electrode is embedded in the connector body.
상기 충전 커넥터는, 상기 커넥터 전극이 두 개 구비된 2극식 커넥터일 수 있다.The charging connector may be a two-pole connector provided with two connector electrodes.
상기 충전 커넥터는, 상기 커넥터 전극이 세 개 구비된 3극식 커넥터일 수 있다.The charging connector may be a three-pole connector provided with three connector electrodes.
상기 충전 단자는, 단자 본체; 상기 단자 본체에 고정되는 단자 전극; 및 상기 단자 본체에 연결되어 상기 단자 전극이 외부로 노출되는 것을 허용 또는 차단하는 개폐형 덮개를 포함할 수 있다.The charging terminal includes a terminal body; A terminal electrode fixed to the terminal body; And an opening / closing cover connected to the terminal body to allow or block the terminal electrode from being exposed to the outside.
상기 충전 단자는, 덮개 잠금 장치를 더 구비할 수 있다.The charging terminal may further include a cover locking device.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 충전 커넥터는, 전자기 유도 방식에 의해 상기 충전 단자와 전력을 교환하는 비접촉식 커넥터일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the charging connector may be a non-contact connector for exchanging power with the charging terminal by an electromagnetic induction method.
상기 충전 단자는, 상기 충전 커넥터가 삽입되는 삽입 공간이 구비되도록 상하 방향으로 서로 이격되어 위치하는 제1 충전 단자 및 제2 충전 단자를 포함할 수 있다.The charging terminal may include a first charging terminal and a second charging terminal spaced apart from each other in the vertical direction so that an insertion space into which the charging connector is inserted is provided.
상기 충전 단자는, 상기 삽입 공간이 외부로 노출되도록 상기 건물의 외벽에 매립될 수 있다.The charging terminal may be embedded in the outer wall of the building so that the insertion space is exposed to the outside.
선택적으로, 상기 충전 단자는, 상기 건물의 외벽에 부착된 형태를 갖는 외벽 부착형 단자 또는 상기 건물의 외벽으로부터 분리된 형태를 갖는 외벽 분리형 단자인 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.Optionally, the charging terminal is a power storage device charging system, characterized in that the outer wall attached terminal having a form attached to the outer wall of the building or the outer wall detachable terminal having a form separated from the outer wall of the building.
본 발명에 있어서, 상기 전력저장 장치 충전 시스템은, 상기 고정형 전력저장 장치와 연결되어 상기 고정형 전력저장 장치의 SOC를 측정하고 측정된 상기 SOC 값이 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 알람 소리를 발생시키거나 알람 표시를 디스플레이 하는 알람 장치를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the power storage device charging system is connected to the fixed power storage device to measure the SOC of the fixed power storage device and generates an alarm sound or alarm when the measured SOC value falls below a reference value. It may further include an alarm device for displaying the display.
상기 기준 값은, 상기 고정형 전력저장 장치에 대한 권장 하한 값에 해당하는 제1 기준 값 및 상기 제1 기준 값보다 작은 값으로서 상기 고정형 전력저장 장치의 작동 가능 하한 값에 해당하는 제2 기준 값 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The reference value may include a first reference value corresponding to a recommended lower limit value for the fixed power storage device and a second reference value smaller than the first reference value and corresponding to an operable lower limit value of the fixed power storage device. It may include at least one.
상기 알람 장치는, 측정된 상기 SOC 값이 상기 제1 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 제1 알람을 발생시키고, 상기 제2 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 제2 알람을 발생시킬 수 있다.The alarm device may generate a first alarm when the measured SOC value falls below the first reference value, and generate a second alarm when it falls below the second reference value.
상기 이동형 전력저장 장치 및 고정형 전력저장 장치는, 복수의 이차전지; 및 상기 이차전지를 수용하는 컨테이너를 포함할 수 있다.The mobile power storage device and the fixed power storage device, a plurality of secondary batteries; And a container accommodating the secondary battery.
상기 고정형 전력저장 장치는, 상용 전원 및 그린 에너지를 이용하는 발전 장치 중 적어도 어느 하나로부터 전력을 공급 받을 수 있다.The fixed power storage device may receive power from at least one of a power generation device using a commercial power source and green energy.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상용 전원으로부터의 전력 공급이 비정상적인 상황에서도 전력저장 장치의 안정적인 운용이 가능하게 된다.According to an aspect of the present invention, stable operation of the power storage device is possible even in a situation where power supply from a commercial power source is abnormal.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전력 비용이 저렴한 타 지역으로부터 용이하게 전력을 공급 받는 것이 가능하게 된다.According to another aspect of the present invention, it is possible to easily receive power from another region where the power cost is low.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력저장 장치 충전 시스템을 개략적을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명에서 채용하는 배터리 랙의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에서 채용하는 전력저장 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에서 채용하는 접촉식 커넥터의 다양한 형태를 나타내는 사시도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에서 채용하는 비접촉식 커넥터의 다양한 형태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력저장 장치 충전 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. And shall not be construed as limited to such matters.
1 is a conceptual diagram schematically showing a power storage device charging system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the configuration of a battery rack employed in the present invention.
3 is a perspective view showing a power storage device employed in the present invention.
4A to 4D are perspective views showing various forms of the contact connector employed in the present invention.
5A to 5D are perspective views showing various forms of the contactless connector employed in the present invention.
6 is a conceptual diagram schematically showing a power storage device charging system according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력저장 장치 충전 시스템(100)의 개략적인 구성을 설명하기로 한다.A schematic configuration of a power storage
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력저장 장치 충전 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명에서 채용하는 배터리 랙의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에서 채용하는 전력저장 장치를 나타내는 사시도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a power storage device charging system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the configuration of a battery rack employed in the present invention, Figure 3 is the power employed in the present invention A perspective view showing a storage device.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력저장 장치 충전 시스템(100)은 건물(10), 고정형 전력저장 장치(20), 충전 단자(30), 전력운송 차량(40), 이동형 전력저장 장치(50) 및 충전 커넥터(60)를 포함한다.First, referring to FIG. 1, a power storage
상기 건물(10)은 가정용 또는 산업용 등으로 공급되는 상용 전력을 필요로 하는 건물을 모두 포함하는 개념으로서 상용 전원 및/또는 건물 내부에 설치된 적어도 하나 이상의 고정형 전력저장 장치(20)로부터 전력을 공급 받는다.The
상기 고정형 전력저장 장치(20)는 건물(10) 내에 설치되어 태양광, 태양열, 풍력 등의 그린 에너지를 이용하는 발전 장치(미도시) 및/또는 상용 전원으로부터 전력을 공급 받아 저장하며, 필요시에 건물(10)에 필요한 전력을 공급하는 역할을 한다.The fixed
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 고정형 전력저장 장치(20)는 일 예로 서로 직렬 및/또는 병렬로 연결된 복수의 배터리 모듈(21a)이 다층으로 탑재된 배터리 랙(21) 및 복수의 배터리 랙(21)을 적재하는 컨테이너(22)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 배터리 모듈(21a) 각각은 공통 라인(T)에 의해 배터리 제어 장치(21b)와 연결됨으로써 충/방전이 제어될 수 있다.2 and 3, the fixed
한편, 상기 고정형 전력저장 장치(20)라는 용어는 전력 공급원으로서의 역할을 하는 이동형 전력저장 장치(50)와의 구별을 위해 정해진 명칭일 뿐 전력저장 장치의 구조를 한정하는 것이 아님을 밝혀둔다. 즉, 상기 고정형 전력저장 장치(20)는 건물(10) 내에 고정 설치되거나 탈착 가능한 구조로 설치될 수 있으며, 이동형 전력저장 장치(50) 역시 전력운송 차량(50)에 고정 설치되거나 탈착 가능한 구조로 설치될 수 있는 것이다.On the other hand, the term fixed
상기 충전 단자(30)는 건물(10)의 외부에 설치되는 것으로서 연결 라인(L)에 의해 건물(10) 내부에 설치된 고정형 전력저장 장치(20)와 연결된다. 따라서, 상기 충전 단자(30)는 건물(10) 내에 설치된 고정형 전력저장 장치(20)가 전력 공급 수단인 이동형 전력저장 장치(50)와 용이하게 접속될 수 있도록 한다. The charging
즉, 상기 고정형 전력저장 장치(20)가 건물(10) 내의 깊숙한 곳에 설치된 경우에도 이동형 전력저장 장치(50)와 전기적으로 연결된 충전 커넥터(60)를 충전 단자(30)에 연결함으로써 고정형 전력저장 장치(20)를 충전하는 것이 가능하다.That is, even when the fixed
한편, 본 발명의 도 1에서는 상기 충전 단자(30)가 건물(10)의 외벽에 부착된 형태를 갖는 외벽 부착형 단자인 경우만을 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 충전 단자(30)는 건물(10)의 외벽으로부터 분리된 형태를 갖는 외벽 분리형 단자일 수도 있으며, 이 경우 충전 단자(30) 자체가 전력운송 차량(40)쪽으로 접근이 가능하게 되므로 충전 단자(30)와 충전 커넥터(60) 사이의 연결이 좀 더 용이하게 된다. Meanwhile, in FIG. 1 of the present invention, only the case where the charging
상기 충전 단자(30)의 다양한 형태 및 충전 커넥터(60)와의 구체적인 연결구조에 대해서는 도 4a 내지 도 5d를 참조하여 상세히 후술하기로 한다.Various forms of the charging
상기 전력운송 차량(40)은 이동형 전력저장 장치(60)를 적재하여 전력 수요지역으로 운반하는 차량이다. 상기 전력운송 차량(40)은 고정형 전력저장 장치(20)의 전력 부족에 따라 사용자가 전력 공급을 요청하는 경우 전력 공급을 필요로 하는 고정형 전력저장 장치(20)가 설치된 건물(10)이 있는 지역으로 이동한다.The
여기서, 상기 전력운송 차량(40)은 전력 운송의 목적으로 제조된 전용 차량만을 의미하는 것은 아니다. 즉, 일반적인 차량을 이동형 전력저장 장치(50)를 적재하기에 용이한 구조로 개조한 차량 역시 본 발명에 따른 전력저장 장치 충전 시스템(100)을 구성하는 전력운송 차량(40)에 해당하는 것이다.Here, the electric
상기 이동형 전력저장 장치(50)는 전력 잉여 지역으로부터 공급 받은 전력을 저장한 채로 전력운송 차량(40)에 의해 운송되어 전력 부족 지역에 전력을 공급함으로써 생산된 에너지에 대한 효율적인 사용을 가능하게 한다. 상기 이동형 전력저장 장치(50)는 앞서 설명한 고정형 전력저장 장치(20)와 동일/유사한 구조를 가지므로 구체적인 구조에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.The mobile
상기 충전 커넥터(60)는 충전 케이블(C)에 의해 이동형 전력저장 장치(50)와 연결되는 것으로서, 충전 단자(30)에 접속되어 이동형 전력저장 장치(50)에 저장된 전력이 고정형 전력저장 장치(20)로 송전되도록 한다.The charging
상기 충전 커넥터(60)의 다양한 형태 및 충전 단자(30)와의 구체적인 연결구조에 대해서는 도 4a 내지 도 5d를 참조하여 상세히 후술하기로 한다.Various forms of the charging
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 전력저장 장치 충전 시스템(100)은 이동형 전력저장 장치(50)로부터 공급되는 전력이 고정형 전력저장 장치(20)에 적합한 형태 및/또는 전압 크기를 갖도록 변환시켜주는 역할을 하는 전력변환 장치를 더 포함할 수도 있다. 상기 전력변환 장치로는 AC/DC 컨버터 및/또는 DC/DC 컨버터가 사용될 수 있다.Although not shown in the drawing, the power storage
상기 전력변환 장치는 고정형 전력저장 장치(20)와 충전 단자(30) 사이에 연결된 상태로 건물(10)에 설치될 수도 있고, 이동형 전력저장 장치(50)와 충전 커넥터(60) 사이에 연결된 상태로 전력운송 차량(10)에 탑재될 수도 있다.The power converter may be installed in the
다음은, 도 4a 내지 도 5d를 참조하여 상기 충전 단자(30)와 충전 커넥터(60)의 구체적인 구조 및 이들 사이의 구체적인 연결 구조에 대해서 설명하기로 한다. Next, a detailed structure of the charging
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에서 채용하는 접촉식 커넥터의 다양한 형태를 나타내는 나타내는 사시도이고, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명에서 채용하는 비접촉식 커넥터의 다양한 형태를 나타내는 사시도이다. 4A to 4D are perspective views showing various forms of the contact connector employed in the present invention, and FIGS. 5A to 5D are perspective views showing various forms of the contactless connector employed in the present invention.
먼저, 도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 상기 충전 단자(30)는 단자 본체(31) 및 단자 본체(31)에 고정되는 단자 전극(32)을 포함하고, 상기 충전 커넥터(60)는 커넥터 본체(61) 및 커넥터 본체(61) 중 단자 전극(32)과 대응되는 위치에 고정되는 커넥터 전극(62)을 포함한다. 상기 충전 단자(30)에 커넥터 단자(60)가 결합되는 경우 단자 전극(32)과 커넥터 전극(62)이 서로 접촉됨으로써 고정형 전력저장 장치(20)와 이동형 전력저장 장치(60) 사이에서 전력 교환이 일어나게 된다. 즉, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 충전 단자(30) 및 충전 커넥터(60)는 각각 접촉식 단자(30) 및 접촉식 커넥터(60)에 해당한다.First, referring to FIGS. 4A to 4D, the charging
도 4a를 참조하면, 상기 충전 커넥터(60)는 커넥터 전극(62)이 커넥터 본체(61)로부터 돌출된 형태를 갖는 돌출형 커넥터일 수 있으며, 커넥터 전극(62)이 양극 및 음극 단자로 이루어지는 2극식 커넥터가 적용될 수 있다. 이 경우, 상기 충전 커넥터(60)에 대응하는 충전 단자(30) 역시 단자 전극(32)이 단자 본체(31)의 일측으로부터 돌출된 형태를 갖는 돌출형 단자가 적용되고, 단자 전극(32)이 양극 및 음극 단자로 이루어지는 2극식 단자가 적용된다.Referring to FIG. 4A, the charging
도 4b를 참조하면, 충전 전원의 입력 시 3상 전원으로 입력이 필요한 경우 상기 충전 커넥터(60)는 커넥터 전극(62)이 3개 구비된 3극식 커넥터가 적용될 수 있으며, 이에 따라 충전 단자(30) 역시 단자 전극(32)이 3개 구비된 3극식 단자가 적용될 수 있다.Referring to FIG. 4B, when an input of three-phase power is required when the charging power is input, the charging
도 4c 및 4d를 참조하면, 상기 충전 커넥터(60)로서 커넥터 전극(62)이 커넥터 본체(61)에 매립된 형태를 갖는 비돌출형 커넥터가 적용될 수도 있으며, 이에 따라 충전 단자(30) 역시 비돌출형 단자가 적용될 수 있다. 이러한 비돌출형 커넥터 및 비돌출형 단자의 경우에도 입력되는 전원의 종류에 따라 2극식(도 4c) 또는 3극식(도 4d)이 적용될 수 있다.4C and 4D, as the charging
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 충전 단자(30)는 단자 본체(31)에 연결되어 단자 전극(32)이 외부로 노출되는 것을 허용 또는 차단하는 개폐형 덮개를 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 불필요한 단락을 방지할 수 있다. 이 경우, 상기 충전 단자(30)는 덮개 잠금 장치(미도시)를 구비함으로써 허가된 관리자만이 개폐형 덮개를 열 수 있도록 할 수도 있다.On the other hand, although not shown in the drawings, the charging
다음으로, 도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 상기 충전 단자(30)와 충전 커넥터(60)는 전자기 유도 방식에 의해 전극의 직접적인 접촉 없이 고정형 전력저장 장치(20)와 이동형 전력저장 장치(60) 사이에서 전력 교환이 일어나도록 하는 비접촉식 충전 단자 및 비접촉식 충전 커넥터일 수 있다.Next, referring to FIGS. 5A to 5D, the charging
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 상기 충전 커넥터(60)는 충전 단자(30)의 측부 또는 상/하부로부터 충전 단자(30)에 인접함으로써 전자기 유도의 발생에 따른 전력교환이 일어나도록 할 수 있다.Referring to FIGS. 5A to 5C, the charging
한편, 도 5d를 참조하면, 상기 충전 단자(30)는 충전 커넥터(60)가 삽입되는 삽입 공간(S)이 구비되도록 상/하 방향으로 서로 이격되어 위치하는 제1 충전 단자(30a) 및 제2 충전 단자(30b)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 충전 단자(30)는 삽입 공간(S)이 외부로 노출되도록 건물(10)의 외벽에 매립된 형태로 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 충전 단자(30)는 건물(10)의 외벽으로부터 돌출되지 않으므로 파손의 우려가 적으며, 충전 시에는 삽입 공간(S)에 삽입된 충전 커넥터(60)의 양측 면 모두를 활용하여 충전이 가능하므로 충전 효율을 높일 수 있다Meanwhile, referring to FIG. 5D, the charging
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력저장 장치 충전 시스템(100)은 고정형 전력저장 장치(20)가 설치된 건물(10)의 외부에 충전 단자(30)를 구비함으로써, 건물(10)의 내부 깊숙한 곳에 설치된 고정형 전력저장 장치(20)에 직접 접근하지 않더라도 외부로부터의 전력 수급이 용이해지도록 한다.As described above, the power storage
다음은, 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력저장 장치 충전 시스템(200)을 설명하기로 한다.Next, the power storage
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력저장 장치 충전 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.6 is a conceptual diagram schematically showing a power storage device charging system according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력저장 장치 충전 시스템(200)은 건물(10), 고정형 전력저장 장치(20), 충전 단자(30), 전력운송 차량(40), 이동형 전력저장 장치(50), 충전 커넥터(60) 및 알람 장치(70)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the power storage
본 발명의 다른 실시예에 따른 전력저장 장치 충전 시스템(200)은 앞선 실시예에 따른 전력저장 장치 충전 시스템(100)과 비교할 때, 알람 장치(70)가 더 구비된 점이 다를 뿐 다른 구성요소들은 모두 동일하다. 따라서, 상기 전력저장 장치 충전 시스템(200)을 설명함에 있어서 앞선 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 알람 장치(70)에 대해 중점적으로 설명하기로 한다.The power storage
상기 알람 장치(70)는 고정형 전력저장 장치(20)와 연결되어 고정형 전력저장 장치(20)와 연결된 상용 전원으로부터의 전력 공급에 문제가 발생하거나 그린 에너지를 이용한 발전 장치로부터의 전력 공급 부족 등으로 인해 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC가 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 알람 소리를 발생시키거나 알람 표시를 디스플레이 한다. 상기 알람 장치(70)는 일 예로 고정형 전력저장 장치(20)와 연결되어 SOC를 측정하는 측정부, 측정된 SOC 값을 기준 값과 비교하여 알람 발생 신호를 출력하는 제어부 및 출력된 신호에 따라 알람을 발생시키는 알람 발생부를 구비할 수 있다.The
다만, 본 발명이 상기 알람 장치(70)가 직접 고정형 전력저장 장치(20)와 연결되는 경우로 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 알람 장치(30)는 배터리 제어 장치(21b)를 통해 고정형 전력저장 장치(20)와 연결될 수도 있다. 이 경우, 상기 알람 장치(70)는 배터리 제어 장치(21b)에서 출력되는 신호에 따라 알람을 발생시키거나, 배터리 제어 장치(21b)에서 측정된 SOC 값을 이용하여 알람 발생 기준의 충족 여부를 판단하도록 구성될 수도 있다. 상기 기준 값은 고정형 전력저장 장치(20)의 특성에 따라 설정된 사용 권장 SOC 범위의 하한 값에 해당하는 제1 기준 값 및 제1 기준 값보다 더 작은 값으로서 고정형 전력저장 장치(20)가 작동 가능한 SOC 범위의 하한 값에 해당하는 제2 기준 값을 포함할 수 있다.However, the present invention is not limited to the case where the
따라서, 상기 알람 장치(70)는 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC가 제1 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 제1 알람을 발생시키며, 제2 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 제2 알람을 발생시킴으로써 사용자가 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC를 관리할 수 있도록 한다. 사용자는 알람이 발생한 경우 전력운송 차량(40)에 탑재된 이동형 전력저장 장치(50)를 이용하여 일정량의 전력을 충전시킴으로써 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC가 정상 범위로 유지되도록 할 수 있다.Accordingly, the
한편, 상기 알람 장치(70)는 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC 값이 기준 범위 미만으로 떨어지는 경우 뿐만 아니라, 기준 범위를 초과하는 경우에도 알람이 발생되도록 설정될 수 있다. 상기 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC 값이 기준 범위를 초과함에 따라 알람이 발생되는 경우, 사용자는 고정형 전력저장 장치(20)의 전력을 일정량 방전 시킴으로써 SOC를 정상 범위로 유지시킬 수 있다.Meanwhile, the
상술한 바와 같이 상기 전력저장 장치 충전 시스템(200)은 알람 장치(70)를 통해 사용자가 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC를 파악할 수 있도록 하고, 파악된 SOC가 정상 범위를 벗어나는 경우 외부 단자(30)를 이용하여 용이하게 충/방전을 시킬 수 있도록 한다.As described above, the power storage
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명에 따른 전력저장 장치 충전 시스템을 이루는 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기 보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다. 즉, 본 발명에서 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위한 논리적인 구성요소에 해당하는 것이다. 따라서, 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되더라도 본 발명의 논리 구성에 따른 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭의 일치 여부와 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.In describing the present invention, each component of the power storage device charging system according to the present invention should be understood as logically divided components rather than physically divided components. In other words, each configuration in the present invention corresponds to a logical component for realizing the technical idea of the present invention. Therefore, even if each component is integrated or separated, if the function according to the logical configuration of the present invention can be realized it should be interpreted that it is within the scope of the present invention, and if the component performing the same or similar function and whether the name match or not. It is of course to be construed as being within the scope of the present invention irrespective of the.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.
100, 200: 전력저장 장치 충전 시스템 10: 건물
20: 고정형 전력저장 장치 21: 배터리 랙
21a: 배터리 모듈 21b: 배터리 제어 장치
T: 공통 라인 22: 컨테이너
30: 충전 단자 31: 단자 본체
32: 단자 전극 40: 전력운송 차량
50: 이동형 전력저장 장치 C: 충전 케이블
60: 커넥터 단자 61: 커넥터 본체
62: 커넥터 전극 70: 알람 장치100, 200: power storage charging system 10: building
20: fixed power storage device 21: battery rack
21a:
T: common line 22: container
30: charging terminal 31: terminal body
32: terminal electrode 40: power transport vehicle
50: portable power storage device C: charging cable
60: connector terminal 61: connector body
62: connector electrode 70: alarm device
Claims (18)
연결 라인에 의해 상기 고정형 전력저장 장치와 연결되는 것으로서 상기 건물의 외부에 설치되는 충전 단자;
상기 고정형 전력저장 장치에 전력을 공급하는 이동형 전력저장 장치가 탑재된 전력운송 차량; 및
충전 케이블에 의해 상기 이동형 전력저장 장치와 연결되는 것으로서 상기 충전 단자에 접속되는 충전 커넥터를 포함하는 전력저장 장치 충전 시스템.Fixed power storage device installed in the building;
A charging terminal connected to the fixed power storage device by a connection line and installed at an outside of the building;
A power transport vehicle equipped with a mobile power storage device for supplying power to the fixed power storage device; And
And a charging connector connected to the charging terminal as being connected to the portable power storage device by a charging cable.
상기 충전 커넥터는,
상기 충전 단자와 접촉함으로써 상기 이동형 전력저장 장치와 상기 고정형 전력저장 장치 사이를 전기적으로 연결시키는 접촉식 커넥터인 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.The method of claim 1,
The charging connector,
And a contact connector electrically connecting the mobile power storage device and the fixed power storage device by contacting the charging terminal.
상기 충전 커넥터는,
커넥터 본체; 및
상기 커넥터 본체에 고정되는 커넥터 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.3. The method of claim 2,
The charging connector,
Connector body; And
And a connector electrode fixed to the connector body.
상기 충전 커넥터는,
상기 커넥터 전극이 상기 커넥터 본체로부터 돌출된 형태를 갖는 돌출형 커넥터인 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.The method of claim 3,
The charging connector,
And the connector electrode is a protruding connector having a shape protruding from the connector body.
상기 충전 커넥터는,
상기 커넥터 전극이 상기 커넥터 본체에 매립된 형태를 갖는 비돌출형 커넥터인 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.The method of claim 3,
The charging connector,
And the connector electrode is a non-projection type connector having a form embedded in the connector body.
상기 충전 커넥터는,
상기 커넥터 전극이 두 개 구비된 2극식 커넥터인 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.The method of claim 3,
The charging connector,
Power storage device charging system, characterized in that the two-pole connector provided with two connector electrodes.
상기 충전 커넥터는,
상기 커넥터 전극이 세 개 구비된 3극식 커넥터인 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.The method of claim 3,
The charging connector,
Power storage device charging system, characterized in that the three-pole connector provided with three connector electrodes.
상기 충전 단자는,
단자 본체;
상기 단자 본체에 고정되는 단자 전극; 및
상기 단자 본체에 연결되어 상기 단자 전극이 외부로 노출되는 것을 허용 또는 차단하는 개폐형 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.3. The method of claim 2,
The charging terminal,
Terminal body;
A terminal electrode fixed to the terminal body; And
And an opening / closing cover connected to the terminal body to allow or block the terminal electrode from being exposed to the outside.
상기 충전 단자는,
덮개 잠금 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.9. The method of claim 8,
The charging terminal,
And a cover lock device.
상기 충전 커넥터는,
전자기 유도 방식에 의해 상기 충전 단자와 전력을 교환하는 비접촉식 커넥터인 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.The method of claim 1,
The charging connector,
And a non-contact connector for exchanging power with the charging terminal by an electromagnetic induction method.
상기 충전 단자는,
상기 충전 커넥터가 삽입되는 삽입 공간이 구비되도록 상하 방향으로 서로 이격되어 위치하는 제1 충전 단자 및 제2 충전 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.The method of claim 10,
The charging terminal,
And a first charging terminal and a second charging terminal spaced apart from each other in a vertical direction so that an insertion space into which the charging connector is inserted is provided.
상기 충전 단자는,
상기 삽입 공간이 외부로 노출되도록 상기 건물의 외벽에 매립된 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.12. The method of claim 11,
The charging terminal,
Power storage device charging system, characterized in that embedded in the outer wall of the building so that the insertion space is exposed to the outside.
상기 충전 단자는,
상기 건물의 외벽에 부착된 형태를 갖는 외벽 부착형 단자 또는 상기 건물의 외벽으로부터 분리된 형태를 갖는 외벽 분리형 단자인 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.The method of claim 1,
The charging terminal,
And an outer wall attachable terminal having a form attached to the outer wall of the building or an outer wall detachable terminal having a form separated from the outer wall of the building.
상기 고정형 전력저장 장치와 연결되어 상기 고정형 전력저장 장치의 SOC를 측정하고 측정된 상기 SOC 값이 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 알람 소리를 발생시키거나 알람 표시를 디스플레이 하는 알람 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.The method of claim 1,
And an alarm device connected to the fixed power storage device for measuring an SOC of the fixed power storage device and generating an alarm sound or displaying an alarm indication when the measured SOC value falls below a reference value. Power storage device charging system.
상기 기준 값은,
상기 고정형 전력저장 장치에 대한 권장 하한 값에 해당하는 제1 기준 값 및 상기 제1 기준 값보다 작은 값으로서 상기 고정형 전력저장 장치의 작동 가능 하한 값에 해당하는 제2 기준 값 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.15. The method of claim 14,
The reference value is,
At least one of a first reference value corresponding to a recommended lower limit value for the fixed power storage device and a second reference value corresponding to an operable lower limit value of the fixed power storage device as a value smaller than the first reference value. Power storage device charging system, characterized in that.
상기 알람 장치는,
측정된 상기 SOC 값이 상기 제1 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 제1 알람을 발생시키고, 상기 제2 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 제2 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.16. The method of claim 15,
The alarm device,
And a first alarm when the measured SOC value falls below the first reference value, and a second alarm when the SOC value falls below the second reference value.
상기 이동형 전력저장 장치 및 고정형 전력저장 장치는,
복수의 이차전지; 및
상기 이차전지를 수용하는 컨테이너를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.The method of claim 1,
The mobile power storage device and the fixed power storage device,
A plurality of secondary batteries; And
Power storage device charging system comprising a container for receiving the secondary battery.
상기 고정형 전력저장 장치는,
상용 전원 및 그린 에너지를 이용하는 발전 장치 중 적어도 어느 하나로부터 전력을 공급 받는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.The method of claim 1,
The fixed power storage device,
Power storage device charging system, characterized in that the electric power is supplied from at least one of the power generation device using a commercial power source and green energy.
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