KR20150010017A - 스마트폰을 이용한 전기 자동차 충전 시스템 및 전기 자동차의 충전 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스마트폰을 이용한 전기자동차의 충전 시스템 및 전기 자동차의 충전 방법에 관한 것이고, 구체적으로 고유 ID를 가진 충전기에서 스마트폰을 이용하여 충전 요청 및 결제 승인을 받아 전기자동차의 충전이 가능하도록 하는 스마트폰을 이용한 전기자동차 충전시스템 및 충전 방법에 관한 것이다. 스마트폰을 이용한 전기 자동차의 충전을 위한 충전 시스템은 고유한 충전기 ID를 가지면서 근거리 무선통신 기능으로 사용자의 스마트폰으로부터 충전 요청과 결제 정보를 수신할 수 있는 충전기;상기 스마트폰에 설치되어 상기 충전기로부터 충전기 ID를 수신하여 전송하는 스마트폰 어플리케이션; 및 상기 스마트폰과 통신 가능하고 상기 스마트폰 어플리케이션에서 전송된 충전기 ID를 수신하고 상기 스마트폰으로 충전 승인 코트를 전송하는 전용 서비스 서버를 포함하고, 상기 전용 서비스 서버는 상기 충전기의 ID를 확인해 유효한 기기 여부에 대한 검증을 하고, 상기 사용자의 스마트폰에 설치된 어플리케이션을 통해 결제 정보를 입력받은 결제를 수행하여 결과를 상기 어플리케이션에 결제 승인코드로 전송하고 그리고 상기 스마트폰에 설치된 어플리케이션은 수신된 결제 승인 코드를 상기 충전기로 전송한다.

Description

스마트폰을 이용한 전기 자동차 충전 시스템 및 전기 자동차의 충전 방법{Electric Charging System for Electric Vehicle Using Smart Phone and Method for Charging Electric Vehicle with the Same}

본 발명은 스마트폰을 이용한 전기자동차의 충전 시스템 및 전기 자동차의 충전 방법에 관한 것이고, 구체적으로 고유 ID를 가진 충전기에서 스마트폰을 이용하여 충전 요청 및 결제 승인을 받아 전기자동차의 충전이 가능하도록 하는 스마트폰을 이용한 전기자동차 충전시스템 및 충전 방법에 관한 것이다.

다양한 형태의 전자기기를 이용한 구매 시스템이 개시되어 있고 전기 자동차의 충전을 위한 자동 결제 시스템이 공지되어 있다. 일반적으로 전기 자동차를 위한 충전기는 외부에서 공급된 전기를 차량의 배터리와 전기적으로 연결하는 충전 접속부를 가지고 그리고 사용자 인증 정보 및 충전 요청 정보를 입력받아 전기 자동차에 전기를 충전하는 구조를 가진다. 제시된 구조에서 입력받은 사용자 인증 정보는 결제 서버에 송신되어 인증 결과가 수신되고 그리고 전기 자동차에 충전된 충전 용량에 따라 결제비용이 계산된다. 그리고 결제 비용이 다시 결제 서버로 송신되고, 결제 서버는 결제 결과를 수신하는 결제 제어부 및 상기 사용자 인증 정보에 의한 인증 결과, 상기 충전 요청 정보 및 결제 결과를 표시하는 결제 표시부를 가질 수 있다. 이와 같은 충전기는 현재의 일반적인 주유소와 마찬가지로 특정 장소에 전기 공급 및 제어를 위한 시스템, 요금결제를 위한 시스템, 유/무선 통신수단을 모두 판매자가 미리 준비해야 하므로 신규 설치를 위하여 많은 비용과 장소의 확보가 필요하다는 단점을 가진다.

본 발명은 공지 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.

본 발명의 목적은 스마트폰을 이용한 전기 자동차 충전 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 스마트폰을 이용하여 전기 자동차를 충전하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 스마트폰을 이용한 전기 자동차의 충전을 위한 충전 시스템은 고유한 충전기 ID를 가지면서 근거리 무선통신 기능으로 사용자의 스마트폰으로부터 충전 요청과 결제 정보를 수신할 수 있는 충전기;상기 스마트폰에 설치되어 상기 충전기로부터 충전기 ID를 수신하여 전송하는 스마트폰 어플리케이션; 및 상기 스마트폰과 통신 가능하고 상기 스마트폰 어플리케이션에서 전송된 충전기 ID를 수신하고 상기 스마트폰으로 충전 승인 코트를 전송하는 전용 서비스 서버를 포함하고, 상기 전용 서비스 서버는 상기 충전기의 ID를 확인해 유효한 기기 여부에 대한 검증을 하고, 상기 사용자의 스마트폰에 설치된 어플리케이션을 통해 결제 정보를 입력받은 결제를 수행하여 결과를 상기 어플리케이션에 결제 승인코드로 전송하고 그리고 상기 스마트폰에 설치된 어플리케이션은 수신된 결제 승인 코드를 상기 충전기로 전송한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 전용서비스 서버는 전기자동차 충전기의 정보와 사용자 정보의 DB를 저장하고 그리고 인터넷에 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 전기 자동차의 충전 방법은 충전기에 미리 결정된 고유한 충전기 ID가 부여하는 단계; 사용자의 스마트폰에 설치된 스마트폰 어플리케이션에서 근거리 무선 통신으로 상기 충전기 ID를 수신하는 단계; 상기 충전기 ID를 사용자의 스마트폰으로 상기 충전기와 관련된 정보 및 사용자 정보가 저장된 전용 서비스 서버로 전송하는 단계; 상기 전용 서비스 서버에서 상기 충전기 ID를 확인하여 유효한 기기에 해당하는지 여부를 검증하고, 상기 사용자의 스마트폰에 설치된 어플리케이션을 통해 결제 정보를 입력받는 결제를 수행하고 그리고 결제 승인 코드를 상기 사용자의 스마트폰으로 전송하는 단계; 및 전송된 결제 승인 코드를 충전기로 전송하는 단계를 포함한다.

자동차 충전기의 설치 및 구매 절차가 간단해지도록 한다는 장점을 가진다. 본 발명에 따른 충전 시스템에 의하여 현재의 전기 자동차 충전기는 충전을 위하여 충전기에 충전 과정을 수행하기 위한 모니터, 결제를 위한 결제 장치와 같은 것이 포함되어 장비가 고가이며 설치가 번거롭다는 단점이 해결된다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 충전 시스템은 사용자가 가진 스마트폰으로 전기 자동차 충전과정을 제어하고 수행함으로써 충전기를 최소한으로 간편하게 제작하여 손쉽고 저렴하여 보급을 확산하고 전기자동차 보급 확대에 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 따른 스마트 폰을 이용한 전기 자동차 충전 시스템의 전체적인 구성에 대한 실시 예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 시스템의 작동 과정의 실시 예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 전기자동차 충전기에 대한 실시 예를 개략적으로 도시한 것이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.

도 1은 본 발명의 따른 스마트 폰을 이용한 전기 자동차 충전 시스템의 전체적인 구성에 대한 실시 예를 개략적으로 도시한 것이고, 그리고 도 2는 본 발명에 따른 시스템의 작동 과정의 실시 예를 개략적으로 도시한 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전기 자동차의 충전 시스템은 고유한 충전기 ID를 가지면서 근거리 무선통신 기능으로 사용자의 스마트폰으로부터 충전 요청과 결제 정보를 수신할 수 있는 충전기;상기 스마트폰에 설치되어 상기 충전기로부터 충전기 ID를 수신하여 전송하는 스마트폰 어플리케이션; 및 상기 스마트폰과 통신 가능하고 상기 스마트폰 어플리케이션에서 전송된 충전기 ID를 수신하고 상기 스마트폰으로 충전 승인 코트를 전송하는 전용 서비스 서버를 포함하고, 상기 전용 서비스 서버는 상기 충전기의 ID를 확인해 유효한 기기 여부에 대한 검증을 하고, 상기 사용자의 스마트폰에 설치된 어플리케이션을 통해 결제 정보를 입력받은 결제를 수행하여 결과를 상기 어플리케이션에 결제 승인코드로 전송하고 그리고 상기 스마트폰에 설치된 어플리케이션은 수신된 결제 승인 코드를 상기 충전기로 전송한다.

본 발명에 따르면, 충전기에 전기 공급을 위한 모든 장치 및 결제를 위한 시스템이 내장되지 않고 근거리 무선통신 기능을 갖는 사용자의 스마트 폰을 이용하여 요금 결제 및 전기자동차 충전기의 모든 기능을 제어할 수 있는 충전시스템이 실현된다.

이러한 시스템은 전원제어장치와 전력계측기 그리고 블루투스와 같은 근거리 무선통신기능 그리고 사용자의 스마트폰에 전용 어플리케이션을 설치하는 것에 의하여 실현이 가능하다.

본 발명에 따른 시스템은 근거리 무선통신기능이 내장된 전기자동차 충전기(101), 근거리 무선통신기능을 가지는 스마트폰(102), 해당 스마트폰에서 동작하는 전용 어플리케이션 프로그램, 상기 프로그램 동작에 필요한 데이터 저장과 결제를 담당하는 전용서비스 서버(103)을 포함한다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 시스템은 전기 자동차의 충전을 위하여 아래와 같은 단계가 진행될 수 있다.

(1) 사용자가 자신이 휴대한 근거리 무선 통신 기능을 가진 스마트폰(102)에서 미리 설치된 전용 어플리케이션 프로그램을 실행하여 전기자동차 충전기(101)에 충전을 요청하는 단계(S201);

(2) 상기 충전 요청을 받은 전기자동차 충전기(101)는 자신의 ID를 충전 요청을 한 스마트폰(102)에 송신하는 단계(S201);

(3) 상기 ID를 수신한 스마트폰(102)은 전용서비스 서버(103)에 해당 ID의 정보를 조회하는 단계(S202);

(4) 전용서비스 서버(103)는 상기 ID를 검색하여 해당 ID의 유효성 및 각종 정보를 충전을 요청한 스마트폰에 송신하는 단계(S203);

(5) 상기 정보를 수신한 스마트폰(102)은 사용자에게 이러한 정보를 표시해 주고 사용자로부터 원하는 충전량(요금)과 결제수단을 입력 받고, 상기의 충전량에 해당되는 요금과 선택한 결제수단 및 충전기의 ID 정보를 사용하여 전용서비스 서버(103)에 결제요청을 하는 단계(S202);

(6) 전용서비스 서버(103)는 사용자가 선택한 결제수단에 따라 결제 대상 기관에 결제요청을 하고 그 결제결과를 통보 받는 단계(S203);

(7) 전용서비스 서버(103)는 상기 결제결과를 DB에 저장하고 스마트폰(102)에 해당 결제결과를 암호화된 승인코드로 발송하는 단계(S203);

(8) 스마트폰(102)은 상기의 승인코드를 해독하여 결제결과가 실패인 경우 이를 사용자에게 알려주고 본 서비스 요청을 종료하며, 성공인 경우 이 승인코드를 전기자동차 충전기(101)에 전송하는 단계(S202);

(9) 상기 승인코드를 수신한 전기자동차 충전기(101)는 승인코드를 분석하여 미리 약속된 승인 코드이면 전력을 제어하여 결제 승인된 만큼의 전기를 외부로 공급하고, 미리 약속된 승인코드가 아니면 전력공급을 차단하는 단계(S201);

(10) 상기 승인코드가 미리 약속된 승인코드가 아닐 경우에는 충전요청에 대해 거절신호를 전송하고, 미리 약속된 승인코드인 경우 결제된 만큼의 전력에 대한 공급이 완료되면 스마트폰(102)에 충전완료 신호를 전송하는 단계(S201);

(11) 스마트폰(102)은 상기 충전완료 신호를 전용서비스 서버(103)에 전달하는 단계(S202);

(12) 전용서비스 서버(103)는 상기 서비스 완료 신호를 수신하여 DB에 서비스 완료를 저장하고 DB 갱신완료 신호를 스마트폰에 전송하며, 이 DB 갱신완료 신호를 수신한 스마트폰(102)은 사용자에게 정상적으로 충전 및 결제가 완료되었음을 알리고 충전 서비스를 종료하는 단계(S203).

이와 같은 본 발명에 따른 시스템은 근거리 무선통신기능을 가지는 MCU 및 이와 통신이 가능한 스마트폰 앱은 물론, 회원가입 및 DB 관리, 포인트 관리, 금융기관과의 결제기능을 가지는 전용서버는 현재 널리 사용되는 기기 및 기술을 이용하여 실현될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 전기자동차 충전기에 대한 실시 예를 개략적으로 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 전기자동차의 충전을 위한 충전기는 외부 전력의 공급을 위한 전원 입력 공급원(31), 부하 전류 센서(35a) 및 누설 전류 센서(35b), 교류 스위치(38)을 포함할 수 있다. 추가로 충전을 위하여 교류를 직류로 변환하기 위한 직류 변환부(32), 충전 및 직류 스위치 모듈(33), 충전 배터리(34) 및 고유 아이디를 가진 RF 모듈(37)을 포함할 수 있다. 그리고 충전기의 전제 작동은 중앙 처리 장치(36)에 의하여 제어될 수 있다. 중앙 처리 장치(36) 및 RF 모듈(37)은 제어 모듈(C)을 형성한다.

제시된 충전기는 아래와 같이 작동할 수 있다.

(1) 외부로부터 본 충전기에 전원을 공급받는 단계;

(2) 전기자동차 충전기에 내장된 회로를 동작시키기 위한 교류를 직류로 변환하는 단계(AC/DC);

(3) 충전 중 외부 단전 등으로 인하여 충전서비스를 중단해야 될 경우 충전기에 내장된 회로에 일정시간 동안 전원을 공급하기 위한 충전배터리에 충전을 하는 단계;

(4) 콘트롤 유닛(MCU)은 스마트폰의 충전요청 신호를 받게 되면 자신의 고유 ID를 스마트폰에 전송하고, 결제 승인코드를 수신하면 승인코드의 유효성을 검증하여 충전서비스 진행 여부를 판단하기 위하여 스마트폰으로부터 수신한 승인코드가 유효한 경우 전력관리 및 스위칭부를 통하여 전력을 공급하고 스마트폰에 이 공급 승인신호를 전송하며, 그렇지 않은 경우 전원공급을 차단하고 스마트푠에 공급 거절신호를 송신하고 그리고 외부 단전으로 인하여 차량 충전이 불가능 할 경우 충전거절 신호를 전송하거나 충전 중이었을 경우 그 시점까지의 충전량을 전송하고 서비스를 종료하는 단계;

(5) 콘트롤 유닛의 제어에 따라 외부로부터 받은 전기를 차량공급용 콘센트에 공급하거나 차단하는 역할을 하며; 또한 과전류가 흐를 경우 이를 차단하고 보호하는 기능을 하고, 공급되는 전력량을 계속 측정하여 콘트롤 유닛에 보내주는 역할을 하며; 또한 충전 중에 정상적 요청이 아닌 돌발적으로 차량의 충전용 전원플러그가 제거되었을 경우 이를 감지하여 콘트롤 유닛에 알려주는 전력관리 및 스위칭을 하는 단계;

(6) 콘트롤 유닛의 제어에 따라 콘센트를 통해 차량의 충전용 플러그에 전원을 공급하는 단계.

제시된 충전기는 전기를 스위칭 할 수 있는 다양한 소자 (릴레리, SSR : Solid State Relay 등) 와 전기자동차의 충전상태와 충전시간에 따른 전류를 제어할 수 있는 전류제어기, 그리고 각각 이들을 제어하기 위한 RF 모듈이 내장된 MCU(Micro Controller Unit) 등은 현재 여러 회사에서 다양한 모델을 판매하고 있어 손쉽게 구현이 가능하다.

전기자동차 충전기에 충전요청을 위한 근거리무선통신 기능의 스마트폰은 국내외에서 많은 제품이 판매 중이며, 이러한 기기에서 동작하는 전용 어플리케이션 프로그램은 미리 본 서비스에 가입된 판매자 및 구매자를 대상으로 하여 아래와 같은 단계를 통하여 본 발명에 따른 방법이 진행될 수 있다.

(1) ID 및 비밀번호를 입력받아 적법한 회원임을 인증하는 로그인 단계;

(2) 충전방법 및 결제방법을 선택하여 충전기능을 수행하는 충전서비스 단계;

(3) 충전 중 충전 진행상황을 표시해주고 사용자에 의한 일시 정지나 충전종료 등의 기능을 수행하는 충전제어 단계

상기 어플리케이션 프로그램은 근거리무선통신기능의 스마트폰에서 사용하는 일반적인 프로그램들과 유사한 것으로 쉽게 구현이 가능하다.

전용서비스 서버는 판매자 서비스 및 구매자 서비스를 위한 기능을 지원/관리하기 위한 메뉴로 구성 되며 이를 세부적으로 보면 아래와 같다.

(1) 판매자와 구매자의 회원가입 요청을 받아 이를 처리하기 위해 ID, 인적사항(판매회사정보), 판매대금 수령을 위한 구좌번호, 판매단가, 할인조건 및 할인대상자 등을 지정하여 회원가입을 실행하는 단계;

(2) 판매자의 판매정보에 대한 현황, 다양한 조건별 통계자료 및 검색을 제공하고, 영수증을 출력해 주는 는 단계;

를 제공하는 판매자 관리 서비스와,

(3) 충전실행 시 결제를 위한 방법과 그에 따른 정보를 등록하는 기능으로, 신용카드 번호, 출금 구좌번호, 소액결제를 위한 휴대폰 번호, 사용가능한 상품권, 본 서비스의 포인트 및 미리 사용 약정된 다양한 포인트 등을 등록할 수 있는 출금방법등록 단계;

(4) 회원가입 후 본 서비스를 통한 충전수행에 대한 구매내역을 확인하고, 각종 조건별 통계자료를 조회하며, 영수증을 출력할 수 있는 거래내역 확인단계.

이와 같은 데이터베이스 시스템은 현재 이 분야에서 공지된 기술로 용이하게 구현이 가능하다.

자동차 충전기의 설치 및 구매 절차가 간단해지도록 한다는 장점을 가진다. 본 발명에 따른 충전 시스템에 의하여 현재의 전기 자동차 충전기는 충전을 위하여 충전기에 충전 과정을 수행하기 위한 모니터, 결제를 위한 결제 장치와 같은 것이 포함되어 장비가 고가이며 설치가 번거롭다는 단점이 해결된다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 충전 시스템은 사용자가 가진 스마트폰으로 전기 자동차 충전과정을 제어하고 수행함으로써 충전기를 최소한으로 간편하게 제작하여 손쉽고 저렴하여 보급을 확산하고 전기자동차 보급 확대에 기여할 수 있다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

101: 충전기 102: 스마트 폰
103: 전용 서비스 서버
32: 직류 변환부 33:충전 및 직류 스위치 모듈
34: 배터리 36: 중앙 처리 장치
37: RF 모듈 38: 교류 스위치

Claims (3)

1. 스마트폰을 이용한 전기 자동차의 충전을 위한 충전 시스템에 있어서,
   고유한 충전기 ID를 가지면서 근거리 무선통신 기능으로 사용자의 스마트폰으로부터 충전 요청과 결제 정보를 수신할 수 있는 충전기;
   상기 스마트폰에 설치되어 상기 충전기로부터 충전기 ID를 수신하여 전송하는 스마트폰 어플리케이션; 및
   상기 스마트폰과 통신 가능하고 상기 스마트폰 어플리케이션에서 전송된 충전기 ID를 수신하고 상기 스마트폰으로 충전 승인 코트를 전송하는 전용 서비스 서버를 포함하고,
   상기 전용 서비스 서버는 상기 충전기의 ID를 확인해 유효한 기기 여부에 대한 검증을 하고, 상기 사용자의 스마트폰에 설치된 어플리케이션을 통해 결제 정보를 입력받은 결제를 수행하여 결과를 상기 어플리케이션에 결제 승인코드로 전송하고 그리고 상기 스마트폰에 설치된 어플리케이션은 수신된 결제 승인 코드를 상기 충전기로 전송하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 충전을 위한 충전 시스템.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 전용서비스 서버는 전기자동차 충전기의 정보와 사용자 정보의 DB를 저장하고 그리고 인터넷에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 충전을 위한 충전 시스템.
3. 전기 자동차의 충전 방법에 있어서,
   충전기에 미리 결정된 고유한 충전기 ID가 부여하는 단계;
   사용자의 스마트폰에 설치된 스마트폰 어플리케이션에서 근거리 무선 통신으로 상기 충전기 ID를 수신하는 단계;
   상기 충전기 ID를 사용자의 스마트폰으로 상기 충전기와 관련된 정보 및 사용자 정보가 저장된 전용 서비스 서버로 전송하는 단계;
   상기 전용 서비스 서버에서 상기 충전기 ID를 확인하여 유효한 기기에 해당하는지 여부를 검증하고, 상기 사용자의 스마트폰에 설치된 어플리케이션을 통해 결제 정보를 입력받는 결제를 수행하고 그리고 결제 승인 코드를 상기 사용자의 스마트폰으로 전송하는 단계; 및
   전송된 결제 승인 코드를 충전기로 전송하는 단계를 포함하는 전기 자동차의 충전 방법.
   
   
   
   
   
   

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