KR20150055649A - 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동지게차, 골프카트, 전동휠체어 등 전동장치와 전동장치의 배터리의 사용량을 원격으로 수집하여 사용량을 기준으로 임대료를 자동 과금하는 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 사용량에 따라 수명이 급격히 변화하는 배터리의 특성을 고려하여 전동장치의 사용량이 많은 임차인과 사용량이 적은 임차인에게 모두 공정한 임대료를 과금할 수 있는 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템 및 방법을 제공한다.

Description

전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템 및 방법{System and method for charging rental fee of electric engine and battery}

본 발명은 임대료 과금 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 전동지게차, 골프카트, 전동휠체어 등 전동장치와 전동장치의 배터리의 사용량을 원격으로 수집하여 사용량을 기준으로 임대료를 자동 과금하는 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템 및 방법에 관한 것이다.

전동장치(Electric Engine)는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 장치로서, 전기자동차, 전동지게차, 골프카드, 전동휠체어 등을 비롯하여 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 동체를 구동시키는 장치를 모두 포함한다.

최근, 지구환경온난화와 자원고갈의 문제로 인해, LED(Light Emitting Diode), 태양전지(Sollar Cell), 풍력발전 등과 같은 친환경 에너지와 이를 이용한 산업이 미래유망산업으로 각광받으면서, 관련 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 석유에너지의 고갈 및 대기환경 오염 문제와 관련하여, 전기자동차와 배터리에 대한 연구가 급속도로 진행되고 있으며, 시장 규모도 급성장 중이다.

특히, 대부분의 차량이 휘발유나 경유와 같은 연료로 움직이므로 이에 대한 의존도를 낮추기 위해서는 전기자동차를 대체 교통 수단으로 전환하여야 하는 바, 시장에서 전기자동차가 실질적인 성공을 거두려면 배터리 기술의 발전과 함께 전동장치에서 가격 비중이 높은 배터리의 가격을 낮추는 것이 필수적이다.

그러나 현재의 전동장치용 배터리는 전동장치의 핵심요소일 뿐만 아니라 적용되는 기술이 매우 고도하기 때문에 배터리의 높은 가격은 현실적으로 즉시 해결하기는 어려운 문제이다.

따라서 배터리의 높은 가격을 해결하기 위한 현실적인 대안으로서, 배터리를 임대하여 사용하는 사업모델이 제안되고 있는데, 이 사업모델은 배터리를 구매하지 않고 임대하여 사용하면서 구매가격에 비해 훨씬 저렴한 임대료를 일정기간마다 지불하는 방식이다.

전동장치에 비해 수명이 짧은 배터리는 전동장치의 수명주기 동안 수 차례수명이 다하여 교체된다. 일례로 전동지게차의 수명은 10년에서 20년인 반면에 전동지게차에 사용되는 배터리의 수명은 지속적인 사용과 충전이 이루어질 경우 평균 2년 정도 이다.

현재, 임대되는 배터리는 그 용량에 따라 예를 들면 월정액으로 임대되고 있는데, 여기서, 2톤(ton)의 전동지게차에 장착되는 배터리의 임대료는 신품 배터리와 중고 배터리인 경우에 차등을 두는 것이 일반적이다.

한편, 배터리의 수명주기 동안 발전되는 총 전류량을 10,000A라고 할 때, 전동장치의 사용이 많아 배터리를 많이 사용하는 임차인의 경우, 상기 10,000A의 총 전류량을 2년에 모두 사용할 수 있는 반면에, 전동장치의 사용이 적은 임차인의 경우에는 상기 10,000A의 총 전류량을 6년에 걸쳐 사용하게 된다.

신품과 중고 배터리의 임대료에 차등이 있다는 사실과 동일한 모델의 두 배터리를 사용량에 따라 서로 다른 기간 동안 사용할 수 있다는 사실을 감안한다면, 배터리는 사용량에 따라 수명이 급격히 변화하는 배터리의 특성에도 불구하고 동일한 용량의 배터리에 대해서 동일한 금액의 임대료가 과금되는 정액제는 전동장치의 사용량이 많은 임차인에 비해 사용량이 적은 임차인에게 불공평한 방식이다.

따라서 배터리의 임대료를 종전과 같이 정액제가 아닌 전기요금과 같이 전류의 사용량(AH)나 전력의 사용량(WH)에 따라 산정하여 과금하는 방식이 모두에게 공정한 방식이다.

그러나 배터리의 사용량에 따라 임대료를 과금하는 방식을 적용하기 위해서는 임대된 배터리의 전류량 또는 전력량을 실시간으로 측정하고 누적량을 저장해야 한다.

한편, 임대료 과금을 위한 배터리 사용량의 수집과는 다른 이유로도 배터리의 성능과 수명을 수시로 모니터링 해야 하는 이유가 있다.

일반적으로 전동장치에 사용되는 배터리는 전동장치의 구동을 위한 전력을공급하기 위하여 직렬로 다수개를 연결하여 사용된다. 따라서 하나의 배터리의 성능저하로 인해 나머지 배터리 모두의 성능이 열화될 수 있고 결과적으로 전동장치의 작동이 중지 된다든지 충전 시에 열화된 배터리의 황산액이 끓어 넘치는 문제가 발생하게 되므로, 다수의 배터리 각각에 대한 성능이나 수명을 수시로 확인하는 작업이 필수적으로 요구된다.

그러나 다수의 배터리의 성능이나 수명을 모니터링 하기 위해서 종전에 사용하는 방식은 전동장치의 사용 전에 일일이 다수의 배터리를 체크하여 정상여부를 확인하기 위해 지속적으로 시간 및 인력을 투입하여야 하므로 관리 비용이 증가하는 문제가 있다.

따라서 그 방식이나 목적은 상이하지만 전동장치의 배터리에 대한 정보를 수집하는 다양한 형태의 선행기술들이 제안되었다.

먼저, 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0113406호(선행기술1, 2011. 10. 17. 공개)에는 전기자동차의 배터리의 충전상태, 충전일자, 제조일자, 충전횟수 등의 이력데이터를 반영하여 배터리 교환시의 교환비용을 산정하는 방법과 시스템이 개시되어 있다. 선행기술1은 교환할 두 개의 배터리 간의 교환비용을 책정하기 위하여 각 배터리의 이력데이터를 이용하며, 또한, 각 배터리의 이력데이터를 통해 배터리의 예상 방전 시기를 산출하고, 사용자에게 방전 시기가 도래하였음을 알리는 메시지를 보내어, 사용자가 방전 시기에 맞춰 배터리 교환 서비스를 이용할 수 있도록 한다. 그러나 선행기술1은 배터리에 충전되는 전기에 대한 비용을 교환비용에 고려하는 것이어서, 배터리의 임대료 산정, 즉 임대되는 배터리의 가치를 산정하여 책정하는 데에 사용하기는 적절치 못하다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0105717호(선행기술2, 2012. 09. 26. 공개)에는 온라인 전기 이동 수단의 배터리 충전시 충전량과 충전에 따른 과금 정보를 네트워크를 통해 관리 및 정산하는 온라인 전기 이동 수단의 충전 모니터링 기술 및 과금 처리 기술이 개시되어 있다. 선행기술2는 충전소를 방문하여 배터리를 충전하는 정차식 충전 방식에 비하여 주행을 하면서 배터리를 충전하는 비 정차식 충전방식은 충전량에 따른 사용요금을 사용자에게 과금하는 것이 용이하지 않으므로, 온라인 전기 이동 수단의 배터리 충전시 충전량을 정확히 체크하고, 충전에 따른 과금 정보를 네트워크(CDMA, WCDMA, GSM, WiBro, Wi-Fi 등)를 통해 관리 및 정산하도록 한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0094303호(선행기술3, 2012. 08. 24. 공개)에는 전기자동차의 배터리 상태정보를 모니터링하는 장치와, 이를 이용하여 운전자의 원격무선장치(원격무선 키 또는 스마트 폰)에 무선으로 배터리의 충전상태 및 배터리 사용정보를 제공하는 원격무선장치 및 배터리 관리장치가 개시되어 있다. 선행기술3은 배터리의 충전상태(충전 진행 정보) 및 배터리의 사용정보(잔량)를 운전자에게 제공한다.

상술한 바와 같이, 선행기술2 및 선행기술3에는 전동장치의 배터리의 충전상태 및 사용량 정보 등을 이용하거나 무선으로 수집하는 내용이 개시되어 있다. 그러나 선행기술1과 마찬가지로 상술한 선행기술2, 3는 배터리에 충전되는 전기에 대한 충전량을 사용요금에 고려하거나 배터리의 사용정보로 사용하는 것이어서, 배터리의 임대료를 산정하여 책정하는 데에 고려해야 하는 사용정보와는 상이한 데이터를 이용하므로, 전술한 선행기술1 내지 선행기술3에 기재된 배터리의 각종 정보를 수집하는데 사용되는 기술이나 방법이 임대료를 산정하는데 참고가 될 수 없다.

한편, 본 출원인에 의하여 고안된 대한민국 등록특허공보 제10-1003181호(선행기술4, 2010. 12. 15. 등록)에는 전동장치의 다수의 배터리 셀 각각의 상태와 전체 전력을 실시간으로 체크하여 관리할 수 있고, 전동장치의 운행경로 및 운행속도로부터 운행상태를 산출함으로써 전동장치를 실시간으로 체크하여 관리할 수 있는 전동장치의 전력 모니터링 시스템 및 전력 모니터링 방법이 개시되어 있다.

선행기술4에 따라 전동장치에 사용되는 다수의 배터리 각각에 대한 상태를 원격지에서도 실시간으로 모니터링하고 통합적으로 데이터를 관리할 수 있으며, 배터리뿐만 아니라 전동장치 자체의 운행상태를 파악할 수 있어 효과적인 관리가 가능하다.

그러나 앞서 살펴본 선행기술들은 배터리를 사용하는 전기자동차 등의 전동장치의 운행에 필요한 전기에너지에 대한 요금을 부과하는 시스템이나 과금 방법과 배터리 상태에 대한 정보를 제공할 수는 있으나, 배터리의 높은 가격을 해결하기 위한 현실적인 대안으로서, 배터리를 임대하여 사용하는 사업모델에서, 사용량에 따라 수명이 급격히 변화하는 배터리의 특성을 고려하여 전동장치의 사용량이 많은 임차인과 사용량이 적은 임차인에게 모두 공정한 임대료를 과금할 수 있는 시스템 및 방법을 제공할 수 없는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0113406호(2011. 10. 17. 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0105717호(2012. 09. 26. 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0094303호(2012. 08. 24. 공개) 일본 재공표특허공보 제WO09/075313호(2008. 12. 11. 출원) 일본 공개특허공보 제10-2012-085505호(2010. 11. 12. 출원) 대한민국 등록특허공보 제10-1039908호(2008. 07. 10. 출원) 대한민국 등록특허공보 제10-1098246호(2009. 11. 30. 출원) 미국 공개특허공보 제10-2012-0161698호(2010. 12. 28. 출원) 대한민국 등록특허공보 제10-1003181호(2010. 12. 15. 등록)

상술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 사용량에 따라 수명이 급격히 변화하는 배터리의 특성을 고려하여 전동장치의 사용량이 많은 임차인과 사용량이 적은 임차인에게 모두 공정한 임대료를 과금할 수 있는 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 배터리의 사용량을 원격으로 수집하여 사용량을 기준으로 임대료를 자동으로 과금할 수 있는 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 배터리의 임대료뿐만 아니라, 전동지게차, 골프카트, 전동휠체어 등 전동장치의 사용량을 원격으로 수집하여 사용량을 기준으로 전동장치의 임대료를 자동 과금하는 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 배터리의 사용량에 따른 임대료 산정 시, 배터리의 수명에 관여되는 사용자 관리 요소를 고려하여 더욱 공정한 임대료를 자동으로 과금할 수 있는 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템은, 배터리 및 배터리에 축적된 전기로 동체가 구동되는 전동장치에 있어서, 상기 배터리 및 상기 전동장치의 사용량 데이터를 수집하는 데이터수집부; 상기 데이터수집부에서 수집된 데이터를 인터넷망을 통해 수신하여 저장하는 데이터베이스 서버; 상기 데이터베이스 서버로부터 저장된 데이터를 읽어 들여 상기 배터리 및 상기 전동장치의 사용량에 따라 임대료를 산정하고, 산정된 상기 임대료에 따른 임대료 고지서를 상기 배터리 및 상기 전동장치를 임대한 고객에게 발송하는 과금서버; 상기 데이터베이스 서버 및 상기 과금서버에 상기 배터리 및 상기 전동장치 정보, 상기 배터리 및 상기 전동장치를 임대한 상기 고객 정보 및 임대 관련 비용 정보를 입력하는 관리자단말; 및 상기 데이터베이스 서버 및 상기 과금서버에서 제공하는 상기 배터리 및 상기 전동장치의 사용 정보 및 과금 정보를 확인하는 고객단말;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템의 상기 데이터수집부는, 상기 배터리로부터 전압과 온도 및 사용 전류량, 충전 전류량 데이터를 모니터링하여 무선통신으로 전송하는 배터리모니터링장치와, 상기 배터리모니터링장치로부터 상기 배터리 관련 상기 데이터를 수집하는 데이터수신기와, 상기 데이터수신기로부터 수신된 상기 배터리 관련 상기 데이터를 인터넷망을 통하여 상기 데이터베이스 서버로 전송하는 인터넷어댑터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리의 임대료 과금방법은, 배터리에 축적된 전기로 동체가 구동되는 전동장치의 배터리 임대료 과금방법에 있어서, 과금서버가 데이터베이스 서버로부터 상기 배터리의 원가 및 총발전용량에 대한 데이터를 읽어오는 과정; 상기 읽어온 배터리 원가 및 총발전용량에 대한 데이터를 이용하여 상기 배터리의 전력당 원가를 계산하는 과정; 상기 데이터베이스 서버로부터 상기 배터리의 소정 기간의 누적 사용량을 수신하는 과정; 상기 배터리의 전력당 원가와 상기 배터리의 소정 기간 누적 사용량을 곱하여 상기 배터리의 소정 시간 사용원가를 계산하는 과정; 상기 데이터베이스 서버로부터 금용비용, 관리비용 및 마진을 읽어오는 과정; 상기 배터리의 소정 시간 사용원가에 상기 금융비용, 관리비용 및 마진을 더하여 상기 배터리의 소정 기간 임대료를 계산하는 과정; 및 상기 배터리의 소정 기간 임대료에 따른 임대료 고지서를 생성하고 고객단말로 발송하는 과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동장치의 임대료 과금방법은, 배터리에 축적된 전기로 동체가 구동되는 전동장치의 임대료 과금방법에 있어서, 과금서버가 데이터베이스 서버로부터 상기 배터리의 전력당 원가, 상기 전동장치의 원가 및 상기 배터리의 원가에 대한 데이터를 읽어오는 과정; 상기 읽어온 데이터를 이용하여 상기 전동장치의 전력당 원가를 계산하는 과정; 상기 데이터베이스 서버로부터 상기 배터리의 소정 기간 누적 사용량을 수신하는 과정; 상기 전동장치의 전력당 원가와 상기 배터리의 소정 기간 사용량을 곱하여 상기 전동장치의 소정 기간 사용원가를 계산하는 과정; 상기 데이터베이스 서버로부터 금용비용, 관리비용 및 마진을 읽어오는 과정; 상기 전동장치의 소정 기간 사용원가에 상기 금융비용, 관리비용 및 마진을 더하여 상기 전동장치의 소정 기간 임대료를 계산하는 과정; 및 상기 전동장치의 소정 기간 임대료에 따른 임대료 고지서를 생성하고 고객단말로 발송하는 과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동장치의 임대료 과금방법은, 배터리에 축적된 전기로 동체가 구동되는 전동장치의 임대료 과금방법에 있어서, 과금서버가 데이터베이스 서버로부터 상기 전동장치의 원가, 수명 및 감가상각률 데이터를 읽어오는 과정; 상기 읽어온 데이터를 이용하여 상기 전동장치의 시간당 원가를 계산하는과정; 상기 데이터베이스 서버로부터 상기 전동장치의 소정 기간 누적 사용시간을 수신하는 과정; 상기 전동장치의 시간당 원가와 상기 전동장치의 소정 시간 사용시간을 곱하여 상기 전동장치의 소정 기간 사용원가를 계산하는 과정; 상기 데이터베이스 서버로부터 금용비용, 관리비용 및 마진을 읽어오는 과정; 상기 전동장치의 소정 기간 사용원가에 상기 금융비용, 관리비용 및 마진을 더하여 상기 전동장치의 소정 기간 임대료를 계산하는 과정; 및 상기 전동장치의 소정 기간 임대료에 따른 임대료 고지서를 생성하고 고객단말로 발송하는 과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 사용량에 따라 수명이 급격히 변화하는 배터리의 특성을 고려하여 전동장치의 사용량이 많은 임차인과 사용량이 적은 임차인에게 모두 공정한 임대료를 과금할 수 있으므로, 배터리의 임대시장을 활성화함으로써 전동장치의 사용을 늘려 대기환경 오염을 줄이고 친환경 산업시장을 확산시키는데 일조할 수 있다.

또한, 본 발명은 전동장치 및 배터리의 임대료를 자동으로 과금함으로써 전동장치 및 배터리의 임대관리를 더욱 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 배터리의 사용량에 따른 임대료 산정 시, 배터리의 수명에 관여되는 사용자 관리 요소를 고려하여 더욱 공정한 임대료를 자동으로 과금함으로써 배터리의 수명을 늘려 임대료가 낮아지는 선순환 구조를 형성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 배터리 관리를 더욱 철저히 함으로써 배터리 관리 부실로 인한 위험요인 해결하고, 배터리의 수명을 늘림으로써 자원의 소비를 줄여 환경오염을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리 임대료 과금 시스템의 개념도,
도 2는 도 1의 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템의 블록구성도,
도 3은 본 발명에 따른 배터리의 임대료 과금 방법을 나타낸 제어흐름도,
도 4는 본 발명에 따른 전동장치의 임대료 과금 방법을 나타낸 제어흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 배터리의 임대료 과금 방법의 다른 실시예를 나타낸 제어흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하에서는 전동장치 중 전동지게차 및 전동카트를 예로 들어 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템 및 방법을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리 임대료 과금 시스템의 개념도로서, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리 임대료 과금 시스템은 일례로 전동지게차(10)나 전동카트(20)와 같은 전동장치에 대하여, 과금서버(120)가 수집되어 DB서버(130)에 저장된 전동장치의 사용량 및 해당 전동장치에 장착된 배터리의 사용량과 관련된 데이터를 이용하여, 하기에서 도 3 내지 도 5에서 상세히 설명할 본 발명에 따른 임대료 과금 방법을 수행한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리 임대료 과금 시스템은 전동장치의 사용량 및 해당 전동장치에 장착된 배터리의 사용량과 관련된 데이터는 데이터수집부(110)에서 수집되고, 인터넷 서비스 제공자(ISP, Internet Service Provider)가 제공하는 인터넷망(200)을 통하여 원격지의 DB서버(130)로 전송되며, 관리자단말(140) 및 고객단말(150)을 통하여 관리자와 고객에게 전동장치 및 배터리에 대한 통합적 관리를 할 수 있는 툴을 아울러 제공한다.

도 1에서 전동지게차(10)와 전동카트(20)의 그룹은 고객단위나 지역단위와 같이 관리단위를 의미하는 것이며, 도시된 바와 같이 데이터수집부(110)는 관리단위에 따라 구비되고, 하기의 도 2에서 설명할 상세한 구성에 따라 데이터수집부(110)를 구성하는 구성부들이 관리단위를 세분하여 전동장치의 통합원격관리를 위한 데이터를 수집하게 된다. 한편, 도 1의 고객단말(150)은 관리단위 또는 고객의 필요에 따라 설치, 운용할 수 있음을 복수의 고객단말의 집합으로 표시한 것이다.

도 2는 도 1의 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템의 블록구성도로서, 이하에서는 전동지게차를 일례로 들어 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리 임대료 과금 시스템을 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이 전동지게차(10)에 장착된 배터리(11)는 장착된 전동장치가 요구하는 전력을 발전하기 위해 복수로 직렬 연결되어 배터리팩을 형성하고, 각각의 배터리(11)에는 배터리모니터링장치(111)가 부착된다. 배터리모니터링장치(111)는 각각의 배터리로부터 전압과 온도 및 사용 전류량, 충전 전류량을 모니터링하여 Zigbee, Wi-Fi 등의 단거리 무선통신방식으로 데이터수신기(112)에 전달하고, 데이터수신기(112)는 인터넷어댑터(113)를 통해 인터넷망(200)을 거쳐 DB서버(120)로 전송한다. 이때, 데이터수신기(112)와 인터넷어댑터(113)는 필요에 따라 하나의 데이터송수신기로 구성할 수도 있다.

일반적으로 24개의 배터리(11)를 직렬로 연결하여 사용하는 전동지게차(10) 배터리팩의 특성상 사용시 배터리간의 편차가 발생하게 되고, 이로 인하여 전체적으로 배터리의 성능이 하향 평준화되어 급속도로 전체 배터리가 열화 되는데, 이를 조기에 발견할 수 있도록 각 배터리(11)의 전압과 온도 및 사용 전류량, 충전 전류량을 각각의 측정수단(전압계, 전류계, 온도계)으로부터 배터리모니터링장치(111)가 각각의 배터리(11)에 대해 지속적으로 수집한다.

상기 배터리모니터링장치(111)에서 수집된 데이터들은 무선통신으로 데이터수신기(112) 및 인터넷어댑터(113)로 전달되고, 인터넷어댑터(113)는 데이터수신기(112)를 통해 수집된 전동지게차(10)의 각종 사용정보를 인터넷망(200)을 통하여 DB서버(120)에 저장할 수 있도록 전달한다. DB서버(130)는 수집된 전동지게차(10)의 각종 사용정보를 저장하며, 인터넷망(200)을 통해 접근하는 인증된 관리자단말(140) 및 고객단말(150)에게 각각의 배터리(11)의 사용상태에 대한 정확한 정보를 제공함으로써, 관리자 및 사용자가 적절한 조치를 취할 수 있도록 하여 배터리의 수명을 연장하고, 과금서버(120)는 상기 DB서버(130)에 저장된 전동지게차(10)의 각종 사용정보를 이용하여 자동으로 공정하게 임대료 과금이 이루어질 수 있도록 하여 임대 전동장치의 관리 및 과금이 통합적으로 이루어지도록 한다.

이때, 상기 관리자 단말(140)과 고객 단말(150)은 상기 DB서버(130)에서 제공하는 단말기전용 프로그램을 다운로드 및 설치하여 DB서버(130)에 저장된 전동지게차(10)의 각종 사용정보를 활용할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리 임대료 과금 시스템은 전동지게차(10)의 시간대별 사용에 대한 실시간 기록을 통하여, 상하차 차량의 적절한 배치를 할 수 있도록 하여 전동지게차(10)의 적절한 배치가 가능하도록 하여 전동지게차(10)의 사용효율을 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리 임대료 과금 시스템은 전동지게차(10)의 사용시간, 사용용량을 주간, 월간, 년간 등으로 누적 관리하여, 여러 대의 전동지게차(10)를 사용하는 고객이 전동지게차(10) 마다 업무량을 적절하게 배분할 수 있도록 한다.

또한, 전동지게차(10)의 관리자가 적절한 충전을 하고 있는지 관리자단말(140) 및 고객단말(150)을 통해 모니터링 할 수 있어 관리자의 실수나 충전기 등의 고장으로 인하여 배터리(11)의 수명이 단축되는 현상을 감소시킬 수 있으며, 누적하여 사용하는 전류량과 사용 중 최대전류를 이용하여 전동지게차(11)의 모터나 유압펌프 또는 베어링 등의 고장을 예방정비 할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리 임대료 과금 시스템은 전동지게차(10)에 장착된 배터리(11)의 충방전 전류량과 전압 및 온도 모니터링을 통한 배터리 관리의 최적화로 운행 중 정지 등의 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 직렬로 연결 사용하는 각 배터리(11)간의 편차의 정보를 미리 파악하여 균등충전 등 적절한 충전방법을 적용할 수 있고, 적절한 시기에 재제조가 가능하여 배터리의 수명을 1.3배 이상 연장시킬 수 있어 다수의 전동지게차(10)를 사용하는 공장, 물류 창고 등에서 30%이상의 배터리(11) 교체 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리 임대료 과금 시스템은 전동장치 및 배터리의 임대료를 자동으로 과금함으로써 전동장치 및 배터리의 임대관리를 더욱 효율적으로 수행할 수 있고, 배터리의 사용량에 따른 임대료 산정 시, 배터리의 수명에 관여되는 사용자 관리 요소를 고려하여 더욱 공정한 임대료를 자동으로 과금함으로써 배터리의 수명을 늘려 임대료가 낮아지는 선순환 구조를 형성할 수 있도록 한다.

계속해서 도 2를 참조하면, 각각의 배터리(11)와 연결된 배터리모니터링장치(111)는 다수의 개별 배터리(11)의 전력, 전압, 전류, 증류수 레벨, 온도를 주기적으로 측정하여 무선으로 데이터수신기(112)로 송신한다. 이를 위하여 배터리모니터링장치(111)는 각 배터리(11)에 장착이 가능한 크기로 제작되며, 배터리의 전해액의 침투를 방지할 수 있는 방수케이스로 제작됨이 바람직하다. 한편, 상기 배터리모니터링장치(111)의 외부에는 장치의 동작상태를 육안으로 확인할 수 있는 LED를 장착할 수 있다.

이어, 상기 데이터수신기(112)는 전동지게차(10)가 작업을 종료하고 모든 배터리(11)에 충전을 시작했을 때를 인지하여 상기 다수의 개별 배터리모니터링장치(111)에서 수신 받은 각 배터리(11)의 각종 데이터와 전동지게차(10)의 사용정보 및 충방전 전류 데이터를 무선 또는 유선통신을 이용하여 인터넷어댑터(113)에 전달한다. 즉, 상기 데이터수신기(112)는 다수의 배터리모니터링장치(111)의 데이터를 무선으로 수신하고, 배터리(11)의 충방전 전류를 센싱하여 일정량의 데이터를 저장하였다고 충전이벤트가 발생하면 인터넷어댑터(113)로 저장한 데이터를 무선으로 송신한다.

이를 위하여 상기 데이터수신기(112)도 각 배터리(11)에 장착이 가능한 크기로, 배터리의 전해액의 침투를 방지할 수 있는 방수케이스로 제작됨이 바람직하다. 또한, 상기 데이터수신기(112)도 외부에 장치의 동작상태를 육안으로 확인할 수 있는 LED를 장착하는 것이 바람직하다.

상기 인터넷어댑터(113)는 인터넷망(200)을 통하여 DB서버(130)에 상기 데이터수신기(112)로부터 수신한 전동지게차(10)의 각종 사용데이터 및 배터리 사용데이터를 저장하도록 송신한다. 상기 인터넷어댑터(113)는 벽이나 책상 등에 부착이 용이한 케이스 구조를 가지는 것이 좋으며, 동작상태를 육안을 확인할 수 있는 LED를 구비하는 것이 바람직하다.

DB서버(130)에는 인터넷어댑터(113)로부터 수신한 데이터를 저장하고 관리하기 위하여 데이터베이스 프로그램이 구동된다. DB서버(130)에 저장되는 전동지게차(10)의 운행정보 및 사용전류, 각 배터리(11)의 전압과 온도 등의 데이터는 관리자단말 및 사용자단말 전용 프로그램에 의하여 전동지게차(10) 관리자가 각종 도표 및 그래프 등으로 표시된 전동지게차(10) 정보를 인터넷망(200)을 통하여 전 세계 어디서든지 확인할 수 있도록 제공한다.

또한, 상기 DB서버(130)는 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리 임대료 과금 시스템에 따른 과금 방법을 수행하는 과금서버(120)에서 요청하는 배터리(11)의 원가 및 총발전용량과 배터리(11)의 임대로 인한 금융비용과 관리비용 및 마진 데이터를 상기 전동지게차(10) 및 배터리(11) 정보와 함께 제공한다.

과금서버(120)는 상기 DB서버(130)로부터 전동지게차(10)의 임대료 및 배터리(11)의 임대료 과금을 위한 월간 누적 사용정보를 읽어 들이고, 전동지게차(10) 및 배터리(11)의 원가 및 총발전용량과 배터리(11)의 임대로 인한 금융비용과 관리비용 및 마진 데이터를 읽어 들여, 월 임대료를 계산하고, 고객단말로 임대료 고지서를 발송한다. 이때, 상기 과금서버(120)는 상기 임대료 고지서를 고객이 기 등록한 Email로도 발송할 수 있으며, 상기 계산된 월 임대료 관련 데이터를 상기 DB서버(130)에 저장한다. 상기 과금서버(120)와 상기 DB서버(130)는 인터넷망(200)과도 연결되어 있지만, 신속한 데이터 송수신이 가능하도록 직접 연결되도록 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 과금서버(120)와 상기 DB서버(130)는 필요에 따라 하나의 서버에 함께 구성될 수도 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리 임대료 과금 시스템은 백업서버(160) 및 미러서버(170)를 더 구비할 수 있다. 상기 백업서버(160)는 상기 DB서버 및 과금서버(120)의 데이터 중 더욱 안정적으로 보관해야 하는 데이터를 백업하여 안전하게 저장하기 위한 서버이고, 상기 미러서버(170)는 상기 DB서버(130)에 이상이 발생할 경우 DB서버(130)의 역할을 수행하기 위하여 예비적으로 구비되는 서버이다.

도 3은 본 발명에 따른 배터리의 임대료 과금 방법을 나타낸 제어흐름도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전동장치의 임대료 과금 방법을 나타낸 제어흐름도이며, 도 5는 본 발명에 따른 배터리의 임대료 과금 방법의 다른 실시예를 나타낸 제어흐름도이다.

먼저, 도 3을 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 배터리의 임대료 과금 방법은 301단계에서 과금서버(120)는 DB서버(130)로부터 배터리 원가와 총발전용량에 대한 데이터를 읽어온다. 이어, 303단계에서는 상기 301단계에서 읽어온 배터리 원가와 총발전용량에 대한 데이터를 이용하여 와트(W)당 배터리 원가를 계산한다. 그리고 305단계에서 DB서버(130)로부터 배터리(11)의 월간 누적 사용량을 수신하고, 307단계에서 상기 303단계에서 계산한 와트당 배터리 원가와 상기 305단계에서 수신한 배터리의 월간 사용량을 곱하여 월간 배터리의 사용원가를 계산한다.

이후, 309단계에서 DB서버(130)로부터 금용비용 및 관리비용과 마진을 읽어오고, 311단계에서 상기 307단계에서 계산한 월간 배터리의 사용원가에 상기 309단계에서 읽어온 금융비용, 관리비용 및 마진을 더하여 배터리(11)의 월 임대료를 최종적으로 계산한다. 마지막으로, 과금서버(120)는 313단계에서 상기 311단계에서 계산한 월 임대료에 따른 임대료 고지서를 생성하고 이를 고객단말(150)로 발송함으로써 본 발명에 따른 배터리의 임대료 과금을 자동적으로 수행한다. 이때, 과금서버(120)는 임대료 고지서를 고객이 기 지정한 이메일로도 전송할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 전동장치의 임대료 과금 방법은 도 4 및 도 5에 각각 도시한 바와 같이 두 가지 방식으로 수행될 수 있다. 먼저, 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전동장치의 임대료 과금 방법은 401단계에서 과금서버(120)는 DB서버(130)로부터 와트(W)당 배터리 원가와 전동장치의 원가 및 배터리의 원가에 대한 데이터를 읽어온다. 이어, 403단계에서는 상기 401단계에서 읽어온 데이터를 이용하여 와트(W)당 전동장치의 원가를 계산한다. 상기 403단계의 와트(W)당 전동장치의 원가는 배터리 원가 대비 전동장치의 원가의 비율에 대하여 도 3의 303단계에서 계산된 와트당 배터리 원가를 곱하여 계산된다.

그리고 405단계에서 DB서버(130)로부터 배터리(11)의 월간 누적 사용량을 수신하고, 407단계에서 상기 403단계에서 계산한 와트당 전동장치의 원가와 상기 405단계에서 수신한 배터리의 월간 사용량을 곱하여 월간 전동장치의 사용원가를 계산한다. 이후, 409단계에서 DB서버(130)로부터 금용비용 및 관리비용과 마진을 읽어오고, 411단계에서 상기 407단계에서 계산한 월간 전동장치의 사용원가에 상기 409단계에서 읽어온 금융비용, 관리비용 및 마진을 더하여 전동장치(10)의 월 임대료를 최종적으로 계산한다. 마지막으로, 과금서버(120)는 413단계에서 상기 411단계에서 계산한 월 임대료에 따른 임대료 고지서를 생성하고 이를 고객단말(150)로 발송함으로써 본 발명에 따른 전동장치의 임대료 과금을 자동적으로 수행한다. 이때, 과금서버(120)는 임대료 고지서를 고객이 기 지정한 이메일로도 전송할 수 있으며, 상기 도 3에서 계산된 배터리의 임대료와 함께 통합된 임대료 고지서를 발송할 수 있다.

도 5에 도시된 본 발명에 따른 배터리의 임대료 과금 방법의 다른 실시예를 설명하면, 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전동장치의 임대료 과금 방법은 501단계에서 과금서버(120)는 DB서버(130)로부터 전동장치의 원가와 수명 및 감가상각률 데이터를 읽어온다. 이어, 503단계에서는 상기 501단계에서 읽어온 데이터를 이용하여 시간당 전동장치의 원가를 계산한다. 상기 503단계의 시간당 전동장치의 원가는 전동장치의 평균수명으로부터 평균 사용가용시간을 고려한 기본 가용시간을 산출하고, 산출된 가용시간으로 전동장치의 원가를 나눔으로써 계산된다. 이때, 임대된 전동장치가 신품이 아닌 중고품인 경우에 전동장치의 남은 수명을 고려하여 전동장치의 원가를 산정하기 위해 감가상각률이 적용된다. 상기 감가상각률은 전동장치의 임대 시뿐만 아니라 배터리 임대 시에도 중고 배터리에 대해서는 감가상각률을 이용하여 배터리의 원가를 산정하는 것이 타당하다.

그리고 505단계에서 DB서버(130)로부터 전동장치(10)의 월간 누적 사용시간을 수신하고, 507단계에서 상기 503단계에서 계산한 시간당 전동장치의 원가와 상기 505단계에서 수신한 전동장치의 월간 사용시간을 곱하여 월간 전동장치의 사용원가를 계산한다. 이후, 509단계에서 DB서버(130)로부터 금용비용 및 관리비용과 마진을 읽어오고, 511단계에서 상기 507단계에서 계산한 월간 전동장치의 사용원가에 상기 509단계에서 읽어온 금융비용, 관리비용 및 마진을 더하여 전동장치(10)의 월 임대료를 최종적으로 계산한다. 마지막으로, 과금서버(120)는 513단계에서 상기 511단계에서 계산한 월 임대료에 따른 임대료 고지서를 생성하고 이를 고객단말(150)로 발송함으로써 본 발명에 따른 전동장치의 임대료 과금을 자동적으로 수행한다. 이때, 과금서버(120)는 임대료 고지서를 고객이 기 지정한 이메일로도 전송할 수 있으며, 상기 도 3에서 계산된 배터리의 임대료와 함께 통합된 임대료 고지서를 발송할 수 있다.

한편, 전동장치(10) 및 전동장치에 장착된 배터리(11)는 사용하지 않더라도 자연노화 및 자연방전을 통하여 가용수명이 감소하게 되므로, 이를 기준으로 월 임대료에 대한 기본료를 산정하고, 여기에 금융비용과 관리비용 및 마진을 고려하여 월 임대 기본료를 책정하는 것이 바람직하다.

또한, 배터리(11)의 종류에 따라 충전을 자주 시킬수록 수명과 성능에 좋은 특성을 갖는 납축전지, 니켈수소전지, 리튬이온전지 등은 배터리를 얼마나 성실하게 충전하느냐에 따라 수명이 달라지고, 증류수 보충 경보 등에 얼마나 성실하게 대응하느냐에 따라 수명과 성능이 달라지므로, 고객의 배터리 관리 형태에 따라 임대료에 가중치를 적용함으로써 고객이 한층 적극적으로 배터리의 관리에 신중을 기하도록 유도할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템 및 방법은 사용량에 따라 수명이 급격히 변화하는 배터리의 특성을 고려하여 전동장치의 사용량이 많은 임차인과 사용량이 적은 임차인에게 모두 공정한 임대료를 과금할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템 및 방법은 배터리의 사용량을 원격으로 수집하여 사용량을 기준으로 임대료를 자동으로 과금할 수 있어 관리자와 고객 모두가 편리하고 공정한 임대환경을 제공한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

Claims (5)

1. 배터리 및 배터리에 축적된 전기로 동체가 구동되는 전동장치에 있어서,
   상기 배터리 및 상기 전동장치의 사용량 데이터를 수집하는 데이터수집부;
   상기 데이터수집부에서 수집된 데이터를 인터넷망을 통해 수신하여 저장하는 데이터베이스 서버;
   상기 데이터베이스 서버로부터 저장된 데이터를 읽어 들여 상기 배터리 및 상기 전동장치의 사용량에 따라 임대료를 산정하고, 산정된 상기 임대료에 따른 임대료 고지서를 상기 배터리 및 상기 전동장치를 임대한 고객에게 발송하는 과금서버;
   상기 데이터베이스 서버 및 상기 과금서버에 상기 배터리 및 상기 전동장치 정보, 상기 배터리 및 상기 전동장치를 임대한 상기 고객 정보 및 임대 관련 비용 정보를 입력하는 관리자단말; 및
   상기 데이터베이스 서버 및 상기 과금서버에서 제공하는 상기 배터리 및 상기 전동장치의 사용 정보 및 과금 정보를 확인하는 고객단말;로 구성되는 것을 특징으로 하는 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 데이터수집부는,
   상기 배터리로부터 전압과 온도 및 사용 전류량, 충전 전류량 데이터를 모니터링하여 무선통신으로 전송하는 배터리모니터링장치와,
   상기 배터리모니터링장치로부터 상기 배터리 관련 상기 데이터를 수집하는 데이터수신기와,
   상기 데이터수신기로부터 수신된 상기 배터리 관련 상기 데이터를 인터넷망을 통하여 상기 데이터베이스 서버로 전송하는 인터넷어댑터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동장치 및 배터리의 임대료 과금 시스템.
   
3. 배터리에 축적된 전기로 동체가 구동되는 전동장치의 배터리 임대료 과금방법에 있어서,
   과금서버가 데이터베이스 서버로부터 상기 배터리의 원가 및 총발전용량에 대한 데이터를 읽어오는 과정;
   상기 읽어온 배터리 원가 및 총발전용량에 대한 데이터를 이용하여 상기 배터리의 전력당 원가를 계산하는 과정;
   상기 데이터베이스 서버로부터 상기 배터리의 소정 기간의 누적 사용량을 수신하는 과정;
   상기 배터리의 전력당 원가와 상기 배터리의 소정 기간 누적 사용량을 곱하여 상기 배터리의 소정 시간 사용원가를 계산하는 과정;
   상기 데이터베이스 서버로부터 금용비용, 관리비용 및 마진을 읽어오는 과정;
   상기 배터리의 소정 시간 사용원가에 상기 금융비용, 관리비용 및 마진을 더하여 상기 배터리의 소정 기간 임대료를 계산하는 과정; 및
   상기 배터리의 소정 기간 임대료에 따른 임대료 고지서를 생성하고 고객단말로 발송하는 과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리의 임대료 과금 방법.
   
4. 배터리에 축적된 전기로 동체가 구동되는 전동장치의 임대료 과금방법에 있어서,
   과금서버가 데이터베이스 서버로부터 상기 배터리의 전력당 원가, 상기 전동장치의 원가 및 상기 배터리의 원가에 대한 데이터를 읽어오는 과정;
   상기 읽어온 데이터를 이용하여 상기 전동장치의 전력당 원가를 계산하는 과정;
   상기 데이터베이스 서버로부터 상기 배터리의 소정 기간 누적 사용량을 수신하는 과정;
   상기 전동장치의 전력당 원가와 상기 배터리의 소정 기간 사용량을 곱하여 상기 전동장치의 소정 기간 사용원가를 계산하는 과정;
   상기 데이터베이스 서버로부터 금용비용, 관리비용 및 마진을 읽어오는 과정;
   상기 전동장치의 소정 기간 사용원가에 상기 금융비용, 관리비용 및 마진을 더하여 상기 전동장치의 소정 기간 임대료를 계산하는 과정; 및
   상기 전동장치의 소정 기간 임대료에 따른 임대료 고지서를 생성하고 고객단말로 발송하는 과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동장치의 임대료 과금 방법.
   
5. 배터리에 축적된 전기로 동체가 구동되는 전동장치의 임대료 과금방법에 있어서,
   과금서버가 데이터베이스 서버로부터 상기 전동장치의 원가, 수명 및 감가상각률 데이터를 읽어오는 과정;
   상기 읽어온 데이터를 이용하여 상기 전동장치의 시간당 원가를 계산하는과정;
   상기 데이터베이스 서버로부터 상기 전동장치의 소정 기간 누적 사용시간을 수신하는 과정;
   상기 전동장치의 시간당 원가와 상기 전동장치의 소정 시간 사용시간을 곱하여 상기 전동장치의 소정 기간 사용원가를 계산하는 과정;
   상기 데이터베이스 서버로부터 금용비용, 관리비용 및 마진을 읽어오는 과정;
   상기 전동장치의 소정 기간 사용원가에 상기 금융비용, 관리비용 및 마진을 더하여 상기 전동장치의 소정 기간 임대료를 계산하는 과정; 및
   상기 전동장치의 소정 기간 임대료에 따른 임대료 고지서를 생성하고 고객단말로 발송하는 과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동장치의 임대료 과금 방법.

Images