KR20150064380A

KR20150064380A - 전기자동차용 배터리팩의 이용방법

Info

Publication number: KR20150064380A
Application number: KR1020130149024A
Authority: KR
Inventors: 강병혁
Original assignee: 강병혁
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2015-06-11
Also published as: KR101542665B1; CN105813884A; US20160355162A1; CN105813884B; WO2015083899A1

Abstract

본 발명은 에너지 저장시스템을 겸비한 전기자동차용 배터리팩 교체시스템을 이용한 교체, 관리 및 송전방법에 관한 것으로, 전기자동차의 배터리팩을 교체하는 교체시스템과 에너지 저장시스템을 겸비하는 시스템에서 배터리팩을 관리하는 방법에 있어서, 방전된 배터리팩을 상기 전기자동차에서 탈거하는 단계와, 탈거된 상기 방전된 배터리팩을 충/방전 라인으로 운반하는 단계와, 상기 방전된 배터리팩을 충전하여 보관하는 단계와, 상기 배터리팩의 완충능을 1차 체크하는 단계와, 상기 배터리팩의 완층능이 제1완충능 기준보다 높으면 배터리 교체용인 버퍼 배터리팩으로 분류하는 단계와, 상기 배터리팩의 완충능이 제1완충능 기준보다 낮으면 에너지 저장 전용라인으로 이동시키는 단계와, 상기 배터리팩의 완충능을 2차 체크하는 단계 및 상기 배터리팩을 ESS전용 배터리팩으로 분류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 다수의 배터리팩을 충전하여 보관하고함으로써, 보관중인 충전된 배터리팩을 방전된 배터리팩과 교체하여 차량에 장착함으로써, 종래와 같이 운전자가 직접 충전하는 방식을 교체하는 방식으로 전환하고, 직접 충전시 발생하는 안전사고가 감소하며, 직접 충전하는 시간보다 교체하는 시간이 현저히 짧아 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.

Description

전기자동차용 배터리팩의 이용방법 {Battery pack magemnet method of elecctric vehicle}

본 발명은 전기자동차의 방전된 배터리팩을 충전된 배터리팩으로 교체하고, 다수의 배터리팩을 교체용과 저장용으로 분리하여 보관하면서 필요시 전력을 송전할 수 있도록 구성된 전기자동차용 배터리팩의 이용방법에 관한 것이다

지구 온난화가 가속되면서 기상 재앙이 발생하고, 심각한 기후변화로 삶을 위협받고 있다. 이에 대해 전 세계적으로 강력한 이산화탄소 규제에 한목소리를 내고 있고, 이러한 환경적, 사회적 요청에 따라 자동차 산업은 새로운 국면을 맞이하고 있으며, 그 일환으로 내연기관 자동차에서 배출되는 배기가스의 배출을 최소화할 수 있는 친환경 자동차에 대한 관심이 높아지고 있다.

이러한 친환경 자동차는 동력원에 따라 내연기관과 전기에너지를 겸용하는 하이브리드 자동차(HEV;Hybrid Electric Vehicle), 전기에너지만을 사용하는 전기자동차(EV;Electric Vehicle) 및 연료전지를 사용하는 연료전지 자동차(FCEV;Fuel Cell Electric Vehicle) 등으로 구분된다.

우리나라도 이산화탄소의 배출을 감소시키고자 하는 세계적 추세에 호응하여 전기자동차를 양산하기로 하는 등 전기자동차의 수요 및 보급이 급증할 것으로 예상된다.

또한, 플러그-인-하이브리드 전기자동차(PHEV;Plug-in-Hybrid Electric Vehicle)와 같은 전기자동차는 낮은 에너지 소비 및 낮은 공기 오염 등과 같은 장점을 가지고 있다. 이와 같은 전기자동차는 특히 스마트 그리드(smart grid)의 패러다임에서 환경오염과 에너지 절약을 해결하는데 중요한 역할을 한다. 전기자동차의 급격한 사용과 함께, 전력망(power grid)에 대한 전기자동차 부하의 영향에 대한 많은 연구들이 진행되어 왔다.

한편, 통상적으로 이용되는 종래의 전기자동차의 충전시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 필요한 전기에너지의 크기에 따라 다수의 셀이 연결되어 이루어진 배터리팩(10)과, 이 배터리팩(10)의 전압을 측정하는 전압측정부(11)와, 배터리팩(10) 내의 셀 간의 전압차를 균일하게 유지 관리하는 배터리 관리시스템(12,BMS;Battery Management System) 및, 상용전원을 충전 가능한 형태로 변환시키는 충전회로(13)를 포함하여 이루어졌다.

이러한 전기자동차의 충전시스템은 단순히 배터리를 충전시키기 위해서만 개발되어 왔지 배터리팩을 교체하기 위한 연구는 미비하였다.

이와는 별도로 전력 공급 부족사태를 대비하고자 에너지 저장시스템(ESS;Energy Storage System)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 에너지 저장시스템은 발전소에서 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 계통선을 통하여 전력수급 기관에 송전해주는 시스템으로, 현재의 발전시스템을 최대한 효율적으로 활용하기 위한 방안으로 급속히 부각되고 있다.

하지만, 전기자동차의 배터리팩 교체시스템과 에너지 저장시스템은 각각 별도의 연구로 진행되고 있기 때문에 이들 시스템에 대해 전력을 수송하여 충전하는 동일한 범주를 중심으로 하나의 시스템으로 개발하고자 하는 연구가 요구되는 실정이다.

KR2013-0071923 10

상기된 요구를 충족시키기 위해 안출된 본 발명은, 다수의 배터리팩을 충전하여 보관하고, 방전된 전기자동차의 배터리팩을 충전된 배터리로 교체하여 줌으로써, 보관된 다수의 배터리팩을 통해 전력을 보관하여 필요시 송전할 수 있고, 배터리팩의 교체를 통해 종래의 충전방식보다 더 짧은 시간에 차량을 재운행할 수 있도록 구성된 에너지 저장시스템을 겸비한 전기자동차용 배터리 교체시스템에 있어서 전기자동차용 배터리팩의 이용방법을 제공함에 그 목적이 있다.

전기자동차의 배터리팩을 교체하는 교체시스템과 에너지 저장시스템을 겸비하는 시스템에서 배터리팩을 관리하는 방법에 있어서, 전기자동차의 배터리팩을 교체하는 교체시스템과 에너지 저장시스템을 겸비하는 시스템에서 배터리팩을 관리하는 방법에 있어서, 방전된 배터리팩(100)을 상기 전기자동차에서 탈거하는 제10단계(S10)와, 탈거된 상기 방전된 배터리팩(100)을 충/방전 라인으로 운반하는 제11단계(S11)와, 방전된 배터리팩(100)을 충전하여 보관하는 제12단계(S12)와, 배터리팩(100)의 완충능을 1차 체크하는 제13단계(S13)와 배터리팩(100)의 완층능이 제1완충능 기준보다 높으면 배터리 교체용인 버퍼 배터리팩(110)으로 분류하는 제14단계(S14)와, 배터리팩(100)의 완충능이 제1완충능 기준보다 낮으면 에너지 저장 전용라인으로 이동시키는 제15단계(S15)와, 상기 배터리팩(100)의 완충능을 2차 체크하는 제15-1단계(S15-1) 및 배터리팩(100)을 ESS전용 배터리팩(120)으로 분류하는 제16단계(S16)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 제16단계(S16) 이후에 ESS전용 배터리팩(120)의 완충능을 3차 체크하는 제16-1단계(S16-1) 및 배터리팩(100)의 완충능이 제2완충능 보다 더 낮으면 배터리팩(100)을 폐기하는 제17단계(S17)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 전기자동차의 배터리팩(100)을 교체하는 교체시스템과 에너지 저장시스템을 겸비하는 시스템에서 배터리팩을 교체하는 방법에 있어서, 차량이 진입하면 방전된 배터리팩(100)을 탈거할 교체도구를 상승시키는 제20단계(S20)와, 방전된 배터리팩(100)의 잠금을 해제하는 제21단계(S21)와, 안전장치를 해제하는 제22단계(S22)와, 방전된 배터리팩(100)을 탈거하여 내리는 제23단계(S23)와, 충전된 배터리팩(100)을 교체도구로 들어 올리는 제24단계(S24)와, 충전된 배터리팩(100)을 장착하는 제25단계(S25)와, 안전장치를 체결하는 제26단계(S26) 및 교체도구를 원위치로 내리는 제27단계(S27)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 충전된 배터리팩(100)은 버퍼 배터리팩(110)만으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 전기자동차의 배터리팩(100) 종류를 판별하는 판별부와, 차량으로부터 방전된 배터리팩(100)을 탈거 또는 장착하는 교체부와, 방전된 배터리팩(100)을 충/방전하여 보관하는 충/방전부 및 교체부에서 탈거된 상기 방전된 배터리팩을 상기 충/방전부로 운반하거나 상기 충/방전부의 충전된 배터리팩(100)을 상기 교체부로 운송하는 운송부를 포함하여 이루어진 에너지 저장시스템을 겸비한 전기자동차용 배터리 교체시스템에 있어서, 국가 전력관리 기관으로부터 전력비상수급에 필요한 송전할 전력량이 할당되면, ESS 배터리 팩(110)의 전력량과 상기 송전할 전력량을 비교 판단하는 단계(S31)와, ESS배터리 팩(110)의 전력량이 불충분할 경우, 상기 ESS배터리팩(110)과 버퍼 배터리팩(120)의 일부를 할당하는 제32단계(S32)와, 할당된 전력량에 따라 축전하여 보관하고 있는 다수의 상기 ESS전용 배터리팩(120) 및 다수의 상기 버퍼 배터리팩(110)을 전력 변환하여 전력을 송전하는 제33단계(S33)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 제31단계(S31)에서 상기 ESS배터리팩(110)의 전력량이 불충분한 경우에, 버퍼 배터리팩(120)에서의 일부 전력량을 할당하는 제32-1단계(S32-1)와, 할당된 버퍼 배터리팩(120)의 비율에 따라 전기자동차에 완충된 배터리를 장착하는 시간을 제어하는 제어부를 구성하여 이루어지며, 판별부는 배터리 팩에 부착된 바코드, 블루투스 및 센서를 이용하여 베터리를 판별하도록 구성되며, ESS전용 배터리팩(120) 및 상기 버퍼 배터리팩(110)은 서로 직,병렬연결 하여 계통선에 전력을 수급하는 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 다수의 배터리팩을 충전하여 보관하고함으로써, 보관중인 충전된 배터리팩을 방전된 배터리팩과 교체하여 차량에 장착함으로써, 종래와 같이 운전자가 직접 충전하는 방식을 교체하는 방식으로 전환하고, 직접 충전시 발생하는 안전사고가 감소하며, 직접 충전하는 시간보다 교체하는 시간이 현저히 짧아 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 배터리팩들 중 대략 70%이상인 버퍼(buffer) 배터리팩과 대략 70%미만인 ESS전용 배터리팩으로 분리하여 보관하고, 버퍼 배터리팩의 충전용량이 낮아지면 ESS전용 배터리로 분류함으로써, 성능이 낮아진 버퍼 배터리를 폐기하지 않고 재활용할 수 있는 효과가 있으며, 운전자가 차량에서 하차하지 않고 배터리를 교환할 수 있으므로 안전성을 모도할수 있는 효과도 있는 것이다.

또한, 전력계통을 통해 ESS배터리에 축전된 전력을 일시적으로 전력이 부족할 때 계통선을 통하여 전력수급 기관에 송전하고, 비상시에는 보관중인 버퍼배터리에서도 전력을 송전함으로써, 국가적 전력난 극복에 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안된다.
도 1은 종래의 전기자동차의 배터리를 충전하는 시스템이 개략적으로 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에너지 저장시스템을 겸비한 전기자동차용 배터리 교체시스템이 개략적으로 도시된 공정도이다.
도 3a는 도 2에 도시된 배터리 교체시스템에서 배터리의 교체 및 충전을 구현하기 위한 장치의 측면이 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 배터리 보관부가 개략적으로 도시된 평면도이다.
도 4는 배터리 교체시스템에 진입한 전기자동차의 배터리를 교체하기 위한 공정도이다.
도 5는 도 2에 도시된 에너지 저장시스템을 설명하기 위한 공정도이다.
도 6은 도 5의 전력계통도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에너지 저장시스템을 겸비한 전기자동차용 배터리 교체시스템이 개략적으로 도시된 공정도이고, 도 3a는 도 2에 도시된 배터리 교체시스템에서 배터리의 교체 및 충전을 구현하기 위한 장치의 측면이 개략적으로 도시된 측면도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 배터리 보관부가 개략적으로 도시된 평면도이고, 도 4는 배터리 교체시스템에 진입한 전기자동차의 배터리를 교체하기 위한 공정도이고, 도 5는 도 2에 도시된 에너지 저장시스템을 설명하기 위한 공정도이고, 도 6은 도 5의 전력계통도이다.

본 발명에 따른 에너지 저장시스템을 겸비한 전기자동차용 배터리팩 교체시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 배터리팩 교체시스템과, 에너지 저장시스템(ESS;Energy Storage System)을 포함하여 이루어진다. 본 발명의 특징은 전기자동차의 배터리를 전기충전소에서 충전하는 것이 아니라 미리 충전하여 보관하고 있는 배터리팩을 방전된 배터리팩과 교체하는 교체시스템과, 보관중인 배터리팩을 이용하여 에너지 저장용으로 활용하여 필요시 송전하는 에너지 저장시스템이 겸비된 시스템이다. 이하에서는 배터리팩 교체시스템과 에너지 저장시스템으로 구분하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 시스템 중 배터리팩의 충전능을 확인하여 분류 또는 폐기하여 관리하는 개략적인 공정은 도 2에서와 같다.

먼저, 방전된 배터리팩(100)을 전기자동차에서 탈거한다(S10).

다음으로, 방전된 배터리팩(100)을 충/방전 라인으로 운반한다(S11).

다음으로, 배터리팩(100)을 충전하여 보관한다(S12). 이때, 배터리팩(100)은 방전급전회로를 통해 완전 방전한 후, 충전급전회로를 통해 완충한다.

다음으로, 충전된 배터리팩(100)의 완충능을 1차 체크한다(S13). 이때, 배터리팩(100)의 제1완충능(buffer capacity,緩衝能)을 일예로 대략 70%정도로 하고, 이 제1완충능을 기준으로 배터리팩(100)을 1차 분류한다.

다음으로, 배터리팩(100)의 완충능이 제1완충능 보다 더 높으면 배터리팩(100)을 버퍼(buffer) 배터리팩(110)으로 분류한다(S14). 이때 분류된 버퍼 배터리팩(110)은 방전된 배터리팩(100)과 교체할 수 있도록 교체시스템에서 관리한다.

다음으로, 1차 분류된 배터리팩(100) 중 제1완충능 보다 더 낮은 배터리팩(100)은 에너지 저장 전용라인으로 이동한다(S15).

다음으로, 1차 분류된 배터리팩(100)의 완충능을 2차 체크한다(S15-1). 이때, 배터리팩(100)의 완충능을 확인한다. 이를 통해 각각의 ESS전용 배터리팩(120)의 완충능을 확인하여 ESS전용 배터리팩(120)들 전체의 충전량과 더불어 전력계통선에 송전할 송전량을 산출할 수 있다.

다음으로, 배터리팩(100)을 ESS전용 배터리팩(120)으로 분류한다(S16).

이와 같이, 차량에서 탈거된 배터리팩(100)을 관리한다.

이후, ESS전용 배터리팩(120)에 대한 완충능을 3차 체크한다(S16-1). 이는 ESS전용 배터리팩(120)으로 사용하는 동안에 저하된 완충능을 실시간으로 반복 체크하기 위함이다. 이때의 완충능은 대략 1040%정도로 하고, 이 제2완충능을 기준으로 ESS전용 배터리팩(120)을 2차 분류한다. 여기서, ESS전용 배터리팩(120)의 완충능이 제2완충능보다 높으면 현재의 보관상태를 유지하면서 지속적으로 ESS전용 배터리팩(120)으로 사용한다.

끝으로, ESS전용 배터리팩(120)의 완충능이 제2완충능 보다 더 낮으면 배터리팩(100)을 폐기한다(S17).

이와 같이, ESS전용 배터리팩(120)을 관리한다.

이러한 배터리팩 교체시스템은 도 3a에 도시된 바와 같이, 차량의 배터리팩(100) 종류를 배터리 팩에 부착된 바코드, 블루투스 및 센서를 이용하여 베터리를 판별하는 판별부, 차량으로부터 방전된 배터리팩(100)을 탈거 또는 장착하는 교체부, 배터리팩(100)을 충/방전하여 보관하는 충/방전부 및, 교체부에서 탈거된 방전된 배터리팩(100)을 충/방전부로 운반하거나 충/방전부의 충전된 배터리팩(100)을 교체부로 운송하는 운송부를 포함하여 이루어진다.

보관부는 도 3a 및 도 3b에서와 같이, 배터리팩(100)의 종류에 따라 보관할 수 있도록 다수의 단으로 이루어지고, 충전능이 1차 충전능 보다 높아 차량의 방전된 배터리팩(100)과 교환할 수 있는 버퍼 배터리팩(110)을 보관하는 구역과, 1차 충전능보다 낮아 에너지 저장시스템용으로 사용할 수 있는 ESS전용 배터리팩(120)을 보관할 수 있는 구역으로 나뉜다.

또한, 보관부는 도 3b와 도 6에서와 같이, 제2운반장치(500), 제3운반장치(510), 전달장치(520) 및 충/방전장치(530)를 포함하여 이루어진다.

이하에서는 도 4를 참조하여 배터리 팩의 교체 방법에 관하여 설명하기로 한다.

교체부에서는 진입하여 대기하는 차량에 대해 방전된 배터리팩(100)을 충전된 배터리팩(100)으로 교체하는 작업을 수행한다. 이 교체부는 도시된 바와 같이, 판별부의 정보에 따라 준비된 충전된 배터리팩(100)을 대기중인 차량에 교체하도록 이루어진다.

좀 더 자세하게는 먼저, 차량이 진입하면, 차량으로부터 배터리팩(100)을 탈거할 교체도구(tool)를 상승시킨다(S20).

다음으로, 교체도구를 이용하여 방전된 배터리팩(100)의 잠금을 해제한다(S21).

다음으로, 안전장치를 해제한다(S22).

다음으로, 방전된 배터리팩(100)을 탈거하여 내린다(S23). 여기서, 방전된 배터리팩(100)은 제1이송장치(400)에 인계한다.

다음으로, 제2이송장치(410)에서 인수한 충전된 배터리팩(100)을 교체도구와 함께 들어 올린다(S24).

다음으로, 충전된 배터리팩(100)을 올려 장착한다.(S25)

다음으로, 안전장치를 체결한다(S26).

다음으로, 교체도구를 원위치로 내린다(27).

이로써, 배터리팩(100)의 교체 작업은 완료되고, 차량은 안전한 지역으로 이송된다. 여기서, 차량에서 탈거하여 교체도구에 탑재된 방전 배터리팩(100)은 제1이송장치(400)로 운반하여 인계하고, 이후 제1운반장치(310)에 의해 교체도구가 이동하여 완충된 배터리팩(100)은 제2이송장치(410)에서 인수하여 탑재한다.

한편, 에너지 저장시스템은 도 5 및 도 6에서와 같이, 먼저, 국가 및 지정기관에서 스마트그리드를 통해 비상시에 각각의 지역에 산재한 ESS배터리로부터 전력 수급이 필요한지를 판단한다(S30).

다음으로, 각 지역의 ESS배터리로부터 송전할 전력량이 할당되면 할당된 전력량에 따라 버퍼 배터리팩(110)의 전력을 송전할 것인지를 판단한다(S31). 여기서, 송전할 전력량이 ESS전용 배터리팩(120)의 모든 전력량보다 더 많으면 버퍼 배터리팩(110)의 전력을 더하여 송전하게 된다.

다음으로, 버퍼 배터리팩(110)의 전력을 송전할 경우 버퍼 배터리팩(110)의 충전을 중단하고, 송전할 전력량을 할당한다(S32). 이때, 버퍼 배터리팩(110)의 축전량에서 송전할 전력량을 할당한다.

끝으로, 할당된 전력량에 따라 컨트롤하여 서로 직,병렬로 연결 구성하여 ESS전용 배터리팩(120) 및 버퍼 배터리팩(110)을 전력변환하여 계통선을 통하여 전력을 송전한다(S33). 또한, 모든 ESS전용 배터리팩(120)의 전력과, 할당된 전력량에 따른 버퍼 배터리팩(110)의 일부 또는 모든 전력을 송전할 수도 있다.

여기서, 버퍼 배터리팩(100)으로부터 송전을 행하는 도중에 차량이 진입하여 충전된 배터리팩으로 교체를 할 필요가 있는 경우, 그 교체시간을 남아있는 ESS 배터리의 수에 따라 필요한 만큼 늘어나게 운영되어 지도록 한다. 일예로, 평상시에는 배터리팩(100)의 교체시간이 대략 1분 30초에서 1분 50초 사이에 완료되지만, ESS 배터리의 일부가 버퍼 배터리와 함께 계통선에 전력을 송전할 경우에는 버퍼 배터리 교체시간이 경우에 따라 대략 배로 늘어날 수도 있다.

또한, 버퍼 배터리팩(110)의 전력을 송전하지 않는 경우, 버퍼 배터리팩(110)의 충전은 계속되지만, 전력량을 할당(S32-1)되면. ESS전용 배터리팩(120)의 축전량에서 송전할 전력량을 할당하게 된다.

끝으로, 할당된 전력량에 따라 컨트롤하여 ESS전용 배터리팩(120)의 일부 또는 전부가 전력변환되어 전력을 송전한다(S33-1). 이때, 충/방전장치(530)가 스마트 그리드를 통한 실시간 정보를 교환하여 ESS전용 배터리팩(120)과 버퍼 배터리팩(110)들과의 용량 산정, 에러방지 및 송전/수전 등을 컨트롤하여 송전한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 배터리팩
110: 버퍼 배터리팩
120: ESS전용 배터리팩
300: 교체장치 310: 제1운반장치
400: 제1이송장치 410: 제2이송장치
500: 제2 운반장치
510: 제3운반장치
520: 전달장치
530: 충/방전장치

Claims

전기자동차의 배터리팩을 교체하는 교체시스템과 에너지 저장시스템을 겸비하는 시스템에서 배터리팩을 관리하는 방법에 있어서,
방전된 배터리팩(100)을 상기 전기자동차에서 탈거하는 제10단계(S10);
탈거된 상기 방전된 배터리팩(100)을 충/방전 라인으로 운반하는 제11단계(S11);
상기 방전된 배터리팩(100)을 충전하여 보관하는 제12단계(S12);
상기 배터리팩(100)의 완충능을 1차 체크하는 제13단계(S13);
상기 배터리팩(100)의 완층능이 제1완충능 기준보다 높으면 배터리 교체용인 버퍼 배터리팩(110)으로 분류하는 제14단계(S14);
상기 배터리팩(100)의 완충능이 제1완충능 기준보다 낮으면 에너지 저장 전용라인으로 이동시키는 제15단계(S15);
상기 배터리팩(100)의 완충능을 2차 체크하는 제15-1단계(S15-1); 및
상기 배터리팩(100)을 ESS전용 배터리팩(120)으로 분류하는 제16단계(S16);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리팩의 이용 방법.
제1항에 있어서,
상기 제16단계(S16) 이후에 ESS전용 배터리팩(120)의 완충능을 3차 체크하는 제16-1단계(S16-1); 및
상기 배터리팩(100)의 완충능이 제2완충능 보다 더 낮으면 배터리팩(100)을 폐기하는 제17단계(S17);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리팩의 이용 방법.
전기자동차의 배터리팩(100)을 교체하는 교체시스템과 에너지 저장시스템을 겸비하는 시스템에서 배터리팩을 교체하는 방법에 있어서,
차량이 진입하면 방전된 배터리팩(100)을 탈거할 교체도구를 상승시키는 제20단계(S20);
상기 방전된 배터리팩(100)의 잠금을 해제하는 제21단계(S21);
안전장치를 해제하는 제22단계(S22);
상기 방전된 배터리팩(100)을 탈거하여 내리는 제23단계(S23);
충전된 배터리팩(100)을 교체도구로 들어 올리는 제24단계(S24);
상기 충전된 배터리팩(100)을 장착하는 제25단계(S25);
상기 안전장치를 체결하는 제26단계(S26); 및
상기 교체도구를 원위치로 내리는 제27단계(S27);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리팩의 이용 방법.
제3항에 있어서,
상기 충전된 배터리팩(100)은 버퍼 배터리팩(110)만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리팩의 이용 방법.
전기자동차의 배터리팩(100) 종류를 판별하는 판별부;
상기 차량으로부터 방전된 배터리팩(100)을 탈거 또는 장착하는 교체부;
상기 방전된 배터리팩(100)을 충/방전하여 보관하는 충/방전부; 및
상기 교체부에서 탈거된 상기 방전된 배터리팩을 상기 충/방전부로 운반하거나 상기 충/방전부의 충전된 배터리팩(100)을 상기 교체부로 운송하는 운송부;를 포함하여 이루어진 에너지 저장시스템을 겸비한 전기자동차용 배터리 교체시스템에 있어서,
국가 전력관리 기관으로부터 전력비상수급에 필요한 송전할 전력량이 할당되면, ESS 배터리 팩(110)의 전력량과 상기 송전할 전력량을 비교 판단하는 단계(S31);
상기 ESS배터리 팩(110)의 전력량이 불충분할 경우, 상기 ESS배터리팩(110)과 버퍼 배터리팩(120)의 일부를 할당하는 제32단계(S32);
상기 할당된 전력량에 따라 축전하여 보관하고 있는 다수의 상기 ESS전용 배터리팩(120) 및 다수의 상기 버퍼 배터리팩(110)을 전력변환하여 전력을 송전하는 제33단계(S33);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리팩의 이용 방법.
제5항에 있어서,
상기 제31단계(S31)에서 상기 ESS배터리팩(110)의 전력량이 불충분한 경우에,
상기 버퍼 배터리팩(120)에서의 일부 전력량을 할당하는 제32-1단계(S32-1);
상기 할당된 버퍼 배터리팩(120)의 비율에 따라 전기자동차에 완충된 배터리를 장착하는 시간을 제어하는 제어부를 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리팩의 이용 방법.
제5항에 있어서,
상기 판별부는 배터리 팩에 부착된 바코드, 블루투스 및 센서를 이용하여 베터리를 판별하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리팩의 이용 방법.
상기 제5항에 있어서, 상기 ESS전용 배터리팩(120) 및 상기 버퍼 배터리팩(110)은 서로 직, 병렬연결 하여 계통선에 전력을 수급하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리팩의 이용 방법.