KR20180078640A - Iot플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템 및 제어방법 - Google Patents

Iot플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템에 있어서, 전력을 배분하여 충전하는 것을 제어하는 서버; 상기 서버와 연동되어 통신하는 운전자 IOT플랫폼; 복수 개로 구성되며 서버와 연동되어 통신하는 통신ac제어기; 일정 전력을 가진 전력 설비 배전판 및 상기 복수 개의 통신ac제어기 사이를 전기적으로 연결하여 전류가 흐르도록 하거나 상기 전기적 연결 상태를 차단할 수 있는 수단을 포함하는 하나 이상의 연결부를 포함하고, 상기 서버는, 전력 용량의 허용치를 초과하지 않도록 복수개의 통신ac제어기를 제어하여 차량의 충전 전력량을 적절하게 배분하는 것을 제공하는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템을 제공한다.
이에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법에 있어서, 상기 통신ac제어기가 차량번호판을 인식하여 차량정보를 수집하는 1 단계; 차량정보를 상기 서버에 제공하는 2 단계; 상기 서버가 상기 통신ac제어기에서 제공받은 차량정보를 인식하여 차량의 충전량을 감지하고 운전자 IOT플랫폼에 전송하는 3 단계; 상기 서버에서 충전기를 작동 시키는 4단계; 상기 전력 설비 배전판의 전력을 차량에 공급하여 충전하는 시스템을 선택하는 5단계; 상기 선택한 전력공급 방식을 실행하여 전력 설비 배전판의 전력을 차량에 공급하여 충전하는 6단계; 상기 서버에서 차량의 충전시간, 충전시작시간, 충전종료시간 및 충전 전력량을 감지하여 상기 운전자 IOT플랫폼에 제공하는 7단계를 구성하여 전기 자동차의 충전 시스템을 개선하고, 불필요한 전력소비나 낭비를 감소 시킬 수 있는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법을 제공한다.

Description

IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템 및 제어방법{CHARGER POWER DISTRIBUTION CONTROL SYSTEM AND CONTROL METHOD USING IOT PLATFORM}
본 발명은 전기 자동차의 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 충전기를 설치했을 때 통신을 통하여 서버에 의해서 전력 용량의 허용치 안에서 충전기를 작동시켜 전력을 효율적으로 배분하여 전력 소비를 낮추는 효과를 제공하는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템 및 제어방법에 관한 것이다.
꾸준히 환경 친화적인 기술에 관해 관심도가 높아지면서, 가장 편리하고 대중적인 운송수단인 자동차에 관하여 환경을 파괴하지 않으며 안전하게 이용할 수 있는 전기를 이용한 자동차에 관해 많은 기술개발이 이루어지고 있다.
전에는 자동차의 연료로써 가솔린, 경유와 같은 석유 기반 물질로 연료를 충당해 왔다면, 현재는 친환경 물질을 이용한 자동차 동력개발을 진행 중인데, 예를 들면, 수소, 태양열을 사용하여 자동차를 운용하는 것에 대해 기술개발이 이루어지고 있다.
최근 들어서는 전기와 가솔린, 경유를 동시에 사용하는 하이브리드 자동차 또는 전기만을 사용하는 전기 자동차가 개발되어 상용화 되고 있다.
앞서 말한 전기 자동차의 경우 대중화 되기 위해서는 종래의 주유소와 같은 연료를 충당할 수 있는 전력 수요 기기 및 기술이 필요하다.
그러나, 전기 자동차의 보급이 증대될수록 부하 및 전력 품질과 양 측면에서 전력 시스템에 부담을 준다.
현재의 국가 전력 시스템에서는 제한된 전력을 효율적으로 배분할 수 있는 시스템 및 방법에 대한 개발이 부족한 실정이다.
또한, 전기 자동차를 사용하는 운전자가 자신의 자동차의 전력량이나 충전하는 과정을 관리하고 확인하는 방법은 제한적 이여서 비록 환경에는 이로우나 운전자에게 불편함을 주었다.
즉, 운전자, 환경 둘 다 포괄적으로 만족하는 수준의 충전 시스템은 아직 개발 중에 있다.
또한, IOT플랫폼을 이용한 기술은 최근 다양하게 응용되어 개발되고 있는 실정이며, 충전 시스템과 함께 결합하여 상용화 하는 것이 필요할 것으로 보이며,
전력의 적절한 배분을 통해 전력 손실과 낭비를 방지하며, 원하는 시스템으로 전력을 공급 받는 것이 필요로 한다.
다시 말해, 전기 자동차는 자동차 시장에서 상당한 부분을 차지함에 따라, 전기 자동차의 높은 보급 수준은 전기 배분 설비(전력 계통(power grid))에 잠재적인 문제를 가져올 수 있다. 따라서 전기 자동차 소유자와 전력망 측(powergrid side)의 이익을 조정하는 탄력적인 충전 관리 전략이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 다수의 충전기를 설치했을 때 통신을 통하여 서버에 의해서 전력 용량의 허용치 안에서 충전기를 작동시켜 전력을 효율적으로 배분하여 전력 소비를 낮추며, 운전자에게 편리하게 충전 시스템을 관리할 수 있는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템 및 이를 이용한 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템에 있어서, 서버; 상기 서버와 연동되어 통신하는 운전자 IOT플랫폼; 복수 개로 구성되며 서버와 연동되어 통신하는 통신ac제어기; 일정 전력을 가진 전력 설비 배전판 및 상기 복수 개의 통신ac제어기 사이를 전기적으로 연결하여 전류가 흐르도록 하거나 상기 전기적 연결 상태를 차단할 수 있는 수단을 포함하는 연결부를 포함하고, 상기 서버는, 전력 용량의 허용치를 초과하지 않도록 복수개의 통신ac제어기를 제어하여 차량의 충전 전력량을 적절하게 배분하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 통신ac제어기는, 차량의 번호판을 인식 하는 카메라모듈; 계수되는 충전량을 표시하는 디스플레이; 휴대용 충전기 충전전원; 급속충전을 위한 전력단자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신ac제어기는, 상기 카메라모듈을 통해 차량번호판 인식하여 차량정보를 수집하고, 상기 서버에 차량정보를 제공하고, 상기 서버와의 통신에 의해 차량을 충전하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서버는, 운전자 IOT플랫폼 및 통신ac제어기와 연동하여 정보를 제공하거나 받을 수 있는 통신부를 포함하고, 전력 용량의 허용치를 초과하지 않도록 복수개의 통신ac제어기를 제어하여 차량의 충전 전력량을 적절하게 배분하고, 충전기의 온/오프 동작, 차량의 충전량, 충전시간, 충전시작시간, 충전종료시간 및 충전 전력량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템은 수배차량 감지부를 더 포함하고, 상기 수배차량 감지부는 상기 통신ac제어기로부터 제공받은 차량정보를 수배차량 데이터와 대조하여 수배차량이라고 인식 시 상기 서버로 데이터를 전송하고, 상기 서버는, 관할 경찰서나 인접한 경찰차로 수배차량의 정보를 전송하는 동시에 상기 수배차량을 방전시키는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법에 있어서, 상기 통신ac제어기가 차량번호판을 인식하여 차량정보를 수집하는 1 단계; 차량정보를 상기 서버에 제공하는 2 단계; 상기 서버가 상기 통신ac제어기에서 제공받은 차량정보를 인식하여 차량의 충전량을 감지하고 운전자 IOT플랫폼에 전송하는 3 단계; 상기 서버에서 충전기를 작동 시키는 4단계; 상기 전력 설비 배전판의 전력을 차량에 공급하여 충전하는 시스템을 선택하는 5단계; 상기 선택한 전력공급 방식을 실행하여 전력 설비 배전판의 전력을 차량에 공급하여 충전하는 6단계; 상기 서버에서 차량의 충전시간, 충전시작시간, 충전종료시간 및 충전 전력량을 감지하여 상기 운전자 IOT플랫폼에 제공하는 7단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 6단계는, 전력 설비 배전판의 전력 용량을 1/n 만큼 배분하여 차량에 전력을 공급하는 단계 및 충전 중에 차량이 추가되거나 완충된 차량이 발생할 경우 다른 차량에 충전하는 전력량을 증감시켜 충전하는 단계를 포함하고,
상기 n은 차량의 수 인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 6단계는, 전력 설비 배전판의 전력 용량을 1/m 만큼 배분하여 차량에 전력을 공급하는 단계 및 충전 중이던 차량이 완충되면 충전중인 다른 차량 또는 대기중인 차량으로 충전 전력을 배분시켜 충전하는 단계를 포함하고, 상기 m은 충전기의 한대 당 전력 용량인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1단계 이후에는, (a)차량 정보를 수배차량 감지부에 전송하는 단계; (b)수배차량 감지부에서 경찰서로부터 제공받은 수배차량 데이터와 대조하는 단계; (c)수배차량 일치여부를 판단하는 단계; (d)상기 (c)단계에서 일치한다고 인식 시 서버로 수배차량 정보를 전송하는 단계; (e)서버에서 관할경찰서 또는 인접한 경찰차로 수배차량 정보를 전송 및 수배차량을 방전시키는 단계를 더 포함하고, 상기 (c)단계에서 수배차량이 아니라고 인식할 시에는 상기 2단계부터 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템 및 제어방법은 다수의 충전기를 설치했을 때 통신을 통하여 서버에 의해서 전력 용량의 허용치 안에서 충전기를 작동시켜 전력을 효율적으로 배분하여 전력 소비를 낮추는 효과를 제공할 수 있다.
또한, IOT플랫폼을 이용한 것으로 요즘 첨단기술 개발에 걸맞게 발명하여 운자가 손쉽게 차량의 충전 정보 및 관리를 할 수 있다.
또한, 여러 방식을 선택하여 충전함으로써, 전력소비를 낮추는 동시에 낭비를 방지할 수 있다.
또한, 제한적인 국가 전력 시스템을 고려하여 다수의 전기 자동차를 충전하는 데 있어서, 시간 및 전력을 효율적으로 배분하여 공급할 수 있다.
또한, 수배차량을 인식하여 관할 경찰서나 인접한 경찰차로 전송해주어 추후 범죄를 예방할 수 있으며, 신속한 처리가 가능할 수 있다.
도 1은 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 차량의 수에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 4는 충전기 한대 당 전력 용량에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예를 나타낸 흐름도이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 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.
이하에서 본 발명의 실시예에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템 및 제어방법에 관하여 첨부된 도면을 기초로 상세하게 설명하면서 구체적인 실시예를 함께 살펴본다.
먼저 본 발명의 실시예에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템의 구성도에 대해 도 1을 기초로 설명한다.
도 1은 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템은 서버(10), 운전자 IOT플랫폼(40), 복수 개의 통신ac제어기(30), 전력 설비 배전판(20), 및 하나 이상의 연결부(50)를 포함할 수 있다.
서버(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 복수 개의 통신ac제어기(30) 및 운전자 IOT플랫폼(40)과 통신하는 것으로 이루어질 수 있다. 여기서 차량은 전기 자동차를 의미할 수 있다.
참고로, 통신ac제어기는 충전기의 내부에 구비되는 것으로, 종래의 충전기 기술에 부가적인 것으로 이 명세서에서는 충전기와 통신ac제어기의 용도가 같게 기재 되었으므로 참고하여 다음 내용을 이해하는 것이 바람직하다.
서버(10)는, 전력을 배분하여 충전하는 것을 제어할 수 있으며, 운전자 IOT플랫폼(40) 및 통신ac제어기(30)와 연동하여 정보를 제공하거나 받을 수 있는 통신부(미도시)를 포함하고, 전력 용량의 허용치를 초과하지 않도록 복수개의 통신ac제어기(30)를 제어하여 차량의 충전 전력량을 적절하게 배분하고, 충전기의 온/오프 동작, 차량의 충전량, 충전시간, 충전시작시간, 충전종료시간 및 충전 전력량을 제어하며, 운전자 플랫폼에 충전기의 온/오프 동작, 차량의 충전량, 충전시간, 충전시작시간, 충전종료시간 및 충전 전력량과 같은 차량 정보를 제공할 수 있다.
복수 개의 통신ac제어기(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 1, 2, … N의 N개의 통신ac제어기(30)로 이루어질 수 있다.
또한, 각각 차량 당 하나씩 연결되어 충전에 관여하는 역할을 할 수 있다.
통신ac제어기(30)는, 차량의 번호판을 인식 하는 카메라모듈(33), 계수되는 충전량을 표시하는 디스플레이(35), 휴대용 충전기 충전전원(37), 급속충전을 위한 전력단자(미도시)를 포함할 수 있다.
카메라모듈(33)은 차량의 번호판을 인식하는 역할을 하며, 인식을 통해 차량의 정보를 얻을 수 있다.
디스플레이(35)는 차량을 충전할 때, 계수되는 충전되는 양을 식별할 수 있도록 표시하는 창이다.
휴대용 충전기 충전전원(37)은 여러가지 용도로 쓰일 수 있는 데, 휴대용 충전기를 충전할 수 있는 단자일 수 있고, 휴대용 충전기를 충전할 때 온/오프를 동작하는 스위치 같은 전원일 수 있다.
즉, 용도는 한정되지 않으며, 운전자가 가진 IOT플랫폼 종류 중 하나인 단말기를 충전할 수도 있어 편리함을 제공할 수 있는 구성일 수 있다.
급속충전을 위한 전력단자(미도시)는 차량의 급속충전을 원하는 운전자를 위한 것으로 시간이 부족하거나 급한 일이 있을 때 사용 가능하도록 구비된 것이며, 대기 차량이나 전력을 대량으로 소비할 것이 아니라면 누구나 단 시간 내에 충전 할 수 있다.
또한, 통신ac제어기(30)에 포함된 구성에 있어서, 카메라모듈(33)은 차량번호판 인식하여 서버(10)에 차량정보를 제공하고, 서버(10)와의 통신에 의해 차량을 충전시킬 수 있다.
운전자 IOT플랫폼(40)은 차량의 주인인 운전자에게 정보를 제공할 수 있도록 구비되는 것으로, 서버(10)에 연동되어 통신부(미도시)에 의해 제공 받을 수 있다.
통신부(미도시)는 WIFI, IEEE, 블루투스, USB와 같은 형태로 구비될 수 있다.
여기서 운전자 IOT플랫폼(40)은 사물인터넷 플랫폼이라고도 불리며, 다음과 같이 다양하게 정의 될 수 있다.
① 우선, 디바이스가 제공하는 하드웨어 자원과 하드웨어 자원 기능을 이용하는 디바이스 응용 간의 운용 플랫폼이 존재할 수 있다. 이러한 플랫폼이 iOS, Windows, Linux, Android 등과 같은 디바이스 운영 체제이다.
② 사용자가 센서 혹은 구동기 등을 추가하여 새로운 사물 프로토타입을 만들 수 있는 HW와 SW를 제공하는 오픈소스 하드웨어 플랫폼의 경우가 또 다른 유형의 사물인터넷 플랫폼이다. 이러한 경우 제공자는 오픈소스 하드웨어 플랫폼과 여기에 연동되는 다양한 센서 혹은 구동기들이며, 이에 대한 사용자는 다양한 응용 서비스를 개발하는 개발자가 된다. 이 둘 간의 협의 공간을 제공하는 아두위노, 라즈베리파이와 같은 오픈소스 하드웨어 플랫폼 역시 독립적 사물인터넷 플랫폼이다.
③ 또한 디바이스와 디바이스 간 연결을 통한 서비스 제공 측면에서는 디바이스들이 서비스 제공자이고, 다른 디바이스의 기능을 이용하는 디바이스 응용이 사용자가 된다. 이러한 경우에는 사물들 간 연결을 지원하고, 사물을 검색하고, 접근하여 응용 서비스가 필요로 하는 서비스를 제공하는 사물 연결 플랫폼이 또 다른 유형의 사물인터넷 플랫폼으로 정의될 수 있다. 표준에서 정의하는 다양한 사물통신 프로토콜(MQTT, ETSI M2M, oneM2M, AllJoyn 등)을 구현한 소프트웨어 플랫폼이 이러한 사물 연결 플랫폼이 된다.
④ 다양한 디바이스로부터 획득되는 엄청난 양의 데이터를 수집/저장/분석한 결과를 이용하는 응용 서비스 입장에서는 다양한 정보가 데이터 제공자가 되며, 분석 결과를 이용하는 응용 서비스가 사용자가 되며, 이러한 경우 대규모 분산 데이터 저장/검색/분석 플랫폼이 또 다른 유형의 사물인터넷 플랫폼(데이터 플랫폼, 데이터 분석 플랫폼)으로 정의될 수 있다.
⑤ 다양한 응용 서비스의 용이한 생성 및 실행을 지원하는 플랫폼 역시, 별도의 사물인터넷 플랫폼으로 분류될 수 있다. 다양한 매시업(mashup)을 지원하는 플랫폼이 이러한 사물인터넷 플랫폼으로 분류될 수 있다.
⑥ 다양한 사물인터넷 서비스 배포를 지원함으로써 사물인터넷 응용 서비스 개발자와 응용 서비스 사용자 간에 존재하는 앱 스토어와 같은 응용 서비스 생태계 플랫폼이 또한 존재할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이IOT플랫폼은 수요자에 따라 여러 방면에서 응용되며, 생활에 있어서 간편하게 가전제품이나 PC, 등을 관리하거나 제어할 수 있고, 이러한 기능을 전기 자동차 충전시스템과 접목하여 활용될 수 있다.
전력 설비 배전판(20)은 국가 전력 시스템에서 허용되는 전력량을 포용하는 전력 공급원이며, 각 통신ac제어기(30)에 전력을 배분하여 공급하는 것을 목적으로 구성될 수 있다.
포용될 수 있는 전력의 양은 한정하지 않으나, 전력 설비 배전판(20)의 전력량에 따라 연결될 수 있는 통신ac제어기(30) 및 차량의 수를 수용하는 것을 한정할 수 있어 매우 중요한 구성 요소이다.
연결부(50)는 복수 개의 통신ac제어기(30) 사이를 전기적으로 연결하여 전류가 흐르도록 하거나 상기 전기적 연결 상태를 차단할 수 있는 수단을 포함하는 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
전기적으로 연결하는 형태이면서 재료, 방식 등에 제한되지 않고 모두 적용될 수 있다.
또한, 연결부(50)는 복수 개의 통신ac제어기(30)를 연결할 때 직렬로 연결할 수 있다.
또한, 전기적 연결 상태를 차단할 수 있는 수단으로는 스위칭 수단일 수 있다.
스위칭 수단을 통해 연결부(50)의 연결상태는 온 상태와 오프 상태가 될 수 있다.
이러한 스위칭 수단의 동작은 운전자 IOT플랫폼(40)을 이용할 수도 있고, 전력 설비 배전판(20)에 내부나 외부에 구비하여 사람이 직접적으로 제어할 수도 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템을 도5를 참조하여 설명하면, 수배차량 감지부(60)를 더 포함할 수 있다.
수배차량 감지부(60)는, 통신ac제어기(30)로부터 제공받은 차량정보를 수배차량 데이터와 대조하여 수배차량이라고 인식 시 서버(10)로 데이터를 전송하고,
서버(10)는, 관할 경찰서나 인접한 경찰차(65)로 수배차량의 정보를 전송하는 동시에 수배차량을 방전시키는 것을 특징으로 한다.
수배차량 감지부(60)는 타이어차단부(미도시)를 포함할 수 있다.
타이어차단부(미도시)는 수배차량 감지부(60)와 연동되며 정차되어 있는 차량의 밑에 구성하여 가시와 같은 돌기를 이용하여 수배차량의 타이어에 펑크를 내어 도주를 방지하는 목적으로 구비될 수 있다.
구체적으로, 배포된 수배차량 데이터를 관할 경찰서에서 제공받고, 충전하는 차량의 번호판 인식으로 차량의 정보를 상기 데이터와 대조하여 수배차량을 인식할 수 있다.
또한, 수배 용의자가 알아차릴 수 없도록 통신ac제어기(30)의 디스플레이(35)는 허위로 충전량이 계수되도록 표시할 수 있고, 도난차량일 경우에는 운전자 IOT플랫폼(40)과 연동할 수 가 없으므로 차량정보를 제공받을 수 없을 것이다.
만약 수배자가 알아차리더라도 도주할 수 없도록 서버(10)에서 충전기를 동작시켜 전력 설비 배전판(20)으로 차량에 남아있던 충전량을 끌어와 방전시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법에 대해 도 2 내지 4를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 2는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법을 도시한 흐름도이며, 도 3은 차량의 수에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법을 개략적으로 도시한 흐름도이고, 도 4는 충전기 한대 당 전력 용량에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법은, 상기 통신ac제어기(30)가 차량번호판을 인식하여 차량정보를 수집하는 1 단계(S100); 차량정보를 상기 서버(10)에 제공하는 2 단계(S150); 상기 서버(10)가 상기 통신ac제어기(30)에서 제공받은 차량정보를 인식하여 차량의 충전량을 감지하고 운전자 IOT플랫폼(40)에 전송하는 3 단계(S200); 상기 서버(10)에서 충전기를 작동 시키는 4단계(S250); 상기 전력 설비 배전판(20)의 전력을 차량에 공급하여 충전하는 시스템을 선택하는 5단계(S300); 상기 선택한 전력공급 방식을 실행하여 전력 설비 배전판(20)의 전력을 차량에 공급하여 충전하는 6단계(S350) 및 상기 서버(10)에서 차량의 충전시간, 충전시작시간, 충전종료시간 및 충전 전력량을 감지하여 상기 운전자 IOT플랫폼(40)에 제공하는 7단계(S400)를 포함할 수 있다.
구체적으로, S100 및 S150 단계에서는 서버(10)와 통신ac제어기(30)가 연동되어 정보를 주고받는 통신을 설명한다.
통신ac제어기(30)의 구성된 카메라모듈(33)을 통해서 전기 자동차 즉 차량의 번호판을 인식하여 차량에 대한 정보를 수집하고, 그 정보를 서버(10)에 전송하는 것을 단계적 구성으로 나눌 수 있다.
다시 말해 차종에 따른 차량의 전력 용량이 다르기 때문에 차량의 정보가 필요하다. 따라서 차량의 번호판을 인식하면 인식한 내용을 서버(10)에 전송하고, 전송된 내용을 서버(10)에서 차량에 기존에 남아있던 충전량을 알 수 있다. 또한, 통신ac제어기(30)의 디스플레이(35)에서 확인할 수 있다.
다음으로 S200 및 S250 단계에서는, S150 단계에서 제공받은 차량의 정보를 서버(10)에서 운전자 IOT플랫폼(40)에 전송하면, 운전자가 제공받을 수 있는 IOT플랫폼의 종류 중 하나로 차량의 정보를 확인 할 수 있다. 즉 IOT플랫폼은 운전자의 휴대용 단말기 일수도 있고, 차량에 구비된 네비게이션 일수도 있고, 사무실의 PC일수 있다. 즉 IOT플랫폼은 차량의 정보를 제공 받을 수 있는 기기나 장치일수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
서버(10)는 제공받은 차량의 정보를 통해서 차량에 필요한 충전량을 책정할 수 있고, 그 책정된 전력량을 감지하여 충전기에 충전할 수 있도록 온 시켜 동작시킬 수 있다.
충전이 완충되면 그에 따라 오프 시킬 수도 있다.
S300 및 S350 단계에서는 온 된 충전기를 통해 전력 설비 배전판(20)의 전력을 공급받아 충전하는 것에 있어서 방식을 두 가지로 선택하여 충전할 수 있는 것으로, 이하에서 도 3 및 4를 참조하여 예를 들어 상세히 설명한다.
상기 S300단계에서 선택하여 충전할 수 있는(S350) 조건 중 첫 번째를 설명하면, 전력 설비 배전판(20)의 전력 용량을 1/n 만큼 배분하여 차량에 전력을 공급하는 단계(S360) 및 충전 중에 차량이 추가되거나 완충된 차량이 발생할 경우 다른 차량에 충전하는 전력량을 증감시켜 충전하는 단계(S370)를 포함하고, 상기 n은 차량의 수를 의미한다.
상기 내용을 도 3을 참조하여 간단히 예를 들어 설명 하면, 7KW 용량 10대의 완속 충전기가 설치되어 있다면, 실제 전력 요구량은 70KW이다. 하지만 전력 설비 배전판(20)의 용량이 30KW라면, 한대 당 10대의 충전기를 저 전력(차량당 3kw)로 모두 충전(S360)하면서 완충이 되는 차량이 발생하면 충전중인 차량의 충전 전력량을 증가시키고 추가로 충전되는 차량이 발생하면 전력 설비 배전판(20)의 용량에 따라 차량당 충전 량을 낮추는(S370) 형태의 시스템이다.
또한, 상기 S300단계에서 선택하여 충전할 수 있는(S350) 조건 중 두 번째를 설명하면, 상기 S350단계는, 전력 설비 배전판(20)의 전력 용량을 1/m 만큼 배분하여 차량에 전력을 공급하는 단계(S380) 및 충전 중이던 차량이 완충되면 충전중인 다른 차량 또는 대기중인 차량으로 충전 전력을 배분시켜 충전하는 단계(S390)를 포함하고, 상기 m은 충전기의 한대 당 전력 용량인 것을 특징으로 한다.
상기 내용을 도 4를 참조하여 간단히 예를 들어 설명 하면, 7KW 용량 10대의 완속 충전기가 설치되어 있다면, 실제 전력 요구량은 70KW이다. 하지만 전력 설비 배전판(20)의 용량이 30KW라면 충전기를 10대중에 4대만 작동을 시키고 6대는 대기상태로 유지하다가(S380) 순차적으로 완충된 차량이 발생하면 대기상태에 있는 차량에 순차적으로 전력을 공급(S390)하는 형태로 운영되는 형태의 시스템이다.
상기 두 가지 형태(S360,S370/S380,S390)로 구성되는 제어방법을 선택하여 전기 자동차를 충전할 수 있으며, 최대한 소비전력의 낭비를 방지 하기 위해 적합하게 구성될 수 있다.
다음으로, 서버(10)에서 차량의 충전시간, 충전시작시간, 충전종료시간 및 충전 전력량을 감지하여 상기 운전자 IOT플랫폼(40)에 제공하는 7단계(S400)에서는, 완충된 차량의 충전시간, 충전시작시간, 충전종료시간 및 충전 전력량을 운전자가 알 수 있도록 IOT플랫폼의 종류 중 하나로 제공할 수 있다.
앞서 말했듯이 IOT플랫폼은 정보를 제공 받을 수 있는 장치나 기기일수 있다. 충전시간, 충전시작시간, 충전종료시간 및 충전 전력량을 제공 받음으로써 얼마나 충전되고, 언제 충전하고 언제 충전이 되었는지 쉽게 파악할 수 있도록 돕는다.
즉, 충전 중에 다른 일을 보거나 급한 일이 있어 충전하는 것을 관찰하지 못해도 완충되면 자동적으로 종료되며 그에 따른 결과물을 눈을 직접 확인 할 수 있다.
상기 설명했던 내용은 전력 설비 배전판(20)의 용량이 1+2+....+N의 전력량만큼 충당할 수 있는 전력을 갖고 있는 것이 아니라 이미 한정된 전력량에 맞추어 차량에 전력을 공급하는 것에 초점을 맞춘 것으로 제한된 국가 전력 시스템에 적용하기 적합한 제어시스템과 제어방법을 설명한 것이다. 따라서, 충전 시간 및 량을 적절하게 배분하여 충전 시킬 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법을 도 6을 참조하여 설명하면, S500단계 이후에는, 차량 정보를 수배차량 감지부에 전송하는 단계(S550); 수배차량 감지부에서 경찰서로부터 제공받은 수배차량 데이터와 대조하는 단계(S600); 수배차량 일치여부를 판단하는 단계(S650); 상기 S650단계에서 일치한다고 인식 시 서버로 수배차량의 정보를 전송하는 단계(S700); 서버에서 관할경찰서 또는 인접한 경찰차로 수배차량 정보를 전송 및 수배차량을 방전시키는 단계(S750)를 더 포함하고, 상기 (S650)단계에서 수배차량이 아니라고 인식할 시에는 S800단계부터 순차적으로 충전을 진행하는 것을 특징으로 한다.
참고로 도 2 및 도 6을 참조하면, S500단계와 S100단계는 같은 내용이며, 또한, S800단계 내지 S1050단계는 S150 내지 S400과 동일한 내용이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템 및 제어방법에 관하여 구체적인 실시예들을 들면서 설명하였다. 그러나 위에서 살펴 본 실시예들의 범위로만 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 다소간의 수정 및 변형이 가능 할 것이다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이 건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다 할 것이다.
10 : 서버
20 : 전력 설비 배전판
30 : 통신ac제어기
33 : 카메라모듈
35 : 디스플레이
37 : 휴대용 충전기 충전전원
40 : 운전자 IOT플랫폼
50 : 연결부
60 : 수배차량 감지부
65 : 경찰서 또는 경찰차

Claims (9)

  1. IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템에 있어서,
    전력을 배분하여 충전하는 것을 제어하는 서버;
    상기 서버와 연동되어 통신하는 운전자 IOT플랫폼;
    복수 개로 구성되며 서버와 연동되어 통신하는 통신ac제어기;
    일정 전력을 가진 전력 설비 배전판 및
    상기 복수 개의 통신ac제어기 사이를 전기적으로 연결하여 전류가 흐르도록 하거나 상기 전기적 연결 상태를 차단할 수 있는 수단을 포함하는 하나 이상의 연결부를 포함하고,
    상기 서버는, 전력 용량의 허용치를 초과하지 않도록 복수개의 통신ac제어기를 제어하여 차량의 충전 전력량을 적절하게 배분하는 것을 특징으로 하는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신ac제어기는,
    차량의 번호판을 인식 하는 카메라모듈;
    계수되는 충전량을 표시하는 디스플레이;
    휴대용 충전기 충전전원;
    급속충전을 위한 전력단자를 포함하는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 통신ac제어기는,
    상기 카메라모듈을 통해 차량번호판 인식하여 차량정보를 수집하고, 상기 서버에 차량정보를 제공하고,
    상기 서버와의 통신에 의해 차량을 충전하는 것을 특징으로 하는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버는,
    운전자 IOT플랫폼 및 통신ac제어기와 연동하여 정보를 제공하거나 받을 수 있는 통신부를 포함하고,
    충전기의 온/오프 동작, 차량의 충전량, 충전시간, 충전시작시간, 충전종료시간 및 충전 전력량을 제어하는 것을 특징으로 하는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템은,
    수배차량 감지부를 더 포함하고,
    상기 수배차량 감지부는 상기 통신ac제어기로부터 제공받은 차량정보를 수배차량 데이터와 대조하여 수배차량이라고 인식 시 상기 서버로 데이터를 전송하고,
    상기 서버는, 관할 경찰서나 인접한 경찰차로 수배차량의 정보를 전송하는 동시에 상기 수배차량을 방전시키는 것을 특징으로 하는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어시스템.
  6. IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법에 있어서,
    통신ac제어기가 차량번호판을 인식하여 차량정보를 수집하는 1 단계;
    차량정보를 상기 서버에 제공하는 2 단계;
    상기 서버가 상기 통신ac제어기에서 제공받은 차량정보를 인식하여 차량의
    충전량을 감지하고 운전자 IOT플랫폼에 전송하는 3 단계;
    상기 서버에서 충전기를 작동 시키는 4단계;
    상기 전력 설비 배전판의 전력을 차량에 공급하여 충전하는 시스템을 선택하는 5단계;
    상기 선택한 전력공급 방식을 실행하여 전력 설비 배전판의 전력을 차량에 공급하여 충전하는 6단계;
    상기 서버에서 차량의 충전시간, 충전시작시간, 충전종료시간 및 충전 전력량을 감지하여 상기 운전자 IOT플랫폼에 제공하는 7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 6단계는,
    전력 설비 배전판의 전력 용량을 1/n 만큼 배분하여 차량에 전력을 공급하는 단계 및
    충전 중에 차량이 추가되거나 완충된 차량이 발생할 경우 다른 차량에 충전하는 전력량을 증감시켜 충전하는 단계를 포함하고,
    상기 n은 차량의 수인 것을 특징으로 하는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 6단계는,
    전력 설비 배전판의 전력 용량을 1/m 만큼 배분하여 차량에 전력을 공급하는 단계 및
    충전 중이던 차량이 완충되면 충전중인 다른 차량 또는 대기중인 차량으로 충전 전력을 배분시켜 충전하는 단계를 포함하고,
    상기 m은 충전기의 한대 당 전력 용량인 것을 특징으로 하는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 1단계 이후에는,
    (a)차량 정보를 수배차량 감지부에 전송하는 단계;
    (b)수배차량 감지부에서 경찰서로부터 제공받은 수배차량 데이터와 대조하는 단계;
    (c)수배차량 일치여부를 판단하는 단계;
    (d)상기 (c)단계에서 일치한다고 인식 시 서버로 수배차량 정보를 전송하는 단계;
    (e)서버에서 관할경찰서 또는 인접한 경찰차로 수배차량 정보를 전송 및 수배차량을 방전시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 (c)단계에서 수배차량이 아니라고 인식할 시에는 상기 2단계부터 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 하는 IOT플랫폼을 이용한 차량용 충전기 전력배분 제어방법.
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