KR20180127019A - 분배부가 구비된 에너지 관리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 에너지 관리 장치는 태양광을 받으면 전기를 생산하는 생산부; 그리드 시스템에 연결된 제1 라인, 차량 충전용 커넥터에 연결된 제2 라인이 마련된 분배부;를 포함하고, 상기 분배부는 상기 생산부에서 생산된 전기를 별도의 배터리에 저장하지 않고 곧바로 상기 제1 라인에 공급하며, 상기 분배부는 상기 커넥터에 차량이 연결되면, 상기 제1 라인으로 공급되는 전기를 분배해서 상기 제2 라인으로 공급할 수 있다.

Description

분배부가 구비된 에너지 관리 장치{ENERGY MANAGEMENT DEVICE}
본 발명은 태양광 발전을 통해 생산된 전기를 관리하는 관리 장치에 관한 것이다.
전력 수요의 증가에 따라 태양광 등의 자연 에너지를 이용한 발전이 각광받고 있다. 전력을 소모하는 각종 부하에 전력을 효율적으로 제공하는 전원 장치의 중요성이 부각되고 있다.
태양광을 통해 발전된 전기를 효율적으로 이용하기 위해 배터리가 적용된 전원 장치가 사용되고 있다. 그런데, 고가의 배터리로 인해 태양광 발전 시스템을 널리 적용하기 어려운 상황에 직면하고 있다.
한국공개특허공보 제10-2015-0102765호에는 태양광 발전 시스템이 개시되고 있으나, 태양광 발전을 통해 생산된 전기를 일단 저장하는 구조를 갖습니다.
한국공개특허공보 제10-2015-0102765호
본 발명은 간소한 구조를 갖는 에너지 관리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 에너지 관리 장치는 태양광을 받으면 전기를 생산하는 생산부; 그리드 시스템에 연결된 제1 라인, 차량 충전용 커넥터에 연결된 제2 라인이 마련된 분배부;를 포함하고, 상기 분배부는 상기 생산부에서 생산된 전기를 별도의 배터리에 저장하지 않고 곧바로 상기 제1 라인에 공급하며, 상기 분배부는 상기 커넥터에 차량이 연결되면, 상기 제1 라인으로 공급되는 전기를 분배해서 상기 제2 라인으로 공급할 수 있다.
본 발명의 에너지 관리 장치는 생산부에서 생산된 태양광 전기를 별도의 배터리에 저장하지 않고, 곧바로 그리드 시스템 또는 전기 차량에 공급할 수 있다.
배터리에 저장되지 않는 태양광 전기는 소멸될 염려가 있으나, 곧바로 그리드 시스템에 연결되므로, 그리드 시스템 상에서의 에너지 소멸 우려가 낮아질 수 있다.
본 발명에 따르면, 별도의 배터리가 배제되므로 간소한 구조의 에너지 관리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 그리드 시스템으로 공급되는 태양광 전기를 이용해서 수익이 창출되므로, 이때의 수익을 이용해서 에너지 관리 장치의 설비 비용 또는 전기 차량의 충전 비용 등을 상쇄할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 에너지 관리 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 에너지 관리 장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 분배부를 나타낸 개략도이다.
도 4는 제2 라인을 나타낸 개략도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 에너지 관리 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 1에 도시된 에너지 관리 장치는 생산부(110), 분배부(130)를 포함할 수 있다.
생산부(110)는 태양광을 받으면 전기를 생산할 수 있다. 일 예로, 생산부(110)는 태양광이 조사되면 전기를 생성하는 솔라 패널을 포함할 수 있다. 솔라 패널을 갖는 생산부(110)로부터 생산된 전기는 직류 전력일 수 있다.
분배부(130)에는 그리드 시스템에 연결된 제1 라인(10), 차량 충전용 커넥터(21)에 연결된 제2 라인(20)이 마련될 수 있다. 제1 라인(10)과 제2 라인(20)은 각각 하나 이상씩 마련될 수 있다. 커넥터(21)는 전기 충전이 요구되는 전기차, 하이브리드차, 차량용 배터리가 마련된 일반 차에 연결될 수 있다. 제1 라인(10) 및 제2 라인(20)은 전기가 흐르는 전력선을 포함할 수 있다.
그리드 시스템은 스마트 그리드(smart grid)를 포함할 수 있다.
스마트 그리드는 기존의 전력망에 정보 기술(IT)을 접목하여 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 차세대 지능형 전력망일 수 있다.
제1 라인(10)은 그리드 시스템의 말단에 위치하는 그리드 단말기(200)에 연결될 수 있다. 그리드 단말기(200)는 분배부(130)로부터 공급된 전력량을 측정하거나, 그리드 시스템으로부터 분배부(130)로 제공된 전력량을 측정할 수 있다.
제1 라인(10)을 통해 스마트 그리드에 연결된 분배부(130)는 스마트 그리드로 전력을 공급하거나, 스마트 그리드의 전력을 받아 이용할 수 있다.
생산부(110)에서 생산된 전기, 다시 말해 생산부(110)의 전기를 효율적으로 관리하는 방안으로 생산부(110)의 전기가 저장되는 별도의 배터리가 마련될 수 있다.
별도의 배터리는 낮에 생산된 생산부(110)의 전기를 저장해두고 생산부(110)의 전기가 생산되지 않는 밤에 전기 차량 등에 공급할 수 있다. 따라서, 배터리가 마련된 경우, 생산부(110)의 전기를 효율적으로 관리할 수 있는 장점이 있다.
반면, 배터리가 마련될 경우, 배터리 구입 비용과 같은 초기 설비 비용이 대폭 증가하게 되고, 주기적으로 배터리를 교체해야 하는 유지보수 문제가 발생한다. 초기 설비 비용 및 유지보수 문제로 인해 배터리가 마련된 태양광 발전 관리 기기는 널리 설치되기 어려운 문제가 있다.
예를 들어, 전기 차량의 충전 등을 목적으로 각종 점포, 가정 등에서 태양광 발전 관리 기기를 설치하고자 하는 경우, 배터리로 인해 설치 비용 및 유지 보수 비용이 대폭 상승한 태양광 발전 기기(솔라 패널 포함)를 선뜻 설치하기 어려운 문제가 있다.
태양광 사업자의 경우, 솔라 패널이 설치될 대면적의 토지가 필요한데 대면적의 토지 구입은 현실적으로 어렵다. 따라서, 각종 점포, 가정 등에 무료로 태양광 발전 관리 기기를 설치하는 것으로, 대면적의 토지를 확보하는 차선책이 마련될 수 있다. 그런데, 배터리로 인해 설치 비용 및 유지 보수 비용이 대폭 상승한 태양광 발전 기기의 무료 설치 역시 현실적으로 어렵다.
배터리의 초기 설비 비용 및 유지 보수 비용으로 인한, 태양광 발전 관리 기기의 보급이 제한되지 않도록, 본 발명의 에너지 관리 장치는 배터리를 배제한 구조를 제시한다.
배터리가 없고 충전이 필요한 차량(300)이 연결되지 않으면, 생산부(110)의 전기는 공중으로 사라질 수 있다. 공중으로 사라지는 생산부(110)의 전기를 효율적으로 이용하기 위해 본 발명의 분배부(130)는 생산부(110)에서 생산된 전기를 별도의 배터리에 저장하지 않고 곧바로 제1 라인(10)에 공급할 수 있다. 제1 라인(10)으로 공급된 생산부(110)의 전기는 그리드 시스템으로 입력되므로, 그리드 시스템에서 소통되는 그리드 전기가 될 수 있다.
분배부(130)는 커넥터(21)에 차량(300)이 연결되면, 제1 라인(10)으로 공급되는 전기를 분배해서 제2 라인(20)으로 공급할 수 있다.
일 예로, 본 발명의 분배부(130)는 커넥터(21)에 차량(300)이 미연결되면, 생산부(110)의 전기를 모두 제1 라인(10)으로 공급할 수 있다. 분배부(130)에 따르면, 생산부(110)에 생산된 전기가 존재하면, 해당 생산부(110)의 전기는 기본적으로 제1 라인(10)을 거쳐 그리드 시스템으로 제공될 수 있다. 따라서, 생산부(110)의 전기는 그리드 시스템에서 이용되므로, 배터리가 없더라도 낭비되지 않을 수 있다.
생산부(110)의 전기가 그리드 시스템으로 공급되면, 생산부(110)의 전기가 낭비되는 현상을 방지하는 효과뿐만 아니라, 그리드 시스템으로 공급된 전기의 반대 급부에 해당하는 금전적인 이익이 발생될 수 있다. 이때의 이익을 고려해 예를 들어, 태양광 사업자는 점포 또는 가정에 에너지 관리 장치를 무료로 설치해 줄 수 있다. 본 발명의 에너지 관리 장치에는 생산부(110)의 전기를 저장하는 배터리가 배제되므로, 솔라 패널을 포함한 에너지 관리 장치의 무료 설치 가능성이 더욱 높아질 수 있다.
분배부(130)는 커넥터(21)에 차량(300)이 연결되면, 설정 범위를 만족하는 생산부(110)의 일부 전기를 제2 라인(20)으로 공급할 수 있다. 분배부(130)는 생산부(110)의 나머지 전기를 제1 라인(10)으로 공급할 수 있다. 차량 연결로 인해 생산부(110)의 전기가 모두 차량(300)에 공급되면, 태양광 사업자의 이익이 심각하게 저하될 수 있다. 왜냐하면, 복수의 차량(300)이 지속적으로 제2 라인(20)에 연결된다면, 제1 라인(10)을 통해 그리드 시스템으로 제공되는 생산부(110)의 전기가 전혀 없기 때문이다.
따라서, 생산부(110)에서 생산된 전력량 중 설정 범위, 예를 들어 50% 이내의 전력량이 제2 라인(20)으로 공급될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 차량(300)이 연결되지 않으면, 100%의 전력량이 모두 제1 라인(10)을 통해 그리드 시스템으로 공급될 수 있다. 그리고, 차량(300)이 아무리 많이 제2 라인(20)에 연결되더라도, 적어도 50%의 전력량이 그리드 시스템으로 공급되므로, 생산부(110)의 전기가 존재하는 경우 금전적 이익이 항상 발생될 수 있다.
항상 발생되는 금전적 이익을 고려해서, 태양광 사업자가 본 발명의 에너지 관리 장치를 각 점포 또는 가정 등에 무료로 공급할 수 있는 기반이 형성될 수 있다. 점포 또는 가정에서도 무료로 설치된 에너지 관리 장치를 이용해서 차량(300)을 무료로 충전할 수 있으므로 이익이다.
한편, 본 발명의 분배부(130)는 별도의 배터리가 배제된 상태로 형성되므로, 생산부(110)의 전기 생산이 중단되면, 제1 라인(10) 또는 제2 라인(20)으로 공급되는 생산부(110)의 전기 공급 역시 중단될 수 있다.
따라서, 생산부(110)의 전기 생산이 중단되는 밤 또는 흐린 날씨에는 제2 라인(20)의 커넥터(21)에 연결된 차량(300)에 생산부(110)의 전기를 공급할 수 없다.
커넥터(21)에 차량(300)이 연결된 상태에서 생산부(110)의 전기 생산이 중단되면, 분배부(130)는 제1 라인(10)을 통해 그리드 시스템의 그리드 전기를 가져와 제1 라인(10)으로 공급할 수 있다.
제1 라인(10)을 통해 차량(300)으로 공급되는 생산부(110)의 전기는 무료로 제공될 수 있는 반면, 그리드 전기는 그리드 시스템의 관리자에게 비용을 지불하고 이용할 수 있는 유료 전기에 해당할 수 있다.
긴급 충전을 요구하는 차량(300)은 그리드 전기의 이용을 위해 비용을 지불하는데 불만이 없을 것이다. 반면, 다음날 낮에 생산부(110)의 전기로 충전하기를 희망하는 완속 충전 요구 차량(300)은 그리드 전기의 이용을 원하지 않을 것이다.
따라서, 그리드 전기의 이용 비용 지불을 원하는 않는 완속 사용자는 다음날 낮에 커넥터(21)에 차량(300)을 연결해야 한다.
이러한 환경에서 완속 사용자는 밤에 차량(300)을 연결해두고 늦잠을 자거나 볼일을 보고 다음날 낮에 차량(300)을 찾아가는 편의를 누릴 수 없다. 왜냐하면, 해가 뜬 아침에 일어나서 커넥터(21)에 차량(300)을 연결해야 하기 때문이다.
또한, 완속 사용자는 해가 뜬 상태라 하더라도 생산부(110)의 전기가 존재하는지 여부를 판단하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 낮이긴 하지만 해가 구름에 가린 경우 생산부(110)에서 전기가 생산되는지 판단하기 어렵다.
완속 사용자의 편의를 개선하기 위해, 본 발명의 에너지 관리 장치는 커넥터(21)에 연결된 차량(300)의 충전 모드를 입력받는 입력부(150)를 포함할 수 있다.
충전 모드는 생산부(110)의 전기를 이용해서 차량(300)이 충전되는 제1 모드, 그리드 시스템의 그리드 전기를 이용해서 차량(300)이 충전되는 제2 모드를 포함할 수 있다.
제1 모드가 선택되면, 분배부(130)는 그리드 전기를 이용하지 않고 오로지 생산부(110)의 전기만을 제2 라인(20)으로 공급할 수 있다.
제2 모드가 선택되면, 분배부(130)는 제1 라인(10)을 통해 그리드 전기를 가져와 제2 라인(20)으로 공급할 수 있다.
사용자가 제2 라인(20)의 커넥터(21)에 차량(300)을 연결하고 제1 모드를 선택하면, 분배부(130)는 생산부(110)에서 전기가 생산되는 경우에 한해, 생산부(110)의 전기를 완속 요구 차량에 공급할 수 있다.
반면, 사용자가 커넥터(21)에 차량(300)을 연결하고 제2 모드의 선택과 함께 비용을 지불하면, 분배부(130)는 생산부(110)의 전기가 존재하는 여부에 상관없이, 그리드 시스템의 그리드 전기를 가져와 급속 요구 차량을 급속 충전할 수 있다.
분배부(130)는 분기 수단(131), 제1 변환 수단(133), 제2 변환 수단(135), 제3 변환 수단(137)을 포함할 수 있다.
분기 수단(131)은 생산부(110)의 전기를 제1 라인(10)과 제2 라인(20)으로 분기시킬 수 있다. 분기 수단(131)은 릴레이 등을 포함할 수 있다.
제1 변환 수단(133)은 제1 라인(10)과 분기 수단(131)의 사이에 설치될 수 있다.
제1 변환 수단(133)은 생산부(110)의 전기를 그리드 시스템에서 요구하는 그리드 전기로 변환할 수 있다. 일 예로, 생산부(110)의 전기가 직류 전력이고, 그리드 전기가 교류 전력인 경우 제1 변환 수단(133)은 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 DC/AC 컨버터를 포함할 수 있다.
제2 변환 수단(135)은 제2 라인(20)과 분기 수단(131)의 사이에 설치될 수 있다.
제2 변환 수단(135)은 생산부(110)의 전기를 차량(300)에서 요구하는 차량 전기로 변환할 수 있다. 차량 전기는 생산부(110)의 직류 전력과 전압값 또는 전류값이 다른 직류 전력일 수 있다. 이때, 제2 변환 수단(135)은 생산부(110)의 직류 전력을 차량(300)의 직류 전력으로 변환하는 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다.
제3 변환 수단(137)은 제1 라인(10)과 제2 라인(20)의 사이에 설치될 수 있다.
제3 변환 수단(137)은 그리드 전기를 차량 전기로 변환해서 제2 라인(20)으로 공급할 수 있다. 그리드 전기가 교류 전력이고 차량 전기가 직류 전력인 경우, 제3 변환 수단(137)은 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 AC/DC 컨버터를 포함할 수 있다.
제2 변환 수단(135) 또는 제3 변환 수단(137)에 제2 라인(20)을 선택적으로 연결하기 위해, 분배부(130)는 분배 수단(139)을 포함할 수 있다.
복수의 차량(300)을 동시에 충전하기 위해 분배 수단(139)에는 복수의 제2 라인(20)이 연결될 수 있다.
분배 수단(139)은 입력부(150)의 입력 결과에 따라 제2 변환 수단(135)의 출력단 또는 제3 변환 수단(137)의 출력단에 각 제2 라인(20)을 선택적으로 연결시키는 스위치(138)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 에너지 관리 장치를 나타낸 개략도이다.
생산부(110)는 판 형상의 솔라 패널을 포함할 수 있다. 이때, 솔라 패널은 충전을 원하는 차량(300)이 주차하는 주차 공간의 상측에 배치될 수 있다. 주차 공간의 상측에 배치된 솔라 패널은 차량(300)으로 조사되는 태양광을 막는 차양막이 되거나, 비를 막는 지붕이 될 수 있다.
분배부(130)는 생산부(110)를 지지하거나 생산부(110) 주변에 배치된 기둥 또는 벽에 설치될 수 있다. 분배부(130)의 일면 또는 커넥터(21)에는 사용자가 조작할 수 있는 입력부(150)가 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 분배부(130)를 나타낸 개략도이다.
생산부(110)와 분배부(130)를 연결하는 연결 라인(111) 또는 제1 라인(10)은 안전 사고의 방지 및 훼손 방지를 위해 금속 파이프 또는 합성 수지 파이프의 속에 설치될 수 있다.
제1 라인(10)은 그리드 시스템의 말단에 위치하는 그리드 단말기(200)에 연결될 수 있다. 유지 보수의 편의를 위해 그리드 단말기(200)는 분배부(130)와 별개로 마련되는 것이 좋다.
그리드 단말기(200)는 생산부(110)를 지지하거나 생산부(110) 주변에 배치된 기둥 또는 벽에 설치될 수 있다.
도 4는 제2 라인(20)을 나타낸 개략도이다.
분배부(130)에는 복수의 제2 라인(20)이 연결될 수 있다. 각 제2 라인(20)은 플렉시블한 전력선을 포함할 수 있다. 제2 라인(20)의 단부에는 차량(300)의 어댑터에 착탈되는 커넥터(21)가 마련될 수 있다.
분배부(130)는 평소 생산부(110)의 전기를 제1 라인(10)을 통해 그리드 단말기(200)로 공급할 수 있다. 만약, 커넥터(21)에 차량(300)이 연결되면, 분배부(130)는 그리드 단말기(200)로 공급되는 생산부(110)의 전기 중 일부를 분배해서 제2 라인(20)을 거쳐 차량(300)으로 공급할 수 있다.
본 발명의 기본 구성에 따르면, 구름이 태양을 가린 날씨, 밤에는 생산부(110)의 전기 생산이 중단되고, 제1 라인(10) 및 제2 라인(20)으로 공급되던 생산부(110)의 전기 공급이 중단될 수 있다.
생산부(110)의 전기 공급이 없는 상태에서 차량(300)을 충전하기 위해, 분배부(130)는 그리드 단말기(200)로부터 그리드 전기를 가져와 차량(300)으로 공급할 수 있다. 이때, 그리드 전기의 사용 여부를 선택할 수 있는 입력부(150)로 인해 사용자는 생산부(110)의 무료 또는 저가 전기를 이용할지, 값비싼 그리드 전기를 이용할지 용이하게 선택할 수 있다.
입력부(150)의 선택 결과는 분배부(130)에 연결된 복수의 제2 라인(20) 각각에 독립적으로 적용될 수 있다. 복수의 제2 라인(20)을 각각 독립적으로 제어하기 위해 분배부(130)는 각 제2 라인(20)을 생산부(110)에 연결할지 그리드 단말기(200)에 연결할지 결정하는 분배 수단(139)을 포함할 수 있다.
다시 도 1로 돌아가서, 본 발명의 에너지 관리 장치는 그리드 전력망(80)에 연결된 그리드 단말기(200)를 포함할 수 있다.
그리드 단말기(200)는 제1 라인(10)을 통해 분배부(130)에 연결될 수 있다.
그리드 단말기(200)에는 제1 계측 수단(210), 제2 계측 수단(230), 제1 통신 수단(250), 제2 통신 수단(270), 단말 배터리(290)가 마련될 수 있다.
제1 계측 수단(210)은 분배부(130)로부터 그리드 전력망(80)으로 공급되는 생산부(110)의 전기의 전력량을 계측할 수 있다.
제2 계측 수단(230)은 그리드 전력망(80)으로부터 제2 라인(20)으로 공급되는 그리드 전기의 전력량을 계측할 수 있다.
제1 통신 수단(250)은 제1 계측 수단(210)의 계측 정보와 제2 계측 수단(230)의 계측 정보 중 적어도 하나를 그리드 전력망(80)을 관리하는 전력 서버(90)로 전송할 수 있다. 제1 통신 수단(250)은 생산부의 전기 또는 그리드 전기가 흐르는 전력선을 데이터 전송에 이용하는 전력선 통신(PLC, Power Line Communication) 모듈을 포함할 수 있다.
전력 서버(90)는 제1 계측 수단(210)의 계측 정보를 이용해서 분배부(130) 측에 지급되어야 할 비용을 정산할 수 있다. 이때, '분배부(130) 측'은 생산부(110) 및 분배부(130)에 의해 그리드 전력망(80)에 공급된 전기의 반대 급부에 해당하는 전기 비용을 받을 대상으로, 생산부(110) 또는 분배부(130)의 설치 공간을 제공한 가정 또는 점포 등의 수용가, 수용가에 생산부(110) 또는 분배부(130)를 제공한 태양광 사업자를 포함할 수 있다.
전력 서버(90)는 제2 계측 수단(230)의 계측 정보를 이용해서 수용가 또는 차량의 차주로부터 받을 전기 비용을 정산할 수 있다.
제2 통신 수단(270)은 제1 계측 수단(210)의 계측 정보와 제2 계측 수단(230)의 계측 정보 중 적어도 하나를 분배부(130)를 관리하는 관리 서버(미도시)로 전송할 수 있다. 제2 통신 수단(270)은 각종 유무선 통신망을 이용해서 관리 서버와 통신할 수 있다. 일 예로, 제2 통신 수단(270)은 와이파이 등의 근거리 무선 통신 모듈 또는 CDMA(Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), LoRa(Long Range) 등의 장거리 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
관리 서버와 통신할 수 없는 분배부(130)를 대신하여 제2 통신 수단(270)은 생산부(110)에서 전기가 생산된 시각 또는 시간을 나타내는 제1 시간 정보, 분배부(130)에 차량이 연결된 시각 또는 시간을 나타내는 제2 시간 정보, 분배부(130)에 연결된 차량의 개수 정보, 정전 여부를 나타내는 정전 정보 등을 관리 서버로 전송할 수 있다.
관리 서버는 제1 계측 수단(210)의 계측 정보, 제2 계측 수단(230)의 계측 정보를 이용해서 전력 서버(90)로부터 받을 전기 비용 또는 전력 서버(90)로 주어야 할 전기 비용을 파악할 수 있다.
관리 서버는 제1 시간 정보, 제2 시간 정보, 개수 정보를 이용해서, 분배부(130)를 관리하고, 생산부(110), 분배부(130), 제1 라인(10), 제2 라인(20)의 증설 여부를 판단할 수 있다.
단말 배터리(290)는 제1 계측 수단(210), 제2 계측 수단(230), 제1 통신 수단(250), 제2 통신 수단(270)의 구동 전력을 제공할 수 있다.
단말 배터리(290)로 인해 그리드 전력망(80)의 정전 여부, 생산부(110)에서 생산된 전기의 존재 여부와 상관없이, 제1 계측 수단(210), 제2 계측 수단(230), 제1 통신 수단(250), 제2 통신 수단(270)은 정상적으로 동작할 수 있다.
제2 통신 수단(270)은 그리드 전력망(80)의 정전 또는 생산부(110)의 전기 생산 중단과 상관없이 단말 배터리(290)에 의해 동작하므로, 생산부(110)의 전기 생산이 중단된 정보 또는 그리드 전력망(80)의 정전 정보를 관리 서버로 전송할 수 있다.
한편, 단말 배터리(290)는 생산부(110)의 전기 생산이 중단되면, 분배부(130)에 마련된 분배 수단(139)을 초기 상태로 복귀시키는 전력을 제공할 수 있다.
일 예로, 분배 수단(139)에 마련된 스위치(138)는 사용자의 선택에 따라 제2 라인(20)을 생산부(110)에 연결시키거나, 그리드 전력망(80)에 연결시킬 수 있다.
불필요한 그리드 전기, 예를 들어 대기 전력의 소모를 최소화하기 위해, 스위치(138)는 차량(300)의 연결이 해제되면, 제2 라인(20)을 생산부(110)에 연결시킬 수 있다. 이때, 제2 라인(20)을 생산부(110)에 연결시키는 스위치(130)의 구동에 생산부의 전기가 이용될 수 있다. 그런데, 생산부의 전기 생산이 중단되면, 스위치(130)는 생산부(110)와 제2 라인(20)을 연결시키는 상태로 복귀하지 못하고, 그리드 전력망(80)과 제2 라인(20)을 연결한 상태를 유지할 수 있다.
생산부의 전기 생산이 중단되면, 단말 배터리(290)는 충전 전력을 스위치(138)로 제공할 수 있다. 충전 전력을 제공받은 스위치(138)는 생산부(110)와 제2 라인(20)을 연결시키는 상태로 복귀할 수 있다.
그리드 전기의 소모를 최소화하기 위해 단말 배터리(290)는 충전량이 설정값 이상이면 생산부(110)의 전기를 이용해서 충전되고, 충전량이 설정값 미만이면 그리드 전기를 이용해서 충전될 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10...제1 라인 20...제2 라인
21...커넥터 80...그리드 전력망
90...전력 서버 110...생산부
111...연결 라인 130...분배부
131...분기 수단 133...제1 변환 수단
135...제2 변환 수단 137...제3 변환 수단
138...스위치 139...분배 수단
150...입력부 200...그리드 단말기
210...제1 계측 수단 230...제2 계측 수단
250...제1 통신 수단 270...제2 통신 수단
290...단말 배터리 300...차량

Claims (9)

  1. 태양광을 받으면 전기를 생산하는 생산부;
    그리드 시스템에 연결된 제1 라인, 차량 충전용 커넥터에 연결된 제2 라인이 마련된 분배부;를 포함하고,
    상기 분배부는 상기 생산부에서 생산된 전기를 별도의 배터리에 저장하지 않고 곧바로 상기 제1 라인에 공급하며,
    상기 분배부는 상기 커넥터에 차량이 연결되면, 상기 제1 라인으로 공급되는 전기를 분배해서 상기 제2 라인으로 공급하는 에너지 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분배부는 상기 커넥터에 상기 차량이 미연결되면, 상기 생산부의 전기를 모두 상기 제1 라인으로 공급하고,
    상기 분배부는 상기 커넥터에 상기 차량이 연결되면, 설정 범위를 만족하는 상기 생산부의 일부 전기를 상기 제2 라인으로 공급하며, 상기 생산부의 나머지 전기를 상기 제1 라인으로 공급하는 에너지 관리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터에 연결된 상기 차량의 충전 모드를 입력받는 입력부;를 포함하고,
    상기 충전 모드는 상기 생산부의 전기를 이용해서 상기 차량이 충전되는 제1 모드, 상기 그리드 시스템의 그리드 전기를 이용해서 상기 차량이 충전되는 제2 모드를 포함하고,
    상기 제1 모드가 선택되면, 상기 분배부는 상기 그리드 전기를 이용하지 않고 오로지 상기 생산부의 전기만을 상기 제2 라인으로 공급하며,
    상기 제2 모드가 선택되면, 상기 분배부는 상기 제1 라인을 통해 상기 그리드 전기를 가져와 상기 제2 라인으로 공급하는 에너지 관리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분배부는 상기 생산부의 전기를 상기 제1 라인과 상기 제2 라인으로 분기시키는 분기 수단, 상기 제1 라인과 상기 분기 수단의 사이에 설치되는 제1 변환 수단, 상기 제2 라인과 상기 분기 수단의 사이에 설치되는 제2 변환 수단을 포함하고,
    상기 제1 변환 수단은 상기 생산부의 전기를 상기 그리드 시스템에서 요구하는 그리드 전기로 변환하며,
    상기 제2 변환 수단은 상기 생산부의 전기를 상기 차량에서 요구하는 차량 전기로 변환하는 에너지 관리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분배부는 상기 제1 라인과 상기 제2 라인의 사이에 설치되는 제3 변환 수단을 포함하고,
    상기 제3 변환 수단은 상기 그리드 전기를 상기 차량 전기로 변환해서 상기 제2 라인으로 공급하는 에너지 관리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 커넥터에 연결된 상기 차량의 충전 모드를 입력받는 입력부;를 포함하고,
    상기 분배부는 복수의 상기 제2 라인이 연결되는 분배 수단을 포함하고,
    상기 분배 수단은 상기 입력부의 입력 결과에 따라 상기 제2 변환 수단의 출력단 또는 상기 제3 변환 수단의 출력단에 각 제2 라인을 선택적으로 연결시키는 에너지 관리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    그리드 전력망에 연결된 그리드 단말기;를 포함하고,
    상기 그리드 단말기는 상기 제1 라인을 통해 상기 분배부에 연결되며,
    상기 그리드 단말기에는 제1 계측 수단, 제2 계측 수단, 제1 통신 수단, 제2 통신 수단, 단말 배터리가 마련되고,
    상기 제1 계측 수단은 상기 분배부로부터 상기 그리드 전력망으로 공급되는 상기 생산부의 전기의 전력량을 계측하며,
    상기 제2 계측 수단은 상기 그리드 전력망으로부터 상기 제2 라인으로 공급되는 그리드 전기의 전력량을 계측하고,
    상기 제1 통신 수단은 상기 제1 계측 수단의 계측 정보와 상기 제2 계측 수단의 계측 정보 중 적어도 하나를 상기 그리드 전력망을 관리하는 전력 서버로 전송하며,
    상기 제1 통신 수단은 상기 생산부의 전기 또는 상기 그리드 전기가 흐르는 전력선을 이용하는 전력선 통신 모듈을 포함하고,
    상기 제2 통신 수단은 상기 제1 계측 수단의 계측 정보와 상기 제2 계측 수단의 계측 정보 중 적어도 하나를 상기 분배부를 관리하는 관리 서버로 전송하며,
    상기 제2 통신수단은 상기 생산부에서 전기가 생산된 시각 또는 시간을 나타내는 제1 시간 정보, 상기 분배부에 상기 차량이 연결된 시각 또는 시간을 나타내는 제2 시간 정보, 상기 분배부에 연결된 상기 차량의 개수 정보, 정전 여부를 나타내는 정전 정보 중 적어도 하나를 상기 관리 서버로 더 전송하는 에너지 관리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    그리드 전력망에 연결된 그리드 단말기;를 포함하고,
    상기 그리드 단말기는 상기 제1 라인을 통해 상기 분배부에 연결되며,
    상기 그리드 단말기에는 상기 생산부로부터 상기 그리드 전력으로 제공되는 전기를 계측하는 제1 계측 수단, 상기 그리드 전력망으로부터 상기 제2 라인으로 공급되는 그리드 전기를 계측하는 제2 계측 수단, 상기 그리드 전력망의 전력 서버와 통신하는 제1 통신 수단, 상기 분배부를 관리하는 관리 서버와 통신하는 제2 통신 수단, 단말 배터리가 마련되고,
    상기 단말 배터리는 상기 제2 통신 수단의 구동 전력을 제공하며,
    상기 제2 통신 수단은 상기 그리드 전력망의 정전 또는 상기 생산부의 전기 생산 중단과 상관없이 상기 단말 배터리에 의해 동작하고,
    상기 제2 통신 수단은 상기 생산부의 전기 생산이 중단된 정보 또는 상기 그리드 전력망의 정전 정보를 상기 관리 서버로 전송하는 에너지 관리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    그리드 전력망에 연결된 그리드 단말기;를 포함하고,
    상기 그리드 단말기는 상기 제1 라인을 통해 상기 분배부에 연결되며,
    상기 그리드 단말기에는 충전량이 설정값 이상이면 상기 생산부의 전기를 이용해서 충전되고, 충전량이 설정값 미만이면 상기 그리드 전력망의 그리드 전기를 이용해서 충전되는 단말 배터리가 마련되고,
    상기 분배부는 복수의 상기 제2 라인이 연결되는 분배 수단을 포함하고,
    상기 분배 수단에는 상기 생산부에 상기 제2 라인을 연결시키거나 상기 그리드 전력망에 상기 제2 라인을 연결시키는 스위치가 마련되며,
    상기 스위치는 상기 차량의 연결이 해제되면 상기 생산부의 전기를 이용하여 상기 제2 라인이 상기 생산부에 연결되도록 동작하고,
    상기 생산부의 전기 생산이 중단되면, 상기 단말 배터리는 상기 생산부와 상기 제2 라인을 연결시키는 상태로 복귀시키는 충전 전력을 상기 스위치로 제공하는 에너지 관리 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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