KR20190012765A - 태양광을 활용한 ess 지상 급전차량 시스템 - Google Patents

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황인철
이명호
양진혁
박준호
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강원대학교산학협력단
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Abstract

태양광을 활용한 ESS(Energy Storage System) 지상 급전차량 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템은 태양광을 이용하여 전기 자동차를 충전하기 위한 지상 급전차량 및 지상 급전차량에 전기 자동차의 충전 요청 신호를 전달하기 위한 서버를 포함하고, 지상 급전차량은 태양광으로부터 전기 에너지를 생산하기 위한 태양광 패널, 생산된 전기 에너지를 저장하기 위한 배터리, 태양광 패널에 의해 생산된 전기 에너지를 배터리에 저장시키기 위한 충전부, 배터리에 저장된 전기 에너지를 전기 자동차로 공급하기 위한 방전부, 전기 자동차의 충전 요청 신호를 수신받기 위한 통신부 및 태양광 패널, 배터리, 충전부, 방전부 및 통신부를 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.

Description

태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템{ESS GROUND CHARGING CAR SYSTEM USING SOLAR CELL}
본 발명은 태양광을 활용한 ESS(Energy Storage System) 지상 급전차량 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광을 이용하여 전기 자동차를 충전하기 위한 지상 급전차량 및 지상 급전차량에 전기 자동차의 충전 요청을 전달하기 위한 서버를 포함하는 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템에 관한 것이다.
현재 차량들이 사용하고 있는 석유는 곧 50년 전후로 고갈될 가능성이 존재하고 있으며, 화석 연료인 석유를 사용하기 때문에 이산화탄소, 질소산화물, 유황산화물 등을 배출시켜 환경 오염의 주범이 되고 있다.
따라서, 환경 오염을 방지하고 친환경 에너지를 사용하기 위해서 전세계적으로 전기 자동차에 대한 관심이 증대되고 있으며, 점차적으로 기술적으로 개선되고 상용화 된 전기 자동차가 시판될 예정이다. 하지만 지금 전기 자동차의 가장 큰 문제는 전기 자동차를 충전할 수 있는 충전소가 많이 부족하며, 간혹 충전소가 있다고 하더라도, 전기 자동차의 최대 주행 거리 내에 충전소가 위치하지 않으면 충전 받을 수 있는 방법이 없다는 문제점이 존재하게 된다.
또한, 도시 내에서는 전력량의 제한으로 큰 충전소를 설치 할 수가 없을 수 있으며, 충전소는 도시 외각이나 각종 위성도시에 세워지게 되는데, 비상시에는 차량이 충전소에 도달하기 어려울 수 있다는 문제점이 존재한다.
따라서, 도시 내에 충전소를 많이 설치할 수 없거나 전기 자동차의 최대 주행 거리 내에 충전소가 없더라도 전기 자동차를 충전 시킬 수 있는 장치 및 방법의 개발이 요구되고 있다.
한국등록특허 제10-1662949호 "전기자동차의 축전지를 기반으로 하는 ESS 운영 방법 및 시스템" (2016.10.06. 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 태양광을 이용하여 전기 자동차를 충전하기 위한 지상 급전차량 및 지상 급전차량에 전기 자동차의 충전 요청을 전달하기 위한 서버를 포함하는 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS(Energy Storage System) 지상 급전차량 시스템은 태양광을 이용하여 전기 자동차를 충전하기 위한 지상 급전차량 및 지상 급전차량에 전기 자동차의 충전 요청 신호를 전달하기 위한 서버를 포함하고, 지상 급전차량은 태양광으로부터 전기 에너지를 생산하기 위한 태양광 패널, 생산된 전기 에너지를 저장하기 위한 배터리, 태양광 패널에 의해 생산된 전기 에너지를 배터리에 저장시키기 위한 충전부, 배터리에 저장된 전기 에너지를 전기 자동차로 공급하기 위한 방전부, 전기 자동차의 충전 요청 신호를 수신받기 위한 통신부 및 태양광 패널, 배터리, 충전부, 방전부 및 통신부를 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템에서, 서버는 전기 자동차의 충전 요청 신호를 수신 받고, 충전 요청 신호를 이용하여 전기 자동차의 위치, 상태를 확인하고, 전기 자동차의 위치와 가장 근접한 지상 급전차량을 검색하고, 검색된 지상 급전차량으로 전기 자동차의 위치, 상태 정보를 전송하고, 전기 자동차로 검색된 지상 급전차량의 정보를 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템에서, 제어부는 통신부를 이용하여 충전 요청 신호를 발신한 전기 자동차의 위치, 상태를 서버로부터 전송받고, 전기 자동차의 위치, 상태를 이용하여 전기 자동차의 주차 장소를 안내하고, 전기 자동차의 주차 장소에 도착한 후, 전기 자동차의 배터리의 충전 상태를 확인하고, 확인된 배터리의 충전 상태가 일정 비율 미만인 경우에는 방전부를 이용하여 지상 급전차량의 배터리에 저장된 전기 에너지를 전기 자동차의 배터리로 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS(Energy Storage System)지상 급전차량 시스템의 관리 방법은 전기 자동차의 배터리가 일정 비율 이하인 경우 충전 요청 신호를 서버로 전송하는 단계, 서버는 충전 요청 신호를 수신 받고, 수신 받은 충전 요청 신호를 이용하여 전기 자동차의 위치 및 상태를 확인하는 단계, 전기 자동차의 위치와 가장 근접한 지상 급전차량을 검색하는 단계, 검색된 지상 급전차량으로 전기 자동차의 위치 및 상태를 전송하는 단계 및 전기 자동차로 검색된 지상 급전차량의 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템의 관리 방법에서, 지상급전 차량은 수신 받은 전기 자동차의 위치, 상태 정보를 이용하여 전기 자동차의 주차 장소로 안내하는 단계, 전기 자동차의 주차 장소에 도착한 후, 전기 자동차의 배터리의 충전 상태를 확인하는 단계 및 확인된 배터리의 충전 상태가 일정 비율 미만인 경우에는 지상 급전차량의 방전부를 이용하여 지상 급전 차량의 배터리에 저장된 전기 에너지를 전기 자동차의 배터리로 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템의 관리 방법에서, 충전 요청 신호를 서버로 송신하는 단계는 전기 자동차의 제어부가 통신부를 이용하여 전기 자동차의 운전자의 모바일 장치와 연결되어 모바일 장치로 하여금 충전 요청 신호를 서버로 송신하게 하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예로써, 전술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템에 따르면, 지상 급전차량에 설치된 태양광 패널을 이용하여 태양광을 이용한 전기 자동차의 충전이 가능하며, 배터리 부족으로 위급 상황에 직면한 전기 자동차의 주차 장소까지 이동하여 충전할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템에 따르면, 현재 전기 자동차의 문제점으로 지적되고 있는 충전소의 부족문제를 해결할 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS(Energy Storage System) 지상 급전차량 시스템(1000)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(10), 제어부(60)를 포함하는 ESS 단자의 회로도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS(Energy Storage System) 지상 급전차량 시스템(1000)의 관리 방법을 간략히 나타낸 도면이다. 도 3의 (a)는 전기 자동차(300)가 충전 요청 신호를 서버(200)로 전송하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 3의 (b)는 서버(200)가 전기 자동차(300)의 충전 요청 신호를 수신하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 3의 (c)는 지상 급전차량(100)이 전기 자동차의 충전을 위해서 출동하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 3의 (d)는 지상 급전차량(100)이 전기 자동차(300)의 배터리(320)를 충전하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS(Energy Storage System) 지상 급전차량 시스템의 관리 방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 소자를 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS(Energy Storage System) 지상 급전차량 시스템(1000)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템(1000)은 태양광을 이용하여 전기 자동차를 충전하기 위한 지상 급전차량(100) 및 지상 급전차량(100)에 전기 자동차(300)의 충전 요청 신호를 전달하기 서버(200)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지상 급전차량(100)은 전기 자동차(300)의 충전 요청 신호를 받기 전에는 대기소(충전소)에서 대기하거나 또는 운행 도중에 태양광 패널(10)을 이용하여 태양광으로부터 전기 에너지를 생산하여 배터리(20)에 저장할 수 있다. 즉, 지상 급전차량(100)은 충전 요청 신호를 송신한 전기 자동차(300)에 전기 에너지를 공급하기 위해서, 예컨대, 전기 자동차(300)의 배터리(320)를 충전하기 위해서, 충전소에서 대기 중이거나 운행 중에 미리 태양광 패널(10)을 이용하여 전기 에너지를 배터리(20)에 저장할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 급전차량(100)은 태양광으로부터 전기 에너지를 저장하고, 저장된 전기 에너지를 이용하여 전기 자동차(300)의 배터리(320)를 충전하기 위해서 태양광 패널(10), 배터리(20), 충전부(30), 방전부(40), 통신부(50) 및 제어부(60)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(10)은 태양으로부터 오는 빛에너지를 흡수해서 전기 에너지를 생산하는 장치로서, 일반적으로 태양광의 흡수가 용이하도록 지상 급전차량(100)의 외벽, 예컨대 차량의 지붕, 옆면 등의 태양광의 흡수율이 높은 위치에 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리(20)는 태양광 패널(10)에 의해서 생산된 전기 에너지를 저장할 수 있다.
즉, 배터리(20)는 태양광 패널(10)에 의해 태양광으로부터 생성된 전기 에너지를 저장하는 장치로서, 지상 급전차량(100)이 출동하여 충전이 필요한 전기 자동차(300)의 배터리(320)를 충전할 수 있도록 미리 태양광으로부터 전기 에너지를 저장할 수 있다.
즉, 배터리(20)는 전기 에너지 저장 및 전기 자동차(300)의 배터리(320) 충전을 위해서, 제어부(60)의 제어에 의해서 전기 에너지를 충전하거나 방전할 수 있다. 여기에서 배터리(20)는 재충전이 가능한 납축전지, 니켈카드뮴 배터리, 니켈수소 배터리 및 리튬이온 배터리 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전부(30)는 태양광 패널(10)에 의해 생성된 전기 에너지를 배터리(20)에 저장할 수 있다.
즉, 충전부(30)는 지상 급전차량(100)의 대기 중에, 태양광을 이용한 전기 에너지 저장을 위한 제어부(60)의 제어하에서, 태양광 패널(10)에 의해 생성된 전기 에너지가 배터리(20)에 저장되도록 전압, 전류를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방전부(40)는 배터리(20)에 저장된 전기 에너지를 충전이 필요한 전기 자동차(300)로 공급할 수 있다.
예를 들어, 지상 급전차량(100)이 출동하여 전기 자동차(300)의 배터리(320)를 충전하려고 하는 경우에, 방전부(40)는 제어부(60)의 제어하에서 배터리(20)에 저장된 전기 에너지를 방전하여 전기 자동차(300)의 배터리(320)를 충전할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(50)는 전기 자동차(300)의 충전 요청 신호를 수신할 수 있다.
예를 들어, 전기 자동차(300)는 전기 자동차(300)의 배터리(320)가 일정 비율 이하인 경우 충전 요청 신호를 서버(200)로 전송하는데, 서버(200)는 전기 자동차(300)와 가장 근접한 지상 급전차량(100)을 검색하고, 가장 근접한 지상 급전차량(100)에 전기 자동차(300)의 충전 요청 신호를 재전송 할 수 있다. 이 때, 지상 급전차량(100)은 통신부(50)를 이용하여 서버(200)를 통하여 재전송된 전기 자동차(300)의 충전 요청 신호를 수신할 수 있다.
예를 들어, 통신부(50)는 전기 자동차(300)의 충전 요청 신호의 수신을 위해서, 근거리 통신 모듈 또는 이동 통신 모듈, LoRa(Long Range, 대규모 저전력 장거리 무선통신) 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 근거리 통신 모듈(short-range wireless communication unit)은 블루투스(Bluetooth) 통신 모듈, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈(Near Field Communication unit), 와이파이(Wi-Fi) 통신 모듈, 지그비(Zigbee) 통신 모듈, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신 모듈, WFD(Wi-Fi Direct) 통신 모듈, UWB(ultra wideband) 통신 모듈, Ant+ 통신 모듈 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(60)는 지상 급전차량(100)에 포함된 장치들, 예컨대, 태양광 패널(10), 배터리(20), 충전부(30), 방전부(40) 및 통신부(50)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(60)는 태양광 패널(10)을 제어하여 태양광으로부터 전기 에너지를 생산할 수 있으며, 충전부(30)를 제어하여 생산된 전기 에너지를 배터리(20)에 저장할 수 있다. 또한, 제어부(60)는 방전부(40)를 제어하여 전기 자동차(300)의 배터리(320)를 충전할 수 있고, 통신부(50)를 제어하여 서버(200)를 통하여 전기 자동차(300)의 충전 요청 신호를 수신할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(10), 제어부(60)를 포함하는 ESS 단자의 회로도를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 제어부(60)는 태양광 패널(10)에서 생성되는 전기 에너지를 배터리(20)에 저장하기 위해서 MPPT 제어 IC 회로(62)를 포함할 수 있다.
즉, 도 2에서 MPPT 제어 IC 회로(62)의 오른쪽이 Boost 회로도(63)이고, Boost 회로도(63)에 포함된 저항 R4, R5의 비율로 출력단의 조정이 가능하며, 저항 R4, R5의 비율 조절에 따라서 여러 가지로 응용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS(Energy Storage System) 지상 급전차량 시스템(1000)의 관리 방법을 간략히 나타낸 도면이다. 도 3의 (a)는 전기 자동차(300)가 충전 요청 신호를 서버(200)로 전송하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 3의 (b)는 서버(200)가 전기 자동차(300)의 충전 요청 신호를 수신하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 3의 (c)는 지상 급전차량(100)이 전기 자동차의 충전을 위해서 출동하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 3의 (d)는 지상 급전차량(100)이 전기 자동차(300)의 배터리(320)를 충전하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템(1000)의 관리 방법은 전기 자동차(300)가 서버(200)로 충전 요청 신호를 송신함으로써 시작된다.
태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템(1000)에서, 서버(200)는 전기 자동차(300)의 충전 요청 신호를 수신 받고, 충전 요청 신호를 이용하여 전기 자동차(300)의 위치, 상태를 확인할 수 있다.
예를 들어, 서버(200)는 전기 자동차(300)의 충전 요청 신호를 수신 받은 후, 충전 요청 신호에 포함된 전기 자동차(300)의 위치 정보, 상태 정보를 이용하여 전기 자동차(300)의 위치, 상태를 확인할 수 있다. 즉, 전기 자동차(300)가 서버(200)로 충전 요청 신호를 송신하면서, 자신의 위치 정보 및 배터리 상태 정보, 차량 정보 등의 상태 정보를 함께 송신함으로써, 서버(200)가 전기 자동차(300)의 위치, 상태를 확인할 수 있다.
도 3을 참조하면, 서버(200)는 충전소 또는 지상 급전차량(100)의 대기소에 설치되어 전기 자동차(300)의 충전 요청 신호를 지상 급전차량(100)에 전달(재전송)하는 것도 가능하나, 통신망을 통해 연결되는 서버(200)도 가능하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 서버(200)는 확인된 전기 자동차(300)의 위치, 상태 정보를 이용하여, 전기 자동차(300)의 위치와 가장 근접한 지상 급전차량(100)을 검색하고, 검색된 지상 급전차량(100)으로 전기 자동차(300)의 위치, 상태 정보를 전송하고, 검색된 지상 급전차량의 정보를 전기 자동차(300)로 전송할 수 있다.
즉, 서버(200)는 충전 요청 신호를 송신한 전기 자동차의 충전을 위해서, 전기 자동차의 위치와 가장 근접한 지상 급전차량(100)을 검색하고, 지상 급전 차량이 전기 자동차의 위치, 상태를 파악할 수 있도록, 전기 자동차의 위치, 상태 등의 정보를 지상 급전차량(100)으로 전송할 수 있다. 또한, 전기 자동차가 충전을 위해 출동하는 지상 급전차량을 확인할 수 있도록, 서버(200)는 지상 급전차량(100)의 정보를 전기 자동차(300)로 전송할 수 있다.
또한, 지상 급전 차량(100)이 서버(200)로부터 전기 자동차의 충전 요청 신호를 송신받으면, 제어부(60)는 충전 요청 신호를 이용하여 전기 자동차(300)의 위치, 상태를 확인할 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이, 전기 자동차(300)가 통신부(350)를 이용하여 자신의 위치 정보 및 배터리(320) 상태 정보, 차량 정보 등의 상태 정보를 충전 요청 신호와 함께 송신하므로, 제어부(60)는 통신부(50)를 이용하여 충전 요청 신호를 발신한 전기 자동차(300)의 위치, 상태를 서버(200)로부터 전송받을 수 있다.
또한, 제어부(60)는 전송받은 전기 자동차(300)의 위치, 상태 정보를 이용하여 전기 자동차(300)의 주차 장소를 안내할 수 있다. 즉, 제어부(60)는 지상 급전 차량이 충전이 필요한 전기 자동차(300)의 주차 장소에 도달할 수 있도록, 네비게이션(미도시) 등을 제어하여 전기 자동차(300)의 주차 장소를 안내할 수 있다.
또한, 제어부(60)는 전기 자동차(300)의 주차 장소에 도착한 후, 전기 자동차(300)의 배터리(320)의 충전 상태를 확인하고, 확인된 배터리(320)의 충전 상태가 일정 비율 미만인 경우에는 방전부(40)를 이용하여 지상 급전차량(100)의 배터리(20)에 저장된 전기 에너지를 전기 자동차(300)의 배터리(320)로 공급할 수 있다.
예를 들어, 지상 급전차량(100)의 제어부(60)는 통신부(50)를 이용하여 전기 자동차(300)의 통신부(350)를 통해서 전기 자동차(300)의 제어부(360)와 연결이 가능하고, 전기 자동차(300)의 제어부(360)를 통해서 전기 자동차(300)의 배터리(320)의 상태를 확인할 수 있다. 배터리(320) 상태를 확인한 후에, 제어부(60)는 배터리(320)의 충전 상태가 일정 비율 미만인 경우에는 방전부(40)를 이용하여 지상 급전차량(100)의 배터리(20)에 저장된 전기 에너지로 전기 자동차(300)의 배터리(320)를 충전할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS(Energy Storage System) 지상 급전차량 시스템의 관리 방법의 순서도이다.
도 4를 참조하면, 단계 S10에서, 전기 자동차(300)는 전기 자동차(300)의 배터리(320)가 일정 비율 이하인 경우 충전 요청 신호를 서버(200)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 전기 자동차(300)의 제어부(360)가 배터리(320)가 일정 비율 이하인 상태인 것을 확인하면, 통신부(350)를 이용하여 충전 요청 신호를 서버(200)로 전송할 수 있다. 여기에서, 충전 요청 신호는 전기 자동차(300)의 위치 정보, 배터리(320) 상태 정보, 차량 정보 등을 포함하여 함께 서버(200)로 전송될 수 있다.
또한, 전기 자동차(300)가 충전 요청 신호를 서버(200)로 전송하는 방법은 제어부(360)가 통신부(350)를 이용하여 서버(200)로 직접 충전 요청 신호를 전송하는 대신에, 전기 자동차(300)의 제어부(360)가 통신부(350)를 이용하여 전기 자동차(300)의 운전자의 모바일 장치와 연결되어 모바일 장치로 하여금 충전 요청 신호를 서버(200)로 송신하는 방법도 가능하다.
단계 S20에서, 서버(200)는 충전 요청 신호를 수신받고, 수신 받은 충전 요청 신호를 이용하여 전기 자동차(300)의 위치 및 상태를 확인할 수 있다.
즉, 충전 요청 신호에는 전기 자동차(300)의 위치 정보, 배터리(320) 상태 정보, 차량 정보 등을 포함하므로, 서버(200)는 충전 요청 신호를 이용하여 전기 자동차(300)의 위치 및 상태를 확인할 수 있다.
단계 S30에서, 서버(200)는 전기 자동차(300)의 위치와 가장 근접한 지상 급전차량을 검색할 수 있고, 단계 S40에서, 서버(200)는 검색된 지상 급전차량(100)으로 전기 자동차(300)의 위치 및 상태를 전송할 수 있다.
즉, 서버(200)는 전기 자동차(300)의 충전을 위해서 확인된 전기 자동차(300)의 위치 정보를 이용하여 전기 자동차(300)의 위치와 가장 근접한 지상 급전차량을 검색할 수 있고, 검색된 지상 급전차량(100)으로 전기 자동차(300)의 위치 및 상태를 전송할 수 있다.
또한, 서버(200)는 검색된 지상 급전차량(100)으로 전기 자동차(300)의 위치 및 상태를 전송하는 대신에, 검색된 지상 급전차량(100)에 전기 자동차(300)의 충전 요청 신호를 재전송하는 것도 가능하다. 즉, 지상 급전차량(100)의 제어부(60)는 충전 요청 신호에 포함된 전기 자동차(300)의 위치, 상태 정보를 이용하여 전기 자동차(300)의 위치, 상태를 확인할 수 있다.
단계 S50에서, 서버(200)는 전기 자동차(300)로 검색된 지상 급전차량(100)의 정보를 전송할 수 있다.
즉, 서버(200)는 전기 자동차(300)로 검색된 지상 급전차량(100)의 정보, 예컨대, 지상 급전차량(100)의 차량 정보(예: 차량 번호, 위치), 배터리(20) 정보, 즉, 전기 자동차(300)의 충전을 위하여 필요한 정보를 전기 자동차(300)의 운전자에게 전송할 수 있다.
단계 S60에서, 지상 급전차량(100)은 수신 받은 전기 자동차(300)의 위치, 상태 정보를 이용하여 전기 자동차(300)의 주차 장소로 안내할 수 있다.
예를 들어, 지상 급전차량(100)의 제어부(60)는 네이게이션(미도시) 등을 이용하여 수신 받은 전기 자동차(300)의 위치, 상태 정보에 따라서 지상 급전차량(100)을 전기 자동차(300)의 주차 장소로 안내할 수 있다.
단계 S70에서, 지상 급전차량(100)은 전기 자동차(300)의 주차 장소에 도착한 후, 전기 자동차(300)의 배터리(320)의 충전 상태를 확인할 수 있다.
즉, 지상 급전차량(100)의 제어부(60)는 통신부(50)를 이용하여 전기 자동차(300)의 통신부(350)를 통해서 전기 자동차(300)의 제어부(360)와 연결이 가능하고, 전기 자동차(300)의 제어부(360)를 통해서 전기 자동차(300)의 배터리(320)의 상태를 확인할 수 있다.
단계 S80에서, 지상 급전차량(100)은 확인된 배터리(320)의 충전 상태가 일정 비율 미만인 경우에는 지상 급전차량(100)의 방전부(40)를 이용하여 지상 급전 차량(100)의 배터리(20)에 저장된 전기 에너지를 전기 자동차(300)의 배터리(320)로 공급할 수 있다.
즉, 지상 급전차량(100)의 제어부(60)는 전기 자동차(300)의 배터리(320)의 충전 상태를 확인한 후에, 전기 자동차(300)의 제어부(360)를 통해서 전기 자동차(300)의 배터리(320)의 충전 상황을 감시하면서, 방전부(40)를 이용하여 전기 자동차(300)의 배터리(320)를 충전시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 활용한 ESS(Energy Storage System) 지상 급전차량 시스템의 관리 방법에 관련하여서는 전술한 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템(1000)에 대한 내용이 적용될 수 있다. 따라서, 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템의 관리 방법과 관련하여, 전술한 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템(1000)에 대한 내용과 동일한 내용에 대하여는 설명을 생략하였다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 태양광 패널 20: 배터리
30: 충전부 40: 방전부
50: 통신부 60: 제어부
100: 지상 급전차량 200: 서버
300: 전기 자동차 320: 배터리
350: 통신부 360: 제어부
1000: 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템

Claims (7)

  1. 태양광을 활용한 ESS(Energy Storage System) 지상 급전차량 시스템에 있어서,
    태양광을 이용하여 전기 자동차를 충전하기 위한 지상 급전차량; 및
    상기 지상 급전차량에 상기 전기 자동차의 충전 요청 신호를 전달하기 위한 서버를 포함하고,
    상기 지상 급전차량은,
    태양광으로부터 전기 에너지를 생산하기 위한 태양광 패널;
    상기 생산된 전기 에너지를 저장하기 위한 배터리;
    상기 태양광 패널에 의해 생산된 전기 에너지를 상기 배터리에 저장시키기 위한 충전부;
    상기 배터리에 저장된 전기 에너지를 상기 전기 자동차로 공급하기 위한 방전부;
    상기 전기 자동차의 충전 요청 신호를 수신받기 위한 통신부; 및
    상기 태양광 패널, 배터리, 충전부, 방전부 및 통신부를 제어하기 위한 제어부를 포함하는 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 전기 자동차의 충전 요청 신호를 수신 받고, 상기 충전 요청 신호를 이용하여 상기 전기 자동차의 위치, 상태를 확인하고, 상기 전기 자동차의 위치와 가장 근접한 지상 급전차량을 검색하고, 상기 검색된 지상 급전차량으로 상기 전기 자동차의 위치, 상태 정보를 전송하고, 상기 전기 자동차로 상기 검색된 지상 급전차량의 정보를 전송하는 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 통신부를 이용하여 상기 충전 요청 신호를 발신한 전기 자동차의 위치, 상태를 상기 서버로부터 전송받고, 상기 전기 자동차의 위치, 상태를 이용하여 상기 전기 자동차의 주차 장소를 안내하고, 상기 전기 자동차의 주차 장소에 도착한 후, 상기 전기 자동차의 배터리의 충전 상태를 확인하고, 상기 확인된 배터리의 충전 상태가 일정 비율 미만인 경우에는 상기 방전부를 이용하여 지상 급전차량의 배터리에 저장된 전기 에너지를 상기 전기 자동차의 배터리로 공급하는 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템.
  4. 태양광을 활용한 ESS(Energy Storage System) 지상 급전차량 시스템의 관리 방법에 있어서,
    전기 자동차의 배터리가 일정 비율 이하인 경우 충전 요청 신호를 서버로 전송하는 단계;
    서버는 상기 충전 요청 신호를 수신 받고, 상기 수신 받은 충전 요청 신호를 이용하여 상기 전기 자동차의 위치 및 상태를 확인하는 단계;
    상기 전기 자동차의 위치와 가장 근접한 지상 급전차량을 검색하는 단계;
    상기 검색된 지상 급전차량으로 상기 전기 자동차의 위치 및 상태를 전송하는 단계; 및
    상기 전기 자동차로 상기 검색된 지상 급전차량의 정보를 전송하는 단계를 포함하는 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템의 관리 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 지상 급전차량은 수신 받은 상기 전기 자동차의 위치, 상태 정보를 이용하여 상기 전기 자동차의 주차 장소로 안내하는 단계;
    상기 전기 자동차의 주차 장소에 도착한 후, 상기 전기 자동차의 배터리의 충전 상태를 확인하는 단계; 및
    상기 확인된 배터리의 충전 상태가 일정 비율 미만인 경우에는 상기 지상 급전차량의 방전부를 이용하여 지상 급전 차량의 배터리에 저장된 전기 에너지를 상기 전기 자동차의 배터리로 공급하는 단계를 더 포함하는 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템의 관리 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 충전 요청 신호를 서버로 송신하는 단계는,
    상기 전기 자동차의 제어부가 통신부를 이용하여 상기 전기 자동차의 운전자의 모바일 장치와 연결되어 상기 모바일 장치로 하여금 상기 충전 요청 신호를 상기 서버로 송신하게 하는 단계를 포함하는 태양광을 활용한 ESS 지상 급전차량 시스템의 관리 방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102271337B1 (ko) * 2020-10-26 2021-06-29 김봉수 전기자동차 전기충전 배달 서비스 제공 시스템 및 방법
KR102471501B1 (ko) * 2022-02-27 2022-11-28 안정환 태양광 발전 ess 충전을 활용한 전기차 충전 시스템

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