KR20190071873A - 중앙 집중형 전기차 충전 시스템 - Google Patents

중앙 집중형 전기차 충전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은, 주차장에 설치된 다수의 전기차 충전용 콘센트들을 하나의 전력공급장치가 관리할 수 있는, 중앙 집중형 전기차 충전 시스템을 제공하는 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템은, 주차장에 설치된 다수의 전기차 충전용 콘센트(40)들; 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 전력공급장치(30); 및 사용자가 이용하는 사용자 단말기(10)로부터, 상기 전기차 충전용 콘센트들 중 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 이용하고자 하는 요청이 수신되면, 상기 사용자를 인증하고, 상기 사용자가 인증되면, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)로 전력을 공급하도록 하는 제어신호를 상기 전력공급장치로 송신하는 서비스 서버(20)를 포함하며, 상기 전력공급장치(30)는 상기 서비스 서버(20)로부터 상기 제어신호가 수신되면, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)로 전력을 공급한다.

Description

중앙 집중형 전기차 충전 시스템{CENTRALIZED SYSTEM FOR CHARGING AN ELECTRIC CAR}
본 발명은 전기차를 충전시킬 수 있는 충전 시스템에 관한 것이다.
종래에는 이용 현황 및 사용된 전력량 등이 전기차를 충전시키는 전기차 충전기마다 관리되었다.
따라서, 종래에는 각각의 전기차 충전기가 인증, 스위치 기능 및 전력량 체크 등을 모두 갖추고 있다.
예를 들어, 전기차 충전기를 10개 설치하고자 하는 경우, 인증 기능, 스위치 기능 및 전략량 체크 기능 등을 모두 갖추고 있는 10개의 전기차 충전기가 구비되어야 한다.
상기한 바와 같은 기능들을 모두 포함하고 있는 전기차 충전기의 구매 비용이 높더라도, 상기한 바와 같이 소규모의 전기차 충전기를 특정 장소에 설치하는 것은 큰 문제가 되지 않는다.
그러나, 아파트 주차장 또는 대형 건물의 주창장과 같이, 수십개 또는 수백개의 자동차들이 주차해야 하는 장소에 상기한 바와 같은 고가의 전기차 충전기를 설치하기 위해서는, 매우 많은 예산이 확보되어야 한다.
전기차의 유용성이 높아지더라도, 공공 주차 장소에 전기차 충전기가 충분히 설치되어 있지 않으면, 사용자는 전기차를 이용하는데에 불편함을 느끼며, 이에 따라, 전기차의 보급이 지연될 수밖에 없다.
즉, 상기한 바와 같이, 종래의 전기차 충전기는 복잡한 기능들을 모두 포함하고 있기 때문에, 가격이 높으며, 따라서, 공공 주차 장소에 대량으로 설치되지 못하고 있다. 따라서, 전기차의 유용성이 높아지더라도, 전기차의 보급이 지연될 수밖에 없다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명의 목적은, 주차장에 설치된 다수의 전기차 충전용 콘센트들을 하나의 전력공급장치가 관리할 수 있는, 중앙 집중형 전기차 충전 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템은, 주차장에 설치된 다수의 전기차 충전용 콘센트(40)들; 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 전력공급장치(30); 및 사용자가 이용하는 사용자 단말기(10)로부터, 상기 전기차 충전용 콘센트들 중 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 이용하고자 하는 요청이 수신되면, 상기 사용자를 인증하고, 상기 사용자가 인증되면, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)로 전력을 공급하도록 하는 제어신호를 상기 전력공급장치로 송신하는 서비스 서버(20)를 포함하며, 상기 전력공급장치(30)는 상기 서비스 서버(20)로부터 상기 제어신호가 수신되면, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)로 전력을 공급한다.
본 발명에 의하면, 저렴하고 간편한 전기차 충전용 콘센트들이 주차장에 대량으로 장착될 수 있기 때문에, 사용자들은 보다 간편하게 전기차를 충전할 수 있다. 이에 따라, 전기차의 보급이 확대될 수 있다.
즉, 본 발명에 의하면, 전기차 충전 인프라 설치 비용이 종래와 비교할 때, 5분의 1로 감소될 수 있으며, 따라서, 전기차의 보급이 확대될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템의 일실시예 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템에 적용되는 서비스 서버의 구성을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템에 적용되는 사용자 단말기의 디스플레이에 서비스앱을 포함한 다양한 종류의 앱들이 출력되어 있는 상태를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템을 이용하여 전기차 충전 서비스를 제공하는 방법을 나타낸 일실시예 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템의 일실시예 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템에 적용되는 서비스 서버의 구성을 나타낸 예시도이다.
전기차를 충전하기 위한 현재의 전기차 충전 인프라를 살펴보면, 전기차 충전을 위한 별도의 주차 자리들이 있고, 전기차를 충전하기 위한 전기차 충전기(충전 스테이션)가 각 주차 자리별로 할당되어 있다.
전기차 충전 인프라를 폭발적으로 확장하기 위해서는 전기차 충전기 인프라의 비용을 획기적으로 낮춰 같은 비용으로 10배 이상의 시설을 확충할 수 있어야 한다.
전기차 충전기의 가장 핵심적인 기능은 전기를 제공하는 일이다. 그 외의 인증, 과금 등의 기능은 부차적인 기능이다. 따라서, 전기차 충전기에 콘센트만 구비된다면, 전기차는 충전될 수 있다.
이러한 논리에 의해 발명된 본 발명에 의하면, 주차장의 각 주차 자리에는 전기차 충전용 콘센트가 구비될 수 있으며, 사용자 인증 또는 전기차 충전용 콘센트의 인증을 위해, 바코드(예를 들어 QR코드) 또는 근거리 통신부(예를 들어, NFC)만이 추가적으로 더 구비될 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 종래의 전기차 충전기와 비교할 때 100분의 1가격으로 전기차 충전기의 종단이 구성될 수 있다.
이 경우, 전기차 충전기의 종단을 구성하는 상기 전기차 충전용 콘센트들은 개별 선로를 통하여, 중앙의 전력공급장치와 연결된다.
즉, 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템은, 주차장에 설치된 다수의 전기차 충전용 콘센트(40)들, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 전력공급장치(30) 및 사용자가 이용하는 사용자 단말기(10)로부터, 상기 전기차 충전용 콘센트들 중 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 이용하고자 하는 요청이 수신되면, 상기 사용자를 인증하고, 상기 사용자가 인증되면, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)로 전력을 공급하도록 하는 제어신호를 상기 전력공급장치로 송신하는 서비스 서버(20)를 포함한다. 상기 전력공급장치(30)는 상기 서비스 서버(20)로부터 상기 제어신호가 수신되면, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)로 전력을 공급하는 기능을 수행한다.
우선, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)는, 전기차(90)에 구비된 충전기와 상기 전력공급장치(30)를 연결시키는 기능을 수행한다.
상기 전기차 충전용 콘센트(40)는 주차장의 각 주차 자리에 구비된 벽면 또는 기둥 등(이하, 간단히 구조물이라 함)에 장착될 수도 있으며, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)를 관리하기 위한 별도의 프레임(60)에 장착될 수도 있다.
상기 전기차 충전용 콘센트(40)는 현재 일반적으로 사용되고 있는 콘센트가 될 수도 있다.
상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 각각에, 또는 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들이 장착되어 있는 상기 프레임(60)들 각각에, 또는 주차 자리 주변의 구조물에는, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 각각과 1대1로 매칭되는 바코드(70)들이 부착될 수 있다.
이 경우, 상기 서비스 서버(20)는 상기 사용자 단말기(10)로부터 전송된 상기 바코드(70)를 이용하여, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 인식할 수 있다.
또한, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 각각에, 또는 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들이 장착되어 있는 프레임(60)들 각각에, 또는 주차 자리 주변의 구조물에는, 상기 사용자 단말기(10)와 통신을 수행하는 근거리 통신부(50)가 장착될 수 있다. 상기 근거리 통신부(50)는 NFC 또는 블루투스와 같은 근거리 통신망을 이용하여 상기 사용자 단말기(10)와 통신을 수행할 수 있다.
이 경우, 상기 전력공급장치(30)는 상기 근거리 통신부(50)로부터 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 이용하고자 하는 요청이 수신되면 상기 요청을 상기 서비스 서버(20)로 전송한다. 상기 서비스 서버(20)는 상기 전력공급장치(30)로부터 상기 요청이 수신되면, 상기 요청에 수신된 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)에 대한 정보를 이용하여, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 인식할 수 있다.
다음, 상기 전력공급장치(30)는 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 중 적어도 하나로 전력을 공급한다.
이를 위해, 상기 전력공급장치(30)는, 상기 서비스 서버(20)와 통신을 수행하는 통신부(35), 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들에서 필요한 전력을 공급하는 전력공급부(33), 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 중 상기 제1 전기차 충전용 콘센트를 상기 전력공급부(33)와 연결시키는 스위칭부(32) 및 상기 통신부(35)를 통해 상기 제어신호가 수신되면, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트가 상기 전력공급부(33)에 연결되도록 상기 스위칭부(32)를 제어하는 전력제어부(31)를 포함한다. 또한, 상기 전력공급장치(30)에는, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들과 연결되어 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들에서 사용된 전력량을 측정하는 전력량센서(33)가 더 구비될 수 있다. 또한, 상기 전력공급장치(33)에는, 누전을 방지 또는 차단하기 위한 누전차단기가 더 구비될 수 있다.
첫째, 상기 통신부(35)는 상기 서비스 서버(20)와 통신을 수행한다. 상기 통신부(35)는 상기 서비스 서버(20)로부터 전송된 상기 제어신호를 수신하여 상기 전력제어부(31)로 전송할 수도 있으며, 상기 근거리 통신부(50)로부터 전송된 신호들을 상기 서비스 서버(20)로 전송할 수도 있다.
둘째, 상기 전력공급부(33)는 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들로 전력을 공급하는 기능을 수행한다. 상기 전력공급부(33)의 전력량은, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들의 개수, 전기차들의 충전량, 충전되는 전기차들의 수와 같은 다양한 정보들을 고려하여, 다양하게 설정될 수 있다.
셋째, 상기 스위칭부(32)는 상기 전력제어부(31)의 제어에 따라, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들을 상기 전력공급부(33)에 연결시킨다.
상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 모두가 동시에 사용되어 전기차들이 충전될 수도 있으나, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 중 일부만이 동시에 사용되어 전기차들이 충전될 수도 있다.
예를 들어, 상기 전력공급부(33)가 상기 스위칭부(32)로 100개의 전력라인들을 통해 전력을 공급할 때, 상기 스위칭부(32)에는 100개 보다 많은 개수, 예를 150개의 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들이 연결될 수 있다.
따라서, 상기 전력제어부(31)는 사용이 승인된 전기차 충전용 콘센트(40)들을 상기 전력공급부(33)와 연결시키도록 하는 제어신호를 상기 스위칭부(32)로 전송할 수 있으며, 기 설정된 개수 이상의 전기차 충전용 콘센트(40)들에 대한 사용 요청이 수신되면, 사용 요청이 수신된 순서대로 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들을 상기 전력공급부(33)와 연결시키도록 하는 제어신호를 상기 스위칭부(32)로 전송할 수 있다.
넷째, 상기 전력량센서(34)들은 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들에서 사용된 전력량을 측정하여 측정정보를 상기 전력제어부(31)로 전송할 수 있으며, 또는 상기 측정정보를 상기 통신부(35)를 통해 직접 상기 서비스 서버(20)로 전송할 수도 있다.
상기 전력량센서(34)들은 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들과 1대1로 연결될 수도 있으며, 하나의 전력량센서(34)가 적어도 두 개의 전기차 충전용 콘센트(40)들의 전력량을 측정할 수도 있다.
상기 누전차단기 역시, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들과 1대1로 연결될 수도 있으며, 하나의 누전차단기가 적어도 두 개의 전기차 충전용 콘센트(40)들의 누전을 차단할 수도 있다.
다섯째, 상기 전력제어부(31)는 상기 통신부(35)를 통해 상기 제어신호가 수신되면, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트가 상기 전력공급부(33)에 연결되도록 상기 스위칭부(32)를 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 전력제어부(31)는 상기 전력량센서(34)로부터 수신된 측정정보를상기 통신부(35)를 통해 상기 서비스 서버(20)로 전송할 수도 있다.
다음, 상기 서비스 서버(20)는 상기 사용자 단말기(10)로부터, 상기 전기차 충전용 콘센트들 중 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 이용하고자 하는 요청이 수신되면, 상기 사용자를 인증하고, 상기 사용자가 인증되면, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)로 전력을 공급하도록 하는 제어신호를 상기 전력공급장치로 송신하는 기능을 수행한다.
이를 위해, 상기 서비스 서버(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 송수신부(21), 제어부(22), 입력부(23), 출력부(24) 및 저장부를 포함한다. 상기 서비스 서버(20)는 현재 일반적으로 이용되고 있는 통신서버가 될 수 있다.
상기 송수신부(21)는 상기 전력공급장치(30) 및 상기 사용자 단말기(10)와 통신을 수행한다.
상기 입력부(23)는 상기 전력공급장치(30) 및 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들을 관리하기 위한 각종 정보들을 입력받는 기능을 수행한다.
상기 출력부(24)는 상기 전력공급장치(30) 및 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들을 통해 제공되는 전기차 충전 서비스와 관련된 각종 정보들을 관리자에게 제공하는 기능을 수행한다.
상기 저장부(25)는 상기 전력공급장치(30)에 대한 정보, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들에 대한 정보, 상기 사용자들에 대한 정보, 상기 사용자 단말기(10)들에 대한 정보, 사용자별 이용요금에 대한 정보들을 저장할 수 있다.
상기 제어부(22)는, 상기 송수신부(21), 상기 입력부(23), 상기 출력부(24) 및 상기 저장부(25)의 기능을 제어한다.
마지막으로, 상기 사용자 단말기(10)는 무선 통신망을 통해 상기 서비스 서버(20) 또는 상기 근거리 통신부(50)와 통신을 수행할 수 있는 단말기이며, 특히, 상기 서비스 서버(20) 또는 상기 근거리 통신부(50)와 통신을 수행하기 위한 서비스앱을 실행시킬 수 있는 스마트폰이 될 수 있다.
스마트폰이란, 휴대전화에 인터넷 통신과 정보검색 등 컴퓨터 지원 기능을 추가한 지능형 단말기를 말하는 것으로서, 사용자가 원하는 다양한 종류의 앱을 설치할 수 있는 것을 특징으로 하고 있다.
그러나, 상기 사용자 단말기(10)가 스마트폰에 한정되는 것은 아니다. 즉, 스마트폰과 같이 상기 서비스앱을 제공할 수 있는 다양한 종류의 단말기들이 상기 사용자 단말기(10)로 이용될 수 있다.
상기 서비스앱은 상기 사용자 단말기(10)를 상기 서비스 서버(20) 또는 상기 근거리 통신부(50)와 연결시키는 기능, 상기 사용자를 인증하는 기능, 상기 사용자가 전기차를 충전하기 위해 사용한 비용을 결재하는 기능 등과 같은 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 상기 서비스앱의 기능은, 본 발명에 따라 제공되는 전기차 충전 서비스의 구체적인 방법에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템에 적용되는 사용자 단말기의 디스플레이에 서비스앱을 포함한 다양한 종류의 앱들이 출력되어 있는 상태를 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템을 이용하여 전기차 충전 서비스를 제공하는 방법을 나타낸 일실시예 흐름도이다. 이하에서 설명되는 전기차 충전 서비스 방법은, 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템을 이용하는 하나의 예이다. 또한, 이하에서는, 사용자가 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 중 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 이용하여 자신의 전기차(90)를 충전하는 방법이 상기 전기차 충전 서비스의 일예로서 설명된다.
예를 들어, 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템을 이용하여 전기차 충전 서비스를 제공하는 방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 전기차 충전 요청 단계(502), 전기차 충전 승인 단계(504) 및 전기차 충전 단계(506)를 포함할 수 있다.
< 1. 서비스앱 인스톨 및 실행 단계 >
우선, 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템을 이용하여 전기차 충전 서비스를 이용하고자 하는 사용자는, 상기 서비스 서버(20)가 제공하는 상기 서비스앱을 자신이 이용하는 상기 사용자 단말기(10)에 인스톨한다. 도 3에는 상기 서비스앱(11)을 포함한 다양한 앱들이 디스플레이에 표시되어 있는 상기 사용자 단말기(10)가 도시되어 있다.
상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)가 구비된 주차 자리에 전기차를 주차시킨 사용자는 상기 사용자 단말기(10)에서 상기 서비스앱을 실행시킨다.
< 2. 전기차 충전 요청 단계(502) >
상기 서비스앱을 실행시킨 사용자는, 상기 서비스앱을 통해 상기 바코드(70)를 촬영할 수 있으며, 상기 서비스앱은 인식된 상기 바코드(70)에 포함된 정보들을 상기 서비스 서버(20)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 전기차 충전 요청이 상기 서비스 서버(20)로 전송될 수 있다.
예를 들어, 상기 정보들에는, 상기 바코드(70)와 매칭되어 있는 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)의 정보가 포함될 수 있다. 따라서, 상기 서비스 서버(20)는 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 이용한 전기차 충전이 수신되었음을 확인할 수 있다.
상기 사용자는 상기 서비스앱을 통해, 자신을 인증할 수 있는 정보, 예를 들어, 상기 서비스 서버(20)의 회원정보 또는 자신이 이용하는 신용카드의 정보 또는 상기 사용자 단말기(10)의 번호 등을 상기 서비스 서버(20)로 전송할 수 있다.
또 다른 방법으로서, 상기 서비스앱을 실행시킨 사용자는, 상기 서비스앱을 이용하여 상기 근거리 통신부(50)와 통신을 수행할 수 있고, 상기 근거리 통신부(50)는 자신과 매칭되어 있는 전기차 충전용 콘센트(40)에 대한 정보를 상기 전력공급장치(30)로 전송할 수 있으며, 상기 전력공급장치(30)는 상기 정보를 상기 서비스 서버(20)로 전송할 수있다. 이에 따라, 전기차 충전 요청이 상기 서비스 서버(20)로 전송될 수 있다.
상기 사용자는 상기 서비스앱을 통해, 자신을 인증할 수 있는 정보, 예를 들어, 상기 서비스 서버(20)의 회원정보 또는 자신이 이용하는 신용카드의 정보 또는 상기 사용자 단말기(10)의 번호 등을 상기 전력공급장치(30)로 전송할 수 있으며, 상기 전력공급장치(30)는 상기 정보들을 서비스 서버(20)로 전송할 수 있다.
< 3. 전기차 충전 승인 단계(502) >
상기 서비스 서버(20)는 상기 정보들을 이용하여 상기 사용자를 인식할 수 있으며, 상기 사용자가 정상적인 사용자라고 판단되면, 전기차 충전을 승인한다.
전기차 충전이 승인되면, 상기 서비스 서버(20)는 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)로 전력을 공급하도록 하는 제어신호를 상기 전력공급장치(30)로 전송한다.
이 경우, 전기차 충전과 관련된 비용은, 상기 전기차 충전 승인 단계에서 미리 결재될 수도 있으며, 또는 전기차 충전이 완료된 후, 상기 전력량센서(34)로부터 전송된 전력량에 따라 결재될 수도 있다.
< 4. 전기차 충전 단계(506) >
상기 서비스 서버(20)로부터 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)로 전력을 공급하도록 하는 제어신호가 수신되면, 상기 전력제어부(31)는 상기 스위칭부(32)를 제어하여, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)가 상기 전력공급부(33)에 연결되도록 한다.
상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)가 상기 전력공급부(33)에 연결되면, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)와 연결된 전기차는 충전될 수 있다.
전기차 충전이 완료되면, 상기 전력제어부(31)는 상기 근거리 통신부(50)를 통해, 또는 상기 서비스 서버(20)를 통해, 상기 사용자 단말기(10)로 전기차 충전이 완료되었음을 알리는 정보를 전송할 수 있으며, 이 경우, 결재비용에 대한 정보도 전송할 수 있다.
또한, 상기 전력제어부(31)는 상기 프레임(60)에 구비된 디스플레이를 통해, 전기차 충전이 완료되었음을 알리는 정보를 전송할 수 있으며, 이 경우, 결재비용에 대한 정보도 전송할 수 있다.
상기 정보를 확인한 사용자는, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)를 자신의 전기차로부터 분리할 수 있으며, 비용결재와 관련된 절차를 수행할 수도 있다.
이하에서는, 상기에서 설명된 본 발명에 따른 중앙 집중형 전기차 충전 시스템의 다양한 특징들이 설명된다.
첫째, 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 사용자 단말기(10)는 상기 서비스앱(11)을 통하여 상기 전기차 충전용 콘센트(40)에 구비된 상기 바코드(예를 들어, QR코드) 또는 상기 근거리 통신부(예를 들어, NFC 등)(50)를 인식한 후, 상기 서비스 서버(20)로 전기차(90)의 충전을 요청한다.
상기 서비스 서버(20)는 인증 과정을 통하여 해당 사용자가 유효한 사용자인지 확인한다.
유효한 사용자가 아닐 경우, 상기 서비스 서버(20)는 충전 요청을 거부하고, 상기 서비스앱을 통해 이를 통지한다.
유효한 사용자일 경우, 상기 서비스 서버(20)는 상기 전력공급장치(30)로 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 통해 상기 전기차(90)를 충전시키도록 하는 제어신호를 전송한다.
둘째, 상기 서비스 서버(20)는, 상기 전기차 충전 요청이 수신된 순서대로, 상기 제어신호를 상기 전력공급장치(30)로 전송할 수 있다. 그러나, 기 설정되어 있는 우선순위의 전기차(이하, 간단히 우선순위 전기차라 함), 예를 들어, 경찰차, 소방차, 앰블런스, 장애인차 등으로부터 전기차 충전 요청이 수신되면, 상기 순서와 상관없이 상기 우선순위 전기차를 먼저 충전시키도록 하는 제어신호를 상기 전력공급장치(30)로 전송할 수 있다.
상기 우선순위 전기차에 대한 정보는, 다양한 인증을 거쳐, 상기 서비스 서버(20)에 미리 저장된 후, 지속적으로 이용될 수 있다. 또한, 상기 우선순위 전기차에 대한 정보는, 상기 우선순위 전기차에 대한 충전이 이루어질 때마다, 상기 사용자 단말기(10)를 통해 상기 서비스 서버(20)로 전송될 수 있으며, 상기 서비스 서버(20)는 상기 정보에 따라, 상기 우선순위 전기차가 기 설정된 우선순위 전기차에 해당된다고 판단되면, 상기 순서와 상관없이 상기 우선순위 전기차를 먼저 충전시키도록 하는 제어신호를 상기 전력공급장치(30)로 전송할 수 있다.
셋째, 상기 서비스 서버(20)는 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)에 대한 정보를 상기 전력공급장치(30)로 전송하며, 상기 전력공급장치(30)의 상기 전력제어부(31)는 상기 정보에 따라, 상기 스위칭부(32)를 제어하여, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)가 상기 전력공급부(33)에 연결되도록 한다.
넷째, 상기 전력공급장치(30)는, 전기차(90)를 충전시키고 있는 전기차 충전용 콘센트(40)로 공급되는 전력량을 상기 전력량센서(34)를 이용하여 실시간으로 측정할 수 있으며, 측정된 전력량을 상기 서비스 서버(20)로 전송할 수 있다. 상기 서비스 서버(20)는 상기 전력량을 이용하여 과금 정보를 계산할 수 있다.
다섯째, 상기 전력공급부(33)가 전력을 공급할 수 있는 용량은, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들이 설치되어 있는 장소의 계약 전력 또는 수전용량 등을 기준으로 다양하게 설정될 수 있다.
예를 들어, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들이 주차장의 각 주차 자리마다 설치되어 총 500개의 전기차 충전용 콘센트(40)들이 설치되었더라도, 해당 주차장에서 예상되는 전기차의 대수가 10대 미만이라고 예상되면, 상기 전력공급부(33)의 용량은 10개의 전기차들을 충전시킬 수 있는 용량으로 설정될 수 있다.
즉, 본 발명에 의하면, 전기차 충전 인가를 동적으로 가능하게 함으로써, 불필요한 설비와 에너지의 낭비가 방지될 수 있다.
여섯째, 전기차 보급을 활성화하기 위해서는 전기차의 충전 인프라 확충이 필수적이다. 전기차의 충전 인프라는 급속과 완속으로 구분될 수 있으며, 미국의 예를 보면 실제 충전의 대부분은 완속 충전기에서 이루어진다. 가정, 회사, 학교, 공공기관에 위치하고 있는 완속 충전기는 전체 주차장에서 일부 칸에만 설치되어 있다. 인프라 확대를 위해서는 모든 주차 자리에 완속 충전기가 설치되어야 하며, 이를 위해서 완속 충전기 가격을 획기적으로 낮출 필요가 있다.
현재, 각각의 완속 충전기에서 이루어지는 인증, 스위치 작동, 전력 차단 등의 기능을 중앙화 하여, 하나의 장치에서 수십 대의 완속 충전기에 대한 컨트롤이 가능하다면, 완속 충전기의 대당 설치 가격은 획기적으로 감소될 수 있다.
본 발명에 의하면, 주차 자리마다에는 전기차 충전용 콘센트(40)만이 설치될 수 있으며, 나머지 모든 기능들은 상기 서비스 서버(20)와 상기 전력공급장치(30)에 의해 통제될 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면, 비용효율적인 전기차 충전 인프라가 주차 공간 전체에 설치될 수 있다.
상기 전력공급장치(30)는 분전반 형태로 구비될 수 있다. 상기 전력공급장치(30)는 20개 내지 40개의 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들을 제어할 수 있다.
따라서, 공동 주택(아파트, 오피스텔)의 지하 주차장의 한 층 전체의 주차 자리 모두에 전기차 충전 인프라가 설치될 수 있으며, 이에 따라, 어느 자리에 전기차가 주차되더라도 충전이 가능해질 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 하나의 상기 전력공급장치(30)에 연결된 수십 내지 수백 개의 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들을 이용하여, 수십 내지 수백 대의 전기차들이 동시에 충전될 수도 있다.
일곱째, 본 발명에서는, 중앙 집중형 완속 충전기, 즉, 상기 전력공급장치(30)에 여러 개의 전기선들, 즉, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들이 개별적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 전력공급장치(30)가 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들을 제어할 수 있으며, 인증, 스위치 개폐, 누전, 누설 차단 등을 모두 담당할 수 있다. 즉, 상기 서비스 서버(20)와 상기 전력공급장치(30)는 물리적 또는 공간적으로 통합되어, 하나의 장치로서 구동될 수도 있다.
여덟째, 상기 전력공급장치(30)에는 상기 전기차 충전용 콘센트(40)가 지속적으로 추가될 수 있다. 즉, 상기 전력공급장치(30)는 여러개의 연결 부위를 가질 수 있으며, 따라서, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)와 연결된 전기선이 해당 개수만큼 상기 전력공급장치(30)에 연결될 수 있다.
아홉째, 상기 중앙집중형 완속 충전기, 즉, 상기 전력공급장치(30)는 각각의 전기선들, 즉 각각의 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들을 따로 관리할 수 있고, 특정 전기차 충전용 콘센트에 대한 인증 및 사용 요청을 수신한 상기 서비스 서버(20)로부터 스위치 개폐에 관한 신호를 전송받을 수 있다.
본 발명에서는 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들이 개별적으로 관리되며, 각각의 전기차 충전용 콘센트(40)의 사용량이, 전력량센서(34)를 통하여 개별적으로 측정될 수 있다.
상기 전력공급장치(30)는 실시간으로 각 전기차 충전용 콘센트(40)에서 사용된 전력량을 상기 서비스 서버(20)로 전송할 수 있다.
상기 전력공급장치(30)는 누전/누설의 문제가 발행하였을 때에는, 해당 선로를 차단하고, 이를 상기 서비스 서버(20)로 통지할 수 있다.
만약, 상기 전력공급부(33)가 감당할 수 있는 한계보다, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들에서의 총전력량이 클 경우, 상기 전력공급장치(30)는 동적으로 상기 전기차 충전용 콘센트(40)의 전력 사용을 허가하거나 통제할 수도 있다.
예를 들어, 200대의 주차 자리에 상기 전기차 충전용 콘센트(40)가 설치되어 있다고 할지라도, 상기 전력공급부(33)가 20대의 전력량을 감당할 수 있다면, 20대까지는 상기 전력공급장치(30) 또는 상기 서비스 서버(20)가 사용 허가를 내주고, 21대부터는 사용을 불허할 수도 있다. 이를 통하여 인프라 확충 작업시 모든 자리에 상기 전기차 충전용 콘센트(40)가 설치되더라도, 상기 전력공급부(33)의 수전 설비나 수전 전력은 모든 전기차 충전용 콘센트(40)의 총 전력량보다 적게 설치될 수 있다. 이에 따라, 비용효율적인 전기 설비의 설치가 가능하다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 서비스 서버 20: 사용자 단말기
30: 전력공급장치 40: 전기차 충전용 콘센트
50: 근거리 통신부

Claims (5)

  1. 주차장에 설치된 다수의 전기차 충전용 콘센트(40)들;
    상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 전력공급장치(30); 및
    사용자가 이용하는 사용자 단말기(10)로부터, 상기 전기차 충전용 콘센트들 중 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 이용하고자 하는 요청이 수신되면, 상기 사용자를 인증하고, 상기 사용자가 인증되면, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)로 전력을 공급하도록 하는 제어신호를 상기 전력공급장치로 송신하는 서비스 서버(20)를 포함하며,
    상기 전력공급장치(30)는 상기 서비스 서버(20)로부터 상기 제어신호가 수신되면, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)로 전력을 공급하는 중앙 집중형 전기차 충전 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 각각에, 또는 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들이 장착되어 있는 프레임(60)들 각각에는, 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 각각과 1대1로 매칭되는 바코드(70)들이 부착되어 있으며, 상기 서비스 서버(20)는 상기 사용자 단말기(10)로부터 전송된 상기 바코드(70)를 이용하여, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 인식하는 중앙 집중형 전기차 충전 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 각각에, 또는 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들이 장착되어 있는 프레임(60)들 각각에는, 상기 사용자 단말기(10)와 통신을 수행하는 근거리 통신부(50)가 장착되어 있고, 상기 전력공급장치(30)는 상기 근거리 통신부(50)로부터 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 이용하고자 하는 요청이 수신되면 상기 요청을 상기 서비스 서버(20)로 전송하며, 상기 서비스 서버(20)는 상기 전력공급장치(30)로부터 상기 요청이 수신되면, 상기 요청에 수신된 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)에 대한 정보를 이용하여, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트(40)를 인식하는 중앙 집중형 전기차 충전 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력공급장치(30)는,
    상기 서비스 서버(20)와 통신을 수행하는 통신부(35);
    상기 전기차 충전용 콘센트(40)들에서 필요한 전력을 공급하는 전력공급부(33);
    상기 전기차 충전용 콘센트(40)들 중 상기 제1 전기차 충전용 콘센트를 상기 전력공급부(33)와 연결시키는 스위칭부(32); 및
    상기 통신부(35)를 통해 상기 제어신호가 수신되면, 상기 제1 전기차 충전용 콘센트가 상기 전력공급부(33)에 연결되도록 상기 스위칭부(32)를 제어하는 전력제어부(31)를 포함하는 중앙 집중형 전기차 충전 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전력공급장치(33)는,
    상기 전기차 충전용 콘센트(40)들과 연결되어 상기 전기차 충전용 콘센트(40)들에서 사용된 전력량을 측정하는 전력량센서(33)를 더 포함하는 중앙 집중형 전기차 충전 시스템.









KR1020170172748A 2017-12-15 2017-12-15 중앙 집중형 전기차 충전 시스템 KR20190071873A (ko)

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