KR20190091653A - 전기자동차충전 표준기술 적용을 위한 전기자동차 충전 모듈시스템 - Google Patents

Abstract

현 상황은 충전 사업자 간에 서로 상이한 프로토콜을 사용하여 각 시스템이 통합되지 않는 문제점을 가지며, 또한 과거 설치된 구형 장비들은 이러한 네트워크 프로토콜을 처리하기 위한 시스템이 구축되어 있지 않아 시스템을 모두 재설치 하거나, 업데이트하기 위한 방안이 필요하다.
특히, 현재 설치된 완속충전기의 경우 운영시스템에 대한 고려 없이 단순 충전 기능만을 가지는 시스템이 많아 본 발명에서 개발된 자동차 충전 표준화 모듈 시스템을 장착한다면 새로설치된 자동차 충전시스템과 동일하게 모니터링과 관리운영이 가능하다.
본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 전기자동차 충전기, 충전기통신부, 모듈장치 관리부, 데이터처리부, 보안장치부, 제어시나리오 실행부, 관리자연결부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공함으로써, 자사의 충전부는 물론 타사의 충전부와도 호환이 가능하며, 필요한 주변장치부를 설치장소의 상황에 맞게 설치할 수 있도록 모듈화하여 제공함으로써 경제적인 시스템을 구성할 수 있는 장점이 있다.

Description

전기자동차충전 표준기술 적용을 위한 전기자동차 충전 모듈시스템{Electric Vehicle Charging Standardized Module System for Non Standard Electric Vehicle Charging System}

전기자동차 충전기술에 관한 것으로 전기자동차의 확대보급을 위해서는 전기자동차 충전인프라 구축이 중요하며, 본 발명은 전기자동차의 충전 인프라 구축을 위한 기술이다.

본 발명의 출원 이전에 출원된 발명으로는 다양한 프로토콜 지원이 가능한 전기차 충전 인프라 통신 데이터 처리 시스템이 있다. 서로 다른 종류의 복수의 프로토콜들을 사용하며, 전기차 충전을 위해 처리된 복수의 충전기 데이터들을 전송하는 전기차 충전기들; 및 상기 충전기 데이터들을 수신하고, 수신된 충전기 데이터들을 수집, 통합, 처리 및 응답을 수행하는 충전기 데이터 처리장치를 포함하는 기술이다.

또 다른 선행기술로는 복수 개의 전기차 충전기들에 대해 중앙 제어 방식으로 충전 가능 여부를 전달하는 컴퓨팅 장치에 관한 발명이 있다. 상기 컴퓨팅 장치는 전기차 충전기에 연결된 전기차의 충전 여부를 결정하기 위한 파라미터 집합을 수신하는 통신부, 상기 파라미터 집합에 포함되는 필요 충전슬롯의 개수, 제1 충전슬롯에 대응하는 제1 인덱스 및 상기 전기차가 분리될 예정인 제2 충전슬롯에 대응하는 제2 인덱스를 이용하여 여유충전슬롯의 개수를 계산하는 계산부 및 복수 개의 전기차 충전기 각각의 여유충전슬롯의 개수와 상기 제1충전슬롯에 대응하는 충전제한 대수에 따라 충전 가능한 전기차 충전기를 결정하는 결정부를 포함하는 기술이다.

공개특허공보 10-2017-0062253 공개특허공보 10-2018-0003221

전 세계적으로 환경규제가 지속적으로 강화되고 있으며 이에 효과적으로 대응하기 위해 전기자동차의 도입이 적극적으로 고려되고 있으며, 전기차 보급의 필수요소인 관리 가능한 충전인프라 구축이 필수적 이다. 따라서 전기자동차 보급확대의 물적(Equipment) 선결과제는 연료(전력)공급 시스템의 원활한 접근성 보장으로 이는 충전인프라의 구축을 의미하며, 제도적(Institution)선결과제는 전기자동차의 연료경제성을 안정적으로 보장하는 요금제도 및 지원제도를 의미한다.

현재 국내에서는 급속충전기 2,610기를 모든 고속도로 휴게소, 전국 대형마트 등에 구축하고, 집 또는 직장에서의 충전에 필요한 완속충전기 2만 여기를 구축할 계획이다.

국내 충전인프라는 환경관리공단이 주도하여 진행하고 있으며 민간에서는 한국전력공사, POSCO ICT가 주도하여 진행 중이나 각 사마다 개별적으로 충전기 관리를 위한 프로토콜을 사용 중이며 충전기의 보급이 늘어남에 따라 국제표준을 따르는 충전기 네트워크 프로토콜로 변경하여 시장을 선점하고자 하는 요구가 증가하는 추세이다. 이에 따라 현 상황은 충전 사업자 간에 서로 상이한 프로토콜을 사용하여 각 시스템이 통합되지 않는 문제점을 가지며, 또한 과거 설치된 구형 장비들은 이러한 네트워크 프로토콜을 처리하기 위한 시스템이 구축되어 있지 않아 시스템을 모두 재설치 하거나, 업데이트하기 위한 방안이 필요하다. 본 발명에서 해결하고자 하는 바는, 기 구축된 충전기에 플랫폼화 된 시스템을 부착하여 국제표준인 OCPP(Open Charge Point Protocol)을 따르는 환경을 제공하고, 이에 부가적으로 네트워크, 인증관련 인프라, 음성안내 등의 부가적인 기능을 추가하여 기 구축된 충전기를 저비용으로 표준화된 자동차 충전 인프라 시스템과 연동되도록 하는 것이다. 이렇게 함으로써 통합서버에서 새로설치된 자동차 충전시스템 뿐만 아니라, 기존에 설치된 비표준화된 자동차 충전시스템도 모두 관리하고 모니터링할 수 있는 방법을 제공한다.

특히, 현재 설치된 완속충전기의 경우 운영시스템에 대한 고려 없이 단순 충전 기능만을 가지는 시스템이 많아 본 발명에서 개발된 자동차 충전 표준화 모듈 시스템을 장착한다면 새로설치된 자동차 충전시스템과 동일하게 모니터링과 관리운영이 가능하다.

본 발명의 전기자동차 충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전기 표준화모듈시스템은 다음과 같이 구성된다.

전기자동차 충전기, 충전기통신부, 모듈장치 관리부, 데이터처리부, 보안장치부, 제어시나리오 실행부, 관리자연결부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

또한, 상기 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템은 외부에 통신을 통하여 연결되는 각각의 전기충전기 회사별 충전기 제어 프로토콜 데이터베이스를 구비한 관리서버와 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템.을 제공한다.

또한, 상기 모듈장치 관리부는 상기 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템에 연결되는 주변장치의 연결 관리와 각각의 장치를 제어할 수 있도록 하는 제어부를 포함하며, 상기 제어시나리오 실행부의 제어에 따라 상기 주변장치와 데이터를 주고받을 수 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

또한, 상기 주변장치는 터치스크린과 같은 입력주변장치, 신용카드 리더기와 같은 결재수단처리용 주변장치, 영수증 프린터와 같은 출력장치, 안내음성 및 경보를 발생하는 음성출력주변장치 및 음성명령을 입력받아 처리할 수 있는 음성입력주변장치 중 어느 하나이상을 구비할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

상기 관리서버에는 상기 제어시나리오 실행부에서 실행하는 시나리오를 저장하는 시나리오 데이터베이스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

상기 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템은 상기 전기자동차 충전기를 타사의 전기자동차 충전기로 바꾸어 상기 충전기통신부와 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

또한, 상기 관리서버에서 상기 타사의 전기자동차 충전기 프로토콜 데이터베이스에서 상기 타사 전기자동차 충전기의 프로토콜을 다운 받아 상기 타사의 전기자동차 충전기를 사용하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

또한, 상기 제어시나리오 실행부에서는 상기 모듈장치 관리부에 부착된 상기 주변장치의 종류에 따라 상기 관리서버에 저장된 시나리오 데이터베이스의 시나리오를 다운로드받아 실행하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

본 발명의 전기자동차 충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전기 표준화모듈시스템은 전기자동차 충전부를 모듈화 하여 구성함으로써, 자사의 충전부는 물론 타사의 충전부와도 호환이 가능하며, 필요한 주변장치부를 설치장소의 상황에 맞게 설치할 수 있도록 모듈화하여 제공함으로써 경제적인 시스템을 구성할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 충전인프라 통합관리 미들에어 모듈 구성도
도 2은 본 발명의 미들웨어 플랫폼 시스템 구성도
도 3은 본 발명의 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템 구성도

본 발명은 2가지 목적을 모두 만족시키기 위하여 발명되었다. 첫 번째 목적은 자동차 충전기의 설치장소는 도시와 같이 통신과 환경조건이 좋은 곳도 있으나, 산속, 바다와 인접한지역과 같이 통신조건과 환경조건이 열악한 곳일 수도 있다.

따라서, 환경조건이 좋은 설치지역에서는 터치스크린, 랜과 같은 통신망을 이용할 수 있고, 결재수단도 현금과 카드 다 이용할 수 있으며, 전력공급수단도 기존의 전력망을 이용하기 때문에 배터리와 같은 비상용 전력을 구비하지 않을 수 있다.

따라서, 본 발명의 첫 번째 목적은 주변장치의 선택을 다양하게 할 수 있는 모듈화된 전기자동차 충전기를 제공하는 것이다. 이를 위하여 기존의 전기자동차 충전기에 모듈을 관리하는 모듈장치 관리부, 제어시나리오 실행부 및 관리서버 등이 더 구비되어 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전기자동차 충전부를 타사의 제품을 이용할 수 있도록 하는 것이다. 이를 위하여 상기 관리서버에 타사 전기자동차 충전부를 제어하기 위한 프로토콜 데이터베이스를 더 구비한다.

본 발명의 또 다른 목적은 기존의 타사 제품에 없는 기능을 모듈형 주변장치를 더 부가함으로써 개선할 수 있는 것이다. 기존에 설치된 타사 제품에 터치스크린, 결제수단 등이 없는 경우, 전체 시스템을 구성하며 이를 주변장치로 상기 모듈장치 관리부를 통하여 연결하고, 상기 제어시나리오 데이터베이스에 어떠한 순서로 전기자동차 충전기와 상기 부착된 주변장치를 구동할 것인가를 설정해놓으면 처음부터 하나의 장치로 구성된 것과 같이 전체 전기자동차 충전시스템이 동작할 수 있다.

또한, 충전시스템의 보안을 위하여 보안모듈이 구비되며, 관리자에게 현재 시스템의 동작상태와 오동작 등을 알리는 관리자연결부 등의 더 구비될 수 있다.

상기와 같은 작용효과가 있는 본 발명의 구성은 하기와 같다.

본 발명의 전기자동차 충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전기 표준화모듈시스템은 다음과 같이 구성된다.

전기자동차 충전기, 충전기통신부, 모듈장치 관리부, 데이터처리부, 보안장치부, 제어시나리오 실행부, 관리자연결부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

또한, 상기 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템은 외부에 통신을 통하여 연결되는 각각의 전기충전기 회사별 충전기 제어 프로토콜 데이터베이스를 구비한 관리서버와 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

또한, 상기 모듈장치 관리부는 상기 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템에 연결되는 주변장치의 연결 관리와 각각의 장치를 제어할 수 있도록 하는 제어부를 포함하며, 상기 제어시나리오 실행부의 제어에 따라 상기 주변장치와 데이터를 주고받을 수 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

또한, 상기 주변장치는 터치스크린과 같은 입력주변장치, 신용카드 리더기와 같은 결재수단처리용 주변장치, 영수증 프린터와 같은 출력장치, 안내음성 및 경보를 발생하는 음성출력주변장치 및 음성명령을 입력받아 처리할 수 있는 음성입력주변장치 중 어느 하나이상을 구비할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

상기 관리서버에는 상기 제어시나리오 실행부에서 실행하는 시나리오를 저장하는 시나리오 데이터베이스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

상기 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템은 상기 전기자동차 충전기를 타사의 전기자동차 충전기로 바꾸어 상기 충전기통신부와 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

또한, 상기 관리서버에서 상기 타사의 전기자동차 충전기 프로토콜 데이터베이스에서 상기 타사 전기자동차 충전기의 프로토콜을 다운 받아 상기 타사의 전기자동차 충전기를 사용하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

또한, 상기 제어시나리오 실행부에서는 상기 모듈장치 관리부에 부착된 상기 주변장치의 종류에 따라 상기 관리서버에 저장된 시나리오 데이터베이스의 시나리오를 다운로드받아 실행하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템을 제공한다.

100 : 본 발명의 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템
110 : 전기자동차 충전기 120 : 충전기 통신부
130: 제어프로토콜 처리부 140 : 모듈장치관리부
150 : 주변장치들 160 : 제어시나리오 실행부
170 : 데이터 처리부 180 : 관리자 연결부
190 : 보안장치부
200 : 외부관리서버 210 : 제어 프로토콜 DB
220 : 제어 시나리오 DB

Claims (8)

1. 전기자동차 충전기, 충전기통신부, 모듈장치 관리부, 데이터처리부, 보안장치부, 제어시나리오 실행부, 관리자연결부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템은 외부에 통신을 통하여 연결되는 각각의 전기충전기 회사별 충전기 제어 프로토콜 데이터베이스를 구비한 관리서버와 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 모듈장치 관리부는 상기 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템에 연결되는 주변장치의 연결 관리와 각각의 장치를 제어할 수 있도록 하는 제어부를 포함하며, 상기 제어시나리오 실행부의 제어에 따라 상기 주변장치와 데이터를 주고받을 수 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 주변장치는 터치스크린과 같은 입력주변장치, 신용카드 리더기와 같은 결재수단처리용 주변장치, 영수증 프린터와 같은 출력장치, 안내음성 및 경보를 발생하는 음성출력주변장치 및 음성명령을 입력받아 처리할 수 있는 음성입력주변장치 중 어느 하나이상을 구비할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 관리서버에는 상기 제어시나리오 실행부에서 실행하는 시나리오를 저장하는 제어 시나리오 데이터베이스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템은 상기 전기자동차 충전기를 타사의 전기자동차 충전기로 바꾸어 상기 충전기통신부와 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자동차충전표준기술적용을 위한 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 관리서버에서 상기 타사의 전기자동차 충전기 프로토콜 데이터베이스에서 상기 타사 전기자동차 충전기의 프로토콜을 다운 받아 상기 타사의 전기자동차 충전기를 사용하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제어시나리오 실행부에서는 상기 모듈장치 관리부에 부착된 상기 주변장치의 종류에 따라 상기 관리서버에 저장된 시나리오 데이터베이스의 시나리오를 다운로드받아 실행하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 표준화모듈시스템.

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