KR20190108753A - 전기자동차의 배터리 교체방법 및 전기자동차 - Google Patents

전기자동차의 배터리 교체방법 및 전기자동차 Download PDF

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Abstract

전기자동차의 배터리 교체방법 및 전기자동차가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 교체방법은, 탈부착 구조의 배터리팩을 구비한 전기자동차가, 상기 배터리팩의 충전잔량이 설정된 충전량에 이른 경우 상기 전기자동차의 위치에서 가장 가까운 충전 스테이션을 파악하여 상기 충전 스테이션에서 상기 탈부착 구조의 배터리팩과 교체 가능한 배터리팩이 있는 경우 상기 교체 가능한 배터리팩에 대해서 교체 예약을 하는 단계와, 상기 충전스테이션은, 다수의 배터리팩이 수납되어 충전되는 수납공간이 형성된 몸체와 몸체에 부착되어 수납공간의 개폐를 담당하는 도어를 포함하며, 상기 전기자동차의 배터리팩 교체 예약시 제공된 전기자동차의 고유정보 및 상기 탈부착 구조의 배터리팩 사양정보를 상기 교체 가능한 배터리팩의 고유정보에 매핑시키는 단계와, 전기자동차는, 상기 충전 스테이션에 다다른 경우 도착정보를 상기 충전스테이션에 전송하는 단계와, 상기 충전스테이션은, 상기 도착정보 내 전기자동차의 고유정보 및 위치정보로 전기자동차가 충전스테이션의 위치에 있는가 및 전기자동차의 고유정보에 매핑된 배터리팩의 고유정보가 있는가를 확인하여 모두 있으면 상기 도어를 오픈하는 단계를 포함한다.

Description

전기자동차의 배터리 교체방법 및 전기자동차{METHOD OF SWAPPING BATTERY OF ELECTRIC VEHICLE AND THE ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기자동차의 배터리 교체방법 및 전기자동차에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 전기자동차의 주행 중에 배터리 교체가 필요한 경우 교체 가능한 배터리를 보유하고 있는 가장 가까운 충전스테이션에서 즉시 교체가능하도록 한 전기자동차의 배터리 교체방법 및 전기자동차에 관한 것이다.
국내외적으로 엔진차량의 증가에 따른 화석연료의 사용으로 대기오염이 심화됨에 따라 자동차 분야에서도 환경규제가 강화되고 있으며 전기자동차(Electric Vehicle) 등과 같은 친환경 차량의 보급을 통해 배출가스 저감사업이 활발히 진행되고 있다.
이러한 전기자동차에는 이동 목적과 운용 거리에 따라 90km 내외까지 주로 운용되는 소형 전기자동차와 45km 미만의 운용이 대다수를 차지하는 전기이륜차 등을 포함한 개인이동수단으로서 E-모빌리티(E-mobility)가 있다.
이러한 소형 전기자동차 또는 E-모빌리티에는 탈부착 가능한 교체형 배터리가 구비되는데, 운용 거리에 다다르면 충전 또는 교체가 이루어져야 한다.
소형 전기자동차 또는 E-모빌리티는 대부분이 배달용, 택배용, 퀵서비스용 등으로 사용되고 있다. 소형 전기자동차 또는 E-모빌리티의 운행 중에 배터리의 운용거리에 다다르면, 배터리의 교체 또는 충전이 즉시 이루어져야 한다.
하지만, 소형 전기자동차 또는 E-모빌리티를 위한 배터리의 충전 또는 교체 인프라가 구축되어 있지 않아서, 소형 전기자동차 또는 E-모빌리티의 배터리 운용거리에 다다른 경우에 사용자에게 많은 불편함을 초래하고 있다.
구체적으로 배달용, 택배용, 퀵서비스용 등으로 사용되는 소형 전기자동차 또는 E-모빌리티가 주행 중에 배터리의 운용거리에 다다른 경우, 즉시 배터리의 교체가 즉시 이루어져야 하는데, 이를 위한 교체 인프라가 구축되어 있지 않아서, 배달 서비스 등이 정상적으로 이루어지지 않게 되는 문제점이 발생된다.
그리고 소형 전기자동차 또는 E-모빌리티의 주행 중에 배터리의 운용거리에 다다른 경우에 충전이 이루어져야 하는데, 충전이 이루어지더라도 배터리가 완충되는데 3시간 정도 소요되기 때문에, 배달 서비스 등이 정상적으로 이루어지지 않게 되는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2016-0111234호(공개일: 2016년 09월 26일)가 있다.
전기자동차의 주행 중에 배터리 교체가 필요한 경우 교체 가능한 배터리를 보유하고 있는 가장 가까운 충전스테이션에서 즉시 교체가능하도록 한 전기자동차의 배터리 교체방법 및 전기자동차가 제안된다.
본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급한 해결 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 전기자동차의 배터리 교체방법은, 탈부착 구조의 배터리팩을 구비한 전기자동차가, 상기 배터리팩의 충전잔량이 설정된 충전량에 이른 경우 상기 전기자동차의 위치에서 가장 가까운 충전 스테이션을 파악하여 상기 충전 스테이션에서 상기 탈부착 구조의 배터리팩과 교체 가능한 배터리팩이 있는 경우 상기 교체 가능한 배터리팩에 대해서 교체 예약을 하는 단계; 상기 충전스테이션은, 다수의 배터리팩이 수납되어 충전되는 수납공간이 형성된 몸체와 몸체에 부착되어 수납공간의 개폐를 담당하는 도어를 포함하며, 상기 전기자동차의 배터리팩 교체 예약시 제공된 전기자동차의 고유정보 및 상기 탈부착 구조의 배터리팩 사양정보를 상기 교체 가능한 배터리팩의 고유정보에 매핑시키는 단계; 전기자동차는, 상기 충전 스테이션에 다다른 경우 도착정보를 상기 충전스테이션에 전송하는 단계; 및 상기 충전스테이션은, 상기 도착정보 내 전기자동차의 고유정보 및 위치정보로 전기자동차가 충전스테이션의 위치에 있는가 및 전기자동차의 고유정보에 매핑된 배터리팩의 고유정보가 있는가를 확인하여 모두 있으면 상기 도어를 오픈하는 단계를 포함한다.
상기 충전스테이션은, 통신라인 및 전원라인을 구비하며 일정거리 반경 이내에 설치되는 공중전화박스 내에 설치되며 상기 통신라인에 연결된 통신망을 통해서 상기 전기자동차와 통신을 수행하며 상기 전원라인을 통해서 전원을 공급받아 적어도 하나의 배터리팩을 충전할 수 있다.
상기 설정된 충전량은 상기 전기자동차가 상기 일정거리 반경 이상을 이동할 수 있는 배터리팩의 충전량일 수 있다.
전기자동차는 상기 충전스테이션까지의 이동 경로의 경사정보를 이용하여 전기자동차의 구동모터의 출력을 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 전기자동차는, 상기 전기자동차에 탈부착 가능한 배터리팩; 전기자동차의 위치를 파악하는 위치 파악부; 상기 배터리팩의 충전량을 파악하는 충전량 파악부; 상기 배터리팩의 충전량이 설정된 충전량에 이른 경우 상기 전기자동차의 위치에서 가장 가까운 충전 스테이션을 파악하여 상기 충전 스테이션에서 상기 탈부착 구조의 배터리팩과 교체 가능한 배터리팩이 있는 경우 상기 교체 가능한 배터리팩에 대해서 교체 예약하는 교체 예약부; 및 상기 충전 스테이션에 다다른 경우 도착정보를 상기 충전스테이션에 전송하는 도착정보 전송부를 포함할 수 있다.
상기 전기자동차는 상기 충전스테이션까지의 이동 경로의 경사정보를 감지하는 경사 감지부; 와 상기 경사정보를 이용하여 전기자동차의 구동모터의 출력을 제어하는 출력 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 교체방법 및 전기자동차에 따르면, 전기자동차의 주행 중에 배터리 교체가 필요한 경우 교체 가능한 배터리를 보유하고 있는 가장 가까운 충전스테이션에서 즉시 교체가능할 수 있도록 해준다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 교체 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 교체 방법에 대한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 구성을 나타낸 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.　
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.　
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는"포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.　
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 교체 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리팩 교체 시스템은 전기자동차(10), 충전스테이션(30) 및 배터리 교체 관리서버(50)를 포함한다.
전기자동차(10)는 탈부착 구조의 배터리팩을 구비한다. 이 배터리팩은 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 배터리 셀은 여러번 충전이 가능한 이차전지(Secondary cell)로서, 납축전지, 니켈-카드뮴 전지(NiCd), 니켈-수소 축전지(NiMH), 리튬-이온 전지(Li-ion) 또는 리튬-이온 폴리머 전지(Li-ion polymer)일 수 있다.
전기자동차(10)는 배터리팩의 충전량이 설정된 충전량에 이른 경우, 전기자동차(10)의 위치에서 가장 가까운 곳에 위치한 충전 스테이션(30)에 탈부착 구조의 배터리팩과 교체 가능한 배터리팩이 있는가를 확인하여 있으면 해당 충전 스테이션(30)에 교체 예약을 한다.
충전스테이션(30)은 전기자동차(10)로부터 교체 예약시 제공되는 전기자동차(10)의 고유정보(ID: Identification) 및 탈부착 구조의 배터리팩의 사양정보를 교체 예약된 배터리팩의 고유정보(ID)에 매핑시킨다.
이후 전기자동차(10)는 충전스테이션(30)에 다다른 경우 전기자동차(10)의 고유정보 및 위치정보를 충전스테이션(30)에 전송한다.
충전스테이션(30)은 전기자동차(10)의 고유정보 및 위치정보를 이용하여 전기자동차(10)의 위치가 충전스테이션(30)의 위치에 있는가와 전기자동차(10)의 고유정보에 매핑된 배터릭팩이 있는가를 확인하고, 모두 있으면 전기자동차(10)의 배터리팩의 교체를 허용한다.
충전스테이션(30)은 탈부착 구조의 배터리팩 교체에 이용된 배터리팩의 고유정보와 전기자동차(10)의 고유정보를 배터리 교체 관리서버(50)로 전송한다.
이에 배터리 교체 관리서버(50)는 상기 교체에 이용된 배터리팩의 고유정보와 전기자동차(10)의 고유정보를 이용하여, 상기 배터리팩 교체를 통해서 전기자동차(10)에서 사용된 충전(전력)량을 업데이트 한다. 이를 통해서 전기자동차(10)에서 사용된 충전량에 상응하여 과금을 부과할 수 있다. 이때, 상기 교체에 사용된 배터리팩의 고유정보에는 해당 배터리팩의 충전량 정보가 포함되어 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 교체 방법에 대한 흐름도이다.
탈착구조의 배터리팩을 구비한 전기자동차(10)가, 상기 탈착 구조의 배터리팩의 충전잔량이 설정된 충전량에 이른 경우 전기자동차(10)의 위치에서 가장 가까운 충전 스테이션을 파악하여 상기 충전 스테이션에서 상기 탈부착 구조의 배터리팩과 교체 가능한 배터리팩이 있는 경우 상기 교체 가능한 배터리팩에 대해서 교체 예약을 한다(S10).
이때 전기자동차(10)는 배터리팩의 충전잔량이 설정된 충전량에 해당되는지 여부를 배터리팩을 관리하는 BMS(Battery Management System)을 통해서 파악할 수 있다.
그리고 전기자동차(10)의 위치에서 가장 가까운 충전 스테이션의 파악은 GPS(Global Positioning System) 등과 같은 위치파악기술을 통해서 수행할 수 있다.
그리고 상기 교체 가능한 배터리팩에 대해서 교체 예약은 충전스테이션(30)과 전기자동차(10)가 네트워크 연결된 통신망을 통해서 이루어질 수 있다.
충전스테이션(30)은, 다수의 배터리팩이 수납되어 충전되는 수납공간이 형성된 몸체(미도시)와 몸체에 부착되어 수납공간의 개폐를 담당하는 도어(미도시)를 포함하며, 전기자동차(10)의 배터리팩 교체 예약시 제공된 전기자동차(10)의 고유정보 및 상기 탈부착 구조의 배터리팩 사양정보를 상기 교체 가능한 배터리팩의 고유정보에 매핑한다(S12).
이후 전기자동차(10)는, 충전 스테이션(30)에 다다른 경우 도착정보를 충전스테이션(30)에 전송한다(S14). 이때 도착정보에는 전기자동차(10)의 고유정보 및 위치정보가 포함되어 있을 수 있다. 그리고 도착정보의 전송은 충전스테이션(30)과 전기자동차(10)가 네트워크 연결된 통신망을 통해서 이루어질 수 있다.
이에 충전스테이션(30)은, 상기 도착정보 내 전기자동차(10)의 고유정보 및 위치정보로 전기자동차(10)가 충전스테이션(30)의 위치에 있는가 및 전기자동차(10)의 고유정보에 매핑된 배터리팩의 고유정보가 있는가를 확인하여 모두 있으면 상기 도어를 오픈한다(S16). 충전스테이션(30)은 이렇게 도어를 오픈하면서 충전스테이션(30)에 구비된 디스플레이(미도시)를 통해서 예약 요청된 배터리팩의 위치를 표시해줄 수 있다. 이를 통해서 배터리팩의 위치가 용이하게 파악될 수 있게 된다. 그리고 전기자동차(10)에서 탈착된 배터리팩은 교체 예약된 배터리팩이 충전되던 충전포트에 연결되어 충전될 수 있다. 충전스테이션(30)은 전기자동차(10)에 탈착되어 충전포트에 연결된 배터리팩의 고유정보 및 교체 예약된 배터리팩의 고유정보를 배터리 교체 관리서버(50)로 전송할 수 있다. 이렇게 배터리 교체 관리서버(50)로 전송된 전기자동차(10)에 탈착되어 충전포트에 연결된 배터리팩의 고유정보 및 교체 예약된 배터리팩의 고유정보는, 전기자동차(10)의 충전요금 산정에 이용될 수 있다. 즉 전기자동차(10)에서 사용된 충전량을 계산하는데 이용될 수 있다. 이를 위해서 교체 예약된 배터리팩의 고유정보에는 해당 배터리팩의 충전량 정보가 포함될 수 있다.
한편 충전스테이션(30)은 통신라인 및 전원라인을 구비하며 일정거리 반경 이내에 설치되는 공중전화박스(1) 내에 설치될 수 있다.
이때 공중전화박스(1)는 통신라인 및 전원라인을 구비하고 있으며 반경 1.5Km 이내에 설치되고 대한민국의 경우 60,000개 정도 설치된 국가기반시설이다. 향후 전기자동차의 사용이 대중화될 경우 공중전화박스 시설을 이용함으로써 막대한 비용을 들이고서 적은 비용으로 충전네트워크를 구축할 수 있게 된다.
충전스테이션(30)은 공중전화박스(1)에 설치된 통신라인에 연결된 통신망을 통해서 전기자동차(10)와 통신을 수행할 수 있다. 이때 통신망은 공중전화망 자체 또는 공중전화망과 무선망이 결합된 통신네트워크일 수 있는데, 이에 한정되지 않는다. 한편 충전스테이션(30)은 공중전화박스(1)에 설치된 전원라인을 통해서 전원을 공급받아 적어도 하나의 배터리팩을 충전할 수 있다. 적어도 하나의 배터리팩의 사양은 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 이로써 다양한 전기자동차에 사용되는 다른 종류의 배터리팩의 충전을 수행할 수 있게 된다.
그리고 충전스테이션(30)에 배터리팩의 교체 예약을 하기 위한 판단기준인 설정된 충전량은 전기자동차(10)가 일정거리 반경 이상을 이동할 수 있는 배터리팩의 충전량을 나타내며, 이러한 설정된 충전량은 전기자동차의 중량 등에 따라 달라질 수 있다.
이러한 설정된 충전량이 지정되어 있더라도 충전스테이션(30)까지 이동하는 경로상의 도로 경사에 따라 배터리팩의 설정된 충전량으로 충전스테이션(30)까지 이동할 수도 있고 못할수도 있다.
이에 따라 충전스테이션(30)까지의 이동경로상의 도로 경사에 따라 전기자동차(10)의 구동모터의 출력을 제어하는 것이 필요하다.
이를 위해서 전기자동차(10)는 충전스테이션(30)까지의 이동 경로의 경사정보를 이용하여 전기자동차의 구동모터의 출력을 제어할 수 있다. 이때 충전스테이션(30)까지 이동 경로의 경사정보는 후술할 경사 감지부(16)에 의해서 감지될 수 있다. 그러나 이 방법에 한정되지 않는다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차(10)는 배터리팩(11), 위치 파악부(12), 충전량 파악부(13), 교체 예약부(14), 도착정보 전송부(15), 경사 감지부(16) 및 출력 제어부(17)를 포함한다.
배터리팩(11)은 전기자동차(10)에 탈부착 구조를 가지며, 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 배터리 셀은 여러번 충전이 가능한 이차전지(Secondary cell)로서, 납축전지, 니켈-카드뮴 전지(NiCd), 니켈-수소 축전지(NiMH), 리튬-이온 전지(Li-ion) 또는 리튬-이온 폴리머 전지(Li-ion polymer)일 수 있다.
위치 파악부(12)는 위치파악기술을 이용하여 전기자동차(10)의 위치를 파악한다. 이때 위치파악기술은 GPS 기술일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
충전량 파악부(13)는 전기자동차(10)에 장착된 배터리팩(11)의 충전량을 파악한다. 충전량의 파악은 배터리팩(11)에 설치된 BMS를 통해서 이루어질 수 있다.
교체 예약부(14)는 배터리팩(11)의 충전량이 설정된 충전량에 이른 경우 전기자동차(10)의 위치에서 가장 가까운 충전 스테이션(30)을 파악하여 상기 충전 스테이션(30)에서 상기 배터리팩(11)과 교체 가능한 배터리팩이 있는 경우 상기 교체 가능한 배터리팩에 대해서 교체 예약을 한다. 이때 교체 예약은 도 1에 도시된 통신망을 통해서 이루어질 수 있다. 그리고 교체 가능한 배터리팩은 충전상태는 완충상태인 것이 바람직하나 꼭 이에 한정되지 않는다.
도착정보 전송부(15)는 전기자동차(10)가 충전 스테이션(30)에 다다른 경우 도착정보를 충전스테이션(30)에 전송한다. 이때 도착정보에는 전기자동차(10)의 고유정보 및 위치정보가 포함될 수 있다.
충전스테이션(30)은 전기자동차(10)의 고유정보 및 위치정보를 이용하여 전기자동차(10)의 위치가 충전스테이션(30)의 위치에 있는가와 전기자동차(10)의 고유정보에 매핑된 배터릭팩이 있는가를 확인하고, 모두 있으면 전기자동차(10)의 배터리팩의 교체를 허용한다.
한편, 배터리팩(11)의 충전량이 설정된 충전량만큼 남아 있는 경우 전기자동차(10)가 일정거리 반경 이상 이동할 수 있지만, 이는 충전스테이션(30)까지 이동 경로상의 도로의 경사상황에 따라 변동될 수 있다. 따라서 충전스테이션(30)까지 이동 경로상의 도로의 경사상황에 따라 전기자동차(10)의 구동모터의 출력을 제어하여서, 충전스테이션(30)까지 이동하는데 문제가 없도록 할 필요가 있다.
이를 위해서 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차(10)는 경사 감지부(16)와 출력 제어부(17)를 포함한다.
경사 감지부(16)는 전기자동차(10)가 충전스테이션(30)까지 이동하는 경로상의 도로의 경사정보를 감지한다. 이러한 경사 감지부(16)는 기울기 감지센서를 이용하여 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
출력 제어부(17)는 경사 감지부(16)에서 감지된 도로의 경사정보를 이용하여 전기자동차(10)의 구동모터의 출력을 제어할 수 있다. 예를 들어 오르막길에서는 구동모터의 출력을 높이고 내리막길에서는 구동모터의 출력을 줄일 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
1 : 공중전화박스
10 : 전기자동차
11 : 배터리팩
12 : 위치 파악부
13 : 충전량 파악부
14 : 교체 예약부
15 : 도착정보 전송부
16 : 경사 감지부
17 : 출력 제어부
30 : 충전스테이션
50 : 배터리 교체 관리서버

Claims (6)

  1. 탈부착 구조의 배터리팩을 구비한 전기자동차가, 상기 배터리팩의 충전잔량이 설정된 충전량에 이른 경우 상기 전기자동차의 위치에서 가장 가까운 충전 스테이션을 파악하여 상기 충전 스테이션에서 상기 탈부착 구조의 배터리팩과 교체 가능한 배터리팩이 있는 경우 상기 교체 가능한 배터리팩에 대해서 교체 예약을 하는 단계;
    상기 충전스테이션은, 다수의 배터리팩이 수납되어 충전되는 수납공간이 형성된 몸체와 몸체에 부착되어 수납공간의 개폐를 담당하는 도어를 포함하며, 상기 전기자동차의 배터리팩 교체 예약시 제공된 전기자동차의 고유정보 및 상기 탈부착 구조의 배터리팩 사양정보를 상기 교체 가능한 배터리팩의 고유정보에 매핑시키는 단계;
    전기자동차는, 상기 충전 스테이션에 다다른 경우 도착정보를 상기 충전스테이션에 전송하는 단계; 및
    상기 충전스테이션은, 상기 도착정보 내 전기자동차의 고유정보 및 위치정보로 전기자동차가 충전스테이션의 위치에 있는가 및 전기자동차의 고유정보에 매핑된 배터리팩의 고유정보가 있는가를 확인하여 모두 있으면 상기 도어를 오픈하는 단계를 포함하는 전기자동차의 배터리 교체 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 충전스테이션은, 통신라인 및 전원라인을 구비하며 일정거리 반경 이내에 설치되는 공중전화박스 내에 설치되며 상기 통신라인에 연결된 통신망을 통해서 상기 전기자동차와 통신을 수행하며 상기 전원라인을 통해서 전원을 공급받아 적어도 하나의 배터리팩을 충전하며,
    상기 설정된 충전량은 상기 전기자동차가 상기 일정거리 반경 이상을 이동할 수 있는 배터리팩의 충전량인, 전기자동차의 배터리 교체방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    전기자동차는 상기 충전스테이션까지의 이동 경로의 경사정보를 이용하여 전기자동차의 구동모터의 출력을 제어하는, 전기자동차의 배터리 교체방법.
  4. 전기자동차에 있어서,
    상기 전기자동차에 탈부착 가능한 배터리팩;
    전기자동차의 위치를 파악하는 위치 파악부;
    상기 배터리팩의 충전량을 파악하는 충전량 파악부;
    상기 배터리팩의 충전량이 설정된 충전량에 이른 경우 상기 전기자동차의 위치에서 가장 가까운 충전 스테이션을 파악하여 상기 충전 스테이션에서 상기 탈부착 구조의 배터리팩과 교체 가능한 배터리팩이 있는 경우 상기 교체 가능한 배터리팩에 대해서 교체 예약하는 교체 예약부; 및
    상기 충전 스테이션에 다다른 경우 도착정보를 상기 충전스테이션에 전송하는 도착정보 전송부를 포함하는 전기자동차.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 충전스테이션은, 통신라인 및 전원라인을 구비하며 일정거리 반경 이내에 설치되는 공중전화박스 내에 설치되며 상기 통신라인에 연결된 통신망을 통해서 상기 전기자동차와 통신을 수행하며 상기 전원라인을 통해서 전원을 공급받아 적어도 하나의 배터리팩을 충전하며,
    상기 설정된 충전량은 상기 전기자동차가 상기 일정거리 반경 이상을 이동할 수 있는 배터리팩의 충전량인, 전기자동차.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 충전스테이션까지의 이동 경로의 경사정보를 감지하는 경사 감지부; 와
    상기 경사정보를 이용하여 전기자동차의 구동모터의 출력을 제어하는 출력 제어부를 더 포함하는, 전기자동차.
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