KR20200007177A - 전기 트럭용 전력 제어 시스템 - Google Patents

전기 트럭용 전력 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

이 발명은 전기 트럭의 잔여 주행거리를 고려하여 주차 중 상시 전력을 전기 트럭의 전기 설비에 공급하는 전력 제어 시스템에 관한 것이다.
이 발명의 전기 트럭용 전력 제어 시스템은, 구동모터 및 다수의 전기설비들에 전력을 출력하는 배터리와, 상기 배터리에서 출력되는 전력이 상기 구동모터 및 다수의 전기설비들에 제공 또는 차단되도록 하는 스위칭부와, 상기 배터리의 충전상태(SOC)를 감지하는 배터리관리시스템과, 조도 및 온도 등의 환경 정보를 감지하는 센싱부와, 사용자의 스마트폰과 통신하여 주행경로와 영업시간과 전기설비 종류와 전기설비별 주차중 구동 우선순위 및 구동환경조건을 입력받는 통신부와, 상기 배터리의 충전상태와 상기 환경정보와 상기 스마트폰으로부터 입력되는 주행경로와 영업시간과 전기설비별 주차중 구동 우선순위 및 구동환경조건 정보를 기반으로 상기 스위칭부를 제어하여 주차 상태에서 다수의 전기 설비들에 선별적으로 전력이 공급되도록 하는 전력제어부를 포함한다.

Description

전기 트럭용 전력 제어 시스템 {Power Control System for An Electric Truck}
이 발명은 전기 트럭용 전력 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기 트럭의 잔여 주행거리를 고려하여 주차 중 상시 전력을 전기 트럭의 전기 설비에 공급하는 전력 제어 시스템에 관한 것이다.
최근 환경규제 및 유가 등의 이유로 친환경 자동차의 필요성이 증가하면서 동력원이 화석연료가 아닌 전기인 전기자동차가 주목받고 있다. 승용차와 버스는 전기차로 활발하게 개발되고 있는데 반해 전기 트럭의 개발은 상대적으로 느리게 진행되고 있다.
승용차와 버스의 경우 주차시 배터리 전력을 완전 차단해도 되나, 영업용으로 주로 사용되는 푸드 트럭의 경우에는 영업에 필요한 여러 가지 전기 설비(예컨대, 냉장 설비, 냉동 설비, 푸드 설비, 조명 설비 등)가 필요하며, 주차 상태에서도 이러한 전기 설비에는 지속적으로 전력이 공급되어야 한다.
그러나, 전기 트럭은 영업 종료 후 배터리를 구동원으로 하여 주행해야 하기 때문에 주차 상태에서 전기 설비에 잔여 전력을 모두 방전에 버리면 전기 트럭의 주행 전력이 부족하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 전기 트럭의 경우 잔여 이동거리를 고려하여 트럭에 설치된 다수의 전기 설비에 전력 공급을 적절히 제어하는 기술이 필요하다.
대한민국출원 KR20160154181A (2016-11-18) 대한민국출원 KR20160114608A (2016-09-06)
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 이 발명의 목적은, 전기 트럭의 주행 경로와, 영업시간과, 배터리의 충전 상태와, 주차 중 전기 설비 가동 우선순위 및 구동환경조건 정보를 기반으로 주차 상태에서 다수의 전기 설비에 공급되는 전력을 제어하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 전기 트럭용 전력 제어 시스템은, 구동모터 및 다수의 전기설비들에 전력을 출력하는 배터리와,
상기 배터리에서 출력되는 전력이 상기 구동모터 및 다수의 전기설비들에 제공 또는 차단되도록 하는 스위칭부와,
상기 배터리의 충전상태(SOC)를 감지하는 배터리관리시스템과,
조도 및 온도 등의 환경 정보를 감지하는 센싱부와,
사용자의 스마트폰과 통신하여 주행경로와 영업시간과 전기설비 종류와 전기설비별 주차중 구동 우선순위 및 구동환경조건을 입력받는 통신부와,
상기 배터리의 충전상태와 상기 환경정보와 상기 스마트폰으로부터 입력되는 주행경로와 영업시간과 전기설비별 주차중 구동 우선순위 및 구동환경조건 정보를 기반으로 상기 스위칭부를 제어하여 주차 상태에서 다수의 전기 설비들에 선별적으로 전력이 공급되도록 하는 전력제어부를 포함한 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 이 발명에 따르면, 전기 트럭의 주차 상태에서 잔여 주행경로에 필요한 주행필요전력을 고려하여 다수의 전기 설비들에 적절히 전력을 배분하여 공급할 수 있는 잇점이 있다.
도 1은 이 발명에 따른 전기 트럭용 전력 제어 시스템을 도시한 구성 블록도이다.
도 2는 이 발명에 따른 전기 트럭용 전력 제어 시스템의 동작을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하며 이 발명의 한 실시예에 따른 전기 트럭용 전력 제어 시스템을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 이 발명에 따른 전기 트럭용 전력 제어 시스템을 도시한 구성 블록도이다.
이 발명이 적용되는 전기 트럭에는 주행을 위한 구동모터(111)와, 주차 상태에서 상시 전력이 필요한 다수의 전기설비(112, 113, 114)가 구비된다.
이 발명에 따른 전기 트럭용 전력 제어 시스템(110)은, 구동모터(111) 및 다수의 전기설비들(112, 113, 114)에 전력을 출력하는 배터리(117)와, 상기 배터리(117)에서 출력되는 전력이 상기 구동모터(111) 및 다수의 전기설비들(112, 113, 114)에 제공 또는 차단되도록 하는 스위칭부(115)와, 상기 배터리의 충전상태(SOC)를 감지하는 배터리관리시스템(119)과, 상기 배터리를 충전하는 충전기(118)와, 조도 및 온도 등의 환경 정보를 감지하는 센싱부(120)와, 사용자의 스마트폰(130)과 통신하여 주행경로와 영업시간과 전기설비 종류와 전기설비별 주차중 구동 우선순위 및 구동환경조건을 입력받는 통신부(121)와, 상기 배터리의 충전상태와 상기 환경정보와 상기 스마트폰(130)으로부터 입력되는 주행경로와 영업시간과 전기설비별 주차중 구동 우선순위 및 구동환경조건 정보를 기반으로 상기 스위칭부(115)를 제어하여 상기 구동모터(111)가 동작하지 않는 주차 상태에서 다수의 전기 설비들(112, 113, 114)에 선택적으로 전력이 공급되도록 하는 전력제어부(116)를 포함한다.
스마트폰(130)은 사용자로부터 주행경로와 영업시간 정보를 입력받는 네비게이션부(131)와, 사용자로부터 전기 트럭에 설치된 전기설비의 종류와 전기설비별 주차중 구동 우선순위 및 구동환경조건 정보를 입력받는 전기설비설정부(132)와, 사용자에게 알림 메시지를 출력하는 알림부(133)를 포함한다.
이하, 도 2를 참조하며 이 발명에 따른 전기 트럭용 전력 제어 시스템의 동작을 설명한다.
사용자는 스마트폰(130)의 네비게이션부(131)에 당일 영업시간과 주행경로를 입력하고, 전력제어부(116)는 통신부(121)를 통해 사용자 스마트폰(130)의 네비게이션부(131)로부터 사용자가 입력한 주행경로와 영업시간 정보를 입력받는다(S21). 여기서, 영업시간 정보는 영업을 위해 이동을 시작하는 출발 시각과, 모든 영업 후 이동을 종료하는 도착 시각을 포함한다.
또한, 사용자는 스마트폰(130)의 전기설비 설정부(132)에 전기트럭에 설치된 전기설비들 각각에 대해, 전기설비 종류와 전기설비별 주차중 구동 우선순위 및 구동환경조건을 입력한다(S22). 예컨대, 푸드트럭의 경우, 주차중 전력이 필요한 전기설비에는 냉장 설비, 냉동 설비, 조리 설비, 조명 설비 등이 포함된다. 영업시간이 여름철 낮시간인 경우, 냉동 설비는 주차중 구동 우선순위가 높고 조명 설비는 주차중 구동 우선순위가 낮을 것이다. 한편, 영업시간이 겨울철 밤시간인 경우 냉동 설비나 냉장 설비는 주차중 구동 우선순위가 낮고, 조명 설비는 주차중 구동 우선순위가 높을 것이다. 또한, 전기설비별 구동환경조건으로서, 조명 설비는 외부 조도가 기준치 미만이 낮아질 때 자동 구동되도록 설정할 수 있고, 냉장 설비나 냉동 설비는 외부 온도가 기준치 이상으로 높아질 때 자동 구동되도록 설정할 수 있다. 이러한 전기트럭에 설치된 전기설비 종류, 전기설비별 주차중 구동 우선순위 및 구동환경조건은 전기트럭에서 영업하는 물품의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 사용자에 의해 설정되는 것이 바람직히다.
전력제어부(116)는 스마트폰(130)의 네비게이션부(131)를 통해 잔여 주행경로를 입력받아 잔여 주행경로를 주행하는데 필요한 주행필요전력을 산출한다(S23).
사용자가 영업시간(출발시각과 도착시각 사이) 동안 전기트럭을 운전하면(S24), 전력제어부(116)는 스위칭부(115)를 제어하여 구동모터(111)에 배터리(117)의 전력이 공급되도록 한다(S25). 단계 S25 후 단계 S23으로 진행하여 전력제어부(116)는 잔여 주행경로에 필요한 주행필요전력을 업데이트한다.
사용자가 영업시간(출발시각과 도착시각 사이) 동안 전기트럭 운전을 종료하고 주차하면(S24), 전력제어부(116)는 스위칭부(115)를 제어하여 구동모터(111)에 배터리(117)의 전력이 차단되도록 한다(S26).
전력제어부(116)는 배터리관리시스템(119)로부터 배터리의 충전상태(SOC)를 입력받고, 배터리의 충전상태(SOC)로부터 현재 총 가용전력을 산출하며, 총 가용전력에서 단계 S23에서 구한 주행필요전력을 감산하여 전기설비 구동에 사용할 수 있는 전기설비 가용전력(A)을 산출한다(S27).
또한, 전력제어부(116)는 센싱부(120)를 통해 현재 외부 온도 및 조도 등과 같은 환경조건을 감지하고, 환경조건과 잔여 영업시간을 기반으로 전기설비 필요전력(B)을 산출한다(S28). 잔여 영업시간은 영업시간의 도착시각에서 현재 시각과 잔여 주행경로에 필요한 이동시간을 고려하여, 실제 사용자가 푸드 트럭에서 물품을 판매하는 잔여 시간인 것이 바람직하다. 현재 환경조건과 전기설비별 구동환경조건을 고려하여 전기설비별 필요전력을 각각 산출하고, 이를 모두 합산하여 전기설비 필요전력을 연산할 수 있다.
전기설비 가용전력(A)을 판단하는데(S29), 전기설비 가용전력(A)이 미리 설정된 최소임계치(C) 미만이면, 사용자 스마트폰(130)으로 알림 메시지를 전송하고, 전기설비에 전력 공급을 차단한다(S30). 사용자 스마트폰의 알림부(133)는 알림 메시지를 화면에 출력하여, 사용자가 전기설비 가용전력이 부족하여 전기설비들이 가동중지되는 것을 미리 인지할 수 있도록 한다.
전기설비 가용전력(A)이 전기설비 필요전력(B)보다 크면, 전기설비에 사용가능한 전력이 충분하기 때문에 전기설비별 구동환경조건에 부합하는 모든 전기설비들에 전력이 공급되도록 한다(S31).
전기설비 가용전력(A)이 최소임계치(C)보다는 크고 전기설비 필요전력(B)보다 작을 경우, 전기설비별 구동환경조건 및 주차중 구동 우선순위에 따라 전기설비들에 선별적으로 전력이 공급되도록 한다(S32).
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
110 : 전력 제어 시스템 130 : 스마트폰
111 : 구동모터 112, 113, 114 : 전기설비
115 : 스위칭부 116 : 전력제어부
117 : 배터리 118 : 충전기
119 : 배터리관리시스템 120 : 센싱부
121 : 통신부 131 : 네비게이션부
132 : 전기설비 설정부 133 : 알림부

Claims (4)

  1. 구동모터 및 다수의 전기설비들에 전력을 출력하는 배터리와,
    상기 배터리에서 출력되는 전력이 상기 구동모터 및 다수의 전기설비들에 제공 또는 차단되도록 하는 스위칭부와,
    상기 배터리의 충전상태(SOC)를 감지하는 배터리관리시스템과,
    조도 및 온도 등의 환경 정보를 감지하는 센싱부와,
    사용자의 스마트폰과 통신하여 주행경로와 영업시간과 전기설비 종류와 전기설비별 주차중 구동 우선순위 및 구동환경조건을 입력받는 통신부와,
    상기 배터리의 충전상태와 상기 환경정보와 상기 스마트폰으로부터 입력되는 주행경로와 영업시간과 전기설비별 주차중 구동 우선순위 및 구동환경조건 정보를 기반으로 상기 스위칭부를 제어하여 주차 상태에서 다수의 전기 설비들에 선별적으로 전력이 공급되도록 하는 전력제어부를 포함한 것을 특징으로 하는 전기 트럭용 전력 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 배터리를 충전하는 충전기를 더 포함한 것을 특징으로 하는 전기 트럭용 전력 제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 스마트폰은, 사용자로부터 주행경로와 영업시간 정보를 입력받는 네비게이션부와, 사용자로부터 전기 트럭에 설치된 전기설비의 종류와 전기설비별 주차중 구동 우선순위 및 구동환경조건 정보를 입력받는 전기설비설정부와, 사용자에게 알림 메시지를 출력하는 알림부를 포함한 것을 특징으로 하는 전기 트럭용 전력 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전력제어부는 상기 배터리의 충전상태와 상기 주행경로와 영업시간을 기반으로 전기설비 가용전력과 전기설비 필요전력을 산출하고, 상기 전기설비 가용전력이 기설정된 최소임계치 미만이면 상기 스마트폰에 알림메시지를 전송하며 상기 전기설비에 전력 공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 전기 트럭용 전력 제어 시스템.
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