KR20200084400A - 이-모빌리티 서비스와 연계된 이동형 긴급 충전기 장치 및 그 방법 - Google Patents

이-모빌리티 서비스와 연계된 이동형 긴급 충전기 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기차의 급속충전 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 장소와 시간에 구애받지 않고 편리하게 급속충전 할 수 있도록 서비스와 연계된 전기 차량용 이동식 급속충전 장치에 관한 것이다.

Description

이-모빌리티 서비스와 연계된 이동형 긴급 충전기 장치 및 그 방법{MOBILE EMERGENCY CHARGER DEVICE AND METHOD ASSOCIATED WITH E-MOBILITY SERVICE}
본 발명은 전기차의 급속충전 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 장소와 시간에 구애받지 않고 편리하게 급속충전 할 수 있도록 서비스와 연계된 전기 차량용 이동식 급속충전 장치에 관한 것이다.
최근 전기자동차 보급대수가 증가하면서 차량 이용 고객의 방전에 대한 불안을 해소하고자 일부 차량 제조사에서 긴급출동 충전서비스를 운영 중이다.
하지만 자사 차량에만 제공을 하고 있으며, 수도권 일부지역에서만 서비스가 되고 있기 때문에 우리나라 전 지역에 대한 서비스가 어려운 실정이다.
기술적으로 서비스 차량의 탑재 배터리에서 고객차량의 배터리를 충전해 주기 때문에 서비스 차량의 운행 거리 제한 및 서비스 차량의 배터리 잔량에 따라 충전 성능이 떨어지는 문제점이 있다.
폐배터리를 이용한 충전서비스 기술개발이 진행 중이지만 폐배터리 처리에 긍정적인 효과가 있는 반면 기술적으로 충전 컨버터가 강압형으로 설계가 되어 충전 배터리의 전압이 고객 차량의 배터리보다 높아야 충전이 가능하기 때문에 폐배터리의 용량을 충분히 활용하지 못한 단점이 있다. 또한 승합 차량에 많은 양의 배터리를 탑재하여 서비스를하기 때문에 기동성과 활용성이 떨어진다.
본 발명에서는 이러한 문제들을 해결하기 위한 EV용 긴급충전서비스가 가능한 이동식 DC 급속 충전 시스템에 관한것이며, 또한 ICT(Information and Communications Technologies) 기반 전기차를 위한 이동식 전력 판매 및 EV Maintenance CMS(Content Management System)와 연동을 통한 플랫폼에 대한 것이다.
본 발명에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해 전압가변이 가능한 B2B 양방향 충전기를 통해 서비스용 배터리의 사용 범위를 넓히고, 이에 따라 충전서비스 시스템의 부피를 줄여 승용차 및 차량정비차량(렉카차) 적재함에 설치하여 충전서비스 요청시 즉각적인 서비스가 가능하도록 한다.
특정 제조사의 전기 차량을 위한 서비스가 아니고 차데모 및 DC 콤보 방식의 전기자동차 뿐만 아니라 인버터를 탑재하여 AC 220V 전원공급이 가능하여 소형 전기자동차 까지 서비스가 가능하기 때문에 서비스 활용도가 매우 높다.
앱서비스 개발을 통해 고객이 언제 어디서든 서비스에 접속하여 충전서비스 요청이 가능하며, 서비스 차량의 정보를 실시간으로 확인할 수 있는 서비스 플랫폼 개발을 통해 고객의 신뢰도 또한 높일 수 있도록 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 이동형 긴급 충전기 장치는, 배터리와; 상기 배터리를 선택적으로 충전하기 위한 전력변환기와; 상기 배터리의 충전 상태를 관리 제어하는 배터리 관리 시스템과; 전원선택부와; 상기 전원선택부와의 통신을 위한 통신부를 포함한다.
상기 배터리는 급속 충전이 가능할 수 있다.
상기 배터리는 약 20kW에서 약 30kW의 용량을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이동형 긴급 충전기를 활용한 충전 방법은, 이동형 배터리의 상태를 모니터링하는 단계와; 상기 이동형 배터리의 충전 상태에 따라 상기 이동형 배터리에 전원을 공급하거나 차단하는 단계와; 상기 이동형 배터리를 활용하여 전기자동차의 배터리를 긴급 충전하는 단계를 포함한다.
상기 이동형 배터리는 약 20kW에서 약 30kW의 용량을 가질 수 있다.
전기차 보급에 따른 충전 인프라가 증가하면서 충전 인프라에 대한 새로운 시장이 개척될 수 있으며, IoT 기술 개발을 적용함으로써 전기차 배터리에 대한 실시간 전력 정보를 공급받음으로써 새로운 형태의 부가가치 서비스가 생성이 가능하다.
새로운 충전 방식의 인프라로 전기차 구매에 있어서 배터리 방전문제에 대한 해결을 제시함으로써 전기차 보급률이 증가할 것이라 예상되며, 이는 결국 친환경 에너지 사업에 도움이 되어 탄소저감 활동에 도움이 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 긴급 구난용 차량의 충전시스템을 보여주는 구성도이다.
EV 이동형 긴급충전 스마트 서비스 플랫폼 개발은 다음과 같은 구성을 가지고 있다. 긴급충전서비스가 필요한 사용자는 서비스 앱(21)이나 차량 단말기(20)의 E콜을 통해 긴급충전서비스를 요청하고 이동통신망(12)을 통해 관제실 서버 긴급충전서비스용 CMS(11)에서 사용자 차량의 위치와 상태 정보를 연결하여, 가장 가까운 서비스제공 차량과 연결하여 긴급 충전서비스를 제공할 수 있는 소프트웨어 플랫폼과 승용차나 렉카에 장착할 수 있는 배터리내장형 이동식 급속충전기 시스템(30)을 구성된다.
후술하는 이동식 급속충전기 시스템(30) 내부의 배터리를 선택적으로 충전하기 위해 전력변환기(31)가 구비되고, 또한 이동식 급속충전기 시스템(30)에 구비되어 배터리의 충전 상태를 관리 제어하는 배터리관리시스템(33, BMS, Battery Management System) 및 전원선택장치(34)와 각각 통신할 수 있도록 통신장치(35)가 구비되며, 이를 통해 충전 용량 등을 결정하여 이동식 급속충전기 시스템(30) 내부의 배터리를 충전시킨다.
그리고 이동식 급속충전기 시스템(30)의 내부에 설치되는 배터리(32)는 급속 충전이 가능하도록 30kW급의 용량을 가지는데, 이때 필요에 따라 20kW급까지 가변하여 충전할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
전원선택장치(34)의 후단에 연결 설치되는 이동식 급속충전기 시스템(30)은 그 내부에 전기에너지를 저장하는 배터리를 내장하여 전기자동차의 배터리가 방전되는 등의 원인으로 전기자동차의 운행이 정지되었을 때 전기자동차의 배터리를 충전하는 데에 필요한 전력을 공급함으로써 전기자동차를 충전할 수 있도록 하기 위한 것으로, 이러한 이동식 급속충전기 시스템에는 전력을 저장하는 배터리(32)와, 이 배터리(32)에 전원을 공급하거나 차단하는 등 배터리의 상태를 모니터링하고 충전을 제어하는 배터리관리시스템(33, BMS, Battery Management System)이 구비되며, 이 배터리관리시스템(33)에는 통신장치가 내장되어 위에서 설명한 전원선택장치(34)와 각각 통신하여 이동식 급속충전기 시스템(30) 내의 배터리(32)의 충전 상태와 충전을 관리한다.
10: 관제실 서버 11: 이동형 충전관리시스템
12: 이동통신망(3G/LTE) 21: 전기차 운전자용 서비스 앱
20: 차량용 단말기 30: 이동식 급속충전기
31: 전력변환기 32: 배터리
33: 배터리관리시스템 34: 전원선택장치
35: 통신장치 40: 긴급충전차량 운전자용 앱

Claims (5)

  1. 배터리;
    상기 배터리를 선택적으로 충전하기 위한 전력변환기;
    상기 배터리의 충전 상태를 관리 제어하는 배터리 관리 시스템;
    전원선택부; 및
    상기 전원선택부와의 통신을 위한 통신부를 포함하는 이동형 긴급 충전기 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리는 급속 충전이 가능한 이동형 긴급 충전기 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리는 약 20kW에서 약 30kW의 용량을 가지는 이동형 긴급 충전기 장치.
  4. 이동형 배터리의 상태를 모니터링하는 단계;
    상기 이동형 배터리의 충전 상태에 따라 상기 이동형 배터리에 전원을 공급하거나 차단하는 단계; 및
    상기 이동형 배터리를 활용하여 전기자동차의 배터리를 긴급 충전하는 단계를 포함하는 이동형 긴급 충전기를 활용한 충전 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 이동형 배터리는 약 20kW에서 약 30kW의 용량을 가지는 이동형 긴급 충전기를 활용한 충전 방법.
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