KR20210155039A - 이동식 전기차 충전소 운용 시스템 및 방법과 이를 위한 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

이동식 전기차 충전소 운용 시스템 및 방법과 이를 위한 컴퓨터 프로그램 Download PDF

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Abstract

이동식 전기차 충전소 운용 시스템은, 전기차 사용자로부터 전기차의 위치 정보를 포함하는 충전 서비스 요청을 수신하도록 구성된 통신부; 하나 이상의 이동식 충전 차량의 상태 정보를 관리하며, 상기 상태 정보에 기초하여, 상기 충전 서비스 요청에 대한 응답으로 충전 서비스를 제공할 이동식 충전 차량을 결정하도록 구성된 차량 관리부; 및 상기 위치 정보 및 상기 상태 정보에 기초하여, 상기 차량 관리부에 의해 결정된 상기 이동식 충전 차량을 이용하여 상기 사용자의 전기차를 충전하기 위한 경로 정보를 결정하도록 구성된 경로 결정부를 포함할 수 있다. 이때 상기 통신부는, 상기 경로 정보를 상기 사용자 및 충전 서비스를 제공할 상기 이동식 충전 차량 중 하나 이상에 전송하도록 구성될 수 있다. 상기 이동식 전기차 충전소 운용 시스템을 이용하면, 주행 중인 전기차의 사용자가 충전을 요청하면 전력원을 적재한 이동식 충전 차량이 출동하여 충전 서비스를 제공함으로써, 기존 전기차의 단점인 충전소의 부족 및 긴 충전 시간의 문제를 해결할 수 있는 이점이 있다.

Description

이동식 전기차 충전소 운용 시스템 및 방법과 이를 위한 컴퓨터 프로그램{SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING IN-DRIVING ELECTIC VEHICLE CHARGING AND COMPUTER PROGRAM FOR THE SAME}
실시예들은 이동식 전기차 충전소 운용 시스템 및 방법과 이를 위한 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 실시예들은 주행 중인 전기차의 사용자가 충전을 요청하면 전력원을 적재한 이동식 충전 차량이 출동하여 충전 서비스를 제공함으로써, 기존 전기차의 단점인 충전소의 부족 및 긴 충전 시간의 문제를 해결할 수 있는 기술에 대한 것이다.
지구 온난화에 따른 기온 상승이 급격해지면서, 전 지구적으로 기후 위기에 맞서 대책을 강구하기 위한 노력들이 이루어지고 있다. 이러한 노력 중 하나가 전기 자동차(또는, 전기차로도 지칭함)의 보급 및 사용을 확대하는 것으로서, 예를 들어 대한민국의 경우 전기 자동차 보급을 확대하여 13%에 달하는 수송 부분 탄소 배출량을 감소시키기 위해 노력하고 있다.
그러나, 소비자들이 전기차 구입을 망설이게 되는 두 가지 주요 요인이 있는데, 이는 1) 전기차 충전 인프라 부족, 및 2) 충전을 위한 대기 시간이다. 기존의 전기차 충전기(EV-Charger)는 설치 유형에 따라 매립형, 스탠드형, 이동형으로 분류되는데, 세 가지 유형 모두 충전을 위해서는 주정차가 필요하며, 요구되는 주정차 시간은 50kW의 공급용량을 가지는 급속 충전기의 경우에도 15~30분이며, 6~7 kW의 공급용량을 가지는 완속 충전기의 경우에는 충전을 위한 주정차 시간이 4~5 시간에 달한다. 특히, 최근 전기차의 보급 대수는 급격히 증가하고 있으나 급속 충전소가 부족하여, 사용자들은 자신의 충전 시간뿐만 아니라 먼저 충전 중인 차량의 충전 시간까지 기다려야 하는 등 불편함이 가중되고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 등록특허공보 제10-1753872호에 개시된 것과 같이 충전소의 탐색 및 예약을 통해 대기 시간을 최소화하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 그러나, 등록특허공보 제10-1753872호를 비롯한 종래 기술은 전기차의 충전을 위하여 충전 인프라가 필요하며 충전이 이루어질 동안 주정차 상태에서 장시간 대기하여야 한다는 근본적인 문제를 해결하지 못하는 한계가 있다.
한편, 미국의 퀄컴(Qualcomm) 사, 중국 정부, 이스라엘의 일렉트로드(ElectRoad) 사 등은 전기차가 도로 위를 운행하면서 충전이 이루어지는 무선 충전 도로에 대한 연구를 진행하고 있다. 무선 충전 도로에 의하면 기존의 충전 인프라 부족 및 긴 충전 대기 시간의 문제를 해결할 수 있고 전기차에 필요한 배터리 크기도 줄일 수 있으며, 대한민국도 이 방식에 관심을 가지고 도로 기술개발 전략안(국토교통부, 2019)에 포함시켰다. 그러나, 무선 충전 도로의 구현을 위해서는 도로의 하부 등에 무선 충전 시스템을 설치하여야 하므로 막대한 초기 비용이 요구되는 문제가 있다.
등록특허공보 제10-1753872호
본 발명의 일 측면에 따르면, 기존 전기차의 단점인 충전소의 부족 및 긴 충전 시간의 문제를 해결하기 위하여, 주행 중인 전기차의 사용자가 앱(app) 등을 통해 충전을 요청하면, 대상 전기차에 가까이에 있으며 전력원을 적재한 이동식 충전 차량이 출동하여 충전 서비스를 제공하는 이동식 전기차 충전소 운용 시스템 및 방법과 이를 위한 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 시스템은, 전기차 사용자로부터 전기차의 위치 정보를 포함하는 충전 서비스 요청을 수신하도록 구성된 통신부; 하나 이상의 이동식 충전 차량의 상태 정보를 관리하며, 상기 상태 정보에 기초하여, 상기 충전 서비스 요청에 대한 응답으로 충전 서비스를 제공할 이동식 충전 차량을 결정하도록 구성된 차량 관리부; 및 상기 위치 정보 및 상기 상태 정보에 기초하여, 상기 차량 관리부에 의해 결정된 상기 이동식 충전 차량을 이용하여 상기 사용자의 전기차를 충전하기 위한 경로 정보를 결정하도록 구성된 경로 결정부를 포함한다. 이때, 상기 통신부는, 상기 경로 정보를 상기 사용자 및 충전 서비스를 제공할 상기 이동식 충전 차량 중 하나 이상에 전송하도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 이동식 충전 차량은, 상기 이동식 충전 차량 및 상기 사용자의 전기차가 주행 중인 상태에서 상기 사용자의 전기차를 충전하기 위한 전력원 및 충전기를 포함한다. 또한, 상기 경로 정보는, 충전 서비스를 제공할 상기 이동식 충전 차량과 상기 사용자의 전기차의 랑데부 위치 및 충전 동안의 주행 구간 정보를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 통신부는, 상기 충전 서비스 요청에 상응하는 배치 요청을 하나 이상의 이동식 충전 차량에 전송하고, 상기 이동식 충전 차량으로부터 상기 배치 요청에 대한 응답으로 배치 승인을 수신하도록 더 구성된다. 또한, 상기 차량 관리부는, 상기 배치 승인에 기초하여 충전 서비스를 제공할 상기 이동식 충전 차량을 결정하도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 충전 서비스 요청은 상기 사용자의 전기차의 배터리 잔량 정보 및 희망 충전량 정보 중 하나 이상을 포함하며, 상기 상태 정보는 상기 이동식 충전 차량의 전력원의 저장용량 정보를 포함한다. 이때, 상기 차량 관리부는, 상기 배터리 잔량 정보 및 희망 충전량 정보 중 하나 이상과 상기 저장용량 정보에 기초하여 상기 배치 요청을 전송할 상기 이동식 충전 차량을 결정하도록 더 구성된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 방법은, 이동식 전기차 운용 시스템에 하나 이상의 이동식 충전 차량의 상태 정보를 저장하는 단계; 상기 이동식 전기차 운용 시스템이 전기차 사용자로부터 전기차의 위치 정보를 포함하는 충전 서비스 요청을 수신하는 단계; 상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 상태 정보에 기초하여, 상기 충전 서비스 요청에 대한 응답으로 충전 서비스를 제공할 이동식 충전 차량을 결정하는 단계; 상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 위치 정보 및 상기 상태 정보에 기초하여, 상기 이동식 충전 차량을 결정하는 단계에서 결정된 상기 이동식 충전 차량을 이용하여 상기 사용자의 전기차를 충전하기 위한 경로 정보를 결정하는 단계; 및 상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 경로 정보를 상기 사용자 및 충전 서비스를 제공할 상기 이동식 충전 차량 중 하나 이상에 전송하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 이동식 충전 차량을 결정하는 단계는, 상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 충전 서비스 요청에 상응하는 배치 요청을 하나 이상의 이동식 충전 차량에 전송하는 단계; 상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 이동식 충전 차량으로부터 상기 배치 요청에 대한 응답으로 배치 승인을 수신하는 단계; 및 상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 배치 승인에 기초하여 충전 서비스를 제공할 상기 이동식 충전 차량을 결정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 충전 서비스 요청은 상기 사용자의 전기차의 배터리 잔량 정보 및 희망 충전량 정보 중 하나 이상을 포함하며, 상기 상태 정보는 상기 이동식 충전 차량의 전력원의 저장용량 정보를 포함한다. 이때, 상기 배치 요청을 하나 이상의 이동식 충전 차량에 전송하는 단계는, 상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 배터리 잔량 정보 및 희망 충전량 정보 중 하나 이상과 상기 저장용량 정보에 기초하여 상기 배치 요청을 전송할 상기 이동식 충전 차량을 결정하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어와 결합되어 전술한 실시예들에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 방법을 실행하기 위한 것으로서 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 시스템 및 방법에 의하면, 주행중인 전기차의 사용자가 충전을 요청하면, 전력원을 적재한 이동식 충전 차량들 중 가까이에 있는 차량이 출동하여 전기차의 충전 서비스를 제공함으로써, 전기차 충전 인프라가 부족하고 충전에 장시간이 소요되던 종래의 문제를 해결하고, 주행 중 방전이라는 기존 전기차의 불안 요소를 제거함으로써, 전기차 보급 및 사용 확대를 통한 기후 문제 해결에 일조할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 시스템 및 방법에서, 전력원을 탑재한 이동식 충전 차량은 충전 대상 전기차와 함께 달리면서 전력을 제공하는 주행 중 충전(In-Driving Charge; IDC) 방식으로 충전 서비스를 제공할 수 있다. 그 결과, 전기차 사용자는 시간과 장소에 구애받지 않고 충전이 가능하며, 심지어 운행 중에도 차량의 충전이 가능하므로, 충전을 위하여 자신 또는 다른 차량의 충전 시간 동안 기다릴 필요가 없는 이점이 있다.
나아가, 본 발명의 일 측면에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 시스템 및 방법에서 자주식 전기차 충전소인 이동식 충전 차량은, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템의 사업자에 의해 운영되거나 또는 개별 사업자에 의해 운영되면서 다양한 방식으로 충전 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 이동식 충전 차량은 기존의 전기차 충전소 또는 주유소 등에 배치될 수도 있어, 신재생 에너지 관련 업체, 기존 전기차 생산 업체, 기존 휴게소나 정유소 운영 업체 등 다양한 주체에 의해 활용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 방법에서 서비스 요청을 수신하고 이동식 충전 차량을 배치하는 과정의 각 단계를 나타내는 순서도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 방법에서 이동식 충전 차량을 이용하여 전기차를 충전하는 과정의 각 단계를 나타내는 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 방법에 의한 이동식 충전 차량과 전기차의 연결 형태를 나타내는 개념도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 방법에 의한 충전 시 이동식 충전 차량과 전기차의 배치를 단계적으로 나타내는 개념도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 방법에 의한 충전 시 이동식 충전 차량과 전기차의 배치를 단계적으로 나타내는 개념도이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 살펴본다.
도 1은 일 실시예에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 통신부(31), 차량 관리부(33) 및 경로 결정부(34)를 포함한다. 일 실시예에서, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 사용자 관리부(32)를 더 포함한다. 또한 일 실시예에서, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 충전 제어부(35)를 더 포함한다. 나아가 일 실시예에서, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 결제 관리부(36)를 더 포함한다.
실시예들에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에 포함된 각 부(unit) 및 이들과 통신하는 장치, 서버 등은, 전적으로 하드웨어이거나, 또는 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어인 측면을 가질 수 있다. 예컨대, 본 명세서에 기재된 시스템, 장치, 서버 등과 이에 포함된 각 부는 특정 형식 및 내용의 데이터를 처리하거나 또는/또한 전자통신 방식으로 주고받기 위한 하드웨어 및 이에 관련된 소프트웨어를 통칭할 수 있다. 본 명세서에서 "부", "모듈", "장치", "단말기", "서버" 또는 "시스템" 등의 용어는 하드웨어 및 해당 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어의 조합을 지칭하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 하드웨어는 CPU 또는 다른 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기일 수 있다. 또한, 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어는 실행중인 프로세스, 객체(object), 실행파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program) 등을 지칭할 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)을 구성하는 각각의 부(unit)는 반드시 서로 물리적으로 구분되는 별개의 장치를 지칭하는 것으로 의도되지 않는다. 즉, 도 1에 도시된 통신부(31), 사용자 관리부(32), 차량 관리부(33), 경로 결정부(34), 충전 제어부(35) 및 결제 관리부(36)는 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)을 구성하는 하드웨어를 해당 하드웨어에 의해 수행되는 동작에 따라 기능적으로 구분한 것일 뿐, 반드시 각각의 부가 서로 독립적으로 구비되어야 하는 것이 아니다. 물론, 실시예에 따라서는 특정 시스템, 장치 또는 서버를 구성하는 여러 단위 구성요소 하나 이상이 서로 물리적으로 구분되는 별개의 장치로 구현되는 것도 가능하다.
통신부(31)는 전기차(100)의 사용자로부터 전기차(100)의 위치 정보를 포함하는 충전 서비스 요청을 수신하도록 구성된다. 일 실시예에서, 통신부(31)는 전기차(100)의 사용자의 스마트폰(smartphone)과 같은 사용자 장치(2)에서 실행되는 애플리케이션(또는, 앱(app))과 통신함으로써, 사용자의 충전 서비스 요청을 수신하고 이에 대한 응답을 제공할 수 있다. 예컨대, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 적어도 부분적으로 사용자 장치(2) 상에서 실행되는 애플리케이션의 동작을 가능하게 하는 애플리케이션 서비스 서버(application service server)에 해당될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에 전기차(100) 자체에 유선 및/또는 무선 네트워크를 통한 통신 기능이 구비된 경우, 통신부(31)는 사용자 장치(2)가 아닌 전기차(100)와 직접 통신함으로써 충전 서비스 요청을 수신하도록 구성될 수도 있다.
이상의 동작을 위하여, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)의 통신부(31)는 유선 및/또는 무선 네트워크를 통하여 사용자 장치(2) 및 전기차(100) 등과 통신하도록 구성될 수 있다. 또한, 통신부(31)는 충전 서비스를 제공하는 이동식 충전 차량(4)의 배치를 위하여 이동식 충전 차량(4) 또는 이동식 충전 차량(4)의 사용자의 사용자 장치(미도시)와 더 통신하도록 구성될 수 있다. 나아가, 통신부(31)는 교통 정보의 수집 등을 위하여 외부 서버(5)와 더 통신을 수행하도록 구성될 수도 있다.
본 명세서에서, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)과 사용자 장치(2), 전기차(100), 이동식 충전 차량(4) 및/또는 외부 서버(5) 사이의 통신 방법은 유선 및/또는 무선 네트워크를 통하여 객체와 객체가 네트워킹 할 수 있는 모든 통신 방법을 포함할 수 있으며, 유선 통신, 무선 통신, 3G, 4G, 혹은 그 이외의 방법으로 제한되지 않는다.
예를 들어, 본 명세서의 유선 및/또는 무선 네트워크는 LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), GSM(Global System for Mobile Network), EDGE(Enhanced Data GSM Environment), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 와이-파이(Wi-Fi), VoIP(Voice over Internet Protocol), LTE Advanced, IEEE802.16m, WirelessMAN-Advanced, HSPA+, 3GPP Long Term Evolution (LTE), Mobile WiMAX (IEEE 802.16e), UMB (formerly EV-DO Rev. C), Flash-OFDM, iBurst and MBWA (IEEE 802.20) systems, HIPERMAN, Beam-Division Multiple Access (BDMA), Wi-MAX(World Interoperability for Microwave Access) 및 초음파 활용 통신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 통신 방법에 의한 통신 네트워크를 지칭할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전기차(100)를 충전하고자 하는 사용자는, 전기차(100) 자체의 통신 기능을 통해 또는 스마트폰과 같은 사용자 장치(2)를 통해 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에 충전 서비스를 요청할 수 있다. 이때 사용자는 전기차(100)의 위치 정보와 함께 자신의 주행 방향 또는 목적지, 희망 충전량, 현재 배터리 잔량, 전기차(100)의 배터리 용량이나 충전 콘센트 규격 등의 추가 정보를 통신부(31)에 전송할 수도 있다.
본 명세서에서 전기차란, 일시적 또는 영구적으로 전기 에너지를 구동 에너지로 하여 주행하는 자동차를 의미한다. 본 명세서의 전기차는 반드시 순수한 전기 자동차(Electric Vehicle; EV)에 한정되는 것은 아니며, 하이브리드(hybrid) 전기차(HEV), 플러그인(plug-in) 하이브리드 전기차(PHEV), 수소(fuel cell) 전기자동차(FCEV) 등 적어도 부분적으로 전기 에너지를 구동 에너지로 이용할 수 있는 임의의 자동차를 지칭한다.
또한, 도 1에서 사용자 장치(2)는 스마트폰의 형태로 도시되었으나, 사용자 장치(2)의 장치 종류는 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자 장치(2)는 다른 이동 통신 단말기, 개인용 컴퓨터(personal computer), 노트북(notebook) 컴퓨터, PDA(personal digital assistant), 태블릿(tablet) 컴퓨터 등 임의의 컴퓨팅 장치의 형태로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 통신부(31)는 전기차(100)에 구비된 내비게이션 장치(1)로부터 충전 서비스 요청을 수신할 수도 있다. 내비게이션 장치(1)에는 전기차(100)의 사용자의 목적지에 대한 정보가 입력될 수 있고 전기차(100)의 현재 위치와 주행 방향 등이 계측되고 있으므로, 내비게이션 장치(1)로부터 충전 서비스 요청을 수신하는 경우 사용자의 목적지, 전기차(100)의 위치 및 주행 방향과 같은 정보가 별도의 입력 없이도 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에 제공될 수 있는 이점이 있다.
이때, 내비게이션 장치(1)는 전기차(100)에 별도로 장착된 것(예컨대, 차량 대시보드에 매립된 것)인지 여부를 불문하고, 전기차(100)와 함께 사용되는 임의의 경로 안내 수단을 지칭한다. 또한, 사용자의 스마트폰과 같은 사용자 장치(2)에서 실행되는 애플리케이션에 의해 경로 안내 수단이 구현되는 경우도 있을 수 있으며, 따라서 실시예들에 따라 내비게이션 장치(1)와 사용자 장치(2)는 서로 구분되지 않을 수도 있다.
일 실시예에서, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 사용자 관리부(32)를 포함하여, 전기차(100)의 사용자는 충전 서비스를 요청하기에 앞서 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)이 제공하는 충전 서비스에 대한 회원 가입 및 정보 등록 등을 수행할 수 있다. 사용자는 자신이 사용하는 전기차(100)의 정보와, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)과 통신하는데 이용되는 내비게이션 장치(1) 또는 사용자 장치(2)의 식별 정보, 충전 서비스 요금 지불을 위한 결제수단 정보(예컨대, 신용카드 정보) 등을 회원 정보로서 사용자 관리부(32)에 등록할 수 있다.
차량 관리부(33)는 하나 이상의 이동식 충전 차량(4)의 상태 정보를 관리하고, 통신부(31)에 수신된 충전 서비스 요청에 대응하여 배치될 이동식 충전 차량(4)을 결정하기 위한 부분이다. 이때, 이동식 충전 차량(4)의 상태 정보에는, 이동식 충전 차량(4)의 위치 정보, 이동식 충전 차량(4)의 주행 방향 정보, 이동식 충전 차량(4)에 적재된 전력원(미도시)의 저장용량 정보 등이 포함될 수 있고, 이러한 정보는 서비스에 배치될 이동식 충전 차량(4)을 결정하는 데에 이용될 수 있다. 이때, 저장용량은 전력원이 현재 공급할 수 있는 전기 에너지의 총량을 의미한다.
일 실시예에서, 차량 관리부(33)는 상태정보 관리부(331) 및 차량 매칭부(332)를 포함할 수 있다. 상태정보 관리부(331)는 하나 이상의 이동식 충전 차량(4)의 상태 정보를 수신, 저장하기 위한 부분이며, 차량 매칭부(332)는 충전 서비스 요청에 포함된 정보들과 이동식 충전 차량(4)의 상태 정보 간의 매칭(matching)을 통하여 충전 서비스에 배치될 이동식 충전 차량(4)을 결정하기 위한 부분이다.
일 실시예에서, 차량 관리부(33)는 배치 결정부(333)를 더 포함하며, 배치 결정부(333)는 이동식 충전 차량(4)의 사용자로부터 배치 요청에 대한 승인을 수신하는 방식으로 배치할 이동식 충전 차량(4)을 결정하도록 구성될 수 있다. 즉, 차량 매칭부(332)에 의해 충전 서비스 요청과 매칭된 하나 이상의 이동식 충전 차량(4)에 배치 요청을 전송하고, 이에 대해 승인 응답을 가장 빠르게 전송한 이동식 충전 차량(4)을 서비스에 배치할 수 있다.
그러나 이는 예시적인 것으로서, 다른 실시예에서는 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에서 충전 서비스 요청과 이동식 충전 차량(4)의 상태 정보를 매칭하는 것만으로 배치할 이동식 충전 차량(4)을 결정할 수도 있다. 따라서, 이동식 충전 차량(4)을 배치함에 있어서 이동식 충전 차량(4)의 승인을 필요로 할 것인지 여부는 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)과 이동식 충전 차량(4)의 운영 주체의 구성에 따라 적절히 결정될 수 있으며, 특정 형태로 제한되지 않는다.
경로 결정부(34)는, 차량 관리부(33)에 의하여 충전 서비스를 제공할 것으로 결정된 이동식 충전 차량(4)이 전기차(100)와 만나 충전을 수행하기 위한 위치 및/또는 경로를 결정하는 역할을 한다. 이상의 동작을 위하여, 경로 결정부(34)는 전기차(100)와 이동식 충전 차량(4)이 만날 위치를 결정하는 랑데부(rendezvous) 위치 결정부(341)를 포함할 수 있다. 또한, 이동식 충전 차량(4)은 전기차(100)가 주행 중인 상태에서 충전을 수행하도록 구성될 수도 있으며, 이 경우 경로 결정부(34)는 이동식 충전 차량(4)이 전기차(100)를 충전하면서 함께 주행하기 위한 도로상의 구간을 결정하는 주행구간 결정부(342)를 포함할 수도 있다.
이하의 본 명세서에서, 이동식 충전 차량(4)은 전기차(100)를 반드시 주정차할 필요 없이 주행 중 충전(In-Driving Charge; IDC) 방식으로 충전 서비스를 제공할 수 있다는 점에서 "IDC 차량"으로도 지칭되며, 주행 중 충전의 구체적인 방식에 대해서는 도 4를 참조하여 후술한다. 그러나, 본 발명의 범위가 주행 중 충전 방식에 한정되는 것은 아니며, 이동식 충전 차량(4)은 전기차(100)와 랑데부 위치에서 만난 후 양 차량이 주정차된 상태에서 충전을 수행하는 것도 가능하다.
경로 결정부(34)에 의하여 결정된 랑데부 위치 및/또는 주행구간 등 경로 정보는 통신부(31)를 통해 전기차(100) 및/또는 이동식 충전 차량(4)에 전송되어 양 차량이 서로 만나도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 충전 제어부(35)는 이동식 충전 차량(4)에 의하여 전기차(100)의 충전이 이루어질 수 있도록 이동식 충전 차량(4)에 구비된 충전기(충전 케이블, 충전 커넥터 등을 포함함)의 동작을 제어하는 기능을 한다. 그러나 이는 예시적인 것으로, 이동식 충전 차량(4)의 충전기의 제어는 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)의 개입 없이 이동식 충전 차량(4)에서 자체적으로 이루어지거나, 또는 이동식 충전 차량(4)의 운전자에 의하여 수작업으로 이루어질 수도 있다.
일 실시예에서, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 결제 관리부(36)를 포함하여, 충전 서비스에 대한 전기차(100) 사용자의 요금 지불이 가능하도록 할 수 있다. 예를 들어, 결제 관리부(36)는 전기차(100) 사용자에 의해 입력된 지불수단 정보(예컨대, 신용카드 정보, 계좌번호) 및 인증정보(예컨대, 비밀번호, 공인인증정보 등)를 이용하여 외부 서버(예컨대, 카드사 또는 결제대행사(VAN 사) 서버)와 통신함으로써 자금 이체를 실행할 수 있다. 또한, 요금 지불 과정은 결제 관리부(36)와 전기차(100) 사용자의 사용자 장치(2) 사이의 통신을 통하여 이루어질 수도 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 방법에서 서비스 요청을 수신하고 이동식 충전 차량을 배치하는 과정의 각 단계를 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 먼저 사용자(200)는 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)이 제공하는 충전 서비스를 이용하기 위하여 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에 회원으로 가입할 수 있다. 회원 가입 시 사용자는 자신이 사용하는 전기차의 차종, 연식, 배터리 용량 등과 같은 차량 정보와, 사용자(200)가 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)과 통신하는데 이용하는 내비게이션 장치나 스마트폰 등 사용자 장치 정보, 및 충전 서비스 요금 지불을 위한 결제수단 정보(예컨대, 신용카드 정보) 등을 입력할 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)이 제공하는 충전 서비스는 회원제로 운영되지 않을 수도 있으며, 이 경우 상기 단계(S101)는 생략될 수 있다.
한편, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 충전 서비스를 제공하기 위한 하나 이상의 IDC 차량(4)으로부터 IDC 차량(4)의 상태 정보를 수신하여 관리할 수 있다(S102). IDC 차량(4)의 상태 정보란, IDC 차량(4)의 차종, 연식 등 차량 정보, IDC 차량(4)에 적재된 전력원의 저장용량 정보, IDC 차량(4)의 운전자에 상응하는 스마트폰과 같은 사용자 장치 정보 등을 포함할 수 있다. 도면에 도시하지 않았으나, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)과 IDC 차량(4) 사이의 정보 송수신은 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)이 IDC 차량(4)의 내비게이션 장치 또는 IDC 차량(4) 운전자의 스마트폰과 같은 사용자 장치와 통신함으로써 수행될 수 있으며, 이는 후술하는 단계들에도 동일하게 적용된다.
충전 서비스를 희망하는 사용자(200)는, 사용자(200)의 전기차의 통신 기능을 통하여 또는 사용자(200)의 내비게이션 장치나 스마트폰과 같은 사용자 장치를 통하여 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에 충전 서비스를 요청할 수 있다(S103). 이때, 사용자(200)의 충전 서비스 요청은 적어도 사용자(200)의 전기차의 위치 정보를 포함할 수 있다. 충전 서비스 요청은 전기차의 충전 규격에 관련된 정보를 포함할 수도 있다. 또한, 사용자(200)는 자신의 희망 충전량에 대한 정보를 충전 서비스 요청 시 함께 전송할 수 있다. 나아가, 사용자(200)는 주행 중 충전 방식으로 충전 서비스를 이용하기 위하여 자신이 향하는 목적지에 대한 정보 및 자신의 주행 방향 정보 등을 충전 서비스 요청 시 함께 전송할 수도 있다.
충전 서비스 요청 시 사용하는 정보들은 사용자(200)가 사용자 장치 또는 전기차에 직접 입력한 정보일 수 있으며, 또는 사용자 장치 또는 전기차에서 기존에 관리되는 정보 또는 미리 입력된 정보가 자동으로 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에 전송될 수도 있다. 예를 들어, 사용자(200)가 내비게이션 장치 또는 스마트폰 상에서 실행되는 내비게이션 앱과 연동하여 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에 충전 서비스를 요청하는 경우, 내비게이션 장치 또는 스마트폰의 내비게이션 앱에 기존에 입력되어 있는 목적지 정보, 전기차의 현재 위치 정보, 및/또는 사용자의 현재 주행 방향에 대한 정보가 이들 장치에서 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에 전송될 수 있다.
또는, 사용자(200)가 전기차 또는 전기차와 연동된 사용자 장치를 통하여 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에 충전 서비스를 요청하는 경우, 전기차의 현재 배터리 잔량 및/또는 충전 규격에 대한 정보가 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에 전송될 수 있다. 이 경우, 사용자(200)가 자신의 희망 충전량을 따로 명시하지 않았다면, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 전기차의 배터리 잔량을 토대로 희망 충전량을 추정할 수도 있다. 예컨대, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 전기차의 현재 배터리 잔량 및 충전 용량을 토대로 전기차를 완충하는데 필요한 충전량을 희망 충전량으로 설정하거나, 또는 전기차의 배터리를 미리 설정된 기준값(예컨대, 90%)까지 충전하는데 필요한 충전량을 희망 충전량으로 설정할 수 있다.
충전 서비스 요청을 수신한 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에서는, 충전 서비스 요청에 포함된 정보들과 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에서 관리하는 IDC 차량(4)의 상태 정보를 토대로 사용자(200)의 요청에 상응하여 배치 가능한 IDC 차량(4)을 조회할 수 있다(S104). 예를 들어, 배치될 IDC 차량(4)에는 적어도 사용자의 희망 충전량만큼 전기차를 충전할 수 있는 만큼의 에너지가 구비되어 있어야 하므로, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에서는 IDC 차량(4)의 저장용량이 사용자의 희망 충전량을 초과하는 IDC 차량(4)들을 배치 가능한 차량으로 결정할 수 있다.
또는/또한, 사용자의 요청에 대해 배치될 IDC 차량(4)은 사용자(200)의 전기차와 IDC 차량(4) 사이의 상대적인 위치에 기초하여 결정될 수도 있다. 예를 들어, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에서는 충전 대상 전기차로부터 일정 거리 내로 인접한 IDC 차량(4)을 배치 가능한 차량으로 결정할 수 있다. 이때, 충전 대상 전기차와 IDC 차량(4)의 인접도는 양 차량 중 일방 또는 양방의 주행 방향을 고려한 시간 거리(즉, 양 차량 사이의 거리를 주행하는데 소요되는 시간)을 기반으로 산출될 수도 있다. 예를 들어, 충전 대상 전기차가 고속도로를 주행 중이며 IDC 차량(4)이 고속도로 휴게소에 대기 중인 경우, 전기차의 주행 방향과 IDC 차량(4)이 위치한 휴게소가 서로 반대 방향의 도로에 있다면 차량 간의 직선 거리가 가깝더라도 양 차량이 만나는데 긴 시간이 필요할 수 있다. 따라서, 지리적인 거리가 아닌 시간 거리를 기반으로 양 차량의 인접도를 산출함으로써 빠른 시간 내에 충전 서비스가 가능하도록 할 수 있다.
또한, 사용자의 요청에 대해 배치될 IDC 차량(4)을 조회하는 것은 전술한 정보들을 복합적으로 고려하여 결정될 수도 있다. 예컨대, IDC 차량(4)은 전기차의 충전이 가능한 전력원을 탑재한 차량인 동시에 IDC 차량(4) 자체로 해당 전력원으로부터 전기 에너지를 공급받아 주행하는 전기차일 수 있다. 이 경우, 사용자의 요청에 대해 배치될 IDC 차량(4)은, IDC 차량(4)이 사용자의 전기차와의 접점까지 주행하는데 필요한 충전량과, 사용자의 희망 충전량만큼 전기차를 충전하는데 필요한 충전량, 및 충전 완료 후 IDC 차량(4)이 대기 장소까지 되돌아오는 데 필요한 충전량을 모두 합산한 것 이상의 저장용량을 전력원에 보유하고 있어야 한다. 따라서, 본 실시예에서 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은, 충전 대상 전기차와 IDC 차량(4) 사이의 거리를 왕복하는데 소요되는 충전량 및 사용자의 희망 충전량을 합산하고, IDC 차량(4)에 적재된 전력원의 저장용량이 전술한 합산 값을 넘는 IDC 차량(4)들을 배치 가능한 차량으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 배치 가능한 것으로 결정된 IDC 차량(4)들을 대상으로 배치 요청을 전송하고(S105), 배치 요청에 대해 승인하는 응답을 보내온 IDC 차량을 배치할 차량으로 결정할 수 있다(S106). 예를 들어, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 배치 요청에 가장 먼저 응답한 IDC 차량(4)을 충전 서비스에 배치할 수 있다. 배치 요청과 이에 대한 응답은, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)과 IDC 차량(4)의 운전자의 사용자 장치와의 통신을 통하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 다른 실시예에서 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에서는 배치될 IDC 차량(4)에 대해 배치 요청을 보내고 이를 승인 받는 과정을 수행하지 않고, 자체적으로 배치될 IDC 차량(4)을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에서는 배치 가능한 것으로 결정된 복수의 IDC 차량(4)이 있을 경우 각 차량을 순차적으로 요청에 배치하거나, 충전 대상 전기차와의 인접도에 따라 인접한 순서로 배치하거나, 또는/또한 IDC 차량(4)의 전력원의 저장용량이 높은 순서로 배치하는 등 다양한 방식으로 배치될 차량을 결정할 수 있다.
사용자(200)의 충전 서비스 요청에 대해 배치될 IDC 차량(4)이 결정되면, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 사용자(200)에게 IDC 차량(4)의 배치 정보를 전송할 수 있다. 이때 전송되는 배치 정보는 사용자에게 충전 서비스를 제공할 IDC 차량(4)의 차량 정보 및/또는 해당 IDC 차량(4)의 운전자에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 사용자(200)의 사용자 장치와의 통신을 통하여 충전 요금에 대한 결제를 수행할 수 있다(S108). 예컨대, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)이 사용자(200)로부터 결제수단 및 지불을 위한 인증 정보를 입력받고, 입력된 정보를 이용하여 카드사 서버나 결제대행사 서버 등 외부 서버에 요금에 해당하는 카드 승인 또는 대금 지급을 요청할 수 있다. 이때, 요금 결제 과정은 사용자(200)가 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에 등록해 둔 결제수단 정보를 적어도 부분적으로 이용하여 이루어질 수도 있다. 또한, 요금의 결제 시점은 도 2에 도시된 순서로 한정되는 것은 아니며, 충전 서비스 요청 전, 배치 정보의 수신 후, 충전 개시 전, 또는 충전 완료 후 등 다른 임의의 시점에 요금 결제가 이루어질 수도 있다.
한편, 충전 서비스 요청에 대해 배치할 차량이 결정되면 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 배치될 IDC 차량(4)을 이용하여 사용자(200)의 전기차를 충전하기 위한 경로를 산출할 수 있다(S109). 구체적인 경로 산출 과정으로서, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 충전 대상 전기차의 위치 정보와 IDC 차량(4)의 위치 정보를 이용하여 양 차량이 서로 만나기 위한 랑데부 지점을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 랑데부 지점은 충전 대상 전기차와 IDC 차량(4)의 중간 위치이거나, 또는 이들 중 어느 한 차량(예컨대, 충전 대상 전기차)의 위치일 수 있다.
그러나, 충전 대상 전기차가 운행 중일 경우 전기차의 위치는 시시각각 변화한다. 이때, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 전기차의 현재 위치 및 주행 방향을 고려하여, 전기차가 현재의 주행 방향을 유지할 경우 IDC 차량(4)이 최단 시간 내에 전기차의 주행 도로에 도달할 수 있는 위치를 랑데부 위치로 결정할 수 있다. 또는, 충전 서비스 요청 시 내비게이션 장치 또는 내비게이션 앱과의 연동을 통하여 사용자(200)의 목적지를 수신하였을 경우, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 전기차의 현재 위치에서 설정된 목적지를 향하는 사용자(400)의 이동 경로 상에 IDC 차량(4)이 최단 시간 내에 도달할 수 있는 위치를 랑데부 위치로 결정할 수 있다. 그 결과, 사용자(400)는 충전을 위하여 자신의 이동 경로를 특별히 변경할 필요가 없이, 종전의 이동 경로상에 위치한 지점에서 IDC 차량(4)을 만나 전기차의 충전이 가능한 이점이 있다.
한편, 일 실시예에서는 충전 서비스를 요청하는 사용자가 희망하는 충전 지점을 결정하고, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 사용자가 희망하는 충전 지점을 랑데부 위치로 결정할 수도 있다.
일 실시예에서, 전기차를 주정차한 상태에서 충전을 실시하는 경우, 경로 산출은 랑데부 지점을 결정하는 것을 지칭하며 사용자(200)와 IDC 차량(4)이 랑데부 지점에서 만나 IDC 차량(4)의 전력원에 의해 전기차의 충전을 실시할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서 주행 중 충전(IDC) 방식으로 충전을 실시하는 경우에는, 경로의 설정을 위해서는 전기차와 IDC 차량(4)이 만나 충전기를 체결한 상태에서 함께 주행하면서 충전을 실시하기 위한 주행 구간을 더 결정할 수 있다. 예를 들어, 주행 구간의 시작점은 전술한 것과 같이 결정된 랑데부 지점일 수 있다.
또한, 주행 구간의 끝점은 랑데부 지점에서 충전을 개시하여 사용자의 희망 충전량만큼 충전하는데 소요되는 시간과 해당 도로의 제한속도 또는 평균속도를 토대로 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 희망 충전량만큼 전기차를 충전하는 데 필요한 시간이 15분이며, 랑데부 지점이 위치하는 도로의 제한 속도가 60 km/h일 경우, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 랑데부 지점을 주행 구간의 시작점으로 하고 랑데부 지점으로부터 해당 도로를 따라 주행 방향의 15km 전방에 위치하는 지점을 주행 구간의 끝점으로 결정할 수 있다.
그러나, 이는 예시적인 것으로서, 다른 실시예에서 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 주행 구간의 시작점만을 결정하고 주행 구간의 끝은 실제 충전 결과에 따라 IDC 차량(4)에서 자체적으로 결정하도록 할 수도 있다.
또한 일 실시예에서, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 주행 도로의 차로의 개수와 같은 도로의 특성을 더 고려하여 주행 구간의 시작점과 끝점을 결정할 수도 있다. IDC 차량(4)이 전기차와 함께 달리면서 충전을 수행하기 위해서는, 도 4를 참조로 후술하는 것과 같이 전기차 및 IDC 차량(4)이 도로 상의 1개 내지 2개의 차선을 점유하고 달릴 필요가 있다. 또한, 전기차 및 IDC 차량(4)이 함께 달리기 위하여 필요한 차선의 개수는 각 차량의 충전구 및 충전기 배치 위치에 의해 정하여진다.
이때, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은, 전기차와 IDC 차량(4)이 함께 달리기 위하여 2개의 차선이 필요할 경우 편도 3차로 이상의 도로 상에 주행 구간이 위치하며, 전기차와 IDC 차량(4)이 함께 달리기 위하여 1개의 차선이 필요할 경우 편도 2차로 이상의 도로 상에 주행 구간이 위치하도록 주행 구간의 시작점과 끝점을 결정함으로써, IDC 차량(4)을 이용한 충전으로 인하여 동일한 도로 상에서 주행 중인 다른 차량들의 통행이 지장을 받는 일이 없도록 할 수 있다.
이상과 같이 충전을 위한 경로 정보, 즉, 랑데부 지점 및/또는 주행 구간이 결정되면, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에서는 경로 정보를 IDC 차량(4)에 전송함으로써 IDC 차량(4)이 사용자(200)를 찾아갈 수 있도록 할 수 있다(S111). 또한, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에서는 경로 정보의 일부 또는 전부를 사용자(200)에게도 전송하여 사용자(200)가 IDC 차량(4)과 지정된 랑데부 위치에서 만날 수 있게 할 수 있다(S110).
한편, 전술한 실시예에서는 충전을 위한 경로를 산출하는 과정이 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에 의하여 이루어지며, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)이 산출된 경로 정보를 IDC 차량(4)에 전송하였다. 그러나, 다른 실시예에서 사용자(200)까지의 경로를 산출하는 과정(S109)은 IDC 차량(4)에 의하여 자체적으로 수행될 수도 있으며, 이 경우 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)이 IDC 차량(4)에 경로 정보를 전송하는 단계(S111)는 생략될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 방법에서 IDC 차량을 이용하여 전기차를 충전하는 과정의 각 단계를 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, IDC 차량(4)에 의한 전기차의 충전이 준비되면, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 사용자(200)에게 충전 개시에 대한 알림을 전송할 수 있다(S201). 도면에 도시하지 않았으나, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)과 사용자(200) 사이의 정보 송수신은 사용자(200)의 스마트폰과 같은 사용자 장치, 전기차에 구비된 내비게이션 장치, 또는 전기차 자체와 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3) 사이의 통신 연결을 통해 이루어진다는 점이 통상의 기술자에게 용이하게 이해될 것이다. 예를 들어, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 스마트폰에서 실행되는 애플리케이션(또는, 앱)을 통한 푸시 알림(push notification) 또는 이동 통신 단말기에 전송되는 문자 메시지 등의 형태로 사용자(200)에게 알림을 전송할 수 있다.
충전 개시 사실을 인지한 사용자(200)는, 전기차의 충전구를 덮고 있는 덮개를 개방하여 전기차를 충전 가능한 상태로 할 수 있다(S202). 다음으로, IDC 차량(4)의 충전기를 제어하여 전기차에 충전기를 전기적으로 연결할 수 있다. 이때, 충전기가 충전구에서 분리되지 않도록 후크, 핀 등과 같은 고정수단을 이용하여 충전기를 충전구에 결합된 상태로 고정할 수도 있다(S203). 이처럼 IDC 차량(4)의 충전기가 전기차에 결합, 고정된 상태에서 전기차의 충전이 이루어진다(S204). 따라서, 전기차가 주정차된 상태뿐만 아니라 주행 중 충전(IDC) 방식으로도 충전이 이루어질 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 방법에 의한 이동식 충전 차량과 전기차의 연결 형태를 나타내는 개념도로서, 주행 중 충전을 구현하기 위한 IDC 차량의 충전기 구성을 나타낸다.
도 4를 참조하면, IDC 차량(4)에는 전력원(410) 및 충전기(400)가 탑재되며, 또한, 충전기(400)는 충전 케이블(401) 및 충전 커넥터(402)를 포함한다. 전력원(410)은 전기차(100) 충전을 위한 전기 에너지를 제공하는 장치로서, 에너지 저장 장치(Energy Storage System; ESS)를 예로 들 수 있다. ESS는 태양광, 풍력 등에 의하여 생성된 신재생 에너지를 저장했다가 필요한 시점에 사용할 수 있도록 한 장치로서, 대용량의 ESS를 전력원(410)으로서 IDC 차량(4)에 적재하고, 평소에는 태양광 발전 등에 의하여 ESS를 충전하다가, 충전 서비스 요청이 있을 경우 ESS에 저장된 에너지를 이용하여 전기차(100)를 충전할 수 있다.
그러나 이는 예시적인 것으로서, 실시예들에 따른 IDC 차량(4)에 탑재되는 전력원(410)은 ESS에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전력원(410)은 임의의 배터리로 구성되거나, 화석연료 등을 이용하는 발전기 또는 수소 전지로 구성되는 등, 전기차(100)의 충전에 필요한 전기 에너지를 출력하는 것이 가능한 임의의 장치가 본 명세서의 전력원(410)에 해당될 수 있다.
충전기(400)의 충전 케이블(401)은 전력원(410)에 전기적으로 연결되어 있으며, 그 일단에는 충전 커넥터(402)가 위치한다. 충전 커넥터(402)는 전력원(410) 및 전기차(100)의 충전구(110)에 각각 전기적으로 연결되어, 전력원(410)이 공급하는 전기 에너지를 이용하여 전기차(100)를 충전한다. 충전 커넥터(402)는 공지된 또는 향후 개발될 전기차 충전 규격에 따라 전기적 연결이 가능한 임의의 형태를 가질 수 있으며, 예를 들어, SAE J1772 규격의 교류(AC) 5핀 충전 규격, AC 7핀 충전 규격(Mennekes), AC 5핀과 직류(DC) 2핀이 혼합된 DC 콤보 충전 규격, DC 차데모(Chademo) 충전 규격, AC 3상 충전 규격 등에 따라 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 전기차(100)의 충전구(110)에 덮개(120)가 있는 경우, 도 3을 참조하여 전술한 것과 같이 충전 커넥터(402)를 결합하기에 앞서 덮개(120)가 개방될 수 있다.
충전 케이블(401)은 기계적 및/또는 전기적으로 제어가 가능하여 IDC 차량(4)이 주행 중인 상태에서 충전 케이블(401)이 전기차(100) 방향으로 뻗어나가는 것이 가능하면서도, IDC 차량(4) 및 전기차(100)의 주행 중 발생하는 변위 및 진동으로 인하여 충전 커넥터(402)가 충전구(110)로부터 분리되지 않도록 유연한(flexible) 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 충전 케이블(401)은 자동, 반자동 또는 수동으로 IDC 차량(4)으로부터 전기차(100) 방향으로 연장되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에서 충전 케이블(401)은 전기적 및/또는 기계적으로 구동이 가능하며 강성을 가지는 외부 튜브 내에 유연한 재질의 내부 튜브가 위치하는 이중관의 형태로 형성되며, 내부 튜브의 한쪽 끝에는 충전 커넥터(402)가 위치할 수 있다. 이 경우, 강성이 있는 외부 튜브를 제어함으로써 충전 케이블(401) 끝의 충전 커넥터(402)가 전기차(100)의 충전구(110)에 삽입되도록 하고, 충전 커넥터(402)가 충전구(110)에 결합된 뒤에는 충전 케이블(401)의 외부 튜브와 내부 튜브를 분리하여 외부 튜브만 IDC 차량(4) 내로 회수함으로써, 유연성이 있는 내부 튜브를 통해 충전 커넥터(402)가 충전구(110)에 연결되도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 것과 같이 IDC 차량(4)의 충전기(400)의 제어는, IDC 차량(4)의 운전자에 의하여 수동으로 이루어지거나, 또는 IDC 차량(4)과 충전 대상 전기차(100)가 소정의 정렬 조건을 만족하는 상태에서 IDC 차량(4)에 탑재된 제어 프로그램에 의하여 자동으로 이루어질 수 있다.
또는, 다른 실시예에서 IDC 차량(4)의 충전기(400)를 제어하는 것은 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)의 충전 제어부(35)에 의하여 원격으로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 IDC 차량(4)에 구비된 촬영 수단, 적외선 센서 등의 센서 장치를 통해 IDC 차량(4)과 전기차(100)의 상대적인 배치를 확인할 수 있는 센서 정보를 수신하고, 수신된 센서 정보에 기초하여 충전기(400)의 충전 케이블(401)이 뻗어나가는 시점, 각도 및 거리 등을 제어함으로써 충전 커넥터(402)가 전기차(100)의 충전구(110)에 체결되도록 할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 충전이 완료되면 IDC 차량(4)에서는 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에 충전완료 사실에 대한 알림을 전송하고(S2015), 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)에서는 사용자(200)에게 충전완료 사실에 대한 알림을 전송할 수 있다(S206). 예를 들어, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 사용자(200)의 스마트폰 등 사용자 장치에 알림을 전송하거나, 또는 사용자(200)의 전기차와의 통신을 통하여 전기차에 직접 알림을 전송할 수 있다.
한편, 다른 실시예에서는 IDC 차량(4)이 사용자(200)의 장치 또는 전기차와 통신 가능하게 연결되어, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)을 경유하지 않고 IDC 차량(4)에서 직접 사용자(200)에게 충전완료 사실에 대한 알림을 전송할 수도 있다.
일 실시예에서, 충전이 완료된 후 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)은 사용자(200)의 사용자 장치와의 통신을 통하여 충전 요금에 대한 결제를 수행할 수 있다(S207). 이는, 이동식 전기차 충전소 운용 시스템(3)이 사용자(200)로부터 결제수단 및 지불을 위한 인증 정보를 입력받고, 입력된 정보를 이용하여 카드사 서버나 결제대행사 서버 등 외부 서버에 지급을 요청하는 것에 의하여 수행될 수 있다. 그러나, 실시예에 따라 사용자(200)의 요금 결제 시점은 상이할 수 있으며, 예컨대, 도 2에 도시된 실시예와 같이 충전 전에 사용자(200)가 요금을 선지불한 경우, 도 3에 도시된 요금 결제 단계(S207)는 생략될 수 있다.
마지막으로, 충전 및 요금 결제가 완료되면 IDC 차량(4)은 사용자(200)의 전기차에 연결되어 있던 충전기를 회수함으로써 충전 서비스를 종료하게 된다.
도 5는 일 실시예에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 방법에 의한 충전 시 IDC 차량과 전기차의 배치를 단계적으로 나타내는 개념도이다.
도 5의 (a)에 도시된 것과 같이, IDC 차량(4)은 정해진 랑데부 지점에서 충전 대상 전기차(100)에 접근하고, 도 5의 (b)에 도시된 것과 같이 IDC 차량(4)의 충전 케이블과 전기차(100)의 충전구가 상호 정렬되도록 전기차(100)와 IDC 차량(4)을 나란히 정렬하여 운행할 수 있다. 다음으로, 도 5의 (c)에 도시된 것과 같이 IDC 차량(4)의 충전 케이블이 전기차(100) 방향으로 연장되도록 제어하여, 충전 케이블 끝의 충전 커넥터를 전기차(100)의 충전구에 연결하고 충전을 수행할 수 있다.
충전이 완료되면, 도 5의 (d)에 도시된 것과 같이 충전 케이블 및 충전 커넥터를 IDC 차량(4) 내부로 회수하게 된다. 이후, IDC 차량(4)은 전기차(100)와 분기되어 IDC 차량(4)의 전력원을 충전하기 위한 충전 지점 또는 소정의 대기 지점으로 회차하게 된다. 그러나, 도 5에 도시된 차량 간의 정렬은 예시적인 것으로서, IDC차량(4)의 충전 케이블과 전기차(100)의 충전구 위치에 따라 충전을 위한 차량 간의 배치 형태는 다양할 수 있다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 방법에 의한 충전 시 IDC 차량과 전기차의 배치를 단계적으로 나타내는 개념도이다.
IDC 차량(4)의 충전 케이블 위치 및 전기차(100)의 충전구 위치에 따라, IDC 차량(4)과 전기차(100)는 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 것과 같이 IDC 차량(4)이 주행 방향을 따라 전기차(100)의 앞 또는 뒤에 위치하도록 정렬된 상태로 주행할 수 있다. 이 상태에서, 도 6의 (c)에 도시된 것과 같이 IDC 차량(4)의 충전 케이블을 전기차(100) 방향으로 뻗어 충전 커넥터를 전기차(100)의 충전구에 연결하고 충전을 수행할 수 있다.
충전이 완료되면, 도 6의 (d)에 도시된 것과 같이 충전 케이블 및 커넥터를 IDC 차량(4) 내부로 회수할 수 있다. 다음으로, 도 6의 (e)에 도시된 것과 같이 전기차(100)의 운행 경로로부터 IDC 차량(4)을 분기하고 IDC 차량(4)의 회차를 실시할 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명의 실시예들에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 시스템 및 방법을 이용하면, 주행 중인 전기차의 사용자가 스마트폰 앱 등을 통해 충전을 요청하면, 대상 전기차에 가까이에 있으며 전력원을 적재한 충전 차량이 출동하여 충전 서비스를 제공할 수 있으므로, 기존 전기차의 단점인 충전소의 부족 문제를 해결할 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 시스템 및 방법에서는 전력원을 적재한 이동식 충전 차량에 의해 주행 중 충전(IDC) 방식으로 충전이 가능하여, 종래와 같이 전기차 사용자가 충전소에서 본인 차량 및 앞서 충전 중인 다른 차량 등의 충전 시간 동안 대기할 필요가 없고, 주행 중 방전이라는 기존 전기차의 불안 요소를 제거할 수 있는 이점이 있다.
이상에서 설명한 실시예들에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 방법에 의한 동작은 적어도 부분적으로 컴퓨터 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 실시예들에 따른 방법에 의한 동작을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 실시예가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 살펴본 본 발명에 따른 이동식 전기차 충전소 운용 시스템은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 전기차 사용자로부터 전기차의 위치 정보를 포함하는 충전 서비스 요청을 수신하도록 구성된 통신부;
    하나 이상의 이동식 충전 차량의 상태 정보를 관리하며, 상기 상태 정보에 기초하여, 상기 충전 서비스 요청에 대한 응답으로 충전 서비스를 제공할 이동식 충전 차량을 결정하도록 구성된 차량 관리부; 및
    상기 위치 정보 및 상기 상태 정보에 기초하여, 상기 차량 관리부에 의해 결정된 상기 이동식 충전 차량을 이용하여 상기 사용자의 전기차를 충전하기 위한 경로 정보를 결정하도록 구성된 경로 결정부를 포함하되,
    상기 통신부는, 상기 경로 정보를 상기 사용자 및 충전 서비스를 제공할 상기 이동식 충전 차량 중 하나 이상에 전송하도록 더 구성된 이동식 전기차 충전소 운용 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동식 충전 차량은, 상기 이동식 충전 차량 및 상기 사용자의 전기차가 주행 중인 상태에서 상기 사용자의 전기차를 충전하기 위한 전력원 및 충전기를 포함하며,
    상기 경로 정보는, 충전 서비스를 제공할 상기 이동식 충전 차량과 상기 사용자의 전기차의 랑데부 위치 및 충전 동안의 주행 구간 정보를 포함하는 이동식 전기차 충전소 운용 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 충전 서비스 요청에 상응하는 배치 요청을 하나 이상의 이동식 충전 차량에 전송하고, 상기 이동식 충전 차량으로부터 상기 배치 요청에 대한 응답으로 배치 승인을 수신하도록 더 구성되며,
    상기 차량 관리부는, 상기 배치 승인에 기초하여 충전 서비스를 제공할 상기 이동식 충전 차량을 결정하도록 더 구성된 이동식 전기차 충전소 운용 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 충전 서비스 요청은 상기 사용자의 전기차의 배터리 잔량 정보 및 희망 충전량 정보 중 하나 이상을 포함하며,
    상기 상태 정보는 상기 이동식 충전 차량의 전력원의 저장용량 정보를 포함하고,
    상기 차량 관리부는, 상기 배터리 잔량 정보 및 희망 충전량 정보 중 하나 이상과 상기 저장용량 정보에 기초하여 상기 배치 요청을 전송할 상기 이동식 충전 차량을 결정하도록 더 구성된 이동식 전기차 충전소 운용 시스템.
  5. 이동식 전기차 운용 시스템에 하나 이상의 이동식 충전 차량의 상태 정보를 저장하는 단계;
    상기 이동식 전기차 운용 시스템이 전기차 사용자로부터 전기차의 위치 정보를 포함하는 충전 서비스 요청을 수신하는 단계;
    상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 상태 정보에 기초하여, 상기 충전 서비스 요청에 대한 응답으로 충전 서비스를 제공할 이동식 충전 차량을 결정하는 단계;
    상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 위치 정보 및 상기 상태 정보에 기초하여, 상기 이동식 충전 차량을 결정하는 단계에서 결정된 상기 이동식 충전 차량을 이용하여 상기 사용자의 전기차를 충전하기 위한 경로 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 경로 정보를 상기 사용자 및 충전 서비스를 제공할 상기 이동식 충전 차량 중 하나 이상에 전송하는 단계를 포함하는 이동식 전기차 충전소 운용 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이동식 충전 차량은, 상기 이동식 충전 차량 및 상기 사용자의 전기차가 주행 중인 상태에서 상기 사용자의 전기차를 충전하기 위한 전력원 및 충전기를 포함하며,
    상기 경로 정보는, 충전 서비스를 제공할 상기 이동식 충전 차량과 상기 사용자의 전기차의 랑데부 위치 및 충전 동안의 주행 구간 정보를 포함하는 이동식 전기차 충전소 운용 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 이동식 충전 차량을 결정하는 단계는,
    상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 충전 서비스 요청에 상응하는 배치 요청을 하나 이상의 이동식 충전 차량에 전송하는 단계;
    상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 이동식 충전 차량으로부터 상기 배치 요청에 대한 응답으로 배치 승인을 수신하는 단계; 및
    상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 배치 승인에 기초하여 충전 서비스를 제공할 상기 이동식 충전 차량을 결정하는 단계를 포함하는 이동식 전기차 충전소 운용 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 충전 서비스 요청은 상기 사용자의 전기차의 배터리 잔량 정보 및 희망 충전량 정보 중 하나 이상을 포함하며,
    상기 상태 정보는 상기 이동식 충전 차량의 전력원의 저장용량 정보를 포함하고,
    상기 배치 요청을 하나 이상의 이동식 충전 차량에 전송하는 단계는, 상기 이동식 전기차 운용 시스템이, 상기 배터리 잔량 정보 및 희망 충전량 정보 중 하나 이상과 상기 저장용량 정보에 기초하여 상기 배치 요청을 전송할 상기 이동식 충전 차량을 결정하는 단계를 더 포함하는 이동식 전기차 충전소 운용 방법.
  9. 하드웨어와 결합되어 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 전기차 충전소 운용 방법을 실행하도록 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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