KR20220063804A - 전기차 충전기를 위한 스마트 전기안전시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 전기안전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기차충전기의 상태를 측정하는 상태측정장치를 IoT 통신을 통해 관리서버와 연결하여 전기차충전기의 상태를 관리할 수 있도록 하고, 특히 전기차충전기의 전기안전상태를 모니터링할 수 있도록 함으로써, 전기차충전기의 전기 문제에 의한 감전, 화재 등의 사고를 방지할 수 있도록 하는 전기차 충전기를 위한 스마트 전기안전시스템에 관한 것이다.

Description

전기차 충전기를 위한 스마트 전기안전시스템{A Smart Safety System for Electric Vehicle Charger}
본 발명은 스마트 전기안전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기차충전기의 상태를 측정하는 상태측정장치를 IoT 통신을 통해 관리서버와 연결하여 전기차충전기의 상태를 관리할 수 있도록 하고, 특히 전기차충전기의 전기안전상태를 모니터링할 수 있도록 함으로써, 전기차충전기의 전기 문제에 의한 감전, 화재 등의 사고를 방지할 수 있도록 하는 전기차 충전기를 위한 스마트 전기안전시스템에 관한 것이다.
자동차 보급의 폭발적 증가에 따른 오염물질의 확산으로 심각한 대기오염을 유발하고 있으며, 이에 대한 대안으로 무공해 차량에 대한 관심이 급격하게 증가하고 있다.
무공해 차량 중 전기차는 외부에서 공급되는 전력을 이용하여 배터리를 충전하고, 배터리 전력을 이용하여 구동하는 운송수단을 의미하는 것으로, 전기자동차, 전기 스쿠터, 전기 자전거, 전기 오토바이(이하 '전기차'라 함) 등 배터리를 이용한 다양한 운송수단을 포함한다.
다만 이러한 전기차는 배터리 완충시의 주행거리가 일반 차량이나 운송수단에 비해 길지 못하다는 문제가 있어, 충전 설비에 대한 중요성이 매우 크지만, 아직 충전 설비의 보급이 충분하게 이루어지지 못하여 전기차 보급의 확대에 걸림돌이 되고 있다.
따라서, 아래 특허문헌과 같은 전기차용 충전장치들이 아파트, 공공기관, 일반 건물 등의 주차장에 설치되고 있다.
하지만, 전기차 충전설비에 대한 안전기준이 미흡하여 잦은 전기 사고가 발생하고 있으며, 충전기 고장으로 충전 설비를 제대로 이용할 수 없다는 문제가 제기되고 있다.
(특허문헌) 등록특허공보 제10-1506015호(2015. 03. 19. 등록)"전기차용 충전장치"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명은 전기차충전기의 상태를 측정하는 상태측정장치를 IoT 통신을 통해 관리서버와 연결하여 전기차충전기의 상태를 관리할 수 있도록 하고, 특히 전기차충전기의 전기안전상태를 모니터링할 수 있도록 함으로써, 전기차충전기의 전기 문제에 의한 감전, 화재 등의 사고를 방지할 수 있도록 하는 스마트 전기안전시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 충전기의 누설전류, 절연저항, 과전류 등의 안전기준값을 과거 데이터를 기반으로 분석하여 도출하도록 하고, 특히 충전상태, 기상상태, 전기차종류 등에 따라 안전기준값의 산출이 이루어지도록 하여 안전진단이 이루어지도록 함으로써 정확한 전기안전상태의 모니터링이 가능하도록 하는 스마트 전기안전시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 충전기의 누설전류, 절연저항, 과전류 등에 대하여 기준값을 초과한 위험 상태를 진단할 뿐만 아니라 위험 상태에 도달하기 전이라도 그 누적정도, 변화정도에 따라 위험 상태의 예측, 긴급 상황의 알림이 이루어지도록 함으로써 위험에 대한 선제적인 대처가 가능하도록 하는 스마트 전기안전시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 충전 종료 후 충전기가 충전기수용함 내에 장착되는 것을 확인할 수 있도록 하여 충전기의 도난, 관리 부실 등을 방지할 수 있도록 하는 스마트 전기안전시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 충전기의 파손을 신속하게 감지하여 대응이 이루어질 수 있도록 하는 스마트 전기안전시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 충전기와 연결되는 전기차의 상태까지 진단하고 관리할 수 있도록 하는 스마트 전기안전시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 충전기를 건조한 상태로 유지시킬 수 있도록 하여 비나 눈이 오는 상태, 습도가 높은 상태에서 발생할 수 있는 감전 사고 등의 위험을 줄일 수 있도록 하는 스마트 전기안전시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 스마트 전기안전시스템은 전기차 충전을 위해 설치되는 충전기와, 충전기와 연결되어 상태를 측정하는 상태측정장치와, 상태측정장치에 의해 측정된 정보를 관리서버로 전송하는 IoT중계장치와, 수신된 측정정보를 기반으로 충전기 상태를 관리하는 관리서버와, 상기 관리서버로부터 충전기 관리를 위한 정보를 수신하는 관리자단말기를 포함하고, 상기 상태측정장치는 상기 충전기의 충전상태, 전기상태에 관한 정보를 측정하는 충전기측정부를 포함하며, 상기 관리서버는 상기 충전기측정부에 의해 측정되는 정보를 누적저장하여 충전기의 전기 상태에 관한 안전기준을 설정하는 안전기준설정부와, 상기 안정기준설정부에 의해 설정된 기준에 따라 충전기의 전기 안전 상태를 진단하는 안전진단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 스마트 전기안전시스템에 있어서, 상기 안전기준설정부는 충전기의 식별정보, 사양정보를 저장하는 충전기정보저장모듈과; 충전기의 충전전압, 전류에 관한 정보를 저장하는 충전정보저장모듈과; 충전시의 기상정보를 저장하는 기상정보저장모듈과; 충전기와 연결된 전기차의 충전사양정보를 저장하는 전기차정보저장모듈과; 충전시의 누설전류, 절연저항, 과전류 중 어느 하나의 정보를 저장하는 전기측정정보저장모듈과; 저장된 충전기정보, 충전정보, 기상정보, 전기차정보와 전기측정정보의 상관관계를 도출하는 상관도출모듈;을 포함하고, 상기 안전진단부는 전기 안전을 진단하고자 하는 충전기의 충전기정보, 충전정보, 주변 기상정보, 충전기와 연결된 전기차정보를 수신하는 기초정보수신모듈과; 수신된 기초정보와 상기 상관도출모듈에 의해 도출된 상관관계를 이용하여 누설전류, 절연저항, 과전류 중 어느 하나의 기준값을 산출하는 기준값산출모듈과; 현재 측정되는 충전기의 누설전류, 절연저항, 과전류 중 어느 하나의 정보를 수신하는 상태정보수신모듈과; 현재 측정되는 충전기의 전기 상태가 기준값의 일정 범위를 초과하는 경우 경고정보를 전송하는 경고정보전송모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 스마트 전기안전시스템에 있어서, 상기 경고전송모듈은 충전기의 전기 상태가 경고정보가 전송되는 설정값을 초과하지 않더라도 설정값 이하의 위험 범위에서 계속되는 경우 위험 시점을 예측하는 위험예측정보전송모듈을 포함하고, 상기 위험예측정보전송모듈은 누설전류, 절연저항, 과전류 중 어느 하나가 위험 범위에 도달하는 것을 감지하는 위험범위감지모듈과; 위험범위에 도달하는 경우 누설전류, 절연저항, 과전류 중 어느 하나를 누적하여 저장하는 누적저장모듈과; 누적 저장되는 값에 따른 위험지수를 산출하는 위험지수산출모듈과; 위험지수에 따라 위험 발생 시점을 예측하여 알리는 위험시점예측모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 스마트 전기안전시스템에 있어서, 상기 경고정보전송모듈은 위험 경보가 발생되거나 위험 시점이 예측되지 않더라도 전기안전상태가 급격하게 악화되는 경우 이를 알리는 긴급알림모듈을 포함하고, 상기 긴급알림모듈은 누설전류, 절연저항, 과전류 중 어느 하나의 변화율을 산출하는 변화율산출모듈과, 산출된 변화율을 설정값과 비교하는 설정값비교모듈과, 변화율이 설정값을 초과하는 경우 그 지속시간을 측정하는 지속시간계측모듈과, 지속시간이 설정된 시간을 초과하는 경우 긴급정보를 생성하여 전송하는 긴급정보생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 스마트 전기안전시스템에 있어서, 상기 관리서버는 충전기의 보관 상태를 확인하는 충전기확인부를 포함하고, 상기 충전기확인부는 충전기를 통한 전기차의 충전정보를 수신하는 충전정보수신모듈과, 충전이 종료되는 정보를 수신하는 종료정보수신모듈과, 충전기가 충전기수용함에 수용되는 정보를 수신하는 충전기감지정보수신모듈과, 충전 종료후 일정시간 내에 충전기가 감지되지 않는 경우 충전기의 이탈 정보를 전송하는 충전기이탈경고모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 스마트 전기안전시스템에 있어서, 상기 관리서버는 충전기의 파손을 검출하여 알리는 파손검출부를 포함하고, 상기 파손검출부는 충전기수용함에 수용되는 충전기를 촬영하도록 하는 충전기촬영모듈과, 촬영된 이미지와 충전기정보를 수신하는 촬영정보수신모듈과, 해당 충전기의 기존 이미지정보를 불러오는 이미지로딩모듈과, 촬영 이미지를 비교하는 촬영정보비교모듈과, 촬영 이미지의 비교에 의해 파손 부위를 검출하는 파손검출모듈과, 파손 충전기의 위치, 시간에 관한 정보를 관리자단말기로 전송하는 파손정보전송모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 스마트 전기안전시스템에 있어서, 상기 상태측정장치는 충전기가 연결된 전기차와 통신하여 상태정보를 수신·전송하는 전기차통신부를 포함하고, 상기 관리서버는 상기 전기차통신부로부터 전송되는 정보에 따라 전기차 상태를 진단하는 전기차진단부를 포함하며, 상기 전기차진단부는 전기차의 변속레버 상태에 관한 정보를 수신하여 확인하는 변속레버정보확인모듈과, 전기차 배터리의 충전 작동 여부에 관한 정보를 확인하는 충전작동확인모듈과, 전기차 배터리의 전압이 기준값 범위 내인지 여부를 확인하는 배터리전압확인모듈과, 충전기를 통한 충전정보와 배터리의 충전정보를 비교하여 전류 또는 전압이 일정 범위를 벗어나는지 여부를 확인하는 충전오류감지모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 스마트 전기안전시스템에 있어서, 상기 충전기는 충전기를 수용하는 충전기수용함과, 상기 충전기수용함 내에 형성되어 충전기를 건조시키는 충전기건조부와, 상기 충전기건조부의 작동을 조절하는 건조조절부를 포함하고, 상기 충전기건조부는 충전기를 향해 건조된 공기를 분사하는 공기분사모듈과, 분사된 공기를 흡입하는 공기흡입모듈과, 흡입된 공기의 수분을 측정하는 수분측정모듈을 포함하며, 상기 건조조절부는 충전기수용함에 충전기가 장착되는 정보를 수신하는 충전기장착정보수신모듈과, 충전기의 장착후 공기분사모듈을 통한 공기의 분사를 개시하는 공기분사개시모듈과, 공기 분사후 상기 수분측정모듈에 의해 측정되는 수분 정보를 수신하는 수분정보수신모듈과, 수신된 수분 정보에 따라 공기분사모듈의 작동을 조절하는 공기분사조절모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 전기차충전기의 상태를 측정하는 상태측정장치를 IoT 통신을 통해 관리서버와 연결하여 전기차충전기의 상태를 관리할 수 있도록 하고, 특히 전기차충전기의 전기안전상태를 모니터링할 수 있도록 함으로써, 전기차충전기의 전기 문제에 의한 감전, 화재 등의 사고를 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 충전기의 누설전류, 절연저항, 과전류 등의 안전기준값을 과거 데이터를 기반으로 분석하여 도출하도록 하고, 특히 충전상태, 기상상태, 전기차종류 등에 따라 안전기준값의 산출이 이루어지도록 하여 안전진단이 이루어지도록 함으로써 정확한 전기안전상태의 모니터링이 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 충전기의 누설전류, 절연저항, 과전류 등에 대하여 기준값을 초과한 위험 상태를 진단할 뿐만 아니라 위험 상태에 도달하기 전이라도 그 누적정도, 변화정도에 따라 위험 상태의 예측, 긴급 상황의 알림이 이루어지도록 함으로써 위험에 대한 선제적인 대처가 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 충전 종료 후 충전기가 충전기수용함 내에 장착되는 것을 확인할 수 있도록 하여 충전기의 도난, 관리 부실 등을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 충전기의 파손을 신속하게 감지하여 대응이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 충전기와 연결되는 전기차의 상태까지 진단하고 관리할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 충전기를 건조한 상태로 유지시킬 수 있도록 하여 비나 눈이 오는 상태, 습도가 높은 상태에서 발생할 수 있는 감전 사고 등의 위험을 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 전기안전시스템의 구성도
도 2는 도 1의 충전기의 일 예를 나타내는 참고도
도 3은 건조조절부의 구성을 나타내는 블럭도
도 4는 도 1의 상태측정장치의 구성을 나타내는 블럭도
도 5는 도 4의 안전정보측정모듈의 구성을 나타내는 블럭도
도 6은 도 1의 관리서버의 구성을 나타내는 블럭도
도 7은 도 6의 안전기준설정부의 구성을 나타내는 블럭도
도 8은 도 7의 전기측정정보저장모듈의 구성을 나타내는 블럭도
도 9는 도 6의 안전진단부의 구성을 나타내는 블럭도
도 10은 도 9의 경고정보전송모듈의 구성을 나타내는 블럭도
도 11은 도 6의 충전기진단부의 구성을 나타내는 블럭도
도 12는 도 6의 충전기확인부의 구성을 나타내는 블럭도
도 13은 도 6의 파손검출부의 구성을 나타내는 블럭도
도 14는 도 6의 전기차진단부의 구성을 나타내는 블럭도
이하에서는 본 발명에 따른 전기차 충전기를 위한 스마트 전기안전시스템의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하고, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전기를 위한 스마트 전기안전시스템을 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명하면, 상기 스마트 전기안전시스템은 전기차 충전을 위해 설치되는 충전기(1)와, 충전기(1)와 연결되어 상태를 측정하는 상태측정장치(2)와, 상태측정장치(2)에 의해 측정된 정보를 관리서버(4)로 전송하는 IoT중계장치(3)와, 수신된 측정정보를 기반으로 충전기(1) 상태를 관리하는 관리서버(4)와, 상기 관리서버(4)로부터 충전기(1) 관리를 위한 정보를 수신하는 관리자단말기(5)를 포함한다.
본 발명에 따른 스마트 전기안전시스템은 복수의 위치에 설치되는 전기차 충전기(1)에 대한 안전 관리가 이루어질 수 있도록 하는 것으로, 복수의 충전기(1)들의 상태에 관한 정보를 수신하여 모니터링이 이루어질 수 있도록 한다. 특히, 상기 스마트 전기안전시스템은 충전기(1)의 누설전류, 절연저항, 과전류 등 감전, 화재 등을 일으킬 수 있는 전기 안전 상태를 모니터링하도록 하여 전기 사고의 발생을 미연에 방지할 수 있도록 하고, 특히 충전기 및 전기차 상태, 기상정보 등에 따른 과거 데이터를 기반으로 누설전류 등의 기준값을 설정하도록 하여 전기 안전 상태의 정확한 모니터링이 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 상기 스마트 전기안전시스템의 충전기(1)의 충전 상태를 진단할 수 있도록 하면서, 충전기(1)의 이탈 여부, 파손 여부 등의 확인도 가능하도록 하고, 충전기(1)를 항상 건조한 상태로 유지시켜 수분에 의한 감전, 화재 사고 등을 방지할 수 있도록 하며, 충전충인 전기차와의 연결을 통해 전기차 배터리의 상태도 모니터링 할 수 있도록 하여 충전중 발생할 수 있는 사고를 최소화할 수 있도록 한다.
상기 충전기(1)는 충전소, 공공기관, 아파트, 공원, 일반 건물 등 다양한 장소에 설치되어 전기차를 충전하는 구성으로, 상기 상태측정장치(2)와 연결되어 전기 상태 등의 모니터링이 이루어지도록 한다. 또한, 상기 충전기(1)는 일정 공간에 수용되어 보관되도록 하여 먼지, 물 등에 의한 영향을 줄일 수 있도록 하고, 충전기(1)를 항상 건조한 상태로 유지시키도록 하여 비, 눈이 오거나 습도가 높은 날에도 수분에 의해 감전, 화재 등의 사고가 발생하는 것을 막을 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 충전기(1)는 충전기수용함(11), 충전기건조부(12), 건조조절부(13)를 포함할 수 있다.
상기 충전기수용함(11)은 충전기(1)를 수용하는 공간을 형성하는 구성으로, 더욱 정확하게는 충전기(1)의 플러그(P)를 수용하도록 할 수 있다. 상기 충전기수용함(11)은 충전기(1)를 수용하여 장착되도록 함으로써 먼지, 비, 눈 등과의 접촉을 최소화할 수 있도록 하고, 이를 통해 충전기(1)의 고장을 방지할 수 있도록 한다. 또한, 상기 충전기수용함(11)은 내부에 충전기(1)를 촬영할 수 있는 촬영수단(111)을 형성하도록 하여, 충전기(1)의 보관시 촬영이 이루어지도록 할 수 있고, 촬영된 이미지를 통해 충전기(1)의 손상을 검출할 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 촬영수단(111)은 복수개로 형성되어 복수의 위치에서 충전기(1)를 촬영하도록 할 수 있다. 또한, 충전기수용함(11) 내부에는 충전기건조부(12)가 형성되어 충전기(1)의 수분을 제거하도록 할 수 있다.
상기 충전기건조부(12)는 충전기수용함(11) 내에 수용된 충전기(1)를 건조시키는 구성으로, 수분의 제거를 통해 감전, 화재 사고를 방지할 수 있도록 한다. 상기 충전기건조부(12)는 충전기(1)에 건조된 공기를 분사하여 충전기(1)의 수분을 제거하도록 하면서, 충전기(1)로부터 분리된 수분을 흡입하여 수분의 양을 측정하도록 함으로써, 남아있는 수분의 양에 따른 공기의 분사가 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 충전기건조부(12)는 도 2에 도시된 바와 같이 공기분사모듈(121), 공기흡입모듈(122), 수분측정모듈(123)을 포함할 수 있다.
상기 공기분사모듈(121)은 충전기(1)를 향해 건조된 공기를 분사하는 구성으로, 제습된 공기를 분사하도록 할 수 있다. 따라서, 상기 공기분사모듈(121)은 충전기(1)로부터 수분을 제거하면서 건조가 이루어지도록 할 수 있다.
상기 공기흡입모듈(122)은 공기분사모듈(121)의 반대측에 형성되어 충전기(1)로부터 분리된 수분이 포함된 공기를 흡입하는 구성으로, 수분측정모듈(123)에 의한 수분 측정이 이루어질 수 있도록 한다.
상기 수분측정모듈(123)은 공기흡입모듈(122) 일측에 형성되어 수분을 측정하는 구성으로, 충전기(1)로부터 분리되는 수분의 양을 측정하도록 하며, 측정된 수분의 양에 따라 공기분사모듈(121)의 작동이 조절될 수 있도록 한다.
상기 건조조절부(13)는 상기 공기분사모듈(121)의 작동을 조절하는 구성으로, 충전기(1)가 충전기수용함(11)에 장착되는 경우 자동으로 공기분사모듈(121)이 작동되도록 하며, 상기 수분측정모듈(123)에 의해 측정되는 수분의 양에 따라 공기분사모듈(121)의 작동을 자동으로 조절하도록 한다. 이를 위해, 상기 건조조절부(13)는 충전기장착정보수신모듈(131), 공기분사개시모듈(132), 수분정보수신모듈(133), 공기분사조절모듈(134)을 포함할 수 있다.
상기 충전기장착정보수신모듈(131)은 충전기수용함(11)에 충전기(1)가 장착되는 정보를 수신하는 구성으로, 충전기수용함(11) 내에 별도의 감지센서(미도시)를 마련하여 충전기(1)가 감지되는 정보를 수신하도록 할 수 있다.
상기 공기분사개시모듈(132)은 충전기장착정보수신모듈(131)에 의해 충전기(1)의 장착이 감지되는 경우 상기 공기분사모듈(121)의 작동을 자동으로 개시하는 구성으로, 충전기(1)의 건조가 자동으로 시작될 수 있도록 한다.
상기 수분정보수신모듈(133)은 상기 수분측정모듈(123)에 의해 측정되는 수분 정보를 수신하는 구성으로, 상기 공기분사모듈(121)의 작동개시후 일정시간 간격으로 수분 정보를 수신하도록 한다.
상기 공기분사조절모듈(134)은 수신되는 수분 정보에 따라 공기분사모듈(121)의 작동을 조절하는 구성으로, 바람직하게는 수분 정보가 일정값 이하가 될 때까지 공기분사모듈(121)을 작동시키도록 할 수 있다. 따라서, 상기 공기분사조절모듈(134)은 충전기(1)에 남아있는 수분을 항상 일정정도 이하로 유지시켜 수분에 의한 사고를 막도록 할 수 있으며, 공기분사모듈(121)의 효율적인 작동을 통해 소모되는 전력을 줄이도록 할 수 있다.
상기 상태측정장치(2)는 충전기(1)의 상태를 측정하는 구성으로, 각 충전기(1)마다 형성되어 충전기(1)의 상태를 측정하도록 할 수 있으며, 또는 복수의 충전기(1)와 유선 또는 무선으로 연결되어 상태를 측정하도록 할 수도 있다. 상기 상태측정장치(2)는 IoT센서의 형태로 형성되어 충전기(1)의 충전, 전기 상태를 측정하도록 할 수 있으며, 또한 전기차와도 연결되어 전기차의 상태에 관한 정보를 측정하도록 할 수 있다. 또한, 상기 상태측정장치(2)는 충전기(1), 전기차에 대해 측정된 정보를 IoT통신을 이용하여 IoT중계장치(3)로 전송하도록 하고, 복수의 상태측정장치(2)에 의해 측정되는 정보들이 IoT중계장치(3)를 통해 관리서버(4)로 전송되도록 하여 다수의 충전기(1)들에 대한 관리가 효율적으로 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 상태측정장치(2)는 충전기측정부(21), 전기차통신부(22), IoT통신부(23)를 포함할 수 있다.
상기 충전기측정부(21)는 충전기(1)의 상태를 측정하는 구성으로, 충전전력, 전기안전상태에 관한 정보뿐만 아니라 충전기(1)의 장착 상태에 관한 정보도 측정하도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 충전기측정부(21)는 충전정보인지모듈(211), 전력정보측정모듈(212), 장착정보감지모듈(213), 안전정보측정모듈(214)을 포함할 수 있다.
상기 충전정보인지모듈(211)은 충전기(1)의 충전 개시를 인지하는 구성으로, 충전기(1) 자체의 식별정보, 충전종류, 충전시간, 충전제어 등에 관한 정보를 인지하여 관리서버(4)로 전송되도록 하며, 이를 통해 충전기(1)가 충전 설정에 따라 제대로 동작하고 있는지를 확인하도록 할 수 있다.
상기 전력정보측정모듈(212)은 충전중인 충전기(1)의 전력정보를 측정하는 구성으로, 충전전압, 충전전류를 측정하도록 할 수 있다.
상기 장착정보감지모듈(213)은 충전기(1)가 충전기수용함(11)에 장착되는지 여부를 감지하는 구성으로, 별도의 감지센서(미도시)를 통해 감지하도록 할 수 있으며, 충전기(1)가 충전기수용함(11)에 제대로 수용되는지 여부, 파손 여부 등의 확인이 이루어질 수 있도록 한다.
상기 안전정보측정모듈(214)은 충전기(1)의 전기안전상태에 관한 정보를 측정하는 구성으로, 누설전류를 측정하는 누설전류측정모듈(214a), 절연저항을 측정하는 절연저항측정모듈(214b), 과전류를 측정하는 과전류측정모듈(214c)을 포함할 수 있다. 상기 누설전류측정모듈(214a), 절연저항측정모듈(214b)은 각 충전기(1)에 누설전류, 절연저항을 측정할 수 있는 별도의 회로를 형성하여 측정이 이루어지도록 할 수 있으며, 상기 과전류측정모듈(214c)은 충전기(1)에 흐르는 전류를 측정하여 과전류 여부를 판단하도록 할 수 있다.
상기 전기차통신부(22)는 전기차와 유무선 통신을 통해 연결되어 전기차 상태에 관한 정보를 수신하는 구성으로, 충전기(1)를 통해 연결되는 전기차에 관한 정보를 수신하도록 할 수 있다. 상기 전기차통신부(22)는 근거리 무선통신 또는 충전기(1)를 이용한 유선 통신 등을 통해 충전중인 전기차와 연결되도록 할 수 있으며, 전기차의 배터리 상태, 변속레버 등에 관한 정보를 수신하도록 할 수 있다. 또한, 상기 전기차통신부(22)는 수신된 정보를 관리서버(4)로 전송하도록 하고, 후술할 전기차진단부(46)에 의해 충전중인 전기차의 상태를 모니터링할 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 전기차통신부(22)는 변속레버정보수신모듈(221), 작동정보수신모듈(222), 배터리정보수신모듈(223), 온도정보수신모듈(224)을 포함할 수 있다.
상기 변속레버정보수신모듈(221)은 전기차의 변속레버 상태에 관한 정보를 수신하는 구성으로, 변속레버가 P위치에 놓여져 있는지 확인할 수 있도록 하여 충전중 사고를 방지할 수 있도록 한다.
상기 작동정보수신모듈(222)은 배터리의 충전 여부에 관한 정보를 수신하는 구성으로, 충전기(1)의 작동에 따라 배터리의 충전이 이루어지고 있는지 여부를 확인할 수 있도록 한다.
상기 배터리정보수신모듈(223)은 배터리의 전압, 충전 전류 및 전압 정보 등을 수신하는 구성으로, 배터리의 전압이 비정상적으로 낮거나 높지는 않는지, 충전 전류 및 전압이 설정된 값에서 벗어나는지 여부 등을 확인할 수 있도록 한다.
상기 온도정보수신모듈(224)은 배터리 온도에 관한 정보를 수신하는 구성으로, 배터리의 과열을 확인할 수 있도록 한다.
상기 IoT통신부(23)는 상기 충전기측정부(21), 전기차통신부(22)를 통해 측정되고 수신된 정보를 IoT통신을 이용하여 IoT중계장치(3)로 전송하는 구성으로, IoT중계장치(3)를 통해 관리서버(4)로 전송될 수 있도록 한다.
상기 IoT중계장치(3)는 상태측정장치(2)를 통해 측정되는 정보를 관리서버(4)로 전송하는 구성으로, 복수의 상태측정장치(2)로부터 정보를 수신하여 LoRa, LTE 등의 통신 방식으로 관리서버(4)로 전달할 수 있도록 한다.
상기 관리서버(4)는 복수의 충전기(1), 충전기(1)와 연결되는 전기차에 대한 상태를 진단하고 모니터링할 수 있도록 하는 구성으로, IoT중계장치(3)로부터 다수의 충전기(1)에 대한 정보를 수신하도록 한다. 상기 관리서버(4)는 안전기준설정부(41), 안전진단부(42), 충전기진단부(43), 충전기확인부(44), 파손검출부(45), 전기차진단부(46)를 포함할 수 있다.
상기 안전기준설정부(41)는 충전기(1)의 전기안전 상태에 관한 기준을 설정하는 구성으로, 충전상태, 전기차상태, 기상정보 등을 기반으로 빅데이터 분석을 통한 안전기준을 설정하도록 한다. 누설전류, 절연저항, 과전류 등은 충전기의 사양, 충전중인 전력상태, 기상정보, 전기차의 사양 등에 따라 다른 값을 나타내게 되며 감전, 화재, 작동 오류 등을 발생시키는 누설전류 등의 기준값도 환경조건에 따라 달라질 수 밖에 없다. 따라서, 상기 안전기준설정부(41)는 과거 데이터를 기반으로 충전상태, 기상정보, 전기차 상태와 누설전류 등과의 상관관계를 분석하도록 하고, 누설전류 등의 전기안전상태에 관한 기준값을 상관관계를 이용하여 도출하도록 함으로써, 더욱 정확한 전기 안전 상태의 진단이 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 안전기준설정부(41)는 충전기정보저장모듈(411), 충전정보저장모듈(412), 기상정보저장모듈(413), 전기차정보저장모듈(414), 전기측정정보저장모듈(415), 상관도출모듈(416)을 포함할 수 있다.
상기 충전기정보저장모듈(411)은 충전기(1)의 사양에 관한 정보를 저장하는 구성으로, 충전기(1)의 충전전압, 전류, 사용연수 등에 관한 정보를 저장하도록 할 수 있다.
상기 충전정보저장모듈(412)은 충전시의 충전 상태에 관한 정보를 저장하는 구성으로, 충전 전압, 전류, 충전시간 등의 정보를 저장하도록 할 수 있다.
상기 기상정보저장모듈(413)은 충전시의 기상 정보를 저장하는 구성으로, 기온, 강수량, 습도 등의 정보를 저장하도록 할 수 있으며, 충전시의 기상 정보에 관하여 외부의 기상청 등의 서버로부터 정보를 제공받도록 할 수 있다.
상기 전기차정보저장모듈(414)은 충전중인 전기차에 관한 정보를 저장하는 구성으로, 전기차 배터리의 사양, 충전전류, 전압 등의 정보를 저장하도록 할 수 있다.
상기 전기측정정보저장모듈(415)은 충전시의 전기 안전 상태에 관한 측정정보를 저장하는 구성으로, 누설전류에 관한 정보를 저장하는 누설전류저장모듈(415a), 절연저항에 관한 정보를 저장하는 절연저항저장모듈(415b), 과전류에 관한 정보를 저장하는 과전류저장모듈(415c)을 포함할 수 있다.
상기 상관도출모듈(416)은 충전기정보, 충전정보, 기상정보, 전기차정보와 누설전류, 절연저항, 과전류 등이 상관관계를 분석하는 구성으로, 충전기의 사양, 충전전압, 전류, 기상상태, 전기차 배터리의 사양 등과 누설전류 등의 상관관계를 인공신경망 등 다양한 방식의 기계적 학습 방법을 이용하여 도출하도록 한다. 따라서, 상기 상관도출모듈(416)은 도출된 상관관계를 통해 상기 안전진단부(42)에서 누설전류, 절연저항, 과전류 등의 기준값을 산정하도록 하고, 산정된 기준값을 기반으로 위험 상태를 진단할 수 있도록 한다.
상기 안전진단부(42)는 충전기(1)의 전기 안전 상태를 진단하는 구성으로, 상기 상관도출모듈(416)에 의해 도출된 상관관계를 이용하여 누설전류 등의 기준값을 산출하고, 산출된 기준값을 통해 전기 안전 상태의 위험 상황을 진단하도록 하여 충전 환경, 주변 환경에 따른 정확한 위험 상황의 진단이 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 안전진단부(42)는 기초정보수신모듈(421), 기준값산출모듈(422), 상태정보수신모듈(423), 경고정보전송모듈(424)을 포함할 수 있다.
상기 기초정보수신모듈(421)은 충전기(1)의 전기 안전 상태에 관한 기준값을 산출하기 위한 기초정보를 수신하는 구성으로, 현재 충전기(1)의 사양, 충전전압, 전류정보, 기상정보, 전기차 배터리의 정보 등을 수신하도록 한다.
상기 기준값산출모듈(422)은 기초정보수신모듈(421)에 의해 수신된 기초정보를 기반으로 누설전류, 절연저항, 과전류 등의 전기 안전 상태에 관한 기준값을 산출하는 구성으로, 상기 상관도출모듈(416)에 의해 도출된 상관관계를 이용하여 기준값을 산출할 수 있도록 한다.
상기 상태정보수신모듈(423)은 현재 충전기(1)의 전기 안전 상태값들을 수신하는 구성으로, 누설전류수신모듈(423a), 절연저항수신모듈(423b), 과전류수신모듈(423c)을 포함할 수 있으며, 수신된 전기 안전 상태값을 기준값산출모듈(422)에 의해 산출된 기준값과 비교하도록 한다.
상기 경고정보전송모듈(424)은 수신된 전기 안전 상태값을 기준값과 비교하여 전기 안전에 관한 위험 상황을 알리도록 하는 구성으로, 관리자단말기(5)를 통해 위험 정보를 전송하도록 한다. 또한, 상기 경고정보전송모듈(424)은 전기 안전에 관한 위험 상황뿐만 아니라 위험 상황에 도달하기 전이라도 위험 상황을 예측하고, 긴급 상황을 알릴 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 경고정보전송모듈(424)은 위험정보전송모듈(424a), 위험예측정보전송모듈(424b), 긴급알림모듈(424c)을 포함할 수 있다.
상기 위험정보전송모듈(424a)은 충전기(1)의 전기 안전에 관한 위험 상황을 전송하는 구성으로, 누설전류, 절연저항, 과전류 중 어느 하나가 설정된 기준값을 초과하는 경우 위험 상황으로 판단하여 이를 알리도록 한다. 여기서의 기준값은 상기 기준값산출모듈(422)에 의해 산출된 값으로 충전 환경, 기상 환경 등에 따라 보정된 값이므로 전기 안전에 관한 위험 상황을 더욱 정확하게 감지하도록 할 수 있다.
상기 위험예측정보전송모듈(424b)은 위험정보전송모듈(424a)에 의해 위험 상황으로 판단되지는 않았으나, 즉 전기 안전에 관한 누설전류 등의 상태값이 기준값을 초과하지는 않았으나 기준값 이하의 일정 범위에서 지속되는 경우에는 그 값을 누적저장하여 위험지수를 산출하고, 위험지수에 따른 위험 발생 시점을 예측할 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 위험예측정보전송모듈(424b)은 위험범위감지모듈(424b-1), 누적저장모듈(424b-2), 위험지수산출모듈(424b-3), 위험시점예측모듈(424b-4)을 포함할 수 있다.
상기 위험범위감지모듈(424b-1)은 전기 안전에 관한 상태값이 위험범위에 도달하는 것을 감지하는 구성으로, 위험범위란 위험정보전송모듈(424a)에 의해 위험 상태로 판단되는 기준값 이하의 일정 범위를 말한다. 다시 말해, 상기 위험범위감지모듈(424b-1)은 위험 상태로 확정되지는 않았으나 위험 상태에 가까이에 있는 위험 범위에 전기 안전 상태값이 도달하였는지 여부를 확인하게 된다.
상기 누적저장모듈(424b-2)은 전기 안전 상태값이 위험범위에 도달하는 경우, 전기 안전 상태값을 누적 저장하는 구성으로, 누설전류, 절연저항, 과전류 각각의 값을 누적하여 저장하도록 한다.
상기 위험지수산출모듈(424b-3)은 누적 저장되는 전기 안전 상태값에 따라 위험지수를 산출하는 구성으로, 위험지수란 전기 안전에 관한 위험 상태로 확정될 가능성을 의미한다. 따라서, 상기 위험지수산출모듈(424b-3)은 누적 저장되는 상태값을 복수이 구간으로 나누어 각 구간에 따른 위험지수를 산출하도록 할 수 있으며, 산출되는 위험지수에 따라 위험이 확정될 시점을 예측하도록 한다.
상기 위험시점예측모듈(424b-4)은 위험지수산출모듈(424b-3)에 의해 산출된 위험지수에 따른 위험 발생 시점을 예측하는 구성으로, 일 예로 위험지수를 1~10으로 설정하는 경우 위험지수가 높을수록 가까운 시일 내에 위험 상태가 될 수 있음을 예측하도록 할 수 있으며, 10의 경우에는 1일내 9의 경우에는 3일 내 등의 시점이 예측되도록 할 수 있다. 상기 위험시점예측모듈(424b-4)은 이러한 위험지수에 따른 위험 발생 예측시점을 위험이 발생된 과거 데이터 또는 실험 데이터를 기반으로 설정되도록 할 수 있으며, 이를 통해 누적되는 전기 안전 상태값에 따른 위험 발생 시점이 예측되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 위험시점예측모듈(424b-4)은 위험 상태가 발생하기 전이라도 누설전류 등의 위험 상태값이 위험범위에 지속적으로 도달하는 경우에는 위험 발생 시점을 예측하여 제공하도록 함으로써 위험 상태에 도달하기 전에 선제적인 대처를 위할 수 있도록 하여 전기 안전 사고의 발생을 효과적으로 방지하도록 할 수 있다.
상기 긴급알림모듈(424c)은 상기 위험정보전송모듈(424a)에 의해 위험 상황으로 확정되거나 또는 상기 위험예측정보전송모듈(424b)에 의해 위험 시점이 예측되지 않더라도 전기 안전 상태에 관한 상태값의 변화가 급격하게 증가하는 경우(절연저항의 경우에는 급격하게 감소하는 경우)에 긴급 상황을 알려 신속한 대처가 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 긴급알림모듈(424c)은 변화율산출모듈(424c-1), 설정값비교모듈(424c-2), 지속시간계측모듈(424c-3), 긴급정보생성모듈(424c-4)을 포함할 수 있다.
상기 변화율산출모듈(424c-1)은 누설전류, 절연저항, 과전류 등 전기 안전 상태값에 대한 변화율을 산출하는 구성으로, 시간에 따른 변화 정도를 산출하도록 한다.
상기 설정값비교모듈(424c-2)은 변화율산출모듈(424c-1)에 의해 산출된 변화율을 설정값과 비교하는 구성으로, 변화율이 설정값을 초과하는 경우 그 지속시간의 측정이 이루어질 수 있도록 한다.
상기 지속시간계측모듈(424c-3)은 변화율이 설정값을 초과하는 경우 그 지속시간을 측정하도록 한다.
상기 긴급정보생성모듈(424c-4)은 지속시간계측모듈(424c-3)에 의해 측정되는 지속시간이 설정된 시간 이상 지속되는 경우 전기 안전 상태값이 급격하게 증가하는 상태가 지속되는 것으로, 신속한 조치를 취하지 않을 경우 전기 사고를 발생시키게 되므로, 긴급정보를 생성하여 이를 알릴 수 있도록 한다.
상기 충전기진단부(43)는 충전기(1)의 작동이 제대로 이루어지고 있는지 여부를 확인하는 구성으로, 먼저 충전기(1) 전압을 전기차의 전압과 비교하여 충전이 가능한지 여부를 판단할 수 있도록 하고, 충전이 충전기(1) 조작에 따라 제대로 이루어지고 있는지, 충전전력이 제대로 공급되고 있는지 여부를 확인할 수 있도록 하며, 충전기(1)의 무단 이탈까지 확인할 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 충전기진단부(43)는 전압확인모듈(431), 충전확인모듈(432), 충전상태점검모듈(433), 충전기잠금확인모듈(434)을 포함할 수 있다.
상기 전압확인모듈(431)은 충전기(1)의 전압을 확인하는 구성으로, 전기차통신부(22)를 통해 수신되는 전기차의 충전 전압정보와 비교하여 충전기(1) 전압이 일치하는지 여부를 확인하도록 한다. 따라서, 상기 전압확인모듈(431)은 충전기(1)와 전기차의 전압이 맞지 않는 경우 이를 알려 충전을 중단시키도록 함으로써 전압차에 의한 전기 사고를 막을 수 있도록 한다.
상기 충전확인모듈(432)은 충전기(1)의 조작에 따라 충전이 제대로 이루어지고 있는지 여부를 확인하는 구성으로, 상기 전력정보측정모듈(212)에 의해 측정되는 충전기(1)의 전압, 전류 정보를 이용하여 충전기(1)의 충전이 이루어지고 있는지 여부를 확인할 수 있도록 한다.
상기 충전상태점검모듈(433)은 충전기(1)의 충전이 정상범위 내에서 이루어지고 있는지 여부를 확인하는 구성으로, 충전기(1)마다 설정된 전류, 전압의 범위 내에서 충전이 이루어지고 있는지 여부를 확인하도록 한다. 따라서, 상기 충전상태점검모듈(433)은 충전 전류가 너무 높거나 낮은지, 충전 전압이 설정된 범위보다 높거나 낮은지, 충전 전력이 설정값에 미치지 못하는지 여부 등을 확인할 수 있도록 하여, 충전기(1)의 충전 고장을 인지할 수 있도록 한다.
상기 충전기잠금확인모듈(434)은 충전기(1)가 충전기수용함(11)으로부터 이탈하는 것을 확인하는 구성으로, 충전 조작이나 제어정보가 수신되지 않았음에도 충전기(1)가 충전기수용함(11)으로부터 이탈되는 경우에는 충전기(1) 도난, 비정상적 충전이 발생한 것으로 인지하여 이를 알리도록 한다.
상기 충전기확인부(44)는 충전 종료 후 충전기(1)가 충전기수용함(11)에 제대로 보관되는지 여부를 확인하는 구성으로, 충전기(1)가 방치되어 오염, 고장이 발생하거나 충전기(1)의 도난 등이 발생하는 것을 막을 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 충전기확인부(44)는 충전정보수신모듈(441), 종료정보수신모듈(442), 충전기감지정보수신모듈(443), 충전기이탈경고모듈(444)을 포함할 수 있다.
상기 충전정보수신모듈(441)은 충전기(1)가 조작 또는 제어되는 충전이 이루어지는 정보를 수신하는 구성으로, 충전 제어에 관한 정보, 충전 전력에 관한 정보들이 수신되도록 하여, 정상적인 충전에 관한 정보를 확인할 수 있도록 한다.
상기 종료정보수신모듈(442)은 충전기(1)에 의한 충전이 종료되는 정보를 수신하는 구성으로, 충전 설정에 따라 충전기(1)에 의해 전력 공급이 중단되는 정보를 수신하도록 한다.
상기 충전기감지정보수신모듈(443)은 충전기수용함(11)에 충전기(1)가 수용되는 여부에 관한 정보를 수신하는 구성으로, 상기 종료정보수신모듈(442)에 의한 충전종료정보 수신후 일정시간 내에 충전기(1)의 수용을 감지하는 정보를 수신하도록 한다.
상기 충전기이탈경고모듈(444)은 충전종료후 일정시간 내에 충전기수용함(11) 내에 충전기(1)가 감지되는 정보가 수신되지 않는 경우 경고신호를 발생시키는 구성으로, 관리자단말기(5)로 경고신호를 전송함과 함께 충전기(1) 자체에서도 경고신호가 발생하도록 할 수 있다. 따라서, 상기 충전기이탈경고모듈(444)은 충전기의 도난 등을 방지하고, 충전을 완료한 사용자에게 충전기(1)가 제자리에 놓아지지 않았음을 알려 충전기(1)의 오염, 고장을 방지하도록 할 수 있다.
상기 파손검출부(45)는 충전기(1)의 사용후 파손을 검출하는 구성으로, 충전 종료후 충전기수용함(11)에 수용된 충전기(1)를 촬영하여 파손 부위를 검출할 수 있도록 한다. 상기 파손검출부(45)는 충전기수용함(11)에 충전기(1)가 수용될 때마다 충전기(1) 이미지를 촬영하여 비교가 이루어질 수 있도록 하며, 이를 통해 충전기(1)의 파손 시점을 정확하게 특정하도록 할 수 있고, 복수의 촬영수단(111)에 의해 충전기(1)를 촬영하도록 하여 정확한 파손 검출과 파손 부위의 특정이 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 파손검출부(45)는 충전기촬영모듈(451), 촬영정보수신모듈(452), 이미지로딩모듈(453), 촬영정보비교모듈(454), 파손검출모듈(455), 파손정보전송모듈(456)을 포함할 수 있다.
상기 충전기촬영모듈(451)은 충전기수용함(11) 내의 상기 촬영수단(111)을 이용하여 충전기(1)이 이미지를 촬영하도록 하는 구성으로, 상기 충전기감지정보수신모듈(443)에 의해 충전기(1)가 수용되는 정보가 수신되는 경우 자동으로 촬영이 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 상기 충전기촬영모듈(451)은 복수의 촬영수단(111)을 이용하여 다양한 방향에서 충전기(1)에 대한 촬영이 이루어지도록 하여 정확한 파손 분위의 검출이 이루어지도록 할 수 있다.
상기 촬영정보수신모듈(452)은 상기 촬영수단(111)에 의해 촬영되는 충전기(1) 이미지 정보를 수신하는 구성으로, 복수의 촬영수단(111)에 의해 촬영된 이미지 정보를 수신하도록 한다.
상기 이미지로딩모듈(453)은 해당 충전기(1)에 대한 이미지 정보를 수신하는 구성으로, 기존 저장된 이미지 정보를 불러오도록 한다.
상기 촬영정보비교모듈(454)은 촬영정보수신모듈(452)에 의해 촬영된 충전기(1) 이미지와 상기 이미지로딩모듈(453)에 의해 불러온 이미지를 비교하는 구성으로, 동일한 촬영수단(111)에 의해 촬영된 이미지를 서로 비교하도록 한다.
상기 파손검출모듈(455)은 촬영 이미지의 비교에 의해 충전기(1)의 파손 부위를 검출하는 구성으로, 이미지를 비교하는 다양한 알고리즘이 적용될 수 있으며, 차이가 발생하는 부위를 파손 부위로 검출할 수 있도록 한다.
상기 파손정보전송모듈(456)은 충전기(1)의 파손이 검출되는 경우 이에 관한 정보를 관리자단말기(5)로 전송하는 구성으로, 충전기(1) 정보와 함께 파손 위치, 이미지, 파손 시간에 관한 정보를 함께 전송하도록 할 수 있다.
상기 전기차진단부(46)는 충전기(1)와 연결되는 전기차의 상태를 진단하는 구성으로, 변속레버상태, 배터리 상태의 진단이 이루어질 수 있도록 한다. 상기 전기차진단부(46)는 상기 전기차통신부(22)를 통해 전송되는 정보를 이용하여 전기차 상태를 진단하도록 하며, 이에 따라 전기차의 안전한 충전이 이루어지도록 함과 함께 전기차의 상태도 확인하도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 전기차진단부(46)는 변속레버정보확인모듈(461), 충전작동확인모듈(462), 배터리전압확인모듈(463), 충전오류감지모듈(464), 충전과열감지모듈(465)을 포함할 수 있다.
상기 변속레버정보확인모듈(461)은 전기차의 변속레버정보를 확인하는 구성으로, 상기 변속레버정보수신모듈(221)로부터 수신되는 정보를 이용하여 확인할 수 있도록 하며, 변속레버가 P에 놓여있지 않은 경우 이를 충전기(1)를 통해 알려 충전중 전기차의 이동을 막고 사고를 방지할 수 있도록 한다.
상기 충전작동확인모듈(462)은 전기차 배터리에 충전이 이루어지고 있는지 여부를 확인하는 구성으로, 배터리에 공급되는 전력을 확인할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 충전작동확인모듈(462)은 충전기(1)에 의한 충전제어가 시작되는 정보를 확인한 후 전기차 배터리의 정보를 확인하도록 할 수 있으며, 충전이 개시되었으나 배터리에 전력 공급이 이루어지고 있지 않은 경우 이를 관리자단말기(5)를 통해 알리도록 할 수 있다.
상기 배터리전압확인모듈(463)은 전기차 배터리의 전압 상태를 확인하는 구성으로, 배터리에 설정된 최대 한계 전압을 초과하거나 최저 한계전압 이하로 전압이 떨어지는지 여부를 확인할 수 있도록 한다.
상기 충전오류감지모듈(464)은 배터리에 공급되고 있는 전력의 이상 여부를 확인하는 구성으로, 충전기(1)로부터 공급되도록 설정되거나 충전기(1)로부터 공급되고 있는 전류, 전압과 배터리에 유입되고 있는 전기의 전압, 전류값을 비교하여 허용된 범위를 벗어나고 있는지 여부를 확인하도록 한다. 따라서, 상기 충전오류감지모듈(464)은 전류 또는 전압의 범위에서 허용 범위를 벗어나는 경우 즉각 충전을 중단하고 이를 관리자단말기(5)로 알릴 수 있도록 한다. 따라서, 상기 충전오류감지모듈(464)은 전기차 배터리의 이상 상태도 즉각적으로 감지할 수 있도록 하여, 충전시마다 전기차 상태를 관리할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
상기 충전과열감지모듈(465)은 전기차 배터리의 과열을 감지하는 구성으로, 상기 온도정보수신모듈(224)에 의해 수신되어 전송되는 배터리 온도정보가 설정값을 초과하는 경우 충전기(1)의 작동을 즉각 중단하도록 하여 과열에 의한 화재, 고장 등을 방지하도록 할 수 있다.
상기 관리자단말기(5)는 관리서버(4)로부터 충전기(1), 전기차에 관한 진단정보를 수신하여 관리가 이루어질 수 있도록 하는 구성으로, PC, 태블릿, 스마트폰 등 다양한 장치가 적용될 수 있다. 상기 관리자단말기(5)는 충전기(1)의 전기안전상태, 충전상태, 충전기상태, 전기차상태 등에 관한 정보를 수신하여 확인하도록 할 수 있으며, 경우에 따라서는 충전기(1) 사용자, 전기차 사용자의 단말기와도 연동되어 관련 정보를 전송하도록 할 수도 있다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
1: 충전기
11: 충전기수용함 111: 촬영수단 12: 충전기건조부
121: 공기분사모듈 122: 공기흡입모듈 123: 수분측정모듈
13: 건조조절부
2: 상태측정장치
21: 충전기측정부 22: 전기차통신부 23: IoT통신부
3: IoT중계장치
4: 관리서버
41: 안전기준설정부 42: 안전진단부 43: 충전기진단부
44: 충전기확인부 45: 파손검출부 46: 전기차진단부
5: 관리자단말기

Claims (8)

  1. 전기차 충전을 위해 설치되는 충전기와, 충전기와 연결되어 상태를 측정하는 상태측정장치와, 상태측정장치에 의해 측정된 정보를 관리서버로 전송하는 IoT중계장치와, 수신된 측정정보를 기반으로 충전기 상태를 관리하는 관리서버와, 상기 관리서버로부터 충전기 관리를 위한 정보를 수신하는 관리자단말기를 포함하고,
    상기 상태측정장치는 상기 충전기의 충전상태, 전기상태에 관한 정보를 측정하는 충전기측정부를 포함하며,
    상기 관리서버는,
    상기 충전기측정부에 의해 측정되는 정보를 누적저장하여 충전기의 전기 상태에 관한 안전기준을 설정하는 안전기준설정부와, 상기 안정기준설정부에 의해 설정된 기준에 따라 충전기의 전기 안전 상태를 진단하는 안전진단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 전기안전시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 안전기준설정부는
    충전기의 식별정보, 사양정보를 저장하는 충전기정보저장모듈과; 충전기의 충전전압, 전류에 관한 정보를 저장하는 충전정보저장모듈과; 충전시의 기상정보를 저장하는 기상정보저장모듈과; 충전기와 연결된 전기차의 충전사양정보를 저장하는 전기차정보저장모듈과; 충전시의 누설전류, 절연저항, 과전류 중 어느 하나의 정보를 저장하는 전기측정정보저장모듈과; 저장된 충전기정보, 충전정보, 기상정보, 전기차정보와 전기측정정보의 상관관계를 도출하는 상관도출모듈;을 포함하고,
    상기 안전진단부는,
    전기 안전을 진단하고자 하는 충전기의 충전기정보, 충전정보, 주변 기상정보, 충전기와 연결된 전기차정보를 수신하는 기초정보수신모듈과; 수신된 기초정보와 상기 상관도출모듈에 의해 도출된 상관관계를 이용하여 누설전류, 절연저항, 과전류 중 어느 하나의 기준값을 산출하는 기준값산출모듈과; 현재 측정되는 충전기의 누설전류, 절연저항, 과전류 중 어느 하나의 정보를 수신하는 상태정보수신모듈과; 현재 측정되는 충전기의 전기 상태가 기준값의 일정 범위를 초과하는 경우 경고정보를 전송하는 경고정보전송모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 전기안전시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 경고전송모듈은
    충전기의 전기 상태가 경고정보가 전송되는 설정값을 초과하지 않더라도 설정값 이하의 위험 범위에서 계속되는 경우 위험 시점을 예측하는 위험예측정보전송모듈을 포함하고,
    상기 위험예측정보전송모듈은,
    누설전류, 절연저항, 과전류 중 어느 하나가 위험 범위에 도달하는 것을 감지하는 위험범위감지모듈과; 위험범위에 도달하는 경우 누설전류, 절연저항, 과전류 중 어느 하나를 누적하여 저장하는 누적저장모듈과; 누적 저장되는 값에 따른 위험지수를 산출하는 위험지수산출모듈과; 위험지수에 따라 위험 발생 시점을 예측하여 알리는 위험시점예측모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 전기안전시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 경고정보전송모듈은
    위험 경보가 발생되거나 위험 시점이 예측되지 않더라도 전기안전상태가 급격하게 악화되는 경우 이를 알리는 긴급알림모듈을 포함하고,
    상기 긴급알림모듈은,
    누설전류, 절연저항, 과전류 중 어느 하나의 변화율을 산출하는 변화율산출모듈과, 산출된 변화율을 설정값과 비교하는 설정값비교모듈과, 변화율이 설정값을 초과하는 경우 그 지속시간을 측정하는 지속시간계측모듈과, 지속시간이 설정된 시간을 초과하는 경우 긴급정보를 생성하여 전송하는 긴급정보생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 전기안전시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 관리서버는
    충전기의 보관 상태를 확인하는 충전기확인부를 포함하고,
    상기 충전기확인부는,
    충전기를 통한 전기차의 충전정보를 수신하는 충전정보수신모듈과, 충전이 종료되는 정보를 수신하는 종료정보수신모듈과, 충전기가 충전기수용함에 수용되는 정보를 수신하는 충전기감지정보수신모듈과, 충전 종료후 일정시간 내에 충전기가 감지되지 않는 경우 충전기의 이탈 정보를 전송하는 충전기이탈경고모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 전기안전시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 관리서버는
    충전기의 파손을 검출하여 알리는 파손검출부를 포함하고,
    상기 파손검출부는,
    충전기수용함에 수용되는 충전기를 촬영하도록 하는 충전기촬영모듈과, 촬영된 이미지와 충전기정보를 수신하는 촬영정보수신모듈과, 해당 충전기의 기존 이미지정보를 불러오는 이미지로딩모듈과, 촬영 이미지를 비교하는 촬영정보비교모듈과, 촬영 이미지의 비교에 의해 파손 부위를 검출하는 파손검출모듈과, 파손 충전기의 위치, 시간에 관한 정보를 관리자단말기로 전송하는 파손정보전송모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 전기안전시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 상태측정장치는
    충전기가 연결된 전기차와 통신하여 상태정보를 수신·전송하는 전기차통신부를 포함하고,
    상기 관리서버는 상기 전기차통신부로부터 전송되는 정보에 따라 전기차 상태를 진단하는 전기차진단부를 포함하며,
    상기 전기차진단부는,
    전기차의 변속레버 상태에 관한 정보를 수신하여 확인하는 변속레버정보확인모듈과, 전기차 배터리의 충전 작동 여부에 관한 정보를 확인하는 충전작동확인모듈과, 전기차 배터리의 전압이 기준값 범위 내인지 여부를 확인하는 배터리전압확인모듈과, 충전기를 통한 충전정보와 배터리의 충전정보를 비교하여 전류 또는 전압이 일정 범위를 벗어나는지 여부를 확인하는 충전오류감지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 전기안전시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 충전기는
    충전기를 수용하는 충전기수용함과, 상기 충전기수용함 내에 형성되어 충전기를 건조시키는 충전기건조부와, 상기 충전기건조부의 작동을 조절하는 건조조절부를 포함하고,
    상기 충전기건조부는,
    충전기를 향해 건조된 공기를 분사하는 공기분사모듈과, 분사된 공기를 흡입하는 공기흡입모듈과, 흡입된 공기의 수분을 측정하는 수분측정모듈을 포함하며,
    상기 건조조절부는,
    충전기수용함에 충전기가 장착되는 정보를 수신하는 충전기장착정보수신모듈과, 충전기의 장착후 공기분사모듈을 통한 공기의 분사를 개시하는 공기분사개시모듈과, 공기 분사후 상기 수분측정모듈에 의해 측정되는 수분 정보를 수신하는 수분정보수신모듈과, 수신된 수분 정보에 따라 공기분사모듈의 작동을 조절하는 공기분사조절모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 전기안전시스템.
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