KR20220096729A - 전기자동차 충전기 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차 충전기 모니터링 시스템을 제공한다. 구체적으로 전기자동차 충전기 내부에 장착되어 있는 센서를 통해 충전기 내부 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 상기 충전기 내부 데이터를 수신하여 충전기별로 분류한 충전기 데이터를 저장하는 충전기 DB, 상기 데이터 수집부로부터 수신된 충전기 내부 데이터와 상기 충전기 DB에 저장된 과거 충전기 데이터를 비교하여 충전기 고장 여부를 판단하는 고장 판단부를 포함한다.

Description

전기자동차 충전기 모니터링 시스템{Electric vehicle charger monitoring system}

본 발명은 전기자동차 충전기 모니터링 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 전기자동차 충전기에 형성된 센서를 이용하여 상기 충전기의 내부 데이터를 수집하고 수집된 내부 데이터를 분석하여 상기 충전기를 구성하는 부품의 수명을 예측하여 발생하는 문제에 대해 빠르게 대처하기 위한 것이다.

일반적으로, 전기자동차(electric vehicle)는 자동차의 구동 에너지를 기존의 자동차와 같이 화석 연료의 연소가 아닌 전기 에너지로부터 얻는 자동차이다. 전기자동차는 엔진이 전기 모터로 대치된 것 외에 다른 내연기관은 자동차들과 유사하다. 전기 자동차에서의 배기가스가 전혀 없으며, 소음이 아주 작은 장점이 있어 친환경 차량으로 인식되 고 많은 사람들에게 보급되고 있다. 또한, 스마트 그리드 및 5G 네트워크 환경에서 전기자동차의 수요 및 공급이 함께 늘어날 것으로 전망된다.

전기자동차를 실제로 이용하기 위해서는 차량 배터리가 쉽게 충전되어야 하는데, 현재는 전기자동차 충전소 보급률 이 떨어진다. 또한, 전기자동차 충전 스테이션을 관리하는 중앙 센터에서 매우 멀리 떨어진 스테이션 및 충전기를 관리하기 위해서는 많은 시간과 인력이 필요하다. 아울러, 전기자동차 충전기가 고장 난 경우, 이를 운전자에게 미리 알리거나 고장 난 충전기를 수리하는 등의 충전기 관리가 시스템적으로 운용되지 못하고 있어 전기자동차 운전자 들에게 많은 불편을 초래하고, 전기자동차 보급에 걸림돌이 되고 있다. 또한, 전기자동차 보급과 더불어 충전인프라 구축이 확대됨에 따라 설치되는 충전기의 개수는 지속적으로 증가하고 있으나, 전기자동차 보급이 다소 지연되면서 충전기 설치 후 미사용으로 인한 방치, 사용자 인식 부재에 따른 오사용 및 고장, 전문 관리인력 미비에 기인한 관리 소홀 및 내구성 저하 등의 문제가 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 충전기 고장 발생 현황을 모니터링 하기 위해 국내 보급된 전기자동차 충전기는 기본적으로 자체 동작감시 기능을 대부분 지니고 있으며, 전 기차 충전 중에 발생되는 이상동작(Fault error) 및 경고사항(Warning)을 기록하고 연결된 네트워크를 통해 관리자 혹은 상위 서버로 해당 사항을 전송하는 기능을 포함하고 있다.

그러나 네트워크 및 운영 서버를 통해 확인 가능한 네트워크 관련 고장 여부나 충전기 운용 상태 이외의 충전기 전력변환동작 및 전기자동차와의 연계 동작과 관련된 오동작 문제들은 실제적인 충전이 이루어져야만 확인이 가능하기 때문에, 전기자동차 운전자가 충전기를 사용하고자 하는 상황이 발생해야만 고장이 확인되는 사후 고장 모니터링 형태가 되어 전기자동차 운전자의 큰 불편을 야기한다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 전기자동차 충전기 모니터링 시스템에 있어서 충전기의 상태를 실시간으로 감지하여 이상 상황 발생시 빠른 대응을 통한 충전기의 정상 운용과 충전기 부품 교체에 필요한 재고를 효율적으로 관리하고자 하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 전기자동차 충전기 모니터링 시스템은 전기자동차 충전기 내부에 장착되어 있는 센서를 통해 충전기 내부 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 상기 충전기 내부 데이터를 수신하여 충전기별로 분류한 충전기 데이터를 저장하는 충전기 DB, 상기 데이터 수집부로부터 수신된 충전기 내부 데이터와 상기 충전기 DB에 저장된 충전기 데이터를 비교하여 충전기 고장 여부를 판단하는 고장 판단부를 포함할 수 있다.

상기 충전기 내부 데이터는 상기 센서를 통해 온도, 습도, DC전류, AC전류 중 적어도 어느 하나 이상의 정보를 수집할 수 있다.

상기 고장 판단부는 상기 충전기DB로부터 상기 충전기 내부 데이터가 수집한 온도 및 습도 정보와 유사한 상기 충전기 데이터를 추출하고 상기 충전기 내부 데이터와 상기 충전기 데이터의 DC전류, AC전류 값을 비교하여 상기 충전기의 고장여부를 판단할 수 있다.

상기 고장 판단부는 다수의 충전기 부품 중 어느 한 부품에 고장이 발생했을 때의 충전기 데이터를 수신하여 부품의 고장 발생 주기를 파악하여 부품의 예상수명을 예측할 수 있다.

상기 충전기의 외부 날씨 정보를 더 수집하여 충전기 수명에 미치는 영향을 파악하고 상기 충전기 고장 확률을 계산할 수 있다.

충전기 부품에 대한 재고 정보를 수신하는 재고 수신부, 상기 재고 정보를 기 설정된 기간에 부품이 소모되는 평균 소모량을 파악하는 소모량 연산부를 더 포함할 수 있다.

상기 재고 정보와 상기 평균 소모량을 수신하여 재고량이 부족한 경우 사용자에게 경고할 수 있다.

충전기 데이터를 분석하여 상기 충전기 사용의 최적의 환경 조건을 산출하고 상기 최적의 환경 조건으로 상기 충전기 내부 환경을 관리하는 환경관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 전기자동차 충전기 실시간 감지를 통하여 충전기의 상태를 확인하여 점검을 위한 현장 방문을 최소화 할 수 있고 이상 상황 발생시 빠른 대응을 통한 충전기의 정상 운용과 충전기 부품 교체에 필요한 재고를 효율적으로 관리가능하다는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충전기 모니터링 시스템의 블록도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전기 모니터링 시스템의 순서도이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충전기 모니터링 시스템 구현방법에 대한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충전기 모니터링 시스템의 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전기자동차 충전기 모니터링 시스템은 데이터 수집부(100), 충전기DB(200), 고장 판단부(300), 재고 수신부(400), 소모량 연산부(500)로 구성될 수 있다.

상기 데이터 수집부(100)는 전기자동차 충전기 내부에 장착되어 있는 센서를 통해 충전기 내부 데이터를 수집할 수 있다.

상기 센서는 충전기 사용횟수, 온도, 습도, DC전류, AC전류 중 적어도 하나 이상을 측정할 수 있다.

상기 충전기 DB는 상기 충전기 내부 데이터를 수신하여 충전기별로 분류한 충전기 데이터를 저장할 수 있다.

상기 고장 판단부(300)는 상기 데이터 수집부(100)로부터 수신된 충전기 내부 데이터와 상기 충전기 DB에 저장된 과거 충전기 데이터를 비교하여 충전기 고장 여부를 판단할 수 있다.

또한 상기 고장 판단부(300)는 상기 충전기DB(200)로부터 상기 충전기 내부 데이터가 수집한 온도 및 습도 정보와 근접한 상기 충전기 데이터를 추출하고 상기 충전기 내부 데이터와 상기 충전기 데이터의 DC전류, AC전류 값을 비교하여 상기 충전기의 고장여부를 판단할 수 있다.

	측정 데이터	데이터1	데이터2	데이터3	데이터4
온도	16℃	16℃	16℃	20℃	15.8℃
습도	40%	40%	60%	40%	40%
DC전류	0V	450V	450V	450V	450V
AC전류	600V	600V	600V	600V	600V

예를 들어 상기 표1에 도시된 바와 같이 상기 센서로부터 측정된 온도와 습도의 측정 데이터 값이 16℃, 40%일 경우 상기 충전기DB(200)에 저장된 데이터1, 데이터2, 데이터3, 데이터4 중에서 동일한 온도, 습도 값을 가지는 데이터1과 근접한 값을 가지는 데이터4를 추출하여 측정 데이터를 비교하고 충전기의 고장 여부를 확인 할 수 있다.

	부품A	부품B	부품C
예상수명	6개월	1년	2년
설치된 기간	4개월	1년	6개월

표 2은 충전기 부품의 예상수명과 고장으로 인해 교체된 후 설치된 기간에 대한 정보를 나타낸다.상기 고장 판단부(300)는 다수의 충전기 부품 중 어느 한 부품에 고장이 발생했을 때의 충전기 데이터를 수신하여 부품의 고장 발생 주기를 파악하여 부품의 예상수명을 예측할 수 있다.

자세히 설명하면, 상기 충전기DB(200)에서 어느 한 부품에 의해 고장이 발생하였을 때 수집된 충전기 내부 데이터를 추출하여 상기 충전기 내부 데이터가 수집된 시간 간격을 파악하여 부품의 예상수명을 예측할 수 있다.

상기 고장 계산부는 상기 충전기의 외부 날씨 정보를 더 수집하여 충전기 수명에 미치는 영향을 파악하고 상기 충전기 고장 확률을 계산할 수 있다.

상기 재고 수신부(400)는 충전기 부품에 대한 재고 정보를 수신할 수 있다.

상기 재고 정보는 부품의 종류, 현재 가지고 있는 부품의 개수, 부품의 배송시간 정보를 포함할 수 있다.

상기 소모량 연산부(500)는 상기 재고 정보를 기 설정된 기간에 부품이 소모되는 평균 소모량을 연산할 수 있다.

자세히 설명하면, 기 설정된 기간의 시작일에 남아있는 재고와 기 설정된 기간의 마지막일에 남아있는 재고의 차이 값을 수집하여 부품 소모량을 알 수 있고 이와 같은 작업을 반복하여 평균 소모량을 알 수 있다.

상기 충전기의 한 부품에 대하여 현재 남아있는 재고의 개수가 평균 소모량보다 적게 남아있으면 사용자에게 해당 부품에 대한 부족 알람을 전송할 수 있다.

	부품A	부품B	부품C
현재 재고	4	2	6
1달 소모량	4	3	3

예를 들어 상기 표3에 도시된 바와 같이 1달 소모량이 4개인 부품A의 경우 현재 4개의 재고가 남아있는 경우 재고가 충분하다고 판단하고 1달 소모량이 3개인 부품B의 경우 현재 2개의 재고가 남아있어 상기 1달 소모량에 비해 적게 남아있는 경우 사용자에게 부품B가 부족하다는 알람을 전송할 수 있다.또한, 부품 배송까지 걸리는 시간에 대한 배송시간 정보를 추가로 수신하여 배송시간을 고려하여 부품 부족에 관한 알람을 미리 전송하여 부품 제작 및 배송시간에 의해 충전기 수리가 지연되는 것을 방지할 수 있다.

상기 환경관리부(600)는 충전기 데이터를 분석하여 상기 충전기 사용의 최적의 환경 조건을 산출하고 상기 최적의 환경 조건으로 상기 충전기 내부 환경을 관리할 수 있다.

자세히 설명하면 상기 충전기 데이터로부터 부품의 예상수명이 가장 긴 상기 충전기 내부 데이터를 추출하여 상기 충전기 내부 데이터의 온도, 습도 정보를 최적의 환경 조건으로 설정하고 상기 충전기의 내부 환경을 상기 최적의 환경 조건과 근접하게 유지할 수 있다.

상기 환경관리부(600)는 상기 충전기의 일면에 형성된 팬의 회전 속도를 조절하여 상기 충전기 내부 환경을 관리할 수 있다.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전기 모니터링 시스템의 순서도이고, 도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충전기 모니터링 시스템 구현방법에 대한 순서도이다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 전기자동차 충전기 모니터링 시스템은 전기차 충전기에 설치되는 센서를 통해 상기 충전기의 내부 환경에 관한 상기 충전기 내부 데이터를 수신하는 정보 수신단계, 상기 충전기 내부 데이터와 과거 충전기 내부 데이터를 비교하여 분석정보를 생산하는 정보 분석단계, 상기 분석정보를 수신하여 상기 충전기의 고장여부를 판단하는 고장 판단단계, 충전기 부품 고장시 발생하는 상기 충전기 내부 데이터를 수신하여 각부품의 수명을 예측하는 수명 예측단계, 부품의 예상 수명이 가장 긴 상기 충전기 내부 데이터를 수신하여 상기 충전기의 내부 환경을 최적의 상태로 관리하는 충전기 관리단계, 기 설정된 기간동안의 부품 재고정보를 수신하여 각 부품의 소모량 정보을 연산하는 소모량 연산단계, 상기 소모량 정보와 현재 남아있는 부품의 재고수를 비교하여 현재 재고상태가 부족한 경우 사용자에게 알람을 전송하는 재고상태 알림단계로 구성될 수 있다.

이를 통해 본 발명에 따른 전기자동차 충전기 모니터링 시스템은 충전기의 상태를 실시간으로 감지하여 이상 상황 발생시 빠른 대응을 통한 충전기의 정상 운용과 충전기 부품 교체에 필요한 재고를 효율적으로 관리할 수 있다.

이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.

100 : 데이터 수집부 200 : 충전기DB
300 : 고장 판단부 400 : 재고 수신부
500 : 소모량 연산부 600 : 환경관리부

Claims (6)

1. 전기자동차 충전기 내부에 장착되어 있는 센서를 통해 충전기 내부 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
   상기 충전기 내부 데이터를 수신하여 충전기별로 분류한 충전기 데이터를 저장하는 충전기DB;
   상기 데이터 수집부로부터 수신된 충전기 내부 데이터와 상기 충전기DB에 저장된 과거 충전기 데이터를 비교하여 충전기 고장 여부를 판단하는 고장 판단부를 포함하는 전기자동차 충전기 모니터링 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 충전기 내부 데이터는,
   상기 센서를 통해 충전기 사용횟수, 온도, 습도, DC전류, AC전류 중 적어도 어느 하나 이상의 정보를 수집하고,
   상기 고장 판단부는,
   상기 충전기DB로부터 상기 충전기 내부 데이터가 수집한 온도 및 습도 정보와 유사한 상기 충전기 데이터를 추출하고 상기 충전기 내부 데이터와 상기 충전기 데이터의 DC전류, AC전류 값을 비교하여 상기 충전기의 고장여부를 판단하는 전기자동차 충전기 모니터링 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 고장 판단부는,
   다수의 충전기 부품 중 어느 한 부품에 고장이 발생했을 때의 충전기 데이터를 수신하여 부품의 고장 발생 주기를 파악하여 부품의 예상수명을 예측하는 전기자동차 충전기 모니터링 시스템.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 고장 판단부는,
   상기 충전기의 외부 날씨 정보를 더 수집하여 충전기 수명에 미치는 영향을 파악하고 충전기 고장 확률을 계산하는 전기자동차 충전기 모니터링 시스템.
   
5. 제 1항에 있어서,
   충전기 부품에 대한 재고 정보를 수신하는 재고 수신부;
   상기 재고 정보를 기 설정된 기간에 부품이 소모되는 평균 소모량을 연산하는 소모량 연산부가 더 포함되고,
   상기 재고 정보와 상기 평균 소모량을 수신하여 재고량이 부족한 경우 사용자에게 경고하는 전기자동차 충전기 모니터링 시스템.
6. 제 1항에 있어서,
   충전기 데이터를 분석하여 상기 충전기를 사용하기 위한 최적의 환경 조건을 산출하고 상기 최적의 환경 조건으로 상기 충전기의 내부 환경을 관리하는 환경관리부를 더 포함하는 전기자동차 충전기 모니터링 시스템.

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