KR20220101351A - Electric vehicle sequential charging control system - Google Patents

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KR20220101351A
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최용길
서승범
김진태
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주식회사 펌프킨
최용길
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Abstract

The present invention relates to a sequential charging control system for an electric vehicle, which sets charging priorities based on electric vehicle information and controls charging depending on the set charging priorities in an electric vehicle (e.g., an electric bus) that charges using a pantograph to enable efficient charging while minimizing waiting time for each charging vehicle. The sequential charging control system for an electric vehicle comprises: a vehicle charging device that is installed in an electric vehicle, obtains vehicle information during charging, transmits the vehicle information to a pantograph charging device, requests charging, and charges depending on the control of the pantograph charging device; the pantograph charging device that transmits the vehicle information to a charger operation server and charges the vehicle according to charging priority information transmitted from the charger operation server; and the charger operation server that generates a charging priority based on the vehicle information and stored route operation information and transmits the generated charging priority information to the pantograph charging device.

Description

전기차의 순차 충전 제어시스템{Electric vehicle sequential charging control system}Electric vehicle sequential charging control system

본 발명은 전기차의 순차 충전 제어시스템에 관한 것으로, 특히 팬터그래프(Pantograph)를 이용하여 충전을 하는 전기차(예를 들어, 전기 버스)에서, 전기차의 정보를 기초로 충전 우선순위를 설정하고, 설정한 충전 우선순위에 따라 충전을 제어하여 충전 차량별 대기시간을 최소화하면서 효율적인 충전이 가능하도록 한 전기차의 순차 충전 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a sequential charging control system for an electric vehicle, and in particular, in an electric vehicle (eg, an electric bus) that is charged using a pantograph, the charging priority is set based on the information of the electric vehicle, and the It relates to a sequential charging control system for electric vehicles that enables efficient charging while minimizing waiting time for each charging vehicle by controlling charging according to charging priority.

가솔린이나 경유 등의 화석 연료를 사용하는 자동차들은 화석 연료의 고갈 및 지구 온난화 문제를 야기하고 있고, 그 결과 환경 보호를 위한 이산화탄소 및 배출가스의 규제가 강화되고 있다. 이에 대한 대안으로 전기차들이 서서히 보급되고 있으나, 한번 충전으로 운행할 수 있는 거리가 아직 충분하지 않고 충전 인프라의 구축도 더뎌 전기차의 보급에 장애물로 작용하고 있다.Vehicles using fossil fuels such as gasoline or diesel cause depletion of fossil fuels and global warming problems, and as a result, regulations on carbon dioxide and exhaust gas for environmental protection are being strengthened. As an alternative to this, electric vehicles are gradually spreading, but the distance that can be driven by a single charge is not yet sufficient and the construction of charging infrastructure is slow, acting as an obstacle to the spread of electric vehicles.

특히, 정해진 노선을 주행하는 버스는 한번 충전으로 노선을 충분히 운행할 수 있으므로 한번 충전으로 주행할 수 있는 거리의 제약이 상대적으로 문제가 되지 않고, 버스가 모이는 차고지에 충전 시스템을 구비하면 되므로 충전 인프라의 구축도 상대적으로 용이하다.In particular, since a bus traveling on a fixed route can operate a route with a single charge, the limitation of the distance that can be driven on a single charge is relatively not a problem. It is also relatively easy to build.

전기 버스를 차고지에 설치된 충전 시스템을 이용하여 충전할 경우, 전기 버스 충전구에 충전기를 삽입하여 충전하는 충전 방식, 접촉을 통해 충전을 하는 충전 방식 등이 있다.When charging an electric bus using a charging system installed in a garage, there are a charging method in which a charger is inserted into an electric bus charging port to charge, a charging method in which charging is performed through contact, and the like.

특히, 후자는 팬터그래프와 같은 충전 장치를 이용하여 충전을 한다.In particular, the latter is charged using a charging device such as a pantograph.

팬터그래프 방식을 이용한 전기차 충전시스템에 대해 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 및 <특허문헌 2> 에 개시되어 있다.The conventionally proposed technology for an electric vehicle charging system using the pantograph method is disclosed in <Patent Document 1> and <Patent Document 2>.

<특허문헌 1> 은 전력을 공급하는 가선과 비접촉 방식으로 급전을 받을 수 있어 가선의 마모 등을 방지하여 유지보수에 유리하고 공력소음과 같은 환경문제로부터 자유로운 도전성 유체를 이용한 비접촉 급전 장치를 제공한다.<Patent Document 1> provides a non-contact power feeding device using a conductive fluid that is advantageous for maintenance by preventing abrasion of the wire and free from environmental problems such as aerodynamic noise because it can receive power in a non-contact manner with the wire that supplies power. .

또한, <특허문헌 2> 는 버스, 철도 등 교통수단 및 시설의 안전도와 경제적·효과적 전력 공급을 위해, 노선에 일정 블록을 설정하고 동 블록의 이동을 통하여 차량 운행을 제어하는 것으로 블록설정, 반도체 소자를 통한 전력제어, 차량 운행제어 프로세스를 제공한다. 특히, 블록설정은 P-GL의 경우 차량 및 편성 단위로 하되 전차선(가선)의 지지대 즉, 전주의 길이 범위 내에 가선상(가선의 지탱·유지를 위한 보조선) 또는 가선 지지 전주 등에 설치하여, 전기에너지를 효율적 공급하고 차량의 정확한 위치 정보 등을 제공할 수 있는 Guide Line과 이를 적용한 버스 등 차량도 일반 도로상에서 철도와 같은 기능과 효과를 갖게한다.In addition, <Patent Document 2> sets a certain block on a route and controls vehicle operation through movement of the block in order to provide economical and effective power supply and safety of transportation means and facilities such as buses and railroads. Block setting, semiconductor Provides power control and vehicle operation control processes through devices. In particular, in the case of P-GL, block setting is done in units of vehicles and formations, but by installing on the support of the catenary (wire), that is, on the overhead wire (auxiliary line for supporting and maintaining the overhead wire) or on the wire support pole within the length range of the pole, etc. The guide line, which can efficiently supply electric energy and provide accurate location information of the vehicle, and the applied bus, etc., also have the same functions and effects as railroads on general roads.

그러나 상기와 같은 종래기술들은 팬터그래프 충전 방식을 이용하여 전기 버스와 같은 차량을 충전할 수는 있으나, 여러 대의 전기 버스를 하나의 팬터그래프 충전 장치가 충전하는 것이 어려운 단점이 있다.However, in the prior art as described above, it is possible to charge a vehicle such as an electric bus using the pantograph charging method, but it is difficult for a single pantograph charging device to charge several electric buses.

또한, 하나의 팬터그래프 충전장치로 복수의 전기 버스를 충전할 경우, 단순히 충전을 요청한 순서에만 우선순위를 두어 충전을 진행하는 방식이어서, 차량별 대기시간을 최소화하면서 충전 효율을 높이는 것은 불가능한 단점이 있다.In addition, when charging a plurality of electric buses with one pantograph charging device, it is impossible to increase the charging efficiency while minimizing the waiting time for each vehicle because it is a method that simply prioritizes charging in the order in which the charging is requested. .

대한민국 등록특허 10-1251552(2013.04.01. 등록)(도전성 유체를 이용한 비접촉 급전 장치)Republic of Korea Patent Registration 10-1251552 (Registered on Apr. 1, 2013) (Non-contact power feeding device using conductive fluid) 대한민국 공개특허 10-2014-0016668(2014.02.10. 공개)(버스 등 수단의 전기동력화, 무가선화)Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2014-0016668 (published on February 10, 2014) (Electrification of means such as buses, wirelessization)

따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 팬터그래프 충전시스템을 이용한 전기 버스 충전방식과 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 팬터그래프(Pantograph)를 이용하여 충전을 하는 전기차(예를 들어, 전기 버스)에서, 전기차의 정보를 기초로 충전 우선순위를 설정하고, 설정한 충전 우선순위에 따라 충전을 제어하여 충전 차량별 대기시간을 최소화하면서 효율적인 충전이 가능하도록 한 전기차의 순차 충전 제어시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is proposed to solve the problems occurring in the electric bus charging method using the general pantograph charging system as described above and the related art, and an electric vehicle (eg, electric vehicle) charged using a pantograph. bus), sets the charging priority based on the information of the electric vehicle, and controls the charging according to the set charging priority to minimize the waiting time for each charging vehicle and provide a sequential charging control system for efficient charging. It is intended to

본 발명의 다른 목적은 전기차의 배터리 잔여량, 충전 시간, 운행정보를 이용한 출차 시급성 등을 고려하여 차량별 충전 우선순위를 설정하여, 전기차의 충전 효율성을 높이도록 한 전기차의 순차 충전 제어시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a sequential charging control system for an electric vehicle that enhances the charging efficiency of an electric vehicle by setting a charging priority for each vehicle in consideration of the remaining battery capacity of the electric vehicle, charging time, and urgency of getting out using operation information. will be.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "전기차의 순차 충전 제어시스템"은, In order to achieve the above object, the "sequential charging control system for electric vehicle" according to the present invention,

전기차에 설치되며, 충전 시 차량 정보를 획득하여 팬터그래프 충전장치로 전송하고 충전을 요청하며, 상기 팬터그래프 충전장치의 제어에 따라 충전을 하는 차량 충전 장치;a vehicle charging device installed in an electric vehicle, which acquires vehicle information during charging, transmits it to the pantograph charging device, requests charging, and charges according to the control of the pantograph charging device;

상기 차량 충전 장치로부터 전송된 차량 정보를 충전기 운영서버로 전송하고, 상기 충전기 운영서버로부터 전송된 충전 우선순위 정보에 따라 차량을 충전하는 팬터그래프 충전장치; 및a pantograph charging device that transmits the vehicle information transmitted from the vehicle charging device to a charger operation server and charges the vehicle according to the charging priority information transmitted from the charger operation server; and

상기 팬터그래프 충전장치로부터 전송된 차량 정보와 저장된 노선 운행정보를 기초로 충전 우선순위를 생성하고, 생성한 충전 우선순위 정보를 상기 팬터그래프 충전장치로 전송하는 충전기 운영서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.and a charger operation server that generates a charging priority based on the vehicle information transmitted from the pantograph charging device and the stored route operation information, and transmits the generated charging priority information to the pantograph charging device.

상기에서 차량 충전 장치는,In the above vehicle charging device,

상기 팬터그래프 충전장치와 접촉되어 충전 전력을 공급받아 배터리를 충전하는 충전부; 및a charging unit that is in contact with the pantograph charging device and receives charging power to charge the battery; and

충전 시 차량 정보를 획득하여 상기 팬터그래프 충전장치로 전송하고 충전을 요청하는 차량 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.and a vehicle device that acquires vehicle information during charging, transmits it to the pantograph charging device, and requests charging.

상기에서 차량 장치는,In the above vehicle device,

변속 상태 및 시동 상태를 포함하는 차량 상태 정보를 검출하는 차량상태 검출부;a vehicle state detection unit configured to detect vehicle state information including a shift state and a starting state;

배터리의 충전량을 검출하는 배터리 충전량 검출부;a battery charge amount detection unit for detecting a charge amount of the battery;

상기 차량상태 검출부와 배터리 충전량 검출부에서 각각 출력되는 차량 상태정보와 배터리 충전량 정보를 기초로 차량 정보를 생성하고, 생성한 차량 정보를 이용하여 차량 충전을 요청하는 차량 충전 요청부; 및a vehicle charging request unit that generates vehicle information based on vehicle state information and battery charge amount information output from the vehicle state detection unit and the battery charge amount detection unit, respectively, and requests vehicle charging by using the generated vehicle information; and

상기 차량 충전 요청부에서 요청된 차량 정보를 팬터그래프 충전장치로 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.and a communication unit for transmitting the vehicle information requested by the vehicle charging request unit to the pantograph charging device.

상기에서 팬터그래프 충전장치는,In the above, the pantograph charging device,

상기 차량 충전 장치로부터 전송된 차량 정보를 수신하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 차량 정보를 충전기 운영 서버에 전송하는 통신 모듈;a communication module for receiving vehicle information transmitted from the vehicle charging device, storing the vehicle information in a database, and transmitting the vehicle information to a charger operation server;

상기 충전기 운영서버로부터 전송된 충전 우선순위 정보에 따라 전기차의 충전을 제어하는 충전 제어부; 및a charging control unit for controlling charging of an electric vehicle according to the charging priority information transmitted from the charger operation server; and

상기 충전 제어부의 제어에 따라 팬터그래프를 제어하여 상기 전기차를 충전하는 팬터그래프 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.and a pantograph driving unit for charging the electric vehicle by controlling the pantograph according to the control of the charging control unit.

상기에서 충전기 운영서버는,The charger operation server in the above,

상기 팬터그래프 충전장치로부터 전송된 차량 정보에서 전기차 정보를 추출하는 전기차 정보 추출부; 및an electric vehicle information extraction unit for extracting electric vehicle information from the vehicle information transmitted from the pantograph charging device; and

상기 전기차 정보 추출부에서 추출한 전기차 정보를 기초로 전기차 운행정보 저장부를 검색하여 해당 전기차의 운행 정보를 추출하고, 수신한 차량 정보와 추출한 노선 운행정보를 이용하여 충전 우선순위를 생성하고, 생성한 충전 우선순위 정보를 팬터그래프 통신모듈을 통해 팬터그래프 충전장치로 전송하도록 제어하는 충전 우선순위 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Based on the electric vehicle information extracted from the electric vehicle information extraction unit, the electric vehicle operation information storage unit is searched to extract the operation information of the electric vehicle, and the charging priority is generated using the received vehicle information and the extracted route operation information, and the generated charging It characterized in that it comprises a charging priority generator for controlling to transmit the priority information to the pantograph charging device through the pantograph communication module.

상기에서 충전 우선순위 생성부는,The charging priority generation unit in the above,

차량 정보에 포함된 배터리 충전량, 충전 시간 및 노선 운행시간 정보에 따른 출차 시급성을 기초로 충전 우선순위를 설정하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the charging priority is set based on the urgency of getting out of the vehicle according to the battery charge amount, charging time, and route operation time information included in the vehicle information.

본 발명에 따르면 팬터그래프(Pantograph)를 이용하여 충전을 하는 전기차(예를 들어, 전기 버스)에서, 전기차의 정보(배터리 잔여량, 충전 시간, 운행정보를 이용한 출차 시급성 등)를 기초로 충전 우선순위를 설정하고, 설정한 충전 우선순위에 따라 충전을 제어하여 충전 차량별 대기시간을 최소화하면서 효율적인 충전을 구현할 수 있는 탁월한 효과가 있다.According to the present invention, in an electric vehicle (for example, an electric bus) that is charged using a pantograph, the charging priority is prioritized based on the information of the electric vehicle (remaining battery capacity, charging time, urgency of getting out using operation information, etc.) It has an excellent effect of implementing efficient charging while minimizing the waiting time for each charging vehicle by controlling charging according to the setting and charging priority set.

도 1은 본 발명에 따른 전기차의 순차 충전 제어시스템의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에서 팬터그래프 충전장치를 이용하여 전기차를 충전하는 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 전기차의 순차 충전 제어시스템의 실시 예를 보인 블록 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of a sequential charging control system for an electric vehicle according to the present invention;
2 is an exemplary view of charging an electric vehicle using a pantograph charging device in the present invention;
3 is a block diagram illustrating an embodiment of a sequential charging control system for an electric vehicle according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기차의 순차 충전 제어시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a sequential charging control system for an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present invention described below should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents and It should be understood that there may be variations.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기차의 순차 충전 제어시스템의 구성도로서, 차량 충전 장치(100), 파워뱅크(200), 브릿지(300), 팬터그래프 충전장치(400) 및 충전기 운영서버(500)를 포함한다.1 is a configuration diagram of a sequential charging control system for an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention, and is a vehicle charging device 100, a power bank 200, a bridge 300, a pantograph charging device 400, and a charger operation server. (500).

파워뱅크(200)는 수배전반을 통해 공급되는 전력을 충전 전력으로 변환하여 상기 팬터그래프 충전장치(400)에 공급해주는 역할을 한다.The power bank 200 serves to convert the power supplied through the switchboard into charging power and supply it to the pantograph charging device 400 .

차량 충전 장치(100)는 전기차(101 - 104)에 설치되며, 충전 시 차량 정보를 획득하여 팬터그래프 충전장치(400)로 전송하고 충전을 요청하며, 상기 팬터그래프 충전장치(400)의 제어에 따라 배터리를 충전하는 역할을 한다.The vehicle charging device 100 is installed in the electric vehicles 101 - 104, acquires vehicle information during charging, transmits it to the pantograph charging device 400, and requests charging, and the battery according to the control of the pantograph charging device 400 serves to charge the

본 발명에서는 팬터그래프 충전장치(400)가 4대의 전기차(101 - 104)를 충전하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 하나의 팬터그래프 충전장치(400)를 이용하여 더 많은 수(예를 들어, 10대 이상)의 전기차를 충전할 수 있다.In the present invention, the pantograph charging device 400 is illustrated as charging four electric vehicles 101 - 104, but the present invention is not limited thereto, and a larger number ( For example, 10 or more electric vehicles can be charged.

이러한 차량 충전 장치(100)는 전기차(예를 들어, 103)의 차량 운전석 위 전고에 설치되어, 상기 팬터그래프 충전장치(400)와 집적 접촉되어 충전 전력을 공급받아 배터리를 충전하는 충전부(110), 충전 시 차량 정보를 획득하여 상기 팬터그래프 충전장치(400)로 전송하고 충전을 요청하는 차량 장치(120)를 포함한다.This vehicle charging device 100 is installed at the full height above the vehicle driver's seat of the electric vehicle (eg, 103), and is in integrated contact with the pantograph charging device 400 to receive charging power to charge the battery 110, It includes a vehicle device 120 that acquires vehicle information during charging, transmits it to the pantograph charging device 400 and requests charging.

상기 충전부(110)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 전기차(103)에 설치되며 상기 팬터그래프 충전장치(400)와 직접 접촉을 통해 충전 전력을 공급받아 배터리를 충전시킨다. 이러한 충전부(110)는 모든 전기차에 개별적으로 마련되어 있다.As shown in FIG. 2 , the charging unit 110 is installed in the electric vehicle 103 and receives charging power through direct contact with the pantograph charging device 400 to charge the battery. These charging units 110 are individually provided in all electric vehicles.

도 2에서 참조부호 111, 112는 충전 전력을 직접 접촉식으로 공급받는 컨텍트 바를 나타낸 것이다.In FIG. 2 , reference numerals 111 and 112 denote contact bars that receive charging power in a direct contact manner.

상기 차량 장치(120)는 도 3에 도시한 바와 같이, 변속 상태 및 시동 상태를 포함하는 차량 상태 정보를 검출하는 차량상태 검출부(121), 배터리의 충전량을 검출하는 배터리 충전량 검출부(122), 상기 차량상태 검출부(121)와 배터리 충전량 검출부(122)에서 각각 출력되는 차량 상태정보와 배터리 충전량 정보를 기초로 차량 정보를 생성하고, 생성한 차량 정보를 이용하여 차량 충전을 요청하는 차량 충전 요청부(124) 및 상기 차량 충전 요청부(124)에서 요청된 차량 정보를 팬터그래프 충전장치(400)로 전송하는 통신부(125)를 포함한다.As shown in FIG. 3 , the vehicle device 120 includes a vehicle state detector 121 that detects vehicle state information including a shift state and a start state, a battery charge detector 122 that detects a charge amount of a battery, and the A vehicle charging request unit ( 124) and a communication unit 125 for transmitting the vehicle information requested by the vehicle charging request unit 124 to the pantograph charging device 400 .

여기서 통신부(125)는 무선 통신 모듈로 구현할 수 있다.Here, the communication unit 125 may be implemented as a wireless communication module.

브릿지(300)는 상기 팬터그래프 충전장치(400)를 이동시킬 수 있는 이동 레일(304)이 형성되어, 팬터그래프 충전장치(400)가 이동 레일(304)을 타고 자유롭게 이동할 수 있도록 한다.The bridge 300 is provided with a moving rail 304 capable of moving the pantograph charging device 400 , so that the pantograph charging device 400 can freely move on the moving rail 304 .

브릿지(300)는 팬터그래프 충전장치(400)를 이동시키기 위한 건축물을 의미할 수 있다. 브릿지(300)는 팬터그래프 방식으로 충전되는 전기차(예를 들어, 전기 버스)보다 높게 형성되어, 브릿지(300)의 하단에서 충전을 위해 진입 또는 진출하는 전기차가 브릿지(300)에 충돌하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.The bridge 300 may mean a building for moving the pantograph charging device 400 . The bridge 300 is formed higher than an electric vehicle (eg, an electric bus) charged in a pantograph manner, so that an electric vehicle entering or exiting for charging at the lower end of the bridge 300 is prevented from colliding with the bridge 300 it is preferable

이러한 브릿지(300)는 상기 팬터그래프 충전장치(400)가 이동할 수 있도록 형성된 이동 레일(304), 상기 팬터그래프 충전장치(400)를 외부로부터 보호하기 위한 복수의 커버(301 - 303)를 포함할 수 있다. 여기서 커버(301 - 303)는 실제 하나의 전기차에 대한 폭의 커버만을 의미하며, 전기차를 진입 또는 진출 가능한 모든 폭의 브릿지에는 전부 커버가 설치될 수 있다. 커버를 이용하여 팬터그래프 충전장치를 사용하지 않을 때에 팬터그래프 충전장치를 외부로부터 보호한다.The bridge 300 may include a moving rail 304 formed so that the pantograph charging device 400 can move, and a plurality of covers 301 - 303 for protecting the pantograph charging device 400 from the outside. . Here, the covers 301 - 303 actually mean only a cover with a width for one electric vehicle, and all covers may be installed on bridges of all widths that can enter or exit the electric vehicle. Use the cover to protect the pantograph charging device from the outside when not in use.

팬터그래프 충전장치(400)는 상기 브릿지(300)에 형성된 이동 레일(304)에 이동 가능하게 설치되며, 상기 차량 충전 장치(400)로부터 전송된 차량 정보를 충전기 운영서버(500)로 전송하고, 상기 충전기 운영서버(500)로부터 전송된 충전 우선순위 정보에 따라 차량을 충전하는 역할을 한다.The pantograph charging device 400 is movably installed on the moving rail 304 formed in the bridge 300, and transmits the vehicle information transmitted from the vehicle charging device 400 to the charger operation server 500, and the It serves to charge the vehicle according to the charging priority information transmitted from the charger operation server (500).

이러한 팬터그래프 충전장치(400)는 상기 브릿지(300)에 형성된 이동 레일(304)을 따라 이동하면서 하부에 위치한 전기차(101 - 104)를 충전하는 일대다 충전 방식으로 전기차를 충전할 수 있다.The pantograph charging device 400 can charge the electric vehicle in a one-to-many charging method of charging the electric vehicles 101 - 104 located below while moving along the moving rail 304 formed on the bridge 300 .

상기 팬터그래프 충전장치(400)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 차량 충전 장치(100)로부터 전송된 차량 정보를 수신하여 데이터베이스(430)에 저장하고, 상기 차량 정보를 충전기 운영 서버(500)에 전송하는 통신 모듈(410), 상기 충전기 운영서버(500)로부터 전송된 충전 우선순위 정보에 따라 전기차의 충전을 제어하는 충전 제어부(420), 상기 충전 제어부(420)의 제어에 따라 팬터그래프(403)를 제어하여 전기차를 충전하는 팬터그래프 구동부(440)를 포함한다.As shown in FIG. 3 , the pantograph charging device 400 receives the vehicle information transmitted from the vehicle charging device 100 and stores it in the database 430 , and stores the vehicle information in the charger operation server 500 . The communication module 410 for transmitting, the charging control unit 420 that controls the charging of the electric vehicle according to the charging priority information transmitted from the charger operation server 500, the pantograph 403 according to the control of the charging control unit 420 and a pantograph driving unit 440 that controls the electric vehicle to charge the electric vehicle.

또한, 팬터그래프 충전장치(400)는 상기 브릿지(300)에 형성된 이동 레일(304)을 따라 이동하는 이동수단(401), 상기 이동수단(401)에 일단이 연결되며 충전장치인 팬터그래프(403)와 전기차(103)에 구비된 충전부(110)를 연결하거나 연결을 해제시키는 팬터그래프 위치 조정수단(402), 상기 팬터그래프 위치 조정수단(402)에 연결되어 상기 전기차(103)의 충전부(110)와 접촉 시 충전 전력을 공급해주는 팬터그래프(403)를 포함할 수 있다.In addition, the pantograph charging device 400 is a moving means 401 that moves along the moving rail 304 formed on the bridge 300, one end is connected to the moving means 401, and a pantograph 403 which is a charging device and A pantograph position adjusting means 402 for connecting or disconnecting the charging unit 110 provided in the electric vehicle 103, is connected to the pantograph position adjusting unit 402 and in contact with the charging unit 110 of the electric vehicle 103 It may include a pantograph 403 for supplying charging power.

상기 이동수단(401)은 상기 팬터그래프 제어부(440)의 제어에 따라 이동수단(401)을 전후(또는, 좌우)로 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다. 이러한 이동수단(401)은 원동기, 기어 감속장치, 감기 통 등을 일체로 통합시킨 호이스트(Hoist) 장치로 구현할 수도 있다.The moving unit 401 may include a driving unit that moves the moving unit 401 back and forth (or left and right) under the control of the pantograph control unit 440 . The moving means 401 may be implemented as a hoist device in which a prime mover, a gear reduction device, a winding tube, and the like are integrally integrated.

충전기 운영서버(500)는 상기 팬터그래프 충전장치(400)로부터 전송된 차량 정보와 저장된 노선 운행정보를 기초로 충전 우선순위를 생성하고, 생성한 충전 우선순위 정보를 상기 팬터그래프 충전장치(400)로 전송하는 역할을 한다.The charger operation server 500 generates a charging priority based on the vehicle information transmitted from the pantograph charging device 400 and the stored route operation information, and transmits the generated charging priority information to the pantograph charging device 400 . plays a role

이러한 충전기 운영서버(500)는 상기 팬터그래프 충전장치(400)로부터 전송된 차량 정보를 수신하고, 팬터그래프 충전장치(400)에 충전 우선순위 정보를 전송하는 팬터그래프 통신모듈(510), 상기 팬터그래프 통신모듈(510)에서 수신한 차량 정보에서 전기차 정보를 추출하는 전기차 정보 추출부(520), 상기 전기차 정보 추출부(520)에서 추출한 전기차 정보를 기초로 전기차 운행정보 저장부(540)를 검색하여 해당 전기차의 운행 정보를 추출하고, 수신한 차량 정보와 추출한 노선 운행정보를 이용하여 충전 우선순위를 생성하고, 생성한 충전 우선순위 정보를 팬터그래프 통신모듈(510)을 통해 팬터그래프 충전장치(400)로 전송하도록 제어하는 충전 우선순위 생성부(530)를 포함한다.The charger operation server 500 receives the vehicle information transmitted from the pantograph charging device 400, and transmits the charging priority information to the pantograph charging device 400. The pantograph communication module 510, the pantograph communication module ( The electric vehicle information extraction unit 520 that extracts electric vehicle information from the vehicle information received in 510, and the electric vehicle operation information storage unit 540 based on the electric vehicle information extracted by the electric vehicle information extraction unit 520 are searched for Control to extract driving information, generate a charging priority using the received vehicle information and the extracted route driving information, and transmit the generated charging priority information to the pantograph charging device 400 through the pantograph communication module 510 and a charging priority generating unit 530 .

상기 전기차 운행정보 저장부(540)는 전기차의 노선 정보, 노선 운행 시간 등을 포함하는 운행정보가 저장된 데이터베이스이다.The electric vehicle operation information storage unit 540 is a database in which operation information including route information and route operation time of the electric vehicle is stored.

상기 충전 우선순위 생성부(530)는 차량 정보에 포함된 차량 식별 정보(ID), 배터리 충전량과 전기차 운행정보 저장부(540)에 저장된 노선 운행시간 정보에 따른 출차 시급성, 배터리 충전량에 따른 충전 시간 등을 기초로 충전 우선순위를 설정한다.The charging priority generating unit 530 is configured to generate vehicle identification information (ID) included in the vehicle information, the amount of battery charge and the urgency of getting out according to the route operation time information stored in the electric vehicle operation information storage unit 540, and the charging time according to the battery charge amount. Set the charging priority based on etc.

여기서 충전기 운영서버(500)는 전기차를 운영하는 버스 회사에 설치된 서버이거나, 전기차를 운영하는 버스 회사의 서버와 네트워크로 연결되어 해당 전기 버스 회사에 구비된 충전기의 충전 우선순위를 제공해주는 별도의 운영서버일 수 있다.Here, the charger operation server 500 is a server installed in a bus company operating an electric vehicle or a separate operation that is connected to a server of a bus company that operates an electric vehicle and provides the charging priority of the charger provided in the electric bus company. It can be a server.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기차의 순차 충전 제어시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the sequential charging control system of an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail as follows.

먼저, 충전을 하고자 하는 전기차(전기 버스)(예를 들어, 103)를 브릿지(300)의 하단에 위치한 충전 위치로 이동시킨다. 여기서 전기차를 충전 위치로 이동시키는 방법은 충전 위치에 차량 위치를 표시하여 운전자가 전기차를 정해진 충전 위치로 이동시키는 방법이 주로 사용된다. 이 경우 운전자가 정해진 위치로 전기차를 이동시키기 위해 차량을 여러번 움직여야 하는 불편함이 있을 수 있다.First, an electric vehicle (electric bus) to be charged (eg, 103 ) is moved to a charging position located at the lower end of the bridge 300 . Here, as a method of moving the electric vehicle to the charging position, a method in which the driver moves the electric vehicle to a predetermined charging position by displaying the vehicle position at the charging position is mainly used. In this case, there may be inconvenience in that the driver has to move the vehicle several times in order to move the electric vehicle to a predetermined position.

상기와 같은 방법으로 전기차를 정해진 충전 위치로 이동시키는 불편함을 개선하기 위해서, 운전자가 정해진 위치의 근방에 차량을 주차하면, 팬터그래프 충전장치(400)에서 전기차의 충전부(110) 위치를 찾아서 위치 보정을 한 후 충전을 진행하는 방식을 이용할 수도 있다. 여기서 전기차의 충전부(110)의 위치를 찾아 위치 보정을 하기 위해서는 다양한 방법이 있을 수 있다. 예를 들어, 카메라를 통해 충전부(110)를 촬영하고, 촬영된 영상 정보의 객체(충전부)를 탐색하여 팬터그래프 충전장치(400)의 위치를 보정하는 방법이 있을 수 있다. 위치 보정은 팬터그래프 충전장치(400)의 전후 이동량을 조정하는 것으로 간단히 구현할 수 있다.In order to improve the inconvenience of moving the electric vehicle to a predetermined charging position in the same way as described above, when the driver parks the vehicle in the vicinity of the predetermined position, the pantograph charging device 400 finds the position of the charging unit 110 of the electric vehicle and corrects the position. It is also possible to use the method of proceeding with charging after . Here, in order to find the position of the charging unit 110 of the electric vehicle and correct the position, there may be various methods. For example, there may be a method of photographing the charging unit 110 through a camera, searching for an object (charging unit) of the captured image information, and correcting the position of the pantograph charging device 400 . The position correction can be implemented simply by adjusting the forward and backward movement amount of the pantograph charging device 400 .

위치 보정의 다른 방법으로서, 근접센서를 이용하여 위치를 파악하여 위치를 보정하는 정위치 보정기술, 주차라인(혹은, 시설물)을 마킹해서 운전자가 팬터그래프 정위치를 파악하는 기술 등을 이용할 수도 있다.As another method of position correction, an exact position correction technology that corrects the position by acknowledging the position using a proximity sensor, a technology that marks a parking line (or a facility) and a driver grasps the correct position of the pantograph may be used.

전기차(103)가 충전 위치에 주차한 상태에서, 전기차(103)의 충전부(110)가 외부에 노출되도록 한다. 여기서 충전부(110)의 상부는 항상 개방된 상태를 유지하여 충전부(110)가 외부에 항상 노출되는 노출 방식, 외부의 이물질 유입을 방지하기 위해 커버를 이용하여 커버를 개폐하는 방식을 이용할 수 있다. 노출 방식은 충전부(110)가 노출된 상태이므로 별다른 동작을 수행할 필요가 없으며, 커버 개폐 방식은 커버를 개방해야 한다. 커버는 모터를 이용하여 슬라이딩 방식으로 커버를 개방하는 방식을 이용할 수 있다. 커버를 슬라이딩 방식으로 개방하거나 폐쇄하는 것은 일반적인 방식이므로 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 본 발명은 노출 방식을 실시 예로 설명하므로, 커버를 개방시키는 동작은 수행할 필요가 없다.In a state in which the electric vehicle 103 is parked at the charging position, the charging unit 110 of the electric vehicle 103 is exposed to the outside. Here, an exposure method in which the charging unit 110 is always exposed to the outside by maintaining the upper portion of the charging unit 110 always in an open state, and a method of opening and closing the cover using a cover to prevent the inflow of external foreign substances may be used. In the exposure method, since the charging unit 110 is exposed, there is no need to perform a special operation, and in the cover opening and closing method, the cover must be opened. The cover may use a method of opening the cover in a sliding manner using a motor. Since opening or closing the cover in a sliding manner is a general method, a detailed description thereof will be omitted. Since the present invention describes the exposure method as an embodiment, there is no need to perform the operation of opening the cover.

전기차(103)가 충전 위치에 주차하면, 차량 충전 장치(100)의 차량 장치(120)에서 차량 정보를 생성하여 팬터그래프 충전장치(400)로 전송한다.When the electric vehicle 103 is parked at the charging position, vehicle information is generated in the vehicle device 120 of the vehicle charging device 100 and transmitted to the pantograph charging device 400 .

예컨대, 차량 장치(120)의 차량상태 검출부(121)는 차량에 장착된 차량제어장치(VCU)나 변속기 또는 시동장치 등과 차량 장착 장치들과 캔 통신 등을 이용하여 연동하고, 해당 차량 장착 장치들로부터 변속 상태 및 시동 상태를 포함하는 차량 상태 정보를 검출하여 차량 충전 요청부(124)에 전달한다.For example, the vehicle state detection unit 121 of the vehicle device 120 interworks with vehicle-mounted devices such as a vehicle control unit (VCU), a transmission or a starter, etc. mounted on the vehicle using CAN communication, and the corresponding vehicle-mounted devices. The vehicle state information including the shift state and the starting state is detected from the , and transmitted to the vehicle charging request unit 124 .

아울러 배터리 충전량 검출부(122)는 실시간 또는 주기적으로 내장된 배터리의 충전량을 검출하여 차량 충전 요청부(124)에 전달한다. 여기서 배터리 충전량 검출부(122)는 차량의 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템(BMS)과 연동하여 배터리 충전량(잔여량)을 획득할 수 있다.In addition, the battery charge amount detection unit 122 detects the charge amount of the built-in battery in real time or periodically and transmits it to the vehicle charge request unit 124 . Here, the battery charge amount detection unit 122 may obtain a battery charge amount (remaining amount) in conjunction with a battery management system (BMS) that manages the battery of the vehicle.

상기 차량 충전 요청부(124)는 상기 차량상태 검출부(121)로부터 검출한 차량 상태 정보를 분석하여, 차량이 충전 가능한 상태이면(주차 브레이크가 체결된 상태, 변속기가 P단에 위치, 차량 시동이 오프된 상태 등), 배터리 충전량 정보 및 차량 식별 정보(ID)를 기초로 차량 정보를 생성하고, 생성한 차량 정보에 충전 요청 정보를 부가하여 최종적으로 차량 정보를 생성한다. 이어, 생성한 차량 정보를 통신부(125)에 전달한다.The vehicle charging request unit 124 analyzes the vehicle state information detected from the vehicle state detection unit 121, and when the vehicle is in a chargeable state (the parking brake is engaged, the transmission is in the P stage, and the vehicle is started) off state), battery charge amount information, and vehicle identification information (ID) to generate vehicle information, and add charge request information to the generated vehicle information to finally generate vehicle information. Next, the generated vehicle information is transmitted to the communication unit 125 .

통신부(125)는 무선 통신을 이용하여 상기 차량 충전 요청부(124)에서 요청된 차량 정보를 팬터그래프 충전장치(400)로 전송한다.The communication unit 125 transmits the vehicle information requested by the vehicle charging request unit 124 to the pantograph charging device 400 using wireless communication.

여기서 상기 전기차(103) 이외에 충전이 필요한 다른 전기차들도 상기 전기차(103)와 동일하게 동작하여, 차량 정보를 팬터그래프 충전장치(400)에 각각 전송한다.Here, other electric vehicles that require charging in addition to the electric vehicle 103 operate in the same manner as the electric vehicle 103 to transmit vehicle information to the pantograph charging device 400, respectively.

상기 팬터그래프 충전장치(400)의 통신 모듈(410)은 상기 차량 충전 장치(100)로부터 전송된 차량 정보를 전기차 충전 정보로 수신하여 데이터베이스(430)에 저장한다.The communication module 410 of the pantograph charging device 400 receives the vehicle information transmitted from the vehicle charging device 100 as electric vehicle charging information and stores it in the database 430 .

이어, 충전 제어부(420)는 상기 데이터베이스(430)에 저장된 차량 정보를 통신 모듈(410)을 통해 충전기 운영서버(500)로 전송한다.Next, the charging control unit 420 transmits the vehicle information stored in the database 430 to the charger operation server 500 through the communication module 410 .

상기 충전기 운영서버(500)의 팬터그래프 통신모듈(510)은 상기 팬터그래프 충전장치(400)로부터 전송된 차량 정보를 수신하여 전기차 정보 추출부(520)에 전달한다.The pantograph communication module 510 of the charger operation server 500 receives the vehicle information transmitted from the pantograph charging device 400 and transmits it to the electric vehicle information extraction unit 520 .

상기 전기차 정보 추출부(520)는 전달되는 차량 정보로부터 배터리 충전량, 전기차의 식별정보(ID)를 추출하여 충전 우선순위 생성부(530)에 전달한다.The electric vehicle information extraction unit 520 extracts the battery charge amount and the identification information (ID) of the electric vehicle from the transmitted vehicle information and transmits it to the charging priority generation unit 530 .

상기 충전 우선순위 생성부(530)는 상기 전기차 정보 추출부(520)에서 제공되는 배터리 충전량, 전기차 식별정보 및 전기차 운행정보 저장부(540)에 저장된 해당 전기차의 노선 운행시간 정보 등을 이용하여 충전 우선순위를 생성한다.The charging priority generating unit 530 is charged using the battery charge amount provided from the electric vehicle information extraction unit 520 , electric vehicle identification information, and route operation time information of the electric vehicle stored in the electric vehicle operation information storage unit 540 , etc. create priorities.

예컨대, 상기 충전 우선순위 생성부(530)는 차량 정보에 포함된 배터리 충전량과, 배터리 충전량을 이용하여 추정한 충전 시간 및 전기차의 식별정보(ID)를 이용하여 전기차 운행정보 저장부(540)를 검색하여 추출한 해당 전기차의 노선 운행시간 정보에 따른 출차 시급성 등을 기초로 충전 우선순위를 생성한다. 여기서 충전 우선순위를 생성하는 방식은 다양할 수 있다.For example, the charging priority generating unit 530 stores the electric vehicle operation information storage unit 540 using the battery charge amount included in the vehicle information, the charging time estimated using the battery charge amount, and the identification information (ID) of the electric vehicle. The charging priority is created based on the urgency of getting out of the vehicle according to the search and extraction route operation time information of the corresponding electric vehicle. Here, a method of generating the charging priority may be various.

즉, 노선 운행정보를 분석하여 출차 시급성을 확인하여 충전 우선순위를 생성하고, 이어, 배터리 충전량(잔여량)을 확인하여 배터리 잔여량이 최저인 차량을 충전 우선순위를 생성하며, 각각의 전기차의 충전 시간을 이용하여 충전 우선순위를 생성할 수 있다. 각각의 전기차의 조건이 동일하면, 충전 요청 순서를 기초로 충전 우선순위를 생성할 수도 있다.That is, it generates a charging priority by analyzing the route operation information to check the urgency of getting out, and then generates a charging priority for the vehicle with the lowest remaining battery by checking the battery charge amount (remaining amount), and the charging time of each electric vehicle can be used to create a charging priority. If the conditions of each electric vehicle are the same, the charging priority may be generated based on the charging request order.

실제 전기차는 운행을 완료하거나 운행 대기상태에서 충전을 하게 되는 데, 운행을 완료한 상태이면 다음 운행시간까지 대기 시간이 어느 정도는 있어, 충전 요청이 발생하여도 출차 대기 차량에 비하여 출차 시급성은 떨어진다고 볼 수 있다. 이 경우, 출차 대기 차량이 충전 요청을 나중에 하여도 먼저 충전이 이루어질 수 있도록 할 수 있다.In fact, electric vehicles are charged after completion of operation or in the standby state, and if the operation is completed, there is some waiting time until the next operation time. can see. In this case, even if the vehicle waiting to be taken out makes a request for charging later, the charging may be performed first.

다른 방법으로는, 출차 시급성을 고려한 결과, 가장 출차가 시급한 차량이 충전량이 가장 많이 충전된 상태이고, 노선 정보를 분석한 결과 해당 배터리 충전량으로 충분히 운행할 수 있다고 판단이 되면, 다음 출차 시급성을 이용하여 다른 차량의 충전을 먼저 할수도 있다.Alternatively, if, as a result of considering the urgency of getting out, the vehicle most urgently needs to be taken out has the largest amount of charge, and as a result of analyzing the route information, it is determined that the vehicle can be operated with the corresponding battery charge enough, use the next exit urgency. This allows you to charge other vehicles first.

상기와 같은 다양한 상황을 고려하여 충전 우선순위를 생성하면, 상기 충전 우선순위 생성부(530)는 생성한 충전 우선순위 정보를 팬터그래프 통신모듈(5100을 통해 팬터그래프 충전장치(400)로 전송한다.When the charging priority is generated in consideration of the various situations as described above, the charging priority generating unit 530 transmits the generated charging priority information to the pantograph charging device 400 through the pantograph communication module 5100 .

상기 팬터그래프 충전장치(400)의 통신 모듈(410)은 상기 충전기 운영서버(500)로부터 전송된 충전 우선순위 정보를 수신하여 충전 제어부(420)에 전달한다.The communication module 410 of the pantograph charging device 400 receives the charging priority information transmitted from the charger operation server 500 and transmits it to the charging control unit 420 .

상기 충전 제어부(420)는 전달된 충전 우선순위 정보에 따라 팬터그래프 구동부(440)를 제어한다. 여기서 팬터그래프 제어란 팬터그래프를 충전 우선순위에 따라 충전 위치로 이동시키는 것, 충전 위치로 이동된 팬터그래프를 전기차의 충전부와 접촉시켜 충전을 수행하는 것, 충전 시간 또는 충전량에 따라 충전을 제어하는 것 등을 포함할 수 있다.The charging control unit 420 controls the pantograph driving unit 440 according to the transferred charging priority information. Here, pantograph control refers to moving the pantograph to the charging position according to the charging priority, performing charging by bringing the pantograph moved to the charging position into contact with the charging part of the electric vehicle, and controlling charging according to the charging time or amount of charge. may include

상기 팬터그래프 구동부(440)는 상기 충전 제어부(420)의 제어에 따라 충전 대상 전기차 위치 정보를 확인하고, 충전 대상 전기차(103)의 위치로 이동을 한다. 여기서 팬터그래프 충전장치(400)의 이동수단(401)은 팬터그래프 구동부(440)에서 출력된 이동 정보에 따라 위치 이동을 한다. 여기서 이동 정보는 외부의 원격 단말이나 시스템 감시장치를 통해 위치 정보를 전송하거나, 현재 위치를 기초로 충전 위치까지의 이동 정보를 연산하여 생성한 이동정보일 수 있다. 이동 정보는 차량 위치를 지정하는 방식을 이용할 수 있다. 예를 들어, 전기차(101)의 위치를 충전 위치 "01", 전기차(102)의 위치를 충전 위치 "02", 전기차(103)의 위치를 충전 위치 "03", 전기차(104)의 위치를 충전 위치 "04"와 같은 정보를 이용하여 충전 위치를 지정하고, 이를 이용하여 이동 정보를 생성할 수 있다.The pantograph driving unit 440 checks the location information of the electric vehicle to be charged under the control of the charging controller 420 , and moves to the location of the electric vehicle 103 to be charged. Here, the moving means 401 of the pantograph charging device 400 moves according to the movement information output from the pantograph driving unit 440 . Here, the movement information may be movement information generated by transmitting location information through an external remote terminal or a system monitoring device, or calculating movement information to a charging location based on the current location. The movement information may use a method of designating a vehicle location. For example, the position of the electric vehicle 101 is the charging position "01", the position of the electric vehicle 102 is the charging position "02", the position of the electric vehicle 103 is the charging position "03", and the position of the electric vehicle 104 is the position of the electric vehicle 104 . A charging position may be designated using information such as charging position “04”, and movement information may be generated using this information.

충전 위치로의 이동량은 전기차의 차폭을 고려하여 미리 설정된 상태이므로, 이동수단(401)은 내부의 모터를 포함하는 구동부를 동작시켜 팬터그래프 충전장치(400)를 이동시킨다. 구동부는 모터, 위치 확인용 인코더 등을 포함할 수 있다.Since the amount of movement to the charging position is preset in consideration of the vehicle width, the moving means 401 operates a driving unit including an internal motor to move the pantograph charging device 400 . The driving unit may include a motor, an encoder for positioning, and the like.

팬터그래프 충전장치(400)가 정해진 충전 위치로 이동한 상태에서, 상기 이동수단(401)에 일단이 연결된 팬터그래프 위치 조정수단(402)이 하강을 하여 충전장치인 팬터그래프(403)와 전기차(103)에 구비된 충전부(110)를 접속시킨다. 여기서 팬터그래프(403)와 충전부(110) 간의 접촉 방식은, 압력 센서를 이용하여 접촉 시 발생하는 압력을 측정하여, 일정한 압력이 되면 팬터그래프(403)와 충전부(110)가 정상적으로 접촉된 것으로 판단할 수 있다. 팬터그래프 위치 조정수단(402)은 상기 이동수단(401)과 연동하여 이동수단(401)으로부터 이동 완료 정보를 수신하면, 하강 동작을 종료한다. 이를 위해 팬터그래프 위치 조정수단(402)은 피스톤과 로드를 포함하는 실린더와 같은 이동 부재 등을 포함할 수 있다.In a state in which the pantograph charging device 400 is moved to a predetermined charging position, the pantograph position adjusting means 402 having one end connected to the moving means 401 descends to the charging device of the pantograph 403 and the electric vehicle 103. The provided charging unit 110 is connected. Here, in the contact method between the pantograph 403 and the charging unit 110, the pressure generated during contact is measured using a pressure sensor, and when a constant pressure is reached, it can be determined that the pantograph 403 and the charging unit 110 are in normal contact. have. When the pantograph position adjusting means 402 receives movement completion information from the moving means 401 in conjunction with the moving means 401, the lowering operation is terminated. To this end, the pantograph position adjusting means 402 may include a moving member such as a cylinder including a piston and a rod.

팬터그래프 위치 조정수단(402)이 정해진 만큼 하강을 하여, 팬터그래프 위치 조정수단(402)의 끝단에 결합된 팬터그래프(403)가 충전부(110)와 정상적으로 접촉을 하면, 팬터그래프(403)에 의해 충전 전력이 충전부(110)의 컨텍트바(111, 112)로 공급되어 전기차의 배터리 충전이 이루어진다. 여기서 팬터그래프(403)를 이용한 전기차 충전 방식은 공지의 팬터그래프 충전 장치를 그대로 채택하여 활용할 수 있다.When the pantograph position adjusting means 402 descends by a predetermined amount, and the pantograph 403 coupled to the end of the pantograph position adjusting means 402 is in normal contact with the charging unit 110, the charging power by the pantograph 403 is It is supplied to the contact bars 111 and 112 of the charging unit 110 to charge the battery of the electric vehicle. Here, the electric vehicle charging method using the pantograph 403 can be utilized by adopting a known pantograph charging device as it is.

전기차 충전을 위한 충전 전력은 파워뱅크(200)를 통해 공급된다.Charging power for charging the electric vehicle is supplied through the power bank 200 .

파워뱅크(200)는 전력 변환장치로서, 수전 설비(수배전반)와 버스 바(Bus-bar) 없이 직접 결선 방식으로 공급받거나 전선케이블로 전력을 공급받을 수 있으며, 상기 수전 설비로부터 공급되는 전력에 과도 전압이 인가될 경우 공급 전력을 차단하는 전력 차단기(ACB), 상기 전력 차단기를 통해 공급된 교류전력을 직류 전력으로 변환하는 교류-직류 변환기(AC-DC Convertor), 상기 교류-직류 변환기(AC-DC Convertor)에서 변환된 직류 전력을 소정의 직류 전력으로 변환하여 상기 팬터그래프 충전장치(400)에 공급하는 직류-직류 변환기(DC-DC Convertor)를 포함할 수 있다.The power bank 200 is a power converter, and can be supplied in a direct connection method without a power receiving facility (switchboard) and a bus-bar, or can receive power through a wire cable, and the power supplied from the power receiving facility is excessive. A power breaker (ACB) that blocks supply power when voltage is applied, an AC-DC converter (AC-DC Converter) that converts AC power supplied through the power breaker into DC power, and the AC-DC converter (AC- It may include a DC-DC converter (DC-DC converter) for converting the DC power converted by the DC converter) into a predetermined DC power and supplying it to the pantograph charging device 400 .

상기 교류-직류 변환기는 상기 전력 차단기로부터 직접 결선되어 공급 전력을 입력받고, 기준 전압을 설정한 상태에서 전류량을 높이는 방식으로 교류를 직류로 변환하는 AC-DC Convertor, 상기 AC-DC Convertor를 통해 전류량이 증가된 직류 전력을 설정 레벨로 조절하여 출력하는 DC-DC Convertor를 포함할 수 있다.The AC-DC converter is directly connected from the power breaker to receive supply power, and the amount of current through the AC-DC Converter and the AC-DC Converter that converts AC to DC by increasing the amount of current while setting the reference voltage It may include a DC-DC converter that adjusts and outputs the increased DC power to a set level.

충전 전력을 공급해주는 파워뱅크(200)는 전력 공급 설비인 수전 설비를 통해 공급되는 전력을 버스 바 없이 직접 결선 방식으로 공급받거나 전선케이블로 전력을 공급받아서, 이를 충전 전력으로 변환하여 팬터그래프 충전장치(400)에 공급한다. 전력 공급 업체인 한국전력은 고압(예를 들어, 22.9kV)의 전력을 공급하고, 수전 설비는 이를 전력 분배하여 전력을 공급한다.The power bank 200 that supplies charging power receives power supplied through a power receiving facility, which is a power supply facility, in a direct connection method without a bus bar or receives power through a wire cable, converts it into charging power, and converts it into a pantograph charging device ( 400) is supplied. KEPCO, a power supplier, supplies high voltage (eg, 22.9 kV) power, and the power receiving facility distributes the power to supply power.

팬터그래프 충전장치(400)를 통해 전기차(103)의 충전이 완료되면, 충전 제어부(420)의 제어에 따라 팬터그래프 구동부(440)가 동작을 하여, 팬터그래프 위치 조정수단(402)을 다시 정해진 위치로 상승시킨다. 팬터그래프 위치 조정수단(402)의 상승이 시작되면 충전부(110)와 접촉이 해제된다.When the charging of the electric vehicle 103 is completed through the pantograph charging device 400, the pantograph driving unit 440 operates under the control of the charging control unit 420 to raise the pantograph position adjusting means 402 to a predetermined position again. make it When the rise of the pantograph position adjusting means 402 starts, the contact with the charging unit 110 is released.

이후, 팬터그래프 충전장치(400)는 충전 우선순위에 따라 다음 전기차의 충전 위치로 이동을 하고, 충전 위치로 이동을 하면 다시 전술한 충전 과정을 통해 다음 전기차를 충전하게 된다.Thereafter, the pantograph charging device 400 moves to the charging position of the next electric vehicle according to the charging priority, and when it moves to the charging position, it charges the next electric vehicle through the above-described charging process again.

이와 같이 본 발명은 단일의 팬터그래프 충전장치를 이용하여, 복수의 전기차를 충전 우선순위에 따른 충전 순서대로 충전할 수 있어, 기존과 같이 팬터그래프 충전장치와 전기차를 일대일 대응하게 구현하여 충전하는 방식에 비하여 전기차 충전 시스템의 구현을 단순화함은 물론 충전시스템 구축 비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention can charge a plurality of electric vehicles in the charging order according to the charging priority by using a single pantograph charging device. This will simplify the implementation of the electric vehicle charging system and reduce the cost of building the charging system.

또한, 충전 우선순위에 따라 복수의 전기차를 충전함으로써, 차량별 대기시간을 최소화하면서 효율적인 충전을 도모할 수 있다.In addition, by charging a plurality of electric vehicles according to the charging priority, it is possible to achieve efficient charging while minimizing the waiting time for each vehicle.

아울러 충전 우선순위에 따라 순차 충전을 최적으로 제어함으로써, 불필요하게 배터리를 충전함으로써 발생하는 배터리 내구성 저하 문제와 장시간 배터리 충전으로 인한 충전기 부족 문제도 해소할 수 있게 되는 것이다.In addition, by optimally controlling sequential charging according to the charging priority, it is possible to solve the problem of battery durability deterioration caused by unnecessary charging of the battery and the problem of insufficient charger due to long-term battery charging.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments and it is common knowledge in the art that various changes can be made without departing from the gist of the present invention. self-evident to those who have

100: 차량 충전 장치
101 - 104: 전기차(전기 버스)
110: 충전부
120: 차량 장치
121: 차량상태 검출부
122: 배터리 충전량 검출부
124: 차량 충전 요청부
125: 통신부
200: 파워뱅크
300: 브릿지
301 - 303: 커버
304: 이동 레일
400: 팬터그래프 충전장치
401: 이동수단
402: 팬터그래프 위치 조정수단
403: 팬터그래프
410: 통신모듈
420: 충전 제어부
430: 데이터베이스
440: 팬터그래프 구동부
500: 충전기 운영서버
510: 팬터그래프 통신모듈
520: 전기차 정보 추출부
530: 충전 우선순위 생성부
540: 전기차 운행정보 저장부100: vehicle charging device
101 - 104: electric vehicle (electric bus)
110: charging unit
120: vehicle device
121: vehicle state detection unit
122: battery charge amount detection unit
124: vehicle charging request unit
125: communication department
200: power bank
300: bridge
301 - 303: cover
304: moving rail
400: pantograph charging device
401: means of transportation
402: pantograph position adjustment means
403: Pantograph
410: communication module
420: charging control unit
430: database
440: pantograph driving unit
500: charger operation server
510: pantograph communication module
520: electric vehicle information extraction unit
530: charging priority generation unit
540: electric vehicle operation information storage unit

Claims (6)

전기차의 충전을 제어하는 시스템으로서,
전기차에 설치되며, 충전 시 차량 정보를 획득하여 팬터그래프 충전장치로 전송하고 충전을 요청하며, 상기 팬터그래프 충전장치의 제어에 따라 충전을 하는 차량 충전 장치;
상기 차량 충전 장치로부터 전송된 차량 정보를 충전기 운영서버로 전송하고, 상기 충전기 운영서버로부터 전송된 충전 우선순위 정보에 따라 차량을 충전하는 팬터그래프 충전장치; 및
상기 팬터그래프 충전장치로부터 전송된 차량 정보와 저장된 노선 운행정보를 기초로 충전 우선순위를 생성하고, 생성한 충전 우선순위 정보를 상기 팬터그래프 충전장치로 전송하는 충전기 운영서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 순차 충전 제어시스템.
A system for controlling the charging of an electric vehicle, comprising:
a vehicle charging device installed in an electric vehicle, which acquires vehicle information during charging, transmits it to the pantograph charging device, requests charging, and charges according to the control of the pantograph charging device;
a pantograph charging device that transmits the vehicle information transmitted from the vehicle charging device to a charger operation server, and charges the vehicle according to the charging priority information transmitted from the charger operation server; and
and a charger operation server that generates a charging priority based on the vehicle information transmitted from the pantograph charging device and the stored route operation information, and transmits the generated charging priority information to the pantograph charging device. Sequential charging control system.
 청구항 1에서, 상기 차량 충전 장치는,
상기 팬터그래프 충전장치와 접촉되어 충전 전력을 공급받아 배터리를 충전하는 충전부; 및
충전 시 차량 정보를 획득하여 상기 팬터그래프 충전장치로 전송하고 충전을 요청하는 차량 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 순차 충전 제어시스템.
The method according to claim 1, The vehicle charging device,
a charging unit that is in contact with the pantograph charging device and receives charging power to charge the battery; and
The sequential charging control system of an electric vehicle, comprising: a vehicle device that acquires vehicle information during charging, transmits it to the pantograph charging device, and requests charging.
 청구항 2에서, 상기 차량 장치는,
변속 상태 및 시동 상태를 포함하는 차량 상태 정보를 검출하는 차량상태 검출부;
배터리의 충전량을 검출하는 배터리 충전량 검출부;
상기 차량상태 검출부와 배터리 충전량 검출부에서 각각 출력되는 차량 상태정보와 배터리 충전량 정보를 기초로 차량 정보를 생성하고, 생성한 차량 정보를 이용하여 차량 충전을 요청하는 차량 충전 요청부; 및
상기 차량 충전 요청부에서 요청된 차량 정보를 팬터그래프 충전장치로 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 순차 충전 제어시스템.
The method according to claim 2, The vehicle device,
a vehicle state detection unit configured to detect vehicle state information including a shift state and a starting state;
a battery charge amount detection unit for detecting a charge amount of the battery;
a vehicle charging request unit that generates vehicle information based on the vehicle state information and the battery charge amount information output from the vehicle state detection unit and the battery charge amount detection unit, respectively, and requests vehicle charging by using the generated vehicle information; and
and a communication unit for transmitting the vehicle information requested by the vehicle charging request unit to the pantograph charging device.
 청구항 1에서, 상기 팬터그래프 충전장치는,
상기 차량 충전 장치로부터 전송된 차량 정보를 수신하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 차량 정보를 충전기 운영 서버에 전송하는 통신 모듈;
상기 충전기 운영서버로부터 전송된 충전 우선순위 정보에 따라 전기차의 충전을 제어하는 충전 제어부; 및
상기 충전 제어부의 제어에 따라 팬터그래프를 제어하여 상기 전기차를 충전하는 팬터그래프 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 순차 충전 제어시스템.
The method according to claim 1, The pantograph charging device,
a communication module for receiving vehicle information transmitted from the vehicle charging device, storing the vehicle information in a database, and transmitting the vehicle information to a charger operation server;
a charging control unit for controlling charging of an electric vehicle according to the charging priority information transmitted from the charger operation server; and
and a pantograph driving unit for charging the electric vehicle by controlling the pantograph according to the control of the charging control unit.
 청구항 1에서, 상기 충전기 운영서버는,
상기 팬터그래프 충전장치로부터 전송된 차량 정보에서 전기차 정보를 추출하는 전기차 정보 추출부; 및
상기 전기차 정보 추출부에서 추출한 전기차 정보를 기초로 전기차 운행정보 저장부를 검색하여 해당 전기차의 운행 정보를 추출하고, 수신한 차량 정보와 추출한 노선 운행정보를 이용하여 충전 우선순위를 생성하고, 생성한 충전 우선순위 정보를 팬터그래프 통신모듈을 통해 팬터그래프 충전장치로 전송하도록 제어하는 충전 우선순위 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차의 순차 충전 제어시스템.
The method according to claim 1, The charger operation server,
an electric vehicle information extraction unit for extracting electric vehicle information from the vehicle information transmitted from the pantograph charging device; and
Based on the electric vehicle information extracted from the electric vehicle information extraction unit, the electric vehicle operation information storage unit is searched to extract the operation information of the electric vehicle, and the charging priority is generated using the received vehicle information and the extracted route operation information, and the generated charging Sequential charging control system for an electric vehicle, characterized in that it comprises a charging priority generator that controls to transmit the priority information to the pantograph charging device through the pantograph communication module.
 청구항 5에서, 상기 충전 우선순위 생성부는,
차량 정보에 포함된 배터리 충전량, 충전 시간 및 노선 운행시간 정보에 따른 출차 시급성을 기초로 충전 우선순위를 설정하는 것을 특징으로 하는 전기차의 순차 충전 제어시스템.
The method according to claim 5, The charging priority generating unit,
A sequential charging control system for an electric vehicle, characterized in that the charging priority is set based on the urgency of getting out according to the battery charge amount, charging time, and route operation time information included in the vehicle information.
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