KR20220157582A - 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템 - Google Patents

전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게 설명하자면, 다수개의 주차구역으로 구획되어 있는 주차장 내에 고정 설치되는 제어센터(10)와; 상기 주차구역을 따라 일정한 간격으로 하나씩 설치되어 AC 전력을 공급하는 것으로 각각 고유의 식별코드를 갖는 다수개의 충전소켓(20)과; 상기 충전소켓(20) 중 한곳에 선택적으로 접속되어 해당 주차구역에 주차되어 있는 전기자동차로 충전 전력을 공급하는 다수개의 이동충전기(30)를 포함하여 구성되는, 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템에 관한 것이다.

Description

전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템{Mobile slow charging system for electric vehicles}
본 발명은 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게 설명하자면, 다수개의 주차구역으로 구획되어 있는 주차장 내에 고정 설치되는 제어센터(10)와; 상기 주차구역을 따라 일정한 간격으로 하나씩 설치되어 AC 전력을 공급하는 것으로 각각 고유의 식별코드를 갖는 다수개의 충전소켓(20)과; 상기 충전소켓(20) 중 한곳에 선택적으로 접속되어 해당 주차구역에 주차되어 있는 전기자동차로 충전 전력을 공급하는 다수개의 이동충전기(30)를 포함하여 구성되는, 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템에 관한 것이다.
최근 차량의 증가와 함께 배기가스로 인한 환경오염 및 기후변화가 인류공동의 과제로 등장하면서 친환경 전기자동차에 대한 관심과 수요가 점점 증가하고 있다. 그러나 전기자동차는 아직까지 동력원이 되는 배터리의 충전시간이 내연기관 자동차의 연료 주입시간에 비해 월등히 길고, 일회 충전으로 운행 가능한 주행거리는 상대적으로 짧다는 단점이 있다.
일반적으로 전기자동차에 대한 충전방식은 충전 속도에 따라 급속충전과 완속충전으로 구분된다. 급속충전은 자동차 배터리의 공칭전압 보다 높은 전압으로 승압된 직류(DC) 전원으로 충전하는 방식으로서 통상 40~60분 정도의 충전시간이 소요된다. 그리고 완속충전은 통상적인 가정용 220V 교류(AC) 전원을 사용하여 충전하는 방식으로서 차종에 따라 8~10시간 정도가 충전시간이 소요된다. 이처럼 완속충전은 급속충전에 비해 충전시간이 훨씬 더 길다는 단점이 있으나, 상대적으로 충전시설에 대한 설치비용이 저렴하고 취급이 용이한 장점이 있어서 생활공간 주변의 주차장에는 주로 완속 충전장치가 제공되고 있다.
종래에도 한정된 충전장치를 이용하여 보다 많은 전기자동차를 효율적으로 충전할 수 있는 기술들이 제안되어 있다. 먼저 공개특허 제10-2014 -0142598호(2014년 12월 12일)에는, 하나의 충전기에 복수개의 멀티채널을 설치하고, 각 채널마다 다시 복수개의 충전커넥터를 구비함으로써, 상기 충전커넥터에 각각 충전대기 차량을 연결하여 순차적으로 충전을 실시할 수 있는 멀티채널 방식의 전기자동차 충전시스템이 소개되어 있다.
상기 충전시스템에서는 각 충전커넥터에 접속되어 있는 충전대기 차량들에 대하여 제어장치가 충전번호를 제공함으로써, 앞서 충전 중인 전기자동차의 충전이 완료되면 상기 충전번호의 순서대로 충전이 실시된다. 따라서 충전기에 다른 차량이 먼저 충전 중인 상황이라도 앞선 차량의 충전이 완료될 때 까지 운전자가 충전현장에서 기다려야 하는 불편을 해소할 수 있다.
또한 공개특허 10-2017-0086749호(2017년 07월 27일)에는, 통신이 가능하고 전력 쉐어링 기능을 구비한 기본 마스터 충전기 한 대에 다수 개의 슬레이브 충전기를 연결하여 많은 주차구역에서 동시에 충전이 가능하도록 함으로써 충전 시스템 설치비용을 낮추고, 나아가 주차장 내 특정 주차구역을 전기차 전용구간으로 할당하여야 하는 문제를 해결할 수 있는 충전관리 시스템이 개시되어 있다.
등록특허 제10-2193153호(2020년 12월 14일)에는, 메인충전기로부터 전력을 공급받아 각 차량에 순차적으로 공급하는 복수개의 서브충전기로 이루어진 충전시스템이 소개되어 있다. 상기 메인충전기에는 각 서브충전기의 충전순서를 결정하고 각 서브충전기의 충전량에 따라 충전요금을 처리하는 제어부가 마련되어 있고, 상기 서브충전기에는 충전방식에 따라 하나 이상의 충전플러그가 구비되어 있다.
상기 충전시스템의 경우, 메인충전기와 서브충전기가 서로 케이블로 연결되어 있고, 상기 서브충전기가 설치되어 있는 특정한 충전구역에서만 순차적으로 충전이 가능하다. 따라서 서버충전기가 설치되어 있는 충전구역에서 차량이 대한 충전이 완료된 이후에도 그 차량이 다른 곳으로 이동하기 전에는 해당 충전구역에서는 다른 차량을 충전할 수 없다는 단점이 있다.
한편, 공개특허 제10-2020-0084208호(2020년 07월 10일)에는, 주차장 벽면에 설치되는 이동형 전기차 자동충전 시스템으로서, 영상인식을 통해 차량번호를 인식하는 차량번호 인식부와, 초음파센서를 활용하여 충전순서를 결정하는 충전순서 결정부, 충전기와 차량 간의 교신을 수행하는 통신부, 상기 통신부의 교신에 기반하여 전기차 여부를 판단하는 전기차 판단부, 및 전기차로 이동하여 충전단자를 연결하는 충전단자 연결부를 포함하여 구성되는 이동형 자동충전 시스템이 소개되어 있다. 이러한 이동형 전기차 자동충전 시스템은 기존 주차장에는 설치하기가 곤란하고, 특히 벽면이 없는 주차장에는 설치가 불가하며, 많은 설치비용이 소요되는 등의 단점이 있다.
또한 등록특허 제10-2169035호(2020년 10월 16일)에는 충전기가 설치되어 있지 않은 주차구역에서도 주차 현장에서 편리하게 충전을 실시할 수 있는 이동형 전기 자동차 충전장치가 소개되어 있다. 상기 이동형 충전장치는 내부에 충전용 배터리팩이 내장되어 있어서 상기 배터리팩을 미리 충전한 상태에서 주차장소로 이동하여 전기차를 충전하도록 구성되어 있다.
따라서 상기 충전용 배터리팩을 미리 충전하는데 상당한 시간이 소요되고, 충전용 배터리팩의 용량이 충전 대상 전기차의 배터리 용량보다 높아야만 실질적인 충전 효과를 기대할 수 있기 때문에 충전장치 자체가 상당한 크기와 중량을 가지게 되며, 사용 시간이 어느 정도 경과하면 충전용 배터리팩을 교체해 주어야 하는 등의 문제점이 있다.
공개특허 제10-2014-0142598호(2014년 12월 12일) 공개특허 10-2017-0086749호(2017년 07월 27일) 등록특허 제10-2193153호(2020년 12월 14일) 공개특허 제10-2020-0084208호(2020년 07월 10일) 등록특허 제10-2169035호(2020년 10월 16일)
본 발명의 목적은 다수개의 주차구역이 구비되어 있는 주차장 내에서 전기자동차와 내연기관차가 주차구역의 구분 없이 자유롭게 주차할 수 있고, 상기 전기자동차는 자신의 주차구역 내에서 이동충전기를 이용하여 편리하게 전기충전을 실시할 수 있도록 구성된 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 해당 주차장에 할당된 최대 사용 전력량의 범위 안에서 다수의 전기자동차가 자신의 주차구역에서 동시에 전기충전을 실시할 수 있고, 사용 승인을 받지 않은 제3자에 의한 충전전력의 무단사용이나 도난을 효과적으로 방지할 수 있도록 구성된 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템은, 다수개의 주차구역으로 구획되어 있는 주차장 내에 고정 설치되는 제어센터(10)와; 상기 주차구역을 따라 일정한 간격으로 하나씩 설치되어 AC 전력을 공급하는 것으로 각각 고유의 식별코드를 갖는 다수개의 충전소켓(20)과; 상기 충전소켓(20) 중 한곳에 선택적으로 접속되어 해당 주차구역에 주차되어 있는 전기자동차로 충전 전력을 공급하는 다수개의 이동충전기(30); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어센터(10)는, 사용자의 정보를 인식하는 센터인식부(11)와; 상기 이동충전기(30)와 교신하여 각각의 배치위치와 충전 진행상황을 수신하고, 사용자 정보를 송신하는 센터통신부(12)와; 사용가능한 이동충전기(30)와 충전 대기시간을 표시하고, 사용자가 그중 하나를 선택하여 충전요구량 또는 충전예약을 입력하는 센터표시부(13)와; 사용 가능한 최대 전력량의 범위 안에서 각 이동충전기(30)의 사용 전력량을 분배 하는 전력량 제어부(14); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 충전소켓(20)은, 상기 이동충전기(30)와 교신하여 페어링(pairing)을 실시하는 소켓통신부(21)와; 상기 이동충전기(30)와의 페어링이 연결되면, 해당 이동충전기(30)로 전력을 공급하는 소켓전력 단속부(22)와; 상기 소켓전력 단속부(22)가 전력을 공급하는 동안, 상기 이동충전기(30)로 접속되는 커넥터의 분리를 제한하는 소켓커넥터 잠금수단(23); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 이동충전기(30)는, 상기 제어센터(10)로부터 자신을 선택한 사용자의 정보를 수신하고, 상기 충전소켓(20)과 페어링을 실시하여 자신의 위치를 제어센터(10)로 송신하는 이동통신부(31)와; 자신을 사용할 사용자의 정보를 인식하고, 이를 상기 제어센터(10)로부터 수신한 사용자 정보와 비교하여 이동충전기(30)의 사용을 승인하는 이동인식부(32)와; 사용자가 상기 충전소켓(20) 중 하나의 식별코드를 입력하고, 전기자동차로 공급되는 전력량과 전기요금을 표시하는 이동표시부(33)와; 상기 이동인식부(32)를 통하여 이동충전기(30)의 사용이 승인되면, 전기자동차로 전력을 공급하는 충전전력 단속부(34)와; 전기자동차로 공급되는 전력량을 산출하는 충전량 산출부(35)와; 상기 충전전력 단속부(34)가 전력을 공급하는 동안 전기자동차로 연결되는 커넥터의 분리를 제한하는 이동커넥터 잠금수단(36); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템은, 다수개의 주차구역으로 구획되어 있는 주차장 내에서 전기자동차와 내연기관차가 주차구역의 구분 없이 자유롭게 주차할 수 있고, 상기 전기자동차는 자신의 주차구역 내에서 이동충전기(30)를 이용하여 편리하게 전기충전을 실시할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템은, 해당 주차장에 할당된 최대 사용 전력량의 범위 안에서 다수의 전기자동차가 자신의 구차구역에서 동시에 전기충전을 받을 수 있고, 나아가 사용 승인을 받지 않은 제3자에 의한 충전전력의 무단사용이나 도난을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이동형 완속 충전 시스템의 구성도,
도 2는 상기 도 1에서 제어센터(10)의 구성을 나타낸 블록도,
도 3은 상기 도 1에서 충전소켓(20)의 구성을 나타낸 블록도,
도 4는 상기 도 1에서 이동충전기(30)의 구성을 나타낸 블록도,
도 5는 상기 도 1에서 제어센터(10)에 대한 순서도,
도 6은 상기 도 1에서 충전소켓(20)에 대한 순서도,
도 7은 상기 도 1에서 이동충전기(30)에 대한 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 다만, 첨부 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시한 것이므로 이들 실시예에 의해서 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다. 또한 본 발명을 실시하는데 꼭 필요한 구성이라 하더라도 종래기술에 소개되어 있거나, 통상의 기술자가 공지기술로부터 용이하게 실시할 수 있는 사항에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.
그리고 본 발명에 속하는 구성요소들 중에서 ‘~부’ 또는 ‘~수단’ 이라는 명칭은 적어도 하나의 공통적인 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하는 것으로, 하드웨어나 소프트웨어 또는 이들의 결합에 의해서 구현될 수 있다. 또한 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 명시된 구성요소에 더하여 필요에 따라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템은, 첨부 도 1에서 보는 바와 같이, 다수개의 주차구역(P1~P10)으로 구획되어 있는 주차장(P)에 설치되는 것으로, 한 개의 제어센터(10)와 다수개의 충전소켓(20) 및 이동충전기(30)를 포함하여 구성된다. 상기 주차구역(P1~P10)에는 전기자동차(C1)와 내연기관차(C2)가 구분 없이 자유롭게 주차되어 있다.
상기 제어센터(10)는 주차장(P) 내 특정 위치에 고정 설치되고, 상기 충전소켓(20)은 주차구역(P1~P10)을 따라 일정한 간격으로 하나씩, 예컨대 2~3개 주차구역 마다 하나씩 설치될 수 있다. 또한 상기 이동충전기(30)는 상기 충전소켓(20) 중 한곳에 선택적으로 접속되어 해당 주차구역에 주차되어 있는 전기자동차로 충전 전력을 공급하는 것으로, 상기 주차장(P) 내에서 이동 가능하게 배치되어 있다.
그래서 상기 주차구역(P1~P10) 중 어느 한곳에 자신의 전기자동차(C1)를 주차한 사용자는 주차장(P) 내에 배치되어 있는 이동충전기(30) 중 어느 하나를 선택하여 자신의 차량이 주차되어 있는 주차구역 근처로 이동한 다음, 해당 주차구역에 설치되어 있는 충전소켓(20)에다 이동충전기(30)접속하여 완속 충전을 실시 할 수 있다.
상기 이동충전기(30)의 개수는 상기 주차장(P) 내에 충전소켓(20) 개수 보다 적은 비율로 적절히 배치된다. 상기 이동충전기(30)들은 각각 제어센터(10) 및 충전소켓(20)과 무선으로 연결되는 것이 바람직하지만, 필요에 따라 유선으로 연결될 수도 있다. 또한, 상기 이동충전기(30)는 완속 커넥터를 통해서 상기 충전소켓(20)과 전기자동차(C1)를 전기적으로 서로 연결한다.
상기 제어센터(10)는, 첨부 도 2 및 도 5에서 보는 바와 같이, 센터인식부(11)와 센터통신부(12), 센터표시부(13) 및 전력량 제어부(14)를 포함하여 구성된다. 상기 제어센터(10)는, 주차장(P) 일측에 예컨대 박스나 부스 형태로 설치될 수 있다.
상기 센터인식부(11)는 사용자의 정보를 인식하는 것으로, 예컨대 RFID 리더로 구성될 수 있다. 상기 센터인식부(11)는 NFC 카드 태그, 스마트폰 NFC 태그 등을 통하여 사용자의 신분을 확인하고, 그 사용자에게 이동충전기(30)의 사용을 승인한다.
상기 센터통신부(12)는 상기 이동충전기(30)와 각각 교신하여 각 이동충전기(30)의 배치위치와 충전 진행상황을 실시간으로 수신한다. 즉, 상기 센터통신부(12)는 각 이동충전기(30)가 어떤 충전소켓(20)에 접속되어 있는지, 그리고 현재 사용 중인지 아니면 충전이 완료 되었는지, 또한 상기 이동충전기(30)가 사용 중이면, 전기자동차로 공급되는 전력량과 충전 잔여시간은 얼마인지 등을 파악한다.
또한 상기 센터통신부(12)는 센터인식부(11)가 인식한 사용자의 정보를 그 사용자가 선택한 이동충전기(30)로 송신한다. 즉, 상기 센터인식부(11)가 사용자 정보를 인식한 다음, 사용자가 센터표시부(13)를 통해서 자신이 사용할 이동충전기(30)를 선택하면, 상기 센터통신부(12)가 그 사용자의 정보를 상기 이동충전기(30)로 송신한다. 상기 센터통신부(12)와 이동충전기(30) 사이의 통신수단은 와이파이(Wi-Fi)인 것이 바람직하다.
상기 센터표시부(13)는 상기 센터통신부(12)를 통해서 이동충전기(30)로부터 수신한 정보를 바탕으로 각 이동충전기(30)의 위치와, 사용가능한 이동충전기(30)의 위치를 표시한다. 그리고, 사용 가능한 이동충전기(30)가 없으면(즉, 모든 이동충전기(30)가 사용 중이면), 현재 사용 중인 이동충전기(30)들에 대하여 충전 완료시까지의 잔여시간, 즉 대기시간을 순서대로 표시한다.
또한, 상기 센터표시부(13)는 사용자가 센터표시부(13)에 제시되어 있는 이동충전기(30) 중 하나를 선택하여 자신이 원하는 충전요구량을 입력하거나, 사용 가능한 이동충전기(30)가 없으면 충전 대기시간을 고려하여 충전예약을 신청할 수 있다. 상기 센터표시부(13)는 디스플레이 및 입력이 가능한 터치스크린(touch screen)으로 구성될 수 있다.
상기 전력량 제어부(14)는 주차장(P) 전체에서 사용 가능한 최대 전력량의 범위 안에서 각 이동충전기(30)의 사용 전력량을 분배 및 제어하는 기능을 갖는다. 즉, 각 이동충전기(30)가 동시에 사용하는 전력량이 상기 주차장(P)에서 사용할 수 있는 전력량의 범위를 초과할 경우, 추가적인 이동충전기(30)의 사용을 일시적으로 제한한다.
다음으로 상기 충전소켓(20)은 첨부 도 3 및 도 6과 같이, 소켓통신부(21)와 소켓전력 단속부(22), 소켓커넥터 잠금수단(23)을 포함하여 구성된다. 상기 충전소켓(20)은 주차장(P) 바닥이나 벽면 또는 천장 등에 차량의 이동을 방해하지 않도록 설치될 수 있고, 외부 전원과 연결되어 있다.
먼저 상기 소켓통신부(21)는 이동충전기(30)와 교신하여 페어링을 실시한다. 상기 소켓통신부(21)와 이동충전기(30) 사이의 통신수단은 블루투스(Bluetooth) 인 것이 바람직하다. 그래서, 사용자가 상기 제어센터(10)를 통해 선택한 이동충전기(30)를 들고, 자신의 전기자동차(C1)가 주차되어 있는 주차구역에 설치된 충전소켓(20) 근처로 이동한 다음, 상기 이동충전기(30)에다 상기 충전소켓(20)의 식별코드를 입력하면, 상기 이동충전기(30)와 상기 소켓통신부(21)는 서로 페어링을 실시한다.
다음으로 상기 소켓전력 단속부(22)는 상기 이동충전기(30)와의 페어링 여부에 따라 상기 이동충전기(30)로 공급되는 전력을 공급 또는 차단하는 기능을 한다. 즉, 상기 이동충전기(30)와의 페어링이 연결되지 않은 상태에서는 상기 소켓전력 단속부(22)가 전력의 공급을 계속 차단하고 있다.
상기 이동충전기(30)와의 페어링이 성공적으로 연결되고, 충전소켓(20)의 커넥터에다 이동충전기(30)의 커넥터를 접속하면, 이동충전기(30)의 명령에 따라 충전소켓(20)으부터 이동충전기(30)로 전력이 공급된다.
상기 소켓커넥터 잠금수단(23)은 이동충전기(30)와 접속되는 커넥터의 분리를 허용 또는 제한하는 기능을 한다. 평상시에는 충전소켓(20)과 이동충전기(30) 사이에 커넥터를 자유롭게 접속 또는 분리할 수 있도록 상기 소켓커넥터 잠금수단(23)이 개방되어 있다.
그러나, 상기 소켓전력 단속부(22)가 전력의 공급을 허용하면, 상기 소켓커넥터 잠금수단(23)이 잠기면서 충전소켓(20)과 이동충전기(30)를 연결하는 커넥터의 분리가 제한된다. 그리고, 상기 충전소켓(20)을 통한 충전이 완료되면, 이동충전기(30)의 명령에 따라 다시 소켓커넥터 잠금수단(23)이 열리면서 상기 커넥터의 분리가 허용된다.
따라서 충전소켓(20)에서 이동충전기(30)로 충전전력이 공급되기 시작하면, 사용자가 충전을 중지하기 전에는 제3자가 이동충전기(30)를 분리할 수 없다. 이처럼 본 발명에서는 상기 소켓전력 단속부(22)와 소켓커넥터 잠금수단(23)을 통해서 전력의 무단사용이나 도난을 방지할 수 있다.
상기 소켓커넥터 잠금수단(23)은 통상적인 전기자동차용 충전커넥터의 잠금장치와 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 커넥터 커버에 스토퍼와 스토퍼홀을 설치하고, 상기 스토퍼가 솔레노이드에 의해서 상기 스토퍼홀에 삽입 또는 이탈되도록 구성함으로써 양쪽 커넥터의 분리를 제한 또는 허용할 수 있다.
상기 이동충전기(30)는, 도 4 및 도 7과 같이, 이동통신부(31)와, 이동인식부(32), 이동표시부(33), 충전전력 단속부(34), 충전량 산출부(35) 및 이동커넥터 잠금수단(36)을 포함하여 구성된다. 상기 이동충전기(30)는 사용자가 주차장(P) 내에서 손으로 들고 자유롭게 이동할 수 있을 정도의 크기와 무게로 제작될 수 있다.
상기 이동통신부(31)는 우선 제어센터(10)의 센터통신부(12)와 교신하여 센터인식부(11)가 인식한 사용자 정보를 수신한다. 그리고, 충전소켓(20)의 소켓통신부(21)와 교신하여 페어링을 실시하며, 그 결과를 바탕으로 이동충전기(30)의 위치를 제어센터(10)로 송신한다. 즉, 상기 이동충전기(30)의 위치는 페어링이 연결된 충전소켓(20)의 위치에 의해서 인식될 수 있다.
또한 상기 이동통신부(31)는 해당 이동충전기(30)의 사용여부와 충전 진행상황, 예컨대 전기자동차로 공급되는 충전량과 충전 잔여시간 등을 실시간으로 제어센터(10)로 송신한다. 상기 제어센터(10)는 이를 바탕으로 하여 각종 충전정보를 센터표시부(13)에 표시하고, 전력량 제어부(14)는 각 이동충전기(30)의 충전량을 제어한다.
다음으로 상기 이동인식부(32)는 사용자가 NFC 카드 태그, 스마트폰 NFC 태그 등을 이용하여 자신의 정보를 입력하면, 이를 인식하여 상기 제어센터(10)로부터 송신 받은 사용자 정보와 비교한 후, 양쪽 사용자 정보가 일치할 경우, 해당 이동충전기(30)의 사용을 승인한다. 상기 이동인식부(32)는 상기 센터인식부(11)와 마찬가지로 RFID 리더로 구성될 수 있다.
상기 이동표시부(33)에는 사용자가 이동충전기(30)를 접속할 충전소켓(20)의 식별코드를 입력하고, 또한 상기 충전소켓(20)을 통해서 전기자동차(C1)로 제공되는 전력량을 계산하여 충전량과 전기요금을 표시한다. 상기 이동표시부(33)에 충전소켓(20)의 식별코드가 입력되면, 상기 이동통신부(31)와 상기 충전소켓(20) 사이에 페어링이 실시된다.
한편, 상기 충전소켓(20)에는 상기 식별코드와 함께 고유의 비밀번호가 부여되어 있는 것이 바람직하다. 상기 식별코드는 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 각 충전소켓(20)의 표면에 표시되어 있지만, 상기 비밀번호는 사용자가 인식할 수 없다. 그리고, 상기 이동충전기(30)에는 각 충전소켓(20)에 대한 식별코드와 이에 대응하는 비밀번호가 미리 저장되어 있다.
그래서, 사용자가 상기 이동충전기(30) 중 하나를 선택하여 이동표시부(33)에다 상기 이동충전기(30)를 접속할 충전소켓(20)의 식별코드를 입력하면, 상기 이동충전기(30)는 미리 저장되어 있는 비밀번호를 이용하여 상기 충전소켓(20)과 페어링을 시도한다. 그 결과, 상기 충전소켓(20)의 비밀번호와 상기 이동충전기(30)는 미리 저장되어 있는 비밀번호가 서로 일치하면, 상기 충전소켓(20)과 이동충전기(30) 사이에 페어링이 연결된다.
상기 충전전력 단속부(34)는 상기 이동인식부(32)의 승인 여부에 따라 전기자동차(C1)로 공급되는 전력을 공급 또는 차단한다. 즉, 상기 이동인식부(32)를 통하여, 해당 이동충전기(30)의 사용이 승인되면, 상기 충전전력 단속부(34)가 전기자동차(C1)로 충전전력을 공급한다. 그리고 전기자동차(C1)에 대한 충전이 완료되면, 상기 충전전력 단속부(34)는 다시 전력의 공급을 차단한다.
상기 충전량 산출부(35)는 전기자동차(C1)로 공급되는 전력량을 실시간으로 측정한다. 상기 충전량 산출부(35)가 측정한 전력량은 실시간으로 상기 이동표시부(33)에 표시되고, 동시에 이동통신부(31)를 통해서 실시간으로 제어센터(10)로 송신된다. 또한 전기자동차(C1)에 대한 충전이 완료되면, 상기 이동통신부(31)를 통해서 제어센터(10)로 충전완료를 송신한다.
상기 이동커넥터 잠금수단(36)은 상기 충전전력 단속부(34)가 전력을 공급하는 동안, 전기자동차(C1)로 연결되는 커넥터의 분리를 제한한다. 상기 충전전력 단속부(34)가 전력의 공급을 중단하면, 다시 상기 이동커넥터 잠금수단(36)이 열리면서 전기자동차(C1)로 연결되는 커넥터의 분리가 허용된다.
상기 충전전력 단속부(34)와 이동커넥터 잠금수단(36)은 충전소켓(20)의 소켓전력 단속부(22) 및 소켓커넥터 잠금수단(23)과 함께 전력의 무단사용이나 도난을 방지하는 기능을 한다. 상기 이동커넥터 잠금수단(36)은 상기 충전소켓(20)의 소켓커넥터 잠금수단(23)과 동일한 구조로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제어센터(10)나 이동충전기(30) 중 적어도 어느 한쪽에는 상기 충전소켓(20)을 통해서 전기자동차(C1)로 공급되는 전력량에 대한 전기요금을 부과 및 처리하는 요금처리부가 구비될 수 있다. 상기 요금처리부는 RFID 리더로 구성될 수 있고, 사용자는 상기 요금처리부를 통해서 자신이 사용한 전력량에 대한 전기비용을 결재할 수 있다.
또한, 상기 이동충전기(30)에는 상기 이동통신부(31)와 이동인식부(32) 및 이동표시부(33)를 구동하는데 필요한 전력을 제공하는 보조배터리가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 상기 이동충전기(30)는 상기 보조배터리에서 제공되는 전력을 사용하여 이동 중이거나 충전소켓(20)에서 분리된 상태에서도 모든 구성요소들이 정상적으로 작동할 수 있다.
한편, 상기 이동충전기(30)에 보조배터리가 설치되어 있지 않거나, 상기 보조배터리가 방전된 경우 등에 대비하여, 상기 충전소켓(20)에는 이동충전기(30)로 임시전력을 공급하는 기능버튼이 설치될 수 있다. 상기 임시전력 공급버튼은 이동충전기(30)와의 페어링이 연결되기 이전에 충전소켓(20)의 소켓전력 단속부(22)를 통해서 한시적으로 전력을 공급 하는 기능을 한다.
그래서, 이동충전기(30)와의 페어링이 연결되지 않은 상태에서 먼저 충전소켓(20)의 커넥터에 이동충전기(30)를 접속하고 상기 임시전력 공급버튼을 눌러주면, 상기 이동충전기(30)의 초기 구동전력, 예컨대 제어센터(10)와 교신하고 충전소켓(20)과 페어링을 실시하는데 필요한 전력이 충전소켓(20)을 통해서 한시적으로 공급된다.
본 발명에서는 상기 이동충전기(30)의 분실이나 유출을 방지하기 위하여 전기자동차(C1)에 대한 충전이 완료되면, 이때 사용된 이동충전기(30)는 다음 사용자가 사용할 때 까지 먼저 사용된 충전소켓(20)에 그대로 접속해 두는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 제어센터(10)는 상기 충전소켓(20)의 식별코드를 통해서 각 이동충전기(30)의 위치를 파악할 수 있다.
그리고, 만일 충전소켓(20)에서 분리되어 소재가 불명한 이동충전기(30)가 발생할 경우, 해당 이동충전기(30)를 마지막 사용한 사용자에게 그 소재를 문의하거나, 문책할 수 있다.
또한, 전기자동차(C1)에 대한 충전이 완료된 이후, 제3자가 불의한 목적으로 충전소켓(20)에서 이동충전기(30)를 분리하는 것을 방지하기 위하여, 충전이 완료된 이후에도 다른 사용자가 제어센터(10)를 통해서 특정 이동충전기(30)를 선택하여 해당 이동충전기(30)를 충전소켓(20)에서 분리할 때 까지 상기 소켓커넥터 잠금수단(23)이 이동충전기(30)의 분리를 제한하도록 구성할 수도 있다.
(10) 제어센터 (11) 센터인식부
(12) 센터통신부 (13) 센터표시부
(14) 전력량 제어부
(20) 충전소켓 (21) 소켓통신부
(22) 소켓전력 단속부 (23) 소켓커넥터 잠금수단
(30) 이동충전기 (31) 이동통신부
(32) 이동인식부 (33) 이동표시부
(34) 충전전력 단속부 (35) 충전량 산출부
(36) 이동커넥터 잠금수단

Claims (5)

  1. 다수개의 주차구역으로 구획되어 있는 주차장 내에 고정 설치되는 제어센터(10)와; 상기 주차구역을 따라 일정한 간격으로 하나씩 설치되어 AC 전력을 공급하는 것으로 각각 고유의 식별코드를 갖는 다수개의 충전소켓(20)과; 상기 충전소켓(20) 중 한곳에 선택적으로 접속되어 해당 주차구역에 주차되어 있는 전기자동차로 충전 전력을 공급하는 다수개의 이동충전기(30); 를 포함하고,
    상기 제어센터(10)는, 사용자의 정보를 인식하는 센터인식부(11)와; 상기 이동충전기(30)와 교신하여 각각의 배치위치와 충전 진행상황을 수신하고, 사용자 정보를 송신하는 센터통신부(12)와; 사용가능한 이동충전기(30)와 충전 대기시간을 표시하고, 사용자가 그중 하나를 선택하여 충전요구량 또는 충전예약을 입력하는 센터표시부(13)와; 사용 가능한 최대 전력량의 범위 안에서 각 이동충전기(30)의 사용 전력량을 분배 하는 전력량 제어부(14); 를 포함하며,
    상기 충전소켓(20)은, 상기 이동충전기(30)와 교신하여 페어링(pairing)을 실시하는 소켓통신부(21)와; 상기 이동충전기(30)와의 페어링이 연결되면, 해당 이동충전기(30)로 전력을 공급하는 소켓전력 단속부(22)와; 상기 소켓전력 단속부(22)가 전력을 공급하는 동안, 상기 이동충전기(30)로 접속되는 커넥터의 분리를 제한하는 소켓커넥터 잠금수단(23); 을 포함하고,
    상기 이동충전기(30)는, 상기 제어센터(10)로부터 자신을 선택한 사용자의 정보를 수신하고, 상기 충전소켓(20)과 페어링을 실시하여 자신의 위치를 제어센터(10)로 송신하는 이동통신부(31)와; 자신을 사용할 사용자의 정보를 인식하고, 이를 상기 제어센터(10)로부터 수신한 사용자 정보와 비교하여 이동충전기(30)의 사용을 승인하는 이동인식부(32)와; 사용자가 상기 충전소켓(20) 중 하나의 식별코드를 입력하고, 전기자동차로 공급되는 전력량과 전기요금을 표시하는 이동표시부(33)와; 상기 이동인식부(32)를 통하여 이동충전기(30)의 사용이 승인되면, 전기자동차로 전력을 공급하는 충전전력 단속부(34)와; 전기자동차로 공급되는 전력량을 산출하는 충전량 산출부(35)와; 상기 충전전력 단속부(34)가 전력을 공급하는 동안 전기자동차로 연결되는 커넥터의 분리를 제한하는 이동커넥터 잠금수단(36); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어센터(10) 또는 상기 이동충전기(30) 중 적어도 어느 한쪽에는 상기 충전소켓(20)을 통해서 전기자동차로 공급되는 전력량에 대한 전기요금을 부과 및 처리하는 요금처리부가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 충전소켓(20)에는 각각 상기 식별코드와 함께 고유의 비밀번호가 부여되어 있고, 상기 이동충전기(30)에는 각 충전소켓(20)의 식별코드와 비밀번호가 미리 저장되어 있어서, 상기 이동충전기(30)의 이동표시부(33)에 상기 충전소켓(20)의 식별코드를 입력하면, 상기 이동충전기(30)는 미리 저장되어 있는 비밀번호를 통해서 상기 충전소켓(20)과 페어링을 연결하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이동충전기(30)는 상기 충전소켓(20)과의 페어링이 연결되면, 상기 충전소켓(20)의 식별코드를 이용하여 자신의 위치를 제어센터(10)로 송신하는 것을 특징으로 하는, 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 충전소켓(20)에는 이동충전기(30)와의 페어링이 연결되지 않은 상태에서 상기 소켓전력 단속부(22)를 임시로 연결하여 상기 이동충전기(30)로 한시적인 전력을 제공하는 임시전력 공급버튼이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기자동차용 이동형 완속 충전 시스템.
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