KR20220158536A - An integrated electric vehicle charging system that uses an ESS module with a national power supply reserve ratio management function as the main power source and AC power as an auxiliary power source, and a distributed management method for the power supply reserve ratio - Google Patents

An integrated electric vehicle charging system that uses an ESS module with a national power supply reserve ratio management function as the main power source and AC power as an auxiliary power source, and a distributed management method for the power supply reserve ratio Download PDF

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Abstract

The purpose of the present invention is to receive EV charging power by connection to an AC module at light load and supply the EV charging power to an electric vehicle by connection to an ESS power module at medium load and the maximum load. According to the present invention, an electric vehicle charging device comprises: a means of constituting a data security means (240) connected to a power supply reserve ratio control center server (250) through a communication network and a discharge command means (230) in an ESS module (140) and constituting a nighttime power grid (300) and an AC power grid (400) in an electric vehicle charging station; a means of charging the ESS module (140) through an ESS charging device (100); a means of converting power charged in the ESS module (140) to charging voltage required by an electric vehicle through the ESS power module (150); an AC power module (160); an EV charging power source switching unit (170); and an EV high-speed charger (190) charging the electric vehicle by EV charging power.

Description

국가 전력 공급예비율 관리기능을 부여한 ESS 모듈을 주전력원으로 하고 교류전력을 보조 전력원으로 사용하는 통합형 전기차 충전 시스템 및 전력 공급예비율 분산관리 방법{ An integrated electric vehicle charging system that uses an ESS module with a national power supply reserve ratio management function as the main power source and AC power as an auxiliary power source, and a distributed management method for the power supply reserve ratio } An integrated electric vehicle charging system that uses the ESS module with the national power reserve management function as the main power source and AC power as the auxiliary power source, and a method for distributed management of the power supply reserve { An integrated electric vehicle charging system that uses an ESS module with a national power supply reserve ratio management function as the main power source and AC power as an auxiliary power source, and a distributed management method for the power supply reserve ratio }

전기차 배터리 고용량화(20kWh -> 100kWh 내외), 배터리 가격의 하락(테슬라 2025년 전망 80 ~ 100$/kWh)과 함께 전기차의 보급이 확산되면서, 전기차 동시 충전에 따른 전력 과부하가 중요한 산업적 문제로 제기될 전망이다. 현재 전기차를 충전하는 방식은 3 ~ 7 kW 층전용량으로 4 ~ 5시간 동안 충전하는 완속충전 방식과 50kW 충전용량으로 30분 이내에 급속 충전하도록 구성된다. 급속충전 방식은 지속적으로 충전 용량(일례로 400 ~ 700 kW)을 늘리고 있어, 충전시간은 단축되지만 많은 차량이 동시 충전시에는 국가 전력망 운영에 어려움이 예상된다. 이에 정부에서는 전기자동차 충전소 전기요금은 경부하(23시~09시, 최저 56.4원/kWh), 중간부하(최대 113원/kwh), 최대부하(10시~12시, 13시~17시, 최대 244원)로 구분하여 경부하시 전기차를 충전하도록 유도하고 있다.With the spread of electric vehicles along with higher capacity electric vehicle batteries (20kWh -> around 100kWh) and lower battery prices (Tesla 2025 forecast 80 ~ 100$/kWh), power overload due to simultaneous charging of electric vehicles will be raised as an important industrial problem. Prospect. Current charging methods for electric vehicles consist of slow charging for 4 to 5 hours with a floor capacity of 3 to 7 kW and rapid charging within 30 minutes with a charging capacity of 50 kW. The rapid charging method is continuously increasing the charging capacity (400 ~ 700 kW for example), so the charging time is shortened, but difficulties are expected in the operation of the national power grid when many vehicles are charged simultaneously. Accordingly, the government sets electric vehicle charging station electricity rates for light load (23:00 to 09:00, minimum 56.4 won/kWh), medium load (maximum 113 won/kwh), maximum load (10:00 to 12:00, 13:00 to 17:00, 244 won) to encourage charging of electric vehicles at light loads.

대부분의 나라에서는 전력 수급 관련하여 총 발전설비용량, 공급능력, 최대전력, 평균전력, 공급예비력, 공급예비율, 평균이용률로 관리하고 있다. 한국의 2021년 총설비용량은 125,887 MW이지만, 현재 80GW 내외만 발전하고 있다. 공급예비율을 10 ~ 50% 사이에서 적절하게 관리하기 위해 심야전력 이용을 장려하고 있다. 한국의 심야전력 제도는 특정 시간대에 집중되는 전력수요를 분산하고 전기수요가 적은 심야시간(오후 11시~다음 날 오전 9시)의 발전설비 이용률을 높이기 위한 제도이다. 이는 심야시간에 사용한 모든 전력량에 대하여 적용하는 요금이 아니라, '심야전력기기'의 심야시간 사용전력량에 대해서만 적용하는 요금제도으로 낮 시간대의 3분의 1수준으로 낮춘 심야요금을 적용하고 있다. '심야전력기기'는 ▷축열식 난방·온수기기, ▷축열식 냉난방설비(축냉설비), ▷ESS식 냉난방설비 등이 있다. 이는 심야전력 계량기를 따로 설치하여 사용량을 검침한 후 일반요금과 별도로 요금이 청구된다. 피크부하에 대응하는 다른 방법으로 양수발전소(청평 400MW외 6개소 총 4,700MW)를 운영하고 있다. 양수발전기는 전력수요가 낮은 경부하 시간에 하부댐 물을 상부댐으로 펌핑해 저장했다가 전력수요가 높은 피크부하 시간에 다시 물을 하부 저수지로 흘려보내면서 전력을 생산하는 설비다. 대용량 전력저장이 가능한데다 피크부하 감당과 전력계통 안정화, 광역정전 시 다른 발전기에 기동전력을 공급하는 역할 등을 맡아 '원조 ESS'로 불린다. 2011년 완공된 100MW 예천양수발전소의 효율은 84%이며, 7,500억원의 건설비가 투자되었다. 전기자동차의 보편화로 인한 전력수요 증가와 함께 출력조정이 어려운 원자력 외 기저발전소, 태양광과 풍력과 같은 신재생에너지 변동성 등으로 미래에는 안정적 국가 전력 운용 및 피크부하 관리에 많은 어려움이 예상된다.In most countries, power supply and demand are managed by total power generation facility capacity, supply capacity, maximum power, average power, supply reserve, supply reserve ratio, and average utilization rate. Korea's total installed capacity in 2021 is 125,887 MW, but currently only around 80GW is generating power. The use of late-night power is encouraged to appropriately manage the reserve ratio between 10 and 50%. Korea’s late-night power system is a system to disperse power demand that is concentrated in a specific time zone and to increase the utilization rate of power generation facilities during late-night hours (11:00 p.m. to 9:00 a.m. the next day) when electricity demand is low. This is not a rate applied to all electricity used at midnight, but a rate system applied only to the amount of electricity used during the night of 'night power equipment', and the late-night rate, which is reduced to one-third of the daytime rate, is applied. 'Late-night power equipment' includes ▷ thermal storage heating and hot water equipment, ▷ thermal storage heating and cooling equipment (cold storage equipment), and ▷ ESS-type air conditioning and heating equipment. A separate late-night power meter is installed to read the amount used, and then the charge is charged separately from the general rate. Pumped-storage power plants (Cheongpyeong 400MW and 6 locations totaling 4,700MW) are being operated as another way to respond to peak load. A pumped storage generator is a facility that pumps and stores water from the lower dam to the upper dam during light load hours when electricity demand is low, and then pumps water back into the lower reservoir during peak load hours when electricity demand is high to produce electricity. In addition to being capable of storing large amounts of electricity, it is called the 'original ESS' because it handles peak loads, stabilizes the power system, and supplies start-up power to other generators in the event of a wide-area power outage. The 100MW Yecheon Pumped Storage Power Plant, completed in 2011, has an efficiency of 84%, and a construction cost of KRW 750 billion was invested. In the future, many difficulties are expected in stable national power operation and peak load management due to the increase in power demand due to the generalization of electric vehicles, base-load power plants other than nuclear power plants that are difficult to adjust output, and the volatility of new renewable energy such as solar and wind power.

한국에서는 전기차 배터리에 충전된 전기나 ESS(Energy Storage System 에너지저장장치)에 저장해 뒀던 전력을 되팔 수 있도록, 전기차가 전기충전을 하는데서 더 나아가 전기차에 내장된 배터리에 충전한 전력을 판매할 수 있는 제도(V2G)를 발표했다. 이를 위해 전기차 탑재형 충전기(On Board Charger), 양방향 완속충전시스템, V2G(Vehicle To Grid: 전기차전력의 전력망 역송전) 표준 등 전기차 배터리의 전력을 송전망에 송전하기 위한 기술이 추가적으로 개발될 전망이다. In Korea, a system to sell the electricity stored in the battery of an electric vehicle or the electricity stored in the ESS (Energy Storage System) can be sold, going beyond charging the electric car. (V2G). To this end, technologies for transmitting electric vehicle battery power to the grid are expected to be additionally developed, such as an on-board charger for electric vehicles, a two-way slow charging system, and V2G (Vehicle To Grid: reverse transmission of electric vehicle power to the power grid) standard.

ESS는 전력 수요량이 급증할 때를 대비해 남는 전력을 모아 물리적 장치에 저장하는 장치를 말한다. 그동안은 발전소로 인정이 되지 않아 전력을 팔 수 없었지만, 최근 전기사업법 개정을 통해 ESS가 발전소로 인정 되면서 앞으로는 저장된 전력을 한국전력에 되팔수 있게 됐다. 정부는 소비자들이 ESS장치를 설치할 경우 투자회수 기간을 단축할 수 있도록 경부하 시간대(23:00~09:00)에 충전을 하면 전력 단가를 현재보다 10% 할인해 주는 맞춤형 요금제도도 시행하고 있다. 현재 공공기관의 ESS 구축 비용은 3 ~ 5억원/MWh 내외이지만 ESS 기술개발 및 대규모 사업화에 따라 지속적으로 인하될 전망이다. ESS refers to a device that collects surplus power and stores it in a physical device in preparation for a surge in power demand. In the meantime, electricity could not be sold because it was not recognized as a power plant, but as ESS was recognized as a power plant through the recent revision of the Electricity Business Act, it is now possible to sell stored electricity back to KEPCO. The government is also implementing a customized rate system that provides a 10% discount on the electricity unit price when charging during light load hours (23:00-09:00) so that consumers can shorten the payback period when installing ESS devices. Currently, the cost of ESS construction by public institutions is around 300 to 500 million won/MWh, but it is expected to continue to decrease with the development of ESS technology and large-scale commercialization.

한국등록 특허공보 제 10-1972778호는 ESS모듈이 구비된 충전장치로 교류 전력을 전기차에 직접 입력되는 충전 전력으로 변환하는 전력 모듈; 상기 전기차에 연결되는 전력 라인이 마련되고 상기 전력 모듈에 연결된 키오스크; 상기 전력 모듈에 연결되고, 상기 전기차로 제공되는 예비 전력이 저장되는 ESS 모듈; 상기 전력 모듈을 제어하는 제어모듈;을 포함하고, 상기 예지 전력은 상기 전력 모듈에 의해 상기 충전 전력으로 변환되어 상기 전기차로 제공되며, 상기 제어 모듈은 상기 교류 전력 또는 상기 예비 전력으로 ESS를 선택적으로 상기 전기차에 제공하도록 구성하였다. 이는 교류전력을 주전력원으로 하고 ESS 모듈을 전기차 충전소의 예비전력으로 사용하는 방법으로 제한되였다.Korean Registered Patent Publication No. 10-1972778 is a charging device equipped with an ESS module, which includes a power module that converts AC power into charging power directly input to an electric vehicle; a kiosk provided with a power line connected to the electric vehicle and connected to the power module; an ESS module connected to the power module and storing backup power provided to the electric vehicle; and a control module for controlling the power module, wherein the foreseeable power is converted into charging power by the power module and provided to the electric vehicle, and the control module selectively uses the ESS as the AC power or the reserve power. It was configured to be provided to the electric vehicle. This was limited to a method of using AC power as the main power source and using the ESS module as a reserve power for an electric vehicle charging station.

ESS모듈과 태양광 발전을 결합하여 전기차 충전소를 구축하는 개념도 알려져 있다. 충전과 방전을 동시에 할 수 없는 ESS모듈의 특성상 태양광 발전을 통해 주간에 ESS모듈을 충전하고, 야간에 ESS모듈을 사용하는 방식으로 제한된다. 상기 방식들은 ESS모듈을 주전력원으로 사용하도록 구성했지만, 태양광 발전으로 ESS모듈을 충전중일 때 ESS모듈의 전력으로 전기차를 충전하는 해법을 제시하지 못하고 있다. 이에, 본 출원인은 한국특허출원 제 10-2020-0147196호 및 제 10-2020-0167916호로 경부하시 자동충전되는 ESS모듈을 주전력원으로 하고, 교류전력을 경부하시 혹은 ESS모듈의 충전전력이 부족할 때 예비전력으로 사용하는 방법을 제시하였다. The concept of building an electric vehicle charging station by combining an ESS module and solar power generation is also known. Due to the nature of the ESS module, which cannot charge and discharge at the same time, it is limited to charging the ESS module during the day through solar power generation and using the ESS module at night. Although the above methods are configured to use the ESS module as the main power source, they do not provide a solution for charging the electric vehicle with the power of the ESS module while the ESS module is being charged with solar power generation. Accordingly, the present applicant uses Korean Patent Application Nos. 10-2020-0147196 and 10-2020-0167916 as a main power source for an ESS module that is automatically charged at a light load, and AC power at a light load or when the charging power of the ESS module is insufficient. Suggested how to use it as a reserve power when

전세계 각국은 전력 부하 평준화와 변동성 심한 재생에너지 확대에 대비해 양수발전 건설에 나서 독일은 2013년 8GW를 2025년 12GW로, 같은기간 중국은 22GW -> 120GW, 미국은 23GW -> 47GW로 확대하고 있다. 고지대에 저수지를 만들고, 전력 수요가 적은 밤에 잉여전력을 이용해 모터펌프로 물을 저수지에 퍼 올려 놓았다가 그 저수지 물을 낙하시켜 발전하는 양수발전소는 건설 기간만 5~10년이 소요되므로 단시간 부하는 ESS가 감당하고 대용량은 양수발전이 감당하는 방식으로 검토되고 있다. 한국에서는 양수발전과 함께 비상시 피크 부하를 관리하기 위해 수요시장(Demand Response) 정책을 확대하고 있다. 기업은 정부요청시 전력가동을 줄인 만큼 정부 보조금을 받는 일종의 전력 수요 감축 방법으로 바람직한 전력수급 대책은 아니지만, 급격히 발전소를 건설하기 어려운 만큼 피크부하에 대한 대안으로 확대하고 있다. 2021년 2GW 규모에서 2030년 3.82GW로 확대할 것으로 발표되었다.Countries around the world are starting to build pumped-storage power generation in preparation for power load leveling and the expansion of renewable energy with high volatility. Germany is expanding from 8GW in 2013 to 12GW in 2025, China from 22GW to 120GW, and the United States from 23GW to 47GW. A pumped-storage power plant that builds a reservoir on a hill, pumps water into the reservoir with a motor pump using surplus power at night when power demand is low, and then drops the water from the reservoir to generate electricity, requires only 5 to 10 years of construction, so it has a short load time. It is being reviewed in a way that ESS handles the capacity and pumped-storage power generation handles the large capacity. In Korea, demand response policies are being expanded to manage peak loads in emergencies along with pumped-storage power generation. As companies reduce power operation when requested by the government, it is a kind of power demand reduction method that receives government subsidies. Although it is not a desirable power supply and demand measure, it is expanding as an alternative to peak load as it is difficult to build a power plant rapidly. It was announced that the scale would increase from 2GW in 2021 to 3.82GW in 2030.

2025년 전기차의 보급은 800만대로 전망되고 있다. 2025년 부터 유럽 일부 국가에서는 내연기관차 판매를 중단하며, 2030년부터는 중국, 독일, 인도에서도 판매를 중단한다. 2040년에는 많은 국가에서 내연기관 차 판매를 중단하는 만큼 효율적인 전기차 충전 인프라의 확산은 매우 중요하다. 전기차의 배터리 용량도 초기에는 20kWh에서 100kWh로 증대되고 있으며, 급속 충전 기술도 발달하여 현행 50kW급에서 10분 이내에 충전할 수 있는 700kW 급 이상도 보편화될 전망이다. 전기차 10만대가 700kw 급속충전이 같은 시간대에 진행된다면 70GW의 전력이 필요하다. 국내 전력 최대공급능력 100GW와 비교하면, 최대공급능력의 70% 수준으로 현행 기저 발전 용량으로는 전면적인 전기차 확대 및 충전 인프라를 구축할 수 없다.The supply of electric vehicles is expected to reach 8 million by 2025. From 2025, some European countries will stop selling internal combustion locomotives, and from 2030, China, Germany and India will also stop selling them. Expansion of an efficient electric vehicle charging infrastructure is very important as many countries will stop selling internal combustion engine vehicles by 2040. The battery capacity of electric vehicles is also increasing from 20kWh to 100kWh in the early stages, and rapid charging technology is also developed, and it is expected that 700kW or higher, which can be charged within 10 minutes from the current 50kW, will become common. If 100,000 electric vehicles are charged at 700 kw at the same time, 70 GW of power is required. Compared to the domestic power supply capacity of 100GW, it is 70% of the maximum supply capacity, and it is impossible to fully expand electric vehicles and build charging infrastructure with the current base power generation capacity.

본 출원인은 '경부하 시간대에 충전한 ESS모듈을 주전력원으로 하고 교류전력을 보조 전력원으로 사용하는 통합형 충전시스템 및 충전방법'에 대한 특허출원을 실시하였다. 10MW급 ESS모듈이 설치된 전기차 충전소를 전국에 10,000 개소 구축할 경우 전체 ESS 모듈의 용량은 100GW에 달하므로. (국가 및 공공) 전력 공급예비율 조정센터를 구축하여 각각의 ESS 모듈을 공급예비율에 따라 충전 혹은 방전하도록 구성할 필요가 있다. 즉 전기차 충전소에 설치하고자하는 ESS모듈을 전력 공급예비율 조정센터 서버에서 특수한 상황에는 관리하도록 하는 DR(Demand Response)시장을 대체하는 SR(Supply Response) 시장으로 정부의 전력 공급대책을 전환할 필요가 있다.The present applicant filed a patent application for 'an integrated charging system and charging method using an ESS module charged during light load time as a main power source and AC power as an auxiliary power source'. If 10,000 electric vehicle charging stations with 10MW ESS modules are installed nationwide, the total capacity of ESS modules will reach 100GW. (National and public) It is necessary to establish a power supply reserve ratio adjustment center and configure each ESS module to be charged or discharged according to the supply reserve ratio. In other words, it is necessary to shift the government's power supply measures to the SR (Supply Response) market, which replaces the DR (Demand Response) market, in which the ESS module to be installed at the electric vehicle charging station is managed in a special situation by the power supply reserve adjustment center server. .

피크부하에 대응하기 위해 기저발전소를 항시 가동시켜야 하고 기저발전소 특성상 발전 가동률을 80% 이상을 유지해야 발전기 효율을 확보할 수 있다는 문제점이 있다. 현재 국내 전력 발전의 공급예비율을 심야시간 대에는 전력수요 부족으로 40% 이상으로 운영하는 것으로 알려져 있다. 전기가 흐르기 위해서는 부하가 있어야 흐르는 만큼, 부하량 대비 발전량이 부족하면 전력 주파수가 60Hz에서 - 방향으로 벗어나고, 발전량이 많으면 전력 주파수가 60Hz에서 +방향으로 벗어난다. 전체 발전소에서는 발전하는 전기의 AC 주파수를 60Hz가 되도록 발전소 출력을 조절하여 발전한다. 그러므로 가동 중인 발전소들의 잉여전력(공급예비율)은 모두 생산되어 버려지는 것이 아닌, 공급가능한 전력량을 의미한다. 그러므로 발전소의 안정적 발전 효율(80% 내외)과 전기품질(60Hz) 확보를 위해서 심야 시간대에 가동시키는 양수발전기처럼 본 발명의 전기차 충전소의 ESS모듈을 활용하도록 구성하면 피크 부하에 대한 대책 및 전기 품질를 확보할 수 있다. ESS는 랙(rack)에 배터리를 모듈처럼 쌓으며 이를 제어 및 관리하기 위한 BMS(Battery Management System), TMS(Thermal Management System), PCS(Power Converting System)로 구성되며 가장 상위에 전력 흐름과 공급제어는 EMS(Energy Management System)에서 담당한다.In order to cope with the peak load, there is a problem that the base power plant must be operated at all times and the efficiency of the generator can be secured only when the power generation utilization rate is maintained at 80% or more due to the nature of the base power plant. Currently, it is known that the supply reserve ratio of domestic power generation is operated at more than 40% during late-night hours due to lack of electricity demand. As much as there must be a load in order for electricity to flow, if the amount of power generation is insufficient compared to the amount of load, the power frequency deviates from 60Hz to the - direction, and if the amount of power generation is large, the power frequency deviates from 60Hz to the + direction. In the entire power plant, power is generated by adjusting the power plant output so that the AC frequency of generated electricity becomes 60 Hz. Therefore, the surplus power (supply reserve ratio) of power plants in operation means the amount of power that can be supplied, not all produced and discarded. Therefore, in order to secure the stable power generation efficiency (around 80%) and electricity quality (60Hz) of the power plant, if the ESS module of the electric vehicle charging station of the present invention is used like a pumped-storage generator operated in the middle of the night, countermeasures against peak loads and electricity quality are secured can do. ESS stacks batteries in a rack like modules and consists of BMS (Battery Management System), TMS (Thermal Management System), and PCS (Power Converting System) to control and manage them. EMS (Energy Management System) is in charge.

전기차 충전 인프라를 전력회사의 교류 전력만 사용하는 경우, 동시간대에 많은 차량이 충전할 경우 국가의 전력 예비율이 떨어져 국가 전력망의 안정적 운용에 치명적 문제가 발생할 수 있다. 이에 대한 대안으로 ESS 모듈와 교류 전력 혼합하여 사용하는 방식이 적용될 수 있어, 교류 전력을 주전원으로 하고 ESS모듈을 예비전원으로 하는 방법이 제시되었지만 상기 문제를 해결할 수 없다. 이에 본 출원인은 '경부하 시간대에 충전한 ESS모듈을 주전력원으로 하고 교류전력을 보조 전력원으로 사용하는 통합형 충전시스템 및 충전방법'에 대한 특허출원을 실시하여, 전력원으로 ESS전력모듈과 교류전력모듈 중에서 선택하는 'EV 충전 전력원 전환 유닛'은 수동 전환 혹은 자동 방식으로 제공하였다. 첫째, 경부하시에는 교류전력모듈과 연결되어 EV충전전력을 전기차에 공급한다. 둘째, 중간부하와 최고부하시에는 ESS전력모듈과 연결되어 EV충전전력을 전기차에 공급한다. 셋째, ESS모듈의 충전 용량이 소진되어 전기차를 충전할 수 없을 때는 교류전력모듈로 전환되어 EV충전전력을 공급받도록 구성하였다. 심야전력만으로 충전하기 위한 심야전력 계량기를 ESS 모듈에 부착하고 심야 시간 대에 자동으로 충전시키는 수단이 구성되었다. 경부하 시간 이전에 ESS모듈에 충전된 전력은 전부 판매해야 하지만, 잉여 전력이 있을 경우 국가전력망에 계통 연계하여 판매할 수 있도록 구성하였다. 이를 위해 ESS모듈(일례로 10MWh)을 일정 단위(일레로 1MWh)로 분리하여 구성하여, 상위 유닛은 전기차를 충전하면서 하위 유닛은 계통 연계하여 잉여 전력을 판매하도록 구성하였다. If the electric vehicle charging infrastructure uses only AC power from electric power companies and many vehicles are charged at the same time, the national power reserve rate drops, which can cause fatal problems in the stable operation of the national power grid. As an alternative to this, a method of mixing and using the ESS module and AC power can be applied, and a method of using AC power as the main power source and the ESS module as a backup power source has been proposed, but the above problem cannot be solved. Accordingly, the present applicant filed a patent application for 'an integrated charging system and charging method using an ESS module charged during light load time as the main power source and AC power as an auxiliary power source', The 'EV charging power source conversion unit' selected from AC power modules was provided either manually or automatically. First, at light load, it is connected to the AC power module to supply EV charging power to the electric vehicle. Second, it is connected to the ESS power module to supply EV charging power to the electric vehicle during medium and peak loads. Third, when the charging capacity of the ESS module is exhausted and the electric vehicle cannot be charged, it is converted to an AC power module to receive EV charging power. A late-night power meter for charging only at night is attached to the ESS module, and a means for automatically charging it in the middle of the night is configured. All power charged in the ESS module before light load time must be sold, but if there is surplus power, it is structured so that it can be connected to the national power grid and sold. To this end, the ESS module (10MWh as an example) is separated into a certain unit (1MWh as an example), and the upper unit is configured to charge the electric vehicle while the lower unit is connected to the grid to sell surplus power.

10MW급 ESS모듈이 설치된 전기차 충전소를 전국에 10,000 개소 구축할 경우 전체 ESS 모듈의 용량은 100GW에 달하므로. '국가전력 공급예비율 조정센터(가칭)'를 구축하여 전기차 충전소 각각의 ESS 모듈을 공급예비율에 따라 충전 혹은 방전하도록 구성하여 공급예비율을 최적화하도록 한다. 본 발명에서는 전기차 충전소에 설치하고자하는 ESS모듈의 최상위 EMS(Energy Management System)단에 '국가전력 공급예비율 조정센터 서버'를 통해 지시하는 '충전 및 방전 명령수단' 을 설치하여 상기 문제점을 해결하도록 구성한다. 이를 통해 정부에서는 전력 예비공급율을 최적화하기 위해 전기차 충전소 ESS 용량의 일정 부분(30% 내외)에 대한 충전과 방전을 제어하여 최소한의 기저발전소를 운영하면서 전기 품질을 확보할 수 있다. 양수발전과 함께 피크부하 대응용으로 실시하는 기업 전력수요를 보조금으로 강제 감축하는 DR(Demand Response)시장을 대체하여, 전기차 충전소의 ESS 전력을 방출하는 SR(Supply Response) 시장으로 정부의 피크 부하 대책을 전환할 수 있다.If 10,000 electric vehicle charging stations with 10MW ESS modules are installed nationwide, the total capacity of ESS modules will reach 100GW. Establish the 'National Power Supply Reserve Adjustment Center (tentative name)' to optimize the supply reserve ratio by configuring the ESS module of each electric vehicle charging station to be charged or discharged according to the supply reserve ratio. In the present invention, the 'charging and discharging command means' instructed through the 'national power supply reserve adjustment center server' is installed in the top-level EMS (Energy Management System) of the ESS module to be installed in the electric vehicle charging station to solve the above problems. do. Through this, the government can control the charging and discharging of a certain portion (around 30%) of the ESS capacity of the electric vehicle charging station to optimize the power reserve supply rate, thereby ensuring the quality of electricity while operating the minimum base power plant. Government's peak load countermeasures with SR (Supply Response) market that releases ESS power from electric vehicle charging stations by replacing the DR (Demand Response) market, which compulsorily reduces corporate power demand with subsidies for peak load response along with pumped-storage power generation can switch

2025년부터 많은 국가에서 내연기관 차 판매를 중단하는 만큼 효율적인 전기차 충전 인프라의 확산은 매우 중요하다. 급속 충전 기술도 발달하여 10분 이내에 충전할 수 있는 400kW 급 이상도 보편화될 전망이다. 현행 충전방식으로 피크 부하 시간대에 많은 차량이 충전할 경우 국가의 전력 예비율이 떨어져 국가 전력망의 안정적 운용에 치명적 문제가 발생할 수 있다. 피크부하 대응 및 전기품질 확보를 위해 공급예비율을 높게 유지하거나 피크부하시 계약된 기업 전력을 강제 감축하는 SR시장도 운영하고 있다. 본 발명에서는 경부하시에는 교류전력모듈과 연결되어 EV충전전력을 공급받으며, 중간부하와 최고부하시에는 ESS전력모듈과 연결되어 EV충전전력을 전기차에 공급한다. ESS모듈의 충전 용량이 소진되어 전기차를 충전할 수 없을 때는 교류전력모듈로 전환되어 EV충전전력을 공급받는다. 정부에서 전기차충전소 ESS의 충전과 방전을 제어하도록 ESS에 '충전 및 방전 명령수단'을 설치하였다. 본 발명을 통하여 다음과 같은 효과가 있다.Expansion of an efficient electric vehicle charging infrastructure is very important as many countries will stop selling internal combustion engine vehicles from 2025. Rapid charging technology is also developed, and it is expected that more than 400kW class, which can be charged within 10 minutes, will become common. If many vehicles are charged during peak load hours with the current charging method, the national power reserve rate may drop, causing fatal problems in the stable operation of the national power grid. In order to respond to peak loads and secure electricity quality, the SR market is also operated to keep the supply reserve ratio high or forcibly reduce the contracted corporate power during peak loads. In the present invention, it is connected to the AC power module to receive EV charging power during light load, and is connected to the ESS power module to supply EV charging power to the electric vehicle during medium and peak loads. When the charging capacity of the ESS module is exhausted and the electric vehicle cannot be charged, it is converted to an AC power module and supplied with EV charging power. The government has installed a 'charge and discharge command means' in the ESS to control the charging and discharging of the ESS at the electric vehicle charging station. The present invention has the following effects.

첫째, 정부(공공)에서 피크부하 시에는 전기차충전소 ESS 전력을 방출토록하고, 공급예비율이 높아지면 전기차충전소 ESS를 충전하도록 제어함으로써 피크 부하 대응 및 전기 품질을 확보할 수 있는 효과가 있다. 이를 최적으로 운영함으로써 기저발전소 가동을 최소화시킬 수 있다. First, the government (public) controls to release electric vehicle charging station ESS power during peak load and to charge the electric vehicle charging station ESS when the supply reserve ratio increases, thereby having an effect of coping with peak load and securing electricity quality. By operating this optimally, the operation of the base load power plant can be minimized.

둘째, 본 발명은 전기차 충전소에서 교류전력을 주전력으로 하는 현행 방식 대신 역으로 ESS모듈을 주전력원으로 하고 교류 전력을 보조전력원으로 구성함으로써, 최대부하 시간대에도 안정적으로 전기차 충전 인프라를 운용할 수 있다.Second, the present invention, instead of the current method of using AC power as the main power at the electric vehicle charging station, conversely configures the ESS module as the main power source and the AC power as the auxiliary power source, so that the electric vehicle charging infrastructure can be stably operated even during peak load times. can

셋째, 경부하(높은 전력예비율 및 심야전력 포함) 시간에 ESS 모듈을 자동으로 충전하도록 구성하고, ESS모듈 충전 전력은 주로 최대부하시에 전기차를 충전하도록 구성함으로써 국가 전력망의 효율을 높이면서 공급 예비율을 높일 수 있다. Third, the ESS module is configured to automatically charge during light load (including high power reserve ratio and late-night power), and the ESS module charging power is configured to charge electric vehicles mainly at maximum load, thereby increasing the efficiency of the national power grid and increasing the supply reserve ratio can increase

넷째, ESS모듈의 잔여 충전 전력이 충분하지 않거나 경부하시에는 보조 교류전력으로 전환되므로, 전기차 충전소를 24시간 운영할 수 있는 효과가 있다.Fourth, since the remaining charging power of the ESS module is not sufficient or it is converted to auxiliary AC power when the load is light, there is an effect that the electric vehicle charging station can be operated 24 hours a day.

다섯째, ESS모듈을 유닛 단위로 구성함으로써 충전 전력이 남을것으로 예상되면, 특정 유닛의 전력을 계통연계하여 국가전력망에 판매할 수 있는 효과가 있다. Fifth, if charging power is expected to remain by configuring the ESS module in units, there is an effect that the power of a specific unit can be grid-connected and sold to the national power grid.


도 1은 한국에서 운용하는 경부하, 중간부하, 최대 부하 시간대별 산업용 전력요금 체계이다.
도 2는 한국에서의 전기차 충전 요금 및 전기충전사업자가 공급받는 전력 요금표이다.
도 3은 전기차, 전기차 충전소와 한국전력의 계통 연계, 결제 시스템, 운영 관제 시스템을 통합 운용하는 플랫폼 구성도이다.
도 4는 신재생 에너지와 전력망으로 구성한 ESS 전용 충전소의 개념도이다.
도 5는 예비용 ESS모듈이 구비된 충전장치(한국특허 등록 10-1972773호)의 개략도이다.
도 6은 본 출원인이 10-2020-0147196호로 출원한 ESS전력선과 교류전력선을 독립적으로 구성하고 각각의 전력선에 메인 ESS 충전기와 보조 교류전력망 충전기를 연결한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 ESS를 주 전력으로 하여 전기차를 충전하면서 전력 공급예비율 조정센터 서버와 연동하여 충전과 방전하도록한 전기차충전소 구성도이다.

1 is an industrial electricity rate system for light load, medium load, and maximum load time zones operated in Korea.
2 is a table of electric vehicle charging rates and power rates supplied by electric charging companies in Korea.
3 is a block diagram of a platform that integrates electric vehicles, electric vehicle charging stations, grid connection, payment systems, and operation control systems of KEPCO.
4 is a conceptual diagram of an ESS-only charging station composed of renewable energy and a power grid.
5 is a schematic diagram of a charging device equipped with a spare ESS module (Korean Patent Registration No. 10-1972773).
6 is a configuration diagram in which an ESS power line and an AC power line filed by the present applicant as 10-2020-0147196 are independently configured and a main ESS charger and an auxiliary AC power network charger are connected to each power line.
7 is a configuration diagram of an electric vehicle charging station in which the electric vehicle is charged and discharged in conjunction with the power supply reserve ratio adjustment center server while charging the electric vehicle using the ESS of the present invention as the main power.

충전 인프라를 전력회사의 교류 전력만 사용하는 경우, 같은 시간대에 많은 차량이 충전할 경우 국가의 전력 공급예비율이 떨어져 국가 전력망의 안정적 운용에 치명적 문제가 발생할 수 있다. 이에 대한 소극적 대안으로 예비전원용 ESS와 교류 전력을 혼합하여 사용하는 방식이 적용될 수 있지만, ESS를 예비전원으로 사용하므로 상기 문제점을 해결할 수 없다. 현재 전력 운용은 피크부하(최고부하)를 대응하는 양수발전소 외에 대안이 없어 기저발전소는 높은 공급예비율을 유지하고 있다. 이에, 피크부하시 계약된 기업의 전력을 강제 감축하는 대신 보조금을 지급하는 SR(Supply Response) 시장도 운영하고 있다. When only alternating current power of electric power companies is used as the charging infrastructure, when many vehicles are charged at the same time, a fatal problem may occur in the stable operation of the national power grid due to a decrease in the national power supply reserve ratio. As a passive alternative to this, a method of mixing and using an ESS for standby power and AC power may be applied, but the above problem cannot be solved because the ESS is used as a standby power source. Current power management has no alternative other than pumped-storage power plants that respond to peak loads (highest loads), so base load power plants maintain a high supply reserve ratio. Accordingly, it is also operating the SR (Supply Response) market, which provides subsidies instead of forcibly reducing the power of contracted companies during peak loads.

본 발명에서는 전기차 충전소에 설치하고자하는 ESS모듈의 최상위 EMS(Energy Management System)단에 '전력 공급예비율 조정센터 서버'를 통해 지시받는 '충전 및 방전 명령수단' 을 설치하여 상기 문제점을 해결하도록 구성한다. 전기차 충전을 위해 기본적으로 경부하시(23시 ~ 9시 심야전력)에 자동충전하는 ESS(Energy Storage System) 모듈, ESS모듈에 충전된 전력으로 중간부하 및 최대부하 시간대에 사용하는 메인 ESS 모듈과 보조로 교류전력을 사용하도록 구성한다. 전력원으로 ESS전력모듈과 교류전력모듈 중에서 선택하는 'EV 충전 전력원 전환 유닛'은 경부하시에는 교류전력모듈과 연결되어 EV충전전력을 전기차에 공급한다. 중간부하와 최고부하시에는 ESS전력모듈과 연결되어 EV충전전력을 전기차에 공급한다. ESS모듈의 충전 용량이 소진되어 전기차를 충전할 수 없을 때는 교류전력모듈로 전환되어 EV충전전력을 공급받도록 구성한다. 경부하 시간 이전에 ESS모듈에 충전된 전력은 전부 판매해야 하지만, 잉여 전력이 있을 경우 국가전력망에 계통 연계하여 판매할 수 있도록 구성할 필요가 있다. In the present invention, the 'charge and discharge command means' instructed through the 'power supply reserve ratio control center server' is installed in the top-level EMS (Energy Management System) stage of the ESS module to be installed in the electric vehicle charging station to solve the above problems. . ESS (Energy Storage System) module that automatically recharges electric vehicles at light loads (midnight power between 23:00 and 9:00), main ESS module and auxiliary ESS module used during medium and maximum load times with the power charged in the ESS module configured to use AC power. The 'EV charging power source conversion unit', which selects between an ESS power module and an AC power module as a power source, supplies EV charging power to electric vehicles by being connected to the AC power module during light loads. During medium and peak loads, it is connected to the ESS power module to supply EV charging power to electric vehicles. When the charging capacity of the ESS module is exhausted and the electric vehicle cannot be charged, it is converted to an AC power module and configured to receive EV charging power. All the power charged in the ESS module before the light load time must be sold, but if there is surplus power, it is necessary to configure it so that it can be connected to the national power grid and sold.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor appropriately uses the concept of terms in order to explain his/her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention, so various alternatives can be made at the time of this application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 한국에서 운용하는 경부하, 중간부하, 최대 부하 시간대별 산업용 전력요금 체계이다. 발전소의 전력 생산 효율을 위해서는 전력 수요를 경부하, 중간부하, 최대 부하시 균일하게 수요 관리할 필요가 있다. 일반적으로 경부하시 전력 요금은 최대 부하시 35% 내외이다. 도 2는 한국에서의 전기차 충전 요금 및 전기충전사업자가 공급받는 전력 요금표이다. 도 3은 현재까지 구축된 전기차, 전기차 충전소와 한국전력의 계통 연계, 결제 시스템, 운영 관제 시스템을 통합 운용하는 플랫폼 구성도이다. 1 is an industrial electricity rate system for light load, medium load, and maximum load time zones operated in Korea. For the power generation efficiency of a power plant, it is necessary to uniformly manage power demand at light, medium, and maximum loads. In general, the electricity rate at light load is around 35% at maximum load. 2 is a table of electric vehicle charging rates and power rates supplied by electric charging companies in Korea. 3 is a block diagram of a platform that integrates and operates electric vehicles, electric vehicle charging stations, and KEPCO's grid connection, payment system, and operation control system that have been built up to now.

도 4는 신재생 에너지와 전력망으로 구성한 ESS 전용 충전소의 개념도이다. 신재생에너지로 ESS를 충전하는 주간에는 다른 전력을 이용하여 충전해야 한다. 태양광으로는 전기차를 급속충전할 충분한 전력을 실시간으로 받을 수 없으므로, 주간에 전기차를 충전하기 위해서는 별도 전력으로 ESS모듈에 충전하여 사용해야 한다는 모순이 있다. 교류에서 직류로 변환하여 전기차를 직접 충전하는 방식에 비해 ESS 모듈에 충전하면서 손실(충전효율 92% 내외)이 발생하게 된다. 전력을 변환하면서 손실이 추가로 발생한다. 도 5는 예비용 ESS모듈이 구비된 충전장치(한국특허 등록 10-1972773호)의 개략도이다. 1식 충전장치를 사용하므로 예비 ESS 전력과 메인 교류 전력을 스위칭하여 사용해야 하는 전력모듈을 사용한는 문제점이 있다. AC-DC 변환기로 필요시 예비 ESS 모듈을 충전해야 하면서 전기차 충전전력을 공급해야 하므로 직류 출력 설계를 최적화할 수도 없다. ESS 모듈과 같은 리튬 배터리는 300 ~ 500회 충방전을 거듭하면 전력 용량이 80% 내외 줄어든다. 그러므로 잦은 충전과 방전은 바람직하지 않다. 전기 자동차 충전을 ESS모듈이 전담하는 전용 ESS 방식은 구성상 잦은 충방전이 발생할 수 밖에 없다. ESS모듈을 충전하면서 전기자동차를 충전하는 것은 ESS모듈에 열이 발생하여 대미지를 줄 수 있다. 예비 ESS 방식도 구성상 교류를 직류로 바꾸는 전력모듈에(1차 직류전원 단과 연결)로 ESS 모듈을 수시로 충전하는 구조로 되어 있다. 안정적인 ESS 모듈을 위해서는 경부하 시충전하고, 최대부하와 중간부하시에 충전하도록 구성해야 한다. 이 경우 ESS 모듈의 충전 전력이 소진될 경우와 경부하시 어떻게 전기차를 충전시켜야 하는 문제가 발생한다. 4 is a conceptual diagram of an ESS-only charging station composed of renewable energy and a power grid. During the week when the ESS is charged with renewable energy, it must be charged using other electricity. There is a contradiction in that solar power cannot receive enough power to rapidly charge an electric vehicle in real time, so it is necessary to charge the ESS module with separate power to charge the electric vehicle during the daytime. Compared to the method of directly charging an electric vehicle by converting AC to DC, losses (charging efficiency of around 92%) occur while charging the ESS module. Additional losses occur while converting power. 5 is a schematic diagram of a charging device equipped with a spare ESS module (Korean Patent Registration No. 10-1972773). Since a one-type charging device is used, there is a problem in using a power module that needs to switch between standby ESS power and main AC power. The DC output design cannot be optimized because the AC-DC converter must charge the spare ESS module when necessary and supply electric vehicle charging power. Lithium batteries such as ESS modules lose about 80% of their power capacity after being charged and discharged 300 to 500 times. Therefore, frequent charging and discharging is not desirable. In the dedicated ESS method, in which the ESS module is in charge of charging the electric vehicle, frequent charging and discharging inevitably occurs due to its configuration. Charging an electric vehicle while charging the ESS module can cause damage to the ESS module by generating heat. The reserve ESS method also has a structure in which the ESS module is frequently charged with a power module that converts AC to DC (connected to the primary DC power supply terminal). For a stable ESS module, it should be configured to charge at light load and charge at maximum and medium load. In this case, when the charging power of the ESS module is exhausted and when the electric vehicle is lightly loaded, there is a problem of how to charge the electric vehicle.

도 6은 본 출원인이 10-2020-0147196호로 출원한 ESS전력선과 교류전력선을 독립적으로 구성하고 각각의 전력선에 메인 ESS 충전기와 보조 교류전력망 충전기를 연결한 구성도이다. 도 6은 본 출원이이 출원한 ESS전력선과 교류전력선을 독립적으로 구성하고 각각의 전력선에 메인 ESS 충전기(키오스크 포함)와 보조 교류전력망 충전기를 연결한 구성도이다. 전기차 충전소에는 메인 ESS전력선과 보조 교류 전력선을 각각 독립적으로 구성하고, 각각의 전력선에 충전기 2식을 독립적으로 구성함으로써 최대부하 시간대에도 안정적으로 전기차 충전 인프라를 운용할 수 있다. 6 is a configuration diagram in which an ESS power line and an AC power line filed by the present applicant as 10-2020-0147196 are independently configured and a main ESS charger and an auxiliary AC power network charger are connected to each power line. 6 is a configuration diagram in which the ESS power line and the AC power line of the present application are independently configured and the main ESS charger (including the kiosk) and the auxiliary AC power grid charger are connected to each power line. In the electric vehicle charging station, the main ESS power line and the auxiliary AC power line are independently configured, and two chargers are independently configured on each power line, so that the electric vehicle charging infrastructure can be stably operated even during peak load hours.

도 7은 본 발명의 ESS를 주 전력으로 하여 전기차를 충전하면서 전력 공급예비율 조정센터 서버와 연동하여 충전과 방전하도록한 전기차충전소 구성도이다. 전력 공급예비율 조정센터는 정부 혹은 공공이 운영하지만 전력 산업이 민영화된 국가(일례로 미국)에서는 민간 전력회사에서 운영할 수 있다. ESS모듈(140)에 전력 공급예비율 조정센터 서버(250)와 통신망으로 연결되는 데이터 보안수단(240)과 충전 및 방전 명령수단(230)을 포함하여 구성한다. 동일 충전주차구역 내에서 경부하시(이하, 전력 공급예비율 조정센터 서버의 강제충전 명령 시간 및 심야시간 포함)에만 자동충전하는 ESS(Energy Storage System) 모듈, ESS모듈에 충전된 전력으로 중간부하 및 최대부하 시간대에 사용하도록 구성한다. 전기차 충전전력원을 선택하는 기능의 'EV충전 전력원 전환 유닛'을 포함하도록 구성한다. 전력원으로 ESS전력모듈과 교류전력모듈 중에서 선택하는 'EV 충전 전력원 전환 유닛'은 수동 전환 혹은 자동 방식으로 제공될 수 있다. 첫째, 경부하시에는 교류전력모듈과 연결되어 EV충전전력을 전기차에 공급함을 원칙으로 한다. 둘째, 중간부하와 최고부하시에는 ESS전력모듈과 연결되어 EV충전전력을 전기차에 공급한다. 셋째, ESS모듈의 충전 용량이 소진되어 전기차를 충전할 수 없을 때는 교류전력모듈로 전환되어 EV충전전력을 공급받도록 구성한다. 7 is a configuration diagram of an electric vehicle charging station in which the electric vehicle is charged and discharged in conjunction with the power supply reserve ratio control center server while charging the electric vehicle using the ESS of the present invention as the main power. The power supply reserve ratio adjustment center is operated by the government or the public sector, but in countries where the electricity industry has been privatized (eg the United States), it can be operated by a private power company. The ESS module 140 includes a data security means 240 and a charge and discharge command means 230 connected to the power supply reserve ratio adjustment center server 250 and a communication network. ESS (Energy Storage System) module that automatically recharges only during light loads within the same charging parking area (hereinafter, including the forced charging command time and late-night hours of the power supply reserve control center server), medium load and maximum with the power charged in the ESS module Configured for use during load times. It is configured to include an 'EV charging power source switching unit' with a function of selecting an electric vehicle charging power source. The 'EV charging power source switching unit' that selects between an ESS power module and an AC power module as a power source can be provided manually or automatically. First, in principle, it is connected to the AC power module to supply EV charging power to the electric vehicle at light load. Second, it is connected to the ESS power module to supply EV charging power to the electric vehicle during medium and peak loads. Third, when the charging capacity of the ESS module is exhausted and the electric vehicle cannot be charged, it is converted to an AC power module and configured to receive EV charging power.

전기차 충전장치에 있어서 ESS모듈(140)에 전력 공급예비율 조정센터 서버(250)와 통신망으로 연결하는 데이터 보안수단(240)과 충전 및 방전 명령수단(230)으로 구성하고, 기본적으로 전기차 충전소에 심야 전력망(300) 및 교류 전력망(400)으로 구성하는 수단; 심야 전력망(300)으로 경부하 시간(이하, 전력 공급예비율 조정센터 서버의 강제충전 명령 시간 및 심야전력 시간대 23시 ~ 09시)에 경부하 ESS 충전장치(100)를 통하여 ESS 모듈(140)을 충전하는 수단; ESS 모듈(140)에 충전된 전력은 ESS전력모듈(150)을 통해 전기차에서 요구하는 충전전압으로 변환되는 수단; 보조로 교류 전력망(400)의 교류를 전달받아 직류로 변환하는 AC/DC 변환기(130) 및 전기차에서 요구하는 충전전압으로 변환하는 교류전력모듈(160); ESS 전력모듈(150)과 교류전력모듈(160) 가운데 선택하여 전기차를 충전하는 EV충전전력(180)을 발생시키는 EV충전 전력원 전환 유닛(170); EV충전전력(180)으로 전기차를 충전하는 EV 급속충전기(190)로 제공한다. 이를 통해, ESS모듈을 주 전력원으로 하고 교류전력을 보조로 전기차를 충전하는 시스템 및 충전 방법, 전기차 충전소 를 구축할 수 있다.In the electric vehicle charging device, the ESS module 140 is composed of a data security means 240 and a charge and discharge command means 230 connected to the power supply reserve ratio adjustment center server 250 through a communication network, and basically late at night at an electric vehicle charging station Means for configuring the power grid 300 and the AC power grid 400; ESS module 140 through light load ESS charging device 100 to late-night power grid 300 at light-load time (hereinafter, power supply reserve ratio control center server's forced charging command time and late-night power time zone 23:00 to 09:00) means for charging; Means for converting the power charged in the ESS module 140 into a charging voltage required by the electric vehicle through the ESS power module 150; An AC/DC converter 130 that receives AC from the AC power grid 400 as an auxiliary and converts it into DC, and an AC power module 160 that converts it into a charging voltage required by an electric vehicle; an EV charging power source switching unit 170 that selects between the ESS power module 150 and the AC power module 160 to generate EV charging power 180 for charging the electric vehicle; The EV charging power 180 is provided as an EV rapid charger 190 for charging an electric vehicle. Through this, it is possible to build a system and charging method for charging electric vehicles with the ESS module as the main power source and AC power as auxiliary, and electric vehicle charging stations.

국가 전력의 공급예비율이 저하되어 안정적 전력 공급이 어려울 경우, 국가전력 공급예비율 조정센터 서버(250)에서 해당 ESS모듈(400)에서 전력을 지정한 규모로 방출하도록 충전 및 방전 병령수단(230)으로 지시하는 단계; 해당 ESS모듈(400)에서 전력을 지정한 규모로 방출하도록 구성한다. 역으로 국가 전력의 공급예비율이 높아지는 경우 기저발전소 안정적 발전 및 전기품질을 60Hz로 유지하기 위해, 국가전력 공급예비율 조정센터 서버(250)에서 해당 ESS모듈(400)에서 전력을 지정한 규모로 충전하도록 충전 및 방전 병령수단(230)으로 지시하는 단계; 해당 ESS모듈(400)에서 전력을 지정한 규모로 충전하도록 구성한다. 이를 통해 국가전력 관리 기능을 부여한 전기차 충전하는 시스템 및 충전 방법, 전기차 충전소 를 제공하고자 한다. ESS를 주전원으로 하는 전기차 충전소는 국가전력 관리 기능에 참여함으로써 신규 건설에 장기간 소요되는 양수발전소 및 보조금으로 기업 전력사용을 차단하는 부당한 DR(Demand Response)시장을 대체하는 역할을 수행할 수 있다. If stable power supply is difficult due to a decrease in the national power supply reserve ratio, the national power supply reserve ratio control center server 250 instructs the ESS module 400 to discharge power in a designated scale through the charging and discharging parallel means 230 doing; The corresponding ESS module 400 is configured to emit power in a specified scale. Conversely, when the supply reserve ratio of national electricity increases, the server 250 of the National Electricity Supply Reserve Adjustment Center charges the ESS module 400 to the specified scale in order to maintain the stable power generation and electricity quality of the base station at 60Hz. and instructing the discharge parallel age means 230; The corresponding ESS module 400 is configured to charge power in a designated scale. Through this, we intend to provide an electric vehicle charging system, charging method, and electric vehicle charging station with a national power management function. By participating in the national power management function, electric vehicle charging stations with ESS as the main power source can serve as a substitute for pumped-storage power plants that take a long time for new construction and unfair DR (Demand Response) markets that block corporate electricity use with subsidies.

이 경우, 경부하 시간대, 혹은, ESS 모듈(140)에 남은 충전용량이 부족할 경우에는 ESS 모듈(140) 충전전력을 대신하여, 보조인 교류전력망(400) 및 교류전력모듈(160)을 통해 EV충전 전력(180)을 공급하도록 EV충전 전력원 전환 유닛(170)으로 교류전력모듈(160)로 전환하도록 구성한다. 즉, 경부하시와 ESS모듈의 충전 전력 부족시에는 교류전력을 사용하여 전기차를 충전하는 시스템 및 충전 방법, 전기차 충전소로 구성된다. EV충전 전력원 전환 유닛(170)을 수동 및 자동으로 작동하는 수단은; 수동의 경우 수동 전기 차단기와 같은 형태로 구성하는 수단; 자동의 경우 고전압 릴레이와 같은 형태로 구성하는 수단; 관리소 및 충전기에 선택된 전력원을 표시해주는 수단; EV충전 전력원 전환 유닛(170) 작동 시에는 전체 EV 급속 충전기(190) 사용을 금지하는 수단을 포함하여 구성하여야 한다. 이를 통해 ESS모듈 충전전력 및 교류전력을 선택하여 전기차를 충전하는 시스템 및 충전 방법, 전기차 충전소를 제공할 수 있다. 이 경우, EV충전 전력원 전환 유닛(170)을 작동하는 수단은; 전체 EV 급속 충전기(190) 사용을 금지하는 단계; 현재 사용하는 전력원을 오프(OFF) 및 차단시키는 단계; 전력원을 안정적으로 전환하기 위한 대기시간을 설정하는 단계; 사용할 전력원을 온(ON) 및 연결시키는 단계로 구성하여야 한다. 전력원을 전환시에는 일정 시간 대기 및 초기화 시간 (수~수십 초)이 필요하며 전체 충전기 사용을 일시 차단해야 한다. ESS모듈(140)의 충전 전력이 최대 부하시 부족힐 것으로 예상되는 경우에는최대부하시 ESS모듈(140) 전력을 우선적으로 전기차 충전에 사용도록 구성한다. 즉, 중간 부하시에는 ESS 전력모듈(150) 대신 보조인 교류 전력모듈(160)을 사용하도록 EV충전 전력원 전환 유닛(170)을 제한다. 본 발명은 최대 부하시 우선적으로 ESS 모듈 충전 전력을 사용하는 전기차 충전 시스템 및 충전 방법, 전기차 충전소를 제공함을 목적으로 한다. In this case, EV charging through the AC power grid 400 and the AC power module 160 instead of the ESS module 140 charging power during the light load period or when the remaining charging capacity of the ESS module 140 is insufficient The EV charging power source switching unit 170 is configured to switch to the AC power module 160 to supply power 180 . In other words, it consists of a system and charging method for charging an electric vehicle using AC power at light load and when the charging power of the ESS module is insufficient, and an electric vehicle charging station. Means for manually and automatically operating the EV charging power source switching unit 170; Means configured in the same form as a manual electric circuit breaker in the case of manual operation; Means of construction in the form of high voltage relays in the case of automatic; Means for indicating the selected power source to the management station and charger; When the EV charging power source conversion unit 170 is operated, a means for prohibiting the use of the entire EV fast charger 190 must be included. Through this, it is possible to provide a system for charging an electric vehicle by selecting the ESS module charging power and AC power, a charging method, and an electric vehicle charging station. In this case, the means for operating the EV charging power source switching unit 170; prohibiting use of the entire EV fast charger 190; Step of turning off (OFF) and blocking the power source currently used; Setting a standby time for stably switching a power source; It should be configured with the steps of turning on and connecting the power source to be used. When switching the power source, a certain amount of standby and initialization time (several to tens of seconds) is required, and the use of the entire charger must be temporarily blocked. When the charging power of the ESS module 140 is expected to be insufficient at maximum load, the power of the ESS module 140 is preferentially used for charging the electric vehicle at the maximum load. That is, the EV charging power source switching unit 170 is limited to use the auxiliary AC power module 160 instead of the ESS power module 150 during a medium load. An object of the present invention is to provide an electric vehicle charging system, a charging method, and an electric vehicle charging station that preferentially use ESS module charging power during maximum load.

ESS모듈의 적정 용량으로는 주차 구역당 100대/일 규모를 50% 정도 충전할 수 있도록 구성할 수 있다. 전기차 1대당 평균 30kWh를 충전할 경우 충전 구역당 3MWh 용량의 ESS가 필요하다. 6대 정도 충전 구역이 있는 충전소의 경우 18MWh 용량의 ESS(ESS 80$/kWh일 경우 140만 $)가 필요하다. 심야전력만으로 충전하기 위한 심야전력 계량기를 ESS 모듈에 부착하고 심야 시간 대에 자동으로 충전시키는 수단이 필요하다. 기본적으로 경부하 시간(23:00 ~ 09:00)에, 전력회사의 심야 전력망(300)과 연결된 경부하시 ESS충전장치(110)에는, 심야전력 계량기; 및, 교류를 직류로 변환하는 수단(AC-DC 컨버터)을 포함하여 ESS 모듈(140)을 자동 충전하도록 구성한다. 즉 경부하 시간대에 충전한 ESS 모듈을 주 충전전력으로 사용하는 전기차 충전시스템 및 방법을 제공한다. 경부하 시간 이전에 ESS모듈에 충전된 전력은 전부 판매해야 하지만, 잉여 전력이 있을 경우 국가전력망에 계통 연계하여 판매할 수 있도록 구성할 필요가 있다. 즉, ESS 모듈(140)에 충전된 전력이 경부하 시간(한국은 23시)까지 소진되지 않음을 예측하는 수단; 경부하 시간에 가장 근접한 최대 부하 시간에 ESS모듈(140) 전력 대신 보조 교류 전력모듈(160)을 사용하도록 EV충전 전력원 전환 유닛(170)을 제어하는 수단; ESS모듈(140)의 잉여 충전 전력은 인버터(120)를 통하여 전력 그리드(100)와 계통연계하여 판매(V2G)하도록 구성할 수 있다. ESS 모듈의 잉여충전전력을 계통연계하여 판매하는 전기차 충전 시스템 및 방법, 전기차 충전소를 제공한다. ESS모듈(일례로 10MWh)을 일정 단위(일레로 1MWh)로 분리하여 구성하면, 상위 유닛은 전기차를 충전하면서 하위 유닛은 계통 연계하여 잉여 전력을 판매하도록 구성할 수 있다. 즉, 전체 ESS 모듈(140)을 일정 전력용량별로 분할하여 구성하는 수단; 상기 ESS 모듈(140)을 전기차충전 ESS유닛(220) 및 인버터(120)와 연결되는 계통연계 ESS유닛(210)으로 가변적으로 운영하는 수단; 전기차충전에 충전된 전력이 경부하 시간(한국은 23시)까지 소진되지 않음이 예측하는 수단; 잉여 충전 전력양에 따라 계통연계 ESS유닛(210)을 결정하는 수단; 경부하 시간에 가장 근접한 최대 부하 시간에 계통연계 ESS유닛(210)의 충전전력을 인버터(120)를 통하여 전력 그리드(100)와 계통연계하여 판매(V2G)하는 수단; 전기차충전 ESS유닛(220)의 충전 전력은 전기차 충전 전력으로 사용하도록 구성한다. With the proper capacity of the ESS module, it can be configured to charge about 50% of 100 cars/day per parking area. When charging an average of 30kWh per electric vehicle, ESS with a capacity of 3MWh per charging zone is required. In the case of a charging station with about 6 charging zones, an ESS with a capacity of 18MWh ($1.4 million for an ESS of 80$/kWh) is required. It is necessary to attach a late-night power meter to the ESS module for charging only with late-night power and automatically charge it in the late-night time zone. Basically, at light load time (23:00 to 09:00), the ESS charging device 110 at light load connected to the late-night power grid 300 of the electric power company includes a late-night power meter; And, it is configured to automatically charge the ESS module 140 by including a means (AC-DC converter) for converting alternating current to direct current. That is, an electric vehicle charging system and method using an ESS module charged during light load time as main charging power are provided. All the power charged in the ESS module before the light load time must be sold, but if there is surplus power, it is necessary to configure it so that it can be connected to the national power grid and sold. That is, means for predicting that the power charged in the ESS module 140 is not consumed until the light load time (23:00 in Korea); Means for controlling the EV charging power source switching unit 170 to use the auxiliary AC power module 160 instead of the power of the ESS module 140 at the maximum load time closest to the light load time; The surplus charging power of the ESS module 140 may be configured to be sold (V2G) in connection with the power grid 100 through the inverter 120. It provides an electric vehicle charging system and method, and an electric vehicle charging station that sells the surplus charging power of the ESS module through grid connection. If the ESS module (eg 10MWh) is separated into a certain unit (1MWh as an example), the upper unit can be configured to charge the electric vehicle while the lower unit connects to the grid and sells surplus power. That is, means for configuring the entire ESS module 140 by dividing it by a certain power capacity; Means for variably operating the ESS module 140 as a grid-connected ESS unit 210 connected to the electric vehicle charging ESS unit 220 and the inverter 120; Means for predicting that the electric power charged in electric vehicle charging will not be exhausted until light load time (23:00 in Korea); means for determining the grid-connected ESS unit 210 according to the amount of surplus charging power; Means for selling (V2G) the charging power of the grid-connected ESS unit 210 through the inverter 120 through the grid-connected power grid 100 at the maximum load time closest to the light-load time; The charging power of the electric vehicle charging ESS unit 220 is configured to be used as electric vehicle charging power.

ESS 모듈에 충전 전력이 남을 것이 예측되는 경우, 계통 연계하여 중간 부하 및 최대 부하시간에 전력 회사에 충전 전력을 판매하여, ESS모듈에는 10% 내외를 남겨 경부하시 충전하는 것이 경제적으로 유리하다. 이를 위해 남은 ESS모듈의 잔여 충전 용량을 측정하는 단계; 경부하시까지 남은 시간을 계산하는 단계; 남은 시간동안 전기차 충전 전망 대수를 산정하는 단계; 전력회사에 남은 충전을 파는 것을 결정하는 단계, 메인 ESS 모듈 사용을 오프(OFF)하고 보조 교류 전력모듈 사용을 온(ON)하는 단계로 구성한다. 전기차 충전소의 ESS모듈은 전기차 충전 뿐만 아니라 필요시 전력회사에 충전 전력을 파는 형태로 구성함으로써, 이를 통해 안정적으로 기저 발전(24시간 연속적으로 운전되어 발전의 기반을 이루는 부분으로 발전원가가가 가장 저렴한 원자력, 석탄에 의한 발전)을 운용할 수 있다. 현재 전력회사는 막대한 비용이 들어가는 수동적인 산업체 전력수요 조절 정책(DR 시장)을 운용하고 있다. When it is predicted that there will be remaining charging power in the ESS module, it is economically advantageous to charge the ESS module at light load by selling the charging power to the electric power company at mid-load and peak-load hours in connection with the grid and leaving around 10% in the ESS module. Measuring the remaining charging capacity of the remaining ESS modules for this purpose; Calculating the remaining time until light load; Calculating the expected number of electric vehicles to be charged for the remaining time; It consists of a step of deciding to sell the remaining charge to the electric power company, a step of turning off the use of the main ESS module and turning on the use of the auxiliary AC power module. The ESS module of the electric vehicle charging station is composed of not only charging the electric vehicle but also selling the charging power to the electric power company when necessary, through which stable base generation (24-hour continuous operation is the part that forms the basis of power generation, and the cost of generation is the lowest power generation by nuclear power and coal) can be operated. Currently, power companies are operating a passive industrial electricity demand control policy (DR market) that costs a lot of money.

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일반적으로 전기차 1대당 충전을 20kw 한다면, 50대 충전하는데는 ESS모듈은 1MWh의 용량이 필요하다. 조만간 kW당 100 USD 이하로 배터리 가격이 전망되며, 전기차 중고 배터리도 ESS모듈에 적용 가능한 만큼 전기자동차 충전소의 ESS화는 필연적이다. 최대부하시 전기차동자 충전을 제한할 수는 없는 만큼, 경부하시 기저 전력을 사용하여 ESS모듈을 충전하여 최대부하시 전기차를 충전하거나 최대부하시 잉여 충전전력를 전력회사에 재판매하는 비지니스 모델을 본 발명을 통해 구현하고자 한다. 이와 함께 전력 그리드와 연결되어 있는 ESS 전기차충전소의 충전 및 방전 기능을 중앙(전력 공급예비율 조정센터 서버)에서 최적으로 제어함으로써 기저발전소 가동을 최소화하더라도 피크 부하에 대응하고 전기 품질을 확보할 수 있어 지구의 환경 문제 해결에 기여할 수 있다. In general, if charging is 20kw per electric vehicle, ESS module needs 1MWh of capacity to charge 50 electric vehicles. In the near future, the battery price is expected to be less than 100 USD per kW, and since used batteries for electric vehicles can also be applied to ESS modules, ESS at electric vehicle charging stations is inevitable. As it is not possible to limit the electric vehicle charging at maximum load, the present invention is a business model that charges the electric vehicle at maximum load by charging the ESS module using base power at light load or resells surplus charging power to the electric power company at maximum load. to be implemented through In addition, by optimally controlling the charging and discharging functions of the ESS electric vehicle charging station connected to the power grid from the center (power supply reserve ratio control center server), even if the operation of the base power plant is minimized, it is possible to respond to peak loads and secure electricity quality, thereby reducing the earth's It can contribute to solving environmental problems.

100 : 그리드 110 : 경부하시 ESS 충전장치
120 : 인버터 130 : AC/DC 변환기
140 : ESS 모듈 150 : ESS 전력모듈
160 : 교류 전력모듈 170 : EV충전 전력원 전환 유닛
180 : EV 충전전력 190 : EV 급속 충전기
200 : ESS모듈 210 : 계통연계 ESS 유닛
220 : 전기차충전 ESS유닛
230 : 충전 및 방전 명령수단
240 : 데이터 보안수단
250 : 전력 공급예비율 조정센터 서버
100: grid 110: ESS charging device at light load
120: inverter 130: AC/DC converter
140: ESS module 150: ESS power module
160: AC power module 170: EV charging power source conversion unit
180: EV charging power 190: EV fast charger
200: ESS module 210: grid-connected ESS unit
220: electric vehicle charging ESS unit
230: charge and discharge command means
240: data security means
250: power supply reserve ratio control center server

Claims (7)

전기차 충전장치에 있어서,
ESS모듈(140)에 전력 공급예비율 조정센터 서버(250)와 통신망으로 연결하는 데이터 보안수단(240)과 충전 및 방전 명령수단(230)으로 구성하고
전기차 충전소에 심야 전력망(300) 및 교류 전력망(400)으로 구성하는 수단;
심야 전력망(300)으로 경부하 시간(현행 23시 ~ 09시)에 ESS 충전장치(100)를 통하여 ESS 모듈(140)을 충전하는 수단;
ESS 모듈(140)에 충전된 전력은 ESS전력모듈(150)을 통해 전기차에서 요구하는 충전전압으로 변환되는 수단;
보조로 교류 전력망(400)의 교류를 전달받아 직류로 변환하는 AC/DC 변환기(130) 및 전기차에서 요구하는 충전전압으로 변환하는 교류전력모듈(160);
ESS 전력모듈(150)과 교류전력모듈(160) 가운데 선택하여 전기차를 충전하는 EV충전전력(180)을 발생시키는 EV충전 전력원 전환 유닛(170) ;
EV충전전력(180)으로 전기차를 충전하는 EV 급속충전기(190)로 제공함을 특징으로 하는 ESS모듈을 주 전력원으로 하고 교류전력을 보조로 전기차를 충전하는 시스템 및 충전 방법, 전기차 충전소
In the electric vehicle charging device,
It consists of a data security means 240 and a charge and discharge command means 230 connected to the ESS module 140 with the power supply reserve ratio adjustment center server 250 and a communication network,
Means for configuring an electric vehicle charging station with a late-night power grid 300 and an AC power grid 400;
Means for charging the ESS module 140 through the ESS charging device 100 at light load time (currently 23:00 to 09:00) with the late-night power grid 300;
Means for converting the power charged in the ESS module 140 into a charging voltage required by the electric vehicle through the ESS power module 150;
An AC/DC converter 130 that receives AC from the AC power grid 400 as an auxiliary and converts it into DC, and an AC power module 160 that converts it into a charging voltage required by an electric vehicle;
an EV charging power source switching unit 170 that selects between the ESS power module 150 and the AC power module 160 and generates EV charging power 180 for charging the electric vehicle;
A system and charging method for charging an electric vehicle with an ESS module as a main power source and AC power as an auxiliary, characterized by being provided by an EV rapid charger (190) that charges an electric vehicle with EV charging power (180), and an electric vehicle charging station
1항에 있어서,
국가 전력의 공급예비율이 저하되어 안정적 전력 공급이 어려울 경우,
전력 공급예비율 조정센터 서버(250)에서 해당 ESS모듈(400)에서 전력을 지정한 규모로 방출하도록 충전 및 방전 병령수단(230)으로 지시하는 단계;
해당 ESS모듈(400)에서 전력을 지정한 규모로 방출하도록 구성함을 특징으로 하는 국가전력 관리 기능을 부여한 전기차 충전하는 시스템 및 충전 방법, 전기차 충전소
According to claim 1,
When it is difficult to supply stable electricity due to a decrease in the national electricity supply reserve ratio,
Instructing the charging and discharging parallel means 230 to discharge power from the corresponding ESS module 400 in a specified scale in the power supply reserve ratio adjustment center server 250;
An electric vehicle charging system and charging method with a national power management function, characterized in that the ESS module (400) is configured to emit power in a specified scale, and an electric vehicle charging station
1항에 있어서,
국가 전력의 공급예비율이 높아지는 경우 전기품질을 유지하기 위해,
전력 공급예비율 조정센터 서버(250)에서 해당 ESS모듈(400)에서 전력을 지정한 규모로 충전하도록 충전 및 방전 병령수단(230)으로 지시하는 단계
해당 ESS모듈(400)에서 전력을 지정한 규모로 충전하도록 구성함을 특징으로 하는 국가전력 관리 기능을 부여한 전기차 충전하는 시스템 및 충전 방법, 전기차 충전소
According to claim 1,
In order to maintain the quality of electricity when the supply reserve ratio of national electricity increases,
Instructing the charging and discharging parallel means 230 to charge the power in the corresponding ESS module 400 to a specified scale in the power supply reserve ratio adjustment center server 250
An electric vehicle charging system and charging method with a national power management function characterized in that the ESS module (400) is configured to charge power in a specified scale, and an electric vehicle charging station
1항에 있어서,
심야전력 시간(23:00 ~ 09:00) 및 국가전력 공급예비율 조정센터 서버(250)의 충전 지시 명령(강제 충전)에 의해 충전하는 경우,
전력회사의 심야 전력망(300)과 연결된 ESS충전장치(110)에는
심야전력 및 강제충전 계량기; 및
교류를 직류로 변환하는 수단(AC-DC 컨버터)을 포함하여,
ESS 모듈(140)을 자동 충전하도록 구성함을 특징으로 하는 경부하 시간대 및 전력 공급예비율 조절위한 강제충전시 충전한 ESS 모듈을 주 충전전력으로 사용하는 전기차 충전시스템 및 방법
According to claim 1,
In the case of charging by the late-night power time (23:00 ~ 09:00) and the charging instruction command (forced charging) of the national power supply reserve adjustment center server 250,
In the ESS charging device 110 connected to the late-night power grid 300 of the power company,
late-night power and forced charging meters; and
comprising means for converting alternating current to direct current (AC-DC converter);
An electric vehicle charging system and method using the ESS module charged as the main charging power during light load time period and forcible charging for adjusting the power supply reserve ratio, characterized in that the ESS module 140 is configured to automatically charge
1항에 있어서,
남은 ESS모듈의 잔여 충전 용량을 측정하는 단계;
경부하시까지 남은 시간을 계산하는 단계;
남은 시간동안 전기차 충전 예상 대수를 산정하는 단계;
전력회사에 남은 충전 전력을 파는 것을 결정하는 단계,
ESS 모듈(140) 사용을 오프(OFF)하고 보조 교류 전력모듈 사용을 온(ON)하는 단계로 구성함을 특징으로 하는 ESS 모듈의 잉여충전전력을 계통연계하여 판매하는 전기차 충전 시스템 및 방법
According to claim 1,
Measuring the remaining charging capacity of the remaining ESS modules;
Calculating the remaining time until light load;
Calculating the expected number of electric vehicles to be charged for the remaining time;
Determining to sell the remaining charging power to the power company;
Electric vehicle charging system and method for selling surplus charging power of the ESS module by grid connection, characterized by comprising the step of turning off the use of the ESS module 140 and turning on the use of the auxiliary AC power module
1항에 있어서,
ESS 모듈(140)에 충전된 전력이 경부하 시간(한국은 23시)까지 소진되지 않음을 예측하는 수단;
경부하 시간에 가장 근접한 최대 부하 시간에 ESS모듈(140) 전력 대신 보조 교류 전력모듈(160)을 사용하도록 EV충전 전력원 전환 유닛(170)을 제어하는 수단;
ESS모듈(140)의 잉여 충전 전력은 인버터(120)를 통하여 전력 그리드(100)와 계통연계하여 판매함(V2G)을 특징으로 하는 ESS 모듈의 잉여충전전력을 계통연계하여 판매하는 전기차 충전 시스템 및 방법, 전기차 충전소
According to claim 1,
means for predicting that the power charged in the ESS module 140 will not be consumed until the light load time (23:00 in Korea);
Means for controlling the EV charging power source switching unit 170 to use the auxiliary AC power module 160 instead of the power of the ESS module 140 at the maximum load time closest to the light load time;
The surplus charging power of the ESS module 140 is sold in connection with the power grid 100 through the inverter 120 (V2G) An electric vehicle charging system that sells the surplus charging power of the ESS module in connection with the grid and Method, EV charging station
1항에 있어서,
전체 ESS 모듈(200)을 일정 전력용량별로 분할하여 구성하는 수단;
상기 ESS 모듈(200)을 전기차충전 ESS유닛(220) 및 인버터(120)와 연결되는 계통연계 ESS유닛(210)으로 가변적으로 운영하는 수단;
전기차충전에 충전된 전력이 경부하 시간(한국은 23시)까지 소진되지 않음이 예측하는 수단;
잉여 충전 전력양에 따라 계통연계 ESS유닛(210)을 결정하는 수단;
경부하 시간에 가장 근접한 최대 부하 시간에 계통연계 ESS유닛(210)의 충전전력을 인버터(120)를 통하여 전력 그리드(100)와 계통연계하여 판매(V2G)하는 수단;
전기차충전 ESS유닛(220)의 충전 전력은 전기차 충전 전력으로 사용함을 특징으로 하는 ESS 모듈의 잉여 충전전력을 계통연계하여 판매하는 전기차 충전 시스템 및 방법, 전기차 충전소

According to claim 1,
Means for configuring the entire ESS module 200 by dividing it by a certain power capacity;
Means for variably operating the ESS module 200 as a grid-connected ESS unit 210 connected to the electric vehicle charging ESS unit 220 and the inverter 120;
Means for predicting that the electric power charged in electric vehicle charging will not be exhausted until light load time (23:00 in Korea);
means for determining the grid-connected ESS unit 210 according to the amount of surplus charging power;
Means for selling (V2G) the charging power of the grid-connected ESS unit 210 through the inverter 120 through the grid-connected power grid 100 at the maximum load time closest to the light-load time;
An electric vehicle charging system and method that sells surplus charging power of an ESS module in a grid-connected manner, characterized in that the charging power of the electric vehicle charging ESS unit (220) is used as electric vehicle charging power, and an electric vehicle charging station

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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