KR20230003811A - 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템 - Google Patents

제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일측면에 따르면 발전소로부터 공급량의 한계가 설정되는 계약전력을 전달하고, 복수 개로 연결되는 차량을 충전하는 복수 개의 충전기가 설치되는 충전모듈 및 상기 충전모듈의 정보를 저장하고, 상기 차량을 충전할 때, 우선 도착하는 상기 차량을 우선적으로 충전하고, 복수 개의 차량이 순차적으로 도착하면서 발생되는 상기 계약전력보다 과도한 전력의 소비시 상기 차량의 충전을 정지 또는 재충전 순서를 설정하여 소비전력을 조절함으로써, 복수 개의 상기 차량의 충전 순위를 설정하는 인터페이스를 포함하는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템을 포함한다.

Description

제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템{Ranking and charging control system for operating electric vehicle charging infrastructure within limited capacity}
본 발명은 전기자동차 충전 시스템에 관한 것으로, 계약 전력 대비 과대한 전력 손실을 최소화하고, 상황에 따른 우선순위를 설정하여 우선되는 충전 차량을 결정함으로써, 운영효율을 최대화하는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차는 가솔린이나 디젤을 연료로 사용하는데, 가솔린이나 디젤은 연소시 유해한 가스를 발생하여 대기오염을 일으킬 뿐만 아니라 디젤을 만드는 원유가 지구상에 얼마 남아있지 않기 때문에 각 산업분야에서 대체에너지 개발을 하고 있고, 그 중 자동차의 해결책으로는 전기자동차가 각광 받고 있다.
전기자동차의 확산에 따라 충전 수요도 증가하고 있으며, 이에 따라 충전 인프라의 확충이 필요한 실정이다. 이러한 전기자동차의 충전은 다양한 방식으로 충전이 가능하고, 충전시 배터리 또는 전기자동차의 온도가 상승할 수 있어, 안전사고가 발생할 수 있다.
따라서, 우리나라는 전기자동차를 충전할 수 있는 장소에 전류를 공급량일 수 있는 계약전력을 설정하여 전기자동차를 충전할 수 있는 케이블 등이 계약전력에 따른 전류 등을 이동에 충족한 조건으로 설치될 수 있다.
전기자동차는 배터리의 충전을 위하여 충전기에 연결되고, 충전기에서 전기자동차에 공급하는 직류 또는 교류 전류에 의하여 배터리가 충전된다.
그리고 다수대의 상기 전기자동차가 충전되는 경우에는, 선도착 또는 선충전 중인 전기 자동차의 충전이 종료된 이후에 후도착한 전기 자동차의 충전이 개시된다.
따라서 종래에는, 다수대의 전기 자동차의 충전이 수행되는 경우에, 각 전기자동차의 소유자 또는 운행자의 충전 스케줄에 따른 효율적인 충전이 불가능해지는 단점이 발생된다.
이에 대한민국 등록특허 10-1466437호는, 배터리 부하정보를 취득하고, 듀티비를 설정하며, 듀티비에 따라 전력을 공급함으로써, 1대 또는 다수대의 충전기가 다수대의 전기자동차를 충전하는 경우에, 충전기에서 전기 자동차로 각 전기 자동차의 배터리의 부하에 따라서 설정된 듀티비로 전력을 공급하여 보다 효율적인 충전이 가능할 수 있으나, 전기자동차의 운행 시간만을 고려하여 전기자동차의 상태를 상세히 파악하기 어렵고, 전기자동차의 스케쥴을 고려할 수 없어, 전기자동차 간의 상호 비교가 어려운 문제점이 있다.
상기와 같은 기술적 배경을 바탕으로 안출된 것으로, 본 발명은 충전모듈이 계약전력 이상의 전류를 소비하면 차량에 충전하는 충전기를 제어하여 효율적인 전력 운영이 가능할 수 있는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 발전소로부터 공급량의 한계가 설정되는 계약전력을 전달하고, 복수 개로 연결되는 차량을 충전하는 복수 개의 충전기가 설치되는 충전모듈 및 상기 충전모듈의 정보를 저장하고, 상기 차량을 충전할 때, 우선 도착하는 상기 차량을 우선적으로 충전하고, 복수 개의 차량이 순차적으로 도착하면서 발생되는 상기 계약전력보다 과도한 전력의 소비시 상기 차량의 충전을 정지 또는 재충전 순서를 설정하여 소비전력을 조절함으로써, 복수 개의 상기 차량의 충전 순위를 설정하는 인터페이스를 포함할 수 있다.
또한, 상기 인터페이스는, 상기 차량의 다양한 변수인 순위변수로 저장하는 데이터베이스, 상기 데이터베이스를 기반으로 상기 순위변수를 상호 비교하여 순위점수를 산출하는 정지알고리즘 및 상기 정지알고리즘으로 정지된 상기 충전기 중 상기 순위점수가 높은 순서부터 우선적으로 상기 충전기의 정지를 해제하여 상기 차량을 재충전하는 재충전알고리즘을 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터베이스는, 상기 차량이 상기 충전모듈로 진입하는 도착시간과 상기 차량이 상기 충전모듈에서 대기하는 대기시간과 상기 차량이 목적지로 출발하는 출발시간과 상기 차량의 충전시간인 시간변수를 저장하는 시간변수 저장부, 상기 차량의 1일 평균 주행거리인 거리변수를 저장하는 거리변수 저장부 및 상기 차량에 저장된 배터리의 잔량과 상기 주행거리에 따라 필요한 충전요구량과 시간 및 거리에 따른 배터리 소모량 및 상기 차량의 충전빈도인 차량변수를 저장하는 차량변수 저장부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 정지알고리즘은, 상기 출발시간이 가장 근접하고, 상기 주행거리가 가장 길고, 상기 충전요구량이 가장 많은 상기 차량이 가장 높은 점수로 부여하여 평균을 계산하는 제1 순위설정부, 상기 제1 순위설정부에서 결정된 상기 차량 이외의 차량에 대해, 상기 대기시간이 가장 적은 상기 차량을 가장 높은 점수로 부여하여 평균을 계산하는 제2 순위설정부 및 상기 제2 순위설정부에서 결정된 상기 차량 이외의 차량에 대해, 상기 충전빈도 및 상기 배터리 소모량이 가장 많은 상기 차량을 가장 높은 점수로 부여하여 평균을 계산하는 제3 순위설정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 정지알고리즘은, 상기 순위설정부로 계산된 순위점수를 토대로 가장 낮은 점수를 가지는 상기 차량을 우선적으로 정지할 수 있다.
또한, 상기 재충전알고리즘은, 우선 순위로 충전된 상기 차량이 인출되면 다음으로 높은 점수의 상기 순위점수를 가진 상기 차량의 정지를 해제하여 재충전할 수 있다.
또한, 상기 계약전력보다 과도한 전력 소비가 정지하면 상기 정지알고리즘 및 상기 재충전알고리즘의 수행이 정지될 수 있다.
또한, 상기 데이터베이스는, 상기 차량의 충전 주행패턴, 운행목적, 정비이력의 차량에서 제공되는 추가적인 차량순위정보를 저장하여 분석하는 데이터분석부를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 발전소로부터 공급량의 한계가 설정되는 계약전력과 차량이 도착 시 상기 차량의 차량정보와 운행정보를 전송받아 저장하는 정보수집단계, 상기 차량이 도착하는 시간에 따라 상기 차량을 충전하고, 상기 차량을 충전할 때, 상기 계약전력보다 과전력이 소비되면, 순위점수에 따라 상기 차량을 정지 또는 재충전하는 과전력 제어단계를 수행하는 충전단계, 상기 차량의 충전이 완료되면 상기 차량의 전력을 차단하는 완료단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 과전력 제어단계는, 상기 계약전력보다 과전력 소비가 되면, 상기 차량의 상태를 나타내는 상기 차량정보와 상기 차량의 운행정보를 비교하여 순위점수를 부여하는 상기 차량의 정지순위와 재충전순위를 설정하는 순위설정단계 및 상기 순위설정단계로 설정된 높은 순서대로 상기 차량을 충전하는 순위충전단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 순위설정단계는, 가장 낮은 점수의 상기 순위점수를 가지는 상기 차량에 대해 가장 우선적으로 충전을 정지시키는 제1 정지단계, 상기 제1 정지단계에서 상기 차량의 충전기 정지된 후, 상기 제1 정지단계에서 상기 차량의 충전이 중단된 상태에서의 상기 계약전력의 과전력을 판단하여 제2 정지단계의 상기 차량의 정지여부를 판단하는 제2 정지단계 및 상기 계약전력보다 적은 전력을 소비하게 되면, 상기 제2 정지단계의 상기 차량을 재충전하는 재충전단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 정지단계 및 상기 제2 정지단계는 상기 계약전력 이하로 전력소비가 떨어질 때까지 반복 수행하고, 충전이 완료된 상기 차량이 배출되면, 상기 순위점수가 높은 상기 차량을 재충전할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템은, 다양한 차량별 업무에 따라 물류의 하적 이후 다음 하적까지의 운행거리, 계절, 시간, 담당 업무 드으이 다양한 변수에 따라 우선적으로 충전되는 차량의 순위를 제공할 수 있도록, 일부 차량의 충전을 정지시켜 최저 운영비용 대비 최고 운영 효율을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템의 인터페이스에 대한 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템의 구성 간의 상호 호환을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템의 개념도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템(10)은 차량(C)에 물품 등을 적재하고 이를 운송하는 차량(C)에 필요한 전력을 동시에 충전할 수 있다. 또한, 다양한 업무를 수행하고, 계절, 물류의 하적 시간, 운행거리 배터리의 소모량 등 다양한 변수를 가지고 있는 복수 개의 차량(C)을 각자의 상황에 맞게 맞춤별로 충전시켜 최저 운영비용으루 최고의 운영 효율을 확보할 수 있도록, 충전모듈(100) 및 인터페이스(300)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템(10)은 외부에 설치되어 있는 발전소(E)의 전력을 제공받아 차량에 공급할 수 있다. 이때, 발전소(E)에서 공급하는 전력은 일정 한계를 가진 계약전력(W)일 수 있다.
계약전력(W)은 하나의 충전모듈(100)에 일정량의 전력만을 공급하는 전력일 수 있다. 또한, 충전모듈(100)에서 계약전력(W)은 일정 전력량을 송출하는 케이블 등으로 충전모듈(100)과 연결될 수 있고, 충전모듈(100)이 계약전력(W)에 대응하는 전력만을 사용하여 복수 개의 차량(C)에 분배하여 공급할 수 있다.
이때, 계약전력(W)의 이상의 전력이 소비되면, 과도한 비용이 발생하고, 발전소(E)와 충전모듈(100)이 연결되어 있는 케이블 등에 화재 등이 발생하는 안전사고를 방지함과 동시에, 최저 운영비용 대비 최고 운영효율을 확보할 수 있도록, 인터페이스(300)가 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템의 인터페이스에 대한 블록구성도이다.
도 2를 참고하면, 인터페이스(300)는 복수 개의 차량(C)과 복수 개의 충전기가 연결된 충전모듈(100)이 연결된 상태에서 복수 개의 충전기의 전력을 공급 및 차단하여 차량(C)에 전달되는 전력을 선택적으로 공급하기 위해, 데이터베이스(310), 정지알고리즘(330) 및 재충전알고리즘(350)을 포함할 수 있다.
데이터베이스(310)는 복수 개의 차량(C) 중 우선적으로 충전되어야 하는 차량(C)을 선별할 수 있도록, 복수 개의 차량에 대한 정보가 저장될 수 있다. 이때, 차량(C)에 대한 정보는 다양한 형식의 정보일 수 있다.
예를 들어, 데이터베이스(310)에서 차량(C) 충전의 우선순위를 정하기 위해 다양한 변수일 수 있는 순위변수(311)를 저장할 수 있다.
이때, 순위변수(311)는 차량(C)의 다양한 형태를 저장하여 다변적인 상황에 대비할 수 있도록, 각각의 형식별로 나뉘어진 시간변수 저장부(311a), 거리변수 저장부(311b) 및 차량변수 저장부(311c)를 포함할 수 있다.
시간변수 저장부(311a)는 차량(C)이 업무를 수행하기 위해 필요한 시간인 순위변수(311)일 수 있다. 예를 들어, 시간변수 저장부(311a)는 각각의 차량(C)별로 충전모듈(100)로 진입하여 충전이 가능한 시간인 도착시간, 차량(C)별로 충전모듈(100)에서 대기하는 시간이거나, 하적하는 시간일 수 있는 대기시간, 차량(C)별 목적지로 출발해야 하는 시간일 수 있는 출발시간 등을 포함할 수 있다.
거리변수 저장부(311b)는 차량(C)별로 1일에 업무를 수행하기 위해 이동하는 거리인 순위변수(311)일 수 있다. 예를 들어, 차량(C)별로 1일에 평균적으로 주행하는 주행거리 등을 포함할 수 있다.
차량변수 저장부(311c)는 차량(C)별 또는 차량(C)에 설치된 배터리의 상태를 나타낼 수 있는 순위변수(311)일 수 있다. 예를 들어, 차량(C)별로 충전모듈(100)로 진입시 남아있는 배터리의 잔량, 거리변수에 따라, 차량(C)이 주행하는 거리에 따라 필요한 충전요구량, 차량(C)별 시간 및 거리에 따라 필요한 전력량인 배터리 소모량 및 차량(C)별로 이전에 충전되었던 기록일 수 있는 충전빈도 등을 포함할 수 있다.
또한, 데이터베이스(310)는, 정기적으로 차량과 통신 인터페이스 기술 발전에 따라, 그에 대응하는 차량의 차량의 충전 주행패턴, 운행목적, 정비이력의 차량에서 제공되는 추가적인 차량순위정보를 저장할 수 있다. 또한, 데이터분석부(미도시)가 포함되어 차량순위정보로 저장된 차량(C)에 대한 정보를 분석하여 충전순위를 추가적으로 결정할 수 있다.
이때, 상술한 다양한 변수일 수 있는 순위변수(311)는 차량(C)별로 순차적으로 충전을 정지하기 위해 정지알고리즘(330)으로 전달될 수 있다.
정지알고리즘(330)은 차량(C)을 충전하기 위해 사용되는 전력이 계약전력(W)보다 과도하게 소비되게 되면, 차량(C)을 충전을 정지하는 순위를 설정하여 순차적으로 차량(C)을 충전할 수 있다.
정지알고리즘(330)은 각각의 차량(C)별 순위변수(311)를 전달받아, 각 차량(C)의 충전을 정지하는 정지순위를 결정하는 순위점수(331)를 결정하는 0 내지 100점일 수 있는 제1 순위설정부(333), 제2 순위설정부(335) 및 제3 순위설정부(337)를 포함할 수 있다.
제1 순위설정부(333)는 가장 높은 점수가 부여되는 순위점수(331)일 수 있다. 또한, 제1 순위설정부(333)는 출발시간이 가장 근접한 차량(C)의 점수에 가장 높은 점수를 부여할 수 있다. 예를 들어, 1시간 이내에 출발해야 하는 차량(C)에 80점을 부여할 수 있다. 이 후, 1시간이 지날수록 20점씩 차감되는 점수를 가질 수 있다. 이때, 10점을 1시간을 이루는 분으로 나누어 분 단위의 계산까지 가능할 수 있다. 즉, 30분 후에 출발해야 하는 차량(C)의 점수는 90점으로 형성될 수 있고, 3.3분당 1점씩 상승시킬 수 있다.
또한, 제1 순위설정부(333)는 충전요구량이 가장 높은 차량에 높은 점수를 부여할 수 있다. 예를 들어, 차량(C)의 배터리가 10%미만일 때 가장 높은 점수인 80점을 부여할 수 있다. 이때, 차량(C)의 배터리가 0%이면 충전요구량은 100점의 점수를 부여할 수 있다.
또한, 제1 순위설정부(333)는 주행거리가 가장 긴 차량(C)에 높은 점수를 부여할 수 있다. 예를 들어, 차량(C)이 100km를 주행할 ‹š마다 10점을 부여할 수 있다. 또한, 200km의 주행거리를 가진 차량(C)은 20점을 부여할 수 있다.
상술한 제1 순위설정부(333)의 각각의 순위점수(331)의 평균을 내어 제1 순위설정부(333)에서 평균 순위점수(331)가 가장 낮은 차량(C)의 충전기는 차단되어 차량(C)의 충전이 중단될 수 있다. 이때, 제1 순위설정부(333)로 결정이 어려운 차량(C)은 제2 순위설정부(335)를 통해 추가적으로 순위점수(331)를 산정하여 충전기의 정지를 결정할 수 있다.
제2 순위설정부(335)는 제1 순위설정부(333)에서 결정된 차량(C) 이외의 나머지 차량 중 결정될 수 있다. 또한, 제2 순위설정부(335)는 차량(C) 중 대기시간이 가장 적은 차량(C)에 높은 점수를 부여할 수 있다.
예를 들어, 차량(C)의 대기시간이 10분이면 90점의 점수를 부여할 수 있다. 또한, 차량(C)의 대기시간이 10분씩 늘어남에 따라 10점의 점수가 감점될 수 있다. 즉, 100분의 대기시간의 차량(C)은 0점을 부여할 수 있다.
제3 순위설정부(337)는 제2 순위설정부(335)에서 결정된 차량(C) 이외의 나머지 차량(C) 중 결정될 수 있다. 또한, 제3 순위설정부(337)는 차량(C)이 이전에 1일 당 충전된 충전빈도에 따라 순위점수(331)를 부여할 수 있다.
예를 들어, 1일 평균 충전빈도가 10회인 차량을 100점으로 산정할 수 있다. 충전빈도가 높은 차량(C)은 잦은 복귀를 하는 차량으로 단거리 운행을 하는 차량일 수 있다. 즉, 적은 충전량으로 운행이 가능할 수 있어, 빠른 시간 내에 충전하여 출고될 수 있다.
또한, 제3 순위설정부(337)는 배터리 소모량이 많은 차량(C)에 대해 높은 점수를 부여할 수 있다. 배터리 소모량이 1일 100%로 소모되는 차량에 대해 높은 점수를 부여할 수 있어, 배터리 소모량에 대해 대비할 수 있다.
순위점수(331) 중 0점으로 측정된 복수 개의 점수에서 0점을 부여받은 순위점수(331)는 5점을 추가하여 산정할 수 있다. 이를 통해, 순위점수(331)의 계산이 최소화된 점수를 보정할 수 있다.
상술한 바와 같이 제1 순위설정부(333)와 제2 순위설정부(335) 및 제3 순위설정부(337)로 설정된 순위점수(331)를 토대로 가장 낮은 점수를 가지는 차량(C)은 정지알고리즘(330)을 통해, 우선적으로 정지될 수 있다.
정지알고리즘(330)은 계약전력(W) 이상의 과전력이 발생하면, 제1 순위설정부(333)에서 우선적으로 가장 낮은 점수일 수 있는 순위점수(331)를 가지는 차량(C)을 우선적으로 충전을 정지시킬 수 있다. 이후, 계약전력(W) 이하로 전력이 떨어지면 상술한 순위점수(331)에서 가장 높은 점수를 가지고 있는 차량(C)을 우선적으로 다시 충전하는 재충전알고리즘(350)을 수행할 수 있다.
재충전알고리즘(350)은 정지알고리즘(330)을 기반으로 설정된 순위점수(331)를 가지고 차량(C)을 다시 충전하는 알고리즘일 수 있다.
또한, 충전이 완료된 차량(C)은 충전이 100% 완료된 상태가 아닌 차량(C)이 업무를 수행하기 위한 배터리의 양 정도의 충전상태일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템의 구성 간의 상호 호환을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 방법의 순서도이다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전 방법(S10)은 충전모듈(100)로 인입된 차량(C)을 도착한 순서대로 충전하고, 차량(C)의 충전시 계약전력(W) 이상의 전력을 소비하면, 순차적으로 일정 차량(C)의 충전을 정지할 수 있고, 계약전력(W) 이하로 전력소비가 떨어지면, 재충전할 수 있어, 최저 운영비용 대비 최고 운영효율을 가질 수 있도록, 정보수집단계(S100), 충전단계(S300) 및 완료단계(S500)를 수행할 수 있다.
정보수집단계(S100)는 발전소(E)로부터 공급량의 한계가 설정되는 계약전력(W)과 차량(C)이 도착 시 차량의 차량정보와 운행정보를 전송받아 저장할 수 있다.
예를 들어, 정보수집단계(S100)는 충전모듈(100)에서 인터페이스(300)로 충전모듈(100)의 상태를 송수신할 수 있다. 또하, 충전모듈(100)로 차량(C)의 정보가 수신되고, 송수신된 차량(C)의 정보를 다시 인터페이스로 전달할 수 있다.
이후, 충전모듈(100)이 차량(C)을 승인함으로써, 인증절차를 걸쳐 차량(C)과 충전모듈(100)의 정보를 인터페이스(300)가 저장할 수 있다. 이때, 정보수집단계(S100)를 수행한 이후, 충전단계(S300)를 수행할 수 있다.
충전단계(S300)는 차량(C)이 도착하는 시간에 따라 차량(C)을 충전하고, 차량(C)을 충전할 때, 계약전력(W)보다 과전력이 소비되면, 순위점수(331)에 따라 차량(C)을 정지 또는 재충전하는 과전력 제어단계(S310)를 수행할 수 있다.
충전단계(S300)는 도착하는 차량(C)과 충전모듈(100)이 연결될 수 있다. 또한, 연결된 차량(C)을 순차적으로 충전시킬 수 있다. 이때, 충전되는 차량(C)의 상태와 충전이 시작되는 알림 등에 대해 인터페이스(300)로 정보를 송수신할 수 있다.
이때, 충전단계(S300)는 계약전력(W) 이상의 전력이 소비되면 인터페이스(300)에서 충전모듈(100)의 전력을 통제하는 과전력 제어단계(S310)를 수행할 수 있다.
과전력 제어단계(S310)는 계약전력(W)이 계약전력(W)보다 과전력이 소비되면 수행될 수 있다. 과전력 제어단계(S310)는 인터페이스(300)에 정보수집단계(S100)를 통해 수집된 차량(C)의 운행정보 및 차량(C)의 상태를 나타내는 차량정보를 비교하여 순위점수(331)를 부여함으로써, 차량(C)의 정지순위와 재충전순위를 설정하는 순위설정단계(S311)를 수행할 수 있다.
순위설정단계(S311)는 각각의 차량(C) 별로 순위점수(331)에 따라 차량을 정지하는 제1 정지단계(S311A), 제2 정지단계(S311B) 및 재충전단계(S311C)를 수행할 수 있다.
제1 정지단계(S311A)는 순위점수(331)가 가장 낮은 차량(C)을 가장 우선적으로 충전을 정지시킬 수 있다. 이 후, 과전력이 지속적으로 소비되고 있으면, 제2 정지단계(S311B)를 수행할 수 있다. 제2 정지단계(S311B)는 제1 정지단계(S311A)에서 정지된 차량(C)을 제외한 충전 중인 차량 중 가장 낮은 순위점수(331)를 가지고 있는 차량(C)을 정지시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 제1 정지단계(S311A)와 제2 정지단계(S311B)는 계약전력(W) 이하로 전력소비가 이루어질 때까지 지속적으로 반복 수행할 수 있다.
이후, 계약전력(W) 밑으로 소비전력이 떨어지게 되면, 제1 및 제2 정지단계(S311A, S311B)는 중단될 수 있다. 이후, 충전 중인 차량(C)의 일부가 충전이 완료되면, 충전이 정지된 차량 중 순위점수(331)가 가장 높은 순서대로 순차적인 재충전이 시작되는 순위충전단계(S300)를 수행할 수 있다.
이후 모든 차량(C)의 충전이 완료되면, 충전모듈(100)이 차량(C)들과 해제되는 완료단계(S500)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 충전모듈(100)에서 과전력이 소비되면, 과전력 제어단계(S310)를 수행함으로써, 최저 운영비용 대비 최고 운영 효율을 확보할 수 있다.
또한, 충전이 완료된 차량(C)은 충전이 100% 완료된 상태가 아닌 차량(C)이 업무를 수행하기 위한 배터리의 양 정도의 충전상태일 수 있다.
이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.
10: 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템
100: 충전모듈
300: 인터페이스 310: 데이터베이스
311: 순위변수 311a: 시간변수 저장부
311b: 거리변수 저장부 331c: 차량변수 저장부
330: 정지알고리즘 331: 순위점수
333: 제1 순위설정부 335: 제2 순위설정부
337: 제3 순위설정부
350: 재충전알고리즘
E: 발전소 C: 차량
W: 계약전력

Claims (12)

  1. 발전소로부터 공급량의 한계가 설정되는 계약전력을 전달하고, 복수 개로 연결되는 차량을 충전하는 복수 개의 충전기가 설치되는 충전모듈 및
    상기 충전모듈의 정보를 저장하고, 상기 차량을 충전할 때, 우선 도착하는 상기 차량을 우선적으로 충전하고, 복수 개의 차량이 순차적으로 도착하면서 발생되는 상기 계약전력보다 과도한 전력의 소비시 상기 차량의 충전을 정지 또는 재충전 순서를 설정하여 소비전력을 조절함으로써, 복수 개의 상기 차량의 충전 순위를 설정하는 인터페이스를 포함하는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 인터페이스는,
    상기 차량의 다양한 변수인 순위변수로 저장하는 데이터베이스;
    상기 데이터베이스를 기반으로 상기 순위변수를 상호 비교하여 순위점수를 산출하는 정지알고리즘; 및
    상기 정지알고리즘으로 정지된 상기 충전기 중 상기 순위점수가 높은 순서부터 우선적으로 상기 충전기의 정지를 해제하여 상기 차량을 재충전하는 재충전알고리즘을 포함하는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 데이터베이스는,
    상기 차량이 상기 충전모듈로 진입하는 도착시간과 상기 차량이 상기 충전모듈에서 대기하는 대기시간과 상기 차량이 목적지로 출발하는 출발시간과 상기 차량의 충전시간인 시간변수를 저장하는 시간변수 저장부;
    상기 차량의 1일 평균 주행거리인 거리변수를 저장하는 거리변수 저장부; 및
    상기 차량에 저장된 배터리의 잔량과 상기 주행거리에 따라 필요한 충전요구량과 시간 및 거리에 따른 배터리 소모량 및 상기 차량의 충전빈도인 차량변수를 저장하는 차량변수 저장부를 포함하는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 정지알고리즘은,
    상기 출발시간이 가장 근접하고, 상기 주행거리가 가장 길고, 상기 충전요구량이 가장 많은 상기 차량이 가장 높은 점수로 부여하여 평균을 계산하는 제1 순위설정부;
    상기 제1 순위설정부에서 결정된 상기 차량 이외의 차량에 대해, 상기 대기시간이 가장 적은 상기 차량을 가장 높은 점수로 부여하여 평균을 계산하는 제2 순위설정부; 및
    상기 제2 순위설정부에서 결정된 상기 차량 이외의 차량에 대해, 상기 충전빈도 및 상기 배터리 소모량이 가장 많은 상기 차량을 가장 높은 점수로 부여하여 평균을 계산하는 제3 순위설정부;를 포함하는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 정지알고리즘은,
    상기 순위설정부로 계산된 순위점수를 토대로 가장 낮은 점수를 가지는 상기 차량을 우선적으로 정지하는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 재충전알고리즘은,
    우선 순위로 충전된 상기 차량이 인출되면 다음으로 높은 점수의 상기 순위점수를 가진 상기 차량의 정지를 해제하여 재충전하는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 계약전력보다 과도한 전력 소비가 정지하면 상기 정지알고리즘 및 상기 재충전알고리즘의 수행이 정지되는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 데이터베이스는,
    상기 차량의 충전 주행패턴, 운행목적, 정비이력의 차량에서 제공되는 추가적인 차량순위정보를 저장하여 분석하는 데이터분석부를 더 포함하는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 시스템.
  9. 발전소로부터 공급량의 한계가 설정되는 계약전력과 차량이 도착 시 상기 차량의 차량정보와 운행정보를 전송받아 저장하는 정보수집단계
    상기 차량이 도착하는 시간에 따라 상기 차량을 충전하고, 상기 차량을 충전할 때, 상기 계약전력보다 과전력이 소비되면, 순위점수에 따라 상기 차량을 정지 또는 재충전하는 과전력 제어단계를 수행하는 충전단계;
    상기 차량의 충전이 완료되면 상기 차량의 전력을 차단하는 완료단계를 포함하는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 과전력 제어단계는,
    상기 계약전력보다 과전력 소비가 되면, 상기 차량의 상태를 나타내는 상기 차량정보와 상기 차량의 운행정보를 비교하여 순위점수를 부여하는 상기 차량의 정지순위와 재충전순위를 설정하는 순위설정단계; 및
    상기 순위설정단계로 설정된 높은 순서대로 상기 차량을 충전하는 순위충전단계를 포함하는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 순위설정단계는,
    가장 낮은 점수의 상기 순위점수를 가지는 상기 차량에 대해 가장 우선적으로 충전을 정지시키는 제1 정지단계;
    상기 제1 정지단계에서 상기 차량의 충전기 정지된 후, 상기 제1 정지단계에서 상기 차량의 충전이 중단된 상태에서의 상기 계약전력의 과전력을 판단하여 제2 정지단계의 상기 차량의 정지여부를 판단하는 제2 정지단계; 및
    상기 계약전력보다 적은 전력을 소비하게 되면, 상기 제2 정지단계의 상기 차량을 재충전하는 재충전단계를 포함하는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 정지단계 및 상기 제2 정지단계는 상기 계약전력 이하로 전력소비가 떨어질 때까지 반복 수행하고, 충전이 완료된 상기 차량이 배출되면, 상기 순위점수가 높은 상기 차량을 재충전하는 제한 용량 내 전기차 충전인프라 운영을 위한 순위결정 및 충전제어 탑재 방법.
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