KR20230018855A - 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템 - Google Patents

전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템에 관한 것이다. 본 시스템은 애플리케이션을 통해 충전소 관리 서버에 접속하여 충전소의 상태를 확인하는 사용자 단말, 충전대기구역, 충전구역, 충전완료구역으로 구분되어 있으며, 각각의 구역에 위치한 차량 감지센서를 이용하여 충전소의 차량 상태를 충전소 관리 서버로 전송하고, 전송된 각각의 구역에 위치한 차량의 상태에 맞는 차량을 지정된 구역으로 이동하는 이동 신호를 생성하여, 해당 차량의 차량 제어 서버로 전송하는 충전소 관리 서버 및 충전소 관리 서버로부터 전송받은 차량 이동 신호를 수신하고, 수신된 이동 신호에 대응한 지정된 구역으로 차량을 이동시키는 차량 제어 서버를 포함할 수 있다.

Description

전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템{Efficient charging management system for electric vehicle charging stations}
본 발명은 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충전소의 차량 상태를 모니터링하여 충전소의 충전 진행 상태를 관리하여 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템에 관한 것이다.
종래 기술은 이중주차로 인해 차량 출입이 불편함을 개선하기 위해 텔레매틱스(telematics) 서버를 통해 출차지원을 하는 방법, 외력의 힘을 감지하여 자동 이동하는 방법, V2X 통신을 활용하여 차량이동 요청하는 방법, 외부 기기를 통해 이동시키는 방법 등 다양한 방법이 소개되었지만 이중주차 차량의 운전자에 의해 차량이 직간접적으로 움직이도록 해야 하는 단점이 존재한다.
특히 전기차의 경우 장시간 충전으로 인해 충전이 완료된 상태에서 오랜 시간 주차되어 있는 경우가 많이 발생한다. 이런 경우 임의적으로 충전 완료된 차량을 옮길 필요가 있다.
또한, 종래의 전기차 충전소는 충전기 근처에 차량을 주차하여 충전하는 방식을 사용하고 있어 한 대의 차량이 장시간 충전기를 독점하는 문제가 종종 발생한다. 이런 경우 충전이 완료된 차량이 이동하지 않아 다른 차량이 충전 서비스를 이용할 수 없는 단점이 존재한다.
본 발명은 이를 해결하기 위해 충전소의 전체적인 레이아웃을 충전 대기, 충전 중, 충전 완료와 같이 충전 상태에 따라 차량이 위치해야 할 구역을 미리 정의하고 각 구역별 이동은 자동으로 이뤄지도록 함으로써 효율적인 충전소 이용을 가능하게 할 수 있다.
본 발명은 주차 인프라와 충전시스템, 그리고 차량과 연계하여 효율적으로 이중주차 차량의 이동을 지원할 수 있는 시스템을 제시한다.
[특허문헌 1] 한국등록특허 제10-1610526호. 2016.04.07. 등록.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템이 개시된다. 상기 시스템은 애플리케이션을 통해 충전소 관리 서버에 접속하여 충전소의 상태를 확인하는 사용자 단말, 충전대기구역, 충전구역, 충전완료구역으로 구분되어 있으며, 각각의 구역에 위치한 차량 감지센서를 이용하여 충전소의 차량 상태를 충전소 관리 서버로 전송하고, 전송된 각각의 구역에 위치한 차량의 상태에 맞는 차량을 지정된 구역으로 이동하는 이동 신호를 생성하여, 해당 차량의 차량 제어 서버로 전송하는 충전소 관리 서버 및 충전소 관리 서버로부터 전송받은 차량 이동 신호를 수신하고, 수신된 이동 신호에 대응한 지정된 구역으로 차량을 이동시키는 차량 제어 서버를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 충전소 관리 서버는 구분된 각각의 구역에 위치한 차량 감지센서를 이용하여 충전소의 차량 상태를 모니터링하는 모니터링부, 모니터링부에서 모니터링한 결과, 충전구역의 차량 충전이 완료된 경우, 충전이 완료된 차량을 충전완료구역의 지정된 공간으로 이동을 위한 경로를 생성하는 이동 신호 생성부 및 이동 신호 생성부에서 생성한 경로를 차량 제어 서버로 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모니터링부는 충전대기구역에 충전대기 차량이 있는지 여부, 충전구역에 위치한 차량의 충전정보, 완료 유무, 충전기의 동작 유무 및 충전완료구역에 대기공간이 있는지 여부를 모니터링하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 신호 생성부는 모니터링부에서 모니터링한 결과, 충전구역에 충전기 사용이 가능하면, 충전대기구역에 먼저 도착한 차량을 충전구역의 충전기 위치로 이동시키기 위한 이동 신호를 생성하고, 충전이 완료되면, 충전완료구역의 빈공간으로 이동시키기 위한 이동 신호를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 신호 생성부는 충전대기구역, 충전구역, 충전완료구역의 바닥면에 미리 매설해놓은 유도선에 따라 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘을 이용하여 경로를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 제어 서버는 충전소 관리 서버로부터 전송받은 차량 이동 신호를 수신하고, 수신된 이동 신호에 대응하여, 바닥면에 미리 매설해놓은 유도선을 따라 차량의 조향 제어 및 가감속 제어를 통해 지정된 구역으로 차량을 이동시킬 수 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술될 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, "통상의 기술자")에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 전기차에 효율적인 충전서비스 제공을 위해, 충전대기구역, 충전구역과 충전완료구역으로 공간을 분리하고, 각 구역에서 진행 상황을 모니터링을 통해 차량의 이동을 통해 충전소 시설을 효율적으로 사용하여, 충전기의 사용완료충전 대기 시간을 줄이고 충전기 독점에 따른 비효율측면을 개선하여 충전소 활용할 수 있다.
본 발명의 효과들은 상술된 효과들로 제한되지 않으며, 본 발명의 기술적 특징들에 의하여 기대되는 잠정적인 효과들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 언급된 본 발명 내용의 특징들이 상세하게, 보다 구체화된 설명으로, 이하의 실시예들을 참조하여 이해될 수 있도록, 실시예들 중 일부는 첨부되는 도면에서 도시된다. 또한, 도면과의 유사한 참조번호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하는 것으로 의도된다. 그러나 첨부된 도면들은 단지 본 발명 내용의 특정한 전형적인 실시예들만을 도시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 고려되지는 않으며, 동일한 효과를 갖는 다른 실시예들이 충분히 인식될 수 있다는 점을 유의하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전소 관리 서버의 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
청구범위에 개시된 발명의 다양한 특징들은 도면 및 상세한 설명을 고려하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 명세서에 개시된 장치, 방법, 제법 및 다양한 실시예들은 예시를 위해서 제공되는 것이다. 개시된 구조 및 기능상의 특징들은 통상의 기술자로 하여금 다양한 실시예들을 구체적으로 실시할 수 있도록 하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 개시된 용어 및 문장들은 개시된 발명의 다양한 특징들을 이해하기 쉽게 설명하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템의 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템(10)은 사용자 단말(100), 충전소 관리 서버(200) 및 차량 제어 서버(300)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 사용자 단말(100)은 애플리케이션을 통해 충전소 관리 서버(200)에 접속하여 충전소의 상태를 확인할 수 있다.
보다 구체적으로, 사용자 단말(100)은 무선 통신이 가능한 스마트폰일 수 있으며, 앱(App)을 설치 및 실행가능한 단말일 수 있다. 사용자 단말(100)은 애플리케이션을 통해 충전소 관리 서버(200)에 접속을 하여, 현재 충전소의 상태를 확인할 수 있다. 충전소의 상태는, 충전소에 현재 충전이 가능한 상태인지, 충전이 진행되고 있는 경우는 충전이 완료되는데 남은 시간, 현재 충전 진행정도 정보를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전소 관리 서버의 블록도이다. 도 3을 참조하면, 충전소 관리 서버(200)는 충전 구역의 상태를 모니터링하는 모니터링부(210), 차량을 이동시키는 경로를 생성하는 이동 신호 생성부(230) 및 생성한 경로를 차량 제어 서버(300)로 전송하는 통신부(250)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 충전소 관리 서버(200)는 충전대기구역, 충전구역, 충전완료구역으로 구분되어 있으며, 각각의 구역에 위치한 차량 감지센서를 이용하여 충전소의 차량 상태를 충전소 관리 서버로 전송하고, 전송된 각각의 구역에 위치한 차량의 상태에 맞는 차량을 지정된 구역으로 이동하는 이동 신호를 생성하여, 해당 차량의 차량 제어 서버(300)로 전송할 수 있다.
보다 구체적으로, 충전소 관리 서버(200)는 충전대기구역, 충전구역, 충전완료 구역으로 구분된 각각의 구역에 위치한 차량 감지센서를 이용하여 충전소의 차량 상태를 모니터링하는 모니터링부(210), 모니터링부(210)에서 모니터링한 결과, 충전구역의 차량 충전이 완료된 경우, 충전이 완료된 차량을 충전완료구역의 지정된 공간으로 이동을 위한 경로를 생성하는 이동 신호 생성부(230) 및 이동 신호 생성부(230)에서 생성한 경로를 차량 제어 서버(300)로 전송하는 통신부(250)를 포함할 수 있다.
또한, 모니터링부(210)는 충전대기구역, 충전구역, 충전완료 구역으로 구분된 각각의 구역에 위치한 차량 감지센서를 이용하여 충전소의 차량 상태를 모니터링할 수 있다.
보다 구체적으로, 모니터링부(210)는 충전대기구역에 충전대기 차량이 있는지 여부, 충전구역에 위치한 차량의 충전정보, 완료 유무, 충전기의 동작 유무 및 충전완료구역에 대기공간이 있는지 여부를 모니터링 하는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 충전을 위해 충전 시설에 들어와서 충전완료하여 출차하기까지 모든 과정을 모니터링 한다.
또한, 이동 신호 생성부(230)는 모니터링부(210)에서 모니터링한 결과, 충전구역의 차량 충전이 완료된 경우, 충전이 완료된 차량을 충전완료구역의 지정된 공간으로 이동을 위한 경로를 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 이동 신호 생성부(230)는 충전대기구역에 충전 대기 차량이 주차되면, 충전구역의 충전기가 충전가능한 상태가 되면, 충전대기구역에 주차된 차량을 충전가능 충전기가 있는 장소로 이동시키기 위한 이동 경로를 생성할 수 있다. 또한, 이동 신호 생성부(230)는 충전중인 차량의 충전이 완료되면, 충전완료구역의 빈 곳으로 차량을 이동시키기 위한 이동 경로를 생성할 수 있다. 종래의 전기차 충전소는 충전기 근처에 차량을 주차하여 충전하는 방식을 사용하고 있어 한 대의 차량이 장시간 충전기를 독점하는 문제가 발생하여, 이를 해결하기 위해서 충전이 완료가 된 차량에 이동 신호를 부여하여, 충전완료 구역으로 이동시킨다.
또한, 이동 신호 생성부(230)는 모니터링부(210)에서 모니터링한 결과, 충전구역에 충전기 사용이 가능하면, 충전대기구역에 먼저 도착한 차량을 충전구역의 충전기 위치로 이동시키기 위한 이동 신호를 생성하고, 충전이 완료되면, 충전완료구역의 빈공간으로 이동시키기 위한 이동 신호를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 이동 신호 생성부(230)는 충전대기구역, 충전구역, 충전완료구역의 바닥면에 미리 매설해놓은 유도선에 따라 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘을 이용하여 경로를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 다익스트라의 알고리즘(Dijkstra’s algorithm)은 통신의 최단 경로를 결정하기 위해 경로 길이를 계산하는 알고리즘으로, 상기 알고리즘을 이용하여, 차량의 최적의 이동 경로를 생성할 수 있다. 또한, 각각의 구역을 잇는 바닥에 미리 유도선을 매설해 놓아, 최적의 경로가 결정되면, 바닥에 매설된 유도선을 인식하여 이동하면 되므로, 자율주행의 오류 가능성을 최소화할 수 있다.
또한, 통신부(250)는 이동 신호 생성부(230)에서 생성한 경로를 차량 제어 서버(300)로 전송할 수 있다.
또한, 통신부(250)는 차량과 충전소 관리 서버 간에는 V2I 통신이 사용될 수 있다. V2I 통신으로는 WAVE, DSRC, LTE, 5G, WiFi, Blutooh와 같은 무선통신이 활용 될 수 있다.
또한, 통신부(250)는 네트워크 접속을 위한 유/무선 인터넷 모듈을 포함할 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다. 유선 인터넷 기술로는 XDSL(Digital Subscriber Line), FTTH(Fibers to the home), PLC(Power Line Communication) 등이 이용될 수 있다.
또한, 통신부(250)는 근거리 통신 모듈을 포함하여, 충전소 관리 서버(200)와 비교적 근거리에 위치하고 근거리 통신 모듈을 포함한 전자 장치와 데이터를 송수신할 수 있다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
또한, 충전 관리 서버(200)는 차량의 충전 정보와 완료 유무, 충전기 동작 유무등의 정보를 모니터링한 결과 정보를 데이터베이스에 저장하는 메모리부를 더 포함할 수 있다.
또한, 메모리부는, 서버(200)의 프로세서의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 서버(200)로 입력되거나 서버(200)로부터 출력되는 데이터를 저장할 수도 있다.
또한, 메모리부는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있으나 본 개시는 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에서, 차량 제어 서버(300)는 충전소 관리 서버(200)로부터 전송받은 차량 이동 신호를 수신하고, 수신된 이동 신호에 대응한 지정된 구역으로 차량을 이동시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 차량 제어 서버(300)는 충전소 관리 서버(200)로부터 전송받은 차량 이동 신호를 수신하고, 수신된 이동 신호에 대응하여, 바닥면에 미리 매설해놓은 유도선을 따라 차량을 이동시킬 수 있도록 차량의 조향장치를 제어하는 신호 및 가감속 장치를 제어하는 신호를 전달하여 지정된 구역으로 차량을 이동시킬 수 있다. 미리 바닥면에 매설해놓은 유도선을 따라 차량을 이동시킴으로써, 자동으로 차량이동에 대한 불안감을 최소화할 수 있다.
또한, 차량 제어 서버(300)는 차량이 충전시설에 진입한 경우, 운전자 정보를 충전소 관리 서버(200)로 전송할 수 있다. 충전소 관리 서버(200)는 전송받은 운전자 정보를 이용하여, 이 후 충전이 진행되는 모든 과정을 운전자 정보에 기재된 운전자의 사용자 단말로 알림 또는 문자메시지 형태로 주기적으로 전송해 줄 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 통상의 기술자라면 본 발명의 본질적인 특성이 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
10: 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템
100: 사용자 단말
200: 충전소 관리 서버
210: 모니터링부
230: 이동 신호 생성부
250: 통신부
300: 차량 제어 서버

Claims (6)

  1. 전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템에 있어서,
    애플리케이션을 통해 충전소 관리 서버에 접속하여 충전소의 상태를 확인하는 사용자 단말;
    충전대기구역, 충전구역, 충전완료구역으로 구분되어 있으며, 각각의 구역에 위치한 차량 감지센서를 이용하여 충전소의 차량 상태를 충전소 관리 서버로 전송하고, 전송된 각각의 구역에 위치한 차량의 상태에 맞는 차량을 지정된 구역으로 이동하는 이동 신호를 생성하여, 해당 차량의 차량 제어 서버로 전송하는 충전소 관리 서버; 및
    상기 충전소 관리 서버로부터 전송받은 차량 이동 신호를 수신하고, 상기 수신된 이동 신호에 대응한 지정된 구역으로 차량을 이동시키는 차량 제어 서버를 포함하는,
    전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전소 관리 서버는,
    상기 구분된 각각의 구역에 위치한 차량 감지센서를 이용하여 충전소의 차량 상태를 모니터링하는 모니터링부;
    상기 모니터링부에서 모니터링한 결과, 충전구역의 차량 충전이 완료된 경우, 상기 충전이 완료된 차량을 상기 충전완료구역의 지정된 공간으로 이동을 위한 경로를 생성하는 이동 신호 생성부; 및
    상기 이동 신호 생성부에서 생성한 경로를 상기 차량 제어 서버로 전송하는 통신부를 포함하는,
    전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모니터링부는,
    상기 충전대기구역에 충전대기 차량이 있는지 여부, 상기 충전구역에 위치한 차량의 충전정보, 완료 유무, 충전기의 동작 유무 및 상기 충전완료구역에 대기공간이 있는지 여부를 모니터링하는 것을 특징으로 하는,
    전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 이동 신호 생성부는,
    상기 모니터링부에서 모니터링한 결과, 충전구역에 충전기 사용이 가능하면, 충전대기구역에 먼저 도착한 차량을 충전구역의 충전기 위치로 이동시키기 위한 이동 신호를 생성하고, 충전이 완료되면, 충전완료구역의 빈공간으로 이동시키기 위한 이동 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는,
    전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이동 신호 생성부는,
    충전대기구역, 충전구역, 충전완료구역의 바닥면에 미리 매설해놓은 유도선에 따라 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘을 이용하여 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는,
    전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어 서버는,
    상기 충전소 관리 서버로부터 전송받은 차량 이동 신호를 수신하고, 상기 수신된 이동 신호에 대응하여, 바닥면에 미리 매설해놓은 유도선을 따라 차량의 조향 제어 및 가감속 제어를 통해 지정된 구역으로 차량을 이동시키는,
    전기차 충전소의 효율적인 충전 관리 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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