KR20230116104A - 공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전 장치 - Google Patents

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KR20230116104A
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장성수
김재용
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Abstract

공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전 장치가 제공된다. 상기 공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전 장치는, 메모리; 및 상기 메모리와 통신을 수행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 공동시설의 실시간 유휴전력에 기초하여 현재 충전 가능 전력량을 산출하고, 산출된 상기 현재 충전 가능 전력량과 전기차 사용자의 충전 패턴 정보에 기초하여 충전 요청한 전기차의 충전 우선순위를 결정하고, 결정된 상기 충전 우선순위에 따라 상기 충전 요청한 전기차에 대한 전력 공급을 제어하되, 상기에서 전기차 사용자의 충전 패턴 정보에는, 충전 요청한 상기 전기차의 차량의 종류, 차량의 배터리 정보, 및 배터리 잔량에 기초한 배터리 특성 정보, 충전 모드 정보, 차량 이용 패턴 정보, 충전 이용 패턴 정보, 결제 납부 정보, 및 그룹 할당 정보 중 적어도 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전 장치{APPARATUS FOR CHARGING ELECTRIC VEHICLE BASED ON IDLE ELECTRIC POWER OF PUBLIC FACILITY}
본 발명은 전기차 충전에 관한 것으로, 보다 자세하게는 공동시설의 유휴전력 기반 인식된 차량의 다양한 패턴을 참고하여 스마트 콘센트와 연계하여 충전 전력 공급을 제어하는 전기차 충전 방법, 장치 내지 시스템에 관한 것이다.
친환경과 관련된 문제가 주요한 이슈이다. 그 중 하나로, 종래 내연기관 자동차에 대비하여 배출가스가 적은 전기차와 같은 친환경 자동차에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다.
이러한 전기차는 전기 충전이 필요한 모든 차량을 말하는 것으로, 전문적인 충전소 이외에도 직장이나 일반 가정 등을 통해서 충전이 가능하다.
일반 가정에서 전력의 피크부하는 약 3㎾ 수준으로 설계가 되어 있으며 1일 100㎞를 운행하는 전기차에는 약 20㎾h급 용량의 배터리가 장착된다. 만일 이 전기차 1대를 1시간 동안 급속충전할 경우 일반 가정용으로 설계된 피크 부하의 약 7배에 달하는 20㎾ 이상의 전력이 1시간 동안 지속적으로 공급되어야 원만한 충전이 이루어질 수 있으며, 차량 100대가 동시에 충전한다면 약 2 ㎿급 발전시설이 필요하게 된다. 그러나 이는 계통전원에 무리가 발생하는 등 안정성에 심각한 문제를 야기할 염려가 있을뿐만 아니라 일상생황에도 영향을 끼칠 수 있다.
특허문헌 0001은 공동주택에서의 IoT 콘센트부와 IoT 차단기를 이용한 전기차 충전 스케줄링 시스템 및 이를 이용한 전기차 충전 스케줄링 방법에 관한 것으로, 이는 공동주택의 주차장에 설치된 콘센트를 통하여 전기차를 스케줄링에 기초하여 충전하고 요금을 지불하는 내용을 개시하고 있다.
그러나 특허문헌 0001에서는, IoT 차단기를 사용하며 해당 차단기에 연결되어 있는 여러 개의 전기차 충전 콘센트를 스케줄링에 의해 제어하는 것에 관한 것으로, 상기 차단기는 충전 용량이 고정되어 있어 동시에 사용할 수 있는 총 전력 역시 고정되게 되고, 차단기 하위에 연결되는 콘센트의 수량을 유기적으로 운영할 수 없다. 또한, 차단기의 충전 용량이 고정되어 있어, 공동주택에서 전기차 충전에 사용 가능한 유휴전력의 양이 계절과 시간에 따라 변동될 수밖에 없는 상황을 고려하면 특허문헌 0001의 방법은 그러한 특성에 맞춘 전력 공급을 구조적으로 할 수 없는 문제가 있었다. 더불어, 전기차 충전 시스템을 이용하고자 하는 사용자는 QR 코드를 스캔하고 단말에 설치된 어플리케이션을 실행하여 충전 설정과 같은 복잡한 절차를 거쳐야 하기 때문에 이용에 불편함이 있었다.
한국 공개특허공보 10-1907997호 (2018.10.08)
본 개시가 해결하고자 하는 과제는, 공동시설의 유휴전력 기반 인식된 차량이나 차량의 사용자의 다양한 패턴을 참고하여 스마트 콘센트와 연계하여 충전 전력 공급을 제어하는 전기차 충전 방법, 장치 내지 시스템을 제공하는 것이다.
본 개시가 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 개시의 일 면에 따른 공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전 장치는, 메모리; 및 상기 메모리와 통신을 수행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 공동시설의 실시간 유휴전력에 기초하여 현재 충전 가능 전력량을 산출하고, 산출된 상기 현재 충전 가능 전력량과 전기차 사용자의 충전 패턴 정보에 기초하여 충전 요청한 전기차의 충전 우선순위를 결정하고, 결정된 상기 충전 우선순위에 따라 상기 충전 요청한 전기차에 대한 전력 공급을 제어하되, 상기에서 전기차 사용자의 충전 패턴 정보에는, 충전 요청한 상기 전기차의 차량의 종류, 차량의 배터리 정보, 및 배터리 잔량에 기초한 배터리 특성 정보, 충전 모드 정보, 차량 이용 패턴 정보, 충전 이용 패턴 정보, 결제 납부 정보, 및 그룹 할당 정보 중 적어도 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 개시에 따르면, 다음과 같은 효과들을 가질 수 있다.
본 개시에 따르면, 실시간 변동되는 공동시설의 유휴전력의 한도 내에서 스마트 콘센트를 통한 전력 공급을 제어하여 전기차 충전으로 인한 상기 공동시설의 블랙아웃 현상을 방지할 수 있다.
본 개시에 따르면, 공동시설에서 전기차 충전을 위하여 복잡한 절차를 거치지 않고 간편하고 빠르게 서비스 이용을 도와 전기차 충전 장치 이용의 편의성을 개선할 수 있다.
본 개시의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 은 본 개시의 일 실시 예에 따른 유휴전력 기반 전기차 충전 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 전기차 충전 장치의 구성 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 스마트 콘센트의 구성 블록도이다.
도 4와 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 통신 프로토콜이 구성되어 있지 않은 스마트 콘센트와 차량 간의 배터리 상태 정보 공유 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6과 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공동시설 유휴전력 기반 전기차 충전 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이다.
도 8은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 공동시설 유휴전력 기반 전기차 충전 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 개시의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예를 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 본 개시에 따른 공동시설의 유휴전력 기반 ‘전기차 충전 장치’에는 연산 처리를 수행하여 사용자에게 결과를 제공할 수 있는 다양한 장치들이 모두 포함된다. 예를 들어, 본 개시에 따른 전기차 충전 장치는, 적어도 하나의 컴퓨터 또는 컴퓨팅 디바이스, 서버장치, 단말기 등을 모두 포함하거나, 또는 어느 하나의 형태가 될 수 있다.
여기에서, 상기 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), 태블릿 PC, 슬레이트 PC 등을 포함하고, 상기 서버장치는 외부 장치와 통신을 수행하여 정보를 처리하는 서버로써, 어플리케이션 서버, 컴퓨팅 서버, 데이터베이스 서버, 파일 서버, 게임 서버, 메일 서버, 프록시 서버 및 웹 서버 등을 포함하고, 상기 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선통신장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), WiBro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트 폰(Smart Phone) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선통신장치와 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device (HMD)) 등과 같은 웨어러블 장치(wearable device)를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 본 개시에 따른 공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전 장치와 관련하여 전력 공급 제어 모델이 정의되거나 관련 플랫폼이 구축될 수 있는데, 그것은 빅데이터(big data)와 인공지능(Artificial Intelligence) 기술 기반의 컴퓨터에 의해 생성 및 제공될 수 있으며, 가상현실(VR, Virtural Reality), 증강현실(AR, Augmented Reality), 및 혼합현실(MR, Mixed Reality)를 총칭하는 가상융합기술(XR, eXtended Reality), 전기차 충전 장치를 이용하는 사용자의 개인 정보의 보안을 위하여 블록체인(Block-chain) 기술 등 ICT(Information and Communication Technology) 기술이 이용 또는 참조되어 구현될 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 이러한 ICT 기술에 대한 상세 설명은 공지 기술을 참조하여 그에 관해 별도 설명은 생략한다.
도 1 은 본 개시의 일 실시 예에 따른 유휴전력 기반 전기차 충전 시스템을 도시한 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 전기차 충전 장치(150)의 구성 블록도이다. 도 3은 도 1에 도시된 스마트 콘센트(120)의 구성 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 유휴전력 기반 전기차 충전 시스템은, 전기차(110), 스마트 콘센트(120), 서버단(150)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따라서는, 유휴전력 기반 전기차 충전 시스템은, 도 1에 도시된 구성요소 외에도 본 개시에 따른 동작 수행과 관련하여, 하나 또는 그 이상의 구성요소가 추가되어 구성될 수도 있다. 예를 들어, 과금 동작과 관련하여, PG(Payment Gateway) 서버 등이 더 포함될 수 있다.
본 명세서에서 기술하는 ‘전기차 충전 장치’라 함은, 전기차 충전을 위해 전력 공급 및 공급 전력을 제어하는 모든 형태의 디바이스를 지칭할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전기차 충전 장치는 도 1에 도시된 스마트 콘센트(120)와 서버단(150)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 개시의 다른 실시 예에 따르면, 전기차 충전 장치는 도 1에 도시된 스마트 콘센트(120) 또는 서버단(150)을 나타낼 수 있다. 본 개시의 또 다른 실시 예에 따르면, 전기차 충전 장치는 도 1에 도시된 서버단(150) 내 일부(예를 들어, 중앙 제어 서버(151))만을 나타낼 수도 있다. 다만, 본 개시는 도 1에 도시되었거나 전술한 내용에만 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 충전을 위한 전기차(110)는 n개(여기서, n은 자연수)가 존재할 수 있으며, 상기 전기차(110)의 충전을 위한 코드가 삽입되면 전력을 공급하는 스마트 콘센트(120)도 m개(여기서, m은 자연수)가 존재할 수 있다.
서버단(150)은, 중앙 제어 서버(151), 운영정보 저장서버(152), 관리사무소 서버(153) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
중앙 제어 서버(151)는 본 개시에 따른 공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 중앙 제어 서버(151)는 예를 들어, 상기 공동시설의 실시간 유휴전력량 산출, 산출된 상기 공동시설의 실시간 유휴전력 기반 현재 충전 가능 전력량 산출, 산출된 상기 현재 충전 가능 전력량과 전기차 사용자의 충전 패턴에 기초하여 충전 요청한 전기차의 충전 우선순위를 결정, 결정된 상기 충전 우선순위에 따라 상기 충전 요청한 전기차에 대한 전력 공급 제어 등의 동작을 제어하거나 관여할 수 있다.,
운영정보 저장서버(152)는 전기차 사용자의 충전 패턴, 기온, 강우 상태 등에 관한 환경 정보를 수집, 보유 등 동작을 수행하며, 중앙 제어 서버(151)의 제어를 받아 관련 정보를 독출하여 제공할 수 있다. 더불어, 운영정보 저장서버(152)는 전기차 또는 전기차 사용자의 식별정보, 등록정보 등을 저장하여, 충전 요청된 전기차의 권한 여부 판단에 이용될 수 있다.
관리사무소 서버(153)는 공동시설의 실시간 유휴전력을 파악하여 상기 중앙 제어 서버(151)로 제공할 수 있다.
도 1에서는 비록 중앙 제어 서버(151), 운영정보 저장서버(152) 및 관리사무소 서버(153)이 개별 구성으로 도시되었으나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 따라서 도 1에 도시된 상기 구성들 중 적어도 둘 이상이 하나의 모듈이나 장치 하드웨어 형태로 구현될 수도 있다. 반대로, 도 1에서는 비록 3개의 구성요소만 도시되었으나 기능이나 동작에 따라 더욱 세분화되어 구현될 수도 있다.
이하 본 명세서에서는 편의상 하나의 장치로 구현된 서버단(150)을 전기 자동차 충전 장치로 기술하나, 본 개시가 이에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 이 경우, 전기차 충전 장치는 스마트 콘센트(120)는 개별 구성으로 설명하나, 이 역시 설명의 편의를 위한 것으로 본 개시가 이에 의해 제한되지 않는다.
도 2를 참조하면, 서버단(150)은 메모리(210)와 프로세서(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 때, 상기 메모리(210)는 서버단 즉, 전기차 충전 장치(150)에 의해 수집, 가공, 처리 등 모든 데이터를 저장할 수 있다. 도 1의 운영정보 저장부(152)가 메모리(210)에 포함되거나 대응될 수도 있다. 상기 프로세서(220)는 전술한 서버단의 모든 동작을 제어 또는 직접 수행하는 구성이다.
한편, 전기차 충전 장치(150)는 상기 프로세서(220) 외에, 전기차(110)나 전기차의 사용자 단말, 외부 소스(external source) 등과의 데이터 통신을 지원하는 통신 모듈(미도시)를 포함할 수 있다. 본 개시의 다른 실시 예에 따르면, 통신 모듈은 상기 프로세서(220)의 일 구성요소로 구현될 수도 있다.
이러한 통신 모듈은 전술한 바와 같이, 전기차(110)나 전기차의 사용자 단말, 외부 소스 등 전기차 충전 장치(150)의 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 적어도 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있는데 예를 들어, 유선 통신 모듈, 무선 통신 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치 정보 모듈 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기에서, 유선 통신 모듈은, 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신 모듈뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard-232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.
상기 무선 통신 모듈은 와이-파이(Wi-fi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), 4G(eneration), 5G, 6G 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
상기 근거리 통신 모듈은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
상기 위치 정보 모듈은 예를 들어, 전기차(110) 및/또는 전기차의 사용자 단말의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 Wi-Fi 모듈이 있다. 예를 들어, GPS 모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 전기차(110) 및/또는 전기차의 사용자 단말의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, Wi-Fi 모듈을 활용하면, Wi-Fi 모듈과 무선 신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 전기차(110) 및/또는 전기차의 사용자 단말의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치 정보 모듈은 치환 또는 부가적으로 전기차(110) 및/또는 전기차의 사용자 단말의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 통신 모듈의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치 정보 모듈은 전기차(110) 및/또는 전기차의 사용자 단말의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 상기 전기차(110) 및/또는 전기차의 사용자 단말의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다. 이러한 위치 정보 모듈은 전기차 충전 장치(150)가 아닌 전기차(110) 및/또는 전기차의 사용자 단말에 내장되어 전기차(110) 및/또는 전기차의 사용자 단말에서 자신의 위치 정보를 전기차 충전 장치(150)로 제공할 수도 있다.
또한, 전기차 충전 장치(150)는 데이터 추출 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 실시 예에 따라서는 도 2에 도시된 프로세서(220)의 일 구성요소로 구현될 수도 있다. 이러한 데이터 추출 모듈은, 통신 모듈을 통하여 전기차(110) 및/또는 전기차의 사용자 단말이나 외부 소스 등으로부터 수신된 정보로부터 본 개시에 따른 전기차 충전 서비스에 필요한 데이터를 추출/도출할 수 있다.
프로세서(220)는 전기차 충전 장치(150)의 모든 구성요소들의 동작을 제어할 수 있으며, 그 과정에서 이용 가능한 다양한 알고리즘(algorithm) 또는 알고리즘을 재현한 프로그램(program)에 대한 데이터를 저장하는 메모리(210), 및 상기 메모리(210)에 저장된 데이터를 이용하여 본 개시에 따른 공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전과 관련된 다양한 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(220)는, 전술한 외부 소스, 전기차(110) 및/또는 전기차의 사용자 단말 등으로부터 수집되는 데이터에 기반하여, 충전 요청한 전기차의 우선순위 결정과 관련된 학습 모델을 생성하고 학습하여 본 개시에 따른 전기차 충전에 참고 이용할 수 있다. 상기 학습 과정에는 빅데이터와 인공지능 기술이 이용될 수 있다. 특히나, 전기차 사용자에 관한 개인 정보 등을 위해서, 프로세서(220)는 블록체인 기술을 참고 이용할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 스마트 콘센트(120)는, 통신 모듈(310), 전력측정모듈(320), 및 전력제어모듈(330)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 개시의 다른 실시 예에 따르면 상기 스마트 콘센트(120)는 차량인식모듈(340), 거리측정모듈(350), 플러그인식모듈(360) 등을 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 차량인식모듈(340), 거리측정모듈(350), 및 플러그인식모듈(360)은 전기차 충전 장치(150)(즉, 프로세서(220))의 일 구성일 수도 있다.
통신모듈(310)은 wi-fi나 블루투스 등 통신 프로토콜을 이용하여 전기차 충전 장치(150)와 통신할 수 있도록 인터페이스를 제공할 수 있다. 이 때, 전술한 프로세서(220)의 통신 모듈에 기술한 내용이 참조될 수 있다.
전력측정모듈(320)은 스마트 콘센트(120)에 연결된 전력 기기에서 소비하는 전력을 실시간으로 측정할 수 있다.
전력제어모듈(330)은 스마트 콘센트(120)에 연결된 전력 기기로 공급하는 전력의 온/오프(ON/OFF)를 제어하며, 실제 전송되는 전력의 양을 조절할 수 있다. 이러한 전력제어모듈(330)은 상기 동작시, 전기차 충전 장치(150)의 제어를 받아 동작할 수 있다.
전원공급모듈(미도시)은 스마트 콘센트(120)에 연결된 예를 들어, 220V의 교류를 정전압 직류로 변경할 수 있다.
n개의 스마트 콘센트 각각은, 공동시설의 미리 정해진 위치 예를 들어, 공동시설의 주차장의 일면에 배치 설치될 수 있으며, 인터넷과 같은 통신 프로토콜을 통해 전기차 충전 장치(150)와 연결되어 실시간 통신을 수행할 수 있으며, 데이터 커뮤니케이션이 이루어질 수 있다.
이러한 스마트 콘센트(120)는 전기차와 통신에 필요한 플러그 앤 차지(Plug & Charge) 기능이 구현될 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에서는, 스마트 콘센트(120)가 공동시설의 주차장 내 주차면의 후면 중앙에 개별 설치된 것을 예로 하나, 본 개시가 이에 의해 한정되는 것은 아니다.
차량인식모듈(340)은 스마트 콘센트(120)에 내장된 인식 모듈 내지 인식 센서를 포함할 수 있으며, 이를 통해 차량의 종류, 차량의 번호판 등 전기차의 식별 정보를 획득할 수 있다. 이 때, 상기 인식 모듈 내지 인식 센서는, 카메라와 같은 이미지 센서를 포함할 수 있다.
거리측정모듈(350)은 스마트 콘센트(120)에 내장될 수 있으며, 거리 센서 형태로 구현되어, 주기/비주기로 거리 체크를 하여 전기차의 주차 여부를 판단할 수 있다.
상기 차량인식모듈(340)은 상기 거리측정모듈(350)을 통해 차량 주차 여부가 인식된 경우에만 활성화될 수도 있다. 예컨대, 공동시설의 주차장 특히, 지하 주차장은 조명환경이 제각각이어 상대적으로 유효 거리 밖에 위치한 차량의 번호판 인식과 같은 식별 정보를 획득하기가 어려우므로, 전기차 충전을 위한 소정 공간에 차량이 진입하였음이 식별된 경우에 활성화될 수 있다.
차량인식모듈(340)과 거리측정모듈(350)은 획득된 데이터를 프로세서(220)로 전송할 수 있다. 전술한 바와 달리, 차량인식모듈(340)은 직접 차량을 식별하지 않고 단지 차량 번호판과 같은 식별 정보에 해당하는 데이터만 획득하여 프로세서(220)로 전송하면, 상기 프로세서(220)에서 상기 두 데이터에 기초하여 해당 차량을 식별할 수도 있다. 상기 프로세서(220)는 예를 들어, 여러 장의 획득된 이미지들로부터 검출된 텍스트를 나열하여 가장 높은 빈도로 검출된 텍스트를 차량의 번호판과 같은 식별 정보로 인식 및 이용할 수 있다.
또한, 차량인식모듈(340)은, 거리측정모듈(350)과 함께 연동하여, 촬영된 이미지 내에 번호판의 대략적인 위치나 크기를 파악할 수 있기 때문에 거리에 따라 검출 존(Zone)을 다이나믹하게 운영할 수 있다. 이는 스마트 콘센트(120)에서 자체적으로 설정되거나 프로세서(220)의 제어를 받아 수행될 수 있다.
예를 들어, 거리측정모듈(350)을 통해 측정된 스마트 콘센트(120)와 차량(110)과의 거리가 상대적으로 멀 때(즉, 임계범위 밖)에는 좁은 영역에 대해 텍스트를 검출하고, 반대로 거리가 상대적으로 가까워지면(임계범위 안) 검출 검출 존을 확대하여 번호판의 인식률을 개선시킬 수도 있다.
한편, 스마트 콘센트(120) 또는/및 프로세서(220)는, 검출된 차량의 번호판이 스마트 콘센트 서비스에 가입 또는 등록(이하 등록)된 번호판 여부를 조회하고, 상기 조회 결과 등록된 번호판이면 상기 스마트 콘센트(120)의 콘센트 인식 대기 상태로 전환(또는 전환 제어)되며, 전기차 사용자 단말로부터 미리 설정된 인식 대기시간 내에 스마트 콘센트에 충전 플러그가 인식되지 않으면, 상기 스마트 콘센트(120)는 아이들(idle) 상태로 전환(또는 전환 제어)될 수 있다.
상기에서, 콘센트 인식 대기상태에서, 충전 플러그가 인식되면, 스마트 콘센트(120) 또는/및 프로세서(220)는 전기차의 사용자 단말에 ‘전기차 충전 진행 중’에 관한 알림을 발송할 수 있으며, 전기차에 전력 공급을 시작할 수 있다. 이 때, 상기 사용자 단말은 반드시 전기차 충전 서비스 이용과 관련된 어플리케이션을 실행되지 않은 상태라고 하더라도, 상기 알림을 수신하여 액세스하면 바로 해당 어플리케이션이 실행되고 관련 기능을 선택할 수 있다.
본 개시에 따른 전기차 충전 서비스의 종료는 충전한 전기차의 사용자 단말에 실행된 어플리케이션에서 충전 종료를 선택하거나 충전 플러그가 스마트 콘센트에서 제거되거나 과금이 정상적으로 완료되거나 거리측정모듈(350)에 기반할 때 충전한 전기차의 출차가 인식된 경우 등인 경우에, 자동 종료될 수 있다. 그 밖에, 본 개시에 따른 전기차 충전 서비스의 종료는 스마트 콘센트(120)나 프로세서(220)에서 충전 완료나 중단 등 정지 발생에 따른 알림을 발송하고, 충전 전기차의 사용자 단말에서 확인시에 이루어질 수도 있다.
한편, 본 개시의 다른 개시에 따르면, 충전 요청한 차량(110)의 사용자 단말(110)에서 어플리케이션, NFC(Near Field Communication)을 통한 접촉, 블루투스나 와이파이 기술, 후술한 OBD(On Board Diagnostics) 디바이스 등에 기반하여 관련 정보가 제공되는 경우 등에는, 상기 도 3에 도시된 차량인식모듈(340) 및 거리측정모듈(350)은 스마트 콘센트(120)에 포함되지 않을 수도 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 도 3에서 스마트 콘센트(120)의 기능 중 일부는 프로세서(220)의 제어를 받아서 또는 프로세서(220)에 의해 직접 수행될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 프로세서(220)는 유휴전력량값을 산출하거나 그에 기반하여 다양한 동작을 제어할 수 있다.
이 때, 프로세서(220)는 고정된 유휴전력량값을 이용하거나 실시간으로 산출되는 공동시설의 유휴전력량값 중 상기 공동시설 운영에 필요한 마진을 제외한 가변 유효전력량을 이용할 수 있다. 상기에서 프로세서(220)는 두 경우 모두에서 유휴전력량값이 임계치 이상으로 급변하는 경우에는 우선순위를 공동시설의 운영에 두어, 전기차 충전에 이용되는 전력 공급을 제어할 수 있다.
프로세서(220)는 현재 충전 요청이 들어온 스마트 콘센트(120)에서 사용되는 총 전력량을 집계하여 총량이 허용된 유휴전력량 총량 내인 경우, 상기 스마트 콘센트(120)를 통해 정상적으로 전력이 공급되도록 제어할 수 있다.
프로세서(220)는 현재 충전에 사용되는 총 전력 공급량이 사용 가능한 유휴전력량의 총량에 임박하였을 때에는 임계치(예를 들어, 이동식 콘센트가 사용하는 최대 전력량(3.5kW))의 마진을 가지고 그보다 유휴전력이 클 때에만 전력이 공급되도록 제어하고, 그렇지 않은 경우에는 추가적인 전력 공급을 차단시켜 공동시설의 블랙아웃 현상을 미연에 방지하도록 할 수 있다.
프로세서(220)는 현재 사용 가능한 유휴전력량 보다 요구되는 충전 전력량이 큰 경우에는, 순차적으로 전력을 공급시켜 가능한 많은 차량에 충전을 위한 전력이 공급되도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(220)는 전기차의 배터리 특성을 고려하는 것이다. 예를 들어, 전기차의 배터리가 CC-CV 형태의 충전 그래프를 가진다면, 상기의 경우 충전이 미리 설정된 정도(예를 들어, 75% 등)까지는 일정한 기울기의 전력량이 공급되도록 제어하여 충전하고, 그 이후에는 점진적으로 공급하는 전력량이 감소되도록 제어하여 충전할 수 있다. 한편, 상기에서는 예를 들어, 75%까지는 일정한 기울기의 전력량을 공급하고 그 이후에 점진적으로 공급 전력량을 줄이는데, 다른 실시 예에 따르면 상기 구간을 복수 개 설치하여, 1단계에서는 제1 기울기의 전력량을 공급하고, 2단계에서는 제2 기울기의 전력량을 공급하고, n단계에서는 제n 기울기의 전력량을 공급하는 방식으로 제어할 수도 있다. 이 때, 각 단계에서의 공급 전력량은 임의로 설정 가능하며, 실시간 유휴전력량에서 충전에 사용 가능한 전력량 산출 결과에 따라 변경 가능하다. 따라서, 반드시 단계에 따라 공급 전력량이 선형적이지 않을 수도 있다.
또는, 상기에서, 프로세서(220)는 미리 설정된 정도까지만 전력이 공급되도록 제어하고, 그 이후에는 전력 공급을 차단할 수도 있다. 이는 예를 들어, 프로세서(220)에서 상기 현재 사용 가능한 유휴전력량 보다 요구되는 충전 전력량이 큰 경우에, 충전 대기 전기차의 수 등을 참고하여 결정될 수 있다. 을 사용하여 충전하다가 해당 시점이 지난 후에는 사용하는 전력량이 줄어드는 특성을 보이게 된다.
프로세서(220)는 스마트 콘센트(120)를 통해 실시간 공급 전력량을 산출할 수 있으므로, 해당 충전기의 전력량 그래프의 기울기가 완만해지는 시점에 역으로 충전이 미리 정한 레벨(즉, 75%) 시점으로 판단할 수도 있다. 이 경우, 프로세서(220)는 상기 시점에 임박한 스마트 콘센트(120)는 순차 충전에 대한 플래그(flag) 처리 후 공급 전력을 감소 또는 차단시키고, 충전 대기 중인 다른 전기차의 충전을 위하여 다른 스마트 콘센트의 전력 공급 시작을 제어할 수도 있다.
상기 방식에 따라, 대기 중인 모든 스마트 콘센트를 통하여 모든 전기차에 대해 순차로 미리 정한 레벨까지 1차 충전이 완료되면, 상기 플래그값의 순서에 따라 공급 가능한 잔여 전력을 분배하여 전력 공급을 제어할 수도 있다.
프로세서(220)는 전기차 사용자의 차량 정보에 기초하여, 개별 차량의 배터리 특성을 파악하고, 파악된 배터리 특성에 따라 미리 정의된 단위 시간당(예를 들어, 분 또는 시간당) 충전되는 배터리 충전량을 산출할 수 있다. 따라서 프로세서(220)는 산출된 상기 단위시간당 배터리 충전량에 기초하여, 획득한 해당 전기차의 초기 배터리 상태 정보(배터리 잔량 정보)에 충전된 시간을 고려하여 예상 배터리 충전상태(%) 즉, 공급된 전력량을 산출하여 이용할 수 있다.
프로세서(220)는 상기 정보에 기초하여 실시간으로 각 차량의 배터리 충전 정도(또는 레벨)을 파악할 수 있으며, 이를 통해 현재 충전률이 임계치 미만인 차량부터 충전이 되도록 전력 공급을 제어할 수 있다. 또는 프로세서(220)는 차량별로 충전 우선순위를 설정하여 현재 충전률이 낮은 차량부터 충전이 되도록 전력 공급을 제어할 수도 있다.
전기차 충전과 관련하여, 부과되는 비용은 계절과 시간대별로 달라질 수 있다.
일반적으로 심야에 전기차를 충전하는 경우, 충전 비용이 가장 저렴하다고 볼 수 있다. 따라서 프로세서(220)는 이러한 정보에 기초하여 충전 요청을 한 전기차 사용자의 니즈에 부합하도록 충전 과정 즉, 전력 공급을 제어할 수도 있다.
예를 들어, 전기차 사용자가 서비스 어플리케이션을 이용하여 저비용 충전 옵션 등과 같은 충전 옵션을 선택한 경우, 프로세서(220)는 상기 선택 신호를 수신하여 그에 따른 스케줄링을 하여 전력 공급 시점이 조정되도록 제어할 수 있다.
프로세서(220)는 예를 들어, 한국전력 서버와 연동되어 현재 가장 최신의 시간대별 전기차 충전 비용 정보를 획득하여, 이를 동기화 시키게 되며 가장 적은 비용의 시간대에 정보를 설정할 수 있다.
따라서, 프로세서(220)는 사용자가 차량(110)을 주차시키고 스마트 콘센트(120)에 전원을 연결한 뒤, 서비스 어플리케이션을 통해 충전 시작을 요청하면, 충전이 시작된 시간으로부터 전력 공급 비용이 가장 저렴한 시간대에 충전 시작 시간으로 하여 전기차 충전이 되도록 제어할 수 있고, 관련 노티(notification)도 할 수 있다. 즉, 프로세서(220)는 스마트 콘센트(120)를 통해 전력 공급 즉, 충전이 시작되면, 상기 사용자 단말의 어플리케이션에 충전 시작에 대한 정보와 충전 모드(예를 들어, 저비용 충전 모드, 고속 충전 모드 등)를 제공할 수 있다.
도 4와 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 통신 프로토콜이 구성되어 있지 않은 스마트 콘센트(120)와 차량(110) 간의 배터리 상태 정보 공유 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 6과 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공동시설 유휴전력 기반 전기차 충전 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이다. 도 8은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 공동시설 유휴전력 기반 전기차 충전 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4의 경우에는 차량에 연결된 OBD 디바이스(510)가 없는 경우이고, 도 5의 경우에는 상기 OBD 디바이스(510)가 존재하고 그를 이용하는 경우이다.
도 4에서는 차량에 연결된 OBD 디바이스(510)가 없는 관계로, 사용자 단말(410)에서 OBD 디바이스(510)와 같은 역할을 수행 예를 들어, 차량에 관한 정보, 배터리에 관한 정보, 배터리 잔량에 관한 정보, 충전 모드 선택 정보, 충전 시작 시간 요청 정보 등 다양한 정보를 직접 입력하여 스마트 콘센트(120) 또는 프로세서(220)와 통신하는 것이다. 한편, 도 4에서, 이러한 사용자 단말(410)은 상호 페어링된 차량과의 관계 정보에 기초하여, 상기 사용자 단말(410)이 전술한 다양한 방식에 따라 스마트 콘센트(120)나 프로세서(220)에 의해 인식 또는 식별되는 경우, 페어링된 차량의 인식 또는 식별 정보로 이용될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 차량 사용자는 차량에 OBD 디바이스(510)를 연결해 둔 상태로, 상기 OBD 디바이스(510)와 본인의 단말을 페어링(pairing)할 수 있다. 이 때, 차량 사용자의 단말에는 스마트 콘센트(120) 또는 프로세서(220)와 데이터 커뮤니케이션이 가능하고 전기차 충전 서비스를 이용할 수 있는 어플리케이션이 설치되어 있을 수 있다.
한편, 상기 어플리케이션은 페어링된 OBD 디바이스(510)와 통신이 가능하며, 그를 통해 차량의 정보를 사용자 단말에서 확인할 수도 있다. 이러한 차량의 정보에는 배터리 관련 정보가 포함될 수 있다.
한편, OBD 디바이스(510)는 사용자 단말 외에도 스마트 콘센트(120)나 프로세서(220)와도 차량의 정보를 주고받을 수 있다.
사용자 단말은 OBD 디바이스(150)와 주기적으로 동기화하여 차량의 배터리 정보를 수신할 수 있으며, 특히 사용자가 주차 후 배터리 충전이 시작되면, 관련 정보를 OBD 디바이스(150), 스마트 콘센트(120), 또는/및 프로세서(220)로부터 수신하여 확인할 수도 있다.
한편, 스마트 콘센트(120)는 OBD 디바이스(510)로부터 직접 또는 사용자 단말을 통해 차량의 배터리 정보가 포함된 차량의 정보를 수신하여, 차량 인식, 충전을 위한 배터리 특성 정보를 확인할 수 있다.
스마트 콘센트(120) 또는 프로세서(220)는 예를 들어, 사용자 단말을 거쳐 차량의 정보를 획드하면, 차량을 인식할 수 있고 인식된 차량의 배터리 기본 정보와 현재 배터리 잔량 정보(또는 현재 배터리 충전율) 등을 알 수 있다.
따라서 프로세서(220)는 이에 기초하여 추후 대상 차량의 충전 우선순위 결정에 참고할 수 있다. 이를 통해 차량과 통신을 하지 못 할 수도 있는 스마트 콘센트(120)의 한계를 벗어나 추가적인 가치를 사용자에게 제공할 수도 있다.
도 6 내지 8에 도시된 동작들은 도 1의 전기차 충전 장치(150)(또는, 도 2의 프로세서(220))를 통해 수행될 수 있으며, 그 관점에서 설명한다. 다만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 6 내지 8에 도시된 동작들은 도시된 바와 다르게 동작되거나 생략될 수도 있고, 동시에 수행될 수도 있다.
먼저, 도 6을 참조하면, 동작 11에서, 프로세서(220)는 충전 차량을 인식할 수 있다.
프로세서(220)는 직접 또는 주변 디바이스의 정보에 기초하여 충전 차량을 인식 또는 식별할 수 있다. 이 때, 상기 주변 디바이스에는 도 4에 도시된 바와 같은 스마트 콘센트(120)를 포함하여, 전기차 충전 장치의 주변에 위치된 CCTV나 각종 센서, 주차 보조 디바이스 등이 포함될 수 있다.
도 4를 참조하면, 스마트 콘센트(120)는 카메라와 같은 이미지 센서(미도시)를 내장하거나 그와 연결되어 예를 들어, 전술한 거리센서모듈(350)을 통해 미리 정의된 범위에 대상 차량이 위치하면, 그에 대한 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 스마트 콘센트(120)는 획득된 이미지로부터 차량 번호판에 대한 영역을 관심영역(RoI: Region of Interest)로 설정하여 설정된 관심영역에 대한 처리를 통하여 대상 차량의 차량 번호판에 대한 정보를 획득하고, 획득된 대상 차량의 차량 번호판 정보를 프로세서(220)로 전달할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 스마트 콘센트(120)는 원본 이미지를 획득 후 프로세서(220)로 전달하면, 상기 프로세서(220)에서 이미지 처리를 통하여 대상 차량의 차량 번호판 정보를 획득할 수도 있다.
프로세서(220)는 획득된 차량 번호판 정보로부터 차량 종류 등 차량 정보, 차량 소유자 정보, 차량의 전기차 충전 서비스 가입 내지 등록 정보, 차량 입/출입 정보 등 중 적어도 하나 이상의 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(220) 상기 획득 과정에서 필요한 경우, 외부 소스와 데이터 커뮤니케이션을 통해 관련 정보를 획득할 수도 있다.
다른 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 스마트 콘센트(120)로부터 획득한 정보에도 불구하고 차량 인식 내지 식별이 불분명한 경우에는, 전술한 주변 디바이스에서 획득된 정보를 추가로 획득하여, 상기 차량 인식에 참조할 수 있다.
그 밖에, 스마트 콘센트(120)는 전기차 충전을 위한 차량의 커넥터 즉, 충전 플러그(또는 충전 케이블)이 꽂히면, 상기 충전 케이블을 통해 차량 인식 내지 식별을 할 수도 있다. 이 경우, 프로세서(220)는 스마트 콘센트(120)에 대상 차량의 충전 플러그가 꽂힌 것으로 식별되면, 상기 스마트 콘센트(120)에서 차량 인식 동작 수행을 제어할 수도 있다.
도 4에서, 프로세서(220)는 차량 인식에 관한 정보가 스마트 콘센트(120)를 통해 수신되면, 해당 차량의 매칭된 사용자 단말에 충전에 관한 정보(충전 시작 등)를 포함한 알림 메시지를 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 사용자 단말에서 전송된 알림 메시지에 따른 액세스 신호가 수신되면, 상기 스마트 콘센트(120)를 통한 전기차 충전을 위한 전력 공급을 제어할 수 있다. 여기서, 상기 알림 메시지를 통해, 프로세서(220)는 차량 인식이 제대로 수행된 것인지 판단할 수 있다. 예를 들어, 알림 메시지를 받은 사용자 단말에서 미리 정의된 시간 내에 액세스 신호가 수신되지 않는 등의 경우에는, 상기 차량 인식의 오류로 판단하여 차량 인식 동작을 재수행하도록 제어할 수도 있다.
반면, 도 5를 참조하면, 차량에는 OBD 디바이스(510)가 포함될 수 있는데, 이러한 OBD 디바이스(510)는 차량 정보를 제공할 수 있다. 따라서, 프로세서(220)는 차량의 OBD 디바이스(510)가 수신되면, 해당 차량을 바로 인식하고 식별할 수도 있다. 이 때, 상기 OBD 디바이스(510)는 차량에 관한 정보를 직접 프로세서(220)나 스마트 콘센트(120)로 전송할 수도 있고, 연결된 차량 사용자 단말을 통해서 상기 프로세서(220)로 전송할 수도 있다.
상기에서 OBD 디바이스(510)에서 제공하는 차량 정보에는, 차량 고유 정보, 차량 주행 정보, 차량 입/출입 정보, 차량 배터리 타입 등 특성 정보, 배터리 잔량 정보 등 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다.
동작 12에서, 프로세서(220)는 충전 요청을 수신할 수 있다.
이 때, 상기 프로세서(220)는 상기 충전 요청을, 스마트 콘센트(120), 차량 사용자 단말, 및 OBD 디바이스(510) 중 적어도 하나로부터 직접 또는 간접적으로 수신할 수 있다.
한편, 상기 충전 요청은 차량의 충전 플러그가 스마트 콘센트(120)에 꽂히면, 자동으로 상기 스마트 콘센트(120)를 통해 전송되거나 상기 스마트 콘센트(120)나 프로세서(220)에서 사용자 단말로 알림 메시지를 전송하고, 전송된 알림 메시지를 액세스하면 자동 전송될 수도 있다.
동작 13에서, 프로세서(220)는 수신된 상기 충전 요청에 따라 대상 전기차의 충전 우선순위를 할당 결정할 수 있다.
전기차의 충전 우선순위 결정 방식은 다양할 수 있다.
프로세서(220)는, 전기차의 사용자의 이용 패턴에 따른 충전 우선순위 할당 방법을 이용하여 전력 공급을 제어할 수 있다.
프로세서(220)는 차량의 종류, 차량의 배터리 정보, 배터리 잔량 또는 충전 요청량 등을 기반으로 한 배터리 특성에 기초하여 충전 우선순위를 결정할 수 있다. 이 때, 충전 우선순위는 전술한 바와 같이, 그룹핑 작업이 선행되고, 그룹 단위로 결정될 수도 있다.
프로세서(220)는 충전 모드 예를 들어, 일반 충전 모드 또는 완속 충전 모드, 예약 충전 모드, 긴급 충전 모드 또는 급속 충전 모드 등 사용자에 의해 설정된 충전 모드 기반으로 충전 우선순위가 할당 결정될 수 있다. 이 ‹š, 프로세서(220)는 단위 시간당 충전 공급량을 차등화하여 복수의 충전 레벨을 설정하고 이용할 수도 있다.
프로세서(220)는 차량 이용 패턴 예를 들어, 오전/오후/저녁/밤에 주로 이용, 주중/주말에만 이용, 출차 후 복귀까지 평균 소요 시간, 평균 차량 탑승자 수 등의 정보 중 적어도 하나 이상을 기반으로 충전 우선순위를 할당 결정할 수 있다.
프로세서(220)는 충전 이용 패턴 예를 들어, 충전시 평균 배터리 잔량, 충전시 배터리 충전량(완충 또는 완충 대비), 주 선택 충전 모드, 평균 충전 요청 주기, 충전시 평균 배터리 잔량, 급속 충전 모드 선택 횟수, 주로 이용하는 주차 내지 스마트 콘센트 식별 정보, 충전 중 오류 발생 횟수 등 중 적어도 하나 이상을 기반으로 충전 우선순위를 할당 결정할 수 있다.
프로세서(220)는 그 밖에, 과금된 금액의 미납부 내지 미결제 존재 내지 횟수, 설정된 방식에 따라 충전 중 충전 중단/정지 요청 횟수 등 중 적어도 하나 이상을 기반으로 충전 우선순위를 할당 결정할 수 있다.
한편, 프로세서(220)는 충전 우선순위 설정을 개별 차량 단위가 아니라 전술한 바와 같이 그룹 단위로 설정하여 그룹 단위의 충전 우선순위 할당 내지 전력 공급 제어를 할 수 있다. 이 때, 상기 그룹 단위는 차량 종류, 배터리 타입, 주요 충전 이용 시간대, 충전 모드, 충전 주기, 충전 횟수, 입출차 시간, 과금 내지 결제 단위(예를 들어, 가족이 복수의 차량을 이용하는 경우, 상기 복수의 차량 모두에 대한 과금 내지 결제는 하나의 사용자 단말을 통해 이루어지는 경우) 등 중 적어도 하나 이상을 참조하여 결정될 수 있다.
프로세서(220)는 요구 충전 전력의 총량이 공동시설의 유휴전력량보다 클 경우, 각 시점별로 그룹핑된 사용자들 그룹 중에서 차량 사용 시간이 임박한 사용자나 해당 그룹에 전력 공급의 우선순위를 부여하고, 이후 차순위의 우선순위를 가진 사용자나 사용자 그룹에 전력 공급하는 방식으로 전력 공급을 제어할 수 있다.
그 밖에, 프로세서(220)는 전기차(OBD)나 전기차 사용자의 서비스 어플리케이션의 입력 정보에 기초하여, 개별 전기차의 현재 배터리 잔량 정보를 수신하고, 그에 기초하여 충전 우선순위를 할당하여 전력 공급을 제어할 수 있다.
상술한 각 충전 우선순위 결정 방식은 서로 조합되어 하나의 충전 우선순위 결정 방식이 될 수도 있다.
관련하여, 도 7을 참조하면, 동작 21에서, 프로세서(220)는 공동시설의 실시간 유휴전력량을 산출하고, 산출된 실시간 유휴전력량에 기초하여 현재 충전 가능한 전력량을 산출할 수 있다.
동작 22에서, 프로세서(220)는 산출된 상기 현재 충전 가능한 전력량과 전기차 사용자의 충전 패턴 등을 기초하여 전기차 우선순위를 결정할 수 있다.
동작 14(또는 동작 23)에서, 프로세서(220)는 결정된 상기 대상 전기차의 충전을 위하여 전력 공급을 제어할 수 있다.
동작 15에서, 프로세서(220)는 충전 종료 요청 등에 따라 대상 전기차의 전력 공급을 제어할 수 있다.
도 5 및 8을 참조하면, 동작 31에서, OBD 디바이스(510)는 사용자 단말(410)로 배터리 특성 정보를 포함하여 차량의 정보를 전송할 수 있다.
동작 32와 동작 33에서, 사용자 단말(410)은 OBD 디바이스(510)로부터 수신된 차량의 정보에 기초하여, 충전 정보를 입력하고 프로세서(220)로 전송될 수 있다. 이 때 상기 입력되는 충전 정보에는 충전 요청 정보, 충전 시작 시간 설정 요청 정보, 원하는 배터리 충전량 정보, 차량 정보 내지 차량 소유자 정보 등 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다.
동작 34와 동작 35에서, 프로세서(220)는 상기 사용자 단말(410)을 통해 수신된 충전 요청에 따라 대상 차량의 충전 우선순위를 결정하고, 이를 스마트 콘센트(120)에 결정된 충전 우선순위와 전력 공급 제어 신호를 전송할 수 있다.
동작 36 내지 동작 38에서, 스마트 콘센트(120)는 상기 프로세서(220)를 통해 수신된 충전 우선순위 정보와 전력 공급 제어 신호에 따라 전력 공급을 할 수 있다. 이 때, 스마트 콘센트(120)는 충전 시작 등 충전과 관련된 정보를 프로세서(220)와 사용자 단말(410)에 제공할 수 있다.
동작 39에서 프로세서(220)는 특정 이벤트 등 발생에 따라 전력 공급량 제어 여부를 판단하고, 판단 결과 추가적인 전력 공급량 제어가 필요한 경우, 제어 신호를 스마트 콘센트(120)로 전송할 수 있다.
관련하여, 프로세서(220)는 외부 소스로부터 날씨 정보를 포함한 환경 정보를 수신하고, 기결정된 전기차 우선순위를 재설정하여, 재설정된 상기 전기차 우선순위에 따라 전력 공급을 제어하고, 상기 재설정된 전기차 우선순위에 관한 정보를 전기차의 사용자 단말(410)과 스마트 콘센트(120) 중 적어도 하나로 전송할 수 있다.
이 ‹š, 상기 특정 이벤트에는, 충전 종료 제어와 관련된 이벤트, 산출된 상기 공동시설의 실시간 유휴전력이 제1 임계치 미만인 경우, 정전인 경우, 상기 전기차를 포함하여 충전 요청된 총 전력 공급량이 산출된 상기 공동시설의 실시간 유휴전력 보다 큰 경우, 및 수신된 상기 환경 정보에 기초할 때 충전 사고 위험 지수가 제2 임계치 이상인 경우 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
동작 40 내지 동작 42에서, 스마트 콘센트(120)는 요청된 수준으로 전기차의 충전이 완료되면, 충전 완료 사실을 프로세서(220), 사용자 단말(410) 및 OBD 디바이스(510) 중 적어도 하나에 전송할 수 있다.
이상 상술한 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 실시간 변동되는 공동시설의 유휴전력의 한도 내에서 스마트 콘센트를 통한 전력 공급을 제어하여 전기차 충전으로 인한 상기 공동시설의 블랙아웃 현상을 방지할 수 있으며, 공동시설에서 전기차 충전을 위하여 복잡한 절차를 거치지 않고 간편하고 빠르게 서비스 이용을 도와 전기차 충전 장치 이용의 편의성을 개선할 수 있다.
본 개시의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 개시가 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 개시의 실시예를 설명하였지만, 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 개시가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110 : 전기차
120 : 스마트 콘센트
150 : 전기 자동차 충전 장치
151 : 중앙 제어 서버
152 : 운영정보 저장 서버
153 : 관리사무소 서버
210 : 메모리
220 : 프로세서
310 : 통신모듈
320 : 전력측정모듈
330 : 전력제어모듈
340 : 차량인식모듈
350 : 거리측정모듈
360 : 플러그인식모듈
410 : 사용자 단말
510 : OBD 디바이스

Claims (5)

  1. 공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전 장치에 있어서,
    메모리; 및
    상기 메모리와 통신을 수행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 공동시설의 실시간 유휴전력에 기초하여 현재 충전 가능 전력량을 산출하고, 산출된 상기 현재 충전 가능 전력량과 전기차 사용자의 충전 패턴 정보에 기초하여 충전 요청한 전기차의 충전 우선순위를 결정하고, 결정된 상기 충전 우선순위에 따라 상기 충전 요청한 전기차에 대한 전력 공급을 제어하되,
    상기에서 전기차 사용자의 충전 패턴 정보에는, 충전 요청한 상기 전기차의 차량의 종류, 차량의 배터리 정보, 및 배터리 잔량에 기초한 배터리 특성 정보, 충전 모드 정보, 차량 이용 패턴 정보, 충전 이용 패턴 정보, 결제 납부 정보, 및 그룹 할당 정보 중 적어도 하나 이상이 포함되는,
    공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전기차에 전력을 공급하며, 공급된 전력에 따라 자동 과금 기능을 수행하는 스마트 콘센트로부터, 상기 전기차 및 전기차 사용자의 단말 식별 정보, 상기 전기차의 배터리 타입 정보 및 배터리 잔량 정보를 수신하여 상기 전기차 충전 우선순위 결정에 반영하는,
    공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전기차에 연결된 OBD(On Board Diagnostics) 디바이스로부터, 상기 전기차 식별 정보, 배터리 타입 정보, 및 배터리 잔량 정보를 수신하여, 상기 전기차 충전 우선순위 결정에 반영하는,
    공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 충전 우선순위가 결정된 전기차의 사용자 단말에, 상기 전기차의 사용자 단말에 설치된 서비스 어플리케이션 실행 여부에 관계없이 상기 결정된 충전 우선순위, 상기 충전 우선순위에 따른 충전 시작 예상 시간 및 완충을 포함하여 미리 정의되거나 요청된 배터리량까지 예상 소요 시간을 포함한 충전 관련 정보와 충전 시작 여부 결정 요청을 포함한 알림 메시지를 제공하고, 제공된 상기 알림 메시지에 따른 전기차의 사용자 단말로부터 수신된 피드백에 따라 상기 전기차에 대한 전력 공급 여부 및 전력량을 제어하는,
    공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    외부 소스로부터 날씨 정보를 포함한 환경 정보를 수신하고, 미리 정의된 이벤트 발생 여부를 확인하여, 기결정된 전기차 우선순위를 재설정하여, 재설정된 상기 전기차 우선순위에 따라 전력 공급을 제어하고, 상기 재설정된 전기차 우선순위에 관한 정보를 전기차의 사용자 단말로 전송하되,
    상기 미리 정의된 이벤트는, 산출된 상기 공동시설의 실시간 유휴전력이 제1 임계치 미만인 경우, 정전인 경우, 상기 전기차에 전력을 공급하며, 공급된 전력에 따라 자동 과금 기능을 수행하는 스마트 콘센트의 고장 또는 오작동인 경우, 상기 전기차를 포함하여 충전 요청된 총 전력 공급량이 산출된 상기 공동시설의 실시간 유휴전력보다 큰 경우, 및 수신된 상기 환경 정보에 기초할 때 충전 사고 위험 지수가 제2 임계치 이상인 경우 중 적어도 하나인,
    공동시설의 유휴전력 기반 전기차 충전 장치.
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