KR20240055680A - 방법, 관리 시스템 및 이동형 수소 충전 시스템 - Google Patents

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KR20240055680A
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charging
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resupply
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KR1020230140360A
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버그스트롬 요한나
크비스트 로란드
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볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
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Abstract

본 개시는 이동형 수소 충전 시스템(20)을 관리하기 위한 컴퓨터-구현 방법(10)에 관한 것으로, 이동형 수소 충전 시스템(20)은 수소 충전 차량(22), 수소 공급 차량(24), 그리고 관리 시스템(26)을 포함하고, 상기 방법(10)은 수소 충전 차량(22)으로부터 수소 충전 차량(22)에 관한 제 1세트 데이터를 획득하는 단계(S1), 수소 공급 차량(24)으로부터 수소 공급 차량(24)에 관한 제 2세트 데이터를 획득하는 단계(S2), 관리 시스템(26)에 있어서, 그리고 상기 수소 충전 차량(22) 및 상기 수소 공급 차량(24)의 작업 지역에 관한 상기 지도 데이터를 획득하는 단계(S3)를 포함한다. 또한, 상기 방법은 상기 제 1세트 데이터, 상기 제 2세트 데이터 및 상기 지도 데이터에 기초하여 재공급 위치를 결정하는 단계(S4), 그리고 수소 공급 차량(24)으로부터 수소를 수소 충전 차량(22)에 재공급하기 위한 재공급 위치(23)까지의 내비게이션 안내를 수소 충전 차량(22) 및/또는 수소 공급 차량(24)에 제공하는 단계(S5)를 포함한다.
본 개시는 또한 상기 방법(10)에 따라 수소 충전 차량(22)을 재공급하기 위한 관리 시스템(26) 및 이동형 수소 충전 시스템(20)에 관한 것이다.

Description

방법, 관리 시스템 및 이동형 수소 충전 시스템{A METHOD, A MANAGEMENT SYSTEM AND A MOBILE HYDROGEN REFUELLING SYSTEM}
본 개시는 수소 연료 인프라 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동형 수소 충전 시스템을 관리하기 위한 컴퓨터 구현 방법에 관한 것이다. 본 개시는 또한 관리 시스템, 컴퓨터 프로그램 제품, 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체 및 상기 방법을 수행하도록 배열된 이동형 수소 충전 시스템에 관한 것이다.
현재 수소-소비 애플리케이션을 지원하고 충전하기 위한 인프라가 부족하다. 고정식 충전소를 보완하기 위해 이동형 수소 충전소(mobile hydrogen refueling stations, MHRS)가 존재한다.
MHRS는 일반적으로 수소-소비 애플리케이션을 충전할 수 있는 디스펜서, 압축기, 수소용 고압 저장 장치를 갖춘 차량이다. 그러나, MHRS에 수소의 양은 제한되어 있고 그리고 추가 수소로 MHRS를 지원하려면 수소 공급 차량(hydrogen supply vehicle, HSV)이 필요하다. HSV는 일반적으로 차량이나 트레일러에 장착되는 상당한 용량의 저압 수소 저장 장치이다. MHRS와 HSV는 MHRS의 수소 저장을 보충할 수 있도록 물리적으로 서로 도킹해야 한다. 이는 MHRS나 HSV가 상대방이 충전 위치에 도착할 때까지 기다리는 데 상당한 시간을 소비해야 하는 시간 소모적인 작업일 수 있다.
따라서 오늘날의 수소 충전 인프라를 개선할 필요가 있다.
위의 관점에서, 본 개시의 목적은 적어도 일부 측면에서 개선된 모바일 충전 인프라를 제공하는 것이다. 특히, 본 개시의 목적은 이동형 수소 충전 시스템을 관리하기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가 목적은 개선된 관리 시스템, 개선된 컴퓨터 프로그램 제품, 개선된 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체, 그리고 이러한 방법을 수행하기 위한 개선된 수소 충전 시스템을 제공하는 것이다.
본 개시의 제 1측면에 따르면 목적은 청구항 1에 따른 컴퓨터-구현 방법에 의해 적어도 부분적으로 달성된다.
이에, 이동형 수소 충전 시스템을 관리하는 방법이 제공된다. 이동형 수소 충전 시스템은 수소 충전 차량, 수소 공급 차량, 그리고 관리 시스템으로 구성된다. 상기 방법은, 관리 시스템에서, 수소 충전 차량에 관한 제 1세트 데이터를 수소 충전 차량으로부터 획득하는 단계를 포함한다. 또한, 관리 시스템에서, 수소 공급 차량과 관련된 제 2세트 데이터를 수소 공급 차량으로부터 획득하고, 그리고 관리 시스템에서, 수소 충전 차량 및 수소 공급 차량의 작업 지역에 관한 지도 데이터를 획득한다. 또한, 관리 시스템에서, 제 1세트 데이터, 제 2세트 데이터 및 지도 데이터를 기초로 재공급 위치를 결정하고, 그리고 수소 공급 차량으로부터 수소를 수소 충전 차량에 재공급하기 위한 수소 충전 차량 및/또는 수소 공급 차량에 재공급 위치에 대한 내비게이션 안내를 제공한다.
본 명세서에서 재공급, 즉 재공급 작업은, 수소 충전 차량의 수소 저장소를 보충하는 과정으로 이해되어야 한다. 이러한 프로세스에는 재공급 위치로 이동하는 것이 포함될 수 있다.
본 명세서에서 충전, 즉 충전 작업은, 수소 충전 차량이 객체를 충전하는 과정으로 이해되어야 한다. 이러한 객체는 차량, 선박 및/또는 고정 설비(예: 수소 연료 기계)와 같은 수소-소비 애플리케이션일 수 있다. 이 과정에는 충전 위치로 이동하는 것이 포함될 수 있다.
상기 방법은 복수의 수소 충전 차량 및 수소 공급 차량을 포함할 수 있다. 전형적으로, 각각의 수소 충전 차량에 대해, 복수의 수소 공급 차량은 특정 수소 충전 차량을 재공급하기 위한 내비게이션 안내를 수신하는 데 이용될 수 있다. 이러한 경우, 상기 방법은 관리 시스템에서 제 1세트 데이터, 제 2세트 데이터 그리고 지도 데이터를 분석하여, 이용 가능한 수소 공급 차량 중에서, 수소충전소 차량의 재공급을 위한 재공급 위치까지의 내비게이션 안내를 가장 시간 효율적인 방식으로 수신하는, 수소 재공급이 가능한 수소 공급 차량을 선택하는 단계를 포함한다.
제 1세트 데이터, 제 2세트 데이터 그리고 지도 데이터는 수소 충전 차량의 재공급을 위한 재공급 위치를 결정하기 위해 함께 분석된다. 일반적으로, 이러한 위치는 수소 충전 차량 재공급에 소요되는 시간을, 최적화, 또는 최소화하기 위해 결정된다.
선택적으로, 재공급 위치는 상기 지도 데이터로부터 획득된 이용 가능한 재공급 위치 중, 수소 충전 차량을 재공급하는 데 가장 짧은 시간이 필요한 위치로 결정된다.
수소 충전 차량에 재공급을 하는데 소요되는 시간은 수소 충전 차량이 수소 저장고에서 재공급/보충하고 재공급 위치까지 이동하는데 소요되는 시간, 즉, 충전 작업의 일정을 따르는 대신 재공급 작업에 소요되는 시간으로 정의할 수 있다. 재공급 위치로 이동하는 데 소요된 시간은 재공급 위치로 이동하는 데 원래 계획된 경로보다, 목적지, 즉 충전될 객체 위치에 도달하는 데 더 긴 이동 시간이 필요한 경우에만 관련이 있다. 수소 충전 차량이 수소 공급 차량을 기다리는 데 소요되는 시간도 "수소 충전 차량 재공급에 소요되는 시간"으로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 재공급 가능 위치란 재공급 작업에 참여하는 수소 충전 차량과 수소 공급 차량이 도킹 및 유동적으로 연결되어 재공급 작업을 수행할 수 있을 정도로 충분한 기동성을 제공하는 위치로 정의된다. 이용 가능한 재공급 위치는 지도 데이터에 포함된 미리 결정된 위치 세트일 수 있다. 사용 가능한 재공급 위치는 도로 그리고 지형 특징 그리고 트럭 정류장, 주유소, 등의 시설 분석과 같은 대안적인 지도 데이터 분석을 통하여 결정할 수도 있다.
선택적으로, 제 1세트 데이터는 수소 충전 차량의 위치, 필요한 재공급을 위한 예상 시간, 이동 경로, 및/또는 필요한 수소량과 관련된 정보를 포함한다. 제 2세트 데이터는 수소 공급 차량의 위치 및/또는 수소 수준에 관한 정보를 포함할 수 있다.
선택적으로, 지도 데이터는 지리적 특징, 지형, 도로, 경로, 실시간 교통 데이터, 및/또는 주유소, 주차 공간, 트럭 정류장, 등과 같은 시설과 관련된 데이터로 구성된다.
이러한 데이터를 이용하여, 관리 시스템은 제 1세트 데이터 그리고 제 2세트 데이터 그리고 지도 데이터를 분석하여 수소 충전 차량과 수소 공급 차량에 시간적 효율적인 재공급 작업이 가능한 재공급 위치에 대한 내비게이션 안내을 제공할 수 있다.
선택적으로, 제 1세트 데이터는 수소 충전 차량의 예정된 충전 작업에 관한 정보를 더 포함한다. 수소 충전 차량의 예정된 충전 작업과 관련된 정보는 수소 충전 차량이 충전할 적어도 하나의 객체의 예측 위치, 충전에 소요되는 시간, 및/또는 예측된 수소 연료량을 포함할 수 있다.
수소 충전 차량은 충전 객체, 즉 차량, 선박 및/또는 고정 설비, 예를 들어 수소 연료 기계와 같은 수소-소비 애플리케이션에 대한 예정된 충전 작업 목록을 가질 수 있다. 예정된 충전 작업 목록은 수소 공급 차량이 수소 충전 차량의 예정된 경로에서 수소 충전 차량을 차단하도록 요구할 수 있다. 이러한 일정을 제 1세트 데이터에 포함하면 수소 충전 차량을 재공급하는 데 필요한 시간의 최적화가 향상될 수 있다.
선택적으로, 상기 방법은, 관리 시스템에서, 원래 예정된 충전 작업을 수행하고 수소 충전 차량의 재공급에 필요로 하는 총 시간과 비교했을 때, 수소 충전 차량의 재공급 그리고 재조정된 충전 작업에 따라 연속적인 최소 두 개의 충전 작업 수행하는데 필요한 총 시간을 줄이는 재공급 위치를 제공하는 재조정된 충전 작업과 관련된 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
따라서, 수소 충전 차량 그리고 수소공급 차량에 수소 충전 차량에 재공급을 위한 재공급 위치로 내비게이션 안내를 제공할 때, 수소 충전 차량의 주행경로, 수소공급 차량의 위치, 지도 데이터, 그리고 적어도 두 번의 연속 충전 작업과 관련된 정보가 중요할 수 있다. 예정된 충전 작업과 관련된 정보는 적어도 두 번의 연속적인 충전 작업이 재조정되어, 필요한 재공급 작업이 더 효율적으로 수행될 수 있다면 재공급 작업에 필요한 총 시간 그리고 적어도 두 번의 연속적인 충전 작업이 감소될 수 있음을 보여줄 수 있다. 이러한 경우 관리 시스템은 예정된 충전 작업과 관련된 정보를 업데이트하여, 적어도 두 번의 충전 작업 일정을 다시 설정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 수소 충전 차량이 수소 저장 장치의 보충을 필요로 하고 그리고 객체 A의 충전이 예정되어 있고, 객체 B가 뒤따르고, 하지만 객체 B가 수소 충전 차량 및/또는 수소 공급 차량에 훨씬 더 가까운 경우, 일정은 더 적은 이동량으로 수소 충전 차량을 보다 편리하게 재공급할 수 있도록, 예를 들어 객체 A보다 먼저 B 객체에 연료를 보급하도록 업데이트되어야 한다.
선택적으로, 예정된 충전 작업과 관련된 정보는 수소 충전 차량에 의해 충전될 객체의 우선순위 데이터를 포함하며, 이 우선순위 데이터는 관리 시스템이 적어도 두 번의 연속적인 충전 작업이 재조정되도록 허용되는지 여부를 결정할 수 있게 한다.
일부 객체는, 충전 예정인 객체 중에서, 다른 객체보다 우선시될 수 있으므로, 우선순위 데이터를 사용하여 이러한 우선순위가 있는 객체가 최소 하나의 후속 충전 작업을 포함하여 수소 충전 차량의 재공급 작업, 우선시된 객체의 충전 작업 그리고 적어도 하나의 후속 충전 작업을 재스케줄링하는 총 소요 시간이 줄어들 수 있는 경우에도 예정된 충전 작업 중에서 그 위치를 유지할 수 있습니다. 이러한 방식으로 우선순위가 지정된 객체가 충전에 필요한 것보다 오래 기다릴 필요가 없도록 보장된다.
본 개시의 제 2측면에 따르면 목적은 청구항 9에 따른 관리 시스템에 의해 적어도 부분적으로 달성된다.
따라서, 이동형 수소 충전 시스템을 제어하기 위한 관리 시스템이 제공된다. 관리 시스템은 본 개시의 제 1측면의 실시예 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하도록 구성된 처리 장치 및 통신 장치를 포함한다.
관리 시스템은, 각각 수소 충전 차량 그리고 수소 공급 차량으로부터 제 1세트 데이터 그리고 제 2세트 데이터를 획득할 수 있도록 하는 적어도 하나의 프로세스 장치 및 적어도 하나의 통신 장치 형태의 프로세스 및 통신 기능을 포함할 수 있다. 관리 시스템, 즉 프로세스 장치 그리고 통신 장치는, 또한 중앙 고정 위치에 위치하는 것과 같이, 상기 방법에 포함된 각 차량과 물리적으로 별도로 위치할 수 있다. 대안적으로, 이는 하나 이상의 수소 공급 차량이 서비스하는 수소 충전 차량과 같이 차량 중 하나에 위치할 수 있다. 관리 시스템은 수소 공급 차량으로부터 수소를 수소 충전 차량에 재공급하기 위한 재공급 위치로의 내비게이션 안내를 수소 충전 차량 및/또는 수소 공급 차량에 제공하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 제 3측면에 따르면, 목적은 청구항 10에 따른 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 적어도 부분적으로 달성된다.
따라서 본 개시의 제 2측면 중 어느 하나의 관리 시스템의 처리 장치에서 상기 프로그램이 실행될 때, 본 개시의 제 1측면 중 어느 하나의 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드가 컴퓨터 프로그램 장치에 포함된다.
본 개시의 제 4측면에 따르면, 목적은 청구항 11에 따른 컴퓨터-판독 가능 저장 매체에 의해 적어도 부분적으로 달성된다.
따라서, 본 개시의 제 2측면의 관리 시스템의 처리 장치에 의해 실행될 때, 본 개시의 제 1측면의 실시예 중 하나인 방법을 처리 장치가 수행하게 하는, 안내를 포함하는 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체가 제공된다.
본 개시의 제 5측면에 따르면, 목적은 청구항 12에 따른 이동형 수소 충전 시스템 에 의해 적어도 부분적으로 달성된다.
이에, 수소 충전 차량의 재공급을 위한 이동형 수소충전 시스템이 제공된다. 시스템은 본 개시의 제 2측면의 실시예 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 수소 충전 차량, 적어도 하나의 수소 공급 차량, 그리고 관리 시스템을 포함한다.
선택적으로, 수소 충전 차량은 제 1세트 데이터를 관리 시스템에 통신하도록 구성된다. 수소 공급 차량은 제 2세트 데이터를 관리 시스템에 통신하도록 구성될 수 있다. 관리 시스템은 수소 공급 차량으로부터 수소충전차량에 수소를 재공급하기 위한 재공급 위치로의 내비게이션 안내를 포함하는 수소 충전 차량 및/또는 수소 공급 차량을 제공하도록 구성될 수 있다.
선택적으로, 수소 충전 차량 그리고 수소 공급 차량은 각각 제 1세트 데이터 그리고 제 2세트 데이터를 각각 수집 및 전달하고 그리고 수소 공급 차량으로부터 수소를 수소 충전 차량에 재공급하는 재공급 위치에 대한 네비게이션 안내를 수신하도록 구성된 온보드 네비게이션 유닛, 모니터링 유닛 및/또는 통신 유닛을 포함한다.
선택적으로, 이동형 수소 충전 시스템은 수소 충전 차량에 의해 충전되도록 예정된 사전 결정된 객체의 세트를 더 포함한다.
선택적으로, 미리 결정된 객체의 세트는 수소 구동 차량, 용기 및/또는 고정 기계를 포함한다.
본 개시의 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 측면의 이점 및/또는 유리한 특징은 본 개시의 제 1측면과 관련하여 논의된 이점 및 유리한 특징에 대체로 대응한다.
본 개시의 추가적인 목적 그리고 이점, 및 특징은 하나 이상의 실시예에 대한 다음의 설명, 첨부된 도면을 참조하여 명백해질 것이고, 여기서:
도 1은 본 개시의 일 측면에 따라 이동형 수소 충전 시스템의 기본 구성요소를 개념적으로 도시한다.
도 2는 본 개시의 일 측면에 따른 관리 시스템을 도시한다.
도 3은 본 개시의 일 측면에 따른 수소 충전 시스템의 관리를 개념적으로 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 측면에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 5는 도 2의 방법의 대안적인 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 6은 도 5에 도시된 대안적인 실시예에 따른 경로 계획을 도시한다.
본 개시 내용은 실시예의 예를 도시하는 첨부 도면을 참조하여 아래에서 더욱 상세하게 전개된다. 본 개시 내용은 설명된 실시예의 예로 제한되는 것으로 간주되어서는 안 되며; 대신, 이는 첨부된 특허 청구 범위에 의해 정의된다. 유사한 숫자는 설명 전반에 걸쳐 유사한 요소를 나타낸다.
수소로 구동되는, 차량, 선박, 그리고 고정 기계 등과 같은, 수소 소비자를 충전하기 위한 고정 설비 인프라가 현재 부족하거나 충분하지 않다. 수소 기반 애플리케이션 개발은 안정적인 인프라가 구축될 때까지 추진력을 얻을 수 없다. 냉각된 액상, 압축 가스 또는 극저온 압축 가스(액상)로 선내에 저장된 수소를 운반 할 수 있는 이동형 수소 충전소를 제공하는 것이 인프라를 개선하는 방법이다. 이동형 수소 충전소의 시스템이 효율적이려면, 탑재된 수소 저장 장치가 고갈될 때 이동형 수소 충전소가 고정된 재공급 충전소로 돌아가도록 요구되어서는 안 된다. 대신, 수소 공급 차량은 이동형 수소 충전소에 서비스를 제공하고 그리고 작업 영역에서 이동형 수소 충전 차량에 대한 재공급 기회를 제공하도록 구상된다.
도 1은 이동형 수소 충전소에 재공급하기 위한 이동형 수소 충전 시스템(20) 의 개념을 도시하며, 여기서 수소 충전 차량(22)으로 명명된다. 이동형 수소 충전 시스템(20) 은 적어도 하나의 수소 충전 차량(22), 적어도 하나의 수소 공급 차량(24), 그리고 관리 시스템(26)을 포함한다. 수소 충전 차량(22)은 고압 수소 저장 장치를 포함할 수 있으며, 반면 수소 공급 차량24은 수소 충전 차량(22)보다 저장 용량이 상당히 큰 저압 수소 저장 장치를 포함한다. 관리 시스템(26)은 수소 공급 차량(24)에 의해 수소 충전 차량(22)의 이동형 수소 재공급이 가능하도록 수소 충전 시스템(20)을 제어하도록 구성된다. 이를 위해, 관리 시스템(26)은 다음과 같이 처리 장치(27) 그리고 통신 장치(29)를 포함할 수 있으며, 도 2에 도시되어 있다.
따라서 시스템(20)에 포함된 임의의 수소 충전 차량(22)의 효율적인 재공급을 가능하게 하는 이동형 수소 충전 시스템(20)이 제공된다. 수소 충전 차량(22)은 제 1세트 데이터를 관리 시스템(26)에 전달하도록 구성된다. 수소 공급 차량(24)은 제 2세트의 데이터를 관리 시스템(26)에 전달하도록 구성된다. 관리 시스템(26)은 차례로 지도 데이터를 획득하고 그리고 수소 충전 차량(22) 및/또는 수소 공급 차량(24)에 제 1세트 데이터, 제 2세트 데이터 그리고 지도 데이터에 기초한, 재공급 위치(23)에 대한 내비게이션 안내를 제공하도록 구성된다. 이후 재공급 위치(23)는 수소 충전 차량(22)이 도킹할 수 있고 수소 공급 차량(24)과 유동적으로 연결되어 수소를 재공급받을 수 있는 공통 안내 목적지로서 수소 충전 차량(22) 및 수소 공급 차량(24)에 의해 사용된다.
수소 충전 차량(22) 및 수소 공급 차량24은 각각 제 1세트 데이터 그리고 제 2세트 데이터를 각각 수집 및 통신하고 수신하고, 그리고 수소 공급 차량(24)으로부터 수소를 수소 충전차량(22)에 재공급하기 위한 재공급 위치(23)로의 내비게이션 안내를 수신하도록 구성된 온보드 네비게이션 유닛, 모니터링 유닛 및/또는 통신 유닛(미도시)을 포함할 수 있다.
도 3은 각각 수소 충전 차량(22) 및 2대의 수소 공급 차량(24a, 24b)으로부터 관리 시스템(26)으로의 제 1세트 데이터 및 제 2세트 데이터의 통신을 개념적으로 도시한다. 선택적으로, 이동형 수소 충전 시스템(20)은 수소 충전 차량(22)에 의해 충전되도록 예정된 미리 결정된 객체(28)의 세트를 더 포함할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 충전될 객체(28)의 세트는 차량, 선박 그리고 수소로 구동되는 고정식 기계와 같은, 수소 소비자를 포함할 수 있다. 도 3에는, 3개의 객체(28a, 28b, 28c)가 도시되어 있다. 관리 시스템(26)은 제 1세트 데이터, 제 2세트 데이터 및 지도 데이터를 분석하고 그리고 수소 충전 차량(22)과 수소 공급 차량(24a) 중 하나에 재공급 위치(23)에 대한 내비게이션 안내를 제공한다. 수소 충전 차량(22)과 수소 공급 차량(24a)은 충전 위치(23)로의 내비게이션 안내를 따른다. 도시된 바와 같이, 충전 위치(23)는 수소 충전 차량(22)의 계획된 충전 작업과 관련하여 계획된 지점, 또는 근처, 충전 객체(28a, 28b, 28c)을 위한 수소 충전 차량22의 계획된 경로 R에 있는 충전 위치(23)으로 결정될 수 있다. 분명히, 가장 유리한 충전 위치(23)가 원래 계획된 경로 근처인 것으로 결정되면, 계획된 경로 R은 충전 위치(23)를 포함하도록 업데이트될 수 있다. 가장 유리한 충전 위치23는 일반적으로 가장 짧은 수소 충전 차량22의 재공급 시간을 요구하는 위치이다. 재공급 시간은 수소 충전 차량(22)이 충전 작업을 수행하는 대신 수소 저장 장치를 재공급하기 위해 사용하는 시간으로 이해되어야 한다.
도 4의 흐름도에 도시된 바와 같이, 이동형 수소 충전 시스템(20)을 관리하기 위한 컴퓨터 구현 방법(10)이 제공된다. 위에서 언급한 바와 같이, 이동형 수소 충전 시스템(20)은 적어도 수소 충전 차량(22), 수소 공급 차량(24), 관리시스템(26)을 포함한다. 상기 방법(10)은 관리 시스템(26)에서 수행되는 다음의 동작을 포함하며, 이 동작은 달리 표시되지 않는 한 임의의 적절한 순서로 취해질 수 있다:
- S1: 수소 충전 차량(22)으로부터 수소 충전 차량(22)에 관한 제 1세트 데이터를 획득하고,
- S2: 수소 공급 차량(24)으로부터 수소 공급 차량(24)에 관한 제 2세트 데이터를 획득하고,
- S3: 상기 수소 충전 차량(22) 및 상기 수소 공급 차량(24)의 작업 지역에 관한 지도 데이터를 획득하고,
- S4: 상기 제 1 세트 데이터, 상기 제 2 세트 데이터 그리고 상기 지도 데이터에 기초하여 재공급 위치를 결정하고, 그리고
- S5: 수소 공급 차량(24)으로부터 수소를 수소 충전 차량(22)에 재공급하기 위해 수소 충전 차량(22) 및/또는 수소 공급 차량(24)에 재공급 위치(23)로의 내비게이션 안내를 제공하는 단계(S5).
상기 방법(10)은 복수의 수소 충전 차량22 그리고 수소 공급 차량(24)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 각각의 수소 충전 차량(22)에 대해, 복수의 수소 공급 차량(24)은 해당 수소 충전 차량(22)을 재공급하기 위한 내비게이션 안내를 수신하는 데 이용될 수 있다. 그러한 경우에, 상기 방법(10)은 관리 시스템(26)에서, 제 1세트 데이터 그리고 제 2세트 데이터 그리고 지도 데이터를 분석하여, 이용 가능한 수소 공급 차량(24) 중에서, 수소 충전 차량(22)을 재공급하기 위한 재공급 위치(23)로의 내비게이션 안내를 수신하기 위해 가장 시간 효율적인 방식으로 수소 충전 차량(22)에 재공급할 수 있는 수소 공급 차량(24)을 선택하는, 단계(S7)를 포함할 수 있다.
수소 충전 차량(22)을 재공급하기 위한 재공급 위치(23)를 결정하기 위해 제 1세트 데이터, 제 2세트 데이터 및 지도 데이터가 함께 분석된다. 일반적으로, 이러한 재공급 위치(23)는 수소 충전 차량(22)을 재공급하는데 필요한 시간을, 최적화, 또는 최소화하도록 결정된다. 즉, 재공급 위치는 지도 데이터로부터 획득된 재공급 가능 위치 중, 수소 충전 차량(22)의 재공급에 소요되는 시간이 가장 짧은 재공급 위치로 결정할 수 있다. 바람직하게는, 재공급 위치23는 수소 충전 차량(22)의 시간 소모적인 우회를 최소화하기 위해 수소 충전 차량22의 계획된 경로, 그 곳, 또는 그 부근에서 결정된다. 그러나, 때때로, 계획된 경로를 원래 계획된 경로에서 벗어나 수소 공급 차량(24)과 만나는 경로로 업데이트함으로써 시간이 절약될 수 있다.
제 1세트의 데이터는 수소 충전 차량(22)의 위치, 필요한 재공급 예상 시간, 주행 경로/계획 경로, 및/또는 필요한 수소량에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제 2세트의 데이터는 수소 공급 차량24의 위치 및 수소 수준에 관한 정보를 포함할 수 있다. 지도 데이터는 지리적 특징, 지형, 도로, 경로, 실시간 교통 데이터, 및/또는 주유소, 주차 공간, 트럭 정류장, 등과 같은, 시설에 관한 정보를 포함할 수 있다.
관리 시스템(26)은 제 1세트 데이터 및 제 2세트 데이터 그리고 지도 데이터를 분석하여 재공급 위치(23)를 결정하고 그리고 수소 충전 차량(22) 및 수소 공급 차량(24)에, 위에서 논의한 바와 같이, 시간 효율적인 재공급 작업을 가능하게하는 재공급 위치(23)로의 네비게이션 안내를 제공하도록 구성된다.
수소 충전 차량(22)은 충전될 객체의 세트(28) 또는 지리적 영역에 할당될 수 있다. 따라서, 제 1세트 데이터는 수소 충전 차량(22)의 예정된 충전 작업에 관한 정보, 즉 충전 차량(22)에 의해 충전될 객체(28)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 수소 충전 차량(22)의 예정된 충전 작업에 관한 정보는 수소 충전 차량(22)에 의해 충전될 적어도 하나의 객체(28)의 예상 위치, 충전에 필요한 시간, 및/또는 예측된 수소 연료량을 포함할 수 있다.
수소 충전 차량22은 충전 객체(28), 즉 차량, 선박 및/또는 고정 설비, 예를 들어 수소-연료 기계와 같은, 수소-소비 애플리케이션에 대한 예정된 충전 작업 목록을 가질 수 있다. 예정된 충전 작업 목록은 수소 공급 트럭(24)이 수소 충전 차량(22)의 예정된/계획된 경로에서 수소 충전 차량(22)을 차단하도록 요구할 수 있다. 제 1세트 데이터에 이러한 일정을 포함시키는 것은 수소 충전 차량(22)의 재공급에 소요되는 시간의 최적화/최소화를 향상시킬 수 있다.
도 5의 흐름도에 도시된 바와 같이, 상기 방법(10)은, 관리 시스템(26)에서, 원래 예정된 수소 충전 차량(22)을 재공급하고 충전 작업을 수행하는데 필요한 총 시간과 비교할 때 수소 충전 차량(22)의 재공급 및 재-스케줄링된 충전 작업에 따른 최소한 두 번의 연속적인 충전 작업을 수행하는 필요한 총 시간을 줄이도록 설정된 충전 작업이 재-스케줄되도록 재공급 위치(23)를 제공하기 위해 스케쥴링된 충전 작업과 관련된 정보를 업데이트하는 단계(S6)를 더 포함할 수 있다.
수소 충전 차량(22)의 주행 경로 또는 계획 경로, 수소 공급 차량(24)의 위치, 지도 데이터, 그리고 적어도 두 번 이상의 연속적인 충전 작업에 관한 정보는 수소 충전 차량(22) 및 수소 공급 차량(24)에 수소 충전 차량(24)를 재공급하기 위한 재공급 위치(23)로의 내비게이션 지시를 제공 시 사용될 수 있다. 예정된 충전 작업과 관련된 정보는 필요한 재공급 작업이 더 효율적으로 수행될 수 있도록 최소 두 번의 충전 작업이 재스케쥴링된 경우 수소 충전 차량(22)이 재공급 작업과 최소 두 번의 연속적인 충전 작업을 수행하는데 필요한 총 시간이 감소함을 보일 수 있다. 그러한 경우에 관리 시스템(26)은 예정된 충전 작업과 관련된 정보를 업데이트하고, 수소 충전 차량(22)에 대한 더 빠른 재공급 작업을 가능하게 하기 위해 적어도 두 번의 충전 작업을 다시 계획하도록 구성될 수 있다.
도 6에 도시된 예는, 객체(28a)에 연료를 보급하고 후속적으로 객체(28b)에 연료를 보급하기 위한 수소 충전 차량(22)의 초기 계획된 경로 Ra를 도시한다. 초기 경로 Ra는 점선으로 표시된다. 수소 충전 차량(22)이 최적의 재공급 위치(23a)에서 수소 저장 장치의 보충을 필요로 하고 객체(28a)에 충전이 예정되어 있고, 객체(28b)가 뒤따르지만, 객체(28b)가 수소 충전 차량(22) 및/또는 수소 공급 차량(24)에 가까운 경우, 일정은 재공급 위치(23b)와 같은, 수소 충전 차량(22)의 재공급을 가능하게 하기 위해 새로운 계획 경로Rb로 업데이트될 수 있다. 그 후, 객체28a보다 먼저 객체28b에 연료가 충전된다. 이러한 방식으로, 수소 충전 차량(22)을 재공급하고 객체(28a) 및 객체(28b)에 연료를 공급하는 데 필요한 총 시간이 최적화/최소화된다, 예를 들어 더 적은 이동이 필요한다.
예정된 충전 작업과 관련된 정보는 수소 충전 차량(22)에 의해 충전될 객체(28)의 우선순위 데이터를 더 포함할 수 있다. 우선순위 데이터는 관리 시스템(26)이 적어도 두 번의 연속적인 충전 작업이 재스케줄되도록 허용되는지 여부를 결정할 수 있게 한다. .
충전이 예정된, 일부 객체는, 다른 객체보다 우선순위가 더 높을 수 있으므로, 우선순위 데이터는 수소 충전 차량(22)의 재공급 작업에 필요한 총 시간, 충전 작업이 다시 계획되면 우선순위가 지정된 객체(28)의 충전 작업과 적어도 하나의 후속 충전 작업이 감소되더라도 이러한 우선순위가 지정된 객체(28)가 예정된 충전 작업 중에서 자신의 위치를 유지할 수 있도록 허용한다. 이러한 방식으로 우선순위가 지정된 객체가 충전에 필요한 것보다 오래 기다릴 필요가 없도록 보장된다.
처리 장치27 및 통신 장치(29)를 포함하는 관리 시스템(26)은 중앙 고정 위치에 위치하는 것과 같이 상기 방법(10)에 포함된 각 차량과 물리적으로 별도로 위치할 수 있다. 대안적으로, 관리 시스템(26)은 하나 이상의 수소 공급 차량(24)에 의해 서비스되는 수소 충전 차량(22)과 같은, 차량 중 하나 에 위치할 수 있다.
본 개시의 제 1측면에 따른 상기 방법(10)을 실행하기 위해, 프로그램(30)이 관리 시스템(26)의 처리 장치(27)에서 실행될 때 상기 방법(10)을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품(30)(도 2)이 제공될 수 있다.
또한, 관리 시스템(26)의 처리 장치(27)에 의해 실행될 때, 처리 장치(27)로 하여금 본 개시의 제 1측면의 실시예 중 어느 하나에 따른 방법(10)을 수행하게 하는 안내를 포함하는 비-일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체(32)(도 2)가 제공될 수 있다. 저장 매체(32)는 관리 시스템(26)에 포함될 수 있거나, 관리 시스템(26)에 무선으로 연결될 수 있는 클라우드 또는 네트워크 저장 장치에 포함될 수 있다. 지도 데이터는 저장 매체(32)에 포함될 수 있다. 지도 데이터는 현재 교통 상황, 날씨, 등과 같은, 실-시간 지도 데이터로 추가로 보완될 수 있다.

Claims (13)

  1. 이동형 수소 충전 시스템(20)을 관리하기 위한 컴퓨터 구현 방법(10)으로서, 이동형 수소 충전 시스템(20)은 수소 충전 차량(22), 수소 공급 차량(24), 및 관리 시스템(26)을 포함하고, 상기 방법(10)은:
    - 관리 시스템(26)에서, 수소 충전 차량(22)으로부터 수소 충전 차량(22)에 관한 제 1세트 데이터를 획득하는 단계(S1),
    - 관리 시스템(26)에서, 수소 공급 차량(24)으로부터 수소 공급 차량(24)에 관한 제 2세트 데이터를 획득하는 단계(S2),
    - 관리 시스템(26)에서, 상기 수소 충전 차량(22) 및 상기 수소 공급 차량(24)의 작업 지역에 관한 상기 지도 데이터를 획득하는 단계(S3),
    - 관리 시스템(26)에서, 상기 제 1세트 데이터, 상기 제 2세트 데이터 및 상기 지도 데이터에 기초하여 재공급 위치를 결정하는 단계(S4), 그리고
    - 관리 시스템(26)에서, 수소 공급 차량(24)으로부터 수소를 수소 충전 차량(22)에 재공급하기 위한 재공급 위치(23)까지의 내비게이션 안내를 수소 충전 차량(22) 및/또는 수소 공급 차량(24)에 제공하는 단계(S5)를 포함하고, 그리고
    제 1세트 데이터는 수소 충전 차량(22)의 예정된 충전 작업에 관한 정보를 더 포함하고, 그리고 수소 충전 차량(22)의 예정된 충전 작업에 관한 정보는 예측 위치, 충전에 필요한 시간, 및/또는 수소 충전 차량(22)에 의해 충전될 적어도 하나의 객체(28)의 예측된 수소 연료량을 포함하는, 방법(10).
  2. 제1항에 있어서,
    재공급 위치(23)는 상기 지도 데이터로부터 획득된 가용 재공급 위치 중, 수소 충전 차량(22)의 재공급에 가장 짧은 시간이 필요한 위치(23)로 결정되는, 방법(10).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제 1세트 데이터는 수소 충전 차량(22)의 위치, 필요한 재공급을 위한 예상 시간, 주행 경로 및/또는 필요한 수소량을 포함하는, 방법(10).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2세트 데이터는 수소 공급 차량(24)의 위치 및/또는 수소 수준에 관한 정보를 포함하는, 방법(10).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방법(10)은, 관리 시스템에서, 원래 예정된 충전 작업을 수행하고 수소 충전 차량(22)을 재공급하는 데 필요한 시간과 비교할 때, 수소 충전 차량(22)의 재공급 및 재스케줄링된 충전 작업에 따른 최소한 두 번의 연속적인 충전 작업에 필요한 총 시간을 줄이도록 설정된 충전 작업이 재스케줄되도록 재공급 위치(23)를 제공하기 위해 스케쥴링된 충전 작업과 관련된 정보를 업데이트하는 단계(S6)를 더 포함하는, 방법(10).
  6. 제5항에 있어서,
    예정된 충전 작업과 관련된 정보는 수소 충전 차량(22)에 의해 충전될 객체(28)의 우선순위 데이터를 포함하며, 우선순위 데이터는 관리 시스템(26)이 적어도 두 번의 연속적인 충전 작업이 재조정되도록 허용되는지 여부를 결정할 수 있는, 방법(10).
  7. 이동형 수소 충전 시스템(20)을 제어하기 위한 관리 시스템(26)으로서, 관리 시스템(26)은 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성된 처리 장치(27) 및 통신 장치(29)를 포함하는, 관리 시스템(26).
  8. 제7항의 관리 시스템(26)의 처리 장치(27)에서 프로그램(30)이 실행될 때, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법(10)을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품(30).
  9. 제7항의 관리 시스템(26)의 처리 장치(27)에 의해 실행될 때, 처리 장치(27)로 하여금 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법(10)을 수행하게 하는, 안내를 포함하는, 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체(32).
  10. 수소 충전 차량(22)의 재공급을 위한 이동형 수소 충전 시스템(20)으로서, 이동형 수소 충전 시스템(20)은 적어도 하나의 수소 충전 차량(22), 적어도 하나의 수소 공급 차량(24), 및 제 7항에 따른 관리 시스템(26)을 포함하는, 이동형 수소 충전 시스템(20).
  11. 제10항에 있어서,
    수소 충전 차량(22)은 제 1세트 데이터를 관리 시스템(26)과 통신하도록 구성되고, 수소 공급 차량(24)은 상기 제 2세트 데이터를 관리 시스템(26)과 통신하도록 구성되며, 그리고 관리 시스템(26)은 수소 공급 차량(24)으로부터 수소를 수소 충전 차량(22)에 재공급하기 위한 재공급 위치(23)로의 내비게이션 안내를 수소 충전 차량(22) 및/또는 수소 공급 차량(24)에 제공하도록 구성하는, 이동형 수소 충전 시스템(20).
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    수소 충전 차량(22) 및 수소 공급 차량(24)은 제 1세트 데이터와 제 2세트 데이터를 각각 수집 및 통신하도록 그리고 수소 공급차량(24)로부터 수소를 수소 충전 차량(22)에 재공급하기 위한 재공급 위치(23)로의 네비게이션 안내를 수신하도록 구성된 온보드 네비게이션 유닛, 모니터링 유닛 및/또는 통신 유닛을 포함하는, 이동형 수소 충전 시스템(20).
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    수소 충전 차량(22)에 의해 충전될 예정인 미리 설정된 객체의 세트(28)를 더 포함하는, 이동형 수소 충전 시스템(20).
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