KR101498100B1 - 위치기반 전력중개용 전기자동차 및 위치기반 전력중개용 중개서버 - Google Patents

위치기반 전력중개용 전기자동차 및 위치기반 전력중개용 중개서버 Download PDF

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Abstract

위치기반 전력중개용 전기자동차 및 위치기반 전력중개용 중개서버가 제공된다. 위치기반 전력중개용 전기자동차는 GPS 위성 신호, LPS 정보 및 지구 자기장 정보 중 하나 이상으로부터 전기자동차의 위치 및 시간을 확인하는 위치 및 시간 확인부; 상기 전기자동차의 외부와의 입출력 전력을 실시간으로 모니터링하는 전력계량부; 그리고 상기 전기자동차의 위치 및 시간 정보 그리고 상기 입출력 전력에 관한 정보를 외부로 전송하는 무선 통신부를 포함한다. 전력가입자의 건조물의 콘센트에 상기 전기자동차의 플러그를 삽입하여, 전기자동차 전력중개 가입자는 상기 건조물을 통해 상기 전기자동차의 배터리를 충방전할 수 있다. 상기 전기자동차의 위치 및 시간 정보를 전송함으로써 상기 건조물의 위치 및 상기 전력가입자의 식별을 가능해진다.

Description

위치기반 전력중개용 전기자동차 및 위치기반 전력중개용 중개서버{ELECTRIC CAR AND INTERMEDIATE SERVER FOR LOCATION BASED POWER MEDIATION}
본 발명은 전기자동차의 위치기반 충방전 전력중개 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 위치기반 전력중개용 전기자동차 및 위치기반 전력중개용 중개서버에 관한 것이다.
전기자동차는 외부전력을 공급받아 이를 저장하여 주행에 사용하는 전기 접속형 자동차를 말한다. 전기 접속형 자동차에는 플러그인 하이브리드 자동차, 배터리 자동차, 연료전지 자동차 등이 있다. 최근 화석에너지의 고갈과 환경오염으로 인해 전기에너지를 이용하는 전기자동차에 대한 수요가 더 커지고 그에 대한 연구 또한 더 활발해지고 있다. 전기자동차는 대체로 전기에너지를 배터리에 저장하고 이를 사용하여 전기 모터를 회전시켜서 자동차를 구동하는데, 배터리의 용량이 유한하기 때문에 배터리의 지속적인 충전이 요구된다. 따라서 마치 기존 내연기관 자동차가 주유소에서 주유하듯이, 전기자동차의 배터리를 충전하는 것이 필수적이어서, 이를 위한 충전 시스템이 구축되어야 한다.
이와 관련하여 한국특허공개번호 10-2012-0109914호에는 가장 일반적이라고 할 수 있는 전기자동차의 충전시스템을 개시하고 있다. 이러한 전기자동차의 충전시스템에 의하면 예를 들어 도시철도 전력망과 같이 기구비된 전력망과 연계하여 전기자동차에 전력을 충전할 수 있다. 그러나, 이러한 충전시스템은 전력망으로부터 전력을 공급받아 전기자동차에 제공할 수 있는 별도의 고정식 충전장치를 필요로 한다. 또한 사용자는 전기자동차의 배터리를 충전한 후에 고정식 충전장치가 구비된 그 자리에서 결제를 행할 것이 요구된다.
한편, 한국특허공개번호 10-2012-0012922호에는 전기자동차 내에 충전량 과금장치를 부착하여 충전 중의 편리성 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 전기자동차의 충전 과금 시스템이 개시되어 있다. 이러한 충전 과금 시스템에 의하면 비록 충전량 과금장치가 노면의 충전소가 아닌 전기자동차에 부착될 수 있지만, 노면에 충전소를 설치하여야 하기 때문에, 막대한 시설 비용이 요구된다.
이에, 전기자동차를 충방전하기 위한 시설 비용을 줄이면서도 전기자동차의 사용자가 편리하게 이용할 수 있으며 전력가입자, 전력판매회사 및 전기자동차의 사용자 사이에서 전력을 구매 또는 판매할 수 있도록 전력대금을 중개할 수 있게 하는 전기자동차의 충전시스템이 요구된다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전기자동차를 충방전하기 위한 별도의 고정식 장치를 설치하지 아니하고도 전기자동차를 충방전할 수 있게끔 하는, 위치기반 전력중개용 전기자동차 및 중개서버를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 전기자동차를 충방전하기 위한 별도의 고정식 장치를 설치하지 아니하는 전기자동차의 위치기반 충방전 전력중개 시스템에 있어서, 전력가입자와 전력판매회사 사이, 전기자동차용 전력중개회사와 전력판매회사 사이, 전기자동차용 전력중개회사와 전기자동차 전력중개 가입자 사이에서 유료로 전력을 구매 또는 판매할 수 있도록 전력 대금을 중개할 수 있 있게끔 하는, 위치기반 전력중개용 전기자동차 및 중개서버를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전기자동차를 충방전하기 위한 별도의 고정식 장치를 설치하지 아니하고도 전기자동차를 충방전할 수 있게끔 하는, 위치기반 전력중개용 전기자동차 및 중개서버를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 전기자동차를 충방전하기 위한 별도의 고정식 장치를 설치하지 아니하는 전기자동차의 위치기반 충방전 전력중개 시스템에 있어서, 전력가입자와 전력판매회사 사이, 전기자동차용 전력중개회사와 전력판매회사 사이, 전기자동차용 전력중개회사와 전기자동차 전력중개 가입자 사이에서 유료로 전력을 구매 또는 판매할 수 있도록 전력 대금을 중개할 수 있 있게끔 하는, 위치기반 전력중개용 전기자동차 및 중개서버를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 전기자동차의 블록 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 전기자동차의 블록 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 중개서버를 포함하여 구성된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 중개서버를 포함하여 구성된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 중개서버를 포함하여 구성된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 중개서버를 포함하여 구성된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 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, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 전기자동차(100)를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 전기자동차(100)의 블록 다이어그램이다.
본 발명에 따른 위치기반 전력중개용 전기자동차(100)는 위치 및 시간 확인부(110), GPS 신호 수신부(112), 지구 자기장 감지부(114), 무선 통신부(120), 주행거리정보 저장부(130), 전력 계량부(140), 제어부(150), 디스플레이부(152), 배터리(180), 배터리 매니지먼트 시스템(182), 전력 충전용 컨버터(184), 전력 방전용 컨버터(186) 및 플러그(190)를 포함할 수 있다.
위치 및 시간 확인부(110)는 GPS 위성 신호, LPS(Local Positioning System) 정보 및 지구 자기장 정보 중 하나 이상으로부터 전기자동차(100)의 위치 및 시간을 확인할 수 있다.
GPS 위성 신호는 예를 들어 전기자동차(100)에 포함된 GPS 신호 수신부(112)가 수신하여 위치 및 시간 확인부(110)로 전송한 것일 수 있다. 이러한 GPS 위성 신호를 통해 위치 및 시간 확인부(110)는 전기자동차(100)의 위치 및 현재 시간을 확인할 수 있다.
LPS 정보는 예를 들어 전기자동차(100)에 포함된 무선통신부(120)가 무선 통신 기지국으로부터 수신하여 위치 및 시간 확인부(110)로 전송한 것일 수 있다. 구체적으로 무선통신부(120)는 예를 들어 휴대전화 기지국, 지상파방송 기지국, 지상파DMB기지국, 무선랜 액세스 포인트 등과 같은 고정식 지상 전파 송신기로부터 수신된 전파로부터 유래된 LPS 정보를 위치 및 시간 확인부(110)로 전송할 수 있다. 이러한 LPS 정보를 통해 위치 및 시간 확인부(110)는 전기자동차(100)의 위치를 확인할 수 있다.
지구 자기장 정보는 예를 들어 전기자동차(100)에 포함된 지구 자기장 감지부(114)가 상기 지구 자기장 감지부(114) 내 지자기 센서가 감지한 신호로부터 생성하여 위치 및 시간 확인부(110)로 전송한 것일 수 있다. 이러한 지구 자기장 정보를 통해 위치 및 시간 확인부(110)는 전기자동차(100)의 위치를 확인할 수 있다.
비록 도면에는 도시하지 않았으나, 위치 및 시간 확인부(110)는 전술한 GPS 위성 신호, LPS 정보 및 지구 자기장 정보 중 하나 이상에 추가하여 전기자동차(100)가 구비한 중력 센서 및 가속도 센서 중 하나 이상으로부터의 센서 신호에 추가적으로 기초하여 전기자동차(100)의 위치를 확인할 수 있다.
위치 및 시간 확인부(110)는 GPS 위성 신호, LPS 정보 및 지구 자기장 정보 중 하나 이상을 적절하게 조합하여 또는 이에 중력 센서 및 가속도 센서 중 하나 이상으로부터의 센서 신호에 추가적으로 기초하여 다양한 방식으로 전기자동차(100)의 위치 및 전력가입자의 건조물의 위치 및 전력가입자를 식별하는 것에 대한 정밀도를 높일 수 있다.
이로써 전력가입자의 건조물의 위치에 무관하게, 즉 전기자동차(100)를 충방전한 건조물의 위치 및 그 환경과 무관하게 오차를 최소화한 위치 정보를 전기자동차(100)의 위치기반 충방전 시스템에 제공할 수 있다. 다시 말해서, 전력가입자의 건조물이 대형건물이나 대단지 아파트에 해당할 때뿐만 아니라 소형건물에 해당할 때에도 전력가입자의 건조물에 관한 정확한 위치 정보를 전기자동차(100)의 위치기반 충방전 시스템에 제공할 수 있다.
무선통신부(120)는 전기자동차(100)의 위치 및 시간 정보 그리고 입출력 전력에 관한 정보를 외부로 전송할 수 있다. 여기서, 입출력 전력에 관한 정보는 전기자동차(100)의 전력접속 시간정보 및 전력의 입출내역 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 입출력 전력에 관한 정보로부터 도 2를 참조하여 후술하는 바와 같이, 전기자동차 전력중개 가입자에 대한 전력 요금 부과/환급과 그리고 식별된 전력가입자에 대한 전력요금의 정산이 가능해진다.
무선통신부(120)는 또한 실시간으로 충방전 이벤트 로그를 외부로 전송하고 그리고 전기자동차(100)의 플러그(190)가 연결된 시점부터 상기 플러그(190)가 탈거된 시점까지의 모든 충방전 이벤트 로그를 외부로 재전송할 수 있다. 이로써, 상기 실시간으로 전송된 충방전 이벤트 로그의 검증이 가능해진다.
무선통신부(120)는 또한 전기자동차(100)의 적산 주행거리 정보와 충방전 이력 정보를 외부로 전송할 수 있다. 이로써 충방전 전력요금 산정의 정확성을 높이기 위해 상기 적산 주행거리 정보 및 상기 충방전 이력 정보를 교차 확인하는 것이 가능해진다.
주행거리정보 저장부(130)는 차량 주행거리 이력 정보를 제공하며, 차량 계기판, 트립 컴퓨터, ABS, ESP, BCM, ECM 등 차량 내부의 다양한 컴퓨터 모듈이 그 대상이 될 수 있다.
전력계량부(140)는 전기자동차(100)의 외부로부터 입력되는 전력 및 외부로 출력되는 전력을 실시간으로 모니터링할 수 있다. 전력개량부(140)는 또한 전원을 감지하는 것과 전력을 차단하는 것을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전기자동차(100)의 플러그(190)를 전력가입자의 건조물의 콘센트(200)에 삽입하면 전력계량부(140)는 전원을 감지하게 된다. 또한 제어부(150)로부터 전력 차단 명령을 받는 경우, 전력가입자의 건조물로부터 전기자동차(100)로 전력이 유입되는 것 또는 전기자동차(100)로부터 전력가입자의 건조물로 전력이 유출되는 것을 차단할 수 있다.
제어부(150)는 위치 및 시간 확인부(110)로부터 전기자동차(100)의 위치 및 시간 정보를 수신하고 주행거리 정보 저장부(130)로부터 주행거리 정보를 수신하고 전력계량부(140)로부터 전력접속 시간 정보 및 전력의 입출내역을 수신하고 배터리 매니지먼트 시스템(182)으로부터 배터리 충전 정보를 수신하여, 위치 및 시간 정보, 적산 주행거리 정보, 전력접속 시간 정보 및 전력의 입출내역, 충방전 이벤트 로그 및 충방전 이력 정보 등을 무선 통신부(120)로 전송할 수 있다.
디스플레이부(152)는 차량 실내에 및/또는 실외(예를 들어 유리창)에 설치되어 위치기반 전력중개용 중개서버와의 교신상태(즉, 전기자동차로부터 전송되는 정보를 중개서버가 양호하게 수신하고 있는지 여부, 전기자동차의 충방전이 중개서버의 의도대로 잘 되고 있는지 여부, 전력대금중개에 별다른 문제가 없는지 여부 등), 충전 잔량, 충방전 동작 상태 및 충방전 속도 등을 표시할 수 있다.
배터리 매니지먼트 시스템부(182)는 배터리(180)의 충전량을 체크하고 전기자동차(100)의 배터리(180)의 충방전을 직접 제어할 수 있다. 구체적으로 배터리 매니지먼트 시스템부(182)는 배터리(180)의 충전량을 체크하여 배터리 충전 정보를 제어부(150)로 전송할 수 있고 또한 제어부(150)의 명령을 받아서 전기자동차(100)의 배터리(180)의 충방전을 직접 제어할 수 있다.
전력충전용컨버터(ADC)(184) 및 전력방전용컨버터(DAC)(186)는 각각 교류를 직류로 및 직류를 교류로 변환하여 배터리(180)의 충방전을 가능하게 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 전기자동차(100)에 의하면, 전기자동차(100)를 충방전하기 위한 별도의 고정식 장치를 설치하지 아니하고 단순히 전력가입자의 건조물에 설치된 종전의 일반적인 콘센트(200)만으로 전기자동차(100)를 충방전하는 것에 있어서, 전력가입자와 전력판매회사 사이, 전기자동차용 전력중개회사와 전력판매회사 사이, 전기자동차용 전력중개회사와 전기자동차 전력중개 가입자 사이에서 유료로 전력을 구매 또는 판매할 수 있도록 전력 대금을 중개할 수 있다.
이를 위해, 전력가입자의 건조물의 콘센트(200)에 전기자동차(100)의 플러그(190)를 삽입하였을 때, 전기자동차(100)는 전기자동차(100)의 위치 및 시간 정보와 함께 배터리 잔량 정보를 무선통신으로 외부로 전송할 수 있다. 구체적으로 전기자동차(100)의 플러그(190)를 전력가입자의 건조물의 콘센트(200)에 삽입하면, 전기자동차(100)의 전력 개량부(140)는 전원을 감지하게 되고 이를 제어부(150)로 알릴 수 있다, 그러면 제어부(150)는 무선 통신부(120)가 전기자동차(100)의 위치 및 시간 정보와 함께 배터리 잔량 정보를 무선통신에 의해서 외부로, 예를 들어 도 2를 참조하여 후술하는 바와 같이 전력중개회사의 중개서버로 전송하도록 명령을 내릴 수 있다. 전기자동차(100)는 또한 시간대별 전력 가격 차이 등에 대응하기 위해 매 정시를 기준으로 충방전량 정보를 각각 기록하고 이를 무선통신부(120)를 통해 외부로, 예를 들어 전력중개회사의 중개서버로 전송할 수 있다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 전기자동차를 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 전기자동차(102)의 블록 다이어그램이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 전기자동차(102)는 도 1을 참조하여 설명한 구성요소들 외에, ID 검출부(192)를 더 포함할 수 있다. ID 검출부(192)는 예를 들어, 전기자동차(102)의 플러그(190)에 장착된 ID 리더일 수 있고 이러한 ID 리더는 건조물의 콘센트(200)에 부착된 ID를 검출할 수 있다. 전력가입자의 건조물의 ID를 검출하기 위해서는 NFC, RFID 등 비접점 방식은 물론이고 접점 방식 또한 사용될 수 있다.
전기자동차(102)가 이와 같이 ID 검출부(192)를 더 포함함으로써, GPS 위성 신호, 지자기 센서 신호, 무선 통신 기지국 간의 통신을 통한 LPS 정보 등을 이용함으로써 전기자동차(120)의 위치 정보에 관한 정밀도를 높이는 것에 추가하여, 오차 범위의 한계 내에 있을 수 있는 다른 건조물과의 위치 정보 혼동을 예방함으로써 그 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.
전기자동차(102)가 ID 검출부(192)를 더 포함하는 경우, 전력계량부(140)는 도 1을 참조하여 설명한 전원 감지와 연계하여 제어부(150)가 ID 검출부(192)에게 턴-온 및 턴-오프를 명령하도록 할 수 있다. 구체적으로, 전기자동차(102)의 플러그(190)를 전력가입자의 건조물의 콘센트(200)에 삽입하면 전력계량부(140)는 전원을 감지하게 되고 이를 제어부(150)에 알려서 제어부(150)가 ID 검출부(192)의 턴-온을 명령할 수 있도록 하게 할 수 있다. 마찬가지로, 전기자동차(102)의 플러그(190)를 전력가입자의 건조물의 콘센트(200)로부터 탈거하면 전력계량부(140)는 이를 감지하여 제어부(150)에 알림으로써 제어부(150)가 ID 검출부(192)의 턴-오프를 명령할 수 있도록 하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 전기자동차(102)에 의하면, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 GPS 위성 신호, LPS 정보 및 지구 자기장 정보 중 하나 이상을 이용하는 것에 부가하여 건조물의 콘센트(200)에 부착된 ID를 이용하는 것에 의해서, 전기자동차(102)의 위치 및 전력가입자의 건조물의 위치 및 전력가입자를 식별하는 것에 대한 정밀도를 보다 높일 수 있다.
도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 중개서버를 포함하여 구성된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템을 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 중개서버를 포함하여 구성된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템을 나타낸다. 도 3에서 전기자동차는 도 1을 참조하여 설명한 전기자동차(100) 또는 도 2를 참조하여 설명한 전기자동차(102)일 수 있다.
전기자동차의 위치기반 충방전 시스템은 전기자동차 전력중개 가입자(500), 전기자동차용 전력중개회사(300), 전력판매회사(400) 및 전력가입자(250) 간에서 자동차 충방전을 위한 전력 거래를 중개한다.
전기자동차 전력중개 가입자(500)는 전력가입자(250)의 건조물의 콘센트(200)에 플러그(190)를 삽입하여 전기자동차(100)의 배터리를 충방전할 수 있다. 특히 본원 발명에 따르면 전기자동차(100)의 위치 및 시간 정보를 통해 상기 건조물의 위치 및 상기 전력가입자(250)를 식별하는 것이 가능해진다. 또한 상기 건조물에 전력 유출입량을 확인하기 위한 별도의 설비를 설치하지 아니하고도 전기자동차(100) 내에서 전력의 유출입량을 확인할 수 있게 된다.
전력중개회사(300)는 한편으로는 전력판매회사(400)에 전력 중개 기록을 전송하고, 그리고 전력판매회사(400)에 충전 전력 대금을 납입하거나 전력판매회사(400)로부터 방전 전력 대금을 지급 받을 수 있다. 다른 한편으로는 전력중개회사(300)는 전기자동차 전력중개 가입자(500)에게 전력 요금 부과(또는 환급) 고지를 하고, 전기자동차 전력중개 가입자(500)로부터 전력 요금을 납부받거나 전기자동차 전력중개 가입자(500)에게 전력 요금을 환급해줄 수 있다.
전력판매회사(400)는 전기자동차용 전력중개회사(300)로부터 전력 중개 기록을 전송받고 이에 기초하여 전력가입자(250)에게 전력요금 정산 고지를 하고, 그리고 전력가입자(250)에게 전력 요금을 정산해주고 추가적으로 인센티브를 제공할 수 있다.
도 3을 참조하여 설명한 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템에 있어서, 전력중개회사(300)는 본 발명에 따른 위치기반 전력중개용 중개서버를 이용하여 전력중개 서비스를 제공할 수 있다.
구체적으로, 전력중개용 중개서버는, 전력가입자(250)의 건조물의 콘센트(200)에 전기자동차의 플러그(190)를 삽입하여 배터리를 충방전하는 전기자동차(100)의 위치 및 시간 정보를 수신하여 상기 건조물의 위치 및 상기 전력가입자(250)를 식별할 수 있다. 여기서, 상기 전기자동차의 위치 및 시간 정보는 GPS 위성 신호, LPS 정보 및 지구 자기장 정보 중 하나 이상에 기초한 것일 수 있다. 나아가 전기자동차의 위치 및 시간 정보는 전술한 GPS 위성 신호, LPS 정보 및 지구 자기장 정보 중 하나 이상에 추가하여 전기자동차가 구비한 중력 센서 및 가속도 센서 중 하나 이상으로부터의 센서 신호에 추가적으로 기초한 것일 수 있다. 다시 말해서, 전기자동차(100)의 위치 및 시간 정보는 GPS 위성 신호, LPS 정보 및 지구 자기장 정보 중 하나 이상을 적절하게 조합한 것 또는 이에 중력 센서 및 가속도 센서 중 하나 이상으로부터의 센서 신호에 추가적으로 기초한 것일 수 있다. 도 3에서의 전기자동차가 도 2를 참조하여 설명한 전기자동차(102)일 경우에는, 중개서버는 또한 상기 전기자동차의 플러그(190)에 장착된 ID 검출부(192)가 검출한 상기 건조물의 콘센트(200)에 부착된 ID를 추가적으로 수신할 수 있다. 따라서 ID만 단독으로 사용하는 경우에 발생할 수 있는 전기자동차 사용자의 위치 정보에 관한 왜곡을 사전에 방지할 수 있다.
중개서버는 또한 상기 전기자동차(100)의 전력접속 시간 정보 및 전력의 입출내역 중 하나 이상을 수신하여 상기 전기자동차(100)에 대한 전력요금을 산정할 수 있다. 중개서버는 또한 상기 전력접속 시간 정보 및 전력의 입출내역 중 하나 이상을 포함하는 전력 중개 기록을 외부로 전송할 수 있다. 예를 들어 이러한 전력 중개 기록은 전력판매회사(400)로 전송될 수 있는데, 이로써 상기 전력 중개 기록에 기초하여 전력판매회사(400)가 상기 식별된 전력가입자(250)에 대한 전력요금을 정산하는 것이 가능해진다.
중개서버는 또한 상기 전기자동차(100)로부터 실시간으로 충방전 이벤트 로그를 수신하고, 그리고 상기 전기자동차(100)의 플러그(190)가 연결된 시점부터 상기 플러그(190)가 탈거된 시점까지의 모든 충방전 이벤트 로그를 재수신함으로써 상기 실시간으로 수신된 충방전 이벤트 로그를 검증할 수 있다. 이 때, 전기자동차(100)와 중개서버 간의 무선통신에 통신 장애가 발생한 경우에는 충전 기능만 동작하고 그 이벤트 로그를 저장한 뒤, 통신 장애가 사라진 뒤에 저장된 이벤트 로그를 중개서버로 전송할 수도 있다.
중개서버는 또한 충방전 전력요금 산정의 정확성을 높이기 위해 상기 전기자동차(100)의 적산 주행거리 정보와 충방전 이력 정보를 교차 확인할 수 있다.
중개서버는 또한 상기 전기자동차(100)로부터 수신한 배터리 잔량 정보, 전력 수요 변동에 따른 중앙 통제 정보, 및 사전에 맺어진 전기자동차 전력중개 가입자와의 계약 조건 중 하나 이상에 따라 상기 전기자동차(100)의 충방전을 지시할 수 있다. 사전에 맺어진 전기자동차 전력중개 가입자(500)와의 계약 조건은 시간대별 전력요금대별 요구, 방전 조건 등과 같은 사용자의 요구가 반영된 프로그램의 형태로 전기자동차(100)로 전송될 수 있다. 예를 들어, 전기자동차 전력중개 가입자로 하여금 시간대별/계절별 전력 가격 차이 구조를 활용하여 저가에 전력을 충전/구매하고 고가에 전력을 방전/판매할 수 있도록 도움을 줄 수 있다. 중개서버는 또한 전기자동차 사용자의 사용 패턴을 분석하여 가장 효과적인 계약 조건 프로그램을 제시할 수 있다.
중개서버는 또한 전기자동차 사용자의 주거소에서부터의 이격거리를 파악하여, 현재 전력 집속 위치에서의 충방전 프로그램을 결정하여 이를 전기자동차로 전송할 수 있다. 예를 들어, 현재 전력 집속 위치가 주거소에서 일정거리 이상 떨어진 경우 배터리 충전량을 빠르게 증가시키고 방전을 자제하게 함으로써 전기자동차 사용자가 전기자동차(100)의 장거리 운행에 대비할 수 있게 할 수 있다.
중개서버는 또한 전기자동차(100)의 플러그(190)를 건조물의 콘센트(200)에 삽입하였을 때 실제 전기자동차(100)의 충방전 여부를 통제할 수 있다. 예를 들어, 신재생에너지의 불균일한 발전량, 계절적 수요 급등, 전력피크 시간대 등 국지적, 전국적, 시간적 전력 수요 변동과 사전에 맺어진 가입자와의 계약 조건에 의해 전력중개회사(300)의 중앙 서버가 실시간으로 전기자동차(100)의 배터리 상태를 확인하여 충전 및 방전을 전환하거나 전력 연결을 중지할 수 있으며 그 횟수에는 제한이 없다.
중개서버는 또한 사전에 전력중개회사(300)의 중개서버에 저장된 해당 건조물의 허용 전류량과 집속된 전기자동차의 댓수를 비교하여 각각의 전기자동차의 충전 전력량을 가변시키거나 순단시켜 과전류가 흐르지 않도록 예방할 수 있다. 또한, 중개서버는 충방전 전환의 소요 시간을 최소화하여 전력 공급 안정화에 기하기 위해 충방전 전환이 예고되는 기준에 달하면, 전기자동차를 호출하여 충방전 전환 준비 상태를 유지하게끔 할 수 있다.
따라서 본원 발명에 따른 중개서버에 의하면, 전력 수급 문제에 대하여 전기자동차의 배터리에 미리 저장된 전력을 실시간으로 이용하여 능동적으로 대응할 수 있는 소위 '스마트 그리드'가 가능해진다. 특히 본원 발명에 따른 전기자동차 및 중개서버 그리고 이를 포함하는 중개시스템에 의하면, 별도의 고정 시설 없이 전기자동차(100)에 저장된 전력을 방전할 수 있기 때문에, 전력 수급 문제를 추가적인 설비 투자없이 능동적으로 대응할 수 있게 된다. 예를 들어, 송배전망 단절 등과 같은 정전 피해가 발생한 경우에, 본원 발명에 따른 전력중개시스템을 이용하여 전기자동차의 배터리를 비상발전설비로 활용함으로써, 양어장, 양계장, 냉동/냉장시설, 엘리베이터 정지 등의 피해를 최소화 할 수 있다.
이상 설명한 본 발명에 따른 위치기반 전력중개용 전기자동차(100), 위치기반 전력중개용 중개서버 및 이들을 포함하는 전력중개 시스템에 의하면, 전기자동차(100)를 충방전하기 위한 별도의 고정식 장치를 설치하지 아니하고 단순히 전력가입자(250)의 건조물에 설치된 종전의 일반적인 콘센트(200)만으로 전기자동차(100)를 충방전할 수 있게 한다. 다시 말해서, 기존 전기자동차의 충전 방법은 전력가입자(250)의 건조물에 부가적인 시설 설비 투자를 해야 했기 때문에 많은 예산과 시간이 소요되었지만, 본원 발명에 따르면 단순히 전력가입자(250)의 건조물에 설치된 종전의 일반적인 콘센트(200)만으로 전기자동차(100)를 충방전할 수 있기 때문에, 부가적인 시설 설비 투자 없이 전국적인 전기자동차 충방전망을 구축할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 위치기반 전력중개용 전기자동차(100), 위치기반 전력중개용 중개서버 및 이들을 포함하는 전력중개 시스템에 의하면, 전력가입자(250)와 전력판매회사(400) 사이, 전기자동차용 전력중개회사(300)와 전력판매회사(500) 사이, 전기자동차용 전력중개회사(300)와 전기자동차 전력중개 가입자(100) 사이에서 유료로 전력을 구매 또는 판매할 수 있도록 전력 대금을 중개할 수 있다. 구체적으로 본원 발명에 따르면 전기자동차(100)의 사용자는, 충방전시 별도의 결제 과정을 수반하지 아니하면서, 콘센트(200)에 플러그(190)를 연결하고 탈거하는 것만으로 전기자동차(100)를 충방전할 수 있다. 다시 말해서, 전기자동차(100)의 사용자는 전기자동차(100)의 충방전시 수반되는 별도의 결제 과정을 거치는 대신에, 전기자동차(100)의 사용자에게 후불 청구되는 전력요금상품을 이용할 수 있게 된다. 특히, 전기자동차(100)의 사용자는 전력가입자(250)가 가입한 전력 상품의 종류와 무관하게 전기자동차(100)에 사용된 전력에 대해서 전기자동차 전력중개 가입자(500)에게 요금을 부과할 수 있는 상품이나 그 파생 상품을 이용할 수 있게 된다. 이로써, 전력가입자(250)가 가입한 전력 상품이 가정용이냐 업무용이냐 등과는 무관하게 전기자동차 전력중개 가입자(500)는 전기자동차용 전력 요금을 부과받을 수 있게 된다. 전력가입자(250) 또한 전기자동차(100)에 콘센트(200)를 제공하더라도 전력 요금에 영향을 받지 아니하면서, 전력중개회사(300)가 제공하는 인센티브를 전력판매회사(400)로부터 지급받을 수 있게 된다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 중개서버를 포함하여 구성된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템을 설명한다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 중개서버를 포함하여 구성된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템을 나타낸다. 이하 도 3에 도시된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템과의 차이점만을 설명하도록 하겠다.
도 4에 도시된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템에 있어서, 전력판매회사(402)는 위치기반 전력중개용 중개서버를 이용하여 도 3에서의 전기자동차용 전력중개회사(300)의 역할을 더 수행한다.
구체적으로 전력판매회사(402)는 한편으로는 전력 중개 기록을 직접 만들어서, 이에 기초하여 한편으로는 전기자동차 전력중개 가입자(500)에게 전력 요금 부과(또는 환급) 고지를 하고, 전기자동차 전력중개 가입자(500)로부터 전력 요금을 납부받거나 전기자동차 전력중개 가입자(500)에게 전력 요금을 환급해줄 수 있다. 또한 전력판매회사(402)는 다른 한편으로, 직접 만든 전력 중개 기록에 기초하여 전력가입자(250)에게 전력요금 정산 고지를 하고, 그리고 전력가입자(250)에게 전력 요금을 정산해주고 추가적으로 인센티브를 제공할 수 있다.
도 5를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 중개서버를 포함하여 구성된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템을 설명한다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 중개서버를 포함하여 구성된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템을 나타낸다.
도 5에 도시된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템은, 도 3에 도시된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템에 있어서 전기자동차 전력중개 가입자(500)가 전력가입자(250)와 동일인인 경우를 상정한 것이다. 이를 제외하고 실제 전력 중개는 도 3에서와 동일유사한 방식으로 구현되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하겠다.
도 6을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 중개서버를 포함하여 구성된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템을 설명한다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치기반 전력중개용 중개서버를 포함하여 구성된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템을 나타낸다.
도 6에 도시된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템은, 도 4에 도시된 전기자동차의 위치기반 충방전 시스템에 있어서 전기자동차 전력중개 가입자(500)가 전력가입자(250)와 동일인인 경우를 상정한 것이다. 이를 제외하고 실제 전력 중개는 도 4에서와 동일유사한 방식으로 구현되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하겠다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 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 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 102 위치기반 전력중개용 전기자동차
110 위치 및 시간 확인부
112 GPS 신호 수신부
114 지구 자기장 감지부
120 무선 통신부
130 주행거리정보 저장부
140 전력 계량부
150 제어부
152 디스플레이부
180 배터리
182 배터리 매니지먼트 시스템
184 전력 충전용 컨버터
186 전력 방전용 컨버터
190 플러그
192 ID 검출부
200 콘센트
250 전력가입자
300 전기자동차용 전력중개회사
400, 402 전력판매회사
500 전기자동차 전력중개 가입자

Claims (16)

  1. 전기자동차의 위치 및 시간을 확인하는 위치 및 시간 확인부;
    상기 전기자동차의 외부와의 입출력 전력을 실시간으로 모니터링하는 전력계량부; 및
    상기 전기자동차의 위치 및 시간 정보 그리고 상기 전기자동차의 입출력 전력에 관한 정보를 중개서버로 전송하는 무선 통신부;
    를 포함하는 위치기반 전력중개용 전기자동차로서,
    전력가입자의 건조물의 콘센트에 상기 전기자동차의 플러그를 삽입하여, 전기자동차 전력중개 가입자는 상기 건조물을 통해 상기 전기자동차의 배터리를 충방전할 수 있고,
    상기 중개서버로 전송된 상기 전기자동차의 위치 및 시간 정보로부터 상기 건조물의 위치 및 상기 전력가입자가 식별되고,
    상기 중개서버로 전송된 상기 전기자동차의 입출력 전력에 관한 정보로부터 상기 전기자동차에 대한 시간대별 전력량을 획득하고, 이와 별개로 상기 건조물에 대한 전력량을 계측하여 상기 건조물에 대한 전력량 또는 시간대별 전력량을 획득하고, 상기 건조물에 대한 전력량 또는 시간대별 전력량에서 상기 전기자동차에 대한 시간대별 전력량을 정산하여서, 상기 식별된 전력가입자에 대한 전력요금 정산과 상기 전기자동차 전력중개 가입자에 대한 전력요금 부과 또는 환급이 사후적으로 이루어지는,
    위치기반 전력중개용 전기자동차.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 식별된 전력가입자에 대한 전력요금 정산에 있어서 적용되는 요금제와 상이한 요금제를 적용하여 상기 전기자동차 전력중개 가입자에 대한 전력요금 부과 또는 환급이 가능한,
    위치기반 전력중개용 전기자동차.
  3. 제1 항에 있어서,
    전력판매자는 상기 건조물에 대한 전력량을 계측하여 상기 건조물에 대한 전력량 또는 시간대별 전력량을 획득하고,
    상기 중개서버를 구비한 전력중개자는
    한편으로는 상기 전력판매자가 상기 식별된 전력가입자에게 상기 건조물에 대한 전력량 및 전력 요금을 사후적으로 정산할 수 있도록 하고,
    다른 한편으로는 상기 전기자동차 전력중개 가입자에게 전력 요금을 사후적으로 부과 또는 환급하는,
    위치기반 전력중개용 전기자동차.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 식별된 전력가입자는 상기 중개서버를 구비한 전력중개자와 별도의 계약을 맺지 아니하고도, 전력판매자로부터 사후적으로 상기 건조물에 대한 전력량 및 전력 요금을 정산 받을 수 있는,
    위치기반 전력중개용 전기자동차.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 입출력 전력에 관한 정보는 상기 전기자동차의 전력접속 시간 정보, 전력의 입출내역 및 적산 주행거리 정보 중 하나 이상을 포함하는,
    위치기반 전력중개용 전기자동차.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 무선 통신부는 실시간으로 충방전 이벤트 로그를 외부로 전송하고 그리고 상기 전기자동차의 플러그가 연결된 시점부터 상기 플러그가 탈거된 시점까지의 모든 충방전 이벤트 로그를 외부로 재전송함으로써, 상기 실시간으로 전송된 충방전 이벤트 로그의 검증을 가능하게 하는,
    위치기반 전력중개용 전기자동차.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 전기자동차는 상기 전기자동차의 플러그에 장착된 ID 리더를 더 포함하고,
    상기 ID 리더는 상기 건조물의 콘센트에 부착된 ID를 검출할 수 있는,
    위치기반 전력중개용 전기자동차.
  8. 전력가입자의 건조물의 콘센트에 플러그를 삽입하여 배터리를 충방전하는 전기자동차로부터 상기 전기자동차의 위치 및 시간 정보를 수신하고,
    상기 전기자동차로부터 상기 전기자동차의 입출력 전력에 관한 정보를 수신하는,
    위치기반 전력중개용 중개서버로서,
    상기 중개서버로 전송된 상기 전기자동차의 위치 및 시간 정보로부터 상기 건조물의 위치 및 상기 전력가입자가 식별되고,
    상기 중개서버로 전송된 상기 전기자동차의 입출력 전력에 관한 정보로부터 상기 전기자동차에 대한 시간대별 전력량을 획득하고, 이와 별개로 상기 건조물에 대한 전력량을 계측하여 상기 건조물에 대한 전력량 또는 시간대별 전력량을 획득하고, 상기 건조물에 대한 전력량 또는 시간대별 전력량에서 상기 전기자동차에 대한 시간대별 전력량을 정산하여서, 상기 식별된 전력가입자에 대한 전력요금 정산과 전기자동차 전력중개 가입자에 대한 전력요금 부과 또는 환급이 사후적으로 이루어지는,
    위치기반 전력중개용 중개서버.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 식별된 전력가입자에 대한 전력요금 정산에 있어서 적용되는 요금제와 상이한 요금제를 적용하여 상기 전기자동차 전력중개 가입자에 대한 전력요금 부과 또는 환급이 가능한,
    위치기반 전력중개용 중개서버.
  10. 제8 항에 있어서,
    전력판매자는 상기 건조물에 대한 전력량을 계측하여 상기 건조물에 대한 전력량 또는 시간대별 전력량을 획득하고,
    상기 중개서버를 구비한 전력중개자는
    한편으로는 상기 전력판매자가 상기 식별된 전력가입자에게 상기 건조물에 대한 전력량 및 전력 요금을 사후적으로 정산할 수 있도록 하고,
    다른 한편으로는 상기 전기자동차 전력중개 가입자에게 전력 요금을 사후적으로 부과 또는 환급하는,
    위치기반 전력중개용 중개서버.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 식별된 전력가입자는 상기 중개서버를 구비한 전력중개자와 별도의 계약을 맺지 아니하고도, 전력판매자로부터 사후적으로 상기 건조물에 대한 전력량 및 전력 요금을 정산 받을 수 있는,
    위치기반 전력중개용 중개서버.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 전기자동차의 입출력 전력에 관한 정보는 상기 전기자동차의 전력접속 시간 정보, 전력의 입출내역 및 적산 주행거리 정보 중 하나 이상을 포함하는,
    위치기반 전력중개용 중개서버.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 중개서버는 상기 전기자동차로부터 수신한 배터리 잔량 정보, 전력 수요 변동에 따른 중앙 통제 정보, 및 사전에 맺어진 전기자동차 전력중개 가입자와의 계약 조건 중 하나 이상에 따라 상기 전기자동차의 충방전을 지시하는,
    위치기반 전력중개용 중개서버.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 중개서버는 상기 전기자동차로부터 실시간으로 충방전 이벤트 로그를 수신하고, 그리고 상기 전기자동차의 플러그가 연결된 시점부터 상기 플러그가 탈거된 시점까지의 모든 충방전 이벤트 로그를 재수신함으로써, 상기 실시간으로 수신된 충방전 이벤트 로그를 검증하는,
    위치기반 전력중개용 중개서버.
  15. 제8 항에 있어서,
    상기 중개서버는 상기 전기자동차의 플러그에 장착된 ID 리더가 검출한 상기 건조물의 콘센트에 부착된 ID를 추가적으로 수신하는,
    위치기반 전력중개용 중개서버.
  16. 전기자동차 전력중개 가입자가 전력가입자의 건조물의 콘센트에 전기자동차의 플러그를 삽입하여 상기 건조물을 통해 상기 전기자동차의 배터리를 충방전할 수 있는, 위치기반 전력중개 시스템으로서,
    상기 전기자동차는 상기 전기자동차의 위치 및 시간 정보 그리고 상기 전기자동차의 외부와의 입출력 전력에 관한 정보를 중개서버로 전송하고,
    상기 중개서버로 전송된 상기 전기자동차의 위치 및 시간 정보로부터 상기 건조물의 위치 및 상기 전력가입자가 식별되고,
    상기 중개서버로 전송된 상기 전기자동차의 입출력 전력에 관한 정보로부터 상기 전기자동차에 대한 시간대별 전력량을 획득하고, 이와 별개로 전력판매자에 의해 상기 건조물에 대한 전력량을 계측하여 상기 건조물에 대한 전력량 또는 시간대별 전력량을 획득하고, 상기 건조물에 대한 전력량 또는 시간대별 전력량에서 상기 전기자동차에 대한 시간대별 전력량을 정산하여서,
    상기 중개서버를 구비한 전력중개자는
    한편으로는 상기 전력판매자가 상기 식별된 전력가입자에게 상기 건조물에 대한 전력량 및 전력 요금을 사후적으로 정산할 수 있도록 하고,
    다른 한편으로는 상기 전기자동차 전력중개 가입자에게 전력 요금을 사후적으로 부과 또는 환급하며,
    상기 식별된 전력가입자에 대한 전력요금 정산에 있어서 적용되는 요금제와 상이한 요금제를 적용하여 상기 전기자동차 전력중개 가입자에 대한 전력요금 부과 또는 환급이 가능한,
    위치기반 전력중개 시스템.
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