KR101748085B1 - 무인이동장치를 이용한 전력공급방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드론 및 무인자율이동차량과 같은 무인이동장치를 활용하여 축전지와 같은 전력저장수단을 전력사용처에 공급할 수 있는 무인이동장치를 이용한 전력공급방법을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명은 다수개의 제1 전력저장수단 각각과 연결되어 충전을 수행하는 충전소, 적어도 하나 이상의 제2 전력저장수단과 연결되어 제2 전력저장수단의 전력을 사용하는 전력사용처, 제1 전력저장수단 및 제2 전력저장수단을 운반하는 무인이동장치 및, 상기 충전소와 전력사용처 및 무인이동장치 각각과 통신망에 의해 연결되어 원격 제어하게 되는 서버를 통해 전력을 공급하는 방법에 있어서, 상기 제2 전력저장수단의 용량 정보를 서버에서 검토하여 교체가 필요한 제2 전력저장수단이 발생되는 경우 교체신호를 생성하고, 교체가 필요한 제2 전력저장수단의 위치정보 및 상기 충전소에서 충전이 완료된 제1 전력저장수단의 위치정보를 무인이동장치에 전송하는 단계; 상기 무인이동장치가 수신된 신호를 바탕으로 전력사용처로 이동하는 단계; 상기 무인이동장치가 전력사용처에 도착하여 교체가 필요한 제2 전력저장수단을 탑재하는 단계; 상기 무인이동장치가 충전소로 이동하는 단계; 상기 충전소로 이동된 무인이동장치가 교체가 필요한 제2 전력저장수단을 충전소에 위치시키는 단계; 상기 무인이동장치가 충전이 완료된 제1 전력저장수단을 탑재하는 단계; 상기 무인이동장치가 수신된 신호를 바탕으로 전력사용처로 이동하는 단계; 상기 무인이동장치가 충전이 완료된 제1 전력저장수단을 전력사용처에 위치시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

무인이동장치를 이용한 전력공급방법 {Electric power supply method using the unmanned moving apparatus}
본 발명은 무인이동장치를 이용한 전력공급방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드론 및 무인자율 주행차량과 같은 무인이동장치의 원격제어를 통해 축전지와 같은 전력저장수단을 이송시켜 전력을 공급할 수 있는 방법에 관한 것이다.
가로등, 공용장소의 조명 및 전기차량 충전소 등과 같이 전력을 소비하는 전력사용처에는 케이블의 지하매설 및 전신주 등을 이용한 지상설치 등의 전력공급설비의 설치를 통해 전력사용처로 전력을 공급하고 있다.
만약 전력사용처가 발전소 및 변전소에 근접해 있다면 전력공급설비의 설치에 소모되는 비용이 크지 않겠지만 발전소 및 변전소와 거리가 먼 곳, 산간 및 격오지, 군사시설, 긴급공사구간과 자연재해구간 및 야간에만 조명이 필요한 곳 등의 특정기간에만 전력을 사용하게 되는 전력사용처에 전력공급설비를 설치하는 데는 초기설치 비용 및 유지보수 비용이 막대하게 소모되는 문제점이 있어 왔다.
특히 가로등 및 공용장소의 조명은 저전력을 소모하게 됨으로써 전력공급설비의 설치보다는 태양광을 이용한 축전방식이 통용되고 있으나 이 역시도 초기설치 및 유지보수에 적지 않은 비용이 소모될 뿐만 아니라 축전이 부족하여 보조 전력이 필요한 상황이 발생되고 있다.
그리고 전력공급설비의 설치에는 케이블의 시공 외에 방수 및 누전방지배관 등의 설치를 감안해야 할 뿐만 아니라 자연환경 및 미관의 훼손과 설치 시 발생하는 환경공해 등의 친환경에 위배되는 문제점이 있어 이러한 문제점을 효과적으로 개선할 수 있는 방법의 도출이 필요한 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0015715호 (공개일자: 2016.02.15)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 드론 및 무인자율 이동차량과 같은 무인이동장치를 활용하여 축전지와 같은 전력저장수단을 전력사용처에 공급할 수 있는 무인이동장치를 이용한 전력공급방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 함께 본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 더욱 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무인이동장치를 이용한 전력공급방법은, 다수개의 제1 전력저장수단 각각과 연결되어 충전을 수행하는 충전소, 적어도 하나 이상의 제2 전력저장수단과 연결되어 제2 전력저장수단의 전력을 사용하는 전력사용처, 제1 전력저장수단 및 제2 전력저장수단을 운반하는 무인이동장치 및, 상기 충전소와 전력사용처 및 무인이동장치 각각과 통신망에 의해 연결되어 원격 제어하게 되는 서버를 통해 전력을 공급하는 방법에 있어서, 상기 제2 전력저장수단의 용량 정보를 서버에서 검토하여 교체가 필요한 제2 전력저장수단이 발생되는 경우 교체신호를 생성하고, 교체가 필요한 제2 전력저장수단의 위치정보 및 상기 충전소에서 충전이 완료된 제1 전력저장수단의 위치정보를 무인이동장치에 전송하는 단계; 상기 무인이동장치가 수신된 신호를 바탕으로 전력사용처로 이동하는 단계; 상기 무인이동장치가 전력사용처에 도착하여 교체가 필요한 제2 전력저장수단을 탑재하는 단계; 상기 무인이동장치가 충전소로 이동하는 단계; 상기 충전소로 이동된 무인이동장치가 교체가 필요한 제2 전력저장수단을 충전소에 위치시키는 단계; 상기 무인이동장치가 충전이 완료된 제1 전력저장수단을 탑재하는 단계; 상기 무인이동장치가 수신된 신호를 바탕으로 전력사용처로 이동하는 단계; 상기 무인이동장치가 충전이 완료된 제1 전력저장수단을 전력사용처에 위치시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무인이동장치를 이용한 전력공급방법은, 다수개의 제1 전력저장수단 각각과 연결되어 충전을 수행하는 충전소, 적어도 하나 이상의 제2 전력저장수단과 연결되어 제2 전력저장수단의 전력을 사용하는 전력사용처, 제1 전력저장수단과 제2 전력저장수단을 운반하는 제1 무인이동장치와 제2 무인이동장치 및, 상기 충전소와 전력사용처와 제1 무인이동장치 및 제2 무인이동장치 각각과 통신망에 의해 연결되어 원격 제어하게 되는 서버를 통해 전력을 공급하는 방법에 있어서, 상기 제2 전력저장수단의 용량 정보를 서버에서 검토하여 교체가 필요한 제2 전력저장수단이 발생되는 경우 교체신호를 생성하고, 교체가 필요한 제2 전력저장수단의 위치정보 및 상기 충전소에서 충전이 완료된 제1 전력저장수단의 위치정보를 제1 무인이동장치 및 제2 무인이동장치 각각에 전송하는 단계; 상기 제1 무인이동장치가 수신된 신호를 바탕으로 교체가 필요한 제2 전력저장수단의 위치로 이동하며, 상기 제2 무인이동장치가 수신된 신호를 바탕으로 충전이 완료된 제1 전력저장수단의 위치로 이동하는 단계; 상기 제1 무인이동장치가 전력사용처에 도착하여 교체가 필요한 제2 전력저장수단을 탑재하며, 상기 제2 무인이동장치가 충전소에 도착하여 충전이 완료된 제1 전력저장수단을 탑재하는 단계; 상기 제1 무인이동장치가 충전소로 이동하며, 상기 제2 무인이동장치가 전력사용처로 이동하는 단계; 및, 상기 제1 무인이동장치가 교체가 필요한 제2 전력저장수단을 충전소에 위치시며, 상기 제2 무인이동장치가 충전이 완료된 제1 전력저장수단을 전력사용처에 위치시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 상기 충전소에는 상기 제1 전력저장수단 및 제2 전력저장수단과 접촉에 의해 무선연결되는 다수개의 충전플레이스가 마련되며, 상기 전력사용처에는 상기 제1 전력저장수단 및 제2 전력저장수단과 접촉에 의해 무선연결되는 적어도 하나 이상의 셋팅플레이스가 마련되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.
산간 및 격오지 등의 전력사용처에 전력공급설비를 설치할 필요없이 무인이동장치를 이용하여 간편한 구조로 전력을 공급할 수 있는 이점이 있다.
그리고 산간 및 격오지에 전력공급설비의 설치에 따른 비용, 유지보수 및 관리에 소모되는 비용을 절약할 수 있는 이점이 있다.
또한 조명 및 가로등이 임시로 필요한 전력사용처에 간편한 구조로 전력을 공급하여 전력사용처의 효용이 완료되어 철거되더라도 소진되는 비용의 규모를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
아울러 태양광 축전을 통해 전력을 소모하는 전력사용처에 간편한 구조로 보조 전력원을 공급할 수 있게 되는 이점이 있다.
이와 더불어 소규모 전력사용처 뿐만 아니라, 전기차량 충전소 등의 대규모 전력사용처에도 적용되어 질 수 있는 효과를 기대할 수 있을 것이다.
이와 함께 본 발명의 다른 효과는 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
도 1은 본 발명에 따른 무인이동장치를 이용한 전력공급방법을 설명하기 위한 시스템 구성 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인이동장치를 이용한 전력공급방법을 순차적으로 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 설명에 앞서 본 발명의 이점 및 특징 및 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 이러한 용어 중 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하는 것이고, 설명 상에 방향을 지칭하는 단어는 설명의 이해를 돕기위한 것으로 시점에 따라 변경 가능함을 주지하는 바이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 충전소, 무인이동장치 및 전력사용처 각각을 원격제어할 수 있도록 통신망으로 연결된 서버의 운용을 통해 전력을 공급하는 방법을 구현하기 위한 것이다.
충전소는 다수개의 제1 전력저장수단 각각이 충전플레이스에 위치되어 충전 및 입출고를 수행할 수 있게 되는 설비이다. 여기에서 제1 전력저장수단 및 후술되는 제2 전력저장수단은 동일한 구조로 이루어지며, 2차 전지, DC 직류 배터리, 리튬-이온 배터리 및 수소연료배터리 등의 방전이 되면 충전이 가능한 축전지를 포함하되, 무선충전방식으로 충전될 수 있는 축전지 형태로 이루어지는 것이 바람직할 것이다. 그리고 제1 전력저장수단 및 제2 전력저장수단에는 고유식별번호가 바코드 형태로 지정되며, 충전상태 및 방전상태를 파악할 수 있는 전력용량감지센서와 GPS에서 위치를 확인할 수 있도록 위치신호를 전송할 수 있는 위치전송센서가 부착된다. 이와 함께 충전소의 충전플레이스에는 다수개의 전력저장수단 각각을 전기적인 연결방식 및 무선충전 방식으로 충전할 수 있는 시스템이 설치된다.
다음으로 전력사용처는 가로등 및 공용장소의 조명 시설과 산간, 격오지, 군사시설, 긴급공사구간과 자연재해구간 및 야간에만 조명이 필요한 곳 등의 특정기간에만 전력을 사용하게 되는 조명 또는 충전시설과 전기자동차의 충전시설 등과 같이 제1 전력저장수단 및 제2 전력저장수단의 전력을 사용할 수 있는 시설을 포함한다. 이러한 전력사용처에는 적어도 하나 이상의 제2 전력저장수단이 안착되며, 제2 전력저장수단과 접촉방식으로 연결되어 전력저장수단의 전력을 사용할 수 있는 셋팅플레이스가 다수개로 마련될 수 있다.
이어서 무인이동장치는 드론 및 무인자율주행차량 등과 같은 원격제어로 이동될 수 있는 이동장치를 포함하며, GPS 등의 위성영상항법 또는 영상기반으로 자동 도킹 또는 이격, 이륙 또는 착륙이 가능한 구조로 이루어진다. 이러한 무인이동장치 및 제1 전력저장수단과 제2 전력저장수단의 일측에는 상호 간에 탈착 가능한 구조가 이루어져, 무인이동장치가 제1 전력저장수단 및 제2 전력저장수단을 안정적으로 이송시킬 수 있을 뿐만 아니라 제1 전력저장수단 및 제2 전력저장수단을 지정된 위치에서 탑재, 착륙, 선적 또는 하역 가능케 하는 것이 바람직할 것이다.
아울러 서버는 충전소와 무인이동장치 및 전력사용처 각각을 원격제어할 수 있도록 통신망으로 연결된다. 이러한 서버는 장거리 무선 송신기는 CDMA (Code Division Multiple Access) 멀티플렉싱; WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) 통신 시스템; UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 통신 시스템; GPRS (General Packet Radio Service) 통신 시스템; GSM (Global System for Mobile Telecommunications) 통신 시스템; EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) 통신 시스템; CDMA2000 통신 시스템; 및 LTE (Long Term Evolution) 통신 시스템 중 적어도 하나를 이용하여 통신하도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성요소를 바탕으로 본 발명의 바람직한 제1 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예는 무인이동장치 1대를 이용하여 제1 전력저장수단 및 제2 전력저장수단을 충전소 및 전력사용처 간에 이송시켜 전력을 공급하는 방법을 구현코자 한다.
먼저 전력사용처에 연결된 제2 전력저장수단의 전력용량 정보를 서버에서 검토하여 교체가 필요한 제2 전력저장수단이 발생되는 경우 교체신호를 생성하고, 교체가 필요한 제2 전력저장수단의 위치정보 및 충전소에서 충전이 완료된 제1 전력저장수단의 위치정보를 무인이동장치에 전송하는 단계(S100)를 수행한다.
그리고 무인이동장치가 S100 단계에서 수신된 신호를 바탕으로 전력사용처로 이동하는 단계(S200)를 수행하게 되며, 이후 무인이동장치가 전력사용처에 도착하여 교체가 필요한 제2 전력저장수단을 탑재하는 단계(S300)를 수행하게 된다. 여기에서 무인이동수단은 제2 전력저장수단을 탑재하기 전에 제2 전력저장수단의 바코드를 스캔하여 서버로부터 전송받은 신호에 따른 제2 전력저장수단과 일치하는지 한 번 더 확인하는 절차를 거치게 하는 것이 바람직할 것이다.
이렇게 무인이동장치를 제어하여 교체가 필요한 제2 전력저장수단을 셋팅플레이스로부터 탑재시키게 되면 전력사용처에서는 예비로 마련된 셋팅플레이스에 위치한 제2 전력저장수단의 전력을 사용하게 된다.
다음으로 무인이동장치가 충전소로 이동하는 단계(S400)를 수행하게 되며, 이후 충전소로 이동된 무인이동장치가 서버의 명령에 의해 교체가 필요한 제2 전력저장수단을 지정된 충전플레이스에 위치시키는 단계(S500)를 수행하게 된다.
이어서 무인이동장치가 충전이 완료된 제1 전력저장수단을 탑재하는 단계(S600)를 수행하게 되며, 무인이동장치가 수신된 신호를 바탕으로 전력사용처로 이동하는 단계(S700)를 수행하게 된다. 여기에서도 무인이동수단은 제1 전력저장수단을 탑재하기 전에 제1 전력저장수단의 바코드를 스캔하여 서버로부터 전송받은 신호에 따른 제1 전력저장수단과 일치하는지 한 번 더 확인하는 절차를 거치게 하는 것이 바람직할 것이다.
이후에 무인이동장치가 충전이 완료된 제1 전력저장수단을 전력사용처의 교체가 필요한 제2 전력저장수단이 위치했던 셋팅플레이스에 위치시키는 단계(S800);를 수행하게 됨으로써 전력사용처에 전력공급을 원활히 할 수 있게 된다.
상술된 본 발명의 제1 실시예를 바탕으로, 본 발명의 제2 실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제2 실시예는 무인이동장치 2대(제1 무인이동장치 및 제2 무인이동장치)를 이용하여 제1 전력저장수단 및 제2 전력저장수단을 충전소 및 전력사용처 간에 이송시켜 전력을 공급하는 방법을 구현코자 한다.
먼저 제2 전력저장수단의 용량 정보를 서버에서 검토하여 교체가 필요한 제2 전력저장수단이 발생되는 경우 교체신호를 생성하고, 교체가 필요한 제2 전력저장수단의 위치정보를 제1 무인이동장치에 전송하며, 충전소에서 충전이 완료된 제1 전력저장수단의 위치정보를 제2 무인이동장치에 전송하는 단계를 수행한다.
그리고 제1 무인이동장치가 수신된 신호를 바탕으로 교체가 필요한 제2 전력저장수단의 위치로 이동하며, 제2 무인이동장치가 수신된 신호를 바탕으로 충전이 완료된 제1 전력저장수단의 위치로 이동하는 단계를 수행한다.
다음으로 제1 무인이동장치가 전력사용처에 도착하여 교체가 필요한 제2 전력저장수단을 탑재하며, 제2 무인이동장치가 충전소에 도착하여 충전이 완료된 제1 전력저장수단을 탑재하는 단계를 수행한다.
이어서 제1 무인이동장치가 충전소로 이동하며, 제2 무인이동장치가 전력사용처로 이동하는 단계를 수행하게 된다.
이후 제1 무인이동장치가 교체가 필요한 제2 전력저장수단을 충전소에 위치시며, 제2 무인이동장치가 충전이 완료된 제1 전력저장수단을 전력사용처에 위치시키는 단계;를 수행하게 됨으로써 전력사용처에 전력공급을 더욱 효율적으로 할 수 있게 된다.
아울러 이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 그리고 상술한 바와 같이 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 다수개의 제1 전력저장수단 각각과 연결되어 충전을 수행하는 충전소, 적어도 하나 이상의 제2 전력저장수단과 연결되어 제2 전력저장수단의 전력을 사용하는 전력사용처, 제1 전력저장수단과 제2 전력저장수단을 운반하는 제1 무인이동장치와 제2 무인이동장치 및, 상기 충전소와 전력사용처와 제1 무인이동장치 및 제2 무인이동장치 각각과 통신망에 의해 연결되어 원격 제어하게 되는 서버를 통해 전력을 공급하는 방법에 있어서,
    상기 제2 전력저장수단의 용량 정보를 서버에서 검토하여 교체가 필요한 제2 전력저장수단이 발생되는 경우 교체신호를 생성하고, 교체가 필요한 제2 전력저장수단의 위치정보 및 상기 충전소에서 충전이 완료된 제1 전력저장수단의 위치정보를 제1 무인이동장치 및 제2 무인이동장치 각각에 전송하는 단계;
    상기 제1 무인이동장치가 수신된 신호를 바탕으로 교체가 필요한 제2 전력저장수단의 위치로 이동하며, 상기 제2 무인이동장치가 수신된 신호를 바탕으로 충전이 완료된 제1 전력저장수단의 위치로 이동하는 단계;
    상기 제1 무인이동장치가 전력사용처에 도착하여 교체가 필요한 제2 전력저장수단을 탑재하며, 상기 제2 무인이동장치가 충전소에 도착하여 충전이 완료된 제1 전력저장수단을 탑재하는 단계;
    상기 제1 무인이동장치가 충전소로 이동하며, 상기 제2 무인이동장치가 전력사용처로 이동하는 단계; 및,
    상기 제1 무인이동장치가 교체가 필요한 제2 전력저장수단을 충전소에 위치시키며, 상기 제2 무인이동장치가 충전이 완료된 제1 전력저장수단을 전력사용처에 위치시키는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인이동장치를 이용한 전력공급방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 충전소에는,
    상기 제1 전력저장수단 및 제2 전력저장수단과 접촉에 의해 무선연결되는 다수개의 충전플레이스가 마련되며,
    상기 전력사용처에는,
    상기 제1 전력저장수단 및 제2 전력저장수단과 접촉에 의해 무선연결되는 적어도 하나 이상의 셋팅플레이스가 마련되는 것을 특징으로 하는 무인이동장치를 이용한 전력공급방법.
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