KR20140068384A

KR20140068384A - 전기자동차를 이용하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20140068384A
Application number: KR1020120135777A
Authority: KR
Inventors: 이현구; 손홍관; 하태현; 김성철; 이성준
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-06-09

Abstract

본 발명은 공동주택 스마트 전력 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 기존의 제한된 공동주택 설비 용량 내에서 전기에너지를 보다 효율적으로 관리 및 이용할 수 있도록 하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 사용자가 희망하는 배터리 잔량(SOC) 정보를 포함하는 사용자 설정 정보를 입력하기 위해 구비되는 입력수단과; 배터리, 공동주택 내 충전기와 배터리 사이에서 AC-DC 양방향 전력 변환을 수행하는 전력변환유닛, 및 사용자 설정 정보를 입력받도록 구비됨과 더불어 배터리의 충/방전을 위해 전력변환유닛의 구동을 제어하는 컨트롤러를 탑재하고, 공동주택의 충전기에 연결된 상태의 전기자동차와; 각 충전기에 연결된 전기자동차의 컨트롤러 또는 전기자동차가 연결된 충전기들과 통신 가능하도록 구비되고, 사용자 설정 정보를 전달받아 각 전기자동차의 배터리 충/방전을 제어하는 통합 전력 관리 시스템;을 포함하며, 통합 전력 관리 시스템은 각 차량 내 컨트롤러 또는 충전기와 통신하여 각 차량의 희망하는 배터리 잔량을 초과하는 잉여 전력이 전력계통으로부터 해당 차량의 배터리로 또는 각 차량의 배터리에서 전력계통으로 공급될 수 있도록 각 차량의 배터리를 충/방전 제어하는 것을 특징으로 하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템을 제공한다.

Description

전기자동차를 이용하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템 및 방법{Apartment smart power management system and method using electric vehicle}

본 발명은 공동주택 스마트 전력 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차를 이용하여 기존의 제한된 공동주택 설비 용량 내에서 전기에너지를 보다 효율적으로 관리 및 이용할 수 있도록 하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

오늘날 화석연료를 사용하는 내연기관 자동차는 배기가스로 인한 환경오염, 오존 생성 등으로 인한 호흡기 질환 유발, 이산화탄소로 인한 지구 온난화 등과 같은 많은 문제점을 가진다.

또한 지구상에 존재하는 화석연료는 한정되어 있기 때문에 언젠가는 고갈될 위기에 처해 있다.

이에 전 세계적으로 전기모터를 구동원으로 사용하는 순수 전기자동차(EV, Electric Vehicle)나, 내연기관과 함께 전기모터를 차량 구동원으로 사용하는 하이브리드 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle)와 같은 친환경 자동차의 개발 및 보급에 많은 노력을 기울이고 있으며, 친환경 자동차의 동력원이 되는 배터리 등 전기에너지 저장장치의 기술도 급속히 발전하고 있다.

이와 더불어 배터리 충전을 위한 차량 내/외부 장치와 설비의 연구 개발, 충전인프라 확충 등에 많은 노력을 기울이고 있다.

주지된 바와 같이, 전기자동차나 하이브리드 자동차는, 차량의 구동에너지를 화석연료의 연소로부터 얻는 기존의 내연기관 자동차와 달리, 전기에너지로부터 차량의 구동에너지를 얻는 자동차로, 차량의 구동원이 되는 전기모터, 전기모터의 구동 및 제어를 위한 모터 제어기(MCU), 차량 내 전기에너지 저장장치로서 전기모터의 구동전력을 공급하기 위한 배터리, 배터리 충전을 위한 차량 내 충전장치(전력변환유닛 등을 포함할 수 있음), 차량과 외부 충전기 간의 연결을 위한 충전구(인렛(Inlet), 커넥터) 등을 구비한다.

여기서, 배터리로는 일충전 주행거리를 충분히 확보하기 위하여 고용량 고전압 배터리를 사용하며, 최근 리튬이온 배터리의 사용이 대세로 자리 잡고 있다.

또한 상기한 구성과 더불어 배터리 상태를 감시하는 BMS(Battery Management System)가 탑재되고, 이는 배터리의 전압, 온도, 충전상태(SOC, State Of Charge) 등의 배터리 상태 정보를 수집하면서 수집되는 배터리 상태 정보를 차량 제어나 충전 제어 등에 이용할 수 있도록 차량 내, 외부의 타 제어기(컨트롤러)에 제공한다.

이러한 친환경 자동차는 내연기관 자동차와 비교하여 배기가스가 전혀 없거나 적으며, 또한 소음이 작은 장점이 있다.

전기자동차의 경우, 내연기관 자동차보다 먼저 개발되었으나, 도로망 확충에 의한 장거리 운행 증가, 배터리의 무거운 중량과 긴 충전시간 등의 여러 문제로 인하여 실용화되지 못하다가, 최근 고유가와 환경문제가 심각해지고 리튬이온 배터리를 중심으로 한 관련 기술이 크게 발전함에 따라 다시 주목받기 시작하고 있다.

한편, 국내에서 사용되는 에너지의 대부분은 수입에 의존하고 있으며, 이 중에 대략 25% 이상을 건축물 부문에서 소비하는 것으로 알려져 있다.

최근 온실가스 배출을 억제하려는 국제적인 환경기준 강화 등으로 인하여 향후 예상되는 그린라운드에 더욱 능동적으로 대응하기 위한 공동주택 에너지 절감 기술에 대해 관심이 커지고 있다.

현재 공동주택(아파트 등)의 에너지 절감 방안은 저 전력형 전등으로 교체하거나 분기선의 스위치를 제어하는 단순한 전력 수요 관리 수준에 머물러 있으며, 부하를 실시간으로 모니터링하여 전력의 효율적인 사용을 도모하는 동시에 피크 전력을 저감하기 위한 실제 적용 사례는 아직 부재한 상태이다.

또한 우리나라의 공동주택 거주자는 전국적으로 평균 약 70% 정도, 대도시의 경우 약 80% 정도로, 공동주택에서 전기자동차(PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 포함)를 위한 충전 시스템의 설치 방안을 마련하는 것이 필요하다.

향후 주차장 설치법에 전기자동차 충전인프라의 의무 설치 기준 제정이 예상되며, 이를 위해서 공동주택의 충전인프라와 전력시스템의 통합 관리를 위한 시스템이 요구되고 있다.

더불어 향후 전기자동차 보급의 활성화를 위해 상용부문 및 민간부문에 대한 충전인프라 보급 사업이 지속적으로 추진될 예정에 있다.

이와 같이 전기자동차의 민간 보급을 위해서는 주요 거주지인 공동주택에 대한 충전인프라의 구축이 매우 중요하지만, 기존 아파트의 변전설비 용량은 대부분 전기자동차 충전인프라의 추가 설치를 위해 충분하지 않은 실정이다.

이에 제한된 기존의 변전설비를 효율적으로 운용하여 추가되는 전기자동차 충전의 부하 부담을 해결할 수 있는 대책이 필요한 상황이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 창출한 것으로서, 기존의 제한된 공동주택 설비 용량 내에서 전기에너지를 보다 효율적으로 관리 및 이용할 수 있도록 하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 사용자가 희망하는 배터리 잔량(SOC) 정보를 포함하는 사용자 설정 정보를 입력하기 위해 구비되는 입력수단과; 에너지 저장장치인 배터리, 공동주택 내 충전기와 상기 배터리 사이에서 AC-DC 양방향 전력 변환을 수행하는 전력변환유닛, 및 상기 사용자 설정 정보를 입력받도록 구비됨과 더불어 배터리의 충/방전을 위해 상기 전력변환유닛의 구동을 제어하는 컨트롤러를 탑재하고, 공동주택의 충전기에 연결된 상태의 전기자동차와; 상기 각 충전기에 연결된 전기자동차의 컨트롤러 또는 전기자동차가 연결된 충전기들과 통신 가능하도록 구비되고, 상기 사용자 설정 정보를 전달받아 각 전기자동차의 배터리 충/방전을 제어하는 통합 전력 관리 시스템;을 포함하며, 상기 통합 전력 관리 시스템은 각 차량 내 컨트롤러 또는 충전기와 통신하여 각 차량의 희망하는 배터리 잔량을 초과하는 잉여 전력이 전력계통으로부터 해당 차량의 배터리로 또는 각 차량의 배터리에서 전력계통으로 공급될 수 있도록 각 차량의 배터리를 충/방전 제어하는 것을 특징으로 하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템을 제공한다.

여기서, 상기 입력수단은 각 전기자동차에서 사용자가 조작하여 설정 정보를 입력하도록 구비되는 차량 내 조작부이거나, 차량 외부에서 설정 정보를 원격으로 입력하기 위한 외부 단말기이거나, 상기 차량 내 조작부와 외부 단말기가 조합된 구성인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 설정 정보는 사용자가 희망하는 차량 운행 시작시간 정보를 더 포함하고, 상기 통합 전력 관리 시스템은 사용자가 설정한 상기 차량 운행 시작시점에서 해당 차량의 상기 희망하는 배터리 잔량을 만족하도록 각 차량의 배터리 충/방전을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 설정 정보가 차량이 연결된 각 충전기에서도 입력될 수 있도록 충전기가 구비되고, 사용자가 입력한 설정 정보가 각 충전기로부터 통합 전력 관리 시스템으로 전달될 수 있게 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 통합 전력 관리 시스템은 실시간 전기요금 정보를 제공하는 외부 시스템과 연결되고, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 실시간 전기요금 정보에 기초하여 각 전기자동차의 충/방전 시점을 결정하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 스마트 전력 관리 시스템은, 공동주택에 구비되는 신재생에너지전원 및 비상전원과; 상기 신재생에너지전원 및 비상전원에서 생성된 발전 전력에 의해 충전됨과 더불어 저장된 전력을 공동주택 내 부하 전력 및 전기자동차의 충전 전력으로 공급하도록 방전되는 에너지 저장장치(ESS)와; 상기 신재생에너지전원 및 비상전원과 상기 에너지 저장장치, 전력계통 사이에 연결 구비되는 AC-DC 양방향 전력변환유닛과; 상기 양방향 전력변환유닛의 구동을 제어하여 에너지 저장장치의 충/방전을 제어하는 에너지 저장장치용 컨트롤러;를 더 포함하며, 통합 전력 관리 시스템이 에너지 저장장치용 컨트롤러와 통신하여 에너지 저장장치의 충/방전을 제어하도록 된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 통합 전력 관리 시스템은 기상 정보와 실시간 전기요금 정보를 제공하는 외부 시스템과 연결되고, 공공주택의 부하 예측 정보와 기상 정보로부터 예측된 신재생에너지전원의 발전 전력, 현재 에너지 저장장치에 저장된 전기에너지의 양, 그리고 상기 실시간 전기요금 정보에 기초하여 전력계통으로부터 공급되는 전력이 상기 에너지 저장장치에 저장되거나 상기 에너지 저장장치의 잉여 전력이 전력계통으로 공급되도록 에너지 저장장치의 충/방전을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 에너지 저장장치인 배터리, 공동주택 내 충전기와 상기 배터리 사이에서 AC-DC 양방향 전력 변환을 수행하는 전력변환유닛, 및 상기 사용자 설정 정보를 입력받도록 구비됨과 더불어 배터리의 충/방전을 위해 상기 전력변환유닛의 구동을 제어하는 컨트롤러를 탑재한 전기자동자가 공동주택의 충전기에 연결되는 단계; 사용자가 희망하는 배터리 잔량(SOC) 정보를 포함하는 사용자 설정 정보를 입력수단을 이용하여 입력하는 단계; 및 통합 전력 관리 시스템이 각 충전기에 연결된 전기자동차의 컨트롤러 또는 전기자동차가 연결된 충전기들과 통신하여 상기 사용자 설정 정보를 전달받아 각 전기자동차의 배터리 충/방전을 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 통합 전력 관리 시스템은 각 차량 내 컨트롤러 또는 충전기와 통신하여 각 차량의 희망하는 배터리 잔량을 초과하는 잉여 전력이 전력계통으로부터 해당 차량의 배터리로 또는 각 차량의 배터리에서 전력계통으로 공급될 수 있도록 각 차량의 배터리를 충/방전 제어하는 것을 특징으로 하는 공동주택 스마트 전력 관리 방법을 제공한다.

여기서, 상기 설정 정보는 사용자가 희망하는 차량 운행 시작시간 정보를 더 포함하고, 상기 통합 전력 관리 시스템은 사용자가 설정한 상기 차량 운행 시작시점에서 해당 차량의 상기 희망하는 배터리 잔량을 만족하도록 각 차량의 배터리 충/방전을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 본 발명에 따른 공동주택 스마트 전력 관리 시스템 및 방법은 전기자동차에 탑재된 고용량의 배터리를 차량 구동용뿐만 아니라 공동주택의 신재생에너지전원과 연계하여 전력 관리에 활용하는데 주된 특징이 있는 것으로, 전기자동차 배터리와 신재생에너지전원을 연계한 공동주택 스마트 전력 관리를 통해 공동주택의 전기요금을 절감하는 것은 물론 전력시장에 참여하여 이익을 창출할 수 있는 등의 여러 이점을 제공하게 된다.

또한 공동주택의 제한된 변전설비를 최적으로 운용하는 것이 가능해지며, 변전설비의 부담을 최소화할 수 있게 된다.

또한 전기자동차의 배터리와 공동주택의 대용량 에너지 저장장치를 이용한 무정전 시스템을 구현할 수 있게 되며, 나아가 전기자동차의 보급에도 기여할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공동주택 스마트 전력 관리 시스템의 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 다음의 설명에서 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하지만, 본 발명이 다음의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 기존의 공동주택 전력 관리 업무와 전기자동차 충전 부하를 포함한 단지 내의 모든 전력 관리를 관리사무소의 통합 전력 관리 시스템에서 스마트하게 통합 관리하는 공동주택 관리사무소용 스마트 전력 관리 시스템에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 전기자동차(순수 전기자동차와 더불어 PHEV를 포함하는 것임)를 이용하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 차량 내 전기에너지 저장장치인 고용량의 고전압 배터리와 배터리 충전을 위한 충전장치를 탑재한 전기자동차를 이용하여, 기존의 제한된 공동주택 설비 용량 내에서 전기에너지를 보다 효율적으로 관리 및 이용할 수 있도록 하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공동주택 스마트 전력 관리 시스템의 구성도로서, 공동주택에 구비되는 각 구성요소 및 전기자동차(10)를 나타내고 있다.

도시된 바와 같이, 전력계통으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(14)를 충전함과 더불어 경우에 따라서는 배터리(14)에 저장된 잉여 전력이 전력계통으로 공급될 수 있도록 공동주택 내 충전 시스템에 전기자동차(10)가 연결되고, 충전 시스템에 연결된 전기자동차(10)의 배터리(14)들이 공동주택의 전력 관리를 위한 에너지 저장장치로 이용된다.

이때, 복수의 전기자동차(10)들이 배터리 충전을 위해 공동주택의 충전 시스템에 포함된 복수개의 충전기(61) 중 어느 하나에 연결된 상태이고, 이렇게 충전기(61)에 연결된 상태에서는 각 전기자동차(10)의 배터리 충전이 가능한 상태이면서 배터리(14)에 저장된 잉여 전력을 전력계통으로 공급할 수 있는 상태가 된다.

참고로, 도 1에는 1개의 충전기와 1대의 전기자동차만을 도시하였으나, 실제 공동주택에는 복수개의 충전기가 구비되고, 각 충전기마다 동일한 구성의 전기자동차가 연결된다.

이와 같이 본 발명에서는 전력계통(배전시스템)을 통해 전기자동차(10)가 전력을 공급받아 배터리(14)를 충전하게 되고, 또한 전기자동차(10)를 이용한 스마트 전력 관리에 있어서 필요한 경우 차량 내 배터리(14)에 저장된 잉여 전력을 전력계통으로 공급하게 된다.

출퇴근용으로 사용되는 전기자동차는 하루 중 대부분의 시간(보통 22시간 이상) 동안을 주차 상태로 있게 되며, 일반적으로 통근거리가 전기자동차의 주행 가능 거리보다 작으므로 전기자동차의 배터리에 저장된 모든 에너지가 사용되지 않는다.

또한 통상의 경우 전기자동차(10)의 사용자는 배터리 충전을 위해 주차하는 대부분의 긴 시간 동안 차량(10)을 계속해서 충전기(61)에 연결해놓고 있게 되는데, 이렇게 차량(10)을 충전기(61)에 연결한 상태에서 전력계통으로부터 충전기(61)를 통해 공급되는 전력을 사용자가 원하는 만큼, 그리고 사용자가 원하는 운행 시작시간까지 배터리(14)에 충전할 수 있기도 있지만, 반대로 배터리(14)에 저장되어 있는 잉여 에너지를 전력계통으로 공급하는 것도 가능하다.

여기서, 사용자가 충전하고자 하는 목표 SOC(이는 충전할 SOC 정량 값이거나, 충전 후의 목표 SOC 값이 될 수 있음)와 원하는 차량 운행 시작시간을 설정해두게 되면, 사용자가 설정한 SOC 정량 값을 충전하거나(예, SOC 50%만큼을 정량 충전), 사용자가 설정한 목표 SOC 값까지 배터리(14)를 충전하기 위하여(예, 배터리 SOC가 70%가 될 때까지 충전), 설정한 상기 운행 시작시간까지만 목표 SOC만큼 배터리 충전이 완료되면 되므로, 차량(10)을 충전기(61)에 연결해두고 있는 상태에서 전기요금이 보다 저렴한 시간대에 배터리 충전이 이루어지도록 할 수 있다.

또한 본 발명에서는 차량(10)의 에너지 저장장치인 고용량 배터리(14)의 잉여 전력을 전력계통을 통해 전력공급자에게 공급하여 판매할 수 있도록 하는데, 이를 통해 여러 대의 전기자동차(10)가 공동주택의 충전 시스템에 연결된 상태에서 더욱 효율적인 전기에너지의 관리 및 이용이 가능해지도록 하고, 나아가 본 발명의 스마트 전력 관리 시스템을 구비한 공동주택 거주자와 전력공급자(예를 들면, 한국전력공사) 모두가 이익을 얻을 수 있도록 한다.

즉, 공동주택 입장에서는 잉여 전력을 전력공급자에게 판매하여 수익을 얻을 수 있는 것이고, 전력공급자 입장에서는 수요자인 공동주택으로부터 잉여 전력을 사들여 다른 곳에 활용 및 공급할 수 있으므로 전력 수급의 안정화는 물론 발전소 추가 건립 등과 같은 인프라 확충에 소요되는 비용이나 발전 비용을 줄일 수 있는 것이다.

그 밖에 후술하는 바와 같이 공동주택 입장에서 전기요금이 저렴한 시간대에 필요 전력을 저장할 수 있으므로 에너지 비용을 절감할 수 있는 이익도 있게 되며, 더불어 전력공급자 입장에서는 전력 수요의 분산을 유도하여 전력 수급의 안정화 및 피크 전력 저감 등을 달성할 수 있는 이점이 있게 된다.

도 1의 구성에 대해 상세히 설명하면, 먼저 사용자가 설정 정보를 입력할 수 있도록 구비되는 입력수단이 구비된다.

상기 입력수단은 전기자동차(10)에 구비되는 것이거나 차량 외부에 구비되는 것이 될 수 있는데, 바람직하게는 전기자동차(10) 내에서 사용자(운전자)가 조작하여 필요한 설정 정보를 입력하는데 사용하는 차량 내 조작부(11)가 구비되고, 이와 함께 사용자가 차량 외부에서 상기 설정 정보를 차량으로 원격 입력하기 위한 외부 단말기(15)가 구비될 수 있다.

물론, 입력수단이 위와 같이 차량 내 조작부(11)와 외부 단말기(15)의 조합된 구성 대신 차량 내 조작부(11)와 외부 단말기(15) 중 어느 하나가 될 수도 있다.

상기 차량 내 조작부(11)는 사용자가 정보 입력을 위해 조작할 수 있도록 차량에 구비되는 구성부로서, 버튼이나 스위치, 노브(knob), 다이얼과 더불어 디스플레이를 포함하는 장치, 또는 터치 스크린과 같은 유저 인터페이스(UI, User Interface) 요소 내지 그 밖의 공지된 차량 내 정보입력수단이 될 수 있다.

이러한 조작부(11)는 차량 내 컨트롤러(12)와 연결되며, 사용자가 상기 조작부(11)를 통해 설정한 각종 정보는 상기 차량 내 컨트롤러(12)에 입력되도록 되어 있다.

또한 상기 외부 단말기(15)는 사용자가 차량 외부에서 필요한 설정 정보를 차량의 컨트롤러(12) 또는 충전기 운용 시스템(62)에 원격 입력할 수 있게 사용되는 것으로서, 가정용 에너지정보 표시장치(18), 사용자가 휴대하는 모바일 단말기(17)이거나, 차량과 인터넷 통신이 가능하도록 구비되는 사용자 단말기(16)가 될 수 있다.

상기 가정용 에너지정보 표시장치(18)는 홈 네트워크에서 스마트 미터와 연계하여 에너지 정보를 표시하는 기능을 담당하는 월-패드 등이 될 수 있다.

상기 모바일 단말기(17)는 이동통신망 등의 무선통신망을 통해 차량과의 무선 통신이 가능한 단말기로서, 스마트폰 등의 무선 스마트 기기가 될 수 있다.

또한 상기 사용자 단말기(16)는 웹 브라우저를 이용하여 차량과의 인터넷 통신이 가능한 사용자 PC 등이 될 수 있다.

물론, 외부 단말기(15)는 차량의 컨트롤러(12)와 직접 통신하는 방식(차량의 컨트롤러와 직접 무선 통신하는 방식)의 단말기가 아닌, 인터넷망 및 차량이 연결된 충전기(61)를 통해 차량 내 컨트롤러(12)와 통신 가능하게 연결되는 유/무선 단말기가 될 수도 있다.

이와 같이 외부 단말기(15)는 사용자가 차량 외부에서 원격으로 설정 정보를 입력하기 위한 것으로서, 이 외부 단말기(15)를 통해 입력되는 사용자 설정 정보 역시 차량 내 컨트롤러(12)로 전달되어 입력된다.

그리고, 차량 내 조작부(11)나 외부 단말기(15)를 통해 컨트롤러(12)에 입력된 사용자 설정 정보는 각 차량이 연결된 충전기(61)를 통해 차량의 배터리 충/방전 권한을 갖는 통합 전력 관리 시스템(20)으로 전달된다.

본 발명에서 차량 내 조작부(11) 및 외부 단말기(15)를 통해 사용자가 입력하게 되는 설정 정보는 사용자가 희망하는 배터리 잔량(SOC) 정보를 포함하는 것이 될 수 있다.

즉, 사용자가 배터리 충전 후 차량 운행 시작 시점에서 희망하는 배터리 잔량 정보를 입력하기 위하여 차량 내 조작부(11) 또는 외부 단말기(15)를 조작하게 되는 것이다.

이와 더불어 상기 설정 정보는 사용자가 희망하는 차량 운행 시작시간 정보를 더 포함하는 것이 될 수 있다.

이러한 사용자 설정 정보는 사용자가 배터리 충전을 위해 요구하게 되는 충전 요구 정보로서, 사용자가 배터리 충전을 위해 자신의 전기자동차(10)를 충전기(61)에 연결한 뒤 차량 내 조작부(11) 또는 외부 단말기(15)를 조작하여 상기 설정 정보를 입력하게 되는데, 이 설정 정보는 상기와 같이 사용자가 차량 내 조작부(11) 또는 외부 단말기(15)를 조작하여 입력하는 것 외에, 충전기(61)에서도 직접 입력할 수 있도록 하는 것이 가능하다.

또한 사용자 설정 정보는 충전 시작 전에 입력되는 충전 요구 정보일 수 있으나, 충전이 어느 정도 이루어진 충전 중 상태 또는 충전이 모두 완료된 상태에서도 입력 가능한 정보이며, 공동주택의 충전기(61)에 차량(10)을 연결한 상태에서 사용자가 차량을 이용하기 전에 예상 운행 시작시간이 결정되면 사용자가 입력하게 되는 정보가 될 수 있다.

또한 각 전기자동차(10)에는 차량의 에너지 저장장치인 구동용 배터리(14)와, 공동주택에 설치된 충전기(61)와 차량의 배터리(14) 사이에서 AC-DC 양방향 전력 변환을 수행하는 전력변환유닛(13)과, 상기 사용자 설정 정보를 입력받도록 구비됨과 더불어 배터리(14)의 충/방전을 위해 상기 전력변환유닛(13)의 구동을 제어하는 컨트롤러(12)가 구비된다.

상기 차량 내 컨트롤러(12)는 차량이 충전기(61)에 연결된 상태에서 차량 내 조작부(11) 및 외부 단말기(15)에서 입력되는 사용자 설정 정보를 통합 전력 관리 시스템(20)으로 전달하도록 구비되며, 이 통합 전력 관리 시스템(20)과의 통신 및 협조 제어하에 각 전기자동차(10)의 양방향 전력변환유닛(13)을 제어하여 차량의 배터리 충/방전을 제어하게 된다.

또한 상기 양방향 전력변환유닛(13)은 전력계통 및 충전기(61)로부터 전달되는 AC 전력을 배터리 충전을 위해 DC 전력으로 변환하여 배터리(14)에 전달하거나, 반대로 배터리(14)에 저장되어 있는 잉여 DC 전력을 AC 전력으로 변환하여 충전기(61)를 통해 전력계통으로 공급한다.

또한 상기 배터리(14)는 전기자동차(10)의 구동원인 전기모터를 구동하기 위한 전력을 제공하는 고용량의 고전압 배터리로서, 전기자동차에 탑재되는 통상의 리튬이온 배터리가 될 수 있다.

그리고, 본 발명에서 각 전기자동차(10)가 공동주택의 충전기(61)에 연결된 상태는 차량 내 배터리(14)가 충전기(61)를 통해 전력계통의 전력을 공급받아 충전할 수 있는 상태이지만, 전술한 바와 같이 배터리(14)에 저장된 잉여 전력을 전력계통으로 공급할 수도 있는 상태가 되며, 이에 대해서는 뒤에서 다시 상세히 설명하기로 한다.

한편, 본 발명의 스마트 전력 관리 시스템은 공동주택 내 관리사무소 등에서 공용으로 운용하는 통합 전력 관리 시스템(20)과, 공동주택에서 사용하는 전력을 실시간으로 모니터링하는 전력 모니터링 시스템(30)(해당 단지에서 소비하는 전력을 모니터링함)과, 각 세대별 전기 사용량을 수집 및 모니터링하고 관리하는 세대별 전기사용량 관리 서버(40)와, 공동주택의 공용 전력 부하(예, 단지 내 조명, 공조장치, 엘리베이터, 방재장치, 상하수도용 전력 부하, 통신, 방송 등)의 전력 사용상태를 실시간 모니터링하여 공용 전력 부하를 제어 및 관리하는 전력 부하 관리 시스템(50)과, 전기자동차(10) 충전을 위한 복수개의 충전기(61) 및 그 운용 시스템(62)을 포함하는 전기자동차 충전 시스템을 포함한다.

여기서, 통합 전력 관리 시스템(20)은 전력 모니터링 시스템(30), 세대별 전기사용량 관리 서버(40), 전력 부하 관리 시스템(50), 전기자동차 충전 시스템과 각종 정보 및 데이터, 제어신호 및 명령신호의 송수신이 가능하도록 연결된다.

또한 통합 전력 관리 시스템(20)은 외부의 시스템(80)으로부터 기상 정보와 실시간 전기요금 정보를 입력받으며, 여기서 기상 정보는 후술하는 신재생에너지전원(71)의 발전 전력을 예측하기 위한 정보로 활용된다.

또한 통합 전력 관리 시스템(20)은 외부의 시스템(80)으로부터 입력되는 실시간 전기요금 정보에 기초하여 충전기(61)에 연결된 각 전기자동차(10)의 충/방전 시점을 결정하게 된다.

그리고, 전력 부하 관리 시스템(50)은 자체 컨트롤러(51)를 내장하며, 이 컨트롤러(51)가 통합 전력 관리 시스템(20)과 통신 가능하게 연결되고, 또한 상기 컨트롤러(51)가 공동주택 내 공용 전력 부하로의 전력 공급 등을 제어하게 된다.

또한 본 발명의 스마트 전력 관리 시스템은 공동주택에 구비되는 신재생에너지전원(71) 및 비상전원(72)과, 상기 신재생에너지전원(71) 및 비상전원(72)에서 생성된 발전 전력을 저장하기 위한 대용량의 에너지 저장장치(ESS, Energy Storage System)(74)와, 신재생에너지전원(71) 및 비상전원(72)과 대용량의 에너지 저장장치(74), 전력계통 사이에 연결 구비되는 AC-DC 양방향 전력변환유닛(73)과, 상기 양방향 전력변환유닛(73)의 구동을 제어하여 에너지 저장장치(74)의 충/방전을 제어하는 컨트롤러(75)를 포함한다.

여기서, 신재생에너지전원(71)은 태양광, 태양열, 조력 또는 풍력, 연료전지 등의 신재생에너지원을 이용하는 발전장치 또는 시스템으로서, 공동주택의 전력 부하, 계통연계 여부, 다른 구성요소의 운전상태에 관계없이 일사량, 조력 또는 풍속 등의 기상 조건에 따라 얻을 수 있는 최대출력을 내도록 운전된다.

또한 비상전원(72)은 공동주택에 별도 마련되는 비상용 발전장치 또는 시스템으로서, 공동주택의 자체 비상 엔진 발전기가 될 수 있으며, 본 발명에서는 대용량 에너지 저장장치(74)가 별도의 보조 전원으로 사용되어 공동주택의 전력 부하를 보조할 수 있으므로 종래에 비해 소용량의 발전기가 비상전원(72)으로 사용될 수 있다.

상기 에너지 저장장치(74)는 공동주택의 부하가 전력계통에 연계되어 상시 운전되는 동안 방전을 통해 공동주택의 부하에 안정한 전력을 공급하거나, 전기요금이 저렴한 시간대에 충전하여 필요한 전력량을 확보하는 충/방전 에너지 저장장치로서, 2차 전지, 초전도 저장장치, 플라이 휠, 슈퍼커패시터 등의 다양한 형태가 활용될 수 있고, 이러한 저장장치들을 단일하게 사용하거나 2개 이상의 조합으로 구성될 수도 있다.

이러한 에너지 저장장치(74)는 신재생에너지전원(71) 및 비상전원(72)에서 생성된 발전 전력을 전력변환유닛(73)을 통해 공급받아 저장함으로써 충전되고, 바람직하게는 전기요금이 저렴한 시간대에 전력계통의 전력을 전력변환유닛(73)을 통해 공급받아 저장함으로써 충전된다.

또한 에너지 저장장치(74)는 전력계통과의 사이에서 버퍼 역할을 하면서 공동주택의 전력 부하에 대해 보조 전원 역할을 하는 것으로, 에너지 저장장치(74)에 저장된 전력은 전력변환유닛(73)을 통해 전력계통에 연계된 공동주택의 부하로 공급되거나, 필요한 경우 전력변환유닛(73) 및 충전기(61)를 통해 전기자동차(10)의 배터리 충전을 위한 전력으로도 공급될 수 있고, 또한 전력계통을 통해 전력공급자에게 판매될 수도 있다.

태양광, 태양열, 풍력 등을 이용하는 신재생에너지전원(71)의 경우 기상상태에 따라 발전량이 변화하므로 전력계통에 직접 연결될 수 없기 때문에 상기와 같은 에너지 저장장치(74)가 요구된다.

이러한 에너지 저장장치(74)의 충/방전 제어는 통합 전력 관리 시스템(20) 및 전력변환유닛(73)에 연결된 컨트롤러(75)의 협조 제어하에 이루어지며, 통합 전력 관리 시스템(20)은 에너지 저장장치(74)에 저장된 전력을 관리함에 있어서 전기요금이 저렴한 시간대에 전력계통에서 공급되는 전력을 에너지 저장장치(74)에 저장하거나(충전), 전기요금이 비싼 시간대에 에너지 저장장치(74)에 저장된 전력을 전력계통을 통해 전력공급자에게 판매 또는 공동주택의 각 전력 부하에 공급하여 사용되도록 한다(방전).

이상으로 본 발명에 따른 공동주택 스마트 전력 관리 시스템의 구성에 대해 상술하였는바, 이하 이를 이용한 전력 관리 방법에 대해 상술하기로 한다.

먼저, 공동주택의 관리사무소에 설치된 통합 전력 관리 시스템(20)은 기본적으로 전력 모니터링 시스템(30)으로부터 공동주택에서 사용한 전력 사용량 정보를 입력받으며, 또한 세대별 전기사용량 관리 서버(40)로부터 각 세대의 전기 사용량 정보를 수집한다.

또한 통합 전력 관리 시스템(20)은 공동주택의 공용 전력 부하 및 세대별 전기 사용량 정보를 수집하여 그 누적된 데이터와 더불어, 충전 시스템의 운용 시스템(62)으로부터 입력되는 전기자동차(10)들의 누적된 충전 데이터를 토대로 공동주택의 시간대별, 일별, 월별 부하를 예측하여 통계화한 부하 예측 정보를 생성 및 저장한다.

또한 상기한 부하 예측 정보와 기상 정보로부터 예측된 신재생에너지전원(71)의 발전 전력, 현재 에너지 저장장치(74)에 저장된 전기에너지의 양 등을 고려하여 전력계통으로부터 공급되는 전력을 에너지 전장장치에 저장하거나, 반대로 에너지 저장장치(74)의 잉여 전력을 계산한 뒤 잉여 전력을 전력공급자에게 판매될 수 있도록 전력계통을 통해 공급한다.

또한 통합 전력 관리 시스템(20)은 전력 부하 관리 시스템(50)과의 협조 제어하에 전력 사용상태에 따라 공동주택의 공용 전력 부하를 실시간으로 최적 제어하여 불필요한 에너지 사용을 방지함과 동시에 에너지를 절감하고, 전기자동차(10) 충전을 위한 전력을 확보하게 된다.

또한 통합 전력 관리 시스템(20)은 전력변환유닛(73)에 연결된 컨트롤러(75)와의 협조 제어를 통해 신재생에너지전원(71)의 구동을 제어함과 더불어 신재생에너지전원(71)으로부터 생성된 전력이 대용량의 에너지 저장장치(74)에 저장되도록 한다.

또한 통합 전력 관리 시스템(20)은 기본적으로 전력변환유닛(73)에 연결된 컨트롤러(75)와의 협조 제어를 통해 에너지 저장장치(74)에 저장된 전력을 공동주택 내 공용 부하 전력 및 각 세대 수요 전력, 전기자동차(10) 충전 전력으로 공급하며, 더불어 에너지 저장장치(74)에 저장된 잉여 전력이 전력계통을 통해 전력공급자에게 공급되도록 한다.

특히, 통합 전력 관리 시스템(20)은 수집된 실시간 전기요금 정보를 이용하여 전기요금이 가장 저렴한 시간대에 에너지 저장장치(74)가 전력계통의 전력을 공급받아 충전되도록 하며, 반대로 전기요금이 가장 비싼 시간대에 에너지 저장장치(74)의 전력을 공동주택의 부하(전기자동차 충전 부하 포함)에 공급하거나 판매를 위해 전력공급자에게 공급되도록 할 수 있다.

한편, 전기자동차(10)가 배터리 충전을 위해 충전기(61)에 연결된 상태에서, 전기자동차(10)의 사용자는 차량 내 조작부(11)나 외부 단말기(15)를 이용하여 설정 정보, 즉 전기자동차(10)의 운행 시점에서 희망하는 배터리 잔량 정보(예를 들면, SOC 70%)를 입력하게 된다.

이와 같이 배터리 잔량 정보가 입력되면, 사용자 설정 정보를 입력받은 차량 내 컨트롤러(12)가 공동주택의 관리사무소에 설치된 통합 전력 관리 시스템(20)과 통신하여 입력된 사용자 설정 정보를 통합 전력 관리 시스템(20)으로 전달하게 된다.

여기서, 사용자가 입력한 설정 정보는 충전기(61)를 통해 통합 전력 관리 시스템(20)으로 전달되거나, 충전기(61)의 작동을 제어하고 작동상태 전반을 모니터링 및 관리하는 충전기 운용 시스템(62)을 통해 통합 전력 관리 시스템(20)으로 전달될 수 있다.

본 발명에서는 전기자동차(10)가 충전기(61)에 연결된 상태에서 차량 내 컨트롤러(12)와 통합 전력 관리 시스템(20) 사이에 사용자 설정 정보 등의 정보 전달이 모두 완료되면, 해당 전기자동차(10)의 배터리 충/방전 권한이 통합 전력 관리 시스템(20)으로 이관된다.

즉, 통합 전력 관리 시스템(20)이 공동주택 내 각 충전기(61)에 연결된 모든 전기자동차(10)의 배터리 충/방전을 제어하는 것이며, 이때 통합 전력 관리 시스템(20)은 실시간 전기요금 정보를 이용하여 전기요금이 저렴한 시간대에는 전력계통의 전력을 각 충전기(61)를 통해 전기자동차(10)에 공급하여 각 차량의 배터리(14)를 충전하게 된다.

이때, 통합 전력 관리 시스템(20)은 충전기(61) 및 차량 내 컨트롤러(12)와 통신하여 차량 배터리(14)가 충전될 수 있도록 차량 내 양방향 전력변환유닛(13)과 각 차량이 연결된 충전기(61)의 동작을 제어하게 된다.

또한 전기요금이 저렴한 시간대임을 고려하여 사용자가 설정한 희망 배터리 잔량 이상으로 전력을 저장하도록 각 차량 배터리(14)의 충전을 제어하게 되며, 이에 각 전기자동차(10)의 배터리(14)에는 저렴한 시간대에 공급받은 전력으로 인해 희망 배터리 잔량을 초과하는 잉여 전력이 저장된다.

또한 사용자가 조작부(11)나 외부 단말기(15) 또는 충전기(61)를 통해 설정한 차량 운행 시작시간까지만 사용자가 희망하는 배터리 잔량을 만족하면 되므로, 차량 운행 시작시간을 고려하여 배터리(14)의 잉여 전력은 전력공급자에게 되팔릴 수 있도록 전력계통으로 공급되도록 하며, 이로써 차량 운행 시작시간에는 사용자가 희망하는 배터리 잔량 상태가 될 수 있도록 한다.

즉, 통합 전력 관리 시스템(20)은 각 전기자동차(10)에 대해 사용자가 설정해놓은 희망 배터리 잔량 정보와 차량 운행 시작시간을 알고 있는 상태이고, 또한 각 전기자동차(10)에 대해 현재의 배터리 잔량 정보를 충전기(61)를 통해 항상 모니터링하고 있으므로(또는 차량 내 컨트롤러로부터 전달받음), 각 전기자동차(10)의 배터리 잉여 전력을 실시간으로 파악할 수 있는바, 전기요금이 상대적으로 비싼 시간대에 전기자동차(10)의 배터리(14)에 저장된 잉여 전력을 전력계통을 통해 공급하여 전력공급자에게 판매되도록 하는 것이다.

그리고, 각 차량의 배터리 잉여 전력을 공동주택의 대용량 에너지 저장장치(74)에 공급하여 저장하는 것도 가능하며, 이 경우 대용량 에너지 저장장치(74)에 저장한 뒤, 전력계통을 통해 전력공급자에게 판매하거나, 공동주택의 공용 전력 부하 또는 각 세대 내 부하에 공급하여 소비되도록 한다.

이러한 차량의 배터리 방전 제어는 통합 전력 관리 시스템(20)이 충전기(61) 및 차량 내 컨트롤러(12)와 통신하여 차량 배터리(14)가 방전될 수 있도록 차량 내 양방향 전력변환유닛(13)과 각 차량이 연결된 충전기(61)의 동작을 제어함으로써 이루어진다.

물론, 각 배터리(14)의 잉여 전력은 희망하는 차량 운행 시작시간에서 사용자가 희망하는 배터리 잔량을 제외한 나머지 배터리 전력을 의미하며, 위와 같이 각 전기자동차(10)의 배터리(14)에 저장된 잉여 전력을 전력공급자에게 되팔 경우에 공동주택은 전력 판매로 인한 이익을 얻을 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명에서는 전기자동차(10)의 배터리(14)를 전원으로 사용하거나 전력 관리를 위한 에너지 저장장치(74)로 활용하게 되며, 공동주택 입장에서 전기자동차(10)의 잉여 전력을 전력공급자에게 되파는 형태로 전력시장에 참여할 수 있게 된다.

전기자동차(10)에 탑재된 구동용 배터리(14)는 고용량의 배터리로서, 여러 대의 전기자동차(10)가 하루 중 대부분의 시간 동안을 공동주택 내 충전기(61)에 연결되어 있다고 가정할 때, 전체 전기자동차(10)로부터 회수되는 배터리(14)의 잉여 전력은 매우 큰 양이 되며, 특히 이를 적절한 시점에서 전력공급자에게 판매할 경우 공동주택 입장에서는 큰 이익을 창출할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 하여, 본 발명에서는 전기자동차에 탑재된 고용량의 배터리를 차량 구동용뿐만 아니라 공동주택의 신재생에너지전원과 연계하여 전력 관리에 활용하는데 주된 특징이 있는 것으로, 전기자동차 배터리와 신재생에너지전원을 연계한 공동주택 스마트 전력 관리를 통해 공동주택의 전기요금을 절감하는 것은 물론 전력시장에 참여하여 큰 이익을 창출할 수 있는 등의 여러 이점을 제공하게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 전기자동차 11 : 조작부
12 : 컨트롤러 13 : 전력변환유닛
14 : 배터리 15 : 외부 단말기
16 : 사용자 단말기 17 : 모바일 단말기
18 : 가정용 에너지정보 표시장치 20 : 통합 전력 관리 시스템
30 : 전력 모니터링 시스템 40 : 세대별 전기사용량 관리 서버
50 : 전력 부하 관리 시스템 51 : 컨트롤러
61 : 충전기 62 : 충전기 운용 시스템
71 : 신재생에너지전원 72 : 비상전원
73 : 전력변환유닛 74 : 에너지 저장장치
75 : 컨트롤러 80 : 외부의 시스템

Claims

사용자가 희망하는 배터리 잔량(SOC) 정보를 포함하는 사용자 설정 정보를 입력하기 위해 구비되는 입력수단과;
에너지 저장장치인 배터리, 공동주택 내 충전기와 상기 배터리 사이에서 AC-DC 양방향 전력 변환을 수행하는 전력변환유닛, 및 상기 사용자 설정 정보를 입력받도록 구비됨과 더불어 배터리의 충/방전을 위해 상기 전력변환유닛의 구동을 제어하는 컨트롤러를 탑재하고, 공동주택의 충전기에 연결된 상태의 전기자동차와;
상기 각 충전기에 연결된 전기자동차의 컨트롤러 또는 전기자동차가 연결된 충전기들과 통신 가능하도록 구비되고, 상기 사용자 설정 정보를 전달받아 각 전기자동차의 배터리 충/방전을 제어하는 통합 전력 관리 시스템;
을 포함하며, 상기 통합 전력 관리 시스템은 각 차량 내 컨트롤러 또는 충전기와 통신하여 각 차량의 희망하는 배터리 잔량을 초과하는 잉여 전력이 전력계통으로부터 해당 차량의 배터리로 또는 각 차량의 배터리에서 전력계통으로 공급될 수 있도록 각 차량의 배터리를 충/방전 제어하는 것을 특징으로 하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 입력수단은 각 전기자동차에서 사용자가 조작하여 설정 정보를 입력하도록 구비되는 차량 내 조작부이거나, 차량 외부에서 설정 정보를 원격으로 입력하기 위한 외부 단말기이거나, 상기 차량 내 조작부와 외부 단말기가 조합된 구성인 것을 특징으로 하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 설정 정보는 사용자가 희망하는 차량 운행 시작시간 정보를 더 포함하고, 상기 통합 전력 관리 시스템은 사용자가 설정한 상기 차량 운행 시작시점에서 해당 차량의 상기 희망하는 배터리 잔량을 만족하도록 각 차량의 배터리 충/방전을 제어하는 것을 특징으로 하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 설정 정보가 차량이 연결된 각 충전기에서도 입력될 수 있도록 충전기가 구비되고, 사용자가 입력한 설정 정보가 각 충전기로부터 통합 전력 관리 시스템으로 전달될 수 있게 된 것을 특징으로 하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 통합 전력 관리 시스템은 실시간 전기요금 정보를 제공하는 외부 시스템과 연결되고, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 실시간 전기요금 정보에 기초하여 각 전기자동차의 충/방전 시점을 결정하도록 된 것을 특징으로 하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템.
청구항 1에 있어서,
공동주택에 구비되는 신재생에너지전원 및 비상전원과;
상기 신재생에너지전원 및 비상전원에서 생성된 발전 전력에 의해 충전됨과 더불어 저장된 전력을 공동주택 내 부하 전력 및 전기자동차의 충전 전력으로 공급하도록 방전되는 에너지 저장장치(ESS)와;
상기 신재생에너지전원 및 비상전원과 상기 에너지 저장장치, 전력계통 사이에 연결 구비되는 AC-DC 양방향 전력변환유닛과;
상기 양방향 전력변환유닛의 구동을 제어하여 에너지 저장장치의 충/방전을 제어하는 에너지 저장장치용 컨트롤러;
를 더 포함하며, 통합 전력 관리 시스템이 에너지 저장장치용 컨트롤러와 통신하여 에너지 저장장치의 충/방전을 제어하도록 된 것을 특징으로 하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 통합 전력 관리 시스템은 기상 정보와 실시간 전기요금 정보를 제공하는 외부 시스템과 연결되고, 공공주택의 부하 예측 정보와 기상 정보로부터 예측된 신재생에너지전원의 발전 전력, 현재 에너지 저장장치에 저장된 전기에너지의 양, 그리고 상기 실시간 전기요금 정보에 기초하여 전력계통으로부터 공급되는 전력이 상기 에너지 저장장치에 저장되거나 상기 에너지 저장장치의 잉여 전력이 전력계통으로 공급되도록 에너지 저장장치의 충/방전을 제어하는 것을 특징으로 하는 공동주택 스마트 전력 관리 시스템.
에너지 저장장치인 배터리, 공동주택 내 충전기와 상기 배터리 사이에서 AC-DC 양방향 전력 변환을 수행하는 전력변환유닛, 및 상기 사용자 설정 정보를 입력받도록 구비됨과 더불어 배터리의 충/방전을 위해 상기 전력변환유닛의 구동을 제어하는 컨트롤러를 탑재한 전기자동자가 공동주택의 충전기에 연결되는 단계;
사용자가 희망하는 배터리 잔량(SOC) 정보를 포함하는 사용자 설정 정보를 입력수단을 이용하여 입력하는 단계; 및
통합 전력 관리 시스템이 각 충전기에 연결된 전기자동차의 컨트롤러 또는 전기자동차가 연결된 충전기들과 통신하여 상기 사용자 설정 정보를 전달받아 각 전기자동차의 배터리 충/방전을 제어하는 단계;
를 포함하고, 상기 통합 전력 관리 시스템은 각 차량 내 컨트롤러 또는 충전기와 통신하여 각 차량의 희망하는 배터리 잔량을 초과하는 잉여 전력이 전력계통으로부터 해당 차량의 배터리로 또는 각 차량의 배터리에서 전력계통으로 공급될 수 있도록 각 차량의 배터리를 충/방전 제어하는 것을 특징으로 하는 공동주택 스마트 전력 관리 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 설정 정보는 사용자가 희망하는 차량 운행 시작시간 정보를 더 포함하고, 상기 통합 전력 관리 시스템은 사용자가 설정한 상기 차량 운행 시작시점에서 해당 차량의 상기 희망하는 배터리 잔량을 만족하도록 각 차량의 배터리 충/방전을 제어하는 것을 특징으로 하는 공동주택 스마트 전력 관리 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 통합 전력 관리 시스템은 실시간 전기요금 정보를 제공하는 외부 시스템과 연결되고, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 실시간 전기요금 정보에 기초하여 각 전기자동차의 충/방전 시점을 결정하도록 된 것을 특징으로 하는 공동주택 스마트 전력 관리 방법.