KR20190097392A

KR20190097392A - 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20190097392A
Application number: KR1020180016754A
Authority: KR
Inventors: 양신현; 고현종
Original assignee: (주)한국전기차서비스
Priority date: 2018-02-12
Filing date: 2018-02-12
Publication date: 2019-08-21

Abstract

본 발명은 전기자동차 충전 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양열 등과 같은 에너지 하베스팅부로부터 에너지를 얻어 저장하는 에너지저장시스템(Energy Storage System :ESS)으로부터 공급되는 저장전력과 일반전력 중 저장전력의 용량에 따라 하나를 선택하여 수전전력으로 설정하고, 다수의 충전기들을 구비하여 우선순위 충전방식 및 전력 분배 충전방식을 선택적으로 적용하며, 수전전력의 용량을 대기 전기자동차의 발생에 따른 대기 빈도수에 따라 능동적으로 조절할 수 있는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템 및 방법{Charging management system and method for electric car using energy storage system}

최근 환경오염으로 인한 친환경 및 에너지 부족으로 인한 에너지 자원의 절약이 강조되고 있다. 이에 따라 자동차 산업에서도 경쟁력 향상을 위해 친환경적이고, 고에너지 효율 자동차인 전기자동차를 개발하고 있다. 최근 배터리 등의 성능개선과 비용절감에 힘입어 전기자동차가 일반적인 용도의 차량으로서 현실화되어 가고 있다. 전기자동차는 주행 중에 CO₂ 등을 배출하지 않고 환경성능이 우수함과 동시에 반응이 좋은 강력한 가속 성능이나 조용하고 원활한 주행감 등 차량의 매력을 크게 변화시키는 특징을 가지고 있다.

이와 같은 장점들을 가지나 전기자동차의 배터리를 충전하기 위해서는 큰 전력을 필요로 하고, 큰 전력을 필요로 하므로 일반적인 가정용 전원을 사용할 수 없는 단점을 갖는다.

따라서 전기자동차가 상용화되기 위해서 필수적으로 해결되어야 할 요소는 전기자동차의 배터리를 효율적으로 충전할 수 있는 충전 시스템 개발 및 충전 인프라 구축일 것이다.

일반적인 충전 관리 시스템은 전기충전소 또는 공용주차장 등에 다수개가 설치되는 충전기와, 전기충전소 또는 공용주차장 단위로 구비되어 충전기 관리 및 각 충전기들에서 소모되는 전력량 및 충전된 전력량에 대한 결제 등을 수행하는 관리서버를 포함한다.

충전기는 전기자동차의 인렛(Inlet)에 접속되는 커플러를 구비하는 적어도 하나 이상의 충전 케이블을 구비하고, 전기자동차의 인렛에 충전 케이블의 커플러가 접속된 후, 충전 개시 신호가 입력되면 전기자동차로 충전 전력을 공급하여 충전을 개시하고 전기자동차의 배터리의 충전전력량을 측정하여 표시한다.

충전 관리 서버는 상기 충전기들과 유선으로 연결되어 충전기별 충전 동작 여부 및 충전 예약에 따른 충전 관리를 수행하며, 충전전력 소모량, 충전에 따른 결제를 수행하고, 결제 금액 등을 관리한다.

통상적으로 한 대의 전기자동차를 충전하는 데는 7KW의 충전전력으로 4~5시간을 충전해야 한다. 따라서 충전기의 수전전력은 7KW가 되어야 한다. 따라서 다수의 충전기를 구비하는 경우 수십 KW의 전력을 수전해야 한다.

상술한 바와 같이 종래 충전 관리 시스템은 일반적인 충전 동작, 예약에 따른 충전 관리 등만을 수행하므로 충전기 대수에 따른 최대전력을 수전해야 한다. 이 경우 사용되지 않는 충전기에 대한 전력을 포함하는 수전전력을 수전해야 하므로 불필요하게 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다. 예를 들어, 충전기가 6대이고 충전기 한 대 당 7KW의 수전전력이 필요하므로 전체 42KW의 전력을 수전하여야 한다. 그러나 충전기 중 3대만 충전되고 있는 데 42KW를 수전하는 것은 불필요하게 많은 전력을 수전하는 것으로 비용의 낭비를 가져올 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 충전기 6대 모두에 전기자동차가 연결되어 있다고 하더라도, 자동차의 특성 상 저녁 및 새벽 시간대에 대부분의 충전이 이루어지고, 한 번 충전기에 연결되면 밤새도록 충전기에 연결되어 있을 가능성이 크다. 따라서 대부분의 충전기들은 새벽 시간대쯤에는 충전을 완료하므로 새벽 시간대에는 전력을 필요로 하지 않음에도 불구하고 전력을 수전해야 하므로 불필요한 비용의 낭비를 가져올 수 있는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 선 출원된 공개특허 제10-2010-0130452호 [충전 부하 분산 알고리즘을 포함하는 전기 자동차의 충전소 관리 시스템](이하 "선행특허"라 함)는 다수의 전기자동차를 충전하는 충전소의 충전부하를 분산시켜 자동차의 충전 수요가 집중되는 시간대에 발생할 수 있는 피크 전력을 낮추어 효율적인 전력 사용을 제공하는 시스템을 게시하고 있다.

그러나 상기 선행특허는 관리서버에 의해 관리되고 있는 영역 내의 다수의 전기자동차들에 대한 충전 부하가 집중되는 경우에는 충전 부하를 분산시키기만 할 뿐 충전이 집중되지 않을 때의 수전전력을 조절할 수 없으므로 일반적인 충전 관리 시스템의 문제점을 그대로 가지고 있는 문제점이 있었다.

또한, 선행특허는 일반전력만을 사용하므로 일반전력에 문제가 있는 경우에는 충전을 제공할 수 없는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1105684호(2012.01.13.공개)

따라서 본 발명의 목적은 태양열 등과 같은 에너지 하베스팅부로부터 에너지를 얻어 저장하는 에너지저장시스템(Energy Storage System :ESS)으로부터 공급되는 저장전력과 일반전력 중 저장전력의 용량에 따라 하나를 선택하여 수전전력으로 설정하고, 다수의 충전기들을 구비하여 우선순위 충전방식 및 전력 분배 충전방식을 선택적으로 적용하며, 수전전력의 용량을 대기 전기자동차의 발생에 따른 대기 빈도수에 따라 능동적으로 조절할 수 있는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템 및 방법에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템은: 버려지는 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 출력하는 에너지 하베스팅부; 상기 에너지 하베스팅부로부터 에너지를 입력받아 전력을 저장하고, 요청 시 저장된 전력을 공급하는 에너지저장시스템 전력부; 일반 전력을 공급하는 일반전력 공급부; 및 충전전력을 공급받아 전기자동차의 인렛에 연결되는 커플러를 통해 전기자동차로 충전전력을 제공하여 충전하는 적어도 둘 이상의 충전기; 둘 이상의 충전기들과 연결되고, 상기 에너지저장시스템에 저장된 저장 전력량에 따라 상기 에너지저장시스템 전력부 및 일반전력 공급부 중 어느 하나로부터 연결된 상기 충전기들을 동시에 구동하여 충전하는 데 필요한 충전 필요 전력량 보다 일정 백분율로 적은 수전용량을 수전하여 상기 충전기로 충전전력을 공급하는 다중 충전제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 시스템은: 단말기 식별정보를 가지며, 상기 단말기 식별정보에 근거하여 통신을 수행하고, 인증 요청 시 사용자 인증정보에 의해 인증을 수행하는 사용자 모바일 단말기; 및 상기 다중 충전제어기로부터 상기 충전기를 통해 획득한 단말기 식별정보를 포함하는 충전요청 정보를 수신하고, 상기 단말기 식별정보에 대응하는 상기 사용자 모바일 단말기와 통신을 수행하여 상기 사용자 모바일 단말기로 인증을 요청하여 사용자 인증을 수행하고 그 결과를 상기 다중 충전제어기로 제공하는 충전전력 관리부를 더 포함하되, 상기 다중 충전제어기는 상기 충전기를 통해 사용자 모바일 단말기의 단말기 식별정보를 획득하고 상기 단말기 식별정보를 포함하는 인증요청 정보를 상기 다중 충전기로 출력하고 이에 대해 인증 결과 정보를 수신하여 인증 성공이면 해당 충전기를 제어하여 충전을 개시하는 것을 특징으로 한다.

상기 다중 충전제어기는, 충전기와 데이터 통신을 수행하는 통신부; 상기 에너지저장시스템 전력부로부터 상기 수전용량의 저장전력을 상기 수전전력으로 수전하여 출력하는 저장전력 수전부; 상기 일반 전력 공급부로부터 상기 수전용량의 일반전력을 상기 수전전력으로 수전하여 출력하는 일반전력 수전부; 수전용량의 수전전력을 입력받아 제어에 따른 충전전력을 생성하여 제어에 따라 상기 충전전력을 충전기로 공급하는 충전전력 공급부; 및 상기 저장전력 수전부를 통해 에너지저장시스템 전력부의 에너지저장시스템에 저장된 저장 전력량을 측정하고, 측정된 저장 전력량에 따라 상기 저장전력 수전부 및 일반전력 수전부 중 어느 하나를 활성화하여 저장전력 및 일반전력 중 하나에 대한 수전용량의 전력을 상기 수전전력으로 수전하여 충전전력 공급부로 공급하는 다중 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다중 제어부는, 상기 저장전력 수전부를 통해 에너지저장시스템 전력부의 에너지저장시스템에 저장된 저장 전력량을 측정하는 수전전력 상태 측정부; 측정된 저장 전력량에 따라 상기 저장전력 수전부 및 일반전력 수전부 중 하나를 선택하여 활성화하고 저장전력 및 일반전력 중 하나에 대한 수전용량의 전력을 수전하여 충전전력 공급부로 공급하는 수전전력 결정부; 및 상기 통신부를 통해 충전요청 정보가 수신되면 공급할 충전전력을 포함하여 현재 공급되는 전체 충전전력량이 미리 설정된 수전용량 이내이면 상기 충전전력 공급부를 제어하여 상기 충전요청 정보를 송신한 충전기로 충전 전력을 공급하도록 하는 충전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다중 제어부는, 상기 수전용량을 초과하는 충전 전력량을 필요로 하는 충전기에 전기자동차가 연결되어 충전을 요청하는 경우 상기 수전용량을 초과시키는 충전기들에 대한 충전 방식을 설정하는 충전방식 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전방식 설정부는, 상기 수전용량을 초과시키는 충전기들에 대해 우선순위를 결정하여 우선순위 대기열에 등록한 후 충전이 완료되는 충전기의 발생 시 우선순위 대기열의 순서에 따라 해당 충전기로 충전전력을 공급하는 우선순위 방식 및 상기 수전용량을 전기자동차가 연결된 충전기의 수로 나눈 분배 충전전력량을 계산하여 상기 분배 충전전력 공급부를 제어하여 상기 분배 충전전력량으로 상기 충전기로 공급하는 전력 분배 충전방식 중 어느 하나를 적용하여 충전전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전방식 설정부는, 상기 우선순위 방식 및 전력 분배 충전방식을 관리자의 선택 또는 시간대에 따라 자동 선택하는 것을 특징으로 한다.

상기 다중 제어부는, 상기 충전 요청된 충전기의 전체 충전전력 용량이 수전용량을 초과하는 횟수인 대기 빈도수를 계수하는 빈도 계수부; 상기 빈도 계수부에서 계수되는 대기 빈도수가 미리 설정된 기준 빈도수를 초과하면 일전 백분율 단위로 수전용량을 증가시키는 충전전력 용량 결정부; 및 상기 수전용량이 결정되면 상기 저장 전력 수전부 및 일반전력 수전부 중 하나를 제어하여 상기 결정된 수전용량의 수전전력을 수전하도록 제어하는 충전전력 공급 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 방법은: 다중 충전제어기가 에너지 하베스팅부에 의해 생성되는 에너지에 의해 에너지저장시스템 전력부에 저장된 저장 전력량을 측정하는 저장전력량 측정 과정; 상기 다중 충전제어기가 상기 측정된 저장 전력량에 따라 상기 에너지저장시스템 전력부 및 일반전력 공급부 중 어느 하나로부터 연결된 충전기들을 동시에 구동하여 충전하는 데 필요한 충전 필요 전력량보다 일정 백분율로 적은 수전용량을 수전하는 수전용량 수전 과정; 및 상기 다중 충전제어기가 상기 수전용량을 충전전력 공급부로 공급하고, 충전요청 발생 시 충전중인 충전기의 수에 따라 상기 충전전력 공급부를 제어하여 상기 수전용량 내에서 상기 충전기로 충전전력을 공급하는 충전과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전과정은, 상기 다중 충전제어기가 상기 충전기들의 충전동작 여부를 파악하여 충전 가능한 사용 가능 충전기 리스트를 생성하는 충전기 리스트 생성 단계; 상기 다중 충전제어기가 충전 가능한 사용 가능 충전기 리스트의 임의의 충전기로부터 상기 충전기를 사용하고자 하는 사용자의 사용자 모바일 단말기의 단말기 식별정보를 포함하는 충전요청 정보의 수신 시 상기 사용자 모바일 단말기와 통신을 수행하여 사용자 인증을 수행하는 사용자 인증 단계; 및 사용자 인증 성공 시 충전중인 충전기의 수에 따라 상기 충전전력 공급부를 제어하여 상기 수전용량 내에서 상기 충전기로 충전전력을 공급하는 충전단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전단계는, 수전전력 상태 측정부를 통해 상기 저장전력 수전부를 통해 에너지저장시스템 전력부의 에너지저장시스템에 저장된 저장 전력량을 측정하는 수전전력 상태 측정 단계; 수전전력 결정부를 통해 측정된 저장 전력량에 따라 상기 저장전력 수전부 및 일반전력 수전부 중 하나를 선택하여 활성화하고 저장전력 및 일반전력 중 하나에 대한 수전용량의 전력을 수전하여 충전전력 공급부로 공급하는 수전전력 결정 단계; 및 상기 통신부를 통해 충전요청 정보가 수신되면 공급할 충전전력을 포함하여 현재 공급되는 전체 충전전력량이 미리 설정된 수전용량 이내이면 상기 충전전력 공급부를 제어하여 상기 충전요청 정보를 송신한 충전기로 충전 전력을 공급하도록 하는 충전전력 공급 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전단계는, 충전방식 설정부를 통해 상기 수전용량을 초과하는 충전 전력량을 필요로 하는 충전기에 전기자동차가 연결되어 충전을 요청하는 경우 상기 수전용량을 초과시키는 충전기들에 대한 충전 방식을 설정하는 충전방식 설정 단계를 더 포함하고, 상기 충전전력 공급 단계에서 충전방식 설정 단계에서 설정된 충전방식에 따라 충전전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전방식 설정 단계에서, 상기 충전방식 설정부는, 상기 수전용량을 초과시키는 충전기들에 대해 우선순위를 결정하여 우선순위 대기열에 등록한 후 충전이 완료되는 충전기의 발생 시 우선순위 대기열의 순서에 따라 해당 충전기로 충전전력을 공급하는 우선순위 방식 및 상기 수전용량을 전기자동차가 연결된 충전기의 수로 나눈 분배 충전전력량을 계산하여 상기 분배 충전전력 공급부를 제어하여 상기 분배 충전전력량으로 상기 충전기로 공급하는 전력 분배 충전방식 중 어느 하나를 적용하여 충전전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전단계는 빈도 계수부를 통해 상기 충전 요청된 충전기의 전체 충전전력 용량이 수전용량을 초과하는 횟수인 대기 빈도수를 계수하는 빈도 계수 단계; 충전전력 용량 결정부를 통해 상기 빈도 계수부에서 계수되는 대기 빈도수가 미리 설정된 기준 빈도수를 초과하면 일전 백분율 단위로 수전용량을 증가시키는 충전전력 용량 결정 단계; 및 충전전력 공급 제어부를 통해 상기 수전용량이 결정되면 상기 저장 전력 수전부 및 일반전력 수전부 중 하나를 제어하여 상기 결정된 수전용량의 수전전력을 수전하도록 제어하는 충전전력 공급 제어 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 하나의 다중 충전제어기에 의해 관리되는 둘 이상의 충전기들을 포함하는 충전기 그룹의 충전 필요 전력량의 50%만 수전하므로 불필요한 수전전력의 낭비를 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 수전용량을 초과하는 충전 요청 발생 시 해당 충전기를 충전 우선순위 대기열에 등록하고, 추후 충전이 완료되는 충전기의 발생 시 우선순위 대기열의 순서에 따라 충전기를 동작시켜 충전을 진행하도록 하거나 충전기별 충전전력을 낮추어 수전용량 내에서 모든 충전기들로 동일 충전전력을 공급시키므로 적은 용량의 수전용량으로 최적의 충전 효율을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 태양열에 발생되는 에너지를 저장하는 ESS의 저장전력 및 일반전력을 선택적으로 사용할 수 있으므로 상대적으로 비싼 일반전력의 사용을 최소화할 수 있으므로 충전비용을 낮출 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템의 다중 충전제어기의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 에너지 저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 방법을 나타낸 절차도이다.
도 4는 본 발명에 따른 에너지 저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템의 다중 충전제어기에서의 전기자동차 충전 관리 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 다중 충전제어기에서의 전기자동차 충전 관리 방법 중 전력 종류 선택 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 다중 충전제어기에서의 전기자동차 충전 관리 방법 중 수전용량 결정 방법을 나타낸 흐름도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템의 구성을 설명하고, 상기 시스템에서의 전기자동차 충전 관리 방법을 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템은 에너지 하베스팅부(100), 에너지저장시스템(Energy Storage System: ESS) 전력부(200), 일반전력 공급부(300), 다중 충전제어기(400) 및 충전기(500)를 포함하고, 실시예에 따라 충전 전력 관리부(600) 및 사용자 모바일 단말기(700)를 더 포함할 수 있을 것이다.

다중 충전제어기(400)은 ESS 전력부(200), 충전기(500)와 데이터 통신 라인을 통해 연결되어 데이터 통신을 수행할 수 있고, 전력 라인으로 연결되어 전력을 수전하거나 공급한다.

다중 충전제어기(400)은 ESS 전력부(200), 충전기(500), 충전 전력 관리부(600) 각각과 전용의 통신라인을 통해 데이터 통신을 수행할 수도 있고, 유무선 데이터 통신망(10)을 통해 데이터 통신을 수행할 수도 있을 것이다.

유무선 데이터 통신망(10)은 와이파이(WiFi)망을 포함하는 인터넷망, 3세대(3 Generation: 3G), 4G, 5G 등의 이동통신망, 와이브로망 등 중 적어도 하나 이상이 결합되어 있는 데이터 통신망일 수 있을 것이다.

에너지 하베스팅부(100)는 태양열, 수력, 풍력 등과 같은 버려지는 에너지를 수집하여 전기적인 에너지를 생성하고, 생성된 전기적인 에너지를 ESS 전력부(200)로 공급한다. 상기 에너지 하베스팅부(100)는 태양열 발전부, 수력 발전부, 풍력 발전부 등 중 적어도 하나 이상이 적용될 수 있을 것이다.

ESS 전력부(200)는 에너지 하베스팅부(100)에서 생성된 전기 에너지를 저장하는 ESS(210) 및 상기 ESS(210)에 저장된 전력량 등을 모니터링하고 ESS(210)에 저장된 전력의 공급 제어를 수행하는 ESS 제어기(220)를 포함한다.

ESS 제어기(220)는 다중 충전제어기(400)와 데이터 통신을 수행하여 ESS(210)에 저장된 저장전력량 정보를 다중 충전제어기(400)로 제공하며, 저장전력의 요청 시 저장전력을 다중 충전제어기(400)로 공급한다.

일반전력 공급부(300)는 변전소 또는 변압기에서 전력 송전/배전선을 통해 공급되는 일반전력을 다중 충전제어기(400)로 공급한다.

다중 충전제어기(400)는 상술한 바와 같이 ESS 제어기(220) 및 다수의 충전기(500)들과 통신라인 및 전력라인으로 연결되고 일반전력 공급부(300)와 전력라인으로 연결되고, ESS 제어기(220)를 통해 ESS(210)에 저장된 저장전력의 전력량을 모니터링하고, ESS(210)의 저장전력량에 따라 ESS 제어기(220)로부터 공급되는 저장전력 및 일반전력 공급부(300)로부터 공급되는 일반전력 중 하나를 선택하여 충전기(500)들로 공급한다.

또한, 다중 충전제어기(400)는 자신과 연결된 충전기(400)들로 동시에 충전할 때 필요한 충전 필요 전력량의 일정 백분율(Percentage: %)의 전력량(이하 "수전용량"이라 함)만 수전한다. 상기 수전용량은 충전 필요 전력량의 50%가 될 수 있을 것이다. 예를 들면, 6대의 충전기(500)가 다중 충전제어기(400)에 연결되어 있고, 하나의 충전기 당 7KW의 전력이 필요하다면 충전 필요 전력량은 42KW이므로 수전용량은 21KW로 설정될 수 있을 것이다.

이와 같이 수전용량이 충전 필요 전력량의 50%이므로 다중 충전제어기(400)은 2가지 방식에 의해 충전기(500)들의 충전 동작을 제어할 수 있을 것이다.

첫 번째 방식은 우선순위 충전방식으로, 다중 충전제어기(400)은 6대의 충전기(500)들 중 세 대의 충전기(500)들로만 7KW의 충전전력을 공급하고, 추후 충전전력이 공급되지 않는 네 번째의 충전기(500)에 전기자동차 연결 시 전기자동차가 연결된 충전기(500)를 조건에 따라 우선순위 대기열에 순차적으로 등록하고, 충전이 완료된 충전기(500)의 발생 시 상기 우선순위 대기열의 순서에 따라 충전기(500)를 동작시키는 방식이다. 상기 조건은 충전기(500)에 접속한 순서일 수도 있고, 예약 충전에 따른 충전 시간대 및 접속 순서일 수도 있으며, 충전 비용 등이 될 수도 있을 것이다.

두 번째 방식은 전력 분배 충전방식으로 다중 충전제어기(400)는 6대의 충전기(500)들 중 충전 요청이 발생된 충전기 수로 수전용량을 분배하여 동일한 분배 충전전력을 충전기(500)들로 공급하는 방식이다. 예를 들면, 6대의 충전기(500) 중 세대가 충전중이면 다중 충전제어기(400)는 7KW의 정상 충전전력인 분배 충전전력을 해당 충전기(500)들로 공급하고, 상기 3대의 충전기(500)가 충전 동작을 수행하던 중 2대의 충전기(500)가 더 연결되어 충전을 요청하면, 21KW를 5로 나누어 4.2KW의 분배 충전전력을 상기 5대의 충전기(500)로 공급한다. 분배 충전전력이 낮아질 수도 충전시간은 증가할 것이다.

다중 충전제어기(400)의 상세 구성 및 동작은 다음의 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

충전기(500)는 전기자동차의 인렛에 접속되는 커플러를 구비하고 충전시간, 충전전력 종류, 사용자 모바일 단말기(700)의 단말기 식별정보 등을 입력할 수 있는 입력수단(미도시) 및 동작상태에 따른 다양한 정보 및 연결된 전기자동차의 배터리 충전상태 정보 등을 표시하는 표시수단(미도시)을 포함할 수 있을 것이다.

충전기(500)는 전기자동차의 배터리 충전상태 등의 정보를 포함하는 전기자동차 충전상태정보를 다중 충전제어기(400)로 제공하도록 구성될 수 있을 것이다.

또한, 충전기(500)는 결제를 수행할 수 있는 결제 수단(미도시)을 포함할 것이다.

충전전력 관리부(600)는 에너지 하베스팅부(100) 및 다중 충전제어기(400)를 모니터링하고, 다중 충전제어기(400)의 충전 제어 동작을 위한 충전 이력 및 과금 이력 등을 관리한다.

충전전력 관리부(600)는 본 발명의 실시예에 따라 다중 충전제어기(400)로부터 인증요청 정보의 수신에 따른 사용자 인증 요청 발생 시 유무선 데이터 통신망(10)을 통해 상기 인증요청 정보에 포함된 단말기 식별정보에 대응하는 사용자 모바일 단말기(700)와 데이터 통신을 수행하여 사용자 인증을 수행하고, 그 인증 결과를 다중 충전제어기(400)로 제공한다.

또한, 충전전력 관리부(600)는 사용자 인증 후 상기 사용자 모바일 단말기(700)로 상기 사용자가 충전을 요청한 충전기(500)를 통해 충전되는 전기자동차의 배터리 충전량 및 공급 전력량 등의 정보를 포함하는 전기자동차 충전상태정보를 다중 충전제어기(400)를 통해 수신받아 사용자 모바일 단말기(700)로 제공할 수도 있을 것이다.

사용자 모바일 단말기(700)는 스마트폰, 스마트패드 등의 무선데이터 통신이 가능한 모바일 단말기로 본 발명에 따라 상기 충전전력 관리부(600) 및 다중 충전제어기(400) 중 어느 하나와 사용자 인증을 수행하고, 사용자 인증 성공 시 자신의 전기자동차에 대한 전기자동차 충전상태정보를 수신받아 표시한다.

도 2는 본 발명에 따른 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템의 다중 충전제어기의 상세 구성을 나타낸 도면이다.

다중 충전제어기(400)는 다중 제어부(410), 저장부(420), 통신부(430), 저장전력 수전부(440), 일반전력 수전부(450) 및 충전전력 공급부(470)를 포함하고, 실시예에 따라 전력 스위칭부(460)를 더 포함할 수 있을 것이다.

다중 제어부(410)는 본 발명에 따른 다중 충전제어기(400)의 전반적인 동작을 제어한다. 다중 제어부(410)의 구성 및 동작을 다른 구성들을 먼저 설명한 후 상세히 설명한다.

저장부(420)는 본 발명에 따른 다중 제어부(410)의 동작을 제어하기 위한 제어프로그램을 저장하는 프로그램 저장영역, 상기 제어프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 일시 저장하는 임시영역, 상기 제어프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 반영구적으로 저장하는 데이터영역을 포함한다. 상기 데이터영역에는 본 발명에 따라 우선순위 대기열, 충전기 상태정보, 사용 가능 충전기 리스트 등을 저장한다.

통신부(430)는 유무선 데이터 통신망(10)에 연결되어 유무선 데이터 통신망(10)에 연결된 ESS 제어기(220), 충전 전력 관리부(600), 충전기(500)들과 데이터 통신을 수행하거나 , ESS 제어기(220), 충전 전력 관리부(600) 및 충전기(500)들 각각과 직접 연결되어 데이터 통신을 수행한다.

저장전력 수전부(440)는 일실시예에 따라 다중 제어부(410)의 제어를 받아 동작하여 ESS 전력부(200)로부터 저장전력을 수전하여 충전전력 공급부(470)로 공급한다.

저장전력 수전부(440)는 다른 실시예에 따라 ESS 전력부(200)로부터 저장전력을 수전하여 전력 스위칭부(460)로 출력한다.

일반전력 수전부(450)는 일실시예에 따라 다중 제어부(410)의 제어를 받아 동작하여 일반전력 공급부(300)와 연결되어 일반전력 공급부(300)로부터 제공되는 일반전력을 수전하여 충전전력 공급부(470)로 출력한다.

다른 실시예에 따라 일반전력 수전부(450)는 수전되는 일반전력을 전력 스위칭부(460)로 출력한다.

전력 스위칭부(460)는 본 발명의 다른 실시예에 따라 적용되어 저장전력 수전부(440)로부터 저장전력을, 일반전력 수전부(450)로부터 일반전력을 입력받고, 다중 제어부(410)의 제어를 받아 상기 저장전력 및 일반전력 중 하나를 선택하여 충전전력 공급부(470)로 출력한다.

충전전력 공급부(470)는 다중 제어부(410)의 제어를 받아 입력되는 수전전력을 적용된 충전 방식에 따라 충전전력을 생성하여 충전을 요청한 충전기(500)로 공급한다.

다중 제어부(410)는 수전전력 상태 측정부(411), 수전전력 결정부(412) 및 충전 제어부(415)를 포함하고, 실시예에 따라 빈도 계수부(413), 수전용량 결정부(414), 충전방식 설정부(416) 및 충전전력 공급 제어부(417)를 더 포함하여 본 발명에 따른 다중 충전제어기(400)의 전반적인 동작을 제어한다.

구체적으로 설명하면, 수전전력 상태 측정부(411)는 통신부(430)를 통해 ESS 전력부(200)의 ESS 제어기(220)와 통신을 수행하여 ESS(210)에 저장된 저장전력량을 획득한다.

수전전력 결정부(412)는 상기 수전전력 상태 측정부(411)를 통해 획득된 저장전력량이 미리 설정된 기준 저장전력량을 초과하면 수전전력으로 저장전력을 설정하고, 기준 저장전력량 미만이면 수전전력으로 일반전력을 설정한다.

충전제어부(415)는 저장전력 수전부(440) 및 일반전력 수전부(450) 중 상기 수전전력 결정부에서 결정된 수전전력에 대응하는 하나를 구동하거나, 다른 실시예에 따라 전력 스위칭부(460)를 제어하여 저장전력 및 일반전력 중 하나를 선택하여 충전전력 공급부(470)로 공급시키고, 충전전력 공급부(470)를 제어하여 수전용량 내에서 충전요청이 발생한 충전기(500)로 충전전력이 공급되도록 제어한다.

충전방식 설정부(416)는 우선순위 충전방식 및 전력 분배 충전방식 중 하나를 선택받아 설정한다. 상기 충전방식 설정은 관리자가 입력부(미도시)를 통해 필요에 따라 선택하여 설정할 수도 있고, 통신부(430)를 통해 관리자가 원격지에서 선택하여 설정할 수도 있으며, 관리자가 시간대별로 충전방식을 설정할 수도 있을 것이다. 시간대별 충전방식 설정을 예를 들면, 충전 사용자가 많은 저녁 및 새벽 시간대에는 전력 분배 충전방식을 적용하고, 충전 사용자가 많지 않는 아침 및 오후 시간대에는 우선순위 충전방식을 적용할 수도 있으며, 전 시간대에 우선순위 충전방식 또는 전력 분배 충전방식을 적용할 수도 있을 것이다.

본 발명에 따라 다중 충전제어기(400)는 충전 필요 전력량 대비 50%의 수전전력만 수신하나, 다른 실시예에 따라 대기 충전기(500)의 발생 빈도수에 따라 수전용량을 조절하도록 구성될 수도 있을 것이다.

이를 위해 빈도 계수부(413)는 우선순위 충전방식 적용 시 우선순위 대기열에 임의의 충전기(500)가 등록될 때 이를 대기 빈도수로 계수하여 출력한다. 빈도 계수부(413)는 상기 빈도수가 개수될 때의 시간정보를 함께 출력할 수도 있을 것이다.

수전용량 결정부(414)는 빈도 계수부(413)에서 계수되는 빈도수를 입력받고 빈도수에 따라 수전용량을 조절하여 결정한다.

구체적으로 수전용량 결정부(414)는 빈도수가 미리 설정된 기준 빈도수를 초과하면 일정 백분율 단위 또는 충전기(500) 한 대 당 필요한 전력량만큼 증가시키고, 일정 시간 이상 빈도수가 기준 빈도수 미만이면 수전용량을 초기값(50%)으로 설정한다.

또한, 수전용량 결정부(414)는 일정 기간 단위(예를 들어, 1주일)로 특정 시간대의 빈도수가 기준빈도수를 초과하면 상기 시간대에만 수전용량을 증가시키도록 구성될 수도 있을 것이다. 예를 들어, 1주일 평균 저녁 8시에서 새벽5시 사이의 빈도수가 기준빈도수를 일정 기간 동안 초과하면 상기 8시에서 새벽 5시 사이의 수전용량을 증가시키도록 구성될 것이다. 또한, 수전용량 결정부(414)는 상기 수전용량이 증가된 8시에서 새벽 5시 사이의 빈도수가 기준 빈도수 미만인 일수가 기준 일수 이상이면 수전용량을 초기값으로 설정하도록 구성될 수 있을 것이다.

상기와 같이 수전용량 결정부(414)에서 수전용량이 결정되면 충전전력 공급 제어부(417)는 저장전력 수전부(440) 및 일반전력 수전부(450)를 제어하여 상기 결정된 수전용량의 수전전력을 수전하도록 제어한다.

도 3은 본 발명에 따른 에너지 저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 방법을 나타낸 절차도이다.

도 3을 참조하면, 충전기(500)는 충전 이벤트가 발생되는지를 모니터링한다(S111). 상기 충전 이벤트는 사용자가 충전기(500)의 입력수단(미도시)의 충전 버튼을 클릭하거나 충전 커플러를 들거나 충전 커플러를 전기자동차의 인렛(Inlet)에 삽입하는 경우 발생될 수 있을 것이다.

충전 이벤트가 발생되면 충전기(500)는 충전기(500)의 외부에 구성된 입력수단에 의해 획득된 사용자 모바일 단말기(700)의 단말 식별정보를 포함하는 충전요청정보를 획득하고(S113), 획득된 충전요청정보를 다중 충전제어기(400)로 전송한다(S115). 상기 충전요청정보에는 연결된 전기자동차의 배터리 잔량 정보가 포함될 수 있을 것이다.

충전요청정보를 수신한 다중 충전제어기(400)는 일실시예에 따라 사용자 모바일 단말기(700)와 직접 사용자 인증을 수행하거나, 다른 실시예에 따라 충전요청정보를 충전전력 관리부(600)로 전송하여(S117), 상기 충전전력 관리부(600)에 의해 사용자 인증을 수행하도록 하고(S119) 그 인증 결과를 수신받아 사용자 인증을 수행한다.

직접 사용자 인증을 수행하거나 사용자 인증 결과정보를 수신한 경우 다중 충전제어기(400)는 사용자 인증에 성공했는지를 판단하고(S123) 성공 판단 시 충전전력 공급부(470)를 통해 상기 충전기(500)로 충전전력을 공급한다(S215).

다른 인증 방법으로 충전기(500)가 사용자 인증정보인 인증번호를 충전요청정보에 포함하여 다중 충전제어기(400)로 전송하면 다중 충전제어기(400) 또는 충전전력 관리부(600)가 인증번호를 사용자 모바일 단말기(700)로 전송하도록 구성될 수 있을 것이다. 이 경우 충전기(500)는 사용자로부터 입력수단을 통해 인증번호를 입력받고 상기 충전요청정보에 포함하여 전송 시 저장된 등록 인증번호와 상기 입력된 인증번호를 비교하여 사용자 인증을 수행하여 인증 성공 여부를 판단하고(S127), 사용자 인증 결과정보를 다중 충전제어기(400)로 전송하도록(S129) 구성될 수도 있을 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 에너지 저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템의 다중 충전제어기에서의 전기자동차 충전 관리 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 다중 제어부(410)는 수전전력 종류(저장전력, 일반전력)를 선택한다(S211). 상기 수전전력 종류 결정 방법은 다음의 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

수전전력 종류가 결정되면 다중 제어부(410)는 실시예에 따라 수전용량을 결정한다(S213). 수전용량 결정 방법은 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

수전용량이 결정되면 다중 제어부(410)는 임의의 충전기(500)로부터 충전요청정보의 수신 여부에 따른 충전요청 발생 여부를 판단한다(S215).

충전요청이 발생되지 않으면 다중 제어부(410)는 통신부(430)를 통해 충전기(500)들의 상태를 검사하고 충전기 상태정보를 생성하여 저장부(420)에 저장한다(S217). 상기 충전기 상태정보는 충전기가 충전중인지, 전기자동차가 접속되어 있되 대기상태인지, 빈 상태인지를 나타내는 정보를 포함한다.

또한, 상기 다중 제어부(410)는 상기 충전기 상태정보에 근거하여 충전 가능한 사용 가능 충전기 리스트를 갱신한다(S219).

충전요청이 발생되면 다중 제어부(410)는 충전 요청이 발생된 충전요청정보에 포함된 단말기 식별정보에 기반하여 사용자 모바일 단말기(700)를 통한 사용자 인증을 수행한다(S221).

상기 사용자 인증 수행 후 다중 제어부(410)는 사용자 인증에 성공했는지의 여부를 판단한다(S223).

인증에 실패하면 다중 제어부(410)는 인증 실패 통지 정보를 해당 충전기(500)로 전송한다(S225). 그러면 상기 충전기(500)는 사용자에게 인증에 실패했음을 알릴 것이다.

사용자 인증에 성공하면 다중 제어부(410)는 해당 충전기(500)로 커플러 연결 확인을 요청하고 그에 따른 커플러 연결 정보가 해당 충전기(500)로부터 입력되면 커플러 연결 정보에 의해 커플러가 정확하게 연결되었는지를 판단한다(S227).

커플러가 정확하게 연결되어 있지 않으면 다중 제어부(410)는 커플러 연결 에러 통지 정보를 해당 충전기(500)로 전송한다(S229). 상기 커플러 연결 여부 및 연결 에러 통지는 충전기(500)가 수행하고, 정상 연결 시 연결 정상 통지 신호를 다중 충전제어기(400)로 전송하고, 다중 제어부(410)가 충전기(500)로부터 정상 통지 신호의 수신 여부에 따른 커플러 연결여부만 확인하도록 구성되는 것이 바람직할 것이다.

충전기(500)의 커플러가 전기자동차의 인렛에 정확하게 연결되어 있으면 다중 제어부(410)는 충전방식이 우선순위 충전 방식인지 전력 분배 충전방식인지를 판단한다(S231).

우선순위 충전방식이면 다중 제어부(410)는 상기 충전 요청이 발생한 충전기를 포함하여 충전을 진행하고 있는 충전기 수(충전 진행 수)가 미리 설정된 수전용량에 따라 결정되는 동시 충전 가능 충전기 수 이하인지를 판단한다(S233).

충전 진행 수가 충전 가능 수 이하이면 다중 제어부(410)는 상기 충전 요청이 발생한 충전기로 충전전력을 공급하여 충전을 개시하도록 한다(S245).

반면 충전 진행 수가 충전 가능수 이상이면 다중 제어부(410)는 우선순위 대기열에 충전 요청이 발생한 충전기(500)를 조건에 따른 순위를 결정하여 추가한다(S237).

우선순위 대기열에 상기 충전기(500)가 추가되면 다중 제어부(410)는 대기 빈도수를 카운트한(S239) 후, 충전 완료 충전기(500)가 발생되는지를 모니터링하고(S241), 충전 완료 충전기가 발생되면 우선순위 대기열의 최상위에 있는 충전기(500)를 구동시키고(S243), 상기 충전기(500)로 충전전력을 공급하여 충전하도록 한다(S245).

반면, 충전 방식이 전력 분배 충전방식이면 다중 제어부(410)는 충전 요청한 충전기(500)를 포함하는 충전중인 충전기 수로 수전용량을 나누어 분배 충전전력을 계산하고(S235), 충전전력 공급부(470)를 제어하여 상기 계산된 분배 충전전력이 상기 전기자동차가 연결된 충전기(500)들로 공급하여 충전하도록 제어한다(S245).

도 5는 본 발명에 따른 다중 충전제어기에서의 전기자동차 충전 관리 방법 중 전력 종류 선택 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 5를 참조하면 다중 제어부(410)는 수전전력 상태 측정부(411)를 통해 ESS(210)에 저장된 저장전력량을 획득한다(S311).

ESS(210)에 저장된 저장전력량이 획득되면 다중 제어부(410)는 수전전력 결정부(412)를 통해 저장전력량이 미리 설정된 기준전력량을 초과하는지를 검사한다(S313).

획득된 저장전력량이 기준전력량을 초과하면 다중 제어부(410)는 수전전력 결정부(412)를 통해 저장전력을 수전전력으로 선택하고(S315), 상기 저장전력이 상기 기준전력 미만이면 일반전력을 수전전력으로 선택한다(S317).

도 6은 본 발명에 따른 다중 충전제어기에서의 전기자동차 충전 관리 방법 중 수전용량 결정 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 다중 제어부(410)의 수전용량 결정부(414)는 저장부(420)에 저장되어 있는 대기 빈도수를 로딩한다(S411).

빈도수가 로딩되면 수전용량 결정부(414)는 대기 빈도수가 미리 설정된 기준 빈도수 미만인지를 판단한다(S413).

대기 빈도수가 기준 빈도수 미만이면 수전용량 결정부(414)는 수전용량을 초기값(예: 충전기 전체가 동시에 충전하기 위해 필요한 전력량인 충전 필요 전력량의 50%)으로 설정한다(S415).

반면, 대기 빈도수가 기준 빈도수 이상이면 수전용량 결정부(414)는 이전에 결정된 수전용량이 충전 필요 전력량인지를 판단한다(S417).

판단 결과 수전용량이 충전 필요 전력량보다 작으면 수전용량을 일정 용량 이상 증가시킨다(S419). 상기 수전용량은 상기 S417에 의해 수전용량이 충전 필요 전력량까지 증가할 수 있으며, S413에 의해 대기 빈도수가 기준 빈도수 이하로 떨어지면 초기값으로 재설정한다.

상기 전력량 결정은 상술한 바와 같이 일정 기간 단위(일, 주, 월 등)로 이루어질 수 있으며, 이 경우 상기 기간 동안 일정 기간(1일) 단위로 대기 빈도수가 일정 횟수 이상 초과하는 경우 수전용량을 증가하도록 구성될 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

100: 에너지 하베스팅부(대양열 발전부) 200:ESS 전력부
210: ESS 220: ESS 제어기
300: 일반전력 공급부 400: 다중 충전제어기
410: 다중 제어부 411: 수전전력 상태 측정부
412: 수전전력 결정부 413: 빈도 계수부
414: 수전용량 결정부 415: 충전 제어부
416: 충전방식 설정부 417: 충전전력 공급 제어부
420: 저장부 430; 통신부
440: 저장전력 수전부 450: 일반전력 수전부
460: 전력 스위칭부 470: 충전전력 공급부
500: 충전기 600: 충전전력 관리부
700: 사용자 모바일 단말기

Claims

버려지는 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 출력하는 에너지 하베스팅부;
상기 에너지 하베스팅부로부터 에너지를 입력받아 전력을 저장하고, 요청 시 저장된 전력을 공급하는 에너지저장시스템 전력부;
일반 전력을 공급하는 일반전력 공급부;
충전전력을 공급받아 전기자동차의 인렛에 연결되는 커플러를 통해 전기자동차로 충전전력을 제공하여 충전하는 적어도 둘 이상의 충전기; 및
둘 이상의 충전기들과 연결되고, 상기 에너지저장시스템에 저장된 저장 전력량에 따라 상기 에너지저장시스템 전력부 및 일반전력 공급부 중 어느 하나로부터 연결된 상기 충전기들을 동시에 구동하여 충전하는데 필요한 충전 필요 전력량 보다 일정 백분율로 적은 수전용량을 수전하여 상기 충전기로 충전전력을 공급하는 다중 충전제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템.
제1항에 있어서,
단말기 식별정보를 가지며, 상기 단말기 식별정보에 근거하여 통신을 수행하고, 인증 요청 시 사용자 인증정보에 의해 인증을 수행하는 사용자 모바일 단말기; 및
상기 다중 충전제어기로부터 상기 충전기를 통해 획득한 단말기 식별정보를 포함하는 충전요청 정보를 수신하고, 상기 단말기 식별정보에 대응하는 상기 사용자 모바일 단말기와 통신을 수행하여 상기 사용자 모바일 단말기로 인증을 요청하여 사용자 인증을 수행하고 그 결과를 상기 다중 충전제어기로 제공하는 충전전력 관리부를 더 포함하되,
상기 다중 충전제어기는 상기 충전기를 통해 사용자 모바일 단말기의 단말기 식별정보를 획득하고 상기 단말기 식별정보를 포함하는 인증요청 정보를 상기 다중 충전기로 출력하고 이에 대해 인증 결과 정보를 수신하여 인증 성공이면 해당 충전기를 제어하여 충전을 개시하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 다중 충전제어기는,
충전기와 데이터 통신을 수행하는 통신부;
상기 에너지저장시스템 전력부로부터 상기 수전용량의 저장전력을 상기 수전전력으로 수전하여 출력하는 저장전력 수전부;
상기 일반 전력 공급부로부터 상기 수전용량의 일반전력을 상기 수전전력으로 수전하여 출력하는 일반전력 수전부;
수전용량의 수전전력을 입력받아 제어에 따른 충전전력을 생성하여 제어에 따라 상기 충전전력을 충전기로 공급하는 충전전력 공급부; 및
상기 저장전력 수전부를 통해 에너지저장시스템 전력부의 에너지저장시스템에 저장된 저장 전력량을 측정하고, 측정된 저장 전력량에 따라 상기 저장전력 수전부 및 일반전력 수전부 중 어느 하나를 활성화하여 저장전력 및 일반전력 중 하나에 대한 수전용량의 전력을 상기 수전전력으로 수전하여 충전전력 공급부로 공급하는 다중 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템.
제3항에 있어서,
상기 다중 제어부는,
상기 저장전력 수전부를 통해 에너지저장시스템 전력부의 에너지저장시스템에 저장된 저장 전력량을 측정하는 수전전력 상태 측정부;
측정된 저장 전력량에 따라 상기 저장전력 수전부 및 일반전력 수전부 중 하나를 선택하여 활성화하고 저장전력 및 일반전력 중 하나에 대한 수전용량의 전력을 수전하여 충전전력 공급부로 공급하는 수전전력 결정부; 및
상기 통신부를 통해 충전요청 정보가 수신되면 공급할 충전전력을 포함하여 현재 공급되는 전체 충전전력량이 미리 설정된 수전용량 이내이면 상기 충전전력 공급부를 제어하여 상기 충전요청 정보를 송신한 충전기로 충전 전력을 공급하도록 하는 충전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템.
제4항에 있어서,
상기 다중 제어부는,
상기 수전용량을 초과하는 충전 전력량을 필요로 하는 충전기에 전기자동차가 연결되어 충전을 요청하는 경우 상기 수전용량을 초과시키는 충전기들에 대한 충전 방식을 설정하는 충전방식 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템.
제5항에 있어서,
상기 충전방식 설정부는,
상기 수전용량을 초과시키는 충전기들에 대해 우선순위를 결정하여 우선순위 대기열에 등록한 후 충전이 완료되는 충전기의 발생 시 우선순위 대기열의 순서에 따라 해당 충전기로 충전전력을 공급하는 우선순위 방식 및
상기 수전용량을 전기자동차가 연결된 충전기의 수로 나눈 분배 충전전력량을 계산하여 상기 분배 충전전력 공급부를 제어하여 상기 분배 충전전력량으로 상기 충전기로 공급하는 전력 분배 충전방식 중 어느 하나를 적용하여 충전전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템.
제6항에 있어서,
상기 충전방식 설정부는,
상기 우선순위 방식 및 전력 분배 충전방식을 관리자의 선택 또는 시간대에 따라 자동 선택하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템.
제4항에 있어서,
상기 다중 제어부는,
상기 충전 요청된 충전기의 전체 충전전력 용량이 수전용량을 초과하는 횟수인 대기 빈도수를 계수하는 빈도 계수부;
상기 빈도 계수부에서 계수되는 대기 빈도수가 미리 설정된 기준 빈도수를 초과하면 일전 백분율 단위로 수전용량을 증가시키는 수전용량 결정부; 및
상기 수전용량이 결정되면 상기 저장 전력 수전부 및 일반전력 수전부 중 하나를 제어하여 상기 결정된 수전용량의 수전전력을 수전하도록 제어하는 충전전력 공급 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 시스템.
다중 충전제어기가 에너지 하베스팅부에 의해 생성되는 에너지에 의해 에너지저장시스템 전력부에 저장된 저장 전력량을 측정하는 저장전력량 측정 과정;
상기 다중 충전제어기가 측정된 저장 전력량에 따라 상기 에너지저장시스템 전력부 및 일반전력 공급부 중 어느 하나로부터 연결된 충전기들을 동시에 구동하여 충전하는 데 필요한 충전 필요 전력량보다 일정 백분율로 적은 수전용량을 수전하는 수전용량 수전 과정; 및
상기 다중 충전제어기가 상기 수전용량을 충전전력 공급부로 공급하고, 충전요청 발생 시 충전중인 충전기의 수에 따라 상기 충전전력 공급부를 제어하여 상기 수전용량 내에서 상기 충전기로 충전전력을 공급하는 충전과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 방법.
제9항에 있어서,
상기 충전과정은,
상기 다중 충전제어기가 상기 충전기들의 충전동작 여부를 파악하여 충전 가능한 사용 가능 충전기 리스트를 생성하는 충전기 리스트 생성 단계;
상기 다중 충전제어기가 충전 가능한 사용 가능 충전기 리스트의 임의의 충전기로부터 상기 충전기를 사용하고자 하는 사용자의 사용자 모바일 단말기의 단말기 식별정보를 포함하는 충전요청 정보의 수신 시 상기 사용자 모바일 단말기와 통신을 수행하여 사용자 인증을 수행하는 사용자 인증 단계; 및
사용자 인증 성공 시 충전중인 충전기의 수에 따라 상기 충전전력 공급부를 제어하여 상기 수전용량 내에서 상기 충전기로 충전전력을 공급하는 충전단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 방법.
제10항에 있어서,
상기 충전단계는,
수전전력 상태 측정부를 통해 상기 저장전력 수전부를 통해 에너지저장시스템 전력부의 에너지저장시스템에 저장된 저장 전력량을 측정하는 수전전력 상태 측정 단계;
수전전력 결정부를 통해 측정된 저장 전력량에 따라 상기 저장전력 수전부 및 일반전력 수전부 중 하나를 선택하여 활성화하고 저장전력 및 일반전력 중 하나에 대한 수전용량의 전력을 수전하여 충전전력 공급부로 공급하는 수전전력 결정 단계; 및
상기 통신부를 통해 충전요청 정보가 수신되면 공급할 충전전력을 포함하여 현재 공급되는 전체 충전전력량이 미리 설정된 수전용량 이내이면 상기 충전전력 공급부를 제어하여 상기 충전요청 정보를 송신한 충전기로 충전 전력을 공급하도록 하는 충전전력 공급 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 방법.
제11항에 있어서,
상기 충전단계는,
충전방식 설정부를 통해 상기 수전용량을 초과하는 충전 전력량을 필요로 하는 충전기에 전기자동차가 연결되어 충전을 요청하는 경우 상기 수전용량을 초과시키는 충전기들에 대한 충전 방식을 설정하는 충전방식 설정 단계를 더 포함하고,
상기 충전전력 공급 단계에서 충전방식 설정 단계에서 설정된 충전방식에 따라 충전전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 방법.
제12항에 있어서,
상기 충전방식 설정 단계에서, 상기 충전방식 설정부는,
상기 수전용량을 초과시키는 충전기들에 대해 우선순위를 결정하여 우선순위 대기열에 등록한 후 충전이 완료되는 충전기의 발생 시 우선순위 대기열의 순서에 따라 해당 충전기로 충전전력을 공급하는 우선순위 방식 및
상기 수전용량을 전기자동차가 연결된 충전기의 수로 나눈 분배 충전전력량을 계산하여 상기 분배 충전전력 공급부를 제어하여 상기 분배 충전전력량으로 상기 충전기로 공급하는 전력 분배 충전방식 중 어느 하나를 적용하여 충전전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 방법.
제13항에 있어서,
상기 충전방식 설정부는,
상기 우선순위 방식 및 전력 분배 충전방식을 관리자의 선택 또는 시간대에 따라 자동 선택하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 방법.
제11항에 있어서,
상기 충전단계는
빈도 계수부를 통해 상기 충전 요청된 충전기의 전체 충전전력 용량이 수전용량을 초과하는 횟수인 대기 빈도수를 계수하는 빈도 계수 단계;
충전전력 용량 결정부를 통해 상기 빈도 계수부에서 계수되는 대기 빈도수가 미리 설정된 기준 빈도수를 초과하면 일전 백분율 단위로 수전용량을 증가시키는 충전전력 용량 결정 단계; 및
충전전력 공급 제어부를 통해 상기 수전용량이 결정되면 상기 저장 전력 수전부 및 일반전력 수전부 중 하나를 제어하여 상기 결정된 수전용량의 수전전력을 수전하도록 제어하는 충전전력 공급 제어 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템을 이용한 전기자동차 충전 관리 방법.