KR20210082297A - 공유형 배터리 교체 서비스 방법 - Google Patents

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Abstract

배터리 교체 플랫폼에 의해 표준화된 각종 전기 제품용 공유형 배터리 및 BMS를 구비한 표준화된 배터리 팩을 교체 서비스하는 방법이 제공된다. 공유형 배터리 교체 서비스 방법은 배터리 교환 플랫폼은 배터리 메이커에 탈부착이 가능한 보조 배터리 단위 유닛으로 원하는 수량의 다수의 공유형 배터리를 주문하여 제공받아, 전기 제품의 사이즈에 맞는 상기 공유형 배터리 및 BMS를 구비한 표준화된 배터리 팩을 배터리 충전 매장에 공급하는 단계; 소비자가 상기 표준화된 배터리 팩이 적용된 전기 제품을 구입한 후 상기 배터리 교체 플랫폼에 접속하여 배터리 교체 서비스에 등록하고 배터리의 교체를 요청하는 단계; 및 상기 소비자로부터 배터리 교체 요청에 따라 상기 배터리 충전 매장은 상기 배터리 교체 플랫폼에 상기 전기 제품의 사이즈에 맞는 공유형 배터리의 교체를 요청하여 제공받고, 상기 제공받은 공유형 배터리를 충전하여 상기 표준화된 배터리 팩을 상기 소비자로 제공하여 배터리 교환을 수행하도록 하는 단계를 포함한다.

Description

공유형 배터리 교체 서비스 방법{REPLACEMENT SERVICE METHOD OF SHARED BATTERY}
본 발명은 배터리 교체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공유형 배터리를 교체 서비스하는 방법에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말한다. 이차 전지는 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있으며, 자동차용 전지로도 사용되고 있다.
도 1는 3가지 타입의 배터리 셀 및 대표 전기 자동차 모델을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 현재 전세계는 각형/원형/파우치형 등의 배터리의 크기 및 모양 등이 각기 다른 다양한 배터리 팩을 사용한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 자동차, 오토바이, 전기 자전거, 각종 전자 장치, ESS 시스템 등의 모든 전기 제품(장치)들은 전기 충전이라는 기존의 방법을 유지함으로서 전력 수급에 있어 항상 국가적인 대책을 필요로 하고 있으며, 원전 탈피를 외치는 지금 더 많은 에너지 수요로 인해 이를 해결할 마땅한 방법도 없는 상태이다.
특허 공개 번호 10-2011-0129511공개일: 2011년 12월 02일
본 발명은 배터리 교체 플랫폼에 의해 표준화(규격화)된 각종 전기 제품용 공유형 배터리 및 배터리 관리 시스템(battery management system; 이하 BMS라 함)를 구비한 표준화된 배터리 팩을 교체 서비스하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 공유형 배터리 교체 서비스 방법은 (i) 배터리 교환 플랫폼은 배터리 메이커에 탈부착이 가능한 보조 배터리 단위 유닛으로 원하는 수량의 다수의 공유형 배터리를 주문하여 제공받아, 전기 제품의 사이즈에 맞는 상기 공유형 배터리 및 BMS를 구비한 표준화된 배터리 팩을 배터리 충전 매장에 공급하는 단계; (ii) 소비자가 상기 표준화된 배터리 팩이 적용된 전기 제품을 구입한 후 상기 배터리 교체 플랫폼에 접속하여 배터리 교체 서비스에 등록하고 배터리의 교체를 요청하는 단계; 및 (iii) 상기 소비자로부터 배터리 교체 요청에 따라 상기 배터리 충전 매장은 상기 배터리 교체 플랫폼에 상기 전기 제품의 사이즈에 맞는 공유형 배터리의 교체를 요청하여 제공받고, 상기 제공받은 공유형 배터리를 충전하여 상기 표준화된 배터리 팩을 상기 소비자로 제공하여 배터리 교환을 수행하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 공유형 배터리는 단위 셀로 되어 있어 제품의 크기에 따라 배열하여 더 큰 용량으로도 사용 가능하고, 상기 BMS는 상기 공유형 배터리의 상태를 추정하여 상기 공유형 배터리의 충전을 관리할 수 있다.
소형 전기 제품의 경우 단위 셀 보조 배터리 및 상기 BMS 2개를 각각 포함한 배터리 팩을 사용하고, 중형 전기 제품의 경우 단위 셀 보조 배터리 및 상기 BMS 3개를 각각 포함한 배터리 팩을 사용하고, 대형 전기 제품의 경우 단위 셀 보조 배터리 및 상기 BMS 4개를 각각 포함한 배터리 팩을 사용할 수 있다.
단계 (i)은 상기 배터리 메이커는 상기 배터리 교환 플랫폼으로부터의 주문 요청에 따라 탈부착 가능한 다수의 공유형 표준 배터리를 개발하여 납품하고 납품 내역을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공유형 배터리 교체 서비스 방법은 상기 배터리 충전 매장은 상기 충전된 공유형 표준 배터리를 배달 체계를 통하여 상기 소비자에게 배달하는 단계 및 상기 소비자는 상기 배터리 교환 장소에 방문하여 상기 충전된 공유형 배터리 및 상기 BMS를 포함한 배터리 팩을 해당 전기 제품에 직접 교환 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 보조 배터리 또는 충전기를 휴대하지 않고도 방전된 배터리 대신 충전이 완료된 공유형 표준 배터리로 교체할 수 있다. 사용자는 언제, 어디서든지 공유형 배터리의 교체가 필요한 경우에는 지정된 배터리 교체 장소(주유소)로부터 배달받거나 방문하여 충전된 공유형 표준 배터리를 제공받을 수 있다.
주유소라는 정유 시장이 배터리 교환이라는 배터리 거대 시장으로 탈바꿈하고 있다. 환경 문제 중 가장 큰 문제인 미세 먼지 및 공해 문제를 획기적으로 감축한다. 전력 부족으로 인한 심각한 일이 발생한 경우 즉각적인 대처 가능하다.
도 1은 3가지 타입의 배터리 셀 및 대표 전기 자동차 모델을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공유형 배터리 교체 서비스 방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탈부착 가능한 배터리 셀의 제작 및 설치의 일예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표준화된 배터리 셀의 제작 및 설치의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표준화된 배터리 팩의 상세 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표준화된 배터리 팩에 대한 배달체제 구성의 일예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 공유 경제를 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 공유형 배터리 교체 서비스 방법을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공유형 배터리 교체 서비스 방법을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 배터리 교체 플랫폼(100)은 배터리 메이커(200)에 탈부착이 가능한 보조 배터리 단위 유닛으로 원하는 수량의 다수의 공유형 배터리(12)를 주문하여 제공받아, 전기 제품의 사이즈 및 용량에 맞는 공유형 배터리(12) 및 BMS(14)를 구비한 표준화된 배터리 팩(10)을 주유소와 같은 배터리 교환 장소(300)에 공급한다(단계 S202). 이 경우, 상기 배터리 메이커(200)는 상기 배터리 교환 플랫폼(100)으로부터의 주문 요청에 따라 탈부착 가능한 다수의 공유형 표준 배터리를 개발하여 납품하고 납품 내역을 제공한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탈부착 가능한 배터리 셀의 제작 및 설치의 일예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 표준화된 배터리 팩(10)은 공유형 배터리(12) 및 BMS(14)를 포함한다. BMS(14)는 공유형 배터리(12)의 상태를 추정하고, 추정한 상태 정보를 이용하여 공유형 배터리(12)의 충전을 관리한다. 예컨대, BMS(14)는 공유형 배터리(12)의 잔존 용량(State Of Charging; SOC), 잔존 수명(State Of Health; SOH), 최대 입출력 전력 허용량, 출력 전압 등 공유형 배터리(10) 상태 정보를 추정하고 관리한다. 그리고, BMS(14)는 이러한 상태 정보를 이용하여 공유형 배터리(12)의 충전 또는 방전을 제어하며, 나아가 공유형 배터리(12)의 교체 시기 추정도 가능하다.
BMS(14)는 공유형 배터리(12)의 전압, 전류 및 온도 등을 측정할 수 있는 측정 소자와 측정된 값을 바탕으로 공유형 배터리(12)의 이상이 진단될 경우 배터리 및 스위칭 소자의 동작을 제어하는 제어소자가 포함된 배터리 관리 컨트롤러(Battery Management Controller; BMC)와 공유형 배터리(12)의 측정된 값을 바탕으로 배터리의 이상이 진단될 경우, 부하를 보호하기 위해 공유형 배터리(12)를 분리 시킬 수 있는 배터리 분리 유닛(Battery Disconnecting Unit; BDU)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표준화된 배터리 셀의 제작 및 설치의 일예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 공유형 배터리(12)는 단위 셀로 되어 있어 제품의 크기에 따라 배열하여 더 큰 용량으로도 사용 가능하다.
예를들면, 도 4에서는 소형 전기 제품의 경우 단위 셀 보조 배터리 2개(42)를 사용하고, 중형 전기 제품의 경우 단위 셀 보조 배터리 3개(44)를 사용하고, 대형 전기 제품의 경우 단위 셀 보조 배터리 4개(46)를 사용한 예시이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 전기 제품의 용량에 따라 단위 셀 보조 배터리의 갯수는 조절 가능하다.
한편 소비자(400)가 소비자 단말(미도시)을 이용하여 표준화된 공유형 배터리가 적용된 해당 전기 제품을 구입한 후 배터리 교체 플랫폼(100)에 접속하여 배터리 교체 서비스에 등록하고 필요시 공유형 배터리(12)의 교체를 신청함으로써 언제, 어디서든 배터리 교체가 가능하도록 한다(단계 204).
한편, 상기 소비자(400)로부터 배터리 교체 요청에 따라 배터리 충전 매장(300)는 상기 배터리 교체 플랫폼(100)에 전기 제품의 사이즈에 맞는 공유형 표준 배터리의 교체를 요청하여 제공받고, 상기 제공받은 공유형 배터리(12)를 플러그(30)로 항상 충전하여 상기 표준화된 배터리 팩(12)를 제공하여 소비자의 배터리 교환을 원활하게 돕는다(단계 S206).
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표준화된 배터리 팩의 상세 구조를 나타낸 도면이다. 통신 부분은 미리 사용할 가전 제품이나 산업제품에 붙여놓고, 전기 자동차에도 자동차에는 통신부분을 미리 부착시켜 놓고 공유형 배터리(12)와 BMS(14)로 만든 부분인 표준화된 배터리 팩(10)만 교체하여, 어디에서 교체하든 표준 배터리가 작동 가능하도록 한다.
기존 전국 주유소에 이 표준화된 배터리를 충전할 매장으로 바꾸어 자동차 및 각 가정에 배터리 배달 서비스를 완비한다.
각 배터리 충전 매장(300)는 상기 공유형 배터리(10)를 오토바이 또는 차를 이용한 배달 체계를 갖추어 소비자(400), 즉 각 가정에 배달함은 물론, 자동차에도 직접 공급하는 현장 역할을 대행한다(단계 S208).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표준화된 배터리 팩에 대한 배달체제 구성의 일예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 소비자(40)는 상기 배터리 교환 장소(300)에 방문하여 상기 충전된 공유형 배터리(12)을 구비한 표준화된 배터리 팩(10)을 구매하여 해당 전기 제품에 직접 교환 설치할 수 있다(단계 S208).
퀵 서비스 업체나 택배업체들과의 공조로 배터리 배달 서비스 배달 확립한다.
그에 따라, 충전 시간이 아까운 소비자(400)라면, 상기 공유형 표준 배터리(10)는 간단히 기존의 주유소에서 충전이 아니라 상기 공유형 배터리(12)를 구비한 표준화된 배터리 팩(10)을 교환받아 소유한 전기 제품에 적용하여 편리하게 운영하게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 공유 경제를 설명하는 도면이다. 도 7을 참조하면, 배터리 교환에 있어서 가장 큰 문제점은 사유 재산이다. 이를 해결하기 위하여, 공유 경제 시스템을 도입한다. 새 물건을 샀는데 거기에 새 배터리를 주유소의 헌 배터리와 교체해야 한다면 저항이 매우 클 것이다. 이를 위해서 본 발명에서는 보증금 제도를 도입한다. 공유 경제를 위한 필수 조건으로 소비자는 본 발명의 시스템이 적용된 가전 제품 구매시 일정 금액을 추가로 지불해야만 본 발명의 시스템을 이용할 수 있고, 이 금액은 지속적으로 교환하는 보조 배터리의 감가삼각 비용으로 사용되어지며, 소비자가 본 발명의 시스템을 사용하지 않을 경우 보조 배터리를 사용한 기간을 제외한 나머지는 환불해 주는 구조이다.
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 표준화된 배터리 팩
12: 공유형 배터리
14: BMS
30: 플러그
100: 배터리 교체 플랫폼
200: 배터리 메이커
300: 배터리 충전 매장
400: 소비자

Claims (6)

  1. (i) 배터리 교환 플랫폼은 배터리 메이커에 탈부착이 가능한 보조 배터리 단위 유닛으로 원하는 수량의 다수의 공유형 배터리를 주문하여 제공받아, 전기 제품의 사이즈에 맞는 상기 공유형 배터리 및 BMS를 구비한 표준화된 배터리 팩을 배터리 충전 매장에 공급하는 단계;
    (ii) 소비자가 상기 표준화된 배터리 팩이 적용된 전기 제품을 구입한 후 상기 배터리 교체 플랫폼에 접속하여 배터리 교체 서비스에 등록하고 배터리의 교체를 요청하는 단계; 및
    (iii) 상기 소비자로부터 배터리 교체 요청에 따라 상기 배터리 충전 매장은 상기 배터리 교체 플랫폼에 상기 전기 제품의 사이즈에 맞는 공유형 배터리의 교체를 요청하여 제공받고, 상기 제공받은 공유형 배터리를 충전하여 상기 표준화된 배터리 팩을 상기 소비자로 제공하여 배터리 교환을 수행하도록 하는 단계를 포함하는 공유형 배터리 교체 서비스 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 공유형 배터리는 단위 셀로 되어 있어 제품의 크기에 따라 배열하여 더 큰 용량으로도 사용 가능하고, 상기 BMS는 상기 공유형 배터리의 상태를 추정하여 상기 공유형 배터리의 충전을 관리하는 공유형 배터리 교체 서비스 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 소형 전기 제품의 경우 단위 셀 보조 배터리 및 상기 BMS 2개를 각각 포함한 배터리 팩을 사용하고, 중형 전기 제품의 경우 단위 셀 보조 배터리 및 상기 BMS 3개를 각각 포함한 배터리 팩을 사용하고, 대형 전기 제품의 경우 단위 셀 보조 배터리 및 상기 BMS 4개를 각각 포함한 배터리 팩을 사용하는 공유형 배터리 교체 서비스 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 단계 (i)은 상기 배터리 메이커는 상기 배터리 교환 플랫폼으로부터의 주문 요청에 따라 탈부착 가능한 다수의 공유형 표준 배터리를 개발하여 납품하고 납품 내역을 제공하는 단계를 포함하는 공유형 배터리 교체 서비스 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 배터리 충전 매장은 상기 충전된 공유형 표준 배터리를 배달 체계를 통하여 상기 소비자에게 배달하는 단계를 더 포함하는 공유형 배터리 교체 서비스 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 소비자는 상기 배터리 교환 장소에 방문하여 상기 충전된 공유형 배터리 및 상기 BMS를 포함한 배터리 팩을 해당 전기 제품에 직접 교환 설치하는 단계를 더 포함하는 공유형 배터리 교체 서비스 방법.
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