KR20230056185A - 전기차 충전기용 다채널 검사장비 및 이를 이용한 비대면 검정시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각 현장(S)에 기 설치된 검사장비가 전기차 충전기의 검정을 수행함과 동시에 검정 결과를 포함하는 검정-결과데이터를 중앙관리서버로 전송하도록 구성됨으로써 중앙관리서버의 제어에 따라 각 현장의 전기차 충전기의 검정이 원격에서 비대면으로 이루어져 검정 효율성 및 시간을 현저히 절감시킬 수 있으며, 검사장비가 다수의 전기차 충전기들과 다채널로 연결되어 멀티 검정이 가능하도록 구성됨으로써 동일시간 대비 검정 속도 및 효율성을 극대화시킬 수 있고, 검사장비가 각 채널별로, 전기차 충전기의 기준계의 펄스수량과 전기차 충전기의 플러그의 펄스수량을 활용하여, 수학식 1을 통해 기준계의 전력량인 제1 전력량(N nom)과 제2 전력량(N act)을 산출함과 동시에 산출된 제1, 2 전력량(N nom), (N act)들을 활용하여, 수학식 2를 통해 전력량 오차율(δW dut)을 산출하도록 구성됨으로써 연산처리의 속도 및 정확성을 개선시킬 수 있는 전기차 충전기용 다채널 검사장비 및 이를 이용한 비대면 검정시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 전기차 충전기용 다채널 검사장비 및 이를 이용한 비대면 검정시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 검사장비가 다수의 전기 충전기들에 대한 오차율 검정이 가능하도록 다채널로 구성됨으로써 멀티 검정이 가능하여 동일시간 대비 검정 속도 및 효율성을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 중앙관리서버에 의해 각 검사장비의 모니터링 및 제어가 원격에서 비대면으로 가능하여 검정 시간을 절감시킴과 동시에 검정 효율성을 현저히 높일 수 있는 전기차 충전기용 다채널 검사장비 및 이를 이용한 비대면 검정 시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 자동차산업 및 배터리 기술이 고도화됨과 동시에 환경문제에 대한 관심이 급증함에 따라 전기에너지를 축전하여 축전된 전기에너지를 동력원으로 사용하는 전기자동차(EV, Electric Vehicle)에 대한 관심 및 보급률이 폭발적으로 급증하고 있다.
한편, 전기차량의 보급률 증가와 더불어 전기차량으로 전력을 공급 및 충전시키기 위한 충전 인프라 개발 또한 기하급수적으로 확장되었고, 이에 따라 충전기에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
일반적으로 전기차 충전기는 외부로부터 전력케이블을 통해 전력을 공급받은 후, 충전케이블 및 플러그를 통해 전기차량으로 전력을 공급하는 방식으로 운영됨으로써 자체 저항을 갖는 충전케이블 및 플러그의 특성으로 인해 이들 구간에서 전력손실이 발생하기 때문에 요금에 부과되는 전력량과 실제 전기차량에 공급되는 전력량에 오차가 발생하게 된다.
일례로, 본 출원인은 우리나라에 설치된 3만대 이상의 전기차량 충전장치들 중 일부를 택일하여 전기차량 충전장치의 디스플레이 패널에 표시되는 공급 전력량과 전기자동차에 실제로 공급되는 충전 전력량을 비교하는 테스트를 수행하여, 공급 전력량과 충전 전력량에 소정 차이가 발생하는 것을 발견할 수 있었다.
이러한 전기차 충전기의 전력 오차는 사용자의 신뢰도를 떨어뜨릴 뿐만 아니라 경제적 피해를 야기시키기 때문에 전기차 충전기의 전력 오차를 산출하여 오차율을 절감시키기 위한 검정 시스템에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.
특히 2019년부터 전기차 충전기의 법정 계량기가 마련됨에 따라 전기차 충전기의 계량성능 검정을 위한 시험·평가 측정 방법 표준이 도입되었다.
그러나 종래의 검정시스템은 검사장비와 전기차 충전기가 일대일(1:1) 방식으로 연결되어 검정 공정이 개별적으로 이루어지게 되고, 이에 따라 동일시간 대비 검정 횟수가 낮아 검정 시간이 과도하게 지체되며 검정 효율성이 떨어지는 단점을 갖는다.
또한 종래의 검정시스템은 관리자가 충전기 제조업체의 현장으로 이동한 후, 대면방식으로 검정이 이루어지기 때문에 비대면 검정이 불가능하여 언택트 서비스에 대한 요구를 충족시킬 수 없는 구조적 한계를 갖는다.
일반적으로 전기차 충전기의 기준계에는 공급되는 전력량을 제어하기 위한 오차조정수단이 설치되고, 이에 따라 종래의 검정 시스템은 검사장비가 검정을 완료하여 검정-결과데이터(오차율 등)를 검출하면, 관리자가 전기차 충전기의 오차조정수단을 통해 검정-결과데이터를 입력한 후, 다시 검사를 재수행하여 오차율을 산출하여 전기차 충전기의 보정이 이루어지도록 구성되었으나, 이러한 방식은 오차조정수단의 조작이 관리자에 의해 이루어짐에 따라 입력 실수나 착오로 인해 보정 정확성 및 정밀도가 떨어지는 문제점이 발생한다.
국내등록특허 제10-1660628호(발명의 명칭 : 전기차 충전기의 성능측정 시스템 및 성능측정 방법)에는, 현장에 설치된 전기차 중전기에 적용하여 충전기의 성능을 실시간 측정하고 저장하며 온라인 통신을 통해 서버에 전달하여, 관리자가 현장에 출동하기 전에 서버 접속을 통해 충전기의 데이터 또는 상태 정보를 확인할 수 있는 전기차 충전기의 성능측정 시스템이 개시되어 있으나, 상기 성능측정 시스템이 검정 시스템에 적용된다고 가정할 때, 상기 성능측정 시스템은 전기차 충전기와 일대일로 연결되기 때문에 검정 공정이 개별적으로 이루어지게 되고, 이에 따라 동일시간 대비 검정 횟수가 낮아 검정 시간이 과도하게 지체되며 검정 효율성이 떨어지는 단점을 갖는다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 각 현장(S)에 기 설치된 검사장비가 전기차 충전기의 검정을 수행함과 동시에 검정 결과를 포함하는 검정-결과데이터를 중앙관리서버로 전송하도록 구성됨으로써 중앙관리서버의 제어에 따라 각 현장의 전기차 충전기의 검정이 원격에서 비대면으로 이루어져 검정 효율성 및 시간을 현저히 절감시킬 수 있는 전기차 충전기용 다채널 검사장비 및 이를 이용한 비대면 검정시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 검사장비가 다수의 전기차 충전기들과 다채널로 연결되어 멀티 검정이 가능하도록 구성됨으로써 동일시간 대비 검정 속도 및 효율성을 극대화시킬 수 있는 전기차 충전기용 다채널 검사장비 및 이를 이용한 비대면 검정시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 검사장비가 각 채널별로, 전기차 충전기의 기준계의 펄스수량과 전기차 충전기의 플러그의 펄스수량을 활용하여, 수학식 1을 통해 기준계의 전력량인 제1 전력량(N nom)과 제2 전력량(N act)을 산출함과 동시에 산출된 제1, 2 전력량(N nom), (N act)들을 활용하여, 수학식 2를 통해 전력량 오차율(δW dut)을 산출하도록 구성됨으로써 연산처리의 속도 및 정확성을 개선시킬 수 있는 전기차 충전기용 다채널 검사장비 및 이를 이용한 비대면 검정시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 중앙관리서버가 각 검사장비로부터 전송받은 검정-결과데이터를 저장 및 모니터링 함과 동시에, 각 검사장비의 검정준비절차에 대한 영상을 전송받아 모니터링 하면서 피드백을 실시간으로 제공하도록 구성됨으로써 다양한 장소의 검사장비들에 대한 검정이 원격에서 비대면으로 이루어져 검정 효율성 및 편의성을 높일 수 있는 전기차 충전기용 다채널 검사장비 및 이를 이용한 비대면 검정시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 기준계를 포함하는 전기차 충전기들과, 상기 전기차 충전기들과 다채널로 연결되어 멀티 검정을 수행하며 검정 결과를 포함하는 검정-결과데이터를 생성하는 검사장비와, 상기 검사장비로부터 전송받은 검정-결과데이터를 저장 및 모니터링 하는 중앙관리서버를 포함하는 비대면 관리시스템에 있어서: 상기 검사장비는 상기 전기차 충전기들과 직렬로 연결되어 동일한 전압이 부여되도록 전압소스를 공급하는 전압 공급기; 상기 전기차 충전기들과 병렬로 연결되어 동일한 전류가 흐르도록 전류소스를 공급하는 전류 공급기; 상기 전기차 충전기들의 플러그들과 각각 연결되어, 각 플러그를 통해 공급되는 전력량을 계량하는 기준전력량계; 상기 전기차 충전기들의 기준계3들과 각각 연결되어 각 기준계의 전력량에 따른 펄스를 계수함과 동시에 상기 기준전력량계와 연결되어 각 플러그의 전력량에 따른 펄스를 계수하는 펄스계수기; 상기 펄스계수기로부터 입력된 각 기준계의 펄스계수 및 각 플러그의 펄스계수를 활용하여, 각 채널별 전력량 오차율(δW dut)을 산출하며, 산출된 각 채널별 전력량 오차율(δW dut)을 기 설정된 허용기준치와 비교하여, 허용기준치 이상의 전력량 오차율(δW dut)을 갖는 채널의 전기차 충전기에 대한 검정 결과를 ‘불합격’으로 판정하되, 허용기준치 미만의 전력량 오차율(δW dut)을 갖는 채널의 전기차 충전기에 대한 검정 결과를 ‘합격’으로 판정하며, 각 전기차 충전기의 검정 결과 및 전력량 오차율(δW dut)을 포함하는 검정-결과데이터를 생성하여 상기 중앙관리서버로 전송하는 컨트롤러를 포함하는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 기 설정된 검정-프로세스에 따라, 각 채널별로 연결된 전기차 충전기에 대한 검정에 대한 전반적인 동작을 관리하는 다채널 검정 제어모듈; 상기 다채널 검정 제어모듈에 의해 검정이 완료되면, 상기 펄스계수기로부터 입력된 각 기준계의 펄스계수 및 각 플러그의 펄스계수를 활용하여, 각 채널별 전력량 오차율(δW dut)을 산출하는 각 채널별 오차율 산출모듈; 상기 각 채널별 오차율 산출모듈에 의해 산출된 각 채널별 전력량 오차율(δW dut)을 기 설정된 허용기준치와 비교하여, 허용기준치 이상의 전력량 오차율(δW dut)을 갖는 채널의 전기차 충전기에 대한 검정 결과를 ‘불합격’으로 판정하되, 허용기준치 미만의 전력량 오차율(δW dut)을 갖는 채널의 전기차 충전기에 대한 검정 결과를 ‘합격’으로 판정하며, 각 전기차 충전기의 검정 결과 및 전력량 오차율(δW dut)을 포함하는 검정-결과데이터를 생성하는 검정-결과데이터 생성모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 각 채널별 오차율 산출모듈은 상기 펄스계수기로부터 각 기준계의 펄스계수와, 각 플러그의 펄스계수를 입력받는 펄스계수 입력모듈; 상기 펄스계수 입력모듈을 통해 입력된 각 기준계의 펄스계수 및 다음의 수학식 1을 이용하여, 각 기준계의 전력량인 제1 전력량(N nom)을 산출하는 각 채널별 제1 전력량 산출모듈; 상기 펄스계수 입력모듈을 통해 입력된 각 플러그의 펄스계수 및 상기 수학식 1을 이용하여, 각 플러그의 전력량인 제2 전력량(N act)을 산출하는 각 채널별 제2 전력량 산출모듈; 상기 각 채널별 제1 전력량 산출모듈에 의해 산출된 각 채널별 제1 전력량(N nom)과, 상기 각 채널별 제2 전력량 산출모듈에 의해 산출된 각 채널별 제2 전력량(N act), 다음의 수학식 2를 활용하여, 각 채널별로 전력량의 오차율(δW dut)을 산출하는 각 채널별 오차율 검출모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 상기 검정-결과데이터 생성모듈에서, ‘합격’으로 판정된 전기차 충전기들 각각에 대한 전력량 오차율(δW dut)을 활용하여, ‘합격’으로 판정된 전기차 충전기들 중 전력량 오차율(δW dut)이 ‘0’가 아닌 전기차 충전기들을 재점검대상으로 결정하며, 재점검대상으로 결정된 채널별로, 해당 채널의 전력량 오차율(δW dut)을 활용하여, 점검대상별 오차-보정값을 산출하는 재점검대상 오차-보정값 산출모듈을 더 포함하고, 상기 중앙관리서버는 상기 컨트롤러로부터 전송받은 검정-결과데이터를 저장하며, 기 설정된 주기(T) 마다 동일 현장의 전기차 충전기들의 전력량 오차율(δW dut)을 추출하여 전기차 충전기들의 전력량 오차율(δW dut)의 평균값인 평균-오차율을 산출하며, 산출된 평균-오차율 정보를 상기 컨트롤러 또는 기 설정된 관리자 단말기로 전송하는 것이 바람직하다.
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 각 현장(S)에 기 설치된 검사장비가 전기차 충전기의 검정을 수행함과 동시에 검정 결과를 포함하는 검정-결과데이터를 중앙관리서버로 전송하도록 구성됨으로써 중앙관리 서버의 제어에 따라 각 현장의 전기차 충전기의 검정이 원격에서 비대면으로 이루어져 검정 효율성 및 시간을 현저히 절감시킬 수 있게 된다.
또한 기존에는 시험장비 하나에 한 대의 충전기를 검정을 하였는데 반해 본 발명에 의하면 검사장비가 다수의 전기차 충전기들과 다채널로 연결되어 멀티 검정이 가능하도록 구성됨으로써 동일 시간 대비 검정 속도 및 효율성을 극대화 시킬 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 검사장비가 각 채널별로, 전기차 충전기의 기준계의 펄스수량과 전기차 충전기의 플러그의 펄스수량을 활용하여, 수학식 1을 통해 기준계의 전력량인 제1 전력량(N nom)과 제2 전력량(N act)을 산출함과 동시에 산출된 제1, 2 전력량(N nom), (N act)들을 활용하여, 수학식 2를 통해 전력량 오차율(δW dut)을 산출하도록 구성됨으로써 연산처리의 속도 및 정확성을 개선시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 중앙관리서버가 각 검사장비로부터 전송받은 검정-결과 데이터를 저장 및 모니터링 함과 동시에, 각 검사장비의 검정준비절차에 대한 영상을 전송받아 모니터링 하면서 피드백을 실시간으로 제공하도록 구성됨으로써 다양한 장소의 검사장비들에 대한 검정이 원격에서 비대면으로 이루어져 검정 효율성 및 편의성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 비대면 검정시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 1의 검사장비를 나타내는 구성도이다.
도 4는 도 3의 검사장비를 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 3의 검사장비가 전기차 충전기들과 연결된 모습을 나타내는 설명도이다.
도 6은 도 3의 회로도이다.
도 7은 도 6의 동작과정을 나타내는 플로차트이다.
도 8은 도 3의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 8의 각 채널별 오차율 산출모듈을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 1의 검사장비를 나타내는 구성도이다.
도 4는 도 3의 검사장비를 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 3의 검사장비가 전기차 충전기들과 연결된 모습을 나타내는 설명도이다.
도 6은 도 3의 회로도이다.
도 7은 도 6의 동작과정을 나타내는 플로차트이다.
도 8은 도 3의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 8의 각 채널별 오차율 산출모듈을 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 비대면 검정시스템을 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1을 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명의 일실시예인 비대면 검정시스템(1)은 검사장비가 다수의 전기 충전기들에 대한 오차율 검정이 가능하도록 다채널로 구성됨으로써 멀티 검정이 가능하여 검정 속도 및 효율성을 현저히 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 중앙관리서버에 의해 각 검사장비의 모니터링 및 제어가 원격에서 비대면으로 가능하여 검정 시간을 절감시킴과 동시에 검정 효율성을 현저히 높이기 위한 것이다.
또한 본 발명의 비대면 검정시스템(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 각 현장(S)에 구비되어 해당 현장에서 제조/설치된 전기차 충전기(5)들의 오차율 검정을 수행하는 테스트장비인 검사장비(3-1), ..., (3-N)들과, 검사장비(3-1), ..., (3-N)들의 동작을 관리 및 제어함과 동시에 검정-결과데이터를 전송받아 이를 저장 및 모니터링 하는 중앙관리서버(7)와, 중앙관리서버(7) 및 검사장비(3-1), ..., (3-N)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망(10)으로 이루어진다.
통신망(10)은 중앙관리서버(7) 및 검사장비(3-1), ..., (3-N)들 사이의 데이터 통신을 지원하는 망이며, 상세하게로는 근거리 통신망(LAN, Local Area Network), 도시권 통신망(MAN, Metropolitan Area Network), 광역통신망(WAN, Wide Area Network) 등의 유무선 네트워크(Network)망, 이동통신망, 3G/4G/5G, LTE 등으로 구성될 수 있다.
검사장비(3-1), ..., (3-N)들은 전기차 충전기(5)들이 제조/설치되는 현장(S)에 배치되며, 해당 현장(S)의 전기차 충전기(5)에 대한 검정을 수행한다. 이때 검정이라고 함은 전기차 충전기에서 공급되는 전력량과, 전기차로 공급되는 전력량의 오차율이 임계치(허용기준치) 미만인지에 대한 테스트를 의미한다.
또한 각 검사장치(3)는 다수의 전기차 충전기(5)들과 다채널(1대N)로 연결되어 동시에 다수의 전기차 충전기(5)들에 대한 멀티 검정이 가능하도록 구성됨으로써 동일시간 대비 검정 횟수를 현저히 증가시켜 검정 시간 및 검정 효율성을 극대화시킬 수 있다.
또한 검사장비(3-1), ..., (3-N)들은 연결된 각 전기차 충전기(5)의 기준계에 의해 측정된 전력량인 제1 전력량과, 각 전기차 충전기(5)의 플러그를 통과하는 전력량인 제2 전력량의 산출한 후, 산출된 제1, 2 전력량들의 오차율인 전력량 오차율(δW dut)을 산출한다.
이때 제1 전력량은 전기차 충전기(5)의 기준계에 의해 계량된 전력량을 의미하고, 제2 전력량은 전기차 충전기(5)의 플러그를 통해 공급되는 전력량을 의미한다.
또한 검사장비(3-1), ..., (3-N)들은 산출된 전력량 오차율(δW dut)이 기 설정된 임계치(허용기준치) 이상인 전기차 충전기(5)가 검출되면, 해당 전기차 충전기(5)의 검정 결과를 ‘불합격’으로 판정하되, 임계치 미만인 전기차 충전기(5)가 검출되면, 해당 전기차 충전기(5)의 검정 결과를 ‘합격’으로 판정한다.
또한 검사장비(3-1), ..., (3-N)들은 ‘합격’으로 판정된 전기차 충전기(5)로, 오차율(δW dut)에 따른 오차-보정값을 출력하여 재검정을 수행한다. 이때 전기차 충전기(5)는 공급-전력량의 오차를 보정하기 위한 오차조정수단을 포함하고, 오차조정수단을 통해 검사장비(3)로부터 오차-보정값을 수신 받거나 또는 관리자에 의해 오차-보정값이 입력되면, 오차보정값에 따라 공급되는 전력량을 제어하여 재검정이 이루어지도록 한다.
즉 본 발명은 1)검사장비(3)가 다수의 전기차 충전기(5)들과 다채널로 연결되어 멀티 검정을 수행한 후, 각 전기차 충전기(5)에 대한 검정결과를 ‘합격/불합격’으로 판정함으로써 검정 시간 및 효율성을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 2)‘합격’으로 판정된 전기차 충전기(5)에 한하여, 오차-보정값을 별도로 산출한 후, 이를 해당 전기차 충전기(5)로 출력하여 재검정을 수행함으로써 전기차 충전기(5)의 신뢰도 및 정확성을 극대화시킬 수 있게 된다.
도 3은 도 1의 검사장비를 나타내는 구성도이고, 도 4는 도 3의 검사장비를 나타내는 예시도이고, 도 5는 도 3의 검사장비가 전기차 충전기들과 연결된 모습을 나타내는 설명도이고, 도 6은 도 3의 회로도이고, 도 7은 도 6의 동작과정을 나타내는 플로차트이다.
도 3 내지 7의 검사장비(3)는 다수의 전기차 충전기(5)들과 다채널로 연결되어 각 전기차 충전기(5)의 오차율 검정을 수행하기 위한 장치이다.
또한 검사장비(3)는 도 3에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(31)와, 전압 공급기(32), 전류 공급기(33), 모니터(34), 다채널 전원 공급부(36-1), ..., (36-N)들, 기준전력량계(37), 펄스계수기(38)로 이루어진다.
컨트롤러(31)는 중앙관리서버(7)와 데이터를 송수신하며, 검사장비(3)를 구성하는 구성요소인 전압 공급기(32), 전류 공급기(33), 모니터(34), 다채널 전원공급부(36-1), ..., (36-N)들, 기준전력량계(37) 및 펄스계수기(38)의 동작을 관리 및 제어한다.
또한 컨트롤러(31)에는 연결된 전기차 충전기(5)들에 대한 검정을 수행하기 위한 검정 전용프로그램이 설치된다.
또한 컨트롤러(31)는 펄스계수기(38)로부터 입력되는, 각 전기차 충전기(5)의 기준계의 펄스계수와, 기준전력량계(37)의 펄스계수를 활용하여, 각 전기차 충전기(5)의 오차율(δW dut)을 산출한다.
또한 컨트롤러(31)는 각 전기차 충전기(5)의 오차율(δW dut)이 산출되면, 산출된 오차율(δW dut)을 기 설정된 임계치(허용기준치)와 비교하여, 1)임계치 미만의 오차율(δW dut)을 갖는 전기차 충전기(5)에 대한 검정 결과를 ‘합격’으로 판정하되, 2)임계치 이상의 오차율(δW dut)을 갖는 전기차 충전기(5)에 대한 검정 결과를 ‘불합격’으로 판정한다.
또한 컨트롤러(31)는 ‘합격‘으로 판정된 전기차 충전기(5)들 각각의 오차율(δW dut)을 추출한 후, 추출된 오차율(δW dut)에 따른 오차-보정값을 산출한다. 이때 컨트롤러(31)에 의해 산출된 오차-보정값은 모니터(34)에 디스플레이 되고, 전기차 충전기(5)의 기준계의 오차보정수단으로 출력될 수 있다.
또한 컨트롤러(31)는 최종 검정이 완료되면, 각 전기차 충전기(5)의 오차율(δW dut) 및 판정 결과를 포함하는 검정-결과데이터를 생성하며, 생성된 검정-결과데이터를 중앙관리서버(7)로 전송한다.
전압 공급기(32)는 전기차량 충전장치(5)들과 병렬로 연결되어 각 전기차량 충전장치(5)로 동일한 전압이 부여되도록 전압소스를 공급한다.
전류 공급기(33)는 전기차량 충전장치(5)들과 직렬로 연결되어 각 전기차량 충전장치(5)로 동일한 전류가 흐르도록 전류소스를 공급한다.
모니터(34)는 컨트롤러(31)의 제어에 따라, 검정을 수행하기 위한 준비 절차나 검정 진행 상태 또는 검정-결과데이터가 디스플레이 된다.
다채널 전원공급부(36-1), ..., (36-N)들은 각 전기차 충전기(5)로 전원을 공급한다. 이때 검사장비(3)에는 각 전기차 충전기(5)로 전력을 공급하기 위한 전원케이블이 접속되는 다수의 전원커넥터들이 구비된다.
기준전력량계(37)는 전기차 충전기(5)들의 플러그들과 각각 연결되어, 각 전기차 충전기의 플러그를 통해 공급되는 전력량을 계량한다.
펄스계수기(38)는 각 전기차 충전기(5)의 기준계(51)와 연결되어 각 기준계(51)의 전력량에 따른 펄스를 계수하며, 각 기준계의 펄스계수를 컨트롤러(31)로 출력한다.
또한 펄스계수기(38)는 기준전력량계(37)와 연결되어, 기준전력량계(37)에서 발생하는 각 충전기의 전력량에 대한 펄스를 계수하며, 이를 컨트롤러(31)로 출력한다.
이때 기준전력량계(37)는 전기차 충전기(5)들의 플러그들과 각각 연결된다.
도 8은 도 3의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 8의 컨트롤러(31)는 컨트롤러(3)를 구성하는 구성수단(32), (33), (34), (36-1), ..., (36-N), (37), (38)들의 동작을 관리 및 제어하여, 다채널로 연결된 전기차 충전기(5-1), ..., (5-N)들 각각에 대한 검정을 수행하며, 검출된 결과데이터를 기반으로 검정-결과데이터를 생성한다.
또한 컨트롤러(31)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제어모듈(310)과, 메모리(311), 통신 인터페이스모듈(312), 전원공급 제어모듈(313), 디스플레이모듈(314), 설치확인모듈(315), 다채널 검정 제어모듈(316), 각 채널별 오차율 산출모듈(317), 검정-결과데이터 생성모듈(318), 재점검대상 오차-보정값 산출모듈(319)로 이루어진다.
제어모듈(310)은 컨트롤러(31)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(311), (312), (313), (314), (315), (316), (317), (318), (319)들의 동작을 관리 및 제어한다.
메모리(311)에는 기 제작된 검정 전용프로그램이 설치된다.
또한 메모리(311)에는 각 채널별로 연결된 전기차 충전기(5)의 식별정보가 임시 저장된다.
또한 메모리(311)에는 각 채널별 오차율 산출모듈(317)에 의해 산출된 각 전기차 충전기(5)의 오차값이 산출된다. 이때 오차값이라고 함은 해당 전기차 충전기(5)의 기준계의 전력량과, 충전케이블(53)의 플러그에 연결된 기준전력량계(37)의 전력량의 오차값을 의미한다.
또한 메모리(311)에는 재점검대상 오차-보정값 산출모듈(319)에 의해 산출된 각 전기차 충전기(5)의 오차-보정값이 산출된다.
또한 메모리(311)에는 검정-결과데이터 생성모듈(318)에 의해 생성된 검정-결과데이터가 저장된다.
통신 인터페이스모듈(312)은 중앙관리서버(7)와 데이터를 송수신한다.
전원공급 제어모듈(313)은 다채널 검정 제어모듈(316)의 제어에 따라, 검정이 시작되면, 다채널로 연결된 전기차 충전기(5-1), ..., (5-N)들로의 전원 공급을 제어한다.
디스플레이 모듈(314)은 제어모듈(310)의 제어에 따라, 준비절차나 검정진행상태 또는 검정-결과데이터를 모니터(34)에 디스플레이 한다.
설치확인모듈(315)은 각 전기차 충전기(5)의 검정이 이루어지도록, 각 전기차 충전기(5)와 본 발명의 구성수단들의 연결/설치 상태를 점검한다.
이때 관리자는 검정대상인 각 전기차 충전기(5)로 전원이 공급되도록 배선을 연결하고, 펄스계수기(38)를 각 전기차 충전기(5)의 기준계(51)와 연결함과 동시에 기준전력량계(37)와 연결한다.
다채널 검정 제어모듈(316)은 기 설정된 검정-프로세스에 따라, 각 채널별로 연결된 전기차 충전기(5)에 대한 검정을 실행한다.
또한 다채널 검정 제어모듈(316)은 후술되는 검정-결과데이터 생성모듈(318)에 의해 ‘합격’으로 판정됨과 동시에 재점검대상 오차-보정값 산출모듈(319)에 의해 오차-보정값의 입력이 완료되면, 해당 채널의 전기차 충전기(5)들에 대한 재검정을 수행한다.
도 9는 도 8의 각 채널별 오차율 산출모듈을 나타내는 블록도이다.
각 채널별 오차율 산출모듈(317)은 도 9에 도시된 바와 같이, 펄스계수 입력모듈(3171), 각 채널별 제1 전력량 산출모듈(3172)과, 각 채널별 제2 전력량 산출모듈(3173), 각 채널별 오차율 검출모듈(3174)로 이루어진다.
펄스계수 입력모듈(3171)은 펄스계수기(38)에서 각 전기차 충전기(5)의 기준계(51)의 전력공급에 따른 펄스계수와, 각 전기차 충전기(5)의 플러그의 전력 공급에 따른 펄스계수가 완료될 때 실행된다.
또한 펄스계수 입력모듈(3171)은 펄스계수기(38)로부터 각 전기차 충전기(5)의 기준계(51)에 대한 펄스계수와, 각 전기차 충전기(5)의 플러그에 대한 펄스계수를 입력받는다.
각 채널별 제1 전력량 산출모듈(3172)은 펄스계수기(38)로부터 입력된 각 전기차 충전기(51)의 기준계(51)의 펄스계수를 활용하여, 다음의 수학식 1을 통해 각 채널의 전기차 충전기(5)의 기준계(51)의 전력량인 제1 전력량(N nom)을 산출한다.
이때 ‘N dut‘는 기준계에서 발생한 펄스 수량 이고, ‘f nom‘은 기준전력량계에서 전력에 비례하여 발생하는 주파수이고, ‘m‘은 기준전력량계의 상수(예 : 단상 - 1, 3상 - 3)이고, ‘U r‘은 기준전력량계에 공급되는 전압이고, ‘I r‘은 기준전력량계에 공급되는 전류이고, ‘C m‘은 전기자동차 충전기(또는 모듈)의 계기정수 (pulse/kWh)이다.
즉 각 채널별 제1 전력량 산출모듈(3172)은 전술하였던 수학식 1을 이용하여, 각 채널별 기준계(51)의 제1 전력량(N nom)을 산출한다.
각 채널별 제2 전력량 산출모듈(3173)은 펄스계수기(38)로부터 입력된 각 전기차 충전기(5)의 플러그에 대한 펄스계수를 활용하여, 전술하였던 수학식 1을 이용하여 각 채널별 플러그에 대한 전력량인 제2 전력량(N act)을 산출한다.
각 채널별 오차율 검출모듈(3174)은 각 채널별 제1 전력량 산출모듈(3172)에 의해 산출된 각 채널별 제1 전력량(N nom)과, 각 채널별 제2 전력량 산출모듈(3173)에 의해 산출된 각 채널별 제2 전력량(N act)을 활용하여, 각 채널별로 전력량의 오차율(δW dut)을 산출한다.
또한 각 채널별 오차율 검출모듈(3174)은 다음의 수학식 2를 이용하여, 각 채널별 전력량 오차율(δW dut)을 산출한다.
이때 ‘δW dut‘는 전력량 오차율(%)이고, ‘N act‘는 제2 전력량 값이고, ‘N nom‘은 제1 전력량 값이다.
즉 각 채널별 오차율 검출모듈(3174)은 수학식 2를 통해, 각 채널별로 기준계(51)의 전력량인 제1 전력량(N nom)과 플러그의 전력량인 제2 전력량(N act)의 실제 오차율(δW dut)을 신속하고 정확하게 산출할 수 있게 된다.
검정-결과데이터 생성모듈(318)은 각 채널별 오차율 산출모듈(317)에 의해 산출된 각 채널별 오차율(δW dut)을 기 설정된 임계치와 비교하여, 임계치 이상의 오차오차율(δW dut)을 갖는 채널의 전기차 충전기(5)에 대해서는 검정 실패로 판정하되, 임계치 미만의 오차율(δW dut)을 갖는 채널의 전기차 충전기(5)에 대해서는 검정 성공으로 판정한다.
또한 검정-결과데이터 생성모듈(318)은 각 전기차 충전기(5)의 판정 결과와, 오차율(δW dut) 정보를 포함하는 검정-결과데이터를 생성한다.
이때 검정-결과데이터 생성모듈(318)에 의해 생성된 검정-결과데이터는 제어모듈(310)의 제어에 따라 통신 인터페이스모듈(312)을 통해 중앙관리서버(7)로 전송된다.
재점검대상 오차-보정값 산출모듈(319)은 검정-결과데이터 생성모듈(318)에서, ‘합격’으로 판정된 전기차 충전기(5)들 각각에 대한 오차율(δW dut)을 입력받으며, ‘합격’으로 판정된 전기차 충전기(5)들 중 오차율(δW dut)이 ‘0’가 아닌 전기차 충전기(5)들을 재점검대상으로 결정한다.
또한 재점검대상 오차-보정값 산출모듈(319)은 재점검대상으로 결정된 채널별로, 해당 채널의 오차율(δW dut)을 활용하여, 점검대상별 오차-보정값을 산출한다.
이때 재점검대상 오차-보정값 산출모듈(319)에 의해 산출된 재점검대상별 오차-보정값은 디스플레이 모듈(314)의 제어에 따라, 모니터(74)에 디스플레이 되고, 통신 인터페이스모듈(312)을 통해 해당 전기차 충전기(5)의 기준계(51)의 오차보정수단으로 출력되거나 관리자에 의해 오차보정수단을 통해 입력된다.
다시 도 1로 돌아가서 중앙관리서버(7)를 살펴보면, 중앙관리서버(7)는 검사장비(3-1), ..., (3-N)들의 동작을 관리 및 제어한다.
또한 중앙관리서버(7)는 검사장비(3-1), ..., (3-N)들로부터 검정-결과데이터를 전송받으면, 전송받은 검정 결과데이터를 저장 및 모니터링 한다.
또한 중앙관리서버(7)는 기 설정된 주기(T) 마다 각 현장(S)별로 전기차 충전기(5)들의 오차율(δW dut)의 평균값인 평균-오차율을 산출하며, 산출된 평균-오차율 정보를 해당 현장(S)의 검사장비(5) 또는 해당 현장(S)의 관리자 단말기로 전송한다.
이때 관리자는 중앙관리서버(7)로부터 전송받은 평균-오차율을 참조하여, 전기차 충전기(5)의 오차율 정도를 인지할 수 있을 뿐만 아니라 이에 대한 신속한 대처가 이루어질 수 있게 된다.
또한 중앙관리서버(7)는 각 현장(S)의 관리자 단말기로부터 영상을 전송받으면, 전송받은 영상을 모니터링 한다. 이때 관리자는 검정을 수행하기 위해서는 우선, 검사장비(3)와 다수의 전기차 충전기(5-1), ..., (5-N)들의 연결/설치 등의 준비 절차가 이루어져야 하는데, 이러한 준비 절차를 관리자 단말기를 통해 촬영하며, 촬영된 영상을 중앙관리서버(7)로 전송할 수 있고, 중앙관리서버(7)의 모니터링 요원은 관리자 단말기로부터 전송받은 영상을 모니터링 하면서, 검정준비절차에 대한 피드백을 실시간으로 제공할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명의 일실시예인 비대면 검정시스템(1)은 각 현장(S)에 기 설치된 검사장비(3)가 전기차 충전기(5)의 검정을 수행함과 동시에 검정 결과를 포함하는 검정-결과데이터를 중앙관리서버(7)로 전송하도록 구성됨으로써 중앙관리서버(7)의 제어에 따라 각 현장(S)의 전기차 충전기(5)의 검정이 원격에서 비대면으로 이루어져 검정 효율성 및 시간을 현저히 절감시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명의 비대면 검정시스템(1)은 검사장비(3)가 다수의 전기차 충전기(5)들과 다채널로 연결되어 멀티 검정이 가능하도록 구성됨으로써 동일시간 대비 검정 속도 및 효율성을 극대화시킬 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 검사장비(3)가 각 채널별로, 전기차 충전기(5)의 기준계(51)의 펄스수량과 전기차 충전기(5)의 플러그의 펄스수량을 활용하여, 수학식 1을 통해 기준계(51)의 전력량인 제1 전력량(N nom)과 제2 전력량(N act)을 산출함과 동시에 산출된 제1, 2 전력량(N nom), (N act)들을 활용하여, 수학식 2를 통해 전력량 오차율(δW dut)을 산출하도록 구성됨으로써 연산처리의 속도 및 정확성을 개선시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 중앙관리서버(7)가 각 검사장비(3)로부터 전송받은 검정-결과데이터를 저장 및 모니터링 함과 동시에, 각 검사장비(3)의 검정 준비/과정에 대한 영상을 전송받아 모니터링 하면서 피드백을 실시간으로 제공하도록 구성됨으로써 다양한 장소의 검사장비들에 대한 검정이 원격에서 비대면으로 이루어져 검정 효율성 및 편의성을 높일 수 있다.
1:비대면 검정시스템
3-1, ..., 3-N:검사장비들
5:전기차 충전기 7:중앙관리서버
10:통신망 31:컨트롤러
32:전압 공급기 33:전류 공급기
34:모니터 36-1, ..., 36-N:전원공급부들
37:기준전력량계 38:펄스계수기
310:제어모듈 311:메모리
312:통신 인터페이스모듈 313:전원공급 제어모듈
314:디스플레이 모듈 315:설치확인모듈
316:다채널 검정 제어모듈
317:각 채널별 오차율 산출모듈
318:검정-결과데이터 생성모듈
319:재점검대상 오차-보정값 산출모듈
3171:펄스계수 입력모듈
3172:각 채널별 제1 전력량 산출모듈
3173:각 채널별 제2 전력량 산출모듈
3174:각 채널별 오차율 검출모듈
5:전기차 충전기 7:중앙관리서버
10:통신망 31:컨트롤러
32:전압 공급기 33:전류 공급기
34:모니터 36-1, ..., 36-N:전원공급부들
37:기준전력량계 38:펄스계수기
310:제어모듈 311:메모리
312:통신 인터페이스모듈 313:전원공급 제어모듈
314:디스플레이 모듈 315:설치확인모듈
316:다채널 검정 제어모듈
317:각 채널별 오차율 산출모듈
318:검정-결과데이터 생성모듈
319:재점검대상 오차-보정값 산출모듈
3171:펄스계수 입력모듈
3172:각 채널별 제1 전력량 산출모듈
3173:각 채널별 제2 전력량 산출모듈
3174:각 채널별 오차율 검출모듈
Claims (4)
- 기준계를 포함하는 전기차 충전기들과, 상기 전기차 충전기들과 다채널로 연결되어 멀티 검정을 수행하며 검정 결과를 포함하는 검정-결과데이터를 생성하는 검사장비와, 상기 검사장비로부터 전송받은 검정-결과데이터를 저장 및 모니터링 하는 중앙관리서버를 포함하는 비대면 관리시스템에 있어서:
상기 검사장비는
상기 전기차 충전기들과 직렬로 연결되어 동일한 전압이 부여되도록 전압소스를 공급하는 전압 공급기;
상기 전기차 충전기들과 병렬로 연결되어 동일한 전류가 흐르도록 전류소스를 공급하는 전류 공급기;
상기 전기차 충전기들의 플러그들과 각각 연결되어, 각 플러그를 통해 공급되는 전력량을 계량하는 기준전력량계;
상기 전기차 충전기들의 기준계3들과 각각 연결되어 각 기준계의 전력량에 따른 펄스를 계수함과 동시에 상기 기준전력량계와 연결되어 각 플러그의 전력량에 따른 펄스를 계수하는 펄스계수기;
상기 펄스계수기로부터 입력된 각 기준계의 펄스계수 및 각 플러그의 펄스계수를 활용하여, 각 채널별 전력량 오차율(δW dut)을 산출하며, 산출된 각 채널별 전력량 오차율(δW dut)을 기 설정된 허용기준치와 비교하여, 허용기준치 이상의 전력량 오차율(δW dut)을 갖는 채널의 전기차 충전기에 대한 검정 결과를 ‘불합격’으로 판정하되, 허용기준치 미만의 전력량 오차율(δW dut)을 갖는 채널의 전기차 충전기에 대한 검정 결과를 ‘합격’으로 판정하며, 각 전기차 충전기의 검정 결과 및 전력량 오차율(δW dut)을 포함하는 검정-결과데이터를 생성하여 상기 중앙관리서버로 전송하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 비대면 검정시스템. - 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는
기 설정된 검정-프로세스에 따라, 각 채널별로 연결된 전기차 충전기에 대한 검정에 대한 전반적인 동작을 관리하는 다채널 검정 제어모듈;
상기 다채널 검정 제어모듈에 의해 검정이 완료되면, 상기 펄스계수기로부터 입력된 각 기준계의 펄스계수 및 각 플러그의 펄스계수를 활용하여, 각 채널별 전력량 오차율(δW dut)을 산출하는 각 채널별 오차율 산출모듈;
상기 각 채널별 오차율 산출모듈에 의해 산출된 각 채널별 전력량 오차율(δW dut)을 기 설정된 허용기준치와 비교하여, 허용기준치 이상의 전력량 오차율(δW dut)을 갖는 채널의 전기차 충전기에 대한 검정 결과를 ‘불합격’으로 판정하되, 허용기준치 미만의 전력량 오차율(δW dut)을 갖는 채널의 전기차 충전기에 대한 검정 결과를 ‘합격’으로 판정하며, 각 전기차 충전기의 검정 결과 및 전력량 오차율(δW dut)을 포함하는 검정-결과데이터를 생성하는 검정-결과데이터 생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 비대면 검정시스템. - 제2항에 있어서, 상기 각 채널별 오차율 산출모듈은
상기 펄스계수기로부터 각 기준계의 펄스계수와, 각 플러그의 펄스계수를 입력받는 펄스계수 입력모듈;
상기 펄스계수 입력모듈을 통해 입력된 각 기준계의 펄스계수 및 다음의 수학식 1을 이용하여, 각 기준계의 전력량인 제1 전력량(N nom)을 산출하는 각 채널별 제1 전력량 산출모듈;
상기 펄스계수 입력모듈을 통해 입력된 각 플러그의 펄스계수 및 상기 수학식 1을 이용하여, 각 플러그의 전력량인 제2 전력량(N act)을 산출하는 각 채널별 제2 전력량 산출모듈;
상기 각 채널별 제1 전력량 산출모듈에 의해 산출된 각 채널별 제1 전력량(N nom)과, 상기 각 채널별 제2 전력량 산출모듈에 의해 산출된 각 채널별 제2 전력량(N act), 다음의 수학식 2를 활용하여, 각 채널별로 전력량의 오차율(δW dut)을 산출하는 각 채널별 오차율 검출모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 비대면 검정시스템.
[수학식 1]
이때 ‘N dut‘는 기준계에서 발생한 펄스 수량 이고, ‘f nom‘은 기준전력량계에서 전력에 비례하여 발생하는 주파수이고, ‘m‘은 기준전력량계의 상수(예 : 단상 - 1, 3상 - 3)이고, ‘U r‘은 기준전력량계에 공급되는 전압이고, ‘I r‘은 기준전력량계에 공급되는 전류이고, ‘C m‘은 전기자동차 충전기(또는 모듈)의 계기정수 (pulse/kWh)이고,
[수학식 2]
이때 ‘δW dut‘는 전력량 오차율(%)이고, ‘N act‘는 제2 전력량 값이고, ‘N nom‘은 제1 전력량 값임 - 제3항에 있어서, 상기 컨트롤러는
상기 검정-결과데이터 생성모듈에서, ‘합격’으로 판정된 전기차 충전기들 각각에 대한 전력량 오차율(δW dut)을 활용하여, ‘합격’으로 판정된 전기차 충전기들 중 전력량 오차율(δW dut)이 ‘0’가 아닌 전기차 충전기들을 재점검대상으로 결정하며, 재점검대상으로 결정된 채널별로, 해당 채널의 전력량 오차율(δW dut)을 활용하여, 점검대상별 오차-보정값을 산출하는 재점검대상 오차-보정값 산출모듈을 더 포함하고,
상기 중앙관리서버는
상기 컨트롤러로부터 전송받은 검정-결과데이터를 저장하며, 기 설정된 주기(T) 마다 동일 현장의 전기차 충전기들의 전력량 오차율(δW dut)을 추출하여 전기차 충전기들의 전력량 오차율(δW dut)의 평균값인 평균-오차율을 산출하며, 산출된 평균-오차율 정보를 상기 컨트롤러 또는 기 설정된 관리자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 비대면 시스템.
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| KR1020210139923A KR102617624B1 (ko) | 2021-10-20 | 2021-10-20 | 전기차 충전기용 다채널 검사장비 및 이를 이용한 비대면 검정시스템 |
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| KR1020210139923A KR102617624B1 (ko) | 2021-10-20 | 2021-10-20 | 전기차 충전기용 다채널 검사장비 및 이를 이용한 비대면 검정시스템 |
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- 2021-10-20 KR KR1020210139923A patent/KR102617624B1/ko active IP Right Grant
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