KR20230059924A - Portable charging system for E-Mobility - Google Patents

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KR20230059924A KR1020210143463A KR20210143463A KR20230059924A KR 20230059924 A KR20230059924 A KR 20230059924A KR 1020210143463 A KR1020210143463 A KR 1020210143463A KR 20210143463 A KR20210143463 A KR 20210143463A KR 20230059924 A KR20230059924 A KR 20230059924A
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Abstract

The present invention relates to a portable charging system for E-mobility which improves charging convenience in an E-mobility electricity charging station. Specifically, the present invention relates to a system for supporting easy charging of E-mobility which is an electricity-based small transportation means. The portable charging system for E-mobility provides a battery charging service or a battery replacement service for a small electric vehicle, a two-wheeled vehicle, and personal mobility. The portable charging system for E-mobility includes: a charging station prepared as a place for providing the battery charging service and the battery replacement service according to a request of a user; a user terminal generating a battery charging or replacement request signal; a server unit accepting battery charging or battery replacement according to the request signal; a battery charging robot providing the charging service by receiving a command of the server unit and moving to a predetermined place; a battery replacing robot transferring a battery for replacement to the predetermined place by receiving the command of the server unit; and a battery replacing unit collecting the used battery from the battery replacing robot and providing the battery replacing robot with the completely charged battery.

Description

이모빌리티용 포터블 충전시스템{Portable charging system for E-Mobility}Portable charging system for e-mobility {Portable charging system for E-Mobility}

본 발명은 이모빌리티용 포터블 충전시스템에 관한 것으로, 자세하게는 전기 기반 소형 이동수단인 이모빌리티(E-Mobility)의 용이한 충전을 지원하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a portable charging system for e-mobility, and more particularly, to a system supporting easy charging of e-mobility, which is a small electric means of transportation.

교통수단의 전동화 관점에서 이모빌리티(E-Mobility)는 최근 이동수단의 주요 이슈인 에너지·환경·이동성 향상과 같은 지속발전 가능한 혁신적 가치를 포함하고 있다. 일례로 기존 화석에너지에 대한 의존도와 관련 에너지 소비를 최소화하기 위한 노력은 태양광, 풍력 등의 신재생 에너지 자원과 연계된 효율적인 전력망을 활용하고 공급된 전기 에너지를 보다 효율적으로 사용할 수 있는 전동화 부품기술의 확대와 함께 전동력을 사용하는 새로운 이동 플랫폼의 도입으로 확대되고 있다.From the perspective of electrification of means of transportation, E-Mobility includes innovative values for sustainable development, such as energy, environment, and improvement of mobility, which are the major issues of recent means of transportation. For example, efforts to minimize the dependence on existing fossil energy and related energy consumption utilize an efficient power grid linked to renewable energy resources such as solar and wind power, and electrification parts that can use the supplied electrical energy more efficiently. Along with the expansion of technology, it is expanding with the introduction of new mobile platforms that use electric power.

또한, 각국에서 기존 엔진자동차와 하이브리드차량의 환경성과 에너지효율성을 높이기 위해 기술개발에 뛰어들고 있으나, 기존의 방식에서 연비개선차량을 내놓는 것만으로는 현행 도심화 가중에 따른 차량의 양적 증가와 이동성 저하 문제를 해결할 수 없기 때문에 이동 목적에 따른 멀티모달(Multi-Modal)의 개념적 채택과 다양한 연결성을 갖춘 융복합 기술 및 제품들을 통해 이동효율과 편의성을 개선하고자 하는 노력이 시도되고 있다.In addition, each country is jumping into technology development to improve the environmental performance and energy efficiency of existing engine vehicles and hybrid vehicles, but only introducing vehicles with improved fuel efficiency in the existing way will result in an increase in the quantity of vehicles and a decrease in mobility due to the current increase in urbanization. Since the problem cannot be solved, efforts are being made to improve mobility efficiency and convenience through the conceptual adoption of multi-modal and convergence technologies and products with various connectivity according to the purpose of mobility.

일반적으로 통용되는 이모빌리티의 주요 개념은 근거리를 이동할 때 이용하는 1~2인용 소형 전동 수송 장치를 일컫는다. 본래 레저용 목적으로 사용되다가 최근 근거리 이동 수단의 하나로 이용되고 있으며, 차세대 이동 수단으로 각광받고 있다.The main concept of e-mobility, which is generally used, refers to a small electric transport device for one or two people used for short distance travel. Originally used for leisure purposes, it has recently been used as a means of short-distance transportation, and is in the limelight as a means of next-generation transportation.

특히, 국내에서는 코로나19의 영향으로 배달문화가 확대되었고, 각 관계부처에서는 환경문제를 개선하고자 내연기관 오토바이를 전기 이륜차로 전환하기 위한 보급사업을 적극 추진 하고 있다.In particular, in Korea, the delivery culture has expanded under the influence of COVID-19, and each relevant ministry is actively promoting a supply project to convert internal combustion engine motorcycles to electric two-wheeled vehicles to improve environmental problems.

하지만 일반전기차의 충전 인프라는 점차 확대되고 있는 반면 이모빌리티를 위한 충전시설(과금 시스템)은 전무하기 때문에 전기 이륜차의 충전 문제는 보급화에 가장 큰 걸림돌이 되고 있는 상황이다.However, while the charging infrastructure for general electric vehicles is gradually expanding, there is no charging facility (charging system) for e-mobility, so the charging problem of electric two-wheeled vehicles is becoming the biggest obstacle to popularization.

현재, 국내에서는 ‘배터리 스테이션’을 구축하여 실증사업을 시작하고 있지만 배터리 규격 공용화, 스테이션 확장범위 등 현실적인 문제들이 해결되지 못하고 있다.Currently, a 'battery station' is being built in Korea to start a demonstration project, but practical problems such as common battery standards and station expansion range have not been resolved.

따라서, 현재 이모빌리티 시장이 당면하고 있는 문제를 직관적으로 해결할 수 있는 배터리 통합 솔루션을 제공하여 고객만족도를 향상시키고 친환경 보급화를 선도할 수 있는 시스템의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to develop a system that can improve customer satisfaction and lead eco-friendly dissemination by providing an integrated battery solution that can intuitively solve the problems facing the current e-mobility market.

종래기술, 대한민국 공개특허 제10-2021-0121386호는 전기 모빌리티를 충전하기 위한 스마트 주차 블록 및 이를 포함하는 충전 시스템에 관한 것으로, 주차선 내측에 지면에 접하도록 배치되며, 모빌리티의 주차를 가이드하며, 상기 모빌리티의 진입 여부를 감지하기 위한 감지부; 상기 감지부에 의해 상기 모빌리티의 진입 여부가 감지된 경우, 상기 모빌리티를 촬영하여 영상을 생성하기 위한 촬영부; 상기 촬영부에 의해 생성된 영상을 기초로, 상기 모빌리티의 종류 및 상기 모빌리티의 진입 방향을 판단하고, 상기 모빌리티의 종류 및 진입 방향을 기초로, 상기 모빌리티의 충전 포트의 위치를 판단하기 위한 제어부; 및 상기 충전 포트에 대응하는 충전 블록을 활성화시키기 위하여, 상기 충전 블록으로 활성화 신호를 전송하기 위한 전송부를 포함하고 있으나, 충전 장치가 설치된 장소에 앞에만 주차를 하여야 충전을 실행할 수 있었으므로, 먼저 온 사용자가 사용을 끝내기를 기다려야 하는 불편함이 있었다.Prior art, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2021-0121386 relates to a smart parking block for charging electric mobility and a charging system including the same, which is arranged to be in contact with the ground inside the parking line, guides the parking of the mobility, , a sensing unit for detecting whether or not the mobility has entered; a photographing unit for generating an image by photographing the mobility when the detection unit detects whether or not the mobility has entered; a control unit for determining a type of mobility and an entry direction of the mobility based on an image generated by the photographing unit, and determining a location of a charging port of the mobility based on the type and entry direction of the mobility; and a transmission unit for transmitting an activation signal to the charging block in order to activate the charging block corresponding to the charging port. There was the inconvenience of having to wait for the end of use.

대한민국 공개특허 제10-2021-0121386호 (2021.10.08.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2021-0121386 (2021.10.08.)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 이모빌리티 전기충전소에서 충전 편의성을 향상시킨 이모빌리티용 포터블 충전시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention to solve the above problems is to provide a portable charging system for e-mobility with improved charging convenience at an e-mobility electric charging station.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems to be solved by the present invention that are not mentioned here are those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be clearly understandable.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템은, 소형 전기차, 이륜차 및 퍼스널 모빌리티에 배터리 충전 또는 교체 서비스를 제공하는 이모빌리티용 포터블 충전시스템에 있어서, 사용자 요청에 따라 배터리 충전 서비스 및 배터리 교체 서비스를 제공하는 장소로 마련되는 충전스테이션과, 배터리 충전 또는 교체 요청신호를 생성하는 사용자단말기와, 상기 요청신호에 따라 배터리 충전 또는 교체를 수락하는 서버부와, 상기 서버부의 명령을 인가받아 기 지정된 장소로 이동하여 충전 서비스를 제공하는 배터리충전로봇과, 상기 서버부의 명령을 인가받아 기 지정된 장소로 교체용 배터리를 이송하는 배터리교체로봇 및 상기 배터리교체로봇으로부터 사용한 배터리는 수거하고, 상기 배터리교체로봇에게 완충된 배터리를 제공하는 배터리교체부를 포함하여 구성된다.A portable charging system for e-mobility according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is a portable charging system for e-mobility that provides a battery charging or replacement service for small electric vehicles, two-wheeled vehicles and personal mobility. A charging station provided as a place providing a battery charging service and a battery replacement service according to the above, a user terminal generating a battery charging or replacement request signal, a server unit accepting battery charging or replacement according to the request signal, and the server A battery charging robot that receives a command from the server to move to a designated place and provides a charging service, a battery replacement robot that receives a command from the server unit and transports a replacement battery to a designated place, and a battery used from the battery replacement robot and a battery replacement unit that collects and provides a fully charged battery to the battery replacement robot.

바람직하게는, 상기 사용자단말기는, 사용자정보, 차량정보 및 결제수단정보를 입력하는 사용자입력모듈과, 상기 서버부로부터 사용자단말기 근처에 있는 충전스테이션을 안내받는 정보획득모듈 및 배터리 충전 또는 배터리 교체 요청신호를 생성하는 요청모듈을 포함할 수 있다.Preferably, the user terminal includes a user input module for inputting user information, vehicle information, and payment method information, an information acquisition module for receiving guidance from the server unit to a charging station located near the user terminal, and requesting battery charging or battery replacement. It may include a request module that generates signals.

바람직하게는, 상기 서버부는, 상기 배터리충전로봇의 이동을 제어하는 제1로봇제어모듈과, 상기 배터리교체로봇의 이동을 제어하는 제2로봇제어모듈과, 상기 충전스테이션에 구비되는 완충된 배터리 수량을 관리하는 재고관리모듈 및 상기 사용자단말기에 근거리 충전스테이션 위치 및 충전스테이션 내 혼잡도를 안내하는 안내모듈을 포함할 수 있다.Preferably, the server unit includes a first robot control module that controls movement of the battery-powered robot, a second robot control module that controls movement of the battery replacement robot, and the number of fully charged batteries provided in the charging station. It may include an inventory management module for managing and a guide module for guiding the location of a short-distance charging station and the degree of congestion in the charging station to the user terminal.

본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템은, 충전스테이션과, 사용자단말기와, 사용자단말기와 배터리충전로봇을 포함하고 있어 이모빌리티 전기충전소에서 향상된 충전 편의성을 제공하는 효과가 있다.The portable charging system for e-mobility according to the present invention includes a charging station, a user terminal, a user terminal and a battery charging robot, and thus has an effect of providing improved charging convenience at an e-mobility electric charging station.

도 1은, 본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템의 일 실시예에 따른 서버부에 연결되는 각 구성들을 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템의 일 실시예에 따른 사용자단말기의 구성을 나타낸 것이다.
도 3은, 본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템의 일 실시예에 따른 서버부의 구성을 나타낸 것이다.
도 4는, 본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템의 일 실시예에 따른 배터리충전로봇을 사시도로 나타낸 것이다.
도 5는, 본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템에서 이모빌리에 배터리충전로봇이 전기를 공급하는 실시예를 나타낸 것이다.Figure 1 shows each component connected to the server unit according to an embodiment of the portable charging system for e-mobility according to the present invention.
2 shows the configuration of a user terminal according to an embodiment of a portable charging system for e-mobility according to the present invention.
Figure 3 shows the configuration of the server unit according to an embodiment of the portable charging system for e-mobility according to the present invention.
4 is a perspective view showing a battery charging robot according to an embodiment of a portable charging system for e-mobility according to the present invention.
5 shows an embodiment in which a battery charging robot supplies electricity to an e-mobility in a portable charging system for e-mobility according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 명세서에 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니 제공할 수 있다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and those skilled in the art in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the person of the scope of the invention. And the terminology used in this specification is for describing the embodiments, and is not intended to limit the present invention, but may be provided.

본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템은, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 소형 전기차, 이륜차 및 퍼스널 모빌리티에 배터리 충전 또는 교체 서비스를 제공하는 이모빌리티용 포터블 충전시스템에 있어서, 사용자 요청에 따라 배터리 충전 서비스 및 배터리 교체 서비스를 제공하는 장소로 마련되는 충전스테이션(1)과, 배터리 충전 또는 교체 요청신호를 생성하는 사용자단말기(2)와, 상기 요청신호에 따라 배터리 충전 또는 교체를 수락하는 서버부(3)와, 상기 서버부(3)의 명령을 인가받아 기 지정된 장소로 이동하여 충전 서비스를 제공하는 배터리충전로봇(4)과, 상기 서버부(3)의 명령을 인가받아 기 지정된 장소로 교체용 배터리를 이송하는 배터리교체로봇(5) 및 상기 배터리교체로봇(5)으로부터 사용한 배터리는 수거하고, 상기 배터리교체로봇(5)에게 완충된 배터리를 제공하는 배터리교체부(6)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 5, the portable charging system for e-mobility according to the present invention provides a battery charging or replacement service for small electric vehicles, two-wheeled vehicles and personal mobility. A charging station (1) provided as a place providing battery charging service and battery replacement service according to the above, a user terminal (2) generating a battery charging or replacement request signal, and accepting battery charging or replacement according to the request signal A battery charging robot 4 that receives a command from the server unit 3 and moves to a pre-designated place to provide a charging service, and a battery charging robot 4 that receives a command from the server unit 3 A battery replacement robot (5) that transports a replacement battery to a designated place and a battery replacement unit (6) that collects used batteries from the battery replacement robot (5) and provides a fully charged battery to the battery replacement robot (5) It can be configured to include.

본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템에서 이모빌리티 차량에 전기를 제공하는 배터리는 전기차 폐배터리를 재활용하여 충전 전용 배터리 모듈로 개발된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이는 버려지는 폐배터리를 재활용함으로써 환경적, 에너지적 낭비를 방지할 수 있고, 별도의 충전 전용 배터리 모듈을 만들기 위해 필요한 비용의 절감을 가능케 한다. 또한, 본 발명에 사용되는 충전 전용 배터리 모듈은 Wire Bonder 방식의 고안정 배터리팩으로서 원격 관제가 가능한 스마트 BMS가 적용이 된 것일 수 있다.In the portable charging system for e-mobility according to the present invention, the battery for providing electricity to the e-mobility vehicle is preferably developed as a charge-only battery module by recycling the waste battery of an electric vehicle. This can prevent environmental and energy waste by recycling discarded waste batteries, and can reduce the cost required to make a separate rechargeable battery module. In addition, the rechargeable battery module used in the present invention may be a wire bonder type highly stable battery pack to which a smart BMS capable of remote control is applied.

본 발명을 통해, 안정화된 국산화 배터리팩 공급을 할 수 있고, 이모빌리티 충전 인프라 문제를 해결할 수 있고, 급증하는 폐배터리 문제를 완화할 수 있다.Through the present invention, it is possible to supply a stabilized localized battery pack, to solve the problem of e-mobility charging infrastructure, and to alleviate the problem of rapidly increasing waste batteries.

본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템의 각 도면의 설명은 다음과 같다.A description of each drawing of the portable charging system for e-mobility according to the present invention is as follows.

도 1은, 본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템의 일 실시예에 따른 서버부에 연결되는 각 구성들을 나타낸 것이고,1 shows each component connected to a server unit according to an embodiment of a portable charging system for e-mobility according to the present invention,

도 2는, 본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템의 일 실시예에 따른 사용자단말기의 구성을 나타낸 것이고,2 shows the configuration of a user terminal according to an embodiment of a portable charging system for e-mobility according to the present invention,

도 3은, 본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템의 일 실시예에 따른 서버부의 구성을 나타낸 것이고,Figure 3 shows the configuration of the server unit according to an embodiment of the portable charging system for e-mobility according to the present invention,

도 4는, 본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템의 일 실시예에 따른 배터리충전로봇을 사시도로 나타낸 것이고,4 is a perspective view showing a battery charging robot according to an embodiment of a portable charging system for e-mobility according to the present invention;

도 5는, 본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템에서 이모빌리에 배터리충전로봇이 전기를 공급하는 실시예를 나타낸 것이다.5 shows an embodiment in which a battery charging robot supplies electricity to an e-mobility in a portable charging system for e-mobility according to the present invention.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 충전스테이션(1)은 기 지정된 장소에 마련되어 사용자 요청에 따라 배터리 충전 서비스 및 교체 서비스를 제공할 수 있다.First, as shown in FIG. 1 , the charging station 1 may be provided at a pre-designated location and provide a battery charging service and replacement service according to a user's request.

구체적으로, 상기 충전스테이션(1)은 주유소와 같은 역할을 하는 장소로, 전기로 구동되는 이모빌리티 차량이 전력을 공급받을 수 있는 장소로서 마련된다.Specifically, the charging station 1 is a place that serves as a gas station, and is provided as a place where an electric-powered e-mobility vehicle can receive power.

또한, 상기 충전스테이션(1) 내부에는 각 이모빌리티 차량이 주차할 수 있는 복수 개의 섹터가 구획되어 있다. 각 섹터는 분리된 칸으로서 단일 섹터에는 하나의 차량만 주차가 가능하다. 그리고 각 섹터에는 다른 섹터와 구분되는 고유번호를 부여받는 것이 바람직하다. 이는 상기 사용자단말기(2)가 요청신호를 생성할 때와, 배터리충전로봇(4)과 배터리교체로봇(5)이 해당 섹터를 찾아가는데 활용될 수 있다.In addition, inside the charging station 1, a plurality of sectors where each e-mobility vehicle can park are partitioned. Each sector is a separate compartment, and only one vehicle can be parked in a single sector. Also, it is preferable to assign a unique number to each sector to distinguish it from other sectors. This can be used when the user terminal 2 generates a request signal and when the battery charging robot 4 and the battery replacing robot 5 visit the corresponding sector.

다음으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 사용자단말기(2)는 배터리 충전 또는 교체 요청신호를 생성할 수 있다.Next, as shown in FIGS. 1 and 2 , the user terminal 2 may generate a battery charge or replacement request signal.

구체적으로, 상기 사용자단말기(2)는 사용자입력모듈(21), 정보획득모듈(22) 및 요청모듈(23)을 포함하여 구성될 수 있다.Specifically, the user terminal 2 may include a user input module 21, an information acquisition module 22 and a request module 23.

상기 사용자입력모듈(21)은 사용자정보, 차량정보 및 결제수단정보를 입력할 수 있다.The user input module 21 may input user information, vehicle information, and payment method information.

더욱 상세하게는, 상기 사용자입력모듈(21)을 통해 사용자의 인적사항과 차량의 번호, 종류, 연식, 호환되는 배터리 종류와 결제수단정보를 입력할 수 있다. More specifically, the user's personal information, vehicle number, type, year, compatible battery type, and payment method information may be input through the user input module 21 .

또한, 상기 정보획득모듈(22)은 서버부(3)로부터 사용자단말기(2) 근처에 있는 충전스테이션(1)을 안내받을 수 있다. 즉, 상기 서버부(3)는 정보획득모듈(22)에 가까운 충전스테이션(1)의 위치를 안내할 수 있다. 뿐만 아니라, 이모빌리티의 충전이 진행 중일 경우의 예측되는 왼료시간과 현재 진행상태 등 상기 충전스테이션(1)을 이용하는데 필요한 전반적인 정보를 상기 정보획득모듈(22)에 제공하는 역할을 한다.In addition, the information acquisition module 22 may be guided to the charging station 1 near the user terminal 2 from the server unit 3. That is, the server unit 3 may guide the location of the charging station 1 close to the information acquisition module 22 . In addition, it serves to provide the information acquisition module 22 with overall information necessary for using the charging station 1, such as the estimated charge time and current progress status when charging of the e-mobility is in progress.

또한, 요청모듈(23)은 배터리 충전 또는 배터리 교체 요청신호를 생성할 수 있다.In addition, the request module 23 may generate a battery charging or battery replacement request signal.

구체적으로, 상기 요청모듈(23)은 상기 서버부(3)에 충전하고자 하는 이모빌리티가 주차되어 있는 섹터를 알리고, 배터리를 충전하고자 하는지 또는 배터리를 교체하고자 하는지에 대한 선택 결과를 전송한다. 상기 서버부(3)는 요청모듈(23)의 요청 내용에 따라 충전 또는 교체를 인식하게 되고, 해당되는 섹터에 주문받은 배터리충전로봇(4) 또는 배터리교체로봇(5)이 이동하도록 제어한다.Specifically, the request module 23 notifies the server unit 3 of the sector where the e-mobility to be charged is parked, and transmits a selection result of whether to charge the battery or replace the battery. The server unit 3 recognizes charging or replacement according to the content requested by the request module 23, and controls the battery charging robot 4 or the battery replacement robot 5 ordered to the sector to move.

다음으로, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 서버부(3)는 상기 요청신호에 따라 배터리 충전 또는 교체를 수락할 수 있다.Next, as shown in FIGS. 1 and 3 , the server unit 3 may accept battery charging or replacement according to the request signal.

구체적으로, 상기 서버부(3)는 제1로봇제어모듈(31), 제2로봇제어모듈(32), 재고관리모듈(33) 및 안내모듈(34)을 포함하여 구성될 수 있다.Specifically, the server unit 3 may include a first robot control module 31, a second robot control module 32, an inventory management module 33 and a guidance module 34.

상기 제1로봇제어모듈(31)은 배터리충전로봇(4)의 이동을 제어할 수 있다.The first robot control module 31 may control the movement of the battery-powered robot 4 .

구체적으로, 상기 요청모듈(23)을 통해 배터리 충전 요청신호가 전송되었을 때, 상기 제1로봇제어모듈(31)은 배터리충전로봇(4)을 제어하여 해당하는 섹터로 이동하게 하고 주차된 차량에 전기충전이 가능하게 한다.Specifically, when a battery charging request signal is transmitted through the request module 23, the first robot control module 31 controls the battery charging robot 4 to move to the corresponding sector and to park the vehicle. Allows for electrical charging.

또한, 상기 제2로봇제어모듈(32)은 배터리교체로봇(5)의 이동을 제어할 수 있다.In addition, the second robot control module 32 may control the movement of the battery replacing robot 5 .

구체적으로, 상기 요청모듈(23)을 통해 배터리 교체 요청신호가 전송되었을 때, 상기 제2로봇제어모듈(32)은 배터리충전로봇(4)을 제어하여 해당하는 섹터로 이동하게 하고 주차된 차량의 배터리 교체가 가능하게 한다.Specifically, when a battery replacement request signal is transmitted through the request module 23, the second robot control module 32 controls the battery charging robot 4 to move to the corresponding sector and moves the parked vehicle. Allows battery replacement.

또한, 상기 재고관리모듈(33)은 충전스테이션(1)에 구비되는 완충된 배터리 수량을 파악하고 관리하는 역할을 한다.In addition, the inventory management module 33 serves to identify and manage the quantity of fully charged batteries provided in the charging station 1 .

구체적으로, 상기 재고관리모듈(33)은 서버부(3)의 연결된 전지역의 배터리 재고사항을 관리하며, 배터리 재고사항을 상기 사용자단말기(2)에 알릴 수 있다. 또한, 상기 재고관리모듈(33)이 파악한 배터리 수량은 사용자단말기(2)에 배터리 교체가 가능한 근거리 충전스테이션(1)을 알려주는 데 활용될 수 있다.Specifically, the inventory management module 33 manages battery inventory in all regions connected to the server unit 3 and can inform the user terminal 2 of battery inventory. In addition, the number of batteries identified by the inventory management module 33 may be used to inform the user terminal 2 of a short-distance charging station 1 capable of replacing batteries.

또한, 상기 안내모듈(34)은 사용자단말기(2)에 근거리에 위치한 충전스테이션(1)의 위치 및 충전스테이션(1)의 혼잡도를 안내하는 역할을 할 수 있다.In addition, the guide module 34 may play a role of guiding the user terminal 2 to the location of the charging station 1 located in a short distance and the degree of congestion of the charging station 1.

구체적으로, 상기 안내모듈(34)은 해당 충전스테이션(1) 내 주차 가능 수와 재고관리모듈(33)의 교체 가능한 배터리 잔량 수에 따른 안내를 상기 사용자단말기(2)에 할 수 있고, 또한 이에 따라 안내하게 되는 근거리 충전스테이션(1)이 상이하게 된다.Specifically, the guidance module 34 can provide guidance to the user terminal 2 according to the number of available parking spaces in the corresponding charging station 1 and the number of remaining batteries that can be replaced by the inventory management module 33, and also accordingly. The short-distance charging station 1 to be guided along is different.

다음으로, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 배터리충전로봇(4)은 서버부(3)의 명령을 인가받아 충전스테이션(1)의 해당 섹터로 이동하여 충전 서비스를 제공할 수 있다.Next, as shown in FIGS. 1 and 4 , the battery charging robot 4 receives a command from the server unit 3 and moves to a corresponding sector of the charging station 1 to provide a charging service. .

상기 배터리충전로봇(4)은 내부에 충전 서비스용 배터리를 탑재하고 있는 것으로, 상기 배터리충전로봇(4)은 충전 연장선과 충전단자를 포함하고 있어 이모빌리티에 전력을 공급할 수 있다.The battery charging robot 4 is equipped with a battery for charging service therein, and the battery charging robot 4 includes a charging extension line and a charging terminal to supply power to e-mobility.

상기 배터리충전로봇(4)은 충전 서비스용 배터리 완충 후 상기 서버부(3)의 명령을 대기하고 있다가 서버부(3)에 충전 요청신호가 전송되면 이동하여 충전서비스를 제공하게 된다. 상기 서버부(3)는 배터리충전로봇(4)을 상기 요청신호에 포함된 주차 섹터로 이동시키고 주차된 이모빌리티에 충전서비스를 제공한다.After the battery for charging service is fully charged, the battery charging robot 4 waits for a command from the server unit 3 and moves when a charging request signal is transmitted to the server unit 3 to provide a charging service. The server unit 3 moves the battery charging robot 4 to the parking sector included in the request signal and provides a charging service to the parked e-mobility.

또한, 상기 배터리충전로봇(4)은 220V의 기본 단자를 포함하고 있고, 다양한 충전 연결선 또한 함께 포함하고 있는 것이 바람직하다. 이는 다른 규격의 이모빌리티 배터리도 용이하게 충전하기 위해 마련되는 구성이다.In addition, it is preferable that the battery charging robot 4 includes a basic terminal of 220V and also includes various charging connection lines. This is a configuration provided to easily charge e-mobility batteries of other standards.

다음으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 배터리교체로봇(5)은 상기 서버부(3)의 명령을 인가받아 충전스테이션(1)의 해당 섹터로 교체용 배터리를 이송할 수 있다.Next, as shown in FIG. 1 , the battery replacement robot 5 receives a command from the server unit 3 and transfers the replacement battery to the corresponding sector of the charging station 1 .

상기 배터리교체로봇(5)은 내부에 완충된 배터리를 탑재하고 있는 것으로, 상기 서버부(3)에 교체 요청신호가 전송되면 서버부(3)는 배터리교체로봇(5)을 상기 요청신호에 포함된 주차 섹터로 이동시키고 주차된 이모빌리티에 배터리 교체서비스를 제공한다. 즉, 상기 배터리교체로봇(5)은 완충된 배터리를 이송하고 소모된 배터리를 다시 탑재할 수 있는 적재함을 포함하여 구성되어 있다.The battery replacement robot 5 has a fully charged battery inside, and when a replacement request signal is transmitted to the server unit 3, the server unit 3 includes the battery replacement robot 5 in the request signal. It moves to the designated parking sector and provides battery replacement service to the parked e-mobility. That is, the battery replacement robot 5 is configured to include a loading box capable of transporting a fully charged battery and loading the exhausted battery again.

그리고, 상기 배터리교체로봇(5)은 해당되는 섹터로 이동 후 사용자단말기(2)에서 QR코드, 바코드, NFC, 통신사 본인인증 등 사용자를 인증할 수 있는 인증이 완료된 뒤에 배터리 적재함이 개방되어 도난의 위험을 줄일 수 있다.In addition, after the battery replacement robot 5 moves to the corresponding sector and the user terminal 2 completes authentication such as QR code, barcode, NFC, and communication company authentication, the battery box is opened to prevent theft. risk can be reduced.

또한, 본 발명에는 상기 충전스테이션(1)은 배터리충전로봇(4)과 배터리교체로봇(5)이 대기할 수 있는 로봇대기소를 더 포함하여 구성된다.In addition, in the present invention, the charging station 1 is configured to further include a robot waiting area where the battery charging robot 4 and the battery replacing robot 5 can wait.

구체적으로, 상기 로봇대기소는 로봇충전부(7)와 배터리교체부(6)를 포함하여 구성된다.Specifically, the robot waiting area is configured to include a robot charging unit 7 and a battery replacement unit 6.

상기 로봇충전부(7)에 의해서 배터리충전로봇(4)과 배터리교체로봇(5)을 이동 및 서비스 제공에 필요한 전력을 공급받을 수 있다. 뿐만아니라, 상기 배터리충전로봇(4)은 이모빌리티 차량에 제공할 충전 서비스용 전기 역시 상기 로봇충전부(7)로부터 공급 받을 수 있다.The battery charging robot 4 and the battery replacement robot 5 can be supplied with power necessary for moving and providing services by the robot charging unit 7 . In addition, the battery charging robot 4 can also receive electricity for charging service to be provided to the e-mobility vehicle from the robot charging unit 7.

그리고, 상기 배터리교체부(6)는 배터리교체로봇(5)으로부터 사용한 배터리는 수거하고, 상기 배터리교체로봇(5)에게 완충된 배터리를 제공하는 역할을 한다. 또한, 상기 배터리교체부(6)는 반납된 기사용 배터리를 충전하여 배터리교체로봇(5) 적재함에 다시 적재하는 역할을 한다.Also, the battery replacement unit 6 serves to collect used batteries from the battery replacement robot 5 and provides a fully charged battery to the battery replacement robot 5 . In addition, the battery replacement unit 6 serves to charge the returned engineer's battery and load it again in the loading box of the battery replacement robot 5.

다음으로, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같은, 본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템의 적용 과정을 다음의 실시예들로 설명한다.Next, the application process of the portable charging system for e-mobility according to the present invention, as shown in FIGS. 1 and 5, will be described in the following embodiments.

이모빌리티 차량의 배터리를 충전하고자 할 때의 실시예는 다음과 같다.An embodiment of charging the battery of an e-mobility vehicle is as follows.

<실시예 1><Example 1>

우선, 상기 사용자단말기(2)를 통해 본 서비스에 가입 진행할 수 있다. 상기 사용자입력모듈(21)을 통해 사용자정보, 차량정보 및 결제수단정보를 서버부(3)에 등록시킬 수 있으며 서버부(3)는 이를 활용하여 서비스를 제공할 수 있다.First, it is possible to subscribe to this service through the user terminal 2. Through the user input module 21, user information, vehicle information, and payment method information can be registered in the server unit 3, and the server unit 3 can utilize them to provide services.

상기 서버부(3)가 충전스테이션(1)의 충전 서비스 가능 여부 및 주차 가능 여부를 판단하여 상기 사용자단말기(2)에 진입 가능한 근거리 충전스테이션(1)의 위치를 안내한다.The server unit 3 determines whether or not charging service of the charging station 1 is available and whether parking is available, and guides the location of the short-distance charging station 1 that can enter the user terminal 2 .

다음으로, 이모빌리티 차량이 주차된 충전스테이션(1) 내 섹터에서 상기 사용자단말기(2)가 충전 요청신호를 생성하여 서버부(3)에 전송하면, 상기 서버부(3)는 요청신호를 확인하고 상기 로봇대기소에 배터리충전로봇(4)을 제어하여 해당 섹터로 이동하게 하여 충전 서비스를 제공한다.Next, when the user terminal 2 generates a charging request signal in a sector within the charging station 1 where the e-mobility vehicle is parked and transmits it to the server unit 3, the server unit 3 confirms the request signal. and controls the battery charging robot 4 in the robot waiting area to move to the corresponding sector to provide a charging service.

다음으로, 상기 배터리충전로봇(4)이 충전 서비스를 완료하고 로봇대기소로 복귀하면 로봇충전부(7)에 의해 충전이 시작되고 완충되면 대기모드 상태가 된다.Next, when the battery charging robot 4 completes the charging service and returns to the robot waiting area, charging is started by the robot charging unit 7 and when fully charged, it enters the standby mode.

그리고, 이모빌리티 차량의 배터리를 교체하고자 할 때의 실시예는 다음과 같다.And, an embodiment when replacing the battery of the e-mobility vehicle is as follows.

<실시예 2><Example 2>

우선, 상기 사용자단말기(2)를 통해 본 서비스에 가입 진행할 수 있다. 상기 사용자입력모듈(21)을 통해 사용자정보, 차량정보 및 결제수단정보를 서버부(3)에 등록시킬 수 있으며 서버부(3)는 이를 활용하여 서비스를 제공할 수 있다.First, it is possible to subscribe to this service through the user terminal 2. Through the user input module 21, user information, vehicle information, and payment method information can be registered in the server unit 3, and the server unit 3 can utilize them to provide services.

상기 서버부(3)가 충전스테이션(1)의 충전 서비스 가능 여부 및 주차 가능 여부를 판단하여 상기 사용자단말기(2)에 진입 가능한 근거리 충전스테이션(1)의 위치를 안내한다.The server unit 3 determines whether or not charging service of the charging station 1 is available and whether parking is available, and guides the location of the short-distance charging station 1 that can enter the user terminal 2 .

다음으로, 이모빌리티 차량이 주차된 충전스테이션(1) 내 섹터에서 상기 사용자단말기(2)가 교체 요청신호를 생성하여 서버부(3)에 전송하면, 상기 서버부(3)는 요청신호를 확인하고 상기 로봇대기소에 배터리교체로봇(5)을 제어하여 해당 섹터로 이동하게 하여 충전 서비스를 제공한다.Next, when the user terminal 2 generates a replacement request signal in a sector within the charging station 1 where the e-mobility vehicle is parked and transmits it to the server unit 3, the server unit 3 checks the request signal. and controls the battery replacement robot 5 in the robot waiting area to move to the corresponding sector to provide a charging service.

다음으로, 상기 배터리교체로봇(5)은 사용자 인증에 따라 적재함을 개방하여 완충된 배터리를 제공하고 소모된 배터리를 적재하여 로봇대기소로 복귀한다.Next, the battery replacement robot 5 opens the loading box according to user authentication, provides a fully charged battery, loads the exhausted battery, and returns to the robot waiting area.

다음으로, 로봇대기소로 복귀하면 배터리교체부(6)에 의해 소모된 배터리는 수거되고, 완충된 배터리를 적재하게 된다. 그리고 로봇충전부(7)는 배터리교체로봇(5)을 충전시키고 여기서 얻은 전력은 배터리교체로봇(5)이 이동하고 교체 서비스를 제공하는 데 활용된다.Next, when returning to the robot waiting area, the battery consumed by the battery replacement unit 6 is collected, and the fully charged battery is loaded. Also, the robot charging unit 7 charges the battery replacement robot 5 and the power obtained therefrom is used for the battery replacement robot 5 to move and to provide a replacement service.

본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템은 충전 장비를 갖춘 상기 배터리충전로봇(4)의 구성을 통해 동시에 복수 개의 이모빌리티 차량에 충전 서비스를 제공할 수 있다. 종래에는 주차장 일측에 설치된 충전장비를 통하여 이모빌리티 차량 충전을 진행해야 했으므로 해당 자리가 사용 중일 경우 충전을 위해 오랜 시간 기다렸어야 했었다. 하지만 본 발명에서는 상기 배터리충전로봇(4)이 주차되어 있는 섹터로 찾아가 충전 서비스를 제공할 수 있으므로 대기 시간이 줄어들게 되고, 누구나 손쉽게 충전 서비스를 제공 받을 수 있다. 또한, 배터리를 자가 보유하고 있거나, 기종이 달라 교체 서비스 활용이 어려울 경우에 충전 서비스가 유용하게 활용될 수 있다.The portable charging system for e-mobility according to the present invention can provide a charging service to a plurality of e-mobility vehicles at the same time through the configuration of the battery charging robot 4 equipped with charging equipment. In the past, the e-mobility vehicle had to be charged through the charging equipment installed on one side of the parking lot, so if the corresponding seat was in use, you had to wait for a long time to charge. However, in the present invention, since the battery charging robot 4 can visit the sector where it is parked and provide a charging service, waiting time is reduced, and anyone can easily receive the charging service. In addition, the charging service can be usefully used when it is difficult to use the replacement service because the battery is owned by the user or the model is different.

또한, 본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전시스템은 배터리를 공유하는 기술적 협약이 이루어진 다음에 배터리 교체 서비스를 제공하는 데 이용될 수 있다. 일 실시예로, 별도의 배터리 공유 서비스가 마련될 수 있고, 해당 서비스에 의해 충전스테이션(1)에서 자유롭게 배터리 교체가 가능하게 업무협약이 이루어진다면, 상기 배터리교체로봇(5) 구성을 통해 손쉽게 완충된 배터리를 전달받아 교체사용이 가능하다. 또한, 배터리 교체 서비스는 충전을 위해 별도의 대기시간이 필요없으므로 빠르게 복수 개의 이모빌리티 차량에 전력을 제공할 수 있다는 장점이 있다.In addition, the portable charging system for e-mobility according to the present invention can be used to provide a battery replacement service after a technical agreement to share a battery is made. As an embodiment, a separate battery sharing service can be provided, and if a business agreement is made so that the battery can be freely replaced at the charging station 1 by the service, the battery replacement robot 5 is configured to easily charge the battery. The battery can be delivered and replaced. In addition, the battery replacement service has the advantage of being able to quickly provide power to a plurality of e-mobility vehicles because it does not require a separate waiting time for charging.

이에 더불어, 본 발명에 따른 이모빌리티용 포터블 충전 시스템은 종래의 전기차량 등에서 발생하는 폐배터리를 충전용으로 이용할 수 있으므로, 친환경적일 뿐만 아니라 비용적인 절감 효과도 뛰어나다.In addition, since the portable charging system for e-mobility according to the present invention can use waste batteries generated in conventional electric vehicles for charging, it is not only eco-friendly but also has excellent cost savings.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, it will be understood that the technical configuration of the present invention described above can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modified forms derived from equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

A : 이모빌리티 차량
1 : 충전스테이션
2 : 사용자단말기
21 : 사용자입력모듈
22 : 정보획득모듈
23 : 요청모듈
3 : 서버부
31 : 제1로봇제어모듈
32 : 제2로봇제어모듈
33 : 재고관리모듈
34 : 안내모듈
4 : 배터리충전로봇
5 : 배터리교체로봇
6 : 배터리교체부
7 : 로봇충전부A : E-mobility vehicle
1 : Charging station
2: User terminal
21: user input module
22: information acquisition module
23: request module
3: server part
31: first robot control module
32: second robot control module
33: inventory management module
34: guidance module
4: Battery charging robot
5: Battery Replacement Robot
6: Battery replacement part
7: Robot charging part

Claims (3)

소형 전기차, 이륜차 및 퍼스널 모빌리티에 배터리 충전 또는 교체 서비스를 제공하는 이모빌리티용 포터블 충전시스템에 있어서,
사용자 요청에 따라 배터리 충전 서비스 및 배터리 교체 서비스를 제공하는 장소로 마련되는 충전스테이션;
배터리 충전 또는 교체 요청신호를 생성하는 사용자단말기;
상기 요청신호에 따라 배터리 충전 또는 교체를 수락하는 서버부;
상기 서버부의 명령을 인가받아 기 지정된 장소로 이동하여 충전 서비스를 제공하는 배터리충전로봇;
상기 서버부의 명령을 인가받아 기 지정된 장소로 교체용 배터리를 이송하는 배터리교체로봇; 및
상기 배터리교체로봇으로부터 사용한 배터리는 수거하고, 상기 배터리교체로봇에게 완충된 배터리를 제공하는 배터리교체부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이모빌리티용 포터블 충전시스템.In a portable charging system for e-mobility that provides battery charging or replacement services for small electric vehicles, two-wheeled vehicles and personal mobility,
A charging station provided as a place that provides battery charging service and battery replacement service according to the user's request;
A user terminal generating a battery charge or replacement request signal;
a server unit accepting battery charging or replacement according to the request signal;
a battery charging robot that receives a command from the server unit and moves to a pre-designated place to provide a charging service;
a battery replacement robot that receives a command from the server unit and transports a replacement battery to a pre-designated location; and
A portable charging system for e-mobility, comprising: a battery replacement unit that collects the used battery from the battery replacement robot and provides a fully charged battery to the battery replacement robot. 제1항에 있어서,
상기 사용자단말기는,
사용자정보, 차량정보 및 결제수단정보를 입력하는 사용자입력모듈;
상기 서버부로부터 사용자단말기 근처에 있는 충전스테이션을 안내받는 정보획득모듈; 및
배터리 충전 또는 배터리 교체 요청신호를 생성하는 요청모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이모빌리티용 포터블 충전시스템.According to claim 1,
The user terminal,
a user input module for inputting user information, vehicle information, and payment method information;
an information acquisition module that receives guidance from the server unit to a charging station located near the user terminal; and
A portable charging system for e-mobility comprising a request module for generating a battery charging or battery replacement request signal. 제1항에 있어서,
상기 서버부는,
상기 배터리충전로봇의 이동을 제어하는 제1로봇제어모듈;
상기 배터리교체로봇의 이동을 제어하는 제2로봇제어모듈;
상기 충전스테이션에 구비되는 완충된 배터리 수량을 관리하는 재고관리모듈; 및
상기 사용자단말기에 근거리 충전스테이션 위치 및 충전스테이션 내 혼잡도를 안내하는 안내모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이모빌리티용 포터블 충전시스템.According to claim 1,
The server unit,
a first robot control module that controls movement of the battery-powered robot;
a second robot control module controlling movement of the battery replacement robot;
an inventory management module for managing the quantity of fully charged batteries provided in the charging station; and
A portable charging system for e-mobility comprising: a guidance module for guiding the user terminal to the location of the short-distance charging station and the degree of congestion in the charging station.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210121386A (en) 2020-03-30 2021-10-08 (주)코이즈 Parking block for charging electric mobility and charging system including the same

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