KR20200061199A - 비상전력 공급 장치 및 그를 포함하는 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 비상전력공급시스템은, 배터리를 구비하는 전기자동차, 상기 전기자동차와 통신을 수행하여, 상기 배터리의 방전을 제어하는 비상전력공급장치, 상기 비상전력공급장치와 상기 배터리 상호 연결되는 커넥터 및 상기 비상전력공급장치로부터 수용가에 전력을 전달하는 전력케이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비상전력 공급 장치 및 그를 포함하는 시스템{APPARATUS FOR PROVIDING EMERGENCY POWER AND SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은 비상전력공급장치와 그를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
정전 시 기존에 사용되고 있는 비상전력 공급장치는 건전구간의 상시전원 또는 발전차를 이용하여 수용가에게 비상공급하고 있다.
기존의 비상전력 공급장치는 배전선로 정전 시 주로 고압고객 및 고압APT 등 대용량 고객의 임시 비상전력 공급 수단으로 활용하고 있다.
그러나, 정전에 민감한 저압 수용가의 경우에는, 비상 임시전력을 구비하지 않으므로, 정전된 선로가 복구되기까지, 외부의 비상발전기를 임대할 수밖에 없는 문제점이 있다.
본 발명의 일 목적은 전기자동차를 이용하여 정전민감 저압고객에게 비상전력을 공급할 수 있는 비상전력공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 비상전력공급시스템은, 배터리를 구비하는 전기자동차, 상기 전기자동차와 통신을 수행하여, 상기 배터리의 방전을 제어하는 비상전력공급장치, 상기 비상전력공급장치와 상기 배터리 상호 연결되는 커넥터 및 상기 비상전력공급장치로부터 수용가에 전력을 전달하는 전력케이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 비상전력공급장치는, 비상전력공급장치의 동작 상태 정보 및 상기 배터리의 방전 정보 중 적어도 하나를 출력하는 상기 출력부와, 상기 배터리의 직류전원을 교류전원으로 변환시키는 인버터부와, 상기 인버터부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 출력부는 사용자 입력을 인가받는 터치 스크린으로 형성되고, 상기 터치 스크린은 상기 비상전력공급장치의 동작을 제어하기 위한 화면을 출력하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 터치 스크린에 인가되는 사용자 입력에 근거하여, 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 터치 스크린에 상기 비상전력공급장치의 동작을 활성화시키기 위한 상용자 입력이 인가되면, 상기 배터리로부터 방전된 직류전원이 교류전원으로 변환하도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 비상전력공급장치는 상기 전기자동차의 제어장치와 소정의 정보를 송수신하는 통신부를 더 포함하고, 상기 통신부는 상기 제어장치로 상기 배터리의 방전을 제어하기 위한 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 통신부는, 상기 제어장치로 상기 배터리의 방전을 개시시키기 위한 제1 신호, 또는 상기 배터리의 방전을 중단시키기 위한 제2 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어장치는, 상기 통신부로부터 상기 제1 신호를 수신하면, 상기 배터리가 방전을 개시하도록 상기 배터리의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 통신부가 상기 제1 신호를 전송하면, 상기 배터리가 방전하는 직류전원을 교류전원으로 변환되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 커넥터에 의해 상기 비상전력공급장치과 상기 배터리가 연결되면, 상기 제어장치로부터 상기 배터리의 잔량 정보를 수신하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량 정보에 근거하여, 상기 배터리의 잔량이 미리 설정된 한계 전력 이하로 떨어지는 경우, 상기 배터리의 방전을 중단시키기 위해, 상기 제2 신호가 상기 제어장치로 전송되도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 터치 스크린은, 상기 비상전력공급장치의 동작이 활성화되면, 상기 배터리와 연결되는 커넥터의 종류와 관련된 사용자 입력을 인가받는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 커넥터에 의해 상기 배터리와 상기 비상전력공급장치가 연결되는지 여부를 판단하고, 상기 전력케이블과 상기 수용가가 연결되는지 여부를 판단하며, 상기 커넥터에 의한 연결과 상기 전력케이블에 의한 연결이 모두 성립되는 것으로 판단되면, 상기 배터리의 방전이 개시되도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 비상전력공급장치는 전기 자동차에 구비된 배터리를 이용하여 정전에 민감한 수용가에 비상전력을 공급할 수 있으므로, 정전을 신속하게 해소할 수 있는 효과가 도출된다.
즉, 전기 자동차는 기존의 비상전력 공급수단인 임대 발전기와 비교하여 월등한 접근성을 보유하며, 자체적으로 이동 가능하므로, 본 발명에서 제안하는 비상전력공급장치를 이용하면, 정전에 효과적으로 대처할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 정전에 민감한 저압 수용가에, 알맞은 크기로 비상전력을 공급할 수 있으므로, 비상전력 공급에 의한 사고를 방지하여 전력 공급의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 비상전력공급시스템의 일 실시예를 나타내는 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 비상전력공급장치의 구성을 나타내는 회로도.
도 3은 본 발명에 따른 비상전력공급시스템의 제어 방법을 나타내는 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 비상전력공급장치의 스크린에 출력되는 화면을 나타내는 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 비상전력공급장치의 스크린에 출력되는 화면을 나타내는 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 비상전력공급장치의 스크린에 출력되는 화면을 나타내는 개념도.
도 7은 본 발명의 비상전력공급시스템의 일 실시예를 나타내는 개념도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 하나 이상의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에서 제안하는 비상전력공급시스템이 도시된다.
비상전력공급시스템은 전기자동차(1), 비상전력공급장치(2), 커넥터(3) 및 전력케이블(4)로 구성된다.
구체적으로, 전기자동차(1)는 직류전원을 제공하는 배터리를 구비할 수 있다.
비상전력공급장치(2)는 전기자동차(1)와 통신을 수행하여, 배터리의 방전을 제어할 수 있다.
또한, 커넥터(3)는 비상전력공급장치(2)와 배터리를 상호 연결할 수 있다. 커넥터(3)의 양단 중 어느 하나는 전기자동차(1)의 배터리 충전 잭에 연결되며, 다른 하나는 비상전력공급장치(2)의 입력단에 연결될 수 있다.
아울러, 전력케이블(4)은 비상전력공급장치(2)로부터 수용가에 전력을 전달할 수 있다. 일 예에서, 전력케이블은 비상전력공급장치(2)의 출력단과 수용가 측 분전함(5)을 연결하는 1차 케이블과, 분전함(5)과 수용가(6) 부하를 연결하는 2차 케이블을 포함할 수 있다.
도 2을 참조하면, 비상전력공급장치(2)는, 비상전력공급장치(2)의 동작 상태 정보 및 배터리의 방전 정보 중 적어도 하나를 출력하는 출력부(202)와, 배터리의 직류전원을 교류전원으로 변환시키는 인버터부(211)와, 인버터부의 동작을 제어하는 제어부(206)를 포함할 수 있다.
특히, 출력부(202)는 사용자 입력을 인가받는 터치 스크린으로 형성되고, 상기 터치 스크린은 비상전력공급장치(2)의 동작을 제어하기 위한 화면을 출력할 수 있다.
제어부(206)는 터치 스크린에 인가되는 사용자 입력에 근거하여, 인버터부(211)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(206)는 터치 스크린에 비상전력공급장치(2)의 동작을 활성화시키기 위한 사용자 입력이 인가되면, 배터리로부터 방전된 직류전원이 교류전원으로 변환하도록 인버터부(211)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(206)는 수용가(6)의 부하 정보를 이용하여, 변환된 교류전원의 특성이 가변적으로 설정되도록 인버터부(211)를 제어할 수 있다.
수용가(6)의 부하 정보는 통신부에 의해 획득될 수도 있고, 사용자에 의해 직접 입력될 수도 있다.
비상전력공급장치(2)는 전기자동차(1)의 제어장치(미도시)와 소정의 정보를 송수신하는 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
통신부는 전기자동차(1)의 제어장치와 직접 연결되어, 유선으로 신호을 송수신하도록 구성될 수도 있고, 무선통신을 이용하여 통신을 수행할 수도 있다.
구체적으로, 통신부는 제어장치로 배터리의 방전을 제어하기 위한 신호를 전송할 수 있다. 이 경우, 통신부는 제어장치로 배터리의 방전을 개시시키기 위한 제1 신호, 또는 배터리의 방전을 중단시키기 위한 제2 신호를 전송할 수 있다.
전기자동차의 제어장치는 통신부로부터 제1 신호를 수신하면, 배터리가 방전을 개시하도록 배터리의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(206)는 통신부가 제1 신호를 전송하면, 배터리가 방전하는 직류전원을 교류전원으로 변환되도록 인버터부(211)를 제어할 수 있다.
제어부(206)는 커넥터(3)에 의해 비상전력공급장치(2)와 배터리가 연결되면, 제어장치로부터 배터리의 잔량 정보를 수신하도록 통신부를 제어할 수 있다.
제어부(206)는 배터리의 잔량 정보에 근거하여, 배터리의 잔량이 미리 설정된 한계 전력 이하로 떨어지는 경우, 배터리의 방전을 중단시키기 위해, 제2 신호가 제어장치로 전송되도록 통신부를 제어할 수 있다.
터치 스크린은 비상전력공급장치(2)의 동작이 활성화되면, 배터리와 연결되는 커넥터의 종류와 관련된 사용자 입력을 인가받을 수 있다.
제어부(206)는 커넥터(3)에 의해 배터리와 비상전력공급장치(2)가 연결되는지 여부를 판단하고, 전력케이블(4)과 수용가(6)가 연결되는지 여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부(206)는 커넥터(3)에 의한 연결과 전력케이블(4)에 의한 연결이 모두 성립되는 것으로 판단되면, 배터리의 방전이 개시되도록 통신부를 제어할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 비상전력공급시스템의 제어방법이 도시된다.
먼저, 비상전력공급장치(2)의 입력단에 연결된 커넥터(3)가 전기차(1)의 충전 잭에 삽입되면, 전기차 및 비상전력공급장치 상호 간 전력이 연결된다(S301).
이 과정에서, 비상전력공급장치(2)는 자체적으로 전원(미도시)을 구비할 수도 있고, 전기차(1)로부터 구동전원을 공급받을 수 있다.
비상전력공급장치(2)와 전기차(1) 사이의 전력 연결이 성립되면, 비상전력공급장치(2)의 통신부는 전기차(1)의 제어장치와 소정의 정보를 송수신하도록 유무선 통신 연결을 생성할 수 있다(S302).
이후, 비상전력공급장치(2)의 통신부는 전기차의 제어장치로 방전신호를 전달할 수 있다(S303).
전기차의 제어장치는, 통신부로부터 방전신호를 전달받으면, 전기차에 구비된 배터리의 방전이 개시되도록 상기 배터리의 동작을 제어할 수 있다(S304).
비상전력공급장치(2)는 방전신호가 전기차로 전달된 후, 전기차의 배터리의 잔여 전력을 모니터링할 수 있다(S305).
특히, 비상전력공급장치(2)는 배터리의 잔여 전력량이 미리 설정된 한계전력미만인지 여부를 판단할 수 있다(S306).
배터리의 잔여 전력량이 한계전력 미만으로 떨어지면, 비상전력공급장치(2)는 방전차단 신호를 전기차(1)로 송신할 수 있다(S307).
도 4 내지 도 6에서는 비상전력공급장치(2)의 출력부(202)에 출력되는 화면(200)의 일 예들이 도시된다.
도 4를 참조하면, 출력부(202)는 비상전력공급장치(2)의 전원이 활성화되면, 사용자로부터 배터리의 방전을 개시하기 위한 제1 입력을 수신하도록, 제1 이미지 객체(400)를 출력할 수 있다.
도 5를 참조하면, 출력부(202)는 전기차(1)와 연결하는 커넥터(3)의 종류와 관련된 제2 입력을 수신하도록 복수의 제2 이미지 객체(501, 502)를 출력할 수 있다.
전기차(1)의 종류에 따라 커넥터의 종류가 달라질 수 있으므로, 비상전력공급장치(2)는 커넥터(3)의 종류와 관련된 제2 입력에 근거하여, 방전 제어 방식을 가변적으로 설정할 수 있다.
도 6을 참조하면, 배터리의 방전이 시작된 후, 출력부(202)는 방전 상태와 관련된 제3 이미지 객체(601, 602)를 출력할 수 있다.
예를 들어, 제3 이미지 객체는 배터리의 잔여 전력 정보(601), 배터리로부터 제공되는 전압, 전류 및 전력 정보(602)를 포함할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 출력부(202)는 배터리의 방전을 중단하기 위한 제3 입력을 인가받도록, 제4 이미지 객체(604)를 출력할 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 비상전력공급장치(2)의 통신부는 전기차(1) 뿐만 아니라, 외부서버와 연결되어 통신을 수행할 수 있다.
일 예에서, 비상전력공급장치(2)의 제어부(206)는 현재 연결된 전기차(1)의 배터리 잔여 전력이 부족한 것으로 판단되면, 적어도 하나의 다른 전기차 정보를 획득하기 위해, 외부서버로 소정의 요청이 송신되도록 통신부를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(206)는 수용가(6)의 위치 정보에 근거하여, 미리 설정된 거리 내에 존재하는 다른 전기차(a, b, c, d, e)로 전력 공급 요청을 포함하는 신호가 송신되도록 통신부를 제어할 수 있다.
발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
또한, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (13)

  1. 배터리를 구비하는 전기자동차;
    상기 전기자동차와 통신을 수행하여, 상기 배터리의 방전을 제어하는 비상전력공급장치;
    상기 비상전력공급장치와 상기 배터리 상호 연결되는 커넥터; 및
    상기 비상전력공급장치로부터 수용가에 전력을 전달하는 전력케이블을 포함하는 비상전력공급시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비상전력공급장치는,
    상기 비상전력공급장치의 동작 상태 정보 및 상기 배터리의 방전 정보 중 적어도 하나를 출력하는 상기 출력부와,
    상기 배터리의 직류전원을 교류전원으로 변환시키는 인버터부와,
    상기 인버터부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상전력공급시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 출력부는 사용자 입력을 인가받는 터치 스크린으로 형성되고,
    상기 터치 스크린은 상기 비상전력공급장치의 동작을 제어하기 위한 화면을 출력하는 것을 특징으로 하는 비상전력공급시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 터치 스크린에 인가되는 사용자 입력에 근거하여, 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 비상전력공급시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 터치 스크린에 상기 비상전력공급장치의 동작을 활성화시키기 위한 상용자 입력이 인가되면, 상기 배터리로부터 방전된 직류전원이 교류전원으로 변환하도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 비상전력공급시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비상전력공급장치는 상기 전기자동차의 제어장치와 소정의 정보를 송수신하는 통신부를 더 포함하고,
    상기 통신부는 상기 제어장치로 상기 배터리의 방전을 제어하기 위한 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 비상전력공급시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 제어장치로 상기 배터리의 방전을 개시시키기 위한 제1 신호, 또는 상기 배터리의 방전을 중단시키기 위한 제2 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 비상전력공급시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 통신부로부터 상기 제1 신호를 수신하면, 상기 배터리가 방전을 개시하도록 상기 배터리의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 비상전력공급시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 통신부가 상기 제1 신호를 전송하면, 상기 배터리가 방전하는 직류전원을 교류전원으로 변환되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 비상전력공급시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 커넥터에 의해 상기 비상전력공급장치과 상기 배터리가 연결되면, 상기 제어장치로부터 상기 배터리의 잔량 정보를 수신하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 비상전력공급시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리의 잔량 정보에 근거하여, 상기 배터리의 잔량이 미리 설정된 한계 전력 이하로 떨어지는 경우, 상기 배터리의 방전을 중단시키기 위해, 상기 제2 신호가 상기 제어장치로 전송되도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 비상전력공급시스템.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 터치 스크린은,
    상기 비상전력공급장치의 동작이 활성화되면, 상기 배터리와 연결되는 커넥터의 종류와 관련된 사용자 입력을 인가받는 것을 특징으로 하는 비상전력공급시스템.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 커넥터에 의해 상기 배터리와 상기 비상전력공급장치가 연결되는지 여부를 판단하고,
    상기 전력케이블과 상기 수용가가 연결되는지 여부를 판단하며,
    상기 커넥터에 의한 연결과 상기 전력케이블에 의한 연결이 모두 성립되는 것으로 판단되면, 상기 배터리의 방전이 개시되도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 비상전력공급시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220079208A (ko) * 2020-12-04 2022-06-13 현대자동차주식회사 전기차의 전력 공급 방법 및 그 공급 장치

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