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特表2024-507676多重接続スイッチおよびこれを備える充電位置選択型電気自動車充電システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-21
(54)【発明の名称】多重接続スイッチおよびこれを備える充電位置選択型電気自動車充電システム
(51)【国際特許分類】
   H02J 7/00 20060101AFI20240214BHJP
   H01H 9/54 20060101ALI20240214BHJP
   B60L 53/30 20190101ALI20240214BHJP
   B60L 53/67 20190101ALI20240214BHJP
【FI】
H02J7/00 301C
H02J7/00 P
H01H9/54 B
B60L53/30
B60L53/67
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023544509
(86)(22)【出願日】2022-01-24
(85)【翻訳文提出日】2023-07-24
(86)【国際出願番号】 KR2022001218
(87)【国際公開番号】W WO2022164152
(87)【国際公開日】2022-08-04
(31)【優先権主張番号】10-2021-0010613
(32)【優先日】2021-01-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0110406
(32)【優先日】2021-08-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0125616
(32)【優先日】2021-09-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523261126
【氏名又は名称】エフイーシー カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100118913
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 邦生
(74)【代理人】
【識別番号】100142789
【弁理士】
【氏名又は名称】柳 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100201466
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 邦彦
(72)【発明者】
【氏名】リー, サン ファ
(72)【発明者】
【氏名】リー, ヨーン ウォン
(72)【発明者】
【氏名】リー, キョン ジン
【テーマコード(参考)】
5G034
5G503
5H125
【Fターム(参考)】
5G034AB12
5G503AA01
5G503BA01
5G503BB01
5G503FA02
5G503FA06
5G503GB03
5H125AA01
5H125AC12
5H125AC23
5H125BE01
5H125FF14
(57)【要約】
本発明の一側面による電気自動車充電システムは、電線網の3つ以上の電線に連結される多重接続スイッチを動作させて、前記3つ以上の電線のうち一部の電線を連結して選択的に連結経路を形成することができる。多重接続スイッチは、長手方向の導体で外部から連結された電気の引き込みと引き出しが可能な複数の方向の接点と、接点を相互連結する長手方向の導体で形成された内部配線と、内部配線のいずれか一部分を連結または遮断する役割を果たすことが可能な当該内部配線に設けられる1つ以上のスイッチと、スイッチをオンまたはオフ可能な制御部とを備えることを特徴とする。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
長手方向の導体で外部から連結された電気の引き込みと引き出しが可能な複数の方向の接点と、
前記接点を相互連結する長手方向の導体で形成された内部配線と、
前記内部配線のいずれか一部分を連結または遮断する役割を果たすことが可能な前記当該内部配線に設けられる1つ以上のスイッチと、
前記スイッチをオンまたはオフ可能な制御部と、
を備える多重接続スイッチ。
【請求項2】
前記長手方向の導体は、電線やバスバーのいずれか1つであり、接点は、ソケットである請求項1に記載の多重接続スイッチ。
【請求項3】
前記どの内部配線でも1つ以上の前記スイッチが設けられていて、前記複数の方向のいずれか1つの方向から引き込まれた電気でも、引き込まれた方向を除いた方向のどの方向でも選択的に引き出し可能である請求項1または2に記載の多重接続スイッチ。
【請求項4】
前記複数の方向の接点は、4つの方向の接点であり、前記スイッチは、リレーである請求項1から3のいずれか1項に記載の多重接続スイッチ。
【請求項5】
6つの電気が伝達される電気経路の形成を可能にする請求項1、2または4のいずれか1項に記載の多重接続スイッチ。
【請求項6】
前記いずれか2つの方向の接点を連結する内部配線上の前記スイッチがオンして電気経路を形成すれば、同時に電気経路を形成できることは、前記2方向の接点を除いた残りの2方向の接点を連結する内部配線による電気経路のみが可能になる請求項5に記載の多重接続スイッチ。
【請求項7】
前記制御部の制御により前記スイッチを動作させる複数のデマルチプレクサを備える請求項4または6に記載の多重接続スイッチ。
【請求項8】
連結経路を表示するLEDを備える請求項1または4に記載の多重接続スイッチ。
【請求項9】
メイン制御装置との信号を送受信する通信線を備える請求項1に記載の多重接続スイッチ。
【請求項10】
交流電源を直流電源に変換するAC/DCコンバーティングシステムと、
前記AC/DCコンバーティングシステムの出力端に連結されるDC/DCコンバータと、前記各DC/DCコンバータの出力端に連結される断線連結スイッチとを備える要請電力操作部と、
駐車場の駐車空間の少なくとも一部に設けられた充電用アダプタと、
前記DC/DCコンバータと前記充電用アダプタとの間で前記DC/DCコンバータと前記充電用アダプタとを連結可能な電線網と、
前記電線網の3つ以上の電線に連結され、前記3つ以上の電線のうち一部の電線を連結して選択的に連結経路を形成可能な多重接続スイッチと、
を備え、
前記多重接続スイッチが、
長手方向の導体で外部から連結された電気の引き込みと引き出しが可能な複数の方向の接点と、
前記接点を相互連結する長手方向の導体で形成された内部配線と、
前記内部配線のいずれか一部分を連結または遮断する役割を果たすことが可能な前記当該内部配線に設けられる1つ以上のスイッチと、
前記スイッチをオンまたはオフ可能な制御部と、
を備え、
前記どの内部配線でも1つ以上の前記スイッチが設けられていて、前記複数の方向のいずれか1つの方向から引き込まれた電気でも、引き込まれた方向を除いた方向のどの方向でも選択的に引き出し可能である充電位置選択型電気自動車充電システム。
【請求項11】
前記多重接続スイッチの動作により、前記DC/DCコンバータ、前記電線網、および、前記充電用アダプタの中から電気自動車に連結された充電用アダプタが前記選択的に形成された連結経路に連結される請求項10に記載の充電位置選択型電気自動車充電システム。
【請求項12】
前記DC/DCコンバータの個数より前記充電用アダプタの個数がより多い請求項10に記載の充電位置選択型電気自動車充電システム。
【請求項13】
前記多重接続スイッチの前記複数の方向の接点は、4つの方向の接点である請求項10から12のいずれか1項に記載の充電位置選択型電気自動車充電システム。
【請求項14】
多重接続スイッチは、6つの電気が伝達される電気経路の形成を可能にし、前記複数の方向のいずれか2つの方向の接点を連結する内部配線上の前記スイッチがオンして電気経路を形成すれば、同時に電気経路を形成できることは、前記2方向の接点を除いた残りの2方向の接点を連結する内部配線による電気経路のみが可能になる請求項10から13のいずれか1項に記載の充電位置選択型電気自動車充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、直流電力を用いて固定充電または可変充電が可能な電気自動車の充電システムに関し、さらに詳しくは、多重接続スイッチを用いて電気自動車を充電する経路を形成する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来は、電気自動車を充電する時、交流電力が充電器まで連結され、充電器で緩速充電であれば交流電力に、急速充電であれば直流電力に変換して供給している。
このため、電気自動車の充電のために駐車空間の周辺にキオスクを設置しなければならないので、別のキオスク設置空間を必要とし、キオスクが設置された位置で充電を行うことができる。
【0003】
多くの電気自動車充電のために電気自動車専用の駐車空間を増やす場合、キオスクの設置費用増加と広い空間が必要になるという問題が生じる。
そして、電気車は充電をしてから車両をすぐに他の場所へ引かなければならず、そして、順番を待っていた、充電しようとする車両は充電位置に進入して充電準備をしなければならない。大部分の充電上の問題はこの過程での争いと非効率性として現れる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するためになされたものである。
具体的には、本発明の核心的な目的の一つは、変圧器と交流/直流(AC/DC)コンバーティングシステムと、要請電力操作部と、中継連結電線網と、駐車場内電線網とで構成することができ、変圧器とAC/DCコンバーティングシステム、要請電力操作部は、建物内外部の特定の場所に設けて、建物内部の中継連結電線網、駐車場内電線網を経て電気自動車に充電電力を提供することである。
【0005】
また、要請電力操作部では、充電希望者が要請した充電速度に応じて充電速度に近接した電力を選定して送ったり、当該電力で可変または組み合わせて提供することができ、中継連結網と駐車場内電線網を介してどの駐車空間でも充電可能に充電電力を提供することを目的とする。
【0006】
また、変圧器、AC/DCコンバーティングシステム、要請電力操作部のうちの1つ以上を駐車区域の充電用アダプタ(5015)とは別の空間に設け、DC/DCコンバータの個数より充電用アダプタ(5015)の個数をより多く有する駐車空間を提供することを目的とする。
【0007】
また、要請電力操作部では、充電希望者が要請した充電速度に応じて充電速度に近接した電力を選定して送ったり、当該電力で可変または組み合わせて提供することができ、中継連結網と駐車場内電線網を介してどの駐車空間でも充電可能に充電電力を提供することを目的とする。
【0008】
また、小さい数の同時充電数に比べて充電可能駐車区域ははるかにその数字が大きくて、どのD/Dも特定の駐車区域にこだわらずどの駐車区域のアダプタとも連結できるという概念を追求しているという点である。もちろん、このような面は状況によって非常に制限されうるが、原則としてそのような概念を本発明は追求している。
【0009】
言い換えれば、本発明のもう一つの核心的な特徴は、同時充電電気自動車の台数に比べてその数字が多い充電用アダプタ(5015)を保有した駐車空間を有するという点である。好ましくは、ほぼすべての駐車空間が充電用アダプタ(5015)を有したり、今後有し得るように設計するという点である。例えば、同時充電可能台数は60台であるが、充電用アダプタ(5015)を有する駐車空間は500個といったような方式になる。このようになる場合、駐車空間は内燃機関自動車や電気自動車の区分なしに任意に駐車することもでき、電気自動車の場合も、充電を終えたとしてもその駐車空間から車を引く必要がない。
【0010】
本発明が解決しようとする技術的課題は以上に言及した課題に制限されず、言及されていないさらに他の技術的課題は以下の記載から通常の技術者に明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明による電気自動車充電システムは、多重接続スイッチを用いて電気自動車までの充電経路を選択的に形成する。
【0012】
本発明による電気自動車充電システムは、全体的なシステムの管理を行う制御部と、変圧器から引き込まれた電源を一次的に直流電力に変換するAC/DCコンバーティングシステムと、前記直流電力を受けて電源の安定化と充電速度を定め、電気自動車まで充電電力を供給する直流電力送達システムと、を備えることを特徴とする。
【0013】
本発明の一実施例による電気自動車充電システムは、交流電源を直流電源に変換するAC/DCコンバーティングシステムと、前記AC/DCコンバーティングシステムの出力端に連結されるDC/DCコンバータと、前記各DC/DCコンバータの出力端に連結される断線連結スイッチとを備える要請電力操作部と、駐車場の駐車空間の少なくとも一部に設けられた充電用アダプタと、前記DC/DCコンバータと前記充電用アダプタとの間で前記DC/DCコンバータと前記充電用アダプタとを連結可能な電線網と、前記電線網の3つ以上の電線に連結され、前記3つ以上の電線の一部の電線を連結して選択的に連結経路を形成可能な多重接続スイッチと、を備える。
【0014】
本発明の一実施例による電気自動車充電システムは、前記多重接続スイッチを複数個備えることができる。
前記多重接続スイッチの動作により、前記DC/DCコンバータ、前記電線網、および、前記充電用アダプタの中から電気自動車に連結された充電用アダプタが前記選択的に形成された連結経路に連結される。
【0015】
前記多重接続スイッチは、それぞれ異なる電線に連結されるソケットと、前記ソケットを連結する内部配線と、前記内部配線の少なくとも一部に配置される複数のスイッチと、前記複数のスイッチを動作させて、前記複数の電線のうち2つの電線が連結される連結経路を1つ以上選択的に形成するコントローラと、を備えることができる。
また、前記多重接続スイッチは、重ならない2つの連結経路を形成することができる。前記2つの連結経路は、それぞれ異なるDC/DCコンバータに連結される。
【0016】
前記要請電力操作部は、複数の第1DC/DCコンバータと、前記複数の第1DC/DCコンバータと並列に連結可能な複数の第2DC/DCコンバータとを備え、前記2つの連結経路は、複数の第1DC/DCコンバータのうちの1つに連結される連結経路と、複数の第2DC/DCコンバータのうちの1つに連結される連結経路とを備えることができる。
【0017】
また、各電線には3つの内部配線が連結される。
【0018】
また、2つのソケットの間ごとに2つのスイッチが配置される。
前記多重接続スイッチは、前記複数のスイッチと制御線で連結され、前記コントローラの制御により前記スイッチを動作させる複数のデマルチプレクサをさらに備えることができる。
また、2つのソケットの間ごとに1つのスイッチが配置される。
【0019】
前記多重接続スイッチは、前記複数のスイッチと制御線で連結され、前記コントローラの制御により前記スイッチを動作させる複数のデマルチプレクサをさらに備えることができる。
また、前記複数のスイッチと前記コントローラとは、制御線で連結される。
【0020】
前記多重接続スイッチは、連結経路を表示するLEDをさらに備えることができる。
前記LEDは、前記複数のスイッチに対応する個数で備えられる。
前記多重接続スイッチは、メイン制御装置との信号を送受信する通信線をさらに備えることができる。
【発明の効果】
【0021】
本発明の重要な特徴の一つは、本発明では、変圧器(1000)と、許容電力量管理装置(1100)と、AC/DCコンバーティングシステム(2000)と、要請電力操作部(3000)とを備える装置を、駐車区域の充電用アダプタ(5015)とは全く別に、前段の別の空間に設けることができることである。
【0022】
また、少なくとも充電用アダプタ(5015)がある空間とは異なる別の区域で直流に一括変換する直流による充電方式という点で重要な特徴がある。
【0023】
また、小さい数の同時充電数に比べて充電可能駐車区域ははるかにその数字が大きくて、どのD/Dも特定の駐車区域にこだわらずどの駐車区域のアダプタとも連結できるという概念を追求しているという点である。もちろん、このような面は状況によって非常に制限されうるが、原則としてそのような概念を本発明は追求している。
【0024】
言い換えれば、本発明のもう一つの核心的な特徴は、同時充電電気自動車の台数に比べてその数字がはるかに多い充電用アダプタ(5015)を保有した駐車空間を有するという点である。好ましくは、ほぼすべての駐車空間が充電用アダプタ(5015)を有したり、今後有し得るように設計するという点である。例えば、同時充電可能台数は60台であるが、充電用アダプタ(5015)を有する駐車空間は500個といったような方式になる。このようになる場合、駐車空間は内燃機関自動車や電気自動車の区分なしに任意に駐車することができ、電気自動車の場合も、充電を終えたとしてもその駐車空間から車を引く必要がない。
【0025】
そして、指定駐車空間を設定できるが、現在内燃機関自動車を用いるか、今後電気自動車に変える場合も全く不都合なく同一の駐車空間を使用することができる。
【0026】
また、充電希望者の要請充電速度に応じて、要請電力操作部において電流可変型DC/DCコンバータで出力電流を可変するか、充電速度と類似の電流固定型DC/DCコンバータから出力、または電流固定型DC/DCコンバータの組み合わせにより充電速度を提供して、多様な充電速度を提供する効果がある。
【0027】
さらに、多様な充電速度を提供可能なため、DC/DCコンバータの構成により直流電源を用いた緩速充電から急速充電まで提供可能というメリットがある。
【0028】
また、主使用電源として直流電源を用いるので、交流電源を用いた時より電力損失が少なくて効率が高く、同一の電力に比べて電線に流れる電流が低く薄い電線を用いることで費用を低減できる効果がある。
【0029】
また、従来技術のように別の大きなキオスクの設置を必要とせず、駐車場内電線網が形成された空間のどこでも充電が可能なため、充電に必要な空間が減り、キオスクの設置に比べて費用を低減できる効果を有する。
【0030】
なお、従来技術のようにキオスクの周辺でのみ充電が可能なわけではなく、既存に駐車された内燃機関自動車の移動なしに駐車場内電線網が形成されたすべての駐車空間で充電できるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【0031】
図1】本発明の実施例によるシステム全体のブロック図を示す図である。
図2】本発明の実施例によるAC/DCコンバーティングシステムと要請電力操作部が独立して構成され、AC/DCコンバーティングシステムと要請電力操作部が駐車場近傍の内外部に位置し、要請電力操作部と駐車場内電線網とが中継連結電線網で連結されているシステムの細部構成図を示したシステム細部構成図(a)を示す図である。
図3A】本発明の実施例によるAC/DCコンバーティングシステムと要請電力操作部が独立して構成され、AC/DCコンバーティングシステムと要請電力操作部が駐車場近傍の外部にあるシステムの細部構成図を示したシステム細部構成図(a)を示す図である。
図3B】本発明の実施例によるAC/DCコンバーティングシステムと要請電力操作部が独立して構成され、1つのAC/DCコンバーティングシステムにいくつかの要請電力操作部で構成され、各要請電力操作部が互いに電力伝達可能でかつ、AC/DCコンバーティングシステムと要請電力操作部が駐車場近傍の外部にあるシステムの細部構成図を示したシステム細部構成図(b)を示す図である。
図3C】本発明の実施例によるAC/DCコンバーティングシステムと要請電力操作部が独立して構成され、1つのAC/DCコンバーティングシステムにいくつかの要請電力操作部が別個に構成され、AC/DCコンバーティングシステムと要請電力操作部が駐車場近傍の外部にあるシステムの細部構成図を示したシステム細部構成図(c)を示す図である。
図3D】本発明のさらに他の実施例として、実施例によるAC/DCコンバーティングシステムと要請電力操作部が独立して構成され、AC/DCコンバーティングシステムと要請電力操作部、中継連結電線網が駐車場近傍の外部にあり、駐車場内電線網は別の多重接続スイッチなしに構成されたシステムの細部構成図を示したシステム細部構成図(d)を示す図である。
図4A】本発明の実施例によるスイッチの数を経路の数より多く構成した多重接続スイッチの実現の例である多重接続スイッチ(a)を示す図である。
図4B】本発明の他の実施例によるスイッチの数と経路の数を同一に構成した多重接続スイッチ構造の例である多重接続スイッチ(b)を示す図である。
図4C】本発明のさらに他の実施例によるスイッチの数と経路の数を同一に構成した多重接続スイッチ構造の例である多重接続スイッチ(c)を示す図である。
図4D】本発明のさらに他の実施例による銅バスバーを活用して構成した多重接続スイッチ700の内部を示す図である。
図5】本発明の実施例による2つの多重接続スイッチの間にいくつかの充電用アダプタが連結される場合である充電用アダプタを示す図である。
図6A】本発明の実施例による電気車のみ駐車可能な駐車空間で要請電力操作部が2つであり、独立して構成された例を示す図である。
図6B】本発明の実施例による電気車のみ駐車可能な駐車空間で隣接した駐車面に位置した多重接続スイッチを1つのラインにまとめて多重接続スイッチライン単位で管理する構成の例を示す図である。
図6C】本発明の一実施例として電気車のみ駐車可能な駐車空間で隣接した駐車面に位置したアダプタまたはアダプタ保管箱を1つのラインにまとめてアダプタまたはアダプタ保管箱ライン単位で管理する構成の例を示す図である。
図7A】本発明の他の実施例として電気車と内燃機関車などが自由に駐車可能な駐車空間で要請電力操作部が2つであり、独立して構成された例を示す図である。
図7B】本発明の図7A関連の電気車と内燃機関車などが自由に駐車可能な駐車空間で隣接した駐車面に位置した多重接続スイッチを1つのラインにまとめて多重接続スイッチライン単位で管理する構成の例を示す図である。
図7C】本発明の図7A関連の電気車と内燃機関車などが自由に駐車可能な駐車空間で隣接した駐車面に位置したアダプタまたはアダプタ保管箱を1つのラインにまとめてアダプタまたはアダプタ保管箱ライン単位で管理する構成の例を示す図である。
図8A】本発明の実施例による電圧降下補償方法のうち一実施例のフローチャート(a)を示す図である。
図8B】本発明の他の実施例による電圧降下補償方法のうち他の実施例のフローチャート(b)を示す図である。
図8C】本発明のさらに他の実施例による電圧降下補償方法のうち他の実施例のフローチャート(c)を示す図である。
図8D】本発明のさらに他の実施例による電圧降下補償方法のうち他の実施例のフローチャート(d)を示す図である。
図9】本発明の実施例による同時充電電気自動車の台数に基づいて電流固定型DC/DCコンバータの個数を定め、電流固定型DC/DCコンバータの生産電力に応じて変動なく充電速度が決定される方式であるが、一部の電流固定型DC/DCコンバータを追加的に並列に連結して、充電希望者の要請に応じて、多重接続スイッチを用いて電流固定型DC/DCコンバータと並列連結されたDC/DCコンバータの充電速度を組み合わせて要請電力を提供する方式であるDC/DCコンバータの構成(b)を示す図である。
図10A】本発明の実施例による電線網の形態による選択可能な経路の数を示す図である。
図10B】本発明の実施例による電線網の形態による選択可能な経路の数を示す図である。
図10C】本発明の実施例による電線網の形態による選択可能な経路の数を示す図である。
図10D】本発明の実施例による電線網の形態による選択可能な経路の数を示す図である。
図11A】本発明の多重接続装置を適用可能なさらに他の実施例として交流電源をそのまま用いたシステム全体のブロック図を示す図である。
図11B】本発明の実施例による交流電源における新再生エネルギーが結合されたシステム全体のブロック図を示す図である。
図12A】本発明の実施例による要請電力操作部が駐車場近傍の外部に位置し、要請電力操作部と駐車場内電線網とが中継連結電線網で連結されているシステムの細部構成図を示したシステム細部構成図(a)を示す図である。
図12B】本発明の実施例による新再生エネルギーが結合され、要請電力操作部が駐車場近傍の外部に位置し、要請電力操作部と駐車場内電線網とが中継連結電線網で連結されているシステムの細部構成図を示したシステム細部構成図(b)を示す図である。
図13A】本発明の実施例による多重接続スイッチにおいて上-下に経路形成が行われた多重接続スイッチ動作の例(a)を示す図である。
図13B】本発明の他の実施例による多重接続スイッチにおいて左-右に経路形成が行われた多重接続スイッチ動作の例(b)を示す図である。
図13C】本発明のさらに他の実施例による多重接続スイッチにおいて左-上に経路形成が行われた多重接続スイッチ動作の例(c)を示す図である。
図13D】本発明のさらに他の実施例による多重接続スイッチにおいて右-上に経路形成が行われた多重接続スイッチ動作の例(d)を示す図である。
図13E】本発明のさらに他の実施例による多重接続スイッチにおいて左-下に経路形成が行われた多重接続スイッチ動作の例(e)を示す図である。
図13F】本発明のさらに他の実施例による多重接続スイッチにおいて右-下に経路形成が行われた多重接続スイッチ動作の例(f)を示す図である。
図13G】本発明のさらに他の実施例による多重接続スイッチにおいて上-下、左-右に重ならない2つの経路が形成された多重接続スイッチ動作の例(g)を示す図である。
図13H】本発明のさらに他の実施例による多重接続スイッチにおいて左-上、右-下に重ならない2つの経路が形成された多重接続スイッチ動作の例(h)を示す図である。
図13I】本発明のさらに他の実施例による多重接続スイッチにおいて右-上、左-下に重ならない2つの経路が形成された多重接続スイッチ動作の例(i)を示す図である。
図13J】本発明のさらに他の実施例によるスイッチの数を経路の数より多く構成した多重接続スイッチにおいて上-下に経路形成が行われた多重接続スイッチ動作の例(j)を示す図である。
図14】充希者の要請に応じて充電速度を組み合わせてDC/DCコンバータグループから充電用アダプタまで供給する例を示す図である。
図15】本発明の実施例によるDC/DCコンバータから充電用アダプタまで充希者の要請に応じて充電速度が組み合わされる充電速度の組み合わせの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
本文書において、「充希者」は、充電希望者を意味し、「充対車」は、充電対象車両を意味する。
また、「電流固定型D/D」は、電流固定型DC/DCコンバータを意味し、「電流可変型D/D」は、電流可変型DC/DCコンバータを意味し、「D/D」は、DC/DCコンバータを意味する。
さらに、「直流電力送達システム」は、要請電力操作部と連結電線網とを併せて呼ぶ名称であり、「連結電線網」は、中継連結電線網と駐車場内電線網とを併せて呼ぶ名称である。
【0033】
また、第1、第2などのような序数を含む用語と(a)、(b)などのような文字を含む用語は多様な構成要素を説明するのに使われるが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は1つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使われる。
【0034】
さらに、本発明において、「最大同時充電電気自動車の台数に対応するDC/DCコンバータ」の意味は、D/Dの個数が原則として同時充電電気自動車の台数に基づいて定められるということである。例えば、前記同時充電電気自動車の台数とD/Dの個数が同一に1対1の割合で構成されることが一般的であるが、本発明の他の実施例では、システムの若干の差によって前記同時充電電気自動車の台数よりD/Dの個数がやや多く、またはやや少なく構成されてもよい。
【0035】
例えば、本発明の実施例のうち、図9のように、並列連結のために同時充電電気自動車の台数より多い数のD/Dを構成することができ、追加的な拡張を考慮したり、充希者が選択できる充電速度(要請電力)の多様化のためにD/Dの個数が同時充電電気自動車の台数より多くてもよい。
【0036】
また、本発明のシステムの若干の変形された形態として、1つの連結電線網に乗ってきた電力を、後段で必要に応じて2~3台の駐車空間のアダプタに分枝して電力を同時に充電することを設定することができる。この場合、非常に多い各車両別に充電後の断線時点が異なる場合といった安全上の問題が現れる可能性が大きいとはいえ、ダイオードなどを備える装置によって問題が解決される可能性を本発明は含んでいる。しかし、本発明では、この場合の充電可能電気自動車の台数を、2~3台ではなく、1台と見なす。
【0037】
言い換えれば、1つの形成された連結電線網を介して電力が供給され、充電後、当該D/Dコンバータの断線連結スイッチによって断線する概念を電気自動車充電可能台数1と見なすという意味である。
【0038】
また、実際の使用的な面では、D/Dの充電速度構成により同時充電電気自動車の台数より少なく使用される。本発明による充電システムにおいて電力使用量が許容電力量に達する場合、使用されないD/Dがあっても許容電力量を超過できないので使用しない。
【0039】
本発明の一実施例によるシステム全体のブロック図は、図1に示されるように、変圧器1000と、AC/DCコンバーティングシステム2000と、直流電力送達システム500と、充対車9000と、充希者画面表示9100と、制御部400とを備える。
【0040】
本発明の実施例において変圧器1000と表記したが、当該名称は、発電所で生産された電力を受ける受電と、これをそれぞれの需用家に必要なだけの電力量で分配する配電とを備える受配電設備と、変電のための変電設備、分電盤など、通常、受電、配電、変圧のための過程に必要な設備を備えることができる。
【0041】
前記変圧器1000で変換される交流電圧の大きさは、発電所で生産された電力を前記直流電力送達システム500で使用する直流電圧の大きさに応じて異なり、変換効率などを考慮して変換される交流電圧の大きさが定められる。
【0042】
また、本発明の実施例では、発電所で生産された交流電力を基準として説明したが、最近注目を集めている高圧直流送電(HVDC)で電力が供給される場合には、供給された直流電力を変換する設備が含まれる。
【0043】
さらに、外部で必要とする適切な電気があればこれをそのまま用いることができ、この場合、変圧器は、本発明のシステムに備えられなくてもよく、この場合、外部のそのどこかにあるはずの変圧器が本発明の変圧器になる。
【0044】
外部から供給される電源が前記変圧器1000で変換され、このように変換された電源が前記AC/DCコンバーティングシステム2000に供給される。前記AC/DCコンバーティングシステム2000は、変圧器から供給される交流電源を直流電源に一次的に変換して供給する役割を果たす。
【0045】
発電所、送電、配電の過程を経て変圧器に引き込まれる電源は不安定である。このように不安定な電源を直流電圧に変換して直ちに使用すれば、安定しない電源を供給するので、誤動作や劣化のような問題が発生しうる。
【0046】
前記AC/DCコンバーティングシステム2000を介して一次的に交流電源を直流電源に変換し、変換された直流電源を要請電力操作部3000でDC/DC変換により電源を安定化し、充対車9000の充電時に使用可能になる。
【0047】
前記直流電力送達システム500は、要請電力操作部3000と連結電線網600とで構成され、前記連結電線網600は、中継連結電線網4000と駐車場内電線網5000とで構成され、前記連結電線網600において前記中継連結電線網4000は必要に応じて省略可能である。
【0048】
前記要請電力操作部3000は、充希者の充電速度(要請電力)を提供するために、D/Dの選定またはD/Dの組み合わせ、充電速度(要請電力)設定などの制御を行い、充電速度(要請電力)を供給したり、供給を解除する役割を果たす。
【0049】
この時、充希者の充電速度というのは、たとえ当時要請しなかったとしても、事前に協議または公告によって設定された速度を含む。また、充希者の出庫時間に応じてシステムで適正な時間と充電速度を自律的に適用できるが、これも充希者の意思が作用して充電時刻と充電速度が定められたという面で充希者の充電速度という意味に含まれる。
【0050】
例えば、充希者は、夕方6時に駐車区域にアダプタに接続し、出車時間を翌朝8時に設定することができる。この場合、充希者と事前に合意された時間および充電率、例えば、出車時間(あるいは出車時間30分前)まで充電率90%まで行えば良いとすれば、本発明のシステムは、いくらでも人工知能あるいはアルゴリズムによって多様な状況に適切に対応しながら充電速度と充電時間を調整することができるであろう。この場合も、本発明では、充希者の希望充電速度タイプの1つと見なすことができる。
【0051】
そのため、要請電力操作部は、充希者の希望事項を直接受けて操作できるが、より好ましい態様は、充希者の充電速度などの希望事項をメイン制御装置が解析して、全体状況に合わせて与えられる制御命令によって操作されると見なすことができる。
【0052】
前記中継連結電線網4000は、要請電力操作部3000で設定された充電速度(要請電力)を供給する要請電力提供電線3013と駐車場内電線網5000との間に位置し、充電速度(要請電力)を駐車場内電線網5000まで適切な経路で供給できるように経路を形成するために用いられる。
【0053】
前記駐車場内電線網5000は、中継連結電線網4000に連結されて、充対車9000がある位置まで充電経路を形成して充電速度(要請電力)を提供する役割を果たすことができる。しかし、本質的に、駐車場内電線網5000は、中継連結電線網4000と類似のもので一括したり、任意に区分されて役割を果たすことができる。
【0054】
前記充対車9000は、充電対象車両を意味し、充希者が要請した充電速度(要請電力)を要請電力操作部3000、中継連結電線網4000、駐車場内電線網5000を経て受ける。
【0055】
前記制御部400は、メイン制御装置6000と、許容電力量管理装置1100と、AC/DCコンバーティングシステム管理2100と、要請電力操作部管理3100と、中継連結電線網管理4100と、駐車場内電線網管理5100と、充対車充電および情報管理8000と、顧客応対システム7000とを備えることができる。
【0056】
前記メイン制御装置6000は、充電のための全体的なシステムの管理と制御、内部または外部通信、前記顧客応対システム7000を制御して、充希者の端末に知らせたり、情報を送受信する役割を果たすことができる。
【0057】
前記メイン制御装置6000で内部または外部通信をする時に使用する通信方式は、PLC、CAN、LAN、LIN、Bluetooth(登録商標)、Zigbee(登録商標)、Beaconなど有線通信または無線通信のための多様な方式が使用可能である。
【0058】
前記許容電力量管理装置1100は、本発明による充電システムで使用する電力が前記変圧器1000の許容可能な総電力を超えないように持続的にモニタリングし制御する役割を果たす。このために、通常、電力をモニタリング、制御するための設備やソフトウェア、分電盤などを備えることができる。
【0059】
ここで許容可能な総電力とは、原則として変圧器の有無に関係なく電気供給源(韓国の場合、韓国電力等)と契約によって許可された電力の量を意味することができる。
【0060】
前記AC/DCコンバーティングシステム管理2100は、前記変圧器1000から供給される電源を一次的に直流電源に変換する時に定められる電力を超えないように持続的にモニタリングし制御する役割を果たすことができる。前記AC/DCコンバーティングシステム管理2100は、通常、電力をモニタリング、制御するための設備やソフトウェア、分電盤を備えることができる。
【0061】
もし、AC/DCコンバーティングシステムが1つではないいくつかで構成される場合、前記AC/DCコンバーティングシステム管理2100は、それぞれのAC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050をモニタリングし制御することができる。
【0062】
前記要請電力操作部管理3100は、充希者の要請に応じてD/Dを選定したり、組み合わせ、または充電速度(要請電力)を決定し、これを供給したり、遮断するなどの制御と故障やリーク電流などの問題を把握する役割を果たすことができる。
【0063】
前記中継連結電線網管理4100は、前記要請電力操作部3000で設定された充電速度(要請電力)を前記充対車9000が位置した前記駐車場内電線網5000まで供給するための経路形成と充電完了後の経路形成解除を行う役割を果たすことができる。
【0064】
前記駐車場内電線網管理5100は、前記中継連結電線網4000から供給された充電速度(要請電力)を前記充対車9000の位置まで供給するための経路形成と充電完了後の経路形成解除を行う役割を果たすことができる。
【0065】
前記充対車充電および情報管理8000は、前記充対車9000から受信されるバッテリ情報、バッテリ残量、車両情報などの情報と連結された充対車9000が当該充電システムで充電可能な車両であるかを判断するなどの役割を果たすことができる。
【0066】
前記顧客応対システム7000は、課金システム7100と、会員情報管理システム7200と、充対車診断等7300とを備えることができる。本発明による実施例では、3つに分けて説明したが、これは例示であって、システムの構築時、必要に応じてシステムが追加できることは言うまでもない。
【0067】
前記課金システム7100は、時間帯別/季節別料金情報、充電に使用された電力による料金計算、決済などの役割を果たし、前記会員情報管理システム7200は、充希者の決済情報、車両情報、予約情報などを格納する役割を果たすことができる。
【0068】
前記充対車診断等7300は、充対車充電および情報管理8000から受信される情報を格納し、情報に応じて充希者に伝達する役割を果たすことができる。
【0069】
前記充希者画面表示9100は、前記顧客応対システム7000から伝送される情報が充希者のスマートフォン、コンピュータなどのような端末に表示されることを意味する。
【0070】
図2は、本発明の実施例による変圧器1000から充対車9000が位置した所の充電用アダプタ5015までの全体的な構造を例として表現したものであり、前記変圧器1000と、許容電力量管理装置1100と、AC/DCコンバーティングシステム2000と、直流電力送達システム500とを備えて構成される。
【0071】
図2のAC/DCコンバーティングシステム2000は、複数個になる。例えば、第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050のように複数個で構成され、前記直流電力送達システム500も、第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050に第1~第5直流電力送達システム510、520、530、540、550がそれぞれ連結されて構成される。
【0072】
前記実施例において、AC/DCコンバーティングシステム2000と前記直流電力送達システム500は、それぞれ5つで構成したが、これは本発明の実施例による一つの例に過ぎず、その数字がより多いか、少なくてもよい。
【0073】
図2は、前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050と第1~第5直流電力送達システム510、520、530、540、550のうち、第1AC/DCコンバーティングシステム2010と第1直流電力送達システム510を例として説明した。
【0074】
前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050で生成される直流電源と、第1~第5直流電力送達システム510、520、530、540、550の直流電源とは、同じ大きさの直流電源を使用してもよく、必要に応じて互いに異なる大きさの直流電源を使用することができる。
【0075】
特に、ここで使用される電源の電圧は、市中に販売される電気自動車の標準電圧の大きさが多様に変化する場合、当業者がその必要に応じて多様に生成して使用できることは言うまでもない。例えば、電気自動車の充電標準電圧が800Vと400Vであれば、これら2つの車両台数の比を考慮してこれら2つをすべて収容することができる。
【0076】
また、前記第1~第5直流電力送達システム510、520、530、540、550の要請電力操作部3000、中継連結電線網4000、駐車場内電線網5000の細部構造は、同一であってもよく、必要に応じて異なって構成してもよい。
【0077】
図2は、前記要請電力操作部3000が電流固定型D/D3021、前記中継連結電線網4000がピラミッドの形態(電線網の数が増える構造)、駐車場内電線網5000と前記中継連結電線網4000とが連結される電線900が上端多重接続スイッチライン5011に連結される構成を含む本発明による実施例である。
【0078】
前記実施例は、充希者が要請する充電速度(要請電力)は、前記要請電力操作部(a)3010の電流固定型D/D3011で定められた充電速度(要請電力)を選択することができる。当該充電速度(要請電力)は、数多くの場合の数を有する前記中継連結電線網(a)4010と第1駐車場内電線網5010の経路形成により、原則として再設定時ごとに異なる経路になる可能性がはるかに大きい状態で、充対車9000に連結された充電用アダプタ5015に供給される。
【0079】
前記要請電力操作部(a)3010の電流固定型D/D3011は、すべて同じ大きさの充電速度(要請電力)を供給することができるが、互いに異なる大きさの充電速度を供給することもできる。それぞれの電流固定型D/D3011の充電速度(要請電力)は、設備時、当該駐車場の状況を考慮して多様に決定可能である。
【0080】
前記実施例において、充希者の充電速度(要請電力)の選択により、メイン制御装置の判断に応じて前記要請電力操作部(a)3010の電流固定型D/D3011が選定されると、前記中継連結電線網(a)4010と前記第1駐車場内電線網5010との経路形成を行い、当該作業が完了すれば、前記要請電力操作部(a)3010の断線連結スイッチ3012をONして充電速度(要請電力)を供給させることができる。
【0081】
また、D/Dを多様に構成して直流電源を活用した緩速充電から急速充電まで充希者の選択により充電速度(要請電力)を提供することができるというメリットがある。
電気が流れる時に経路形成をすれば、逆起電力などの多様な電気的問題が発生しうるが、前記実施例のように、経路形成後に断線連結スイッチ3012をONして充電速度(要請電力)を供給すれば、このような問題を事前に防止することができるというメリットがある。
【0082】
また、前記実施例に別途に表示されていないが、本発明のように、直流電力を使用する時、故障発生時に故障電流を遮断するための直流遮断器のような機器が追加可能であり、逆電流継電器、地絡継電器、残留電流装置などのように直流電力を使用しながら生じうる事故を事前に予防できる機器が追加的に使用可能である。
【0083】
さらに、前記実施例では、要請電力操作部のD/Dで表現したが、設計上の利点や状況に応じて、要請電力操作部のD/Dは、DC/AC変換-AC/DC変換以外にも、DC/DC変換のための多様な設計方式や構成を含むことができる。
経路を設定するために連結電線網600に用いられる多重接続スイッチ700を動かせる電気は、本発明において電気自動車充電のための電気ではない一般家庭用などの交流を使用することができる。
【0084】
本発明で用いられる多重接続スイッチ700を一つの実施例として図4A図4B図4C図5Dのように構成した時、前記多重接続スイッチ700に連結された電線は、計6つの経路を有することができる。上端と下端、上端と左側端、上端と右側端、下端と左側端、下端と右側端に経路を形成することができ、基本的に1つの経路を形成するが、場合によって重ならない経路であれば、2つの経路が同時に形成されてもよい。
【0085】
また、連結電線網は、図10A図10Dのように四方に連続して連結される三角形、六角形などで連結される。あるいは、立体的な連結構造でも連結できるが、例えば、正四面体、正六面体が挙げられる。必要に応じて形態をややつぶして使用できることは言うまでもない。また、前記これらの形状を混合して使用できることは言うまでもない。
【0086】
重要な点は、数字が少ない電力供給ラインを有する要請電力操作部3000において、それよりはるかに数字の多い駐車場の充電可能アダプタのうち多様で原則としてはランダムに連結されるといえる充対車9000に、すでに経路が設定連結されて充電している充対車9000の経路と混線なしに新しい経路を形成できるように、多重接続スイッチ700の連結経路の場合の数を十分に確保できるかが核心である。
【0087】
そのため、多重接続スイッチ700は、連結電線網が形成する角ごとにすべて、あるいは大部分に設けることを原則とする。しかし、連結経路の場合の数を十分に確保できれば、すべての角ごとに多重接続スイッチ700をすべて設けなくてもよく、各スイッチあたり連結可能な場合の数も減らして使用可能である。
【0088】
駐車空間内の充電用アダプタをどの程度設けるべきかは重要な事項である。最も好ましくは、すべての駐車空間ごとにアダプタが設けられる。なぜならば、そうする場合、内燃機関車や電気車を区分せずに車主が駐車できるというメリットを有する。また、追って電気車の比重が継続して増加する場合、上段の変圧器、AC/DCコンバータ、D/Dコンバータの補充だけで対応も可能であるからである。
【0089】
したがって、例えば、本発明は、最大同時充電電気自動車の台数が60台であれば、駐車空間のアダプタは400個あるいは500個といったような方式で設けられる。しかし、この数字は徹底して全体自動車における電気自動車の比重、電気自動車の使用形態などに応じて当業者が状況をみて適宜判断すべき事項でいくらでも多様に適用可能である。そして、状況によっては、駐車空間のアダプタは相当数省略可能であるが、少なくとも最大同時充電電気自動車の台数よりははるかに多くて連結電線網を設ける意味が、システムの部分的にあるいは全体的に生きていることが、本発明の核心といえる。
【0090】
さらに他の実施例として、中継連結電線網4000なしに直ちに要請電力操作部3000から駐車場内電線網5000に連結されてもよい。例えば、駐車場内に多重接続スイッチ700は設けられているが、必要に応じて充電用アダプタ5015のない所が多数あったり、経路の場合の数が十分であれば、その部分を介して直ちに連結可能であり、その場合にも、多重接続スイッチ700の連結経路の場合の数を十分に確保できるからである。
【0091】
図3Aは、本発明の実施例による変圧器1000から充対車9000が位置した所の充電用アダプタ5015までの全体的な構造を例として表現したものである。
図3Aを参照すれば、本発明の一実施例による電気車充電システムは、前記変圧器1000と、許容電力量管理装置1100と、AC/DCコンバーティングシステム2000と、直流電力送達システム500aとを備えて構成される。
【0092】
図3Aの変圧器1000は、すでに設けられた変圧器が充電に使用される電力に耐えられれば、別の設置なしに当該変圧器を活用して電力を供給することができ、すでに設けられた変圧器が充電に使用される電力に耐えられなければ、追加的な変圧器1000の設置により電力を供給することができる。
【0093】
図3AのAC/DCコンバーティングシステム2000は、1つで構成されてもよく、複数個で構成されてもよい。例えば、第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050のように複数個で構成されてもよく、1つのAC/DCコンバーティングシステムで構成されてもよい。前記直流電力送達システム500も、第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050に第1~第5直流電力送達システム510、520、530、540、550がそれぞれ連結されて構成される。
【0094】
また、前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050ごとに前記要請電力操作部3000が別個に備えられる。すなわち、前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050は、それぞれ第1~第5要請電力操作部3010、3020、3030、3040、3050が連結される。
【0095】
前記実施例において、AC/DCコンバーティングシステム2000と前記直流電力送達システム500、前記要請電力操作部3000は、それぞれ5つで構成したが、これは本発明の実施例による一つの例に過ぎず、その数字がより多いか、少なくてもよい。
【0096】
また、図3Aの実施例において、直流電力送達システム500aは、前記AC/DCコンバーティングシステム2000と1対1で連結したが、これは本発明の実施例による一つの例に過ぎず、前記AC/DCコンバーティングシステム2000と1対多で連結されてもよい。
【0097】
図3Aは、前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050と第1~第5直流電力送達システム510a、520a、530a、540a、550aのうち、第1AC/DCコンバーティングシステム2010と第1直流電力送達システム510aを例として説明した。
【0098】
前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050から供給可能な電力は、すべて同一であってもよく、各システムごとに供給可能な電力量が異なっていてもよい。また、第1~第5直流電力送達システム510a、520a、530a、540a、550aに備えられた各要請電力操作部3000の直流電源の大きさは、すべて同一であってもよく、必要に応じて互いに異なる大きさの直流電源を用いて構成することができる。
特に、ここで使用される電源において電圧の大きさは、市中に販売される電気自動車の充電電圧の大きさが多様であり得るので、前記システムを構築する時、その必要に応じて多様に構成することができる。例えば、電気自動車の充電電圧の大きさが800Vと400Vであれば、前記2つの電圧が使用される電気自動車の車両台数の比を考慮して構成することができる。
【0099】
また、第1~第5直流電力送達システム510a、520a、530a、540a、550aの各要請電力操作部3000と駐車場内電線網5000の細部構造は、前記第1要請電力操作部3010と第1駐車場内電線網5010の細部構造と同一であってもよいが、必要に応じて異なって構成してもよい。
【0100】
図3Aは、本発明の一実施例によりAC/DCコンバーティングシステムと要請電力操作部とが分離されている電気車充電システムを例示する。
図3Aは、AC/DCコンバーティングシステム2000がいくつかで構成され、前記要請電力操作部3000が前記AC/DCコンバーティングシステム2000に前記要請電力操作部3000が一つで構成された場合を示す図である。
【0101】
また、図3Aは、前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050ごとに前記要請電力操作部3000が別個に存在し、前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050と前記要請電力操作部3000が駐車場近傍の外部に構成される場合を示す図である。
【0102】
ここで、外部という意味は、当該駐車場の領域ではない他の別の空間を意味し、これは駐車場近傍に別に前記AC/DCコンバーティングシステム2000と前記要請電力操作部3000を構成できる設備空間になる。
【0103】
また、ここで、別の空間は、駐車場全体領域で前記AC/DCコンバーティングシステム2000と前記要請電力操作部3000が充電を担う駐車場の領域を除いた領域が含まれ、駐車場と別個の空間になってもよいし、D/D断線連結スイッチ3012と前記多重接続スイッチ700を経て充電用アダプタ5015に連結されなければならない。
【0104】
さらに、前記AC/DCコンバーティングシステム2000と前記要請電力操作部3000が駐車場近傍の外部に構成される場合、駐車場近傍までAC電源で供給される。
また、駐車面80上にのみ多重接続スイッチ700が構成され、1つの充電用アダプタ5015が1つの電気自動車を充電できる場合を示した本発明による実施例である。
【0105】
前記実施例は、充希者が要請する充電速度(要請電力)は、前記第1要請電力操作部3010の電流固定型D/D3011で定められた充電速度(要請電力)を選択することができる。当該充電速度(要請電力)は、充対車9000の現在位置に応じて前記駐車場内電線網5010で多様に経路形成により充電用アダプタ5015と充対車9000に供給され、充電のための経路は、既存に使用されている経路を回避し、最短距離、最小限で多重接続スイッチ700を用いるように形成される。
【0106】
もう一つの実施例として、複数のAC/DCコンバータ、例えば、本発明で必要とする充電器を、DC/DCコンバータを付加せずに投入されるAC/DCコンバータを精巧に製作することにより、充電する直流電流を供給または遮断する断線連結スイッチを備える要請電力操作部と直接複数のAC/DCコンバータとを連結して用いられてもよい。
【0107】
前記経路形成過程で最も重要な点は、形成された経路の電線の長さと多重接続スイッチの数による電圧降下を最小化できる経路を形成することである。制御プログラムでは、前記経路形成時、シミュレーションにより形成される経路の電線の長さと多重接続スイッチの数による電圧降下を計算し、このうち最も電圧降下が少ない経路を選択することができる。
【0108】
また、さらに他の場合は、前記電圧降下を最小化する経路形成にのみ気を使う場合、充電経路が形成されない駐車面80が発生することがある。これを補うために、制御プログラムで各駐車面までの経路形成を予めシミュレーションして、電圧降下が少なくかつ、追加的な経路形成が容易となるように経路を選択することができる。
それにより、追加的な選択事項として、駐車面80の上端などにLED表示灯などを設けて点滅させるなど、おすすめの駐車面を表示することもできる。
【0109】
また、前記充電経路が形成されない場合を最小化するために、駐車面80上に設けられた2つ以上の多重接続スイッチ700を連続的に用いる経路形成を最小化することが重要である。前記駐車面80上に設けられた多重接続スイッチ700を連続して用いて経路を形成すれば、単に連結のみのために用いられた多重接続スイッチ700の当該充電用アダプタ5015との追加的な充電のための経路形成が難しいので、当該駐車面80は、電気車が入ってきても充電が難しいことがある。そのため、前記駐車面80上に設けられた多重接続スイッチ700を連続して用いることを回避し、通路などに設けられた多重接続スイッチ700をよく活用して充電経路を形成することが好ましい。
【0110】
前記3つの充電経路形成方法は、独立して使用してもよく、駐車場に設けられる多重接続スイッチ700の数に応じて、一番目と二番目の方法、一番目と三番目の方法、3つの方法のうち2以上を使用してもよい。
【0111】
前記第1要請電力操作部3010は、第1DC/DCコンバータグループ41と断線連結スイッチ3012とで構成され、前記第1DC/DCコンバータグループ41は、電流固定型D/D3011のみで構成され、すべて同じ大きさの充電速度(要請電力)を供給することができるが、互いに異なる大きさの充電速度を供給することができる。それぞれの電流固定型D/D3011の充電速度(要請電力)は、設備時、当該駐車場の状況を考慮して多様に決定可能である。
【0112】
前記実施例において、充希者の充電速度(要請電力)の選択により、メイン制御装置6000の判断に応じて前記第1要請電力操作部3010の電流固定型D/D3011が選定され、前記第1駐車場内電線網5010の経路を先に形成し、当該作業が完了すれば、前記第1要請電力操作部3010の断線連結スイッチ3012をONして充電速度(要請電力)を供給することができる。
【0113】
前記第1DC/DCコンバータグループ41の電流固定型D/D3011を多様に構成して、直流電源を活用した緩速充電から急速充電まで充希者の選択により充電速度(要請電力)を提供することができるというメリットがあり、電気自動車の数が増加する時、AC/DCコンバーティングシステム2000と要請電力操作部3000とを追加的に設けて、既存に構成された充電システムの拡張が可能というメリットがある。
【0114】
また、前記実施例では、電流固定型DC/DCのみ用いて例として説明したが、これは本発明の実施例による構成に過ぎず、図9のように、電流固定型D/D3021と並列連結のための電流固定型D/D3022とで構成された第2DC/DCコンバータグループ42と、電流可変型D/D3031で構成された第3DC/DCコンバータグループ43と、電流固定型D/D3042と電流可変型D/D3041とが混合された構成である第4DC/DCコンバータグループ44とで構成してもよい。
【0115】
電気が流れる時、経路形成を行えば、逆起電力などの多様な電気的問題が発生しうるが、前記実施例のように、経路形成後に断線連結スイッチ3012をONして充電速度(要請電力)を供給すれば、このような問題を事前に防止することができるというメリットがある。
【0116】
また、前記実施例に表示されていないが、本発明のように、直流電力を使用する時、故障発生時に故障電流を遮断するための直流遮断器のような機器が追加可能であり、逆電流継電器、地絡継電器、残留電流装置などのような直流電力を使用しながら生じうる事故を事前に予防できる機器を追加的に用いて構成される。
【0117】
経路を設定するために、前記第1駐車場内電線網5010に用いられる多重接続スイッチ700の動作のための電源は、電気自動車充電のための電源とは別個に、一般交流や直流電源を使用することができる。
【0118】
本発明で用いられる前記多重接続スイッチ700の構造は、一つの実施例として、図4Cのように、上下と左右に連結される場合、すなわち前記多重接続スイッチ700に4つの電線が連結される場合の例を説明したが、図10A図10Dのように、電線網の形態に応じて、4つの電線ではない、より多いか、より少ない数の電線が連結されてもよい。
【0119】
また、前記駐車場内電線網5010は、図10の三角形、四角形、六角形、六面体は、本発明の実施例による例示に過ぎず、多角形、正四面体など、必要に応じて形態がより多様に構成可能であり、前記形状を混合して使用してもよい。
【0120】
本発明による充電システムにおいて重要な点は、駐車面80より少ない数の電力供給装置を有する要請電力操作部3000でそれよりはるかに多い数の駐車面80に設けられた充電用アダプタ5015で充希者の要請に応じて多様に経路を形成して充対車9000を充電することができ、すでに設定された経路との混線なしに新しい経路を形成することができ、駐車場内のどこでも充電可能ということが核心である。
【0121】
また、既存の経路との混線を回避して新しい経路を形成できるように多重接続スイッチ700の数を十分に確保できなければならず、多重接続スイッチ700は、基本的に駐車面80に設けられ、もし、新しい経路を形成するのに多重接続スイッチ700の数が不足すれば、駐車面80以外の通路などの位置に、追加的に多重接続スイッチ700を設けることができる。
【0122】
充電用アダプタ5015は、すべての駐車面80ごとに1つずつ設けられることが最も好ましい。この場合、電気自動車を充電するために、既存の内燃機関自動車が移動せずにどこでも駐車ができるというメリットがある。また、追って電気自動車の比重が増加すれば、変圧器1000、AC/DCコンバーティングシステム2000、要請電力操作部3000の追加的な設置だけで対応可能というメリットがある。
【0123】
例えば、本発明の最大同時充電電気自動車数が60台であれば、駐車面80に設けられる充電用アダプタ5015の数は400個あるいは500個といったように設けられる。しかし、この数字は全体駐車面80に対する電気自動車の比重や使用形態などによって異なり、状況によって前記充電用アダプタ5015の数が省略されるか、より増加することができる。最大同時充電電気自動車の数よりは、前記充電用アダプタ5015が多く設けられて、すべての駐車面80あるいは状況によって特定領域の駐車面80のどこでも充電ができるということが、本発明の核心といえる。
【0124】
また、例えば、充希者が充電用アダプタ5015を充対車9000に連結し、充電終了時間を設定した時、充電開始前まで前記充電用アダプタ5015が連結された多重接続スイッチ700のスイッチを解除して充対車9000に電気が流れないように制御することができ、充電が開始された後、充電終了時間に合わせて充電が完了するように、本発明による充電システムにおいて充電速度、断線連結スイッチ3012などを制御することができる。
【0125】
充電終了時間になったり充電が完了した後、充電用アダプタ5015が除去されずに継続して連結されていても、前記充電用アダプタ5015が連結された多重接続スイッチ700の連結を解除して、充希者が前記充電用アダプタ5015の連結を解除する前まで電気が流れないように設定することができる。
【0126】
また、ここで、充電完了とは、運営システムおよび充希者の設定によって充電率を設定することができるが、例えば、急速充電によって80%までのみ充電し、これを充電完了することを意味するようにしてもよい。
【0127】
しかし、本発明は、DC急速充電によって80%まで充電された後、交流緩速充電に切り替えられて90%以上まで充電完了することを意味することができる。
【0128】
前記急速と交流緩速方法を具体的に説明すれば、例えば、急速充電により80%まで充電されると、すでに形成された充電経路解除過程は、充電用アダプタ5015のスイッチ連結が先に解除され、充電器のスイッチが連結解除、多重接続スイッチ700の連結を解除する順に進行し、十分に直流充電が終了した後、充電用アダプタ5015またはアダプタ保管箱のスイッチを制御して、別の交流電力を充対車9000に供給することができる。
【0129】
また、前記例において、充電用アダプタ5015は、駐車場の天井や壁面、床の内/外部、別のハウジングを構成して内部に配置することができ、充対車9000と直接連結される有線のアダプタだけでなく、例えば、磁気誘導、磁気共振、電磁波などの方式の無線充電が可能なモジュールで構成することができる。
【0130】
図3Bは、本発明の実施例による変圧器1000から充対車9000が位置した所の充電用アダプタ5015までの全体的な構造を例として表現したものであり、電気車充電システムは、前記変圧器1000と、許容電力量管理装置1100と、AC/DCコンバーティングシステム2000と、直流電力送達システム500aとを備えて構成される。
【0131】
図3Bは、電線網が互いに連結されて電力を伝達できる場合を例示する。
図3Bの変圧器1000は、すでに設けられた変圧器が充電に使用される電力に耐えられれば、別の設置なしに当該変圧器を活用して電力を供給することができ、すでに設けられた変圧器が充電に使用される電力に耐えられなければ、追加的な変圧器1000の設置により電力を供給することができる。
【0132】
図3BのAC/DCコンバーティングシステム2000は、1つで構成されてもよく、複数個で構成されてもよい。例えば、第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050のように複数個で構成されてもよく、1つのAC/DCコンバーティングシステムで構成されてもよい。
前記AC/DCコンバーティングシステム2000は、前記実施例において5つで構成して例に挙げたが、これは本発明の実施例による一つの例に過ぎず、その数字がより多いか、少なくてもよい。
【0133】
また、図3Bの実施例において、直流電力送達システム500aは、前記AC/DCコンバーティングシステム2000と1対1で連結したが、これは本発明の実施例による一つの例に過ぎず、前記AC/DCコンバーティングシステム2000と1対多で連結されてもよい。
【0134】
図3Bは、前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050と第1~第5直流電力送達システム510a、520a、530a、540a、550aのうち、第1AC/DCコンバーティングシステム2010と第1直流電力送達システム510aを例として説明した。
【0135】
前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050から供給可能な電力は、すべて同一であってもよく、各システムごとに供給可能な電力量が異なっていてもよい。また、第1~第5直流電力送達システム510a、520a、530a、540a、550aに備えられた各要請電力操作部3000の直流電源の大きさは、すべて同一であってもよく、必要に応じて互いに異なる大きさの直流電源を使用して構成することができる。
【0136】
特に、ここで使用される電源において電圧の大きさは、市中に販売される電気自動車の充電電圧の大きさが多様であり得るので、前記システムを構築する時、その必要に応じて多様に構成することができる。例えば、電気自動車の充電電圧の大きさが800Vと400Vであれば、前記2つの電圧が使用される電気自動車の車両台数の比を考慮して構成することができる。
【0137】
また、第1~第5直流電力送達システム510a、520a、530a、540a、550aの各要請電力操作部3000と駐車場内電線網5000の細部構造は、前記第1要請電力操作部3010と第1駐車場内電線網5010の細部構造と同一であってもよいが、必要に応じて異なって構成してもよい。
【0138】
本発明の一実施例による電気車充電システムは、要請電力操作部3000を複数個備え、前記複数の要請電力操作部3000は、相互間に電力を伝達することができる。
【0139】
図3Bは、前記AC/DCコンバーティングシステム2000がいくつかで構成され、前記要請電力操作部3000が前記AC/DCコンバーティングシステム2000に前記要請電力操作部3000がいくつかで構成され、第1~第4要請電力操作部3010、3020、3030、3040は、互いに電力の伝達が可能な場合を示す図である。
【0140】
また、図3Bは、前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050ごとに前記要請電力操作部3000が別個に存在し、前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050と前記要請電力操作部3000が駐車場近傍の外部に構成される場合を示す図である。
【0141】
前記第1~第4要請電力操作部3010、3020、3030、3040は、第1DC/DCコンバータグループ41と断線連結スイッチ3012とで構成され、前記第1DC/DCコンバータグループ41は、電流固定型D/D3011のみで構成され、すべて同じ大きさの充電速度(要請電力)を供給することができるが、互いに異なる大きさの充電速度を供給することができる。それぞれの電流固定型D/D3011の充電速度(要請電力)は、設備時、当該駐車場の状況を考慮して多様に決定可能である。
【0142】
また、図3Bでは、第1~第4要請電力操作部3010、3020、3030、3040のDC/DCコンバータグループ40は、電流固定型D/D3011のみからなる第1DC/DCコンバータグループ41で構成して例に挙げたが、これは本発明の実施例による構成に過ぎず、各要請電力操作部3000のDC/DCコンバータグループ40は、すべて同一であっても、互いに異なっていてもよいし、これは、設備時、当該駐車場の状況を考慮して多様に決定可能である。
【0143】
前記第1DC/DCコンバータグループ41の電流固定型D/D3011を多様に構成して直流電源を活用した緩速充電から急速充電まで充希者の選択により充電速度(要請電力)を提供することができるというメリットがあり、電気自動車の数が増加する時、AC/DCコンバーティングシステム2000と要請電力操作部3000とを追加的に設けて、既存に構成された充電システムの拡張が可能というメリットがある。
【0144】
また、駐車面80上にのみ多重接続スイッチ700が構成され、1つの充電用アダプタ5015が1つの電気自動車を充電できる場合を示した本発明による実施例である。
【0145】
図3Cは、本発明の実施例による変圧器1000から充対車9000が位置した所の充電用アダプタ5015までの全体的な構造を例として表現したものであり、電気車充電システムは、前記変圧器1000と、許容電力量管理装置1100と、AC/DCコンバーティングシステム2000と、直流電力送達システム500aとを備えて構成される。
【0146】
図3Cは、電線網が互いに分離されている場合を例示する。
図3Cの変圧器1000は、すでに設けられた変圧器が充電に使用される電力に耐えられれば、別の設置なしに当該変圧器を活用して電力を供給することができ、すでに設けられた変圧器が充電に使用される電力に耐えられなければ、追加的な変圧器1000の設置により電力を供給することができる。
【0147】
図3CのAC/DCコンバーティングシステム2000は、1つで構成されてもよく、複数個で構成されてもよい。例えば、第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050のように複数個で構成されてもよく、1つのAC/DCコンバーティングシステムで構成されてもよい。
前記AC/DCコンバーティングシステム2000は、前記実施例において5つで構成して例に挙げたが、これは本発明の実施例による一つの例に過ぎず、その数字がより多いか、少なくてもよい。
【0148】
また、図3Cの実施例において、直流電力送達システム500aは、前記AC/DCコンバーティングシステム2000と1対1で連結したが、これは本発明の実施例による一つの例に過ぎず、前記AC/DCコンバーティングシステム2000と1対多で連結されてもよい。
【0149】
図3Cは、前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050と第1~第5直流電力送達システム510a、520a、530a、540a、550aのうち、第1AC/DCコンバーティングシステム2010と第1直流電力送達システム510aを例として説明した。
【0150】
前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050から供給可能な電力は、すべて同一であってもよく、各システムごとに供給可能な電力量が異なっていてもよい。また、第1~第5直流電力送達システム510a、520a、530a、540a、550aに備えられた各要請電力操作部3000の直流電源の大きさは、すべて同一であってもよく、必要に応じて互いに異なる大きさの直流電源を使用して構成することができる。
【0151】
特に、ここで使用される電源において電圧の大きさは、市中に販売される電気自動車の充電電圧の大きさが多様であり得るので、前記システムを構築する時、その必要に応じて多様に構成することができる。例えば、電気自動車の充電電圧の大きさが800Vと400Vであれば、前記2つの電圧が使用される電気自動車の車両台数の比を考慮して構成することができる。
【0152】
前記第1~第2要請電力操作部3010、3020は、第1DC/DCコンバータグループ41と断線連結スイッチ3012とで構成され、前記第1DC/DCコンバータグループ41は、電流固定型D/D3011のみで構成され、すべて同じ大きさの充電速度(要請電力)を供給することができるが、互いに異なる大きさの充電速度を供給することができる。それぞれの電流固定型D/D3011の充電速度(要請電力)は、設備時、当該駐車場の状況を考慮して多様に決定可能である。
【0153】
また、図3Cでは第1~第2要請電力操作部3010、3020のDC/DCコンバータグループ40は、すべて電流固定型D/D3011のみからなる第1DC/DCコンバータグループ4010で構成して例に挙げたが、これは本発明の実施例による構成に過ぎず、各要請電力操作部3000のDC/DCコンバータグループ40は、すべて同一であっても、互いに異なっていてもよいし、これは、設備時、当該駐車場の状況を考慮して多様に決定可能である。
【0154】
前記第1DC/DCコンバータグループ41の電流固定型D/D3011を多様に構成して直流電源を活用した緩速充電から急速充電まで充希者の選択により充電速度(要請電力)を提供することができるというメリットがあり、電気自動車の数が増加する時、AC/DCコンバーティングシステム2000と要請電力操作部3000とを追加的に設けて、既存に構成された充電システムの拡張が可能というメリットがある。
【0155】
また、第1~第5直流電力送達システム510a、520a、530a、540a、550aの各要請電力操作部3000と駐車場内電線網5000の細部構造は、前記第1要請電力操作部3010と第1駐車場内電線網5010の細部構造と同一であってもよいが、必要に応じて異なって構成してもよい。
前記電線網5000は、分離された複数の電線網を備えることができる。図3Cを参照すれば、第1駐車場内電線網5010は、2つの分離された電線網を備えることができる。
【0156】
図3Cは、AC/DCコンバーティングシステム2000がいくつかで構成され、前記要請電力操作部3000が前記AC/DCコンバーティングシステム2000に前記要請電力操作部3000がいくつかで構成され、図3Bとは異なり、第1~第2要請電力操作部3010、3020は互いに電力伝達が不可能な場合を示す図である。
【0157】
また、図3Cは、前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050ごとに前記要請電力操作部3000が別個に存在し、前記第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050と前記要請電力操作部3000が駐車場近傍の外部に構成される場合を示す図である。
【0158】
さらに、駐車面80上にのみ多重接続スイッチ700が構成され、1つの充電用アダプタ5015が1つの電気自動車を充電できる場合を示した本発明による実施例である。
【0159】
一方、前記電線網5000には3つ以上の電線が選択的に連結される接点を形成可能な複数の角が形成され、その角の中から選択された角には前記多重接続スイッチ700が配置される。多重接続スイッチ700は、電線網5000の3つ以上の電線に連結され、前記3つ以上の電線のうち一部の電線を連結して選択的に連結経路を形成することができる。
【0160】
図3Dは、図3Aと類似するが、さらに他の実施例として、駐車場内電線網5000に一部または全空間に多重接続スイッチ700がなく、経路形成は別の空間に位置した中継連結電線網4000で行われる場合の例を示す図である。多重接続スイッチ700がない駐車空間に存在する各駐車面80に設けられた充電用アダプタ5015は、形成された経路を介して電力供給のための電線とそれぞれ連結される。
【0161】
前記電線は、すべて経路形成のための別の空間に集まり、各電線は、多重接続スイッチ700と電線とで構成された中継連結電線網4000(あるいは複合分電盤、または多角的分電盤など多様に表現できる)に連結される。前記中継連結電線網4000は、充希者の要請に応じて充電器から駐車面80までの経路を形成し、要請電力操作部3000から供給される電力は、前記中継連結電線網4000で形成された経路によって駐車面80まで電力を供給する。
【0162】
前記中継連結電線網4000の形態は、四角形、台形など多様な形態で構成され、形態は、前記中継連結電線網4000が設けられる空間の形態と経路形成のための多重接続スイッチの構成により異なる。
【0163】
図4Aは、多重接続スイッチ700の実現の一例を示す図である。
図4Aを参照すれば、それぞれ異なる電線に連結されるソケット1410と、前記ソケット1410を連結する内部配線1500と、前記内部配線1500の少なくとも一部に配置される複数のスイッチ1600と、前記複数のスイッチ1600を動作させて、連結された複数の電線750、760、770、780のうち2つの電線が連結される連結経路を1つ以上選択的に形成するコントローラ1420とを備えることができる。
【0164】
多重接続スイッチ700は、電線経路形成のためのスイッチ1600と、スイッチ1600を制御するためのデマルチプレクサ1430と、使用中の経路を表示するためのLED1440と、デマルチプレクサ1430などを制御し、メイン制御装置6000と通信などの役割を果たすコントローラ1420と、メイン制御装置6000との通信のための通信線と、コントローラ1420に電源供給のための電源線と電源部とで構成される。連結経路を表示するLED1440は、前記複数のスイッチ1600に対応する個数で備えられる。
【0165】
図4Aを参照すれば、外部から前記多重接続スイッチ700に連結される電線750、760、770、780は、前記多重接続スイッチ700の内部配線1500に連結される。各電線750、760、770、780には3つの内部配線(1510、1520、1530)(1550、1520、1560)(1560、1540、1510)(1530、1540、1550)が連結される。
【0166】
図4Aを参照すれば、2つのソケット1410の間ごとに2つのスイッチ1600が配置される。すなわち、1つの経路1510、1520、1530、1540、1550、1560あたり2つのスイッチ1600が配置される。
【0167】
前記電線750、760、770、780は、それぞれ3つの経路(1510、1520、1530)(1550、1520、1560)(1560、1540、1510)(1530、1540、1550)のうちの1つを選択可能なスイッチ1600に連結される。したがって、各電線750、760、770、780に連結されたスイッチ1600の状態に応じて、前記多重接続スイッチ700は、上-下1520、左-右1540、左-上1510、左-下1560、右-上1530、右-下1550の計6つの経路形成が可能である。
【0168】
また、2つの経路を互いに重ならないように形成することができ、前記6つの基本的な経路形成、前記3つの2経路形成時に連結される電線に連結された他のスイッチはOFF状態を維持する。
すなわち、前記電線に連結された他のスイッチがON状態になれば、前記電線を介して供給される電力が1つの経路ではない様々な経路に分散する問題が発生しうるので、前記経路形成のために用いられるスイッチ以外に、前記電線に連結された他のスイッチはOFF状態を維持する。
【0169】
第1ソケット1410aに連結される外部電線750は、左-上1510の経路で第2ソケット1410bおよび外部電線770に連結され、上-下1520の経路で第4ソケット1410dおよび外部電線760に連結され、右-上1530の経路で第3ソケット1410cおよび外部電線780に連結される。
【0170】
第2ソケット1410bに連結される外部電線770は、左-上1510の経路で第1ソケット1410aおよび外部電線750に連結され、左-右1540の経路で第3ソケット1410cおよび外部電線780に連結され、左-下1560の経路で第4ソケット1410dおよび外部電線760に連結される。
【0171】
第3ソケット1410cに連結される外部電線780は、右-上1530の経路で第1ソケット1410aおよび外部電線750に連結され、左-右1540の経路で第2ソケット1410bおよび外部電線770に連結され、右-下1550の経路で第4ソケット1410dおよび外部電線760に連結される。
【0172】
第4ソケット1410dに連結される外部電線760は、上-下1520の経路で第1ソケット1410aおよび外部電線750に連結され、右-下1550の経路で第3ソケット1410cおよび外部電線780に連結され、左-下1560の経路で第2ソケット1410bおよび外部電線770に連結される。
【0173】
一方、電源線から供給される電圧がコントローラ1420の動作電圧と同一であるか、動作電圧範囲内であれば、前記電源部は省略可能であり、前記LED1440も使用中の経路を表示するために使用したが、省略可能である。
【0174】
また、前記多重接続スイッチ700と前記メイン制御装置6000との通信は、RS485通信だけでなく、USART、RS232、CAN、LAN、LIN、WiFi、Bluetooth、Zigbeeなど多様な有無線通信を用いることができる。
【0175】
前記スイッチ1600は、電気自動車の充電器に用いられるEV Relays(DC Contactor)などを用いることができ、多重接続スイッチ700に適した別のスイッチを製作して用いてもよいし、要請電力操作部3000に構成されたDC/DCコンバータの出力電圧と、最大出力電流に応じて選定可能である。
【0176】
高い電圧と電流が流れる状態でスイッチをOFFする場合、アークが発生してスイッチに様々な問題を引き起こすことがある。しかし、本発明による充電システムは、充電のための電力を供給する前に予め多重接続スイッチ700を制御して経路を形成し、経路形成が完了すれば、断線連結スイッチ3012をONして電力を供給し、充電が完了した後、断線連結スイッチ3012をOFFし、経路形成を解除する。これにより、アークなどの問題を事前に防止することができる。
【0177】
図4Aは、1つの経路1510、1520、1530、1540、1550、1560に2つのスイッチを用いる。これにより、もし、ある経路で1つのスイッチが故障する場合、他のスイッチの制御によりスイッチの故障で発生しうる問題を予防することができる。
【0178】
本発明の一実施例によれば、デマルチプレクサ1430のような素子を用いてスイッチ1600を制御することができる。多重接続スイッチ700は、前記複数のスイッチ1600と制御線で連結され、前記コントローラ1420の制御により前記スイッチ1600を動作させる複数のデマルチプレクサ1430を備えることができる。
【0179】
図4Cのように、デマルチプレクサ1430のような素子は省略可能であり、前記多重接続スイッチ700を実現するのに用いられる素子によって異なって構成される。
【0180】
図4Aは、本発明による一実施例を示す図であり、例示された前記構成だけでなく、前記多重接続スイッチ700は多様に実現可能である。
【0181】
図4Bは、図4Aの構成において経路形成に必要なスイッチのみを用いて構成した例を示す図である。図4Bを参照すれば、2つのソケット1410の間ごとに1つのスイッチ1600が配置される。すなわち、1つの経路1510、1520、1530、1540、1550、1560あたり1つのスイッチ1600が配置される。
【0182】
図4Aは、故障などの問題を予防するために前記多重接続スイッチ700内に追加的にスイッチを構成したが、もし、多重接続スイッチ700でない他の所で故障などの問題を予防または問題発生時に遮断できるシステムが構成されれば、図4Bのように、スイッチは、経路形成に必要な数だけ用いて構成される。
【0183】
図4Cは、図4Bの構成においてデマルチプレクサ1430が省略されて構成された例を示す図である。前記複数のスイッチ1600と前記コントローラ1420とは、制御線で直接連結される。デマルチプレクサ1430は、コントローラ1420でスイッチ1600を制御するためのI/Oが不足する場合に使用可能である。もし、スイッチ1600を制御するためのコントローラ1420のI/Oが十分であれば、図4Cのように、デマルチプレクサ1430を省略して構成することができる。また、スイッチ1600を動作させるためのスイッチ制御電圧レベルがコントローラ1420のI/O出力電圧レベルと異なれば、追加的にスイッチ1600を動作させるための回路が構成される。
【0184】
また、前記図4A図4Cでソケット1410a、1410b、1410c、1410dとスイッチ1600、スイッチ1600との間に連結される電線は、PCB配線で設計してもよく、電線に流れる電流の大きさに応じて、PCB配線ではない別の電線を直接的に半田付けなどにより連結して用いることができる。
【0185】
充電用アダプタ5015は、それぞれ2つの多重接続スイッチ700の間に配置される。また、2つの多重接続スイッチ700の間に、複数の充電用アダプタ5015が配置されてもよい。
【0186】
図4Dは、本発明のさらに他の実施例によるスイッチの数と経路の数を同一に構成し、2つの線を連結できるように構成された多重接続スイッチ構造の例を示す図である。前記複数のスイッチ1600と前記コントローラ1420とは、制御線で直接連結される。また、前記図4Dで多重接続スイッチ700に流れる電流の大きさが大きいため、PCB配線ではない別の線で構成することができ、複数のスイッチ1600間の連結時に発生する接触抵抗を低減するためにバスバータイプで連結することができる。図4Dは、銅バスバーを活用して構成した多重接続スイッチ700の内部を示したものであり、前記配置は、本発明による一つの例に過ぎず、異なって配置されたり、銅バスバーではない、接触抵抗を低減できる他の種類の材料を用いて構成することができる。
【0187】
また、電線と銅バスバーとを連結する時に発生する接触抵抗を低減するために、電線と銅バスバーとの間の空間を金属充填材で満たして接触面積を拡大する多様な方法が使用可能である。例えば、融点が比較的低い鉛や合金(アマルガム等)を電線と銅バーとが接続している間の空き空間に高圧で瞬間噴射して接触抵抗を低下させる方法が使用できる。
【0188】
図5を参照すれば、前記充電用アダプタ5015は、2つの多重接続スイッチ700の間で1つの線で連結されるが、いくつかの充電用アダプタ5015が連結されて構成される。この場合、充電用アダプタ5015の数は複数個であるが、実際の充電に用いられる前記充電用アダプタ5015はその1つであり、その他の充電用アダプタ5015は充電に用いられなくてもよい。この場合、前記充電用アダプタ5015の数は、いくつかの充電用アダプタが出ていても、1つと見なす。
【0189】
例えば、2つの多重接続スイッチ700の間に物理的に2つの充電用アダプタ5015が連結され、それぞれ互いに異なる充対車9000に連結されている時、各充希者が設定した充電終了時間に応じていずれか1つの充対車9000を先に充電し、前記充対車9000の充電が完了したり、充電終了時間になった時、他の1つの充対車9000を充電することができる。すなわち、すべての充対車9000に充電用アダプタ5015が連結されていても、優先順位によって1つずつ充電することができる。
【0190】
一方、前記充電用アダプタ5015は、電線網5000に脱着可能に備えられる。例えば、前記充電用アダプタ5015は、電線網5000のソケットに脱着可能に備えられる。充希者は自分の電気車の充電プロトコルに符合する充電用アダプタをトランクなどに載せて電線網5000に連結して用いることができる。
【0191】
また、前記充電用アダプタは、1つの駐車面80に1つの充電用アダプタ5015が設けられるが、必要に応じて2つの駐車面80に1つの充電用アダプタ5015が設けられてもよいし、この場合、1つの充電用アダプタ5015が2つの駐車面80のいずれか1つの電気自動車を充電するのに用いられる。
【0192】
図6Aは、本発明の具体的なもう一つの実施例である。32個の駐車面と要請電力操作部2つが独立して構成された例を示す図である。図6Aで例示された電気車充電システムおよびこれを備える駐車場は、電気車のみ駐車が可能であり、総駐車面80は32面、用いられた多重接続スイッチ700の数は60個、第1要請電力操作部3010のD/D4個、第2要請電力操作部3020のD/D4個で構成し、駐車場内電線網5000の形成に用いられた電線の長さは約998m、任意の地点での経路形成に必要な多重接続スイッチ700の数は平均的に4個で、最小2個から最大6個程度である。
【0193】
また、多重接続スイッチ700は、基本的に駐車面上に設けられるが、最適な経路形成のための場合の数を増やすために通路などの位置に追加的に設けることができる。図6Aでは計12個の多重接続スイッチ700が経路形成のために追加的に設けられた。
【0194】
本実施例は、電気車専用に電気車充電所の概念で使われる。
前記駐車場は、一般型駐車単位区画の最小基準である2.3m×5.0m、直角駐車の基準によって車道は6メートル、柱は0.5mで構成し、これは本発明の実施例による一つの構成に過ぎず、駐車場設計当時の基準によって当該長さは変化可能であり、一般型駐車単位区画の最小基準ではない、拡張型駐車単位区画の最小基準や、一般型駐車単位区画の最小基準より大きく設計してもよい。
【0195】
電線の長さによる電圧降下、多重接続スイッチ700内部のリレースイッチで発生する電圧降下、電線と多重接続スイッチ700との締結時に発生する接触抵抗による電圧降下を測定するために計3種類で実験を進行させた。25SQ電線とリングタイプの圧着端子、100SQ電線とリングタイプの圧着端子、100SQ電線と銅バスバーを用いて5回ずつ実験を進行させ、5回の実験で平均的に発生する電圧降下を細部的に測定した。
【0196】
【表1】
【0197】
最初の実験は、三輪電気車を用いた充電システムにおいて、25SQ電線とリングタイプの圧着端子を用いて15.5Aの電流を供給し、測定された電線による電圧降下は平均的に0.01V/m、多重接続スイッチ700の1個あたりに発生する電圧降下は平均的に0.05Vと測定された。また、25SQ電線を多重接続スイッチ700の1個に連結すれば、0.0419Ωの接触抵抗が発生し、これにより測定される電圧降下は平均的に0.65Vと測定され、25mあたりの電圧降下は平均的に0.94Vと測定された。
【0198】
【表2】
【0199】
二番目の実験では、電気車充電器を用いた充電システムにおいて、100SQ電線とリングタイプの圧着端子を用いて125Aの電流を供給し、測定された電線による電圧降下は平均的に0.02V/m、多重接続スイッチ700の1個あたりに発生する電圧降下は平均的に0.05Vと測定された。また、100SQ電線を多重接続スイッチ700の1個に連結すれば、0.0204Ωの接触抵抗が発生し、これにより測定される電圧降下は平均的に2.55Vと測定され、25mあたりの電圧降下は平均的に3.1Vと測定された。
【0200】
【表3】
【0201】
三番目の実験では、電気車充電器を用いた充電システムにおいて、100SQ電線と銅バスバーを用いて125Aの電流を供給し、測定された電線による電圧降下は平均的に0.02V/m、多重接続スイッチ700の1個あたりに発生する電圧降下は平均的に0.05Vと測定された。また、100SQ電線を多重接続スイッチ700の1個に連結すれば、0.0105Ωの接触抵抗が発生し、これにより測定される電圧降下は平均的に1.31Vと測定され、25mあたりの電圧降下は平均的に1.86Vと測定され、前記接触抵抗は電線の太さと圧着端子の接触面積によって異なる。
【0202】
【表4】
【0203】
また、経路形成に用いられる平均的な電線の長さは最小8mから最大25mで約0.16Vから約0.5V、リレーによる電圧降下は1個あたり0.05Vで、前記多重接続スイッチ700による電圧降下と電線の長さによる電圧降下とリレーによる電圧降下は十分に補償可能な水準と測定される。さらに、前記例において、駐車場は、マンション、共同住宅などの多世帯住宅の駐車場、有/無料駐車場、公営駐車場、サービスエリアの駐車場、商業的な充電所などになってもよいし、屋外駐車場に設けられる場合、本発明の実施例による充電システムだけでなく、太陽光発電のような新再生エネルギー発電を別に追加して構成してもよい。
【0204】
図6Bは、本発明の実施例による隣接した駐車面に位置した多重接続スイッチ700を1つのラインにまとめて多重接続スイッチライン単位で管理する構成の例を示す図である。図6Bの場合、隣接した多重接続スイッチ700が横にあるので、横1列を1つの多重接続スイッチラインにまとめて管理する。図6Bで各多重接続スイッチラインは、隣接していても円滑な通信のために最大32個まで1つのラインにまとめて用いることができ、通路に位置した多重接続スイッチ700の場合、隣接した多重接続スイッチ700を1つのラインにまとめて管理し、前記多重接続スイッチラインは、制御装置(サーバ、PC等)との通信により多重接続スイッチ700を制御して経路を形成したり、形成を解除する。前記多重接続スイッチラインで最大32個としたが、これは実施例による一つの例に過ぎず、より多いか、より少なくてもよい。
【0205】
前記多重接続スイッチラインは、多重接続スイッチ700間の通信や多重接続スイッチラインと制御装置(サーバ、PC)と通信をする時に使用する通信方式は、RS485、P-NET、R-NET、PLC、CAN、LAN、LIN、Bluetooth、Zigbee、Beaconなど有線通信または無線通信のための多様な方式が使用可能である。
【0206】
図6Cは、本発明の実施例による隣接した駐車面に位置したアダプタまたはアダプタ保管箱を1つのラインにまとめてアダプタまたはアダプタ保管箱ライン単位で管理する構成の例を示す図である。
【0207】
図6Aのように、電気車充電システムを構成した時、アダプタまたはアダプタ保管箱は、各駐車面に一つずつ設けられる。アダプタ保管箱なしにアダプタが直ちに設けられてもよいが、別のアダプタを備えて構成されるアダプタ保管箱を設けることができる。前記アダプタまたはアダプタ保管箱は、充電器から多重接続スイッチ700を活用して形成された経路を経て供給される電力を電気車に供給または遮断する役割を果たすことができる。
【0208】
前記アダプタまたはアダプタ保管箱は、電気車に連結されたアダプタの通信線を介して電気車のバッテリ情報などを持続的にモニタリングし、制御装置(サーバ、PC)に伝送するなど持続的に通信のやり取りをする。もし、緊急状況が発生したり、別の充電中断要請などを受けた時、迅速に制御装置(サーバ、PC)と情報のやり取りをしなければならないので、図6Cではアダプタまたはアダプタ保管箱を4個を1つにまとめてアダプタまたはアダプタ保管箱ラインで管理する。前記アダプタまたはアダプタ保管箱ラインで4個としたが、これは実施例による一つの例に過ぎず、より多いか、より少なくてもよい。
【0209】
前記アダプタまたはアダプタ保管箱ラインは、アダプタまたはアダプタ保管箱との間の通信やアダプタまたはアダプタ保管箱ラインと制御装置(サーバ、PC)と通信をする時に使用する通信方式は、RS485、P-NET、R-NET、PLC、CAN、LAN、LIN、Bluetooth、Zigbee、Beaconなど有線通信または無線通信のための多様な方式が使用可能である。
【0210】
図7Aは、本発明の実施例による要請電力操作部2つが独立して構成された例を示す図である。図7Aで例示された電気車充電システムおよびこれを備える駐車場は、電気車と内燃機関車などが自由に駐車可能であり、総駐車面80は80面、用いられた多重接続スイッチ700の数は116個、第1要請電力操作部3010のD/D2個、第2要請電力操作部3020のD/D2個、第3要請電力操作部3030のD/D2個、第4要請操作部3040のD/D2個で構成し、駐車場内電線網5000の形成に用いられた電線の長さは約2,315m、任意の地点での経路形成に必要な多重接続スイッチ700の数は平均的に6個で、最小2個から最大10個程度である。
【0211】
また、多重接続スイッチ700は、基本的に駐車面上に設けられるが、最適な経路形成のための場合の数を増やすために通路などの位置に追加的に設けることができる。図7Aでは、計20個の多重接続スイッチ700が経路形成のために追加的に設けられた。
【0212】
前記駐車場は、一般型駐車単位区画の最小基準である2.3m×5.0m、直角駐車の基準によって車道は6メートル、柱は0.5mで構成し、これは本発明の実施例による一つの構成に過ぎず、駐車場設計当時の基準によって当該長さは変化可能であり、一般型駐車単位区画の最小基準ではない、拡張型駐車単位区画の最小基準や、一般型駐車単位区画の最小基準より大きく設計してもよい。
【0213】
また、前記例において、駐車場は、マンション、共同住宅など多世帯住宅の駐車場、有/無料駐車場、公営駐車場、サービスエリアの駐車場、商業的な充電所などになってもよいし、屋外駐車場に設けられる場合、本発明の実施例による充電システムだけでなく、太陽光発電のような新再生エネルギー発電を別に追加して構成してもよい。
【0214】
図7Bは、本発明の実施例による隣接した駐車面に位置した多重接続スイッチ700を1つのラインにまとめて多重接続スイッチライン単位で管理する構成の例を示す図である。図7Bの場合、隣接した多重接続スイッチ700が横にあるので、横1列を1つの多重接続スイッチラインにまとめて管理する。図7Bで各多重接続スイッチラインは、隣接していても円滑な通信のために最大32個までのみ1つのラインにまとめて用いることができ、通路に位置した多重接続スイッチ700の場合、隣接した多重接続スイッチ700を1つのラインにまとめて管理し、前記多重接続スイッチラインは、制御装置(サーバ、PC等)との通信により多重接続スイッチ700を制御して経路を形成したり、形成を解除する。前記多重接続スイッチラインで最大32個としたが、これは実施例による一つの例に過ぎず、より多いか、より少なくてもよい。
【0215】
前記多重接続スイッチラインは、多重接続スイッチ700間の通信や多重接続スイッチラインと制御装置(サーバ、PC)と通信をする時に使用する通信方式は、RS485、P-NET、R-NET、PLC、CAN、LAN、LIN、Bluetooth、Zigbee、Beaconなど有線通信または無線通信のための多様な方式が使用可能である。
【0216】
図7Cは、本発明の実施例による隣接した駐車面に位置したアダプタまたはアダプタ保管箱を1つのラインにまとめてアダプタまたはアダプタ保管箱ライン単位で管理する構成の例を示す図である。
【0217】
図7Aのように、電気車充電システムを構成した時、アダプタまたはアダプタ保管箱は、各駐車面に1つずつ設けられる。アダプタ保管箱なしにアダプタが直ちに設けられてもよいが、別のアダプタを備えて構成されるアダプタ保管箱を設けることができる。前記アダプタまたはアダプタ保管箱は、充電器から多重接続スイッチ700を活用して形成された経路を経て供給される電力を電気車に供給または遮断する役割を果たすことができる。
【0218】
前記アダプタまたはアダプタ保管箱は、電気車に連結されたアダプタの通信線を介して電気車のバッテリ情報などを持続的にモニタリングし、制御装置(サーバ、PC)に伝送するなど持続的に通信のやり取りをする。もし、緊急状況が発生したり、別の充電中断要請などを受けた時、迅速に制御装置(サーバ、PC)と情報のやり取りをしなければならないので、図6Cではアダプタまたはアダプタ保管箱を4個を1つにまとめてアダプタまたはアダプタ保管箱ラインで管理する。前記アダプタまたはアダプタ保管箱ラインで4個としたが、これは実施例による一つの例に過ぎず、より多いか、より少なくてもよい。
【0219】
前記アダプタまたはアダプタ保管箱ラインは、アダプタまたはアダプタ保管箱間の通信やアダプタまたはアダプタ保管箱ラインと制御装置(サーバ、PC)と通信をする時に使用する通信方式は、RS485、P-NET、R-NET、PLC、CAN、LAN、LIN、Bluetooth、Zigbee、Beaconなど有線通信または無線通信のための多様な方式が使用可能である。
【0220】
図8Aは、本発明の電気車充電システムにおいて経路形成によって異なる電圧降下を補償する方法に関するフローチャートを示す図である。前記システムにおいて充電経路が形成されて充電が開始されると、アダプタまたはアダプタ保管箱で電圧を測定する。測定された電圧は、連結された電気車の充電に必要なバッテリ電圧と比較して、充電に必要なバッテリ電圧より高かったり、低い場合、不足した電圧を制御装置(サーバ、PC)を活用して充電器で調整する。前記充電器は、固定電圧ではない、例えば、370V~410Vのように出力を調整できるように構成され、もし、アダプタまたはアダプタ保管箱で測定した電圧が低ければ、不足した電圧だけ加算して充電器から供給し、もし、アダプタまたはアダプタ保管箱で測定した電圧が高ければ、超過した電圧だけ減算して充電器から供給する。
【0221】
充電が完了する前まで持続的にアダプタまたはアダプタ保管箱で電圧を測定して変動がある時、持続的に充電器の出力電圧を調整し、充電が完了すれば、それれ以上充電器の出力電圧を補正する必要がないので、前記電圧降下補償方法は終了する。
【0222】
図8Bは、さらに他の実施例による本発明の電気車充電システムにおいて経路形成によって異なる電圧降下を補償する方法に関するフローチャートを示す図である。前記システムで充電経路が形成されて充電が開始されると、充電用アダプタに連結された電気車からバッテリの電圧、電流などの情報を受信して、電気車の充電に必要なバッテリ電圧と比較して、充電に必要なバッテリ電圧より高かったり、低い場合、不足した電圧を制御装置(サーバ、PC)を活用して充電器で調整する。
【0223】
前記充電器は、固定電圧ではない、例えば、370V~410Vのように出力を調整できるように構成され、もし、バッテリから受信された電圧がバッテリの充電に必要な電圧より低ければ、不足した電圧だけ加算して充電器から供給し、もし、バッテリで受信された電圧がバッテリの充電に必要な電圧より高ければ、超過した電圧だけ減算して充電器から供給する。
【0224】
充電が完了する前まで持続的にアダプタまたはアダプタ保管箱で電圧を測定して変動がある時、持続的に充電器の出力電圧を調整し、充電が完了すれば、それ以上充電器の出力電圧を補正する必要がないので、前記電圧降下補償方法は終了する。
【0225】
図8Cは、さらに他の実施例による本発明の電気車充電システムにおいて経路形成によって異なる電圧降下を補償する方法に関するフローチャートを示す図である。前記システムで充電経路が形成されて充電が開始されると、形成された経路に用いられる電線の長さ、多重接続スイッチの数に基づいて電圧降下を計算して最初の充電器から供給する出力電圧を設定する。
最初の充電器の出力電圧を予め計算して設定した後に供給するので、図8Aと比較して、電圧降下による充電器出力電圧調整過程がより速やかに行われるというメリットがある。
【0226】
その後、アダプタまたはアダプタ保管箱で電圧を測定して測定された電圧は、連結された電気車の充電に必要なバッテリ電圧と比較して、充電に必要なバッテリ電圧より高かったり、低い場合、不足した電圧を制御装置(サーバ、PC)を活用して充電器で調整する。
【0227】
前記充電器は、固定電圧ではない、例えば、370V~410Vのように出力を調整できるように構成され、もし、アダプタまたはアダプタ保管箱で測定した電圧が低ければ、不足した電圧だけ加算して充電器から供給し、もし、アダプタまたはアダプタ保管箱で測定した電圧が高ければ、超過した電圧だけ減算して充電器から供給する。
【0228】
充電が完了する前まで持続的にアダプタまたはアダプタ保管箱で電圧を測定して変動がある時、持続的に充電器の出力電圧を調整し、充電が完了すれば、それ以上充電器の出力電圧を補正する必要がないので、前記電圧降下補償方法は終了する。
【0229】
図8Dは、さらに他の実施例による本発明の電気車充電システムにおいて経路形成によって異なる電圧降下を補償する方法に関するフローチャートを示す図である。本発明による充電システムを構成する時、大きく、変圧器、AC/DCコンバーティングシステム2000の間に追加的に自動電圧調整器(AVR)を構成して、図9Aとは異なり、充電器で電圧降下を補償するのではない、自動電圧調整器(AVR)を用いて電圧降下を補償することができる。
【0230】
前記システムで充電経路が形成されて充電が開始されると、アダプタまたはアダプタ保管箱で電圧を測定する。測定された電圧は、連結された電気車の充電に必要なバッテリ電圧と比較して、充電に必要なバッテリ電圧より高かったり、低い場合、不足した電圧を制御装置(サーバ、PC)を活用して自動電圧調整器(AVR)に制御信号を送信する。前記自動電圧調整器(AVR)は、制御装置(サーバ、PC)から入力される制御信号によって出力されるAC電圧の大きさが調整可能であり、これにより、AC/DCコンバーティングシステム2000で変換されるDC電圧の大きさと充電器の出力電圧の大きさが調整可能である。
【0231】
前記充電器の出力は、固定電圧ではない、例えば、自動電圧調整器(AVR)から出力される電圧が380V~420Vであれば、AC/DCコンバーティングシステム2000の出力電圧が370V~410V、これによる充電器の出力は370V~410Vで自動電圧調整器(AVR)の可変した電圧がAC/DCコンバーティングシステム2000を経て充電器に入力される電圧の大きさによって充電器の出力電圧を調整できるように構成することができ、もし、アダプタまたはアダプタ保管箱で測定した電圧が低ければ、不足した電圧だけ加算して自動電圧調整器(AVR)から供給し、もし、アダプタまたはアダプタ保管箱で測定した電圧が高ければ、超過した電圧だけ減算して自動電圧調整器(AVR)から供給することができる。
【0232】
また、前記実施例では、自動電圧調整器(AVR)の出力電圧が380V~420V、AC/DCコンバーティングシステム2000の出力電圧が370V~410V、充電器の出力電圧を370V~410Vで例として説明したが、これは本発明に関する説明のための数値に過ぎず、前記出力電圧は必要に応じて変化可能である。
【0233】
さらに、前記実施例では、自動電圧調整器(AVR)がAC/DCコンバーティングシステム2000と独立して構成した例を挙げて説明したが、これは本発明による構成に過ぎず、AC/DCコンバーティングシステム2000に自動電圧調整器(AVR)が備えられて構成されてもよい。
【0234】
充電が完了する前まで持続的にアダプタまたはアダプタ保管箱で電圧を測定して変動がある時、持続的に自動電圧調整器(AVR)の出力電圧を調整し、充電が完了すれば、それ以上自動電圧調整器(AVR)の出力電圧を補正する必要がないので、前記電圧降下補償方法は終了する。
【0235】
図9は、DC/DCコンバータの構成を示し、要請電力操作部3000は、電流固定型D/D3021と、並列連結のための電流固定型D/D3022と、断線連結スイッチ3023と、多重接続スイッチ700とを備えて構成される。
【0236】
図9の第2DC/DCコンバータグループ42は、電流固定型D/D3011のみからなる第1DC/DCコンバータグループ41から提供可能な充電速度(要請電力)のみ供給できるというデメリットを補うために、前記電流固定型D/D3021に前記並列連結のための電流固定型D/D3022を並列に連結して、2つのD/Dの組み合わせによってより多様な充電速度(要請電力)を供給することができる。
【0237】
前記多重接続スイッチ700の制御により、前記電流固定型D/D3021の充電速度(要請電力)に前記並列連結のための電流固定型D/D3022から供給される充電速度(要請電力)を合わせて供給することができる。
【0238】
前記電流固定型D/D3021と前記並列連結のための電流固定型D/D3022は、多様な大きさの充電速度(要請電力)で構成され、このようなに多様に構成された充電速度(要請電力)の組み合わせで充希者が希望する充電速度(要請電力)を最大限に満足して供給することができるというメリットがある。
【0239】
前記電流固定型D/D3021と前記並列連結のための電流固定型D/D3022の数は、本発明による充電システムで同時充電が可能な車両の数に応じて異なる。
【0240】
図9で充電の過程は充希者の充電速度(要請電力)によって前記第2DC/DCコンバータグループ42の前記電流固定型D/D3021を選定したり、前記電流固定型D/D3021と前記並列連結のための電流固定型D/D3022との組み合わせにより充希者が要請した充電速度(要請電力)を選定することができる。
【0241】
次に、前記駐車場内電線網5000から充対車9000の位置まで最適な経路を形成し、経路の形成が完了すれば、前記要請電力操作部3000の断線連結スイッチ3012をONして充電速度(要請電力)を供給することができる。
【0242】
図10A図10Dは、本発明の実施例による電線網の形態による選択可能な経路の数を示す図である。図10A図10Dは、三角形、四角形、六角形、六面体構造の例を示すが、これは本発明の実施例による例に過ぎず、五角形や七角形などの多角形や正四面体などの多様な立体的な構造で構成することができる。
【0243】
図10A図10Dのように多重接続スイッチ700に連結された電線のうち入力経路に相当する電線が選択可能な出力経路は、入力経路に相当する電線を除いた残りの電線の数と同一である。前記多重接続スイッチ700に連結された電線の数をnとし、選択可能な経路の数をxとした時、xは1以上n-1以下の範囲を有する。
【0244】
図11Aは、本発明の核心である多重接続スイッチとネットワーク型電線網を用いて、直流よりは比較的低速充電の交流電力送達システムとして用いて充電する方式を表示したものである。図11Aに示されるように、変圧器1000と、交流電力送達システム5500と、充対車9000と、充希者画面表示9100と、制御部400とを備える。
【0245】
前記変圧器100で変換される交流電圧の大きさは、発電所で生産された電力を前記交流電力送達システム5500で使用する交流電圧の大きさによって変化可能であり、変換効率などを考慮して変換される交流電圧の大きさが定められる。
【0246】
また、本発明の実施例では、発電所で生産された交流電力を基準として説明したが、最近注目を集めている高圧直流送電(HVDC)で電力が供給される場合には、供給された直流電力を変換する設備などが備えられる。
【0247】
図11A図1とを比較すれば、図1は、要請電力操作部が直流電力を使用するD/Dが用いられて構成されるが、図11Aで要請電力操作部は交流電力を使用するAC/ACコンバータが用いられて構成される。
【0248】
図11Bは、前記図11Aと大部分のシステムは同一であるが、太陽光等新再生発電機100と、ESS200と、DC/ACインバータ210と、電力システム管理300とを追加的に構成したもので、新再生エネルギーが結合されたシステム全体のブロック図を示す。
【0249】
前記太陽光等新再生発電機100は、太陽光発電、風力発電などのように新再生発電機を備えることができる。前記太陽光発電を例として説明すれば、太陽光発電は、日光を直流電気に変えて電力を生産する発電方法で、いくつかの太陽電池が取り付けられている太陽光パネルを用いて電力を生産することができる。
【0250】
太陽光パネルは、太陽電池の構成により出力電圧が定められ、光の強度に応じて生産される電流が変化するので、前記光の強度によって生産される電力は継続して変化する。本発明による充電システムは、充希者が要請した充電速度(要請電力)を供給しなければならないので、前記太陽光発電で生産された電力を前記ESS200に貯蔵して、安定した充電速度(要請電力)を供給することができる。
【0251】
もし、前記太陽光発電のように生産される電力が直流の場合、DC/DCコンバータを用いて前記ESS200の充電電圧に合わせて変換して貯蔵し、前記風力発電のように生産される電力が交流の場合、AC/DCコンバータを用いて貯蔵する。前記例では、前記太陽光発電と前記風力発電を例として説明したが、当該発電方法に限定されず、多様な新再生発電が使用可能である。
【0252】
前記ESS200は、エネルギー貯蔵装置を意味し、バッテリ、BMS(バッテリ管理装置)、PMS(電力管理装置)など前記ESS200を構成するための様々な装置が備えられ、必要に応じて装置が追加または省略可能である。
【0253】
前記ESS200は、新再生エネルギーで充電され、例えば、太陽光発電を使用する場合、週間には充電が可能であるが、夜間や曇りの日のように正常に充電できなかったり、電気料金が安い時間帯は変圧器1000から供給される電力で充電することもできる。
【0254】
また、前記ESS200のバッテリの出力電圧は直流であるので、DC/ACインバータ210を用いて交流電力送達システム500に使用される交流電源に変換後に供給することができ、前記変圧器1000から供給される電源で前記ESS200のバッテリを充電するためにAC/DCコンバータが追加的に構成されてもよい。
【0255】
前記DC/ACインバータ210は、前記ESS200の直流電源を交流に変換するために用いられるが、前記変圧器1000から供給される電源を前記ESS200のバッテリを充電するためにAC/DCコンバータが追加的に構成されてもよい。
【0256】
前記電力システム管理300は、前記変圧器1000の電力を前記交流電力送達システム500に供給、または前記ESS200に格納されたエネルギーを用いて前記交流電力送達システム500に供給するなど、状況に応じて使用する電力を制御する役割を果たす。
【0257】
また、前記電力システム管理300は、前記ESS200の充電残量が低い場合、前記変圧器1000から供給される電力で前記ESS200のバッテリを充電することができ、逆に、電気料金が高い時間帯に前記ESS200に貯蔵されたエネルギーを電気供給会社に売るなどの制御が可能である。
【0258】
図12Aは、本発明の実施例による変圧器1000から充対車9000が位置した所の充電用アダプタ5015までの全体的な構造を例として表現したものであり、前記変圧器1000と、許容電力量管理装置1100と、交流電力送達システム500とで構成される。
【0259】
図12Aの交流電力送達システム5500は、許容電力量管理装置に第1~第5交流電力送達システム5510、5520、5530、5540、5550が連結される構成である。
前記交流電力送達システム5500は、5個で構成したが、これは本発明の実施例による一つの例に過ぎず、その数字がより多いか、少なくてもよい。
図12Aは、第1~第5交流電力送達システム5510、5520、5530、5540、5550のうち第1交流電力送達システム5510を例として説明した。
【0260】
前記第1~第5交流電力送達システム5510、5520、5530、5540、5550において、AC/ACコンバータ3001の交流電源は、同じ大きさの交流電源を使用してもよく、必要に応じて互いに異なる大きさの交流電源を使用することができる。
【0261】
特に、ここで使用される電源の電圧は、市中に販売される電気自動車の標準電圧の大きさが多様に変化する場合、当業者がその必要に応じて多様に生成して使用できることは言うまでもない。例えば、電気自動車の充電標準電圧が220Vと380Vであれば、これら2つの車両台数の比を考慮してこれら2つをすべて収容することができる。
【0262】
また、前記第1~第5交流電力送達システム5510、5520、5530、5540、5550の要請電力操作部3000、中継連結電線網4000、駐車場内電線網5000の細部構造は、同一であってもよく、必要に応じて異なって構成してもよい。
【0263】
図12Bは、図12Aのように、本発明の実施例による変圧器1000から充対車9000が位置した所の充電用アダプタ5015までの全体的な構造を例として表現したものであり、前記変圧器1000と、許容電力量管理装置1100と、太陽光等新再生発電機100と、ESS200と、交流電力送達システム5500とで構成される。
【0264】
図2Bは、図2Aにおける新再生エネルギーが結合された図であり、太陽光等新再生発電機100は、太陽光発電、風力発電などのように新再生発電機を備えることができる。前記太陽光発電を例として説明すれば、太陽光発電は、日光を直流電気に変えて電力を生産する発電方法で、いくつかの太陽電池が取り付けられている太陽光パネルを用いて電力を生産することができる。
【0265】
太陽光パネルは、太陽電池の構成により出力電圧が定められ、光の強度によって生産される電流が変化するので、前記光の強度によって生産される電力は継続して変化する。本発明による充電システムは、充希者が要請した充電速度(要請電力)を供給しなければならないので、前記太陽光発電で生産された電力を前記ESS200に貯蔵して、安定した充電速度(要請電力)を供給することができる。
【0266】
もし、前記太陽光発電のように生産される電力が直流の場合、DC/DCコンバータを用いて前記ESS200の充電電圧に合わせて変換して貯蔵し、前記風力発電のように生産される電力が交流の場合、AC/DCコンバータを用いて格納することができる。前記例では、前記太陽光発電と前記風力発電を例として説明したが、当該発電方法に限定されず、多様な新再生発電が使用可能である。
【0267】
前記ESS200は、エネルギー貯蔵装置を意味し、バッテリ、BMS(バッテリ管理装置)、PMS(電力管理装置)など前記ESS200を構成するための様々な装置を備えることができ、必要に応じて装置が追加または省略可能である。
【0268】
また、前記ESS200のバッテリの出力電圧は直流であるので、DC/ACコンバータを用いて交流電力送達システム5500に使用される交流電源に変換後に供給することができ、前記変圧器1000から供給される電源で前記ESS200のバッテリを充電するためにAC/DCコンバータが追加的に構成されてもよい。
【0269】
前記実施例では、太陽光発電を例として説明したが、前記発電方法に限定されず、風力など多様な新再生発電方法が使用可能である。
【0270】
図13Aは、多重接続スイッチ動作の例を示す図であり、多重接続スイッチ700において上-下1520に経路形成が行われた例を示す。図13A図13Iで多重接続スイッチ700の構成は前記多重接続スイッチ700の動作に関する説明のためにスイッチと電線とのみで構成した。
【0271】
図13Aを参照すれば、経路形成のために、第1ソケット1410aに連結される上端電線750と第4ソケット1410dに連結される下端電線760との間に位置したスイッチcをONして上-下1520の経路を形成する。この場合、上端電線750に連結された他の2つのスイッチであるスイッチa、スイッチbと下端電線760に連結されたスイッチe、スイッチfはOFF状態を維持する。
【0272】
前記上端電線750に連結された他のスイッチがON状態になれば、前記上端電線750を介して供給される電力が1つの経路ではない様々な経路に分散する問題が発生しうるので、前記経路形成のために用いられるスイッチ以外に、前記上端電線750に連結された他のスイッチはOFF状態を維持する。
【0273】
図13Bは、多重接続スイッチ700において左-右1540に経路形成が行われた例を示し、前記経路形成のために第2ソケット1410bに連結される左側端電線770と第3ソケット1410cに連結される右側端電線780との間に位置したスイッチdをONして左-右1540の経路を形成し、この場合、左側端電線770に連結された他のスイッチa、スイッチeと右側端電線780に連結された他のスイッチbとスイッチfはOFF状態を維持する。
【0274】
図13Cは、多重接続スイッチ700において左-上1510に経路形成が行われた例を示し、前記経路形成のために左側端電線770と上端電線750との間に位置したスイッチaをONして左-上1510の経路を形成し、この場合、左側端電線770に連結された他のスイッチd、スイッチeと上端電線750に連結された他のスイッチb、スイッチcはOFF状態を維持する。
【0275】
図13Dは、多重接続スイッチ700において右-上1530に経路形成が行われた例を示し、前記経路形成のために右側端電線780と上端電線750との間に位置したスイッチbをONして右-上1530を形成し、この場合、右側端電線780に連結された他のスイッチd、スイッチfと上端電線750に連結された他のスイッチa、スイッチcはOFF状態を維持する。
【0276】
図13Eは、多重接続スイッチ700において左-下1560に経路形成が行われた例を示し、前記経路形成のために左側端電線770と下端電線760との間に位置したスイッチeをONして左-下1560の経路を形成し、この場合、左側端電線770に連結された他のスイッチa、スイッチdと下端電線760に連結された他のスイッチc、スイッチfはOFF状態を維持する。
【0277】
図13Fは、多重接続スイッチ700において右-下1550に経路形成が行われた例を示し、前記経路形成のために右側端電線780と下端電線760との間に位置したスイッチfをONして右-下1550の経路を形成し、この場合、右側端電線780に連結された他のスイッチb、スイッチdと下端電線760に連結された他のスイッチc、スイッチeはOFF状態を維持する。
【0278】
図13Gは、多重接続スイッチ700において上-下1520、左-右1540に互いに重ならない2つの経路が形成された例を示し、前記上-下1520の経路形成のために上端電線750と下端電線760との間に位置したスイッチcをONし、前記左-右1540の経路形成のために左側端電線770と右側端電線780との間に位置したスイッチdをONし、前記経路形成で用いられないスイッチa、スイッチb、スイッチe、スイッチfはOFF状態を維持する。
【0279】
図13Hは、多重接続スイッチ700において左-上1510、右-下1550に互いに重ならない2つの経路が形成された例を示し、前記左-上1510の経路形成のために左側端電線770と上端電線750との間に位置したスイッチaをONし、前記右-下1550の経路形成のために右側端電線780と下端電線760との間に位置したスイッチfをONし、前記経路形成で用いられないスイッチb、スイッチc、スイッチd、スイッチeはOFF状態を維持する。
【0280】
図13Iは、多重接続スイッチ700において左-下1560、右-上1530に互いに重ならない2つの経路が形成された例を示し、前記左-下1560の経路形成のために左側端電線770と下端電線760との間に位置したスイッチeをONし、前記右-上1530の経路形成のために右側端電線780と上端電線750との間に位置したスイッチbをONし、前記経路形成で用いられないスイッチa、スイッチc、スイッチd、スイッチfはOFF状態を維持する。
【0281】
図13Jは、スイッチの数を経路の数より多く構成した多重接続スイッチ700において上-下1520に経路形成が行われた例を示し、前記経路形成のために上端電線750と下端電線760との間に位置したスイッチbとスイッチkをONし、この場合、上端電線750に連結された他のスイッチa、スイッチcと下端電線760に連結された他のスイッチj、スイッチlはOFF状態を維持する。
【0282】
また、前記経路形成において左側端電線770に連結されたスイッチdとスイッチj、右側端電線780に連結されたスイッチgとiもOFF状態を維持する。すなわち、上端電線750と下端電線760に連結できるスイッチはOFF状態を維持する。
【0283】
図14は、充希者の要請に応じて充電速度を組み合わせてDC/DCコンバータグループ41から充電用アダプタ5015まで供給する例を示す図である。
【0284】
前記多重接続スイッチ700の外部から前記多重接続スイッチ700に連結される電線は、3つの経路のうち1つを選択してスイッチを連結する。したがって、各電線に連結されたスイッチが連結によって基本的に上-下1520、左-右1540、左-上1510、左-下1560、右-上1530、右-下1550の計6つの経路形成が可能である。
【0285】
一般的な場合に、前記多重接続スイッチ700は、前記6つの経路を形成し、図14のaのように、2つの経路が互いに重ならなければ、前記多重接続スイッチ700の1つに2つの経路が形成される。
【0286】
このように、多重接続スイッチ700の内部スイッチ1600の動作で選択的な充電連結経路2710、2720、2730、2740を多様に形成することができる。これにより、少ない数のDC/DCコンバータでより多い数の駐車面80に対応することができ、より多くの駐車面80を電気車充電が可能な駐車区域として活用することができる。
【0287】
図15は、充希者の要請に応じて充電速度を組み合わせてDC/DCコンバータグループ42から充電用アダプタ5015まで供給する例を示す図である。
【0288】
前記多重接続スイッチ700の外部から前記多重接続スイッチ700に連結される電線は、3つの経路のうち1つ以上を選択してスイッチを連結する。したがって、各電線に連結されたスイッチが連結によって基本的に上-下1520、左-右1540、左-上1510、左-下1560、右-上1530、右-下1550の計6つの経路形成が可能である。
【0289】
すなわち、一般的な場合に、前記多重接続スイッチ700は、前記6つの経路を形成するが、前記多重接続スイッチ700は、重ならない2つの連結経路を形成することができる。状況によって、経路を形成する複数の多重接続スイッチ700の少なくとも1つの多重接続スイッチ700は、重ならない2つの連結経路を形成することができる。また、前記2つの連結経路は、それぞれ異なるDC/DCコンバータに連結される。図20Bのように、要請電力操作部3000は、複数の第1DC/DCコンバータ3011と、前記第1DC/DCコンバータ3011に並列に連結可能な複数の第2DC/DCコンバータ3022とを備えることができる。この場合に、前記2つの連結経路は、第1DC/DCコンバータ3011のうちの1つに連結される連結経路と、第2DC/DCコンバータ3022のうちの1つに連結される連結経路とを備えることができる。
【0290】
例えば、第1DC/DCコンバータ3011は、電流固定型D/Dであり、第2DC/DCコンバータ3012は、前記電流固定型D/D3011に前記並列連結のための電流固定型D/D3022であってもよい。
【0291】
図20Bのように、充希者の要請に応じて充電速度を組み合わせる場合は、図15のa、b、cのように2つの経路が並列に連結されて充電速度を組み合わせることができる。図15のa、b、cでは、それぞれ電流固定型D/D3011に連結された経路2811、2821、2831および並列連結のための電流固定型D/D3022に連結された経路2812、2822、2832が合わされ、共通経路2810、2820、2830で電気自動車充電のためのアダプタ3015に連結される。
【0292】
また、前記充電速度の組み合わせの時、cのように周縁で組み合わされてもよく、aやbのように内側で充電速度が組み合わされてもよいし、これは電流固定型D/D3011と並列連結のための電流固定型D/D3022の組み合わせの時、最適な経路によって変化可能である。
【0293】
このように、多重接続スイッチ700の内部スイッチ1600動作で選択的な充電連結経路2810、2820、2830、2840を多様に形成することができる。これにより、少ない数のDC/DCコンバータでより多い数の駐車面80に対応することができ、より多くの駐車面80を電気車充電が可能な駐車区域として活用することができる。
図1
図2
図3A
図3B
図3C
図3D
図4A
図4B
図4C
図4D
図5
図6A
図6B
図6C
図7A
図7B
図7C
図8A
図8B
図8C
図8D
図9
図10A
図10B
図10C
図10D
図11A
図11B
図12A
図12B
図13A
図13B
図13C
図13D
図13E
図13F
図13G
図13H
図13I
図13J
図14
図15
【手続補正書】
【提出日】2023-07-31
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正の内容】
図1
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4A
【補正方法】変更
【補正の内容】
図4A
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図10D
【補正方法】変更
【補正の内容】
図10D
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0077
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0077】
図2は、前記要請電力操作部3000が電流固定型D/D301、前記中継連結電線網4000がピラミッドの形態(電線網の数が増える構造)、駐車場内電線網5000と前記中継連結電線網4000とが連結される電線900が上端多重接続スイッチライン5011に連結される構成を含む本発明による実施例である。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0093
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0093】
図3AのAC/DCコンバーティングシステム2000は、1つで構成されてもよく、複数個で構成されてもよい。例えば、第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050のように複数個で構成されてもよく、1つのAC/DCコンバーティングシステムで構成されてもよい。前記直流電力送達システム500も、第1~第5AC/DCコンバーティングシステム2010、2020、2030、2040、2050に第1~第5直流電力送達システム510、520、530、540、550がそれぞれ連結されて構成される。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0141
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0141】
前記第1~第4要請電力操作部3010、3020、3030、3040は、第1DC/DCコンバータグループ4010と断線連結スイッチ3012とで構成され、前記第1DC/DCコンバータグループ4010は、電流固定型D/D3011のみで構成され、すべて同じ大きさの充電速度(要請電力)を供給することができるが、互いに異なる大きさの充電速度を供給することができる。それぞれの電流固定型D/D3011の充電速度(要請電力)は、設備時、当該駐車場の状況を考慮して多様に決定可能である。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0142
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0142】
また、図3Bでは、第1~第4要請電力操作部3010、3020、3030、3040のDC/DCコンバータグループは、電流固定型D/D3011のみからなる第1DC/DCコンバータグループ4010で構成して例に挙げたが、これは本発明の実施例による構成に過ぎず、各要請電力操作部3000のDC/DCコンバータグループは、すべて同一であっても、互いに異なっていてもよいし、これは、設備時、当該駐車場の状況を考慮して多様に決定可能である。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0143
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0143】
前記第1DC/DCコンバータグループ4010の電流固定型D/D3011を多様に構成して直流電源を活用した緩速充電から急速充電まで充希者の選択により充電速度(要請電力)を提供することができるというメリットがあり、電気自動車の数が増加する時、AC/DCコンバーティングシステム2000と要請電力操作部3000とを追加的に設けて、既存に構成された充電システムの拡張が可能というメリットがある。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0152
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0152】
前記第1~第2要請電力操作部3010、3020は、第1DC/DCコンバータグループ4010と断線連結スイッチ3012とで構成され、前記第1DC/DCコンバータグループ4010は、電流固定型D/D3011のみで構成され、すべて同じ大きさの充電速度(要請電力)を供給することができるが、互いに異なる大きさの充電速度を供給することができる。それぞれの電流固定型D/D3011の充電速度(要請電力)は、設備時、当該駐車場の状況を考慮して多様に決定可能である。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0153
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0153】
また、図3Cでは第1~第2要請電力操作部3010、3020のDC/DCコンバータグループは、すべて電流固定型D/D3011のみからなる第1DC/DCコンバータグループ4010で構成して例に挙げたが、これは本発明の実施例による構成に過ぎず、各要請電力操作部3000のDC/DCコンバータグループは、すべて同一であっても、互いに異なっていてもよいし、これは、設備時、当該駐車場の状況を考慮して多様に決定可能である。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0154
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0154】
前記第1DC/DCコンバータグループ4010の電流固定型D/D3011を多様に構成して直流電源を活用した緩速充電から急速充電まで充希者の選択により充電速度(要請電力)を提供することができるというメリットがあり、電気自動車の数が増加する時、AC/DCコンバーティングシステム2000と要請電力操作部3000とを追加的に設けて、既存に構成された充電システムの拡張が可能というメリットがある。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0160
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0160】
図3Dは、図3Aと類似するが、さらに他の実施例として、駐車場内電線網500に一部または全空間に多重接続スイッチ700がなく、経路形成は別の空間に位置した中継連結電線網400で行われる場合の例を示す図である。多重接続スイッチ700がない駐車空間に存在する各駐車面80に設けられた充電用アダプタ5015は、形成された経路を介して電力供給のための電線とそれぞれ連結される。
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0161
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0161】
前記電線は、すべて経路形成のための別の空間に集まり、各電線は、多重接続スイッチ700と電線とで構成された中継連結電線網400(あるいは複合分電盤、または多角的分電盤など多様に表現できる)に連結される。前記中継連結電線網400は、充希者の要請に応じて充電器から駐車面80までの経路を形成し、要請電力操作部3000から供給される電力は、前記中継連結電線網400で形成された経路によって駐車面80まで電力を供給する。
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0162
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0162】
前記中継連結電線網400の形態は、四角形、台形など多様な形態で構成され、形態は、前記中継連結電線網400が設けられる空間の形態と経路形成のための多重接続スイッチの構成により異なる。
【手続補正15】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0218
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0218】
前記アダプタまたはアダプタ保管箱は、電気車に連結されたアダプタの通信線を介して電気車のバッテリ情報などを持続的にモニタリングし、制御装置(サーバ、PC)に伝送するなど持続的に通信のやり取りをする。もし、緊急状況が発生したり、別の充電中断要請などを受けた時、迅速に制御装置(サーバ、PC)と情報のやり取りをしなければならないので、図Cではアダプタまたはアダプタ保管箱を4個を1つにまとめてアダプタまたはアダプタ保管箱ラインで管理する。前記アダプタまたはアダプタ保管箱ラインで4個としたが、これは実施例による一つの例に過ぎず、より多いか、より少なくてもよい。
【手続補正16】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0236
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0236】
図9の第2DC/DCコンバータグループは、電流固定型D/Dのみからなる第1DC/DCコンバータグループから提供可能な充電速度(要請電力)のみ供給できるというデメリットを補うために、前記電流固定型D/D3021に前記並列連結のための電流固定型D/D3022を並列に連結して、2つのD/Dの組み合わせによってより多様な充電速度(要請電力)を供給することができる。
【手続補正17】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0240
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0240】
図9で充電の過程は充希者の充電速度(要請電力)によって前記第2DC/DCコンバータグループの前記電流固定型D/D3021を選定したり、前記電流固定型D/D3021と前記並列連結のための電流固定型D/D3022との組み合わせにより充希者が要請した充電速度(要請電力)を選定することができる。
【手続補正18】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0244
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0244】
図11Aは、本発明の核心である多重接続スイッチとネットワーク型電線網を用いて、直流よりは比較的低速充電の交流電力送達システムとして用いて充電する方式を表示したものである。図11Aに示されるように、変圧器1000と、交流電力送達システム500と、充対車9000と、充希者画面表示9100と、制御部400とを備える。
【手続補正19】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0245
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0245】
前記変圧器100で変換される交流電圧の大きさは、発電所で生産された電力を前記交流電力送達システム500で使用する交流電圧の大きさによって変化可能であり、変換効率などを考慮して変換される交流電圧の大きさが定められる。
【手続補正20】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0259
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0259】
図12Aの交流電力送達システム500は、許容電力量管理装置に第1~第5交流電力送達システム510、520、530、540、550が連結される構成である。
前記交流電力送達システム500は、5個で構成したが、これは本発明の実施例による一つの例に過ぎず、その数字がより多いか、少なくてもよい。
図12Aは、第1~第5交流電力送達システム510、520、530、540、550のうち第1交流電力送達システム510を例として説明した。
【手続補正21】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0260
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0260】
前記第1~第5交流電力送達システム510、520、530、540、550において、AC/ACコンバータ3001の交流電源は、同じ大きさの交流電源を使用してもよく、必要に応じて互いに異なる大きさの交流電源を使用することができる。
【手続補正22】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0262
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0262】
また、前記第1~第5交流電力送達システム510、520、530、540、550の要請電力操作部3000、中継連結電線網400、駐車場内電線網500の細部構造は、同一であってもよく、必要に応じて異なって構成してもよい。
【手続補正23】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0263
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0263】
図12Bは、図12Aのように、本発明の実施例による変圧器1000から充対車9000が位置した所の充電用アダプタ5015までの全体的な構造を例として表現したものであり、前記変圧器1000と、許容電力量管理装置1100と、太陽光等新再生発電機100と、ESS200と、交流電力送達システム500とで構成される。
【手続補正24】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0264
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0264】
11Bは、図11Aにおける新再生エネルギーが結合された図であり、太陽光等新再生発電機100は、太陽光発電、風力発電などのように新再生発電機を備えることができる。前記太陽光発電を例として説明すれば、太陽光発電は、日光を直流電気に変えて電力を生産する発電方法で、いくつかの太陽電池が取り付けられている太陽光パネルを用いて電力を生産することができる。
【手続補正25】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0268
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0268】
また、前記ESS200のバッテリの出力電圧は直流であるので、DC/ACコンバータを用いて交流電力送達システム500に使用される交流電源に変換後に供給することができ、前記変圧器1000から供給される電源で前記ESS200のバッテリを充電するためにAC/DCコンバータが追加的に構成されてもよい。
【手続補正26】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0289
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0289】
すなわち、一般的な場合に、前記多重接続スイッチ700は、前記6つの経路を形成するが、前記多重接続スイッチ700は、重ならない2つの連結経路を形成することができる。状況によって、経路を形成する複数の多重接続スイッチ700の少なくとも1つの多重接続スイッチ700は、重ならない2つの連結経路を形成することができる。また、前記2つの連結経路は、それぞれ異なるDC/DCコンバータに連結される。図15のように、要請電力操作部3000は、複数の第1DC/DCコンバータ3011と、前記第1DC/DCコンバータ3011に並列に連結可能な複数の第2DC/DCコンバータ3022とを備えることができる。この場合に、前記2つの連結経路は、第1DC/DCコンバータ3011のうちの1つに連結される連結経路と、第2DC/DCコンバータ3022のうちの1つに連結される連結経路とを備えることができる。
【手続補正27】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0291
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0291】
15のように、充希者の要請に応じて充電速度を組み合わせる場合は、図15のa、b、cのように2つの経路が並列に連結されて充電速度を組み合わせることができる。図15のa、b、cでは、それぞれ電流固定型D/D3011に連結された経路2811、2821、2831および並列連結のための電流固定型D/D3022に連結された経路2812、2822、2832が合わされ、共通経路2810、2820、2830で電気自動車充電のためのアダプタ3015に連結される。
【国際調査報告】