국가에너지국의 통계수치에 따르면 2016년 10월말까지 우리 나라 전기자동차충전기는 10만 7000개에 달해 전해에 비해 118% 늘어났고 개인충전기까지 합치면 충전기총수는 이미 17만개를 초과했다.이에 앞서 국가에너지국 전력사 부사장 동광의는”전기자동차충전기초시설건설을 다그칠데 관한 지도의견”에 따라 2020년까지 말뚝비례가 1: 1에 접근할것이라고 말한적이 있다.
한편으로 충전기의 수량은 전기 자동차의 보급에 영향을 미치고, 다른 한편으로 충전 시간의 속도 증가 정도는 전기 자동차 사용자의 선택에 영향을 미친다.전기 자동차 충전 모드에는 일반적으로 일반 충전 및 고속 (슈퍼) 충전이 포함됩니다.일반 충전은 차량과 함께 장착된 휴대용 충전 장치로 충전되며 가정용 전원 또는 전용 충전기 전원을 사용할 수 있습니다.충전 전류가 적은 것은 일반적으로 16-32A 정도이며, 전류는 직류 또는 2상 교류와 3상 교류가 가능하기 때문에 배터리 팩 용량 크기에 따라 충전 시간은 5~8시간이다.급속 (슈퍼) 충전 모드는 일반적으로 차량용 충전기가 아닌 큰 전류를 사용하여 배터리를 직접 충전하여 배터리를 짧은 시간 내에 80% 정도의 전력으로 충전할 수 있기 때문에 비상 충전이라고도 한다.급속 충전 모드의 전류와 전압은 일반적으로 150∼400A와 200∼750V로 50kW보다 충전 전력이 크다. 이 방식은 대부분 직류 전력 공급 방식으로, 지상의 충전기는 출력이 크고 출력 전류와 전압 변화 범위가 넓다.
기존 배터리의 에너지 밀도를 바탕으로 항속거리를 높이려면 배터리 용량을 늘리는 것이 가장 직접적이고 효과적인 방법이 된다.그러나 배터리 용량이 클수록 충전 시간이 길어진다는 것을 의미하며, 충전 효율을 어떻게 향상시킬 것인가는 기술 난관 돌파의 초점이다.소비자들이 밖에서 빠른 충전 시간을 기대하는 경향 통계에 따르면 거의 모든 사람이 30분 이상, 78.4% 가 20분 이내, 53.8% 가 15분 이상, 26.9% 가 10분 이내, 6.9% 가 5분 이내를 희망하는 것으로 집계됐다.
Source:”중산시 전기자동차 특허 네비게이션 연구 보고서”,”중국 신에너지자동차 산업 발전 보고서”
그림 1 급속 충전 시간 경향 분석 그림
데이터 출처: ≪ 중산시 전기자동차 특허네비게이션 연구보고 ≫, 중산운창 분석정리
그림 2 급속 충전 관련 특허 지역 분석도
급속충전 기술 관련 특허 중 출원 지역은 주로 중국(CN), 일본(JP), 미국(US), 국제특허출원(WO), 유럽(EP), 한국(KR), 독일(DE)로 중국이 가장 많았고 일본이 그 뒤를 이었다.충전 시간에 대한 소비자의 요구를 보면 전기차 급속충전 기술도 미래 연구의 방향이며, 연구 개발 시 기존 특허 정보를 충분히 활용할 수 있다.
데이터 출처: ≪ 중산시 전기자동차 특허네비게이션 연구보고 ≫, 중산운창 분석정리
그림 3 급속 충전 관련 특허의 출원 분석도
특허 출원인별로 보면 토요타, 미투비시 및 혼다 및 NISSAN의 출원 건수가 4위권에 들었다.일찍 2011년에 토요타, 미트슈비시, 혼다 등 자동차기업을 포함한 9개 일본기업이 협의를 달성하여 일본에 공동으로 일체화조직을 설립하고 전기자동차쾌속충전네트워크체계를 구축하여 전기자동차보급을 추진했으며 현재 테스라는 여러 지역에 슈퍼충전소를 건립하여 슈퍼충전소 쾌속충전의 대표로 되였다.
기술이 최적화 연구 개발을 참고할 때 기존의 특허 기술을 이해하고 최적화 방향을 분석함으로써 기술 최적화 특허 배치를 형성할 수 있다.미국 전기화학의 한 특허를 예로 들면 급속 충전 기술 (201580052062.X) 을 보면, 가변 내저항의 충전 가능한 배터리에 대한 충전 제어 시스템을 폭로하고, 서로 다른 충전 프로그램을 설정하여 충전을 시작할 때 온도 센서가 배터리 온도를 감지하여 컨트롤러에 피드백한다.배터리의 온도가 예정된 충전치보다 낮을 때 배터리가 고내에 있을 때 재생충전 프로그램에서 배터리를 충전한다;배터리의 온도가 예정된 충전치보다 높을 때 배터리는 내부 저항이 낮고 다른 프로그램에서 배터리를 충전합니다 (예: 고정 전류 – 고정 전압 프로그램).
특허기술을 알게 된후 연구개발일군은 이 기존의 기술에 근거하여 이 특허기술이 또 어떤 면에서 다시 최적화될수 있는가를 료해할수 있다. 례를 들면 저온충전할 때 어떻게 충전속도를 한층 더 가속화할것인가, 고온충전상태가 만약 충전안전을 보장한다면 등 방면이다.이러한 최적화 방안의 기초 위에서 자신의 지적재산권 배치를 형성한다.
이 특허는 충전 제어 시스템, 충전 방법으로부터 보호하고 상위화 묘사를 한다. 보호를 요청하는 범위가 비교적 크다. 특허를 참고할 때 특허의 유효성을 이해하고 위험 조사와 대응에 주의해야 한다. 예를 들어 특허권이 안정적이고 회피하기 어려울 때도 다른 측면에서 대책을 고려해야 한다. 심사 중인 특허에 대해 그 상태와 권한을 부여할 때의 범위를 감시하고 특허 위험을 무시해서는 안 된다.배치를 최적화할 때 특허출원문건도 마찬가지로 가장 합리적인 범위로 기술혁신을 보호하고 타인이 쉽게 회피하지 않도록 하며 특허품질을 제고하고 특허의 가치를 최대화하는데 중시를 돌려야 한다.
