KR102343194B1 - Charing control apparatus and method for electric vehicle and billing system using the apparatus and method - Google Patents

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Abstract

충전을 희망하는 전기차에 대한 충전 승인 메시지를 충전관리 서버로부터 수신하여 전기차에 대한 충전을 개시하고 충전되는 전력량을 누적하여 계측하며, 사용자 또는 상기 전기차으로부터 감지되는 충전 종료 동작을 인지하고 누적 계측된 전력량을 기초로 충전 정보를 도출하는 컨트롤러 및 전기차에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 연결을 설정하고 상기 충전 정보를 전기차로 송신하는 근거리 무선 통신부를 포함하는 전기차 충전 제어 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 전기차 충전 제어 장치를 활용하면 일반 가정에서 전기차 전용 요금으로 전기차를 충전할 수 있는 장점이 있다.Receives a charging approval message for an electric vehicle to be charged from the charging management server, starts charging the electric vehicle, accumulates and measures the amount of electric power being charged, recognizes the charging termination action detected by the user or the electric vehicle, and recognizes the accumulated measured electric energy Disclosed is an electric vehicle charging control device including a controller deriving charging information based on If the electric vehicle charging control device according to the present invention is utilized, there is an advantage that an electric vehicle can be charged at an electric vehicle-only fee in a general household.

Figure R1020170069710
Figure R1020170069710

Description

전기차 충전 제어 장치 및 방법, 이를 이용하는 전기차 충전 과금 시스템{CHARING CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR ELECTRIC VEHICLE AND BILLING SYSTEM USING THE APPARATUS AND METHOD}Electric vehicle charging control device and method, and electric vehicle charging and billing system using the same

본 발명은 전기차 충전 제어 장치 및 방법, 이를 이용하는 전기차 충전 과금 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기차 충전에 대한 과금을 수행하기 위한 전기차 충전 제어 장치 및 방법, 전기차, 충전 관리 서버, 및 이를 이용하는 전기차 충전 과금 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electric vehicle charging control apparatus and method, and an electric vehicle charging and billing system using the same, and more particularly, to an electric vehicle charging control apparatus and method for charging electric vehicle charging, electric vehicle, charging management server, and electric vehicle using the same It relates to a charging billing system.

전기차 충전 시스템은 기본적으로 상용 전원의 배전망(grid)이나 에너지 저장 장치의 전력을 이용하여 전기차에 탑재된 배터리를 충전하는 시스템으로 정의할 수 있다. 이러한 전기차 충전 시스템은 전기차의 종류에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전기차 충전 시스템은 케이블을 이용한 전도성 충전 시스템이나 비접촉 방식의 무선 전력 전송 시스템을 포함할 수 있다.An electric vehicle charging system can be basically defined as a system that charges a battery mounted in an electric vehicle using power from a commercial power grid or energy storage device. Such an electric vehicle charging system may have various forms depending on the type of electric vehicle. For example, the electric vehicle charging system may include a conductive charging system using a cable or a non-contact wireless power transmission system.

무선전력 전송 방식을 이용한 충전의 경우, 전기차에서 배터리를 충전해야 할 필요가 있는 경우 전기차는 전기차 충전이 가능한 충전 스테이션(charge station)이나 충전 스팟(charging spots)에 위치하는 그라운드 어셈블리(ground assembly, GA)로 이동하게 된다.In the case of charging using the wireless power transmission method, when it is necessary to charge the battery in the electric vehicle, the electric vehicle is a ground assembly (GA) located at a charging station or charging spots where the electric vehicle can be charged. ) will be moved to

전기차의 충전 시, 전기차에 탑재되는 차량 어셈블리(vehicle assembly, VA)는 충전 스테이션(charge station)이나 충전 스팟(charging spots)에 위치하는 그라운드 어셈블리(ground assembly, GA)의 송전 패드와 유도 공진 결합을 형성하고, 유도 공진 결합을 통해 그라운드 어셈블리로부터 전달되는 전력을 이용하여 전기차의 배터리에 충전을 수행한다.When charging an electric vehicle, a vehicle assembly (VA) mounted on the electric vehicle performs inductive resonance coupling with a power transmission pad of a ground assembly (GA) located at a charging station or charging spots. and charging the battery of the electric vehicle using the power transmitted from the ground assembly through inductive resonance coupling.

전기차의 충전 시, 전기차에 탑재되는 차량 어셈블리(vehicle assembly, VA)는 충전 스테이션(charge station)이나 충전 스팟(charging spots)에 위치하는 그라운드 어셈블리(ground assembly, GA)의 송전 패드와 유도 공진 결합을 형성하고, 유도 공진 결합을 통해 그라운드 어셈블리로부터 전달되는 전력을 이용하여 전기차의 배터리에 충전을 수행한다.When charging an electric vehicle, a vehicle assembly (VA) mounted on the electric vehicle performs inductive resonance coupling with a power transmission pad of a ground assembly (GA) located at a charging station or charging spots. and charging the battery of the electric vehicle using the power transmitted from the ground assembly through inductive resonance coupling.

전도성 충전 방식의 전기차 충전 시스템은, 커넥터가 연결된 충전 케이블을 사용하여 차량의 인렛과 충전 스탠드(charging stand)를 연결하고, 충전 스탠드의 교류(AC) 전력을 차량의 온보드 충전기를 통해 배터리에 충전하도록 구성된다. 또한, 전도성 충전 방식의 전기차 충전 시스템은, 커넥터가 연결된 고속 충전 케이블을 사용하여 차량의 인렛과 오프 보드 충전기를 연결하고, 오프보드 충전기의 직류(DC) 전력을 차량의 배터리에 충전하도록 구성된다. 차량의 배터리 관리 시스템(BMS)는 전기차 충전을 위해 충전 스탠드나 오프보드 충전기와 통신한다.The electric vehicle charging system of the conductive charging method connects the inlet of the vehicle and the charging stand using the charging cable connected to the connector, and charges the alternating current (AC) power of the charging stand to the battery through the vehicle's on-board charger. is composed In addition, the electric vehicle charging system of the conductive charging method is configured to connect the inlet of the vehicle and the off-board charger using a fast charging cable to which the connector is connected, and to charge direct current (DC) power of the off-board charger to the battery of the vehicle. The vehicle's battery management system (BMS) communicates with a charging stand or off-board charger to charge the electric vehicle.

한편, 전도성 충전 시스템이나 무선 전력 전송 시스템을 포함하는 기존의 전기차 충전 시스템은 충전 결제를 위해 별도의 통신망을 사용하여야 하므로 사용자의 통신비 부담을 증가시키는 문제가 있다. 또한, 전기차 충전에 대한 결제를 위해 표준에 따르거나 범용적으로 사용되는 결제 장치나 방법을 이용해야 하고, 결제 프로세스의 보안을 위해 별도의 보안 기술을 적용해야 하므로 설비 비용이 증가하고 사용 절차가 복잡해지는 단점이 있다.On the other hand, the existing electric vehicle charging system including a conductive charging system or a wireless power transmission system has a problem of increasing the communication cost burden on the user because a separate communication network must be used for charging and settlement. In addition, for payment for electric vehicle charging, it is necessary to use a standard or universally used payment device or method, and a separate security technology must be applied to secure the payment process, which increases the cost of equipment and complicates the use procedure. There is a downside to breaking it.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 근거리 무선통신을 이용해 전기차와 충전 정보를 송수신하는 전기차 충전 제어 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide an electric vehicle charging control device that transmits and receives charging information to and from an electric vehicle using short-range wireless communication.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 상기 전기차 충전 제어 장치에 의해 이용되는 전기차 충전 제어 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to solve the above problems is to provide an electric vehicle charging control method used by the electric vehicle charging control apparatus.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은 상기 전기차 충전 제어 장치와 연동하는 충전 관리 서버를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to solve the above problems is to provide a charging management server that interworks with the electric vehicle charging control device.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은 근거리 무선통신을 이용해 상기 전기차 충전 제어 장치와 충전 정보를 송수신하는 전기차를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to solve the above problems is to provide an electric vehicle that transmits and receives charging information to and from the electric vehicle charging control device using short-range wireless communication.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 제어 장치는, 충전을 희망하는 전기차에 대한 충전 승인 메시지를 충전관리 서버로부터 수신하여 전기차에 대한 충전을 개시하고 충전되는 전력량을 누적하여 계측하며, 사용자 또는 상기 전기차으로부터 감지되는 충전 종료 동작을 인지하고 누적 계측된 전력량을 기초로 충전 정보를 도출하는 컨트롤러 및 전기차에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 연결을 설정하고 상기 충전 정보를 전기차로 송신하는 근거리 무선 통신부를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, an electric vehicle charging control device according to an embodiment of the present invention receives a charging approval message for an electric vehicle desired to be charged from a charging management server, starts charging the electric vehicle, and accumulates the amount of electric power to be charged. Measures, establishes a connection with a short-range wireless communication module mounted on the electric vehicle and a controller that recognizes the charging termination action detected by the user or the electric vehicle and derives charging information based on the accumulated amount of measured electric power, and transmits the charging information to the electric vehicle It may include a short-range wireless communication unit.

여기서, 전기차 충전 제어 장치는 인케이블 컨트롤 박스(In-Cable control box) 또는 송전 패드를 포함할 수 있다. Here, the electric vehicle charging control device may include an in-cable control box or a power transmission pad.

한편, 상기 근거리 무선 통신부는, 무선랜(Wireless LAN) 또는 블루투쓰(Bluetooth)를 이용해 상기 전기차의 근거리 무선통신 모듈과 통신할 수 있다. Meanwhile, the short-range wireless communication unit may communicate with the short-range wireless communication module of the electric vehicle using a wireless LAN or Bluetooth.

상기 충전 정보는 충전 대상 전기차의 식별 정보, 충전 시작 시간, 충전 종료 시간, 및 충전량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The charging information may include at least one of identification information of a charging target electric vehicle, a charging start time, a charging end time, and a charging amount.

상기 컨트롤러는 또한, 상기 전기차 충전 제어 장치 또는 충전 스테이션의 위치 정보를 파악하고 상기 근거리 무선통신부를 통해 상기 위치 정보를 상기 전기차로 전송할 수 있다. The controller may also determine the location information of the electric vehicle charging control device or the charging station and transmit the location information to the electric vehicle through the short-range wireless communication unit.

상기 인케이블 컨트롤 박스는, 상기 인케이블 컨트롤 박스에 연결된 충전 커넥터와 상기 전기차의 연결을 감지하여 상기 인케이블 컨트롤 박스에 대한 정보를 상기 전기차로 전송할 수 있다. The incable control box may detect a connection between a charging connector connected to the incable control box and the electric vehicle and transmit information on the incable control box to the electric vehicle.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 제어 방법은 전기차 충전 제어 장치에 의해 수행될 수 있으며, 충전을 희망하는 전기차에 대한 충전 승인 메시지를 충전관리 서버로부터 수신하는 단계, 전기차에 대한 충전을 개시하고 충전되는 전력량을 누적하여 계측하는 단계, 사용자 또는 상기 전기차로부터 감지되는 충전 종료 동작을 인지하고 누적 계측된 전력량을 기초로 상기 충전 정보를 도출하는 단계 및 상기 충전 정보를 근거리 무선 통신을 이용해 상기 전기차로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. An electric vehicle charging control method according to an embodiment of the present invention for achieving the above other object may be performed by an electric vehicle charging control device, and includes the steps of receiving a charging approval message for an electric vehicle desired to be charged from a charging management server; Initiating charging of an electric vehicle and accumulating and measuring the amount of electric power being charged, recognizing a charging termination operation sensed by a user or the electric vehicle, and deriving the charging information based on the accumulated and measured electric energy, and storing the charging information in a short distance It may include transmitting to the electric vehicle using wireless communication.

상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 충전관리 서버는 충전을 희망하는 전기차와 연결되어 상기 전기차로의 충전을 제어하는 충전제어장치에 대한 정보, 상기 전기차에 대한 정보, 및 상기 전기차 사용자에 대한 정보를 수신하여 충전을 승인할 것인지 결정하고, 충전 승인 메시지를 상기 전기차로 송신하며 충전 종료에 따라 산출된 충전 정보를 수신하여 상기 전기차 또는 전기차 사용자에 대한 과금 정보로서 전력 사업자에게 제공하는 프로세서, 적어도 하나의 충전 스테이션, 적어도 하나의 충전제어장치, 적어도 하나의 전기차, 및 적어도 하나의 전기차 사용자에 대한 충전 관련 정보를 저장하는 충전정보 저장부, 그리고 상기 전기차 사용자와의 통신을 제공하는 이동통신 서버 및 전력 사업자 서버와 연동하는 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. The charging management server according to an embodiment of the present invention for achieving the above another object is connected to an electric vehicle desired to be charged, information on a charging control device that controls charging of the electric vehicle, information on the electric vehicle, and It receives the information on the electric vehicle user to determine whether to approve charging, transmits a charging approval message to the electric vehicle, and receives the charging information calculated according to the charging end to the electric power company as charging information for the electric vehicle or electric vehicle user providing a processor, at least one charging station, at least one charging control device, at least one electric vehicle, and a charging information storage unit for storing charging-related information for at least one electric vehicle user, and providing communication with the electric vehicle user It may include a communication interface that interworks with a mobile communication server and a power provider server.

상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차는, 충전 승인 메시지를 충전관리 서버로부터 수신하여 충전 제어 장치로 전달하고, 충전 제어 장치를 통해 공급되는 전력을 전기차 내 배터리에 충전하며, 충전 종료 동작에 따라 상기 충전 제어 장치로부터 수신한 충전 정보를 충전 관리 서버로 제공하는 충전 컨트롤러 및 근거리 무선통신을 이용해 상기 충전 제어 장치로부터 충전 정보를 수신하고, 상기 충전관리 서버와 연동하는 이동통신망과 무선 송수신을 수행하여 통신 모듈을 제공할 수 있다. An electric vehicle according to an embodiment of the present invention for achieving the above another object receives a charge approval message from a charge management server, transmits it to a charge control device, and charges the electric power supplied through the charge control device to a battery in the electric vehicle and receiving charging information from the charging control device using a charge controller and short-range wireless communication that provides the charging information received from the charging control device to the charging management server according to the charging termination operation, and moving to link with the charging management server A communication module may be provided by performing wireless transmission/reception with a communication network.

상기 통신 모듈은 상기 충전 정보를 상기 이동통신망으로 전달하는 텔레매틱스 시스템(telematics system; TMS) 및 무선랜(Wireless LAN) 통신 또는 블루투쓰(Bluetooth) 통신을 이용해 상기 충전 제어 장치로부터 충전 정보를 수신하는 근거리 무선통신 모듈을 포함할 수 있다. The communication module transmits the charging information to the mobile communication network using a telematics system (TMS) and wireless LAN communication or Bluetooth communication to receive charging information from the charging control device. It may include a communication module.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 전기차 충전 과금 시스템을 이용할 경우에는, 일반 가정에서 전기차 전용 요금으로 전기차를 충전할 수 있는 장점이 있다.In the case of using the electric vehicle charging and billing system according to the embodiments of the present invention as described above, there is an advantage that an electric vehicle can be charged at an electric vehicle-only fee in a general household.

또한, 이동통신망을 지원하는 통신 모듈 대신에 상대적으로 저렴한 근거리 무선 통신 모듈 예컨대, 와이파이(WiFi), 블루투스(bluetooth) 등의 근거리 통신 모듈을 이용하여 시스템을 효율적으로 구축할 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage in that the system can be efficiently constructed using a relatively inexpensive short-distance wireless communication module, for example, a short-distance communication module such as Wi-Fi or Bluetooth, instead of a communication module supporting a mobile communication network.

또한, 전기차 충전 제어 장치 및 방법이 차량 원격 제어 시스템과 결합하는 경우, 사용자 편의성 및 상품성을 증대시킬 수 있다. 즉, 스마트폰 등의 사용자 단말을 이용하여 원격 충전 제어를 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.In addition, when the electric vehicle charging control apparatus and method are combined with the vehicle remote control system, user convenience and marketability may be increased. That is, there is an advantage in that the remote charging control can be effectively performed using a user terminal such as a smart phone.

또한, 본 발명에 의하면, 전기차 충전을 위해 일반 가정 혹은 공공 시설에 설치된 벽체 콘센트를 이용할 수 있으며, 텔레매틱스시스템(telematics system, TMS)이 내장된 전기차에 효과적으로 전기차 전용 과금 서비스를 구현할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to use a wall outlet installed in a general home or public facility for charging an electric vehicle, and it is possible to effectively implement an electric vehicle-only charging service for an electric vehicle having a telematics system (TMS) built-in.

아울러, ICCB(in-cable control box)와 차량 간 무선랜(WLAN: wireless local area network) 통신 환경에서 무선 충전 표준 통신 프로토콜(SAE J2836-6, IEC 61980-2)을 이용하여 전기차 충전 및 전기차 전용 과금을 구현할 수 있는 장점이 있다.In addition, in an in-cable control box (ICCB) and vehicle-to-vehicle wireless local area network (WLAN) communication environment, the wireless charging standard communication protocol (SAE J2836-6, IEC 61980-2) is used to charge electric vehicles and dedicated electric vehicles. There are advantages to implementing billing.

도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 전기차를 위한 무선 전력 전송의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 무선 충전 회로를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 무선 전력 전송에서의 정렬 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 무선 충전 시스템에서의 본 발명에 따른 전기차 충전 및 과금 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기차 충전 과금 방법이 적용될 수 있는 전기차 유선 충전 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 유선 충전 시스템에서의 본 발명에 따른 전기차 충전 및 과금 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 제어 방법이 적용될 수 있는 전기차 충전 시스템에 대한 개략적인 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 과금 방법의 동작 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기차 충전 과금 방법의 동작 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 제어 장치의 블록 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 제어 방법의 동작 순서도이다.
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전관리 서버의 블록 구성도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 블록 구성도이다.
1 is a conceptual diagram for explaining a concept of wireless power transmission for an electric vehicle to which an embodiment of the present invention is applied.
2 is a conceptual diagram illustrating an electric vehicle wireless charging circuit according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram for explaining an arrangement concept in electric vehicle wireless power transmission according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram for explaining an electric vehicle charging and charging procedure according to the present invention in a wireless charging system.
5 is a conceptual diagram for explaining an electric vehicle wired charging method to which the electric vehicle charging and billing method according to the present invention can be applied.
6 is a conceptual diagram for explaining an electric vehicle charging and billing procedure according to the present invention in a wired charging system.
7 is a schematic block diagram of an electric vehicle charging system to which the electric vehicle charging control method according to an embodiment of the present invention can be applied.
8 is an operation flowchart of a method for charging and charging an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
9 is an operation flowchart of a method for charging and charging an electric vehicle according to another embodiment of the present invention.
10 is a block diagram of a charging control device according to an embodiment of the present invention.
11 is an operation flowchart of a charging control method according to an embodiment of the present invention.
12 is a block diagram of a charging management server according to an embodiment of the present invention.
13 is a block diagram of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The term “and/or” includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

본 명세서에 사용되는 일부 용어를 정의하면 다음과 같다. Some terms used in this specification are defined as follows.

전기차(Electric Vehicle, EV)는 49 CFR(code of federal regulations) 523.3 등에서 정의된 자동차(automobile)를 지칭할 수 있다. 전기차는 고속도로 이용 가능하고, 차량 외부의 전원공급원으로부터 재충전 가능한 배터리 등의 차량 탑재 에너지 저장 장치에서 공급되는 전기에 의해 구동될 수 있다. 전원공급원은 주거지나 공용 전기서비스 또는 차량 탑재 연료를 이용하는 발전기 등을 포함할 수 있다. Electric Vehicle (EV) may refer to an automobile defined in 49 CFR (code of federal regulations) 523.3 or the like. Electric vehicles can be used on highways and can be powered by electricity supplied from an on-board energy storage device, such as a rechargeable battery, from a power source external to the vehicle. Power sources may include residential or public electric services or generators using on-board fuel.

전기차(electric vehicle, EV)는 일렉트릭 카(electric car), 일렉트릭 오토모바일(electric automobile), ERV(electric road vehicle), PV(plug-in vehicle), xEV(plug-in vehicle) 등으로 지칭될 수 있고, xEV는 BEV(plug-in all-electric vehicle 또는 battery electric vehicle), PEV(plug-in electric vehicle), HEV(hybrid electric vehicle), HPEV(hybrid plug-in electric vehicle), PHEV(plug-in hybrid electric vehicle) 등으로 지칭되거나 구분될 수 있다.An electric vehicle (EV) may be referred to as an electric car, an electric automobile, an electric road vehicle (ERV), a plug-in vehicle (PV), a plug-in vehicle (xEV), etc. and xEV is BEV (plug-in all-electric vehicle or battery electric vehicle), PEV (plug-in electric vehicle), HEV (hybrid electric vehicle), HPEV (hybrid plug-in electric vehicle), PHEV (plug-in) hybrid electric vehicle) or the like).

플러그인 전기차(Plug-in Electric Vehicle, PEV)는 전력 그리드에 연결하여 량 탑재 일차 배터리를 재충전하는 전기차로 지칭될 수 있다.A plug-in electric vehicle (PEV) may be referred to as an electric vehicle that is connected to a power grid to recharge a mass-loaded primary battery.

플러그인 차량(Plug-in vehicle, PV)은 본 명세서에서 전기차 전력공급장치(electric vehicle supply equipment, EVSE)로부터 물리적인 플러그와 소켓을 사용하지 않고 무선 충전 방식을 통해 재충전 가능한 차량으로 지칭될 수 있다.A plug-in vehicle (PV) may be referred to herein as a vehicle that can be recharged through a wireless charging method without using a physical plug and socket from an electric vehicle supply equipment (EVSE).

중량 자동차(Heavy duty vehicles; H.D. Vehicles)는 49 CFR 523.6 또는 CFR 37.3(bus)에서 정의된 네 개 이상의 바퀴를 가진 모든 차량을 지칭할 수 있다.Heavy duty vehicles (H.D. Vehicles) may refer to any vehicle with four or more wheels as defined in 49 CFR 523.6 or CFR 37.3(bus).

경량 플러그인 전기차(Light duty plug-in electric vehicle)는 주로 공공 거리, 도로 및 고속도로에서 사용하기 위한 재충전 가능한 배터리나 다른 에너지 장치의 전류가 공급되는 전기 모터에 의해 추진력을 얻는 3개 또는 4개 바퀴를 가진 차량을 지칭할 수 있다. 경량 플러그인 전기차는 총 중량이 4.545㎏보다 작게 규정될 수 있다.A light duty plug-in electric vehicle has three or four wheels powered by an electric motor powered by a rechargeable battery or other energy device, primarily for use on public streets, roads and highways. It can refer to a vehicle with Lightweight plug-in electric vehicles may be specified with a total weight of less than 4.545 kg.

무선 충전 시스템(Wireless power charging system, WCS)은 무선 전력 전송과 얼라인먼트 및 통신을 포함한 GA와 VA 간의 제어를 위한 시스템을 지칭할 수 있다.A wireless power charging system (WCS) may refer to a system for control between a GA and a VA including wireless power transmission and alignment and communication.

무선 전력 전송(Wireless power transfer, WPT)은 유틸리티(Utility)나 그리드(Grid) 등의 교류(AC) 전원공급 네트워크에서 전기차로 무접촉 수단을 통해 전기적인 전력을 전송하는 것을 지칭할 수 있다.Wireless power transfer (WPT) may refer to transmitting electrical power from an alternating current (AC) power supply network such as a utility or a grid to an electric vehicle through a contactless means.

유틸리티(Utility)는 전기적인 에너지를 제공하며 통상 고객 정보 시스템(Customer Information System, CIS), 양방향 검침 인프라(Advanced Metering Infrastructure, AMI), 요금과 수익(Rates and Revenue) 시스템 등을 포함하는 시스템들의 집합으로 지칭될 수 있다. 유틸리티는 가격표 또는 이산 이벤트(discrete events)를 통해 플러그인 전기차가 에너지를 이용할 수 있도록 한다. 또한, 유틸리티는 관세율, 계측 전력 소비에 대한 인터벌 및 플러그인 전기차에 대한 전기차 프로그램의 검증 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.Utility provides electrical energy and is usually a set of systems including Customer Information System (CIS), Advanced Metering Infrastructure (AMI), Rate and Revenue system, etc. may be referred to as Utilities make energy available to plug-in electric vehicles through price tags or discrete events. In addition, utilities can provide information on tariff rates, intervals for metered power consumption, and validation of EV programs for plug-in EVs.

스마트 충전(Smart charging)은 EVSE 및/또는 플러그인 전기차가 차량 충전율이나 방전율을 그리드 용량이나 사용 비용 비율의 시간을 최적화하기 위해 전력 그리드와 통신하는 시스템으로 설명할 수 있다.Smart charging can be described as a system in which EVSEs and/or plug-in electric vehicles communicate with the power grid to optimize the vehicle charge or discharge rate over time to grid capacity or cost-to-use ratio.

자동 충전(Automatic charging)은 전력을 전송할 수 있는 1차측 충전기 어셈블리(primary charger assembly)에 대하여 적절한 위치에 차량의 놓고 인덕티브 충전하는 동작으로 정의될 수 있다. 자동 충전은 필요한 인증 및 권한을 얻은 후에 수행될 수 있다.Automatic charging may be defined as an operation of inductive charging by placing a vehicle in an appropriate position with respect to a primary charger assembly capable of transmitting power. Automatic recharging can be performed after obtaining the necessary authentication and authorization.

상호운용성(Interoperabilty)은 서로 상대적인 시스템의 성분들이 전체 시스템의 목적하는 동작을 수행하기 위해 함께 작동할 수 있는 상태를 지칭할 수 있다. 정보 상호운용성(Information interoperability)은 두 개 이상의 네트워크들, 시스템들, 디바이스들, 애플리케이션들 또는 성분들이 사용자가 거의 또는 전혀 불편함 없이 안전하고 효과적으로 정보를 공유하고 쉽게 사용할 수 있는 능력을 지칭할 수 있다.Interoperability may refer to a state in which components of a system relative to each other can work together to perform a desired operation of the entire system. Information interoperability may refer to the ability of two or more networks, systems, devices, applications or components to share and easily use information safely and effectively with little or no inconvenience to a user. .

유도 충전 시스템(Inductive charging system)은 두 파트가 느슨하게 결합된 트랜스포머를 통해 전기 공급 네트워크에서 전기차로 정방향에서 전자기적으로 에너지를 전송하는 시스템을 지칭할 수 있다. 본 실시예에서 유도 충전 시스템은 전기차 충전 시스템에 대응할 수 있다.An inductive charging system may refer to a system that electromagnetically transfers energy in a forward direction from an electricity supply network to an electric vehicle through a transformer in which two parts are loosely coupled. In this embodiment, the inductive charging system may correspond to an electric vehicle charging system.

유도 커플러(Inductive coupler)는 GA 코일과 VA 코일로 형성되어 전력이 전기적인 절연을 통해 전력을 전송하는 트랜스포머를 지칭할 수 있다.An inductive coupler may refer to a transformer that is formed of a GA coil and a VA coil and transmits power through electrical insulation.

유도 결합(Inductive coupling)은 두 코일들 간의 자기 결합을 지칭할 수 있다. 두 코일은 그라운드 어셈블리 코일(Ground assembly coil)과 차량 어셈블리 코일(Vehicle assembly coil)을 지칭할 수 있다.Inductive coupling may refer to magnetic coupling between two coils. The two coils may refer to a ground assembly coil and a vehicle assembly coil.

그라운드 어셈블리(Ground assembly, GA)는 GA 코일과 다른 적절한 부품을 포함하여 그라운드 또는 인프라스트럭처(infrastructure) 측에 배치되는 어셈블리를 지칭할 수 있다. 다른 적절한 부품은 임피던스와 공진주파수를 제어하기 위한 적어도 하나의 부품, 자기 경로(magnetic path)를 강화하기 위한 페라이트 및 전자기 차폐 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, GA는 무선 충전 시스템의 전력 소스로서 기능하는 데 필요한 전력/주파수 변환 장치, GA 컨트롤러 및 그리드로부터의 배선과 각 유닛과 필터링 회로들, 하우징 등의 사이의 배선을 포함할 수 있다.A ground assembly (GA) may refer to an assembly disposed on the ground or infrastructure side including a GA coil and other suitable components. Other suitable components may include at least one component for controlling impedance and resonant frequency, ferrite for enhancing the magnetic path, and electromagnetic shielding material. For example, the GA may include wiring from a power/frequency converter, a GA controller, and a grid necessary to function as a power source of a wireless charging system, and wiring between each unit and filtering circuits, a housing, and the like.

차량 어셈블리(Vehicle assembly, VA)는 VA 코일과 다른 적절한 부품을 포함하여 차량에 배치되는 어셈블리를 지칭할 수 있다. 다른 적절한 부품은 임피던스와 공진주파수를 제어하기 위한 적어도 하나의 부품, 자기 경로를 강화하기 위한 페라이트 및 전자기 차폐 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, VA는 무선 충전 시스템의 차량 부품으로서 기능하는 데 필요한 정류기/전력변환장치와 VA 컨트롤러 및 차량 배터리의 배선뿐 아니라 각 유닛과 필터링 회로들, 하우징 등의 사이의 배선을 포함할 수 있다.A vehicle assembly (VA) may refer to an assembly disposed in a vehicle including a VA coil and other suitable components. Other suitable components may include at least one component for controlling impedance and resonant frequency, ferrite for enhancing the magnetic path, and electromagnetic shielding material. For example, VA may include wiring between each unit and filtering circuits, housing, etc., as well as wiring of a rectifier/power converter, VA controller, and vehicle battery necessary to function as a vehicle component of a wireless charging system. .

전술한 GA는 프라이머리 디바이스(primary device, PD), 1차측 장치 등으로 지칭될 수 있고, 이와 유사하게 VA는 세컨더리 디바이스(secondary device, SD), 2차측 장치 등으로 지칭될 수 있다.The aforementioned GA may be referred to as a primary device (PD), a primary-side device, and the like, and similarly, the VA may be referred to as a secondary device (SD), a secondary-side device, and the like.

프라이머리 디바이스(Primary device)는 세컨더리 디바이스에 무접촉 결합을 제공하는 장치 즉, 전기차 외부의 장치일 수 있다. 프라이머리 디바이스는 1차측 장치로 지칭될 수 있다. 전기차가 전력을 받을 때, 프라이머리 디바이스는 전력을 전송하는 전원 소스로서 동작할 수 있다. 프라이머리 디바이스는 하우징과 모든 커버들을 포함할 수 있다.The primary device may be a device that provides a contactless coupling to the secondary device, that is, an external device of the electric vehicle. A primary device may be referred to as a primary-side device. When the electric vehicle receives power, the primary device may act as a power source transmitting power. The primary device may include a housing and all covers.

세컨더리 디바이스(Secondary device)는 프라이머리 디바이스에 무접촉 결합을 제공하는 전기차 탑재 장치일 수 있다. 세컨더리 디바이스는 2차측 장치로 지칭될 수 있다. 전기차가 전력을 받을 때, 세컨더리 디바이스는 프라이머리 디바이스로부터의 전력을 전기차로 전달할 수 있다. 세컨더리 디바이스는 하우징과 모든 커버들을 포함할 수 있다.The secondary device may be an electric vehicle-mounted device that provides a contactless coupling to the primary device. The secondary device may be referred to as a secondary-side device. When the electric vehicle receives power, the secondary device may transfer power from the primary device to the electric vehicle. The secondary device may include a housing and all covers.

그라운드 어셈블리 컨트롤러(GA controller)는 차량으로부터의 정보를 토대로 GA 코일에 대한 출력 전력 레벨을 조절하는 GA의 일부분일 수 있다.The ground assembly controller (GA controller) may be a part of the GA that adjusts the output power level to the GA coil based on information from the vehicle.

차량 어셈블리 컨트롤러(VA controller)는 충전 동안 특정 차량용 파라미터를 모니터링하고 GA와의 통신을 개시하여 출력 전력 레벨을 제어하는 VA의 일부분일 수 있다.The vehicle assembly controller (VA controller) may be a part of the VA that monitors certain vehicle parameters during charging and initiates communication with the GA to control the output power level.

전술한 GA 컨트롤러는 프라이머리 디바이스 통신제어기(Primary device communication controller, PDCC)로 지칭될 수 있고, VA 컨트롤러는 전기차 통신제어기(electric vehicle communication controller, VA 제어기)로 지칭될 수 있다.The aforementioned GA controller may be referred to as a primary device communication controller (PDCC), and the VA controller may be referred to as an electric vehicle communication controller (VA controller).

마그네틱 갭(Magnetic gap)은 리츠선(litz wire)의 상부 또는 GA 코일의 마그네틱 재료의 상부의 가장 높은 평면과 상기 리츠선의 하부 또는 VA 코일의 마그네틱 재료의 가장 낮은 평면이 서로 정렬되었을 때 이들 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다.The magnetic gap is defined as the gap between the highest plane of the top of the litz wire or the top of the magnetic material of the GA coil and the bottom of the litz wire or the lowest plane of the magnetic material of the VA coil when aligned with each other. It may refer to a vertical distance.

주위 온도(Ambient temperature)는 직접적으로 햇빛이 비치지 않는 대상 서브시스템의 대기에서 측정된 그라운드 레벨 온도를 지칭할 수 있다.Ambient temperature may refer to a ground level temperature measured in the atmosphere of a target subsystem that is not directly exposed to sunlight.

차량 지상고(Vehicle ground clearance)는 도로 또는 도로포장과 차량 플로어 팬의 최하부 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다.Vehicle ground clearance may refer to a vertical distance between a road or pavement and a lowermost part of a vehicle floor fan.

차량 마그네틱 지상고(Vehicle magnetic ground clearance)는 리츠선의 바닥 최하위 평면 또는 차량에 탑재된 VA 코일의 절연 재료와 도로포장 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다.Vehicle magnetic ground clearance may refer to a vertical distance between the lowest plane of the floor of a Litz wire or an insulating material of a VA coil mounted on a vehicle and a pavement.

차량 어셈블리(VA) 코일 표면 간격(Vehicle assembly coil surface distance)은 리츠선의 바닥 최하부의 평면 또는 VA 코일의 마그네틱 재료와 VA 코일의 최하위 외부 표면 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다. 이러한 거리는 보호 커버재 및 코일 포장재로 포장된 추가 아이템을 포함할 수 있다.Vehicle assembly (VA) coil surface distance may refer to the plane of the bottom bottommost plane of the Litz wire or the vertical distance between the magnetic material of the VA coil and the bottommost outer surface of the VA coil. This distance may include additional items wrapped in protective covering material and coil wrap.

전술한 VA 코일은 2차 코일(secondary coil), 차량 코일(vehicle coil), 수신 코일(receiver coil) 등으로 지칭될 수 있고, 이와 유사하게 그라운드 어셈블리 코일(ground assembly coil, GA coil)은 1차 코일(primary coil), 송신 코일(transmit coil) 등으로 지칭될 수 있다.The aforementioned VA coil may be referred to as a secondary coil, a vehicle coil, a receiver coil, and the like, and similarly, the ground assembly coil (GA coil) is the primary It may be referred to as a primary coil, a transmit coil, or the like.

노출 도전 부품(Exposed conductive component)은 사람에 의해 접촉될 수 있고 평상시 전기가 흐르지 않지만 고장 시에 전기가 흐를 수 있는 전기적인 장치(예컨대, 전기차)의 도전성 부품을 지칭할 수 있다. An exposed conductive component may refer to a conductive part of an electrical device (eg, an electric vehicle) that can be touched by a person and that does not normally conduct electricity but can conduct electricity in case of failure.

유해 라이브 요소(Hazardous live component)는 어떤 조건하에서 유해한 전기 쇼크를 줄 수 있는 라이브 구성요소를 지칭할 수 있다.Hazardous live component may refer to a live component that can give a harmful electric shock under certain conditions.

라이브 요소(Live component)는 기본적인 용도에서 전기적으로 활성화되는 모든 도체 또는 도전성 부품을 지칭할 수 있다.A live component may refer to any conductor or conductive component that is electrically activated in its basic use.

직접 접촉(Direct contact)은 생물체인 사람의 접촉을 지칭할 수 있다.Direct contact may refer to contact between a living organism and a person.

간접 접촉(Indirect contact)은 절연 실패로 사람이 노출된, 도전된, 전기가 흐르는 활성 성분에 접촉하는 것을 지칭할 수 있다.(IEC 61140 참조)Indirect contact may refer to a person's contact with an exposed, conductive, live active ingredient due to an insulation failure (see IEC 61140).

얼라인먼트(Alignment)는 규정된 효율적인 전력 전송을 위해 프라이머리 디바이스에 대한 세컨더리 디바이스의 상대적인 위치를 찾는 절차 및/또는 세컨더리 디바이스에 대한 프라이머리 디바이스의 상대적인 위치를 찾는 절차를 가리킬 수 있다. 본 명세서에서 얼라인먼트는 무선 전력 전송 시스템의 위치 정렬을 지칭할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.Alignment may refer to a procedure for finding the relative position of the secondary device with respect to the primary device and/or the procedure for finding the relative position of the primary device with respect to the secondary device for a prescribed efficient power transmission. In the present specification, alignment may refer to a position alignment of a wireless power transmission system, but is not limited thereto.

페어링(Pairing)은 전력을 전송할 수 있도록 배치된 단일 전용 그라운드 어셈블리(프라이머리 디바이스)와 차량(전기차)가 연관되는 절차를 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 페어링은 충전 스팟 또는 특정 그라운드 어셈블리와 차량 어셈블리 제어기의 연관 절차를 포함할 수 있다. 연관(Correlation/Association)은 두 피어 통신 실체들 사이의 관계 성립 절차를 포함할 수 있다.Pairing may refer to a procedure in which a vehicle (electric vehicle) is associated with a single dedicated ground assembly (primary device) arranged to transmit power. In this specification, pairing may include a procedure of associating a charging spot or a specific ground assembly with a vehicle assembly controller. Association/Association may include a relationship establishment procedure between two peer communication entities.

명령 및 제어 통신(Command and control communication)은 무선 전력 전송 프로세스의 시작, 제어 및 종료에 필요한 정보를 교환하는 전기차 전력공급장치와 전기차 사이의 통신을 지칭할 수 있다.Command and control communication may refer to communication between an electric vehicle power supply and electric vehicle exchanging information necessary for starting, controlling, and ending a wireless power transfer process.

하이 레벨 통신(High level communication)은 명령 및 제어 통신에서 담당하는 정보를 초과하는 모든 정보를 처리할 수 있다. 하이 레벨 통신의 데이터 링크는 PLC(Power line communication)을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.High level communication can process all information exceeding that of command and control communication. The data link of the high level communication may use a PLC (Power line communication), but is not limited thereto.

저전력 기동(Low power excitation)은 정밀 포지셔닝과 페어링을 수행하기 위해 전기차가 프라이머리 디바이스를 감지하도록 그것을 활성화하는 것을 지칭할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 그 역도 가능하다.Low power excitation may refer to, but is not limited to, enabling the electric vehicle to detect the primary device to perform precise positioning and pairing, and vice versa.

SSID(Service set identifier)는 무선랜 상에서 전송되는 패킷의 해더에 붙는 32-character로 이루어진 유니크한 식별자이다. SSID는 무선 장비에서 접속하려고하는 BSS(basic service set)를 구분해준다. SSID는 기본적으로 여러 개의 무선랜을 서로 구별해준다. 따라서 특정한 무선랜을 사용하려는 모든 AP(access point)와 모든 단말(terminal)/스테이션(station) 장비들은 모두 같은 SSID를 사용할 수 있다. 유일한 SSID를 사용하지 않는 장비는 BSS에 조인하는 것이 불가능하다. SSID는 평문으로 그대로 보여지기 때문에 네트워크에 어떠한 보안 특성도 제공하지 않을 수 있다.SSID (Service Set Identifier) is a unique identifier consisting of 32-characters attached to the header of a packet transmitted over a wireless LAN. The SSID identifies the basic service set (BSS) to be accessed by the wireless device. SSID basically distinguishes multiple WLANs from each other. Therefore, all access points (APs) and all terminal/station devices that want to use a specific wireless LAN can use the same SSID. A device that does not use a unique SSID cannot join the BSS. Since the SSID is seen as plaintext, it may not provide any security features to the network.

ESSID(Extended service set identifier)는 접속하고자 하는 네트워크의 이름이다. SSID와 비슷하지만 보다 확장된 개념일 수 있다.ESSID (Extended service set identifier) is the name of the network to be connected. It is similar to SSID, but can be a more extended concept.

BSSID(Basic service set identifier)는 통상 48bits로 특정 BSS(basic service set)를 구분하기 위해 사용한다. 인프라스트럭쳐 BSS 네트워크의 경우, BSSID는 AP 장비의 MAC(medium access control)가 될 수 있다. 독립적인(independent) BSS나 애드훅(ad hoc) 네트워크의 경우, BSSID는 임의의 값으로 생성될 수 있다.A basic service set identifier (BSSID) is usually 48 bits and is used to identify a specific basic service set (BSS). In the case of an infrastructure BSS network, the BSSID may be a medium access control (MAC) of an AP device. In the case of an independent BSS or an ad hoc network, the BSSID may be generated as an arbitrary value.

충전 스테이션(charging station)은 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리와 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리를 관리하는 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리 제어기를 포함할 수 있다. 그라운드 어셈블리는 적어도 하나 이상의 무선통신기를 구비할 수 있다. 충전 스테이션은 가정, 사무실, 공공장소, 도로, 주차장 등에 설치되는 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리를 구비한 장소를 지칭할 수 있다.The charging station may include at least one or more ground assemblies and at least one or more ground assembly controllers for managing the at least one or more ground assemblies. The ground assembly may include at least one wireless communicator. The charging station may refer to a place having at least one or more ground assemblies installed in homes, offices, public places, roads, parking lots, and the like.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 전기차를 위한 무선 전력 전송의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.1 is a conceptual diagram for explaining a concept of wireless power transmission for an electric vehicle to which an embodiment of the present invention can be applied.

도 1을 참조하면, 무선 전력 전송은 전기차(electric vehicle, 10)의 적어도 하나의 구성요소와 충전 스테이션(charging station, 13)에 의해서 수행될 수 있고, 전기차(10)에 무선으로 전력을 전송하기 위해서 이용될 수 있다.Referring to FIG. 1 , wireless power transmission may be performed by at least one component of an electric vehicle 10 and a charging station 13 , and wirelessly transmitting power to the electric vehicle 10 . can be used for

여기서, 전기차(10)는 일반적으로 배터리(12)와 같이 충전 가능한 에너지 저장 장치로부터 유도된 전류를 동력장치인 전기 모터의 에너지원으로 공급하는 차량(automobile)으로 정의할 수 있다. Here, the electric vehicle 10 may be generally defined as a vehicle that supplies a current induced from a chargeable energy storage device such as the battery 12 as an energy source of an electric motor, which is a power device.

다만, 본 발명에 따른 전기차(10)는 전기 모터와 일반적인 내연기관(internal combustion engine)을 함께 갖는 하이브리드 자동차를 포함할 수 있고, 자동차(automobile)뿐만 아니라 모터사이클(motocycle), 카트(cart), 스쿠터(scooter) 및 전기 자전거(electric bicycle)를 포함할 수 있다.However, the electric vehicle 10 according to the present invention may include a hybrid vehicle having both an electric motor and a general internal combustion engine, and may include not only automobiles but also motorcycles, carts, may include scooters and electric bicycles.

또한, 전기차(10)는 무선으로 배터리(12)를 충전할 수 있도록 수신 코일이 포함된 수전 패드(11)를 포함할 수 있으며, 유선으로 배터리(12)를 충전할 수 있도록 플러그 접속구를 포함할 수도 있다. 이때, 유선으로 배터리(12)를 충전할 수 있는 전기차(10)를 플러그인 전기차(Plug-in Electric Vehicle, PEV)로 지칭할 수 있다.In addition, the electric vehicle 10 may include a power receiving pad 11 including a receiving coil to charge the battery 12 wirelessly, and may include a plug connector to charge the battery 12 by wire. may be In this case, the electric vehicle 10 capable of charging the battery 12 by wire may be referred to as a plug-in electric vehicle (PEV).

여기서, 충전 스테이션(13)은 전력망(power grid, 15) 또는 전력 백본(power backbone)에 연결될 수 있고, 전력 링크(power link)를 통하여 송신 코일이 포함된 송전 패드(14)에 교류(AC) 또는 직류(DC) 전력을 제공할 수 있다.Here, the charging station 13 may be connected to a power grid 15 or a power backbone, and may be connected to a power transmission pad 14 including a transmission coil through a power link (AC). Alternatively, direct current (DC) power may be provided.

또한, 충전 스테이션(13)은 유무선 통신을 통하여 전력망(power grid, 15) 또는 전력망을 관리하는 인프라 관리 시스템(infrastructure management system) 또는 인프라 서버와 통신할 수 있고, 전기차(10)와 무선 통신을 수행할 수 있다.In addition, the charging station 13 may communicate with a power grid 15 or an infrastructure management system or an infrastructure server that manages the power grid through wired/wireless communication, and performs wireless communication with the electric vehicle 10 . can do.

여기서, 무선 통신에는 블루투스(Bluetooth), 지그비(zigbee), 셀룰러(cellular), 무선 로컬 영역 네트워크(wireless local area network) 등이 있을 수 있다. Here, the wireless communication may include Bluetooth, Zigbee, cellular, and a wireless local area network.

또한, 예를 들어 충전 스테이션(13)은 전기차(10) 소유자의 집에 부속된 주차장, 주유소에서 전기차 충전을 위한 주차구역, 쇼핑 센터나 직장의 주차구역 등과 같이 다양한 장소에 위치할 수 있다.In addition, for example, the charging station 13 may be located in various places, such as a parking lot attached to the owner's house of the electric vehicle 10 , a parking area for charging an electric vehicle at a gas station, a parking area at a shopping center or a workplace, and the like.

여기서, 전기차(10)의 배터리(12)를 무선 충전하는 과정은, 먼저 전기차(10)의 수전 패드(11)가 송전 패드(14)에 의한 에너지 장(energy field)에 위치됨으로써 송전 패드(14)의 송신 코일과 수전 패드(11)의 수신 코일이 서로 상호작용 또는 커플링되어 이루어질 수 있다. 상호작용 또는 커플링의 결과로 수전 패드(11)에 기전력이 유도되고, 유도된 기전력에 의해 배터리(12)가 충전될 수 있다.Here, in the process of wirelessly charging the battery 12 of the electric vehicle 10 , first, the electric power receiving pad 11 of the electric vehicle 10 is positioned in an energy field by the electric power transmitting pad 14 , so that the electric power transmitting pad 14 is disposed. ) and the receiving coil of the power receiving pad 11 may be formed by interaction or coupling with each other. As a result of the interaction or coupling, an electromotive force is induced in the power receiving pad 11 , and the battery 12 may be charged by the induced electromotive force.

또한, 충전 스테이션(13)과 송전 패드(14)는 그 전부 또는 일부를 그라운드 어셈블리(Ground Assembly, GA)로 지칭할 수 있고, 그라운드 어셈블리는 앞서 정의한 의미를 참조할 수 있다.In addition, all or part of the charging station 13 and the power transmission pad 14 may be referred to as a ground assembly (GA), and the ground assembly may refer to the previously defined meaning.

또한, 전기차(10)의 수전 패드(11)와 다른 전기차 내부 구성요소 전부 또는 일부를 비히클 어셈블리(Vehicle Assembly, VA)로 지칭할 수 있는데, 여기서 비히클 어셈블리는 앞서 정의한 의미를 참조할 수 있다.In addition, all or part of the power receiving pad 11 of the electric vehicle 10 and other electric vehicle internal components may be referred to as a vehicle assembly (VA), where the vehicle assembly may refer to the previously defined meaning.

여기서, 송전 패드 또는 수전 패드는 비극성(non-polarized) 또는 극성(polarized)으로 구성될 수도 있다.Here, the power transmission pad or the power reception pad may be configured as non-polarized or polarized.

이때, 패드가 비극성이면 패드의 중앙에 하나의 극이 있고, 바깥 주변에 반대 극을 가질 수 있다. 여기서, 자속(flux)는 패드의 중앙에서 나가고(exit), 패드의 모든 바깥 경계에서 복귀(return)하도록 형성될 수 있다.In this case, if the pad is non-polar, there may be one pole in the center of the pad and opposite poles on the outer periphery. Here, the flux may be formed to exit at the center of the pad and return at all outer boundaries of the pad.

또한, 패드가 극성인 경우, 패드의 어느 한쪽 끝에 각각의 극을 가질 수 있다. 여기서, 자속은 패드의 방향(orientation)에 기초하여 형성될 수 있다. Also, when the pad is polar, each pole may be at either end of the pad. Here, the magnetic flux may be formed based on the orientation of the pad.

도 2는 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 전기차 무선 충전 회로를 도시한 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating an electric vehicle wireless charging circuit to which an embodiment of the present invention can be applied.

도 2를 참조하면, 전기차 무선 충전 시스템에서 충전이 이루어지는 회로에 대한 개략적인 구성을 알 수 있다.Referring to FIG. 2 , a schematic configuration of a circuit in which charging is performed in an electric vehicle wireless charging system can be seen.

여기서, 도 2의 좌측 회로는 전력망에서 공급되는 전원(Vsrc), 도 1에서의 차징 스테이션(13), 송전 패드(14)의 구성 중 전부 또는 일부를 표현한 것으로 해석될 수 있고, 도 2의 우측 회로는 수전 패드 및 배터리를 포함한 전기차의 일부 또는 전부를 표현한 것으로 해석될 수 있다.Here, the circuit on the left side of FIG. 2 may be interpreted as expressing all or part of the configuration of the power supply Vsrc supplied from the power grid, the charging station 13 and the power transmission pad 14 in FIG. 1 , and the right side of FIG. The circuit can be interpreted as representing a part or all of an electric vehicle including a power faucet and a battery.

먼저, 도 2의 좌측 회로는 전력망에서 공급되는 전원(Vsrc)에 대응되는 출력 전력(Psrc)를 무선 충전 전력 변환기에 제공하고, 무선 충전 전력 변환기는 송신 코일(L1)에서 희망하는 동작 주파수에서의 전자기장을 방출할 수 있도록, 제공받은 전력(Psrc)의 주파수 및 AC/DC 변환을 수행한 전력(P1)을 출력할 수 있다.First, the left circuit of FIG. 2 provides the output power Psrc corresponding to the power Vsrc supplied from the power grid to the wireless charging power converter, and the wireless charging power converter operates at a desired operating frequency in the transmitting coil L1. In order to emit the electromagnetic field, the frequency of the received power Psrc and the power P1 obtained by AC/DC conversion may be output.

구체적으로, 무선 충전 전력 변환기는 전력망에서 공급된 전력(Psrc)이 AC 전력인 경우 DC 전력으로 변환하는 AC/DC 변환기 및 DC전력을 무선 충전에 적합한 동작 주파수의 전력으로 변환하는 저주파수 변환기(또는 LF 변환기) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 동작 주파수는 예를 들면, 80 내지 90 kHz 사이에 위치하도록 결정할 수 있다.Specifically, the wireless charging power converter includes an AC/DC converter that converts DC power to DC power when the power (Psrc) supplied from the power grid is AC power, and a low-frequency converter (or LF) that converts DC power into power with an operating frequency suitable for wireless charging. converter). The operating frequency may be determined to lie between 80 and 90 kHz, for example.

무선 충전 전력 변환기에서 출력된 전력(P1)은 다시 송신 코일(L1), 제1 커패시터(C1) 및 제1 저항(R1)으로 구성된 회로에 공급될 수 있고, 이때 제1 커패시터(C1)는 송신 코일(L1)과 함께 충전에 적합한 동작 주파수를 갖도록 하는 소자값을 가지도록 결정될 수 있다. 또한, 여기서 제1 저항(R1)은 송신 코일(L1) 및 제1 커패시터(C1)에 의해 발생하는 전력손실을 의미할 수 있다. Power (P 1 ) output from the wireless charging power converter may be supplied to a circuit consisting of a transmission coil (L 1 ), a first capacitor (C 1 ), and a first resistor (R 1 ), at this time, the first capacitor ( C 1 ) may be determined to have a device value to have an operating frequency suitable for charging together with the transmitting coil L 1 . Also, here, the first resistor (R 1 ) may mean a power loss generated by the transmission coil (L 1 ) and the first capacitor (C 1 ).

여기서, 송신 코일(L1)은 수신 코일(L2)과 커플링 계수 m으로 정의되는 전자기적 커플링이 이루어져 전력이 전송되도록 하거나, 또는 전력이 수신 코일(L2)로 유도될 수 있다. 따라서, 본 발명에서 전력이 전송된다는 의미는 전력이 유도된다는 의미와 혼용하여 사용될 수 있다.Here, the transmitting coil (L 1 ) is the receiving coil (L 2 ) and electromagnetic coupling defined by the coupling coefficient m is made to transmit power, or power may be induced to the receiving coil (L 2 ). Therefore, in the present invention, the meaning that power is transmitted may be used interchangeably with the meaning that power is induced.

여기서, 수신 코일로 유도되거나 전송받은 전력(P2)은 전기차 전력 변환기로 제공될 수 있다. 이때, 제2 커패시터(C2)는 수신 코일(L2)과 함께 충전에 적합한 동작 주파수를 갖도록 하는 소자값으로 결정될 수 있고, 제2 저항(R2)은 수신 코일(L2) 및 제2 커패시터(C2)에 의해 발생하는 전력손실을 의미할 수 있다. Here, the power P 2 induced or transmitted to the receiving coil may be provided to the electric vehicle power converter. At this time, the second capacitor (C 2 ) may be determined as an element value to have an operating frequency suitable for charging together with the receiving coil (L 2 ), and the second resistor (R 2 ) is the receiving coil (L 2 ) and the second It may mean a power loss caused by the capacitor (C 2 ).

전기차 전력 변환기는 제공받은 특정 동작 주파수의 전력(P2)을 다시 전기차의 배터리(VHV)에 적합한 전압 레벨을 갖는 DC 전력으로 변환하는 LF/DC 변환기를 포함할 수 있다. The electric vehicle power converter may include an LF/DC converter that converts the received electric power P 2 of a specific operating frequency back to DC power having a voltage level suitable for the electric vehicle battery V HV .

전기차 전력 변환기가 제공받은 전력(P2)을 변환한 전력(PHV)을 출력하면, 출력된 전력(PHV)는 전기차에 내장된 배터리(VHV)의 충전에 사용될 수 있다.When the electric vehicle power converter outputs the converted electric power (P HV ) of the received electric power (P 2 ), the output electric power (P HV ) can be used to charge the battery (V HV ) built into the electric vehicle.

여기서, 도 2의 우측 회로는 수신 코일(L2)을 배터리(VHV)와 선택적으로 접속 또는 해제하기 위한 스위치(switch)를 더 포함할 수 있다.Here, the right circuit of Figure 2 may further include a switch (switch) for selectively connecting or disconnecting the receiving coil (L 2 ) and the battery (V HV ).

여기서, 송신 코일(L1)과 수신 코일(L2)의 공진 주파수(resonance frequency)는 서로 유사하거나 동일하도록 구성될 수 있으며, 송신 코일(L1)에서 발생된 전자기장에 수신 코일(L2)이 근거리에 위치할 수 있도록 구성될 수 있다.Here, the resonant frequency (resonance frequency) of the transmitting coil (L 1 ) and the receiving coil (L 2 ) may be configured to be similar or identical to each other, and the receiving coil (L 2 ) in the electromagnetic field generated from the transmitting coil (L 1 ) It may be configured to be located in a short distance.

여기서, 도 2의 회로는 본 발명의 실시예들을 위해서 이용 가능한 전기차 무선 충전 시스템에서의 전력 전송에 관한 예시적 회로로 이해되어야 하며, 도 2에서의 회로에 한정하여 해석되는 것은 아니다.Here, the circuit of FIG. 2 should be understood as an exemplary circuit related to power transmission in an electric vehicle wireless charging system available for embodiments of the present invention, and is not interpreted as being limited to the circuit in FIG. 2 .

한편, 송신 코일(L1)과 수신 코일(L2)이 원거리에 위치할수록 전력 손실이 증가할 수 있으므로, 양자의 위치를 설정하는 것은 중요한 요소일 수 있다.On the other hand, since the transmission coil (L 1 ) and the reception coil (L 2 ) are located at a greater distance, the power loss may increase, so setting the positions of both may be an important factor.

이때, 송신 코일(L1)은 도 1에서의 송전 패드(14)에 포함되고, 수신 코일(L2)은 도 1에서의 수전 패드(11)에 포함될 수 있다. 따라서, 송전 패드와 수전 패드 상호간의 위치 결정 또는 전기차와 송전 패드 상호간의 위치 결정에 관하여 이하 도면을 참조하여 설명한다.In this case, the transmitting coil (L 1 ) may be included in the power transmitting pad 14 in FIG. 1 , and the receiving coil (L 2 ) may be included in the power receiving pad 11 in FIG. 1 . Accordingly, determination of the position between the power transmission pad and the power receiving pad or the determination of the position between the electric vehicle and the power transmission pad will be described below with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 무선 전력 전송에서 정렬 개념을 설명하기 위한 개념도이다.3 is a conceptual diagram for explaining an alignment concept in wireless power transmission to which an embodiment of the present invention can be applied.

도 3을 참조하면, 도 1에서의 송전 패드(14) 및 전기차에 내장된 수전 패드(11) 사이의 위치 정렬 방법을 설명할 수 있다. 여기서, 위치 정렬은 앞서 설명한 용어인 얼라인먼트(alignment)에 대응될 수 있고, 따라서, GA와 VA간의 위치 정렬로 정의할 수도 있고, 송전 패드와 수전 패드의 위치 정렬로 한정해석되지 않는다.Referring to FIG. 3 , a method of aligning the positions between the power transmission pad 14 in FIG. 1 and the power reception pad 11 built in the electric vehicle may be described. Here, the alignment may correspond to the aforementioned term alignment, and thus may be defined as alignment between GA and VA, and is not limited to alignment between the power transmission pad and the power receiving pad.

여기서, 송전 패드(14)는 도 3에서는 지표면 아래에 위치한 것으로 도시하였으나, 지표면 위에 위치할 수도 있고, 지표면 아래에서 송전 패드(14)의 상면이 노출되도록 위치할 수도 있다.Here, although the power transmission pad 14 is illustrated as being located below the ground surface in FIG. 3 , it may be located above the ground surface or may be located so that the upper surface of the power transmission pad 14 is exposed under the ground surface.

또한, 전기차의 수전 패드(11)는 지표면을 기준으로 측정된 높이(z방향으로 정의)에 따라 카테고리를 달리하여 정의할 수 있고, 예를 들어 지표면에서 수전 패드(11)의 높이가 100-150(mm) 인 경우 class 1, 140-210(mm) 인 경우 class 2, 170-250(mm)인 경우 class 3와 같이 설정할 수 있다. 이때, 수전 패드(11)에 따라 class 1만을 지원하거나, class 1과 2를 지원할 수도 있는 등 부분적 지원이 가능할 수 있다. In addition, the power receiving pad 11 of the electric vehicle can be defined in different categories according to the height measured with respect to the ground surface (defined in the z direction), for example, the height of the power receiving pad 11 from the ground surface is 100-150 In case of (mm), it can be set as class 1, in case of 140-210 (mm), class 2, in case of 170-250 (mm), it can be set as class 3. In this case, depending on the power receiving pad 11, only class 1 may be supported, or partial support such as class 1 and 2 may be supported.

여기서, 지표면을 기준으로 측정된 높이는 앞서 설명한 용어인 차량 마그네틱 지상고에 대응될 수 있다.Here, the height measured with respect to the ground surface may correspond to the vehicle magnetic ground clearance, which is the above-described term.

또한, 송전 패드(14)의 높이 방향(z방향으로 정의)의 위치는 상기 수전 패드(11)에서 지원하는 최대 클래스와 최소 클래스 사이에 위치하도록 결정할 수 있는데, 예를 들어 수전 패드가 class1과 2만을 지원한다면, 수전 패드(11)를 기준으로 100-210 (mm) 사이에 송전 패드가 위치하도록 결정할 수 있다.In addition, the position of the power transmission pad 14 in the height direction (defined in the z direction) may be determined to be located between the maximum class and the minimum class supported by the power receiving pad 11 , for example, the power receiving pad is class 1 and 2 only, it can be determined that the power transmission pad is located between 100-210 (mm) with respect to the power receiving pad 11 .

또한, 송전 패드(14)의 중심과 수전 패드(11)의 중심 사이의 격차는 가로 및 세로 방향(x 및 y 방향으로 정의)의 한계값 이내에 위치하도록 결정할 수 있다. 예를 들어, 가로 방향(x방향으로 정의)으로는 ±75 (mm) 이내에 위치하도록 결정할 수 있고, 세로 방향(y방향으로 정의)으로는 ±100 (mm) 이내에 위치하도록 결정할 수 있다. In addition, the gap between the center of the power transmission pad 14 and the center of the power receiving pad 11 may be determined to be located within a limit value in the horizontal and vertical directions (defined in the x and y directions). For example, it may be determined to be located within ±75 (mm) in the horizontal direction (defined in the x direction), and may be determined to be located within ±100 (mm) in the vertical direction (defined in the y direction).

여기서, 송전 패드(14)와 수전 패드(11)의 상대적 위치는 그 실험적 결과에 따라 한계값이 달라질 수 있고, 상기 수치들은 예시적인 것으로 이해되어야 한다.Here, the relative positions of the power transmitting pad 14 and the power receiving pad 11 may have different limits depending on the experimental results thereof, and it should be understood that the above numerical values are exemplary.

도 4는 무선 충전 시스템에 적용되는 본 발명에 따른 전기차 충전 및 과금 절차를 설명하기 위한 개념도이다.4 is a conceptual diagram for explaining an electric vehicle charging and charging procedure according to the present invention applied to a wireless charging system.

앞서 도 1 내지 3을 통해, 전기차의 수전 패드(11)가 송전 패드(14)에 의한 에너지 장(energy field)에 위치됨으로써 송전 패드(14)의 송신 코일과 수전 패드(11)의 수신 코일이 서로 상호작용 또는 커플링되고, 상호작용 또는 커플링의 결과로 수전 패드(11)에 기전력이 유도되고, 유도된 기전력에 의해 전기차의 배터리가 무선 충전됨을 살펴보았다.1 to 3, as the power receiving pad 11 of the electric vehicle is positioned in an energy field by the power transmitting pad 14, the transmitting coil of the power transmitting pad 14 and the receiving coil of the receiving pad 11 are It was examined that they interact or are coupled to each other, and an electromotive force is induced in the power receiving pad 11 as a result of the interaction or coupling, and the battery of the electric vehicle is wirelessly charged by the induced electromotive force.

사용자는 충전 스테이션 내에 설치된 충전 스탠드가 제공하는 제어 패널을 통해 무선 충전을 시작 또는 종료하는 충전 제어를 수행할 수 있다. 충전 스탠드는 와이어를 통해 송전 패드와 연결되어 있다. A user may perform charging control for starting or terminating wireless charging through a control panel provided by a charging stand installed in the charging station. The charging stand is connected to the power transmission pad through a wire.

본 발명의 일 실시예에 따른 송전 패드는 근거리 무선통신부를 포함할 수 있다. 송전 패드의 근거리 무선통신부는 전기차 내 근거리 무선통신부와 통신하여 충전 제어를 수행할 수 있으며 충전 스테이션의 위치 정보, 충전 정보를 전기차로 송신한다. 한편, 근거리 무선통신부는 송전 패드뿐 아니라 송전 패드와 연결된 충전 스탠드 내에 또는 충전 스테이션 내 다른 곳에 위치할 수도 있다. The power transmission pad according to an embodiment of the present invention may include a short-range wireless communication unit. The short-distance wireless communication unit of the transmission pad communicates with the short-distance wireless communication unit in the electric vehicle to perform charging control, and transmits location information and charging information of the charging station to the electric vehicle. On the other hand, the short-range wireless communication unit may be located not only in the power transmission pad, but also in a charging stand connected to the power transmission pad or at another location in the charging station.

여기서, 충전 정보는 충전 대상 차량을 식별할 수 있는 정보(예를 들어, 전기차 ID), 충전 시작 시간, 충전 종료 시간, 충전 에너지량 등의 정보를 포함할 수 있다.Here, the charging information may include information for identifying a vehicle to be charged (eg, an electric vehicle ID), a charging start time, a charging end time, and information such as an amount of charging energy.

여기서, 근거리 무선통신부는 와이파이(WiFi) 등으로 지칭되는 무선랜(Wireless LAN), 블루투쓰(Bluetooth), NFC 등 다양한 근거리 무선 통신 방식을 지원하는 모듈이다.Here, the short-distance wireless communication unit is a module supporting various short-range wireless communication methods such as wireless LAN, Bluetooth, NFC, etc. referred to as Wi-Fi.

전기차의 근거리 무선통신부는 전기차에 탑재되는 텔레매틱스 시스템(telematics system, TMS)에 포함될 수 있다. TMS(telematics; 텔레매틱스)는 텔레커뮤니케이션(telecommunication)과 인포매틱스 (informatics)의 합성어로 무선을 이용한 음성 및 데이터 통신과 인공위성을 이용한 위치정보 시스템을 기반으로 자동차 내부와 외부 또는 차량간 통신시스템을 이용해 정보를 주고 받음으로써 텔렉스, 비디오 텍스, 팩시밀리 등과 같은 사용자 중심의 서비스를 제공하는 기술이다. The short-range wireless communication unit of the electric vehicle may be included in a telematics system (TMS) mounted on the electric vehicle. TMS (telematics) is a compound word of telecommunication and informatics, based on voice and data communication using wireless and a location information system using satellites. It is a technology that provides user-oriented services such as telex, video text, facsimile, etc.

TMS에 활용되는 무선통신 네트워크는 LTE로 칭해지는 3G또는 4G 통신 방식, 5.8GHz 대역에서1Mbps의 고속 무선 패킷데이터를 전송하는 DSRC, 차내 배선의 복잡성을 해소하기 위해 차량 오디오, 디스플레이 등을 주변기기들을 원격으로 조작하는 데 주로 사용되는 블루투쓰(Blueooth) 등 다양한 통신 방식을 이용할 수 있다. The wireless communication network used in TMS is the 3G or 4G communication method called LTE, DSRC that transmits high-speed wireless packet data of 1Mbps in the 5.8GHz band, and the vehicle audio, display, etc. Various communication methods, such as Bluetooth, which are mainly used to operate with

본 발명에 따른 전기차의 TMS는 3G 통신 모듈 또한 포함하며, 이동통신망을 통해 통신사업자 서버, 더 나아가 충전 관리 서버와 연결된다. 전기차는 충전 스테이션의 송전 패드(또는, 후술될 전기차 충전 제어 장치)로부터 수신한 충전 스테이션의 위치 정보, 충전 제어 관련 정보, 및 해당 전기차의 충전 정보를 TMS를 통해 이동통신망으로 송신한다. 충전 스테이션의 위치 정보, 충전 제어 관련 정보, 및 해당 전기자의 충전 정보를 수신한 이동통신 사업자는 해당 정보를 충전관리 서버로 전달한다. 충전관리 서버는 충전 스테이션의 위치 정보, 해당 전기차의 충전 정보를 전력 사업자(예를 들어, 한국전력공사)에게 전달하고 전력 사업자는 이를 이용해 관련 사용자에 대한 과금을 수행한다.The TMS of the electric vehicle according to the present invention also includes a 3G communication module, and is connected to a communication service provider server and furthermore a charging management server through a mobile communication network. The electric vehicle transmits the location information of the charging station, the charging control related information, and the charging information of the electric vehicle received from the charging station's power transmission pad (or an electric vehicle charging control device to be described later) to the mobile communication network through the TMS. The mobile communication service provider that has received the location information of the charging station, the information related to charging control, and the charging information of the corresponding armature transmits the information to the charging management server. The charging management server delivers the location information of the charging station and the charging information of the electric vehicle to the electric power company (eg, Korea Electric Power Corporation), and the electric power company uses this to charge the related users.

도 5는 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 전기차 유선 충전 방법을 설명하기 위한 개념도이다.5 is a conceptual diagram for explaining an electric vehicle wired charging method to which an embodiment of the present invention can be applied.

도 5를 참조하면, 전기차 유선 충전 방법은 전기차 충전 케이블(30)과 전기차(20)의 적어도 하나의 구성요소 및 기존의 건물 또는 충전 스탠드에 설치되어 있는 전력 소켓(40)의 상호 동작으로 수행될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the electric vehicle wired charging method is to be performed by the mutual operation of the electric vehicle charging cable 30 and at least one component of the electric vehicle 20 and the power socket 40 installed in an existing building or charging stand. can

여기서, 전기차(20)는 일반적으로 배터리와 같이 충전 가능한 에너지 저장 장치로부터 제공되는 전력을 동력장치인 전기 모터의 에너지원으로 공급하는 차량(automobile)으로 정의할 수 있다. Here, the electric vehicle 20 may be generally defined as a vehicle that supplies power provided from a rechargeable energy storage device such as a battery as an energy source of an electric motor, which is a power device.

또한, 전기차(20)는 전기 모터와 일반적인 내연기관(internal combustion engine)을 함께 갖는 하이브리드 자동차를 포함할 수 있고, 자동차(automobile)뿐만 아니라 모터사이클(motocycle), 카트(cart), 스쿠터(scooter) 및 전기 자전거(electric bicycle)를 포함할 수 있다. In addition, the electric vehicle 20 may include a hybrid vehicle having both an electric motor and a general internal combustion engine, and may include not only an automobile but also a motorcycle, a cart, and a scooter. and electric bicycles.

또한, 본 발명에 따른 전기차(20)는 유선으로 배터리를 충전할 수 있도록 플러그 접속구(21)를 포함할 수도 있다. 이때, 유선으로 배터리를 충전할 수 있는 전기차(20)를 플러그인 전기차(Plug-in Electric Vehicle, PEV)로 지칭할 수 있다.In addition, the electric vehicle 20 according to the present invention may include a plug connection port 21 to charge the battery by wire. In this case, the electric vehicle 20 capable of charging the battery by wire may be referred to as a plug-in electric vehicle (PEV).

또한, 본 발명에 따른 전기차(20)에 구비된 플러그 접속구(21)는 완속 충전을 지원하거나 급속 충전을 지원할 수 있다. 이때, 전기차(20)는 하나의 플러그 접속구를 통해 완속 충전과 급속 충전을 모두 지원하거나, 완속 충전과 급속 충전을 지원하는 각각의 플러그 접속구를 포함할 수 있다.In addition, the plug connector 21 provided in the electric vehicle 20 according to the present invention may support slow charging or support fast charging. In this case, the electric vehicle 20 may support both slow charging and fast charging through one plug port, or may include respective plug ports supporting slow charging and fast charging.

또한, 본 발명에 따른 전기차(20)는 완속 충전 또는 일반적인 전력 계통에서 공급되는 교류 전원을 통한 충전을 지원하기 위하여 온보드 충전기(On Board Charger)를 포함할 수 있다. 온보드 충전기는 완속 충전시 외부에서 유선으로 공급되는 교류 전원을 승압하고 직류 전원으로 변환하여 전기차(20)에 내장된 배터리에 공급할 수 있다. 따라서, 전기차(20)의 플러그 접속구에 완속 충전을 위한 교류 전원이 공급되는 경우 온보드 충전기를 거쳐 충전이 수행될 수 있고, 플러그 접속구에 급속 충전을 위한 직류 전원이 공급되는 경우 온보드 충전기를 거치지 않고 충전이 수행될 수 있다.In addition, the electric vehicle 20 according to the present invention may include an on-board charger to support slow charging or charging through AC power supplied from a general power system. The on-board charger may boost the AC power supplied from the outside through a wire during slow charging, convert it into DC power, and supply it to the battery built in the electric vehicle 20 . Therefore, when AC power for slow charging is supplied to the plug port of the electric vehicle 20, charging can be performed through the on-board charger, and when DC power for fast charging is supplied to the plug port, charging without going through the on-board charger This can be done.

여기서, 전기차 충전 케이블(30)은 충전 커넥터(31), 콘센트 소켓 접속부(33) 및 인케이블 컨트롤 박스(ICCB)(32) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the electric vehicle charging cable 30 may be configured to include at least one of a charging connector 31 , an outlet socket connection part 33 , and an incable control box (ICCB) 32 .

여기서, 충전 커넥터(31)는 전기차(20)와 전기적으로 연결할 수 있는 접속 부일 수 있고, 인케이블 컨트롤 박스(ICCB; In-cable control box)(32)는 전기차(20)와 통신하여 전기차의 상태 정보를 수신하거나 전기차(20)로의 전력 충전을 제어할 수 있다.Here, the charging connector 31 may be a connection part that can be electrically connected to the electric vehicle 20 , and the in-cable control box (ICCB) 32 communicates with the electric vehicle 20 to provide a state of the electric vehicle. It is possible to receive information or control power charging to the electric vehicle 20 .

여기서, 인케이블 컨트롤 박스(32)는 전기차 충전 케이블(10)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 전기차 충전 케이블(30) 이외의 장소에 탑재되거나 이하에서 설명하는 SECC에 결합되거나 SECC로 대체될 수 있다.Here, although the in-cable control box 32 is illustrated as being included in the electric vehicle charging cable 10, it may be mounted in a place other than the electric vehicle charging cable 30, coupled to the SECC described below, or replaced with the SECC.

여기서, 콘센트 소켓 접속부(33)는 일반적인 플러그나 코드셋 등의 전기 접속 기구로서 전력을 공급받는 콘센트에 접속될 수 있다.Here, the outlet socket connection part 33 may be connected to an outlet receiving power as an electrical connection device such as a general plug or a cord set.

예를 들어, 전력 소켓(40)은 기존에 전기차(20) 소유자의 집에 부속된 주차장, 주유소에서 전기차 충전을 위한 주차구역, 쇼핑 센터나 직장의 주차구역 등과 같이 다양한 장소에 설치된 콘센트를 지칭할 수 있다.For example, the power socket 40 may refer to an outlet installed in various places, such as a parking lot attached to the home of the electric vehicle 20 owner, a parking area for charging an electric vehicle at a gas station, a shopping center or a parking area at work. can

또한, 전력 소켓(40)이 설치된 건물이나 장소(예를 들면 스탠드)에 인케이블 컨트롤 박스(12) 또는 전기차(20)의 구성 요소 중 하나(예를 들면 EVCC)와 통신을 수행하여, 충전 절차를 제어하는 장치가 설치될 수 있는데, 이러한 장치를 SECC(Supply Equipment Communication Controller)로 지칭할 수 있다.In addition, by performing communication with one of the components (eg EVCC) of the in-cable control box 12 or the electric vehicle 20 in a building or place (eg, a stand) in which the power socket 40 is installed, the charging procedure A device may be installed to control the , and this device may be referred to as a Supply Equipment Communication Controller (SECC).

여기서, SECC는 유무선 통신을 통하여 전력망(power grid) 또는 전력망을 관리하는 인프라 관리 시스템(infrastructure management system), 전력 소켓(40)이 설치된 건물의 관리 서버(이하에서 설명하는 단지 서버) 또는 인프라 서버와 통신할 수 있다.Here, the SECC is an infrastructure management system that manages a power grid or a power grid through wired/wireless communication, a management server of a building in which the power socket 40 is installed (only a server to be described below), or an infrastructure server and can communicate

여기서, 전력 소켓(40)은 전력 계통의 교류 전원을 그대로 공급할 수 있는데 예를 들어 1P2W(단상2선식)와 3P4W(3상4선식) 중 적어도 하나의 방식에 해당하는 교류 전원을 공급할 수 있다.Here, the power socket 40 can supply the AC power of the power system as it is, for example, AC power corresponding to at least one of 1P2W (single-phase 2-wire type) and 3P4W (3-phase 4-wire type) can be supplied.

또한, 여기서 전기차 충전 케이블(30)은 완속 충전을 지원하여 완속 충전을 위한 전력을 전기차(20)에 공급할 수 있으며, 이때 완속 충전 전력량으로 3.3 ~ 7.7 (kWh) 사이의 전력을 전기차(20)에 공급할 수 있다.In addition, here, the electric vehicle charging cable 30 supports slow charging to supply electric power for slow charging to the electric vehicle 20, and at this time, the electric vehicle 20 is supplied with power between 3.3 and 7.7 (kWh) as the amount of slow charging electric power. can supply

또한, 여기서 전기차 충전 케이블(30)은 급속 충전을 지원하여 급속 충전을 위한 전력을 전기차(20)에 공급할 수도 있는데, 이때 급속 충전 전력량으로 50 ~ 100 (kWh) 사이의 전력을 전기차(20)에 공급할 수 있다.In addition, here, the electric vehicle charging cable 30 may support rapid charging to supply electric power for rapid charging to the electric vehicle 20, and at this time, power between 50 and 100 (kWh) is supplied to the electric vehicle 20 as the amount of fast charging electric power. can supply

한편, 도 5에 도시된 개념에 따른 유선 충전 방식을 사용하는 전기차 충전 시스템에서 통상적으로 사용되던 과금 방식으로는, 전기차 충전 콘센트에 위치 정보가 담긴 RFID 태그(Tag)를 부착하여 이를 ICCB가 인식하고, ICCB 내부에 위치하는 3G통신 모듈을 통하여 위치 및 전력량을 서버로 송신함으로써 사용자에게 전기차 전용 요금을 부과하는 방식, 위치 정보가 담긴 전기차 전용 충전 콘센트와 3G 통신이 가능한 ICCB를 이용하여 충전 시 위치 정보와 전력량을 서버로 송신하는 방식, 사용자 단말(예를 들어, 스마트 폰) 내 GPS 기능을 이용하여 충전소 위치를 인식하고 ICCB와 무선으로 통신하여 전력량을 서버로 송신하는 방식 등이 있다. On the other hand, in the charging method commonly used in the electric vehicle charging system using the wired charging method according to the concept shown in FIG. 5, an RFID tag containing location information is attached to the electric vehicle charging outlet, and the ICCB recognizes it and , A method of charging a user with an electric vehicle-only fee by transmitting the location and amount of electricity to the server through the 3G communication module located inside the ICCB. There are a method of transmitting the power and power amount to the server, a method of recognizing the location of a charging station using a GPS function in a user terminal (eg, a smart phone), and wirelessly communicating with the ICCB to transmit the amount of power to the server.

하지만 이러한 방식들의 경우 ICCB내 3G 통신 모듈 추가로 인한 하드웨어 비용 증가 및 전기차 과금을 위한 별도의 이동 통신비 발생, 위치 정보(RFID)가 담긴 콘센트에 소요되는 추가 비용 및 ICCB 내 3G 통신 모듈의 추가로 인한 매월 통신비 발생, GPS 이용시 충전 위치 인식 정확도 저하라는 문제점들을 가진다.However, in the case of these methods, the hardware cost increase due to the addition of 3G communication module in the ICCB, the separate mobile communication cost for electric vehicle charging, the additional cost for the outlet containing the location information (RFID), and the addition of the 3G communication module in the ICCB It has problems such as monthly communication cost and reduced accuracy of charging location recognition when using GPS.

도 6은 유선 충전 시스템에 적용되는 본 발명에 따른 전기차 충전 및 과금 절차를 설명하기 위한 개념도이다. 6 is a conceptual diagram for explaining an electric vehicle charging and billing procedure according to the present invention applied to a wired charging system.

앞서 도 5를 통해 케이블의 콘센트 소켓 접속부가 전력 소켓(지능형 콘센트)에 접속된 상태에서 충전 커넥터를 전기차의 플러그 접속구(21)에 연결함으로써 충전이 시작됨을 살펴보았다. Previously, through FIG. 5 , it was examined that charging is started by connecting the charging connector to the plug connection port 21 of the electric vehicle in a state in which the socket socket connection part of the cable is connected to the power socket (intelligent socket outlet).

인케이블 컨트롤 박스(ICCB, In-cable control box)는 전기차(20)와 통신하며 전기차(20)로의 전력 충전을 제어한다. 여기서, ICCB는 근거리 무선통신부를 포함할 수 있다. 근거리 무선통신부는 전기차 내 근거리 무선통신부와 통신을 수행할 수 있으며 충전 스테이션의 위치 정보, 충전 정보를 전기차로 송신하는 데 이용될 수 있다. 한편, 근거리 무선통신부는 ICCB뿐 아니라 송전 패드와 연결된 충전 스탠드 또는 충전 스테이션 내 다른 곳에 위치할 수도 있다. An in-cable control box (ICCB) communicates with the electric vehicle 20 and controls charging of electric power to the electric vehicle 20 . Here, the ICCB may include a short-range wireless communication unit. The short-range wireless communication unit may communicate with the short-range wireless communication unit in the electric vehicle and may be used to transmit location information and charging information of the charging station to the electric vehicle. Meanwhile, the short-distance wireless communication unit may be located not only in the ICCB but also in a charging stand connected to the power transmission pad or elsewhere in the charging station.

여기서, 근거리 무선통신부는 와이파이(WiFi) 등으로 지칭되는 무선랜(Wireless LAN), 블루투쓰(Bluetooth) 등 근거리 무선통신이 가능한 다양한 통신 방식을 포함하는 개념으로 이해된다.Here, the short-range wireless communication unit is understood as a concept including various communication methods capable of short-range wireless communication, such as a wireless LAN, which is referred to as Wi-Fi, or Bluetooth.

전기차의 근거리 무선통신부는 전기차에 탑재되는 텔레매틱스 시스템(telematics system, TMS)에 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 전기차의 TMS는 3G 통신 모듈 또한 포함하며, LTE 등의 이동통신망을 통해 통신사업자와 연결된다. 전기차는 충전 스테이션의ICCB로부터 수신한 충전 스테이션의 위치 정보, 충전 제어, 및 해당 전기차의 충전 정보를 TMS를 통해 이동통신망으로 송신한다. The short-distance wireless communication unit of the electric vehicle may be included in a telematics system (TMS) mounted on the electric vehicle. The TMS of the electric vehicle according to the present invention also includes a 3G communication module and is connected to a communication service provider through a mobile communication network such as LTE. The electric vehicle transmits the location information of the charging station, the charging control, and the charging information of the electric vehicle received from the ICCB of the charging station, to the mobile communication network through the TMS.

한편, 본 발명의 일 실시예에 다른 전기차 충전 과금 시스템은 사용자 단말을 포함할 수 있다. 사용자 단말은 NFC(Near Field Communication), 와이파이(WiFi), 블루투스 등을 통해 지능형 콘센트와 연결되어 통신할 수 있다. 지능형 콘센트는 ICCB와 전기적으로 결합될 수 있다. 또한, 사용자 단말은 3G, LTE, LTE-A 등의 이동통신망을 통해 통신사업자와 연결될 수 있다. 통신사업자는 충전관리 서버와 연결될 수 있다. 충전관리 서버는 위치 정보와 충전 정보를 사용자에게 전달할 수 있고, 사용자는 사용자 단말을 소지 또는 휴대할 수 있다.Meanwhile, the electric vehicle charging and billing system according to an embodiment of the present invention may include a user terminal. The user terminal may be connected to and communicate with an intelligent outlet through Near Field Communication (NFC), Wi-Fi, Bluetooth, or the like. The intelligent outlet may be electrically coupled with the ICCB. In addition, the user terminal may be connected to a communication service provider through a mobile communication network such as 3G, LTE, LTE-A. The carrier may be connected to the charging management server. The charging management server may deliver location information and charging information to the user, and the user may possess or carry the user terminal.

본 발명에서, 사용자 단말은 스마트폰(smart phone)뿐만 아니라 예를 들면, 통신 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 노트북(notebook), 태블릿 PC(tablet PC), 모바일폰(mobile phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB(digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), PDA(Personal Digital Assistant) 등 이동통신망과 통신 가능하여 본 발명에 따른 충전관리 서버와 데이터 또는 정보를 교환할 수 있는 단말이라면 어떤 형태라도 가능하다.In the present invention, the user terminal is not only a smart phone (smart phone), for example, a communicable desktop computer (desktop computer), a laptop computer (laptop computer), a notebook (notebook), a tablet PC (tablet PC), a mobile phone ( mobile phone, smart watch, smart glass, e-book reader, PMP (portable multimedia player), portable game console, navigation device, digital camera, DMB (digital multimedia) broadcasting) player, digital audio recorder, digital audio player, digital video recorder, digital video player, PDA (Personal Digital Assistant), etc. Any type of terminal capable of communicating and exchanging data or information with the charging management server according to the present invention is possible.

충전 스테이션의 위치 정보, 충전 제어, 및 해당 전기자의 충전 정보를 수신한 이동통신 사업자는 해당 정보를 충전관리 서버로 전달한다. 충전관리 서버는 충전 스테이션의 위치 정보, 해당 전기차의 충전 정보를 전력 사업자에게 전달하고 전력 사업자는 이를 이용해 관련 사용자에 대한 과금을 수행한다.The mobile communication service provider that has received the location information of the charging station, the charging control, and the charging information of the corresponding armature transmits the information to the charging management server. The charging management server delivers the location information of the charging station and the charging information of the corresponding electric vehicle to the power provider, and the power company uses it to charge the related users.

도 6에서 설명된 실시예에 의하면, ICCB에 기존처럼 3G 통신 모듈을 삽입하는 대신 근거리 무선통신 모듈을 삽입하여 ICCB와 차량간 근거리 무선통신망을 구축하고, 차량 내 텔레매틱스시스템(TMS)을 이용하여 충전 정보를 충전관리 서버(Host)로 전송한다. 본 발명의 이러한 실시예에 따르면 차량 내 TMS와 ICCB를 연결하여 기존 방법과 비교하여 보다 경제적이고 편리한 전기차 충전 과금 시스템을 구축할 수 있다.According to the embodiment described in Fig. 6, instead of inserting a 3G communication module into the ICCB as in the past, a short-range wireless communication module is inserted to establish a short-range wireless communication network between the ICCB and the vehicle, and charging using the in-vehicle telematics system (TMS) The information is transmitted to the charging management server (Host). According to this embodiment of the present invention, it is possible to build a more economical and convenient electric vehicle charging and billing system compared to the existing method by connecting the TMS and the ICCB in the vehicle.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 과금 시스템의 개략적인 블록 구성도이다.7 is a schematic block diagram of an electric vehicle charging and billing system according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 전기차 충전 과금 시스템은 충전제어장치(100), 사용자가 소지 또는 휴대하는 사용자 단말(200), 충전관리 서버(300), 통신 사업자(400), 및 TMS를 탑재한 전기차(500)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the electric vehicle charging and billing system includes a charging control device 100 , a user terminal 200 carried or carried by a user, a charging management server 300 , a communication service provider 400 , and an electric vehicle equipped with a TMS ( 500) may be included.

본 발명에 따른 충전 제어 장치(100)는 전력 그리드에 연결되고 전기차(500)와 통신하며 전기차(500)로의 전력 충전을 제어한다. 충전 제어 장치(100)는 케이블을 이용한 전도성 충전 방식을 이용하는 경우 ICCB또는 컨트롤 스탠드가 될 수 있으며, 무선 충전 방식을 이용하는 경우 송전 패드 또는 컨트롤 스탠드가 될 수 있다. The charging control device 100 according to the present invention is connected to a power grid, communicates with the electric vehicle 500 , and controls charging of electric power to the electric vehicle 500 . The charging control device 100 may be an ICCB or a control stand when a conductive charging method using a cable is used, and may be a power transmission pad or a control stand when a wireless charging method is used.

사용자 단말(200)은 NFC(Near Field Communication), 와이파이(WiFi), 블루투스 등을 통해 충전 제어 장치(100)와 통신할 수 있으며 충전 제어 장치(100)가 위치하는 충전 스테이션의 위치 정보를 획득한다. 사용자 단말(200)은 이동통신망을 통해 통신사업자(400)와 연결된다. The user terminal 200 may communicate with the charging control device 100 through Near Field Communication (NFC), Wi-Fi, Bluetooth, etc. and obtains location information of a charging station where the charging control device 100 is located. . The user terminal 200 is connected to the communication service provider 400 through a mobile communication network.

한편, 충전 제어 장치(100)는 근거리 무선 통신 모듈을 탑재하여 전기차의 근거리 무선 통신 모듈과 통신하며, 관련 충전 정보를 전기차(500)로 송신한다. 전기차의 근거리 무선 통신 모듈은 차량의 TMS에 포함될 수 있으며, 전기차는 TMS(500)를 통해 통신 사업자(400)와 통신하고 관련 충전 정보를 통신 사업자(400)로 전송한다.Meanwhile, the charging control device 100 is equipped with a short-range wireless communication module to communicate with the short-range wireless communication module of the electric vehicle, and transmits related charging information to the electric vehicle 500 . The short-range wireless communication module of the electric vehicle may be included in the TMS of the vehicle, and the electric vehicle communicates with the communication service provider 400 through the TMS 500 and transmits related charging information to the communication service provider 400 .

통신사업자(400)는 호스트 서버인 충전관리 서버(300)와 연동한다. 통신사업자(400)는 사용자 단말(200) 및 전기차(500)로부터 수신한 충전 제어 관련 데이터 또는 메시지, 충전 정보, 충전 관련 위치 정보를 충전관리 서버(300)로 제공한다. 충전관리 서버(300)는 다양한 지역, 다양한 차량으로부터 수집한 전기차의 충전 관련 정보를 수집하고 관리하며 필요한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 충전관리 서버(300)는 차량의 위치 정보와 충전 정보를 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다. 사용자 단말(200)은 충전관리 서버(300)가 제공하는 충전 관련 정보를 확인하고 충전 제어 메시지 또는 데이터를 이동통신망을 거쳐 충전관리 서버로 전송함으로써, 충전관리 서버를 통한 전기차에 대한 충전 제어를 수행할 수 있다. The communication service provider 400 interworks with the charging management server 300 as a host server. The communication service provider 400 provides charging control related data or messages received from the user terminal 200 and the electric vehicle 500 , charging information, and charging related location information to the charging management server 300 . The charging management server 300 may collect and manage electric vehicle charging-related information collected from various regions and various vehicles, and may provide necessary information to the user. The charging management server 300 may provide vehicle location information and charging information to the user terminal 200 . The user terminal 200 checks the charging-related information provided by the charging management server 300 and transmits the charging control message or data to the charging management server through the mobile communication network, thereby performing charging control for the electric vehicle through the charging management server. can do.

충전관리 서버(300)에 의해 수집되고 관리되는 충전 관련 정보는 전력 사업자(예를 들어, 한국전력공사)에게 전달되어 최종적으로 전기차 충전에 대한 과금이 이루어진다. The charging-related information collected and managed by the charging management server 300 is delivered to a power provider (eg, Korea Electric Power Corporation) to finally charge for electric vehicle charging.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 과금 방법의 동작 흐름도이다. 8 is an operation flowchart of a method for charging and charging an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 8에서는, 도 7을 통해 살펴본 충전 제어 장치(100), 사용자 단말(200), 충전관리 서버(300), TMS를 탑재한 차량(500)을 중심으로 각 구성요소 간의 동작 흐름을 설명하며, 특히 충전 시작 동작을 중심으로 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 과금 방법을 설명한다. In FIG. 8, the operation flow between each component is described with a focus on the charging control device 100, the user terminal 200, the charging management server 300, and the vehicle 500 equipped with the TMS as seen in FIG. 7, In particular, a charging method for charging an electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with a focus on the charging start operation.

충전제어장치(100)는 유선 충전의 경우 ICCB일 수 있고, 무선 충전의 경우 송전 패드, 또는 송전 패드 및 충전 스탠드를 포함할 수 있다. The charging control device 100 may be an ICCB in the case of wired charging, and may include a power transmission pad or a power transmission pad and a charging stand in the case of wireless charging.

도 8을 참조하면, 차량의 충전을 희망하는 사용자가 충전제어장치의 충전 커넥터를 차량에 연결하면 차량은 근거리 무선통신을 통하여 충전제어장치(100)와 페어링(Pairing)을 시도한다. 페어링이 완료되면 차량은 충전제어장치(100)의 정보를 획득하고(S801), 충전제어장치(100)의 정보 및 해당 차량의 정보를 충전관리 서버(300)로 송신한다(S802). Referring to FIG. 8 , when a user who wants to charge the vehicle connects the charging connector of the charging control device to the vehicle, the vehicle attempts pairing with the charging control device 100 through short-range wireless communication. When pairing is completed, the vehicle acquires information of the charging control device 100 (S801), and transmits information of the charging control device 100 and the corresponding vehicle information to the charging management server 300 (S802).

여기서, 충전 커넥터를 연결하는 동작은 유선 충전의 경우에 해당하며, 무선 충전의 경우에는 그라운드 어셈블리의 송전 패드가 차량과 일정한 간격을 두고 배치된 후 사용자가 충전 스탠드 상에 제공되는 제어 패널 등을 통해 충전 시작 버튼을 누르는 동작으로 대체될 수 있다. Here, the operation of connecting the charging connector corresponds to the case of wired charging, and in the case of wireless charging, the power transmission pad of the ground assembly is disposed at a predetermined distance from the vehicle, and then the user uses a control panel provided on the charging stand, etc. It can be replaced with the operation of pressing the charging start button.

한편, 사용자는 사용자 단말(200)을 이용해 충전제어장치(100)의 위치 정보가 담긴 태그(예를 들어, NFC, QR 코드 등)를 인식하여(S803) 충전제어장치(100) 또는 충전 스테이션의 위치 정보 및 사용자 정보를 충전관리 서버(300)로 전송할 수 있다(S804). 여기서, 유선 충전의 경우 충전제어장치(100)의 위치 정보는 콘센트의 위치 정보로 대체될 수 있다. On the other hand, the user recognizes a tag (eg, NFC, QR code, etc.) containing the location information of the charging control device 100 using the user terminal 200 (S803) of the charging control device 100 or the charging station. Location information and user information may be transmitted to the charging management server 300 (S804). Here, in the case of wired charging, location information of the charging control device 100 may be replaced with location information of an outlet.

한편, 충전제어장치(100) 또는 충전 스테이션의 위치 정보는 사용자 단말(200) 대신 도 4에서 설명한 바와 같이 송전 패드와 차량(500)간 근거리 무선 통신을 통해 얻어질 수도 있다.Meanwhile, the location information of the charging control device 100 or the charging station may be obtained through short-range wireless communication between the power transmission pad and the vehicle 500 as described in FIG. 4 instead of the user terminal 200 .

충전관리 서버(300)는 사용자 단말(200)로부터 충전제어장치(100)의 위치 정보와 사용자 정보(100)를 수신하고, 차량으로부터 수신한 충전제어장치(100) 관련 정보 및 차량 정보를 분석해, 해당 차량에 대해 해당 충전 스테이션, 해당 충전제어장치를 통해 충전이 허용되는지 판단하고 충전을 승인한다(S805).The charging management server 300 receives the location information and the user information 100 of the charging control device 100 from the user terminal 200, and analyzes the charging control device 100-related information and vehicle information received from the vehicle, For the corresponding vehicle, it is determined whether charging is permitted through the corresponding charging station and the corresponding charging control device, and the charging is approved (S805).

여기서, 차량 정보는 차량의 식별 정보, 충전 방식, 충전 용량 등을 포함할 수 있다. 또한, 충전제어장치 관련 정보는 해당 충전제어장치의 식별 정보, 해당 충전제어장치가 위치하는 충전 스테이션에 대한 정보, 충전제어장치 또는 충전 스테이션의 위치 정보, 충전제어장치를 통해 공급되는 전력의 충전 방식 등을 포함할 수 있다. Here, the vehicle information may include vehicle identification information, a charging method, a charging capacity, and the like. In addition, the charging control device-related information includes identification information of the corresponding charging control device, information on the charging station where the corresponding charging control device is located, location information of the charging control device or charging station, and the charging method of power supplied through the charging control device. and the like.

충전 승인 메시지를 수신한 차량(500)은 충전 승인 메시지를 충전제어장치(100)로 전달한다(S806). 충전 승인 메시지를 수신한 충전제어장치(100)는 충전을 시작하고 충전 중 실시간으로 충전 정보를 차량(500)에 제공할 수 있다(S807). 충전 정보는 충전관리 서버(300)로 전달된다(S808). Upon receiving the charging approval message, the vehicle 500 transmits the charging approval message to the charging control device 100 (S806). Upon receiving the charging approval message, the charging control device 100 may start charging and provide charging information to the vehicle 500 in real time during charging (S807). The charging information is transmitted to the charging management server 300 (S808).

한편 차량(500)은 충전 중 사용자 단말(200)로 충전 정보를 전송하여(S809) 사용자가 충전 정보를 손쉽게 확인할 수 있도록 한다(S810). 이를 통해 사용자는 사용자 단말(200)을 이용해 원격으로 전기차 충전을 제어할 수 있다.Meanwhile, the vehicle 500 transmits charging information to the user terminal 200 during charging (S809) so that the user can easily check the charging information (S810). Through this, the user can remotely control electric vehicle charging using the user terminal 200 .

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기차 충전 과금 방법의 동작 흐름도이다. 9 is an operation flowchart of a method for charging and charging an electric vehicle according to another embodiment of the present invention.

도 9에서는, 도 7을 통해 살펴본 충전 제어 장치(100), 사용자 단말(200), 충전관리 서버(300), 차량(500)을 중심으로 각 구성요소 간의 동작 흐름을 설명하며, 특히 충전 종료 동작을 중심으로 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 과금 방법을 설명한다. In FIG. 9 , an operation flow between each component is described centered on the charging control device 100 , the user terminal 200 , the charging management server 300 , and the vehicle 500 as seen in FIG. 7 , and in particular, the charging termination operation A method for charging an electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be mainly described.

충전제어장치(100)는 유선 충전의 경우 ICCB일 수 있고, 무선 충전의 경우 송전 패드, 또는 송전 패드 및 충전 스탠드를 포함할 수 있다. The charging control device 100 may be an ICCB in the case of wired charging, and may include a power transmission pad or a power transmission pad and a charging stand in the case of wireless charging.

충전 종료 상황은 차량 내 고전압 배터리가 만충전이 되어 차량 자체적으로 충전이 종료되는 경우와 외부에 의해 충전이 종료되는 경우로 나눌 수 있다. The charging termination situation may be divided into a case in which the high-voltage battery in the vehicle is fully charged and the vehicle itself ends charging, and a case in which the charging is terminated by an external device.

전자의 경우, 충전이 완료되면, 차량 내 TMS를 통해 충전 종료 보고 및 충전량 정보가 충전관리 서버(Host)로 전달되고(S902), 차량과의 연결된 충전제어장치(100) 또한 충전 종료 보고를 수신한다. 충전제어장치(100)를 통해 충전 종료 상황을 확인한 사용자는 충전 커넥터를 차량으로부터 분리하거나(S901)(유선 충전의 경우), 제어 패널을 통해 충전 종료를 확인하고 충전 종료를 컨펌할 수 있다(무선 충전의 경우). In the former case, when charging is completed, the charging end report and charging amount information are transmitted to the charging management server (Host) through the in-vehicle TMS (S902), and the charging control device 100 connected to the vehicle also receives the charging end report. do. The user who has confirmed the charging termination status through the charging control device 100 may disconnect the charging connector from the vehicle (S901) (in the case of wired charging), or confirm the charging termination through the control panel and confirm the charging termination (wireless) for charging).

한편, 후자의 경우, 즉 사용자 단말 혹은 차량 내 인터페이스를 통해 원격으로 충전을 중단하는 경우, 차량에서는 충전 커넥터가 분리됨을 인식하고(901) 충전 종료 보고 및 충전량 정보를 충전관리 서버(300)로 전송할 수 있다(S902). 여기서, 차량 내 인터페이스는 AVN(audio video navigation) 시스템 및 TMS 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Meanwhile, in the latter case, that is, when charging is stopped remotely through a user terminal or an in-vehicle interface, the vehicle recognizes that the charging connector is disconnected (901) and transmits a charging end report and charging amount information to the charging management server 300 It can be done (S902). Here, the in-vehicle interface may include at least one of an audio video navigation (AVN) system and a TMS.

충전관리 서버(300)는 충전량 정보를 전력 사업자(310)에게 전송하고, 전력 사업자(310)는 이를 바탕으로 전기 요금을 계산하여 사용자에게 충전 요금을 부과할 수 있다(S906). The charging management server 300 transmits the charging amount information to the electric power operator 310, and the electric power operator 310 calculates an electric charge based on this and charges the user a charging charge (S906).

한편, 충전관리 서버(300)는 충전 종료 보고 및 충전량 정보에 대한 신호, 데이터 또는 메시지를 사용자 단말(S904)로 제공할 수 있으며, 사용자 단말(200)은 충전 종료 보고 및 충전량을 다양한 형태나 전달 방식으로 사용자게 알릴 수 있다(S905).On the other hand, the charging management server 300 may provide a signal, data or message about the charging end report and charging amount information to the user terminal S904, and the user terminal 200 may provide the charging end report and the charging amount in various forms or delivery. method can be notified to the user (S905).

전술한 실시예들에서 신호, 데이터 또는 메시지를 수신한 수신자는 송신자에게 OK 응답을 회신할 수 있다. 송신자는 수신자로부터 OK 응답이 수신되지 않는 경우, 수신자에게 미리 정해진 회수만큼 신호 또는 메시지를 재전송할 수 있다. 또한, 수신자로부터 OK 응답 외에 실패(fail) 응답을 받는 경우, 송신자는 역으로 실패 응답을 전송하고, 처음부터 혹은 차량이나 사용자 단말에서 정상으로 저장된 절차의 특정 시점이나 이에 대응한 충전량으로부터 전기차 충전 제어 프로세스를 다시 시작할 수 있다.In the above-described embodiments, the recipient receiving the signal, data or message may return an OK response to the sender. The sender may retransmit the signal or message to the receiver a predetermined number of times when an OK response is not received from the receiver. In addition, when receiving a failure response other than the OK response from the receiver, the sender reversely transmits a failure response, and controls electric vehicle charging from the beginning or a specific point in the procedure stored normally in the vehicle or user terminal or the corresponding amount of charge. The process can be restarted.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 제어 장치의 블록 구성도이다. 10 is a block diagram of an electric vehicle charging control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 제어 장치(100)는 컨트롤러(110) 및 근거리 무선통신부(110)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10 , the electric vehicle charging control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a controller 110 and a short-range wireless communication unit 110 .

컨트롤러(110)는 충전을 희망하는 전기차에 대한 충전 승인 메시지를 충전관리 서버로부터 수신하여 전기차에 대한 충전을 개시하고 충전되는 전력량을 누적하여 계측하며, 사용자 또는 전기차으로부터 감지되는 충전 종료 동작을 인지하고 누적 계측된 전력량을 기초로 충전 정보를 도출한다. 컨트롤러(110)는 또한, 전기차 충전 제어 장치 또는 충전 스테이션의 위치 정보를 파악하고 근거리 무선통신부를 통해 위치 정보를 상기 전기차로 전송할 수 있다. The controller 110 receives the charging approval message for the electric vehicle desired to be charged from the charging management server, starts charging the electric vehicle, accumulates and measures the amount of electric power being charged, and recognizes the charging termination operation detected by the user or electric vehicle, and Charge information is derived based on the accumulated and measured amount of power. The controller 110 may also detect location information of the electric vehicle charging control device or charging station, and transmit the location information to the electric vehicle through a short-range wireless communication unit.

무선 통신부(120)는 전기차에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 연결을 설정하고 상기 충전 정보를 전기차로 송신하는데, 무선랜(Wireless LAN) 또는 블루투쓰(Bluetooth) 통신을 지원한다. The wireless communication unit 120 establishes a connection with a short-range wireless communication module mounted in the electric vehicle and transmits the charging information to the electric vehicle, and supports wireless LAN or Bluetooth communication.

여기서, 전기차 충전 제어 장치는 인케이블 컨트롤 박스(In-Cable control box) 또는 송전 패드를 포함할 수 있다. 전기차 충전 제어 장치는 또한, 송전 패드 및 제어 패널을 포함할 수 있다. Here, the electric vehicle charging control device may include an in-cable control box or a power transmission pad. The electric vehicle charging control device may also include a power transmission pad and a control panel.

한편, 전기차 충전 제어 장치가 인케이블 컨트롤 박스인 경우, 인케이블 컨트롤 박스는 인케이블 컨트롤 박스에 연결된 충전 커넥터와 전기차의 연결을 감지하여 인케이블 컨트롤 박스에 대한 정보를 전기차로 전송할 수 있다. On the other hand, when the electric vehicle charging control device is an incable control box, the incable control box may detect a connection between a charging connector connected to the incable control box and the electric vehicle and transmit information about the incable control box to the electric vehicle.

또한, 충전 정보는 충전 대상 전기차의 식별 정보, 충전 시작 시간, 충전 종료 시간, 및 충전량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In addition, the charging information may include at least one of identification information of an electric vehicle to be charged, a charging start time, a charging end time, and a charging amount.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 제어 방법의 동작 순서도이다. 11 is an operation flowchart of an electric vehicle charging control method according to an embodiment of the present invention.

도 11에 도시된 충전 제어 방법은 전기차 충전 제어 장치, 특히 인케이블 컨트롤 박스에 의해 수행될 수 있으나 동작 주체가 이에 한정되는 것은 아니다. The charging control method illustrated in FIG. 11 may be performed by an electric vehicle charging control device, particularly, an in-cable control box, but the operating entity is not limited thereto.

본 발명에 따른 충전 제어 방법은 우선, 전기차 충전 제어 장치가 전기차에 대해 유선 충전을 제공하는 경우 전기차로의 충전 커넥터 연결을 감지하고(S1101), 충전제어장치에 대한 정보를 전기차로 송신한다(S1102). 이후, 전기차 충전 제어 장치는 충전관리 서버로부터 충전 승인 메시지를 수신하고 충전을 개시한다(S1103). 전기차 충전 제어 장치는 충전 개시 이후 충전되는 전력량을 누적하여 계측하다가 사용자 또는 전기차로부터 감지되는 충전 종료 동작을 인지하면(S1104), 누적 계측된 전력량을 기초로 충전 정보를 도출한다(S1105).In the charging control method according to the present invention, first, when the electric vehicle charging control device provides wired charging for the electric vehicle, it detects the connection of the charging connector to the electric vehicle (S1101), and transmits information about the charging control apparatus to the electric vehicle (S1102) ). Thereafter, the electric vehicle charging control device receives the charging approval message from the charging management server and starts charging (S1103). The electric vehicle charging control apparatus accumulates and measures the amount of electric power to be charged after the start of charging, and when it recognizes a charging termination operation sensed by the user or the electric vehicle (S1104), it derives charging information based on the accumulated and measured electric energy (S1105).

도출된 충전 정보는 근거리 무선 통신을 이용해 전기차로 전송된다(S1106).The derived charging information is transmitted to the electric vehicle using short-range wireless communication (S1106).

도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전관리 서버의 블록 구성도이다. 12 is a block diagram of a charging management server according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 충전관리 서버는 도 12에 도시된 바와 같이 프로세서(310), 충전정보 저장부(320), 및 통신 인터페이스(330)를 포함할 수 있으며, 도시되지는 않았으나 프로세서(310)의 동작에 필요한 메모리 또는 추가 프로세서를 더 포함할 수 있다. The charging management server according to an embodiment of the present invention may include a processor 310, a charging information storage 320, and a communication interface 330 as shown in FIG. 12, and although not shown, the processor ( 310) may further include a memory or an additional processor required for operation.

프로세서(310)는 충전을 희망하는 전기차와 연결되어 전기차로의 충전을 제어하는 충전제어장치에 대한 정보, 전기차에 대한 정보, 및 전기차 사용자에 대한 정보를 수신하여 충전을 승인할 것인지 결정하고, 충전 승인 메시지를 상기 전기차로 송신하며 충전 종료에 따라 산출된 충전 정보를 수신하여 전기차 또는 전기차 사용자에 대한 과금 정보로서 전력 사업자에게 제공한다. The processor 310 determines whether to approve charging by receiving information on a charging control device that is connected to an electric vehicle to be charged and controls charging of the electric vehicle, information about the electric vehicle, and information about the electric vehicle user, It transmits an approval message to the electric vehicle, receives charging information calculated according to the end of charging, and provides the electric vehicle or electric vehicle user as billing information to the electric power company.

충전정보 저장부(320)는 적어도 하나의 충전 스테이션, 적어도 하나의 충전제어장치, 적어도 하나의 전기차, 및 적어도 하나의 전기차 사용자에 대한 충전 관련 정보를 저장하여, 프로세서(310)가 관련 충전에 대한 승인 및 전기차 충전에 대한 과금 정보를 도출하는 데 필요한 데이터를 제공한다.The charging information storage unit 320 stores charging-related information for at least one charging station, at least one charging control device, at least one electric vehicle, and at least one electric vehicle user, so that the processor 310 is responsible for the related charging. It provides the data needed to derive authorization and charging information for electric vehicle charging.

통신 인터페이스(330)는 이동통신 서버 및 전력 사업자 서버와 연동하기 위한 통신/네트워크 인터페이스를 제공하며, 전기차 또는 사용자 단말로부터 충전제어장치 또는 충전제어장치가 위치하는 충전 스테이션의 위치에 대한 정보를 수신할 수 있다.The communication interface 330 provides a communication/network interface for interworking with the mobile communication server and the power provider server, and receives information about the location of the charging control device or the charging station in which the charging control device is located from the electric vehicle or the user terminal. can

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 블록 구성도이다. 13 is a block diagram of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기차는 도 13에 도시된 바와 같이 충전 컨트롤러(510), TMS(520), 및 근거리 무선통신부(530)를 포함할 수 있다. An electric vehicle according to an embodiment of the present invention may include a charge controller 510 , a TMS 520 , and a short-range wireless communication unit 530 as shown in FIG. 13 .

충전 컨트롤러(510)는 충전 승인 메시지를 충전관리 서버로부터 수신하여 충전 제어 장치로 전달하고, 충전 제어 장치를 통해 공급되는 전력을 전기차 내 배터리에 충전하며, 충전 종료 동작에 따라 상기 충전 제어 장치로부터 수신한 충전 정보를 충전 관리 서버로 제공한다. The charge controller 510 receives the charge approval message from the charge management server and transmits it to the charge control device, charges the electric power supplied through the charge control device to the battery in the electric vehicle, and receives from the charge control device according to the charging termination operation It provides charging information to the charging management server.

TMS(520)는 충전 정보를 이동통신망으로 전달하며, 근거리 무선통신부(530)는 무선랜(Wireless LAN) 또는 블루투쓰(Bluetooth)를 이용해 충전 제어 장치로부터 충전 정보를 수신한다. The TMS 520 transmits charging information to the mobile communication network, and the short-range wireless communication unit 530 receives charging information from the charging control device using a wireless LAN or Bluetooth.

TMS(520) 및 근거리 무선통신부(530)는 두 블록의 기능이 통합되어 하나의 통신 모듈로 구현될 수 있으며, 통신 모듈은 근거리 무선통신을 이용해 충전 제어 장치로부터 충전 정보를 수신하고, 충전관리 서버와 연동하는 이동통신망과 무선 송수신을 수행할 수 있다. The TMS 520 and the short-range wireless communication unit 530 may be implemented as a single communication module by integrating the functions of the two blocks, and the communication module receives charging information from the charging control device using short-range wireless communication, and the charging management server It is possible to perform wireless transmission and reception with a mobile communication network interworking with the .

본 발명의 실시예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. The operation of the method according to the embodiment of the present invention can be implemented as a computer-readable program or code on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed in a network-connected computer system to store and execute computer-readable programs or codes in a distributed manner.

또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.In addition, the computer-readable recording medium may include a hardware device specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, and flash memory. The program instructions may include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다. Although some aspects of the invention have been described in the context of an apparatus, it may also represent a description according to a corresponding method, wherein a block or apparatus corresponds to a method step or feature of a method step. Similarly, aspects described in the context of a method may also represent a corresponding block or item or a corresponding device feature. Some or all of the method steps may be performed by (or using) a hardware device such as, for example, a microprocessor, programmable computer or electronic circuit. In some embodiments, one or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus.

실시예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 필드 프로그머블 게이트 어레이는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.In embodiments, a programmable logic device (eg, a field programmable gate array) may be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In embodiments, the field programmable gate array may operate in conjunction with a microprocessor to perform one of the methods described herein. In general, the methods are preferably performed by some hardware device.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although described above with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that you can.

100: 전기차 충전제어장치 110: 컨트롤러
120: 근거리 무선통신부 200: 사용자 단말
300: 충전관리 서버(호스트) 310: 전력 사업자
400: 통신 사업자 500: 전기차/차량
100: electric vehicle charging control device 110: controller
120: short-range wireless communication unit 200: user terminal
300: charging management server (host) 310: power operator
400: telecom operator 500: electric vehicle/vehicle

Claims (19)

온보드 충전기, 오프보드 충전기, 충전 스탠드 중 적어도 어느 하나와 전기차를 전기적으로 연결하면서 상기 전기차의 충전을 제어하는 전기차 충전 제어 장치로서,
충전을 희망하는 전기차에 대한 충전 승인 메시지를 충전관리 서버로부터 상기 전기차를 통해 수신하여 상기 전기차에 대한 충전을 개시하고, 상기 전기차에 충전되는 전력량을 누적하여 계측하며, 상기 전기차의 사용자 단말 또는 상기 전기차로부터 감지되는 충전 종료 동작을 인지하고 누적 계측된 전력량을 기초로 충전 정보를 도출하는 컨트롤러; 및
상기 전기차에 탑재된 근거리 무선통신 모듈과 연결을 설정하고 상기 충전 정보를 상기 전기차로 송신하는 근거리 무선 통신부를 포함하며,
상기 충전 정보는, 상기 전기차의 식별 정보, 충전 시작 시간, 충전 종료 시간 및 충전량에 대한 정보를 포함하고, 상기 전기차에 내장된 텔레매틱스시스템과 연결되는 이동통신망을 통해 상기 충전관리 서버에 전달되며, 상기 충전관리 서버와 연동하는 전력 사업자가 상기 전기차에 대한 과금 정보를 생성하는데 이용되는, 전기차 충전 제어 장치.
An electric vehicle charging control device for controlling charging of an electric vehicle while electrically connecting an electric vehicle to at least one of an on-board charger, an off-board charger, and a charging stand,
Receive a charging approval message for an electric vehicle desired to be charged from the charging management server through the electric vehicle, start charging the electric vehicle, accumulate and measure the amount of electric power charged in the electric vehicle, and the user terminal of the electric vehicle or the electric vehicle a controller for recognizing a charging termination operation sensed from and deriving charging information based on the accumulated and measured amount of power; and
and a short-range wireless communication unit that establishes a connection with a short-range wireless communication module mounted on the electric vehicle and transmits the charging information to the electric vehicle,
The charging information includes identification information of the electric vehicle, charging start time, charging end time and charging amount information, and is transmitted to the charging management server through a mobile communication network connected to a telematics system built in the electric vehicle, An electric vehicle charging control device, which is used to generate charging information for the electric vehicle by a power provider interworking with a charging management server.
청구항 1에 있어서,
상기 전기차 충전 제어 장치는 인케이블 컨트롤 박스(In-Cable control box)를 포함하는, 전기차 충전 제어 장치.
The method according to claim 1,
The electric vehicle charging control apparatus includes an in-cable control box (In-Cable control box), electric vehicle charging control apparatus.
청구항 1에 있어서,
상기 전기차 충전 제어 장치는 송전 패드를 포함하는, 전기차 충전 제어 장치.
The method according to claim 1,
The electric vehicle charging control apparatus includes a power transmission pad.
청구항 1에 있어서,
상기 근거리 무선 통신부는,
무선랜(Wireless LAN) 또는 블루투쓰(Bluetooth)를 이용해 상기 전기차의 근거리 무선통신 모듈과 통신하는, 전기차 충전 제어 장치.
The method according to claim 1,
The short-range wireless communication unit,
An electric vehicle charging control device that communicates with the short-range wireless communication module of the electric vehicle using a wireless LAN or Bluetooth.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 전기차 충전 제어 장치 또는 충전 스테이션의 위치 정보를 파악하고 상기 근거리 무선통신부를 통해 상기 위치 정보를 전기차로 전송하는, 전기차 충전 제어 장치.
The method according to claim 1,
The controller is
An electric vehicle charging control device for detecting the location information of the electric vehicle charging control device or the charging station and transmitting the location information to the electric vehicle through the short-range wireless communication unit.
청구항 2에 있어서,
상기 인케이블 컨트롤 박스는,
상기 인케이블 컨트롤 박스에 연결된 충전 커넥터와 상기 전기차의 연결을 감지하여 상기 인케이블 컨트롤 박스에 대한 정보를 상기 전기차로 전송하는, 전기차 충전 제어 장치.
3. The method according to claim 2,
The incable control box is
An electric vehicle charging control device for detecting a connection between a charging connector connected to the in-cable control box and the electric vehicle and transmitting information about the in-cable control box to the electric vehicle.
온보드 충전기, 오프보드 충전기, 충전 스탠드 중 적어도 어느 하나와 전기차를 전기적으로 연결하면서 상기 전기차의 충전을 제어하는 전기차 충전 제어 장치에 의해 수행되는 전기차 충전 제어 방법으로서,
충전을 희망하는 전기차에 대한 충전 승인 메시지를 충전관리 서버로부터 상기 전기차를 통해 수신하는 단계;
상기 전기차에 대한 충전을 개시하고 상기 전기차에 충전되는 전력량을 누적하여 계측하는 단계;
상기 전기차의 사용자 단말 또는 상기 전기차로부터 감지되는 충전 종료 동작을 인지하고 누적 계측된 전력량을 기초로 충전 정보를 도출하는 단계; 및
상기 충전 정보를 근거리 무선 통신을 이용해 상기 전기차로 전송하는 단계를 포함하며,
상기 충전 정보는, 상기 전기차의 식별 정보, 충전 시작 시간, 충전 종료 시간 및 충전량에 대한 정보를 포함하고, 상기 전기차에 내장된 텔레매틱스시스템과 연결되는 이동통신망을 통해 상기 충전관리 서버에 전달되며, 상기 충전관리 서버와 연동하는 전력 사업자가 상기 전기차에 대한 과금 정보를 생성하는데 이용되는 전기차 충전 제어 방법.
An electric vehicle charging control method performed by an electric vehicle charging control device that controls charging of an electric vehicle while electrically connecting an electric vehicle to at least one of an on-board charger, an off-board charger, and a charging stand,
Receiving a charging approval message for an electric vehicle desired to be charged from a charge management server through the electric vehicle;
starting charging of the electric vehicle and accumulating and measuring the amount of electric power charged in the electric vehicle;
recognizing a charging termination operation sensed from the user terminal of the electric vehicle or the electric vehicle and deriving charging information based on the accumulated and measured electric power; and
and transmitting the charging information to the electric vehicle using short-range wireless communication,
The charging information includes identification information of the electric vehicle, charging start time, charging end time and charging amount information, and is transmitted to the charging management server through a mobile communication network connected to a telematics system built in the electric vehicle, An electric vehicle charging control method that is used by a power provider interworking with a charging management server to generate charging information for the electric vehicle.
청구항 8에 있어서,
상기 전기차 충전 제어 장치는 인케이블 컨트롤 박스(In-Cable control box) 또는 송전 패드를 포함하는, 전기차 충전 제어 방법.
9. The method of claim 8,
The electric vehicle charging control device includes an in-cable control box or a power transmission pad, the electric vehicle charging control method.
청구항 8에 있어서,
상기 근거리 무선 통신은 무선랜(Wireless LAN) 통신 또는 블루투쓰(Bluetooth) 통신을 포함하는, 전기차 충전 제어 방법.
9. The method of claim 8,
The short-range wireless communication includes a wireless LAN (Wireless LAN) communication or Bluetooth (Bluetooth) communication, electric vehicle charging control method.
삭제delete 이동통신망을 통해 충전을 희망하는 전기차 또는 상기 전기차의 사용자 단말과 연결되어 상기 전기차로의 충전을 제어하는 충전제어장치에 대한 정보, 상기 전기차에 대한 정보, 및 전기차 사용자에 대한 정보를 수신하여 충전을 승인할 것인지 결정하고 충전 승인 메시지를 상기 전기차로 송신하며, 충전 종료에 따라 산출된 충전 정보를 상기 전기차의 텔레매틱스 시스템이나 상기 사용자 단말로부터 수신하는 프로세서;
적어도 하나의 충전 스테이션, 적어도 하나의 충전제어장치, 적어도 하나의 전기차, 및 적어도 하나의 전기차 사용자에 대한 충전 관련 정보를 저장하는 충전정보 저장부; 및
상기 전기차 또는 상기 사용자 단말과의 통신을 제공하는 이동통신 서버 및 전력 사업자 서버와 연동하는 통신 인터페이스를 포함하며,
상기 충전 제어 장치는 온보드 충전기, 오프보드 충전기, 충전 스탠드 중 적어도 어느 하나와 전기차를 전기적으로 연결하면서 상기 전기차의 충전을 제어하는 장치이고,
상기 충전 정보는, 상기 전기차의 식별 정보, 충전 시작 시간, 충전 종료 시간 및 충전량에 대한 정보를 포함하고, 상기 전력 사업자가 상기 전기차 또는 상기 전기차 사용자에 대한 과금 정보를 생성하는데 이용되는, 충전관리 서버.
Receiving information about an electric vehicle that wants to be charged or a charging control device that is connected to a user terminal of the electric vehicle to control charging of the electric vehicle through a mobile communication network, information about the electric vehicle, and information about an electric vehicle user a processor that determines whether to approve, transmits a charging approval message to the electric vehicle, and receives charging information calculated according to the end of charging from a telematics system of the electric vehicle or the user terminal;
a charging information storage unit configured to store charging-related information on at least one charging station, at least one charging control device, at least one electric vehicle, and at least one electric vehicle user; and
A mobile communication server providing communication with the electric vehicle or the user terminal and a communication interface interworking with a power provider server,
The charging control device is a device for controlling charging of the electric vehicle while electrically connecting the electric vehicle to at least one of an on-board charger, an off-board charger, and a charging stand,
The charging information includes identification information of the electric vehicle, a charging start time, a charging end time, and information on a charging amount, and is used by the electric power provider to generate charging information for the electric vehicle or the electric vehicle user, a charging management server .
청구항 12에 있어서,
상기 통신 인터페이스는,
상기 전기차 또는 상기 사용자 단말로부터 상기 충전제어장치 또는 상기 충전제어장치가 위치하는 충전 스테이션의 위치에 대한 정보를 수신하는, 충전관리 서버.
13. The method of claim 12,
The communication interface is
A charging management server for receiving information on a location of the charging control device or a charging station in which the charging control device is located from the electric vehicle or the user terminal.
삭제delete 청구항 12에 있어서,
상기 충전제어장치는 인케이블 컨트롤 박스(In-Cable control box) 또는 송전 패드를 포함하는, 충전관리 서버.
13. The method of claim 12,
The charging control device comprises an in-cable control box (In-Cable control box) or a power transmission pad, charge management server.
충전관리 서버로부터 이동통신망에 연결되는 텔레메틱스 시스템(telematics system, TMS)을 통해 충전 승인 메시지를 수신하여 충전 제어 장치로 전달하고, 상기 충전 제어 장치를 통해 공급되는 전력을 전기차 내 배터리에 충전하며, 충전 종료 동작에 따라 상기 충전 제어 장치로부터 근거리 무선통신을 통해 수신한 충전 정보를 상기 텔레메틱스 시스템을 통해 상기 충전 관리 서버로 제공하는 충전 컨트롤러; 및
상기 근거리 무선통신을 이용해 상기 충전 제어 장치로부터 상기 충전 정보를 수신하고, 상기 충전관리 서버와 연동하는 이동통신망과 데이터 송수신을 수행하는 통신 모듈을 포함하고,
상기 충전 제어 장치는 온보드 충전기, 오프보드 충전기, 충전 스탠드 중 적어도 어느 하나와 전기차를 전기적으로 연결하면서 상기 전기차의 충전을 제어하는 장치이고,
상기 충전 정보는, 상기 전기차의 식별 정보, 충전 시작 시간, 충전 종료 시간 및 충전량에 대한 정보를 포함하고, 상기 충전관리 서버와 연동하는 전력 사업자가 상기 전기차 또는 상기 전기차의 사용자에 대한 과금 정보를 생성하는데 이용되는, 전기차.
The charging approval message is received from the charging management server through a telematics system (TMS) connected to the mobile communication network and transmitted to the charging control device, and the power supplied through the charging control device is charged to the battery in the electric vehicle, and a charge controller for providing charging information received from the charging control device through short-range wireless communication to the charging management server through the telematics system in response to a termination operation; and
and a communication module for receiving the charging information from the charging control device using the short-range wireless communication and transmitting and receiving data with a mobile communication network interworking with the charging management server,
The charging control device is a device for controlling charging of the electric vehicle while electrically connecting the electric vehicle to at least one of an on-board charger, an off-board charger, and a charging stand,
The charging information includes information on identification information of the electric vehicle, charging start time, charging end time, and charging amount, and a power provider linking with the charging management server generates charging information for the electric vehicle or the user of the electric vehicle used to make electric vehicles.
삭제delete 청구항 16에 있어서,
상기 통신 모듈은 무선랜(Wireless LAN) 통신 또는 블루투쓰(Bluetooth) 통신을 이용해 상기 충전 제어 장치로부터 충전 정보를 수신하는, 전기차.
17. The method of claim 16,
The communication module receives the charging information from the charging control device using a wireless LAN (Wireless LAN) communication or Bluetooth (Bluetooth) communication, electric vehicle.
삭제delete
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