JP7155130B2 - 電気自動車の充電のための充電制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車に関し、より詳細には、電気自動車の充電に関する。

電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ，ＥＶ）やプラグ－インハイブリッドカー（Ｐｌｕｇ－Ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ，ＰＨＥＶ）のようなエコカーは、バッテリーの充電のために充電所に設けられた電気自動車充電設備（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｕｐｐｌｙ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＥＶＳＥ）を用いる。

このため、電気自動車の充電装置（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＥＶＣＣ）は、ＥＶ内に搭載され、ＥＶおよびＥＶＳＥと通信し、電気自動車の充電を制御する。

例えば、ＥＶＣＣが電気自動車から充電開始を指示する信号を受信すると、充電を開始するように制御することができ、電気自動車から充電終了を指示する信号を受信すると、充電を終了するように制御することができる。

このとき、電気自動車は、緩速充電方式または高速充電方式によって充電され得る。緩速充電時に約７時間の充電時間が所要され、高速充電時に約３０分の充電時間が所要される。これによって、緩速充電または高速充電が終了する時点でユーザーが不在中の場合、充電終了のための手続きが正常に進行され得ないため、電気自動車と充電制御装置の連結状態が持続し、不要に電流を浪費する問題というがある。

本発明が解決しようとする技術的課題は、電気自動車の充電のための充電制御装置を提供することにある。

本発明の一実施例による電気自動車の充電制御装置は、充電フラップスイッチと、充電中断スイッチと、スリープモードまたはウェイクアップモードで動作し、前記電気自動車のバッテリーの充電を制御する主制御器と、前記充電フラップスイッチおよび前記充電中断スイッチのオン/オフ状態を感知するロードスイッチと、前記主制御器に電源を供給する電源供給部と、前記電源供給器を活性化/非活性化させる補助制御器とを含み、前記主制御器が前記スリープモードで動作する場合、前記補助制御器が、前記充電フラップスイッチおよび充電中断スイッチのオン状態を感知するか、または前記充電フラップスイッチのオン状態および充電中断スイッチのオフ状態を感知すると、前記電源供給部を活性化させて前記主制御器をウェイクアップモードで動作させる。

前記主制御器は、前記充電フラップスイッチのオン状態および充電中断スイッチのオフ状態を感知すると、前記電気自動車のメイン電源をオンさせる信号を外部に伝送できる。

前記充電フラップスイッチは、充電フラップおよび前記充電フラップを開閉するモーターと連結され得る。

前記主制御器は、前記充電フラップスイッチのオン状態を感知すると、前記モータが前記充電フラップを開くようにする制御信号を生成し得る。

前記主制御器が前記ウェイクアップモードの場合、前記補助制御器は、前記電源供給部の活性化状態を維持させることができる。

前記充電中断スイッチは、充電フラップスイッチおよび前記ロードスイッチと直列連結され、既に設定された値の抵抗素子と並列連結され得る。

前記ロードスイッチは、第１のロードスイッチおよび第２のロードスイッチを含み、前記第１のロードスイッチは、前記第２のロードスイッチの活性化時に非活性化動作し、前記第２のロードスイッチは、前記第１のロードスイッチの活性化時に非活性化動作し、前記第１のロードスイッチは前記主制御器に連結され、前記第２のロードスイッチは、前記補助制御器に連結され得る。

本発明の一実施例による電気自動車の充電のための充電制御装置は、外部から第１の制御信号を受信する第１のスイッチ部と、前記第１のスイッチ部を介して前記第１の制御信号を受信する第１の制御部と、外部から第２の制御信号を受信する第２のスイッチ部と、前記第１の制御部によってウェイクアップし、前記第２のスイッチ部を介して前記第２の制御信号を受信する第２の制御部、そして、前記第２の制御部によって制御され、充電フラップのためのモータの駆動を制御するモータ制御部を含み、前記第２の制御部が、前記第１の制御部によってウェイクアップされると、前記第２の制御部は、前記第１のスイッチをディセーブルさせ、前記第２のスイッチをイネーブルさせる。

前記第１の制御信号は、充電開始を指示する制御信号または充電終了を指示する制御信号であってもよい。

前記第１の制御信号が充電開始を指示する制御信号であれば、第１の電圧値から第２の電圧値に低下する立ち下がりエッジを含むことができる。

前記第１の制御部が前記立ち下がりエッジを認識すると、前記第１の制御部は、スリープ状態の第２の制御部をウェイクアップさせることができる。

前記第１の制御信号が充電終了を指示する制御信号であれば、第３の電圧値から第４３の電圧値に上昇する立ち上がりエッジを含むことができる。

前記第１の制御部が、前記立ち上がりエッジを認識すると、前記第１の制御部は、スリープ状態の第２の制御部をウェイクアップさせることができる。

前記第１の制御信号および前記第２の制御信号は、同一のラインから出力される制御信号であってもよい。

前記第１の制御信号および前記第２の制御信号は、前記電気自動車のチャージングストップボタンを介して出力するように設定され、前記電気自動車のチャージングストップボタンは、前記電気自動車のチャージングフラップボタンと連結するように設定され得る。

本発明の一実施例による電気自動車を充電するための充電制御装置の充電制御方法は、第１のスイッチ部は、電気自動車から充電開始を指示する制御信号または充電終了を指示する制御信号である第１の制御信号を受信するステップと、補助制御器は、ウェイクアップ状態で、前記第１のスイッチ部を介して入力される前記第１の制御信号を検出するステップと、前記補助制御器は、主制御器に電源を供給する電源供給部をイネーブルさせてスリープ状態にある前記主制御器をウェイクアップさせるステップと、前記主制御器は、前記第１のスイッチ部をディセーブルさせ、第２のスイッチ部をイネーブルさせるステップと、前記主制御器は、前記第２のスイッチ部を介して入力される第２の制御信号を検出すると、前記電気自動車の充電を制御するステップと、を含み、前記充電開始を指示する制御信号は、充電フラップスイッチおよび充電中断スイッチのオン状態を感知した信号であり、前記充電終了を指示する制御信号は、前記充電フラップスイッチのオン状態および前記充電中断スイッチのオフ状態を感知した信号である。

前記第１の制御信号が前記充電終了を指示する制御信号である場合、前記主制御器は、前記電気自動車のメイン電源をオンさせる信号を外部に伝送するステップをさらに含むことができる。

前記第１の制御信号が前記充電開始を指示する制御信号である場合、前記主制御器は、充電フラップを開閉するためのモーターが前記充電フラップを開くようにする制御信号を生成するステップをさらに含むことができる。

前記主制御器がウェイクアップされた場合、前記電源供給部は、イネーブルされた状態を維持することができる。

前記第１のスイッチ部は、前記第２のスイッチ部のイネーブル時にディセーブルされ、前記第２のスイッチ部は、前記第１のスイッチ部のイネーブル時にディセーブルされることができる。

前記充電開始を指示する制御信号は、立ち下がりエッジを含む信号であり、前記充電終了を指示する制御信号は、立ち上がりエッジを含む信号であってもよい。

本発明の実施例によると、充電開始を指示する制御信号および充電終了を指示する制御信号が一つのラインを介してモニタリングされ得るため、充電制御装置だけでなく、電気自動車の構造を単純化でき、これによって製造コストを節減できる。

また、本発明の実施例によると、電気自動車が充電される間、または充電が行われていない間に充電制御装置が不要に電流を消耗しないようにすることができる。特に、充電が終了した時点でユーザーが不在中なので充電終了を指示する制御信号を充電制御装置に正常に伝送できない場合でも、充電制御装置のＭＣＵの動作による不要な電流の浪費を防止することができる。

図１は、本発明の一実施例による電気自動車の充電システムを示す図である。 図２は、本発明の一実施例による電気自動車の充電システムを示す図である。 図３は、本発明の一実施例による電気自動車の充電システムを示す図である。 図４は、本発明の一実施例による充電制御装置のブロック図である。 図５は、本発明の一実施例による充電制御装置の動作シナリオの一例である。 図６は、本発明の一実施例による充電制御装置の動作シナリオの他の例である。 図７は、本発明の一実施例による充電制御装置が動作する過程を説明する図である。 図８は、本発明の他の実施例によるチャージングストップボタンの構造を示す。

本発明は、様々な変更を加えることができ、いくつかの実施例が挙げられるところ、特定の実施例を図面に例示して説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態について限定するものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。

第２の、第１のなどのように序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するのに使用できるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されるものではない。前記用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱せずに第２の構成要素は、第１の構成要素と命名されてもよく、同様に第１の構成要素も第２の構成要素と命名されてもよい。および/またはという用語は、複数の関連した記載項目の組み合わせ、または複数の関連した記載項目のいずれかの項目を含む。

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるとか、「接続されて」いると言及されたときには、その他の構成要素に直接的に連結されているか、または接続されていることもあり得るが、中間に他の構成要素が存在することもあり得ると理解されるべきである。反面、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるとか、「直接接続されて」いると言及されたときには、中間に他の構成要素が存在しないものと理解されるべきである。

本出願で使用した用語は、単に特定の実施例を説明するために使用されたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。

他に定義されない限り、技術的または科学的な用語を含んでここで使用されるすべての用語は、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を持っている。一般的に使用される辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上持つ意味と一致する意味を持つものと解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味として解釈されない。

以下、添付の図面を参照して、実施例を詳細に説明するが、図面符号に関係なく、同一または対応する構成要素は、同じ参照番号を付与し、これに対する重複する説明は、省略する。

図１～３は、本発明の一実施例による電気自動車の充電システムを示す図である。

図１～３を参照すると、電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ，ＥＶ，１０）は、電気自動車充電設備（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｕｐｐｌｙ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＥＶＳＥ，２０）から充電され得る。このため、ＥＶＳＥ２０に連結された充電ケーブル２２がＥＶ１０の注入口に連結され得る。ここで、ＥＶＳＥ２０は、ＡＣまたはＤＣを供給する設備であり、充電所に配置されるか、または家庭内に配置されることができ、携帯可能なように具現されることもできる。ＥＶＳＥ２０は、充電所（ｓｕｐｐｌｙ）、ＡＣ充電所（ＡＣ ｓｕｐｐｌｙ）、ＤＣ充電所（ＤＣ ｓｕｐｐｌｙ）、ソケット－アウトレット（ｓｏｃｋｅｔ－ｏｕｔｌｅｔ）などと混用されることができる。

充電装置（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＥＶＣＣ，１００）は、ＥＶ１０内に搭載され、ＥＶ１０と連結される。例えば、充電装置１００は、ＥＶ１０のトランク内に設けられてもよいが、これに制限されるものではない。

ここで、充電装置１００は、電気自動車１０および電気自動車充電設備（ＥＶＳＥ,２０）とそれぞれ通信することができる。

本発明の実施例によると、充電装置１００は、充電制御装置２００および電力供給部３００を含む。

充電制御装置２００は、電気自動車１０および電気自動車充電設備２０にそれぞれ連結される。充電制御装置２００は、電気自動車１０および電気自動車充電設備２０にそれぞれ複数のピンを介して連結され得る。

例えば、充電制御装置２００は、電気自動車充電設備２０と連結される２０ピン（ｐｉｎ）を含み、これを介して電気自動車充電設備２０と通信することができる。例えば、２０ピンの一つは、電気自動車充電設備２０からＣＰ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｉｌｏｔ）信号の入力を受けるＣＰポート用ピンであってもよく、他の一つは、充電ケーブルのコネクタが近接するかどうかを感知するＰＤ（Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）ポート用ピンであってもよく、さらに他の一つは、電気自動車充電設備２０の接地と連結されるＰＥ（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｅａｒｔｈ）ポート用ピンであってもよい。２０ピンのさらに他の一つは、注油口フラップ（ｆｌａｐ）を開くためのモータを駆動させるためのピンであってもよく、さらに他の一つは、モータをセンシングするためのピンであってもよく、さらに他の一つは、温度センシングのためのピンであってもよく、さらに他の一つは、エルイーディーセンシングのためのピンであってもよく、さらに他の一つは、キャン（ＣＡＮ）通信のためのピンであってもよい。しかし、ピンの個数および機能は、これに制限されるものではなく、多様に変形され得る。

そして、充電制御装置２００は、電気自動車１０と連結される１２ピン（ｐｉｎ）を含み、これを介して電気自動車１０と通信することができる。例えば、１２ピンの一つは、電気自動車１０内の衝突感知センサから印加される電圧ライン用ピンであってもよく、他の一つは、電気自動車１０内のバッテリーピンであってもよく、さらに他の一つは、キャン通信のためのピンであってもよく、さらに他の一つは、接地に連結されるピンであってもよく、さらに他の一つは、高電圧保護用ピンであってもよい。しかし、ピンの個数および機能は、これに制限されるものではなく、多様に変形され得る。

電気自動車充電設備２０の二つの高電圧ラインは、充電装置１００の電力供給部３００を介して電気自動車１０のバッテリー１４内に電力を供給し、このとき、高電圧ラインのオン・オフは、充電制御装置２００によって制御され得る。

つまり、充電制御装置２００は、電気自動車１０のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ，１２）と通信し、電気自動車１０および電気自動車充電設備２０からそれぞれ受信した信号によって電気自動車充電設備２０から供給される電力を電気自動車１０のバッテリー１２に伝達する電力供給部３００を制御することができる。

図４は、本発明の一実施例による充電制御装置のブロック図である。

図４を参照すると、充電制御装置２００は、第１の制御部２１０および第２の制御部２２０を含む。本明細書において、第１の制御部２１０は、サブマイクロコントローラ（ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＭＣＵ）、補助制御部、補助制御器などと混用されることができ、第２の制御部２２０は、メインマイクロコントローラ（ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＭＣＵ）、主制御部、主制御器と混用されることができる。ここで、ＭＣＵは、マイクロプロセッサと入出力モジュールを一つのチップで作製して定められた機能を行うコンピュータを意味する。ＭＣＵが車両内に適用される場合、これはＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）という装置として具現されることができ、自動車のエンジン、自動変速機、ＡＢＳの様々な部品をコンピュータで制御するようにする。本発明の実施例によるＭＣＵは、電気自動車の充電のための充電制御装置２００内に適用され、サブＭＣＵとメインＭＣＵに区分され得る。

本発明の実施例によると、第１の制御部２１０のサブＭＣＵは、第２の制御部２２０のメインＭＣＵと分離されるユニットであってもよい。一般的に、充電制御装置２００内に適用されるＭＣＵは、電気自動車の充電を全体的に制御するために、電力消耗が多くなる可能性がある。これらのＭＣＵは、電気自動車のバッテリー電圧を用いるため、ＭＣＵの電力消耗が非常に大きなイシューとなりうる。本発明の実施例によると、ＭＣＵを第１の制御部２１０のサブＭＣＵと第２の制御部２２０のメインＭＣＵに区分し、第２の制御部２２０がスリープモードまたはウェイクアップモードで動作し、電気自動車の充電を制御するための動作を全般的に遂行するが、充電が行われていない間は、スリープ状態にあり、不要な電流消耗を防ぐことができる。そして、相対的に少ない電流を消耗する第１の制御部２１０は、常にウェイクアップ状態にあり、イシューの発生時に、例えば、充電開始を指示する制御信号を受信するか、または充電終了を指示する制御信号を受信した場合、第２の制御部２２０をウェイクアップさせる役割を果たすことができる。

このため、充電制御装置２００は、外部から第１の制御信号を受信し、第１の制御部２１０と連結される第１のスイッチ部２３０および外部から第２の制御信号を受信し、第２の制御部２２０と連結される第２のスイッチ部２４０をさらに含むことができる。第１のスイッチ部２３０は、第２のスイッチ部２４０の活性化時に非活性化動作をして、第２のスイッチ部２４０は、第１のスイッチ部２３０の活性化時に非活性化動作をすることができる。

ここで、第１のスイッチ部２３０に入力される第１の制御信号および第２のスイッチ部２４０に入力される第２の制御信号は、同一のラインから出力される制御信号であってもよい。第１の制御信号および第２の制御信号は、チャージングフラップボタン１６およびチャージングストップボタン１８のオン・オフ状態を示す信号であってもよい。本明細書において、チャージングフラップボタン１６は、充電フラップボタンなどと混用されることができ、チャージングストップボタン１８は、充電ストップボタン、充電中断ボタンなどと混用されることができる。そして、第１のスイッチ部２３０および第２のスイッチ部２４０は、ロードスイッチと混用されることができる。

第２の制御部２２０がスリープ状態にある場合、第１の制御部２１０は、第１のスイッチ部２３０をモニタリングし、第１のスイッチ部２３０を介して第１の制御信号を受信すると、第２の制御部２２０に電源を供給する電源供給部２６０を活性化させて第２の制御部２２０をウェイクアップさせることができる。このため、電源供給部２６０は、第１の制御部２１０および第２の制御部２２０との間に配置され、第１の制御部２１０によって活性化されるか、または非活性化されることができる。

スリープ状態にあった第２の制御部２２０が、第１の制御部２１０によってウェイクアップされると、第２の制御部２２０は、第１のスイッチ部２３０をディセーブル（ｄｉｓａｂｌｅ）させ、第２のスイッチ部２４０をイネーブル（ｅｎａｂｌｅ）させることができる。これによって、第２の制御部２２０は、第２のスイッチ部２４０をモニタリングし、第２のスイッチ部２４０を介して第２の制御信号を受信することができる。

このとき、第１の制御信号は、充電開始を指示する制御信号または充電終了を指示する制御信号であってもよく、第１の制御信号は、充電制御装置２００の外部、つまり電気自動車１０から出力された信号であってもよい。

例えば、電気自動車１０は、チャージングフラップボタン１６およびチャージングストップボタン１８を含み、チャージングフラップボタン１６およびチャージングストップボタン１８は、互いに連結されることができ、チャージングストップボタン１８は、第１のスイッチ部２３０および第２のスイッチ部２４０に連結されることができる。

ユーザーが電気自動車１０の充電を開始するために注油口を開こうとする場合、ユーザーは、チャージングフラップボタン１６を押すことができる。チャージングフラップボタン１６が押されると、チャージングストップボタン１８を介して第１の制御信号が第１のスイッチ部２３０に入力されることができる。

第１の制御信号が充電開始を指示する制御信号である場合、第１の制御部２１０によってウェイクアップされた第２の制御部２２０は、第１のスイッチ部２３０をディセーブルさせ、第２のスイッチ部２４０をイネーブルさせ、第２のスイッチ部２４０を介して入力される第２の制御信号をモニタリングするとともに、モーター制御部２５０を制御する。モーター制御部２５０は、充電フラップ、すなわち注油口を開くためのモータの駆動を制御することができる。これによって、注油口が開かれることができ、電気自動車１０の充電手続きが進行されることができる。

一方、充電終了時にユーザーが不在中の場合、ユーザーは、チャージングストップボタン１８をすぐに押すことができない。充電終了後、ユーザーがどのようなアクションも取らなかった状態で一定時間が経過すると、第２の制御部２２０は、再びスリープ状態に入る。このとき、充電制御装置２００だけでなく、電気自動車１０のＥＣＵ１２もともにスリープ状態に入ることができる。第２の制御部２２０がスリープ状態に入る場合、第１の制御部２１０は、ウェイクアップ状態で、第１のスイッチ部２３０を介して入力される第１の制御信号をモニタリングする。

以後、ユーザーがチャージングストップボタン１８を押すと、充電終了を指示する制御信号が第１のスイッチ部２３０を介して第１の制御部２１０に入力され、これによって、第１の制御部２１０は、第２の制御部２２０をウェイクアップさせる。第１の制御部２１０によってウェイクアップされた第２の制御部２２０は、第１のスイッチ部２３０をディセーブルさせ、第２のスイッチ部２４０をイネーブルさせ、第２のスイッチ部２４０を介して入力される第２の制御信号をモニタリングするとともに、電気自動車１２のＥＣＵ１２をウェイクアップさせる。

図５は、本発明の一実施例による充電制御装置の動作シナリオの一例であり、図６は、本発明の一実施例による充電制御装置の動作シナリオの他の例である。

図５を参照すると、電気自動車１０の充電を開始していない状態で、サブＭＣＵである第１の制御部２１０は、ウェイクアップ状態にあり（Ｓ５００）、メインＭＣＵである第２の制御部２２０は、スリープ状態にある（Ｓ５１０）。これによって、メインＭＣＵは、不要な電力消耗を防止することができる。

ユーザーが充電を開始するために、電気自動車１０のチャージングフラップボタン１６を押すと、第１の制御部２１０は、充電開始を指示する制御信号を検出する（Ｓ５２０）。ここで、充電開始を指示する制御信号は、立ち下がりエッジを含む制御信号であってもよい。

第１の制御部２１０が充電開始を指示する制御信号を検出すると、第１の制御部２１０は、第２の制御部２２０をウェイクアップさせる（Ｓ５３０）。

これによって、ウェイクアップされた第２の制御部２２０は、チャージングフラップボタン１６が押されていることを検出し（Ｓ５４０）、注油口を開くためのモータの駆動を制御する（Ｓ５５０）。

一方、図６を参照すると、電気自動車１０の充電が終了した状態で、所定時間の間、ユーザーが充電終了のための動作を遂行していない場合、サブＭＣＵである第１の制御部２１０は、ウェイクアップ状態にあり（Ｓ６００）、メインＭＣＵである第２の制御部２２０は、スリープ状態に入ることになる（Ｓ６１０）。これによって、メインＭＣＵの電力消耗を防止することができる。

ユーザーが充電を終了するため、電気自動車１０のチャージングストップボタン１８を押すと、第１の制御部２１０は、充電終了を指示する制御信号を検出する（Ｓ６２０）。ここで、充電終了を指示する制御信号は、立ち上がりエッジを含む制御信号であってもよい。

第１の制御部２１０が充電終了を指示する制御信号を検出すると、第１の制御部２１０は、第２の制御部２２０をウェイクアップさせる（Ｓ６３０）。

これによって、ウェイクアップされた第２の制御部２２０は、チャージングストップボタン１８が押されていることを検出し（Ｓ６４０）、電気自動車１０のＥＣＵ１２をウェイクアップさせる（Ｓ６４０）。

以下、本発明の実施例による充電制御装置が充電開始のための制御信号および充電終了のための制御信号によって動作を遂行する過程を、さらに具体的に説明する。

図７は、本発明の一実施例による充電制御装置が動作する過程を説明する図である。

図７を参照すると、電気自動車１０は、チャージングフラップボタン１６およびチャージングストップボタン１８を含み、充電制御装置２００は、第１の制御部２１０、第２の制御部２２０、第１のスイッチ部２３０、第２のスイッチ部２４０、およびモータ制御部２５０を含む。

チャージングフラップボタン１６は、注油口および注油口を開くためのモータＭと連結され、モータＭは、充電制御装置２００と２つのピン（ＣＣ_ＦｌａｐＭ－、ＣＣ_ＦｌａｐＭ＋）を介して連結され、充電制御装置２００は、２つのピン（ＣＣ_ＦｌａｐＭ－、ＣＣ_ＦｌａｐＭ＋）を介して注油口を開くためのモータＭの駆動を制御する信号を出力する。本明細書において、注油口は、充電フラップまたはフラップと混用されることができる。

チャージングストップボタン１８は、充電制御装置２００と１つのピン（Ｉｎｌｅｔ_ｆｌａｐ_ｓｔ）を介して連結され、チャージングストップボタン１８は、１つのピン（Ｉｎｌｅｔ_ｆｌａｐ_ｓｔ）を介して充電制御装置２００に充電開始を指示する制御信号または充電終了を指示する制御信号を出力する。

本明細書において、チャージングフラップボタン１６のスイッチＳ１は、チャージングフラップスイッチ、充電フラップスイッチなどと混用されることができ、チャージングストップボタン１８のスイッチＳ２は、チャージングストップスイッチ、充電ストップスイッチ、充電中断スイッチなどと混用されることができる。

平常時、すなわち、充電が行われていない状態でチャージングフラップボタン１６のスイッチＳ１は、開いており、チャージングストップボタン１８のスイッチＳ２は閉じられている。このとき、チャージングフラップボタン１６とチャージングストップボタン１８間の連結は、解除された状態であり、これによって第１のスイッチ部２３０に所定の電圧値、例えば５Ｖが入力されるように設定され得る。ここで、第２の制御部２２０は、スリープ状態にあり、第１の制御部２１０は、ウェイクアップ状態で第１のスイッチ部２３０を持続的にモニタリングする。

ユーザーが充電を開始するために注油口を開こうとする場合、ユーザーは、チャージングフラップボタン１６を押すことになる。これによって、チャージングフラップボタン１６のスイッチＳ１は閉じられることになり、チャージングフラップボタン１６とチャージングストップボタン１８は、連結されることになる。チャージングストップボタン１８のスイッチＳ２は、依然として閉じられた状態であり、チャージングストップボタン１８は、チャージングフラップボタン１６を介してグラウンドに連結されるので、チャージングストップボタン１８から第１のスイッチ部２３０に０Ｖの電圧値が入力され得る。

第１のスイッチ部２３０は、ローアクティブ（ｌｏｗ ａｃｔｉｖｅ）ロードスイッチ（ｌｏａｄ ｓｗｉｔｃｈ）であってもよく、これによって、第１のスイッチ部２３０に入力される電圧値が５Ｖから０Ｖに低下する場合、すなわち、第１のスイッチ部２３０に入力される第１の制御信号が立ち下がりエッジを持つ場合、第１の制御部２１０は、第２の制御部２２０をウェイクアップさせることができる。すなわち、チャージングフラップボタン１６のスイッチＳ１およびチャージングストップボタン１８のスイッチＳ２が全てオン状態であることを感知した場合、第１の制御部２１０は、電源供給部２６０を活性化させて第２の制御部２２０をウェイクアップモードで動作させることができる。

このため、第１の制御部２１０は、割り込みポート（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ｐｏｒｔ，Ｉ_Ｐ）およびＡＤＣポート（ＡＤＣ_Ｐ）を含んでもよく、割り込みポート（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ｐｏｒｔ，Ｉ_Ｐ）およびＡＤＣポート（ＡＤＣ_Ｐ）を介して印加される制御信号をモニタリングすることができる。割り込みポート（Ｉ_Ｐ）は、所定周期でウェイクアップされるポートであって、第１の制御部２１０に印加される信号の電圧値の変化の有無、立ち上がりエッジの有無、立ち下がりエッジの有無を検出することができる。ＡＤＣポート（ＡＤＣ_Ｐ）は、持続的にウェイクアップされているポートであって、第１の制御部２１０に印加される信号の電圧値を持続的にモニタリングすることができる。

第１の制御部２１０が割り込みポート（Ｉ_Ｐ）またはＡＤＣポート（ＡＤＣ_Ｐ）を介して立ち下がりエッジを検出すると、第１の制御部２１０は、第２の制御部２２０に電源を供給する電源供給器（５Ｖ ＬＤＯ）をイネーブルさせて第２の制御部２１０がウェイクアップされるようにする。

第２の制御部２２０がウェイクアップされると、第２の制御部２２０は、第１のスイッチ部２３０をディセーブルさせ、第２のスイッチ部２４０をイネーブルさせることができる。このため、第２の制御部２２０は、ＧＰＩＯ３ポートを用いて、第１のスイッチ部２３０をディセーブルさせ、ＧＰＩＯ２ポートを用いて第２のスイッチ部２４０をイネーブルさせることができる。

これによって、チャージングストップボタン１８から第２のスイッチ部２４０を介して第２の制御信号が印加され、第２の制御部２２０は、ＡＤＣポートを介して第２の制御信号をモニタリングする。第２の制御信号が充電開始を指示する制御信号、すなわち、チャージングフラップボタン１６が押されたことを意味する制御信号である場合、第２の制御部２２０は、モータ制御部２５０のモーターＩＣブロック（Ｍｏｔｏｒ ＩＣ ｂｌｏｃｋ）を制御し、これによって、モータ制御部２５０は、注油口を開くためのモータを駆動させるための制御信号を出力することができる。

このとき、第２の制御部２２０がウェイクアップモードの場合、第１の制御部２１０は、電源供給部２６０の活性化状態を維持させることができる。

以後、充電終了後、所定時間の間、ユーザーが所定のアクションを取らない場合、すなわち、充電終了後、所定時間の間、ユーザーがチャージングストップボタン１８を押さない場合、第２の制御部２２０は、第１のスイッチ部２３０をイネーブルさせ、第２のスイッチ部２４０をディセーブルさせ、自分がスリープ状態に進入することを第１の制御部２１０に知らせた後、スリープ状態に入る。これとともに、電気自動車１０のＥＣＵ１２も、スリープ状態に入ることができる。

そして、第１の制御部２１０は、第１のスイッチ部２３０を介して印加される第１の制御信号をモニタリングする。このとき、チャージングフラップボタン１６のスイッチＳ１およびチャージングストップボタン１８のスイッチＳ２は、いずれも依然として閉じられた状態なので、第１の制御信号は、続けて０Ｖの値を持つことになる。

ユーザーが戻ってきて、すぐにチャージングストップボタン１８を押す場合、チャージングフラップボタン１６のスイッチＳ１が閉じられている状態で、チャージングストップボタン１８のスイッチＳ２は開かれることになる。チャージングストップボタン１８の抵抗Ｒによって第１の制御信号は０Ｖよりも高いが、５Ｖよりも低い電圧値、例えば、３.５Ｖを持つことができる。

第１のスイッチ部２３０に入力される電圧値が０Ｖから３.５Ｖに高くなる場合、すなわち、第１のスイッチ部２３０に入力される第１の制御信号が立ち上がりエッジを持つ場合、第１の制御部２１０は、第２の制御部２２０を再びウェイクアップさせることができる。つまり、チャージングフラップボタン１６のスイッチＳ１がオンの状態であり、チャージングストップボタン１８のスイッチＳ２がオフの状態であることを感知した場合、第１の制御部２１０は、電源供給部２６０を活性化させて第２の制御部２２０をウェイクアップモードで動作させることができる。

このため、第１の制御部２１０は、第２の制御部２２０のための５Ｖ ＬＤＯをイネーブルさせて第２の制御部２１０がウェイクアップされるようにすることができる。

第２の制御部２２０がウェイクアップされると、第２の制御部２２０は、第１のスイッチ部２３０をディセーブルさせ、第２のスイッチ部２４０をイネーブルさせることができる。このため、第２の制御部２２０は、ＧＰＩＯ３ポートを用いて第１のスイッチ部２３０をディセーブルさせ、ＧＰＩＯ２ポートを用いて第２のスイッチ部２４０をイネーブルさせることができる。

これによって、チャージングストップボタン１８から第２のスイッチ部２４０を介して第２の制御信号が印加され、第２の制御部２２０は、ＡＤＣポートを介して第２の制御信号をモニタリングする。第２の制御信号が充電終了を指示する制御信号、すなわち、チャージングストップボタン１８が押されていることを意味する制御信号である場合、第２の制御部２２０は、電気自動車１０のメイン電源をオンさせる信号を外部に伝送し、ＥＣＵ１２をウェイクアップさせて充電を終了させるための残りの手続きを進行することができる。

一方、充電が正常に終了された場合、すなわち、ユーザーが充電終了後にチャージングフラップボタン１６を再び押してチャージングフラップボタン１６のスイッチＳ１を開いた場合、チャージングフラップボタン１６とチャージングストップボタン１８間の連結は、解除された状態である。チャージングストップボタン１８のスイッチＳ２は、依然として閉じられた状態なので、第１のスイッチ部２３０に所定の電圧値、例えば５Ｖが入力されることができる。第１の制御部２１０が０Ｖから５Ｖへの立ち上がりエッジを認識しても、これは充電が正常に終了されたものであるので、第１の制御部２１０が第２の制御部２２０をウェイクアップさせる過程を別途に進行しない。

一方、図７でチャージングストップボタン１８のスイッチＳ２がチャージングフラップボタン１６のスイッチＳ１およびＤＣ－Ｂｏｘと直列連結され、既に設定された値の抵抗素子Ｒと並列連結されるものとして例示されているが、これに制限されるものではなく、チャージングストップボタン１８のスイッチおよび抵抗は、様々な構造に変形され得る。

図８は、本発明の他の実施例によるチャージングストップボタンの構造を示す。

図８を参照すると、チャージングストップボタン１８は、第１の抵抗Ｒ１および第２の抵抗Ｒ２を含み、スイッチＳ３は、第１の抵抗Ｒ１または第２の抵抗Ｒ２に連結されるように設定され得る。

このとき、第１の抵抗Ｒ１は、チャージングフラップボタン１６が押されたかどうかを検出するための抵抗であり、第２の抵抗Ｒ２は、チャージングストップボタン１８が押されたかどうかを検出するための抵抗であってもよい。このため、第１の抵抗Ｒ１は、第２の抵抗Ｒ２よりも低い値を持つことができる。例えば、第１の抵抗Ｒ１は、約数ないし数百の抵抗値を持ち、第２の抵抗Ｒ２は、約数ｋないし数百ｋの抵抗値を持つことができる。

これによって、チャージングストップボタン１８のスイッチＳ３は、チャージングストップボタン１８が押されていない状態では、第１の抵抗Ｒ１側に連結され、チャージングストップボタン１８が押された状態では、第２の抵抗Ｒ２側に連結されることができる。

チャージングストップボタン１８に含まれる第１の抵抗Ｒ１および第２の抵抗Ｒ２の抵抗値を調節すると、第１のスイッチ部２３０および第２のスイッチ部２４０に印加される電圧値を多様に調節することが可能である。

以上、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、該当技術分野の熟練した当業者は、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正および変更させることができることを理解できるだろう。

１０ 電気自動車
２０ 電気自動車充電設備
２２ 充電ケーブル
１００ 充電装置
２００ 充電制御装置

Claims (17)

1. 電気自動車の充電制御装置であって、
   充電フラップスイッチと、
   充電中断スイッチと、
   スリープモードまたはウェイクアップモードで動作し、前記電気自動車のバッテリーの充電を制御する主制御器と、
   前記充電フラップスイッチおよび前記充電中断スイッチのオン/オフ状態を感知するロードスイッチと、
   前記主制御器に電源を供給する電源供給部と、
   前記電源供給部を活性化／非活性化させる補助制御器と、を含み、
   前記主制御器が前記スリープモードで動作する場合、
   前記補助制御器が、
   前記充電中断スイッチがオン状態で、前記充電フラップスイッチのオン状態への状態変化を感知した場合、または前記充電フラップスイッチがオン状態で、前記充電中断スイッチのオフ状態への状態変化を感知した場合、前記電源供給部を活性化させて前記主制御器をウェイクアップモードで動作させる、充電制御装置。
2. 前記主制御器は、
   前記充電フラップスイッチのオン状態および前記充電中断スイッチのオフ状態を感知すると、前記電気自動車のメイン電源をオンさせる信号を外部に伝送する、請求項１に記載の充電制御装置。
3. 前記充電フラップスイッチは、充電フラップおよび前記充電フラップを開閉するモータと連結される、請求項１に記載の充電制御装置。
4. 前記主制御器は、前記充電フラップスイッチのオン状態を感知すると、前記モータが前記充電フラップを開くようにする制御信号を生成する、請求項３に記載の充電制御装置。
5. 前記主制御器が、前記ウェイクアップモードの場合、
   前記補助制御器は、前記電源供給部の活性化状態を維持させる、請求項１に記載の充電制御装置。
6. 前記充電中断スイッチは、前記充電フラップスイッチおよび前記ロードスイッチと直列連結され、既に設定された値の抵抗素子と並列連結される、請求項１に記載の充電制御装置。
7. 前記ロードスイッチは、第１のロードスイッチおよび第２のロードスイッチを含み、
   前記第１のロードスイッチは、前記第２のロードスイッチの活性化時に非活性化動作し、
   前記第２のロードスイッチは、前記第１のロードスイッチの活性化時に非活性化動作し、
   前記第１のロードスイッチは、前記主制御器に連結され、
   前記第２のロードスイッチは、前記補助制御器に連結される、請求項１に記載の充電制御装置。
8. 電気自動車の充電のための充電制御装置であって、
   外部から第１の制御信号を受信する第１のスイッチ部と、
   前記第１のスイッチ部を介して前記第１の制御信号を受信する第１の制御部と、
   外部から第２の制御信号を受信する第２のスイッチ部と、
   前記第１の制御部によってウェイクアップし、前記第２のスイッチ部を介して前記第２の制御信号を受信する第２の制御部と、
   前記第２の制御部によって制御され、充電フラップのためのモータの駆動を制御するモータ制御部と、を含み、
   前記第２の制御部が、前記第１の制御部によってウェイクアップされると、前記第２の制御部は、前記第１のスイッチ部をディセーブルさせ、前記第２のスイッチ部をイネーブルさせる、充電制御装置。
9. 前記第１の制御信号は、充電開始を指示する制御信号または充電終了を指示する制御信号である、請求項８に記載の充電制御装置。
10. 前記第１の制御信号が充電開始を指示する制御信号であれば、第１の電圧値から第２の電圧値に低下する立ち下がりエッジを含む、請求項９に記載の充電制御装置。
11. 前記第１の制御部が前記立ち下がりエッジを認識すると、前記第１の制御部は、スリープ状態の前記第２の制御部をウェイクアップさせる、請求項１０に記載の充電制御装置。
12. 電気自動車を充電するための充電制御装置の充電制御方法であって、
    第１のスイッチ部は、前記電気自動車から充電開始を指示する制御信号または充電終了を指示する制御信号である第１の制御信号を受信するステップと、
    補助制御器は、ウェイクアップ状態で、前記第１のスイッチ部を介して入力される前記第１の制御信号を検出するステップと、
    前記補助制御器は、主制御器に電源を供給する電源供給部をイネーブルさせてスリープ状態にある前記主制御器をウェイクアップさせるステップと、
    前記主制御器は、前記第１のスイッチ部をディセーブルさせ、第２のスイッチ部をイネーブルさせるステップと、
    前記主制御器は、前記第２のスイッチ部を介して入力される第２の制御信号を検出すると、前記電気自動車の充電を制御するステップと、を含み、
    前記充電開始を指示する制御信号は、充電フラップスイッチおよび充電中断スイッチのオン状態を感知した信号であり、
    前記充電終了を指示する制御信号は、前記充電フラップスイッチのオン状態および前記充電中断スイッチのオフ状態を感知した信号である、充電制御方法。
13. 前記第１の制御信号が前記充電終了を指示する制御信号である場合、前記主制御器は、前記電気自動車のメイン電源をオンさせる信号を外部に伝送するステップをさらに含む、請求項１２に記載の充電制御方法。
14. 前記第１の制御信号が前記充電開始を指示する制御信号である場合、前記主制御器は、充電フラップを開閉するためのモータが前記充電フラップを開くようにする制御信号を生成するステップをさらに含む、請求項１２に記載の充電制御方法。
15. 前記主制御器がウェイクアップされた場合、前記電源供給部は、イネーブルされた状態を保持する請求項１２に記載の充電制御方法。
16. 前記第１のスイッチ部は、前記第２のスイッチ部のイネーブル時にディセーブルされ、前記第２のスイッチ部は、前記第１のスイッチ部のイネーブル時にディセーブルされる、請求項１２に記載の充電制御方法。
17. 前記充電開始を指示する制御信号は、立ち下がりエッジを含む信号であり、前記充電終了を指示する制御信号は、立ち上がりエッジを含む信号である、請求項１２に記載の充電制御方法。

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