KR101121228B1 - 전기 자동차 충전의 최대전력 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 전기차량 충전 시스템은, 옥내로 유입되는 한계치 이상의 전력을 차단하는 제1차단기와, 상기 유입된 전력이 가전기구로 한계치이상 인가되는 것을 차단하는 제2차단기와, 상기 제1차단기와 제2차단기 사이에 위치하며, 옥내 전기기구에서 소비되는 최대전력을 검출하는 검출부와, 소정 통신방식에 의해 상기 검출된 최대전력 값을 수신하여 차량 충전에 소요되는 전력값을 재설정하는 충전부를 포함하여 구성된다.
본 발명은 전력 인입선에 검출부를 설치하고 설치된 검출부가 상기 충전부 내의 파일럿 기능 제어기에 최대 전력값을 무선(혹은 유선) 전송하면, 전기 차량(200)이 전력 소비량을 재설정할 수 있도록 파일럿 라인(제어 감시선)의 PWM(DUTY)신호를 재설정한다.
본 발명은 가정에서 사용되는 전력을 실시간으로 감시하여 가정에서 사용되는 전력을 제외한 나머지 전력만으로 차량을 안정적으로 충전하도록 하여 차량 충전시 빈번히 발생되던 정전문제를 해결하였다.

Description

전기 자동차 충전의 최대전력 제어 시스템 {SYSTEM FOR CONTROLLING MAXIMUM POWER OF ELECTRIC VIHICLE CHARGING}
본 발명은 전기 자동차의 충전에 관한 것으로서, 특히 전기 자동차 충전의 최대전력 제어에 관한 것이다.
오늘날, 자동차는 일반 생활에 꼭 필요한 생활 필수품이 되었다. 자동차가 사람들에게 빠르고 편리한 이동성을 제공함으로써 더 많이 보급되고 우리 생활에 중요한 위치를 차지하게 되었다.
그러나, 기존의 내연 자동차의 증가는 자동차에서 배출되는 배기가스의 증가로 인해 심각한 환경오염의 원인이 되었다. 그리고, 이러한 대기와 환경오염 문제를 해결하기 위해 청정 연료인 전기를 사용한 전기 자동차(EV, Electric Vehicle)에 대한 연구가 활발히 진행되었고, 그 기술이 적용된 제품들이 출시되고 있다.
더욱이, 세계적인 환경규제 강화 및 에너지 비용 절감 추세에 따라 환경 친화적인 전기자동차(EV, Electric Vehicle)에 대한 요구가 증가 되고 있다. 미국과 유럽의 경우 대기보존법 제정에 의하여 EV의 보급이 의무화되고 있는 상황이며, 국내에서도 저탄소 녹색성장의 일환으로 그린카(친환경 자동차)에 대한 관심과 연구가 활발히 진행되고 있다.
전기자동차(EV)의 보급 확대를 위해서는 전기자동차의 전원을 충전할 수 있는 충전 인프라의 구축이 필수적이다. 특히, 전기자동차의 배터리의 용량을 늘리는 것은 차체의 무게를 가중시키는 단점이 있어 한번의 완충으로 전기자동차가 운행 가능한 거리는 제한적일 수 밖에 없다. 따라서, 전기 자동차의 중장거리 운행을 위해, 언제 어디서나 전기자동차를 충전할 수 있도록 도로망과 연계된 충전소의 설치는 필수적이며 가정용 충전설비와 인프라를 갖추는 것도 또한, 전기자동차(EV)의 보급 확대를 위해 반드시 필요하다.
전기 자동차의 충전은 완속형 충전설비와 급속형 충전설비로 이루어지며, 급속형 충전설비의 경우 전기자동차 전용 충전소에 설치된다. 급속형 충전설비는 최대 출력이 50kW 이상의 충전 스테이션이며, 직류(DC)전원의 공급으로 배터리에 직접 충전함으로써 30분 이내에 충전을 완료할 수 있다.
완속형 충전설비의 경우 충전장치의 최대 출력이 7.7kW 이하이며, 교류(AC)전원의 공급으로 차량 내 OBC(On Board Charger)로 충전함으로써 대략 6 ~ 8시간의 충전시간이 소요된다.
오늘날, 가정의 전기 소비량은 점차 증가하는 추세여서 약3KW- 7.7KW의 완속형 전기자동차 충전기(EVSE)를 일반 가정용 전원에 연결하여 사용할 경우, 가정의 전력 사용량은 70%이상 급증한다. 보통의 가정에서, 전력 사용량이 70%이상 급증하게 되면 퓨즈(FUSE) 즉, 인입 차단기가 기동하게 되어 정전이 발생한다.
이러한 이유로 종래 기술은, 일반 가정에서 전기 자동차를 충전할 때 정전이 빈번하게 일어나는 문제를 가지고 있었다.
본 발명의 목적은, 가정에서 사용되는 전력을 실시간으로 감시하여 가정에서 사용되는 전력을 제외한 나머지 전력만으로 안정적으로 차량 충전을 수행하는 전기 자동차 충전의 최대전력 제어 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 부가적인 특성 및 이점들은 아래의 설명에 기재될 것이며, 부분적으로는 상기 설명에 의해 명백해지거나 본 발명의 실행을 통해 숙지될 것이다. 본 발명의 목표 및 다른 이점들은 특히 아래 기재된 설명 및 부가된 도면뿐만 아니라 청구항에서 지적한 구조에 의해 구현될 것이다.
본 발명은 전력 인입선에 검출부(300)를 설치하고 설치된 검출부(300)가 상기 충전부(100) 내의 파일럿 기능 제어기(140)에 최대 전력값을 무선(혹은 유선) 전송하면, 전기 차량(200)이 전력 소비량을 재설정할 수 있도록 파일럿 라인(제어 감시선)의 PWM(DUTY)신호를 재설정한다.
본 발명은 가정에서 사용되는 전력을 실시간으로 감시하여 가정에서 사용되는 전력을 제외한 나머지 전력만으로 차량을 안정적으로 충전하도록 하여 차량 충전시 빈번히 발생되던 정전문제를 해결하였다.
도1은 본 발명에 따른 최대전력 제어 시스템에 관한 구성도.
도2a는 본 발명에 따른 검출부의 블록 구성도.
도2b는 본 발명에 따른 충전부의 블록 구성도.
도3은 완속형 충전 시스템에서 전기차량과 충전부 간의 결합과 그 구조를 나타낸 도면.
도4는 본 발명에 따른 최대전력 제어 시스템의 동작을 나타낸 흐름도.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기차량 충전 시스템은, 옥내로 유입되는 한계치 이상의 전력을 차단하는 제1차단기와, 상기 유입된 전력이 가전기구로 한계치이상 인가되는 것을 차단하는 제2차단기와, 상기 제1차단기와 제2차단기 사이에 위치하며, 옥내 전기기구에서 소비되는 최대전력을 검출하는 검출부와, 소정 통신방식에 의해 상기 검출된 최대전력 값을 수신하여 차량 충전에 소요되는 전력값을 재설정하는 충전부를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기차량 충전 방법은, 옥내 전기 기구들이 소비하는 전력을 주기적으로 측정하는 과정과, 상기 측정된 전력값을 메모리에 저장하고 상기 측정된 전력값을 기저장된 최대 전력값과 비교하는 과정과, 상기 측정된 전력값이 기저장된 최대 전력값보다 큰 경우 상기 측정된 전력값을 새로운 최대 전력값으로 설정하고 충전부 측으로 무선 전송하는 과정과, 충전부측에서, 상기 최대 전력값이 수신되면 수신된 최대전력 값에 기초하여 수전용량을 재설정하는 과정과, 상기 재설정된 수전용량 정보를 제어 감시선을 통해 전기 차량으로 전달하는 과정과, 전기 차량 측에서, 상기 전달된 수전용량 정보에 따라 제한된 충전을 수행하는 과정으로 이루어진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명에 따른 최대전력 제어 시스템에 관한 구성도이다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기차량 충전 최대전력 제어 시스템은 크게, 인입 차단기(제1차단기, 10), 제1분기 차단기(제2차단기, 20), 제2분기 차단기(제3차단기, 30), 검출부(300), 충전부(100), 전기 자동차(200)로 이루어진다.
상기 제1차단기(10)는 인입 차단기로서, 옥내로 유입되는 한계치 이상의 전력을 차단한다.
상기 제2차단기(20)는, 상기 유입된 전력이 가전기구(예: 에어컨, 전등, 전열기 등)로 한계치이상 인가되는 것을 차단하는 분기 차단기이다.
상기 제3차단기(30)는, 상기 유입된 전력이 상기 충전부(100)로 한계치이상 인가되는 것을 차단하는 분기 차단기이다.
상기 검출부(300)는 상기 제1차단기(10)와 제2차단기(20) 사이에 위치하며, 에어컨, 전등, 전열기와 같은 옥내 전기기구에서 소비되는 최대전력을 검출한다.
상기 충전부(100)는 유선 혹은 무선통신으로, 상기 검출된 최대전력 값을 수신하여 차량 충전에 소요되는 전력값을 재설정한다. 그리고, 상기 재설정된 전력값을 파일럿(PILOT) 신호의 Pulse Width Modulation(DUTY)으로 전기 차량(200)에 알리고, 차량(200)은 상기 PWM(DUTY) 비율에 따른 전력량만큼 제한된 충전을 수행한다.
도2a는 본 발명에 따른 검출부의 블록 구성도이다.
도2a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 검출부(300)는 전력 측정기(310), 저장부(320), 통신부(제2통신부, 330)등의 구성요소를 포함할 수 있다. 그러나, 도2a에 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 더 많은 구성요소로서 상기 검출부(300)가 구현될 수도 있고, 그 보다 적은 구성요소에 의해서도 구현될 수 있다.
상기 전력 측정기(310)는 옥내 전기기구에서 소비되는 전력을 주기적으로 측정한다. 상기 저장부(320)는 주기적으로 측정된 상기 전력 측정기(310)의 전력값들을 저장한다.
그리고, 상기 통신부(330)는 저장부(320)에 저장된 전력값들 중 가장 큰 값, 즉 최대 전력값을 검출하여 상기 충전부(100)로 전송한다. 상기 검출부(300) 와 충전부(100)간의 전송은 무선이나 유선통신으로 이루어질 수 있다. 무선통신으로 이루어지는 경우, 상기 통신부(330)는 지그비(Zigbee(IEEE 802.15.4)) 통신 프로토콜에 따라 전송을 수행할 수 있다. 또한, 유선통신으로 이루어지는 경우, 상기 통신부(330)는 RS232나 RS485 MODBUS 통신 프로토콜에 따라 전송을 수행할 수 있다.
도2b는 본 발명에 따른 충전부의 블록 구성도로서, 장치적 측면에서 구성요소들을 나타낸 것이다.
도2b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 충전부(100)는 통신부(제1통신부, 110), 보호부(120), 측정부(130), 파일럿 기능 제어기(140), 제어부(150), 입력부(160), 출력부(170), 전력 공급부(180), 스위치 모드 파워 서플라이(미도시) 등의 구성요소를 포함할 수 있다.
그러나, 도2b에 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 더 많은 구성요소로서 상기 충전부(100)가 구현될 수도 있고, 그 보다 적은 구성요소에 의해서도 구현될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 충전부(100)의 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
상기 통신부(110)는 충전부(100)와 무선통신 시스템 간의 무선통신 또는 충전부(100)와 충전부(100)가 위치한 네트웍간의 무선통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)는 이동통신 모듈(미도시), CAN통신 모듈(미도시), 근거리 통신 모듈(미도시) 중, 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 이동통신 모듈은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선신호를 송수신한다. 여기에서, 상기 무선신호는, 음성 호신호, 화상통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. 상기 이동통신 모듈은 상위 운영시스템(예: 충전소 중앙센터 등)이나 이웃하는 충전장치들과의 연계를 위한 무선통신(예: WCDMA, 3G망 등)을 지원한다. 이 같은 동작은 상기 근거리 통신 모듈을 통해 이루어질 수도 있다.
상기 CAN통신 모듈은 전기 자동차와의 통신을 위한 것으로, 전기 자동차로부터 상태정보(예: 충전가능한 충전기 타입정보)를 수신한다. CAN통신은 'Controller Area Network'의 약자로 여러 개의 ECU(Electronic Control Unit)를 병렬로 연결하여 데이터를 주고받는 통신방법이다.
CAN통신에서, 통신선은 2개의 버스를 가지며 통신선상에 데이터를 띄어놓고 필요한 데이터를 가져다 사용하는 방식(ISO 11898 통신방식을 채택)이다. CAN 프로토콜은 멀티 마스터(Multi Master) 통신을 하고, 노이즈에 매우 강하다. 그리고 통신속도가 빠르며(최대 1 Mbps까지 가능), 먼 거리(예: 최대 1000미터까지도 40 kbps로 통신 가능)를 통신할 수 있다.
상기 근거리 통신 모듈은 근거리 노드와의 통신을 위한 모듈로서, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(Zigbee(IEEE 802.15.4)) 등의 통신 프로토콜에 의해 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 근거리 통신 모듈은 지그비(Zigbee(IEEE 802.15.4)) 통신 프로토콜에 따라 상기 검출부(300)와 무선통신을 수행한다.
통신규약 IEEE802.15.4로 정의되는 지그비(ZigBee)는 저가, 저전력 구현이 가능하여 가정, 빌딩 및 공장 자동화 등을 목표로 개발된 근거리 저속 무선통신 기술이다. IEEE802.15.4에서 PHY와 MAC에 대한 지그비의 표준을 정의하고 있으며 지그비 얼라이언스(ZigBee Alliance)에서 MAC 이상의 계층(Layer)과 응용을 위한 프로파일(Profile)까지 정의하고 있다.
상기 근거리 통신 모듈은 지그비(Zigbee) 통신 프로토콜에 따라 상기 검출부(300)로부터 전송되는 최대전력 값을 수신한다. 또한, 근거리 통신 모듈은 사용자 인식 또는 요금결제를 위해 충전부(100)에 탑재된 RFID리더기나 스마트카드 리더기의 무선통신을 수행한다.
상기 파일럿 기능 제어기(140)는 상기 검출부(300)로부터 최대전력 값이 수신되면, 수신된 최대전력 값에 기초하여 차량 충전에 소요되는 전력값을 재설정한다. 상기 재설정된 전력값은 차량 충전의 수전용량이 된다.
이후, 파일럿 기능 제어기(140)는 도1에 도시된 바와 같이, 상기 재설정된 수전용량 정보를 파일럿(PILOT) 신호의 PWM pulse width modulation (DUTY)으로 전기 차량(200)에 알리고, 차량(200)은 상기 PWM(DUTY) 비율에 따른 전력량만큼 제한된 충전을 수행하게 된다.
상기 보호부(120)는 충전부(100) 상에서 발생할 수 있는 교류 전기의 전기적 사고(예: 단락, 누전 등)를 방지하기 위한 장치이다. 또한, 전기적 사고 외에 물리적, 기계적 사고를 검출한다. 전기적(혹은 물리적, 기계적)사고가 발생하면, 보호부(120)는 이를 제어부(150)에 보고하고 입력부(160)의 비상정지 버튼에 전원을 인가하여 상기 비상정지 버튼이 점멸하도록 한다.
상기 측정부(130)는 충전시, 전기 자동차에 공급되는 전력량의 측정하고, 전력량과 전압, 전류 등을 측정한다.
상기 스위치 모드 파워 서플라이(미도시, Switching-Mode Power Supply, 이하, SMPS라 한다)는 전자 계산기, 전자 교환기 및 OA기기와 같은 전자 통신기기에서 폭넓게 이용되고 있는 직류 안정화 전원으로서, 충전부(100) 자체적으로 필요한 동작전원을 공급한다.
상기 입력부(160)는 사용자의 조작에 따라 충전부(100)의 동작제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 상기 입력부(160)는 숫자나 문자 등의 입력을 위한 키 패드(key pad), 버튼, 돔 스위치 (dome switch) 등으로 구성될 수 있다. 상기 출력부(170)가 터치 스크린인 경우, 입력부(160)는 출력부(170)에 포함될 수 있다. 상기 입력부(160)는 비상정지 버튼을 포함한다. 비상정지 버튼이 입력(push)되면, 충전부(100)는 동작을 정지하고 충전부(100)로 유입되는 전력공급은 차단된다.
상기 출력부(170)는 엘씨디(LCD)와 같은 디스플레이 장치로서, 충전부 (100)에서 처리되는 정보(예: 측정부(130)에서 측정된 전력량)를 화면 출력한다. 예를 들어, 충전부(100)에서 처리되는 전압, 전류, 전력량 등에 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다.
상기 충전부(100)의 구현 형태에 따라 출력부(170)는 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 충전부(100)에는 복수의 출력화면들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
상기 전력 공급부(180)는 옥내로 유입되는 전력 공급선과 연결되며 차량 충전에 필요한 전원을 공급한다.
상기 제어부(150)는 각 구성장치들(예: 통신부(110), 보호부(120), 측정부(130), 파일럿 기능 제어기(140), 입력부(160), 출력부(170), 전력공급부 (180), 스위치 모드 파워 서플라이)과 연동하여, 충전부(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
도4는 본 발명에 따른 최대전력 제어 시스템의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 검출부(300)는 상기 전력 측정기(310)를 통해 옥내 전기 기구들이 소비하는 전력을 주기적(예: 1초 ~ 1분 주기)으로 측정한다.(S10)
상기 전력 측정기(310)는 측정된 전력값을 메모리(320)에 저장한다.(S20) 그리고, 상기 측정된 전력값n을 기저장된 최대 전력값과 비교한다.(S30) 만일, 상기 측정된 전력값n이 기저장된 최대 전력값보다 큰 경우, 전력 측정기(310)는 상기 측정된 전력값n을 새로운 최대 전력값으로 설정하고 충전부(100)측으로 전송한다. (S60)
만일, 상기 측정된 전력값이 기저장된 최대 전력값보다 작은 경우, 전력 측정기(310)는 상기 측정된 전력값n과 이전 측정된 전력값n-1을 비교한다.(S40 & S50) 그리고, 상기 측정된 전력값n과 이전 측정된 전력값n-1이 같은 경우 상기 측정된 전력값n을 새로운 최대 전력값으로 설정하고 충전부(100)측으로 전송한다.(S60)
즉, 본 발명에 따른 전력 측정기(310)는, 상기 측정된 전력값이 기저장된 최대 전력값보다 작아도, 이전의 소정 주기동안(예: 약 20분 ~ 30분) 옥내 전기 기구들이 소비한 전력값에 변동이 없거나 소비한 전력값의 변화량이 기준치 이하일 때 상기 측정된 전력값n을 새로운 최대 전력값으로 설정한다.
충전부(100)는 검출부(300)측으로부터 최대 전력값이 수신되면, 수신된 최대전력 값에 기초하여 차량 충전에 소요되는 전력값을 재설정한다. 즉, 차량 충전을 위한 수전용량을 재설정한다.(S70) 상기 수전용량은 안정적인 충전을 위한 최적의 충전용량 값으로서, 수전용량 설정을 위한 수식은 다음과 같다.
[수식]
수전용량 = 계약용량 - 최대 전력값
상기 계약용량은 전력공급자(예: 한국전력공사)로부터 계약자 가정으로 공급되는 전력량을 의미하는 것으로 대개 3kW ~ 5kW 범위의 전력량이 공급된다. 계약용량이 3kW인 경우 20A의 인입 차단기(제1차단기, 10)가 설치되어야 한다.
옥내로 공급되는 전력량(계약용량)에서, 가정내 전기기구가 소비하는 최대 전력량을 뺀 나머지 전력(수전용량)을 차량 충전에 사용할 때 충전부(100)는 정전의 발생없이 안정적으로 차량 충전을 수행할 수 있다.
상기 수전용량은 충전부(100)가 표준(Standard Specification)에서 지정한 기준범위 이내의 값으로 설정되어야 할 것이며, 상기 수식으로 계산된 수전용량이 기준범위를 초과하는 경우 기준범위의 최대값을 수전용량으로 설정한다. 그리고 계산된 수전용량이 기준범위 미만인 경우 기준범위의 최소값을 수전용량으로 설정한다.
상기 충전부(100)의 파일럿 기능 제어기(140)는 상기 검출부(300) 측으로부터 최대 전력값이 수신되면, 수신된 최대전력 값에 기초하여 차량 충전을 위한 수전용량을 재설정하고, 도3에 도시된 바와 같이 재설정된 수전용량 정보를 제어 감시선(제어 파일럿 선)을 통해 파일럿(PILOT) 신호의 PWM (DUTY)으로 전기 차량(200)에 전달한다.(S80) 그리고, 전기 차량(200)은 상기 PWM(DUTY) 비율에 따른 전력량만큼 제한된 충전을 수행하게 된다. (S90) 도3은 완속형 충전 시스템에서 전기차량(200)과 충전부(100)간의 결합과 그 구조를 나타낸 도면이다.
상기 과정 S70은 시스템의 설계 변경에 따라, 상기 검출부(300)에서 수행되도록 구현될 수 있다. 또한, 시스템의 설계 변경에 따라, 상기 검출부(300)는 단순히 전력 검출만을 수행하고, 상기 과정들(S20~S60)이 충전부(100)에서 수행되도록 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 전기차량 충전 시스템은 완속형 충전설비뿐 아니라 50kW 이상의 급속형 충전설비에서도 적용가능하다.
호텔, 공연장, 관공서와 같은 공공장소에서도, 다수 급속형 충전설비가 설치되고 이들 충전설비가 동시에 가동될 경우, 전력 사용량의 급증에 따른 차단기 작동에 의해 정전이 발생할 수 있다. 본 발명에 따른 전기차량 충전 시스템은 호텔, 공연장, 관공서에서 발생할 수 있는 급속형 충전설비에 의한 정전사고에도 대비할 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 파일럿 기능 제어기(140)는, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 그리고 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 상기 컴퓨터는 파일럿 기능 제어기(140)를 포함할 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상 기술된 바와 같이, 본 발명은 전력 인입선에 검출부(300)를 설치하고 설치된 검출부(300)가 상기 충전부(100) 내의 파일럿 기능 제어기(140)에 최대 전력값을 무선(혹은 유선) 전송하면, 전기 차량(200)이 전력 소비량을 재설정할 수 있도록 파일럿 라인(제어 감시선)의 PWM(DUTY)신호를 재설정한다.
본 발명은 가정에서 사용되는 전력을 실시간으로 감시하여 가정에서 사용되는 전력을 제외한 나머지 전력만으로 차량을 안정적으로 충전하도록 하여 차량 충전시 빈번히 발생되던 정전문제를 해결하였다.
10 : 인입 차단기 20 : 제1분기 차단기
30 : 제2분기 차단기 100 : 충전부
110 : 제1통신부 120 : 보호부
130 : 측정부 140 : 파일럿 기능 제어기
150 : 제어부 160 : 입력부
170 : 출력부 180 : 전력 공급부
200 : 전기 차량 300 : 검출부
310 : 전력 측정기 320 : 저장부
330 : 제2통신부

Claims (7)

  1. 옥내로 유입되는 한계치 이상의 전력을 차단하는 제1차단기(10)와;
    상기 유입된 전력이 가전기구로 한계치이상 인가되는 것을 차단하는 제2차단기(20)와;
    상기 제1차단기와 제2차단기 사이에 위치하며, 옥내 전기기구에서 소비되는 최대전력을 주기적으로 측정하고, 저장하고, 저장된 최대 전력값들 중 가장 큰 값을 검출하는 검출부(300)와;
    소정 통신방식에 의해, 상기 검출된 최대전력 값을 수신하여 차량 충전에 소요되는 전력값을 재설정하는 충전부(100)를 포함하여 구성되며,
    상기 충전부는
    상기 옥내로 유입된 전력 공급선과 연결되며 차량 충전에 필요한 전원을 공급하는 전력 공급부(180)와;
    전기 자동차에 공급되는 전력량을 측정하는 측정부(130)와;
    충전장치에서 발생할 수 있는 단락, 누전과 같은 전기적 사고를 방지하는 보호부(120)와;
    사용자의 조작에 따라 숫자나 문자의 입력을 수행하는 입력부(160)와;
    상기 측정부에서 측정된 전력량을 화면에 표시하는 출력부(170)와;
    지그비(ZigBee) 통신으로, 상기 검출부로부터 전송되는 최대전력 값을 수신하는 제1통신부(110)와;
    상기 전송된 최대전력 값으로 차량 충전에 소요되는 전력값을 재설정하는 파일럿 기능 제어기(140)와;
    상기 전력 공급부, 측정부, 보호부, 입력부, 출력부, 통신부, 파일럿 기능 제어기와 연동하여, 충전장치의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기차량 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유입된 전력이 차량 충전장치로 한계치이상 인가되는 것을 차단하는 제3차단기(30)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기차량 충전 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 충전부는
    RS232나 RS485 MODBUS의 유선통신 방식으로, 상기 검출부에서 검출된 최대전력 값을 수신하는 것을 특징으로 하는 전기차량 충전 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 검출부는
    옥내 전기기구에서 소비되는 전력을 주기적으로 측정하는 전력 측정기(310)와;
    상기 측정된 전력값들을 저장하는 저장부(320)와;
    상기 저장된 전력값들 중 가장 큰 값을 검출하여 상기 충전부로 무선 전송하는 제2통신부(330)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기차량 충전 시스템.
  6. 옥내 전기 기구들이 소비하는 전력을 주기적으로 측정하는 과정과;
    상기 측정된 전력값을 메모리에 저장하고, 상기 측정된 전력값을 기저장된 최대 전력값과 비교하는 과정과;
    만일, 상기 측정된 전력값이 기저장된 최대 전력값보다 작은 경우, 상기 측정된 전력값과 이전 측정된 전력값을 비교하는 과정과;
    상기 측정된 전력값과 이전 측정된 전력값이 같은 경우 상기 측정된 전력값을 새로운 최대 전력값으로 설정하고 충전부 측으로 무선 전송하는 과정과;
    상기 측정된 전력값이 기저장된 최대 전력값보다 큰 경우, 상기 측정된 전력값을 새로운 최대 전력값으로 설정하고 충전부 측으로 무선 전송하는 과정과;
    충전부측에서, 상기 최대 전력값이 수신되면 수신된 최대전력 값에 기초하여 수전용량을 재설정하는 과정과;
    상기 재설정된 수전용량 정보를 제어 감시선을 통해 전기 차량으로 전달하는 과정과;
    전기 차량 측에서, 상기 전달된 수전용량 정보에 따라 제한된 충전을 수행하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기차량 충전방법.
  7. 삭제
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