KR101197552B1 - A system of charging an electric vehicle - Google Patents

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이태훈
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Abstract

본 명세서에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전시스템이 개시된다. 특히, 본 발명에 따른 전기자동차 충전시스템의 일 예는, 전력을 공급하는 전력망과 상기 전력망을 제어하는 제1 관리서버를 포함한 전력 공급부; 및 전력망으로부터 공급되는 전력을 변환 및 변압하여 전기자동차를 충전하는 충전기와 제1 관리서버와 통신하는 제2 관리서버를 포함한 충전부;를 포함한다.In the present specification, an electric vehicle charging system according to an embodiment of the present invention is disclosed. In particular, an example of the electric vehicle charging system according to the present invention, the power supply including a power grid for supplying power and a first management server for controlling the power grid; And a charging unit including a charger for converting and transforming electric power supplied from an electric power grid and charging the electric vehicle, and a second management server communicating with the first management server.

Description

전기자동차 충전시스템{A system of charging an electric vehicle}A system of charging an electric vehicle

본 발명은 충전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기자동차(EV; electric vehicle)의 충전을 위한 제반 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a charging system, and more particularly to a general system for charging an electric vehicle (EV).

전기자동차(electric vehicle; EV)는 가솔린 자동차나 디젤 자동차보다 먼저 제작되었으나, 배터리(battery)의 무거운 중량, 충전(charging)에 걸리는 시간 등의 문제로 실용화되지 못하였다.Electric vehicles (EVs) are manufactured before gasoline or diesel vehicles, but have not been put to practical use due to heavy weight of batteries and time required for charging.

그러나 최근 화석에너지의 고갈과 환경오염으로 인해 전기에너지(electric energy)를 이용하는 전기자동차에 대한 관심이 높아지면서 이에 대한 연구가 다시 활발하게 진행되고 있다.However, due to the depletion of fossil energy and environmental pollution, the interest in electric vehicles using electric energy has increased, and research on this is being actively conducted.

전기자동차는 석유 연료와 그를 위한 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 즉, 전기를 동력으로 하여 움직이는 자동차를 말한다. 이렇듯 전기자동차는 화석 에너지가 아닌 배터리에 축적된 전기를 소비하여 모터를 회전시켜서 자동차를 구동시키나, 배터리의 용량이 커졌다고는 하나 유한하다.An electric vehicle refers to a vehicle that uses electric batteries and an electric motor, that is, electric power, without using petroleum fuel and an engine therefor. As such, an electric vehicle consumes electricity stored in a battery instead of fossil energy to drive a motor by rotating a motor, but the capacity of the battery is increased.

따라서, 화석에너지를 사용하는 자동차들이 주유소에서 주유하듯이 전기자동차의 배터리도 충전이 필수적이다. 이는 최근 기술 발전으로 인해 배터리의 용량이 커졌다고 하더라도 마찬가지다.Therefore, the battery of the electric vehicle is also required to be charged, just as cars using fossil energy are refueled at gas stations. This is true even if the capacity of the battery has increased due to recent technological advances.

관련하여, 종래 주유소는 유류 창고를 지을만한 일정한 공간만 있으면, 특별한 설비가 없어도 구축이 가능하였으나, 전기자동차의 경우 그 배터리를 충전하기 위한 충전시스템이 제대로 구축되고 있지 않은 실정이다.In this regard, a conventional gas station can be constructed without special facilities as long as there is a certain space for building an oil depot, but in the case of an electric vehicle, a charging system for charging the battery is not properly established.

더불어, 전기자동차의 충전시스템은, 배터리 충전을 위해 전기 에너지를 이용하는바, 이를 위한 다양한 설비가 필요하고 충분하고 안정적인 전력 공급을 위해서는 자체적인 송전망, 배전망, 변전소 등의 시설을 별도로 구축하여야 하나 이는 경제적으로 비용의 부담이 커 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, the charging system of the electric vehicle uses electric energy to charge the battery, and various facilities are required for this purpose, and in order to supply sufficient and stable power, it is necessary to separately establish its own transmission network, distribution network, substation, etc. Economically, the burden of cost is large, there is a problem that the efficiency is low.

또한, 점차 전력 수요가 증가하고 있는 실정을 고려한다면, 안정적인 전력 수급 및 공급을 위한 전력망의 확보가 쉽지 않으며 특히나, 실시간으로 전력 수요에 대응하고 보다 값이 싼 전력을 공급하기에는 많은 어려움이 있다.In addition, considering the fact that power demand is gradually increasing, it is not easy to secure a power grid for stable power supply and supply, and in particular, there are many difficulties in responding to power demand in real time and supplying cheaper power.

본 발명의 일 과제는, 전기자동차의 배터리에 충전을 위한 충전기를 포함한 전기자동차 충전 시스템을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide an electric vehicle charging system including a charger for charging the battery of the electric vehicle.

본 발명의 다른 과제는, 송전망, 배전망, 변전소 등의 별도 시설 구비없이 충전시스템을 구축하여 그 운용 효율성을 높이고자 한다.Another object of the present invention is to build a charging system without a separate facility, such as power transmission network, distribution network, substation, etc. to increase its operation efficiency.

본 발명의 또 다른 과제는, 실시간으로 전력 수요에 대응하여 안정적이고 보다 값이 싼 전력을 공급하는 전기자동차 충전시스템을 제공하고자 한다.Still another object of the present invention is to provide an electric vehicle charging system for supplying stable and cheaper electric power in response to electric power demand in real time.

본 명세서에서는 본 발명에 따른 전기자동차 충전시스템의 일 예가 개시된다.In the present specification, an example of an electric vehicle charging system according to the present invention is disclosed.

본 발명에 따른 전기자동차 충전시스템의 일 예는, 전력을 공급하는 전력망과 상기 전력망을 제어하는 제1 관리서버를 포함한 전력 공급부; 및 전력망으로부터 공급되는 전력을 변환 및 변압하여 전기자동차를 충전하는 충전기와 제1 관리서버와 통신하는 제2 관리서버를 포함한 충전부;를 포함한다.An example of an electric vehicle charging system according to the present invention includes a power supply including a power grid for supplying power and a first management server for controlling the power grid; And a charging unit including a charger for converting and transforming electric power supplied from an electric power grid and charging the electric vehicle, and a second management server communicating with the first management server.

이때, 상기 전력망은, 전기를 생산 또는/및 공급하며 자체 송전, 변전 및 배전 설비를 갖춘 적어도 하나의 전력 사업자를 포함할 수 있다.In this case, the electric power grid may include at least one electric power company that produces and / or supplies electricity and has its own power transmission, substation, and distribution facilities.

그리고 상기 전력망은, 지능형 전력망(smart grid)을 지원할 수 있다.The power grid may support a smart grid.

또한, 상기 충전부는, 상기 전력망을 통해 공급되는 전력량 및 또는 과금 관련 정보를 측정하는 스마트 미터(smart meter)를 더 포함할 수 있다.The charging unit may further include a smart meter that measures the amount of power supplied through the power grid and the charging related information.

그리고 상기 충전기는, 입력되는 AC 전력을 DC 전력으로 컨버팅하는 컨버터; 컨버팅된 DC 전력을 AC 전력으로 인버팅하는 인버터; 인버팅된 AC 전력을 변압하는 변압기; 및 변압된 AC 전력을 정류하여 DC 전기를 생성하는 정류기;를 더 포함할 수 있다.The charger may include: a converter for converting input AC power into DC power; An inverter for converting the converted DC power into AC power; A transformer for transforming the inverted AC power; And a rectifier for rectifying the transformed AC power to generate DC electricity.

또한, 상기 충전기는, 전기자동차의 인넷과 결합하여 전기를 공급하고, 상기 전기 공급과 관련된 정보를 교환하는 커플러를 포함할 수 있다.In addition, the charger may be coupled to the Internet of the electric vehicle to supply electricity, and may include a coupler for exchanging information related to the electricity supply.

그리고 상기 전기 공급과 관련된 정보는, 충전 시작 및 종료 제어 정보, 연결 확인 정보, CAN 통신 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하여 제2 관리서버로 전송될 수 있다.The information related to the electricity supply may be transmitted to the second management server including at least one of charging start and end control information, connection confirmation information, and CAN communication information.

또한, 상기 충전부는, 충전을 위해 전기 공급을 요청하고, 과금된 요금 결제를 위한 정보를 출력하는 디스플레이부;를 더 포함할 수 있다.The charging unit may further include a display unit which requests electricity supply for charging and outputs information for billing fee payment.

그리고 상기 전기자동차 충전시스템은, 제1 관리 서버와 제2 관리 서버 중 적어도 하나와 통신하여, 과금 정보를 포함한 거래 내역 정보를 처리하는 외부 기기를 더 포함할 수 있다.The electric vehicle charging system may further include an external device that communicates with at least one of the first management server and the second management server to process transaction history information including billing information.

또한, 상기 제2 관리 서버는, 각 충전기와 공중 교환 전화망(PSTN: Public Switched Telephone Network), 인터넷 프로토콜 스위트(internet protocol suite) 및 무선 랜(wireless local area network (LAN)) 중 어느 하나의 통신 프로토콜을 이용하여 상기 충전기와 연결된 전기자동차의 정보를 송수신하되, 상기에서 인터넷 프로토콜 스위트에는 RS232와 RS485를 포함한 직렬 통신 방식 및 이더넷 통신 방식 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.In addition, the second management server may be any one of each charger and a communication protocol of a public switched telephone network (PSTN), an internet protocol suite, and a wireless local area network (LAN). Transmit and receive information of the electric vehicle connected to the charger by using, wherein the Internet Protocol Suite may include at least one of a serial communication method and an Ethernet communication method including RS232 and RS485.

그리고 상기 충전기와 전기자동차는, CAN 통신 프로토콜로 정보를 주고받을 수 있다.The charger and the electric vehicle may exchange information through a CAN communication protocol.

또한, 상기 제2 관리서버는, 상기 스마트 미터로부터 수신되는 전력량 및 과금 관련 정보를 포함하여 충전과 관련된 거래 내역 정보를 제1 서버 또는 상기 외부 서버로 전송할 수 있다.The second management server may transmit transaction history information related to charging to the first server or the external server, including the amount of electricity received from the smart meter and billing related information.

그리고 상기 충전기는, 전력 공급부를 통해 공급되는 AC 전력과 전기자동차로 공급되는 DC 전력의 누전 여부를 검출하는 누전 검출기를 더 포함할 수 있다.The charger may further include a ground fault detector that detects a short circuit between the AC power supplied through the power supply unit and the DC power supplied to the electric vehicle.

또한, 상기 누전 검출기는, 접지와 연결된 각 저항, 상기 각 저항과 부하에 전력을 공급하는 링크단 사이를 연결하고, 입력되는 고전압을 감압하는 감압부; 링크단과 접지 사이의 이득을 얻는 가산부; 및 가산부의 이득으로부터 누전 여부를 판단하는 제어부;를 포함할 수 있다.In addition, the ground fault detector may include: a pressure reducing unit connecting each resistor connected to the ground, the link terminal for supplying power to each resistor and the load, and reducing the input high voltage; An adder for obtaining a gain between the link end and ground; And a controller configured to determine whether a short circuit occurs from the gain of the adder.

그리고 상기 전력망은, 1차 전력사업자로부터 공급된 전력을 이용하여 철도 또는 도시철도에 전력을 공급하는 도시철도 전력망을 포함할 수 있다.The power grid may include an urban railway power grid that supplies power to railroads or urban railways by using electric power supplied from primary power providers.

본 발명에 따르면,According to the present invention,

첫째, 전기자동차의 배터리를 충전하는 전기자동차 충전시스템을 제공하는 효과가 있다.First, there is an effect to provide an electric vehicle charging system for charging the battery of the electric vehicle.

둘째, 송전망, 배전망, 변전소 등의 별도 구비없이 충전시스템을 구축할 수 있어 그 운용 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.Second, it is possible to build a charging system without a separate transmission network, distribution network, substation, etc., thereby increasing the operational efficiency.

셋째, 실시간으로 전력 수용에 대응할 수 있어 안정적이고 보다 값싼 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.Third, there is an effect that can supply a stable and cheaper power can cope with the power reception in real time.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 충전시스템의 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 전력망(110)의 상세 구성을 설명하기 위해 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따라 전기자동차 충전시스템 내에서 정보의 흐름을 보다 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 충전기(133)의 상세 구성을 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따라 전력망(110), 충전부(130) 및 전기자동차(140) 사이의 전력 공급 과정의 일 예를 설명하기 위해 도시한 순서도, 그리고
도 6은 도 5에서 특히, 충전부(130)와 전기자동차(140) 사이의 충전 과정의 일 예를 보다 상세하기 설명하기 위해 도시한 순서도이다.1 is a view illustrating an example of an electric vehicle charging system according to the present invention;
2 is a view illustrating a detailed configuration of the power grid 110 according to the present invention;
3 is a view illustrating in more detail the flow of information in the electric vehicle charging system according to the present invention,
4 shows a detailed configuration of a charger 133 according to the present invention;
5 is a flowchart illustrating an example of a power supply process between the electric power grid 110, the charging unit 130 and the electric vehicle 140 according to the present invention, and
FIG. 6 is a flowchart illustrating in more detail an example of a charging process between the charging unit 130 and the electric vehicle 140 in FIG. 5.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 다양한 실시예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시 예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.

본 발명은 충전시스템(charging system)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기자동차(Electric Vehicle; EV)의 배터리(battery)에 직류(DC) 전기를 충전하는 충전기(Charger)를 포함한 전기자동차 충전시스템 및 그 운용에 관한 것이다.The present invention relates to a charging system, and more particularly to an electric vehicle charging system including a charger for charging direct current (DC) electricity to a battery of an electric vehicle (EV). It is about the operation.

다만, 전기자동차는 본 발명의 기술사상을 설명하기 위한 일 실시예일뿐, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 청구항과 본 명세서에서 기술되는 본 발명의 기술사상과 동일 또는 유사한 원리를 (유추)적용 또는 응용 가능한 동일 또는 다른 기술 분야의 충전시스템에도 적용할 수 있음은 자명하다 할 것이다.However, the electric vehicle is only one embodiment for describing the technical idea of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto. Therefore, it is obvious that the scope of the present invention can also be applied to the same or other technical field charging systems that can (inferentially) apply or apply the same or similar principles as the claims and the technical idea of the present invention described herein. will be.

이하 본 명세서에서는 본 발명에 따라 전기자동차의 배터리에 충전을 위한 충전기를 포함한 전기자동차 충전시스템을 제공하고자 한다. 이때, 본 발명에 따른 전기자동차 충전시스템은, 송전망, 배전망, 변전소 등의 별도 시설 구비없이 구축하여 경제성 및 그 효율성을 높이고자 한다. 또한, 본 발명에서는 다양한 전력망의 확충과 스마트 그리드와의 연계를 통해 실시간으로 전력 수요에 대응하여 안정적이고 보다 값이 싼 전력을 공급하는 전기자동차 충전시스템을 제공하고자 한다.Hereinafter, to provide an electric vehicle charging system including a charger for charging the battery of the electric vehicle according to the present invention. At this time, the electric vehicle charging system according to the present invention, to build without the separate facilities such as power transmission network, distribution network, substation, to improve the economics and efficiency. In addition, the present invention is to provide an electric vehicle charging system for supplying a stable and cheaper power in response to the power demand in real time through the expansion of various electric grid and the smart grid.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 충전시스템의 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.1 is a view illustrating an example of an electric vehicle charging system according to the present invention.

도 1에서 실선은 전력의 흐름(전력선), 점선은 정보의 흐름(통신선)을 지칭한다.In FIG. 1, the solid line indicates the flow of power (power line), and the dotted line indicates the flow of information (communication line).

본 발명에 따른 전기자동차 충전시스템(100)의 일 예는, 크게 전력공급부 및 충전부(130)를 포함하여 구성된다. 이때, 전력공급부에서 생산/공급된 전기는, 충전부(130)를 거쳐 전기자동차(140)로 공급되어 충전되고, 전기자동차(140)는 공급된 전기를 동력으로 동작한다.An example of the electric vehicle charging system 100 according to the present invention is largely configured to include a power supply and charging unit 130. In this case, the electricity produced / supplied by the power supply unit is supplied to the electric vehicle 140 through the charging unit 130 and charged, and the electric vehicle 140 operates by using the supplied electric power.

이하 본 명세서에서 “전력공급부”라 함은, 일반적으로 전기를 생산 및 공급하는 전력공사와 같은 계통(Grid) 및 상기 계통 이외에 전기를 생산 또는/및 공급할 수 있는 수단을 포함하는 전력망(power network)을 의미한다.In the present specification, the term “power supply unit” generally refers to a grid, such as a power corporation that produces and supplies electricity, and a power network including means for producing or / and supplying electricity in addition to the grid. Means.

여기서, 상기 전력공급부는 경우에 따라 상기 전력망을 제어하는 관리서버(management server)를 포함하는 의미로 기술될 수도 있다. 즉, 본 발명과 관련하여, 상기 전력망은, 본 발명에 따른 충전부(130)로 전기를 공급할 수 있는 모든 전력 공급 수단 또는/및 그 제어수단을 포함하는 의미로 사용된다.Here, the power supply unit may be described as meaning including a management server for controlling the power grid in some cases. That is, in relation to the present invention, the electric power grid is used to include all power supply means or / and control means capable of supplying electricity to the charging unit 130 according to the present invention.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 전력공급부는 전력을 공급하는 전력망과 상기 전력망을 제어하는 제1 관리서버를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 충전부는 전력망으로부터 공급되는 전력을 변환 및 변압하여 전기자동차를 충전하는 충전기와 제1 관리서버와 통신하는 제2 관리서버를 포함하여 구성될 수 있다. 상기에서 제1 관리서버는 예를 들어, 후술하는 중앙관리서버시스템(120)을 그리고 제2 관리서버는 예를 들어, 후술하는 로컬 서버(132)를 의미할 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, the power supply unit may be configured to include a power grid for supplying power and a first management server for controlling the power grid, the charging unit converts and transforms the power supplied from the power grid It may be configured to include a charger for charging the electric vehicle and a second management server in communication with the first management server. In the above, the first management server may mean, for example, the central management server system 120 to be described later, and the second management server may mean, for example, the local server 132 to be described later.

전술한 바와 같이, 전력망(110)은 계통, 상기 계통에서 1차로 생산 및 공급된 전기를 2차로 철도 또는 도시철도에 공급하기 위해 필요한 자체 송전, 변전 및 배전 설비 중 적어도 하나 이상을 갖춘 사업자들, 및 소수력(Small Hydropower), 태양광(PhotoVoltaic; PV), 태양열(Solar Thermal), 풍열(Wind Power), 폐기물 에너지(Waste Energy), 바이오 에너지(Bio Energy), 지열(Geo Thermal), 해양 에너지(Ocean Energy) 등과 같은 신재생에너지로부터 발생되는 전기를 공급하는 신재생 에너지 처리시스템 중 적어도 하나 이상을 포함한다.As described above, the electric grid 110 is a system, operators having at least one or more of their own transmission, substation and distribution facilities for supplying electricity produced and supplied primarily in the system to the railroad or urban railway, Small Hydropower, PhotoVoltaic (PV), Solar Thermal, Wind Power, Waste Energy, Bio Energy, Geo Thermal, Marine Energy ( At least one or more of the renewable energy processing system for supplying electricity generated from renewable energy, such as (Ocean Energy).

또한, 본 발명에 따른 전기자동차 충전시스템은, 최근 대두되는 현대화된 전력기술과 정보통신기술의 융합과 복합을 통하여 구현된 차세대 전력시스템 및 이의 관리체제를 의미하는 스마트-그리드(Smart-Grid, 지능형 전력망)와 연계 및 지원할 수 있다.In addition, the electric vehicle charging system according to the present invention, a smart-grid (intelligent smart grid) means a next-generation power system and its management system implemented through the convergence and complex of modernized power technology and information and communication technology, which are emerging recently. Can be linked and supported.

다만, 이하 본 명세서에서는 본 발명의 이해를 돕고 설명의 편의를 위해, 계통을 의미하는 1차 전력사업자에서 생산 및 공급되는 전력을 이용하여 철도 및 도시철도에 전력을 공급하는 도시철도공사와 같은 2차 전력사업자를 전력망으로 이용하는 경우를 예로 하여 설명한다.However, hereinafter, in the present specification, for the convenience of explanation and for convenience of description, 2 such as urban railway works that supply electric power to railways and urban railways using electric power produced and supplied by primary power providers, which mean grids. An example of using a car utility company as a power grid will be described.

일반적으로 유동인구가 많은 지역은 위험성으로 인해 전기자동차의 급속 충전에 이용할 만큼 높은 전압이 흐르는 인프라를 찾기 어렵다. 다만, 그러한 인프라가 있다고 하더라도 주상 변압기 등에서 별도의 전력선을 끌어와야 하는 등 충전시스템 구성 및 경제적인 관점에서 비효율적이다. In general, in areas with a large floating population, it is difficult to find an infrastructure with high voltage enough to be used for rapid charging of electric vehicles due to danger. However, even if such infrastructure exists, it is inefficient in terms of charging system configuration and economics, such as drawing a separate power line from a column transformer.

따라서, 본 명세서에서는 전기자동차의 급속 충전에 이용할 만큼 충분한 정도의 높은 전압을 제공할 수 있는 인프라를 구비하고, 유동 인구가 많은 지역에 설치 가능하여 실효성 있는 모델을 구현할 수 있는 제2 전력사업자를 전기자동차 충전시스템의 전력망의 하나로 이용하는 모델을 예시한다. 이에 의하면, 보다 간단하고 보다 경제적으로 전기자동차 충전시스템을 구성할 수 있을 뿐만 아니라 실효성을 높일 수 있다.Therefore, in the present specification, a second electric power company having an infrastructure capable of providing a voltage high enough to be used for rapid charging of an electric vehicle, which can be installed in an area with a large floating population, and which can implement an effective model can be used. The model used as one of the electric power grids of a vehicle charging system is illustrated. According to this, the electric vehicle charging system can be constructed more simply and more economically, and the effectiveness can be improved.

다만, 본 발명은 상기한 모델과 함께 또는 그 이외에도 각 전력공급수단과 연결되고 스마트 그리드 환경에 기초하여 해당 시간대에 가장 요금이 싼 전력을 공급하는 전력공급수단을 전력망(110)으로 이용할 수도 있다.However, the present invention may use a power supply means connected to each power supply means in addition to the above-described model and supply the lowest cost power in a corresponding time period based on the smart grid environment as the power grid 110.

중앙관리서버시스템(120)은, 기본적으로 전력망(110) 전력 처리 과정 전반을 제어하는 구성이나 본 발명과 관련하여, 유/무선 네트워크(125)를 통해 연결된 충전부(130)와 통신하여 전기자동차에 공급될 전기의 공급을 제어할 수 있다. The central management server system 120 basically controls the overall power processing process of the power grid 110 or in connection with the present invention, and communicates with the charging unit 130 connected through the wired / wireless network 125 to the electric vehicle. The supply of electricity to be supplied can be controlled.

특히, 중앙관리서버시스템(120)은, 충전부(130)의 전력공급요청에 대응하여 전력망(110)에서 충전부(130)로 요청된 전력이 공급되도록 제어한다. In particular, the central management server system 120 controls to supply the power requested from the power grid 110 to the charging unit 130 in response to the power supply request of the charging unit 130.

중앙관리서버시스템(120)은, 상기한 전력망(110)과 충전부(130) 사이에 전력 공급 과정에서 이용되는 통신 수단 등 필요한 모든 인프라를 지원 및 제공할 수 있다.The central management server system 120 may support and provide all necessary infrastructure such as communication means used in the power supply process between the power grid 110 and the charging unit 130.

충전부(130)는, 중앙관리서버시스템(120)과 통신하는 로컬서버(local server)(132) 및 전기자동차(140)에 직류 전기를 공급하는 급속충전기(133)를 포함한다. 이때, 충전부(130)는 상황에 따라 전력 수급/공급을 제어하기 위해 스마트 미터(smart meter)(131)를 더 포함할 수 있다. 특히, 상기 스마트 미터(131)는 전술한 스마트-그리드 환경에서 공급되는 전력량, 과금 관련 정보 등을 로컬서버(132)를 제공하여 보다 정밀하게 전력 공급 관련 동작을 제어할 수 있다.The charging unit 130 includes a local server 132 communicating with the central management server system 120 and a rapid charger 133 for supplying direct current electricity to the electric vehicle 140. In this case, the charging unit 130 may further include a smart meter 131 to control power supply / supply according to the situation. In particular, the smart meter 131 may control the power supply-related operation more precisely by providing the local server 132 with the amount of power and charging related information supplied in the above-described smart-grid environment.

로컬서버(132)는, 전력망(110)과 전기자동차(140) 사이에서 필요한 정보를 수집하여 전력망(110) 또는 중앙관리서버시스템(120)로 전달하고 상기 수집한 정보에 기초하여 전기자동차 충전을 위한 과정이 제어되도록 하는 제어부의 기능을 한다. 또한, 로컬서버(132)는 상기 정보 수집 및 전달을 위해 필요한 자원 및 인프라를 제공할 수 있다. 예를 들어, 로컬서버(132)는 급속충전기(133)가 전기자동차(140)와 연결된 경우에는, 전기자동차(140)로부터 부가정보를 수신한다. 로컬서버(132)는 수신된 부가정보에 기초하여 필요한 전력의 공급을 전력망(110)에 요청한다. 상기 부가정보에는 과금을 위한 정보도 포함되는데, 로컬서버(132)는 전기자동차(140)로부터 수신된 과금을 위한 정보를 스마트 미터(131) 정보에 기초하여 전력 공급 양 대비 요금을 산출하여 디스플레이하는 등 직접 처리할 수도 있으며, 필요한 경우에는 외부 기기(150)로 해당 정보를 전송 후에 처리할 수도 있다. 또한, 로컬서버(132)는 상기한 정보를 중앙관리서버시스템(120)로 전송하여 과금 정보를 수신하여 디스플레이할 수도 있다.The local server 132 collects necessary information between the electric power grid 110 and the electric vehicle 140 and transmits the necessary information to the electric power grid 110 or the central management server system 120 and charges the electric vehicle based on the collected information. It serves as a control unit to control the process for. In addition, the local server 132 may provide the necessary resources and infrastructure for collecting and transferring the information. For example, when the rapid charger 133 is connected to the electric vehicle 140, the local server 132 receives additional information from the electric vehicle 140. The local server 132 requests the power grid 110 to supply necessary power based on the received additional information. The additional information includes information for charging, and the local server 132 calculates and displays the charge for the amount of power supply based on the information of the smart meter 131 for the charging information received from the electric vehicle 140. Etc. may be directly processed, and if necessary, the information may be processed after transmission to the external device 150. In addition, the local server 132 may transmit the above information to the central management server system 120 to receive and display the charging information.

급속충전기(133)는, 전기자동차(140)에 구비된 인넷(innet)과 직접 연결되어 전력을 공급하는 커넥터(connector)로 커플러(coupler)(미도시)를 구비하여, 상기 인넷과 커플러의 연결을 통해 전기자동차(140)의 정보를 로컬서버(132)로 전달하고, 전달된 정보에 기초하여 전력망(110)을 통해 수급되는 전기를 상기 커플러를 통해 해당 전기자동차(140)로 공급하여 전기자동차의 배터리(미도시)에 충전한다. 본 발명과 관련하여, 충전부(130)와 전기자동차(140) 사이의 충전 과정에 관한 보다 상세한 설명은 후술한다.The fast charger 133 is a connector that is directly connected to an innet provided in the electric vehicle 140 to provide power, and includes a coupler (not shown) to connect the innet to the coupler. The electric vehicle 140 transmits the information of the electric vehicle 140 to the local server 132, and supplies electricity supplied through the power grid 110 to the electric vehicle 140 through the coupler based on the transmitted information. To the battery (not shown). In connection with the present invention, a more detailed description of the charging process between the charging unit 130 and the electric vehicle 140 will be described later.

도 2는 본 발명에 따른 전력망(110)의 상세 구성을 설명하기 위해 도시한 도면이다.2 is a view illustrating a detailed configuration of the power grid 110 according to the present invention.

여기서, 전력망(110)은, 전술한 바와 같이, 도시철도 전력사업자를 예로 하여 설명한다.Here, as described above, the electric power grid 110 will be described using an urban railway power company as an example.

전력망(110)은, 크게 중앙관리서버시스템(210), 변전소(220) 및 역사(240)를 포함하여 구성된다.The electric power grid 110 includes a central management server system 210, a substation 220, and a history 240.

중앙관리서버시스템(210)은, 네트워크(215)를 통해 연결된 적어도 하나 이상의 변전소(220)를 제어할 수 있다. 여기서, 중앙관리서버시스템(210)은, 각 변전소(220)와 통신하여 정보를 교환하거나 상기 각 변전소(220)에서 사용한 전기 사용량에 대한 정보를 수집하여 이를 분석한다. The central management server system 210 may control at least one or more substations 220 connected through the network 215. Here, the central management server system 210 communicates with each substation 220 to exchange information or collects and analyzes information on the amount of electricity used by each substation 220.

중앙관리서버시스템(210)은 상기 분석 결과에 따라 보안(security) 문제를 제어하거나 실시간 전력 사용량에 근거하여 각 변전소의 전력을 관리할 수 있다. The central management server system 210 may control security problems or manage power of each substation based on real-time power usage according to the analysis result.

또한, 본 발명과 관련하여, 중앙관리서버시스템(210)은, 전기자동차 전력을 통합 관리하기 위한 네트워크 관리 시스템(NMS: Network Management System)을 구축할 수 있다. In addition, in connection with the present invention, the central management server system 210 may establish a network management system (NMS) for integrated management of electric vehicle power.

이러한 네트워크 관리 시스템(NMS)를 통해 중앙관리서버시스템(210)은 각 역사 또는 지역별 전기충전소의 수요 반응, 전력 사용량, 관련 비용 등에 관한 정보들을 통합 관리할 수 있다. Through such a network management system (NMS), the central management server system 210 may integrate and manage information on the demand response, power usage, and related costs of the electric charging station for each history or region.

이러한 정보를 이용하여, 중앙관리서버시스템(210)은, 전력량의 수요, 여유전력, 부족전력 등을 예측하고, 스마트화할 수 있다. 이러한 중앙관리서버시스템(210)은 예를 들어, 도시철도 전력사업자의 중앙 통제실의 기능을 수행할 수도 있다.Using this information, the central management server system 210 may predict and smartize the demand of the amount of power, the extra power, the insufficient power, and the like. The central management server system 210 may perform, for example, a function of the central control room of the metropolitan electric power company.

변전소(220)는, 계통 또는 그와 관련된 변전소로부터 공급되는 교류 전력을 받아 도시 철도 공급을 위해 필요한 정도의 소정 범위의 교류전압으로 변압하는 기능을 한다. 상기에서 소정 범위는 예를 들어, AC 380V, DC 1500V 정도를 의미할 수 있다.The substation 220 receives the alternating current power supplied from the grid or the associated substation and converts it into an alternating voltage of a predetermined range necessary for the supply of urban railways. The predetermined range may mean, for example, about AC 380V and about DC 1500V.

그리고 변전소(220)는, 통신 경로 상의 아날로그 또는 디지털 신호를 사용하여 원격 장치의 상태 정보 데이터를 원격 단말 장치로 수집, 수신, 기록, 표시하여 중앙제어시스템이 원격장치를 감시 제어하는 감시제어데이터수집시스템(SCADA; Supervisory Control And Data Acquisition)(222)을 구비한다.Substation 220 collects, receives, records, and displays status information data of the remote device to the remote terminal device using an analog or digital signal on a communication path to collect monitoring control data for the central control system to monitor and control the remote device. Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) 222 is provided.

변전소(220)는, 이러한 감시제어데이터수집시스템(SCADA)에 기초하여 발전 및 송배전 시설 등 여러 종류의 원격지 시설 장치 즉, 적어도 하나 이상의 역사(240)를 중앙 집중식으로 감시 제어할 수 있다. The substation 220 may centrally monitor and control various types of remote facility devices, such as power generation and transmission and distribution facilities, that is, at least one history 240, based on the monitoring control data collection system (SCADA).

또한, 본 발명과 관련하여, 변전소(220)는, 전기자동차 전력 관리를 위한 에너지 관리 시스템(Energy Management System; EMS)(222)을 구비할 수 있다.In addition, in connection with the present invention, the substation 220 may include an energy management system (EMS) 222 for electric vehicle power management.

역사(240)는, 감시제어데이터수집시스템(SCADA) 시스템에서 사용되며, 원격지에서 데이터를 수집해 전송 가능한 형식으로 데이터를 변환한 뒤 중앙 기지국으로 송신하는 장치인 원격단말장치(RTU; Remote Terminal Unit)(244)를 포함하여, 연결된 각 제어기(246)를 통해 도시철도와 본 발명에 따른 전기자동차용 충전기(133)로 전력이 공급되도록 한다. The history 240 is used in a SCADA system, a remote terminal unit (RTU), which is a device that collects data from a remote site, converts the data into a format that can be transmitted, and transmits the data to a central base station. (244), through each of the controller 246 connected to the power supply to the electric vehicle charger 133 according to the city and the present invention.

이때, 특히 전기자동차의 충전기(133) 내 컨버터로 입력되는 역사(240)의 전력 범위는 AC 380V, DC 300 내지 450V의 범위를 가질 수 있다. At this time, in particular, the power range of the history 240 input to the converter in the charger 133 of the electric vehicle may have a range of AC 380V, DC 300 to 450V.

그 밖에, 원격단말장치(RTU)(244)는 전기자동차의 충전을 위한 충전부(130)로부터 정보를 수집하고, 상기 충전부(130)에서 요청하는 일련의 작업 절차를 수행할 수도 있다. In addition, the remote terminal device (RTU) 244 may collect information from the charging unit 130 for charging the electric vehicle, and may perform a series of work procedures requested by the charging unit 130.

또한, 원격단말장치(RTU)(244)는 신호 감지 또는 측정을 위한 입력 채널, 제어와 지시 및 경고를 위한 출력 채널 및 통신 포트 등 일련의 인프라를 구비할 수도 있다.The remote terminal device (RTU) 244 may also have a set of infrastructures, including input channels for signal sensing or measurement, output channels for control and indication and warning, and communication ports.

도 2에서 각 변전소(220)는 중앙관리서버시스템(210)의 관리하에 대략 3 내지 4Km 정도의 범위에 설치되며, 적어도 하나 이상의 역사(240)를 관리한다.In FIG. 2, each substation 220 is installed in a range of about 3 to 4 km, under the management of the central management server system 210, and manages at least one history 240.

또한, 상기 각 역사는 대략 1Km 정도의 거리에 위치할 수 있다. 다만, 본 발명은 상술한 수치에 한정되는 것은 아니다.In addition, the history may be located at a distance of about 1km. However, the present invention is not limited to the above numerical values.

도 3은 본 발명에 따라 전기자동차 충전시스템 내에서 정보의 흐름을 보다 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이다.3 is a view illustrating in more detail the flow of information in the electric vehicle charging system according to the present invention.

도 3에서는 전기자동차 충전시스템 내 정보의 흐름을 설명하기 위해, 중앙관리서버시스템(310), 충전기(320), 및 전기자동차(340)를 예시하였다.3 illustrates the central management server system 310, the charger 320, and the electric vehicle 340 to explain the flow of information in the electric vehicle charging system.

중앙관리서버시스템(310)은, 제어부(312), 컨버터(314), 및 디스플레이부(316,318)를 포함한다.The central management server system 310 includes a control unit 312, a converter 314, and display units 316 and 318.

충전기(320)는, 제1 제어부(322), 제2 제어부(324), 디스플레이부(326), 카드리더(Card Reader)(328), 및 차져(charger)(330)를 포함한다.The charger 320 includes a first control unit 322, a second control unit 324, a display unit 326, a card reader 328, and a charger 330.

전기자동차(340)는, 배터리(미도시)와 배터리관리시스템(BMS; Battery Management System)(342)을 포함한다.The electric vehicle 340 includes a battery (not shown) and a battery management system (BMS) 342.

이하에서는 본 발명과 관련하여, 전기자동차의 충전 과정에 대한 하나의 사용 시나리오를 예로 하여 본 발명에 따른 전기자동차 충전시스템 내 정보의 흐름을 설명한다.Hereinafter, with reference to the present invention, the flow of information in the electric vehicle charging system according to the present invention will be described by taking one usage scenario for the electric vehicle charging process as an example.

전기자동차(340)와 충전기(320)가 서로 연결되면, 충전기(320)는 활성화가 된다. 여기서, 활성화라 함은 예를 들어, 전기자동차(340)의 차주 즉, 사용자가 제공된 유저 인터페이스(UI: User Interface) 등을 통해 충전과 관련하여 정보 입력 등을 할 수 있고, 충전기(320)에서 이를 인식할 수 있는 상태를 말한다. 달리 말하면, 충전기(320)에서 전기자동차(340)의 충전을 위해 필요한 프로세스를 수행할 수 있는 상태를 의미한다.When the electric vehicle 340 and the charger 320 are connected to each other, the charger 320 is activated. Here, the activation may be, for example, the owner of the electric vehicle 340, that is, the user may input information in connection with charging through a user interface (UI) provided by the user, and the charger 320. This state can be recognized. In other words, it means a state in which the charger 320 can perform a process necessary for charging the electric vehicle 340.

전술한 바와 같이, 충전기(320)의 디스플레이(326)는 전기자동차(340)의 사용자에게 필요한 정보를 제공하고 사용자의 충전 관련 정보 입력을 위한 유저 인터페이스(UI) 등을 제공한다.As described above, the display 326 of the charger 320 provides information necessary for the user of the electric vehicle 340 and provides a user interface (UI) for inputting charging related information of the user.

또한, 충전기(320)의 제1 제어부(322)는, 전기자동차의 배터리 관리 시스템(BMS)(342)와 소정 프로토콜에 따라 통신하여, 배터리 관련 정보를 수집한다. 이러한 정보의 수집은 예를 들어, 충전기의 커플러와 전기자동차의 인넷에 포함된 특정 단자를 통해 이루어질 수 있다. In addition, the first control unit 322 of the charger 320 communicates with the battery management system (BMS) 342 of the electric vehicle according to a predetermined protocol to collect battery related information. The collection of this information can be done through, for example, a coupler of a charger and a specific terminal included in the internet of an electric vehicle.

여기서, 충전기(320)의 커플러와 전기자동차(340)의 인넷은, 관련 규격에 의해 정해진 바에 따라 다수 개의 단자가 구비될 수 있다. 예를 들어, 충전기(320)의 커플러는, 전기자동차(340)에 전기 공급을 위한 전기공급단자는 기본적으로 구비되어야 하며, 충전 과정에 필요한 신호 수신 및 공급을 위한 부가 단자가 더 구비될 수 있다. 이러한 부가 단자로는 예를 들어, 접지 단자(ground terminal), 충전 시작/중단 단자(charger start/stop terminal), 연결 체크 단자(connection check terminal) 및 CAN 통신 터미널(Controller Area Network terminal) 등이 포함될 수 있다. 상기에서 CAN 통신은 기기 간에 병렬 연결로 데이터를 주고 받는 통신 프로토콜의 일종이다.Here, the coupler of the charger 320 and the internet of the electric vehicle 340 may be provided with a plurality of terminals as determined by the relevant standards. For example, the coupler of the charger 320, the electric supply terminal for supplying electricity to the electric vehicle 340 should be basically provided, and additional terminals for receiving and supplying signals necessary for the charging process may be further provided. . Such additional terminals include, for example, a ground terminal, a charge start / stop terminal, a connection check terminal, and a CAN area controller. Can be. CAN communication is a kind of communication protocol for transmitting and receiving data through parallel connection between devices.

여기서, 제1 제어부(322)에 의해 수집되는 배터리 관련 정보는 예를 들어, 배터리의 현재 잔량, 필요한 충전량, 배터리의 정격 전압 및 전류, 등 배터리 충전과 관련하여 전기자동차(340)에서 제공 가능한 모든 정보를 포함한다. 이때, 제1 제어부(322)와 전기자동차의 배터리관리시스템(BMS)(342)은 예를 들어, CAN 통신 프로토콜을 이용하여 통신할 수 있다.Here, the battery-related information collected by the first control unit 322 is, for example, all that can be provided by the electric vehicle 340 in connection with the battery charge, such as the current remaining amount of the battery, the required charge amount, the rated voltage and current of the battery, and the like. Contains information. In this case, the first control unit 322 and the battery management system (BMS) 342 of the electric vehicle may communicate using, for example, a CAN communication protocol.

제1 제어부(322)는 전기자동차의 배터리관리시스템(BMS)(342)과 통신하여 수집한 배터리 관련 정보를 중앙관리서버시스템의 제어부(312)와 제2 제어부(324) 중 적어도 하나로 전송한다. 이때, 제1 제어부(322)와 중앙관리서버시스템의 제어부(312) 사이에는 TCP/IP 프로토콜이 이용될 수 있으며, 제1 제어부(322)와 제2 제어부(324) 사이에는 RS232 또는 RS485 통신 프로토콜이 이용될 수 있다.The first control unit 322 transmits the battery related information collected by communicating with the battery management system (BMS) 342 of the electric vehicle to at least one of the control unit 312 and the second control unit 324 of the central management server system. In this case, a TCP / IP protocol may be used between the first control unit 322 and the control unit 312 of the central management server system, and an RS232 or RS485 communication protocol may be used between the first control unit 322 and the second control unit 324. This can be used.

제2 제어부(324)는, 디스플레이(326) 및 카드 리더(328)를 통해 사용자의 입력 정보 예를 들어, 전력 공급 요청의 정도, 카드 정보, 과금, 결제 등 거래 내역 정보를 수신하여 중앙관리서버시스템의 제어부(312)로 전송하거나 반대로 중앙관리서버시스템의 제어부(312)로부터 카드 정보, 전력 공급 즉, 충전 상태에 관한 정보 등을 수신하여 상기 디스플레이(326)나 카드 리더(328)로 전송할 수 있다. The second control unit 324, through the display 326 and the card reader 328 receives the user's input information, for example, the transaction history information, such as the degree of power supply request, card information, billing, payment, the central management server The card information, the power supply, that is, the information about the state of charge, etc. may be received from the control unit 312 of the central management server system and transmitted to the display 326 or the card reader 328. have.

예를 들어, 제2 제어부(324)는, 각 충전기와 공중 교환 전화망(PSTN: Public Switched Telephone Network), 인터넷 프로토콜 스위트(internet protocol suite) 및 무선 랜(wireless local area network (LAN)) 중 어느 하나의 통신 프로토콜을 이용하여 상기 충전기와 연결된 전기자동차의 정보를 송수신하되, 상기에서 인터넷 프로토콜 스위트에는 RS232와 RS485를 포함한 직렬 통신 방식 및 이더넷 통신 방식 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.For example, the second control unit 324 may be any one of a charger and a public switched telephone network (PSTN), an internet protocol suite, and a wireless local area network (LAN). Transmitting and receiving information of the electric vehicle connected to the charger using a communication protocol of the Internet protocol suite may include at least one of a serial communication method including an RS232 and RS485 and an Ethernet communication method.

또한, 제2 제어부(324)는 디스플레이(326) 및 카드 리더 사이에서 RS 232 통신 프로토콜을 이용하여 통신할 수 있다. 또한, 제2 제어부(324)는 충전기(320)와 중앙관리서버시스템(310) 사이에 RS 485 통신 프로토콜로 연결되고, 내부적으로는 RS 232 통신 프로토콜로 연결되는바, 중앙관리서버시스템 내 컨버터(314)를 거쳐 RS 485에서 RS 232 통신 프로토콜로 변환되어 중앙관리서버시스템의 제어부(312)로 정보가 전달된다.In addition, the second control unit 324 may communicate between the display 326 and the card reader using an RS 232 communication protocol. In addition, the second control unit 324 is connected between the charger 320 and the central management server system 310 by the RS 485 communication protocol, and internally connected by the RS 232 communication protocol, the converter in the central management server system ( 314 is converted from RS 485 to RS 232 communication protocol and the information is transmitted to the control unit 312 of the central management server system.

이렇게 전송된 정보는, 중앙관리서버시스템의 제어부(312) 내 제1 디스플레이(316)와 제2 디스플레이(318)에서 디스플레이될 수 있다. 이때, 제1 디스플레이(316)는, 카드 정보와 전기자동차의 충전 상태, 충전시스템의 가용 상태 등 전기자동차 충전기와 관련된 정보를 표시할 수 있다. 또한, 제2 디스플레이(318)는, 전기자동차의 배터리 잔량, 송전 전압 충전 전류 등 배터리 관리 시스템과 관련된 정보를 표시할 수 있다.The transmitted information may be displayed on the first display 316 and the second display 318 in the control unit 312 of the central management server system. In this case, the first display 316 may display information related to the electric vehicle charger, such as the card information, the state of charge of the electric vehicle, the available state of the charging system. In addition, the second display 318 may display information related to the battery management system, such as the battery remaining amount of the electric vehicle, the transmission voltage charging current.

상술한 바와 같이, 중앙관리서버시스템(310), 충전기(320) 및 전기자동차(340) 사이의 정보 교환을 통해, 충전기의 제1 제어부(322)에서는 최종적으로 차져(330)를 제어하여 전기자동차에 공급되는 전력을 제어하게 된다.As described above, the first control unit 322 of the charger finally controls the charger 330 by exchanging information between the central management server system 310, the charger 320 and the electric vehicle 340, the electric vehicle The power supplied to the control is controlled.

이하에서는 본 발명에 따른 충전부(130)의 상세 구성을 설명한다.Hereinafter, a detailed configuration of the charging unit 130 according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 충전기(133)의 상세 구성을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a detailed configuration of the charger 133 according to the present invention.

본 발명에 따른 충전기(133)는, 전력망(410)의 AC 전력을 공급받아 이를 DC 전기로 변환하여 전기자동차(640)를 충전한다. The charger 133 according to the present invention receives the AC power of the electric power grid 410 and converts it into DC electricity to charge the electric vehicle 640.

도 4를 참조할 때, 본 발명에 따른 충전기(133)의 일 예는, 컨버터(converter)(426), 인버터(inverter)(428), 변압기(transformer)(430), 정류기(rectifier)(432) 및 누전 검출기(424,434)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, an example of a charger 133 according to the present invention includes a converter 426, an inverter 428, a transformer 430, and a rectifier 432. And ground fault detectors 424 and 434.

제1 누전 검출기(424)는, 전력망(410)을 통하여 AC 전원이 충전기(133)로 공급되는 과정에서 누전이 발생하는지 검사한다. 여기서, 제1 누전 검출기(424)는, 검사 결과 누전이 검출되면, 릴레이(relay)등을 이용하여 상기 전력망(410)으로부터 충전기(133)로 AC 전력이 공급되지 않도록 제어 및 처리한다.The first ground fault detector 424 checks whether a ground fault occurs while AC power is supplied to the charger 133 through the power grid 410. Here, when a short circuit is detected as a result of the test, the first ground fault detector 424 controls and processes the AC power not to be supplied from the power grid 410 to the charger 133 by using a relay or the like.

컨버터(426)는, 전력망(110)에서 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 컨버팅(converting)한다.The converter 426 converts AC power supplied from the electric power grid 110 into DC power.

인버터(428)는, 컨버터(426)에서 컨버팅된 DC 전원을 다시 AC 전원으로 인버팅한다.Inverter 428 inverts the DC power converted at converter 426 back to AC power.

변압기(430)는, 전력망(410)과 전기자동차(140)를 전기적으로 절연시키고, 입력되는 인버팅된 AC 전원을 전기자동차 충전에 필요한 정도의 전압으로 변압한다.The transformer 430 electrically insulates the electric power grid 410 and the electric vehicle 140, and converts the inverted AC power input to a voltage necessary for charging the electric vehicle.

정류기(632)는, 변압된 AC 전원을 정류하여 원하는 DC 전기로 생성한다.Rectifier 632 rectifies the transformed AC power to generate the desired DC electricity.

상술한 컨버터(426), 인버터(428) 및 변압기(430)는, 전력망(410)과 충전기(133) 사이의 전력 수급/공급 방식의 차이를 조정하기 위한 것으로, 필요에 따라 일부 구성이 생략되거나 추가될 수도 있다.The above-described converter 426, inverter 428 and transformer 430 is for adjusting the difference in the power supply / supply scheme between the power grid 410 and the charger 133, if necessary some components are omitted or May be added.

제2 누전 검출기(434)는, 정류기(432)에서 정류된 DC 전기가 전기자동차(140)로 공급되는 과정에서 누전이 발생하는지 검사한다. 여기서, 제2 누전 검출기(434)는, 검출 결과 누전이 검출되면, 전술한 제1 누전 검출기(624)와 마찬가지로 릴레이 등의 구성을 이용하여 충전기(133)의 DC 전기가 더 이상 전기자동차(140)로 공급되지 않도록 차단한다.The second ground fault detector 434 checks whether a ground fault occurs while DC electricity rectified by the rectifier 432 is supplied to the electric vehicle 140. Here, the second ground fault detector 434, when a short circuit is detected as a result of detection, similarly to the first ground fault detector 624 described above, the DC electricity of the charger 133 is no longer electric vehicle 140 using a configuration such as a relay. ) So that it is not supplied.

상기에서 제1 누전 검출기(424)와 제2 누전 검출기(434)는, 각각 전력망(410)와 충전기(133) 및 충전기(133)와 전기자동차(140) 사이의 전력 차단을 위해 릴레이를 이용하는 것을 예시하였다. In the above, the first ground fault detector 424 and the second ground fault detector 434 use a relay to cut off power between the power grid 410, the charger 133, and the charger 133 and the electric vehicle 140, respectively. Illustrated.

각 누전 검출기는, 접지와 연결된 각 저항, 상기 각 저항과 부하에 전력을 공급하는 링크단 사이를 연결하고, 입력되는 고전압을 감압하는 감압부, 링크단과 접지 사이의 이득을 얻는 가산부 및 상기 가산부의 이득으로부터 누전 여부를 판단하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.Each ground fault detector is connected between each resistor connected to ground, each resistor and a link stage for supplying power to the load, and a decompression unit for reducing the input high voltage, an adder for obtaining a gain between the link stage and the ground, and the addition. It may be configured to include a control unit for determining whether a short circuit from the negative gain.

하지만, 이는 일실시예로 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 릴레이를 포함하여 상기 둘 이상의 구성들을 서로 전기적 또는/및 물리적으로 연결/해제 가능한 다양한 수단을 이용 가능하다.However, in one embodiment, the present invention is not limited thereto, and various means capable of electrically or / physically connecting / disconnecting the two or more components, including the relay, may be used.

도 5는 본 발명에 따라 전력망(110), 충전부(130) 및 전기자동차(140) 사이의 전력 공급 과정의 일 예를 설명하기 위해 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating an example of a power supply process between the electric power grid 110, the charging unit 130 and the electric vehicle 140 in accordance with the present invention.

도 5에서는 전력망으로 도시철도 전력망을 가정하여 설명한다. 즉, 1차 전력사업자의 전력망을 통해 전력을 공급받아 도시철도 자체 전력망을 확보한다(S510).In FIG. 5, it is assumed that an urban railway power grid is used as the power grid. That is, the power is supplied through the power grid of the primary power provider to secure its own power grid (S510).

여기서, 본 명세서에서는 도시철도 전력망은 전기자동차 충전시스템과 연계되어, 전력망의 잉여 전력을 전기자동차 충전시스템에서 사용할 수 있도록 할당한다.Here, in the present specification, the metropolitan railway power grid is connected with the electric vehicle charging system to allocate surplus power of the electric power grid to be used in the electric vehicle charging system.

이후 전기자동차 충전기에서 전기자동차 충전을 위한 전력 공급 요청이 수신되는지 판단한다(S520).Thereafter, the electric vehicle charger determines whether a power supply request for charging the electric vehicle is received (S520).

S520 단계 판단 결과, 아직 전기자동차 충전을 위한 전력 공급 요청이 수신되지 않으면, 계속하여 대기한다. 그러나 상기 S520 단계 판단 결과, 만약 충전기로부터 전기자동차 충전을 위한 전력 공급 요청이 수신되면, 전기자동차와 충전기 사이에 통신에 의한 충전을 수행한다(S530).As a result of the determination in step S520, if the power supply request for charging the electric vehicle has not yet been received, it continues to wait. However, as a result of the determination of step S520, if a power supply request for charging the electric vehicle is received from the charger, charging is performed by communication between the electric vehicle and the charger (S530).

S530 단계 수행 과정 또는 그 이후에 전력사용량, 과금 정보를 기초로 로컬 서버에서 결재를 수행한다(S540). 상기 결재는 예를 들어, 관리 정보와 함께 중앙관리서버시스템으로 전달되어 처리될 수도 있다.After performing the step S530 or after that, the payment is performed at the local server based on the power consumption and billing information (S540). For example, the payment may be delivered to the central management server system together with the management information and processed.

도 6은 도 5에서 특히, 충전부(130)와 전기자동차(140) 사이의 충전 과정의 일 예를 보다 상세하기 설명하기 위해 도시한 순서도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating in more detail an example of a charging process between the charging unit 130 and the electric vehicle 140 in FIG. 5.

이하에서는 충전 과정에 대해 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the charging process will be described in more detail.

본 발명에 따라 충전기(130)에서 전기자동차(140)로 충전하는 과정의 일 예를 설명하면, 다음과 같다. 다만, 이하에서는 배전망(110)에서 충전기(130)까지의 전력공급과정에 대한 상세한 설명은 전술한 내용을 원용하고, 여기서는 생략한다.An example of a process of charging the electric vehicle 140 from the charger 130 according to the present invention will be described below. However, hereinafter, the detailed description of the power supply process from the power distribution network 110 to the charger 130 uses the above description, and will be omitted here.

충전기(130)와 전기자동차(140) 사이의 충전 과정은, 충전기(130)와 전기자동차(140)의 결합에 의해 시작된다. 즉, 충전기(130)의 커플러를 전기자동차(140)의 인넷에 결합하여 두 기기가 연결(S610)되면서 시작된다. The charging process between the charger 130 and the electric vehicle 140 is started by the combination of the charger 130 and the electric vehicle 140. That is, the coupler of the charger 130 is coupled to the internet of the electric vehicle 140 and starts with the two devices connected (S610).

S610 단계에서 설명한 바와 같이, 충전기(130)의 커플러가 전기자동차(140)의 인넷에 연결되면, 충전기(130)와 전기자동차(140)는 각각 서로를 인식한다(S620,S630). 즉, 충전기(130)의 커플러와 전기자동차(140)의 인넷은 서로 신호 단자를 통해 송수신되는 신호에 포함된 식별자 정보(identification information)를 이용하여 서로의 연결을 인식할 수 있다.As described in operation S610, when the coupler of the charger 130 is connected to the internet of the electric vehicle 140, the charger 130 and the electric vehicle 140 recognize each other (S620 and S630). That is, the coupler of the charger 130 and the internet of the electric vehicle 140 may recognize the connection of each other using identification information included in signals transmitted and received through signal terminals.

S620 내지 S630 단계를 통해 충전기(130)와 전기자동차(140)가 서로 인식되면, 실질적인 충전 과정의 시작에 앞서, 충전기(130)의 상태 예를 들어, 본 발명에 따라 충전기(130)에 이상이 없는지 즉, 누전위험이 있는지 판단하여야 한다(S640). When the charger 130 and the electric vehicle 140 are recognized with each other through the steps S620 to S630, prior to the start of the actual charging process, the state of the charger 130, for example, an abnormality in the charger 130 according to the present invention. In other words, it is determined whether there is a risk of leakage (S640).

만약 누전 여부를 제대로 확인하지 않고, 배전망(110)으로부터 충전기(130)를 거쳐 전기자동차(140)로 높은 전압의 전기를 공급하면, 누전으로 인해 인명 또는 전기자동차의 소손 위험이 발생한다. 따라서, 이러한 문제를 미연에 방지하기 위해서는 실질적으로 전기자동차(140)에 전력을 공급하기 전에 우선 누전 여부에 대한 확인이 우선되어야 한다.If a short circuit is not properly checked, and a high voltage is supplied to the electric vehicle 140 from the power distribution network 110 via the charger 130, the risk of human or electric vehicle burnout may occur due to the short circuit. Therefore, in order to prevent such a problem in advance, it is necessary to first check whether or not a short circuit occurs before supplying power to the electric vehicle 140.

관련하여, 충전기(130)는 자체적으로 발생시킨 테스트 전압을 이용하여 누전 여부를 검출할 수 있다.In this regard, the charger 130 may detect whether a short circuit occurs by using a test voltage generated by itself.

S640 단계에서, 누전 여부 확인 결과, 만약 충전기에 누전이 없으면, 해당 충전기(130)는 안전하므로 전기자동차(140)로 전력을 공급하기 위한 실질적인 충전 과정을 시작을 알리는 즉, 충전 과정을 허용하는 충전기 안전 선언을 한다(S650).In step S640, as a result of checking whether there is a short circuit, if there is no short circuit in the charger, the charger 130 is safe, thus informing the start of the actual charging process for supplying power to the electric vehicle 140, that is, the charger allowing the charging process. Make a safety declaration (S650).

S650 단계에서, 충전기 안전 선언이 이루어지면, 충전기(130)는 이제 배전망(110)에서 수급한 전력이 전기자동차(140)로 공급되도록 허용(S660)하고, 충전 명령을 한다(S670). 이러한 충전 명령은 전압 및 전류 명령값을 전달함으로써 대신할 수 있다.In step S650, when the charger safety declaration is made, the charger 130 now allows power supplied from the power distribution network 110 to be supplied to the electric vehicle 140 (S660), and commands for charging (S670). These charge commands can be replaced by passing voltage and current command values.

충전기(130)는 전기자동차(140)에 전달된 전압 및 전류 명령값을 생성하여 DC 전기를 공급하여 상기 전기자동차(140)의 배터리를 충전시킨다(S680).The charger 130 generates a voltage and current command value transmitted to the electric vehicle 140 to supply DC electricity to charge the battery of the electric vehicle 140 (S680).

또한, 상기에서 충전 개시 후 누전이 검출되면, 충전을 바로 정지하여야 한다.In addition, when a short circuit is detected after the start of charging, charging should be stopped immediately.

따라서, 본 발명에 따르면, 전기자동차의 배터리에 전기 충전을 위한 전기자동차 충전시스템을 완벽하게 구현할 수 있으며, 기 구비된 자체 전력망과 연계함으로써 불필요한 구성의 추가 등을 최소화하여 충전시스템의 효율을 높이고, 스마트 그리드와도 연계되어 전력 상황에 따라 실시간으로 반응할 수 있다.Therefore, according to the present invention, the electric vehicle charging system for electric charging can be completely implemented in the battery of the electric vehicle, and by minimizing the addition of unnecessary components by connecting with its own power grid, the efficiency of the charging system is increased, It can also be linked to the smart grid to react in real time according to the power situation.

이상 상술한 본 발명에 따른 전기자동차 충전시스템은 일실시예로서, 전기자동차의 충전 이외에 발전 설비 등 동일 또는 다른 분야의 충전 관련 시스템에도 적용 가능하다.As described above, the electric vehicle charging system according to the present invention may be applied to a charging related system of the same or another field, such as a power generation facility, in addition to the charging of an electric vehicle.

또한, 본 발명은 전술한 바와 같이 예를 들어, 2차 전력사업자를 하나의 전력망으로 연계하여 전기충전소 시스템을 구축하면, 다음과 같은 장점이 있다.In addition, the present invention, as described above, for example, when constructing an electric charging station system in connection with the secondary power operator in one power grid, there are the following advantages.

우선, 이용자의 측면에서, a) 도시 철도 역사 특성상 도심 내 혼잡 지역 또는 번화가에 위치하여 접근 편의성, b) 혼잡 도로에서의 도시 철도 이용 가능, 연계 교통 수단 대기 시간 절감시켜 통행시간 절감, c) 도시 내 위치하여 이에 따른 전기자동차의 운행 비용 절감, 및 d) 화석연료 사용 절감을 통한 환경 오염 방지하여 환경 오염 절감의 장점이 있다.First of all, in terms of users, a) the convenience of access by being located in congested areas or downtown areas in urban centers due to the nature of urban railway history, b) the availability of urban railroads on congested roads, and reduced transit time by reducing associated transportation waiting times, c) urban There is an advantage of reducing the environmental pollution by reducing the operating cost of the electric vehicle according to the location, and d) environmental pollution through the reduction of fossil fuel use.

그리고 전기자동차 충전소 운영자의 측면에서, a) 환승 주차장 설치 시 기존 공공기관 토지 이용에 따른 설치가 용이하여 도심지의 충전소 설치용이, b) 건설비용(공사비, 부대비, 용지보상비) 중 적어도 용지 보상비 비용은 기존 시설인 도시 철도 환승 주차장 등을 이용하여 공사비 절감, 및 c) 도시철도와 관리비 공유 가능(통신설비, 변전 설비/기타)하여 운영 및 유지보수 비용 절감의 장점이 있다.In terms of electric vehicle charging station operators, a) the installation of transit parking lots is easy to install according to the use of existing public institution land, so that the installation of charging stations in urban areas is easy; Reduction of construction costs by using the existing railroad parking lot of the existing facility, and c) sharing of urban railways and management costs (communication facilities, substation facilities / others) has the advantages of reducing operation and maintenance costs.

또한, 국가적 측면에서도, a) 추가 공사에 따른 CO2 배출 감소, b) 전기자동차 보급 확산, c) 조속한 정책시행 가능 (공공기관), d) 도시철도와 전기차 연계 비즈 모델(BIZ Model) 제공, e) 도심지 교통난 일부 해소, f) 대중교통 수단 분담 비용 향상, g) 중심지역 접근성 향상, 및 h) 수요 변화, 지선 연계에 대한 유연한 서비스 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, on the national level, a) reduction of CO 2 emissions due to additional construction, b) spread of electric vehicles, c) rapid implementation of policies (public institutions), d) provision of BIZ Models for urban railways and electric vehicles, e) relieve some of the urban traffic shortages, f) improve the cost of sharing of public transportation, g) improve access to central areas, and h) provide flexible services for changing demands and branch lines.

상기 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 변형이 가능하고, 이러한 기술적 사상의 여러 실시 형태는 모두 본 발명의 보호범위에 속함은 당연하다.The above embodiment is an example for explaining the technical idea of the present invention in detail, and the present invention is not limited to the above embodiment, various modifications are possible, and various embodiments of the technical idea are all protected by the present invention. It belongs to the scope.

110: 전력망 120: 중앙관리서버시스템
130: 충전기 131: 스마트 미터
132: 로컬서버 133: 급속충전기
140: 전기자동차110: power grid 120: central management server system
130: charger 131: smart meter
132: local server 133: fast charger
140: electric vehicle

Claims (15)

전력을 공급하는 전력망과 상기 전력망을 제어하는 제1 관리서버를 포함한 전력 공급부; 및
전력망으로부터 공급되는 전력을 변환 및 변압하여 전기자동차를 충전하는 충전기와 제1 관리서버와 통신하는 제2 관리서버를 포함한 충전부;를 포함하되,
상기에서 충전기는, 상기 전력 공급부를 통해 공급되는 AC 전력과 전기자동차로 공급되는 DC 전력의 누전 여부를 검출하는 누전 검출기를 더 포함하고,
상기에서 누전 검출기는,
접지와 연결된 각 저항, 상기 각 저항과 부하에 전력을 공급하는 링크단 사이를 연결하고, 입력되는 고전압을 감압하는 감압부;
상기 링크단과 접지 사이의 이득을 얻는 가산부; 및
상기 가산부의 이득으로부터 누전 여부를 판단하는 제어부;를 포함하는 전기자동차 충전시스템.A power supply including a power grid supplying power and a first management server controlling the power grid; And
And a charging unit including a second management server communicating with a first management server and a charger for charging an electric vehicle by converting and transforming power supplied from a power grid.
The charger further includes a ground fault detector for detecting a ground fault of the AC power supplied through the power supply unit and the DC power supplied to the electric vehicle.
The ground fault detector is
A decompression unit for connecting each resistor connected to the ground, the link terminal for supplying power to each resistor and the load, and reducing the input high voltage;
An adder for obtaining a gain between the link end and ground; And
And a controller configured to determine whether a short circuit occurs from the gain of the adder. 제1항에 있어서,
상기 전력망은,
전기를 생산 및 공급하며 자체 송전, 변전 및 배전 설비를 갖춘 적어도 하나의 전력 사업자를 포함하는 전기자동차 충전시스템.The method of claim 1,
The power grid,
An electric vehicle charging system comprising at least one utility that produces and supplies electricity and has its own power transmission, substation and distribution facilities. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전력망은,
지능형 전력망(smart grid)을 지원하는 전기자동차 충전시스템.The method according to claim 1 or 2,
The power grid,
Electric vehicle charging system that supports the smart grid. 제1항에 있어서,
상기 충전부는,
상기 전력망을 통해 공급되는 전력량 및 또는 과금 관련 정보를 측정하는 스마트 미터(smart meter)를 더 포함하는 전기자동차 충전시스템.The method of claim 1,
The charging unit includes:
The electric vehicle charging system further comprises a smart meter for measuring the amount of electricity and or charging related information supplied through the power grid. 제4항에 있어서,
상기 충전기는,
입력되는 AC 전력을 DC 전력으로 컨버팅하는 컨버터;
컨버팅된 DC 전력을 AC 전력으로 인버팅하는 인버터;
인버팅된 AC 전력을 변압하는 변압기; 및
변압된 AC 전력을 정류하여 DC 전기를 생성하는 정류기;를 더 포함하는 전기자동차 충전시스템.5. The method of claim 4,
The charger,
A converter for converting input AC power into DC power;
An inverter for converting the converted DC power into AC power;
A transformer for transforming the inverted AC power; And
And a rectifier for rectifying the transformed AC power to generate DC electricity. 제5항에 있어서,
상기 충전기는,
전기자동차의 인넷과 결합하여 전기를 공급하고, 상기 전기 공급과 관련된 정보를 교환하는 커플러를 포함하는 전기자동차 충전시스템.The method of claim 5,
The charger,
An electric vehicle charging system including a coupler for supplying electricity in combination with the Internet of the electric vehicle, and exchanges information related to the electric supply. 제6항에 있어서,
상기 전기 공급과 관련된 정보는,
충전 시작 및 종료 제어 정보, 연결 확인 정보, CAN 통신 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하여 제2 관리서버로 전송되는 전기자동차 충전시스템.The method according to claim 6,
Information related to the electricity supply,
Electric vehicle charging system that is transmitted to the second management server including at least one of the charging start and end control information, connection confirmation information, CAN communication information. 제1항에 있어서,
상기 충전부는,
충전을 위해 전기 공급을 요청하고, 과금된 요금 결제를 위한 정보를 출력하는 디스플레이부;를 더 포함하는 전기자동차 충전시스템.The method of claim 1,
The charging unit includes:
And a display unit for requesting an electric supply for charging and outputting information for billing fee payment. 제4항에 있어서,
상기 전기자동차 충전시스템은,
상기 제1 관리서버와 제2 관리서버 중 적어도 하나와 통신하여, 과금 정보를 포함한 거래 내역 정보를 처리하는 외부 기기를 더 포함하는 전기자동차 충전시스템.5. The method of claim 4,
The electric vehicle charging system,
And an external device configured to communicate with at least one of the first management server and the second management server to process transaction history information including billing information. 제1항에 있어서,
상기 제2 관리서버는,
각 충전기와 공중 교환 전화망(PSTN: Public Switched Telephone Network), 인터넷 프로토콜 스위트(internet protocol suite) 및 무선 랜(wireless local area network (LAN)) 중 어느 하나의 통신 프로토콜을 이용하여 상기 충전기와 연결된 전기자동차의 정보를 송수신하되,
상기에서 인터넷 프로토콜 스위트에는 RS232와 RS485를 포함한 직렬 통신 방식 및 이더넷 통신 방식 중 적어도 하나가 포함되는 전기자동차 충전시스템.The method of claim 1,
The second management server,
An electric vehicle connected to the charger using each charger and a communication protocol of any one of a public switched telephone network (PSTN), an internet protocol suite, and a wireless local area network (LAN). Send and receive information from
The Internet protocol suite includes an electric vehicle charging system including at least one of a serial communication method and an Ethernet communication method including RS232 and RS485. 제10항에 있어서,
상기 충전기와 전기자동차는,
CAN 통신 프로토콜로 정보를 주고받는 전기자동차 충전시스템.The method of claim 10,
The charger and the electric vehicle,
Electric vehicle charging system that sends and receives information using CAN communication protocol. 제9항에 있어서,
상기 제2 관리서버는,
상기 스마트 미터로부터 수신되는 전력량 및 과금 관련 정보를 포함하여 충전과 관련된 거래 내역 정보를 제1 관리서버 또는 상기 외부 기기로 전송하는 전기자동차 충전시스템.10. The method of claim 9,
The second management server,
Electric vehicle charging system for transmitting the transaction history information related to the charging, including the amount of power received from the smart meter and billing-related information to the first management server or the external device. 삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 전력망은,
1차 전력사업자로부터 공급된 전력을 이용하여 철도 또는 도시철도에 전력을 공급하는 도시철도 전력망을 포함하는 전기자동차 충전시스템.The method of claim 2,
The power grid,
An electric vehicle charging system including an electric power grid for a railroad or an urban railroad using electric power supplied from a primary electric power company.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190069095A (en) 2017-12-11 2019-06-19 주식회사 윌링스 System for charging an electric vehicle without additional transmission and distribution facilities
EP3663124A1 (en) 2018-12-07 2020-06-10 David Timothy Patrick Watson System and method for controlling charging of an electric energy storage system of an electric vehicle

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2909028A1 (en) 2013-04-08 2014-10-16 Geo-Line Co., Ltd. Location-based electric power mediation module, electric vehicle, mediation server, and user certification socket or connector
KR101512899B1 (en) * 2013-10-17 2015-04-17 피에스텍주식회사 System for managing multi charger
KR101505744B1 (en) * 2013-10-17 2015-04-02 피에스텍주식회사 Intelligent multi-charging system
KR101493691B1 (en) * 2013-10-25 2015-02-17 한국에너지기술연구원 Electric charging system and control method thereof, and control method of apparatus for charging
KR101699451B1 (en) 2015-07-29 2017-01-24 영화테크(주) Converter For High Efficiency Charger Of Sencondary Battery, Charging System Having The Same and Operating Method Thereof
KR101875267B1 (en) * 2016-02-22 2018-07-06 김성훈 Charging station for electric vehicles
KR102003518B1 (en) 2017-02-06 2019-07-24 주식회사 지오라인 Power needing apparatus charging system equipped in collective building
KR102034675B1 (en) * 2017-09-13 2019-10-21 (주)이카플러그 An apparatus and method for circuit breaker restoring by power failure detection remotely for battery charging system of electric vehicle
CN111216587B (en) * 2018-11-23 2022-04-05 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 Power supply method, charging method, power supply equipment and equipment to be charged
CN110774907B (en) * 2019-09-24 2021-04-27 浙江零跑科技有限公司 Detection and single wake-up circuit for charging CC signal
KR102401986B1 (en) 2019-12-13 2022-06-02 주식회사 지오라인 Powerless Mobile Charging Outlet Based on Wired Connection Technology of Mobile Phone
KR102330842B1 (en) 2019-12-13 2021-11-24 주식회사 지오라인 Mobile Charging System that Mixes AC Single and Three Phasese based on on Micro-Current to Satisfy both Fast Charging Speed and Charging Accessilbility
KR102265162B1 (en) 2019-12-13 2021-06-15 주식회사 지오라인 Safety Shielding System of Mobile Charging System with Multiple I/O Terminals
KR102401992B1 (en) 2019-12-13 2022-06-02 주식회사 지오라인 High-Speed Charging System with Equal Type Connection by Server Monitoring and Control
KR102401989B1 (en) 2019-12-13 2022-06-02 주식회사 지오라인 A mobile charging system that combines alternating current single-phase and three-phase based on internal batteries to satisfy both fast charging speed and charging accessibility
CN111361423A (en) * 2020-04-03 2020-07-03 金华航大北斗应用技术有限公司 Electric vehicle central control system based on GPRS communication and control method
CN115995856A (en) * 2021-10-20 2023-04-21 华为技术有限公司 Charging method of electronic equipment and electronic equipment
KR102549245B1 (en) * 2023-05-09 2023-07-03 주식회사 티팩토리 Remote circuit breaker control system for IoT-based electric vehicle rapid/slow charger

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010081722A (en) 2008-09-25 2010-04-08 Hitachi Ltd Charge/discharge control apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010081722A (en) 2008-09-25 2010-04-08 Hitachi Ltd Charge/discharge control apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190069095A (en) 2017-12-11 2019-06-19 주식회사 윌링스 System for charging an electric vehicle without additional transmission and distribution facilities
EP3663124A1 (en) 2018-12-07 2020-06-10 David Timothy Patrick Watson System and method for controlling charging of an electric energy storage system of an electric vehicle
EP3663125A2 (en) 2018-12-07 2020-06-10 David Timothy Patrick Watson System and method for selectively charging an electric vehicle

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