KR101372695B1 - 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법 및 그 방법을 이용한 장치 - Google Patents

전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법 및 그 방법을 이용한 장치 Download PDF

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Abstract

전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 충전 태스크의 실시간 제약 조건을 만족시키는 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 단계, 및 상기 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일 및 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 각각에 이미 할당된 전력 요구량을 기초로 상기 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계를 포함한다.

Description

전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법 및 그 방법을 이용한 장치{METHOD OF SCHEDULING TASKS FOR CHARGING ELECTRIC VEHICLES AND DEVICE USING THE METHOD}
아래의 실시예들은 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법 및 그 방법을 이용한 장치에 관한 것이다.
스마트 그리드(smart grid)는 이동 통신, 계산 이론, 및 가전 제품 분야의 고급 정보 기술들을 집약한 미래형 전력 네트워크이다. 스마트 그리드는 에너지 분산 시스템에서 이산화탄소 배출을 줄이는데 비약적으로 기여하면서 시스템의 신뢰성, 효율성, 및 보안을 향상시킬 수 있다.
스마트 트랜스포테이션(smart transportation) 기술은 스마트 그리드에서 가장 중요한 기술들 중 하나이다. 스마트 트랜스포테이션 기술은 화석 연료를 대체할 뿐 아니라 재생 가능한 에너지를 넓게 이용함으로써, 온실 가스들을 줄일 수 있다.
전기 자동차(electric vehicle, EV)와 관련된 기술은 명백하게 스마트 트랜스포테이션 기술의 핵심이다. 최근 배터리 기술이 많은 발전을 이루었지만, 전기 자동차를 충전하는 데에는 여전히 수십 분이 소요된다. 또한, 가솔린 자동차와 비교할 때 전기 자동차의 주행 거리는 매우 짧다. 결국, 전기 자동차는 가솔린 자동차를 주유하는 횟수에 비하여 더 자주 충전을 해야 한다.
기본적으로, 전기 자동차는 개개인의 집에서 충전 속도가 느린 충전기에 의하여 밤새 충전된다. 하지만, 개개인의 집에서 밤새 충전된 전기 에너지만으로는 전기 자동차를 가솔린 자동차와 같이 운행하기에 충분한 에너지를 제공할 수 없다. 이러한 전기 자동차를 충전하는 충전 장비는 상업적 목적의 충전소, 대학, 사무실, 공공시설, 쇼핑몰, 및 공항 주차장 등 다양한 장소에 설치될 수 있다. 이 경우, 개개인의 집에 설치된 충전 장비에 비하여 빠른 충전 속도를 가지는 충전 장비가 설치되어야 한다. 즉, 상기 시설들에 설치되는 충전 장비는 전기 자동차의 운전자가 원하는 특정 시간-예를 들면, 아침에 사무실에 출근하기 전-에 맞추어 전기 자동차의 충전을 완료할 수 있어야 한다.
그 결과, 충전소는 서로 다른 시간 제약들, 서로 다른 충전량, 및 서로 다른 전력 소비 양상 등을 가지는 복수의 요청들(requests)을 스케쥴링 해야 한다. 게다가, 충전소에서 동시에 복수의 전기 자동차를 충전하는 경우, 순간적으로 전력 소모량이 충전소의 가용 상한을 넘을 수 있다. 이 경우, 충전소는 필연적으로 값비싼 디스패처블(dispatchable) 에너지를 구매해야 한다. 만약, 스마트 그리드 시스템 전체에서 이와 같은 피크 부하(peak load)가 가용 전력 상한을 넘어선다면, 전력 공급 시스템이 정상적으로 전력을 공급하는 데 문제가 발생할 수 있다. 이 경우, 안정적인 전력 공급을 위해서는 발전소를 추가로 건축하여 가용 전력을 증가시켜야 한다.
개개인의 집에서 충전을 하는 경우, 이러한 전력 소모의 집중으로 인한 문제는 다른 전자 제품들을 동작시키기 위해 소모되는 전력을 고려하여 전기 자동차를 충전함으로써 해결될 수 있다. 이 경우, 선점 가능한(preemptive) 스케쥴링 기법을 이용하여 충전 속도가 느린 전기 자동차의 충전 및 다른 전자 제품들의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명은 충전소에서 전기 자동차를 충전을 하는 경우, 전기 자동차에 탑재된 자동차 네트워크 인터페이스를 활용한 예약 시스템의 도입 및 상기 예약된 정보에 기반한 스케쥴링 기법을 이용하여 전력 요구의 양태를 고르게 분포시키는 기술을 제공한다.
본 발명은 복수의 전기 자동차들을 충전하는 충전소에서의 피크 전력 소모량을 감소시키기 위한 효율적인 충전 스케쥴링 기법을 제공한다.
본 발명은 할당 테이블 내에서 피크 부하(peak load)를 감소시키는 스케쥴링을 수행하기 위해 필요한 탐색 공간의 복잡도를 단순화 시킴으로써, 스케쥴링에 필요한 연산 시간을 감소시키는 기술을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 복수의 충전 태스크들을 획득하는 단계; 상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계; 상기 복수의 충전 태스크들의 스케쥴링 순서를 결정하는 단계; 상기 스케쥴링 순서에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 중 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 단계; 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 중 상기 선택된 충전 태스크의 실시간 제약 조건을 만족시키는 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 단계; 및 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일 및 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 각각에 이미 할당된 전력 요구량을 기초로 상기 선택된 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계를 포함한다.
상기 스케쥴링하는 단계는 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 이용하여, 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 이미 할당된 전력 요구량이 가장 적은 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일은 상기 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 각각의 크기에 대응하는 시간 간격을 기초로 상기 복수의 충전 태스크들 각각과 연관된 전기 자동차의 충전 중 소모되는 전력의 크기에 대한 정보를 제공할 수 있다.
상기 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계는 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 차량 종류, 활성화 시간(activation time), 마감 시간(deadline), 및 동작 시간(operation length)에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 각각을 모델링하는 단계; 및 상기 차량 종류에 대응하는 전력 소모 프로파일의 준비를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 충전 태스크들 각각은 선점(preemptive) 충전 태스크일 수 있다.
상기 스케쥴링하는 단계는 상기 선택된 충전 태스크가 상기 스케쥴링 순서 상 미리 설정된 수치 이하의 순번인지 여부를 식별하는 단계; 및 상기 식별 결과 및 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 기초로 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 랜덤하게 선택된 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 복수의 충전 태스크들을 획득하는 단계; 상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계; 미리 설정된 적어도 두 개의 기준들 각각에 따라 상기 복수의 충전 태스크들의 스케쥴링 순서를 결정하는 단계; 상기 적어도 두 개의 기준들 중 어느 하나의 기준을 기초로 결정된 스케쥴링 순서에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 중 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 단계; 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 중 상기 선택된 충전 태스크의 실시간 제약 조건을 만족시키는 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 단계; 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일 및 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 각각에 이미 할당된 전력 요구량을 기초로 상기 선택된 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계; 및 상기 적어도 두 개의 기준들 각각을 기초로 생성한 스케쥴링 결과 중 어느 하나의 스케쥴링 결과를 채택하는 단계를 포함한다.
상기 적어도 두 개의 기준들은 상기 복수의 충전 태스크들을 획득한 순서에 따른 기준; 랜덤한 순서에 따른 기준; 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 슬랙(slack)과 관련된 기준; 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 동작 시간과 관련된 기준; 및 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 타임 슬롯 당 평균 전력 요구량과 관련된 기준 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 채택하는 단계는 상기 적어도 두 개의 기준들 각각을 기초로 생성한 스케쥴링 결과 중 타임 슬롯 당 최대 전력 요구량이 가장 적은 하나의 스케쥴링 결과를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스케쥴링하는 단계는 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 이용하여, 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 이미 할당된 전력 요구량이 가장 적은 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일은 상기 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 각각의 크기에 대응하는 시간 간격을 기초로 상기 복수의 충전 태스크들 각각과 연관된 전기 자동차의 충전 중 소모되는 전력의 크기에 대한 정보를 제공할 수 있다.
상기 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계는 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 차량 종류, 활성화 시간(activation time), 마감 시간(deadline), 동작 시간(operation length), 및 충전량 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 각각을 모델링하는 단계; 및 상기 차량 종류에 대응하는 전력 소모 프로파일의 준비를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 충전 태스크들 각각은 선점(preemptive) 충전 태스크일 수 있다.
상기 스케쥴링하는 단계는 상기 선택된 충전 태스크가 상기 스케쥴링 순서 상 미리 설정된 수치 이하의 순번인지 여부를 식별하는 단계; 및 상기 식별 결과 및 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 기초로 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 랜덤하게 선택된 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 장치는 복수의 충전 태스크들을 획득하는 획득부; 상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비하는 준비부; 상기 복수의 충전 태스크들의 스케쥴링 순서를 결정하는 결정부; 상기 스케쥴링 순서에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 중 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 선택부; 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 중 상기 선택된 충전 태스크의 실시간 제약 조건을 만족시키는 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 선별부; 및 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 이용하여, 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 이미 할당된 전력 요구량이 가장 적은 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 할당부를 포함한다.
상기 준비부는 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 차량 종류, 활성화 시간(activation time), 마감 시간(deadline), 동작 시간(operation length), 및 충전량 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 각각을 모델링하는 모델링부; 및 상기 차량 종류에 대응하는 전력 소모 프로파일의 준비를 수행하는 준비 수행부를 포함할 수 있다.
상기 할당부는 상기 선택된 충전 태스크가 상기 스케쥴링 순서 상 미리 설정된 수치 이하의 순번인지 여부를 식별하는 식별부; 및 상기 식별 결과 및 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 기초로 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 랜덤하게 선택된 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당을 수행하는 할당 수행부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 장치는 복수의 충전 태스크들을 획득하는 획득부; 상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비하는 준비부; 미리 설정된 적어도 두 개의 기준들 각각에 따라 상기 복수의 충전 태스크들의 스케쥴링 순서를 결정하는 결정부; 상기 적어도 두 개의 기준들 중 어느 하나의 기준을 기초로 결정된 스케쥴링 순서에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 중 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 선택부; 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 중 상기 선택된 충전 태스크의 실시간 제약 조건을 만족시키는 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 선별부; 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 이용하여, 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 이미 할당된 전력 요구량이 가장 적은 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 할당부; 및 상기 적어도 두 개의 기준들 각각을 기초로 생성한 스케쥴링 결과 중 타임 슬롯 당 최대 전력 요구량이 가장 적은 하나의 스케쥴링 결과를 채택하는 채택부를 포함한다.
상기 적어도 두 개의 기준들은 상기 복수의 충전 태스크들을 획득한 순서에 따른 기준; 랜덤한 순서에 따른 기준; 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 슬랙(slack)과 관련된 기준; 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 동작 시간과 관련된 기준; 및 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 타임 슬롯 당 평균 전력 요구량과 관련된 기준 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 준비부는 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 차량 종류, 활성화 시간(activation time), 마감 시간(deadline), 동작 시간(operation length), 및 충전량 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 각각을 모델링하는 모델링부; 및 상기 차량 종류에 대응하는 전력 소모 프로파일의 준비를 수행하는 준비 수행부를 포함할 수 있다.
상기 할당부는 상기 선택된 충전 태스크가 상기 스케쥴링 순서 상 미리 설정된 수치 이하의 순번인지 여부를 식별하는 식별부; 및 상기 식별 결과 및 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 기초로 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 랜덤하게 선택된 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당을 수행하는 할당 수행부를 포함할 수 있다.
본 발명은 충전소에서 전기 자동차를 충전을 하는 경우, 전기 자동차에 탑재된 자동차 네트워크 인터페이스를 활용한 예약 시스템의 도입 및 상기 예약된 정보에 기반한 스케쥴링 기법을 이용하여 전력 요구의 양태를 고르게 분포시키는 기술을 제공할 수 있다.
본 발명은 복수의 전기 자동차들을 충전하는 충전소에서의 피크 전력 소모량을 감소시키기 위한 효율적인 충전 스케쥴링 기법을 제공할 수 있다.
본 발명은 할당 테이블 내에서 피크 부하(peak load)를 감소시키는 스케쥴링을 수행하기 위해 필요한 탐색 공간의 복잡도를 단순화 시킴으로써, 스케쥴링에 필요한 연산 시간을 감소시키는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전소 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법에 포함되는 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법에 포함되는 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법을 이용하여 충전 태스크에 적어도 하나의 타임 슬롯을 할당하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 리오더링(reordering) 기법을 이용하는 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 장치를 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 리오더링(reordering) 기법을 이용하는 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 장치를 나타낸 블록도이다.
1. 본 발명의 일실시예에 따른 충전 시스템 모델, 충전 태스크 모델, 및 최적화 문제의 구성(formulation)
(1) 충전 시스템 모델
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전소 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따라 전기 자동차의 운전자들(120)은 운전을 하는 동안 충전과 관련된 구체적인 요구사항들을 자동차 네트워크를 통하여 스케쥴러(110)에 전송함으로써, 충전소의 예약을 요청할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 스케쥴러(110)는 휴대폰 네트워크, 자동차 애드 혹(ad hoc) 네트워크, 및 자동차 텔레매틱스(telematics) 시스템 등 특정한 자동차 네트워크를 통하여 전기 자동차와 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 스케쥴러(110)는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링을 수행한다.
상기 구체적인 요구사항들 각각은 차량 종류, 예상 도착 시간, 원하는 충전 완료 시간, 및 충전을 원하는 양 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 스케쥴러(110)는 자동차 정보 데이터베이스에 접속하여 상기 운전자로부터 제공받은 차량 종류에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비할 수 있다. 전력 소모 프로파일은 특정 전기 자동차의 충전 도중, 시간의 흐름에 따라 상기 전기 자동차의 충전을 위해 전력이 소모되는 양상에 대한 정보를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 스케쥴러(110)는 상기 준비한 전력 소모 프로파일을 이용하여, 충전소가 새로운 충전 예약 요청에 대하여 요구 사항을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 스케쥴러(110)는 새로운 충전 예약 요청으로 인하여 기존에 받아들인 충전 예약들의 요구 사항을 위반하지 않는지 여부를 고려할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스케쥴러(110)는 상기 운전자들(120)에게 예약 결과를 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 운전자들(120) 각각은 전송 받은 예약 결과를 수용할 수 있고, 혹은 재협상을 시도하거나, 다른 충전소를 선택할 수도 있다.
또한, 충전소에 입장한 적어도 하나의 전기 자동차(160)는 파워 라인(power line, 140)에 연결된 복수의 충전기들 중 어느 하나를 할당 받고, 상기 할당 받은 충전기에 플러그로 연결되어 충전될 수 있다.
이 때, 스케쥴러(110)는 충전소에 예약된 예약 정보를 바탕으로 적어도 하나의 전기 자동차 충전 태스크를 스케쥴링할 수 있다. 이 때, 상기 스케쥴러(110)는 충전소 안에 위치할 수 있을 뿐 아니라, 인터넷 상에서 운영되는 원격 충전 서버에 위치할 수도 있다.
충전소에 포함된 컨트롤러(130)는 상기 스케쥴러에 의해 생성된 스케쥴링 결과에 따라 플러그로 연결된 복수의 전기 자동차들 각각에 대하여 충전 전력을 공급할지 여부를 판단한다. 이 때, 상기 컨트롤러(130)는 상기 판단 결과를 기초로 컨트롤 박스(control box, 150)를 제어하여 플러그로 연결된 복수의 전기 자동차들 각각에 대하여 충전 전력을 공급할지 여부를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 스케쥴러(110)는 SAE J1772 시리즈를 이용할 수 있다. SAE J1772 시리즈는 각종 전기 커넥터들; 및 물리적, 전기적 통신 프로토콜과 충전 시스템의 성능과 관련된 요건 등을 포함하는 충전 시스템 아키텍처에 대한 표준을 정의한다.
(2) 충전 태스크 모델
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 복수의 전기 자동차들 각각에 대한 충전 작업을 하나의 충전 태스크로 모델링할 수 있다. 충전 태스크 Ti는 < Ai, Di, Ui >의 투플(tuple)로 표현될 수 있다. Ai는 충전 태스크 Ti의 활성화 시간(activation time)이고, Di는 충전 태스크 Ti의 마감 시간(deadline)이며, Ui는 동작 시간(operation length)이다. 이 때, 동작 시간은 전력 소모 프로파일에 포함된 전력 소비 양상에 관한 엔트리(entry)의 길이(length)이다.
여기서, Ai는 일정한 오차 범위를 포함하는 전기 자동차의 예상 도착 시간이다. 상기 예상 도착 시간이 항상 맞을 수는 없으나, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 현재 교통 정보 및 효율적인 경로 탐색 알고리즘을 기초로 텔레매틱스(telematics) 기술을 이용함으로써, 상기 예상 도착 시간이 빗나갈 확률을 감소시킬 수 있다.
이 때, Ti에 대응하는 전기 자동차가 Ai보다 일찍 도착하는 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 Ai가 될 때까지 상기 전기 자동차에 대한 충전 전력을 제공하지 않음으로써, 상기 자동차가 Ai에 도착한다는 것을 전제로 생성된 스케쥴을 그대로 사용할 수 있다. 반면, Ti에 대응하는 전기 자동차가 Ai보다 늦게 도착하는 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 새로운 스케쥴을 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 서로 다른 충전 태스크들 각각의 전력 소비 양상은 배터리를 충전하는 단계, 배터리 내 전기의 잔류량, 전기 자동차의 종류 등에 따라 바뀔 수 있다. 이 경우, 전력 소모 프로파일은 배터리 충전 단계에서 배터리의 전력 소비 양상을 특징짓는 데 매우 실용적이다. 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 전력 소모 프로파일을 기초로 스케쥴링을 수행한다.
전력 소모 프로파일은 고정된 크기의 타임 슬롯에 맞게 정렬된 전력 요구량에 관한 정보가 포함된다. 이 때, 상기 고정된 크기의 타임 슬롯 내에서는 상기 전력 요구량이 일정한 값을 가진다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 타임 슬롯의 크기에 의해 영향을 받을 수 있다.
구글 파워미터(Google PowerMeter)와 같은 웹 포탈 사이트들은 그들의 사용자들에 대한 에너지 소비 데이터를 수집한다. 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 보다 나은 충전 스케쥴을 생성하기 위하여 상기 수집된 데이터에 기반을 둔 전력 소모 프로파일을 이용할 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 스케쥴링에 필요한 연산 시간 및 스케쥴링 시간의 세분화 정도 등에 대한 충전 시스템의 요구 사항에 맞게 상기 타임 슬롯의 크기를 조정할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 타임 슬롯의 크기를 10분 또는 20분 등 10분 단위로 조정할 수 있다.
(3) 최적화 문제의 구성(formulation)
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 M × N 크기의 할당(allocation) 테이블을 채우는 방식으로 스케쥴링을 수행할 수 있다. 여기서, M은 고정된 크기의 타임 슬롯들의 수이고, N은 스케쥴링의 대상이 되는 복수의 충전 태스크들의 수이다. 전술한 바와 같이, 복수의 충전 태스크들 각각은 독립한 하나의 전기 자동차에 대응될 수 있다. 타임 슬롯들의 수 M의 값은 사전 예약에 대한 충전소의 정책에 의존할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 M을 20으로 설정할 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 타임 슬롯들 각각의 크기를 10분이라고 할 때, 스케쥴링 윈도우(scheduling window)의 크기는 200분이 된다. 스케쥴링 윈도우는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법에 의하여 스케쥴링될 수 있는 시간 범위를 의미한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 스케쥴링 윈도우 내에서 피크 부하(peak load)를 최소화하기 위하여, 전기 자동차의 충전 태스크에 대한 최적화 문제를 다음과 같이 구성(formulation)할 수 있다.
(수식 1)
Figure 112013017755946-pat00001

여기서, Sn ,t는 타임 슬롯 t에서 충전 태스크 n의 전력 요구량이다. 이 경우,
Figure 112013017755946-pat00002
는 타임 슬롯 t에서의 총 전력 요구량이고,
Figure 112013017755946-pat00003
는 타임 슬롯 0부터 타임 슬롯 M-1사이의 스케쥴링 윈도우 내에서의 피크 부하(peak load)이다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 스케쥴링 윈도우 내에서의 피크 부하(peak load)를 최소화하는 최적화 문제에 기반할 수 있다.
2. 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법
(1) 기본 전략(basic strategy)을 이용한 스케쥴링 방법
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 M × N 크기의 할당 테이블을 첫 번째 행부터 채울 수 있다. 이 때 M개의 행들 각각은 독립한 하나의 충전 태스크와 연관된다.
기본적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 할당 가능한 모든 경우를 고려하는 탐색 공간(search space)를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, Di는 충전 태스크 Ti의 마감 시간이고, Ai는 충전 태스크 Ti의 활성화 시간이므로, 충전 태스크 Ti는 Di-Ai의 기간 사이에 충전되어야 한다. 이 때, Ui는 충전 태스크 Ti가 충전되기 위하여 필요한 동작 시간이므로, 충전 태스크 Ti에 대하여 슬롯 타임들을 할당할 수 있는 경우의 수는 총
Figure 112013017755946-pat00004
가지이다.
만약 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법이 모든 충전 태스크들에 대하여 할당 가능한 모든 경우에 대한 탐색 공간을 방문하는 방식으로 수행된다면, 하나의 충전 태스크를 스케쥴링하는 데
Figure 112013017755946-pat00005
의 탐색 공간을 방문해야 한다. 이 경우, 상기 하나의 충전 태스크에 대한 탐색 공간의 상한은 MCM /2로 추정될 수 있고, 상기 하나의 충전 태스크에 대한 탐색 공간의 복잡도는 O(3M/2)로 근사 될 수 있다. 따라서, 모든 충전 태스크들에 대한 탐색 공간의 복잡도는 O(3M?N/2)로 근사 될 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법이 모든 충전 태스크들에 대하여 할당 가능한 모든 경우에 대한 탐색 공간을 방문하는 방식으로 수행된다면, 모든 충전 태스크들에 대한 탐색 공간의 복잡도는 O(3M?N/2)로 근사 될 수 있고, M 및 N의 값이 커짐에 따라 스케쥴링에 필요한 연산 시간이 기하급수적으로 증가하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 기본 전략(basic strategy)을 이용함으로써, 전술한 문제를 극복할 수 있다. 기본 전략에 따르면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 충전 태스크 Ti를 위한 Di-Ai의 타임 슬롯들 중 가장 전력 요구량이 적은 Ui개의 타임 슬롯들을 충전 태스크 Ti에 할당한다.
본 발명의 일실시예에 따른 기본 전략을 이용한 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 O(1)의 탐색 공간의 복잡도를 가지면서, 할당 테이블 내에서 피크 부하(peak load)를 감소시킬 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 일실시예에 따른 기본 전략을 이용한 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 탐색 공간의 복잡도가 O(1)으로 단순해짐에 따라 스케쥴링에 필요한 연산 시간을 감소시킬 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 기본 전략(basic strategy)을 이용한 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 복수의 충전 태스크들을 획득하는 단계(210); 및 상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계(220)를 포함한다.
이 경우, 상기 복수의 충전 태스크들을 획득하는 단계(210)는 휴대폰 네트워크, 자동차 애드 혹(ad hoc) 네트워크, 및 자동차 텔레매틱스(telematics) 시스템 등 다양한 자동차 네트워크를 이용할 수 있다.
상기 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계(220)는 자동차 정보 데이터베이스에 접속하여 상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비할 수 있다. 이 때, 상기 전력 소모 프로파일은 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 각각의 크기에 대응하는 시간 간격을 기초로 복수의 충전 태스크들 각각과 연관된 전기 자동차의 충전 중 소모되는 전력의 크기에 대한 정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 복수의 충전 태스크들의 스케쥴링 순서를 결정하는 단계(230); 및 상기 스케쥴링 순서에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 중 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 단계(240)를 더 포함한다.
여기서, 상기 스케쥴링 순서를 결정하는 단계(230)는 상기 복수의 충전 태스크들을 획득한 순서에 따른 기준에 따라 상기 복수의 충전 태스크들의 스케쥴링 순서를 결정할 수 있다.
상기 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 단계(240)는 상기 결정된 스케쥴링 순서에 따라 정렬된 태스크 셋(set)으로부터 충전 태스크를 하나씩 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 단계(250), 및 선택된 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계(260)를 더 포함한다.
여기서, 상기 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 단계(250)는 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 중 상기 선택된 충전 태스크의 실시간 제약 조건을 만족시키는 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별할 수 있다.
이 때, 상기 실시간 제약 조건은 상기 선택된 충전 태스크 Ti의 활성화 시간 Ai, 마감 시간 Di, 및 동작 시간 Ui 등에 의존할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 선택된 충전 태스크의 Ai 및 Di를 기초로, 상기 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 Ai 부터 Di까지의 타임 슬롯을 상기 실시간 제약 조건을 만족시키는 타임 슬롯으로 선별할 수 있다.
상기 선택된 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계(260)는 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일 및 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 각각에 이미 할당된 전력 요구량을 기초로 상기 선택된 충전 태스크를 스케쥴링할 수 있다. 이 때, 상기 선택된 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계(260)는 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 이용하여, 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 이미 할당된 전력 요구량이 가장 적은 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 이미 할당된 전력 요구량이 가장 적은 타임 슬롯부터 선택된 충전 태스크에 할당함으로써, 전력 요구의 양태를 고르게 분포시킬 수 있다. 즉, 본 발명은 복수의 전기 자동차들을 충전하는 충전소에서의 피크 전력 소모량을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 복수의 충전 태스크들 모두에 대하여 스케쥴링이 수행되었는지 여부를 판단하는 단계(270)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 판단하는 단계(270)는 상기 복수의 충전 태스크들 모두에 대하여 스케쥴링이 수행되었다는 판단에 따라 알고리즘을 종료할 수 있다.
반면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 판단하는 단계(270)에 의해 상기 복수의 충전 태스크들 모두에 대하여 스케쥴링이 수행되지 않았다는 판단에 따라 상기 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 단계(240), 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 단계(250), 및 선택된 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계(260)를 반복하여 수행할 수 있다.
상기 반복하여 수행되는 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 단계(240)는 스케쥴링의 대상이 되는 충전 태스크 셋(set)에 포함된 복수의 충전 태스크들 중 상기 결정된 스케쥴링 순서에 따라 아직 스케쥴링이 수행되지 아니한 하나의 충전 태스크를 선택할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법에 포함되는 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계(300)는 복수의 충전 태스크들 각각을 모델링하는 단계(310), 및 전력 소모 프로파일의 준비를 수행하는 단계(320)를 포함한다.
여기서, 상기 복수의 충전 태스크들 각각을 모델링하는 단계(310)는 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 차량 종류, 활성화 시간(activation time), 마감 시간(deadline), 및 동작 시간(operation length)에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 각각을 모델링할 수 있다. 또한, 상기 복수의 충전 태스크들 각각을 모델링하는 단계(310)는 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 충전량에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 각각을 모델링할 수 있다.
상기 전력 소모 프로파일의 준비를 수행하는 단계(320)는 상기 차량 종류에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비할 수 있다. 즉, 상기 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계(220)는 자동차 정보 데이터베이스에 접속하여 상기 운전자로부터 제공받은 차량 종류에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비할 수 있다.
이 때, 상기 복수의 충전 태스크들 각각은 선점(preemptive) 충전 태스크일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법에 포함되는 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계(400)는 상기 선택된 충전 태스크가 상기 스케쥴링 순서 상 미리 설정된 수치 이하의 순번인지 여부를 식별하는 단계(410); 및 선택된 충전 태스크에 할당하는 단계(420)를 포함한다.
여기서, 상기 미리 설정된 수치는 스케쥴링 윈도우(scheduling window)의 크기 등을 고려하여 결정될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 미리 설정된 수치로 1을 사용할 수 있다.
상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 단계(420)는 상기 식별 결과 및 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 기초로 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 랜덤하게 선택된 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당할 수 있다.
예를 들면, 첫 번째로 스케쥴링되는 충전 태스크 T1의 경우를 살펴보자. T1의 스케쥴링이 수행되는 시점에서 어떠한 타임 슬롯들도 충전 태스크들에 할당된 바가 없다. 이 경우, A1~D1 사이의 D1-A1개의 타임 슬롯들은 모두 전력 요구량이 0이다. 그 결과, 충전 태스크 T1은 A1~D1 사이의 D1-A1개의 타임 슬롯들 모두에 대하여 우선적으로 할당 받을 수 있는 권한을 가진다.
만약 전술한 기본 전략과 관련된 제약 이외에 다른 조건이 없다면, 본 발명의 일실시예에 따른 기본 전략을 이용한 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 충전 태스크 T1에게 연속된 U1개의 타임 슬롯들을 할당할 수 있다. 이 경우, T1이 스케쥴링된 후 타임 슬롯들을 할당 받게 되는 후속 충전 태스크들에 대하여 스케쥴링할 수 있는 옵션의 수가 줄어들 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 충전 태스크 T1에게 연속된 U1개의 타임 슬롯들을 할당하는 대신, A1~D1 사이의 D1-A1개의 타임 슬롯들 중 U1개의 타임 슬롯들을 랜덤하게 할당하는 방식으로 스케쥴링할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 선별된 타임 슬롯에 이미 할당된 전력 요구량을 기준으로 하는 할당 방식 및 상기 랜덤 할당 방식을 응용하여 스케쥴링할 수 있다.
보다 구체적으로, 임의의 태스크를 스케쥴링하는 과정에서, 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 내에 아직 전력 요구량이 할당되지 아니한 타임 슬롯들의 수가 상기 선택된 태스크의 Ui보다 많을 경우, 상기 랜덤 할당 방식을 응용할 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 아직 전력 요구량이 할당되지 아니한 타임 슬롯들 중 랜덤하게 선택된 타임 슬롯부터 상기 선택된 태스크에 할당하는 방식으로 스케쥴링을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법을 이용하여 충전 태스크에 적어도 하나의 타임 슬롯을 할당하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 얼리스트(earliest) 스케쥴링 기법을 이용하여 태스크 1 내지 태스크 5에 대하여 스케쥴링한 결과(510)를 볼 수 있다. 얼리스트(earliest) 스케쥴링 기법은 충전 태스크들이 준비가 되자마자 수행을 시작하고, 다른 충전 태스크들에 의해 선점(preemption)되지 않음을 전제로 스케쥴링을 수행하는 기법이다. 얼리스트 스케쥴링 기법은 제어 전략적 요소를 채용하고 있지 아니하나, 각종 충전 전략을 이용하는 다른 스케쥴링 기법들의 성능을 평가하기 위한 기준으로 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, 태스크 1 내지 태스크 5은 520에 나타난 활성화 시간 및 마감 시간의 실시간 제약 조건을 만족하는 범위 내에서 스케쥴링되어야 한다. 이 때, 태스크 1 내지 태스크 5 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일에 따라 타임 슬롯에 할당되는 전력 요구량이 변경된다. 예를 들면, 태스크 1의 경우, 활성화 시간인 타임 슬롯 2에서부터 마감 시간인 타임 슬롯 15 사이에서 스케쥴링되어야 한다. 이 때, 태스크 1은 동작 시간 7을 가지고(도면 미 표시), 태스크 1에 대응하는 전력 소모 프로파일은 1-1-2-3-4-3-2 이다. 즉, 태스크 1에 대응하는 전기 자동차는 충전을 위하여 총 7개의 타임 슬롯들에 해당하는 시간이 필요하고, 상기 타임 슬롯들 각각에서 1-1-2-3-4-3-2 에 해당하는 전력을 이용하여 충전된다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 각 타임 슬롯에 할당되는 전력 요구량은 1 내지 5 사이로 설정될 수 있다.
얼리스트(earliest) 스케쥴링 기법은 상기 5개의 태스크들 각각의 활성화 시간에 충전을 시작하고, 중단됨 없이 충전 완료 시까지 계속 충전을 수행한다. 그 결과, 얼리스트(earliest) 기법에 의한 최종 스케쥴링 결과에서 피크 부하(peak load)는 타임 슬롯 7에서 11의 전력 요구량을 가진다(515).
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 기본 전략(basic strategy)을 이용하여 상기 피크 부하(peak load)를 감소시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 530을 참조하여 태스크 1 내지 태스크 3을 스케쥴링하는 과정을 상세하게 설명한다. 본 발명의 일실시예에 따른 기본 전략(basic strategy)을 이용한 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 첫 번째로 스케쥴링되는 태스크 1에 대하여 전술한 랜덤 할당 방식을 이용할 수 있다. 예를 들면, 태스크 1은 활성화 시간이 2이고, 마감 시간이 15이며, 동작 시간이 7이다. 이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 기본 전략(basic strategy)을 이용한 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 태스크 1을 위하여 타임 슬롯 2 내지 타임 슬롯 15를 선별할 수 있다. 이 경우, 상기 타임 슬롯 2 내지 타임 슬롯 15는 어떠한 태스크들에도 할당된 바가 없기 때문에, 전력 요구량이 모두 0인 상태이다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 타임 슬롯 2 내지 타임 슬롯 15 내에서 랜덤하게 선택된 타임 슬롯부터 태스크 1에 할당할 수 있다. 530의 경우, 타임 슬롯들 2, 3, 5, 6, 9, 11, 및 15가 랜덤하게 선택된 경우이다. 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 선택된 타임 슬롯들 2, 3, 5, 6, 9, 11, 및 15에 태스크 1의 전력 소모 프로파일에 따른 전력 요구량인 1-1-2-3-4-3-2 를 차례로 할당할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 기본 전략(basic strategy)을 이용한 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 두 번째로 스케쥴링되는 태스크 2에 대하여 전술한 랜덤 할당 방식의 응용 기법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 태스크 2는 활성화 시간이 6이고, 마감 시간이 17이며, 동작 시간이 6이다. 이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 태스크 2를 위하여 타임 슬롯 6 내지 타임 슬롯 17를 선별할 수 있다. 이 경우, 상기 선별된 타임 슬롯 6 내지 타임 슬롯 17 안에는 이미 할당된 전력 요구량이 없는 타임 슬롯들이 8개(타임 슬롯들 7, 8, 10, 12, 13, 14, 16, 및 17)가 포함된다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 8개의 이미 할당된 전력 요구량이 없는 타임 슬롯들 중 랜덤하게 선택된 타임 슬롯부터 태스크 2에 할당할 수 있다. 530의 경우, 타임 슬롯들 7, 8, 10, 12, 13, 및 17이 랜덤하게 선택된 경우이다. 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 선택된 타임 슬롯들 7, 8, 10, 12, 13, 및 17에 태스크 2의 전력 소모 프로파일에 따른 전력 요구량인 1-3-4-2-1-4 를 차례로 할당할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기본 전략(basic strategy)을 이용한 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 세 번째로 스케쥴링되는 태스크 3에 대하여 타임 슬롯에 이미 할당된 전력 요구량을 기초로 타임 슬롯들을 할당할 수 있다. 예를 들면, 태스크 3은 활성화 시간이 7이고, 마감 시간이 16이며, 동작 시간이 6이다. 이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 태스크 3을 위하여 타임 슬롯 7 내지 타임 슬롯 16을 선별할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 선별된 타임 슬롯 7 내지 타임 슬롯 16 중 이미 할당된 전력 요구량이 가장 적은 타임 슬롯부터 태스크 3에 할당할 수 있다. 530의 경우, 타임 슬롯들 14 및 16에 이미 할당된 전력 요구량이 0이고, 타임 슬롯들 7 및 13에 이미 할당된 전력 요구량이 1이며, 타임 슬롯들 12 및 15에 이미 할당된 전력 요구량이 2이다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 선택된 타임 슬롯들 7, 12, 13, 14, 15, 및 16(531)에 태스크 3의 전력 소모 프로파일에 따른 전력 요구량인 2-1-3-4-3-3(532)를 차례로 할당할 수 있다.
(2) 리오더링(reordering) 기법을 이용한 스케쥴링 방법
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 기본 전략을 이용함으로써 스케쥴링에 필요한 연산 시간을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 추가적인 연산을 수행할 수 있는 여분의 시간을 확보할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 확보된 여분의 시간을 활용하여, 보다 나은 할당 방법에 대한 조사(investigation)를 더 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 기본 전략을 이용한 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 충전 태스크들의 스케쥴링 순서에 의존할 수 있다. 이 때, 상기 충전 태스크들의 스케쥴링 순서는 스케쥴링의 대상이 되는 복수의 충전 태스크들 중 어느 충전 태스크가 먼저 스케쥴링되어 타임 슬롯을 할당 받을 것인지를 의미한다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 마감 시간, 동작 시간, 및 타임 슬롯 당 전력 요구량 등에 따라 충전 태스크들의 스케쥴링 순서를 조절할 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 주어진 충전 태스크 셋(set)을 상기 마감 시간, 동작 시간, 및 타임 슬롯 당 전력 요구량 등의 기준에 따라 정렬을 하고, 상기 정렬된 충전 태스크 셋 각각에 대하여 기본 전략을 이용하여 스케쥴링을 수행할 수 있다. 그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 복수의 기준들에 대응하는 스케쥴링 결과들 중 가장 좋은 스케쥴링 결과를 채택할 수 있다.
우선, 슬랙(slack)은 마감 시간 및 상기 마감 시간과 관련된 제약 조건을 만족할 수 있는 가장 늦은 시작 시간 사이의 차이로 정의될 수 있다. 이 때, 충전 태스크의 슬랙이 커질수록 해당 충전 태스크를 위하여 할당할 수 있는 타임 슬롯들의 범위가 넓어지므로, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법이 해당 충전 태스크를 스케쥴링할 수 있는 옵션이 더 많아진다. 따라서, 슬랙의 크기에 따라 충전 태스크 셋을 정렬하는 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 더 적은 스케쥴링 옵션을 가지는 충전 태스크들이 먼저 배치되도록 충전 태스크 셋을 정렬할 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상대적으로 더 많은 스케쥴링 옵션을 가지는 충전 태스크들을 상기 스케쥴링 옵션이 적은 충전 태스크들이 타임 슬롯들을 할당 받은 이후에 스케쥴링함으로써, 최종 스케쥴링 결과 상 피크 부하(peak load)를 감소시키는 스케쥴링 결과를 도출할 확률을 높일 수 있다.
또한, 동작 시간이 긴 충전 태스크들은 할당 테이블 상 보다 많은 타임 슬롯들을 차지하므로, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 동작 시간이 짧은 충전 태스크들을 먼저 스케쥴링하도록 충전 태스크 셋을 정렬할 수 있다. 이 경우, 상대적으로 동작 시간이 긴 충전 태스크들이 나중에 스케쥴링됨에 따라, 스케쥴링 윈도우 내 타임 슬롯 당 전력 요구량을 분산시킴으로써, 피크 부하(peak load)를 완화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 타임 슬롯 당 전력 요구량 또는 해당 충전 태스크의 동작 시간 내에서 타임 슬롯 당 전력 요구량의 평균에 따라 충전 태스크 셋을 정렬할 수 있다. 즉, 복수의 충전 태스크들이 동일한 타임 슬롯에서 큰 전력을 요구한다면 피크 부하(peak load)가 증가하므로, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 타임 슬롯 당 전력 요구량 또는 전력 요구량의 평균이 큰 충전 태스크들을 먼저 스케쥴링하도록 충전 태스크 셋을 정렬할 수 있다. 이 경우, 타임 슬롯 당 전력 요구량 또는 전력 요구량의 평균이 작은 충전 태스크들이 나중에 스케쥴링됨에 따라, 스케쥴링 윈도우 내 타임 슬롯 당 전력 요구량을 분산시킴으로써 피크 부하(peak load)를 감소시킬 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 리오더링(reordering) 기법을 이용한 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법을 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 리오더링(reordering) 기법을 이용하는 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 복수의 충전 태스크들을 획득하는 단계(610); 및 상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계(620)를 포함한다.
이 경우, 상기 복수의 충전 태스크들을 획득하는 단계(610)는 휴대폰 네트워크, 자동차 애드 혹(ad hoc) 네트워크, 및 자동차 텔레매틱스(telematics) 시스템 등 다양한 자동차 네트워크를 이용할 수 있다.
상기 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계(620)는 자동차 정보 데이터베이스에 접속하여 상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비할 수 있다. 이 때, 상기 전력 소모 프로파일은 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 각각의 크기에 대응하는 시간 간격을 기초로 복수의 충전 태스크들 각각과 연관된 전기 자동차의 충전 중 소모되는 전력의 크기에 대한 정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 미리 설정된 적어도 두 개의 기준들 각각에 따라 상기 복수의 충전 태스크들의 스케쥴링 순서를 결정하는 단계(630); 및 상기 적어도 두 개의 기준들 중 어느 하나의 기준을 기초로 결정된 스케쥴링 순서에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 중 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 단계(640)를 더 포함한다.
여기서, 상기 적어도 두 개의 기준들은 상기 복수의 충전 태스크들을 획득한 순서에 따른 기준; 랜덤한 순서에 따른 기준; 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 슬랙(slack)과 관련된 기준; 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 동작 시간과 관련된 기준; 및 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 타임 슬롯 당 평균 전력 요구량과 관련된 기준 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 단계(640)는 상기 결정된 스케쥴링 순서에 따라 정렬된 태스크 셋(set)으로부터 충전 태스크를 하나씩 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 단계(650), 및 선택된 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계(660)를 더 포함한다.
여기서, 상기 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 단계(650)는 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 중 상기 선택된 충전 태스크의 실시간 제약 조건을 만족시키는 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별할 수 있다.
상기 선택된 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계(660)는 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일 및 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 각각에 이미 할당된 전력 요구량을 기초로 상기 선택된 충전 태스크를 스케쥴링할 수 있다. 이 때, 상기 선택된 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계(660)는 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 이용하여, 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 이미 할당된 전력 요구량이 가장 적은 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 어느 하나의 기준에 따라 스케쥴링 순서가 결정된 상기 복수의 충전 태스크들 모두에 대하여 스케쥴링이 수행되었는지 여부를 판단하는 단계(670)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 판단하는 단계(670)는 상기 어느 하나의 기준에 따라 스케쥴링 순서가 결정된 상기 복수의 충전 태스크들 모두에 대하여 스케쥴링이 수행되었다는 판단에 따라 알고리즘을 종료할 수 있다.
반면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 판단하는 단계(670)에 의해 상기 어느 하나의 기준에 따라 스케쥴링 순서가 결정된 상기 복수의 충전 태스크들 모두에 대하여 스케쥴링이 수행되지 않았다는 판단에 따라, 상기 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 단계(640), 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 단계(650), 및 선택된 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계(660)를 반복하여 수행할 수 있다.
상기 반복하여 수행되는 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 단계(640)는 스케쥴링의 대상이 되는 충전 태스크 셋(set)에 포함된 복수의 충전 태스크들 중 상기 어느 하나의 기준에 따라 스케쥴링 순서가 결정된 상기 결정된 스케쥴링 순서에 따라 아직 스케쥴링이 수행되지 아니한 하나의 충전 태스크를 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 적어도 두 개의 기준들 모두에 대하여 스케쥴링이 수행되었는지 여부를 판단하는 단계(680)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 판단하는 단계(680)는 상기 적어도 두 개의 기준들 모두에 대하여 스케쥴링이 수행되었다는 판단에 따라 알고리즘을 종료할 수 있다.
반면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 판단하는 단계(680)에 의해 상기 적어도 두 개의 기준들 모두에 대하여 스케쥴링이 수행되지 않았다는 판단에 따라, 상기 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 단계(640), 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 단계(650), 선택된 충전 태스크를 스케쥴링하는 단계(660), 및 상기 판단하는 단계(670)를 반복하여 수행할 수 있다.
상기 반복하여 수행되는 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 단계(640)는 상기 적어도 두 개의 기준들 중 아직 스케쥴링이 수행되지 아니한 하나의 기준을 기초로 결정된 스케쥴링 순서에 따라, 복수의 충전 태스크들 중 어느 하나의 충전 태스크를 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 상기 적어도 두 개의 기준들 각각을 기초로 생성한 스케쥴링 결과 중 어느 하나의 스케쥴링 결과를 채택하는 단계(690)를 더 포함한다.
이 때, 상기 채택하는 단계(690)는 상기 적어도 두 개의 기준들 각각을 기초로 생성한 스케쥴링 결과 중 타임 슬롯 당 최대 전력 요구량이 가장 적은 하나의 스케쥴링 결과를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계(620) 및 상기 스케쥴링하는 단계(660) 각각에는 도 3 및 도 4를 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.
상술한 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 비쥬얼 C++ 6.0을 이용하여 인텔 코어2 듀어 프로세서, 3.0GB 메인 메모리, 및 윈도우 비스타 운영체제 상에서 동작할 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법은 스케쥴링 윈도우의 크기를 결정하는 고정된 크기를 가지는 복수의 타임 슬롯들 각각의 크기를 10분으로, 상기 복수의 타임 슬롯들의 수(M)를 20으로 설정할 수 있다. 이 경우, 상기 스케쥴링 윈도우의 크기는 전기 자동차를 충전하기에 충분한 시간인 200분, 즉 3.6시간이 된다. 복수의 충전 태스크들 각각은 타임 슬롯 0에서 타임 슬롯 M-1사이에서 활성화 시간 및 마감 시간을 가지고, 복수의 충전 태스크들 각각에 대한 전력 소모 프로파일은 타임 슬롯 당 1에서 5사이의 전력 요구량을 가질 수 있다.
3. 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 장치
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 장치를 나타낸 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 장치(700)는 복수의 충전 태스크들을 획득하는 획득부(710); 상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비하는 준비부(720); 상기 복수의 충전 태스크들의 스케쥴링 순서를 결정하는 결정부(730); 상기 스케쥴링 순서에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 중 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 선택부(740); 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 중 상기 선택된 충전 태스크의 실시간 제약 조건을 만족시키는 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 선별부(750); 및 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 이용하여, 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 이미 할당된 전력 요구량이 가장 적은 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 할당부(760)를 포함한다.
여기서, 상기 준비부(720)는 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 차량 종류, 활성화 시간(activation time), 마감 시간(deadline), 동작 시간(operation length), 및 충전량 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 각각을 모델링하는 모델링부; 및 상기 차량 종류에 대응하는 전력 소모 프로파일의 준비를 수행하는 준비 수행부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 할당부(760)는 상기 선택된 충전 태스크가 상기 스케쥴링 순서 상 미리 설정된 수치 이하의 순번인지 여부를 식별하는 식별부; 및 상기 식별 결과 및 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 기초로 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 랜덤하게 선택된 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당을 수행하는 할당 수행부를 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 모듈들 각각에는 도 1 내지 도 6를 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 리오더링(reordering) 기법을 이용하는 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 장치를 나타낸 블록도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 장치(800)는 복수의 충전 태스크들을 획득하는 획득부(810); 상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비하는 준비부(820); 미리 설정된 적어도 두 개의 기준들 각각에 따라 상기 복수의 충전 태스크들의 스케쥴링 순서를 결정하는 결정부(830); 상기 적어도 두 개의 기준들 중 어느 하나의 기준을 기초로 결정된 스케쥴링 순서에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 중 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 선택부(840); 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 중 상기 선택된 충전 태스크의 실시간 제약 조건을 만족시키는 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 선별부(850); 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 이용하여, 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 이미 할당된 전력 요구량이 가장 적은 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 할당부(860); 및 상기 적어도 두 개의 기준들 각각을 기초로 생성한 스케쥴링 결과 중 타임 슬롯 당 최대 전력 요구량이 가장 적은 하나의 스케쥴링 결과를 채택하는 채택부(870)를 포함한다.
여기서, 상기 적어도 두 개의 기준들은 상기 복수의 충전 태스크들을 획득한 순서에 따른 기준; 랜덤한 순서에 따른 기준; 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 슬랙(slack)과 관련된 기준; 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 동작 시간과 관련된 기준; 및 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 타임 슬롯 당 평균 전력 요구량과 관련된 기준 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 준비부(820)는 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 차량 종류, 활성화 시간(activation time), 마감 시간(deadline), 동작 시간(operation length), 및 충전량 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 각각을 모델링하는 모델링부; 및 상기 차량 종류에 대응하는 전력 소모 프로파일의 준비를 수행하는 준비 수행부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 할당부(860)는 상기 선택된 충전 태스크가 상기 스케쥴링 순서 상 미리 설정된 수치 이하의 순번인지 여부를 식별하는 식별부; 및 상기 식별 결과 및 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 기초로 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 랜덤하게 선택된 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당을 수행하는 할당 수행부를 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 모듈들 각각에는 도 1 내지 도 6를 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1010: 획득부
1020: 준비부
1030: 결정부
1040: 선택부
1050: 선별부
1060: 할당부

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 전기 자동차(Electric Vehicle)의 충전 태스크 스케쥴링 방법에 있어서,
    충전 태스크 스케쥴링 장치가, 복수의 충전 태스크들을 획득하는 단계;
    상기 충전 태스크 스케쥴링 장치가, 상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계;
    상기 충전 태스크 스케쥴링 장치가, 미리 설정된 복수의 기준들에 따라 상기 복수의 충전 태스크들을 스케쥴링하는 복수의 스케쥴링 순서들을 결정하는 단계;
    상기 충전 태스크 스케쥴링 장치가, 상기 복수의 스케쥴링 순서들에 따라 상기 복수의 충전 태스크들을 스케쥴링함으로써, 복수의 스케쥴링 결과들을 생성하는 단계; 및
    상기 충전 태스크 스케쥴링 장치가, 상기 복수의 스케쥴링 결과들 중 어느 하나의 스케쥴링 결과를 채택하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 스케쥴링 결과들을 생성하는 단계는
    상기 충전 태스크 스케쥴링 장치가, 상기 복수의 기준들 중 어느 하나의 기준을 기초로 결정된 스케쥴링 순서에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 중 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 단계;
    상기 충전 태스크 스케쥴링 장치가, 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 중 상기 선택된 충전 태스크의 실시간 제약 조건을 만족시키는 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 단계;
    상기 충전 태스크 스케쥴링 장치가, 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 이용하여, 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 이미 할당된 전력 요구량이 가장 적은 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 단계
    를 포함하는 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 기준들은
    상기 복수의 충전 태스크들을 획득한 순서에 따른 기준;
    랜덤한 순서에 따른 기준;
    상기 복수의 충전 태스크들 각각의 슬랙(slack)과 관련된 기준;
    상기 복수의 충전 태스크들 각각의 동작 시간과 관련된 기준; 및
    상기 복수의 충전 태스크들 각각의 타임 슬롯 당 평균 전력 요구량과 관련된 기준
    중 적어도 하나를 포함하는 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 채택하는 단계는
    상기 충전 태스크 스케쥴링 장치가, 상기 복수의 스케쥴링 결과들 중 타임 슬롯 당 최대 전력 요구량이 가장 적은 하나의 스케쥴링 결과를 선택하는 단계
    를 포함하는 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일은
    상기 미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 각각의 크기에 대응하는 시간 간격을 기초로 상기 복수의 충전 태스크들 각각과 연관된 전기 자동차의 충전 중 소모되는 전력의 크기에 대한 정보를 제공하는
    전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 전력 소모 프로파일을 준비하는 단계는
    상기 충전 태스크 스케쥴링 장치가, 상기 복수의 충전 태스크들 각각의 차량 종류, 활성화 시간(activation time), 마감 시간(deadline), 동작 시간(operation length), 및 충전량 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 각각을 모델링하는 단계; 및
    상기 충전 태스크 스케쥴링 장치가, 상기 차량 종류에 대응하는 전력 소모 프로파일의 준비를 수행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 충전 태스크들 각각은
    선점(preemptive) 충전 태스크인 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 스케쥴링 결과들을 생성하는 단계는
    상기 충전 태스크 스케쥴링 장치가, 상기 선택된 충전 태스크가 상기 스케쥴링 순서 상 미리 설정된 수치 이하의 순번인지 여부를 식별하는 단계; 및
    상기 충전 태스크 스케쥴링 장치가, 식별 결과 및 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 기초로 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 랜덤하게 선택된 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 단계
    를 더 포함하는 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 방법.
  13. 제6항 내지 제8항 및 제10항 내지 제12항 중에서 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 전기 자동차(Electric Vehicle)의 충전 태스크 스케쥴링 장치에 있어서,
    복수의 충전 태스크들을 획득하는 획득부;
    상기 복수의 충전 태스크들 각각에 대응하는 전력 소모 프로파일을 준비하는 준비부;
    미리 설정된 복수의 기준들 중 적어도 두 개의 기준들 각각에 따라 상기 복수의 충전 태스크들의 스케쥴링 순서를 결정하는 결정부;
    상기 적어도 두 개의 기준들 중 어느 하나의 기준을 기초로 결정된 스케쥴링 순서에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 중 어느 하나의 충전 태스크를 선택하는 선택부;
    미리 설정된 복수의 타임 슬롯들 중 상기 선택된 충전 태스크의 실시간 제약 조건을 만족시키는 적어도 하나의 타임 슬롯을 선별하는 선별부;
    상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 이용하여, 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 이미 할당된 전력 요구량이 가장 적은 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당하는 할당부; 및
    상기 적어도 두 개의 기준들 각각을 기초로 생성한 스케쥴링 결과 중 타임 슬롯 당 최대 전력 요구량이 가장 적은 하나의 스케쥴링 결과를 채택하는 채택부
    를 포함하고,
    상기 미리 설정된 복수의 기준들에 포함된 제1 기준에 따르면 슬랙이 작은 충전 태스크가 우선적으로 스케쥴링되도록 상기 스케쥴링 순서가 결정되며, 상기 미리 설정된 복수의 기준들에 포함된 제2 기준에 따르면 동작 시간이 긴 충전 태스크가 우선적으로 스케쥴링되도록 상기 스케쥴링 순서가 결정되고, 상기 미리 설정된 복수의 기준들에 포함된 제3 기준에 따르면 타임 슬롯 당 평균 전력 요구량이 큰 충전 태스크가 우선적으로 스케쥴링되도록 상기 스케쥴링 순서가 결정되는 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 장치.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서,
    상기 준비부는
    상기 복수의 충전 태스크들 각각의 차량 종류, 활성화 시간(activation time), 마감 시간(deadline), 동작 시간(operation length), 및 충전량 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 충전 태스크들 각각을 모델링하는 모델링부; 및
    상기 차량 종류에 대응하는 전력 소모 프로파일의 준비를 수행하는 준비 수행부
    를 포함하는 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 할당부는
    상기 선택된 충전 태스크가 상기 스케쥴링 순서 상 미리 설정된 수치 이하의 순번인지 여부를 식별하는 식별부; 및
    상기 식별 결과 및 상기 선택된 충전 태스크에 대응하는 전력 소모 프로파일을 기초로 상기 선별된 적어도 하나의 타임 슬롯 중 랜덤하게 선택된 타임 슬롯부터 상기 선택된 충전 태스크에 할당을 수행하는 할당 수행부
    를 포함하는 전기 자동차의 충전 태스크 스케쥴링 장치.
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