KR101481215B1 - 전기 자동차, 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법 - Google Patents

전기 자동차, 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 자동차, 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 전기 자동차의 실시예의 일 양태는, 배터리; 및 상기 배터리의 충전 동작을 제어하는 제어 유닛; 을 포함하는 전기 자동차에 있어서: 상기 제어 유닛은, 상기 배터리의 사양 정보와 소모 패턴 중 적어도 하나 이상을 고려하여 배터리의 충전을 위한 충전 스케줄을 생성하고, 상기 배터리는, 상기 충전 스케줄에 따라서 충전된다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 보다 효율적인 전기 자동차의 충전이 가능해지고, 전기 자동차의 손상을 방지할 수 있게 된다.

Description

전기 자동차, 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법{AN ELECTRIC VEHICLE, AN ELECTRIC VEHICLE CHARGING SYSTEM AND METHOD FOR CHARGING ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기 자동차, 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법에 관한 것이다.
전기 자동차란, 전기를 사용하여 운행되는 자동차를 의미하는 것으로, 크게 순수 전기 자동차(Batttery Powered Electric Vehicle)와 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle)로 구분될 수 있다. 여기서 순수 전기 자동차는, 전기만을 사용하여 주행하는 것으로, 일반적으로 전기 자동차라 명칭된다. 그리고 하이브리드 전기 자동차는 전기 및 화석 연료를 사용하여 주행하는 것을 의미한다. 그리고 이와 같은 전기 자동차에는, 주행을 위한 전기를 공급하는 배터리가 구비된다. 특히, 순수 전기 자동차 및 하이브리드 전기 자동차 중 콘센트인(Plug-in) 타입의 하이브리드 전기 자동차의 경우에는, 상기 배터리가 외부의 전원으로부터 공급되는 전류에 의하여 충전되어 전기 모터를 구동한다.
한편 상기 전기 자동차는 상기 배터리의 충전을 위하여 충전기에 연결되고, 상기 충전기에서 상기 전기 자동차에 공급하는 전력에 의하여 상기 배터리가 충전된다. 종래에는, 상기 충전기가 상기 전기 자동차에 공급되는 전력을 제어한다. 다시 말하면, 종래에는, 상기 충전기가 소정의 크기의 전력을 공급하면, 상기 전기 자동차가 이를 전달받아서 상기 배터리를 충전하게 되는 것이다. 따라서 종래에는, 상기 배터리의 사양이나 상기 전기 자동차의 운행에 따른 상기 배터리의 소모 패턴을 고려한 충전이 불가능하다. 또한 종래에는, 상기 충전기의 오작동 등에 의하여 상기 전기 자동차, 실질적으로 상기 배터리가 과충전될 수 있다.
공개특허공보 제10-2003-0097102호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 배터리의 사양이나 소모 패턴을 고려하여 충전 동작을 수행할 수 있도록 구성되는 전기 자동차, 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 충전기의 오작동에 의한 전기 자동차의 손상을 방지할 수 있도록 구성되는 전기 자동차, 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전기 자동차의 실시예의 일 양태는, 배터리; 및 상기 배터리의 충전 동작을 제어하는 제어 유닛; 을 포함하는 전기 자동차에 있어서: 상기 제어 유닛은, 상기 배터리의 사양 정보와 소모 패턴 중 적어도 하나 이상을 고려하여 배터리의 충전을 위한 충전 스케줄을 생성하고, 상기 배터리는, 상기 충전 스케줄에 따라서 충전된다.
본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템의 실시예의 일 양태는, 배터리의 사양 정보와 소모 패턴 중 적어도 하나 이상을 고려하여 배터리의 충전을 위한 충전 스케줄을 생성하는 제어 유닛이 구비되는 전기 자동차; 상기 배터리의 충전을 위한 전력을 공급하는 적어도 1개의 충전기, 및 상기 전기 자동차로부터 전송받은 상기 충전 스케줄에 따라서 상기 배터리가 충전되도록 상기 충전기를 제어하는 제어부가 구비되는 충전 스테이션; 을 포함한다.
본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 방법의 실시예의 일 양태는, 전기 자동차가, 배터리의 사양 및 배터리의 소모 패턴에 관한 정보를 기초로 충전 스케줄을 설정하는 단계; 상기 전기 자동차가, 상기 충전 스케줄을 충전 스테이션으로 전송하는 단계; 상기 충전 스테이션이, 상기 전기 자동차로부터 전송받은 상기 충전 스케줄을 저장하는 단계; 상기 충전 스테이션이, 상기 전기 자동차를 인증하는 단계; 및 상기 충전 스테이션이, 상기 전기 자동차가 인증되는 경우에는, 기저장된 상기 충전 스케줄에 따라서 상기 배터리를 충전하고, 상기 전기 자동차가 미인증된 경우에는, 상기 전기 자동차로 충전 스케줄을 다시 전송받는 단계; 를 포함한다.
본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템의 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
먼저 본 발명의 실시예에서는, 배터리의 사양이나 소모 패턴을 고려하여 전기 자동차의 충전 스케줄을 생성한다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 보다 효율적인 전기 자동차의 충전이 가능해질 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는, 상기 전기 자동차의 충전이 상기 전기 자동차의 충전 스케줄에 따라서 수행된다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 충전기의 오동작에 의한 상기 전기 자동차의 과충전이 방지됨으로써, 전기 자동차의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템의 실시예를 보인 개념도.
도 2는 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템의 실시예를 개략적으로 보인 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 방법의 실시예에 의한 전기 자동차의 충전 과정을 보인 제어 흐름도.
이하에서는 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템의 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템의 실시예를 보인 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시예를 개략적으로 보인 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에서는, 전기 자동차(100)의 충전이 충전 스케줄에 따라서 이루어진다. 보다 상세하게는, 상기 전기 자동차(100)에는, 배터리(110), 검출 유닛(120), 통신 유닛(130), 및 제어 유닛(140)이 구비된다.
상기 배터리(110)는, 상기 전기 자동차(100)의 운행을 위한 전력을 제공한다. 상기 검출 유닛(120)은, 상기 배터리(110)에 관한 사양에 관한 정보를 검출한다. 예를 들면, 상기 검출 유닛(120)은, 상기 배터리(110)의 충전 용량, 건강 상태(SOH, state of health) 또는/및 충전 상태(SOC, state of charge) 등을 검출할 수 있다. 상기 통신 유닛(130)은, 후술할 충전 스테이션(200)과의 통신을 수행한다. 그리고 상기 제어 유닛(140)은, 상기 전기 자동차(100)의 동작을 제어한다.
특히, 본 실시예에서는, 상기 제어 유닛(140)이 상기 검출 유닛(120)에서 검출된 상기 배터리(110)의 사양을 기초로 상기 배터리(110)의 소모 패턴을 계산한다. 여기서 상기 배터리(110)의 소모 패턴은, 기설정된 기간, 예를 들면, 1일이나 1주 또는 충전 동작 사이의 기간 동안의 상기 배터리(110)의 평균 소모량을 기초로 계산될 수 있다. 또한 상기 제어 유닛(140)은, 상기 배터리(110)의 사양 및 소모 패턴을 고려하여 상기 전기 자동차(100)의 충전 스케줄을 생성한다. 여기서 상기 충전 스케줄이란, 상기 배터리(110)의 사양 및 소모 패턴, 및 상기 전기 자동차(100)의 소유자 또는 운행자의 요구 사항 중 적어도 하나를 고려한 상기 배터리(110)의 충전 방법으로 이해될 수 있다. 예를 들면, 상기 충전 스케줄은, 상기 배터리(110)의 사양 및 소모 패턴, 및 상기 전기 자동차(100)의 소유자 또는 운행자의 요구 사항을 고려한 상기 배터리(110)의 충전 전력의 크기, 충전 개시 시각, 충전 종료 시각, 및 충전 시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 상기 제어 유닛(140)은, 상기 전기 자동차(100)의 인증 정보 및 상기 충전 스케줄을 상기 통신 유닛(130)을 통하여 충전 스테이션(200)으로 전송한다.
그리고 상기 전기 자동차(100)로 충전 스테이션(200)에서 전력이 공급된다. 상기 충전 스테이션(200)에는, 충전기(210), 통신부(220), 저장부(230) 및 제어부(240)가 구비된다.
상기 충전기(210)는, 상기 전기 자동차(100), 실질적으로 상기 배터리(110)의 충전을 위한 전력을 공급한다. 상기 충전기(210)는 1대 또는 2대 이상으로 구성될 수 있고, 상기 충전기(210)로는 급속 충전기(직류 충전기)나 완속 충전기(교류 충전기)가 사용될 수 있다.
상기 통신부(220)는, 상기 전기 자동차(100)와 통신을 수행한다. 예를 들면, 상기 통신부(220)와 상기 전기 자동차(100) 사이의 통신은, 전력선 통신(PLC, Power-Line Communications)과 같은 유선 통신이나, 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), 라디오 주파수 통신(Radio Frequency Communication), 블루투스(Bluetooth), 초광대역통신(UWB, Ultra Wideband), 및 지그비(ZigBee), 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스(DLNA, Digital Living Network Alliance)와 같은 비접촉 또는 근거리 무선 통신에 의하여 이루어질 수 있다.
상기 저장부(230)에는 각종 정보가 저장된다. 본 실시예에서는, 상기 전기 자동차(100)로부터 전송받은 상기 인증 정보 및 충전 스케줄이 저장될 수 있다.
그리고 상기 제어부(240)는, 상기 전기 자동차(100)의 충전을 위한 동작을 제어한다. 특히, 본 실시예에서는, 상기 제어부(240)가, 상기 충전기(210)로부터 상기 인증 정보 및 충전 스케줄을 전송받고, 이를 저장하거나 기저장된 상기 인증 정보와 비교한다. 또한 상기 제어부(240)는, 상기 전기 자동차(100)를 인증하고, 인증된 상기 전기 자동차(100)의 충전 스케줄에 따라서 상기 충전기(210)의 동작을 제어한다. 상기 제어부(240)에 의한 상기 전기 자동차(100)의 인증은, 기저장된 상기 인증 정보와 상기 충전기(210)로부터 전송받은 상기 전기 자동차(100)의 인증 정보를 비교에 의하여 이루어질 수 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 전기 자동차 충전 방법의 실시예에 의한 전기 자동차의 충전 과정을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 방법의 실시예에 의한 전기 자동차의 충전 과정을 보인 제어 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 전기 자동차(100), 실질적으로 제어 유닛(140)이 충전 스케줄을 생성한다.(S11) 상기 제11단계에서의 충전 스케줄은, 배터리(110)의 사양 및 소모 패턴, 및 상기 전기 자동차(100)의 소유자 또는 운행자의 요구 사항을 고려하여 상기 배터리(110)에 충전되는 전력의 크기나 충전 시간 등으로 설정될 수 있다. 그리고 상기 제어 유닛(140)은, 인증 정보를 상기 충전 스테이션(200)으로 전송한다.(S13)
한편 상기 충전 스테이션(200), 실질적으로 제어부(240)는, 상기 제13단계에서 상기 전기 자동차(100)로부터 전송받은 인증 정보를 기초로 상기 전기 자동차(100)를 인증한다.(S15) 상기 제15단계에서의 상기 전기 자동차(100)의 인증은, 기저장된 상기 인증 정보와 상기 제어 유닛(140)으로부터 전송받은 인증 정보를 비교하여 양자의 일치 여부에 따라서 판단될 수 있다.
다음으로 상기 제15단계에서 상기 전기 자동차(100)가 인증되면, 상기 제어부(240)가 상기 저장부(230)에 기저장된 충전 스케줄로부터 인증된 상기 전기 자동차(100)의 충전 스케줄을 검색한다.(S17) 그리고 상기 제어부(240)는, 상기 제17단계에서 검색된 상기 충전 스케줄에 따라서 상기 전기 자동차(100), 즉 상기 배터리(110)가 충전되도록 상기 충전기(210)를 제어한다.(S19)
한편 상기 제15단계에서, 상기 전기 자동차(100)가 인증되지 않은 경우에는, 상기 제어부(240)가 상기 제13단계에서 상기 전기 자동차(100)로부터 전송받은 상기 인증 정보를 상기 저장부(230)에 저장한다.(S21) 그리고 상기 제어 유닛(140)은 상기 제어부(240)로 충전 스케줄을 전송하고, 상기 제어부(240)는 상기 전기 자동차(100)로부터 전송받은 상기 충전 스케줄을 상기 저장부(230)에 저장한다.(S23)(S25) 다음으로, 상기 제어부(240)는, 상기 제25단계에서 저장된 상기 충전 스케줄에 따라서 상기 배터리(110)가 충전되도록 상기 충전기(210)를 제어한다.(S19)
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 배터리;
    상기 배터리의 사양에 관한 정보를 검출하는 검출 유닛;
    충전 스테이션과의 통신을 수행하는 통신 유닛; 및
    상기 배터리의 충전 동작을 제어하는 제어 유닛;
    을 포함하는 전기 자동차에 있어서:
    상기 제어 유닛은,
    상기 배터리의 사양 정보와 소모 패턴 중 적어도 하나 이상과 자동차의 소유자 또는 운행자의 요구 사항을 고려하여 배터리의 충전을 위한 충전 스케줄을 생성하여, 상기 충전 스케줄에 따라 상기 배터리를 충전하고, 상기 전기 자동차의 인증 정보 및 상기 충전 스케쥴을 상기 통신 유닛을 통하여 상기 충전 스테이션으로 전송하며, 상기 배터리의 소모 패턴은 기설정된 기간 동안의 상기 배터리의 평균 소모량을 기초로 계산되며,
    상기 충전 스테이션은 충전기, 통신부, 저장부 및 제어부로 구성되고,
    상기 충전기는 상기 배터리의 충전을 위한 전력을 공급하며,
    상기 통신부는 상기 전기 자동차와 통신을 수행하여, 상기 저장부로 상기 전기 자동차의 인증 정보 및 상기 충전 스케쥴을 전송하고,
    상기 제어부는 상기 전기 자동차를 인증하여 인증된 상기 전기 자동차의 충전 스케쥴에 따라 상기 충전기의 동작을 제어하는 전기 자동차의 충전 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리의 사양 정보는, 상기 배터리의 충전 용량, 건강 상태(SOH) 및 충전 상태(SOC) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 전기 자동차의 충전 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 스케줄은, 상기 배터리의 충전 전력 및 충전 시간 중 적어도 하나 이상을 포함하는 전기 자동차의 충전 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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