KR101501873B1 - 케이블 설치형 충전 제어 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

전기 자동차의 충전을 제어하는 케이블 설치형 충전 제어 장치는 복수의 그리드 측 노드와 복수의 전기 자동차 측 노드 사이의 연결을 형성하는 복수의 릴레이; 상기 복수의 그리드 측 노드에 인입된 그리드 전원 계통의 감지를 제공하는 감지부; 및 감지된 그리드 전원 계통에 따라 상기 복수의 릴레이를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

케이블 설치형 충전 제어 장치 및 그 동작 방법{CABLE INSTALLMENT TYPE CHARGING CONTROL APPARATUS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 전기 자동차의 충전에 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, 화석 연료를 이용함 없이 전기만을 사용하여 주행하는 자동차로서, 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 플러그인(Plug-in) 타입의 하이브리드 전기 자동차는, 외부의 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리를 충전하며, 배터리에 충전된 전력을 이용하여 전기 모터를 구동한다.
가정 등에 구비된 소켓이 제공하는 60Hz의 상용 그리드 전력을 이용하여 전기 자동차를 충전할 때, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리가 사용된다.
이 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리는 전기 자동차에 연결되는 커넥터와 소켓에 연결되는 플러그, 이 커넥터와 플러그 사이를 연결하는 전력 선을 포함한다.
이 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리는 다양한 환경에서 이용되므로, 전기 자동차의 안정적인 충전을 제공하는 케이블 설치형 충전 제어 장치가 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리에 구비될 수 있다. 케이블 설치형 충전 제어 장치는 사용자에 의해서는 전력 선과의 분리가 용이하지 않도록 전력 선과 일체로서 부착된다. 케이블 설치형 충전 제어 장치가 전기 자동차의 안정적인 충전을 제공하기 위하여는 케이블 설치형 충전 제어 장치 자체가 외부 온도, 외부 습도, 진동, 충격 등에 강인한 요구 사항을 만족할 필요가 있다. 케이블 설치형 충전 제어 장치가 유선 통신을 위한 커넥터를 구비하는 경우, 이 커넥터는 금속 단자를 포함하므로, 케이블 설치형 충전 제어 장치는 더 이상 앞서 언급한 요구 사항을 만족할 수 없게 된다.
그러나, 사용자는 충전 상태를 확인하고자 하는 욕구를 가지므로, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리에 일체로서 부착된 케이블 설치형 충전 제어 장치는 사용자에게 충전 상태를 알릴 필요가 있다.
이를 위하여, 케이블 설치형 충전 제어 장치는 충전에 관한 정보나 고장 정보를 소정의 색상의 LED를 통해 표시한다.
즉, 사용자는 이러한 케이블 설치형 충전 제어 장치를 직접 눈으로 보아야만 충전 관련 정보를 획득할 수 있다. 일반적으로 사용자는 비가 오거나 춥거나 더운 날씨 상황에서 더욱 충전 상태를 확인하고 싶어할 수 있다. 그러나, 이러한 날씨 상황에서 밖을 나가서 직접 케이블 설치형 충전 제어 장치를 눈으로 보아야 한다는 사실은 사용자에게 큰 불편을 초래한다.
한편, 국가 별, 지역 별로 다양한 그리드 전원 계통이 이용된다. 또, 배선의 오류 등으로도 전기 자동차가 요구하는 그리드 전원 계통과는 다른 전원 계통이 전기 자동차에 제공될 수 있다.
전기 자동차가 요구하는 그리드 전원 계통과는 다른 전원 계통이 전기 자동차에 제공되는 경우에, 전기 자동차의 배터리가 충전되지 않거나, 배터리의 수명이 감소되는 문제가 발생할 수 있다.
공개특허공보 10-2014-0009823 (2014.01.23) 공개특허공보 10-2014-0009821 (2014,01,23)
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 전기 자동차가 요구하는 그리드 전원 계통과는 다른 전원 계통이 제공되더라도, 전기 자동차가 요구하는 올바른 그리드 전원 계통을 전기 자동차에 제공할 수 있는 케이블 설치형 충전 제어 장치를 제공하는 것이다.
실시예에서, 전기 자동차의 충전을 제어하는 케이블 설치형 충전 제어 장치는 복수의 그리드 측 노드와 복수의 전기 자동차 측 노드 사이의 연결을 형성하는 복수의 릴레이; 상기 복수의 그리드 측 노드에 인입된 그리드 전원 계통의 감지를 제공하는 감지부; 감지된 그리드 전원 계통에 따라 상기 복수의 릴레이를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 감지부는 상기 복수의 그리드 측 노드에 각각 대응하는 복수의 저항과, 복수의 1차측 단자와 복수의 2차측 단자를 포함하는 트랜스포머를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 2차측 단자의 신호에 기초하여 상기 그리드 전원 계통을 감지할 수 있다.
상기 복수의 1차측 단자는 상기 복수의 저항에 각각 대응하고, 상기 복수의 저항의 각각의 일단은 대응하는 그리드 측 노드에 연결되고, 상기 복수의 저항의 각각의 타단은 대응하는 1차측 단자에 연결될 수 있다.
상기 감지된 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통인 경우, 상기 제어부는 상기 복수의 릴레이 중에서 상기 감지된 그리드 전원 계통에 해당하는 릴레이를 턴온할 수 있다.
상기 감지된 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통인 경우, 상기 제어부는 상기 감지한 그리드 전원 계통이 상기 설정된 올바른 그리드 전원 계통이고 상기 케이블 일체형 충전 제어 장치의 동작 상태가 상기 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태임을 알리는 알림 정보를 출력할 수 있다.
상기 제어부는 상기 알림 정보를 포함하는 메시지를 단말 장치에 전송하여 상기 단말 장치가 상기 알림 정보를 출력하도록 할 수 있다.
상기 케이블 설치형 충전 제어 장치에 부착되는 애드-온 통신 장치와 통신하는 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 통신부를 통해 상기 애드-온 통신 통신 장치를 거쳐 상기 단말 장치에 상기 메시지를 전송할 수 있다.
상기 감지된 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통이 아닌 경우, 상기 제어부는 상기 복수의 릴레이 중에서 상기 감지된 그리드 전원 계통에 해당하는 릴레이를 턴오프할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 케이블 설치형 충전 제어 장치는 전기 자동차가 요구하는 그리드 전원 계통과는 다른 전원 계통이 제공되더라도, 전기 자동차가 요구하는 올바른 그리드 전원 계통을 전기 자동차에 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 케이블 설치형 충전 제어 장치는 사용자에게 편리하게 전기 자동차 충전 관련 정보를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템의 동작 방법을 보여주는 래더 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 시스템의 개념도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 애드-온 통신 장치의 블록도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템의 동작 방법을 보여주는 래더 다이어그램이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템(10)의 동작 방법을 보여주는 래더 다이어그램이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 설치형 충전 제어 장치를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 그리드 전원 계통 감지부와 관련 구성 요소를 상세하게 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 그리드 전원 계통 감지부와 관련 구성 요소를 상세하게 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 설치형 충전 제어 장치의 충전 준비 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 설치형 충전 제어 장치를 보여주는 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 설치형 충전 제어 장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
이하, 본 발명과 관련된 실시예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
이하에서는 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템의 제1실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 시스템의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템(10)은 전기 자동차(100), 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20), 소켓(30), 및 단말 장치(300)를 포함한다.
소켓(30)은 그리드가 제공하는 교류(AC) 전원을 제공한다.
전기 자동차(100)는 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)를 통해 소켓(30)과 연결되어, 소켓(30)으로부터 교류 전력을 제공받는다.
전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)는, 소켓(30)으로부터의 교류 전력을 전기 자동차(100)에 전달한다.
전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200), 전기 자동차 커넥터(51), 전기 자동차 측 전력 선(EV-side power cable)(53), 플러그(65), 및 그리드 측 전력 선(grid-side power cable)(63)을 포함한다.
전기 자동차 측 전력 선(EV-side power cable)(53) 및 그리드 측 전력 선(grid-side power cable)(63)은 전력을 전달한다.
전기자동차 커넥터(51)는 전기 자동차 인렛(120)에 삽입되어, 전기 자동차 인렛(120)과 결합하며, SAE J1772 규격을 따를 수 있다.
플러그(65)는 소켓(30)에 삽입되어, 소켓(30)과 결합한다.
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 전기 자동차(100)의 충전을 모니터링하고, 모니터링을 통해 획득한 충전 관련 정보를 단말 장치(300)에 제공하며, 전기 자동차(100)의 충전을 제어한다.
실시예에서, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 사용자에 의해서는 전기 자동차 측 전력 선(53)과의 분리가 용이하지 않도록 전력 선(53)과 일체로서 부착되며, 외부 온도, 외부 습도, 진동, 충격 등에 강인한 특성을 갖는다.
실시예에서, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 사용자에 의해서는 전기 자동차 측 전력 선(53)과 결합될 수 있고 분리될 수 있도록 커넥터를 포함할 수 있다. 이때, 커넥터는 외부 온도, 외부 습도, 진동, 충격 등에 강인한 특성을 가질 필요가 있다.
실시예에서, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 사용자에 의해서는 그리드 측 전력 선(63)과의 분리가 용이하지 않도록 전력 선(63)과 일체로서 부착되며, 외부 온도, 외부 습도, 진동, 충격 등에 강인한 특성을 갖는다.
실시예에서, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 사용자에 의해서는 전기 자동차 측 전력 선(63)과 결합될 수 있고 분리될 수 있도록 커넥터를 포함할 수 있다. 이때, 커넥터는 외부 온도, 외부 습도, 진동, 충격 등에 강인한 특성을 가질 필요가 있다.
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)가 유선 통신을 위한 커넥터를 구비하는 경우, 이 커넥터는 금속 단자를 포함하므로, 외부 환경에 취약할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 무선으로 충전 관련 정보를 단말 장치(300)에 전송할 수 있다.
단말 장치(300)는, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)와 비접촉 방식으로 무선 통신하여 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)에 관한 정보를 표시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 블록도이다.
전기 자동차(100)는 배터리(110), 배터리 충전 장치(115), 전기 자동차 인렛(120), 통신부(130), 및 제어부(140)을 포함한다.
배터리(110)는 전기 자동차(100)의 운행을 위한 전력을 전기 자동차(100)에 제공한다.
전기 자동차 인렛(120)은 외부로부터 배터리(110)의 충전을 위한 전력을 받기 위한 커넥터이다. 전기 자동차 인렛(120)은 SAE J1772 규격을 따를 수 있다.
배터리 충전 장치(115)는 전기 자동차 인렛(120)을 통해 제공된 전력을 이용하여 배터리(110)를 충전한다.
통신부(130)는 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20) 또는 단말 장치(300)와 통신할 수 있다.
제어부(140)는 전기 자동차(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리의 블록도이다.
전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200), 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50), 및 그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)를 포함한다.
이하에서는 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)와 그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)를 서브 케이블 어셈블리라고 칭하기도 한다.
전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)는 전기 자동차 커넥터(51), 전기 자동차 측 전력 선(53), 전기 자동차 측 데이터 통신 선(55)을 포함한다.
그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)는 커넥터(61), 그리드 측 전력 선(63), 플러그(65)를 포함한다.
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 커넥터(205), 적어도 하나의 릴레이(220), 감지부(230), 전기 자동차 통신부(240), 단말 장치 통신부(250), 저장부(260) 및 제어부(270)를 포함한다.
커넥터(205)는 커넥터(61)와 결합된다. 커넥터(205)는 커넥터(61)와의 결합 및 분리를 지원한다. 즉, 커넥터(205)는 커넥터(61)와 결합가능하면서 분리가능하다.
적어도 하나의 릴레이(220)는 전기 자동차 측 전력 선(53)과 그리드 측 전력 선(63) 사이의 연결을 제어한다. 구체적으로, 적어도 하나의 릴레이(220)가 턴오프되면, 적어도 하나의 릴레이(220)는 전기 자동차 측 전력 선(53)과 그리드 측 전력 선(63) 사이의 연결을 끊는다. 적어도 하나의 릴레이(220)가 턴온되면, 릴레이(220)는 전기 자동차 측 전력 선(53)과 그리드 측 전력 선(63)를 전기적으로 연결한다.
감지부(230)는 후술하는 전기 자동차 충전 관련 정보를 감지한다. 특히, 감지부(230)는 전기 자동차(100)에 대한 정보와, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)에 대한 정보 모두를 감지할 수도 있다. 감지부(230)는 전기 자동차(100)에 대한 정보를 감지하지는 않고, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)에 대한 정보를 감지할 수도 있다.
전기 자동차 통신부(240)는 전기 자동차(100)와 통신을 수행한다. 구체적으로, 전기 자동차 통신부(240)는 전기 자동차(100)의 통신부(130)와 통신한다. 전기 자동차 통신부(240)와 통신부(130)는 전력선 통신 방식을 이용하여 전력 선(53)을 통해 통신할 수 있다. 또한, 전기 자동차 통신부(240)와 통신부(130)는 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 방식, 라디오 주파수 통신(Radio Frequency Communication) 방식, 블루투스(Bluetooth), 초광대역통신(UWB, Ultra Wideband), 및 지그비(ZigBee), 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스(DLNA, Digital Living Network Alliance) 등을 이용하여 통신할 수도 있다.
단말 장치 통신부(250)는 단말 장치(300)와 통신을 수행한다. 구체적으로, 단말 장치 통신부(250)는 단말 장치(300)의 통신부(310)와 통신한다. 특히, 단말 장치 통신부(250)와 통신부(310)는 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 방식, 라디오 주파수 통신(Radio Frequency Communication) 방식, 블루투스(Bluetooth), 초광대역통신(UWB, Ultra Wideband), 및 지그비(ZigBee), 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스(DLNA, Digital Living Network Alliance) 등을 이용하여 통신할 수도 있다.
저장부(260)는 후술하는 여러 정보를 저장한다. 구체적으로 저장부(260)는 전기 자동차 충전 관련 정보를 저장할 수 있다. 저장부(260)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(210)의 사용 이력에 관한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들면, 저장부(260)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(210)의 최종 사용 시각 및 시간 및 누적 사용 시간 등에 관한 정보를 저장할 수 있다.
제어부(270)는 후술하는 동작을 포함하여 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 전반적인 동작을 제어한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부의 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 감지부(230)는 릴레이 융착 감지부(231), 전류 감지부(232), 내부 온도 감지부(233), 내부 습도 감지부(234), 외부 온도 감지부(235), 외부 습도 감지부(236), 누전 감지부(237), 단선 감지부(238), 및 허용 전류 감지부(239)를 포함할 수 있다.
릴레이 융착 감지부(231)는 적어도 하나의 릴레이(220)의 융착 여부를 감지할 수 있다.
전류 감지부(232)는 전력 선(53)을 통해 흐르는 전류의 크기를 감지할 수 있다.
내부 온도 감지부(233)는 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 내부 온도를 감지할 수 있다.
내부 습도 감지부(234)는 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 내부 습도를 감지할 수 있다.
외부 온도 감지부(235)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 주변의 온도를 감지한다.
외부 습도 감지부(236)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 주변의 습도를 감지한다.
누전 감지부(237)는 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 누전 여부를 감지할 수 있다.
단선 감지부(238)는 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 단선 여부를 감지할 수 있다.
허용 전류 감지부(239)는 제1 허용 전류 감지부와 제2 허용 전류 감지부를 포함할 수 있다.
제1 허용 전류 감지부는 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)의 허용 전류를 감지한다. 구체적으로, 제1 허용 전류 감지부는 전기 자동차 측 전원 선(53)의 허용 전류를 감지한다.
제2 허용 전류 감지부는 그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)의 허용 전류를 감지한다. 구체적으로 제2 허용 전류 감지부는 그리드 측 전원 선의 허용 전류를 감지한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치의 블록도이다.
단말 장치(300)는 통신부(310), 입력 장치(320), 제어부(330), 및 디스플레이부(340)를 포함한다.
통신부(310)는 단말 장치 통신부(250)와 통신한다.
입력 장치(320)는 사용자 입력을 획득한다. 입력 장치(320)는 터치 스크린, 물리 버튼, 음성 형식의 사용자 입력을 획득하기 위한 마이크, 단말 장치(300)의 움직임 제스처를 사용자 입력으로 획득하기 위한 가속도 센서, 키보드, 마우스, 키패드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
제어부(330)는 후술하는 동작을 포함하는 단말 장치(300)의 전반적인 동작을 제어한다.
디스플레이부(340)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 충전 동작 및 상태에 관한 정보를 표시한다. 또한 디스플레이부(340)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 고장 및 이에 대응하는 사용자의 조치 사항에 관한 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(340)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 충전 동작 및 상태에 관한 정보를, 문자나 도형 또는 빛 중 적어도 하나를 포함하는 시각적 표시 방법 또는/및 음향을 포함하는 청각적 표시 방법으로 표시할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템(10)의 동작 방법을 보여주는 래더 다이어그램이다.
단말 장치(300)의 제어부(330)는 입력 장치(320)를 통해 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)에 명령하기 위한 사용자 입력을 획득한다(S101). 이때, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 제어를 위한 사용자 입력은 전기 자동차(100)의 충전 개시, 전기 자동차(100)의 충전 중단, 전기 자동차 충전 관련 정보의 요청 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
단말 장치(300)의 제어부(330)는 획득한 사용자 입력에 해당하는 명령을 통신부(310)를 통해 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)에 전송한다(S103). 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 단말 장치 통신부(250)를 통해 명령을 수신한다.
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 수신한 명령을 수행한다(S105).
구체적으로, 사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 충전 개시인 경우, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 턴오프된 적어도 하나의 릴레이(220)를 턴온하여 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)가 소켓(30)의 교류 전력을 전기 자동차(100)에 제공할 수 있도록 한다.
더욱 구체적으로, 사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 충전 개시인 경우, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 전기 자동차 측 데이터 통신 선(55)을 통해 전기 자동차(100)의 배터리 충전 장치(115)에 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)의 허용 전류에 대한 정보 및 그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)의 허용 전류에 대한 정보 중 적어도 하나를 제공한다. 그리고 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 턴오프된 적어도 하나의 릴레이(220)를 턴온한다. 그러면, 전기 자동차(100)의 배터리 충전 장치(115)는 제공받은 정보에 기초하여 충전 전류를 결정한 후 결정한 충전 전류를 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)를 통해 가져와 배터리(110)를 충전할 수 있다.
제어부(270)가 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)의 허용 전류에 대한 정보를 제공한 경우, 전기 자동차(100)의 배터리 충전 장치(115)는 이 허용 전류보다 작거나 같은 전류를 이용하여 배터리(110)를 충전할 수 있다.
제어부(270)가 그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)의 허용 전류에 대한 정보를 제공한 경우, 전기 자동차(100)의 배터리 충전 장치(115)는 이 허용 전류보다 작거나 같은 전류를 이용하여 배터리(110)를 충전할 수 있다.
제어부(270)가 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)의 허용 전류에 대한 정보 및 그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)의 허용 전류에 대한 정보를 제공한 경우, 전기 자동차(100)의 배터리 충전 장치(115)는 이 2개의 허용 전류 중 작은 값보다 작거나 같은 전류를 이용하여 배터리(110)를 충전할 수 있다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 충전 중단인 경우, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 턴온된 적어도 하나의 릴레이(220)를 턴오프하여 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)가 더 이상 전기 자동차(100)를 충전하지 못하도록 한다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차 충전 관련 정보의 요청인 경우, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 전기 자동차 충전 관련 정보를 수집한다.
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 수신한 명령에 해당하는 응답을 단말 장치 통신부(250)를 통해 단말 장치(300)에 전송한다(S107).
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 충전 개시인 경우, 응답은 적어도 하나의 릴레이(220)의 상태가 턴온 상태임을 알리는 정보를 포함할 수 있다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 충전 중단인 경우, 응답은 적어도 하나의 릴레이(220)의 상태가 턴오프 상태임을 알리는 정보를 포함할 수 있다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차 충전 관련 정보의 요청인 경우, 응답은 수집한 전기 자동차 충전 관련 정보를 포함할 수 있다.
전기 자동차 충전 관련 정보는 전기 자동차(100)에 대한 정보와, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전기 자동차(100)에 대한 정보는, 초기 충전 상태(state), 현재 충전 상태(state), 충전 시작 시간, 예측 충전 종료 시간, 실제 충전 종료 시간, 전기 자동차 충전 상황 정보(status information)와, 전기 자동차 충전 오류 정보, 전기 자동차(100)에 공급된 전력량에 관한 정보와, 전기 자동차(100)에 인가되는 전류의 크기에 관한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 초기 충전 상태와 현재 충전 상태는 배터리(110)의 총 용량 대비 현재의 충전량의 비율로 나타내어질 수 있다. 전기 자동차 충전 상황 정보는 전기 자동차(100)가 충전중 또는 충전 대기중인지 또는 충전 완료되었는지를 나타낼 수 있다.
전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)에 대한 정보는 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 충전 동작에 관한 정보와, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 사용 이력에 관한 정보, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 상태 정보, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 고장에 관한 정보, 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)의 허용 전류에 대한 정보, 그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)의 허용 전류에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 충전 동작에 관한 정보는 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)가 소켓(30)의 전력을 전기 자동차(100)에 제공하고 있는지를 나타낼 수 있다. 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 상태 정보는 적어도 하나의 릴레이(220)의 상태에 관한 정보와, 적어도 하나의 릴레이(220)의 융착 여부에 관한 정보와, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 온도에 관한 정보와, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 누전에 관한 정보와, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 단선에 관한 정보, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 주변의 환경 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 릴레이(220)의 상태에 관한 정보는 적어도 하나의 릴레이(220)가 턴온되었는지 턴오프되었는지를 나타낼 수 있다. 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 주변의 환경 정보는 주변의 온도에 대한 정보와 주변의 습도에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단말 장치(300)의 제어부(330)는 수신한 응답을 디스플레이부(340)에 디스플레이한다(S109).
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 충전 개시인 경우, 단말 장치(300)의 제어부(330)는 적어도 하나의 릴레이(220)의 상태가 턴온 상태임을 알리는 정보를 디스플레이부(340)에 디스플레이할 수 있다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 충전 중단인 경우, 단말 장치(300)의 제어부(330)는 적어도 하나의 릴레이(220)의 상태가 턴오프 상태임을 알리는 정보를 디스플레이부(340)에 디스플레이할 수 있다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차 충전 관련 정보의 요청인 경우, 단말 장치(300)의 제어부(330)는 전기 자동차 충전 관련 정보를 디스플레이부(340)에 디스플레이할 수 있다. 사용자는 디스플레이된 전기 자동차 충전 관련 정보를 참고하여 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 제어를 위한 추가적인 사용자 입력을 입력 장치(320)를 통해 단말 장치(300)에 입력할 수 있다.
이와 같이, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 충전 동작 및 상태에 관한 정보가 단말 장치(300)를 통하여 표시된다. 따라서 사용자가 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 충전 동작 및 상태에 관한 정보를 보다 간단하고 용이하게 인식할 수 있게 된다. 또한 사용자는, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 상태에 관한 정보를 통하여 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 고장 여부 및 고장 부위를 보다 용이하게 판단하여 이에 대응하는 조치를 신속하게 취할 수 있게 된다. 예를 들면, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20) 및 상용 전원 사이의 접지선이 단락된 경우에, 종래에는 이를 별도로 감지할 수 없었다. 그러나 본 실시예에서는, 감지부(230)가 단선 여부를 감지하고, 이를 표시함으로써, 사용자는 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 충전 동작을 중단시키고, 단선된 부분을 수리하거나 수리를 요청할 수 있다. 특히, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)으로부터 단말 장치(300)로 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 고장 및 이에 대응하는 조치 사항에 관한 정보가 전송되는 경우에는, 사용자는 보다 간단하고 용이하게 고장 여부를 파악하고, 이에 대한 조치를 취할 수 있다. 따라서 사용자는 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 고장에 의한 전기 자동차(100)의 충전의 미실행을 미리 인지할 수 있다. 또한, 예를 들면, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 사용 이력이 단말 장치(300)로 전송되는 경우에는, 사용자는 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 수명을 미리 예측하여 별도의 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리를 준비할 수 있다.
한편, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)는 열악한 환경에서 사용되는 경우가 많아 잦은 수리 및 교체를 야기할 수 있다. 그러나, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)가 비교적 고가인 단말 장치 통신부(250)를 포함하는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)를 가지는 경우에, 외부 온도, 외부 습도, 진동, 충격 등에 강인한 특성을 가지도록 제작된 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 특성 상 수리를 더욱 어렵게 할 수 있고, 교체 시 비용 부담의 증가를 야기할 수 있다.
이러한 문제를 개선하기 위하여, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 단말 장치 통신부를 별도의 장치로 분리하는 것을 고려할 수 있다. 이러한 실시예를 도 7 내지 도 10을 참고하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 시스템의 개념도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템(10)은 전기 자동차(100), 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20), 소켓(30), 단말 장치(300), 및 애드-온 통신 장치(400)를 포함한다.
특히, 도 7의 시스템은 도 1의 시스템에서 애드-온 통신 장치(400)를 부가한 것이므로, 애드-온 통신 장치(400)와 관련된 부분이외에는 동일하므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 전기 자동차(100)의 충전을 모니터링하고, 모니터링을 통해 획득한 충전 관련 정보를 애드-온 통신 장치(400)에 제공하며, 전기 자동차(100)의 충전을 제어한다.
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)가 유선 통신을 위한 커넥터를 구비하는 경우, 이 커넥터는 금속 단자를 포함하므로, 외부 환경에 취약할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 무선으로 애드-온 통신 장치(400)와 통신할 수 있다.
단말 장치(300)는, 애드-온 통신 장치(400)와 비접촉 방식으로 무선 통신하여 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)에 관한 정보를 표시한다.
애드-온 통신 장치(400)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)에 부착된다. 이때, 애드-온 통신 장치(400)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)와 기구적으로 결합할 수도 있다. 또한, 애드-온 통신 장치(400)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)와 자력에 의해 부착될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리의 블록도이다.
도 3의 실시예와 비교하여, 도 8에 도시된 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 애드온 장치 통신부(210)를 더 포함한다. 또한, 도 8에 도시된 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 가격과 수리 비용을 낮추기 위하여 단말 장치 통신부(250)를 가지지 않을 수 있으나, 다양한 응용에서 단말 장치 통신부(250)를 포함할 수도 있다.
적어도 하나의 릴레이(220), 감지부(230), 전기 자동차 통신부(240), 저장부(260), 제어부(270)의 동작은 도 3의 실시예의 것들과 동일 또는 유사하거나, 후술된다.
애드온 장치 통신부(210)는 애드-온 통신 장치(400)와 통신을 수행한다. 애드온 장치 통신부(210)와 애드-온 통신 장치(400)는 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 방식, 라디오 주파수 통신(Radio Frequency Communication) 방식, 블루투스(Bluetooth), 초광대역통신(UWB, Ultra Wideband), 및 지그비(ZigBee), 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스(DLNA, Digital Living Network Alliance) 등을 이용하여 통신할 수도 있다.
특히, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)와 애드-온 통신 장치(400)의 가격을 낮추기 위하여, 애드온 장치 통신부(210)는 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 방식을 사용할 수 있다. 이때, 애드온 장치 통신부(210)는 적외선 발광 다이오드와 적외선 수광 다이오드를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 애드-온 통신 장치의 블록도이다.
애드-온 통신 장치(400)는 충전 제어 장치 통신부(440), 단말 장치 통신부(450), 저장부(460) 및 제어부(470)를 포함한다.
충전 제어 장치 통신부(440)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)와 통신을 수행한다. 구체적으로, 충전 제어 장치 통신부(440)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 애드온 장치 통신부(210)와 통신한다. 충전 제어 장치 통신부(440)와 애드온 장치 통신부(210)는 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 방식, 라디오 주파수 통신(Radio Frequency Communication) 방식, 블루투스(Bluetooth), 초광대역통신(UWB, Ultra Wideband), 및 지그비(ZigBee), 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스(DLNA, Digital Living Network Alliance) 등을 이용하여 통신할 수도 있다.
전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)와 애드-온 통신 장치(400)의 가격을 낮추기 위하여, 충전 제어 장치 통신부(440)는 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 방식을 사용할 수 있다. 이때, 충전 제어 장치 통신부(440)는 적외선 발광 다이오드(441)와 적외선 수광 다이오드(442)를 포함할 수 있다.
애드-온 통신 장치(400)가 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)에 정상적으로 부착되는 경우, 충전 제어 장치 통신부(440)의 적외선 발광 다이오드(441)와 적외선 수광 다이오드(442)의 위치는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 애드온 장치 통신부(210)의 적외선 수광 다이오드와 적외선 발광 다이오드에 각각 매칭된다.
단말 장치 통신부(450)는 단말 장치(300)와 통신을 수행한다. 구체적으로, 단말 장치 통신부(450)는 단말 장치(300)의 통신부(310)와 통신한다. 특히, 단말 장치 통신부(450)와 통신부(310)는 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 방식, 라디오 주파수 통신(Radio Frequency Communication) 방식, 블루투스(Bluetooth), 초광대역통신(UWB, Ultra Wideband), 및 지그비(ZigBee), 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스(DLNA, Digital Living Network Alliance) 등을 이용하여 통신할 수도 있다. 특히, 단말 장치 통신부(450)는 IEEE 802.11에서 규정하는 WI-FI와 같은 무선 근거리 네트워크(wireless local area network, WLAN) 및 IEEE 802.16이나 롱텀 에볼루션(long term evolution, LTE) 규격에서 규정하는 무선 원거리 네트워크(Wireless Wide Area Network, WWAN) 중 적어도 하나를 이용하여 단말 장치(300)와 통신을 수행할 수 있다.
저장부(460)는 후술하는 여러 정보를 저장한다. 구체적으로 저장부(460)는 전기 자동차 충전 관련 정보를 저장할 수 있다. 저장부(460)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(210)의 사용 이력에 관한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들면, 저장부(460)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 최종 사용 시각 및 시간 및 누적 사용 시간 등에 관한 정보를 저장할 수 있다.
제어부(470)는 후술하는 동작을 포함하여 애드-온 통신 장치(400)의 전반적인 동작을 제어한다.
애드-온 통신 장치(400)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)와 전기적으로 직접 접촉하지 않으므로, 별도의 전력을 제공받을 필요가 있다. 그러나, 사용자가 애드-온 통신 장치(400)를 사용하지 않을 때, 사용자는 애드-온 통신 장치(400)에 제공되는 전력을 차단하지 않을 수 있다. 이는 불필요한 전력 소모량을 증가시키므로, 애드-온 통신 장치(400)가 사용되지 않을 때 전력 소모량을 최소화할 수 있는 방안이 요구된다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템(10)의 동작 방법을 보여주는 래더 다이어그램이다.
단말 장치(300)의 제어부(330)는 입력 장치(320)를 통해 애드-온 통신 장치(400)의 설정을 위한 사용자 입력을 획득한다(S301). 애드-온 통신 장치(400)의 설정을 위한 사용자 입력은 충전 허용량, 충전 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 충전 허용량은 공공 영역(public area)에서의 충전 허용량, 홈 영역(home area)에서의 충전 허용량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 충전 모드는 공공 영역에서의 충전 모드, 홈 영역에서의 충전 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 충전 허용량은 Wh와 같은 단위로 표현되는 절대값이거나, %와 같은 단위로 표현되는 상대값일 수 있다. 충전 모드가 나타낼 수 있는 값들의 세트는 고속 충전 모드와 저속 충전 모드를 포함할 수 있다.
단말 장치(300)의 제어부(330)는 통신부(310)를 제어하여 통신부(310)가 획득한 사용자 입력에 해당하는 설정 정보를 전기 자동차 측 데이터 통신 선(55)을 통해 애드-온 통신 장치(400)에 전송하도록 한다(S303). 이때, 설정 정보는 충전 허용량에 대한 설정 정보와 충전 모드에 대한 설정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 충전 허용량에 대한 설정 정보는 공공 영역에서의 충전 허용량에 대한 설정 정보, 홈 영역에서의 충전 허용량에 대한 설정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 충전 모드에 대한 설정 정보는 공공 영역에서의 충전 모드에 대한 설정 정보, 홈 영역에서의 충전 모드에 대한 설정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이를 통해 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 단말 장치 통신부(450)를 통해 단말 장치(300)로부터 설정 정보를 수신한다.
애드-온 통신 장치(400)는 수신한 설정 정보를 저장부(460)에 저장하여, 수신한 설정 정보에 기초하여 애드-온 통신 장치(400)를 설정한다(S305).
한편, 단말 장치(300)의 제어부(330)는 입력 장치(320)를 통해 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)에 명령하기 위한 사용자 입력을 획득한다(S315). 이때, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 제어를 위한 사용자 입력은 전기 자동차(100)의 충전 개시, 전기 자동차(100)의 충전 중단, 전기 자동차 충전 관련 정보의 요청 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 사용자 입력은 고속 충전 개시, 저속 충전 개시 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단말 장치(300)의 제어부(330)는 획득한 사용자 입력에 해당하는 명령을 통신부(310)를 통해 애드-온 통신 장치(400)에 전송한다(S317). 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 단말 장치 통신부(450)를 통해 단말 장치(300)로부터 명령을 수신할 수 있다. 이때, 명령이 나타낼 수 있는 값들의 세트는 전기 자동차(100)의 충전 개시, 전기 자동차(100)의 충전 중단, 전기 자동차 충전 관련 정보의 요청을 포함할 수 있다. 전기 자동차(100)의 충전 개시가 나타낼 수 있는 값들의 세트는 전기 자동차(100)의 고속 충전 개시와 저속 충전 개시를 포함할 수 있다.
애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어를 위한 제어 명령을 생성한다(S318). 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 단말 장치(300)로부터 수신한 명령, 현재 위치, 설정 정보, 후술하는 모니터링 결과인 전기 자동차(100)의 충전 상태 중 적어도 하나에 기초하여 제어 명령을 생성할 수 있다. 이때, 제어 명령이 나타낼 수 있는 값들의 세트는 충전 개시, 충전 중단, 전기 자동차 충전 관련 정보의 요청을 포함할 수 있다. 충전 개시가 나타낼 수 있는 값들의 세트는 고속 충전 개시, 저속 충전 개시를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 충전 개시이면, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 충전 개시를 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 고속 충전 개시이면, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 고속 충전 개시를 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 저속 충전 개시이면, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 저속 충전 개시를 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 충전 개시이고 설정된 충전 모드가 고속 충전 모드이면, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 고속 충전 개시를 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 충전 개시이고 설정된 충전 모드가 저속 충전 모드이면, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 저속 충전 개시를 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 충전 중단이면, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 충전 중단을 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 전기 자동차 충전 관련 정보의 요청이면, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 전기 자동차 충전 관련 정보의 요청을 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 충전 개시이고, 현재 위치가 홈 영역인 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 홈 영역에서의 설정된 충전 모드에 따른 충전 개시를 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다. 구체적으로 홈 영역에서의 설정된 충전 모드가 고속 충전 모드인 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 고속 충전 개시를 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다. 홈 영역에서의 설정된 충전 모드가 저속 충전 모드인 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 저속 충전 개시를 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 충전 개시이고, 현재 위치가 공공 영역인 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 공공 영역에서의 설정된 충전 모드에 따른 충전 개시를 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다. 구체적으로 공공 영역에서의 설정된 충전 모드가 고속 충전 모드인 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 고속 충전 개시를 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다. 공공 영역에서의 설정된 충전 모드가 저속 충전 모드인 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 저속 충전 개시를 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 충전 개시이고, 현재 위치가 홈 영역인 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 저속 충전 개시를 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 충전 개시이고, 현재 위치가 공공 영역인 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 고속 충전 개시를 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 충전 개시이고, 모니터링 결과 전기 자동차(100)에 공급된 전력량이 설정된 충전 허용량에 도달한 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 충전 중단을 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 충전 개시이고, 현재 위치가 홈 영역이고, 모니터링 결과 전기 자동차(100)에 공급된 전력량이 홈 영역에서의 설정된 충전 허용량에 도달한 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 충전 중단을 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 단말 장치(300)로부터 수신한 명령이 충전 개시이고, 현재 위치가 공공 영역이고, 모니터링 결과 전기 자동차(100)에 공급된 전력량이 공공 영역에서의 설정된 충전 허용량에 도달한 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 충전 중단을 나타내는 제어 명령을 생성할 수 있다.
이를 위하여, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 전기 자동차(100)의 현재 위치를 획득할 수 있다. 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 글로벌 포지셔닝 시스템(global positioning system, GPS) 정보, 무선 근거리 네트워크의 기지국 정보, 무선 원거리 네트워크의 기지국 정보 중 하나 이상을 이용하여 전기 자동차(100)의 현재 위치를 획득할 수 있다.
현재 위치가 나타낼 수 있는 값들의 세트는 홈 영역과 공공 영역일 수 있다.
애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 생성한 제어 명령을 충전 제어 장치 통신부(440)를 통해 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)에 전송한다(S319). 충전 제어 장치 통신부(440)의 적외선 발광 다이오드(441)는 생성한 제어 명령에 해당하는 디지털 패턴을 가지는 적외선을 조사할 수 있다.
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 수신한 제어 명령을 수행한다(S321).
구체적으로, 사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 충전 개시인 경우, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 턴오프된 적어도 하나의 릴레이(220)를 턴온하여 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)가 소켓(30)의 교류 전력을 전기 자동차(100)에 제공할 수 있도록 한다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 고속 충전 개시인 경우, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 턴오프된 적어도 하나의 릴레이(220)를 턴온하여 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)가 소켓(30)의 교류 전력을 전기 자동차(100)에 고속으로 제공할 수 있도록 한다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 저속 충전 개시인 경우, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 턴오프된 적어도 하나의 릴레이(220)를 턴온하여 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)가 소켓(30)의 교류 전력을 전기 자동차(100)에 저속으로 제공할 수 있도록 한다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 충전 중단인 경우, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 턴온된 적어도 하나의 릴레이(220)를 턴오프하여 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)가 더 이상 전기 자동차(100)를 충전하지 못하도록 한다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차 충전 관련 정보의 요청인 경우, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 전기 자동차 충전 관련 정보를 수집한다.
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 수신한 명령에 해당하는 응답을 애드온 장치 통신부(210)를 통해 애드-온 통신 장치(400)에 전송한다(S323). 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 애드온 장치 통신부(210)의 적외선 발광 다이오드는 수신한 명령에 해당하는 응답에 해당하는 디지털 패턴을 가지는 적외선을 조사할 수 있다. 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 충전 제어 장치 통신부(440)를 통해 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)로부터 응답을 수신할 수 있다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 충전 개시인 경우, 응답은 적어도 하나의 릴레이(220)의 상태가 턴온 상태임을 알리는 정보를 포함할 수 있다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 고속 충전 개시인 경우, 응답은 적어도 하나의 릴레이(220)의 상태가 고속 충전을 위한 턴온 상태임을 알리는 정보를 포함할 수 있다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 저속 충전 개시인 경우, 응답은 적어도 하나의 릴레이(220)의 상태가 저속 충전을 위한 턴온 상태임을 알리는 정보를 포함할 수 있다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차(100)의 충전 중단인 경우, 응답은 적어도 하나의 릴레이(220)의 상태가 턴오프 상태임을 알리는 정보를 포함할 수 있다.
사용자 입력에 해당하는 명령이 전기 자동차 충전 관련 정보의 요청인 경우, 응답은 수집한 전기 자동차 충전 관련 정보를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 전기 자동차 충전 관련 정보는 전기 자동차(100)에 대한 정보와, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 수신한 응답을 단말 장치 통신부(450)를 통해 단말 장치(300)에 전송한다(S325).
단말 장치(300)의 제어부(330)는 수신한 응답을 디스플레이부(340)에 디스플레이한다(S327). 단계(S109)에서 설명한 동작이 단계(S327)의 동작에 적용될 수 있으므로, 단계(S327)의 동작을 위한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 생성한 제어 명령이 완료되었는지를 체크한다(S331).
생성한 제어 명령이 충전 개시이고, 충전 허용량이 설정되었고, 아직 충전이 완료되지 않은 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 생성한 제어 명령이 완료되지 않았다고 판단할 수 있다.
생성한 제어 명령이 충전 중단인 경우이거나, 생성한 제어 명령이 전기 자동차 충전 관련 정보의 요청인 경우이거나, 충전 허용량이 설정되지 않은 상태에서 제어 명령이 충전 개시인 경우이면, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 생성한 제어 명령이 완료되었다고 판단할 수 있다.
수신한 제어 명령이 완료된 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 새로운 설정 정보 또는 새로운 명령의 수신을 대기할 수 있다.
생성한 제어 명령이 완료되지 않은 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 전기 자동차(100)의 충전 상태를 모니터링한다(S333). 특히, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 전기 자동차(100)에 공급된 전력량을 모니터링할 수 있다.
애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 전기 자동차(100)의 충전 상태 및 설정 정보 중 적어도 하나에 기초하여 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)에 대한 추가 제어 명령이 필요한지를 체크한다(S335). 구체적으로, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 전기 자동차(100)에 공급된 전력량과 설정된 충전 허용량을 비교하여 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)에 대한 추가 제어 명령이 필요한 지를 체크할 수 있다. 전기 자동차(100)에 공급된 전력량이 설정된 충전 허용량이 설정된 충전 허용량에 도달한 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)에 대한 추가 제어 명령이 필요하다고 판단할 수 있다. 전기 자동차(100)에 공급된 전력량이 설정된 충전 허용량이 설정된 충전 허용량에 도달하지 않은 경우, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)에 대한 추가 제어 명령이 필요하지 않다고 판단할 수 있다.
추가 제어 명령이 필요하지 않으면, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 계속하여 전기 자동차(100)의 충전 상태를 모니터링할 수 있다.
추가 제어 명령이 필요하면, 애드-온 통신 장치(400)의 제어부(470)는 추가 제어 명령을 생성한다(S318). 이때의 제어 명령의 생성에 대하여는 앞에서 설명하였으므로, 여기에서는 그 설명을 생략한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 자동차 충전 시스템(10)의 동작 방법을 보여주는 래더 다이어그램이다.
단말 장치(300)는 충전 명령을 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)에 전송한다(S501).
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)가 충전 명령을 수신하면, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 허용 전류 감지부(239)를 통해 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 허용 전류를 측정한다(S503).
이때, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 허용 전류는 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)의 허용 전류일 수도 있고, 그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)의 허용 전류일 수도 있다. 또한, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 허용 전류는 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)의 허용 전류와 그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)의 허용 전류를 모두 만족하는 허용 전류일 수 있다. 더 구체적으로, 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 허용 전류는 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)의 허용 전류와 그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)의 허용 전류 중 작은 값일 수 있다.
실시예에서, 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)는 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)와 일체로서 부착되어 분리되지 않고, 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)의 허용 전류가 비교적 높게 제작되었다면, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)의 허용 전류를 측정하지는 않은 채 그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)의 허용 전류를 측정할 수 있다.
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 측정한 허용 전류에 대한 정보를 전기 자동차(100)에 전송한다(S505).
이때, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)의 허용 전류에 대한 정보, 그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)의 허용 전류에 대한 정보, 이 두 허용 전류를 모두 만족하는 허용 전류에 대한 정보 중 적어도 하나를 전송할 수 있다.
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 측정한 허용 전류에 대한 정보를 단말 장치(300)에 전송한다(S507).
이때, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 전기 자동차 측 전원 케이블 어셈블리(50)의 허용 전류에 대한 정보, 그리드 측 전원 케이블 어셈블리(60)의 허용 전류에 대한 정보, 이 두 허용 전류를 모두 만족하는 허용 전류에 대한 정보 중 적어도 하나를 전송할 수 있다.
전기 자동차(100)와 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 전기 자동차(100)의 배터리(110)의 충전을 개시한다(S509). 이때, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 턴오프된 릴레이(220)를 턴온하여 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)가 소켓(30)의 교류 전력을 전기 자동차(100)에 제공할 수 있도록 한다.
전기 자동차(100)의 배터리 충전 장치(115)는 제공받은 정보에 기초하여 충전 전류를 결정한 후 결정한 충전 전류를 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)를 통해 가져와 배터리(110)를 충전할 수 있다. 즉, 전기 자동차(100)의 배터리 충전 장치(115)는 전기 자동차 충전 케이블 어셈블리(20)의 허용 전류를 만족하는 충전 전류를 이용하여 배터리(110)를 충전할 수 있다.
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 충전 개시를 단말 장치(300)에 알린다(S511).
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 전류 감지부(232)를 통해 충전 전류를 측정한다(S513).
케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 충전 전류가 허용 전류를 초과하는지를 감지한다(S515).
충전 전류가 허용 전류를 초과하지 않는다면, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 충전이 완료되었는지를 확인한다(S517).
충전이 완료되지 않았다면, 전기 자동차(100)와 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 전기 자동차(100)의 배터리(110)를 계속하여 충전한다.
충전이 완료되었다면, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 충전 완료를 단말 장치(300)에 알리고(S519), 배터리(110)의 충전을 중단한다(S521). 이때, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 턴온된 릴레이(220)를 턴오프한다.
한편, 충전 전류가 허용 전류를 초과한다면, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 충전 전류가 허용 전류를 초과하였음을 알리는 비정상적 충전 중단 알림 메시지를 단말 장치(300)에 전송하고(S523), 배터리(110)의 충전을 중단한다(S521). 이때, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 제어부(270)는 턴온된 릴레이(220)를 턴오프한다.
도 11에서, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)와 단말 장치(300) 사이의 정보의 교환은 애드온 통신 장치(400)를 거치지 않고서 수행될 수도 있고, 애드온 통신 장치(400)를 거쳐서 수행될 수도 있다.
전기 자동차(100)와 케이블 설치형 충전 제어 장치(200) 사이의 통신, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)와 애드온 통신 장치(400) 사이의 통신, 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)와 단말 장치(300) 사이의 통신, 애드온 통신 장치(400)와 단말 장치(300) 사이의 통신은 앞서 설명한 방식을 따를 수 있다.
또한, 도 11에서, 단말 장치(300)가 정보를 수신한 경우에, 단말 장치(300)는 해당 정보를 디스플레이할 수 있다. 한 예로, 단말 장치(300)가 충전 전류가 허용 전류를 초과하였음을 알리는 비정상적 충전 중단 알림 메시지를 수신한 경우, 단말 장치(300)는 충전 전류가 허용 전류를 초과하였음을 알리는 내용을 디스플레이할 수 있다.
다음은 도 12 내지 도 17을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 케이블 설치형 충전 제어 장치의 충전 준비 방법을 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 설치형 충전 제어 장치를 보여주는 도면이고, 도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 그리드 전원 계통 감지부와 관련 구성 요소를 상세하게 보여주는 도면이고, 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 그리드 전원 계통 감지부와 관련 구성 요소를 상세하게 보여주는 도면이다.
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)는 교류-직류 변환부(280), 출력부(285), 그리드 전원 계통 감지부(290)를 더 포함한다.
적어도 하나의 릴레이(220)는 복수의 릴레이(220AL, 220BN, 220CE)를 포함한다.
복수의 릴레이(220AL, 220BN, 220CE)는 복수의 그리드 측 노드(A, B, C)와 복수의 전기 자동차 측 노드(L, N, PE) 사이의 연결을 형성한다.
커넥터(205)는 그리드 전력의 L 성분의 입력이 기대되는 노드(A), 그리드 전력의 N 성분의 입력이 기대되는 노드(B), 그리드 전력의 접지(PE) 성분의 입력이 기대되는 노드(C)를 포함한다.
플러그(65)가 소켓(30)과 결합하여 커넥터(205)를 통해 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)에 그리드 교류 전원이 제공되면, 교류-직류 변환기(280)는 그리드 교류 전원이 어떠한 그리드 전원 계통을 가지는지에 무관하게 그리드 교류 전원을 이용하여 동작 직류 전압을 생성하여 제어부(270), 출력부(285), 그리드 전원 계통 감지부(290)에 제공한다. 제어부(270), 출력부(285), 그리드 전원 계통 감지부(290)는 교류-직류 변환기(280)가 생성한 동작 직류 전압에 의해 동작할 수 있다.
출력부(285)는 LED와 LCD 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 13의 실시예에서, 그리드 전원 계통 감지부(290)는 저항(R1), 저항(R2), 저항(R3), 3상 트랜스포머(291), 아날로그-디지털 컨버터(analog digital converter, ADC)(293a), ADC(293b), ADC(293c)를 포함한다.
저항(R1)은 노드(A)와 연결되는 일단을 가진다. 저항(R2)은 노드(B)와 연결되는 일단을 가진다. 저항(R3)은 노드(C)와 연결되는 일단을 가진다.
3상 트랜스포머(291)는 저항(R1), 저항(R2), 저항(R3)의 타단에 각각 연결되는 3개의 1차측(primary) 단자와, ADC(293a), ADC(293b), ADC(293c)에 각각 연결되는 3개의 2차측(secondary) 단자를 가진다.
ADC(293a), ADC(293b), ADC(293c)는 각각 3개의 세컨더리 측 단자의 전압을 디지털로 변환한다. 제어부(270)는 ADC(293a), ADC(293b), ADC(293c)가 출력하는 디지털 값에 기초하여 그리드 교류 전원의 그리드 전원 계통을 감지할 수 있다. 구체적으로, 제어부(270)는 ADC(293a), ADC(293b), ADC(293c)가 출력하는 디지털 값에 기초하여 커넥터(205)의 노드(A), 노드(B), 노드(C)에 그리드 전력의 L 성분, N 성분, 접지(PE) 성분 중 어떠한 것이 입력되었는지를 감지할 수 있다.
도 14의 실시예에서, 도 13의 실시예와 비교하여 그리드 전원 계통 감지부(290)는 정보 신호 생성부(295)를 더 포함한다.
정보 신호 생성부(295)는 ADC(293a), ADC(293b), ADC(293c)가 출력하는 디지털 값에 기초하여 그리드 교류 전원의 그리드 전원 계통을 감지하여, 감지된 그리드 전원 계통에 대한 정보를 직렬 신호로 생성하고, 생성한 직렬 신호를 제어부(270)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 제어부(270)는 ADC(293a), ADC(293b), ADC(293c)가 출력하는 디지털 값에 기초하여 커넥터(205)의 노드(A), 노드(B), 노드(C)에 그리드 전력의 L 성분, N 성분, 접지(PE) 성분 중 어떠한 것이 입력되었는지를 감지할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 설치형 충전 제어 장치의 충전 준비 방법을 보여주는 흐름도이다.
특히, 도 15의 실시예는 도 11의 실시예에서 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)가 충전 명령을 받기 이전에 수행될 수 있다.
플러그(65)가 소켓(30)과 결합하여 커넥터(205)를 통해 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)에 그리드 교류 전원이 제공되면, 교류-직류 변환기(280)는 그리드 교류 전원이 어떠한 그리드 전원 계통을 가지는지에 무관하게 그리드 교류 전원을 이용하여 동작 직류 전압을 생성한다(S701).
제어부(270)는 그리드 전원 계통 감지부(290)를 통해, 제공된 그리드 교류 전원의 그리드 전원 계통을 감지한다(S703).
제어부(270)는 감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통인지를 체크한다(S705).
예컨데, 설정된 올바른 그리드 전원 계통은 220VAC이나, 감지한 그리드 전원 계통은 110VAC이면, 제어부(270)는 감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통이 아니라고 판단할 수 있다.
예컨데, 설정된 올바른 그리드 전원 계통의 구성이 순서대로 L 성분, N 성분, PE 성분을 가지나, 감지한 그리드 전원 계통은 순서대로 N 성분, L 성분, PE 성분을 가지는 경우, 제어부(270)는 감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통이 아니라고 판단할 수 있다.
감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통이면, 제어부(270)는 릴레이(220AL), 릴레이(220BN), 릴레이(220CE)를 턴온하여 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태로 동작 상태를 바꾸고(S707), 감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통이어서 케이블 일체형 충전 제어 장치(200)의 동작 상태가 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태임을 알리는 알림 정보를 출력부(285)를 통해 표시한다(S709). 예컨데, 출력부(285)가 LED를 포함하는 경우, 제어부(270)는 LED를 통해 녹색광을 출력할 수 있다. 제어부(270)는 감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통이고 케이블 일체형 충전 제어 장치(200)의 동작 상태가 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태임을 알리는 메시지를 단말 장치(300)에 전송하여, 단말 장치(300)가 이러한 알림을 표시할 수도 있다.
감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통에 해당하지 않으면, 제어부(270)는 릴레이(220AL), 릴레이(220BN), 릴레이(220CE)를 턴오프하여 전기 자동차의 충전이 가능하지 않은 상태로 동작 상태를 바꾸고(S711), 감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통에 해당하지 않고 케이블 일체형 충전 제어 장치(200)의 동작 상태가 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태가 아님을 알리는 알림 정보를 출력부(285)를 통해 표시한다(S713). 예컨데, 출력부(285)가 LED를 포함하는 경우, 제어부(270)는 LED를 통해 적색광을 출력할 수 있다. 제어부(270)는 감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통에 해당하지 않아서 케이블 일체형 충전 제어 장치(200)의 동작 상태가 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태가 아님을 알리는 메시지를 단말 장치(300)에 전송하여, 단말 장치(300)가 이러한 알림을 표시할 수도 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 설치형 충전 제어 장치를 보여주는 도면이다.
도 12의 실시예와는 달리, 도 16의 실시예의 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 적어도 하나의 릴레이(220)는 복수의 릴레이(220AL, 220AN, 220AE, 220BL, 220BN, 220BE, 220CL, 220CN, 220CE)를 포함한다.
복수의 릴레이(220AL, 220AN, 220AE, 220BL, 220BN, 220BE, 220CL, 220CN, 220CE)는 복수의 그리드 측 노드(A, B, C)와 복수의 전기 자동차 측 노드(L, N, PE) 사이의 연결을 형성한다.
릴레이(220AL)는 그리드 측 노드(A)에 연결되는 일단과 전기 자동차 측 노드(L)에 연결되는 타단을 가진다.
릴레이(220AN)는 그리드 측 노드(A)에 연결되는 일단과 전기 자동차 측 노드(B)에 연결되는 타단을 가진다.
릴레이(220AE)는 그리드 측 노드(A)에 연결되는 일단과 전기 자동차 측 노드(E)에 연결되는 타단을 가진다.
릴레이(220BL)는 그리드 측 노드(B)에 연결되는 일단과 전기 자동차 측 노드(L)에 연결되는 타단을 가진다.
릴레이(220BN)는 그리드 측 노드(B)에 연결되는 일단과 전기 자동차 측 노드(N)에 연결되는 타단을 가진다.
릴레이(220BE)는 그리드 측 노드(B)에 연결되는 일단과 전기 자동차 측 노드(E)에 연결되는 타단을 가진다.
릴레이(220CL)는 그리드 측 노드(C)에 연결되는 일단과 전기 자동차 측 노드(L)에 연결되는 타단을 가진다.
릴레이(220CN)는 그리드 측 노드(C)에 연결되는 일단과 전기 자동차 측 노드(N)에 연결되는 타단을 가진다.
릴레이(220CE)는 그리드 측 노드(C)에 연결되는 일단과 전기 자동차 측 노드(E)에 연결되는 타단을 가진다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 설치형 충전 제어 장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
특히, 도 17의 실시예는 도 11의 실시예에서 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)가 충전 명령을 받기 이전에 수행될 수 있다.
플러그(65)가 소켓(30)과 결합하여 커넥터(205)를 통해 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)에 그리드 교류 전원이 제공되면, 교류-직류 변환기(280)는 그리드 교류 전원이 어떠한 그리드 전원 계통을 가지는지에 무관하게 그리드 교류 전원을 이용하여 동작 직류 전압을 생성한다(S901).
제어부(270)는 그리드 전원 계통 감지부(290)를 통해, 제공된 그리드 교류 전원의 그리드 전원 계통을 감지한다(S903).
제어부(270)는 감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통인지를 체크한다(S905).
감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통이면, 제어부(270)는 복수의 릴레이(220AL, 220AN, 220AE, 220BL, 220BN, 220BE, 220CL, 220CN, 220CE) 중에서 설정된 올바른 그리드 전원 계통에 해당하는 복수의 릴레이(220AL, 220BN, 220CE)를 턴온하고 설정된 올바른 그리드 전원 계통에 해당하지 않는 나머지 릴레이(220AN, 220AE, 220BL, 220BE, 220CL, 220CN)를 턴오프하여 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태로 동작 상태를 바꾸고(S907), 감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통이고 케이블 일체형 충전 제어 장치(200)의 동작 상태가 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태임을 알리는 알림 정보를 출력부(285)를 통해 표시한다(S909). 예컨데, 출력부(285)가 LED를 포함하는 경우, 제어부(270)는 LED를 통해 녹색광을 출력할 수 있다. 제어부(270)는 감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통이고 케이블 일체형 충전 제어 장치(200)의 동작 상태가 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태임을 알리는 메시지를 단말 장치(300)에 전송하여, 단말 장치(300)가 이러한 알림을 표시할 수도 있다.
감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통에 해당하지 않으면, 제어부(270)는 복수의 릴레이(220AL, 220AN, 220AE, 220BL, 220BN, 220BE, 220CL, 220CN, 220CE)를 모두 턴오프하여 전기 자동차의 충전이 가능하지 않은 상태로 동작 상태를 바꾸고(S911), 감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통에 해당하지 않고 케이블 일체형 충전 제어 장치(200)의 동작 상태가 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태가 아님을 알리는 알림 정보를 출력부(285)를 통해 표시한다(S913). 예컨데, 출력부(285)가 LED를 포함하는 경우, 제어부(270)는 LED를 통해 적색광을 출력할 수 있다. 제어부(270)는 감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통에 해당하지 않아서 케이블 일체형 충전 제어 장치(200)의 동작 상태가 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태가 아님을 알리는 메시지를 단말 장치(300)에 전송하여, 단말 장치(300)가 이러한 알림을 표시할 수도 있다.
한편, 감지된 그리드 전원 계통에 적응적으로 동작하기 위한 사용자 입력이 획득되면(S915), 제어부(270)는 복수의 릴레이(220AL, 220AN, 220AE, 220BL, 220BN, 220BE, 220CL, 220CN, 220CE) 중에서 감지한 그리드 전원 계통에 해당하는 복수의 릴레이를 턴온하고 감지한 그리드 전원 계통에 해당하지 않는 나머지 릴레이를 턴오프하여 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태로 동작 상태를 바꾸고(S917), 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 동작 상태가 감지된 그리드 전원 계통에 적응적으로 동작하여 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태임을 알리는 알림 정보를 출력부(285)를 통해 표시한다(S919). 예컨데, 출력부(285)가 LED를 포함하는 경우, 제어부(270)는 LED를 통해 녹색광을 출력할 수 있다. 이때, 사용자 입력 없이도 제어부(270)는 감지된 그리드 전원 계통에 적응적으로 동작하여 복수의 릴레이(220AL, 220AN, 220AE, 220BL, 220BN, 220BE, 220CL, 220CN, 220CE) 중에서 감지한 그리드 전원 계통에 해당하는 복수의 릴레이를 턴온할 수 있다. 실시예에서, 사용자 입력은 직접 또는 애드온 통신 장치(400)를 통해서 단말 장치(300)로부터 수신될 수도 있다. 실시예에서, 사용자 입력은 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 외부에 마련된 버튼을 통해 획득될 수도 있다.
제어부(270)는 감지한 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통에 해당하지 않아서 케이블 설치형 충전 제어 장치(200)의 동작 상태가 감지된 그리드 전원 계통에 적응적으로 동작하여 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태임을 알리는 메시지를 단말 장치(300)에 전송하여, 단말 장치(300)가 이러한 알림을 표시할 수도 있다.
구체적으로, 노드(A)에 N 성분이 인가되고, 노드(B)에 L 성분이 인가되고, 노드(C)에 접지(PE) 성분이 인가되면, 제어부(270)는 감지한 그리드 전원 계통에 해당하는 복수의 릴레이(220AN, 220BL, 220CE)를 턴온하고 나머지 릴레이를 턴오프할 수 있다. 노드(A)에 N 성분이 인가되고, 노드(B)에 PE 성분이 인가되고, 노드(C)에 접지(L) 성분이 인가되면, 제어부(270)는 감지한 그리드 전원 계통에 해당하는 복수의 릴레이(220AN, 220BE, 220CL)를 턴온하고 나머지 릴레이를 턴오프할 수 있다.
앞에서, 그리드 전원의 N 성분, L 성분, PE 성분이 모두 바뀔 가능성을 염두해 두었지만, 그리드 전원의 N 성분, L 성분 만이 바뀔 가능성이 높다면, 위의 실시예는 좀 더 단순화 될 수 있다. 이 경우, 저항(R3), ADC(293c), 릴레이(220AE, 220BE, 220CL, 220CN)은 생략되고, 2상 트랜스포머가 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
상기와 같이 설명된 이동 단말기는 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (8)

  1. 전기 자동차의 충전을 제어하는 케이블 설치형 충전 제어 장치에 있어서,
    복수의 그리드 측 노드와 복수의 전기 자동차 측 노드 사이의 연결을 형성하는 복수의 릴레이;
    상기 복수의 그리드 측 노드에 인입된 그리드 전원 계통의 감지를 제공하는 감지부; 및
    감지된 그리드 전원 계통의 전력 특성에 따라 상기 복수의 릴레이를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 감지부는
    상기 복수의 그리드 측 노드에 각각 대응하는 복수의 저항과,
    복수의 1차측 단자와 복수의 2차측 단자를 포함하는 트랜스포머를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 복수의 2차측 단자의 신호에 기초하여 상기 그리드 전원 계통을 감지하는
    케이블 설치형 충전 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 1차측 단자는 상기 복수의 저항에 각각 대응하고,
    상기 복수의 저항의 각각의 일단은 대응하는 그리드 측 노드에 연결되고,
    상기 복수의 저항의 각각의 타단은 대응하는 1차측 단자에 연결되는
    케이블 설치형 충전 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감지된 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통인 경우, 상기 제어부는 상기 복수의 릴레이 중에서 상기 감지된 그리드 전원 계통에 해당하는 릴레이를 턴온하는
    케이블 설치형 충전 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감지된 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통인 경우,
    상기 제어부는 상기 감지된 그리드 전원 계통이 상기 설정된 올바른 그리드 전원 계통이고 상기 케이블 설치형 충전 제어 장치의 동작 상태가 상기 전기 자동차를 충전할 수 있는 상태임을 알리는 알림 정보를 출력하는
    케이블 설치형 충전 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 알림 정보를 포함하는 메시지를 단말 장치에 전송하여 상기 단말 장치가 상기 알림 정보를 출력하도록 하는
    케이블 설치형 충전 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 케이블 설치형 충전 제어 장치에 부착되는 애드-온 통신 장치와 통신하는 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 통신부를 통해 상기 애드-온 통신 장치를 거쳐 상기 단말 장치에 상기 메시지를 전송하는
    케이블 설치형 충전 제어 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 감지된 그리드 전원 계통이 설정된 올바른 그리드 전원 계통이 아닌 경우, 상기 제어부는 상기 복수의 릴레이 중에서 상기 감지된 그리드 전원 계통에 해당하는 릴레이를 턴오프하는
    케이블 설치형 충전 제어 장치.
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