KR101560655B1 - 전기차 충전 방법 및 전기차 충전 방식 변환 장치 - Google Patents

전기차 충전 방법 및 전기차 충전 방식 변환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서로 다른 종류의 충전 방식이 적용된 전기차와 충전기 간의 전기 충전을 가능하게 하고, 정상적인 상황 또는 비정상적인 상황에서도 충전이 정상적으로 안전하게 정지될 수 있도록 해주는 전기차 충전 방법 및 전기차 충전 방식 변환 장치에 관한 것이다.

Description

전기차 충전 방법 및 전기차 충전 방식 변환 장치{PLUG-IN ELECTRIC VEHICLE CHARGING METHOD, AND APPARATUS FOR CONVERTING CHARGING PROTOCOL OF PLUG-IN ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기차 충전 기술에 관한 것이다.
요즈음, 기존과 같이 화석 연료의 연소로부터 구동 에너지를 얻는 것이 아닌 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 구동에너지를 얻는 전기 자동차(PEV: PLUG-IN ELECTRIC VEHICLE, "전기차"라고도 함)가 개발되고 있다.
이러한 전기차는, 기존 연료 자동차가 석유를 주유하듯이, 충전기(충전 시스템)로부터 교류(AC) 또는 직류(DC)를 이용하여 전기를 내부 배터리에 충전해야 한다.
전기차가 충전기로부터 전기 충전을 받기 위해서는, 전기차의 충전 방식과 충전기의 충전 방식이 동일해야만 한다.
하지만, 전기차가 전기를 충전 받고, 충전기가 전기를 충전해주는 충전 방식으로서 여러 종류의 충전 방식이 제각기 개발되고 있고, 국제적으로 하나의 충전 방식으로 규격화되지 못한 실정이다.
따라서, 전기차의 충전 방식과 충전기의 충전 방식이 다른 경우, 전기차는 충전기로부터 전기 충전을 받을 수 없는 문제점이 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 서로 다른 종류의 충전 방식이 적용된 전기차와 충전기 간의 전기 충전을 가능하게 하는 전기차 충전 방법 및 전기차 충전 방식 변환 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 서로 다른 종류의 충전 방식이 적용된 전기차와 충전기 간의 전기 충전을 가능하게 하고, 정상적인 상황 또는 비정상적인 상황에서도 충전이 정상적으로 안전하게 정지될 수 있도록 해주는 전기차 충전 방법 및 전기차 충전 방식 변환 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 차데모 방식에 기반하여 전기를 충전해주는 차데모 충전기가 콤보 방식에 기반하여 전기를 충전하는 콤보 전기차로 전기 충전이 가능하도록 해주는 전기차 충전 방법 및 전기차 충전 방식 변환 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 콤보 방식의 충전장치가 탑재된 콤보 전기차와 연결되어 통신하는 콤보 인터페이스부; 차데모 방식의 충전장치가 탑재된 차데모 충전기와 연결되어 통신하는 차데모 인터페이스부; 및 충전 방식이 다른 충전장치가 탑재된 상기 차데모 충전기가 상기 콤보 전기차의 배터리로 전기를 충전 가능하도록 제어해주며, 상기 배터리의 현재 충전량이 목표 충전량에 도달한 완전 충전 상태 또는 상기 현재 충전량이 상기 목표 충전량 미만인 충전 진행 중 상태에서, 상기 콤보 전기차 및 상기 차데모 충전기 중 적어도 하나로부터 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호가 인식되거나, 내부에 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호가 인식되면, 상기 콤보 인터페이스부 및 상기 차데모 인터페이스부를 통해 상기 콤보 전기차 및 상기 차데모 충전기와 충전정지 프로세스를 진행하는 제어부를 포함하는 전기차 충전방식 변환 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 전기차 충전방식 변환 장치가 제공하는 전기차 충전 방법에 있어서, 상기 전기차 충전 방식 변환 장치의 콤보 인터페이스부가 콤보 방식의 충전 장치가 탑재된 콤보 전기차와 연결하고, 상기 전기차 충전 방식 변환 장치의 차데모 인터페이스부가 차데모 방식의 충전 장치가 탑재된 차데모 충전기와 연결하는 초기화 단계; 상기 콤보 인터페이스부 및 상기 차데모 인터페이스부를 통해, 상기 콤보 전기차 및 상기 차데모 충전기 간에 충전 정보를 교환하고, 상기 콤보 전기차의 충전 가능 상태 및 상기 차데모 충전기의 충전 가능 상태에 대한 정보를 상기 콤보 전기차 및 상기 차데모 충전기와 각각 송수신하는 충전 준비 단계; 서로 다른 충전 방식의 충전 장치가 탑재된 상기 차데모 충전기에서 상기 콤보 전기차의 배터리로 전기가 실제로 충전되도록 제어하는 충전 단계; 및 상기 배터리의 현재 충전량이 목표 충전량에 도달한 완전 충전 상태 또는 상기 현재 충전량이 상기 목표 충전량 미만인 충전 진행 중 상태에서, 상기 콤보 전기차 및 상기 차데모 충전기 중 적어도 하나로부터 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호를 인식하거나, 내부에 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호를 인식하여, 상기 콤보 전기차 및 상기 차데모 충전기와 충전정지 프로세스를 진행하는 충전 정지 단계를 포함하는 전기차 충전 방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 제1 충전방식의 충전장치가 탑재된 전기차와 연결되어 통신하는 전기차 인터페이스부; 제2 충전방식의 충전장치가 탑재된 충전기와 연결되어 통신하는 충전기 인터페이스부; 및 충전방식이 다른 충전장치가 탑재된 상기 충전기가 상기 전기차의 배터리로 전기를 충전 가능하도록 제어해주며, 상기 배터리의 현재 충전량이 목표 충전량에 도달한 완전 충전 상태 또는 상기 현재 충전량이 상기 목표 충전량 미만인 충전 진행 중 상태에서, 상기 전기차 및 상기 충전기 중 적어도 하나로부터 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호가 인식되거나, 내부에 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호가 인식되면, 상기 전기차 인터페이스부 및 상기 충전기 인터페이스부를 통해 상기 전기차 및 상기 충전기와 충전정지 프로세스를 진행하는 제어부를 포함하는 전기차 충전방식 변환 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 서로 다른 종류의 충전 방식이 적용된 전기차와 충전기 간의 전기 충전을 가능하게 하는 전기차 충전 방법 및 전기차 충전 방식 변환 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 서로 다른 종류의 충전 방식이 적용된 전기차와 충전기 간의 전기 충전을 가능하게 하고, 정상적인 상황 또는 비정상적인 상황에서도 충전이 정상적으로 안전하게 정지될 수 있도록 해주는 전기차 충전 방법 및 전기차 충전 방식 변환 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 차데모 방식에 기반하여 전기를 충전해주는 차데모 충전기가 콤보 방식에 기반하여 전기를 충전하는 콤보 전기차로 전기 충전이 가능하도록 해주는 전기차 충전 방법 및 전기차 충전 방식 변환 장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치의 콤보 인터페이스부의 내부 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치의 차데모 인터페이스부의 내부 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치의 상세 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법에서 초기화 단계의 상세 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법에서 충전 준비 단계의 상세 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법에서 충전 정지 단계의 상세 흐름도이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법에서 충전 정지 단계의 다른 상세 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치의 블록도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 시스템은, 차데모 방식의 충전 장치(122)를 탑재하여 전기 충전을 해주는 차데모 충전기(120)와, 차데모 충전기(120)가 차데모 방식과는 다른 충전 방식인 콤보 방식의 충전 장치(112)를 탑재한 콤보 전기차(110)에도 전기 충전을 해줄 수 있도록 해주는 전기차 충전 방식 변환 장치(100) 등을 포함한다.
본 명세서에서 기재된 차데모(CHAdeMO) 방식 및 콤보(COMBO) 방식은, 충전 방식의 서로 다른 종류이다. 여기서, "차데모(CHAdeMO) 방식"은 일본 도쿄전력이 개발한 충전 기술로서, 시리얼(Serial) 통신의 일종인 자동차 내부 통신 방식의 컨트롤러 에어리어 네트워크(CAN: Controller Area Network) 통신 방식을 이용하는 직류(DC) 급속 충전 방식이고, 일본 주도로 국제 규격화 되었다. "콤보(COMBO) 방식"은 미국과 유럽 회사가 주축의 충전 방식의 단일 규격(IEC 규격상의 이름은 "CCS-Combined Charging System"임)으로서, 스마트 그리드(Smart Grid)의 통신 형태인 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol) 통신 방식을 채택하여, 교류(AC) 완속 충전과 직류(DC) 급속 충전을 하나의 커넥터로 해결한 충전 방식이며, 미국과 유럽의 자동차 회사들 주도로 국제 표준화를 제정하고 있는 중이다.
전술한 차데모 방식의 충전 장치(122)를 탑재하고 있는 차데모 충전기(120)는, 동일한 차데모 방식의 충전 장치(132)가 탑재된 차데모 전기차(130)의 차데모 인렛(131)과 연결되는 차데모 커넥터(121)를 통해, 차데모 전기차(130)로만 전기 충전을 해줄 수 있는 전기 충전기이다.
따라서, 차데모 충전기(120)는, 충전 방식의 차이로 인해, 콤보 방식의 충전 장치(112)가 탑재된 콤보 전기차(110)와 직접 연결되어서는, 콤보 전기차(110)로 전기 충전을 해줄 수 없다.
이에, 본 발명은, 서로 다른 충전 방식의 충전 장치가 탑재된 차데모 충전기(120)와 콤보 전기차(110) 사이에 연결되어 충전 방식을 변환해줌으로써, 차데모 방식의 충전 장치(122)가 탑재된 차데모 충전기(120)가 콤보 방식의 충전 장치(112)가 탑재된 콤보 전기차(110)로 전기 충전을 해줄 수 있도록 해주는 전기차 충전 방법과 이를 위한 전기차 충전 방식 변환 장치(100)를 제공한다.
전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 커넥터(101)와 차데모 인렛(102)을 포함하고 있으며, 자신의 콤보 커넥터(101)를 통해 콤보 전기차(110)의 콤보 인렛(111)과 연결되고, 자신의 차데모 인렛(102)을 통해 차데모 충전기(120)의 차데모 커넥터(121)와 연결된다.
전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 전기차(110)의 콤보 인렛(111)을 통해 송수신 되는 신호와 차데모 충전기(120)의 차데모 커넥터(121)를 통해 송수신 되는 신호를 콤보 방식 및 차데모 방식의 충전 규격에 맞게 대응시켜 변복조 및 중계해주고, 콤보 방식 및 차데모 방식의 충전 절차 및 타이밍 등에 대한 대응 및 동기화를 해주게 된다.
한편, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 충전 방식이 다른 충전장치가 탑재된 차데모 충전기(120)가 콤보 전기차(110)의 배터리(113)로 전기를 충전 가능하도록 제어해주는 것 이외에, 차데모 충전기(120)에서 콤보 전기차(110)로 충전이 완료되었거나 충전 중인 상태에서, 즉, 정상적인 상황에서나 비정상적인 상황에서나 완료되었거나 진행중인 충전이 정상적으로 정지할 수 있도록 해주는 충전정지 프로세스를 진행할 수 있다.
아래에서는, 이상에서 간략하게 설명한 전기차 충전 방법 및 이를 위한 전기차 충전 방식 변환 장치(100)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 자신의 콤보 커넥터(101)를 통해, 콤보 방식의 충전 장치(112)가 탑재된 콤보 전기차(110)의 콤보 인렛(111)과 연결되어 통신하는 콤보 인터페이스(IF: Interface)부(210)와, 자신의 차데모 인렛(102)을 통해, 차데모 방식의 충전 장치(122)가 탑재된 차데모 충전기(120)의 차데모 커넥터(121)와 연결되어 통신하는 차데모 인터페이스부(220)와, 충전 방식이 다른 충전장치가 탑재된 콤보 전기차(110) 및 차데모 충전기(120) 간의 정보 교환을 위해, 콤보 방식 기반의 메시지를 차데모 방식 기반의 데이터로 변환하거나, 차데모 방식 기반의 데이터를 콤보 방식 기반의 메시지로 변환하는 프로토콜 변환부(230)와, 서로 다른 충전 방식의 충전 장치(112 122)가 탑재된 차데모 충전기(120)에서 콤보 전기차(110)로 전기 충전을 가능하도록 충전 프로세스 및 타이밍을 제어하는 제어부(240) 등을 포함한다.
이러한 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 충전과 관련된 각종 정보(예: 충전 상태 및 절차 정보, 서비스 정보, 충전 정보, 지불 정보 등)를 표시하는 표시부(250)를 더 포함할 수 있다.
위에서 언급한 "콤보 방식 기반의 메시지"는, 일 예로, 인터넷 프로토콜(Internet Protocol) 통신 기반의 메시지이고, "차데모 방식 기반의 데이터"는 컨트롤러 에어리어 네트워크(CAN: Controller Area Network) 통신 기반의 데이터일 수 있다.
전술한 제어부(240)는, 콤보 방식 및 차데모 방식 각각의 충전 프로세스 및 타이밍을 대응시켜 동기화해준다.
전술한 제어부(240)는, 콤보 방식 및 차데모 방식 간의 서로 맞지 않는 기능이나 프로세스 등을 자체적으로 만들어서 콤보 방식 규격 및 차데모 방식 규격이 서로 대응될 수 있도록 유지시켜 주는 기능을 할 수 있다.
한편, 제어부(240)는, 충전 방식이 다른 충전장치가 탑재된 차데모 충전기(120)가 콤보 전기차(110)의 배터리(113)로 전기를 충전 가능하도록 제어해주며, 배터리(113)의 현재 충전량이 목표 충전량에 도달한 완전 충전 상태 또는 배터리(113)의 현재 충전량이 목표 충전량 미만인 충전 진행 중 상태에서, 콤보 전기차(110) 및 차데모 충전기(120) 중 적어도 하나로부터 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호가 인식되거나, 내부에 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호가 인식되면, 콤보 인터페이스부(210) 및 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 콤보 전기차(110) 및 차데모 충전기(120) 간에 진행되는 충전 프로세스를 완료시키고, 콤보 전기차(110) 및 차데모 충전기(120)와 충전정지 프로세스를 진행할 수 있다.
위에서 언급한 충전정지 프로세스는, 충전정지 상황에 따라, 완전 충전정지 프로세스, 콤보 전기차 트리거드 비상 충전정지 프로세스, 차데모 충전기 트리거드 충전정지 프로세스, 차데모 충전기 트리거드 비상 충전정지 프로세스 등의 4가지 중 하나일 수 있다.
완전 충전정지 프로세스는, 완전 충전 상태에서 진행되는 충전정지 프로세스이다.
콤보 전기차 트리거드 비상 충전정지 프로세스는, 콤보 전기차(110)에 의해 트리거링(Triggering) 된 충전정지 프로세스로서, 완전 충전 상태 또는 충전 진행 중 상태에서, 콤보 전기차(110)에서 비상정지 이벤트가 발생한 경우 진행되는 충전정지 프로세스이다.
차데모 충전기 트리거드 충전정지 프로세스는, 차데모 충전기(120)에 의해 트리거링(Triggering) 된 충전정지 프로세스로서, 완전 충전 상태 또는 충전 진행 중 상태에서, 차데모 충전기(120)의 정지버튼 조작 신호에 따라 진행되는 충전정지 프로세스이다.
차데모 충전기 트리거드 비상 충전정지 프로세스는, 차데모 충전기(120)에 의해 트리거링(Triggering) 된 충전정지 프로세스로서, 완전 충전 상태 또는 상기 충전 진행 중 상태에서, 상기 차데모 충전기(120)의 비상정지버튼 조작 신호에 따라 진행되는 충전정지 프로세스이다.
위에서 언급한 충전정지 프로세스의 유형별로 제어부(240)의 동작을 아래에서 설명한다.
먼저, 완전 충전정지 프로세스와 관련하여, 제어부(240)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 콤보 전기차(210)를 통해 요청하는 전류 값 등이 작아지면서 콤보 전기차(210)가 충전 상태에서 충전 정지 상태로 진행을 하게 되면서 완전 충전 정지 프로세스를 진행한다.
이에 따라, 제어부(240)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 콤보 전기차(110)와 연결된 통신 세션이 닫히고, 콤보 전기차(110)와 연결된 콤보 커넥터(101)가 분리되며, 콤보 전기차(110)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(240)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 차데모 충전기(120)에서 절연검사가 진행되고, 차데모 충전기(120)와 연결된 차데모 커넥터(121)가 분리되며, 차데모 충전기(120)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어할 수 있다.
다음으로, 콤보 전기차 트리거드 충전정지 프로세스와 관련하여, 제어부(240)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 이전 상태정보와는 다르고 비상정지에 대응되는 상태정보를 콤보 전기차(110)로부터 수신한 경우, 콤보 전기차(110)에서 비상정지 이벤트가 발생한 것으로 인식함으로써, 콤보 전기차(110) 트리거드 비상 충전정지 프로세스를 진행한다.
이에 따라, 제어부(240)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 콤보 전기차(110)와 연결된 통신 세션이 닫히고, 콤보 전기차(110)와 연결된 콤보 커넥터(101)가 분리되며, 콤보 전기차(110)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(240)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 차데모 충전기(120)에서 절연검사가 진행되고, 차데모 충전기(120)와 연결된 차데모 커넥터(121)가 분리되며, 차데모 충전기(120)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어할 수 있다.
또 다음으로, 차데모 충전기 트리거드 충전정지 프로세스와 관련하여, 제어부(240)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 남은 충전 시간 값이 영(Zero)으로 설정된 신호와 충전 정지 컨트롤(Charging Stop Control) 값이 1로 설정된 신호를 차데모 충전기(120)로부터 수신한 경우, 차데모 충전기(120)에서 정지버튼이 조작된 것으로 인식함으로써, 차데모 충전기 트리거드 충전정지 프로세스를 진행할 수 있다.
이에 따라, 제어부(240)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 콤보 전기차(110)와 연결된 통신 세션이 닫히고, 콤보 전기차(110)와 연결된 콤보 커넥터(101)가 분리되며, 콤보 전기차(110)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(240)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 차데모 충전기(120)에서 절연검사가 진행되고, 차데모 충전기(120)와 연결된 차데모 커넥터(121)가 분리되며, 차데모 충전기(120)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어할 수 있다.
또 다음으로, 차데모 충전기 트리거드 비상 충전정지 프로세스와 관련하여, 제어부(240)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 남은 충전 시간 값이 영(Zero)으로 설정된 신호와, 충전기 고장(Malfunction) 또는 충전기 시스템 폴트(Fault) 값이 1로 설정된 신호를 차데모 충전기(120)로부터 수신한 경우, 차데모 충전기(120)에서 비상정지버튼이 조작된 것으로 인식함으로써, 차데모 충전기 트리거드 비상 충전정지 프로세스를 진행할 수 있다.
이에 따라, 제어부(240)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 콤보 전기차(110)와 연결된 통신 세션이 닫히고, 콤보 전기차(110)와 연결된 콤보 커넥터(101)가 분리되며, 콤보 전기차(110)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어한다.
또한, 제어부(240)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 차데모 충전기(120)에서 절연검사가 진행되고, 차데모 충전기(120)와 연결된 차데모 커넥터(121)가 분리되며, 차데모 충전기(120)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어할 수 있다.
아래에서는, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)에 포함된 콤보 인터페이스부(210), 차데모 인터페이스부(220) 및 제어부(240) 각각에 대하여, 도 3 내지 도 5를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 인터페이스부(210)의 내부 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제1항에 있어서, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 인터페이스부(210)는, 콤보 커넥터(101)와, 콤보 인터페이스부(210)의 콤보 커넥터(101) 및 콤보 전기차(110)의 콤보 인렛(111) 간의 연결 상태 및 충전 상태를 파악하는 아날로그 디지털 변환부(ADC: Analog Digital Converter, 310)와, 콤보 방식에 따른 전기 충전에 필요한 컨트롤 신호를 펄스 폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation) 신호로서 발생시키는 펄스 폭 변조부(320)와, 컨트롤 파일럿(Control Pilot) 라인 상의 콤보 전기차(110)와 통신하는 파워 라인 통신부(PLC: Power Line Communication Unit, 330) 등을 포함한다.
전술한 펄스 폭 변조부(320)는, 콤보 인터페이스부(210)의 콤보 커넥터(101) 및 콤보 전기차(110)의 콤보 인렛(111) 간의 연결 여부와, 콤보 전기차(110)의 충전 준비 여부에 따른 상태의 종류에 따라 듀티(Duty)를 다르게 하여 컨트롤 신호를 펄스 폭 변조 신호로서 발생시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 차데모 인터페이스부(220)의 내부 블록도이다.
도 4를 참조하면, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 차데모 인터페이스부(220)는, 차데모 인렛(102)과, 차데모 인터페이스부(220)의 차데모 인렛(102) 및 차데모 충전기(120)의 차데모 커넥터(121) 간의 연결 상태 및 충전 상태를 파악하는 센싱부(410)와, 차데모 충전기(120)의 충전 동작의 시작 및 중지를 스위칭하는 스위칭부(420)와, 차데모 충전기(120)와 통신하는 컨트롤러 에어리어 네트워크(CAN: Controller Area Network) 통신부(430) 등을 포함한다.
전술한 센싱부(410)는, 차데모 인터페이스부(220)의 차데모 인렛(102) 및 차데모 충전기(120)의 차데모 커넥터(121) 간의 연결 여부 검사를 위한 커넥터 프락시머티(Connector Proximity)를 센싱하고, 차데모 충전기(120)가 충전 동작의 시작을 알리는 제1 충전 시퀀스 신호(Charge Sequence Signal 1)를 센싱하며, 차데모 충전기(120)가 절연검사를 한 후 충전 가능 상태를 알리는 제2 충전 시퀀스 신호(Charge Sequence Signal 2)를 센싱할 수 있다.
아래에서는, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)를 도 5를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 상세 블록도이다.
도 5를 참조하면, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 콤보 인터페이스부(210)와 연결되며, 콤보 방식에 기반하여 콤보 전기차(110)로 전기를 충전해주는 콤보 충전기를 에뮬레이션(Emulation)하는 콤보 기능부(510)와, 차데모 인터페이스부(220)와 연결되며, 차데모 방식에 기반하여 차데모 충전기(120)로부터 전기를 충전하는 차데모 전기차를 에뮬레이션하는 차데모 기능부(520) 등을 포함한다.
한편, 전기 충전은, 충전 초기화 단계, 충전 준비 단계(충전 정보 교환, 절연 검사, 프리 충전 등이 이루어지는 단계), 충전 단계 및 충전완료 단계 등의 절차에 따라 이루어진다.
아래에서는, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)에 대하여, 전기 충전의 각 단계별로 설명을 한다.
도 5를 참조하면, 충전 초기화 단계에서, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 차데모 인터페이스부(220)의 차데모 인렛(102) 및 차데모 충전기(120)의 차데모 커넥터(121) 간의 연결을 감지하고, 차데모 인터페이스부(220) 및 차데모 충전기(120) 간의 디지털 통신이 이루어지도록 제어한다.
또한, 충전 초기화 단계에서, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 콤보 인터페이스부(210)의 콤보 커넥터(101) 및 콤보 전기차(110)의 콤보 인렛(111) 간의 연결을 감지하고, 콤보 인터페이스부(210) 및 콤보 전기차(110) 간의 통신이 이루어지도록 제어할 수 있다.
도 5를 참조하면, 충전 초기화 단계 이후, 실제 충전이 이루어지기 위한 충전 준비 단계에서, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 콤보 전기차(110)의 배터리 충전상태, 최대 전압, 최대 전류 및 최대 에너지량 등 중 적어도 하나를 포함하는 충전 정보를 콤보 전기차(110)로부터 수신하고, 프로토콜 변환부(230)를 통해, 콤보 전기차(110)로부터 수신한 충전 정보를 차데모 방식 기반의 데이터로 변환하고, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 차데모 방식 기반의 데이터로 변환된 충전 정보를 차데모 충전기(120)로 송신함으로써, 충전 정보 교환이 이루어진다.
이와 같이, 콤보 전기차(110) 및 차데모 충전기(120) 간의 충전 정보의 교환이 이루어진 이후, 제어부(240)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 콤보 전기차(110)가 전기 충전을 받을 준비가 완료되었음을 인식하게 된다.
이에 따라, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 콤보 전기차(110)가 전기 충전을 받을 준비가 완료되었음을 차데모 충전기(120)로 알리고, 차데모 충전기(120)가 절연검사를 진행하도록 제어한다.
이와 같이, 차데모 충전기(120)에서 절연검사가 진행되는 동안, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 콤보 전기차(110)의 케이블 체크 요청에 대하여 차데모 충전기(120)가 절연검사 중임을 콤보 전기차(110)에 알려줄 수 있다.
전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 차데모 충전기(120)의 절연검사 완료 후, 차데모 충전기(120)가 전기 충전을 해주기 위한 준비가 완료되었음을 차데모 인터페이스부(220)를 통해 감지하게 된다.
이에 따라, 제어부(240)는, 프로토콜 변환부(230) 및 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 콤보 전기차(110)로부터의 케이블 체크 요청에 대한 응답으로서 케이블 체크 결과 메시지를 콤보 전기차(110)로 송신할 수 있다.
한편, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)가 케이블 체크 결과 메시지를 콤보 전기차(110)로 송신하게 되면, 콤보 전기차(110)는 프리 충전(Pre-Charging)을 통해 일정시간 안에 일정 전압까지 올리게 된다. 이때, 차데모 충전기(120)로 프리 차징에 필요한 전압과 전류를 전달하여 프리 충전에 대한 전기 충전이 제대로 될 수 있도록 해준다.
즉, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 케이블 체크 결과 메시지를 콤보 전기차(110)로 송신한 이후, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 콤보 전기차(110)에서의 프리 충전(Pre-Charge)에 필요한 전압 및 전류에 대한 정보를 차데모 충전기(120)로 전달할 수 있다.
한편, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통한 프리 충전 타이밍과 차데모 인터페이스부(220)를 통한 전기 충전 타이밍을 제어할 수 있다.
전술한 충전 준비 단계 이후, 실제 충전이 이루어지는 충전 단계가 진행된다. 충전 단계 후, 전기 충전을 정상적으로 완료하기 위한 충전 정지 단계가 진행된다.
이러한 충전 정지 단계에서, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해 받은 메시지로부터 콤보 전기차(110)의 충전 준비상태 정보가 충전 정지로 바뀌었음을 알게 되면, 차데모 인터페이스부(220)를 제어하여 차량 충전 허락(Vehicle Charge Permission)을 위한 핀(Pin 4)을 오프(Off) 시키고, 차데모 인터페이스부(220)가 컨트롤러 에어리어 네트워크(CAN) 버스를 통해 차량 충전 인에이블 플래그(Vehicle Charging Enabled Flag)를 디스에이블(Disable)로 하여 차데모 충전기(120)로 송신하도록 제어한다.
또한, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해 콤보 전기차(110)로부터 컨트롤 파일럿 (CP: Control Pilot) 상의 상태가 정해진 상태(예: 5% duty cycle의 State B)로 만들어진 것이 확인된다.
이후, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 차데모 인터페이스부(220)로부터의 특정 핀(Pin 4)의 값 변화와 컨트롤러 에어리어 네트워크 버스를 통해 들어온 차량 충전 인에이블 플래그(vehicle charging enabled Flag)의 값이 디스에이블(Disable)로 된 것이 차데모 충전기(120)에 의해 확인된 이후, 차데모 인터페이스부(220)를 통해 차데모 충전기(120)가 송신한 충전 정지 컨트롤 플래그(Charging Stop Control Flag)를 수신한다.
이후, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 차데모 충전기(120)에서 전류와 전압이 제어한 대로 낮아졌는지를 확인하기 위해 절연검사가 진행된 후, 차데모 충전기(120)로부터 차데모 충전기(120)의 차데모 커넥터(121)의 잠금장치를 해제하는 차데모 커넥터 잠금장치 해제 신호를 차데모 인터페이스부(220)를 통해 수신하면, 대기하고 있다가, 콤보 인터페이스부(210)를 통해 전기 충전이 완료되었음을 알리는 세션 정지 요청에 대한 응답 메시지를 콤보 전기차(110)로 전달한다.
이후, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 차데모 충전기(120)로부터 받은 차데모 커넥터 잠금장치 해제 신호에 대하여, 차데모 커넥터(121)의 잠금장치가 콤보 전기차(110)에 의한 콤보 인터페이스부(210)의 콤보 커넥터(101)의 해제 시간에 동기화되어 해제되도록 제어한다.
이후, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240)는, 콤보 전기차(110)에서 콤보 인터페이스부(210)의 콤보 커넥터(101)에 대한 잠금장치가 풀리면, 컨트롤 신호의 듀티 값이 특정 값(예: 5% duty->100%)으로 변경되어 송신되도록 제어할 수 있다.
사용자가 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 커넥터(101)를 콤보 전기차(110)의 콤보 인렛(111)으로부터 분리시키면, 컨트롤 파일럿(CP) 상의 상태(State)가 A로 바뀌게 되고, 차데모 충전기(120)의 차데모 커넥터(121)가 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 차데모 인렛(102)에서 분리되면, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 전원이 꺼지게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 전기차(110) 및 차데모 충전기(120)와는 다른 별도의 외부 구성일 수도 있고, 구현 방식에 따라서, 차데모 충전기(120)의 내부 구성으로 포함되어 있을 수도 있으며, 경우에 따라서, 일부 연결 구성만 변경되어 콤보 전기차(110)의 내부 구성으로 포함될 수도 있다.
아래에서는, 이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치(100)가 이종의 충전 방식을 변환해주는 방법에 대하여 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법은 초기화 단계(S610), 충전 준비 단계(S620), 충전 단계(S630) 및 충전 정지 단계(S640) 등을 포함한다.
초기화 단계(S610)는, 충전을 위한 최초로 이루어지는 단계로서, 이러한 초기화 단계(S610)에서, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해 콤보 방식의 충전 장치(112)가 탑재된 콤보 전기차(110)와 연결하고, 차데모 인터페이스부(220)를 통해 차데모 방식의 충전 장치(122)가 탑재된 차데모 충전기(120)와 연결한다.
이때, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 인터페이스부(210)의 콤보 커넥터(101)와 콤보 전기차(110)의 콤보 인렛(111)이 연결된다. 이러한 연결성은 콤보 인터페이스부(210)의 아날로그 디지털 변환부(310)에 의해 감지된다.
또한, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 차데모 인터페이스부(220)의 차데모 인렛(102)과 차데모 충전기(120)의 차데모 커넥터(121)가 연결된다. 이러한 연결성은 차데모 인터페이스부(220)의 센싱부(410)에 의해 감지된다.
전술한 초기화 단계(S610) 이후에 충전 준비 단계(S620)가 수행되는데, 충전 준비 단계(S620)에서, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 인터페이스부(210) 및 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 콤보 전기차(110) 및 차데모 충전기(120) 간에 충전 정보를 교환하고, 콤보 전기차(110)의 충전 가능 상태 및 차데모 충전기(120)의 충전 가능 상태에 대한 정보를 콤보 전기차(110) 및 차데모 충전기(120)와 각각 송수신하여 알려준다.
충전 준비 단계(S620) 이후, 실제로 충전이 이루어지는 충전 단계(S630)가 진행된다.
이러한 충전 단계(S630)에서는, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 서로 다른 충전 방식의 충전 장치가 탑재된 차데모 충전기(120)에서 콤보 전기차(110)로 전기가 실제로 충전이 되도록 제어할 수 있다.
이때, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 차데모 충전기(120) 및 콤보 전기차(110) 각각의 충전 동작 타이밍 및 충전 속도 등을 제어하거나, 충전이 이루어지고 있는 도중에 충전량 및 충전 가격 등을 모니터링하여 표시부(250)에 표시되도록 제어하거나, 이러한 제어에 필요한 정보 또는 신호를 차데모 충전기(120) 및 콤보 전기차(110) 간에 주고 받도록 해줄 수 있다.
전술한 충전 단계(S630)기 이루어져, 사용자가 원하는 충전량이 충전되면, 충전 절차가 정상적으로 종료될 수 있도록 해주는 충전 정지 단계(S640)가 진행된다.
이러한 충전 정지 단계(S640)에서, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 콤보 전기차(110)의 배터리(113)의 현재 충전량이 목표 충전량에 도달한 완전 충전 상태 또는 배터리(113)의 현재 충전량이 목표 충전량 미만인 충전 진행 중 상태에서, 콤보 전기차(110) 및 차데모 충전기(120) 중 적어도 하나로부터 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호를 인식하거나, 내부에 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호를 인식하여, 콤보 전기차(110) 및 차데모 충전기(120)와 충전정지 프로세스를 진행한다.
이상에서 간략하게 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법의 초기화 단계(S610), 충전 준비 단계(S620), 충전 단계(S630) 및 충전 정지 단계(S640) 등에 대하여, 도 7 내지 도 9의 상세 흐름도를 통해 더욱 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법에서 초기화 단계(S610)의 상세 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 초기화 단계(S610)는, 차데모 충전기(120)의 차데모 커넥터(121)와 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 차데모 인터페이스부(220)가 연결되어 충전을 위한 초기화를 진행하는 단계이다.
도 7을 참조하면, 차데모 충전기(120)의 차데모 커넥터(121)와 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 차데모 인터페이스부(220)가 연결되면서 전원이 공급되면, 전체 충전 절차가 시작되고(S700), 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 전원에 의해 온(On)이 된다.
전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 차데모 인터페이스부(220)의 센싱부(410)를 통해 차데모 커플러(121, 102) 의 연결성 검사를 수행한다.
전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 연결성 검사에 따라 연결된 것을 감지하면, 차데모 기능부(520)를 통해서 차데모 충전기(120)와 디지털통신을 시작한다(S702).
이때, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 프로토콜을 비롯하여 필요한 정보를 차데모 통신규격에 맞추어서 통신을 하게 되고(S704), 프로토콜 번호 등의 프로토콜 정보를 교환한다(S706).
전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 인터페이스부(210)는, 콤보 전기차(110)가 마치 콤보 충전기로부터 충전을 받는 것처럼, 차데모 충전기(120)를 대리해야 한다.
따라서, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 기능부(510)를 통해서 100% 듀티 사이클로 상태 A(State A)에 해당하는 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 컨트롤 파일럿(CP: Control Pilot) 신호 라인 상으로 내보낸다(S710).
사용자가 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 커넥터(101)를 콤보 전기차(110)의 콤보 인렛(111)에 연결하게 되면, 콤보 전기차(110)는 연결 검사를 하게 되고, 컨트롤 파일럿(CP: Control Pilot) 신호 라인 상의 신호를 상태 B(State B)로 변경하게 된다(S712).
이에 따라, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 인터페이스부(210)의 ADC 부(310)를 통해 해당 상태(State B)를 감지하게 되면, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 기능부(510)는 PWM 부(320)를 통해서 5% 듀티 사이클(Duty Cycle)로 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 컨트롤 파일럿(CP: Control Pilot) 신호 라인 상으로 내보내게 된다(S714).
콤보 전기차(110)는 상태 B(State B)와 5% 듀티 사이클의 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 의해 디지털 통신을 시작하게 된다(S716).
이때, 디지털 통신의 통신 메시지는 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 인터페이스부(210)의 PLC 부(330)를 통해서 프로토콜 변환부(230)로 전달되고, 이러한 통신 메시지를 자체 처리하기 위해, 콤보 기능부(510)로 보내서 지원하는 프로토콜과 서비스, 지불수단 등 필요한 메시지 처리를 콤보 기능부(510)를 통해서 진행을 하게 된다(S718).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법에서 충전 준비 단계(S620)의 상세 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 전기차 충전 방법에서 충전 준비 단계(S620)는, 초기화 단계(S610) 이후, 실제로 충전이 이루어지기 전, 충전에 필요한 준비를 하는 단계이다.
도 8을 참조하면, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 콤보 전기차(110)의 배터리 충전상태 및 최대 전압/전류/에너지 량 등의 충전에 필요한 충전 정보를 콤보 전기차(110)와 교환한다(S800).
이때, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 전기차(110)와 교환한 충전 정보를 프로토콜 변환부(230)를 통해 차데모 충전기(120)에서 인식할 수 있고 필요한 배터리 용량, 최대 전압/전류 등의 CAN 정보로 변환해서, 차데모 기능부(520)를 통해, CAN 버스로 차데모 충전기(120)와 교환한다(S802).
S802 단계가 끝나면, 콤보 전기차(110)의 입장에서는, 에너지를 받을 준비(충전을 받을 준비)가 된 상태이다. 따라서, 콤보 전기차(110)는, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 인터페이스부(210)를 통해 컨트롤 파일럿 신호 라인 상으로 상태를 상태 C(State C)로 변경하면서 에너지를 받을 준비가 되었음을 알린다(S804).
전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 상태 정보(State C)에 따라, 콤보 기능부(510) 및 차데모 기능부(520)를 통해서 스위칭부(420)를 제어하도록 하여, 차데모 충전기(120)로 콤보 전기차(110)가 에너지를 받을 준비가 되었음을 알린다(S806).
이와 같이, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)가 CAN 버스로 차데모 충전기(120)로 콤보 전기차(110)가 충전준비가 완료되었음을 알림에 따라, 차데모 충전기(120)가 절연시험을 할 수 있도록 하고, 차데모 충전기(120)에서 절연검사가 진행된다(S808).
한편, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 차데모 충전기(120)에서 절연검사가 진행되어 끝날 때까지 콤보 전기차(110)의 케이블 체크 요청(S810)에 대하여, 차데모 충전기(120)가 아직 절연 검사 중임을 전달해준다.
차데모 충전기(120)가 절연시험을 모두 마치고 충전할 수 있는 상태를 콤보 전기차(110)에게 해당 핀(Pin 10)의 제2 충전 시퀀스(Charge Sequence 2)를 통해 알린다(S812).
이에 따라, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 제2 충전 시퀀스를 센싱하여 콤보 기능부(510)을 거처 프로토콜 변환부(230)를 통해 케이블 체크가 차데모 충전기(120)의 입장에서도 완료되었음을 콤보 전기차(110)로 알린다(S814). 이때부터, 차데모 충전기(120)는 실제 충전이 가능한 상태가 된다.
콤보 전기차(110)는 케이블 체크가 완료가 되면, 프리 충전(Pre-Charge)을 통해 일정 시간 안에 일정 전압까지 올리게 된다(S816, S818). 이때, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 차데모 충전기(120)로 프리 충전에 필요한 전압과 전류를 전달하여 충전이 제대로 될 수 있도록 한다.
전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통한 프리 충전 시간과 차데모 인터페이스부(220)를 통한 실제 충전 절차가 제대로 맞지 않을 때에는, 제어부(240)의 콤보 기능부(510) 및 차데모 기능부(520)를 통해, 전류에 의한 충전 제어 교환을 수행하여 양쪽 시간 간격 및 타이밍을 맞추어준다(S820, S822).
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법에서 충전 정지 단계(S640)의 상세 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 전기차 충전 방법에서 충전 정지 단계(S640)는 실제 충전이 이루어진 후, 충전이 정상적으로 완료되도록 해주는 충전을 정지하는 단계이다.
도 9를 참조하면, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 기능부(510)는 콤보 인터페이스부(210)의 PLC 부(330)를 통해서 받은 메시지가 콤보 전기차(110)의 충전 준비상태가 충전 정지로 바뀌었음을 알게 된다(ReadyToCharge?)(S900).
도 9를 참조하면, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 차데모 기능부(520)를 통해 차데모 인터페이스부(220)의 스위칭부(420)를 제어하여, 특정 핀(Pin 4)인 차량 충전 허락 정보(Vehicle Charge Permission)를 디스에이블(Disable)하고, CAN 버스를 통해 차량 충전 인에이블 플래그(Vehicle Charging Enable Flag)를 디스에이블(Disable)로 하여 차데모 충전기(120)로 보낸다(S902).
도 9를 참조하면, 콤보 전기차(110)는, 컨트롤 파일럿(Control Pilot) 상의 상태를 5% 듀티 사이클의 상태 B(State B)로 만들어 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 인터페이스부(210)로 보낸다(S904).
차데모 충전기(120)는 차데모 인터페이스부(220)로부터의 특징 핀(Pin4) 값의 변화와 CAN 버스를 통해 들어온 차량 충전 인에이블 플래그(Vehicle Charging Enable Flag)의 값이 디스에이블로 된 것을 확인한 후, CAN 버스를 통해 충전 정지 컨트롤 플래그(Charging Stop Control Flag)를 충전정지를 나타내는 값으로 변경하여 차데모 인터페이스부(220)로 보낸다(S906).
한편, 콤보 전기차(111)는 웰딩 감지 요청을 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 인터페이스부(210)로 송신하여 웰딩 감지 결과를 수신한다(S910, S912).
한편, 차데모 충전기(120)는 전류와 전압이 제어한 대로 낮아졌는지 절연검사를 한다(S908).
차데모 충전기(120)는, 절연 검사 이후, 차데모 인터페이스부(220)의 차데모 인렛(221)에 연결된 차데모 커넥터(121)의 잠금장치를 해제하는 신호를 보낸다(S914).
전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 차데모 기능부(520)는 차데모 커넥터(121)의 잠금장치 해제 신호를 접수하여 대기하고 있다가, 콤보 인터페이스부(210)를 통해 충전이 완전히 끝났음을 알리는 세션 정시 요청을 수신하고, 이에 대한 응답을 콤보 기능부(510)를 통해 콤보 전기차(110)로 전달한다(S916, S918).
이때, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 컨트롤 파일럿 상의 상태를 100% 듀티 사이클의 상태 B로 하여 변한 상태를 콤보 전기차(110)로 알려준다(S920).
이에 따라, 사용자는 콤보 전기차(110)의 콤보 인렛(111)과 콤보 인터페이스부(210)의 콤보 커넥터(211)를 분리하게 된다.
한편, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 차데모 충전기(120)로부터 받은 차데모 커넥터(121)의 잠금장치 해제 신호에 대하여 차데모 커넥터(121)의 잠금장치를 해제하는 처리를 하고(S922), 콤보 전기차(110)의 콤보 인렛(111)과 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 커넥터(101)를 해제하는 시간과 맞추어 끝낸다.
충전이 완료되면 콤보 전기차(110) 쪽에서 콤보 커넥터(101)의 잠금 장치가 풀리고, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 제어부(240) 내 콤보 기능부(510)는 5% 듀티 값의 펄스 폭 변조를 100%로 바꾸어서 PWM 신호(상태 B)를 콤보 전기차(110)로 송신하고(S924), 충전이 끝이 났음을 알린다.
사용자는 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 커넥터(101)를 콤보 전기차(110)로부터 분리를 시키면, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 컨트롤 파일럿 상의 상태를 100% 듀티 사이클의 상태 A로 바꾸어 콤보 전기차(110)로 알려준다(S924). 차데모 충전기(120)의 차데모 커넥터(121)를 전기차 충전 방식 변환 장치(100)에서 분리하면(S926), 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 전원이 꺼지게 된다(S928, S930).
도 9를 참조하여 설명한 충전 정지 단계(S640)는, 충전정지 프로세스 중 완전 충전 상태에서 진행되는 완전 충전정지 프로세스가 진행되는 단계일 수 있다.
아래에서는, 충전정지 프로세스 중에서, 완전 충전 상태 또는 충전 진행 중 상태에서 콤보 전기차(110)에서 비상정지 이벤트가 발생한 경우 진행되는 콤보 전기차 트리거드 비상 충전정지 프로세스와, 완전 충전 상태 또는 충전 진행 중 상태에서 차데모 충전기(120)의 정지버튼 조작 신호에 따라 진행되는 차데모 충전기 트리거드 충전정지 프로세스와, 완전 충전 상태 또는 충전 진행 중 상태에서, 상기 차데모 충전기(120)의 비상정지버튼 조작 신호에 따라 진행되는 차데모 충전기 트리거드 비상 충전정지 프로세스 각각을 진행하는 방법에 대하여, 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법의 충전 정지 단계(S640)에서 진행되는 충전정지 프로세스 중 콤보 전기차 트리거드 비상 충전정지 프로세스를 위한 상세 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법의 충전 정지 단계(S640)에서, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 이전 상태정보와는 다르고 비상정지에 대응되는 상태정보를 콤보 전기차(110)로부터 수신한 경우, 콤보 전기차(110)에서 비상정지 이벤트가 발생한 것으로 인식함으로써, 콤보 전기차 트리거드 비상 충전정지 프로세스를 진행한다.
이에 따라, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 콤보 전기차(110)와 연결된 통신 세션이 닫히고, 콤보 전기차(110)와 연결된 콤보 커넥터(101)가 분리되며, 콤보 전기차(110)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어할 수 있다.
한편, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 차데모 충전기(120)에서 절연검사가 진행되고, 차데모 충전기(120)와 연결된 차데모 커넥터(121)가 분리되며, 차데모 충전기(120)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어할 수 있다.
더욱 상세하게 설명하면, 도 10을 참조하면, 콤보 전기차(110)는 스위치를 센싱하여(S1000), 충전 정지를 하기 위해 충전 상태를 상태 B(State B)로 바꾼다.
이에 따라, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 인터페이스부(210)는, 상태 B에 해당하는 PWM 신호를 수신하고(S1002), 충전 상태 변화를 인식한다.
이후, 콤보 전기차(110)는 전류 요청 값을 "0"으로 바꾸고 통신 메시지 상의 데이터 중 차량 상태 값을 "Not ready 및 Other Vehicle Faults" 등으로 설정하여 해당 신호를 전기차 충전 방식 변환 장치(100)로 전송한다(S1004).
전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 충전 상태 변화에 의해 콤보 전기차(100)에 의해 트리거링 된 충전 정지 이벤트 발생을 인식하면, 차데모 인터페이스부(220)를 통해 차데모 충전기(120)로 CAN 버스 데이터를 전송한다(S1006).
이러한 CAN 버스 데이터 전송 시, 폴트(Fault) ?을 특정 값(1)으로 변경하거나, 충전 시스템 폴트(Charging System Fault) 값을 특정 값(1)으로 변경하여 전송한다.
차데모 충전기(120)는, 차데모 방식의 규격에 의하여 다른 센싱 등에 의하지 않고 폴트(Fault) 값만으로도 충전 정지동작을 진행할 수 있지만, 전기차 충전 방식 변경 장치(100)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해 스위치 k를 오프(off)하여(S1008), 차량 충전 허락(Vehicle Charge Permission) 값을 차데모 충전기(120)로 주고(S1010), CAN 버스로 차량 충전 인에이블드(vehicle charging enabled) 값을 디스에이블(disable)로 하여 차데모 충전기(120)로 전해줄 수 있다.
차데모 충전기(120)는 충전을 정지했음을 나타내는 충전 정지 컨트롤(charging stop control) 값(1)을 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 차데모 인터페이스부(220)로 전송하고(S1012), 충전 정지를 위한 절연검사를 하게 된다(S1016).이때, 차데모 충전기(120)는 스위치 j의 오프(off) 상태를 검사할 수 있다(S1014).
한편, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 콤보 전기차(110)로 충전 정지 OK 신호를 보낸다. 이에 따라, 콤보 전기차(110)의 배터리(1130)와 연결된 컨택터가 오픈된다(S1020).
한편, 콤보 전기차(110)는, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 인터페이스부(210)와 통신 세션을 닫기 위해 데이터를 교환한다.
이에 따라, 콤보 전기차(110)와 전기차 충전 방식 변환 장치(100) 간의 통신 세션이 닫힌다(S1022).
이후, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)와 콤보 전기차(110) 간의 커넥터 잠금장치가 플린다(S1024).
전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 듀티 사이클을 5%에서 100% 듀티로 바뀌고 해당 충전 상태(상태 B)에 해당하는 PWM 신호 콤보 인터에이스부(210)를 통해 콤보 전기차(110)로 전송한다(S1026).
이에 따라, 콤보 전기차(110) 측에서 사용자에 의해 콤보 커넥터(101)가 분리된다(S1028).
전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 콤보 전기차(110)와 충전 절차를 모두 끝내고, 이에 해당하는 충전 상태(상태 A)에 해당하는 신호를 콤보 전기차(110)로 전송한다(S1030).
한편, 차데모 충전기(120)는 절연 검사(S1016)를 끝내면, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 차데모 인터페이스부(220)로 차데모 커넥터(121)를 풀 수 있도록 데이터(Vehicle Connector Lock Flag->0)를 전달해준다(S1032).
이에 따라, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 차데모 충전기(120)와 전기차 충전 방식 변환 장치(100) 간의 차데모 커넥터 잠금 장치가 해제되도록 한다(S1034). 이후, 사용자에 의해 차데모 커넥터(121)가 분리된다(S1036).
전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 충전 절차를 모두 종료하고 전원 차단을 한다(S1038).
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법의 충전 정지 단계(S640)에서 진행되는 충전정지 프로세스 중 차데모 충전기 트리거드 충전정지 프로세스를 위한 상세 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법의 충전 정지 단계(S640)에서, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 남은 충전 시간 값이 영(Zero)으로 설정된 신호와 충전 정지 컨트롤 값이 1로 설정된 신호를 차데모 충전기(120)로부터 수신한 경우, 차데모 충전기(120)에서 정지버튼이 조작된 것으로 인식함으로써, 차데모 충전기 트리거드 충전정지 프로세스를 진행한다.
이에 따라, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 콤보 전기차(110)와 연결된 통신 세션이 닫히고, 콤보 전기차(110)와 연결된 콤보 커넥터(101)가 분리되며, 콤보 전기차(110)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어한다.
한편, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 차데모 충전기(120)에서 절연검사가 진행되고, 차데모 충전기(120)와 연결된 차데모 커넥터(121)가 분리되며, 차데모 충전기(120)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어할 수 있다.
더욱 상세하게 설명하면, 도 11을 참조하면, 차데모 충전기(120)의 충전 정지 버튼이 눌리면(S1100), 차데모 충전기(120)는 남은 충전시간을 0으로 하고, 충전 정지를 의미하는 충전 정지 컨트롤(charging stop control) 값을 1로 해서 차데모 전기차 역할을 하는 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 차데모 인터페이스부(220)로 보낸다(S1102, S1104).
이에 따라, 차데모 인터페이스부(220)는 차량 충전 허락 신호(Vehicle Charge Permission)를 오프(off)하여 차데모 충전기(120)에 알린다(S1106).
차데모 인터페이스부(220)는 차데모 충전기(120)로부터 남은 충전 시간 값과 충전 정지 컨트롤 값을 받으면, 스위치 k를 오프(off)하여 차량 충전 허락 핀(Vehicle charge permission Pin)이 오프가 되도록 한다(S1108).
전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 차데모 충전기(120)의 충전 정지상태를 인식하여 콤보 전기차(110)로 1KHz로 실리고 있는 5% PWM 신호 전송을 끊어 100% 듀티가 되도록 하고(S1110), 메시지로는 충전 정지 상태임을 콤보 전기차(110)에 전달을 하게 된다(S1112).
콤보 전기차(110)는 1KHz PWM 신호의 상실과 충전 정지 상태 메시지를 인식하여(S1110, S1112), 콤보 인터페이스부(210)로 Not ready 또는 다른 vehicle fault 값을 전송하고(S1114), 콤보 인터페이스부(210)로부터 충전 정지 OK 신호를 수신하고(S1116), 충전 정지를 나타내는 충전 상태(상태 B)에 해당하는 PWM 신호를 콤보 인터페이스부(210)로부터 수신한다(S1118).
이에 따라, 콤보 전기차(110)는 컨택터를 오픈한다(S1120).
이후, 콤보 전기차(110)와 전기차 충전 방식 변환 장치(100) 간의 통신 세션이 닫힌다(S1122).
이후, 콤보 전기차(110)와 전기차 충전 방식 변환 장치(100) 간의 커넥터 잠금 장치가 해제되고(S1124), 사용자에 의해 콤보 커넥터(101)가 분리된다(S1126).
이후, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 콤보 인터페이스부(210)는 콤보 전기차(110)와 충전 절차 종료를 나타낸 충전 상태(상태 A)에 해당하는 신호를 콤보 전기차(110)로 송신함으로써(S1128), 콤보 전기차(110)와의 모든 절차를 종료한다.
한편, 차데모 충전기(120)는 차량 충전 허락(Vehicle charge permission) 상태를 스위치 j로 검사하여 절연 검사를 하고(S1130), 잠겨 있는 차데모 커넥XJ(121)를 풀 수 있도록 하는 신호(차량 커넥터 잠금 플래그->0)를 전기차 충전 방식 변환 장치(100)의 차데모 인터페이스부(220)로 송신한다(S1132).
이에 따라, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)와 차데모 충전기(120) 간의 차데모 커넥터 잠금 장치가 해제되고(S1134), 사용자에 의해 차데모 커넥터(121)가 분리된다(S1136).
이후, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는 전원을 차단하여(S1138), 모든 충전 정지 절차를 마친다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법의 충전 정지 단계(S640)에서 진행되는 충전정지 프로세스 중 차데모 충전기 트리거드 비상 충전정지 프로세스를 위한 상세 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 방법의 충전 정지 단계(S640)에서, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 남은 충전 시간 값이 영(Zero)으로 설정된 신호와, 충전기 고장(Malfunction) 또는 충전기 시스템 폴트(Fault) 값이 1로 설정된 신호를 차데모 충전기(120)로부터 수신한 경우, 차데모 충전기(120)에서 비상정지버튼이 조작된 것으로 인식함으로써, 차데모 충전기 트리거드 비상 충전정지 프로세스를 진행한다.
이에 따라, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 콤보 인터페이스부(210)를 통해, 상기 콤보 전기차(110)와 연결된 통신 세션이 닫히고, 콤보 전기차(110)와 연결된 콤보 커넥터(101)가 분리되며, 콤보 전기차(110)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어한다.
한편, 전기차 충전 방식 변환 장치(100)는, 차데모 인터페이스부(220)를 통해, 상기 차데모 충전기(120)에서 절연검사가 진행되고, 차데모 충전기(120)와 연결된 차데모 커넥터(121)가 분리되며, 차데모 충전기(120)와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어할 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 도 12의 차데모 충전기 트리거드 비상 충전정지 프로세스와 도 11의 차데모 충전기 트리거드 충전정지 프로세스에서, 콤보 인터페이스부(210)와 콤보 전기차(110) 간의 절차는 모두 동일하다.
한편, 도 11 및 도 12를 참조하면, 도 12의 차데모 충전기 트리거드 비상 충전정지 프로세스는, 차데모 충전기(120)에서 비상정지 버튼을 누른다는 점(S1200)과, 차데모 충전기(120) 측에서 비상정지버튼이 눌려진 경우, 차데모 충전기(120)는 충전기 고장(Malfunction) 또는 충전기 시스템 폴트(Fault) 값이 1로 설정된 신호를 차데모 인터페이스부(220)로 보낸다는 점(S1202)만 도 11의 차데모 충전기 트리거드 충전정지 프로세스와 다를 뿐, 나머지 절차는 동일하다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치(1300)의 블록도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기차 충전 방식 변환 장치(1300)는, 제1 충전방식의 충전장치가 탑재된 전기차(1301)와 연결되어 통신하는 전기차 인터페이스부(1310)와, 제1 충전방식과는 다른 제2 충전방식의 충전장치가 탑재된 충전기(1302)와 연결되어 통신하는 충전기 인터페이스부(1320)와, 충전방식이 다른 충전장치가 탑재된 상기 충전기(1302)가 전기차(1301)의 배터리로 전기를 충전 가능하도록 제어해주며, 전기차(1301)의 배터리의 현재 충전량이 목표 충전량에 도달한 완전 충전 상태 또는 전기차(1301)의 배터리의 현재 충전량이 목표 충전량 미만인 충전 진행 중 상태에서, 전기차(1301) 및 충전기(1302) 중 적어도 하나로부터 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호가 인식되거나, 내부에 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호가 인식되면, 전기차 인터페이스부(1310) 및 충전기 인터페이스부(1320)를 통해 전기차(1301) 및 충전기(1302) 와 충전정지 프로세스를 진행하는 제어부(1330) 등을 포함한다.
전술한 제어부(1330)는, 충전방식이 서로 다른 전기차(1301) 및 충전기(1302) 간의 정보 교환을 위해, 제1 충전방식 기반의 정보를 제2 충전방식 기반의 정보로 변환하거나, 제2 충전방식 기반의 정보를 제1 충전방식 기반의 정보로 변환하는 프로토콜 변환 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 위에서 언급한 제1 충전방식 기반의 정보는 콤보 방식 기반의 정보일 수 있으며, 제2 충전방식 기반의 정보는 차데모 방식 기반의 정보일 수 있다.
이러한 경우, 콤보 방식 기반의 정보는 IP(Internet Protocol) 통신 기반의 메시지이고, 차데모 방식 기반의 정보는 CAN(Control Area Network) 통신 기반의 데이터일 수 있다.
전술한 프로토콜 변환 기능은, 제어부(1330) 내 별도의 모듈로 구현되거나, 제어부(1330) 외부의 모듈로 구현될 수도 있다.
또한, 제어부(1330)는, 전기차 인터페이스부(1310)와 연결되며, 동일한 충전방식(제1 충전방식)으로 전기차(1301)로 전기를 충전해주는 충전기 역할을 에뮬레이션(Emulation)하는 콤보 기능 모듈과, 충전기 인터페이스부(1320)와 연결되며, 동일한 충전방식(제2 충전방식)에 기반하여 차데모 충전기(120)로부터 전기를 충전하는 전기차 역항를 에뮬레이션하는 차데모 기능 모듈을 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 서로 다른 종류의 충전 방식이 적용된 전기차와 충전기 간의 전기 충전을 가능하게 하는 전기차 충전 방법 및 전기차 충전 방식 변환 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 서로 다른 종류의 충전 방식이 적용된 전기차와 충전기 간의 전기 충전을 가능하게 하고, 정상적인 상황 또는 비정상적인 상황에서도 충전이 정상적으로 안전하게 정지될 수 있도록 해주는 전기차 충전 방법 및 전기차 충전 방식 변환 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 차데모 방식에 기반하여 전기를 충전해주는 차데모 충전기가 콤보 방식에 기반하여 전기를 충전하는 콤보 전기차로 전기 충전이 가능하도록 해주는 전기차 충전 방법 및 전기차 충전 방식 변환 장치를 제공하는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 콤보 방식의 충전장치가 탑재된 콤보 전기차와 연결되어 통신하는 콤보 인터페이스부;
    차데모 방식의 충전장치가 탑재된 차데모 충전기와 연결되어 통신하는 차데모 인터페이스부; 및
    충전 방식이 다른 충전장치가 탑재된 상기 차데모 충전기가 상기 콤보 전기차의 배터리로 전기를 충전 가능하도록 제어해주며, 상기 배터리의 현재 충전량이 목표 충전량에 도달한 완전 충전 상태 또는 상기 현재 충전량이 상기 목표 충전량 미만인 충전 진행 중 상태에서, 상기 콤보 전기차 및 상기 차데모 충전기 중 적어도 하나로부터 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호가 인식되거나, 내부에 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호가 인식되면, 상기 콤보 인터페이스부 및 상기 차데모 인터페이스부를 통해 상기 콤보 전기차 및 상기 차데모 충전기와 충전정지 프로세스를 진행하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 차데모 인터페이스부를 통해, 남은 충전 시간 값이 영(Zero)으로 설정된 신호와, 충전 정지 컨트롤 값이 1로 설정된 신호를 상기 차데모 충전기로부터 수신한 경우, 상기 차데모 충전기의 정지버튼 조작 신호에 따른 차데모 충전기 트리거드 충전정지 프로세스를 진행하고,
    상기 차데모 인터페이스부를 통해, 남은 충전 시간 값이 영(Zero)으로 설정된 신호와, 충전기 고장 또는 충전기 시스템 폴트 값이 1로 설정된 신호를 상기 차데모 충전기로부터 수신한 경우, 상기 차데모 충전기의 비상정지버튼 조작 신호에 따른 차데모 충전기 트리거드 비상 충전정지 프로세스를 진행하며,
    상기 제어부는,
    상기 차데모 충전기에서 절연검사가 진행되는 동안, 상기 콤보 전기차의 케이블 체크 요청에 대하여 상기 차데모 충전기가 절연검사 중임을 상기 콤보 전기차에 알려주고,
    상기 차데모 충전기의 절연검사 완료 후, 상기 차데모 충전기가 전기 충전을 해주기 위한 준비가 완료되었음을 상기 차데모 인터페이스부를 통해 감지하여, 상기 콤보 전기차로부터의 케이블 체크 요청에 대한 응답으로서 케이블 체크 결과 메시지를 상기 콤보 전기차로 송신하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전방식 변환 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    충전 방식이 다른 충전장치가 탑재된 상기 콤보 전기차 및 상기 차데모 충전기 간의 정보 교환을 위해, 상기 콤보 방식 기반의 정보를 상기 차데모 방식 기반의 정보로 변환하거나, 상기 차데모 방식 기반의 정보를 상기 콤보 방식 기반의 정보로 변환하는 프로토콜 변환부를 더 포함하는 전기차 충전방식 변환 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 콤보 방식 기반의 정보는 IP(Internet Protocol) 통신 기반의 메시지이고, 상기 차데모 방식 기반의 정보는 CAN(Control Area Network) 통신 기반의 데이터인 것을 특징으로 하는 전기차 충전방식 변환 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충전정지 프로세스는,
    상기 완전 충전 상태에서 진행되는 완전 충전정지 프로세스; 및
    상기 완전 충전 상태 또는 상기 충전 진행 중 상태에서, 상기 콤보 전기차에서 비상정지 이벤트가 발생한 경우 진행되는 콤보 전기차 트리거드 비상 충전정지 프로세스 중 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전방식 변환 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 콤보 인터페이스부를 통해, 이전 상태정보와는 다르고 비상정지에 대응되는 상태정보를 상기 콤보 전기차로부터 수신한 경우, 상기 콤보 전기차에서 비상정지 이벤트가 발생한 것으로 인식함으로써, 상기 콤보 전기차 트리거드 비상 충전정지 프로세스를 진행하여,
    상기 콤보 인터페이스부를 통해, 상기 콤보 전기차와 연결된 통신 세션이 닫히고, 상기 콤보 전기차와 연결된 콤보 커넥터가 분리되며, 상기 콤보 전기차와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어하고,
    상기 차데모 인터페이스부를 통해, 상기 차데모 충전기에서 절연검사가 진행되고, 상기 차데모 충전기와 연결된 차데모 커넥터가 분리되며, 상기 차데모 충전기와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전방식 변환 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차데모 인터페이스부를 통해, 남은 충전 시간 값이 영(Zero)으로 설정된 신호와 충전 정지 컨트롤 값이 1로 설정된 신호를 상기 차데모 충전기로부터 수신한 경우, 상기 차데모 충전기에서 정지버튼이 조작된 것으로 인식함으로써, 상기 차데모 충전기 트리거드 충전정지 프로세스를 진행하여,
    상기 콤보 인터페이스부를 통해, 상기 콤보 전기차와 연결된 통신 세션이 닫히고, 상기 콤보 전기차와 연결된 콤보 커넥터가 분리되며, 상기 콤보 전기차와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어하고,
    상기 차데모 인터페이스부를 통해, 상기 차데모 충전기에서 절연검사가 진행되고, 상기 차데모 충전기와 연결된 차데모 커넥터가 분리되며, 상기 차데모 충전기와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전방식 변환 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차데모 인터페이스부를 통해, 남은 충전 시간 값이 영(Zero)으로 설정된 신호와, 충전기 고장(Malfunction) 또는 충전기 시스템 폴트(Fault) 값이 1로 설정된 신호를 상기 차데모 충전기로부터 수신한 경우, 상기 차데모 충전기에서 비상정지버튼이 조작된 것으로 인식함으로써, 상기 차데모 충전기 트리거드 비상 충전정지 프로세스를 진행하여,
    상기 콤보 인터페이스부를 통해, 상기 콤보 전기차와 연결된 통신 세션이 닫히고, 상기 콤보 전기차와 연결된 콤보 커넥터가 분리되며, 상기 콤보 전기차와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어하고,
    상기 차데모 인터페이스부를 통해, 상기 차데모 충전기에서 절연검사가 진행되고, 상기 차데모 충전기와 연결된 차데모 커넥터가 분리되며, 상기 차데모 충전기와의 충전 프로세스가 종료되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전방식 변환 장치.
  8. 전기차 충전방식 변환 장치가 제공하는 전기차 충전 방법에 있어서,
    상기 전기차 충전 방식 변환 장치의 콤보 인터페이스부가 콤보 방식의 충전 장치가 탑재된 콤보 전기차와 연결하고, 상기 전기차 충전 방식 변환 장치의 차데모 인터페이스부가 차데모 방식의 충전 장치가 탑재된 차데모 충전기와 연결하는 초기화 단계;
    상기 콤보 인터페이스부 및 상기 차데모 인터페이스부를 통해, 상기 콤보 전기차 및 상기 차데모 충전기 간에 충전 정보를 교환하고, 상기 콤보 전기차의 충전 가능 상태 및 상기 차데모 충전기의 충전 가능 상태에 대한 정보를 상기 콤보 전기차 및 상기 차데모 충전기와 각각 송수신하는 충전 준비 단계;
    서로 다른 충전 방식의 충전 장치가 탑재된 상기 차데모 충전기에서 상기 콤보 전기차의 배터리로 전기가 실제로 충전되도록 제어하는 충전 단계; 및
    상기 배터리의 현재 충전량이 목표 충전량에 도달한 완전 충전 상태 또는 상기 현재 충전량이 상기 목표 충전량 미만인 충전 진행 중 상태에서, 상기 콤보 전기차 및 상기 차데모 충전기 중 적어도 하나로부터 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호를 인식하거나, 내부에 발생한 정지 신호 또는 비상 정지 신호를 인식하여, 상기 콤보 전기차 및 상기 차데모 충전기와 충전정지 프로세스를 진행하는 충전 정지 단계를 포함하고,
    상기 충전 정지 단계는,
    상기 차데모 인터페이스부를 통해, 남은 충전 시간 값이 영(Zero)으로 설정된 신호와, 충전 정지 컨트롤 값이 1로 설정된 신호를 상기 차데모 충전기로부터 수신한 경우, 상기 차데모 충전기의 정지버튼 조작 신호에 따른 차데모 충전기 트리거드 충전정지 프로세스를 진행하고,
    상기 차데모 인터페이스부를 통해, 남은 충전 시간 값이 영(Zero)으로 설정된 신호와, 충전기 고장 또는 충전기 시스템 폴트 값이 1로 설정된 신호를 상기 차데모 충전기로부터 수신한 경우, 상기 차데모 충전기의 비상정지버튼 조작 신호에 따른 차데모 충전기 트리거드 비상 충전정지 프로세스를 진행하며,
    상기 충전 준비 단계는,
    상기 차데모 충전기에서 절연검사가 진행되는 동안, 상기 콤보 전기차의 케이블 체크 요청에 대하여 상기 차데모 충전기가 절연검사 중임을 상기 콤보 전기차에 알려주고,
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