KR101587581B1 - 수요반응형 전기자동차 교류 충전 방법 및 장치 - Google Patents

수요반응형 전기자동차 교류 충전 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101587581B1
KR101587581B1 KR1020140056638A KR20140056638A KR101587581B1 KR 101587581 B1 KR101587581 B1 KR 101587581B1 KR 1020140056638 A KR1020140056638 A KR 1020140056638A KR 20140056638 A KR20140056638 A KR 20140056638A KR 101587581 B1 KR101587581 B1 KR 101587581B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
demand
current
electric vehicle
event signal
demand response
Prior art date
Application number
KR1020140056638A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150130568A (ko
Inventor
박창운
강지명
이순우
이재조
Original Assignee
한국전기연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전기연구원 filed Critical 한국전기연구원
Priority to KR1020140056638A priority Critical patent/KR101587581B1/ko
Publication of KR20150130568A publication Critical patent/KR20150130568A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101587581B1 publication Critical patent/KR101587581B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/63—Monitoring or controlling charging stations in response to network capacity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/65—Monitoring or controlling charging stations involving identification of vehicles or their battery types
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • B60L53/665—Methods related to measuring, billing or payment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/70—Interactions with external data bases, e.g. traffic centres
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/126—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV], i.e. power aggregation of EV or HEV, vehicle to grid arrangements [V2G]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Abstract

본 발명은 전기자동차 충전 방법에 있어서, (a)소정의 외부통신 인터페이스를 통해 수신한 수요반응 서비스에 따라 전류 수요 조정을 요청하는 수요반응 메시지에 기초하여 수요반응 이벤트 신호를 생성하는 단계; (b)수요반응 이벤트 신호에 기초하여 전기자동차 충전을 위한 허용전류량을 도출하는 단계; 및 (c)허용전류량에 기초하여 전기자동차 충전전류의 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 듀티 사이클을 생성하고, 생성된 PWM 듀티 사이클을 적용하여 충전 전류량을 제어하는 단계를 포함하며 수요반응 이벤트 신호는, 부하 감축률 정보를 포함하는, 본 발명의 일 실시예에 따른 수요반응형 전기자동차 충전 방법, 및 전기자동차 충전장치에 있어서, 외부 통신장치와 데이터 통신을 수행하기 위한 외부통신 인터페이스 외부통신 인터페이스를 통해 수신한 수요반응 서비스별 전류 수요 조정을 요청하는 수요반응 메시지에 기초하여 수요반응 이벤트 신호를 생성하는 수요반응 처리부; 및 수요반응 이벤트 신호에 기초하여 전기자동차 충전을 위한 허용전류량을 도출하는 전류제어부를 포함하며 수요반응 이벤트 신호는, 부하 감축률 정보를 포함하는, 수요반응형 전기자동차 충전 장치가 개시된다.

Description

수요반응형 전기자동차 교류 충전 방법 및 장치 {Method of AC charging for electric cars based on demand-responsive and apparatus}
본 발명은 전기자동차 교류 충전 방법 및 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 전기자동차 교류 충전 과정에서 전력 감소에 대한 외부 수요반응 신호에 따라 충전 전류 수요를 조정하는 방법에 관한 것이다.
기존의 전력시스템은 전력수요에 맞추어 전력공급이 조정되도록 운영되고 있다. 이를 위해, 전력수요 예측, 경제급전, 자동급전제어와 같은 다양한 전력공급 제어기법들이 고안되어 사용되고 있다. 전력공급 시스템, 즉, 발전기는 규모의 경제를 고려하여 주로 대규모로 구축이 되고, 신뢰성과 비용절감을 우선적인 운영 기준으로 하고 있다.
그러나, 최근 전력수요가 많이 증가하고 있고, 주파수에 비례하는 선형부하에서 디지털 기기와 같은 비선형 부하가 늘어나는 것처럼 전력 부하의 유형도 많이 변화하고 있으며, 부지 선정 및 대규모 투자 위험으로 인해 기존과 같은 대규모 발전시스템을 구축하기가 어려워지고 있다. 이는, 자연스러운 전력의 수요와 공급을 맞추고, 전력시스템을 안정적으로 운영하는데 있어서 수요 측면에서의 역할에 관심을 가지도록 하였다.
수요측 전력공급 자원으로는 수요반응 자원, 신재생에너지 자원, 전력저장장치, 전기자동차 등이 있다.
수요반응 자원은 스마트가전과 같이 전력사용량을 조정할 수 있는 장치를 의미한다. 수요반응(Demand Response)이란 도매전력가격이 높거나 계통의 신뢰도가 위험한 경우 소비자의 에너지 사용을 줄이거나 인센티브를 제공하는 방법에 관한 것으로, 스마트 그리드 기술의 확산에 있어서 가장 중요한 응용분야로 각광받고 있다. 신재생에너지 자원은 가정이나 지역에 소규모로 설치되는 태양광 발전이나 풍력발전 장치를 의미한다. 전력저장장치는 배터리와 같이 전력을 저장했다고 필요한 시점에 공급할 수 있는 장치를 의미한다. 전기자동차는 기본적으로 배터리를 사용하므로 전력저장장치와 같지만, 이동성이 있다는 것이 고정된 위치에 설치되어 있는 전력저장장치와 구분된다.
이러한 수요측 전력공급 자원은 전력시스템에서 전력이 모자라는 경우에는 전력사용량을 절감하고, 전력시스템에서 전력이 과잉 공급되는 경우에는 전력사용량을 늘리는 방식으로 전력시스템의 수요와 공급을 맞추게 된다.
최근, 전기자동차의 확산과 전기자동차 충전과 관련하여 많은 전력회사들이 첨두부하 영향을 우려하고 있다. 그리고, 대부분 전기자동차 사용자들이 차량을 사용하지 않는 밤중에 배터리 충전이 이루어짐에 따라, 동시간대 전력사용량이 급증되면서 전력시스템의 수요와 공급 문제가 대두되고 있다.
관련기술문헌으로 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0029969호(2011.03.23.)가 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전기자동차를 충전하는 방식에서도 수요반응 정책에 따라 전기자동차 교류충전전류 수요를 조정하는 방법을 제안하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태 일 실시예에 따른 전기자동차 충전방법은, (a)소정의 외부통신 인터페이스를 통해 수신한 수요반응 서비스에 따라 전류 수요 조정을 요청하는 수요반응 메시지에 기초하여 수요반응 이벤트 신호를 생성하는 단계; (b)상기 수요반응 이벤트 신호에 기초하여 전기자동차 충전을 위한 허용전류량을 도출하는 단계; 및 (c)상기 허용전류량에 기초하여 전기자동차 충전전류의 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 듀티 사이클을 생성하고, 생성된 PWM 듀티 사이클을 적용하여 충전 전류량을 제어하는 단계를 포함하며, 상기 수요반응 이벤트 신호는, 수요반응 서비스 참여확인 정보, 수요반응 이벤트 레벨 정보 및 부하 감축률 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 (a)단계는, 소정의 사용자 인터페이스를 통해 상기 수요반응 메시지에 따른 수요반응 서비스 참여 여부 의사를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 (a)단계는, 상기 전기자동차의 상태정보를 수집하여 현재 전기자동차가 충전중인지 여부 및 다른 수요반응 이벤트의 적용 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 수요반응 이벤트 신호 생성시, 수요반응 이벤트 적용 기간 정보를 더 포함하여 상기 수요반응 이벤트 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 (b)단계는, 상기 전기자동차의 현재 사용전류량을 측정하는 단계; 상기 수요반응 이벤트 신호에 기초하여 허용전류 생성을 위한 파라미터 정보를 생성하는 단계; 및 상기 사용전류량 및 상기 파라미터 정보에 기초하여 상기 허용전류량을 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 수요반응 이벤트 신호에 포함된 상기 수요반응 이벤트 레벨 정보 또는 상기 부하 감축률에 기초하여 상기 파라미터 정보 및 상기 허용전류량을 도출할 수 있다. 또는, 상기 파라미터 정보는 상기 사용전류량 정보에 기초하여 생성할 수 있다.
나아가, 상기 파라미터 정보는 0에서 1 사이의 특정한 값으로 생성할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 상기 (b)단계는, 상기 도출된 허용전류량이 기 설정된 최소 전류 기준치보다 미만인 경우, 상기 최소 전류 기준치로 상기 허용전류량을 산정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 (c)단계는, 상기 허용전류량과 기 설정된 최소 전류 기준치에 기초하여 상기 PWM 듀티 사이클을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 PWM 듀티 사이클을 소정의 PWM 인터페이스로 전달하여 상기 충전 전류량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태 다른 실시예에 따른 전기자동차 충전장치는, 외부 통신장치와 데이터 통신을 수행하기 위한 외부통신 인터페이스; 상기 외부통신 인터페이스를 통해 수신한 수요반응 서비스별 전류 수요 조정을 요청하는 수요반응 메시지에 기초하여 수요반응 이벤트 신호를 생성하는 수요반응 처리부; 및 상기 수요반응 이벤트 신호에 기초하여 전기자동차 충전을 위한 허용전류량을 도출하는 전류제어부를 포함하며, 상기 수요반응 이벤트 신호는, 수요반응 서비스 참여확인 정보, 수요반응 이벤트 레벨 정보 및 부하 감축률 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 수요반응 처리부는, 상기 수요반응 메시지를 분석하고, 상기 전기자동차의 상태정보를 수집하여 수요반응 이벤트 발생 및 상기 수요반응 이벤트 신호를 생성하는 수요반응 신호처리부; 및 상기 수요반응 메시지에 따른 사용자의 수요반응 서비스 참여 여부 의사를 확인하기 위한 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 전류제어부는, 상기 수요반응 이벤트 신호에 기초하여 교류전압의 크기를 조절하는 PWM 듀티 사이클을 생성하는 PWM 제어부; 상기 PWM 제어부의 요청에 따라 허용전류 관련 파라미터를 생성하는 파라미터 생성부; 및 상기 파라미터 생성부의 요청에 따라 상기 전기자동차의 현재 사용전류량을 측정하는 사용전류 측정부를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 상기 파라미터 생성부는, 상기 수요반응 이벤트 신호에 포함된 상기 수요반응 이벤트 레벨 정보 또는 상기 부하 감축률에 기초하여 상기 파라미터 정보를 생성하고, 상기 사용전류 측정부로부터 수신한 상기 사용전류량과 상기 파라미터 정보에 기초하여 상기 허용전류량을 산출할 수 있다.
또한, 상기 파라미터 생성부는, 상기 허용전류량이 기 설정된 최소 전류 기준치보다 미만인 경우, 상기 최소 전류 기준치로 상기 허용전류량을 산정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 PWM 제어부는, 상기 파라미터 생성부에서 산출한 상기 허용전류량과 기 설정된 최소 전류 기준치에 기초하여 상기 PWM 듀티 사이클을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 수요반응형 전기자동차 충전 장치는, 상기 PWM 제어부에서 생성된 상기 PWM 듀티 사이클을 적용하여 상기 전기자동차의 충전 전류량을 제어하는 PWM 인터페이스를 더 포함할 수 있다.
상기 실시형태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전기자동차를 충전하는 방식에서도 수요반응 정책에 따라 전기자동차 교류충전전류 수요를 조정하는 방법을 적용하여 전기자동차 수요 전류를 조정할 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수요반응형 전기자동차 충전장치의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수요반응형 전기자동차 충전장치를 이용한 전류제어과정의 일 예를 나타내는 절차흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
일반적으로 전기자동차를 충전하기 위한 충전 인프라는 단상교류 전원을 활용한 완속 충전 스탠드와 지중에서 고압의 전원을 받아 직류로 변환하여 전원을 공급하는 급속 충전기가 있다.
충전 인프라와 전기자동차를 연결하기 위해 사용되는 케이블과 플러그는 전기자동차 연결 형식에 따라 3가지 방법으로 분류되며, 3가지 방법 중 한 가지 이상의 방법으로 수행해야 한다. 'A형' 연결은 전기자동차에 영구적으로 부착된 전원 케이블과 플러그를 사용하여 교류 전원 장치에 전기자동차를 연결하는 방식이다. 'B형' 연결은 전기자동차 커넥터 및 교류 전원 장치와 함께 분리할 수 있는 케이블 어셈블리를 사용하여 교류 전원 장치에 전기자동차를 연결하는 방식이다. 'C형' 연결은 전원 장치에 영구적으로 부착된 전원 케이블 및 자동차 커넥터를 사용하여 교류 전원 장치에 전기자동차를 연결하는 방식이다.
이러한 충전 인프라 시설이 없는 곳에서는 전기자동차 충전에 관한 제어 기능과 충전시 안전 기능을 수행하는 케이블 일체형 제어 박스를 포함한 케이블 어셈블리를 사용한다.
현재, 케이블 어셈블리에 포함된 케이블 일체형 제어 박스는 전기자동차 충전을 제어하기 위하여 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 기능과 제어 파일럿 회로에 의한 감시 기능을 제공한다. PWM 변조 제어 파일럿 감시 기능은 전형적인 실행 회로 파라미터에 기반하여 제어 파일럿 회로의 기능과 시퀀스를 기술한다. 또한, 케이블 일체형 제어 박스는 전기자동차 충전과정에서 발생할 수 있는 위험상황을 방지하고자 안전을 위하여 전원 차단기를 포함한다.
따라서, 전기자동차 충전 외 부수적인 기능을 제공할 수 있는 케이블 일체형 제어박스에 대한 연구 및 개발이 계속되고 있다.
본 발명은 전기자동차 교류 충전 방법 및 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 전기자동차 교류 충전 과정에서 전력 감소에 대한 외부 수요반응 신호에 따라 충전 전류 수요를 조정하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 전기자동차 충전을 위한 케이블 어셈불리에 적용되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 구현 방식에 따라 전기자동차에 영구적으로 부착된 전원케이블과 플러그를 사용하여 교류 전원 장치에 전기자동차를 연결하는 'A형' 또는 전원 장치에 영구적으로 부착된 전원 케이블 및 자동차 커넥터를 사용하여 교류 전원 장치에 전기자동차를 연결하는 'C형' 방식에도 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수요반응형 전기자동차 충전장치의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충전장치(100)는 외부 통신장치와 데이터 통신을 수행하기 위한 외부통신 인터페이스(110), 외부통신 인터페이스(110)로부터 수요반응 정책과 관련된 수요반응 메시지를 처리하기 위한 수요반응 처리부(120), 수요반응 처리부(120)로부터 전달된 수요반응 이벤트 신호에 따라 전기자동차로 공급되는 충전전류의 PWM 신호를 제어하기 위한 전류제어부(130) 및 PWM 인터페이스(140)를 포함한다.
외부통신 인터페이스(110)는 외부 통신장치와 데이터 통신을 수행하며, 외부로부터 소정 주기 또는 이벤트 발생시마다 전송되는 수요반응 신호를 수신하며, 수신한 수요반응 신호를 수요반응 처리부(120)로 전달한다. 본 명세서에서 수요반응 신호란 도매전력가격이 높거나 계통의 신뢰도가 위험한 경우 소비자의 에너지 사용을 줄이거나 인센티브를 제공하기 위한 정책에 관한 신호로서 정의할 수 있으며, 외부 수요반응 관리서버로부터 전송되는 신호이다.
수요반응 처리부(120)는 외부통신 인터페이스(110)로부터 전달된 수요반응 관련 메시지를 분석하여 수요반응 이벤트 신호를 생성하기 위한 수요반응 신호처리부(121)를 포함한다.
수요반응 신호처리부(121)는 수요반응 관련 메시지를 분석하여 전기자동차 충전전류의 감축량 또는 증가량 등 충전전류의 제어 상태를 나타내는 수요반응 이벤트 신호를 생성한다. 수요반응 메시지는 수요반응 관리서버에서 생성하는 방식에 따라 현재 적용하고자 하는 수요반응 정책 또는 수요반응 정책에 따른 전류 감소/증가량 등의 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 수요반응 신호처리부(121)는 수요반응 메시지를 분석하여 해당 전기자동차에 적용할 수요반응에 따른 충전전류량 제어를 위한 수요반응 이벤트 신호를 생성한다.
이때, 수요반응 처리부(120)는 사용자 참여의사를 확인하기 위한 사용자 인터페이스(122)를 더 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스(122)는 수요반응에 따른 전기자동차 충전전류 제어에 관한 사용자의 참여의사 확인을 위한 모듈로서, 사용자 의사에 따라 충전전류량 유지 또는 수요반응에 따른 조정 등이 수행될 수 있다. 예컨대, 사용자 인터페이스는 케이블 어셈블리에 장착된 입출력부를 통해 수요반응에 따른 전기자동차 충전전류 제어 요청을 확인하고, 그에 따른 참여 여부 의사신호를 입력할 수 있다.
이에 따라, 수요반응 신호처리부(121)는 외부통신 인터페이스(110)로부터 수요반응 관련 메시지를 수신하는 경우, 사용자 인터페이스(122)를 통해 수요반응 충전전류 조정 참여의사를 확인함에 따라 수요반응 이벤트 신호를 생성할 수 있다.
수요반응 이벤트 신호는 수요반응 서비스 참여의사, 수요반응 이벤트 레벨 및 부하 감축률 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 수요반응 이벤트 레벨은 이벤트 발생 전의 전류공급량에 대하여 감축 또는 증가시키는 정도를 나타내는 정보로 정의하며, 감축 또는 증가 정도에 따라 다양한 레벨로 구성할 수 있다. 부하 감축률은 이벤트 발생 전의 전류공급량에 대하여 구체적인 감축률을 나타내는 정보로서, 이벤트 레벨과 함께 또는 별도로 생성할 수 있다.
수요반응 신호처리부(121)는 수요반응 메시지에 포함된 정보에 따라 수요반응에 따른 전류 조정 기간을 설정할 수 있고, 수요반응 이벤트 신호에 전류 조정 기간 정보도 더 포함시켜 전송할 수 있다.
또한, 수요반응 신호처리부(121)는 도 1에 도시되지는 않았으나 전기자동차 제어부와의 통신을 수행하며, 현재 전기자동차의 상태정보(예, 운행 또는 정차 상태, 충전 또는 충전대기 상태 등) 및 전기자동차 충전과 관련된 이벤트의 적용 여부를 판단할 수 있다.
전류제어부(130)는 수요반응 이벤트 신호에 기초하여 교류전압의 크기를 조절하는 PWM 듀티 사이클을 조정하여 PWM 인터페이스(140)로 전달한다. 이를 위해, 전류제어부(130)는 PWM 제어부(131), 파라미터 생성부(132) 및 사용전력 측정부(133)를 포함할 수 있다.
PWM 제어부(131)는 수요반응 처리부 파라미터 생성부(132)로부터 수요반응 이벤트 신호를 수신함에 따라 파라미터 생성부(132)로 허용전류 요청신호를 전송하고, 파라미터 생성부(132)로부터 수요반응 이벤트에 부합되는 파라미터 정보를 수신하여 이를 토대로 PWM 듀티 사이클을 조정한다.
파라미터 생성부(132)는 수요반응 이벤트 신호에 포함된 수요반응 이벤트 레벨 또는 부하 감축률에 기초하여 허용전류를 위한 파라미터를 생성한다. 파라미터 정보는 0에서 1 사이의 특정한 값으로 설정할 수 있다. 이때, 파라미터 생성부(132)는 생성된 파라미터 정보를 그대로 PWM 제어부(131)로 전달하거나 또는 전류측정부(133)에서 측정하는 현 시점에서의 사용전류값과 생성된 파라미터에 기초하여 산출한 허용전류량을 PWM 제어부(131)로 전달할 수 있다.
전류측정부(133)는 전기자동차로 공급되는 전류량을 측정하는 모듈로서, 파라미터 생성부(132)의 요청에 따라 전류량을 측정하여 제공한다.
다시 도 1을 참조하면, PWM 제어부(131)는 파라미터 생성부(132)로부터 전송된 파라미터 정보 또는 허용전류량에 기초하여 PWM 듀티 사이클을 결정하고, 결정된 PWM 듀티 사이클 신호를 PWM 인터페이스(140)로 전달한다. 이때, PWM 제어부(131)는 수요반응 이벤트 신호에 포함된 조정 기간 정보에 기초하여 조정된 PWM 듀티 사이클이 적용되는 기간을 설정할 수도 있다. 예컨대, 수요반응 이벤트가 종료되는 시점에서는 전류 공급량을 원상복귀하도록 제어할 수 있다.
이에 따라, PWM 인터페이스(140)는 전기자동차로 공급되는 전류의 PWM 듀티 사이클을 조정하여 수요반응 이벤트에 따른 전기자동차 충전전류 감축을 수행할 수 있다.
상기 도 1에 예시된 본 발명의 실시예에 따른 수요반응형 전기자동차 충전장치의 구성에서의 전류제어과정에 대하여 이하 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수요반응형 전기자동차 충전장치를 이용한 전류제어과정의 일 예를 나타내는 절차흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충전장치는 외부통신 인터페이스를 통해 수요반응 메시지를 수신한다(S201).
수요반응 메시지 수신에 따라, 수요반응 처리부는 사용자 인터페이스를 통해 사용자의 수요반응 서비스 참여의사 및 전기자동차 충전전류 수요 조정에 대한 확인 과정을 수행한다(S202).
이때, 사용자가 수요반응 서비스에 참여거부 의사를 입력하는 경우, 전기자동차 충전장치는 수요반응 서비스는 종료하고 기존 방식에 의거하여 전기자동차 충전을 수행한다.
만약, 사용자가 수요반응 서비스에 참여하기로 한 경우, 수요반응 신호 처리부는 전기자동차 제어부와의 통신을 통해 전기자동차 상태정보를 수집하여, 현재 전기자동차가 충전 또는 충전대기 상태인지 여부를 판단한다(S203).
전기자동차가 충전 또는 충전대기 상태가 아닌 경우에는, 현재 수요반응 서비스에 참여할 필요가 없으므로 수요반응 서비스를 종료할 수 있다.
반면, 전기자동차가 충전 또는 충전대기 상태인 경우, 수요반응 신호 처리부는 현재 전기자동차의 충전 방식에 적용되는 수요반응 이벤트 또는 별도의 다른 이벤트가 적용중인지 여부를 판단한다(S204).
수요반응 이벤트가 적용중인 경우에는 전류제어부에서 현재 적용중인 이벤트에 따라 조정된 PWM 듀티 사이클로 전류 조정 제어를 수행할 수 있도록 한다(S205). 이러한 단계 S203 내지 S205 과정은 현재 적용중인 이벤트가 종료하는 시점까지 반복수행할 수 있다.
반면, 수요반응 이벤트가 미적용중인 경우, 수요반응 신호처리부는 상기 단계 S201에서 수신한 수요반응 메시지에 기초하여 수요반응 이벤트를 생성하고, 그에 따라 사용자의 수요반응 서비스 참여의사, 수요반응 이벤트 레벨, 부하 감축률 및 전류 조정 기간 중 하나 이상의 정보를 포함하는 수요반응 이벤트 신호를 생성한다(S206).
수요반응 처리부는 생성된 수요반응 이벤트 신호를 전류 제어부의 PWM 제어부로 전달하고, PWM 제어부는 파라미터 생성부로 허용전류 요청신호를 전달함에 따라, 파라미터 생성부는 사용전류 측정부로 사용전류 측정을 요청하고, 사용전류 측정부는 현 시점에서의 사용전류량을 측정한다(S207).
파라미터 생성부는 현 시점에서의 사용전류 정보에 기초하여 수요반응 이벤트 레벨 또는 부하 감축률에 따른 파라미터 생성 및 생성된 파라미터를 반영한 허용전류량을 산출한다(S208).
이때, 파라미터 생성부는 수요반응 이벤트 레벨 또는 부하 감축률을 토대로 파라미터를 생성할 수 있으며, 생성된 파라미터 및 전류측정부에서 측정한 현재 사용전류량에 기초하여 허용전류량을 산출할 수 있다.
한편, 생성되는 파라미터 값은 0에서 1 사이의 특정한 값으로 설정할 수 있으며, 허용전류량은 측정된 사용전류량에 파라미터 정보를 적용한 형태로 다음 수학식 1과 같이 산출할 수 있다.
Figure 112014044410417-pat00001
이때, 파라미터 생성부는 허용전류 최소 기준치를 설정하여, 상기 수학식 1에 따라 산출된 허용전류량이 최소 전류 기준치 미만인 경우, 최소 전류 기준치에 따른 허용전류량으로 조정할 수 있다.
PWM 제어부는 파라미터 생성부로부터 전달된 허용전류량 정보에 기초하여 PWM 듀티 사이클을 도출한다(S209). PWM 듀티 사이클은 허용전류를 기 설정된 최소 전류 기준치로 나눈 값(단위는 %)으로 다음 수학식 2와 같이 구성할 수 있다.
Figure 112015048969501-pat00005
PWM 제어부는 도출한 PWM 듀티 사이클 정보를 PWM 인터페이스로 전달하여 조정된 PWM 듀티 사이클을 적용하는 상기 단계 S205로 연결하여 전기자동차의 충전 전류량을 제어한다.
상기 단계 S206 내지 S209는 이벤트 생성 및 적용 방식으로 상기 단계 S203의 수요반응 메시지 수신 시점에서의 전기자동차 이벤트 적용 여부 판단 시점으로 귀결되어 추후 또 다른 수요반응 메시지가 전송되는 경우에 대비할 수 있다.
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 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 전기자동차 충전 방법에 있어서,
    (a)소정의 외부통신 인터페이스를 통해 수신한 수요반응 서비스에 따라 전류 수요 조정을 요청하는 수요반응 메시지에 기초하여 수요반응 이벤트 신호를 생성하는 단계;
    (b)상기 수요반응 이벤트 신호에 기초하여 전기자동차 충전을 위한 허용전류량을 도출하는 단계; 및
    (c)상기 허용전류량에 기초하여 전기자동차 충전전류의 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 듀티 사이클을 생성하고, 생성된 PWM 듀티 사이클을 적용하여 충전 전류량을 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 (b)단계는,
    상기 전기자동차의 현재 사용전류량을 측정하는 단계;
    상기 수요반응 이벤트 신호에 기초하여 허용전류 생성을 위한 파라미터 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 사용전류량 및 상기 파라미터 정보에 기초하여 상기 허용전류량을 도출하는 단계를 포함하되,
    상기 수요반응 이벤트 신호는,
    부하 감축률 정보를 포함하는, 수요반응형 전기자동차 충전 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    소정의 사용자 인터페이스를 통해 상기 수요반응 메시지에 따른 수요반응 서비스 참여 여부 의사를 확인하는 단계를 더 포함하며,
    상기 수요반응 이벤트 신호는,
    상기 수요반응 서비스 참여 여부 정보 및 수요반응 이벤트 레벨 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는, 수요반응형 전기자동차 충전 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    상기 전기자동차의 상태정보를 수집하여 현재 전기자동차가 충전중인지 여부 및 다른 수요반응 이벤트의 적용 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 수요반응형 전기자동차 충전 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    상기 수요반응 이벤트 신호 생성시, 수요반응 이벤트 적용 기간 정보를 더 포함하여 상기 수요반응 이벤트 신호를 생성하는, 수요반응형 전기자동차 충전 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 파라미터 정보는 0에서 1 사이의 특정한 값으로 생성하는, 수요반응형 전기자동차 충전 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 도출된 허용전류량이 기 설정된 최소 전류 기준치보다 미만인 경우, 상기 최소 전류 기준치로 상기 허용전류량을 산정하는 단계를 더 포함하는, 수요반응형 전기자동차 충전 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 허용전류량과 기 설정된 최소 전류 기준치에 기초하여 상기 PWM 듀티 사이클을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 PWM 듀티 사이클을 소정의 PWM 인터페이스로 전달하여 상기 충전 전류량을 제어하는 단계를 포함하는, 수요반응형 전기자동차 충전 방법.
  11. 전기자동차 충전장치에 있어서,
    외부 통신장치와 데이터 통신을 수행하기 위한 외부통신 인터페이스;
    상기 외부통신 인터페이스를 통해 수신한 수요반응 서비스별 전류 수요 조정을 요청하는 수요반응 메시지에 기초하여 수요반응 이벤트 신호를 생성하는 수요반응 처리부; 및
    상기 수요반응 이벤트 신호에 기초하여 전기자동차 충전을 위한 허용전류량을 도출하는 전류제어부를 포함하되,
    상기 전류제어부는,
    상기 수요반응 이벤트 신호에 기초하여 교류전압의 크기를 조절하는 PWM 듀티 사이클을 생성하는 PWM 제어부;
    상기 PWM 제어부의 요청에 따라 허용전류 관련 파라미터를 생성하는 파라미터 생성부; 및
    상기 파라미터 생성부의 요청에 따라 상기 전기자동차의 현재 사용전류량을 측정하는 사용전류 측정부를 포함하며,
    상기 파라미터 생성부는,
    상기 수요반응 이벤트 신호에 기초하여 상기 파라미터 정보를 생성하고, 상기 사용전류 측정부로부터 수신한 상기 사용전류량과 상기 파라미터 정보에 기초하여 상기 허용전류량을 산출하되,
    상기 수요반응 이벤트 신호는,
    부하 감축률 정보를 포함하는, 수요반응형 전기자동차 충전 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 수요반응 처리부는,
    상기 수요반응 메시지를 분석하고, 상기 전기자동차의 상태정보를 수집하여 수요반응 이벤트 발생 및 상기 수요반응 이벤트 신호를 생성하는 수요반응 신호처리부; 및
    상기 수요반응 메시지에 따른 사용자의 수요반응 서비스 참여 여부 의사를 확인하기 위한 사용자 인터페이스를 포함하며,
    상기 수요반응 이벤트 신호는,
    상기 수요반응 서비스 참여 여부 정보 및 수요반응 이벤트 레벨 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는, 수요반응형 전기자동차 충전 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 파라미터 생성부는,
    상기 허용전류량이 기 설정된 최소 전류 기준치보다 미만인 경우, 상기 최소 전류 기준치로 상기 허용전류량을 산정하는, 수요반응형 전기자동차 충전 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 PWM 제어부는,
    상기 파라미터 생성부에서 산출한 상기 허용전류량과 기 설정된 최소 전류 기준치에 기초하여 상기 PWM 듀티 사이클을 생성하는, 수요반응형 전기자동차 충전 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 PWM 제어부에서 생성된 상기 PWM 듀티 사이클을 적용하여 상기 전기자동차의 충전 전류량을 제어하는 PWM 인터페이스를 더 포함하는, 수요반응형 전기자동차 충전 장치.
KR1020140056638A 2014-05-12 2014-05-12 수요반응형 전기자동차 교류 충전 방법 및 장치 KR101587581B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140056638A KR101587581B1 (ko) 2014-05-12 2014-05-12 수요반응형 전기자동차 교류 충전 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140056638A KR101587581B1 (ko) 2014-05-12 2014-05-12 수요반응형 전기자동차 교류 충전 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150130568A KR20150130568A (ko) 2015-11-24
KR101587581B1 true KR101587581B1 (ko) 2016-01-26

Family

ID=54844837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140056638A KR101587581B1 (ko) 2014-05-12 2014-05-12 수요반응형 전기자동차 교류 충전 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101587581B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180264966A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 Delta Electronics, Inc. Power supply system and method of operating the same
KR101946288B1 (ko) 2018-06-29 2019-05-02 주식회사 태양기전 모바일을 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101865855B1 (ko) * 2016-05-20 2018-07-16 한국과학기술원 전기자동차용 전력 충전장치
KR102246252B1 (ko) 2020-01-06 2021-04-29 (주)호디 전력계통 보조서비스에 Fast DR이 적용된 전기자동차 충전기 및 전기차 충전 전력 제어 방법 및 장치
KR102150044B1 (ko) 2020-01-06 2020-08-31 (주)호디 전력계통 보조서비스에 Fast DR이 적용된 전기자동차 충전기 및 전기차 충전 전력 제어 방법 및 장치
KR102557612B1 (ko) * 2020-12-01 2023-07-21 주식회사 그리드위즈 전기차 충전기를 연계한 수요 관리 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012228170A (ja) * 2011-04-14 2012-11-15 General Electric Co <Ge> 一体化された電気計器および電気自動車充電スタンド（ｅｖｃｓ）
JP2013065265A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Panasonic Corp 充電システム、サーバ装置、及び、サーバ装置のプログラム

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130133399A (ko) * 2012-05-29 2013-12-09 에스케이이노베이션 주식회사 원격 전력 제어 장치, 충전기, 그들을 이용한 원격 충전 제어 시스템 및 그 제어 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012228170A (ja) * 2011-04-14 2012-11-15 General Electric Co <Ge> 一体化された電気計器および電気自動車充電スタンド（ｅｖｃｓ）
JP2013065265A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Panasonic Corp 充電システム、サーバ装置、及び、サーバ装置のプログラム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180264966A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 Delta Electronics, Inc. Power supply system and method of operating the same
US10913370B2 (en) * 2017-03-17 2021-02-09 Delta Electronics, Inc. Power supply system and method of operating power supply between power distribution branch for household appliances and charging branch for electric vehicle
KR101946288B1 (ko) 2018-06-29 2019-05-02 주식회사 태양기전 모바일을 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150130568A (ko) 2015-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101587581B1 (ko) 수요반응형 전기자동차 교류 충전 방법 및 장치
US8779720B2 (en) Charging station for electric vehicles with network stabilization
US9906025B2 (en) Electric power supply apparatus and system
US10700524B2 (en) Management device and control method
AU2012216501A1 (en) Controller and method of controlling a power system
KR101387698B1 (ko) 전력선통신 기반의 전기자동차 충전 케이블 일체형 제어박스 및 충전 제어 방법
Khosrojerdi et al. Integration of electric vehicles into a smart power grid: A technical review
Shinzaki et al. Deployment of vehicle-to-grid technology and related issues
US20160082855A1 (en) Connection monitoring apparatus and battery sharing system
US9804212B2 (en) Energy management system
Zahedmanesh et al. Direct control of plug-in electric vehicle charging load using an in-house developed intermediate control unit
JP2013201859A (ja) 車両用充電システムおよび方法
JP2012095465A (ja) 系統電力安定化システム、系統電力安定化方法、及び充放電器
US20160164329A1 (en) Power control system, power control method and recording medium
US9263896B2 (en) Current control device, current control method, and current control system
JP7203269B2 (ja) 電源管理方法及び電源管理装置
EP3718815A1 (en) Electric power management system
US20220111751A1 (en) Systems and methods for charging electric vehicles
US8666831B2 (en) Power generation leveling system and power generation leveling method
US20130261831A1 (en) Electricity storage apparatus for controlling power consumption and method therefor
JP2020074679A (ja) 電力管理方法及び充電管理方法
Zuccaro et al. Smart vehicle to grid interface project: Electromobility management system architecture and field test results
JP2016063718A (ja) 給電システム、給電方法、及びプログラム
JP7339808B2 (ja) 電力管理装置、電力管理方法、及びプログラム
KR101505465B1 (ko) V2g 주파수 제어를 위한 배터리의 충방전 제어 시스템 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190110

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200115

Year of fee payment: 5