KR101646342B1 - 고효율 충전 장치 및 방법 - Google Patents

고효율 충전 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101646342B1
KR101646342B1 KR1020140116171A KR20140116171A KR101646342B1 KR 101646342 B1 KR101646342 B1 KR 101646342B1 KR 1020140116171 A KR1020140116171 A KR 1020140116171A KR 20140116171 A KR20140116171 A KR 20140116171A KR 101646342 B1 KR101646342 B1 KR 101646342B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
charge
efficiency
electric vehicle
battery
Prior art date
Application number
KR1020140116171A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160027719A (ko
Inventor
백종길
Original Assignee
현대자동차주식회사
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 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020140116171A priority Critical patent/KR101646342B1/ko
Publication of KR20160027719A publication Critical patent/KR20160027719A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101646342B1 publication Critical patent/KR101646342B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • 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
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • 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

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 고효율 충전 장치는, AVN(Audio Video Navigation) 단말기로부터 예약 충전 설정 정보를 수신하는 제어기; 상기 예약 충전 설정 정보의 예약 충전 완료 시간내에서 상대적으로 작은 최소 전력 요금으로 최대 효율의 충전을 수행하는 충전 수행 조건을 연산하고, 연산된 충전 수행 조건에 따라 충전 대기 지령 또는 충전 시작 지령을 생성하는 BMS(Battery Management System); 및 상기 충전 대기 지령 또는 충전 시작 지령에 따라 전기 차량 전원공급장치(EVSE)의 출력으로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전하거나 또는 충전 대기하는 충전기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고효율 충전 장치 및 방법{High-Efficiency charging Apparatus and Method for rechargeable battery}
본 발명은 배터리 충전 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 예약 충전 등과 같이 운전자가 시간적 여유가 많을시 충전 고효율 영역 부분에서 충전을 통해 고효율 충전을 가능하게 하는 고효율 충전 장치 및 방법에 대한 것이다.
다양한 종류의 친환경 차량을 개발 중이며, 주목받는 친환경 차량으로는 전기 차량을 들 수 있다.
전기 차량은 배터리 팩의 충방전 에너지를 이용하여 차량을 구동시키기 때문에, 엔진만을 이용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 감소시킬 수 있다는 점에서 소비자들에게 좋은 반응을 얻고 있다. 이에 따라 전기 차량의 핵심 부품인 배터리에 보다 많은 관심과 연구가 집중되고 있다.
특히, 이러한 친환경 고효율 차량에 대한 요구 증대 및/또는 높아진 관심과 더불어 예약 충전시 고효율을 달성하기 위한 많은 연구 및 투자가 이루어지고 있다.
일반적으로 전기 차량에는 예약충전 및 공조 기능이 구비된다. 기본적인 개념인 완속 충전은 AC(Alternating Current) 입력 전력을 기본적으로 배터리에 DC(Direct Current) 전력으로 변환시켜서 저장시키는 것을 의미한다. 이때, 에너지의 형태 변환시 손실이 발생하게 되고, 이것은 고스라니 운전자의 비용으로 돌아오게 된다.
또한, 메인 충전 영역과 고효율 영역이 이원화되어 있다. 따라서, 충전시간과 층전효율은 상반되는 특성이 있다. 그러나, 전기 차량에서 충전시간이 큰 중요도를 차지하기 때문에 고효율 영역을 포기하게 된다. 즉, 고효율의 성능을 가져가면, 그만큼 이에 상응되는 성능이 감소하게 된다.
1. 한국공개특허번호 제10-2013-0076743호 2. 한국공개특허번호 제10-2013-0081973호
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 예약 충전 등과 같이 운전자가 시간적 여유가 많은 경우 충전 효율을 향상시키는 고효율 충전 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 시간 및 고효율 영역에서의 충전을 통해서 보다 좋은 성능을 확보할 수 있는 고효율 충전 장치 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 예약 충전시 충전 효율을 향상시키는 고효율 충전 장치를 제공한다.
상기 고효율 충전 장치는,
AVN(Audio Video Navigation) 단말기로부터 운전자의 예약 충전 설정 정보를 수신하는 제어기;
상기 운전자의 예약 충전 설정 정보를 입력받고, 예약 충전 완료 시간내에서 상대적으로 작은 최소 전력 요금으로 최대 효율의 충전을 수행하는 충전 수행 조건을 연산하고, 연산된 충전 수행 조건에 따라 충전 대기 지령 또는 충전 시작 지령을 생성하는 BMS(Battery Management System); 및
상기 충전 대기 지령 또는 충전 시작 지령에 따라 전기 차량 전원공급장치(EVSE)의 출력으로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전하거나 또는 충전 대기하는 충전기;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 충전 수행 조건은 예약 충전 완료 시간 이내, 전기 차량 전원공급장치(EVSE)의 최대 충전 가능 용량, 최소 전력 요금 시간 이내 및 효율맵의 고효율 영역내를 만족하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 충전 가능 용량은 상기 전기 차량 전원공급장치(EVSE)로부터 수신되는 제어 파일럿 시비율을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 최소 전력 요금 시간은 상기 전기 차량 전원공급장치(EVSE)로부터 수신되는 심야 전기 최소 요금 시간인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 충전은 완속 충전인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 충전기는 OBC(On Board Charger)인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 최대 효율의 충전은 상기 OBC의 최대 효율의 충전인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 효율맵은 상기 OBC의 출력파워(W)에 매칭되는 효율(%)을 나타내는 미리 설정되는 룩업 테이블인 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, AVN 단말기로부터 운전자의 예약 충전 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 운전자의 예약 충전 설정 정보를 입력받고, 예약 충전 완료 시간내에서 상대적으로 작은 최소 전력 요금으로 최대 효율의 충전을 수행하는 충전 수행 조건을 연산하는 단계; 연산된 충전 수행 조건이 만족하는 지를 판단하는 단계; 판단결과, 상기 충전 수행 조건을 만족하면 충전 시작 지령을 생성하는 단계; 판단결과, 상기 충전 수행 조건을 만족하지 않으면 충전 대기 지령을 생성하는 단계; 및 상기 충전 대기 지령 또는 충전 시작 지령에 따라 전기 차량 전원공급장치(EVSE)의 출력으로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전하거나 또는 충전 대기하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 충전 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 충전 종료 시간내 및 충전기(OBC: On Board Charger)의 최대 출력내에서 최저 요금으로 최대 효율로 충전하므로 운전자의 충전 부담 요금을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 최소한의 전력으로 충전을 수행하게 되므로 충전 전기를 절감할 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 충전 장치(100)의 구성 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 AVN(Audio Video Navigation) 단말기(160)의 개략적인 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 BMS(Battery Management System)(120)의 세부 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 예약 충전시 고효율 충전을 수행하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 충전 장치 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 충전 장치(100)의 구성 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 고효율 충전 장치(100)는, 배터리(110), AVN(Audio Video Navigation) 단말기(160)로부터 예약 충전 설정 정보를 수신하는 제어기(140), 상기 예약 충전 설정 정보의 예약 충전 완료 시간내에서 상대적으로 작은 최소 전력 요금으로 최대 효율의 충전을 수행하는 충전 수행 조건을 연산하고, 연산된 충전 수행 조건에 따라 충전 대기 지령 또는 충전 시작 지령을 생성하는 BMS(Battery Management System)(120), 및 상기 충전 대기 지령 또는 충전 시작 지령에 따라 전기 차량 전원공급장치(EVSE)(170)의 출력으로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전하거나 또는 충전 대기하는 충전기(130), 제어기(140)의 제어에 의해 충전에 대한 정보를 그래픽, 문자, 음성 및 경광등 점등의 조합으로 출력하는 출력부(150) 등을 포함하여 구성된다.
배터리(110)는 배터리 셀(미도시)이 직렬 및/또는 병렬로 구성되며, 이 배터리 셀은 니켈 메탈 배터리, 리튬 이온 배터리 등의 전기 차량용 배터리가 될 수 있다.
여기서, 전기 차량의 예로서는 EV(Electric Vehicle), HEV(Hybrid Electric Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle), 연료 전지 차량 등을 들 수 있다.
충전기(130)는 충전 지령에 따라 충전 전원으로 변환하여 급속 충전 및/또는 완속 충전을 수행한다. 특히, 충전기(130)는 OBC(On-Borad Charger: 탑재형 충전기)가 될 수 있다. 또한, 충전기(130)에 입력되는 충전 지령에 따른 입력 신호 및 변환후의 출력 신호는 제어기(140) 및/또는 BMS(120)에 전송된다.
제어기(140)는 배터리(110), BMS(120), 출력부(150), AVN(Audio Video Navigation) 단말기(160) 및/또는 전기 차량 전원공급장치(170) 등의 구성요소들과의 사이에 제어 및/또는 데이터 신호 등을 송수신하여 이들을 제어한다.
출력부(150)는 그래픽, 문자, 음성 및 경광등 점등의 조합으로 충전 상태를 출력하도록 디스플레이 시스템, 음향 시스템 및/또는 경광등 등을 포함하여 구성된다. 이들 시스템 구성들은 차량 클러스터 내에 구성될 수도 있고, 차량 클러스터 외에 구성될 수도 있다. 다른 한편으로는, 출력부(150) 중 일부를 AVN 단말기(160)에 구성되는 표시부로 구성하는 것도 가능하다.
AVN 단말기(160)는 오디오, 비디오, 및 네비게이션 기능이 통합된 통신기기이다. 이러한 AVN 단말기(160)는 터치 스크린이나 다이얼 등을 이용하여 하나의 디스플레이 및 스피커를 통하여 오디오 또는 비디오를 재생하거나 운전자에게 내비게이션 기능을 제공한다. 또한, 본 발명의 일실시예에서는 이러한 AVN 단말기(160)를 이용하여 사용자는 차량의 예약 충전 설정을 수행한다. AVN 단말기(160)의 구성을 보여주는 도면이 도 2에 도시된다. 도 2에 대하여는 후술하기로 한다.
일반적으로 충전 인프라는 전력계통과 연계, 전기 차량 전원 공급장치(170), 고객 정보시스템(미도시), 원격 인프라 운영 시스템(미도시)으로 나누어진다.
이중 전기 차량 전원공급장치(170)는 운전자 ID(IDentification) 인증, 충전 가능전력 확인, 충전상태 모니터링, 과금 등의 역할을 수행한다.
또한, 전기 차량 전원공급장치(170)는 유선 및/또는 무선 통신을 통하여 차량의 제어기(140) 및/또는 AVN 단말기(160)와 데이터, 신호등을 주고 받는다. 이러한 전기 차량 전원공급장치(170) 및/또는 AVN 단말기(160) 및/또는 제어기(140)간의 통신은 CAN(Controller Area Network), PLC(Power Line Communication), CP(Control Pilot), ZigBee, 및 블루투스 중 어느 하나가 될 수 있다.
따라서, 이러한 통신 기술을 통하여, 전기 차량 전원공급장치(17)는 차량정보, 배터리 정보 및 과금 정보의 정상적인 송수신을 확인하며 이러한 정보 교환 및 충전 과정을 모니터링 프로그램을 통하여 확인하고 그 성능을 검증한다. 여기서, 배터리 정보는 SOC(State Of Charge), SOH(State Of Health) 등을 들 수 있다.
특히, 전기 차량 전원공급장치(17)는 배전 계통에 연계되며, 충전 가능 용량을 산출하기 위한 제어 파일럿 시비율(CP Duty(%))을 제어기(140)를 통해 BMS(120)에 전송한다.
이외에도, 저장부(미도시)가 구성될 수 있다. 이러한 저장부는 제어기(140) 내에 구성될 수 있고, 별도의 저장부가 될 수 있다. 따라서, 저장부(미도시)는 하드 디스크 드라이브, 플래시 메모리, EEPROM(Electrically erasable programmable read-only memory), SRAM(Static RAM), FRAM (Ferro-electric RAM), PRAM (Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM) 등과 같은 비휘발성 메모리 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory), DDR-SDRAM(Double Date Rate-SDRAM) 등과 같은 휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다.
따라서, 저장부(미도시)는 AVN 단말기(160)를 이용하여 예약 충전 설정 정보를 생성하고, 상기 예약 충전 설정 정보의 예약 충전 완료 시간내에서 상대적으로 작은 최소 전력 요금으로 최대 효율의 충전을 수행하는 충전 수행 조건을 연산하고, 연산된 충전 수행 조건이 만족하는 지를 판단하여, 충전 시작 지령 또는 충전 대기 지령을 생성하고, 상기 충전 대기 지령 또는 충전 시작 지령에 따라 전기 차량 전원공급장치(EVSE)의 출력으로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전하거나 또는 충전 대기하는 알고리즘을 구현한 프로그램 코드 및/또는 데이터, 미리 설정되는 정보 등을 저장한다.
도 2는 도 1에 도시된 AVN(Audio Video Navigation) 단말기(160)의 개략적인 구성을 보여주는 블럭도이다. 도 2를 참조하면, 차량의 BMS(도 1의 120), 제어기(도 1의 140), 전기 차량 전원공급장치(도 1의 170)와 통신하기 위한 통신부(210), 단말기를 제어하는 제어기(220), 사용자에게 차량 정보, 교통 정보, 충전 정보 등을 표시하거나 설정 정보를 입력받는 표시부(230) 등을 포함하여 구성된다.
또한, AVN 단말기(160)에는 데이터, 프로그램 소프트웨어 등을 저장하는 저장부 등이 더 구성된다. 여기서, 표시부(230)는 터치 스크린 등이 될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 BMS(Battery Management System)(120)의 세부 구성을 보여주는 블럭도이다. 도 3을 참조하면, BMS(120)는, 상기 배터리(도 1의 110)를 센싱하여 배터리 정보(SOC,SOH 등)를 생성하는 센싱부(310), 생성된 배터리 정보를 이용하여 배터리(110)의 충전 잔량, 예상충전 시간 등을 산출하는 계산부(320), 산출된 배터리의 산출된 충전 잔량, 예상충전 시간 등을 모니터링하는 모니터링부(330), 모니터링 정보에 따라 충전이 필요한지 아니면 필요하지 않은지, 과충전인지 등을 판단하는 판단부(340) 등을 포함하여 구성된다.
센싱부(310)는 배터리(도 1의 110)의 전류를 센싱하는 제 1 센싱부와 배터리의 전압을 센싱하는 제 2 센싱부로 구성될 수 있다. 물론, 이외에도 배터리(110)의 파워를 센싱하는 파워 센서, 배터리(110)의 온도를 센싱하는 온도 센서 등이 더 구비될 수 있다. 특히, 센싱부(310)는 배터리(110)에 구성되는 배터리 셀들을 개별적으로 또는 배터리 셀들로 구성되는 팩 단위로 센싱할 수 있다. 따라서, 각 센서가 배터리 셀마다 설치될 수 있고, 하나의 센서가 설치되고, 센싱은 모든 배터리 셀에 대하여 수행하는 것도 가능하다.
따라서, 센싱부(310)는 센싱 정보를 생성할 수 있으며, 이러한 센싱 정보로는 전압, 전류, 파워, 온도, SOC(State Of Charge), SOH(State Of Health) 등을 들 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 예약 충전시 고효율 충전을 수행하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, AVN(Audio Video Navigation) 단말기(도 1의 160)를 이용하여 예약 충전 설정 정보를 생성한다(단계 S410). 부연하면, AVN 단말기(160)의 화면에 충전 시작 시간과 종료 시간을 예약 설정한다. 예를 들면 PM 20:00 부터 AM 06:00와 같이 시작 시간과 종료 시간을 설정한다.
예약 충전 설정 정보의 생성이 완료되면, BMS(도 1의 120)는 기 예약 충전 설정 정보의 예약 충전 완료 시간내에서 상대적으로 작은 최소 전력 요금으로 최대 효율의 충전을 수행하는 충전 수행 조건을 연산한다(단계 S420). 부연하면, 충전 수행 조건을 만족하는지를 판단한다. 이러한 충전 수행 조건으로는 ①효율맵의 고효율 영역내인지, ② 전기 차량 전원공급장치(EVSE)의 최대 충전 가능 용량인지, ③ 예약 충전 완료 시간 이내인지, ④ 최소 전력 요금 시간 이내인지 등이 된다.
여기서, 효율맵은 충전기(도 1의 130)의 출력파워(W)에 매칭되는 효율(%)을 나타내는 미리 설정되는 룩업 테이블이다. 이러한 효율맵에는 출력파워(W)가 약 3000내외 - 약 6000내외이고 효율(%)이 약 90 내외인 구간의 고효율 영역이 존재한다.
또한, 최대 충전 가능 용량은 상기 전기 차량 전원공급장치(EVSE)로부터 수신되는 제어 파일럿 시비율(CP Duty(%))을 이용하여 산출된다. 부연하면, CP Duty(%)가 27.4%이면 충전기(130)가 출력할 수 있는 전류값은 다음과 같이 산출된다.
전류값 = CP Duty(%) * 설정값= 0.27 * 0.6 = 16.4A
이러한 전류값과 충전기(130)에서 센싱되는 입력 전압(V)을 곱하면, 최대 충전 가능 용량이 산출된다. 즉 다음식과 같다.
Figure 112014083858157-pat00001
한편, 최소 전력 요금 시간은 전기 차량 전원공급장치(도 1의 170)로부터 수신되는 심야 전기 최소 요금 시간을 말한다.
위 ① 내지 ④의 충전 수행 조건이 모두 만족하는 때에만 충전이 시작된다. 따라서, 위 조건이 만족하는 지를 판단한다(단계 S430).
판단 결과, 충전 수행 조건이 모두 만족되지 않으면, 충전이 이루어지지 않고 충전 대기를 수행한다(단계 S431).
충전 대기 중, 현재 시간과 예약 충전 완료 시간을 체크한다(단계 S432).
체크 결과, 현재 시간과 예약 충전 완료 시간이 같으면, 더 이상 충전 과정을 수행하지 않고 종료한다.
이와 달리, 체크 결과, 현재 시간과 예약 충전 완료 시간이 같지 않으면 단계 S420 내지 S432를 반복수행한다. 부연하면, 충전 수행 조건이 모두 만족할 때까지 충전 대기 상태로 있다가, 조건이 모두 만족하면 다시 충전을 시작한다.
한편으로, 단계 S430에서, 충전 수행 조건을 모두 만족하면 충전기(130)가 배터리(110)를 충전한다(단계 S440).
100: 고효율 충전 장치
110: 배터리
120: BMS(Battery Management System)
130: 충전기
140: 제어기
150: 출력부
160: AVN(Audio Video Navigation) 단말기
170: 전기 차량 전원공급장치(EVSE: Electric Vehicle Supply Equipment)
210: 통신부 220: 제어기
230: 표시부
310: 센싱부
320: 계산부 330: 모니터링부
340: 판단부

Claims (16)

  1. AVN(Audio Video Navigation) 단말기로부터 운전자의 예약 충전 설정 정보를 수신하는 제어기;
    상기 운전자의 예약 충전 설정 정보를 입력받고, 예약 충전 완료 시간내에서 상대적으로 작은 최소 전력 요금으로 최대 효율의 충전을 수행하는 충전 수행 조건을 연산하고, 연산된 충전 수행 조건에 따라 충전 대기 지령 또는 충전 시작 지령을 생성하는 BMS(Battery Management System); 및
    상기 충전 대기 지령 또는 충전 시작 지령에 따라 전기 차량 전원공급장치(EVSE)의 출력으로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전하거나 또는 충전 대기하는 충전기;를 포함하며,
    상기 충전 수행 조건은 예약 충전 완료 시간 이내, 전기 차량 전원공급장치(EVSE)의 최대 충전 가능 용량, 최소 전력 요금 시간 이내 및 효율맵의 고효율 영역내를 만족하는 것을 특징으로 하는 고효율 충전 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 가능 용량은 상기 전기 차량 전원공급장치(EVSE)로부터 수신되는 제어 파일럿 시비율을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 고효율 충전 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 최소 전력 요금 시간은 상기 전기 차량 전원공급장치(EVSE)로부터 수신되는 심야 전기 최소 요금 시간인 것을 특징으로 하는 고효율 충전 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전은 완속 충전인 것을 특징으로 하는 고효율 충전 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전기는 OBC(On Board Charger)인 것을 특징으로 하는 고효율 충전 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 효율맵은 상기 충전기의 출력파워(W)에 매칭되는 효율(%)을 나타내는 미리 설정되는 룩업 테이블인 것을 특징으로 하는 고효율 충전 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 최대 효율의 충전은 상기 OBC의 최대 효율의 충전인 것을 특징으로 하는 고효율 충전 장치.
  9. 제어기가 AVN 단말기로부터 운전자의 예약 충전 설정 정보를 수신하는 단계;
    BMS(Battery Management System)가 상기 운전자의 예약 충전 설정 정보를 입력받고, 예약 충전 완료 시간내에서 상대적으로 작은 최소 전력 요금으로 최대 효율의 충전을 수행하는 충전 수행 조건을 연산하는 단계;
    상기 BMS가 연산된 충전 수행 조건이 만족하는 지를 판단하는 단계;
    판단결과, 상기 BMS가 상기 충전 수행 조건을 만족하면 충전 시작 지령을 생성하는 단계;
    판단결과, 상기 BMS가 상기 충전 수행 조건을 만족하지 않으면 충전 대기 지령을 생성하는 단계; 및
    충전기가 상기 충전 대기 지령 또는 충전 시작 지령에 따라 전기 차량 전원공급장치(EVSE)의 출력으로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전하거나 또는 충전 대기하는 단계;를 포함하며,
    상기 충전 수행 조건은 예약 충전 완료 시간 이내, 전기 차량 전원공급장치(EVSE)의 최대 충전 가능 용량, 최소 전력 요금 시간 이내 및 효율맵의 고효율 영역내를 만족하는 것을 특징으로 하는 고효율 충전 방법.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 충전 가능 용량은 상기 전기 차량 전원공급장치(EVSE)로부터 수신되는 제어 파일럿 시비율을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 고효율 충전 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 최소 전력 요금 시간은 상기 전기 차량 전원공급장치(EVSE)로부터 수신되는 심야 전기 최소 요금 시간인 것을 특징으로 하는 고효율 충전 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 충전은 완속 충전인 것을 특징으로 하는 고효율 충전 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 충전기는 OBC(On Board Charger)인 것을 특징으로 하는 고효율 충전 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 효율맵은 상기 충전기의 출력파워(W)에 매칭되는 효율(%)을 나타내는 미리 설정되는 룩업 테이블인 것을 특징으로 하는 고효율 충전 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 최대 효율의 충전은 상기 OBC의 최대 효율의 충전인 것을 특징으로 하는 고효율 충전 방법.



KR1020140116171A 2014-09-02 2014-09-02 고효율 충전 장치 및 방법 KR101646342B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140116171A KR101646342B1 (ko) 2014-09-02 2014-09-02 고효율 충전 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140116171A KR101646342B1 (ko) 2014-09-02 2014-09-02 고효율 충전 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160027719A KR20160027719A (ko) 2016-03-10
KR101646342B1 true KR101646342B1 (ko) 2016-08-05

Family

ID=55539036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140116171A KR101646342B1 (ko) 2014-09-02 2014-09-02 고효율 충전 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101646342B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101974356B1 (ko) * 2016-09-12 2019-05-02 현대자동차주식회사 교류 충전 장치를 이용한 전기차 충전 방법 및 장치
CN107472046B (zh) * 2016-12-23 2020-03-24 北汽福田汽车股份有限公司 车辆的充电控制方法、系统及车辆
DE102017204247A1 (de) * 2017-03-14 2018-09-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Ladegeräts
KR102621905B1 (ko) * 2018-08-20 2024-01-05 현대자동차주식회사 전기차 예약 충전 시스템 및 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100094496A1 (en) * 2008-09-19 2010-04-15 Barak Hershkovitz System and Method for Operating an Electric Vehicle
US20120161698A1 (en) * 2010-12-28 2012-06-28 Ford Global Technologies, Llc Method and system for charging a vehicle high voltage battery

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3712518B2 (ja) * 1998-01-26 2005-11-02 株式会社アイチコーポレーション バッテリ充電装置
KR20130076743A (ko) 2011-12-28 2013-07-08 엘에스산전 주식회사 전력 제어 대상 기기를 위한 전력 제어 계획의 서비스 제공 방법 및 장치, 그리고 충전 스테이션 관리 서버의 동작 방법
KR101792267B1 (ko) * 2012-01-02 2017-11-20 현대모비스 주식회사 Ｂｍｓ와 충전기 그리고 이들을 포함하는 차량용 충전시스템, 및 이의 제어방법
KR101299109B1 (ko) 2012-01-10 2013-08-28 주식회사 만도 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템 및 그 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100094496A1 (en) * 2008-09-19 2010-04-15 Barak Hershkovitz System and Method for Operating an Electric Vehicle
US20120161698A1 (en) * 2010-12-28 2012-06-28 Ford Global Technologies, Llc Method and system for charging a vehicle high voltage battery

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160027719A (ko) 2016-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2022093427A (ja) 電気自動車用両方向充電システム
JP5355641B2 (ja) 電力供給システム
EP2800228B1 (en) Electric automobile and discharging device thereof
US10189362B2 (en) Vehicle charging station having degraded energy storage units for charging an incoming vehicle and methods thereof
KR101592742B1 (ko) 친환경 자동차의 완속 충전 제어 방법
US8314587B2 (en) Method and apparatus of stored energy management in battery powered vehicles
CN105015542B (zh) 基于与电源相关的运行成本的电动车辆控制
KR101336794B1 (ko) 전기자동차용 통합 배터리 충전시스템 및 그 운용방법
US10483770B2 (en) Vehicle charging station having degraded energy storage units and methods thereof
JP5990786B2 (ja) 充放電システム
KR101646342B1 (ko) 고효율 충전 장치 및 방법
JP2014039390A (ja) 系統エネルギ最小化充電システム
JP2012080689A (ja) 電気自動車用電源装置
JP2015100203A (ja) 電力品質確保補助システム及び電動車両
US10381863B2 (en) Energy storage device for a photovoltaic system, and method for operating an energy storage device of a photovoltaic system
WO2013046251A1 (ja) 車両および車両の制御方法
JP5510259B2 (ja) 車両用電力制御装置
KR101592751B1 (ko) 완속충전 초기 오버 슈트 방지 장치 및 방법
JP5860706B2 (ja) 地域内電力の相互融通システム
JP2011223808A (ja) 電源装置
JP2013226007A (ja) 車両および車両の制御方法
CN203119507U (zh) 一种电动汽车电池组充放电管理系统
JP7136785B2 (ja) 電力システム、蓄電装置、電力システムの制御方法、および移動体
Martel et al. Economy-focused PHEV battery lifetime management through optimal fuel cell load sharing
KR20130119810A (ko) 차량 정보를 이용한 전력 공급 장치 및 이의 전력 공급 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant