KR101825677B1 - 전기차용 에너지저장부재의 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents

전기차용 에너지저장부재의 모니터링 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기차용 에너지저장부재의 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명은 전기차에 탑재되어 전기에너지를 공급하고, 설정된 제어값에 따라 전원이 충전된 전지모듈의 측정데이터를 유선 또는 무선으로 송신하는 에너지저장부재와, 상기 전지모듈을 충전시키고, 상기 에너지저장부재와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 에너지저장부재의 측정데이터를 수신하는 충전기와, 상기 충전기에서 수신된 측정데이터를 원거리에서 인터넷을 통하여 수신하는 모니터링 단말을 포함한다.

Description

전기차용 에너지저장부재의 모니터링 시스템 및 방법{MONITORING SYSTEM OF ENERGY STORING SYSTEM FOR ELECTRIC CAR AND METHOD THEREOF}
본 발명은 전기차용 에너지저장부재의 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충전과 모니터링 데이터의 송수신이 모두 가능하여 보다 저렴한 비용으로 모니터링 시스템의 구축이 가능한 전기차용 에너지저장부재의 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근에 골프장이나, 대형 건물의 실내 인력수송, 청소용으로 전기를 동력으로 한 전기차가 많이 개발되어 현재 대중화되어 사용되고 있다.
이와 같은 전기차의 유지관리는 이차전지로 이루어진 전지팩에 전원을 주기적으로 충전해 줘야 되고, 또한 핵심부품인 전지팩의 이상 여부나 고장예측을 위하여 상시 또는 설정된 기간내에 전지팩의 전압, 온도, 저항, 방전 여부에 대한 모니터링이 계속적으로 이루어진다.
전기차의 충전은 전기차의 운행에 필수적이며, 또한 전기차의 모니터링 데이터는 현재 운영중인 전기차의 이상 여부나 사용수명의 예측, 부품의 교환 시기와 같이 전기차의 관리를 위하여 진행된다.
예를 들면, 종래의 골프장에서 운영되는 골프카는 골프장 내에 설치된 와이파이모듈 중계기를 통하여 골프장 관리 사무소에 설치된 서버로 모니터링 데이터를 송신하고, 관리사무소에 설치된 서버는 다시 유무선 인터넷을 통하여 원거리에 위치된 모니터링 단말(또는 서버)로 이력 정보를 송신한다.
즉, 종래의 전기차용 에너지저장부재의 모니터링 시스템은 무선 통신모듈이 구비된 전지팩을 구비한 전기차와, 설정된 영역내에서 전기차의 무선 통신을 중계하는 무선 중계기와, 해당 지역(또는 건물)에서 전기차의 모니터링 데이터를 수신하는 서버와, 유무선 인터넷을 통하여 서버로부터 모니터링 데이터를 수신하는 모니터링 단말(또는 관리 서버)로 구현된다.
여기서, 서버는, 예를 들면 골프장 내의 관리사무소에 설치되고, 무선 중계기는 골프장 전역에 설치된다. 또한, 모니터링 단말은 유지 관리를 위한 제조사 또는 AS업체의 단말로서 원거리에서 인터넷을 통하여 서버에 연결된다.
또한, 전기차를 운영하기 위해서는 위와 같은 모니터링 시스템 외에 상술한 전기차의 운행을 위하여 전지팩을 충전시키는 충전기를 별도로 설치해야된다.
따라서, 종래에는 전기차를 운용하기 위해서는 상술한 무선통신 가능한 전지팩과, 무선중계기, 모니터링 단말, 서버와, 충전기가 필수로 구성되어야 하기에 설치 및 운영 비용이 고가인 문제점이 있다.
또한, 종래의 전기차는 골프장과 같이 야외에서 운영될 경우에 무선 중계기(예를 들면, 와이파이(WIFI))가 설치된 일부 영역에서만 통신이 이루어지고 있어 통신이 제한 되나, 전체 골프장 내에 무선 중계기를 설치할 경우에는 그 비용이 고가이고, 모두 설치된다 하더라도 날씨나 지형, 기타 자연환경에 따른 요인에 의하여 전기차와 시설내 서버간의 통신이 원할하지 못하는 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 제10-2011-0002905(2011.01.11) 한국 공개특허공보 제10-2011-0038965(2011.04.15) 일본 특개 2011-248618, 20110.12.08)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 저렴한 비용으로 전기차의 모니터링과 충전이 모두 가능한 전기차용 에너지저장부재의 모니터링 시스템 및 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.
본 발명의 실시예는 전기차에 탑재되어 전기에너지를 공급하고, 설정된 제어값에 따라 전원이 충전된 전지모듈의 측정데이터를 유선 또는 무선으로 송신하는 에너지저장부재; 상기 전지모듈을 충전시키고, 상기 에너지저장부재와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 에너지저장부재의 측정데이터를 수신하는 충전기; 및 상기 충전기에서 수신된 측정데이터를 원거리에서 인터넷을 통하여 수신하는 모니터링 단말을 포함하는 전기차용 에너지저장부재의 시스템을 제공할 수 있다.
위 실시예에 있어서, 에너지저장부재는 온도, 전압 및 전류 센서중 하나 이상을 구비하여 설정된 제어값에 따라 상기 전지모듈을 측정하여 측정데이터를 출력하는 관리부; 상기 충전기와 설정된 거리 이내에 위치되면 무선 통신 연결되는 전기차 무선 통신모듈과, 상기 충전기로부터 유선 커넥터가 연결되면 통신 연결되는 전기차 유선 통신모듈중 적어도 하나 이상을 구비한 전기차 통신부; 및 고유 식별정보와, 제어값, 측정이력, 측정 데이터의 송신 및 충전 이력, 측정데이터중 하나 이상을 저장하는 메모리;를 포함할 수 있다.
본 발명은 전기차에 장착된 전지팩등의 에너지 저장부재의 모니터링을 위한 시스템을 충전기와 일체형으로 구축함에 따라 전기차가 운행되는 시설내에 무선 중계기의 설치가 필요하지 않아 저렴한 비용으로 시스템의 구축이 가능하고, 충전중에 자동으로 모니터링 데이터의 획득이 가능함에 따라 관리가 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기차용 에너지저장부재의 모니터링 시스템의 제1실시예를 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 전기차의 에너지 저장부재의 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 충전기를 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기차용 에너지저장부재의 모니터링 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 전기차용 에너지저장부재의 모니터링 시스템의 제2실시예를 도시한 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 전기차용 에너지저장부재의 모니터링 시스템의 제3실시예를 도시한 블럭도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 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.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제 하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하에서는 본 발명에 따른 전기차용 에너지저장부재의 모니터링시스템 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기차용 에너지저장부재의 모니터링 시스템을 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기차용 에너지저장부재의 모니터링 시스템은 충전가능한 에너지 저장부재(100)를 구비한 전기차(10)와, 전기차(1)의 에너지 저장부재(100)(도 2 참조)를 충전시키는 충전기(200)와, 인터넷을 통하여 충전기(200)에 연결된 전기차(1)의 측정 데이터를 수신 및 저장하는 모니터링 단말(400)을 포함한다.
여기서, 본 발명은 전기를 동력으로 사용하는 전기차(1)의 에너지 저장부재(100)에서 자체적으로 측정된 온도, 전압, 전류, 저항중 하나 이상을 포함하는 측정데이터를 에너지 저장부재(100)에 전원을 충전시키는 충전기(200)와의 무선 통신 또는 유선 통신을 통하여 획득하고, 획득된 측정 데이터를 통하여 각 전기차(1)의 에너지 저장부재(100)를 모니터링 하는 것을 특징으로 한다.
전기차(1)는 이차전지로 이루어진 다수개의 전지셀로 이루어전 전지모듈(120)에 충전된 전기에너지에 의해 운행되고, 전지모듈(120)의 이상 여부, 수명예측을 위하여 설정된 제어값에 의해 설정된 시간 및/또는 일자별로 전지모듈(120)의 전기적 및/또는 환경적특성을 측정하여 충전기(200)에 측정 데이터를 송신한다.
충전기(200)는 전기차(1)와 유선 또는 무선 통신 연결되어 측정데이터를 수신하고, 수신된 전기차(1)의 측정데이터를 원격지에 위치된 모니터링 단말(400)에 송신한다. 이를 위하여 충전기(200)는 근거리에 위치된 전기차(1)와 유선 또는 무선 통신을 위한 근거리 유무선 통신 장치와, 원격지의 모니터링 단말(400)과의 통신이 가능한 원거리 통신 장치를 구비한다.
모니터링 단말(400)/서버(이하에서는 모니터링 단말(400)로 총칭함)은 전기차(1) 에너지 저장부재(100)의 이상 여부와, 각 부품별 수명예측을 통한 교환 또는 부품의 교체와 같은 관리를 위하여 에너지 저장부재(100)의 측정 데이터를 모니터링 한다. 여기서 모니터링 단말(400)은 충전기(200)와 원격지에 설치되어 유무선 인터넷으로 연결된다.
바람직하게로는, 전기차(1)의 에너지 저장부재(100)는 설정된 제어값에 의하여 자체적으로 적어도 온도, 전압, 전류의 전기적 특성을 측정하거나, 또는 충전기(200)에 충전을 위하여 연결되었을 때, 충전기(200) 및/또는 모니터링 단말(400)의 명령에 의하여 측정데이터를 생성하여 충전기(200) 및/또는 충전기(200)를 경유하여 모니터링 단말(400)로 송신함도 가능하다.
보다 상세한 구성은 도 2 내지도 3을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 전기차의 에너지 저장부재를 도시한 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 전기차(1)의 에너지 저장부재(100)는 전원이 충전된 전지모듈(120)과, 설정된 제어값에 의해 전지모듈(120)의 측정하는 관리부(110)와, 유선 또는 무선 통신으로 측정데이터를 충전기(200)에 송신하는 전기차 통신부(150)와, 충전기(200)로부터 공급된 전원으로 전지모듈(120)을 충전시키는 충전 커넥터(130)와, 설정된 식별정보와 제어값 및/또는 측정데이터를 저장하는 메모리(140)를 포함한다.
전지모듈(120)은 다 수개의 이차전지로 이루어진 전지셀로서 충전기(200)에 의하여 공급된 전원이 충전되어 전기차(1)의 운행을 위한 동력을 제공한다.
충전 커넥터(130)는 충전기(200)에 연결되어 충전기(200)로부터 출력된 전원을 전지모듈(120)로 출력하여 충전시킨다.
관리부(110)(예를 들면, BMS(Battery Management System) 또는 EMS(Energy Management System))는 전지모듈(120)의 온도, 전압, 전류 및 충전율과 같은 전기적 특성을 측정한다. 이를 위하여 관리부(110)는 전지모듈(120)을 측정하기 위한 전압 내지 전류를 측정할 수 있는 하나 이상의 센서(예를 들면, 온도센서, 전압센서 및/또는 전류센서)를 구비한다.
여기서 관리부(110)는 설정된 제어값에 의해 전지모듈(120)을 측정하고, 측정된 데이터를 메모리(140)에 저장한다. 또는 관리부(110)는 충전기(200)와의 무선 또는 유선통신을 통하여 수신된 변경된 제어값을 메모리(140)에 저장한다.
전기차 통신부(150)는 무선으로 충전기(200)와 연결되는 전기차 무선 통신모듈(151)과, 유선으로 충전기(200)와 통신 연결되는 전기차 유선 통신모듈(152) 중 하나 이상을 포함한다.
전기차 무선 통신모듈(151)은, 예를 들면, 와이파이모듈(WiFi Module) 또는 블루투스 모듈(Bluetooth Module)로서 충전기(200)와 설정된 범위 이내에 위치되면 자동으로 통신 연결된다.
전기차 유선 통신모듈(152)은 에너지 저장부재(100)에 설치된 유선 커넥터에 충전기(200)의 유선 통신단자가 연결되면, 충전제어부(210)의 제어에 의하여 메모리(140)에 저장된 측정데이터를 송신한다.
메모리(140)는 모니터링 단말(400)에 의하여 부여된 식별정보와, 측정데이터, 설정된 제어값, 측정이력, 측정데이터 송신 이력중 하나 이상의 정보가 저장된다. 여기서 측정데이터는 에너지 저장부재(100)의 한정된 저장 용량을 절약하기 위하여 설정된 기간 이후에 작동삭제되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 메모리(140)는 관리부(110)의 제어에 의하여 측정데이터가 생성된 이후부터 설정된 기간, 측정데이터의 송신 이후중 어느 하나의 조건에 의하여 삭제된다.
도 3은 본 발명의 충전기를 도시한 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 충전기(200)는 전기차(1)에 전원을 공급하는 충전부(220)와, 충전부(220)에서 연결되어 전기차(1)의 충전 커넥터(130)에 연결되는 출력커넥터와, 전기차 통신부(150)와 유선 및/또는 무선 통신을 수행하는 충전 통신부(240)와, 에너지 저장부재(100)의 측정데이터를 수신하도록 충전 통신부(240)를 제어하는 충전제어부(210)와, 에너지 저장부재(100)의 측정데이터를 저장하는 데이터 저장부(300)와, 모니터링 단말(400)과 인터넷 통신하는 인터넷 통신부(250)와, 사용자의 조작명령을 출력하는 조작부(260)를 포함한다.
충전부(220)는 외부계통 또는 태양광이나 풍력, 조력등의 자연에너지 발전장치로부터 공급된 전원을 충전한다. 충전부(220)는 충전제어부(210)의 제어에 의하여 충전된 전원을 출력커넥터로 출력한다.
출력커넥터는 에너지 저장부재(100)의 충전 커넥터(130)에 연결되어 충전부(220)로부터 출력된 전원을 충전 커넥터(130)로 출력한다.
충전 통신부(240)는 에너지 저장부재(100)와 무선통신하는 충전 무선 통신모듈(241)과, 에너지 저장부재(100)와 유선 연결되는 충전 유선 통신모듈(242)중 하나 이상을 포함한다.
충전 무선 통신모듈(241)은 전기차 무선 통신모듈(151)과 무선 통신(예를 들면, WiFi 또는 블루투스) 연결되어 에너지 저장부재(100)의 측정데이터를 수신한다.
충전 유선 통신모듈(242)은 전기차 유선 통신모듈(152)과 유선으로 연결되어 에너지 저장부재(100)의 측정데이터를 수신한다. 여기서 전기차 유선 통신모듈(152)과 충전 유선 통신모듈(242)은 유선 커넥터로서 작업자가 수작업으로 충전기(200)와 에너지 저장부재(100)간에 연결시키면 충전제어부(210) 및 /또는 조작부의 명령중 하나 이상에 의하여 통신 연결된다.
데이터 저장부(300)는 전기차(1)의 측정데이터와 식별정보, 측정데이터 송신이력, 측정이력과 제어값의 변경 이력중 하나 이상을 저장한다. 여기서 측정데이터는 전기차(1)에 부여된 고유번호와, 에너지 저장부재(100)별로 부여된 고유 식별정보와, 날짜 및 시간을 포함하여 저장된다.
여기서 제어값 변경정보는 후술되는 관리자 단말에 의하여 제어값이 변경된 시간과 일시, 접속 아이디(관리자의 아이디)를 포함한다.
더욱 바람직하게로는 데이터 저장부(300) 및/또는 충전 제어부(210)는 통신 연결된 에너지저장부재(100)의 제어값의 변경이나 측정데이터의 열람을 권한별로 설정하는 것이 바람직하다. 이는 도 6의 제3실시예를 통하여 후술한다.
인터넷 통신부(250)는 인터넷으로서 모니터링 단말(400)에 연결되어 충전제어부(210)의 제어에 의하여 모니터링 단말(400)에 측정데이터를 송신한다.
조작부(260)는 다수개의 스위치 및 디스플레이를 구비하여, 작업자의 선택에 따라 입력된 명령어를 출력한다. 여기서, 조작부(260)는 작업자가 출력 커넥터(230)를 전기차(1)의 충전 커넥터(130)에 연결한 뒤에 충전명령어를 입력하면, 입력된 명령어를 충전제어부(210)로 출력한다.
본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하는 일실시예에 의하여 달성되는 전기차(1)의 모니터링 방법을 첨부된 도 4의 순서도를 참조하여 설`명한다.
도 4는 본 발명에 따른 전기차의 모니터링 방법을 도시한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명은 에너지 저장부재(100)에서 데이터를 측정하는 에너지 저장부재 구동단계(S100)와, 충전기(200)에서 에너지 저장부재(100)의 측정데이터를 수신하는 충전기 구동단계(S200)와, 충전기(200)에 저장된 측정데이터를 수신하는 모니터링 단말의 구동단계(S300)를 포함한다.
이중, 에너지 저장부재(100)의 구동단계(S100)는 고유의 식별정보가 저장되는 식별정보 저장단계(S110)와, 전지모듈(120)을 측정하여 측정데이터를 생성하는 측정단계(S120)와, 충전기(200)에 식별정보와 측정데이터를 송신하는 단계(S130)를 포함한다.
식별정보 저장단계(S110)는 관리부(110)가 전기차 통신부(150)를 통하여 수신된 식별정보를 메모리(140)에 저장하는 단계이다. 여기서 식별정보 저장단계는 제어값을 설정 및/또는 변경할 수 있다. 제어값은 측정조건으로서, 예를 들면, 충전기(200)의 측정 명령, 설정된 날짜와 시간, 측정 항목중 하나 이상을 포함한다.
측정단계(S120)는 관리부(110)가 제어값에 의해 설정된 조건에 해당 되면, 전지모듈(120)의 전기적 특성(전압, 전류, 저항, 충방전율중 하나 이상), 환경적 특성(예를 들면, 온도 또는 습도)를 측정하는 단계이다. 측정된 측정데이터는 관리부(110)의 제어에 의하여 메모리(140)에 저장된다.
또는, 관리부(110)는 측정조건으로 충전기(200)로부터 측정 명령이 수신된 경우에만 측정데이터를 생성하도록 설정되었다면, 충전기(200)와 유무선 통신으로 연결된 이후에 측정 명령을 수신한다. 그리고, 관리부(110)는 전지모듈(120)을 측정한 뒤에 측정데이터를 즉시 송신함도 가능하다.
데이터송신단계(S130)는 에너지 저장부재(100)에서 측정데이터를 송신하는 단계이다. 관리부(110)는 전기차 통신부(150)를 통하여 충전기(200)로부터 측정데이터 송신명령이 수신되면, 메모리(140)에 저장된 측정데이터를 송신한다.
예를 들면, 전기차(1)의 관리자는 전기차(1)의 충전량을 확인한 뒤에 충전기(200)로 이동시킨 뒤에 충전기(200)의 출력커넥터를 충전 커넥터(130)로 연결한다. 그리고, 작업자는 조작부(260)를 조작하여 충전명령을 입력하고, 충전제어부(210)는 입력된 명령에 따라 충전부(220)에서 전기차(1)에 전원을 공급하도록 제어한다.
이때, 충전 무선 통신모듈(241)은 통신 가능한 거리 이내에 전기차(1)가 위치됨에 따라 전기차 무선 통신모듈(151)을 자동 검색 및 호출하여 상호간에 설정된 식별정보를 확인하여 통신을 개시한다.
따라서, 관리부(110)는 전기차 무선 통신모듈(151)을 통하여 충전기(200)로부터 측정데이터 송신명령이 수신되면, 메모리(140)에 저장된 측정데이터를 송신하도록 전기차 무선 통신모듈(151)을 제어한다.
또는, 작업자가 충전 유선 통신모듈(242)에 연결되는 유선 커넥터를 전기차(1)의 유선 커넥터에 연결시킨 뒤에 조작부(260)를 조작하여 측정데이터의 송신명령을 직접 입력할 수 있다.
마찬가지로, 관리부(110)는 전기차 유선 통신모듈(152)로부터 측정데이터 송신명령이 수신되면, 메모리(140)에 저장된 측정데이터를 송신하도록 제어한다.
또는 관리부(110)는 전기차 유선 통신모듈(152) 또는 전기차 무선 통신모듈(151)로부터 측정명령을 수신하여 설정된 제어값에 따라 전지모듈을 측정하고, 생성된 측정데이터를 충전기로 송신하도록 제어한다.
즉, 본 발명은 전기차(1)와 모니터링 단말(400)간의 통신을 위하여 시설 전체에 무선 중계기를 설치하는 것이 아닌, 충전기(200)에 유무선 통신 모듈(241, 242)을 설치하여 전기차(1)의 충전중에 측정데이터를 수신할 수 있다.
또한, 바람직하게로는 전기차(1)의 측정데이터는 충전중에 충전기(200)로부터 측정명령이 수신되었을 경우에만 온도 및 전기적 특성을 측정하고, 측정된 데이터를 자체 메모리(140)에 저장하지 않고, 충전기(200)에 저장시켜 에너지 저장부재(100)의 메모리(140) 용량을 줄일 수 있도록 것도 가능하다.
또는, 에너지 저장부재(100)의 구동단계는 충전하기 이전에 전지모듈(120)을 측정하여 측정된 측정데이터를 메모리(140)에 저장한 뒤에 충전기(200)로부터 측정데이터 송신명령이 수신되면 송신함도 가능하다.
더욱 바람직하게로는 에너지 저장부재(100)의 메모리(140)에 저장된 측정데이터는 충전기(200)에 송신된 이후, 설정된 기간이나 시간이 경과 되면 자동으로 삭제하도록 설정됨도 가능하다.
충전기(200)의 구동단계(S200)는 모니터링 단말(400)로부터 수신된 식별정보를 저장하는 식별정보 저장단계(S210)와, 충전명령이 입력되면 전기차(1)에 전원을 공급하는 충전단계(S220)와, 전기차(1)와 통신 연결되어 수신된 측정데이터를 저장하는 저장단계(S230)와, 모니터링 단말(400)에 측정데이터를 송신하는 데이터송신단계(S240)와, 설정된 조건에 따라서 데이터를 삭제하는 데이터 삭제단계(S250)를 포함한다.
식별정보 저장단계(S210)는 모니터링 단말(400) 및/또는 모니터링 단말(400)로부터 수신된 각 전기차(1)의 에너지 저장부재(100)의 식별정보를 수신 및 저장하는 단계이다. 아울러 충전제어부(210)는 조작부(260), 모니터링 단말(400) 및 모니터링 단말(400)중 어느 하나로부터 수신된 측정데이터 삭제조건을 저장한다.
충전단계(S220)는 충전제어부(210)가 조작부(260)로부터 충전명령이 입력되면, 출력커넥터를 통하여 전원을 출력하도록 충전부(220)를 제어하는 단계이다.
여기서, 작업자가 충전기(200)로 접근한 전기차(1)의 충전 커넥터(130)에 출력 커넥터(230)를 연결하고, 조작부(260)를 통하여 충전명령을 입력한다.
따라서, 충전제어부(210)는 조작부(260)를 통하여 입력된 충전명령에 따라 충전부(220)에서 전원을 출력하여 전지모듈(120)을 충전시키도록 제어한다.
저장단계(S230)는 충전제어부(210)가 충전 통신부(240)를 통하여 전기차(1)의 에너지 저장부에 측정데이터를 요청하여 수신된 측정데이터를 저장하는 단계이다.
여기서, 충전 무선 통신모듈(241)은 전기차(1)의 전기차 무선통신모듈이 설정된 범위 이내에 위치되면, 해당 에너지 저장부재(100)에 부여된 식별정보와 함께 측정데이터를 요청하는 신호를 송신한다.
이후, 충전제어부(210)는 충전 무선 통신모듈(241)을 통하여 수신된 식별정보와 저장된 식별정보를 비교하여 일치된 식별정보가 존재하고, 설정된 기간 내에 측정데이터의 수신 여부가 기록되지 않았다면, 해당 전기차(1)의 에너지 저장부재(100)에 측정데이터를 요청하도록 충전 무선 통신모듈(241)을 제어한다.
여기서, 충전제어부(210)는 식별정보를 통하여 설정된 기간 이내에 측정데이터의 수신 기록이 남아 있다면, 해당 전기차(1)의 측정데이터 요청을 중단하여 동일한 전기차(1)의 측정데이터를 중복하여 수신되지 않도록 한다.
또는, 충전 유선통신모듈(242)은 작업자가 수작업으로 전기차(1)의 유선 커넥터에 연결시키면, 충전제어부(210)에 유선 통신 연결신호를 출력한다. 따라서, 충전제어부(210)는 유선 통신 연결된 전기차(1)에 측정데이터를 요청한다.
여기서, 유선통신에 의한 측정데이터의 요청은 조작부(260)를 통한 작업자의 입력에 의하여 이루어지거나, 또는 상술한 바와 같이 충전 제어부(210)에 의하여 자동으로 수행될 수 있다.
그러므로, 충전제어부(210)는 충전 유선 통신모듈(242) 또는 충전 무선 통신모듈(241)을 통하여 수신된 측정데이터를 식별정보 및 수신 일시를 포함하는 로그정보와 함께 데이터 저장부(300)에 저장한다.
데이터송신단계(S240)는 충전제어부(210)가 인터넷 통신부(250)를 통하여 모니터링 단말(400)로부터 측정데이터의 검색 및/또는 송신요청신호가 수신되면, 데이터 저장부(300)에 저장된 측정데이터를 송신하는 단계이다.
여기서 모니터링 단말(400)의 측정데이터 요청신호를 설정된 조건(예를 들면, 설정된 날짜와 시간 또는 설정된 시간 주기)에 따라서 주기적으로 요청될 수 있다.
따라서, 충전제어부(210)는 인터넷 통신부(250)를 통하여 모니터링 단말(400)로부터 측정데이터 요청신호가 수신되면, 데이터 저장부(300)에 저장된 측정데이터를 송신할 수 있다.
데이터 삭제단계(S250)는 충전제어부(210)가 설정된 조건에 해당된 측정데이터를 일괄 삭제하는 단계이다. 여기서 측정 데이터는 설정된 기간이 경과된 데이터를 자동 삭제하여 데이터 저장용량을 설정된 용량으로 유지할 수 있도록 한다. 설정기간은 모니터링 단말(400)로 송신된 이후부터 1주일, 또는 1개월 이상으로 설정될 수 있으며, 이는 관리자의 임의대로 설정될 수 있다.
모니터링 단말 구동단계(S300)는 각 전기차(1)별, 에너지 저장부재(100) 별 고유의 식별정보를 설정하는 식별정보 설정단계(S310)와, 설정된 조건 또는 입력된 명령어에 따라서 충전기(200)를 호출하는 충전기 호출단계(S320)와, 충전기 호출단계(S320)에서 호출된 충전기(200)에 데이터를 요청하는 데이터 요청단계(S330)와, 데이터 요청단계(S330) 이후에 측정데이터를 수신하는 데이터 수신단계(S340)와, 수신된 데이터를 저장하는 데이터 저장단계(S350)를 포함한다.
식별정보 설정단계(S310)는 관리자의 조작으로 각 에너지 저장부재(100)의 고유 식별정보를 설정하는 단계이다. 설정된 식별정보는 인터넷을 통하여 충전기(200)로 송신되고, 작업자의 수작업이나 충전기(200)와의 유무선 통신에 의하여 에너지 저장부재(100)에 송신 및 저장된다. 아울러 식별정보 설정단계(S310)는 각각의 측정 항목과 조건을 설정할 수 있다. 측정조건은 각 에너지 저장부재(100)별 자동 측정 일자나 시간, 또는 충전기(200)의 측정명령 또는 모니터링 단말(400)에서의 측정명령중 하나 이상에 의하여 에너지 저장부재(100)의 전기적 및 온도의 특성을 측정하도록 설정할 수 있다.
또한, 충전기(200)에서 측정데이터의 수집은 조작부(260)에 의한 수동명령 또는 충전제어부(210)의 제어에 의하여 유무선 통신 연결된 직후 자동으로 수행되도록 설정될 수 있다.
또한, 모니터링 단말(400)은 충전기(200)에 저장된 측정데이터의 수신 조건을 설정할 수 있다. 측정데이터의 수신조건은 설정된 기간, 시간, 또는 현장에서 에너지 저장부재(100)로부터 측정데이터를 수집한 직후로 설정됨도 가능하다.
충전기 호출단계(S320)는 모니터링 단말(400)에서 설정된 조건에 따라 각각의 충전기(200)를 호출하는 단계이다. 여기서 충전기(200)는 각각 데이터 저장부(300)를 포함하는 실시예일 경우에는 모니터링 단말(400)에서 순차적으로 각 충전기(200)를 호출한다.
데이터 요청단계(S330)은 호출된 충전기별로 데이터를 요청하는 단계이다. 모니터링 단말은 인터넷을 통하여 호출된 충전기로부터 측정데이터를 요청한다.
데이터 수신단계(S340)는 모니터링 단말(400)에서 충전기(200)로부터 측정데이터를 수신하는 단계이다.
데이터 저장단계(S350)는 모니터링 단말(400)에서 충전기(200)로부터 수신된 측정데이터를 식별정보와 측정항목별로 분류하여 저장 및 출력하는 단계이다. 저장된 측정데이터는 관리자의 조작에 의하여 출력되거나, 설정된 기준값에 비교하여 이상 여부가 감지되면 경보를 발령할 수 있다.
또는, 모니터링 단말의 구동단계(S300)는 충전기 호출단계(S320) 내지 데이터 저장단계(S340)중 어느 하나에서 충전기에 에너지저장부재의 식별정보 및 제어값을 송신하여 제어값을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다. 충전기(200)는 모니터링 단말(400)로부터 인터넷을 통하여 수신된 제어값 변경신호를 저장한 뒤에 통신 연결된 에너지저장부재(100)의 식별정보를 확인하여 변경된 제어값을 에너지저장부재로 송신하는 것으로 진행될 수 있다.
또는, 모니터링 단말(400)은 충전기(200)를 호출하여 제어값 변경 대상이 되는 에너지저장부재(100)가 충전기에 연결된 것이 확인되면, 해당 충전기에 대상 에너지저장부재의 변경된 제어값을 송신하는 것도 가능하다.
따라서, 충전기의 구동단계(S200)는 모니터링 단말로부터 수신된 제어값을 저장하고, 전기차가 충전을 위하여 충전소에 방문하여 유선 또는 무선으로 통신 연결된 에너지저장부재의 식별정보를 확인하여 수신된 제어값을 송신하여 해당 에너지저장부재의 제어값을 변경하는 제어값 변경단계를 더 포함한다.
이와 같은 본 발명의 일실시예의 구성은 각 충전기(200)별로 인터넷을 통하여 원격지에 위치된 모니터링 단말(400)과의 직접 통신에 의하여 전기차(1)에 탑재된 에너지 저장부재(100)의 측정데이터를 수신할 수 있는 구성을 포함하고 있다.
또한, 본 발명은 각 충전기(200)별로 수신된 측정데이터를 하나의 데이터 저장부(300)로 통합하여 저장하고, 데이터 저장부(300)와 원격지의 모니터링 단말(400)간의 인터넷 통신에 의하여 측정데이터를 송신할 수 있도록 구성할 수 있다. 이와 같은 본 발명의 제2실시예는 도 5에 도시된 바와 같다.
도 5는 본 발명의 제2실시예를 간략 도시한 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예는 다 수개의 충전기(200)와, 각 충전기(200)별로 연결되어 충전되는 전기차(1)의 에너지 저장부재(100)와, 다 수개의 충전기(200)에 내부 통신망(사내 네트워크)로 연결되는 데이터 저장부(300)와, 데이터 저장부(300)와 인터넷으로 연결되어 측정데이터를 수신하는 모니터링 단말(400)을 포함한다.
여기서, 제2실시예는 데이터 저장부(300)에 인터넷 통신이 가능한 통신모뎀(310)을 설치하고, 각 충전기(200)는 내부 통신망(예를 들면, LAN)으로 데이터 저장부(300)에 연결된다.
따라서 각 충전기(200)는 상술한 제1실시예와 마찬가지로, 충전 무선 통신모듈(241) 또는 충전 유선 통신모듈(242)을 통하여 전기차(1)의 에너지 저장부재(100)와 통신 연결되어 측정데이터를 수신하여 내부 통신망을 통하여 데이터 저장부(300)에 저장한다. 이때 데이터 저장부(300)에 저장되는 측정데이터는 충전기(200)의 고유 식별정보와 날짜 및 시간과, 에너지 저장부재(100)의 고유 식별정보와, 측정 항목, 측정이력, 제어값 변경 이력, 측정데이터 송신이력중 하나 이상이 포함될 수 있다.
데이터 저장부(300)는 자체적으로 인터넷 통신이 가능한 통신모뎀(310)이 부가되어 원격지에 위치된 모니터링 단말(400)에 측정데이터를 송신한다.
또는, 본 발명의 제3실시예는 충전기(200)에 연결되어 충전중인 전기차(1)의 에너지 저장부재(100)에 설정된 제어값에 대한 변경을 위하여 다 수개의 충전기(200)가 설치된 충전소내에 관리자 단말(500)을 추가하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 제3실시예는 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 제3실시예를 간략 도시한 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제3실시예는 내부 통신망으로 각 충전기(200)에 연결되는 관리자단말을 더 포함한다. 여기서 데이터 저장부(300)는 관리자 단말(500)에 연결되거나 제2실시예와 같이 각 충전기(200)에 내부 통신망으로 연결될 수 있다.
관리자 단말(500)은 다 수개의 충전기(200)와 내부 통신망으로 연결되어 각 충전기(200)에 통신연결된 에너지 저장부재(100)의 제어값을 변경하고, 각 에너지 저장부재(100)의 측정데이터를 수신하여 데이터 저장부(300)에 저장 및/또는 모니터링 단말(400)로 송신한다.
여기서, 관리자 단말(500)은 모니터링 단말(400)로부터 수신된 제어값 변경명령에 따라 충전기(200)에 연결된 에너지 저장부재(100)의 식별정보를 확인하여, 제어값 변경 대상여부를 확인한 뒤에 에너지 저장부재(100)의 제어값을 변경한다.
예를 들면, 각각의 에너지 저장부재(100)는 전기차(1)에 안정적인 전원의 공급을 위하여 다양한 상황을 대비하기 위하여 관리부(110)(예를 들면, BMS(Battery Management System) 또는 EMS(Energy Management System))에 전지모듈의 동작 여부 를 모니터링 할 수 있도록 측정항목을 설정하는 각각의 제어값(예를 들면, 충전율의 산출 및 표시 또는 이상감지조건의 설정 및 경보)이 설정된다.
이와 같은 제어값은 전기차(1)의 사용용도나, 운행 시설 및/또는 사용자 또는 제조사의 선택이나 상황에 따라 수시로 변경될 수 있다.
종래에는 이와 같은 에너지 저장부재(100)의 제어값을 변경하기 위해서 제조사의 엔지니어가 단말기를 소지하여 현장으로 방문해야 되는 번거로운 문제점이 있다.
또는, 종래에는 원거리에서 모니터링 단말(400)을 이용하여 에너지 저장부재(100)의 제어값을 변경하는 기술(예를 들면, 일본 특개 2011-248618, 20110.12.08)이 제안되었으나, 상술한 바와 같이, 시설 전체 내에 무선 중계기가 필요하고, 현장의 지형이나 환경에 따라서 통신이 원활하지 않은 문제점이 있었다.
그러므로, 본 발명은 엔지니어가 현장을 방문하여 일일이 전기차(1)를 찾아다니지 않더라도, 원거리에 위치된 모니터링 단말(400)의 제어에 의하여 각 충전기(200)를 통한 에너지저장부재의 제어값을 직접 변경하거나, 또는 인터넷으로 연결된 관리자 단말(500)에 제어값 변경을 요청하여 관리자 단말로 하여금 충전기에 통신 연결된 에너지 저장부재(100)의 제어값을 변경하기에 종래와 같은 현장 방문이나 통신이 원활하지 않은 문제점을 해결할 수 있다.
즉, 본 발명은 전기차(1)를 충전시키는 충전기(200)와 전기차(1)간에 유무선 통신이 가능한 구성을 제안함에 따라 시설 전체 영역내에 무선 중계기를 설치하지 않고, 제어값이나 측정데이터의 송수신시에 환경이나 현장의 지형에 따른 통신이 원활하지 않은 종래의 문제점을 해소할 수 있어 시설의 관리 및 시스템의 구축에 필요한 비용과 시간을 절약할 수 있었다.
100 : 에너지 저장부재 110 : 관리부
120 : 전지모듈 130 : 충전 커넥터
140 : 메모리 150 : 전기차 통신부
151 : 전기차 무선 통신모듈 152 : 전기차 유선 통신모듈
200 : 충전기 210 : 충전제어부
220 : 충전부 230 : 출력 커넥터
240 : 충전 통신부 250 : 인터넷 통신부
260 : 조작부 300 : 데이터 저장부
310 : 통신모뎀 400 : 모니터링 단말
500 : 관리자 단말

Claims (10)

  1. 전기차에 탑재되어 전기에너지를 공급하고, 설정된 제어값에 따라 전원이 충전된 전지모듈의 온도, 전압, 전류, 저항중 하나 이상을 자체 측정한 측정 데이터를 저장하는 에너지저장부재;
    상기 에너지 저장부재를 충전시키고, 상기 에너지저장부재와 유선 또는 무선으로 연결되어 충전중인 상기 에너지저장부재를 호출하여 에너지저장부재의 측정데이터를 수신 및 저장하는 충전기; 및
    상기 충전기에서 저장된 측정데이터를 인터넷을 통하여 원거리에서 수신하는 모니터링 단말을 포함하고,
    상기 에너지저장부재는
    온도, 전압 및 전류 센서중 하나 이상을 구비하여 설정된 제어값에 따라 상기 전지모듈을 측정하여 측정데이터를 출력하는 관리부;
    상기 충전기와 설정된 거리 이내에 위치되면 무선 통신 연결되는 전기차 무선 통신모듈과, 상기 충전기로부터 유선 커넥터가 연결되면 통신 연결되는 전기차 유선 통신모듈중 적어도 하나를 구비한 전기차 통신부; 및
    고유 식별정보와, 제어값, 측정이력, 측정 데이터의 송신 및 충전 이력, 측정데이터중 하나 이상을 저장하는 메모리;를 포함하고,
    상기 충전기는
    상기 전지모듈에 연결되어 전원을 충전시키는 충전부;
    상기 에너지저장부재와 통신 연결되어 측정데이터를 수신하는 충전 통신부;
    상기 측정데이터를 저장하는 데이터 저장부;
    상기 모니터링 단말과 인터넷으로 통신 연결되는 인터넷 통신부; 및
    상기 충전 통신부를 제어하여 수신된 측정데이터를 상기 데이터 저장부에 저장하고, 상기 인터넷 통신부를 제어하여 상기 데이터 저장부에 저장된 측정데이터를 상기 모니터링 단말에 송신하는 충전 제어부를 포함하고,
    상기 충전 제어부는
    충전중인 전기차의 에너지저장부재의 식별정보와 상기 모니터링 단말로부터 수신된 고유 식별정보를 확인하고, 측정 데이터의 송신 및 충전이력을 확인하여 설정 기간 이내의 측정데이터를 요청하고, 설정된 조건에 따라 상기 데이터저장부에 저장된 측정데이터를 상기 모니터링 단말로 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기차용 에너지 저장부재의 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 에너지 저장부재와 충전기는
    와이파이 또는 블루투스로서 통신 연결되는 전기차용 에너지저장부재의 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 데이터 저장부는
    다 수개로서 각각 서로 다른 전기차의 에너지저장부재로부터 수신된 측정데이터를 저장하도록 내부 통신망으로 연결되고,
    인터넷을 통하여 모니터링 단말에 연결되어 저장된 측정데이터를 송신하는 전기차용 에너지저장부재의 시스템
  6. 제1항에 있어서, 상기 충전기에 유선 또는 무선으로 연결되는 에너지저장부재에 설정된 제어값을 변경 또는 신규 제어값을 저장하도록 상기 충전기와 내부 통신망을 토하여 통신연결된 관리자 단말을 더 포함하는 전기차용 에너지저장부재의 시스템.
  7. 전기차에 탑재된 에너지 저장부재에서 설정된 제어값에 따라 전지모듈을 측정하고, 설정된 제어값에 따라 전원이 충전된 전지모듈의 온도, 전압, 전류, 저항중 하나 이상을 자체 측정한 측정 데이터를 저장하는 에너지 저장부재 구동단계;
    상기 전기차에 전원을 공급하여 상기 전지모듈을 충전시키고, 충전중인 상기 에너지저장부재의 고유 식별정보와, 모니터링 단말로부터 수신된 고유 식별정보를 확인하여 일치되면 상기 에너지저장부재에 측정데이터를 요청하여 저장하고, 설정된 기간별로 저장된 각 에너지저장부재의 측정데이터를 송신하는 충전기 구동단계;
    원거리에서 상기 충전기에 저장된 측정데이터를 수신하는 모니터링 단말 구동단계를 포함하고,
    상기 충전기의 구동단계는
    상기 충전기가 상기 모니터링 단말로부터 상기 에너지저장부재의 제어값을 수신하고, 유선 또는 무선으로 통신 연결된 상기 에너지저장부재의 설정된 제어값을 변경시키는 충전기의 제어값 변경 단계를 포함하는 전기차용 에너지저장부재의 모니터링 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 충전기 구동단계에서, 상기 에너지저장부재와 충전기는 와이파이 또는 블루투스로 통신 연결되어 측정데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 전기차용 에너지저장부재의 모니터링 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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JP2002123888A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Suzuki Motor Corp 充電システム、充電管理システム、充電管理方法及び記憶媒体
JP2011248618A (ja) * 2010-05-26 2011-12-08 Sony Corp 情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び蓄電装置管理システム

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