KR101854871B1

KR101854871B1 - 전기자동차 충전 장치 및 방법

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Publication number: KR101854871B1
Application number: KR1020180020883A
Authority: KR
Inventors: 박세호
Original assignee: 주식회사 에드원
Priority date: 2018-02-22
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2018-05-04

Abstract

본 발명은 전기자동차 충전 장치 및 방법에 관한 기술을 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 전기자동차의 배터리에 전력을 공급하는 충전부, 외부 네트워크 및 상기 전기자동차와 신호를 송수신하는 통신부 및 상기 충전 장치의 각 부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 운전자 이동 정보를 수신하고, 상기 운전자 이동 정보에 기초하여 예상 주행 경로 및 예상 주행 거리를 산출하고, 상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 상기 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성하고, 상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량을 산출하고, 상기 충전부를 통해 상기 전기자동차의 배터리를 충전할 때 상기 산출된 목표 충전량만큼 충전하되, 상기 주행 환경 정보는 상기 운전자 이동 정보에 대응하는 시간 및 위치의 날씨 및 기온을 나타내는 정보인 주변 날씨 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치가 제공될 수 있다.

Description

전기자동차 충전 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CHARGING ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차 충전 장치 및 방법에 관한 기술을 포함한다.

전기자동차(EV, Electric Vehicle)는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 의미한다. 전기자동차는 배터리와 전기 모터로만 주행하는 순수 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)가 연구 개발되고 있다.

플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)는 전기자동차의 짧은 주행거리와 높은 가격을 해결하는 대안으로 개발된 전기 모터/배터리 및 내부 연소 엔진을 사용하며 전기에너지를 배터리에 충전시켜 사용하고, 자동차의 에너지 사용에서 가솔린 연료를 사용한다.

전기자동차는 기본적으로 화석 연료를 사용하는 자동차 엔진을 동력원으로 이용하지 않으며, 배터리, 울트라 커패시터(Ultra Capacitor), 교류를 직류 전압으로 변환하는 인버터(inverter), 모터(Motor)를 회전시켜 변속기(Transmission)를 구동하여 자동차의 바퀴를 구동시키며, 인버터는 DC-DC 컨버터와 연결되어 전자 제어 장치(ECU, Electronic Control Unit)에 DC 전압을 공급하고, ECU는 조향 상태를 조절하는 전자식 파워 스티어링 시스템(EPS, Electronic Power Steering)와 연동되고 액츄에이터(actuator), 브레이크(brake)와 연결되며, 자동변속기, ABS(Anti-lock brake system)의 상태를 전자적으로 제어한다.

전기자동차 배터리는 예컨대, 리튬 전지를 사용하고 400V 구동 배터리와 12V 보조 배터리로 장착될 수 있다. 최근 양산되어 시장에 보급되는 전기자동차의 경우 1회 완전 충전시에 최대 350km 주행이 가능(예를 들어, 쉐보레 볼트 EV의 경우)하나 이는 차량의 종류에 따라 크게 차이가 난다. 전기자동차 내 사용자의 편의를 위한 다양한 모듈/장치들은 구동시 전력을 소모하기 때문에 전기자동차의 주행 거리에 영향을 줄 수 있다.

한편, 전기자동차의 경우 구동시 배터리가 방전되기 때문에 정기적으로 충전을 해야한다. 충전 시간은 완충전기를 사용시 4 내지 9시간, 급속 충전시 30분 내지 1시간이 소요되는 것으로 알려져 있으며, 배터리 기술의 발전에 따라 완속 충전 또는 급속 충전 속도가 개선되고 있다. 전기자동차 충전기는 충전 케이블을 전기자동차의 충전 단자에 연결하여 전기 에너지를 충전시키는 기능을 제공하며, 통상적으로 고속 또는 저속 충전 타입을 지원한다. 전기자동차 충전기는 충전기의 시스템 공급 가격을 낮추기 위해 하나의 메인 충전기에 여러 개의 충전기 터미널을 연결하여 제어하는 방식이 사용되고 있다.

최근 들어, 전기자동차 시장이 급성장하고 있으나, 아직까지 충전 인프라가 부족한 실정이다. 따라서, 전기자동차의 충전 인프라를 공급하면서, 전기자동차의 충전을 종합적으로 관리할 수 있는 관리 시스템을 필요로 한다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 전기자동차의 배터리를 효율적으로 충전하기 위한 장치 및 방법을 제공하기 위한 목적을 가지고 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 전기자동차의 배터리를 충전하는 충전 장치에 있어서, 전기자동차의 배터리에 전력을 공급하는 충전부; 외부 네트워크 및 상기 전기자동차와 신호를 송수신하는 통신부; 및 상기 충전 장치의 각 부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 통신부를 통해 외부 네트워크로부터 상기 전기자동차의 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수신하고, 상기 운전자 이동 정보에 기초하여 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출하고, 상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 상기 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성하고, 상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량을 산출하고, 상기 충전부를 통해 상기 전기자동차의 배터리를 충전할 때 상기 산출된 목표 충전량만큼 충전하되, 상기 주행 환경 정보는 상기 운전자 이동 정보에 대응하는 시간 및 위치의 날씨 및 기온을 나타내는 정보인 주변 날씨 정보를 포함하고, 상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 제어부는, 기온에 따른 상기 전기자동차의 주행거리를 나타내는 정보인 기온-주행거리 상관 관계 정보 및 상기 주변 날씨 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리의 현재의 충전량에 따른 주행 가능한 거리인 잔여 주행 거리를 산출하고, 상기 잔여 주행 거리에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는, 전기자동차가 주행한 날의 일평균 기온, 전기자동차가 주행한 날의 총 주행 거리, 전기자동차가 주행을 시작할 때의 배터리의 충전량인 시작 충전량 및 전기자동차가 주행을 종료했을 때의 배터리의 충전량인 종료 충전량의 조합에 기초하여 된다.

여기서, 상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는, 상기 전기자동차가 주행한 날의 일평균 기온을 나타내는 값인 주행일 기온 값 및 상기 전기자동차가 주행한 날의 총 주행 거리를 상기 시작 충전량에서 상기 종료 충전량을 차감한 값으로 나눈 값인 충전 효율 값이다.

여기서, 복수의 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보를 저장하는 데이터베이스;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 데이터베이스에 저장된 상기 전기자동차의 과거의 복수의 기온-주행거리 상관 관계 정보, 복수의 타 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보 및 상기 주변 날씨 정보의 기온 값에 기초하여 상기 잔여 주행 거리를 한다.

여기서, 상기 제어부는, 기온 수치를 한 축으로 하고 충전 효율 수치를 타 축으로 하는 직교좌표계에 상기 주행일 기온 값 및 상기 충전 효율 값의 세트를 좌표값으로 하는 상기 각 기온-주행거리 상관 관계 정보를 개별적으로 위치시키고, 상기 직교좌표계에서의 상기 각 기온-주행거리 상관 관계 정보의 분포에 기초하여 상기 전기자동차의 기온에 따른 충전 효율 값의 추세선을 한다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 추세선에 기초하여, 상기 직교좌표계에서 상기 주변 날씨 정보의 기온 값에 대응하는 충전 효율 값인 주행시 충전 효율 값을 획득하고, 상기 주행시 충전 효율 값에 상기 전기자동차의 배터리의 현재의 충전량을 곱한 값에 기초하여 상기 잔여 주행 거리를 산출한다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이에 기초하여 상기 목표 충전량을 한다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이를 상기 주행시 충전 효율 값으로 나눈 값에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 주행 환경 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 지형에 관한 정보인 주행 지형 정보를 더 포함하되, 상기 주행 지형 정보는 상기 예상 주행 경로에 따른 도로의 경사도에 관한 정보를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 주행 지형 정보의 경사도에 관한 정보에 기초하여 상기 예상 주행 경로에 포함된 오르막길의 경사도 및 거리, 내리막길의 경사도 및 거리를 산출하고, 상기 오르막길의 경사도 및 거리에 따라 추가적으로 소모되는 충전량 및 상기 내리막길의 경사도 및 거리에 따라 절감되는 충전량을 더 참조하여 상기 목표 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 목표 충전량의 최소 값을 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정한다.

여기서, 상기 비상 주행 거리는 상기 전기자동차의 현재 위치에서 가장 가까운 응급의료 관련 기관까지의 거리이다.

여기서, 상기 예비 충전량은 상기 비상 주행 거리에 상기 주행시 충전 효율 값으로 나눈 값에 기초하여 산출된다.

여기서, 상기 데이터베이스는, 운전자의 날씨에 따른 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 사용에 관한 정보인 냉난방 수단 사용 정보를 더 저장하고, 상기 제어부는, 상기 냉난방 수단 사용 정보를 더 참조하여 상기 목표 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 냉난방 수단 사용 정보는, 운전자가 선호하는 전기자동차 내 온도에 관한 수치인 차량 내 온도 값, 운전자가 냉방 및 난방 수단을 통해 설정한 온도 값, 냉방 및 난방시 운전자가 선호하는 송풍의 강도에 관한 정보인 송풍 강도 정보 및 난방 시트의 이용 시간을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이, 상기 송풍 강도 정보 및 상기 난방 시트의 이용 여부를 나타내는 정보에 기초하여 상기 운전자의 날씨에 따른 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 사용에 대비한 배터리의 충전량인 냉난방 대비 충전량을 산출하고, 상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이 및 상기 냉난방 대비 충전량에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 주행 환경 정보는 상기 예상 주행 경로 정보에 대응하는 시간 및 위치의 교통 상황에 관한 정보인 주변 교통 정보를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 주변 교통 정보를 더 참조하여 상기 목표 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 주변 교통 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 타 자동차들의 주행 속도에 관한 정보를 포함한다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 주변 교통 정보의 상기 타 자동차들의 주행 속도에 관한 정보에 기초하여 상기 예상 주행 경로를 복수의 구간으로 분할하고 상기 각 구간을 통과하는데 걸리는 시간인 구간 통과 시간을 산출하고, 상기 각 구간 통과 시간에 기초하여 상기 주변 교통 정보에 따른 충전량인 교통 상황 대비 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 주변 교통 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 이벤트 발생 유무를 포함하고, 상기 이벤트는 교통 사고, 도로 공사 또는 도로 진입 금지 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 이벤트가 발생한 경우 상기 이벤트가 발생한 위치에 대응하는 구간의 상기 구간 통과 시간을 기 설정된 시간 값만큼 증가시킨다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이, 상기 송풍 강도 정보 및 상기 난방 시트의 이용 여부를 나타내는 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 시간에 따른 전력 소모량을 산출하고, 상기 복수의 구간 중 구간 통과 시간이 기 설정된 한계 통과 시간 이상인 구간을 통과 지연 구간으로 설정하고, 상기 통과 지연 구간의 구간 통과 시간에서 상기 한계 통과 시간을 차감한 시간 값과 상기 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 시간에 따른 전력 소모량의 조합에 기초하여 상기 교통 상황 대비 충전량을 산출하고, 상기 냉난방 대비 충전량을 상기 교통 상황 대비 충전량만큼 증가킨다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 전기자동차의 배터리를 충전하는 방법에 있어서, 외부 네트워크로부터 상기 전기자동차의 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 전기자동차 충전 장치가 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수신하는 단계; 상기 운전자 이동 정보에 기초하여 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출하는 단계; 상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 상기 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성하는 단계; 상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 목표 충전량만큼 상기 전기자동차의 배터리를 충전하는 단계를 포함하되, 상기 주행 환경 정보는 상기 운전자 이동 정보에 대응하는 시간 및 위치의 날씨 및 기온을 나타내는 정보인 주변 날씨 정보와 예상 주행 경로에 대응하는 지형에 관한 정보인 주행 지형 정보를 포함하고, 상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 운전자의 일정을 고려한 효율적인 전기자동차의 배터리의 충전이 가능하다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따르면 운전자의 일정을 참조하여 전기자동차가 운행될 것으로 예상하는 경로 및 거리를 자동적으로 산출하고, 산출된 경로 및 거리에 기반하여 전기자동차의 배터리의 충전량을 산출하고, 산출된 충전량만큼 충전함으로써 무분별한 충전으로 인한 전력 낭비를 방지할 수 있다.

또한, 기온과 주행 지형 정보에 따라 성능이 변화되는 전기자동차의 배터리의 성능을 고려하여 전기자동차의 배터리의 충전량을 산출함으로써, 운전자가 해당 전기자동차를 통해 목표하던 전기자동차의 운행을 수행할 수 있게 한다.

또한, 운전자의 전기자동차의 냉난방 수단을 사용하는 방식에 따른 추가적인 전력 소모를 예측할 수 있으며, 냉난방 수단의 이용에 따른 배터리 충전량을 참조하여 전기자동차의 배터리의 충전량을 결정할 수 있다. 이를 통해 운전자의 일정에 따른 예상 주행 거리를 만족시키는 전기자동차 배터리 충전량을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 장치와 전기자동차의 상호 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 운전자 이동 정보를 수신하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 운전자 이동 정보에 기초하여 산출된 예상 주행 경로 및 예상 주행 거리의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 잔여 주행 거리를 산출하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기온-주행거리 상관 관계 정보를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 목표 충전량을 산출하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 냉난방 수단 사용 정보를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 예상 주행 경로를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 예상 주행 경로를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 예상 주행 경로를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 예상 주행 경로를 나타낸 도면이다.

본 발명은 전기자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차 충전 장치 및 방법에 관한 기술을 포함한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 명세서에서 '충전량'은 전기자동차의 배터리에 저장된 전기에너지 또는 전력량을 의미할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 장치(100)를 나타낸 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 장치(100)는 제어부(110), 통신부(120) 및 충전부(130)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명을 실시하는 방식에 따라서, 전기자동차 충전 장치(100)는 데이터베이스(140)를 추가적으로 더 포함할 수 있다. 여기서, 전기자동차 충전 장치(100)의 복수의 구성 요소가 하나의 구성 요소로 병합되거나, 실시하는 방식에 따라서 일부의 구성 요소가 생략될 수도 있다.

제어부(110)는 전기자동차 충전 장치(100)의 전반적인 작동을 제어한다. 제어부(110)는 각종 데이터와 신호의 연산 및 처리를 수행하고 전기자동차 충전 장치(100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다. 제어부(110)는 반도체 칩 또는 전자 회로 형태의 하드웨어로 구현되거나 상기 하드웨어를 제어하는 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 상기 하드웨어와 상기 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수도 있다.

통신부(120)는 다양한 방식의 유선 및 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(120)는 CAN(Controller Area Network)을 통한 신호의 송수신을 수행할 수 있다. 이에 더하여, 통신부(120)는 유선 케이블/유선랜 케이블을 통한 유선 통신, 무선랜, 블루투스, NFC, 지그비(ZigBee) 등의 근거리 무선 통신 또는 기타 데이터 통신(예를 들어, LTE 등)을 수행할 수 있다. 하지만 통신부(120)의 통신 방식은 이에 한정되지 않는다.

충전부(130)는 전기자동차의 배터리에 전력을 공급할 수 있다. 충전부(130)는 외부의 전력망과 전기자동차의 배터리를 연결하기 위한 각종 회로(정류기, 변압기 등), 송전용 케이블 등을 포함할 수 있다. 충전부(130)는 다양한 충전 속도 설정을 통해 전기자동차의 배터리를 충전할 수 있다. 예를 들어, 충전부(130)는 급속 충전 및 완속 충전을 수행할 수 있다. 여기서, 충전부(130)의 충전 케이블에는 전기자동차와의 신호의 송수신을 위한 접속 단자가 포함될 수 있으며, 그에 따라 전기자동차와 신호를 송수신하는 통신부(120)의 적어도 일부의 구성과 충전부(130)가 일체의 구성요소로 구비될 수도 있다.

데이터베이스(140)는 제어부(110)의 제어에 기초하여 다양한 정보/데이터를 저장할 수 있다. 특히, 데이터베이스(140)는 전기자동차 충전 장치(100)의 내부에서 생성되는 정보/데이터 및 유무선 통신을 통해 외부로부터 전송된 정보/데이터를 상시적으로 저장할 수 있다. 특히, 데이터베이스(140)는 운전자에 관한 정보 및 전기자동차에 관한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스(140)는 운전자가 자신의 스마트폰 등을 통해 입력한 일정에 관한 정보를 저장할 수 있다. 또는 데이터베이스(140)는 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 저장할 수도 있다. 또는, 데이터베이스(140)는 전기자동차가 운행하는 도중 수집된 전기자동차의 주행 또는 상태에 관한 정보(배터리의 충전량, 속도, 위치, 운전자의 전기자동차의 조작에 관한 정보 등) 또는 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보(날씨 또는 교통 상황, 주행 지형 정보 등)를 저장할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 데이터베이스(140)는 복수의 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보를 저장할 수 있다. 상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는 도 8을 통해 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 제어부(110)는 통신부(120)를 통해 외부 네트워크로부터 상기 전기자동차의 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수신할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 상기 운전자 이동 정보에 기초하여 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 상기 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성하고, 상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량을 산출할 수 있다. 그리고, 제어부(110)는 충전부(130)를 통해 상기 전기자동차의 배터리를 충전할 때 상기 산출된 목표 충전량만큼 충전할 수 있다. 여기서, 상기 주행 환경 정보는 상기 운전자 이동 정보에 대응하는 시간 및 위치의 날씨 및 기온을 나타내는 정보인 주변 날씨 정보와 예상 주행 경로에 대응하는 지형에 관한 정보인 주행 지형 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 장치(100)와 전기자동차(200)의 상호 연결 관계를 나타낸 도면이다. 도 2에서 전기자동차(200)의 모터 및 변속기 등의 구성은 생략되었다.

일반적으로, 전기자동차(200)는 전기자동차(200)의 각 부의 작동을 제어하는 제어부(210), 통신부(220) 및 배터리(230)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(210) 및 통신부(220)에 대한 일반적인 설명은 전기자동차 충전 장치(100)의 제어부(110) 및 통신부(120)와 중복되므로 생략하도록 한다. 배터리(230)는 전기자동차의 모터나 운전자에게 편의를 제공하는 각종 냉난방 수단, 멀티미디어 제공 수단 등을 구동시키기 위한 전기 에너지를 저장할 수 있으며, 외부로부터 전력을 공급받기 위한 단자를 포함할 수 있다.

도 2에 따르면, 전기자동차(200)의 배터리(230)는 전기자동차 충전 장치(100)의 충전부(130)와 연결될 수 있으며 충전 케이블을 통해 전력을 공급받을 수 있다. 여기서, 상기 충전 케이블은 신호의 송수신을 위한 전선을 함께 포함할 수 있으며, 따라서, 전기자동차(200)의 내부에서 생성된 신호의 적어도 일부(예를 들어, 배터리의 충전량에 관한 정보)가 전기자동차 충전 장치(100)로 전달되거나 전기자동차 충전 장치(100)의 내부에서 생성된 신호의 적어도 일부가 전기자동차(200)로 전달될 수도 있다.

이외에도 두 장치는 다양한 방식으로 상호간의 정보/데이터/신호를 주고받을 수 있다. 도 2에 따르면, 각 장치는 인터넷 등의 네트워크를 통해 상호간 연결되거나 충전 케이블이 아닌 별도의 유선 케이블을 통해 상호간 연결될 수 있다. 또는, 두 장치는 무선랜, 블루투스, 지그비 등의 근거리 무선 통신 방식에 따라 상호간 정보/데이터/신호를 송수신할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 시스템(1000)을 나타낸 도면이다.

도 3에 따르면, 전기자동차 충전 시스템(1000)은 복수의 전기자동차 충전 장치(100A 내지 100C) 및 중앙 처리 서버(500)를 포함할 수 있으며, 각 장치들은 유무선 네트워크를 통해 상호 연결될 수 있다. 상기 유무선 네트워크에 복수의 운전자(운전자 A, 운전자 B 등) 또는 복수의 전기자동차(200A, 200B)도 연결되어있어, 각 개체/장치 상호간의 정보가 공유될 수 있다.

중앙 처리 서버(500)는 전기자동차 충전 시스템(1000)의 작동을 제어할 수 있으며, 적어도 하나의 컴퓨터 및 서버로 구현될 수 있다. 중앙 처리 서버(500)는 복수의 운전자에 관한 정보, 복수의 전기자동차에 관한 정보 및 복수의 전기자동차 충전 장치(100A 내지 100C)에 관한 정보를 저장하는 중앙 데이터베이스(미도시)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 중앙 처리 서버(500)는 각 전기자동차 충전 장치(100A 내지 100C)로부터 각 전기자동차(200A, 200B)를 대상으로 산출된 개별적인 목표 충전량 정보를 수신하여 중앙 데이터베이스에 저장할 수 있다. 예를 들어, 중앙 처리 서버(500)는 전기자동차 충전 장치 100A가 산출한 전기자동차 200A의 목표 충전량 정보를 중앙 데이터베이스에 저장할 수 있다. 여기서, 해당 전기자동차 200A가 목표 충전량만큼 배터리를 충전하지 못하고 전기자동차 충전 장치 100A에서 벗어난 경우를 가정할 수 있다. 이 경우, 중앙 처리 서버(500)는 전기자동차 충전 장치 100A로부터 전기자동차 200A가 목표 충전량만큼 충전하지 못하였다는 것을 나타내는 정보 및 전기자동차 200A에게 충전되지 못한 잔여 충전량에 관한 정보를 수신할 수 있다. 이후, 전기자동차 200A가 다른 전기자동차 충전 장치 100B에 도달하여 배터리를 충전하는 경우, 중앙 처리 서버(500)는 상기 잔여 충전량에 관한 정보를 전기자동차 충전 장치 100B로 전송할 수 있고, 전기자동차 충전 장치 100B는 상기 수신한 정보에 기초하여 상기 잔여 충전량에 해당하는 전력을 상기 전기자동차 200A에게 공급할 수 있다.

또한, 중앙 처리 서버(500)는 각 운전자의 일정에 관한 정보 또는 운전자 이동 정보를 수신할 수 있다. 그리고 각 운전자가 이용하는 전기자동차에 대하여 상기 운전자의 일정에 관한 정보 또는 운전자 이동 정보에 기초하여 목표 충전량을 산출할 수 있고, 산출된 목표 충전량에 관한 정보를 운전자가 이용하는 전기자동차가 충전 중인 전기자동차 충전 장치로 전송할 수 있다. 상기 목표 충전량에 관한 정보를 수신한 전기자동차 충전 장치는 상기 수신한 정보에 기초하여 상기 운전자가 이용하거나 이용할 전기자동차의 배터리를 충전할 수 있다. 여기서, 운전자가 이용할 전기자동차는 상기 운전자의 전기자동차 선택에 기초하여 생성된 유/무선 신호에 기초하여 판별될 수 있다. 또는, 운전자가 전기자동차에 탑승하여 운전자 소유의 스마트폰 등의 기기와 탑승한 전기자동차를 유/무선 연동하는 경우 생성되는 유/무선 신호에 기초하여 판별될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 방법을 나타낸 도면이다.

도 4의 전기자동차의 배터리를 충전하는 방법에 따르면, 외부 네트워크로부터 상기 전기자동차의 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수신(S110) 할 수 있다. 그리고, 상기 운전자 이동 정보에 기초하여 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출(S120)할 수 있다. 그리고, 상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 상기 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성(S130)할 수 있다. 그리고, 상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량을 산출(S140)할 수 있다. 그리고, 상기 산출된 목표 충전량만큼 상기 전기자동차의 배터리를 충전(S150)할 수 있다. 여기서, 상기 주행 환경 정보는 상기 운전자 이동 정보에 대응하는 시간 및 위치의 날씨 및 기온을 나타내는 정보인 주변 날씨 정보와 예상 주행 경로에 대응하는 지형에 관한 정보인 주행 지형 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정될 수 있다.

각 단계에 관한 설명은 이후의 도면을 통해 상세하게 다루도록 한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 운전자 이동 정보를 수신하는 방법을 나타낸 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 장치(100)는 외부 네트워크로부터 전기자동차의 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 상기 운전자 이동 정보는 운전자의 출발지와 목적지의 위치뿐만 아니라 중간 경유지의 위치 및 중간 경유지의 도착 시간, 중간 경유지에서의 출발 시간에 관한 정보도 포함할 수 있다.

도 5에 따르면, 운전자는 자신의 일정에 관한 정보 또는 상기 운전자 이동 정보를 자신의 단말(300, 스마트폰 등)을 통해 입력할 수 있으며, 상기 입력된 운전자 이동 정보는 네트워크를 통해 전기자동차 충전 장치(100)로 전달될 수 있다. 또는, 운전자는 자신의 일정에 관한 정보 또는 상기 운전자 이동 정보를 전기자동차(200)의 입력 수단을 통해 입력할 수 있으며, 상기 입력된 운전자 이동 정보는 네트워크를 통해 전기자동차 충전 장치(100)로 전달될 수 있다. 또는, 운전자는 자신의 일정에 관한 정보 또는 상기 운전자 이동 정보를 자신의 단말(300) 또는 전기자동차(200) 중 적어도 하나에 입력할 수 있으며, 입력된 정보는 상호간의 유/무선 네트워크 연동을 통해 공유되어 전기자동차 충전 장치(100)로 전달될 수 있다.

도 6은 운전자 이동 정보에 기초하여 산출된 예상 주행 경로 및 예상 주행 거리의 예시를 나타낸 도면이다.

도 6에서 P0는 출발지의 위치를 나타내고, P1 내지 P3은 목적지 또는 경유지의 위치를 나타낸다. 도 6에서 출발지 P0과 목적지 P3는 동일한 위치인 것을 가정한다. 또한, 도 6에서 R1은 P0와 P1사이의 경로를 의미하고, R2는 P1과 P2 사이의 경로를 의미하고, R3은 P2와 P3 사이의 경로를 의미한다. 도 6에서 D1은 P0와 P1사이의 거리를 의미하고, D2는 P1과 P2 사이의 거리를 의미하고, D3은 P2와 P3 사이의 거리를 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 장치는 운전자 이동 정보에 기초하여 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출할 수 있다.

전기자동차 충전 장치는 외부 네트워크를 통해 운전자의 목적지/경유지를 수신한 경우, 운전자의 출발지, 시간, 도로의 교통 상황 등을 고려하여 예상 주행 경로를 산출할 수 있다. 그리고, 전기자동차 충전 장치는 상기 예상 주행 경로를 통해 전기자동차가 주행했을 때의 거리도 함께 산출할 수 있다. 상기 예상 주행 경로 및 예상 주행 거리의 산출은 네비게이션 알고리즘 등을 통해 구현될 수 있으나 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다.

한편, 전기자동차 충전 장치는 상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 상기 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 주행 환경 정보는 상기 운전자 이동 정보 또는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 날씨 및 기온을 나타내는 정보인 주변 날씨 정보와 예상 주행 경로에 대응하는 지형에 관한 정보인 주행 지형 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 주행 환경 정보는 상기 운전자 이동 정보 또는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 교통 상황을 나타내는 정보인 주변 교통 정보를 포함할 수 있다.

도 6에 따르면, 상기 주변 날씨 정보는 14:00시 무렵 P1으로부터 기 설정된 거리 범위 내의 기온 및 날씨, 주행 지형 정보에 관한 정보, 16:00시 무렵 P2로부터 기 설정된 거리 범위 내의 기온 및 날씨, 주행 지형 정보에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 주변 교통 정보는 14:00시 무렵 P1으로부터 기 설정된 거리 범위 내의 교통량/도로 정체 여부에 관한 정보, 16:00시 무렵 P2로부터 기 설정된 거리 범위 내의 교통량/도로 정체 여부에 관한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 주변 날씨 정보는 상기 자동차 충전 장치가 외부 네트워크의 기상청 서버로부터 수신한 정보일 수 있다.

그리고, 전기자동차 충전 장치는 상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량을 산출할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 잔여 주행 거리를 산출하는 방식을 나타낸 도면이다.

도 7에서 CP는 전기자동차(200)의 현재 위치 또는 출발 위치를 의미하고, EP는 전기자동차(200)의 목적지(경유지)의 위치를 의미한다. ENV는 전기자동차(200)가 주행하는 시간 및 위치에 대응하는 주행 환경 정보를 의미하며, 상기 주행 환경 정보 ENV에 포함된 주변 날씨 정보의 기온 정보는 T이다. 또한, 도 7에 따르면 CP 위치에서의 전기자동차(200)의 충전량은 B0이며, EP 위치에서의 전기자동차(200)의 충전량은 B1이다. 이때, B0은 B1 이상이며, 전기자동차(200)가 CP에서 EP로 이동하는 도중 별도의 충전은 수행하지 않은 것으로 가정한다. D는 CP와 EP 사이의 거리이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 장치는 기온에 따른 상기 전기자동차의 주행거리를 나타내는 정보인 기온-주행거리 상관 관계 정보 및 주변 날씨 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리의 현재의 충전량에 따른 주행 가능한 거리인 잔여 주행 거리를 산출할 수 있으며, 상기 잔여 주행 거리에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출할 수 있다.

즉, 도 7의 상황에서, 전기자동차(200)의 충전량 B1이 0인 경우, D는 전기자동차(200)가 기온 T의 상황 하에서 충전량 B0일 때 주행할 수 있는 거리인 잔여 주행 거리일 수 있다.

여기서, 상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는 전기자동차가 주행한 날의 일평균 기온, 전기자동차가 주행한 날의 총 주행 거리, 전기자동차가 주행을 시작할 때의 배터리의 충전량인 시작 충전량 및 전기자동차가 주행을 종료했을 때의 배터리의 충전량인 종료 충전량의 조합에 기초하여 산출될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는, 상기 전기자동차가 주행한 날의 일평균 기온을 나타내는 값인 주행일 기온 값 및 상기 전기자동차가 주행한 날의 총 주행 거리를 상기 시작 충전량에서 상기 종료 충전량을 차감한 값으로 나눈 값인 충전 효율 값의 세트일 수 있다.

다시 도 7을 참조하면, 충전 효율 값 Z는 다음과 같은 수학식에 의해 산출될 수 있다.

[수학식 1]

Z = D / (B0 - B1)

수학식 1에 따르면, 충전 효율 값 Z는 동일한 충전량을 통해 주행한 거리가 멀면 멀수록, 그리고 동일한 주행 거리에 대하여 소모된 배터리 충전량이 작으면 작을수록 증가된다.

통상적으로, 전기자동차의 배터리뿐만 아니라 대부분의 건전지 또는 충전지는 주변의 온도에 의해 크게 영향을 받는다. 이것은 주변의 온도에 의해 건전지 또는 충전지 내부의 화학 반응의 속도가 영향을 받기 때문이며, 주변의 온도가 낮으면 낮을수록 상기 화학 반응 속도가 감소되어 건전지 또는 충전지의 충전량이 저하되거나 전기 에너지의 공급이 감소될 수 있다. 일반적으로 섭씨 20도 내지 25도의 범위에서 건전지 또는 충전지의 성능이 가장 좋은 것으로 알려져 있다.

상기를 이유로, 전술한 충전 효율 값 Z 역시 기온에 의해 크게 영향을 받기 때문에 기온에 따른 전기자동차의 주행 거리 역시 변화되게 된다. 즉, 동일한 충전량이라도 날씨가 추울 때 전기자동차의 주행 거리가 날씨가 따뜻할 때의 주행거리보다 더 감소될 수 있다. 마찬가지로, 동일한 주행거리에 대하여, 날씨가 따뜻할 때 대비 날씨가 추울 때 더 많은 배터리 충전량을 필요로 할 수 있다.

따라서, 특정 기온일 때의 충전 효율 값 Z를 알고 있으면 전기자동차의 현재의 배터리 충전량에 기초하여 잔여 주행 거리를 계산할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기온-주행거리 상관 관계 정보를 나타낸 도면이다.

도 8에서 그래프의 가로 축은 기온을 나타내고 세로 축은 충전 효율 값을 나타낸다. 그리고, 백색 원은 저장되거나 수집된 과거의 기온-주행거리 상관 관계 정보를 의미하며, 점선은 상기 과거의 기온-주행거리 상관 관계 정보에 기초하여 산출된 추세선을 의미한다.

전술한 바에 따르면, 전기자동차 충전 장치는 복수의 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보를 저장하는 데이터베이스를 더 포함할 수 있으며, 상시적으로 전기자동차, 운전자 또는 전기자동차의 주변에 관한 정보, 전기자동차의 주행 또는 상태에 관한 정보(배터리 충전량에 관한 정보 등)를 수집할 수 있다. 그리고, 전기자동차 충전 장치는 상기 데이터베이스에 저장된 상기 전기자동차의 과거의 복수의 기온-주행거리 상관 관계 정보, 복수의 타 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보 및 상기 주변 날씨 정보의 기온 값에 기초하여 상기 잔여 주행 거리를 산출할 수 있다. 즉, 전기자동차 충전 장치는 배터리 충전을 수행할 때 해당 배터리가 장착된 전기자동차의 주행 거리 및 소모된 충전량에 관한 정보 또는 충전 효율 값을 수신할 수 있다. 또는 전기자동차 충전 장치는 외부 네트워크로부터 복수의 전기자동차의 주행 거리 및 소모된 충전량에 관한 정보 또는 충전 효율 값을 수신할 수 있다. 이에 대하여, 전기자동차 충전 장치는 기온 수치를 한 축으로 하고 충전 효율 수치를 타 축으로 하는 직교좌표계에 상기 주행일 기온 값 및 상기 충전 효율 값의 세트를 좌표값으로 하는 상기 각 기온-주행거리 상관 관계 정보를 개별적으로 위치시킬 수 있다(도 8, 복수의 백색 원). 그리고, 전기자동차 충전 장치는 상기 직교좌표계에서의 상기 각 기온-주행거리 상관 관계 정보의 분포에 기초하여 상기 전기자동차의 기온에 따른 충전 효율 값의 추세선(점선)을 산출할 수 있다. 이후, 전기자동차 충전 장치는 상기 추세선에 기초하여, 상기 직교좌표계에서 상기 주변 날씨 정보의 기온 값(TC)에 대응하는 충전 효율 값인 주행시 충전 효율 값(EC)을 획득하고, 상기 주행시 충전 효율 값(EC)에 상기 전기자동차의 배터리의 현재의 충전량(CB)을 곱한 값에 기초하여 상기 잔여 주행 거리(ED)를 산출할 수 있다. 이를 정리하면 다음의 수학식과 같다.

[수학식 2]

ED = EC * CB

여기서, 본 발명의 실시 예에 따라 상기 충전 효율 값을 산출하는 방식은 전술한 바에 한정되지 않으며, 기타 다양한 방식을 통해 산출되거나 미리 설정된 값으로 지정될 수도 있다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 목표 충전량을 산출하는 방식을 나타낸 도면이다.

도 9에서 P0 내지 P3은 도 6의 출발지 및 목적지(경유지)를 의미하고, EP는 잔여 주행 거리에 따른 위치를 나타낸 것일 수 있다. 도 9에서 ED는 산출된 잔여 주행 거리를 나타내고, FD는 예상 주행 거리를 나타내며, ENV는 전기자동차의 주행 환경 정보를 의미한다. 도 9에서 FD가 ED보다 큰 값을 가짐을 가정한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 장치는 예상 주행 거리(FD)와 잔여 주행 거리(ED)의 차이에 기초하여 목표 충전량을 산출할 수 있다. 보다 상세하게는, 전기자동차 충전 장치는 상기 예상 주행 거리(FD)와 상기 잔여 주행 거리(ED)의 차이를 상기 주행시 충전 효율 값(EC)으로 나눈 값에 기초하여 상기 목표 충전량(BT)을 산출할 수 있다. 이를 정리하면 다음의 수학식과 같다.

[수학식 3]

BT = (FD - ED) / EC

즉, 상기와 같은 관계를 통해 전기자동차 충전 장치는 기온이 변화되더라도 그에 대응하여 전기자동차가 예상 주행 거리를 주행할 수 있도록 하는 배터리 충전량을 산출할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 장치는 상기 목표 충전량의 최소 값을 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정할 수 있다. 즉, 목표 충전량이 상기 예비 충전량보다 작은 경우, 전기자동차 충전 장치는 목표 충전량을 상기 예비 충전량에 대응하는 충전량으로 증가시킬 수 있다. 즉, 전기자동차로 하여금 상기 비상 주행 거리만큼 주행가능하도록 충전량을 보장함으로써 운전자가 만일의 경우에 대응하도록 할 수 있다. 여기서, 상기 비상 주행 거리는 상기 전기자동차의 현재 위치에서 가장 가까운 응급의료 관련 기관(예를 들어, 병원 응급실)까지의 거리일 수 있다. 또는 상기 비상 주행 거리는 상기 전기자동차의 현재 위치에서 가장 가까운 방재 관련 기관(예를 들어, 소방서)까지의 거리일 수 있다. 또는 상기 비상 주행 거리는 상기 전기자동차의 현재 위치에서 가장 가까운 치안 관련 기관(예를 들어, 경찰서)까지의 거리일 수 있다. 또는 상기 비상 주행 거리는 상기 전기자동차의 현재 위치에서 기 설정된 위치(예를 들어, 직장이나 부모님이 거주하는 집)까지의 거리일 수도 있다. 그리고, 상기 예비 충전량은 상기 비상 주행 거리에 상기 주행시 충전 효율 값으로 나눈 값에 기초하여 산출될 수 있다. 전술한 바와 같이 전기자동차의 주행 거리는 기온에 의해 영향을 받기 때문에 상기 비상 주행 거리에 대응한 예비 충전량 역시 기온에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 전기자동차의 현재 위치에서 가장 가까운 병원 응급실이 10km 떨어져 있고, 현재 기온이 섭씨 5도인 상황을 가정할 수 있다. 기온이 섭씨 5도일 때 전기자동차가 10km 주행을 위해서는 충전량 A가 필요한 경우, 상기 충전량 A가 예비 충전량이자 최소한의 목표 충전량이 될 수 있다. 따라서, 상기 주행시 충전 효율 값을 기초하여 예비 충전량을 산출함으로서 전기자동차 주행시의 기온의 상황에서도 상기 비상 주행 거리를 보장할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 냉난방 수단 사용 정보를 나타낸 도면이다.

도 10에서 240는 전기자동차의 냉난방을 위한 공조 수단(온풍기, 에어컨 등)을 의미하며, 250는 전기자동차의 냉난방을 위한 기타 수단(열선 시트, 열선 휠 등)을 의미한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 장치의 데이터베이스는 운전자의 날씨에 따른 전기자동차의 냉방 및 난방 수단(240, 250)의 사용에 관한 정보인 냉난방 수단 사용 정보를 더 저장할 수 있다. 즉, 운전자마다 선호하는 차량 내부 온도(TC)를 유지하기 위해 전기자동차의 냉방 및 난방 수단(240, 250)을 이용하는 경우, 상기 냉난방 수단 사용 정보가 자동적으로 수집되어 전기자동차 충전 장치에 저장될 수 있다. 또는 상기 내부 온도(TC) 정보는 운전자가 전기자동차(200)또는 운전자 단말을 통해 입력하여, 네트워크를 통해 전기자동차 충전 장치로 전달된 정보일 수 있다. 그리고, 전기자동차 충전 장치는 상기 냉난방 수단 사용 정보를 더 참조하여 상기 목표 충전량을 산출할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 냉난방 수단 사용 정보는 운전자가 선호하는 전기자동차 내 온도에 관한 수치인 차량 내 온도 값, 운전자가 냉방 및 난방 수단을 통해 설정한 온도 값, 냉방 및 난방시 운전자가 선호하는 송풍의 강도에 관한 정보인 송풍 강도 정보 및 난방 시트의 이용 시간을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 냉난방 수단 사용 정보는 특정 외부의 기온에 대한 운전자의 냉방 및 난방 수단의 사용 패턴 정보일 수도 있다.

전기자동차 내 온도(TC)를 유지하거나 전술한 여러 냉방 및 난방 수단(240, 250)을 구동시 특정 정도의 전력량이 소모되며, 이에 따라 전기자동차의 배터리의 충전량이 감소될 수 있다. 이러한 배터리의 충전량의 감소는 전기자동차의 주행 거리의 감소로 이어질 수 있다.

이에 대비하여, 전기자동차 충전 장치는 상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이, 상기 송풍 강도 정보 및 상기 난방 시트의 이용 여부를 나타내는 정보에 기초하여 상기 운전자의 날씨에 따른 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 사용에 대비한 배터리의 충전량인 냉난방 대비 충전량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 전기자동차 충전 장치는 상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이에 기초하여 냉난방 대비 충전량을 산출할 수 있으며, 특히 상기 온도 값의 차이가 증가할수록 상기 냉난방 대비 충전량이 증가할 수 있다. 한편, 전기자동차 내의 각 냉방 및 난방 수단은 기 설정된 전력소모량을 가지기 때문에 전기자동차 충전 장치는 각 냉방 및 난방 수단의 이용 여부 또는 이용 시간에 기초하여 상기 냉난방 대비 충전량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 난방 시트의 전력 소모량이 시간당 X이고, 상기 난방 시트를 Y 시간만큼 이용한 경우, 난방 시트의 전력 소모량은 X * Y로 계산될 수 있으며, 상기 X * Y 값의 크기에 비례하여 상기 냉난방 대비 충전량이 산출될 수 있으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다.

그리고, 전기자동차 충전 장치는 상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이 및 상기 냉난방 대비 충전량(BA)에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출할 수 있다.

[수학식 4]

BT = (FD - ED) / EC + BA

최종적으로, 전기자동차 충전 장치는 충전부를 통해 전기자동차의 배터리를 충전할 때 상기 산출된 목표 충전량만큼 충전할 수 있다. 이를 통해, 전기자동차는 기온과는 무관하게 예상 주행 거리(또는 비상 주행 거리)만큼의 주행 거리를 보장받을 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 주행 환경 정보는 예상 주행 경로 정보에 대응하는 시간 및 위치의 교통 상황에 관한 정보인 주변 교통 정보를 더 포함할 수 있다. 즉, 주행 환경 정보는 전술한 날씨에 관한 정보뿐만 아니라, 전기자동차가 주행할 것으로 예상되는 경로의 교통 상황을 반영한 충전량을 산출할 수 있다. 이러한 구성을 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 장치는 보다 정확하게 전기자동차가 소모할 것으로 예상되는 충전량을 더욱 정확하게 산출할 수 있다.

도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 예상 주행 경로(RA)를 나타낸 것이다. 도 11 내지 도 14에서 RR1 내지 RR6은 예상 주행 경로(RA)의 각 구간을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 주변 교통 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 타 자동차들의 주행 속도에 관한 정보를 포함할 수 있다. 도 11은 전기자동차의 예상 주행 경로(RA)의 위치에 따른 타 자동차의 주행 속도를 나타낸 것이다. 여기서, 상기 타 자동차의 주행 속도는 외부 네트워크를 통해 도로의 CCTV/과속카메라/무인속도계를 운영하는 경찰청, 국도교통부 등의 관계 기관으로부터 수신한 정보일 수 있다. 또는, 상기 타 자동차의 주행 속도는 상기 시간 및 위치에 대응한 과거의 주행 속도 정보에 기초하여 산출된 것일 수 있다. 여기서, 전기자동차 충전 장치의 데이터베이스는 과거의 주행 속도 정보를 상시적으로 전기자동차 및 타 전기자동차(타 자동차)로부터 수집할 수 있으며, 상기 수집된 데이터에 기초하여 상기 타 자동차의 주행 속도를 예측할 수 있다.

그리고, 전기자동차 충전 장치는 상기 주변 교통 정보의 상기 타 자동차들의 주행 속도에 관한 정보에 기초하여 상기 예상 주행 경로를 복수의 구간으로 분할할 수 있다. 도 12는 구간 RR1 내지 RR6으로 분할된 예상 주행 경로 RA를 나타낸 것이다. 여기서, 구간의 분할은 기 설정된 단위 시간에 대하여 기 설정된 절대값 이상의 속도(타 자동차들의 주행 속도)가 변화되는 위치에 기초하여 이루어질 수 있다. 그리고, 전기자동차 충전 장치는 상기 각 구간을 통과하는데 걸리는 시간인 구간 통과 시간을 산출할 수 있다. 여기서, 상기 구간 통과 시간은 상기 구간에 대응하는 거리 값을 상기 구간에 대응하는 타 자동차들의 주행 속도의 평균 값으로 나눈 값일 수 있다. 그리고, 전기자동차 충전 장치는 상기 각 구간 통과 시간에 기초하여 상기 주변 교통 정보에 따른 충전량인 교통 상황 대비 충전량을 산출할 수 있다. 도 13은 각 구간의 구간 통과 시간을 나타낸 것으로, 구간 RR1 내지 RR6의 구간 통과 시간이 각각 40s(초), 30s, 30s, 35s, 80s, 10s이다.

한편, 상기 주변 교통 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 이벤트 발생 유무를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 이벤트는 교통 사고, 도로 공사 또는 도로 진입 금지 중 적어도 하나를 포함할 수 있는데, 도로 상 상기 구간 통과 시간을 변화시키는 다양한 종류의 사건 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 이벤트가 발생한 경우 상기 이벤트가 발생한 위치에 대응하는 구간의 상기 구간 통과 시간을 기 설정된 시간 값만큼 증가시킬 수 있다. 도 14는 도 13의 각 구간들 중 RR4 내지 RR6에 이벤트가 발생한 상황을 도시한 것이다. 특히, RR4 내지 RR6에 공통적으로 도로 공사가 진행되고 있고 RR6에는 교통 사고도 발생한 경우이다. 예를 들어, 도로 공사가 이루어지는 경우 구간 통과 시간이 30s 증가되고 교통 사고가 발생한 경우 구간 통과 시간이 60s 증가되는 것으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 구간 RR4는 35s에서 65s로, RR5는 80s에서 110s로, 구간 RR6은 10s에서 100s로 구간 통과 시간이 증가되었다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 장치는 상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이, 상기 송풍 강도 정보 및 상기 난방 시트의 이용 여부를 나타내는 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 시간에 따른 전력 소모량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 전기자동차 충전 장치는 에어컨 작동시 평균적으로 시간당 3000W의 전력이 소모되는 것으로 판별할 수 있다. 그리고, 전기자동차 충전 장치는 상기 복수의 구간 중 구간 통과 시간이 기 설정된 한계 통과 시간 이상인 구간을 통과 지연 구간으로 설정할 수 있다. 만약 상기 기 설정된 한계 통과 시간이 100s인 경우, 상기 도 14에서 구간 RR5 및 RR6이 통과 지연 구간이 된다. 그리고, 전기자동차 충전 장치는 상기 통과 지연 구간의 구간 통과 시간(T5, T6)에서 상기 한계 통과 시간(TT)을 차감한 시간 값과 상기 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 시간에 따른 전력 소모량(AP)의 조합에 기초하여 상기 교통 상황 대비 충전량(BJ)을 산출할 수 있다.

[수학식 5]

BJ = (T5 - TT) * AP + (T6 - TT) * AP = (T5 + T6 - 2 * TT) * AP

그리고, 전기자동차 충전 장치는 상기 냉난방 대비 충전량을 상기 교통 상황 대비 충전량만큼 증가시킬 수 있다. 이를 통해, 전기자동차가 도로에서 머무는 시간이 증가되는 경우, 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 사용에 따른 추가적인 전력 소모량을 산출할 수 있고, 상기 추가적인 전력 소모량에 대비한 배터리 충전이 가능하다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 주행 환경 정보는 주변 날씨 정보뿐만 아니라 전기자동차의 주변 환경과 관련된 기타 다양한 정보를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 주행 환경 정보는 예상 주행 경로에 대응하는 지형에 관한 정보인 주행 지형 정보를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 주행 지형 정보는 상기 예상 주행 경로에 따른 도로의 경사도에 관한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 전기자동차가 주행하는 도로의 경사도에 따라 동일한 거리를 주행하는데 필요한 충전량이 다를 수 있다. 그리고, 전기자동차가 주행할 때 오르막길에서는 더 많은 전력이 소모될 수 있고 내리막길에서는 별도의 전력이 소모되지 않거나 통상 대비 더 적은 전력이 소모될 수 있다. 전기자동차 충전 장치는 지도 또는 교통 관련 외부 기관으로부터 지도 정보 및 지형 정보를 수신하거나 상기 지도 정보 또는 지형 정보를 별도의 저장 수단에 저장할 수 있다. 그리고, 상기 지도 정보 및 상기 지형 정보 또는 상기 주행 지형 정보의 경사도에 관한 정보에 기초하여 상기 예상 주행 경로에 포함된 오르막길의 경사도 및 거리, 내리막길의 경사도 및 거리를 산출할 수 있다. 여기서, 자동차 충전 장치의 데이터베이스는 평소 전기자동차가 주행 중일 때 지형에 다른 배터리의 충전량이 소모되는 정도를 수집 및 저장할 수 있다. 이에 기초하여, 전기자동차 충전 장치는 상기 오르막길의 경사도 및 거리에 따라 추가적으로 소모되는 충전량 및 상기 내리막길의 경사도 및 거리에 따라 절감되는 충전량을 개별적으로 산출할 수 있다. 그리고, 전기자동차 충전 장치는 상기 추가적으로 소모되는 충전량 및 상기 절감되는 충전량을 더 참조하여 상기 목표 충전량을 산출할 수 있다.

예를 들어, 현재 위치에서 목적지까지의 거리에 기초하여 산출된 목표 충전량이 A이고, 상기 추가적으로 소모되는 충전량이 B이고, 상기 절감되는 충전량이 C인 경우, 변경된 목표 충전량은 A + B - C로 산출될 수 있다.

또한, 기온에 따라 성능이 변화되는 전기자동차의 배터리의 성능을 고려하여 전기자동차의 배터리의 충전량을 산출함으로써, 운전자가 해당 전기자동차를 통해 목표하던 전기자동차의 운행을 수행할 수 있게 한다.

이상에서 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경을 할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명이 속하는 기술분야에 속한 사람이 본 발명의 상세한 설명 및 실시 예로부터 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 전기자동차 충전 장치
110 : 제어부
120 : 통신부
130 : 충전부
140 : 데이터베이스
200 : 전기자동차
210: 제어부
220: 통신부
230: 배터리
240: 냉난방 공조 수단
250: 냉난방 기타 수단
500: 중앙처리서버

Claims

전기자동차의 배터리를 충전하는 충전 장치에 있어서,
전기자동차의 배터리에 전력을 공급하는 충전부;
외부 네트워크 및 상기 전기자동차와 신호를 송수신하는 통신부; 및
상기 충전 장치의 각 부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 통신부를 통해 외부 네트워크로부터 상기 전기자동차의 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수신하고,
상기 운전자 이동 정보에 기초하여 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출하고,
상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 상기 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성하고,
상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량을 산출하고,
상기 충전부를 통해 상기 전기자동차의 배터리를 충전할 때 상기 산출된 목표 충전량만큼 충전하되,
상기 주행 환경 정보는 상기 운전자 이동 정보에 대응하는 시간 및 위치의 날씨 및 기온을 나타내는 정보인 주변 날씨 정보를 포함하고,
상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
기온에 따른 상기 전기자동차의 주행거리를 나타내는 정보인 기온-주행거리 상관 관계 정보 및 상기 주변 날씨 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리의 현재의 충전량에 따른 주행 가능한 거리인 잔여 주행 거리를 산출하고,
상기 잔여 주행 거리에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제2항에 있어서,
상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는,
전기자동차가 주행한 날의 일평균 기온,
전기자동차가 주행한 날의 총 주행 거리,
전기자동차가 주행을 시작할 때의 배터리의 충전량인 시작 충전량 및
전기자동차가 주행을 종료했을 때의 배터리의 충전량인 종료 충전량의 조합에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제3항에 있어서,
상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는,
상기 전기자동차가 주행한 날의 일평균 기온을 나타내는 값인 주행일 기온 값 및
상기 전기자동차가 주행한 날의 총 주행 거리를 상기 시작 충전량에서 상기 종료 충전량을 차감한 값으로 나눈 값인 충전 효율 값의 세트인 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제4항에 있어서,
복수의 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보를 저장하는 데이터베이스;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 데이터베이스에 저장된 상기 전기자동차의 과거의 복수의 기온-주행거리 상관 관계 정보, 복수의 타 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보 및 상기 주변 날씨 정보의 기온 값에 기초하여 상기 잔여 주행 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제5항에 있어서,
상기 제어부는,
기온 수치를 한 축으로 하고 충전 효율 수치를 타 축으로 하는 직교좌표계에 상기 주행일 기온 값 및 상기 충전 효율 값의 세트를 좌표값으로 하는 상기 각 기온-주행거리 상관 관계 정보를 개별적으로 위치시키고, 상기 직교좌표계에서의 상기 각 기온-주행거리 상관 관계 정보의 분포에 기초하여 상기 전기자동차의 기온에 따른 충전 효율 값의 추세선을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 추세선에 기초하여, 상기 직교좌표계에서 상기 주변 날씨 정보의 기온 값에 대응하는 충전 효율 값인 주행시 충전 효율 값을 획득하고, 상기 주행시 충전 효율 값에 상기 전기자동차의 배터리의 현재의 충전량을 곱한 값에 기초하여 상기 잔여 주행 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이를 상기 주행시 충전 효율 값으로 나눈 값에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제9항에 있어서,
상기 주행 환경 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 지형에 관한 정보인 주행 지형 정보를 더 포함하되, 상기 주행 지형 정보는 상기 예상 주행 경로에 따른 도로의 경사도에 관한 정보를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 주행 지형 정보의 경사도에 관한 정보에 기초하여 상기 예상 주행 경로에 포함된 오르막길의 경사도 및 거리, 내리막길의 경사도 및 거리를 산출하고,
상기 오르막길의 경사도 및 거리에 따라 추가적으로 소모되는 충전량 및 상기 내리막길의 경사도 및 거리에 따라 절감되는 충전량을 더 참조하여 상기 목표 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제9항에 있어서,
상기 비상 주행 거리는 상기 전기자동차의 현재 위치에서 가장 가까운 응급의료 관련 기관까지의 거리인 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제11항에 있어서,
상기 예비 충전량은 상기 비상 주행 거리에 상기 주행시 충전 효율 값으로 나눈 값에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제9항에 있어서,
상기 데이터베이스는,
운전자의 날씨에 따른 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 사용에 관한 정보인 냉난방 수단 사용 정보를 더 저장하고,
상기 제어부는,
상기 냉난방 수단 사용 정보를 더 참조하여 상기 목표 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제13항에 있어서,
상기 냉난방 수단 사용 정보는,
운전자가 선호하는 전기자동차 내 온도에 관한 수치인 차량 내 온도 값, 운전자가 냉방 및 난방 수단을 통해 설정한 온도 값, 냉방 및 난방시 운전자가 선호하는 송풍의 강도에 관한 정보인 송풍 강도 정보 및 난방 시트의 이용 시간을 나타내는 정보를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이, 상기 송풍 강도 정보 및 상기 난방 시트의 이용 여부를 나타내는 정보에 기초하여 상기 운전자의 날씨에 따른 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 사용에 대비한 배터리의 충전량인 냉난방 대비 충전량을 산출하고,
상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이 및 상기 냉난방 대비 충전량에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제14항에 있어서,
상기 주행 환경 정보는 상기 예상 주행 경로 정보에 대응하는 시간 및 위치의 교통 상황에 관한 정보인 주변 교통 정보를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 주변 교통 정보를 더 참조하여 상기 목표 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제15항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 주변 교통 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 타 자동차들의 주행 속도에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제16항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 주변 교통 정보의 상기 타 자동차들의 주행 속도에 관한 정보에 기초하여 상기 예상 주행 경로를 복수의 구간으로 분할하고 상기 각 구간을 통과하는데 걸리는 시간인 구간 통과 시간을 산출하고,
상기 각 구간 통과 시간에 기초하여 상기 주변 교통 정보에 따른 충전량인 교통 상황 대비 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제17항에 있어서,
상기 주변 교통 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 이벤트 발생 유무를 포함하고,
상기 이벤트는 교통 사고, 도로 공사 또는 도로 진입 금지 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 이벤트가 발생한 경우 상기 이벤트가 발생한 위치에 대응하는 구간의 상기 구간 통과 시간을 기 설정된 시간 값만큼 증가시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
제18항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이, 상기 송풍 강도 정보 및 상기 난방 시트의 이용 여부를 나타내는 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 시간에 따른 전력 소모량을 산출하고,
상기 복수의 구간 중 구간 통과 시간이 기 설정된 한계 통과 시간 이상인 구간을 통과 지연 구간으로 설정하고, 상기 통과 지연 구간의 구간 통과 시간에서 상기 한계 통과 시간을 차감한 시간 값과 상기 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 시간에 따른 전력 소모량의 조합에 기초하여 상기 교통 상황 대비 충전량을 산출하고,
상기 냉난방 대비 충전량을 상기 교통 상황 대비 충전량만큼 증가시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 장치.
전기자동차의 배터리를 충전하는 방법에 있어서,
외부 네트워크로부터 상기 전기자동차의 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수신하는 단계;
상기 운전자 이동 정보에 기초하여 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출하는 단계;
상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 상기 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성하는 단계;
상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 목표 충전량만큼 상기 전기자동차의 배터리를 충전하는 단계를 포함하되,
상기 주행 환경 정보는 상기 운전자 이동 정보에 대응하는 시간 및 위치의 날씨 및 기온을 나타내는 정보인 주변 날씨 정보와 예상 주행 경로에 대응하는 지형에 관한 정보인 주행 지형 정보를 포함하고,
상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 방법.