KR101948252B1 - 전기 자동차 및 전기 자동차의 배터리 충전 방법 - Google Patents

전기 자동차 및 전기 자동차의 배터리 충전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 및 자동차의 배터리 충전 방법에 관한 것으로, 전기 자동차의 운행에 앞서 주어진 시간 내에 배터리를 목표 충전량까지 충분히 충전할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 발명에 자동차의 배터리 충전 방법은, 배터리의 충전을 시작하는 단계와; 배터리로부터 전력을 공급받아 공조기의 운전을 시작하는 단계와; 배터리의 충전 및 공조기의 운전을 수행하는 동안 공조기의 운전량을 줄여서 배터리의 충전에 소요되는 시간을 단축시키는 단계를 포함한다.

Description

전기 자동차 및 전기 자동차의 배터리 충전 방법{ELECTRIC VEHICLE AND BATTERY CHARGING METHOD OF VEHICLE}
본 발명은 전기 자동차에 관한 것으로, 특히 플러그인 방식의 전기 자동차(Plug-in Electric Vehicle, PEV) 또는 플러그 인 방식의 하이브리드 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)의 배터리 충전에 관한 것이다. 본 발명에서는 플러그 인 전기 자동차(PEV)와 플러그 인 하이브리드 전기 자동차(PHEV) 모두를 전기 자동차로 통칭한다.
자동차는 구동력을 발생시키는 동력원의 형태에 따라 내연 기관 자동차와 하이브리드 전기 자동차, 순수 전기 자동차로 구분할 수 있다. 내연 기관 자동차는 화석 연료를 연소시켜서 동력을 발생시키는 형태의 자동차로서, 현재 가장 많이 이용되는 자동차의 형태이다. 내연 기관 자동차의 연료로 사용되는 화석 연료의 고갈 문제와 환경 오염 문제를 해소하기 위해 하이브리드 전기 자동차와 순수 전기 자동차가 개발되고 그 보급률이 점차 증가하고 있다.
하이브리드 전기 자동차는 다시 다음과 같은 두 가지 서로 다른 형태로 구분할 수 있다. 하이브리드 전기 자동차의 첫 번째 형태는, 모터와 내연 기관 엔진을 모두 구비하고 내연 기관 엔진의 구동력이나 제동 시 발생하는 회생 에너지를 이용하여 배터리를 충전하여 모터를 구동한다. 즉, 하이브리드 전기 자동차의 첫 번째 형태는 외부로부터 전력을 공급받지 않고 내부에서 생성되는 전력으로 배터리를 충전한다. 하이브리드 전기 자동차의 두 번째 형태는, 모터와 내연 기관 엔진을 모두 구비하는 것은 첫 번째 형태와 동일하지만, 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전하는 방식이 추가된다. 즉, 하이브리드 전기 자동차의 두 번째 형태는 플러그 인 방식으로 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전할 수 있다. 이 형태가 앞서 언급한 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV)이다.
순수 전기 자동차 역시 복수의 형태가 개발되고 보급되고 있다. 수소 전기 자동차는 수소와 산소의 화학적 반응 시 발생하는 전기로 배터리를 충전하여 모터를 구동하는 형태이다. 수소 전기 자동차는 수소를 연료로 사용하여 전기를 생산하고 모터를 구동하기 때문에 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전하지 않는다. 순수 전기 자동차의 또 다른 형태로는 수소 등의 연료를 사용하지 않고 배터리와 모터만을 구비하되, 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전하여 모터를 구동한다. 이 형태가 앞서 언급한 플러그인 전기 자동차(PEV)이다.
플러그인 전기 자동차(PEV)와 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV)는 모두 모터에 전력을 공급하기 위한 배터리를 구비하고, 이 배터리를 충전하기 위해 가정이나 충전소의 플러그를 자동차의 충전 단자에 연결하여(plug-in) 배터리를 충전한다. 플러그인 전기 자동차(PEV) 및 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV)는 모터를 구동하기 위한 배터리가 충분히 충전되어 있지 않으면 운행이 어려울 수 있기 때문에 운행에 앞서 미리 배터리를 충분히 충전하는 것이 매우 중요하다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전기 자동차의 운행에 앞서 주어진 시간 내에 배터리를 목표 충전량까지 충분히 충전할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 자동차의 배터리 충전 방법에 있어서, 배터리의 충전을 시작하는 단계와; 배터리로부터 전력을 공급받아 공조기의 운전을 시작하는 단계와; 배터리의 충전 및 공조기의 운전을 수행하는 동안 공조기의 운전량을 줄여서 배터리의 충전에 소요되는 시간을 단축시키는 단계를 포함한다.
상술한 배터리의 충전에 소요되는 시간은 자동차가 운행 예정인 목적지까지 운행하는데 필요한 목표 충전량까지 배터리를 충전하는데 소요되는 시간이다.
상술한 자동차의 배터리 충전 방법에서, 상기 공조기의 설정 온도의 조정은, 시간당 충전 전력과 충전 가능 시간의 곱으로부터 총 공급 전력량을 계산하는 단계와; 출발 예정 시간과 현재 시간의 차이로부터 충전 가능 시간을 계산하는 단계와; 상기 총 공급 전력량과 필요 배터리 충전량의 차이로부터 공조 투입 가능 전력량을 계산하는 단계와; 상기 공조 투입 가능 전력량으로부터 상기 출발 예정 시간까지 도달 가능한 새로운 공조 설정 온도를 계산하는 단계를 포함한다.
상술한 자동차의 배터리 충전 방법에서는, 공조기의 설정 온도의 조정을 통해 공조기의 운전량을 줄인다.
상술한 자동차의 배터리 충전 방법에서는, 배터리의 충전 및 공조기의 운전은 자동차의 운행 예정 시간 전에 미리 발생한 충전 명령 및 공조 운전 명령에 응답하여 이루어진다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 자동차의 또 다른 배터리 충전 방법은, 배터리의 충전을 시작하는 단계와; 배터리로부터 전력을 공급받아 공조기의 운전을 시작하는 단계와; 공조기의 운전량이 감소하도록 공조기의 설정 온도를 변경하는 단계와; 변경된 설정 온도를 추종하도록 공조기의 운전을 제어하면서 배터리를 목표 충전량까지 충전하는 단계를 포함한다.
상술한 자동차의 배터리 충전 방법에서, 배터리의 목표 충전량은 자동차가 운행 예정인 목적지까지 운행하는데 필요한 충전량이다.
상술한 자동차의 배터리 충전 방법에서는, 배터리의 충전 및 공조기의 운전은 자동차의 운행 예정 시간 전에 미리 발생한 충전 명령 및 공조 운전 명령에 응답하여 이루어진다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 자동차는, 배터리와; 배터리로부터 전력을 공급받아 동작하는 공조기와; 배터리의 충전 및 공조기의 운전을 시작하고, 배터리의 충전 및 공조기의 운전을 수행하는 동안 공조기의 운전량을 줄여서 배터리의 충전에 소요되는 시간이 단축되도록 공조기를 제어하는 제어부를 포함한다.
상술한 자동차에서, 배터리의 충전에 소요되는 시간은 자동차가 운행 예정인 목적지까지 운행하는데 필요한 목표 충전량까지 배터리를 충전하는데 소요되는 시간이다.
상술한 자동차에서, 제어부는, 공조기의 설정 온도의 조정을 통해 공조기의 운전량을 줄인다.
상술한 자동차에서, 상기 제어부는, 상기 공조기의 설정 온도의 조정을 위해, 시간당 충전 전력과 충전 가능 시간의 곱으로부터 총 공급 전력량을 계산하고; 출발 예정 시간과 현재 시간의 차이로부터 충전 가능 시간을 계산하며; 상기 총 공급 전력량과 필요 배터리 충전량의 차이로부터 공조 투입 가능 전력량을 계산하고; 상기 공조 투입 가능 전력량으로부터 상기 출발 예정 시간까지 도달 가능한 새로운 공조 설정 온도를 계산한다.
상술한 자동차에서, 배터리의 충전 및 공조기의 운전은 자동차의 운행 예정 시간 전에 미리 발생한 충전 명령 및 공조 운전 명령에 응답하여 이루어진다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 또 다른 자동차는, 배터리와; 배터리로부터 전력을 공급받아 동작하는 공조기와; 공조기의 설정 온도를 표시하는 표시부와; 배터리의 충전 및 공조기의 운전이 이루어지도록 제어하고, 배터리의 충전 및 공조기의 운전을 수행하는 동안 공조기의 운전량을 줄여서 배터리의 충전에 소요되는 시간을 단축시키기 위해 공조기의 설정 온도를 변경하여 표시부에 표시하고, 표시부에 표시되는 변경된 설정 온도를 추종하도록 공조기를 운전하면서 배터리의 충전을 제어하는 제어부를 포함한다.
상술한 자동차에서, 제어부는, 자동차가 운행 예정인 목적지까지 운행하는데 필요한 목표 충전량까지 배터리가 충전되도록 제어한다.
상술한 자동차에서, 배터리의 충전 및 공조기의 운전은 자동차의 운행 예정 시간 전에 미리 발생한 충전 명령 및 공조 운전 명령에 응답하여 이루어진다.
상술한 자동차에서, 상기 제어부는, 상기 공조기의 설정 온도의 조정을 위해, 시간당 충전 전력과 충전 가능 시간의 곱으로부터 총 공급 전력량을 계산하고; 출발 예정 시간과 현재 시간의 차이로부터 충전 가능 시간을 계산하며; 상기 총 공급 전력량과 필요 배터리 충전량의 차이로부터 공조 투입 가능 전력량을 계산하고; 상기 공조 투입 가능 전력량으로부터 상기 출발 예정 시간까지 도달 가능한 새로운 공조 설정 온도를 계산한다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 자동차의 또 다른 배터리 충전 방법은, 자동차의 운행 예정 시간과 목적지, 공조기의 설정 온도를 수신하는 단계와; 배터리의 현재 충전량과 공조기의 현재 설정 온도를 표시부에 표시하는 단계와; 배터리의 충전을 시작하는 단계와; 배터리로부터 전력을 공급받아 동작하는 공조기의 운전을 시작하는 단계와; 배터리의 충전 및 공조기의 운전을 수행하는 동안 자동차의 운행 예정 시간 전에 배터리를 자동차가 목적지까지 주행하는데 필요한 목표 충전량까지 충전하기 위해 공조기의 운전량을 줄여서 배터리의 충전에 소요되는 시간을 단축시키기 위한 새로운 설정 온도를 표시부에 표시하는 단계와; 표시부에 표시되는 공조기의 새로운 설정 온도를 추종하도록 공조기를 운전하면서 배터리가 자동차의 운행 예정 시간 전에 목표 충전량까지 충전되도록 배터리의 충전을 제어하는 단계를 포함한다.
상술한 자동차의 배터리 충전 방법에서, 자동차의 운행 예정 시간 및 목적지, 공조기의 설정 온도는, 자동차의 사용자가 원격지에서 모바일 디바이스를 통해 설정한다.
상술한 자동차의 배터리 충전 방법에서, 자동차의 운행 예정 시간 및 목적지는, 유선 통신 또는 무선 통신 기반의 일정 안내 서비스에 설정되어 있는 운행 일정을 제공받는다.
상술한 자동차의 배터리 충전 방법에서, 공조기의 설정 온도는, 공조기의 사용 이력을 분석하여 획득한다.
상술한 자동차의 배터리 충전 방법에서, 공조기의 설정 온도는, 자동차의 출발 예정 지역의 기상 이력을 분석하여 획득한다.
상술한 자동차의 배터리 충전 방법에서, 배터리의 충전에 소요되는 시간은 자동차가 운행 예정인 목적지까지 운행하는데 필요한 목표 충전량까지 배터리를 충전하는데 소요되는 시간이다.
상술한 자동차의 배터리 충전 방법에서, 배터리의 충전 및 공조기의 운전은 자동차의 운행 예정 시간 전에 미리 발생한 충전 명령 및 공조 운전 명령에 응답하여 이루어진다.
상술한 자동차의 배터리 충전 방법은, 공조기의 설정 온도를 새로운 설정 온도로 변경하기 위해 자동차의 사용자로부터 승인을 획득하는 단계를 더 포함한다.
상술한 자동차의 배터리 충전 방법은, 공조기의 새로운 설정 온도의 변경을 위한 사용자의 승인을 획득하지 못하면 배터리의 충전량이 부족할 수 있음을 사용자에게 알리기 위한 경보를 발생시키는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전기 자동차의 운행에 앞서 주어진 시간 내에 배터리를 목표 충전량까지 충분히 충전할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 동력 계통을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 내부를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 원격 제어를 위한 무선 통신의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기 자동차의 배터리 충전 방법의 제 1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 전기 자동차의 또 다른 배터리 충전 방법의 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자동차를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 전기 자동차(100)는 외형적으로 다음과 같은 구조를 갖는다.
윈드쉴드(112)는 본체(110)의 전방 상측에 마련되어 전기 자동차(100) 내부의 탑승자에게 전방 시야를 제공하면서 바람으로부터 탑승자를 보호한다. 아웃사이드 미러(114)는 탑승자에게 전기 자동차(100)의 측면 및 측후방의 시야를 제공한다. 아웃사이드 미러(114)는 좌측과 우측의 도어(190) 각각에 하나씩 마련될 수 있다.
도어(190)는 본체(110)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 탑승자의 출입이 가능하며, 폐쇄 시에 전기 자동차(100)의 내부를 외부로부터 차폐시킬 수 있다. 도어(190)는 도어 시건 장치(192)를 이용하여 잠금/해제할 수 있다. 도어 시건 장치(192)의 잠금/해제는 사용자가 전기 자동차(100)에 접근하여 도어 시건 장치(192)의 버튼이나 레버를 직접 조작하는 방법과 전기 자동차(100)로부터 떨어진 위치에서 원격 제어기(Remote Controller) 등을 이용하여 원격으로 잠금/해제하는 방법이 있다.
안테나(152)는 텔레매틱스와 DMB, 디지털 TV, GPS 등의 방송/통신 신호 등을 수신하기 위한 것으로서, 다양한 종류의 방송/통신 신호를 수신하는 다기능 안테나이거나 또는 어느 하나의 방송/통신 신호를 수신하기 위한 단일 기능 안테나일 수 있다.
전륜(122)과 후륜(124)은 각각 전기 자동차(100)의 전방과 후방에 위치하며, 엔진(미도시)으로부터 동력을 제공받아 회전하도록 마련된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 동력 계통을 나타낸 도면이다. 도 2에서, ECU(Electronic Control Unit)(202)는 동력 계통의 동작 전반을 제어하는 제어부이다. 또는 ECU(202)는 배터리(252)의 충전과 방전 등을 제어 및 관리하는 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)의 제어부일 수도 있다. 본 발명의 실시 예에서, ECU(202)는 전기 자동차(100)의 운행 일정과 배터리 충전 상태(SOC)에 따라 공조기(262)의 설정 온도(목표 온도)를 조정하여 공조기(262)의 전력 소모를 줄임으로써 배터리(252)의 충전에 소요되는 시간을 단축시켜서 주어진 시간 내에 배터리(252)를 목표 충전량까지 충전할 수 있도록 한다.
SOC는 배터리(252)의 현재 충전 상태를 백분율(%)로 나타낸 것이다. 내연 기관 엔진을 탑재한 자동차의 연료 게이지와 같은 개념이다.
도 2에서 ECU(202)와 배터리(252), 인버터(208), 메모리(214) 사이의 점선으로 표시된 화살표는 CAN(Control Area Network)을 통해 전송되는 제어 신호의 흐름을 나타낸 것이고, 배터리(252)와 인버터(208), DC/DC 컨버터(212), 모터(210), 공조기(262) 사이의 실선으로 표시된 화살표는 배터리(252)로부터 공급되는 전력(Electric Power)의 흐름을 나타낸 것이다.
배터리(252)는 플러그인을 통해 외부로부터 공급되는 전력을 저장한다. 배터리(252)에 저장되는 전력은 모터(210)의 구동 에너지로 사용된다.
인버터(208)는 배터리(252)의 전압을 다상 교류 전력(예를 들면 U, V, W의 3상 교류 전력)으로 변환하여 모터(210)에 제공한다. 이를 위해 인버터(208)에서 만들어지는 다상 교류 전력의 형태를 제어하기 위한 제어 신호가 인버터(208)로 인가된다.
모터(210)는 인버터(208)의 다상 교류 전력에 의해 구동하여 동력(회전력)을 발생시킨다. 모터(210)의 회전력은 전기 자동차(100)의 전륜(122) 또는 후륜(124)을 회전시키는데 사용된다.
DC/DC 컨버터(212)는 배터리(252)로부터 공급되는 직류 전력을 미리 설정된 소정의 레벨로 승압 또는 강압한다. DC/DC 컨버터(212)에서 출력되는 직류 전력은 전기 자동차(100)에 구비되는 다양한 전장 요소(예를 들면 등화류나 ECU, 멀티미디어 기기 등)에 공급된다.
메모리(214)는 ECU(202)가 제어를 수행하는데 필요한 데이터 또는 소프트웨어/펌웨어 등을 저장하기 위한 것이다. 특히 메모리(214)에는 전기 자동차(100)의 운행 일정이나 공조기(162)의 설정 온도, 배터리(252)의 SOC에 대한 정보 등이 저장될 수 있다.
공조기(262)는 전기 자동차(100)의 탑승 공간을 냉방 또는 난방하기 위한 장치이다. 냉방을 위해서는 압축기와 응축기, 증발기, 팽창 밸브 등을 포함하는 일반적인 냉매 사이클을 통해 공기를 냉각시켜 탑승 공간에 불어넣는다. 난방의 경우 별도의 가열 코일을 이용하여 공기를 가열하고, 가열된 공기를 탑승 공간으로 불어넣는다. 내연 기관 엔진을 사용하는 자동차에서는 내연 기관에서 발생하는 열을 이용하여 탑승 공간을 난방하지만, 내연 기관 엔진을 사용하지 않는 전기 자동차에서는 냉방 및 난방을 위해 배터리의 전력이 사용된다. 따라서 전기 자동차(100)에서는 공조기(262)의 설정 온도가 외기 온도에 비해 상대적으로 높을수록 또는 낮을수록 냉방 또는 난방을 위해 더 많은 전력이 소모된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 내부를 나타낸 도면이다. 전기 자동차(100)의 내부 특히 전면의 운전서과 보조석 사이에는 내비게이션 화면이나 오디오 화면, 공조기의 상태 등 전기 자동차(100)의 현재 상태를 나타내는 다양한 정보를 표출하기 위한 복수의 디스플레이(302)(324)가 마련된다.
첫 번째 디스플레이(302)에는 전기 자동차(100)의 주행 가능 거리(312)와 충전소 검색(314), 배터리 충전 상태(316)를 표출하여 사용자가 전기 자동차(100)의 배터리(252)를 운용하는데 필요한 정보를 제공한다. 주행 가능 거리(312)는 현재의 배터리(252)의 충전량으로 주행할 수 있는 최대 거리를 표시한다. 충전소 검색(314)은 전기 자동차(100)의 주변에 위치한 전기 충전소의 위치를 안내한다. 배터리 충전 상태(316)는 배터리(252)의 SOC를 백분율(%)로 나타낸다.
또 다른 디스플레이(324)에는 공조기(262)의 설정 온도(목표 온도)와 송풍 모드, 송풍 팬 속도가 표시된다. 공조 다이얼(322)은 공조기(262)의 온/오프 및 공조 온도를 수동으로 설정하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 원격 제어를 위한 무선 통신의 흐름을 나타낸 도면이다. 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차(100)에서는 사용자가 모바일 디바이스(402)를 이용하여 원격지에 위치한 전기 자동차(100)의 여러 기능들을 사용자가 원하는 상태로 설정할 수 있다. 사용자의 모바일 디바이스(402)와 전기 자동차(100) 사이의 무선 통신은 텔레매틱스 센터(404)를 경유하거나 자동차 제조사의 서버(406)를 경유할 수 있다. 사용자가 모바일 디바이스(402)를 이용하여 원격지에서 설정할 수 있는 항목 및 방법을 예로 들면 다음과 같다.
<목적지 설정>
사용자는 모바일 디바이스(402)에 설치된 앱(App, Application)을 통해 전기 자동차(100)의 목적지를 설정할 수 있다. 이 목적지는 내비게이션의 경로 안내를 위한 목적지 설정일 수 있다. 또한 목적지를 설정할 때 출발지의 설정이 수반될 수도 있다. 설정된 목적지가 내비게이션의 경로 안내를 위해 이용될 때, 전기 자동차(100)의 내비게이션은 사용자가 전기 자동차(100)를 운행할 때 앞서 설정된 목적지까지의 경로를 탐색하여 사용자에게 안내한다.
이와 같이 설정된 목적지는 배터리 운용을 위해 참조될 수 있다. 즉, ECU(202)는 배터리(252)의 현재 충전 잔량이 전기 자동차(100)가 현재 위치에서 설정된 목적지까지 운행하기에 충분한지를 계산하고, 만약 목적지까지 운행하기에 충분하지 않으면 배터리(252)의 충전 속도를 높여서 운행 예정 시간 전에 목표 충전량까지 충전할 수 있도록 한다. 또한 ECU(202)는 설정된 목적지까지 운행하기 위해 배터리(252)의 충전이 필요함을 사용자에게 통보하기 위한 경보를 발생시킬 수 있다.
<운행 일정 설정>
또한 사용자는 모바일 디바이스(402)에 설치된 앱을 통해 전기 자동차(100)의 운행 일정을 설정할 수 있다. 운행 일정은 출발하는 날짜와 출발 예정 시간을 포함할 수 있다. 예를 들면 사용자가 30분 후 분당 서현역 근처에서 종로구 명동으로 운행할 예정일 때, 이 운행 일정을 모바일 디바이스(402)를 통해 원격지에서 전기 자동차(100)에 설정할 수 있다. 이 방법은, 전기 자동차(100)의 관점에서는, 사용자의 모바일 디바이스(402)로부터 운행 일정을 제공받는 방법이다.
또 다른 방법으로, 전기 자동차(100)의 ECU(202)는 사용자의 모바일 디바이스(402)가 연동되어 있는 인터넷 포털의 캘린더 서비스나 자동차 제조사의 서버(406)에 마련되어 있는 캘린더 서비스처럼 유선 통신 또는 무선 통신 기반의 캘린더 서비스 즉 일정 안내 서비스에 설정되어 있는 운행 일정을 제공받아 배터리(252)의 충전 등을 제어할 수 있다. 이 경우에도 운행 일정은 출발하는 날짜와 출발 예정 시간을 포함할 수 있다. 이 방법은, 전기 자동차(100)의 관점에서는, 캘린더 서비스로부터 직접 운행 일정을 획득하는 방법이다.
<공조 설정>
또한 사용자는 모바일 디바이스(402)에 설치된 앱을 통해 전기 자동차(100)의 공조기(262)의 목표 온도를 설정할 수 있다. 예를 들면 전기 자동차(100)의 운행 예정 시간에 앞서 공조기(262)가 미리 운전하여 전기 자동차(100)의 운행 예정 시간에는 탑승 공간의 온도가 설정 온도에 도달하도록 할 수 있다. 동절기에는 전기 자동차(100)의 내부 온도를 높이기 위해 목표 온도를 높게(예를 들면 29로) 설정할 수 있다. 반대로 하절기에는 전기 자동차(100)의 내부 온도를 낮추기 위해 목표 온도를 낮게(예를 들면 22로) 설정할 수 있다. 이 방법은 전기 자동차(100)의 관점에서는 사용자의 모바일 디바이스(402)로부터 설정 온도를 제공받는 방법이다.
또 다른 방법에서는, 만약 사용자가 특정한 목표 온도를 설정하지 않고 데이터 분석 결과를 기반으로 공조기(262)에서 자동으로 목표 온도를 설정하도록 할 수 있다. 이 경우 전기 자동차(100)의 ECU(202)는 텔레매틱스 센터(404)나 자동차 제조사의 서버(406)에 마련되어 있는 데이터베이스로부터 데이터 분석 결과를 제공받아 이를 기반으로 공조기(262)의 목표 온도를 설정할 수 있다. 예를 들면 최근 일정 기간 동안 사용자가 설정한 여러 목표 온도의 평균 값을 공조기(262)의 목표 온도로 자동으로 설정할 수 있다. 사용자가 최근 1주일 동안 설정한 목표 온도가 29와 28, 29℃, 27, 27일 때 그 평균 값인 28를 새로운 목표 온도로 자동으로 설정할 수 있다. 또는, 다음 운행 일정이 30분 후 분당 서현역 근처에서 종로구 명동으로 운행할 예정일 때, 지난 몇 년 동안의 해당 시간의 분당 서현역 근처의 평균 온도를 제공받아 공조기(262)의 목표 온도로 설정할 수 있다. 공조기(262)의 설정 온도와 공조 설정 온도 역시 목표 온도와 같은 의미로서, 설명의 편의를 위해 목표 온도와 설정 온도, 공조 설정 온도 등의 표현을 혼용하고자 한다.
<배터리의 충전을 위한 제어>
이처럼, 전기 자동차(100)의 운행 일정과 목적지, 공조 설정 온도가 결정되면, 전기 자동차(100)는 배터리(252)의 현재 충전 잔량이 목적지까지 운행하기에 충분한지를 확인한다.
만약 현재로부터 가장 가까운 다음 일정(즉 다음 운행 예정 시간)에 배터리(252)의 충전 잔량이 목적지까지 운행하기에 부족하면 ECU(202)는 배터리(252)의 충전이 필요한 것으로 판단한다.
ECU(202)는 배터리(252)의 충전이 필요할 때, 목표 충전량까지 배터리(252)를 충전하는데 소요될 것으로 예상되는 시간을 계산한다. 배터리(252)의 현재 SOC가 35%이고 다음 운행 일정에서 목적지까지 운행하기 위해서는 SOC 60%가 필요할 때, 배터리(252)를 35%에서 60%까지 충전하는데 얼마의 시간이 소요되는지를 계산한다.
ECU(202)는 배터리(252)를 충전하면서 공조기(262)도 함께 운전하여 전기 자동차(100)의 내부 온도가 공조 설정 온도에 이르도록 한다. 만약 배터리(252)의 충전을 위해 예상되는 소요 시간이 45분일 때 전기 자동차(100)의 다음 운행 예정 시간까지 30분밖에 남지 않았다면 출발 예정 시간 전에 목표 충전량까지 배터리(252)를 충전하는 것은 불가능하다. 본 발명의 실시 예에서 ECU(202)는, 이와 같이 주어진 시간 내에 배터리(252)를 목표 충전량까지 충전하기에 시간이 부족한 경우 공조기(262)의 설정 온도를 조정하여 공조기(262)의 운전량을 줄임으로써 공조기(262)의 운전에 의해 소비되는 배터리(252)의 전력을 감소시켜서 배터리(252)가 보다 신속하게 충전될 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차의 배터리 충전 방법을 도 5 및 도 6을 통해 설명하고자 한다.
먼저 도 5는 본 발명에 따른 전기 자동차의 배터리 충전 방법의 제 1 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 5에 나타낸 배터리 충전 방법에서, ECU(202)는 전기 자동차(100)의 운행 일정과 배터리 충전 상태(SOC)에 따라 필요 시 공조 설정 온도를 조정하여 배터리(252)의 충전에 소요되는 시간을 단축시킴으로써 배터리(252)가 주어진 시간 내에 목표 충전량까지 충전될 수 있도록 한다.
전기 자동차(100)의 ECU(202)는 전기 자동차(100)의 다음 운행 일정 및 공조 설정 온도에 대한 정보를 수신한다(502). 예를 들면 ECU(202)는 사용자의 모바일 디바이스(402)로부터 전기 자동차(100)의 다음 운행 일정의 출발 예정 시간과 목적지에 대한 정보출발 시점에서 목표로 하는 탑승 공간의 공조 설정 온도에 대한 정보를 수신한다. 예를 들면 현재 시점으로부터 30분 후인 아침 8시에 분당 서현동 집에서 종로구 명동으로 이동하는 운행 정보를 수신하고, 이 때의 공조 설정 온도(예를 들면 22)의 정보도 수신한다.
현재 시점으로부터 30분 후에 전기 자동차(100)의 운행이 예정되어 있으므로, ECU(202)는 배터리(252)의 SOC를 측정하여 만약 필요하다면 배터리(252)의 충전을 시작한다(504). 배터리(252)의 SOC 측정은 배터리(252)의 현재 충전 잔량이 목적지까지 운행하기에 충분한지를 판단하기 위함이다. 만약 배터리(252)의 현재 충전 잔량이 목적지까지 운행하기에 충분하지 않다면, 적어도 목적지에 도착할 수 있을 만큼 배터리(252)를 충전할 필요가 있다.
이 경우, 목적지에 충전 시설이 존재하는지에 따라 배터리(252)를 얼마나 충전할 것인지가 결정될 수 있다. 예를 들면, 목적지에 충전 시설이 존재하는 경우에는 목적지에 도달해서 배터리(252)를 충전할 수 있으므로, 배터리(252)의 충전 상태를 목적지까지 도달하는데 필요한 만큼만 확보하고, 공조 설정 온도는 가능하면 설정 온도 그대로 유지하거나 변경하더라도 그 변경 정도를 최소로 한다. 이와 달리, 목적지에 충전 시설이 존재하지 않는 경우에는 배터리(252)를 장시간 충전하지 못하는 경우를 대비하여 출발 전에 가능하면 배터리(252)를 100% 충전해 둘 필요가 있다. 이를 위해 배터리(252)를 100% 완충하는 것을 가장 우선으로 하고, 출발 예정 시간 전에 배터리(252)를 완충하기 위해 공조 설정 온도를 변경해야 할 필요가 있는 경우에는 사용자의 모바일 디바이스(402)로 공조 설정 온도의 변경을 제안한다. 이 때 공조 설정 온도의 변경은 배터리(252)의 전력을 적게 소모하도록 하는 것을 의미한다. 또한 공조 설정 온도의 변경은 공조기(262)를 전혀 운전하지 않는 경우를 포함할 수 있다. 만약 출발 예정 시간까지 남은 시간이 부족하여 목적지까지 도달하는데 필요한 배터리(252)의 충전 시간이 충분하지 않다면, 공조기(262)를 오프시키고 배터리(252)의 충전만을 최우선으로 수행할 수도 있다.
사용자에게 공조 설정 온도 변경을 제안할 때, 제안하고자 하는 변경된 공조 설정 온도는 다음과 같이 계산할 수 있다. 출발 예정 시간이 도래하기까지 충전을 위해 배터리(252)에 공급할 수 있는 총 공급 전력량은 <총 공급 전력량 = 시간당 충전 전력 X 충전 가능 시간>으로 나타낼 수 있다. 여기서 시간당 충전 전력은 충전 시설의 충전 능력에 따라 결정될 수 있다. 충전 시설에 따라 충전 능력 즉 단위 시간 당 공급 전력의 크기가 다를 수 있기 때문이다. 충전 가능 시간은 <충전 가능 시간 = 출발 예정 시간 - 현재 시간>으로 나타낼 수 있다. 공조기(262)의 운전을 위해 투입할 수 있는 전력량은 <공조 투입 가능 전력량 = 총 공급 전력량 - 필요 배터리 충전량>으로 나타낼 수 있다. 이와 같은 공조 투입 가능 전력량으로부터 출발 예정 시간까지 도달 가능한 새로운 공조 설정 온도를 계산할 수 있다. ECU(202)는 계산된 새로운 공조 설정 온도를 모바일 디바이스(402)를 통해 사용자에게 전달하여 공조 설정 온도를 변경하도록 제안할 수 있다.
또한 ECU(202)는 탑승 공간의 온도를 공조 설정 온도인 22로 만들기 위해 공조기(262)의 운전을 시작하고, 탑승 공간의 온도를 공조 설정 온도인 22로 만드는데 필요한 공조기(262)의 예상 소비 전력을 계산한다(506). 공조기(262)의 예상 소비 전력은 다음과 같이 계산할 수 있다. 즉 탑승 공간의 현재 온도와 공조 설정 온도의 차이를 구하고, 그 온도 차이만큼 냉방 또는 난방하는데 필요한 공조기 운전량을 미리 준비된 룩 업 테이블로부터 확인하여 구할 수 있다.
또한 ECU(202)는 공조기(262)의 현재 운전 상태를 그대로 유지하면서 출발 예정 시간 전에 배터리(252)를 목표 충전량까지 충전하는 것이 가능한지를 확인한다(508). 즉, 공조 설정 온도인 22를 목표로 공조기(262)를 운전하면서 배터리(252)를 충전할 때 출발 예정 시간인 8시까지 배터리(202)를 목표 충전량까지 충전할 수 있는지를 확인한다.
만약 공조 설정 온도 22를 목표로 공조기(262)를 운전하면서 출발 예정 시간 전에 배터리(252)를 목표 충전량까지 충전하는 것이 가능한 것으로 확인되면(508의 '예'), ECU(202)는 공조기(262)의 현재 운전 상태를 그대로 유지한 채 목표 충전량까지 배터리(252)를 계속 충전한다(510). 이 경우, 공조기(262)의 운전 상태를 그대로 유지하더라도 출발 예정 시간인 8시까지 배터리(252)를 목표 충전량까지 충분히 충전할 수 있기 때문에 공조기(262)의 공조 설정 온도의 조정을 통해 배터리(252)의 충전 속도를 높일 필요가 없으므로 공조기(262)의 설정 온도를 그대로 유지한 채 공조기(262)의 운전 및 배터리(252)의 충전을 계속한다.
반대로, 만약 공조 설정 온도 22를 목표로 공조기(262)를 운전하면서 출발 예정 시간 전에 배터리(252)를 목표 충전량까지 충전하는 것이 불가능한 것으로 확인되면(508의 '아니오'), ECU(202)는 공조기(202)의 운전량을 줄여서 전력 소비를 감소시킬 수 있는 새로운 공조 설정 온도를 사용자에게 제안한다(512).
이와 같은 제안은 공조기(262)를 현재 상태 그대로 운전하면서 배터리(252)를 충전하게 되면 출발 예정 시간 전에 목표 충전량까지 배터리(252)를 충전하는 것이 불가능하기 때문에, 공조기(262)의 공조 설정 온도를 조정해서라도 공조기(262)의 전력 소비량을 줄여서 그만큼 배터리(252)의 충전 속도를 높임으로써 출발 예정 시간까지 배터리(252)를 목표 충전량까지 충전할 수 있도록 하기 위함이다.
새로운 공조 설정 온도의 제안은 텔레매틱스 센터(404) 또는 자동차 제조사의 서버(406)를 통해 사용자의 모바일 디바이스(402)로 전송된다. 사용자는 새로운 공조 설정 온도의 조정 제안을 승인할 것인지 아니면 거부할 것인지를 자신의 모바일 디바이스(402)를 통해 전기 자동차(100)의 ECU(202)로 피드백할 수 있다.
전기 자동차(100)의 ECU(202)는 새로운 공조 설정 온도의 조정 제안에 대해 사용자가 이를 승인하는지를 확인한다(514).
만약 사용자가 새로운 공조 설정 온도의 설정 제안을 승인하면(514의 '예'), 전기 자동차(100)의 ECU(202)는 공조기(262)의 기존의 공조 설정 온도를 새로운 공조 설정 온도로 변경한 후 공조기(262)의 운전을 계속하고, 배터리(252)의 충전도 계속한다(516). 예를 들면 공조기(262)의 공조 설정 온도를 기존의 22에서 새로운 26로 변경하는 제안에 대해 사용자가 이를 승인하면 ECU(202)는 공조기(262)의 새로운 공조 설정 온도를 기존의 22에서 새로운 26로 변경한 후 공조기(262)를 운전하면서 배터리(252)의 충전을 계속한다.
이처럼 공조기(262)의 공조 설정 온도를 매우 낮은 온도인 22에서 그보다 높은 26로 상향 조절하면 공조기(262)의 냉방 운전 시간은 그만큼 단축되기 때문에 공조기(262)의 운전에 의해 소비되는 전력량 또한 감소한다. 공조기(262)에 의한 전력 소모가 감소하는 것은 공조기(262)가 배터리(252)로부터 공급받아 소모하는 전력량이 감소하는 것을 의미하므로, 그만큼 배터리(252)를 목표 충전량까지 충전하는데 소요되는 시간도 단축될 수 있음을 알 수 있다. 이와 같은 배터리(252)의 충전 시간 단축은 전기 자동차(100)의 출발 예정 시간 전에 배터리(252)를 목표 충전량까지 충분히 충전할 수 있도록 한다.
반대로, 만약 사용자가 새로운 공조 설정 온도의 설정 제안을 승인하지 않으면(514의 '아니오'), 전기 자동차(100)의 ECU(202)는 사용자의 모바일 디바이스(402)로 주기적으로 경보를 송신한다(518). 즉, 공조기(262)의 공조 설정 온도를 조정하지 않으면 예정된 출발 시간 전에 배터리(252)를 목표 충전량까지 충전할 수 없어서 목적지까지 운행하지 못할 수 있음을 사용자의 모바일 디바이스(402)로 주기적으로 통보함으로써 사용자의 주의를 환기시킨다. 주기적인 경보의 전송은 텔레매틱스 센터(404) 또는 자동차 제조사의 서버(406)를 통해 이루어진다.
도 6은 본 발명에 따른 전기 자동차의 배터리 충전 방법의 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 6에 나타낸 배터리 충전 방법에서, ECU(202)는 전기 자동차(100)의 운행 일정과 공조기(262)의 공조 설정 온도를 사용자로부터 직접 수신하지 않고 캘린더 및 데이터베이스 등으로부터 획득한다. ECU(202)는 이와 같이 획득한 운행 일정 및 공조 설정 온도에 기초하여 배터리(252)의 충전과 공조기(262)의 운전을 제어하되, 배터리 충전 상태(SOC)에 따라 필요한 경우 공조 설정 온도를 조정하여 배터리(252)의 충전에 소요되는 시간을 단축시킴으로써 배터리(252)가 주어진 시간 내에 목표 충전량까지 충전될 수 있도록 한다. 특히 도 6의 제어 방법에서는 전기 자동차(100)의 운행 일정 및 공조 설정 온도의 획득과 공조기(262)의 공조 설정 온도의 조정에 있어서 사용자의 개입 없이 ECU(202) 스스로 데이터를 획득하고 분석하여 공조 설정 온도의 조정 등과 같은 필요한 제어를 수행한다.
먼저 전기 자동차(100)의 ECU(202)는 캘린더 서비스에 기록되어 있는 운행 일정으로부터 전기 자동차(100)의 다음 운행 일정에 대한 정보를 획득하고, 또 공조 설정 온도 관련 데이터의 분석을 통해 공조 설정 온도에 대한 정보를 획득한다(602). 즉, ECU(202)는 사용자의 모바일 디바이스(402)가 연동되어 있는 인터넷 포털의 캘린더 서비스나 자동차 제조사의 서버(406)에 마련되어 있는 캘린더 서비스처럼 인터넷 기반의 캘린더 서비스에 설정되어 있는 운행 일정을 제공받아 전기 자동차(100)의 다음 운행 일정의 출발 예정 시간과 목적지에 대한 정보를 획득한다. 예를 들면 현재 시점으로부터 30분 후인 아침 8시에 분당 서현동 집에서 종로구 명동으로 이동하는 운행 정보를 캘린더 서비스를 통해 획득한다
또한 공조기(262)의 목표 온도의 설정에 있어서, 만약 사용자가 특정한 공조 온도를 설정하지 않고 공조기(262)에서 자동으로 적절한 목표 온도를 설정하도록 하면, ECU(202)는 텔레매틱스 센터(404)나 자동차 제조사의 서버(406)에 마련되어 있는 데이터베이스로부터 데이터를 제공받아 이를 기반으로 공조기(262)의 목표 온도를 자동으로 설정할 수 있다.
일 실시 예로서, 최근 일정 기간 동안 사용자가 공조기(262)에 설정한 여러 목표 온도의 평균 값을 공조 온도로 설정할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 최근 1주일 동안 설정한 공조 온도가 29와 28, 29℃, 27, 27일 때, 그 평균 값인 28를 새로운 공조 온도로 설정할 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 다음 운행 일정이 30분 후 분당 서현역 근처에서 종로구 명동으로 운행할 예정일 때, 지난 몇 년 동안의 해당 시간의 분당 지역의 평균 온도를 제공받아 그 평균 온도에 일정 온도를 더하여 새로운 공조 온도로 설정하여 공조기(262)를 운전할 수 있다.
이와 같이 공조기(262)의 목표 온도가 설정되면, 현재 시점으로부터 30분 후에 전기 자동차(100)의 운행이 예정되어 있으므로, ECU(202)는 배터리(252)의 SOC를 측정하여 만약 필요하다면 배터리(252)의 충전을 시작한다(604). 배터리(252)의 SOC 측정은 배터리(252)의 현재 충전 잔량이 목적지까지 운행하기에 충분한지를 판단하기 위함이다. 만약 배터리(252)의 현재 충전 잔량이 목적지까지 운행하기에 충분하지 않다면, 적어도 목적지에 도착할 수 있을 만큼 배터리(252)를 충전할 필요가 있다.
이 경우, 목적지에 충전 시설이 존재하는지에 따라 배터리(252)를 얼마나 충전할 것인지가 결정될 수 있다. 예를 들면, 목적지에 충전 시설이 존재하는 경우에는 목적지에 도달해서 배터리(252)를 충전할 수 있으므로, 배터리(252)의 충전 상태를 목적지까지 도달하는데 필요한 만큼만 확보하고, 공조 설정 온도는 가능하면 설정 온도 그대로 유지하거나 변경하더라도 그 변경 정도를 최소로 한다. 이와 달리, 목적지에 충전 시설이 존재하지 않는 경우에는 배터리(252)를 장시간 충전하지 못하는 경우를 대비하여 출발 전에 가능하면 배터리(252)를 100% 충전해 둘 필요가 있다. 이를 위해 배터리(252)를 100% 완충하는 것을 가장 우선으로 하고, 출발 예정 시간 전에 배터리(252)를 완충하기 위해 공조 설정 온도를 변경해야 할 필요가 있는 경우에는 사용자의 모바일 디바이스(402)로 공조 설정 온도의 변경을 제안한다. 이 때 공조 설정 온도의 변경은 배터리(252)의 전력을 적게 소모하도록 하는 것을 의미한다. 또한 공조 설정 온도의 변경은 공조기(262)를 전혀 운전하지 않는 경우를 포함할 수 있다. 만약 출발 예정 시간까지 남은 시간이 부족하여 목적지까지 도달하는데 필요한 배터리(252)의 충전 시간이 충분하지 않다면, 공조기(262)를 오프시키고 배터리(252)의 충전만을 최우선으로 수행할 수도 있다.
사용자에게 공조 설정 온도 변경을 제안할 때, 제안하고자 하는 변경된 공조 설정 온도는 다음과 같이 계산할 수 있다. 출발 예정 시간이 도래하기까지 충전을 위해 배터리(252)에 공급할 수 있는 총 공급 전력량은 <총 공급 전력량 = 시간당 충전 전력 X 충전 가능 시간>으로 나타낼 수 있다. 여기서 시간당 충전 전력은 충전 시설의 충전 능력에 따라 결정될 수 있다. 충전 시설에 따라 충전 능력 즉 단위 시간 당 공급 전력의 크기가 다를 수 있기 때문이다. 충전 가능 시간은 <충전 가능 시간 = 출발 예정 시간 - 현재 시간>으로 나타낼 수 있다. 공조기(262)의 운전을 위해 투입할 수 있는 전력량은 <공조 투입 가능 전력량 = 총 공급 전력량 - 필요 배터리 충전량>으로 나타낼 수 있다. 이와 같은 공조 투입 가능 전력량으로부터 출발 예정 시간까지 도달 가능한 새로운 공조 설정 온도를 계산할 수 있다. ECU(202)는 계산된 새로운 공조 설정 온도를 모바일 디바이스(402)를 통해 사용자에게 전달하여 공조 설정 온도를 변경하도록 제안할 수 있다.
또한 ECU(202)는 탑승 공간의 온도를 공조 설정 온도인 22로 만들기 위해 공조기(262)의 운전을 시작하고, 탑승 공간의 온도를 공조 설정 온도인 22로 만드는데 필요한 공조기(262)의 예상 소비 전력을 계산한다(606). 공조기(262)의 예상 소비 전력은 다음과 같이 계산할 수 있다. 즉 탑승 공간의 현재 온도와 목표 설정 온도의 차이를 구하고, 그 온도 차이만큼 냉방 또는 난방하는데 필요한 공조기 운전량을 미리 준비된 룩 업 테이블로부터 확인하여 구할 수 있다.
또한 ECU(202)는 공조기(262)의 현재 운전 상태를 그대로 유지하면서 출발 예정 시간 전에 배터리(252)를 목표 충전량까지 충전하는 것이 가능한지를 확인한다(608). 즉, 공조 설정 온도인 22를 목표로 공조기(262)를 운전하면서 배터리(252)를 충전할 때 출발 예정 시간인 8시까지 배터리(202)를 목표 충전량까지 충전할 수 있는지를 확인한다.
만약 공조 설정 온도 22를 목표로 공조기(262)를 운전하면서 출발 예정 시간 전에 배터리(252)를 목표 충전량까지 충전하는 것이 가능한 것으로 확인되면(608의 '예'), ECU(202)는 공조기(262)의 현재 운전 상태를 그대로 유지한 채 목표 충전량까지 배터리(252)를 계속 충전한다(610). 이 경우, 공조기(262)의 운전 상태를 그대로 유지하더라도 출발 예정 시간인 8시까지 배터리(252)를 목표 충전량까지 충분히 충전할 수 있기 때문에 공조기(262)의 공조 설정 온도의 조정을 통해 배터리(252)의 충전 속도를 높일 필요가 없으므로 공조기(262)의 설정 온도를 그대로 유지한 채 공조기(262)의 운전 및 배터리(252)의 충전을 계속한다.
반대로, 만약 공조기(262)의 현재 운전 상태를 그대로 유지하면서 출발 예정 시간 전에 배터리(252)를 목표 충전량까지 충전하는 것이 불가능한 것으로 확인되면(608의 '아니오'), ECU(202)는 기존의 공조 설정 온도를 새로운 공조 설정 온도로 변경한 후 공조기(262)의 운전을 계속하고, 배터리(252)의 충전도 계속한다(616). 예를 들면 공조기(262)의 공조 설정 온도를 기존의 22에서 새로운 26로 조정한 후 공조기(262)를 운전하면서 배터리(252)의 충전을 계속한다.
이처럼 공조기(262)의 공조 설정 온도를 매우 낮은 온도인 22에서 그보다 높은 26로 상향 조절하면 공조기(262)의 냉방 운전 시간은 그만큼 단축되기 때문에 공조기(262)의 운전에 의해 소비되는 전력량 또한 감소한다. 공조기(262)에 의한 전력 소모가 감소하는 것은 공조기(262)가 배터리(252)로부터 공급받아 소모하는 전력량이 감소하는 것을 의미하므로, 그만큼 배터리(252)를 목표 충전량까지 충전하는데 소용되는 시간도 단축될 수 있음을 알 수 있다. 이와 같은 배터리(252)의 충전 시간 단축은 전기 자동차(100)의 출발 예정 시간 전에 배터리(252)를 목표 충전량까지 충분히 충전할 수 있도록 한다.
위의 설명은 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 위에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 전기 자동차
112 : 윈드 쉴드
114 : 사이드 미러
122, 124 : 차륜
152 : 안테나
190 : 도어
192 : 도어 시건 장치
202 : ECU(전자 제어 장치)
208 : 인버터
210 : 모터
212 : DC/DC 컨버터
214 : 메모리
252 : 배터리
262 : 공조기
302, 324 : 디스플레이
312 : 주행 가능 거리 표시
314 : 충전소 검색 표시
316 : 배터리 충전 상태 표시
322 : 공조 다이얼
402 : (사용자의) 모바일 디바이스
404 : 텔레매틱스 센터
406 : 자동차 제조사 서버

Claims (26)

  1. 배터리의 충전을 시작하는 단계와;
    상기 배터리로부터 전력을 공급받아 공조기의 운전을 시작하는 단계와;
    상기 배터리의 충전 및 상기 공조기의 운전을 수행하는 동안 상기 공조기의 설정 온도의 조정을 통해 상기 공조기의 운전량을 줄여서 상기 배터리의 충전에 소요되는 시간을 단축시키는 단계를 포함하되,
    상기 공조기의 설정 온도의 조정은,
    시간당 충전 전력과 충전 가능 시간의 곱으로부터 총 공급 전력량을 계산하는 단계와;
    출발 예정 시간과 현재 시간의 차이로부터 충전 가능 시간을 계산하는 단계와;
    상기 총 공급 전력량과 필요 배터리 충전량의 차이로부터 공조 투입 가능 전력량을 계산하는 단계와;
    상기 공조 투입 가능 전력량으로부터 상기 출발 예정 시간까지 도달 가능한 새로운 공조 설정 온도를 계산하는 단계를 포함하는 자동차의 배터리 충전 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리의 충전에 소요되는 시간은 상기 자동차가 운행 예정인 목적지까지 운행하는데 필요한 목표 충전량까지 상기 배터리를 충전하는데 소요되는 시간인 자동차의 배터리 충전 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 및 상기 공조기의 운전은 상기 자동차의 운행 예정 시간 전에 미리 발생한 충전 명령 및 공조 운전 명령에 응답하여 이루어지는 것인 자동차의 배터리 충전 방법.
  6. 배터리의 충전을 시작하는 단계와;
    상기 배터리로부터 전력을 공급받아 공조기의 운전을 시작하는 단계와;
    상기 공조기의 운전량이 감소하도록 상기 공조기의 설정 온도를 변경하는 단계와;
    상기 변경된 설정 온도를 추종하도록 상기 공조기의 운전을 제어하면서 상기 배터리를 목표 충전량까지 충전하는 단계를 포함하되,
    상기 공조기의 설정 온도의 변경은,
    시간당 충전 전력과 충전 가능 시간의 곱으로부터 총 공급 전력량을 계산하는 단계와;
    출발 예정 시간과 현재 시간의 차이로부터 충전 가능 시간을 계산하는 단계와;
    상기 총 공급 전력량과 필요 배터리 충전량의 차이로부터 공조 투입 가능 전력량을 계산하는 단계와;
    상기 공조 투입 가능 전력량으로부터 상기 출발 예정 시간까지 도달 가능한 새로운 공조 설정 온도를 계산하는 단계를 포함하는 자동차의 배터리 충전 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 배터리의 목표 충전량은 상기 자동차가 운행 예정인 목적지까지 운행하는데 필요한 충전량인 자동차의 배터리 충전 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 및 상기 공조기의 운전은 상기 자동차의 운행 예정 시간 전에 미리 발생한 충전 명령 및 공조 운전 명령에 응답하여 이루어지는 것인 자동차의 배터리 충전 방법.
  9. 배터리와;
    상기 배터리로부터 전력을 공급받아 동작하는 공조기와;
    상기 배터리의 충전 및 상기 공조기의 운전을 수행하는 동안 상기 공조기의 설정 온도의 조정을 통해 상기 공조기의 운전량을 줄여서 상기 배터리의 충전에 소요되는 시간이 단축되도록 상기 공조기를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 공조기의 설정 온도의 조정을 위해,
    시간당 충전 전력과 충전 가능 시간의 곱으로부터 총 공급 전력량을 계산하고;
    출발 예정 시간과 현재 시간의 차이로부터 충전 가능 시간을 계산하며;
    상기 총 공급 전력량과 필요 배터리 충전량의 차이로부터 공조 투입 가능 전력량을 계산하고;
    상기 공조 투입 가능 전력량으로부터 상기 출발 예정 시간까지 도달 가능한 새로운 공조 설정 온도를 계산하는 자동차.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 배터리의 충전에 소요되는 시간은 상기 자동차가 운행 예정인 목적지까지 운행하는데 필요한 목표 충전량까지 상기 배터리를 충전하는데 소요되는 시간인 자동차.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 및 상기 공조기의 운전은 상기 자동차의 운행 예정 시간 전에 미리 발생한 충전 명령 및 공조 운전 명령에 응답하여 이루어지는 것인 자동차.
  14. 배터리와;
    상기 배터리로부터 전력을 공급받아 동작하는 공조기와;
    상기 공조기의 설정 온도를 표시하는 표시부와;
    상기 배터리의 충전 및 상기 공조기의 운전이 이루어지도록 제어하고, 상기 배터리의 충전 및 상기 공조기의 운전을 수행하는 동안 상기 공조기의 설정 온도의 조정을 통해 상기 공조기의 운전량을 줄여서 상기 배터리의 충전에 소요되는 시간을 단축시키기 위해 상기 공조기의 설정 온도를 조정하여 상기 표시부에 표시하고, 상기 표시부에 표시되는 조정된 설정 온도를 추종하도록 상기 공조기를 운전하면서 상기 배터리의 충전을 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 공조기의 설정 온도의 조정을 위해,
    시간당 충전 전력과 충전 가능 시간의 곱으로부터 총 공급 전력량을 계산하고;
    출발 예정 시간과 현재 시간의 차이로부터 충전 가능 시간을 계산하며;
    상기 총 공급 전력량과 필요 배터리 충전량의 차이로부터 공조 투입 가능 전력량을 계산하고;
    상기 공조 투입 가능 전력량으로부터 상기 출발 예정 시간까지 도달 가능한 새로운 공조 설정 온도를 계산하는 자동차.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자동차가 운행 예정인 목적지까지 운행하는데 필요한 목표 충전량까지 상기 배터리가 충전되도록 제어하는 자동차.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 및 상기 공조기의 운전은 상기 자동차의 운행 예정 시간 전에 미리 발생한 충전 명령 및 공조 운전 명령에 응답하여 이루어지는 것인 자동차.
  17. 삭제
  18. 자동차의 운행 예정 시간과 목적지, 공조기의 설정 온도를 수신하는 단계와;
    배터리의 현재 충전량과 상기 공조기의 현재 설정 온도를 표시부에 표시하는 단계와;
    상기 배터리의 충전을 시작하는 단계와;
    상기 배터리로부터 전력을 공급받아 동작하는 상기 공조기의 운전을 시작하는 단계와;
    상기 배터리의 충전 및 상기 공조기의 운전을 수행하는 동안 상기 자동차의 운행 예정 시간 전에 상기 배터리를 상기 자동차가 상기 목적지까지 주행하는데 필요한 목표 충전량까지 충전하기 위해 상기 공조기의 설정 온도의 조정을 통해 상기 공조기의 운전량을 줄여서 상기 배터리의 충전에 소요되는 시간을 단축시키기 위한 새로운 설정 온도를 상기 표시부에 표시하는 단계와;
    상기 표시부에 표시되는 상기 공조기의 새로운 설정 온도를 추종하도록 상기 공조기를 운전하면서 상기 배터리가 상기 자동차의 운행 예정 시간 전에 목표 충전량까지 충전되도록 상기 배터리의 충전을 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 공조기의 설정 온도의 조정은,
    시간당 충전 전력과 충전 가능 시간의 곱으로부터 총 공급 전력량을 계산하는 단계와;
    출발 예정 시간과 현재 시간의 차이로부터 충전 가능 시간을 계산하는 단계와;
    상기 총 공급 전력량과 필요 배터리 충전량의 차이로부터 공조 투입 가능 전력량을 계산하는 단계와;
    상기 공조 투입 가능 전력량으로부터 상기 출발 예정 시간까지 도달 가능한 새로운 공조 설정 온도를 계산하는 단계를 포함하는 자동차의 배터리 충전 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 자동차의 운행 예정 시간 및 목적지, 상기 공조기의 설정 온도는,
    상기 자동차의 사용자가 원격지에서 모바일 디바이스를 통해 설정하는 것인 자동차의 배터리 충전 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 자동차의 운행 예정 시간 및 목적지는,
    유선 통신 또는 무선 통신 기반의 일정 안내 서비스에 설정되어 있는 운행 일정을 제공받는 것인 자동차의 배터리 충전 방법.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 공조기의 설정 온도는,
    상기 공조기의 사용 이력을 분석하여 획득하는 것인 자동차의 배터리 충전 방법.
  22. 제 18 항에 있어서, 상기 공조기의 설정 온도는,
    상기 자동차의 출발 예정 지역의 기상 이력을 분석하여 획득하는 것인 자동차의 배터리 충전 방법.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 배터리의 충전에 소요되는 시간은 상기 자동차가 운행 예정인 목적지까지 운행하는데 필요한 상기 목표 충전량까지 상기 배터리를 충전하는데 소요되는 시간인 자동차의 배터리 충전 방법.
  24. 제 18 항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 및 상기 공조기의 운전은 상기 자동차의 운행 예정 시간 전에 미리 발생한 충전 명령 및 공조 운전 명령에 응답하여 이루어지는 것인 자동차의 배터리 충전 방법.
  25. 제 18 항에 있어서,
    상기 공조기의 설정 온도를 상기 새로운 설정 온도로 변경하기 위해 상기 자동차의 사용자로부터 승인을 획득하는 단계를 더 포함하는 자동차의 배터리 충전 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 공조기의 새로운 설정 온도의 변경을 위한 사용자의 승인을 획득하지 못하면 상기 배터리의 충전량이 부족할 수 있음을 상기 사용자에게 알리기 위한 경보를 발생시키는 단계를 더 포함하는 자동차의 배터리 충전 방법.
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