KR102433299B1 - Smart charging system based on battery charging status information - Google Patents

Smart charging system based on battery charging status information Download PDF

Info

Publication number
KR102433299B1
KR102433299B1 KR1020200106382A KR20200106382A KR102433299B1 KR 102433299 B1 KR102433299 B1 KR 102433299B1 KR 1020200106382 A KR1020200106382 A KR 1020200106382A KR 20200106382 A KR20200106382 A KR 20200106382A KR 102433299 B1 KR102433299 B1 KR 102433299B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
unit
discrete
smart
soc
Prior art date
Application number
KR1020200106382A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220025531A (en
Inventor
김상옥
박기준
임지현
장동식
Original Assignee
한국전력공사
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 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020200106382A priority Critical patent/KR102433299B1/en
Publication of KR20220025531A publication Critical patent/KR20220025531A/en
Priority to KR1020220051059A priority patent/KR102577666B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102433299B1 publication Critical patent/KR102433299B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/0071Regulation of charging or discharging current or voltage with a programmable schedule
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66Data transfer between charging stations and vehicles
    • B60L53/665Methods related to measuring, billing or payment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/40Business processes related to the transportation industry
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)

Abstract

본 발명의 충전 상태 정보 기반 스마트 충전 시스템은, 충전을 위한 차량 정보 및 배터리 정보를 획득하기 위한 인식부; 다수개의 이산 충전들로 구성된 이산 충전 스케쥴을 생성하고, 각 이산 충전 조건을 판정하는 연산부; 상기 연산부로부터 충전 신호를 전송받아 특정 충전기에 대한 충전 명령을 생성하여 상기 특정 충전기로 지시하는 충전 명령부; 상기 차량 정보, 배터리 정보 및 이산 충전 스케쥴을 저장하는 저장부; 외부의 운영 시스템과 통신을 수행하는 운영 통신부; 및 상기 이산 충전 스케쥴에 따른 충전 수행 결과에 대한 정산을 수행하는 정산부를 포함할 수 있다.The charging state information-based smart charging system of the present invention includes: a recognition unit for acquiring vehicle information and battery information for charging; a calculator for generating a discrete charging schedule composed of a plurality of discrete charging and determining each discrete charging condition; a charging command unit receiving a charging signal from the operation unit to generate a charging command for a specific charger and instructing the specific charger; a storage unit for storing the vehicle information, battery information, and a discrete charging schedule; an operation communication unit that communicates with an external operating system; and a settlement unit configured to perform settlement on a result of charging according to the discrete charging schedule.

Description

배터리 충전 상태 정보 기반 스마트 충전 시스템{SMART CHARGING SYSTEM BASED ON BATTERY CHARGING STATUS INFORMATION}Smart charging system based on battery charge status information

본 발명은 전기자동차에 구비된 배터리의 충전 상태 정보 기반으로 이산 충전 스케쥴에 따른 스마트 충전을 수행하는 스마트 충전 시스템 및 이산 충전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a smart charging system and a discrete charging method for performing smart charging according to a discrete charging schedule based on charge state information of a battery provided in an electric vehicle.

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) 뿐만 아니라, 하이브리드 전기자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)의 형태로도 연구 및 사용되고 있다.An electric vehicle (EV) refers to a vehicle that uses an electric battery and an electric motor without using petroleum fuel and an engine. Electric vehicles are researched and developed not only in pure electric vehicles (EVs) that run only with batteries and electric motors, but also in the form of hybrid electric vehicles (HEVs) and plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs). is being used

전기자동차는 기본적으로 화석 연료를 사용하는 자동차 엔진을 동력원으로 이용하지 않으며, 배터리, 슈퍼 커패시터, 인버터(inverter), 모터(Motor)를 회전시켜 감속기를 경유하여 자동차의 바퀴를 구동시킨다. 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.Electric vehicles basically do not use a fossil fuel-using automobile engine as a power source, but rotate a battery, supercapacitor, inverter, and motor to drive the wheels of the vehicle via a speed reducer. The inverter is connected to the DC-DC converter to supply DC voltage to the Electronic Control Unit (ECU), and the ECU is linked with the Electronic Power Steering (EPS) that controls the steering state and works with an actuator. ), is connected to the brake, and electronically controls the state of the automatic transmission and the anti-lock brake system (ABS).

전기자동차 배터리는 예컨대, 리튬 전지를 사용하고 400V 구동 배터리와 12V 보조 배터리로 장착될 수 있다. 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.The electric vehicle battery may use, for example, a lithium battery and be equipped with a 400V driving battery and a 12V auxiliary battery. In the case of an electric vehicle, the battery is discharged during operation, so it must be charged regularly. The charging time is known to take 4 to 9 hours when using a fully charged battery and 30 minutes to 1 hour for fast charging, and the slow charging or rapid charging speed is improving according to the development of battery technology. An electric vehicle charger provides a function of charging electric energy by connecting a charging cable to a charging terminal of an electric vehicle, and generally supports a high-speed or low-speed charging type.

연결 즉시 목표값까지 연속 충전하는 기존 전기차 충전기술은 특정 시간대 또는 일부 지역에 충전수요가 집중될 수 있어 전력부하 쏠림 현상을 유발할 개연성이 있다. 이러한 현상에 대한 선제조치 또는 사후완화 방안으로써 전기차 충전전력에 대한 직접 제어가 필요하다.Existing electric vehicle charging technology, which continuously charges to a target value immediately after connection, is likely to cause a concentration of power load as the charging demand may be concentrated in a specific time period or in some regions. Direct control of electric vehicle charging power is required as a preemptive measure or a post-mitigation measure for this phenomenon.

정확한 충전제어를 위해 배터리의 충전 상태 정보(SOC, State of Charge) 등 EV 내부 정보를 외부로 가져와야 하지만, 현재 내부 정보의 취득방법에 제약이 있다. 비록 EV와 충전기 간 디지털 통신으로 배터리 상태정보를 교환할 수 있다고 하나 아직 디지털 통신이 가능한 상용 충전기와 차량은 출시되지 않은 상태이다. For accurate charge control, EV internal information such as battery state of charge information (SOC) must be brought to the outside, but there are currently limitations in how to acquire internal information. Although it is possible to exchange battery status information through digital communication between EV and charger, commercial chargers and vehicles capable of digital communication have not yet been released.

이에 따라, 전기자동차 배터리의 충전 상태 정보에 기반한 스마트 충전 시스템을 구축하기가 곤란하였다.Accordingly, it was difficult to construct a smart charging system based on the charging state information of the electric vehicle battery.

대한민국 특허공보 10-0229168호Korean Patent Publication No. 10-0229168

본 발명은 디지털 통신의 연계 여부와 상관없이 배터리 상태정보를 취득해 충전전력 부하의 직접 제어가 가능한 충전 상태 정보 기반 스마트 충전 시스템 및 이산 충전 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a charging state information-based smart charging system and a discrete charging method capable of directly controlling the charging power load by acquiring battery state information regardless of whether digital communication is connected or not.

본 발명의 일 측면에 따른 충전 상태 정보 기반 스마트 충전 시스템은, 충전을 위한 차량 정보 및 배터리 정보를 획득하기 위한 인식부; 다수개의 이산 충전들로 구성된 이산 충전 스케쥴을 생성하고, 각 이산 충전 조건을 판정하는 연산부; 상기 연산부로부터 충전 신호를 전송받아 특정 충전기에 대한 충전 명령을 생성하여 상기 특정 충전기로 지시하는 충전 명령부; 상기 차량 정보, 배터리 정보 및 이산 충전 스케쥴을 저장하는 저장부; 외부의 운영 시스템과 통신을 수행하는 운영 통신부; 및 상기 이산 충전 스케쥴에 따른 충전 수행 결과에 대한 정산을 수행하는 정산부를 포함할 수 있다.A charging state information-based smart charging system according to an aspect of the present invention includes: a recognition unit for acquiring vehicle information and battery information for charging; a calculator for generating a discrete charging schedule composed of a plurality of discrete charging and determining each discrete charging condition; a charging command unit receiving a charging signal from the operation unit to generate a charging command for a specific charger and instructing the specific charger; a storage unit for storing the vehicle information, battery information, and a discrete charging schedule; an operation communication unit that communicates with an external operating system; and a settlement unit configured to perform settlement on a result of charging according to the discrete charging schedule.

여기서, 상기 인식부는, 상기 배터리의 초기 SOC 및 상기 차량 사용자의 상기 이산 충전 스케쥴에 따른 충전 동의 여부를 수집할 수 있다.Here, the recognition unit may collect the initial SOC of the battery and whether the vehicle user agrees to charge according to the discrete charging schedule.

여기서, 상기 인식부는, 상기 차량의 OBD 단자에 접속된 차량 단말기로부터 상기 배터리의 초기 SOC 정보 및 갱신 SOC 정보를 전송받을 수 있다.Here, the recognition unit may receive initial SOC information and updated SOC information of the battery from a vehicle terminal connected to the OBD terminal of the vehicle.

여기서, 상기 인식부는, 충전 초기 또는 충전 진행중 시차를 두고 2회 이상 상기 배터리의 SOC값을 사용자가 인터페이스 수단 - 타이핑, 음성인식, 화상인식 중 하나 이상을 활용하도록 스마트폰에 로딩된 어플 또는 전기차량의 대시보드 또는 충전기의 조작부에 구비됨 - 으로 직접 입력한 값을 획득할 수 있다.Here, the recognition unit, an application or electric vehicle loaded into the smartphone so that the user utilizes one or more of the interface means - typing, voice recognition, and image recognition, the SOC value of the battery two or more times with a time difference in the initial stage of charging or during charging It is provided on the dashboard of the charger or on the control panel of the charger.

여기서, 상기 연산부는, 상기 이산 충전 스케줄을 생성하는 스케쥴러; 및 충전 일시중지 또는 계속 여부를 판단하여 충전 신호를 생성하는 비교 판정부를 포함할 수 있다.Here, the calculating unit may include: a scheduler generating the discrete charging schedule; and a comparison determination unit configured to determine whether charging is paused or continued to generate a charging signal.

여기서, 상기 스케쥴러는, 상기 인식부로부터 전달받은 구동신호를 감지하면 제1 충전을 위한 단시간 충전 신호를 상기 충전 명령부로 전송하는 단시간 충전 지시부; 상기 제1 충전 실행 후, 상기 인식부를 경유해 갱신된 잔량 SOC 값인 갱신 SOC를 취득하여, 초기 SOC와 상기 갱신 SOC로 충전특성값(K1)과 완충 필요충전량(△S)을 각각 산출하는 충전특성값 계산부와, 필요충전량 계산부; 및 상기 충전특성값(K1)과 완충 필요충전량(△S)을 전송받아, 충전 스케쥴을 생성하는 서브루틴을 포함할 수 있다.Here, the scheduler may include: a short-time charging instructing unit for transmitting a short-time charging signal for the first charging to the charging command unit when detecting the driving signal received from the recognition unit; After the first charging is performed, an updated SOC, which is an updated remaining amount SOC value, is acquired through the recognition unit, and a charging characteristic value (K1) and a required charging amount (ΔS) are respectively calculated from the initial SOC and the updated SOC. a value calculation unit and a required charging amount calculation unit; and a subroutine for generating a charging schedule by receiving the charging characteristic value K1 and the required charging amount ΔS.

여기서, 상기 서브루틴은, 상기 저장부에서 수신받은 연단위 기간의 다수 개 매시간 충전전력 요금 단가(Wi)와 총 충전시간(tc)을 조합하여 완충까지의 충전전력요금 합계가 최소가 되도록 총 충전시간(tc) 범위 내에서 전력요금피크 시간대에는 충전일시중지 신호(txi)를 발생시키고, 그 외의 시간대에는 충전계속신호(toi)를 발생시키는, 상기 충전 스케쥴을 생성할 수 있다.Here, the subroutine combines the unit price (Wi) and the total charging time (tc) of a plurality of hourly charging power charges received from the storage unit to minimize the total charging power charges until fully charged. The charging schedule may be generated in which the charging pause signal txi is generated during the peak power rate within the time range tc, and the charging continuation signal toi is generated during other time periods.

여기서, 상기 비교 판정부는, 상기 스케쥴러로부터 수신받은 상기 충전 스케줄을 인지하여, 다음 충전 시간대가 충전계속(toi) 인지 충전일시중지(txi) 시간대인지 판정하는 프로세스를 수행할 수 있다.Here, the comparison determination unit may perform a process of recognizing the charging schedule received from the scheduler and determining whether the next charging time period is a charging continuation (toi) or a charging pause (txi) time period.

여기서, 상기 정산부는, 상기 충전 명령부로부터 수신받은 충전기 충전종료 상태신호를 시작신호로 하여, 상기 연산부로부터 수신받은 스마트충전 요금(₩e)을 상기 저장부로 전송하고, 상기 비교 판정부로부터 수신받은 충전시간(ti)과 충전시간대별 충전요금 단가(Wi)를 고려한 충전 요금을 계산할 수 있다.Here, the settlement unit transmits the smart charging fee (\e) received from the operation unit to the storage unit, using the charger charging end state signal received from the charging command unit as a start signal, and received from the comparison determination unit The charging rate can be calculated in consideration of the charging time (ti) and the unit price (Wi) of the charging rate for each charging time period.

여기서, 상기 스마트 충전 시스템은, 상기 차량 사용자의 스마트폰 또는 상기 특정 충전기의 MCU 또는 차량을 제외한 충방전 관련기기에서 실행되는 소프트웨어 패키지 모듈 형태를 가질 수 있다.Here, the smart charging system may have the form of a software package module that is executed in the vehicle user's smart phone, the MCU of the specific charger, or a charging/discharging device other than the vehicle.

본 발명의 다른 측면에 따른 SOC 기반 충전 제어 시스템은, 충전을 위한 차량 정보 및 배터리 정보를 획득하는 기능과, 다수개의 이산 충전들로 구성된 이산 충전 스케쥴을 생성하는 기능과, 각 이산 충전 조건을 판정하여 충전 일시중지 또는 계속 여부를 판단하여 충전 신호를 생성하는 기능을 수행하는 패키지 모듈;An SOC-based charging control system according to another aspect of the present invention includes a function of obtaining vehicle information and battery information for charging, a function of generating a discrete charging schedule composed of a plurality of discrete charges, and determining each discrete charging condition a package module to determine whether charging is paused or continued to perform a function of generating a charging signal;

상기 충전 신호에 따라 차량에 충전을 수행하는 충전기; 및 상기 패키지 모듈 및 상기 충전기와 데이터 통신을 수행하며, 상기 이산 충전 스케쥴 생성을 위한 정보를 제공하며, 상기 이산 충전 스케쥴에 따른 충전에 대한 정산을 지원하는 운영 시스템을 포함할 수 있다.a charger for charging the vehicle according to the charging signal; and an operating system that performs data communication with the package module and the charger, provides information for generating the discrete charging schedule, and supports settlement for charging according to the discrete charging schedule.

여기서, 상기 패키지 모듈은, 상기 차량 사용자의 스마트폰 또는 상기 특정 충전기의 MCU 또는 차량을 제외한 충방전 관련기기에서 실행되는 소프트웨어 패키지 모듈 형태를 가질 수 있다.Here, the package module may be in the form of a software package module that is executed in the vehicle user's smart phone, the MCU of the specific charger, or a charging/discharging device other than the vehicle.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 충전 상태 정보 기반 이산 충전 방법은, 충전 시스템에 연결된 충전기에 접속된 차량에 대한 차량 배터리의 초기 SOC를 확인하는 단계; 소정의 제1 기간 동안 제1 충전을 수행하는 단계; 제1 충전 실행 후 상기 차량 배터리의 갱신 SOC를 확인하는 단계; 상기 초기 SOC와 갱신 SOC로부터 충전 특성값 및 완충 소요 충전량을 산출하는 단계; 상기 차량 배터리에 대한 이산 충전 스케쥴을 설정하는 단계; 및 상기 이산 충전 스케쥴에 따른 각 이산 충전을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for discrete charging based on state of charge information, comprising: confirming an initial SOC of a vehicle battery for a vehicle connected to a charger connected to a charging system; performing a first charging for a first predetermined period of time; checking the updated SOC of the vehicle battery after performing the first charging; calculating a charging characteristic value and a required charging amount from the initial SOC and the updated SOC; establishing a discrete charging schedule for the vehicle battery; and performing each discrete charging according to the discrete charging schedule.

여기서, 상기 초기 SOC를 확인하는 단계 및 상기 갱신 SOC를 확인하는 단계는, 상기 차량의 OBD 단자에 접속된 차량 단말기로부터 초기 SOC 정보 및 갱신 SOC 정보를 전송받을 수 있다.Here, in the checking of the initial SOC and the checking of the updated SOC, the initial SOC information and the updated SOC information may be transmitted from a vehicle terminal connected to the OBD terminal of the vehicle.

여기서, 상기 초기 SOC를 확인하는 단계 및 상기 갱신 SOC를 확인하는 단계는, 사용자 인터페이스 수단에 대한 상기 차량의 사용자의 초기 SOC 정보 및 갱신 SOC 정보의 입력값을 확보할 수 있다.Here, the confirming the initial SOC and the confirming the updated SOC may secure input values of the initial SOC information and the updated SOC information of the user of the vehicle to the user interface means.

여기서, 상기 이산 충전 스케쥴을 설정하는 단계에서는, 상기 차량의 운행 스케쥴 정보에 따라 향후 상기 차량이 위치할 다른 충전소에서의 이산 충전을 포함한 이산 충전 스케쥴을 생성할 수 있다.Here, in the setting of the discrete charging schedule, a discrete charging schedule including discrete charging at another charging station where the vehicle will be located in the future may be generated according to the driving schedule information of the vehicle.

여기서, 상기 이산 충전을 수행하는 단계에서는, 상기 이산 충전 스케쥴에 지정된 시간대, 실제 충전 비용, 차량의 위치 중 하나 이상의 조건 충족 여부를 확인할 수 있다.Here, in the step of performing the discrete charging, it may be confirmed whether or not at least one of the time period specified in the discrete charging schedule, the actual charging cost, and the location of the vehicle is satisfied.

여기서, 상기 이산 충전을 수행하는 단계에서는, 충전 시간대가 상기 이산 충전 스케쥴상 충전계속 인지 충전일시중지 시간대인지 여부에 따라, 충전지령 또는 충전보류 지령 프로세스를 실행하고, 상기 배터리의 SOC가 완충 상태(SOC X%)이거나 또는 누적 충전시간이 총 충전시간(tc)과 같은 경우 충전을 종료할 수 있다.Here, in the step of performing the discrete charging, a charging command or a charging hold command process is executed, and the SOC of the battery is in a fully charged state ( SOC X%) or when the accumulated charging time is equal to the total charging time (tc), charging may be terminated.

상술한 구성의 본 발명의 사상에 따른 충전 상태 정보 기반 스마트 충전 시스템 및/또는 이산 충전 방법을 실시하면, 디지털 통신의 연계 여부와 상관없이 배터리 상태정보를 취득해 충전전력 부하의 직접 제어가 가능한 이점이 있다.When the smart charging system and/or the discrete charging method based on the charging state information according to the spirit of the present invention having the above configuration are implemented, the battery state information can be acquired regardless of whether digital communication is connected, and the charging power load can be directly controlled. There is this.

본 발명의 충전 상태 정보 기반 스마트 충전 시스템 및/또는 이산 충전 방법은, 전기자동차 충전 편의성과 경제성을 높임과 동시에 전기자동차를 전력망 운영에 필요한 유효 자원으로 활용할 수 있는 이점이 있다.The charging state information-based smart charging system and/or the discrete charging method of the present invention has the advantage of increasing the convenience and economic feasibility of charging an electric vehicle and simultaneously utilizing the electric vehicle as an effective resource required for power grid operation.

도 1은 본 발명의 사상에 따른 스마트 충전 방법을 주도적으로 수행하는 스마트 충전 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 도 1의 스마트 충전 시스템을 포함하는 SOC기반 충전 제어 시스템의 동작 구성도.
도 3은 도 1의 스마트 충전 시스템에 구비되는 연산부의 일 실시예를 도시한 블록도.
도 4는 SOC 기반 충전 스케쥴을 이용한 이산 충전 제어 방식을 예시한 그래프.
도 5는 도 1의 스마트 충전 시스템에 구비되는 스케쥴러의 일 실시예에 의해 작성되는 스케쥴을 도시한 흐름 구성도.
도 6은 도 1의 스마트 충전 시스템에 구비되는 비교 판정부의 일 실시예를 도시한 블록도.
도 7 본 발명의 사상에 따른 배터리 충전상태정보 기반 스마트 충전 시스템에서 수행하는 이산 충전 방법을 도시한 흐름도.
도 8 및 도 9는 도 7의 흐름도에 도시한 이산 충전 방법을 전기차량(EV) 및 충전기를 포함한 스마트 충전 시스템에서의 일 예로 구체적으로 도시한 상세 흐름도.
도 10은 도 7의 흐름도에 도시한 이산 충전 방법을 전기차량(EV) 및 충전기를 포함한 스마트 충전 시스템에서의 다른 예로 구체적으로 도시한 상세 흐름도.
1 is a block diagram illustrating a smart charging system that proactively performs a smart charging method according to the spirit of the present invention.
2 is an operation configuration diagram of the SOC-based charging control system including the smart charging system of FIG.
3 is a block diagram illustrating an embodiment of a calculation unit provided in the smart charging system of FIG. 1 .
4 is a graph illustrating a discrete charging control method using an SOC-based charging schedule.
5 is a flowchart illustrating a schedule created by an embodiment of a scheduler provided in the smart charging system of FIG. 1;
6 is a block diagram illustrating an embodiment of a comparison determination unit provided in the smart charging system of FIG. 1 .
7 is a flowchart illustrating a discrete charging method performed in a smart charging system based on battery state of charge information according to the spirit of the present invention.
8 and 9 are detailed flowcharts specifically illustrating the discrete charging method shown in the flowchart of FIG. 7 as an example in a smart charging system including an electric vehicle (EV) and a charger.
10 is a detailed flowchart specifically illustrating the discrete charging method shown in the flowchart of FIG. 7 as another example in a smart charging system including an electric vehicle (EV) and a charger.

본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 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. In describing the present invention, terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.When a component is referred to as being connected or connected to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it can be understood that other components may exist in between. .

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 포함할 수 있다. The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다. In this specification, the terms include or include are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and includes one or more other features or numbers, It may be understood that the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded in advance.

또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description.

본 발명에서는 전기 차량의 연속충전시간을 이산 충전 시간으로 재분배하는 이산 충전 방법으로서, 단시간 충전 실행 후 갱신 배터리 잔량(갱신 SOC)을 취득하고, 초기 배터리 잔량(초기 SOC)과 갱신 배터리 잔량(갱신 SOC)으로 충전특성값(K1)과 완충 필요충전량(△S) 산출하여, 이산 충전 스케쥴을 작성하여, 이산 충전에 적용한다.In the present invention, the continuous charging time of the electric vehicle is redistributed to the discrete charging time. As a discrete charging method, after short-time charging is performed, an updated battery remaining amount (updated SOC) is acquired, and the initial battery remaining amount (initial SOC) and the updated battery remaining amount (updated SOC) are used as the charging characteristic value (K1) and the required full charge amount (ΔS) Calculate, create a discrete charge schedule, and apply it to discrete charge.

또한, 배터리 충전 상태 정보(SOC) 기반 스마트 충전 시스템을 구축하기 위해, 이산 충전 방법을 수행하는 스마트 충전 시스템을 구성한다.In addition, in order to build a battery charge state information (SOC)-based smart charging system, a smart charging system that performs a discrete charging method is configured.

이에 따라, 비교적 높은 교체 비용을 가지는 기설치된 충전기들을 교체하지 않고, 충전소 사이트에 도시한 스마트 충전 시스템을 설치하는 것으로 SOC 기반 스마트 충전 시스템을 구성할 수 있다.Accordingly, the SOC-based smart charging system can be configured by installing the smart charging system shown at the charging station site without replacing the previously installed chargers having a relatively high replacement cost.

상기 SOC 기반 스마트 충전 시스템은 기존 전기차의 연속 충전시간을 이산 충전시간으로 재배분하는 것을 제안한다. 이때, 충전시간 재분배 스케줄(스마트충전 스케줄) 입력값은 충전요금수준, 입력SOC, 출차시간, 전력품질상태, 전력수급균형 상황 등 전기차충전 관련 이해관계자들의 주요 의사결정 인자들일 수 있다. The SOC-based smart charging system proposes to redistribute the continuous charging time of an existing electric vehicle to discrete charging time. In this case, the input value of the charging time redistribution schedule (smart charging schedule) may be major decision-making factors of stakeholders related to electric vehicle charging, such as charging rate level, input SOC, departure time, power quality status, and power supply and demand balance situation.

도 1은 본 발명의 사상에 따른 스마트 충전 방법을 주도적으로 수행하는 충전 시스템을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a charging system that proactively performs a smart charging method according to the spirit of the present invention.

도시한 충전 시스템(1000)는, 충전을 위한 차량 정보 및 차량 내 배터리 정보를 획득하기 위한 인식부(200); 다수개의 이산 충전들로 구성된 이산 충전 스케쥴을 생성하고, 각 이산 충전 조건을 판정하는 연산부(300); 연결된 충전기에 대하여 충전을 지시하는 충전 명령부(600); 상기 차량 정보, 배터리 정보 및 이산 충전 스케쥴을 저장하는 저장부(800); 외부의 운영 시스템과 통신을 수행하는 운영 통신부(700); 및 상기 이산 충전 스케쥴에 따른 충전 수행 결과에 대한 정산을 수행하는 정산부(500)를 포함할 수 있다. The illustrated charging system 1000 includes: a recognition unit 200 for acquiring vehicle information for charging and in-vehicle battery information; an operation unit 300 for generating a discrete charging schedule composed of a plurality of discrete charging and determining each discrete charging condition; Charging command unit 600 for instructing charging to the connected charger; a storage unit 800 for storing the vehicle information, the battery information, and the discrete charging schedule; an operation communication unit 700 for performing communication with an external operating system; and a settlement unit 500 that performs settlement on a result of charging according to the discrete charging schedule.

상기 스마트 충전 시스템(1000)는 상기 SOC 기반 스마트 충전 시스템의 주요 인자들을 수집하고, 이해관계자별 요구에 맞게 재구성 및 가공해 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 충전 편의성과 경제성을 높임과 동시에 전기차를 전력망 운영에 필요한 유효 자원으로 활용할 수 있도록 체계적으로 관리하는 것을 지원할 수 있다.The smart charging system 1000 may serve to collect major factors of the SOC-based smart charging system, reconfigure and process them according to the needs of each stakeholder, and provide them. In addition, it can improve charging convenience and economic feasibility, and at the same time support systematic management of electric vehicles so that they can be used as effective resources required for power grid operation.

도시한 인식부(200)는, 충전소 사이트에 위치한 다수의 전기차 또는 충전기로부터 정보를 취득해 개별 충전기 및 전기자동차의 충전 준비 상태를 인식하고, 연산 및 시스템 구동에 필요한 각종 정보를 수집할 수 있다.The illustrated recognition unit 200 may acquire information from a plurality of electric vehicles or chargers located at a charging station site, recognize individual chargers and charging readiness states of electric vehicles, and collect various information necessary for calculation and system operation.

도시한 연산부(300)는, 스마트 충전 스케줄을 생성하는 스케쥴러(330); 및 충전 일시중지 또는 계속 여부를 판단하여 충전 신호를 생성하는 비교 판정부(340)로 구분될 수 있다. The illustrated calculation unit 300 includes a scheduler 330 for generating a smart charging schedule; and a comparison determination unit 340 that generates a charging signal by determining whether charging is paused or continued.

도시한 정산부(500)는 스마트 충전 스케쥴에 따른 총 충전요금을 추산하고 보조금 산출에 필요한 기초데이터를 확보할 수 있다. 여기서, 보조금은 본 발명의 사상에 따른 이산 충전에 대한 동의 및/또는 협조에 대하여 책정된 것일 수 있다.The illustrated settlement unit 500 may estimate the total charging fee according to the smart charging schedule and secure basic data required for subsidy calculation. Here, the subsidy may be established for consent and/or cooperation for discrete charging according to the spirit of the present invention.

도시한 충전 명령부(600)는 상기 연산부(300)로부터 충전 신호를 전송받아, 특정 충전기에 대한 충전 명령을 생성하여, 상기 특정 충전기로 전송할 수 있다.The illustrated charging command unit 600 may receive a charging signal from the operation unit 300 , generate a charging command for a specific charger, and transmit it to the specific charger.

도시한 운영 통신부(700)는 외부 시스템(상위 운영 서버)과 정보 교환을 위한 유/무선 방식의 양방향 통신 기능을 수행할 수 있다. The illustrated operation communication unit 700 may perform a wired/wireless two-way communication function for exchanging information with an external system (a higher operation server).

도시한 저장부(800)는 상기 구성요소들이 수집/생성한 데이터를 저장하고, 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다.The illustrated storage unit 800 may store data collected/generated by the components, and may provide the stored data upon request.

상기 인식부(200)는, 고객(사용자) - 충전기 - 전기차량 매칭정보, 커플러(충전기의 커넥터와 차량의 인렛)의 연결상태, EV 배터리 초기 SOC(State of Charge, 잔량 %, S1) 등의 수집, 스마트 충전 동의 여부 등을 수집/확보할 수 있다. 이때, 관련 요소들 간에 적정한 유/무선 통신 방식을 활용하여 상호 연계할 수 있으며, 수집 정보를 고객(사용자) - 충전기 - 전기차량 별로 매칭 구분하여 상기 저장부(800)에 기록할 수 있다.The recognition unit 200, the customer (user) - charger - electric vehicle matching information, the connection state of the coupler (the connector of the charger and the inlet of the vehicle), the initial EV battery SOC (State of Charge, remaining amount %, S1), etc. It is possible to collect / secure whether or not to consent to collection and smart charging. In this case, the relevant elements may be interconnected by using an appropriate wired/wireless communication method, and the collected information may be recorded in the storage unit 800 by matching and dividing by customer (user) - charger - electric vehicle.

상술한 정보들 인식 결과들 중, 스마트 충전 미동의 경우, 상기 인식부(200)는, 상기 충전 명령부(600)로 단순 충전 신호(기존 방식 충전 수행 명령)를 전송할 수 있다. 반면, 스마트 충전 동의 경우 상기 인식부(200)는, 상기 연산부(300)로 충전 스케줄 생성 요청 신호를 전송할 수 있다.Among the recognition results of the above-described information, in the case of smart charging failure, the recognition unit 200 may transmit a simple charging signal (conventional method charging execution command) to the charging command unit 600 . On the other hand, in the case of smart charging agreement, the recognition unit 200 may transmit a charging schedule generation request signal to the operation unit 300 .

본 발명의 사상을 구현에 있어 필요한 정보들 중 가장 중요한 것이 EV 배터러의 SOC 등 차량 내부 정보인 바, 상기 인식부(200)가 이를 획득하기 위한 구체적인 방안들을 다음과 같이 제시한다.Among the information necessary for implementing the idea of the present invention, the most important is vehicle internal information such as the SOC of the EV battery, and specific methods for the recognition unit 200 to obtain it are presented as follows.

첫번째 방안으로서 전기 차량에 데이터 수집(취득) 전용 단말기를 부착하고, 상기 단말기로부터 자동 수집 및 전송받을 수 있다. 즉, 상기 인식부(200)는 상기 차량의 OBD 단자에 접속된 차량 단말기로부터 초기 SOC 정보 및 갱신 SOC 정보를 전송받을 수 있다. As a first method, a terminal dedicated to data collection (acquisition) may be attached to the electric vehicle, and automatic collection and transmission may be obtained from the terminal. That is, the recognition unit 200 may receive initial SOC information and updated SOC information from a vehicle terminal connected to the OBD terminal of the vehicle.

구체적으로, 차량 OBD 단자에 단말장치를 설치하고 이를 통해 차량 내부정보 취득하는 것으로, 취득전용 무선통신단말은 차량 내부 CAN 정보를 외부로 전송할 수 있는 장치로 차량 OBD(On Board Diagnostics) 단자에 사용자가 손쉽게 연결할 수 있도록 구성될 수 있다.Specifically, a terminal device is installed on the vehicle OBD terminal and vehicle internal information is acquired through this. It can be configured for easy connection.

두번째 방안으로서 사용자(고객)의 직접 입력에 기반할 수 있다. 즉, 사용자 인터페이스 수단에 대한 상기 차량의 사용자의 초기 SOC 정보 및 갱신 SOC 정보의 입력값을 확보하는 것이다. 상기 인식부(200)는 상기 인터페이스 수단으로부터 상기 입력값들을 전달받을 수 있다.As a second method, it may be based on a direct input of a user (customer). That is, to secure the input values of the initial SOC information and the updated SOC information of the user of the vehicle to the user interface means. The recognition unit 200 may receive the input values from the interface means.

구체적으로, 충전 초기 또는 충전 진행중 시차를 두고 2회 이상 차량의 SOC값을 사용자가 인터페이스 수단으로 직접 입력한 값을 획득하는 것이다. 이때 입력시각을 사용자 설정 또는 입력 시점으로 자동설정하도록 구성할 수 있다.Specifically, the SOC value of the vehicle is directly inputted by the user through the interface means two or more times with a time difference between the initial charging period or the charging process. At this time, it can be configured to automatically set the input time to a user setting or an input time.

또한, 직접 입력 방법으로서, 타이핑, 음성인식, 화상인식 등 현존하는 활용 가능한 모든 Human-Machine Interface들이 적용될 수 있다. 상기 사용자 인터페이스 수단은, 사용자의 스마트폰에 로딩된 어플, 전기차량의 대시보드, 충전기의 조작부 등에 구비될 수 있다.In addition, as a direct input method, all available Human-Machine Interfaces such as typing, voice recognition, and image recognition can be applied. The user interface means may be provided in an application loaded on a user's smartphone, a dashboard of an electric vehicle, an operation unit of a charger, and the like.

세번째 방안은, 과거 충전 이력을 누적/패턴화/추정/보정 과정을 거쳐 충전 특성값을 자동 산출해 저장할 수 있도록 구성하고 사용자가 이를 조회해 선택적으로 입력할 수 있도록 구성하는 것이다. 상기 인식부(200)는 상기 입력되는 충전 특성값을 바로 입력받을 수 있다.A third method is to configure the past charging history to automatically calculate and store charging characteristic values through accumulation/patterning/estimation/correction processes, and to configure so that the user can search and selectively input them. The recognition unit 200 may directly receive the input charging characteristic value.

네번째 방안은, 차량에 별도로 데이터 취득을 위한 무선통신 단말을 부착하고, 도 2의 스마트 충전 시스템 패키지 모듈과 통신하여 취득할 수 있다. 예컨대, 카메라 및 마이크 내장형 통신기기로 차량 클러스터 또는 전면 유리HUD(Head Up Display) 표시정보, 사용자 음성 등을 인식하여 취득할 수 있다.A fourth method may be obtained by attaching a wireless communication terminal for data acquisition separately to the vehicle and communicating with the smart charging system package module of FIG. 2 . For example, it is possible to obtain by recognizing vehicle cluster or windshield HUD (Head Up Display) display information, user voice, and the like with a camera and microphone-embedded communication device.

다섯번째 방안은, 중간의 데이터 전달을 매개하는 사용자 어플리케이션(예: 제조사 또는 제3자가 제공하는 차량 관리용 응용프로그램)을 이용하여, 전기차량으로부터의 SOC 값을 전달받는 것이다. 데이터 전달 매개는 응용프로그램 화면 인식 또는 응용프로그램-응용프로그램 방식 입력이 적용될 수 있다. 즉, 상기 사용자 어플리케이션이 상기 인식부(200)로서 기능한다.The fifth method is to receive the SOC value from the electric vehicle by using a user application (eg, an application for vehicle management provided by a manufacturer or a third party) that mediates data transfer. The data transfer medium may be applied by screen recognition of an application program or an application-application program method input. That is, the user application functions as the recognition unit 200 .

최근 차량 제조사에서는 주로 사용자의 스마트폰으로 차량 정보를 제공하는 기능을 적극적으로 구현하고 있는 바, 상기 데이터 전달 매개 사용자 어플리케이션은 사용자 스마트폰 어플 형태인 것이 유리하나, 이에 한정하지는 않는다. Recently, vehicle manufacturers are mainly actively implementing a function of providing vehicle information to a user's smartphone, and the data transfer mediating user application is advantageously in the form of a user's smartphone application, but is not limited thereto.

구체적으로, 차량 제조사에서 제공하는 차량정보 앱에서 SOC 값을 인식하고, 사전 설정 등으로 이를 상기 스마트 충전 시스템로 전달하면, 이를 사용자 입력 SOC 값으로 사용(앱의 화면 정보 인식, DB 직접 읽어오기, 앱간 통신방식 등 사용)할 수 있다.Specifically, when the SOC value is recognized in the vehicle information app provided by the vehicle manufacturer and transmitted to the smart charging system by presetting, it is used as the user input SOC value (recognizing the screen information of the app, reading the DB directly, communication method between apps, etc.) can be used.

상기 스마트 충전 시스템은, 하나의 충전소 사이트에 배치된 충전기들만을 제어하여 본 발명의 사상에 따른 이산 충전 방법을 수행하도록 구현하거나, 복수개의 이격된 충전소 사이들에 배치된 많은 개수의 충전기들을 제어하여 본 발명의 사상에 따른 이산 충전 방법을 수행하도록 구현할 수 있다.The smart charging system is implemented to perform the discrete charging method according to the spirit of the present invention by controlling only the chargers disposed at one charging station site, or by controlling a large number of chargers disposed between a plurality of spaced charging stations. It can be implemented to perform the discrete charging method according to the spirit of the present invention.

또한, 상술한 특정 차량에 대한 상기 이상 충전 스케쥴은, 상기 특정 차량의 운행 스케쥴 정보에 따라 향후 상기 차량이 위치할 다른 충전소에서의 이산 충전을 포함할 수 있다.In addition, the above-described abnormal charging schedule for the specific vehicle may include discrete charging at other charging stations where the vehicle will be located in the future according to operation schedule information of the specific vehicle.

도 2는 도 1의 스마트 충전 시스템이 패키지모듈 형태로 구현된 SOC 기반 충전 제어 시스템의 동작 구성도이다.2 is an operation block diagram of the SOC-based charging control system in which the smart charging system of FIG. 1 is implemented in the form of a package module.

도시한 스마트 충전 시스템 패키지 모듈은, 스마트폰 내부의 어플(앱) 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 일종의 연산부 분산 배치_Edge Computing 수행 구조를 형성한다. 이와 같이, 스마트 충전 스케줄을 생성하는 연산 모듈을 최상위 서버에 두지 않고 로컬(예: 스마트폰 앱 등)에 둠으로써 연산 속도 저하, 통신 과부하 등 발생 가능한 병목 지점을 원천 차단할 수 있다.The illustrated smart charging system package module may be implemented in the form of an application (app) inside the smartphone. In this case, a kind of distributed arrangement of calculation units_Edge Computing execution structure is formed. In this way, by placing the calculation module that generates the smart charging schedule locally (eg, a smartphone app, etc.) rather than on the top-level server, it is possible to block possible bottlenecks such as a decrease in calculation speed and communication overload.

다른 구현에서는, 충전기 MCU(Main Control Unit) 등 충방전 관련기기 중 차량을 제외한 제3의 기기에서 쉽게 다운로드 및 설치해 구동시킬 수 있는 소프트웨어 패키지로 적용될 수 있다.In another implementation, it may be applied as a software package that can be easily downloaded, installed, and driven in a third device other than a vehicle among charge/discharge related devices such as a charger MCU (Main Control Unit).

도시한 구성에서, 예컨대, ①번 경로는 Wifi나 블루투스, LTE/3G/5G 통신이 적용될 수 있으며, ②번 경로는 Wifi나 이더넷, LTE/3G/5G 통신이 적용될 수 있으며, ③번 경로는 Wifi나 LTE/3G/5G 통신이 적용될 수 있다.In the illustrated configuration, for example, Wifi, Bluetooth, and LTE/3G/5G communication may be applied to route ①, Wifi, Ethernet, or LTE/3G/5G communication may be applied to route ②, and route ③ may be Wifi. However, LTE/3G/5G communication may be applied.

도시한 구조를 스마트폰을 통신매개로 활용하는 방식으로 구체화하여 설명하면 다음과 같다.The illustrated structure will be described in detail in a way that utilizes a smartphone as a communication medium.

스마트폰에 적용된 통신기술(BlueTooth, NFC, LTE/3G 등)을 매개로 개별 차량으로부터는 SOC값 등 필수정보를 취득하고, 상위 운영시스템과는 필요시 정보를 주고받을 수 있도록 구성할 수 있다. 이때, 차량 내 배터리 SOC 취득을 위해 차량에 통신용 단말장치를 부착할 수 있다.It can be configured to acquire essential information such as SOC values from individual vehicles through communication technologies (BlueTooth, NFC, LTE/3G, etc.) applied to smartphones and exchange information with the upper operating system when necessary. In this case, a communication terminal device may be attached to the vehicle in order to acquire the in-vehicle battery SOC.

또한, 상위 운영시스템 등과의 원거리 통신으로서 LTE/3G와 같은 스마트폰 기본 통신 모듈 이용하여, 주기적인 집계 응동, 비주기적인 요청 응동 방식으로, 도시한 스마트 충전 시스템 패키지 모듈과 상위 운영시스템과의 스마트 이산 충전 방법의 수행을 위한 SOC 기반 충전 제어 시스템으로서의 기능적 연결성을 확보할 수 있다. 다시 말해, 사용자의 특정 스마트폰에 설치된 패키지 모듈 어플과, 특정 사이트의 충전기와, 상위 운영시스템이 SOC 기반 충전 제어 시스템을 형성할 수 있다.In addition, using a smartphone basic communication module such as LTE/3G as long-distance communication with the upper operating system, etc., the smart charging system package module shown in the figure and the upper operating system are smart It is possible to secure functional connectivity as an SOC-based charging control system for performing the discrete charging method. In other words, the package module application installed in the user's specific smartphone, the charger at a specific site, and the upper operating system may form an SOC-based charging control system.

도 3은 도 1의 스마트 충전 시스템에 구비되는 연산부의 일 실시예를 도시한 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating an embodiment of a calculator provided in the smart charging system of FIG. 1 .

도시한 연산부는 스케쥴러(330) 부분을 보다 구체적으로 예시한 것으로서, 상기 인식부(200)로부터 전달받은 서브루틴 구동신호를 감지하고, 감지와 동시에 제1 충전을 위한 단시간 충전 신호를 충전 명령부(600)로 전송하는 단시간 충전 지시부(331); 상기 제1 충전(즉, 단시간 충전) 실행 후, 상기 인식부(200)를 경유해 갱신된 잔량 SOC 값인 갱신 SOC를 취득하여, 취득한 초기 SOC(S1)와 갱신 SOC(S2)로 충전특성값(K1)과 완충 필요충전량(△S)을 각각 산출하는 충전특성값 계산부(332) 및 필요충전량 계산부(333); 상기 충전특성값(K1)과 완충 필요충전량(△S)을 전송받아, 충전 스케쥴을 생성하는 서브루틴(334)을 포함할 수 있다.The illustrated operation unit exemplifies the scheduler 330 in more detail, and detects the subroutine driving signal received from the recognition unit 200, and simultaneously sends a short-time charging signal for the first charging to the charging command unit ( 600) a short-time charging instruction unit 331 to transmit; After the first charging (i.e., short-time charging) is executed, an updated SOC, which is an updated remaining amount SOC value, is acquired through the recognition unit 200, and the obtained initial SOC (S1) and updated SOC (S2) are used as the charging characteristic value ( K1) and a charging characteristic value calculation unit 332 and a required charging quantity calculation unit 333 for calculating the required buffering charge amount (ΔS), respectively; The subroutine 334 may include a subroutine 334 for receiving the charging characteristic value K1 and the required buffering charge amount ΔS to generate a charging schedule.

상기 단시간 충전 지시부(331)에서, 단시간이라 함은 전기차 배터리의 단위 시간당 충전특성을 파악할 수 있는 충분한 테스트 시간을 의미하며, 이 테스트 시간 동안 본 발명의 사상에 따른 제1 충전을 수행한다.In the short-time charging instruction unit 331 , the short-time means a sufficient test time to determine the charging characteristics per unit time of the electric vehicle battery, and the first charging according to the spirit of the present invention is performed during this test time.

상기 제1 충전 시간은, 상기 스마트 충전 시스템나 상위 서버에서 차량별 적정 시간값을 누적/패턴화/추정/보정 과정을 거쳐 자동산출할 수 있는 가급적 짧은 시간으로 구성될 수 있다. 이때, 자동산출시 고려사항은 시작시점 SOC, 배터리 온도, 외기온습도, 직전 주차-주행 여부 및 주차-주행 기간 등이 될 수 있다.The first charging time may be configured to be as short as possible during which the smart charging system or the upper server can automatically calculate an appropriate time value for each vehicle through accumulation/patterning/estimating/correction processes. At this time, considerations for automatic calculation may be the starting point SOC, battery temperature, outside temperature and humidity, whether or not the previous parking-driving is performed, and the parking-driving period.

상기 충전특성값 계산부(332)는 예컨대, 하기 수학식 1에 따라 충전특성값(K1)을 계산할 수 있다. The charging characteristic value calculation unit 332 may calculate the charging characteristic value K1 according to Equation 1 below.

Figure 112020088843276-pat00001
Figure 112020088843276-pat00001

상기 수학식 1은 상기 제1 충전 시간을 10분으로 설정된 경우로 예시한 것으로, 이보다 짧거나 긴 다른 시간으로도 설정될 수 있음은 물론이다.Equation 1 exemplifies the case where the first charging time is set to 10 minutes, and of course, other times shorter or longer than this may be set.

상기 필요충전량 계산부(333)는 예컨대, 하기 수학식 2에 따라 필요충전량(△S)을 계산할 수 있다. The required charging amount calculation unit 333 may calculate the required charging amount ΔS according to Equation 2 below.

Figure 112020088843276-pat00002
Figure 112020088843276-pat00002

상기 수학식 2에서 필요충전량(△S)은 초기 SOC(S1)를 제외한 갱신 SOC(S2)로부터 고객 입력 SOC(X) 까지의 충전량을 의미할 수 있다.In Equation 2, the required charging amount ΔS may mean the charging amount from the updated SOC(S2) excluding the initial SOC(S1) to the customer input SOC(X).

도 4는 SOC 기반 이산 충전 스케쥴을 이용한 이산 충전 제어 방식을 예시한 그래프이다. 4 is a graph illustrating a discrete charging control method using an SOC-based discrete charging schedule.

도 5는 도 1의 스마트 충전 시스템에 구비되는 스케쥴러(330)의 일 실시예에 의해 작성되는 스케쥴을 도시한 흐름 구성도이다.5 is a flowchart illustrating a schedule created by an embodiment of the scheduler 330 provided in the smart charging system of FIG. 1 .

여기서, 상기 이산 충전 스케쥴은 복수 개의 이산 충전들로 구성된다. 각 이산 충전은 상기 이산 충전 스케쥴에 규정된 이산 충전 시간에 수행되는 이산 단위 충전을 의미한다.Here, the discrete charging schedule consists of a plurality of discrete charging. Each discrete charge means a discrete unit charge performed at the discrete charge time specified in the above discrete charge schedule.

상기 서브루틴(334)은, 상기 충전특성값 계산부(332) 및 필요충전량 계산부(333)로부터 수신받은 K1과 △S를 이용하여, 총 충전시간(tc)을 계산할 수 있다.The subroutine 334 may calculate the total charging time tc using K1 and ΔS received from the charging characteristic value calculation unit 332 and the required charging amount calculation unit 333 .

상기 서브루틴(334)은, 충전 스케쥴을 생성(작성)함에 있어서, 예컨대, 저장부(800)에서 수신받은 1년 8760개 매시간 충전전력 요금 단가(Wi)와 총 충전시간(tc)을 조합하여 완충까지의 충전전력요금 합계가 최소가 되도록 총 충전시간(tc) 범위 내에서 전력요금피크 시간대에는 충전일시중지 신호(txi)를 발생시키고, 그 외의 시간대에는 충전계속신호(toi)를 발생시키도록 할 수 있다.The subroutine 334 is, in generating (creating) the charging schedule, by combining, for example, the unit price (Wi) and the total charging time (tc) of 8760 hourly charging power charges received from the storage unit 800 per hour. In order to minimize the sum of the charging power charges until fully charged, the charging pause signal txi is generated during the power rate peak time within the total charging time tc, and the charging continuation signal toi is generated at other times. can do.

구현에 따라, 상기 비교 판정부(340)가 기 작성된 상기 충전 스케쥴을 수행함에 있어서도, 상기 서브루틴(334)이 판정을 위한 충전일시중지 신호(txi) 또는 충전계속신호(toi)를 발생시켜 상기 비교 판정부(340)로 전송할 수도 있다.According to the implementation, even when the comparison determination unit 340 performs the pre-written charging schedule, the subroutine 334 generates a charging pause signal txi or a charging continuation signal toi for determination, It may be transmitted to the comparison determination unit 340 .

또한, 충전 스케줄 변경사항을 외부 상위 서버로 주기 또는 비주기적 태그를 붙여 통신부(700)를 통해 전달할 수 있다. 이때, 매시간 충전전력 요금 단가(Wi)는 사용량요금제(TOU, Time of Use), 피크요금제(CPP, Critical Peak Pricing), 실시간요금제(RTP, Real Time Price)를 모두 반영할 수 있도록 하고 필요시 선택 적용 가능하도록 구성할 수 있다.Also, a change in the charging schedule may be transmitted through the communication unit 700 by attaching a periodic or aperiodic tag to an external upper server. At this time, the hourly charging power rate unit price (Wi) can reflect all of the TOU (Time of Use), CPP (Critical Peak Pricing), and RTP (Real Time Price) plans, and select them if necessary. It can be configured to be applicable.

상술한 과정에서 총 충전시간(tc)의 계산은 하기 수학식 3에 따라 수행될 수 있다. Calculation of the total charging time tc in the above-described process may be performed according to Equation 3 below.

Figure 112020088843276-pat00003
Figure 112020088843276-pat00003

여기서, 계산 결과값은 도 4의 그래프에서 알 수 있는 바와 같이 완충시까지 소요되는 실제충전시간의 총합(tc=k1+c2+c3+c4)을 의미할 수 있다.Here, as can be seen from the graph of FIG. 4 , the calculation result value may mean the total of the actual charging time required until fully charged (tc=k1+c2+c3+c4).

상술한 과정에서 스마트충전요금(₩e) 계산은 하기 수학식 4에 따라 수행될 수 있다.Calculation of the smart charging fee (₩e) in the above-described process may be performed according to Equation 4 below.

Figure 112020088843276-pat00004
Figure 112020088843276-pat00004

상기 수학식 4에 따른 결과값은 정산부(500)를 경유하여 저장부(800)에 저장될 수 있다.The result value according to Equation 4 may be stored in the storage unit 800 via the settlement unit 500 .

상기 수학식들을 이용한 설명에서는, 시간대별로 충전요금 단가가 차등 적용되는 경우를 예시하였지만, 다른 구현에서는 시간대별로 전기사용에 대한 소정 규칙에 따른 사회적 비용이 적용될 수도 있다. 예컨대, 해당 시간대에 소모되는 단위 전력을 생산하는데 유발되는 평균 탄소 배출량에 의해 환산된 값이 적용될 수 있다. 예컨대, 전력 생산 비용 뿐만 아니라, 해당 충전소 사이트에 전력을 공급하기 위한 송/배전 비용을 함께 반영한 비용이 적용될 수 있다.In the description using the above equations, the case where the charging rate is applied differentially for each time period is exemplified, but in other implementations, social costs according to a predetermined rule for electricity use may be applied for each time period. For example, a value converted by the average carbon emission induced to produce unit power consumed in a corresponding time period may be applied. For example, a cost that reflects not only the power generation cost but also the transmission/distribution cost for supplying power to the corresponding charging station site may be applied.

도 6은 도 1의 스마트 충전 시스템에 구비되는 비교 판정부(340)의 일 실시예를 도시한 블록도이다.6 is a block diagram illustrating an embodiment of the comparison determination unit 340 provided in the smart charging system of FIG. 1 .

도시한 비교 판정부(340)는, 상기 스케쥴러(330)로부터 수신받은 스마트 이산 충전 스케줄을 인지하여, 다음 충전 시간대가 충전계속(toi) 인지 충전일시중지(txi) 시간대인지 판정하는 프로세스를 수행한다. 이때, 충전계속(toi)인 경우 도시한 ‘충전지령(S701)’ 프로세스로 이동하여, 충전 명령부(600)로 충전신호를 전송하고, 충전보류(txi) 시간대에 속하는 경우 ‘충전보류 지령(S702)’ 프로세스로 이동하여, 충전 명령부(600)로 충전보류신호 전송 후, 충전 명령부(600)로부터 배터리 SOC 측정 결과를 전송받아 배터리 충전상태가 완충 상태(SOC X%)이거나 또는 현재까지의 누적 충전시간이 총 충전시간(tc)과 같은 경우 ‘충전종료 지령(S703)’ 프로세스로 이동하여 충전종료 지령을 준비하고, 완충 상태가 아니거나 누적 충전시간이 총 충전시간보다 작은 경우 상기 과정을 반복하여 배터리 완충 요구값 도달까지 스마트 충전이 가능하도록 한다.The illustrated comparison determination unit 340 recognizes the smart discrete charging schedule received from the scheduler 330, and performs a process of determining whether the next charging time period is a charging continuation (toi) or a charging pause (txi) time period. . At this time, if the charging continues (toi), the process moves to the 'charge command (S701)' process shown, and transmits a charging signal to the charging command unit 600, and if it belongs to the charging hold (txi) time zone, the 'charge hold command ( S702)' process, after transmitting the charge hold signal to the charging command unit 600, the battery SOC measurement result is transmitted from the charging command unit 600, and the battery charge state is fully charged (SOC X%) or until now If the accumulated charging time of is equal to the total charging time (tc), it moves to the 'Charging end command (S703)' process to prepare a charging end command, and if it is not fully charged or the accumulated charging time is less than the total charging time, the above process Repeat to enable smart charging until the battery full charge requirement is reached.

상기 정산부(500)는 상기 충전 명령부(600)로부터 수신받은 충전기 충전종료 상태신호를 시작신호로 하여, 상기 연산부(300)로부터 수신받은 스마트충전 요금(₩e)을 상기 저장부(800)로 전송하고, 상기 비교 판정부(340)로부터 수신받은 충전시간(ti)과 충전시간대별 충전요금 단가(Wi)를 고려한 스마트충전 요금을 최종 계산하여 상기 저장부(800)로 전송하고, 이를 기반으로 보조금 산정 기초자료를 확보할 수 있도록 한다.The settlement unit 500 uses the charging end state signal of the charger received from the charging command unit 600 as a start signal, and the smart charging rate (\e) received from the operation unit 300 is stored in the storage unit 800 . and finally calculates the smart charging rate in consideration of the charging time (ti) received from the comparison determination unit 340 and the charging rate unit price (Wi) for each charging time period and transmits it to the storage unit 800, based on this to secure the basic data for subsidy calculation.

도 7은 본 발명의 사상에 따른 배터리 충전 상태 정보 기반 스마트 충전 시스템에서 수행하는 이산 충전 방법을 도시한 흐름도이다. 도시한 이산 충전 방법은 주로 스마트 충전 시스템에 의해 수행될 수 있다.7 is a flowchart illustrating a discrete charging method performed in a smart charging system based on battery state of charge information according to the spirit of the present invention. The illustrated discrete charging method may be mainly performed by a smart charging system.

도시한 이산 충전 방법은, 상기 충전 시스템에 연결된 충전기에 접속된 차량에 대한 차량 배터리의 초기 SOC를 확인하는 단계(S150); 소정의 제1 기간 동안 제1 충전(단기 충전)을 수행하는 단계(S200); 제1 충전 실행 후 상기 차량 배터리의 갱신 SOC를 확인하는 단계(S250); 상기 초기 SOC와 갱신 SOC로부터 충전 특성값 및 완충 소요 충전량을 산출하는 단계(S300); 상기 차량 배터리에 대한 이산 충전 스케쥴을 설정하는 단계(S500); 및 상기 이산 충전 스케쥴에 따른 각 이산 충전을 수행하는 단계(S700)를 포함할 수 있다.The illustrated discrete charging method includes: confirming an initial SOC of a vehicle battery for a vehicle connected to a charger connected to the charging system (S150); performing a first charging (short-term charging) for a first predetermined period (S200); checking the update SOC of the vehicle battery after the first charging is executed (S250); calculating a charging characteristic value and a required charging amount from the initial SOC and the updated SOC (S300); setting a discrete charging schedule for the vehicle battery (S500); and performing each discrete charging according to the discrete charging schedule ( S700 ).

도 8은 도 7의 흐름도에 도시한 이산 충전 방법을 전기차량(EV) 및 충전기를 포함한 스마트 충전 시스템에서의 일 예로서 구체적으로 도시한 상세 흐름도이다.8 is a detailed flowchart illustrating the discrete charging method shown in the flowchart of FIG. 7 as an example in a smart charging system including an electric vehicle (EV) and a charger.

도시한 상세 흐름도에서 스마트 충전 시스템 패키지 모듈은, 주로 스마트 충전 시스템을 중심으로 사용자(운전자) 인터페이스들을 포함하는 개념이다. 전기차량(EV)과 충전기(#n 충전기)가 직접적으로 연결되어 있지만, 도면에서는 스마트 충전 시스템을 중심으로 살펴보기 위해, 스마트 충전 시스템 패키지 모듈을 중앙에 위치시켜 표현하였다.In the detailed flowchart shown, the smart charging system package module is a concept including user (driver) interfaces mainly centered on the smart charging system. Although the electric vehicle (EV) and the charger (#n charger) are directly connected, in the drawing, the smart charging system package module is placed in the center to focus on the smart charging system.

도 8에서는 전기차량과 충전기의 접속 과정부터 표현한다. 충전 단자를 통해 전기차량과 충전기가 연결되면, 전기차량에서 충전기를 경유하여 상기 스마트 충전 시스템로 차량번호, 차대번호, 기타 EV제원의 정보가 전달되고, 상기 경유하는 충전기로부터는 충전기 식별 번호와, 충전기에 사용자가 인식시킨 충전 서비스용 RFID 카드의 독출 정보가 전달된다.In FIG. 8, the connection process between the electric vehicle and the charger is expressed. When the electric vehicle and the charger are connected through the charging terminal, the vehicle number, vehicle identification number, and other information of EV specifications are transmitted from the electric vehicle to the smart charging system via the charger, and the charger identification number and the Reading information of the RFID card for charging service recognized by the user is transmitted to the charger.

사용자가 스마트폰 어플 등 사용자 인터페이스로 목표 충전량 값을 입력하면, 상기 목표 충전량 값은 목표 SOC로 변환되어 상기 스마트 충전 서버에 획득된다. 도시한 것과 다른 구현에서는 상기 목표 충전량 값을 충전기에 구비된 입력 수단에 의해 입력받을 수 있다.When a user inputs a target charge amount value through a user interface such as a smartphone application, the target charge amount value is converted into a target SOC and obtained by the smart charging server. In an implementation different from that shown, the target charge amount value may be input by an input means provided in the charger.

또한, 도 8에서는 본 발명의 사상에 따른 스마트 이산 충전을 적용하는지 여부를 확인하는 단계를 더 표현한다. 상기 확인하는 단계에서 종래 기술에 따른 단순 충전을 적용한다고 확인되면, 종래 기술에 따른 일반 충전을 수행하며, 본 발명의 사상에 따른 절차는 종료된다.In addition, Figure 8 further represents the step of checking whether to apply smart discrete charging according to the spirit of the present invention. If it is confirmed in the checking step that simple charging according to the prior art is applied, normal charging according to the prior art is performed, and the procedure according to the spirit of the present invention is terminated.

스마트 이산 충전을 적용하는 경우, 도시한 S150 단계 및 S200, S250 단계로써 단기 충전(제1 충전) 및 SOC 확인을 수행하고, 도시한 S300 단계에서 충전특성값(K1)과 완충 필요충전량(△S)을 구하여 서브루틴으로 제공한다.In the case of applying smart discrete charging, short-term charging (first charging) and SOC check are performed as the illustrated steps S150, S200, and S250, and the charging characteristic value (K1) and the required charging amount (ΔS) in the illustrated step S300 ) and provide it as a subroutine.

도시한 초기 SOC를 확인하는 단계(S150) 및 갱신 SOC를 확인하는 단계(S250)는, 전기차량(EV)에 구비된 데이터 수집(취득) 전용 단말기로부터 전송받거나, 사용자(운전자) 인터페이스 장치로부터 스캔 받는 방식으로 구현되었다.The step of checking the illustrated initial SOC (S150) and the step of checking the updated SOC (S250) are transmitted from a data collection (acquisition) dedicated terminal provided in an electric vehicle (EV), or scanned from a user (driver) interface device. implemented in a way that is received.

도시한 S500 단계는 서브루틴에서 상기 충전특성값(K1)과 완충 필요충전량(△S)을 이용하여 이산 충전 스케쥴을 작성 및 저장하는 방식으로 수행되는 것을 표현한 것이다.The illustrated step S500 represents that the subroutine is performed in such a way that a discrete charging schedule is created and stored using the charging characteristic value (K1) and the required buffering charging amount (ΔS).

도시한 S700 단계는 후속 이산 충전 스케쥴에 따라 충전 시간대가 충전계속(toi) 인지 충전일시중지(txi) 시간대인지 여부에 따라, ‘충전지령(S701)’ 또는 ‘충전보류 지령(S702)’프로세스를 실행하고, 배터리 SOC가 완충 상태(SOC X%)이거나 또는 누적 충전시간이 총 충전시간(tc)과 같은 경우 충전을 종료한다(S703).In the illustrated step S700, the 'charge command (S701)' or 'charge hold command (S702)' process is performed according to whether the charging time period is the charging continue (toi) or the charging pause (txi) time according to the subsequent discrete charging schedule. and when the battery SOC is fully charged (SOC X%) or the accumulated charging time is equal to the total charging time tc, charging is terminated (S703).

도 8 및 도 9에 도시한 이산 충전 방법을 실시함에 있어서, SOC 기반 스마트충전시스템 주요 인자들을 수집하고 이해관계자별 요구에 맞게 재구성할 수 있다.In implementing the discrete charging method shown in FIGS. 8 and 9, the main factors of the SOC-based smart charging system are collected and reconfigured to meet the needs of each stakeholder. can

예컨대, 도시한 S100 단계에서 충전요금수준, 입력SOC, 출차시간, 전력품질상태, 전력수급균형 상황 등 전기차충전 관련 이해관계자들의 주요 의사결정 인자를 반영할 수 있다.For example, in the illustrated step S100, key decision-making factors of stakeholders related to electric vehicle charging, such as charging rate level, input SOC, departure time, power quality status, and power supply and demand balance situation, may be reflected.

이에 따라, S190 단계에서는 스마트 충전 미동의 경우 단순 충전을 수행하고, 스마트충전 동의 경우 스마트 이산 충전 스케쥴에 따른 충전을 수행한다. 또한, 충전 초기 또는 충전 진행 중 시차를 두고 2회 이상 차량의 SOC값을 사용자가 직접 입력, 이때 입력시각을 사용자 설정 또는 입력 시점으로 자동설정하도록 구성할 수 있다.Accordingly, in step S190, simple charging is performed in case of smart charging motion, and charging is performed according to the smart discrete charging schedule in case of smart charging motion. In addition, the user directly inputs the SOC value of the vehicle two or more times with a time difference at the beginning of charging or during charging, and in this case, the input time may be configured to be set automatically by a user setting or an input time.

도 10은 도 8의 흐름도에 도시한 이산 충전 방법을 전기차량(EV) 및 충전기를 포함한 스마트 충전 시스템에서의 다른 예를 구체적으로 도시한 상세 흐름도이다. 도시한 흐름 구성에서 A 분기 및 B 분기 이후의 과정들은 도 9에 도시한 바와 같다.10 is a detailed flowchart illustrating another example of the discrete charging method shown in the flowchart of FIG. 8 in a smart charging system including an electric vehicle (EV) and a charger in detail. In the illustrated flow configuration, processes after branch A and branch B are as shown in FIG. 9 .

도시한 초기 SOC를 확인하는 단계(S150') 및 갱신 SOC를 확인하는 단계(S250')는, 충전기의 측정값을 전달받는 방식으로 구현됨에 도 7의 경우와 차이가 존재한다. 이를 위해, 도 9의 이산 충전 방법을 수행하기 위해서는, 충전 중인 전기차량 배터리의 SOC를 실시간적으로 측정하는 것을 디지털 통신 등을 연계하여 지원하는 충전기가 요구된다. The step of checking the illustrated initial SOC (S150') and the step of checking the updated SOC (S250') are implemented in a manner of receiving the measured value of the charger, which is different from the case of FIG. 7 . To this end, in order to perform the discrete charging method of FIG. 9 , a charger supporting real-time measurement of the SOC of an electric vehicle battery being charged in connection with digital communication or the like is required.

상기 SOC 확인 방법을 제외하고는 도 8의 구성과 거의 유사하므로, 중복되는 설명은 생략하겠다.Since the configuration of FIG. 8 is substantially similar to that of FIG. 8 except for the method for checking the SOC, a redundant description will be omitted.

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains should understand that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof, so the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. only do The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. .

200 : 인식부
300 : 연산부
330 : 스케쥴러
340 : 비교 판정부
500 : 정산부
600 : 충전 명령부
800 : 저장부
1000 : 스마트 충전 시스템
200: recognition unit
300: arithmetic unit
330: scheduler
340: comparison determination unit
500: settlement department
600: charge command unit
800: storage
1000: smart charging system

Claims (18)

충전을 위한 차량 정보 및 배터리 정보를 획득하기 위한 인식부;
다수개의 이산 충전들로 구성된 이산 충전 스케쥴을 생성하고, 각 이산 충전 조건을 판정하는 연산부;
상기 연산부로부터 충전 신호를 전송받아 특정 충전기에 대한 충전 명령을 생성하여 상기 특정 충전기로 지시하는 충전 명령부;
상기 차량 정보, 배터리 정보 및 이산 충전 스케쥴을 저장하는 저장부;
외부의 운영 시스템과 통신을 수행하는 운영 통신부; 및
상기 이산 충전 스케쥴에 따른 충전 수행 결과에 대한 정산을 수행하는 정산부
를 포함하되,
상기 인식부는, 충전 초기 또는 충전 진행중 시차를 두고 2회 이상 상기 배터리의 SOC값을 사용자가 인터페이스 수단 - 타이핑, 음성인식, 화상인식 중 하나 이상을 활용하도록 스마트폰에 로딩된 어플 또는 전기차량의 대시보드 또는 충전기의 조작부에 구비됨 - 으로 직접 입력한 값을 획득하는 스마트 충전 시스템.
a recognition unit for acquiring vehicle information and battery information for charging;
an operation unit for generating a discrete charging schedule composed of a plurality of discrete charging and determining each discrete charging condition;
a charging command unit for receiving a charging signal from the calculating unit, generating a charging command for a specific charger, and instructing the specific charger;
a storage unit for storing the vehicle information, battery information, and a discrete charging schedule;
an operation communication unit that communicates with an external operating system; and
A settlement unit for performing settlement on a result of charging according to the discrete charging schedule
including,
The recognition unit, the user interface means - typing, voice recognition, image recognition, the SOC value of the battery two or more times with a time difference in the initial stage of charging or during charging, so that the user utilizes one or more of the application or the dash of the electric vehicle loaded into the smartphone Provided on the control panel of the board or charger - A smart charging system that acquires the value directly input by .
제1항에 있어서,
상기 인식부는,
상기 배터리의 초기 SOC 및 상기 차량 사용자의 상기 이산 충전 스케쥴에 따른 충전 동의 여부를 수집하는 스마트 충전 시스템.
According to claim 1,
The recognition unit,
A smart charging system for collecting the initial SOC of the battery and whether the vehicle user agrees to charge according to the discrete charging schedule.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 연산부는,
상기 이산 충전 스케줄을 생성하는 스케쥴러; 및
충전 일시중지 또는 계속 여부를 판단하여 충전 신호를 생성하는 비교 판정부
를 포함하는 스마트 충전 시스템.
According to claim 1,
The calculation unit,
a scheduler for generating the discrete charging schedule; and
A comparison determination unit that determines whether charging is paused or continued to generate a charging signal
A smart charging system that includes.
제5항에 있어서,
상기 스케쥴러는,
상기 인식부로부터 전달받은 구동신호를 감지하면 제1 충전을 위한 단시간 충전 신호를 상기 충전 명령부로 전송하는 단시간 충전 지시부;
상기 제1 충전 실행 후, 상기 인식부를 경유해 갱신된 잔량 SOC 값인 갱신 SOC를 취득하여, 초기 SOC와 상기 갱신 SOC로 충전특성값(K1)과 완충 필요충전량(△S)을 각각 산출하는 충전특성값 계산부와, 필요충전량 계산부; 및
상기 충전특성값(K1)과 완충 필요충전량(△S)을 전송받아, 충전 스케쥴을 생성하는 서브루틴
을 포함하는 스마트 충전 시스템.
6. The method of claim 5,
The scheduler is
a short-time charging instructing unit for transmitting a short-time charging signal for first charging to the charging command unit when detecting the driving signal received from the recognition unit;
After the first charging is performed, an updated SOC, which is an updated remaining amount SOC value, is acquired through the recognition unit, and a charging characteristic value (K1) and a required charging amount (ΔS) are respectively calculated from the initial SOC and the updated SOC. a value calculation unit and a required charging amount calculation unit; and
A subroutine for generating a charging schedule by receiving the charging characteristic value (K1) and the required charging amount (ΔS)
A smart charging system that includes
제6항에 있어서,
상기 서브루틴은,
상기 저장부에서 수신받은 연단위 기간의 다수 개 매시간 충전전력 요금 단가(Wi)와 총 충전시간(tc)을 조합하여 완충까지의 충전전력요금 합계가 최소가 되도록 총 충전시간(tc) 범위 내에서 전력요금피크 시간대에는 충전일시중지 신호(txi)를 발생시키고, 그 외의 시간대에는 충전계속신호(toi)를 발생시키는, 상기 충전 스케쥴을 생성하는 스마트 충전 시스템.
7. The method of claim 6,
The subroutine is
Within the range of the total charging time (tc) so that the sum of the charging power charges up to full charge is minimized by combining the unit price (Wi) and the total charging time (tc) of a plurality of hourly charging power charges received from the storage unit. A smart charging system for generating the charging schedule by generating a charging pause signal (txi) during the peak power rate time period and generating a charging continuation signal (toi) during other time periods.
제7항에 있어서,
상기 비교 판정부는,
상기 스케쥴러로부터 수신받은 상기 충전 스케줄을 인지하여, 다음 충전 시간대가 충전계속(toi) 인지 충전일시중지(txi) 시간대인지 판정하는 프로세스를 수행하는 스마트 충전 시스템.
8. The method of claim 7,
The comparison determination unit,
A smart charging system that recognizes the charging schedule received from the scheduler and performs a process of determining whether the next charging time period is a charging continuation (toi) or a charging pause (txi) time period.
제7항에 있어서,
상기 정산부는,
상기 충전 명령부로부터 수신받은 충전기 충전종료 상태신호를 시작신호로 하여, 상기 연산부로부터 수신받은 스마트충전 요금(₩e)을 상기 저장부로 전송하고, 상기 비교 판정부로부터 수신받은 충전시간(ti)과 충전시간대별 충전요금 단가(Wi)를 고려한 충전 요금을 계산하는 스마트 충전 시스템.
8. The method of claim 7,
The settlement unit,
Using the charging end status signal of the charger received from the charging command unit as a start signal, the smart charging rate (\e) received from the calculation unit is transmitted to the storage unit, and the charging time (ti) received from the comparison determination unit and A smart charging system that calculates the charging rate considering the unit price (Wi) of the charging rate for each charging time.
제1항에 있어서,
상기 스마트 충전 시스템은, 상기 차량 사용자의 스마트폰 또는 상기 특정 충전기의 MCU 또는 차량을 제외한 충방전 관련기기에서 실행되는 소프트웨어 패키지 모듈 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 스마트 충전 시스템.
According to claim 1,
The smart charging system is a smart charging system, characterized in that it has the form of a software package module that is executed in the vehicle user's smartphone or the MCU of the specific charger or a charging/discharging device other than the vehicle.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020200106382A 2020-08-24 2020-08-24 Smart charging system based on battery charging status information KR102433299B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200106382A KR102433299B1 (en) 2020-08-24 2020-08-24 Smart charging system based on battery charging status information
KR1020220051059A KR102577666B1 (en) 2020-08-24 2022-04-25 Discrete charging method based on battery charging status information and soc-based charging control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200106382A KR102433299B1 (en) 2020-08-24 2020-08-24 Smart charging system based on battery charging status information

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220051059A Division KR102577666B1 (en) 2020-08-24 2022-04-25 Discrete charging method based on battery charging status information and soc-based charging control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220025531A KR20220025531A (en) 2022-03-03
KR102433299B1 true KR102433299B1 (en) 2022-08-18

Family

ID=80819082

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200106382A KR102433299B1 (en) 2020-08-24 2020-08-24 Smart charging system based on battery charging status information
KR1020220051059A KR102577666B1 (en) 2020-08-24 2022-04-25 Discrete charging method based on battery charging status information and soc-based charging control system

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220051059A KR102577666B1 (en) 2020-08-24 2022-04-25 Discrete charging method based on battery charging status information and soc-based charging control system

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102433299B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024101681A1 (en) * 2022-11-09 2024-05-16 주식회사 엘지에너지솔루션 Server and charging system comprising same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015521A (en) * 2009-07-01 2011-01-20 Hitachi Ltd System and method for charge control of electric vehicle, server, and smart meter
KR101512899B1 (en) * 2013-10-17 2015-04-17 피에스텍주식회사 System for managing multi charger
JP2015141465A (en) * 2014-01-27 2015-08-03 株式会社日立製作所 Management device and method of electric vehicle

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100229168B1 (en) 1996-07-13 1999-11-01 류정열 Measuring apparatus of initial remnant capacity of an electric vehicle
KR101262459B1 (en) * 2010-10-12 2013-05-08 기아자동차주식회사 Telematics unit for remote charging control and service providing method of the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015521A (en) * 2009-07-01 2011-01-20 Hitachi Ltd System and method for charge control of electric vehicle, server, and smart meter
KR101512899B1 (en) * 2013-10-17 2015-04-17 피에스텍주식회사 System for managing multi charger
JP2015141465A (en) * 2014-01-27 2015-08-03 株式会社日立製作所 Management device and method of electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR102577666B1 (en) 2023-09-13
KR20220025531A (en) 2022-03-03
KR20220059453A (en) 2022-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI694936B (en) Reservation method of rechargeable battery and electric vehicle system
CN106467034B (en) Charge control system
TWI453135B (en) A method for controlling a charging process for an electric vehicle, an electric vehicle charging-control system and an electric vehicle charging system
US20120059766A1 (en) Method and System for Revenue Generation Using Energy System
US8527129B2 (en) Personalized charging management for a vehicle
EP3597475A1 (en) Electric vehicle charging parking structure
CN105730278A (en) Intelligent charging management system for electric automobile
CN102395498B (en) Optimize the method for the energy ezpenditure of mixing and plug-in vehicle and realize the mixing of the method and plug-in vehicle
KR102280938B1 (en) Charging service system for electric vehicle
CN113593121A (en) Battery changing station server, battery changing processing method, battery changing method and system of battery changing station
CN105094932A (en) Method for upgrading internal software of electric vehicles through charging devices
CN104517198A (en) Charging-car operation managing system based on GPS satellite positioning and remote wireless communication
CN111497682B (en) Battery pack group intelligent management system and method and battery pack monitoring and diagnosing device
CN108237936B (en) Charge control apparatus for vehicle and charge control method for vehicle
CN108416925A (en) Control method, battery packet controller, server and the automobile of battery pack
CN104527498B (en) Based on gps satellite location and the upper gate-type charging service system of the charging vehicle of long-distance radio communication
JP2021536725A (en) Electric vehicle power grid management system and method
KR102577666B1 (en) Discrete charging method based on battery charging status information and soc-based charging control system
KR20190120794A (en) Method and placement for balancing battery packs
CN109177766A (en) A kind of charging system of electric powercar and its control method
KR20190036112A (en) System for Managing Electric Vehicle Charging
CN107020973A (en) A kind of new-energy automobile mobile service system
KR20130124478A (en) Transmission of data relating to the operation of a battery powering a driving motor of a motor vehicle
CN116451949A (en) Cloud platform-based intelligent monitoring and management system for power conversion
KR20220000259A (en) Charging Device of Electric Vehicle Capable of Automatic Certification

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right