KR102504303B1 - Charging control apparatus for electric vehicle and charging apparatus comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 제어 장치는 EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment)와 연결되기 위한 제1 통신 채널, 상기 EVSE와 연결되기 위한 제2 통신 채널, 상기 전기 자동차 내 ECU(Electronic Control Unit)와 연결되기 위한 제3 통신 채널, 그리고 상기 제1 통신 채널, 상기 제2 통신 채널 및 상기 제3 통신 채널과 연결되며, 상기 제1 통신 채널 또는 상기 제2 통신 채널을 통하여 수신한 신호를 이용하여 배터리의 충전을 제어하는 신호를 생성하며, 상기 배터리의 충전을 제어하는 신호를 상기 제3 통신 채널을 통하여 상기 ECU로 전달하는 제어부를 포함한다. An apparatus for controlling charging of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes a first communication channel to be connected to an electric vehicle supply equipment (EVSE), a second communication channel to be connected to the EVSE, and an electronic control unit (ECU) in the electric vehicle. Unit) and a third communication channel connected to the first communication channel, the second communication channel, and the third communication channel, and a signal received through the first communication channel or the second communication channel and a control unit for generating a signal for controlling charging of the battery using the controller and transferring the signal for controlling charging of the battery to the ECU through the third communication channel.

Description

전기 자동차의 충전 제어 장치 및 이를 포함하는 충전 장치{CHARGING CONTROL APPARATUS FOR ELECTRIC VEHICLE AND CHARGING APPARATUS COMPRISING THE SAME}Charging control device of an electric vehicle and a charging device including the same

본 발명은 전기 자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 자동차의 충전에 관한 것이다.The present invention relates to electric vehicles, and more particularly to charging of electric vehicles.

전기 자동차(Electric Vehicle, EV) 또는 플러그-인 하이브리드 자동차(Plug-In Hybrid Electric Vehicle, PHEV)와 같은 친환경 자동차는 배터리 충전을 위하여 충전소에 설치된 전기 자동차 충전 설비(Electric Vehicle Supply Equipment, EVSE)를 이용한다.Eco-friendly vehicles such as electric vehicles (EVs) or plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) use electric vehicle supply equipment (EVSE) installed at charging stations to charge batteries. .

전기 자동차와 EVSE 간의 상호 작용을 위하여 여러 규약들이 활발하게 재정되고 있다. 전기 자동차 충전에 관한 규약은 크게 충전 시스템, 충전 인터페이스, 통신 프로토콜 등으로 분류될 수 있다.Several protocols are being actively rewritten for the interaction between electric vehicles and EVSE. Regulations related to electric vehicle charging can be largely classified into charging systems, charging interfaces, communication protocols, and the like.

다만, 국가 별 또는 자동차 회사 별로 서로 다른 규약을 채택하고 있으므로, 전기 자동차의 충전 장치, 배터리 팩 및 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS) 등은 규약 별로 개발되고, 설계되어야 한다. 이에 따라, 전기 자동차의 충전 장치의 개발 비용이 높아지고, 개발 소요 시간이 길어지는 문제가 있다.However, since each country or automobile company adopts different regulations, an electric vehicle charging device, battery pack, and battery management system (BMS) must be developed and designed for each regulation. Accordingly, there is a problem in that the development cost of an electric vehicle charging device increases and the development time becomes longer.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전기 자동차의 충전 제어 장치 및 이를 포함하는 충전 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a charging control device for an electric vehicle and a charging device including the same.

본 발명의 한 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 제어 장치는 EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment)와 연결되기 위한 제1 통신 채널, 상기 EVSE와 연결되기 위한 제2 통신 채널, 상기 전기 자동차 내 ECU(Electronic Control Unit)와 연결되기 위한 제3 통신 채널, 그리고 상기 제1 통신 채널, 상기 제2 통신 채널 및 상기 제3 통신 채널과 연결되며, 상기 제1 통신 채널 또는 상기 제2 통신 채널을 통하여 수신한 신호를 이용하여 배터리의 충전을 제어하는 신호를 생성하며, 상기 배터리의 충전을 제어하는 신호를 상기 제3 통신 채널을 통하여 상기 ECU로 전달하는 제어부를 포함한다. An apparatus for controlling charging of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes a first communication channel to be connected to an electric vehicle supply equipment (EVSE), a second communication channel to be connected to the EVSE, and an electronic control unit (ECU) in the electric vehicle. Unit) and a third communication channel connected to the first communication channel, the second communication channel, and the third communication channel, and a signal received through the first communication channel or the second communication channel and a control unit for generating a signal for controlling charging of the battery using a controller and transferring the signal for controlling charging of the battery to the ECU through the third communication channel.

상기 제1 통신 채널과 상기 제2 통신 채널은 서로 다른 프로토콜에 의하여 수행될 수 있다.The first communication channel and the second communication channel may be performed by different protocols.

상기 제1 통신 채널은 PLC(Power Line Communication) 및 PWM(Pulse Width Modulation) 중 적어도 하나를 지원하는 프로토콜에 의하여 수행되고, 상기 제2 통신 채널은 CAN(Controller Area Network)을 지원하는 프로토콜에 의하여 수행될 수 있다. The first communication channel is performed by a protocol supporting at least one of PLC (Power Line Communication) and PWM (Pulse Width Modulation), and the second communication channel is performed by a protocol supporting CAN (Controller Area Network). It can be.

상기 제1 통신 채널을 통하여 수행되는 프로토콜은 CCS(Combined Charging System) 규약을 따르며, 상기 제2 통신 채널을 통하여 수행되는 프로토콜은 CHAdeMo(CHArge de Move) 규약 또는 중국 전기자동차 충전 규약을 따를 수 있다. The protocol performed through the first communication channel follows the Combined Charging System (CCS) protocol, and the protocol performed through the second communication channel follows the CHAdeMo (CHArge de Move) protocol or the Chinese electric vehicle charging protocol.

상기 제3 통신 채널은 CAN(Controller Area Network)을 지원하는 프로토콜에 의하여 수행될 수 있다.The third communication channel may be performed by a protocol supporting CAN (Controller Area Network).

본 발명의 한 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 장치는 EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment)에 연결되는 충전 케이블을 통하여 전달되는 CP(Control Pilot) 신호를 입력 받는 CP(control Pilot) 포트, 그리고 상기 CP 포트와 연결되며, 상기 CP 포트를 통하여 상기 EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment)와 연결되기 위한 제1 통신 채널, CHAdeM, 중국국가표준 규격등을 포함한CAN통신 인터페이스규격을 지원하는 EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment)와 연결되기 위한 제2 통신 채널, 상기 전기 자동차 내 ECU(Electronic Control Unit)와 연결되기 위한 제3 통신 채널, 그리고 상기 제1 통신 채널, 상기 제2 통신 채널 및 상기 제3 통신 채널과 연결되며, 상기 제1 통신 채널 또는 상기 제2 통신 채널을 통하여 수신한 신호를 이용하여 배터리의 충전을 제어하는 신호를 교환하며, 상기 배터리의 충전을 제어하는 신호를 상기 제3 통신 채널을 통하여 상기 ECU로 전달하는 제어 유닛을 포함하는 충전 제어부를 포함한다.An electric vehicle charging device according to an embodiment of the present invention includes a control pilot (CP) port for receiving a control pilot (CP) signal transmitted through a charging cable connected to an electric vehicle supply equipment (EVSE), and the CP port EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) that is connected to, and supports CAN communication interface specifications including a first communication channel, CHAdeM, and Chinese national standards for connection with the EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) through the CP port, and A second communication channel to be connected, a third communication channel to be connected to an ECU (Electronic Control Unit) in the electric vehicle, and connected to the first communication channel, the second communication channel, and the third communication channel, wherein the Exchanging a signal for controlling charging of a battery using a signal received through a first communication channel or the second communication channel, and transmitting a signal for controlling charging of the battery to the ECU through the third communication channel and a charging control unit including a control unit.

상기 충전 케이블의 커넥터의 근접 여부를 감지하는 PD(Proximity Detection) 포트, 그리고 상기 EVSE의 접지와 연결되는 보호 접지(Protective Earth, PE) 포트를 더 포함할 수 있다.A PD (Proximity Detection) port for detecting proximity of the connector of the charging cable, and a protective earth (PE) port connected to the ground of the EVSE may be further included.

본 발명의 실시예에 따르면, 특정한 규약에 한정되지 않고, 범용적으로 적용되는 충전 제어 장치 및 충전 장치를 제공할 수 있다. 이에 따라, 충전 제어 장치 및 충전 장치의 개발 소요 시간 및 개발 비용을 낮츨 수 있고, 부품을 단순화할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a charging control device and a charging device that are universally applied without being limited to specific regulations. Accordingly, it is possible to reduce the development time and development cost of the charging control device and the charging device, and simplify parts.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 충전 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 충전 장치에 포함되는 충전 제어 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전 제어 장치를 더욱 구체적으로 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram showing a charging system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a charging device according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a charging control device included in a charging device according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a charging control device according to an embodiment of the present invention in more detail.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described in the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms including ordinal numbers such as second and first may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a second element may be termed a first element, and similarly, a first element may be termed a second element, without departing from the scope of the present invention. The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components regardless of reference numerals are given the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 자동차의 충전 시스템을 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram showing a charging system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 전기 자동차(Electric Vehicle, EV, 10)는 전기 자동차 충전 설비(Electric Vehicle Supply Equipment, EVSE, 20)로부터 충전될 수 있다. 이를 위하여, EVSE(20)에 연결된 충전 케이블이 EV(10)의 주입구에 연결될 수 있다. 여기서, EVSE(20)는 AC 또는 DC를 공급하는 설비이며, 충전소에 배치되거나, 가정 내에 배치될 수 있으며, 휴대 가능하도록 구현될 수도 있다. EVSE(20)는 충전소(supply), AC 충전소(AC supply), DC 충전소(DC supply), 소켓-아웃렛(socket-outlet) 등과 혼용될 수 있다. Referring to FIG. 1 , an Electric Vehicle (EV) 10 may be charged from an Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE) 20 . To this end, a charging cable connected to the EVSE 20 may be connected to an inlet of the EV 10 . Here, the EVSE 20 is a facility that supplies AC or DC, and may be placed in a charging station or in a home, and may be implemented to be portable. The EVSE 20 may be mixed with a charging station (supply), an AC charging station (AC supply), a DC charging station (DC supply), a socket-outlet, and the like.

충전 장치(100)는 EV(10) 내에 포함되며, EV(10) 내의 ECU(Electronic Control Unit, 200)와 연결된다. The charging device 100 is included in the EV 10 and is connected to an Electronic Control Unit (ECU) 200 in the EV 10 .

EV(10)의 충전 장치(100)의 급속 충전에 관한 규약은, 크게 CCS(Combined Charging System) 규약 및 CHAdeMO(CHArgeing de Move) 규약으로 나뉠 수 있다. Rules related to fast charging of the charging device 100 of the EV 10 can be largely divided into CCS (Combined Charging System) rules and CHAdeMO (Chargeing de Move) rules.

이 중에서, CCS 규약은 직류 충전구와 교류 충전구가 하나로 통합된 콤보 형태에 PLC(Power Line Communication) 통신을 도입한 방식으로 미국과 유럽에서 주도적으로 진행되고 있다. 그리고, CHAdeMO 규약은 직류 충전구와 교류 충전구가 별도로 분리된 방식으로 일본 주도의 규격으로 진행되고 있다. 이 외에도, 중국은 전기자동차의 급속 충전에 관한 규약을 독자적으로 제정하고 있다.Among them, the CCS regulation is a method that introduces PLC (Power Line Communication) communication in a combo form in which a DC charging port and an AC charging port are integrated into one, and is being led in the United States and Europe. In addition, the CHAdeMO standard is being developed as a Japanese-led standard in a way in which DC charging ports and AC charging ports are separately separated. In addition to this, China has independently enacted regulations on fast charging of electric vehicles.

여기서, 규약 별로 EVSE(20)와 충전 장치(100) 간의 통신 방식이 상이할 수 있다. 예를 들어, CCS 규약에서는 PLC를 이용하여 EVSE(20)와 충전 장치(100)간 통신을 수행하지만, CHAdeMo 규약과 중국 전기자동차 충전 규약에서는 CAN(Controller Area Network)를 이용하여 EVSE(20)와 충전 장치(100)간 통신을 수행하고 있다. Here, a communication method between the EVSE 20 and the charging device 100 may be different for each protocol. For example, in the CCS protocol, communication between the EVSE 20 and the charging device 100 is performed using a PLC, but in the CHAdeMo protocol and the Chinese electric vehicle charging protocol, a controller area network (CAN) is used to communicate with the EVSE 20. Communication between charging devices 100 is being performed.

본 발명의 실시예에 따르면, 여러 규약을 모두 지원하는 충전 장치(100)를 제공하고자 한다. According to an embodiment of the present invention, it is intended to provide a charging device 100 supporting all of the various protocols.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 충전 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 충전 장치에 포함되는 충전 제어 장치의 블록도이다. 2 is a block diagram of a charging device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a charging control device included in the charging device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 전기 자동차(10)의 충전 장치(100)는 CP(control Pilot) 포트(110), PD(Proximity Detection) 포트(120), PE(Protective Earth) 포트(130), 충전 제어부(140), 그리고 전원 입력 포트(150, 160)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the charging device 100 of the electric vehicle 10 includes a control pilot (CP) port 110, a proximity detection (PD) port 120, a protective earth (PE) port 130, and a charging control unit. 140, and power input ports 150 and 160.

여기서, CP 포트(110)는 EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment)에 연결되는 충전 케이블을 통하여 전달되는 CP(Control Pilot) 신호를 입력 받는 포트이다.Here, the CP port 110 is a port that receives a CP (Control Pilot) signal transmitted through a charging cable connected to EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment).

PD 포트(120)는 충전 케이블의 커넥터의 근접 여부를 감지하는 포트이다. The PD port 120 is a port that detects proximity of a connector of a charging cable.

PE 포트(130)는 EVSE(20)의 접지와 연결되는 포트이다. The PE port 130 is a port connected to the ground of the EVSE 20.

충전 제어부(140)는 배터리(300)의 충전을 제어한다. 이를 위하여, 제어부(140)는 CP 포트(110)를 통하여 수신되는 파일럿 기능(pilot function)을 처리하는 PF(Pilot Function) 로직 및 PD 포트(120)를 통하여 수신되는 신호를 이용하여 EVSE(20)의 커넥터의 주입 여부를 검출하는 PD(Proximity Detection) 로직을 포함할 수 있다.The charging controller 140 controls charging of the battery 300 . To this end, the control unit 140 uses a PF (Pilot Function) logic for processing a pilot function received through the CP port 110 and a signal received through the PD port 120 to operate the EVSE 20. It may include PD (Proximity Detection) logic for detecting whether or not the connector of is injected.

충전 제어부(140)가 CP(110) 포트를 통하여 수신되는 신호 및 PD 포트(120)를 통하여 수신되는 신호를 입력 받으면, 충전 제어부(140)는 전원 입력 포트(150, 160)와 연결되는 스위치(SW)를 제어하여 배터리(300)가 EVSE(20)로부터 충전 전력을 수신할 수 있도록 한다. 충전 제어부(140)는 EVCC(Electric Vehicle Communication Controller)와 혼용될 수 있다. When the charging control unit 140 receives a signal received through the CP 110 port and a signal received through the PD port 120, the charging control unit 140 switches the switch connected to the power input ports 150 and 160 ( SW) to allow the battery 300 to receive charging power from the EVSE 20. The charging controller 140 may be used interchangeably with an Electric Vehicle Communication Controller (EVCC).

도 3을 참조하면, 충전 장치(100) 내의 충전 제어부(140)는 제1 통신 채널(142), 제2 통신 채널(144), 제3 통신 채널(146) 및 제어 유닛(148)을 포함한다. Referring to FIG. 3 , the charging control unit 140 in the charging device 100 includes a first communication channel 142, a second communication channel 144, a third communication channel 146 and a control unit 148. .

여기서, 제1 통신 채널(142) 및 제2 통신 채널(144)을 통하여 EVSE(20)와 충전 제어부(140) 간의 신호가 송수신된다. 이때, 제1 통신 채널(142)과 제2 통신 채널(144)은 서로 다른 프로토콜에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 채널(142)은 PLC(Power Line Communication), PWM(Pulse Width Mmodulation) 또는 두가지 모두를 지원하는 프로토콜에 의하여 수행되고, 제2 통신 채널(144)은 CAN(Controller Area Network)을 지원하는 프로토콜에 의하여 수행될 수 있다. Here, signals are transmitted and received between the EVSE 20 and the charging controller 140 through the first communication channel 142 and the second communication channel 144 . At this time, the first communication channel 142 and the second communication channel 144 may be performed by different protocols. For example, the first communication channel 142 is performed by a protocol supporting Power Line Communication (PLC), Pulse Width Modulation (PWM), or both, and the second communication channel 144 is a controller area network (CAN). ) can be performed by a protocol that supports it.

그리고, 제어 유닛(148)은 제1 통신 채널(142) 및 제2 통신 채널(144)과 연결되며, 제1 통신 채널(142) 또는 제2 통신 채널(144)을 통하여 수신한 신호를 이용하여 배터리의 충전을 제어하는 신호를 생성한다. 이때, 제어 유닛(148)은 제1 통신 채널(142)을 통하여 신호를 수신한 경우, PLC를 지원하는 프로토콜에 따라 신호를 처리하고, 제2 통신 채널(144)을 통해 신호를 수신한 경우, CAN을 지원하는 프로토콜에 따라 신호를 처리할 수 있다.Then, the control unit 148 is connected to the first communication channel 142 and the second communication channel 144, using the signal received through the first communication channel 142 or the second communication channel 144 Generates a signal that controls the charging of the battery. At this time, when the control unit 148 receives the signal through the first communication channel 142, processes the signal according to the protocol supporting PLC, and receives the signal through the second communication channel 144, Signals can be processed according to protocols that support CAN.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 충전 장치(100)는 제1 통신 채널(142)을 통하여 CCS(Combined Charging System) 규약에 따라 EVSE(20)와 연결되거나, 제2 통신 채널(144)을 통하여 CHAdeMo(CHArge de Move) 규약 또는 중국 전기자동차 충전 규약에 따라 EVSE(20)와 연결될 수 있으므로, 전기 자동차 충전에 관한 대표적인 규약인 CCS(Combined Charging System) 규약, CHAdeMo(CHArge de Move) 규약 및 중국 전기자동차 충전 규약을 모두 지원할 수 있다. 여기서, 제1 통신 채널(142)이 연결되는 EVSE(20)와 제2 통신 채널(144)이 연결되는 EVSE(20)는 동일한 EVSE이거나 다른 EVSE일 수 있다. 예를 들어, 하나의 EVSE는 CCS(Combined Charging System) 규약, CHAdeMo(CHArge de Move) 규약 및 중국 전기자동차 충전 규약에 따르는 인터페이스를 모두 포함하거나, CCS(Combined Charging System) 규약, CHAdeMo(CHArge de Move) 규약 및 중국 전기자동차 충전 규약 중 하나에 따르는 인터페이스를 포함할 수 있다. Accordingly, the charging device 100 according to the embodiment of the present invention is connected to the EVSE 20 through the first communication channel 142 according to the CCS (Combined Charging System) convention, or through the second communication channel 144. Through this, it can be connected with EVSE (20) according to the CHAdeMo (CHARge de Move) protocol or the Chinese electric vehicle charging protocol, so it can be connected to the EVSE (20) according to the CCS (Combined Charging System) protocol, the CHAdeMo (CHArge de Move) protocol and the Chinese electric vehicle charging protocol. All electric vehicle charging protocols can be supported. Here, the EVSE 20 to which the first communication channel 142 is connected and the EVSE 20 to which the second communication channel 144 is connected may be the same EVSE or different EVSEs. For example, an EVSE may include interfaces that comply with the Combined Charging System (CCS) protocol, the CHAdeMo (CHArge de Move) protocol, and the Chinese electric vehicle charging protocol, or may include the Combined Charging System (CCS) protocol, the CHAdeMo (CHArge de Move) protocol. ) protocol and the Chinese Electric Vehicle Charging Code.

한편, 제어 유닛(148)은 제3 통신 채널(146)과 연결되며, 제어 유닛(148)에 의하여 생성된 배터리의 충전을 제어하는 신호는 제3 통신 채널(146)을 통하여 ECU(200)로 전달된다. 이때, 제3 통신 채널(146)은 CAN(Controller Area Network)을 지원하는 프로토콜에 의하여 수행될 수 있다. 이에 따라, 제어 유닛(148)은 전기 자동차(10)를 제어하는 ECU(200)에 의하여 제어될 수 있다. Meanwhile, the control unit 148 is connected to the third communication channel 146, and the signal for controlling charging of the battery generated by the control unit 148 is transmitted to the ECU 200 through the third communication channel 146. It is passed on. At this time, the third communication channel 146 may be performed by a protocol supporting CAN (Controller Area Network). Accordingly, the control unit 148 may be controlled by the ECU 200 that controls the electric vehicle 10 .

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전 제어 장치를 더욱 구체적으로 나타내는 블록도이다. 4 is a block diagram showing a charging control device according to an embodiment of the present invention in more detail.

도 4를 참조하면, 충전 장치(100) 내의 충전 제어부(140)는 제1 통신 채널(142), 제2 통신 채널(144), 제3 통신 채널(146) 및 제어 유닛(148)을 포함한다. 그리고, 제1 통신 채널(142)은 PLC를 지원하는 프로토콜에 의하여 수행되며, 제2 통신 채널(144) 및 제3 통신 채널(146)은 CAN을 지원하는 프로토콜에 의하여 수행된다. Referring to FIG. 4 , the charging control unit 140 in the charging device 100 includes a first communication channel 142, a second communication channel 144, a third communication channel 146 and a control unit 148. . Also, the first communication channel 142 is performed by a protocol supporting PLC, and the second communication channel 144 and the third communication channel 146 are performed by a protocol supporting CAN.

이를 위하여, 제1 통신 채널(142)은 정합 블록(matching block) 및 HPGP(Home Plug Green PHY) 모뎀을 포함할 수 있다. 제1 통신 채널(142)은 정합 블록(matching block)을 이용하여 EVSE(20)로부터 수신하거나, EVSE(20)로 송신하는 신호를 정합하며, HPGP 모뎀을 이용하여 PLC 통신을 수행할 수 있다. To this end, the first communication channel 142 may include a matching block and a Home Plug Green PHY (HPGP) modem. The first communication channel 142 may match signals received from or transmitted to the EVSE 20 using a matching block, and perform PLC communication using an HPGP modem.

그리고, 제어 유닛(148)은 제1 통신 채널(142) 또는 제2 통신 채널(144)을 통하여 수신되는 신호를 처리하여 배터리의 충전을 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 이때, 제어 유닛(148)은 제1 통신 채널(142)을 통하여 신호를 수신한 경우, PLC를 지원하는 프로토콜에 따라 신호를 처리하고, 제2 통신 채널(144)을 통해 신호를 수신한 경우, CAN을 지원하는 프로토콜에 따라 신호를 처리할 수 있다.Also, the control unit 148 may process a signal received through the first communication channel 142 or the second communication channel 144 to generate a control signal for charging the battery. At this time, when the control unit 148 receives the signal through the first communication channel 142, processes the signal according to the protocol supporting PLC, and receives the signal through the second communication channel 144, Signals can be processed according to protocols that support CAN.

그리고, 제어 유닛(148)은 제3 통신 채널(146)과 연결되며, 제어 유닛(148)에 의하여 생성된 배터리의 충전을 제어하는 신호는 제3 통신 채널(146)을 통하여 ECU(200)로 전달된다.Then, the control unit 148 is connected to the third communication channel 146, and the signal for controlling charging of the battery generated by the control unit 148 is transmitted to the ECU 200 through the third communication channel 146. It is passed on.

한편, 본 발명의 한 실시예에 따른 충전 장치(100)는 추가의 기능을 더 포함할 수도 있다. Meanwhile, the charging device 100 according to an embodiment of the present invention may further include additional functions.

예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 충전 제어부(140)는 내부 전력 블록(Internal Power Block & Protections, 190)을 더 포함하며, 전기 자동차(10) 내의 배터리(300)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 전기 자동차(10)의 시동이 꺼져 있거나, 충전 제어부(140)가 슬립 모드로 동작하는 경우에도, 충전 제어부(140) 내에는 대기 전력이 공급될 수 있다. For example, the charging controller 140 according to an embodiment of the present invention may further include an internal power block & protections 190 and may be connected to the battery 300 in the electric vehicle 10. Accordingly, even when the electric vehicle 10 is turned off or the charging control unit 140 operates in a sleep mode, standby power may be supplied to the charging control unit 140 .

또한, 본 발명의 실시예에 따른 충전 제어부(140)는 제4 통신 채널(192)을 더 포함하며, 이는 전기 자동차(10) 내의 진단부(400)와 연결될 수 있다. 이때, 제4 통신 채널(192)은 CAN(Controller Area Network)을 지원하는 프로토콜에 의하여 수행될 수 있다. 이에 따라, 전기 자동차(10) 내의 진단부(400)로부터 전송되는 신호는 제4 통신 채널(192)을 통하여 충전 제어부(140)로 전달되어, 충전 장치(100)를 제어할 수 있다. 또는, 충전 제어부(140)에 의하여 생성된 신호는 제4 통신 채널(192)을 통하여 전기 자동차(10) 내의 진단부(400)로 전달되며, 진단부(400)는 이를 이용하여 충전 장치(100)의 고장 또는 이상 여부를 진단할 수 있다. In addition, the charging control unit 140 according to an embodiment of the present invention further includes a fourth communication channel 192, which may be connected to the diagnosis unit 400 in the electric vehicle 10. At this time, the fourth communication channel 192 may be performed by a protocol supporting CAN (Controller Area Network). Accordingly, the signal transmitted from the diagnosis unit 400 in the electric vehicle 10 is transmitted to the charging control unit 140 through the fourth communication channel 192 to control the charging device 100 . Alternatively, the signal generated by the charging control unit 140 is transmitted to the diagnosis unit 400 in the electric vehicle 10 through the fourth communication channel 192, and the diagnosis unit 400 uses this to transmit the signal to the charging device 100. ) can diagnose a malfunction or abnormality.

여기서, 제3 통신 채널(146)과 제4 통신 채널(192)이 별도로 구성된 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제3 통신 채널(146)과 제4 통신 채널(192)은 하나의 통신 채널로 통합되어 구현될 수도 있다. Here, the third communication channel 146 and the fourth communication channel 192 are separately configured, but described as an example, but is not limited thereto. The third communication channel 146 and the fourth communication channel 192 may be integrated into one communication channel and implemented.

이 외에도, 본 발명의 실시예에 따른 충전 제어부(140)는 장비 제어 유닛(controls & drivers, 194)을 더 포함하며, 이는 전기 자동차(10) 내의 충전 관련 장비(In vehicle Sensors & controllerable functions, 500)와 연결될 수 있다. 장비 제어 유닛(194)은 충전 제어부(140)의 제어 유닛(148)과 전기 자동차(10) 내의 충전 관련 장비(500) 간의 신호를 전달하며, 전기 자동차(10) 내 충전 관련 장비(500)를 제어하거나, 충전 관련 장비(500)의 고장 또는 이상 발생 여부를 감지할 수 있다. In addition to this, the charging control unit 140 according to the embodiment of the present invention further includes an equipment control unit (controls & drivers) 194, which controls charging related equipment (In vehicle sensors & controllerable functions, 500 in the electric vehicle 10). ) can be associated with The equipment control unit 194 transfers a signal between the control unit 148 of the charging control unit 140 and the charging related equipment 500 in the electric vehicle 10, and the charging related equipment 500 in the electric vehicle 10. Control or detect whether or not a failure or abnormality of the charging related equipment 500 has occurred.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 충전 제어부(140)는 안전 제어 유닛(safety loop, 196)을 더 포함하며, 이는 전기 자동차(10) 내의 안전 관련 장비(Safety function on vehicle, 600)와 연결될 수 있다. 안전 제어 유닛(196)은 충전 제어부(140)의 제어 유닛(148)과 전기 자동차(10) 내의 안전 관련 장비(600) 간의 신호를 전달하며, 전기 자동차(10) 내 안전 관련 장비(600)를 제어하거나, 안전 관련 장비(600)의 고장 또는 이상 발생 여부를 감지할 수 있다. In addition, the charging control unit 140 according to an embodiment of the present invention further includes a safety control unit (safety loop) 196, which may be connected to safety function on vehicle 600 in the electric vehicle 10. there is. The safety control unit 196 transfers signals between the control unit 148 of the charging control unit 140 and the safety-related equipment 600 in the electric vehicle 10, and controls the safety-related equipment 600 in the electric vehicle 10. It may control or detect whether a failure or abnormality of the safety-related equipment 600 has occurred.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 충전 제어부(140)는 센서 제어 유닛(198)을 더 포함하며, 이는 전기 자동차(10) 내의 센서(700)와 연결될 수 있다. 센서 제어 유닛(198)은 충전 제어부(140)의 제어 유닛(148)과 전기 자동차(10) 내의 센서(700) 간의 신호를 전달하며, 전기 자동차(10) 내 센서(700)를 제어하거나, 센서(700)의 고장 또는 이상 발생 여부를 감지할 수 있다. In addition, the charging control unit 140 according to an embodiment of the present invention further includes a sensor control unit 198, which may be connected to the sensor 700 in the electric vehicle 10. The sensor control unit 198 transfers a signal between the control unit 148 of the charging control unit 140 and the sensor 700 in the electric vehicle 10, controls the sensor 700 in the electric vehicle 10, or the sensor It is possible to detect whether or not a failure or abnormality of the 700 has occurred.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.

10: 전기 자동차
20: 전기 자동차 충전 설비
100: 충전 장치10: electric car
20: electric vehicle charging facility
100: charging device

Claims (10)

전기 자동차의 충전 제어 장치에 있어서,
EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment)와 연결되기 위한 제1 통신 채널,
상기 EVSE와 연결되기 위한 제2 통신 채널,
상기 전기 자동차 내 ECU(Electronic Control Unit)와 연결되기 위한 제3 통신 채널, 그리고
상기 제1 통신 채널, 상기 제2 통신 채널 및 상기 제3 통신 채널과 연결되며, 상기 제1 통신 채널 또는 상기 제2 통신 채널을 통하여 수신한 신호를 이용하여 배터리의 충전을 제어하는 신호를 생성하며, 상기 배터리의 충전을 제어하는 신호를 상기 제3 통신 채널을 통하여 상기 ECU로 전달하는 제어부
를 포함하며,
상기 제1 통신 채널과 상기 제2 통신 채널은 서로 다른 프로토콜에 의하여 수행되는 충전 제어 장치.In the charging control device of an electric vehicle,
A first communication channel for connecting with Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE);
A second communication channel for connecting with the EVSE;
A third communication channel for connecting with an ECU (Electronic Control Unit) in the electric vehicle, and
It is connected to the first communication channel, the second communication channel, and the third communication channel, and generates a signal for controlling charging of the battery using a signal received through the first communication channel or the second communication channel. , a controller for transmitting a signal for controlling charging of the battery to the ECU through the third communication channel
Including,
Wherein the first communication channel and the second communication channel are performed by different protocols. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 통신 채널은 PLC(Power Line Communication) 및 PWM(Pulse Width Modulation) 중 적어도 하나를 지원하는 프로토콜에 의하여 수행되고, 상기 제2 통신 채널은 CAN(Controller Area Network)을 지원하는 프로토콜에 의하여 수행되는 충전 제어 장치. According to claim 1,
The first communication channel is performed by a protocol supporting at least one of PLC (Power Line Communication) and PWM (Pulse Width Modulation), and the second communication channel is performed by a protocol supporting CAN (Controller Area Network). charging control device. 제3항에 있어서,
상기 제1 통신 채널을 통하여 수행되는 프로토콜은 CCS(Combined Charging System) 규약을 따르며, 상기 제2 통신 채널을 통하여 수행되는 프로토콜은 CHAdeMo(CHArge de Move) 규약 또는 중국 전기자동차 충전 규약을 따르는 충전 제어 장치. According to claim 3,
A protocol performed through the first communication channel complies with Combined Charging System (CCS) rules, and a protocol performed through the second communication channel complies with CHAdeMo (Charge de Move) rules or Chinese electric vehicle charging rules. Charging control device . 제3항에 있어서,
상기 제3 통신 채널은 CAN(Controller Area Network)을 지원하는 프로토콜에 의하여 수행되는 충전 제어 장치. According to claim 3,
Wherein the third communication channel is performed by a protocol supporting CAN (Controller Area Network). 전기 자동차의 충전 장치에 있어서,
EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment)에 연결되는 충전 케이블을 통하여 전달되는 CP(Control Pilot) 신호를 입력 받는 CP(control Pilot) 포트, 그리고
상기 CP 포트와 연결되며, 상기 CP 포트를 통하여 상기 EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment)와 연결되기 위한 제1 통신 채널, 상기 CP 포트를 통하여 상기 EVSE와 연결되기 위한 제2 통신 채널, 상기 전기 자동차 내 ECU(Electronic Control Unit)와 연결되기 위한 제3 통신 채널, 그리고 상기 제1 통신 채널, 상기 제2 통신 채널 및 상기 제3 통신 채널과 연결되며, 상기 제1 통신 채널 또는 상기 제2 통신 채널을 통하여 수신한 신호를 이용하여 배터리의 충전을 제어하는 신호를 생성하며, 상기 배터리의 충전을 제어하는 신호를 상기 제3 통신 채널을 통하여 상기 ECU로 전달하는 제어 유닛을 포함하는 충전 제어부
를 포함하고,
상기 제1 통신 채널과 상기 제2 통신 채널은 서로 다른 프로토콜에 의하여 수행되는 충전 장치. In the electric vehicle charging device,
A CP (Control Pilot) port that receives CP (Control Pilot) signals transmitted through a charging cable connected to EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment), and
A first communication channel connected to the CP port and connected to the EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) through the CP port, a second communication channel connected to the EVSE through the CP port, and an ECU in the electric vehicle (Electronic Control Unit) connected to a third communication channel, and connected to the first communication channel, the second communication channel, and the third communication channel, and received through the first communication channel or the second communication channel A charging control unit including a control unit generating a signal for controlling charging of the battery using a signal and transmitting the signal for controlling charging of the battery to the ECU through the third communication channel.
including,
The first communication channel and the second communication channel are performed by different protocols. 제6항에 있어서,
상기 충전 케이블의 커넥터의 근접 여부를 감지하는 PD(Proximity Detection) 포트, 그리고
상기 EVSE의 접지와 연결되는 보호 접지(Protective Earth, PE) 포트
를 더 포함하는 충전 장치. According to claim 6,
A PD (Proximity Detection) port for detecting the proximity of the connector of the charging cable, and
Protective Earth (PE) port connected to the ground of the EVSE
A charging device further comprising a. 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 제1 통신 채널은 PLC(Power Line Communication) 및 PWM(Pulse Width Modulation) 중 적어도 하나를 지원하는 프로토콜에 의하여 수행되고, 상기 제2 통신 채널은 CAN(Controller Area Network)을 지원하는 프로토콜에 의하여 수행되는 충전 장치. According to claim 6,
The first communication channel is performed by a protocol supporting at least one of PLC (Power Line Communication) and PWM (Pulse Width Modulation), and the second communication channel is performed by a protocol supporting CAN (Controller Area Network). charging device. 제9항에 있어서,
상기 제3 통신 채널은 CAN(Controller Area Network)을 지원하는 프로토콜에 의하여 수행되는 충전 장치.According to claim 9,
The third communication channel is a charging device performed by a protocol supporting CAN (Controller Area Network).
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