KR102558180B1 - 무선충전 제어 방법 및 이를 이용하는 전력 공급 장치, 전기차의 충전 제어 방법 및 이를 이용하는 충전 제어 장치 - Google Patents

무선충전 제어 방법 및 이를 이용하는 전력 공급 장치, 전기차의 충전 제어 방법 및 이를 이용하는 충전 제어 장치 Download PDF

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Abstract

무선충전 제어 방법 및 이를 이용하는 전력 공급 장치, 전기차의 충전 제어 방법 및 이를 이용하는 충전 제어 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 제어 방법은 적어도 하나의 충전 패드를 포함하여 전기차에 전력을 공급하는 전력 공급 장치에서 수행되는 무선 충전 제어 방법으로서, 충전 대상 전기차와 통신을 셋업하는 단계; 상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보를 상기 전기차에 제공하는 단계; 상기 전기차가 충전소를 떠나는 출발 시각에 대한 정보를 수신하는 단계; 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 상기 전기차로 전송하는 단계; 상기 전기차로부터 차량 충전 스케쥴링 정보를 수신하는 단계; 및 상기 전기차로부터 수신한 차량 충전 스케쥴링 정보에 따라 상기 전기차로 전력을 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선충전 제어 방법 및 이를 이용하는 전력 공급 장치, 전기차의 충전 제어 방법 및 이를 이용하는 충전 제어 장치{METHOD FOR CONTROLLING WIRELESS CHARGE AND POWER SUPPLYYING APPARATUS USING THE METHOD, CHARGE CONTROL METHOD OF ELECTRICAL VEHICLE AND APPARATUS THEREOF}
본 발명은 무선충전 제어 방법 및 이를 이용하는 전력 공급 장치, 전기차의 충전 제어 방법 및 이를 이용하는 충전 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충전소 급전 용량 및 요금 변동을 고려한 최적화된 충전을 수행하기 위한 무선충전 제어 방법 및 이를 이용하는 전력 공급 장치, 전기차의 충전 제어 방법 및 이를 이용하는 충전 제어 장치에 관한 것이다.
전기차 충전 시스템은 기본적으로 상용 전원의 배전망(grid)이나 에너지 저장 장치의 전력을 이용하여 전기차에 탑재된 배터리를 충전하는 시스템으로 정의할 수 있다. 이러한 전기차 충전 시스템은 전기차의 종류에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전기차 충전 시스템은 케이블을 이용한 전도성 충전 시스템이나 비접촉 방식의 무선 전력 전송 시스템을 포함할 수 있다.
전기차 충전 시스템과 관련하여 기존의 전기차 충전소에서는 하나의 충전기에 다수의 무선 충전 패드가 연결되어 있는 경우, 충전기의 출력 제한으로 인해 다수의 차량이 동시에 충전을 진행할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 충전소 급전 용량 및 요금 변동을 고려한 최적의 무선 충전 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 상기 무선 충전 제어 방법을 이용하는 전력 공급 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은 충전소 급전 용량 및 요금 변동을 고려하여 충전을 제어하는 전기차의 충전 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은 상기 충전 제어 방법을 이용하는 충전 제어 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 제어 방법은, 적어도 하나의 충전 패드를 포함하여 전기차에 전력을 공급하는 전력 공급 장치에서 수행되는 무선 충전 제어 방법으로서, 충전 대상 전기차와 통신을 셋업하는 단계; 상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보를 상기 전기차에 제공하는 단계; 상기 전기차가 충전소를 떠나는 출발 시각에 대한 정보를 수신하는 단계; 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 상기 전기차로 전송하는 단계; 상기 전기차로부터 차량 충전 스케쥴링 정보를 수신하는 단계; 및 상기 전기차로부터 수신한 차량 충전 스케쥴링 정보에 따라 상기 전기차로 전력을 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전력 공급 장치 및 상기 전기차는 ISO 15118 표준에 따른 무선충전 관련 메시지를 교환할 수 있다.
이때, 상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보는 ServiceDetailRes 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보는 ChargeParameterDiscoveryRes 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
여기서, 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보는, 상기 충전 패드의 출력 시작 시점, 충전 패드의 최대 출력 파워, 과금 시작 시점 및 과금 레벨 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 상기 차량 충전 스케쥴링 정보는 PowerDeliveryReq 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 차량 충전 스케쥴링 정보는 또한, 차량 충전 시작 시점, 차량 최대 입력 파워, 및 차량 충전 종료 시점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전기차의 출발 시각에 대한 정보는 ChargeParameterDiscoveryReq 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 무선충전 제어 방법은, 상기 적어도 하나의 충전 패드 중 충전을 수행할 충전 패드 및 상기 전기차의 수신 패드 간의 정렬 및 페어링을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 무선충전 제어 방법은, 상기 전기차에 대한 충전 중 유휴 전력이 발생하는 경우 충전 관련 재협상 요청을 상기 전기차로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 충전 관련 재협상 요청은 PowerDeliveryRes 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 제어 방법은 적어도 하나의 충전 패드를 포함하는 전력 공급 장치로부터 전력을 공급받는 전기차에 의해 수행되는 충전 제어 방법으로서, 상기 전력공급 장치와 통신을 셋업하는 단계; 상기 전력공급 장치로부터 상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보를 수신하는 단계; 상기 전기차가 충전소를 떠나는 출발 시각에 대한 정보를 상기 전력공급 장치로 제공하는 단계; 상기 전력공급 장치로부터 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신하는 단계; 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용해 충전 스케쥴링을 수립하는 단계; 및 수립된 충전 스케쥴링 정보를 상기 전력공급 장치로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전력 공급 장치 및 상기 전기차는 ISO 15118 표준에 따른 무선충전 관련 메시지를 교환할 수 있다.
이때, 상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보는 ServiceDetailRes 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보는 ChargeParameterDiscoveryRes 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
여기서, 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보는, 상기 충전 패드의 출력 시작 시점, 충전 패드의 최대 출력 파워, 과금 시작 시점 및 과금 레벨 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 상기 차량 충전 스케쥴링 정보는 PowerDeliveryReq 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 차량 충전 스케쥴링 정보는 또한, 차량 충전 시작 시점, 차량 최대 입력 파워, 및 차량 충전 종료 시점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전기차의 출발 시각에 대한 정보는 ChargeParameterDiscoveryReq 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 충전 관련 재협상 요청은 PowerDeliveryRes 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 장치는 적어도 하나의 충전 패드를 포함하여 전기차에 전력을 공급하는 전력 공급 장치로서, 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 명령을 수행하도록 지시하는 명령어들을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 명령은, 충전 대상 전기차와 통신을 셋업하도록 하는 명령; 상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보를 상기 전기차에 제공 하도록 하는 명령; 상기 전기차가 충전소를 떠나는 출발 시각에 대한 정보를 수신하도록 하는 명령; 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 상기 전기차로 전송하도록 하는 명령; 상기 전기차로부터 차량 충전 스케쥴링 정보를 수신하도록 하는 명령; 및 상기 전기차로부터 수신한 차량 충전 스케쥴링 정보에 따라 상기 전기차로 전력을 공급하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
상기 전력 공급 장치 및 상기 전기차는 ISO 15118 표준에 따른 무선충전 관련 메시지를 교환할 수 있다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 충전 제어 장치는, 적어도 하나의 충전 패드를 포함하는 전력 공급 장치로부터 전력을 공급받는 전기차의 충전을 제어하는 장치로서, 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 명령을 수행하도록 지시하는 명령어들을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 명령은, 상기 전력공급 장치와 통신을 셋업하도록 하는 명령; 상기 전력공급 장치로부터 상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보를 수신하도록 하는 명령; 상기 전기차가 충전소를 떠나는 출발 시각에 대한 정보를 상기 전력공급 장치로 제공하도록 하는 명령; 상기 전력공급 장치로부터 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신하도록 하는 명령; 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용해 충전 스케쥴링을 수립하도록 하는 명령; 및 수립된 충전 스케쥴링 정보를 상기 전력공급 장치로 제공하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
상기 전력 공급 장치 및 상기 전기차는 ISO 15118 표준에 따른 무선충전 관련 메시지를 교환할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제한된 급전 용량을 가진 충전소에서 모든 충전 패드의 시간에 따른 출력 파워를 기반으로 하는 충전 스케쥴링을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 충전소 내의 다른 차량 이탈 시 해당 충전 패드와 자신의 차량 간의 상호운용성(interoperability)을 확인할 수 있다.
본 발명에 따르면, 추가적인 하드웨어 구성을 요구하지 않고, 소프트웨어 수정만으로 적용이 가능하므로, 비용 절감 등의 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 무선 전력 전송 시스템의 일 예에 대한 개념도이다.
도 2a 및 도 2b는 종래의 전기차 충전소에서 다수의 차량이 동시에 충전하는 상황을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전소 내의 충전 패드 관련 정보 메시지의 스키마에 대한 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 충전기 기준 최대 출력 파워 및 충전 요금 정보 메시지를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충전 스케쥴링 메시지를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 패드 기준 최대 출력 파워 및 충전 요금 정보를 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량과 충전기 간에 이루어지는 무선 충전 방법의 동작 순서를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 충전을 위해 차량과 충전소 간에 교환되는 송수신 메시지를 ISO 15118 기반 메시지에 적용하는 경우의 메시지 교환 흐름을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 무선 충전을 위해 차량과 충전소 간에 교환되는 송수신 메시지를 ISO 15118 기반 메시지에 적용하는 경우의 메시지 교환 흐름을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 무선 충전을 위해 차량과 충전소 간에 교환되는 송수신 메시지를 ISO 15118 기반 메시지에 적용하는 경우의 메시지 교환 흐름을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 무선 충전을 위해 차량과 충전소 간에 교환되는 송수신 메시지를 ISO 15118 기반 메시지에 적용하는 경우의 메시지 교환 흐름을 나타낸다.
도 12a 내지 12e는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량 충전 스케쥴링 정보를 기반으로 한 충전기 및 각 충전 패드별 출력 정보를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 패드 출력 정보 및 충전 요금 기반의 충전 스케쥴링을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 충전 제어 장치의 블록 구성도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 장치의 블록 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
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.
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.
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.
본 발명의 일 실시예에서 전기차 충전 시스템은 기본적으로 상용 전원의 배전망(grid)이나 에너지 저장 장치의 전력을 이용하여 전기차에 탑재된 배터리를 충전하는 시스템으로 정의할 수 있다. 이러한 전기차 충전 시스템은 전기차의 종류에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전기차 충전 시스템은 케이블을 이용한 전도성 충전 시스템이나 비접촉 방식의 무선 전력 전송 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 전기차(Electric Vehicle, EV)는 49 CFR(code of federal regulations) 523.3 등에서 정의된 자동차(automobile)를 지칭할 수 있다. 전기차는 고속도로 이용 가능하고, 차량 외부의 전원공급원으로부터 재충전 가능한 배터리 등의 차량 탑재 에너지 저장 장치에서 공급되는 전기에 의해 구동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 전원공급원은 주거지나 공용 전기서비스 또는 차량 탑재 연료를 이용하는 발전기 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 전기차(electric vehicle, EV)는 일렉트릭 카(electric car), 일렉트릭 오토모바일(electric automobile), ERV(electric road vehicle), PV(plug-in vehicle), xEV(plug-in vehicle) 등으로 지칭될 수 있고, xEV는 BEV(plug-in all-electric vehicle 또는 battery electric vehicle), PEV(plug-in electric vehicle), HEV(hybrid electric vehicle), HPEV(hybrid plug-in electric vehicle), PHEV(plug-in hybrid electric vehicle) 등으로 지칭되거나 구분될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 플러그인 전기차(Plug-in Electric Vehicle, PEV)는 전력 그리드에 연결하여 량 탑재 일차 배터리를 재충전하는 전기차로 지칭될 수 있다. 플러그인 차량(Plug-in vehicle, PV)은 본 명세서에서 전기차 전력공급장치(electric vehicle supply equipment, EVSE)로부터 물리적인 플러그와 소켓을 사용하지 않고 무선 충전 방식을 통해 재충전 가능한 차량으로 지칭될 수 있다. 중량 자동차(Heavy duty vehicles; H.D. Vehicles)는 49 CFR 523.6 또는 CFR 37.3(bus)에서 정의된 네 개 이상의 바퀴를 가진 모든 차량을 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 경량 플러그인 전기차(Light duty plug-in electric vehicle)는 주로 공공 거리, 도로 및 고속도로에서 사용하기 위한 재충전 가능한 배터리나 다른 에너지 장치의 전류가 공급되는 전기 모터에 의해 추진력을 얻는 3개 또는 4개의 바퀴를 가진 차량을 지칭할 수 있다. 경량 플러그인 전기차는 총 중량이 4.545㎏보다 작게 규정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 무선 충전 시스템(Wireless power charging system, WCS)은 무선 전력 전송과 얼라인먼트 및 통신을 포함한 GA와 VA 간의 제어를 위한 시스템을 지칭할 수 있다. 무선 전력 전송(Wireless power transfer, WPT)은 유틸리티(Utility)나 그리드(Grid) 등의 교류(AC) 전원공급 네트워크에서 전기차로 무접촉 수단을 통해 전기적인 전력을 전송하는 것을 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 유틸리티(Utility)는 전기적인 에너지를 제공하며 통상 고객 정보 시스템(Customer Information System, CIS), 양방향 검침 인프라(Advanced Metering Infrastructure, AMI), 요금과 수익(Rates and Revenue) 시스템 등을 포함하는 시스템들의 집합으로 지칭될 수 있다. 유틸리티는 가격표 또는 이산 이벤트(discrete events)를 통해 플러그인 전기차가 에너지를 이용할 수 있도록 한다. 또한, 유틸리티는 관세율, 계측 전력 소비에 대한 인터벌 및 플러그인 전기차에 대한 전기차 프로그램의 검증 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 스마트 충전(Smart charging)은 EVSE 및/또는 플러그인 전기차가 차량 충전율이나 방전율을 그리드 용량이나 사용 비용 비율의 시간을 최적화하기 위해 전력 그리드와 통신하는 시스템으로 설명할 수 있다. 자동 충전(Automatic charging)은 전력을 전송할 수 있는 1차측 충전기 어셈블리(primary charger assembly)에 대하여 적절한 위치에 차량을 두고 인덕티브 충전하는 동작으로 정의될 수 있다. 자동 충전은 필요한 인증 및 권한을 얻은 후에 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상호운용성(Interoperabilty)은 서로 상대적인 시스템의 성분들이 전체 시스템의 목적하는 동작을 수행하기 위해 함께 작동할 수 있는 상태를 지칭할 수 있다. 정보 상호운용성(Information interoperability)은 두 개 이상의 네트워크들, 시스템들, 디바이스들, 애플리케이션들 또는 성분들이 사용자가 거의 또는 전혀 불편함 없이 안전하고 효과적으로 정보를 공유하고 쉽게 사용할 수 있는 능력을 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 유도 충전 시스템(Inductive charging system)은 두 파트가 느슨하게 결합된 트랜스포머를 통해 전기 공급 네트워크에서 전기차로 정방향에서 전자기적으로 에너지를 전송하는 시스템을 지칭할 수 있다. 본 실시예에서 유도 충전 시스템은 전기차 충전 시스템에 대응할 수 있다. 유도 커플러(Inductive coupler)는 GA 코일과 VA 코일로 형성되어 전력이 전기적인 절연을 통해 전력을 전송하는 트랜스포머를 지칭할 수 있다. 유도 결합(Inductive coupling)은 두 코일들 간의 자기 결합을 지칭할 수 있다. 두 코일은 그라운드 어셈블리 코일(Ground assembly coil)과 차량 어셈블리 코일(Vehicle assembly coil)을 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 VA 코일은 2차 코일(secondary coil), 차량 코일(vehicle coil), 수신 코일(receiver coil) 등으로 지칭될 수 있고, 이와 유사하게 그라운드 어셈블리 코일(ground assembly coil, GA coil)은 1차 코일(primary coil), 송신 코일(transmit coil) 등으로 지칭될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 GA는 프라이머리 디바이스(primary device, PD), 1차측 장치 등으로 지칭될 수 있고, 이와 유사하게 VA는 세컨더리 디바이스(secondary device, SD), 2차측 장치 등으로 지칭될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 프라이머리 디바이스(Primary device)는 세컨더리 디바이스에 무접촉 결합을 제공하는 장치 즉, 전기차 외부의 장치일 수 있다. 프라이머리 디바이스는 1차측 장치로 지칭될 수 있다. 전기차가 전력을 받을 때, 프라이머리 디바이스는 전력을 전송하는 전원 소스로서 동작할 수 있다. 프라이머리 디바이스는 하우징과 모든 커버들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 세컨더리 디바이스(Secondary device)는 프라이머리 디바이스에 무접촉 결합을 제공하는 전기차 탑재 장치일 수 있다. 세컨더리 디바이스는 2차측 장치로 지칭될 수 있다. 전기차가 전력을 받을 때, 세컨더리 디바이스는 프라이머리 디바이스로부터의 전력을 전기차로 전달할 수 있다. 세컨더리 디바이스는 하우징과 모든 커버들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 그라운드 어셈블리 컨트롤러(GA controller)는 차량으로부터의 정보를 토대로 GA 코일에 대한 출력 전력 레벨을 조절하는 GA의 일부분일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 차량 어셈블리 컨트롤러(VA controller)는 충전 동안 특정 차량용 파라미터를 모니터링하고 GA와의 통신을 개시하여 출력 전력 레벨을 제어하는 VA의 일부분일 수 있다.
전술한 GA 컨트롤러는 프라이머리 디바이스 통신제어기(Primary device communication controller, PDCC)로 지칭될 수 있고, VA 컨트롤러는 전기차 통신제어기(electric vehicle communication controller, VA 제어기)로 지칭될 수 있다. 마그네틱 갭(Magnetic gap)은 리츠선(litz wire)의 상부 또는 GA 코일의 마그네틱 재료의 상부의 가장 높은 평면과 상기 리츠선의 하부 또는 VA 코일의 마그네틱 재료의 가장 낮은 평면이 서로 정렬되었을 때 이들 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 얼라인먼트(Alignment)는 규정된 효율적인 전력 전송을 위해 프라이머리 디바이스에 대한 세컨더리 디바이스의 상대적인 위치를 찾는 절차 및/또는 세컨더리 디바이스에 대한 프라이머리 디바이스의 상대적인 위치를 찾는 절차를 가리킬 수 있다. 본 명세서에서 얼라인먼트는 무선 전력 전송 시스템의 위치 정렬을 지칭할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에서 차량 마그네틱 지상고(Vehicle magnetic ground clearance)는 리츠선의 바닥 최하위 평면 또는 차량에 탑재된 VA 코일의 절연 재료와 도로포장 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다. 차량 어셈블리(VA) 코일 표면 간격(Vehicle assembly coil surface distance)은 리츠선의 바닥 최하부의 평면 또는 VA 코일의 마그네틱 재료와 VA 코일의 최하위 외부 표면 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다. 이러한 거리는 보호 커버재 및 코일 포장재로 포장된 추가 아이템을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 페어링(Pairing)은 전력을 전송할 수 있도록 배치된 단일 전용 그라운드 어셈블리(프라이머리 디바이스)와 차량(전기차)가 연관되는 절차를 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 페어링은 충전 스팟 또는 특정 그라운드 어셈블리와 차량 어셈블리 제어기의 연관 절차를 포함할 수 있다. 연관(Correlation/Association)은 두 피어 통신 실체들 사이의 관계 성립 절차를 포함할 수 있다. 명령 및 제어 통신(Command and control communication)은 무선 전력 전송 프로세스의 시작, 제어 및 종료에 필요한 정보를 교환하는 전기차 전력공급장치와 전기차 사이의 통신을 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 하이 레벨 통신(High level communication)은 명령 및 제어 통신에서 담당하는 정보를 초과하는 모든 정보를 처리할 수 있다. 하이 레벨 통신의 데이터 링크는 PLC(Power line communication)을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 저전력 기동(Low power excitation)은 정밀 포지셔닝과 페어링을 수행하기 위해 전기차가 프라이머리 디바이스를 감지하도록 그것을 활성화하는 것을 지칭할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 그 역도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서 SSID(Service set identifier)는 무선랜 상에서 전송되는 패킷의 헤더에 붙는 32-character로 이루어진 유니크한 식별자이다. SSID는 무선 장비에서 접속하려고 하는 BSS(basic service set)를 구분해준다. SSID는 기본적으로 여러 개의 무선랜을 서로 구별해준다. 따라서 특정한 무선랜을 사용하려는 모든 AP(access point)와 모든 단말(terminal)/스테이션(station) 장비들은 모두 같은 SSID를 사용할 수 있다. 유일한 SSID를 사용하지 않는 장비는 BSS에 조인하는 것이 불가능하다. SSID는 평문으로 그대로 보여지기 때문에 네트워크에 어떠한 보안 특성도 제공하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 ESSID(Extended service set identifier)는 접속하고자 하는 네트워크의 이름이다. SSID와 비슷하지만 보다 확장된 개념일 수 있다. BSSID(Basic service set identifier)는 통상 48 bits로 특정 BSS(basic service set)를 구분하기 위해 사용한다. 인프라스트럭쳐 BSS 네트워크의 경우, BSSID는 AP 장비의 MAC(medium access control)가 될 수 있다. 독립적인(independent) BSS나 애드혹(ad hoc) 네트워크의 경우, BSSID는 임의의 값으로 생성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 충전 스테이션(charging station)은 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리와 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리를 관리하는 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리 제어기를 포함할 수 있다. 그라운드 어셈블리는 적어도 하나 이상의 무선통신기를 구비할 수 있다. 충전 스테이션은 가정, 사무실, 공공장소, 도로, 주차장 등에 설치되는 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리를 구비한 장소를 지칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 전기차(EV, PHEV) 충전시 차량과 충전기(EVSE, Electric Vehicle Supply Equipment) 상호간에 무선 연결을 용이하게 하는 방법이다. 현재 대부분의 충전은 유선 연결을 통한 충전이지만 유도(Inductive) 방식의 무선 충전이 지속적으로 개발되고 있으며, 유선 충전의 경우라도 전력 전송은 유선으로 하되, 데이터 통신은 무선으로 하는 방식 또한 검토되고 있다.
현재 충전 관련 표준은 단순히 전기차 충전기(EVSE) 간의 통신을 넘어 그리드(Grid)와의 통신(V2G)을 고려하는 방향으로 발전하고 있다. 이때, Draft 단계에 있는 표준인 ISO 15118-6, 7, 8은 무선 충전을 정의하고 있는데, 특히 이에 관한 최적의 통신 방법을 본 발명의 일 실시예에서 제안할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 무선 전력 전송 시스템의 일 예에 대한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 전기차 충전 시스템은 케이블을 이용한 전도성 충전 시스템 또는 비접촉 방식의 무선 전력 전송 시스템을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 전기차 충전 시스템은 기본적으로 상용 전원의 배전망(grid)이나 에너지 저장 장치의 전력을 이용하여 전기차에 탑재된 배터리를 충전하는 시스템으로 정의할 수 있으며, 이러한 전기차 충전 시스템은 전기차의 종류에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다.
무선 충전을 위한 대표적인 표준인 SAE TIR J2954는 가벼운 의무 전기 및 플러그인 전기 자동차의 무선 충전을 위한 상호 운용성, 전자기 호환성, 최소 성능, 안전성 및 테스트를 위한 허용 기준을 정의하는 업계 표준 사양 가이드라인을 수립하고 있다.
무선 충전 시스템의 일 예를 나타내는 도 1을 참조하면, J2954표준에 따른 WCS(Wireless Communicaiton System)는 유틸리티 인터페이스, 고주파 전력 인버터, 커플링 코일, 정류기, 필터, 선택적 레귤레이터, 그리고 차량 에너지 충전/저장 시스템과 유틸리티에 연결된 전력 인버터 간의 통신으로 구성될 수 있다. 유틸리티 인터페이스는 단상 또는 3 상 AC 전원에 대한 기존 EVSE 연결과 유사하다.
전기 자동차의 무선 충전 시스템은 크게 3 가지로 구분될 수 있는데, 1) 전력 연결용 GA 코일(12) 및 그리드 연결 파워 컨버터(11), 차량 시스템과의 통신 링크(13). 2) 정류, 필터링 구성요소를 갖는 VA 코일(21) 및 필요한 경우 레귤레이션/안전/셧다운에 필요한 충전 제어 전력 전자장치(charging control power electronics)(22), 그리고 베이스 스테이션 측과의 통신 링크(23), (3) 2 차 에너지 저장 시스템, 배터리 관리 시스템 구성요소 및 배터리 SOC, 충전율(charge rate) 및 기타 필요한 정보에 요구되는 차내(in-vehicle) 통신(CAN, LIN)에 필요한 관련 모듈을 포함할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 종래의 전기차 충전소에서 다수의 차량이 동시에 충전하는 상황을 나타낸 도면이다.
예를 들어, 도 2a와 같이 150kW의 출력을 가진 충전기에서 A 차량이 먼저 100kW로 충전을 하고 있고, B 차량이 75kW로 충전 요청을 하면, 충전기는 현재 유휴 용량인 50kW 만큼만 B차량에게 제공할 수 있다. 이러한 상황에서 도 2b와 같이 충전소에 새로운 C 차량이 진입하여 충전을 요청하면, 충전기는 더 이상 어떤 출력도 제공할 수 없는 상태이므로, C 차량은 충전소에 유휴 패드가 있음에도 불구하고 충전을 진행할 수 없다.
이러한 상황에서 차량이 유휴 전력이 발생하는 시점을 예측하여 충전 스케쥴링을 수행하려면, A 차량이나 B 차량이 충전을 종료하는 시점을 알아야 가능할 수 있다. 따라서, 기존 차량의 충전 스케쥴링이 반영된 충전기와 충전 패드의 충전 프로필이 필요할 수 있다. 이런 일련의 상황들은 충전 요금이 저렴한 심야 시간대나 충전 수요가 몰리는 장소에서 더욱 빈번하게 발생할 수 있으며, 각 차량의 충전 스케쥴링 기능과 맞물릴 경우 상황은 더욱 복잡해 질 수 있다.
이와 같이, 종래에는 전기차 충전소에서 하나의 충전기에 다수의 무선 충전 패드가 연결되어 있는 경우, 충전기의 출력 제한으로 인해 다수의 차량이 동시에 충전을 진행할 수 없는 상황이 발생하였다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전소 내의 충전 패드 관련 정보 메시지의 스키마에 대한 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 ISO 15118 표준에 따른 ServiceDetailRes 메시지의 스키마(Schema)의 일 예를 도시한다.
ISO 15118 표준에서는 전기차 무선 충전을 위한 차량과 충전기 간의 송수신 메시지 및 충전 시퀀스에 대해 정의하고 있는데, 구체적으로 전기자동차 통신제어기(EVCC, Electric Vehicle Communication Controller)와 전력공급장치 통신제어기(SECC, Supply Equipment Communication Controller)간의 통신을 표준화하고 있다. 그에 따라, ISO 15118 표준은 전기자동차충전 서비스 인증 및 확인, 충전 시작과 중단 등을 적용할 수 있는 다양한 서비스 시나리오 내용을 담고 있으며, 정밀 포지셔닝(Fine Positioning), 얼라인먼트 체크(Alignment Check), 페어링(Pairing) 및 전력 요구사항(Power Demand) 등과 같은 메시지를 규정하고 있다.
이들 메시지와 연관되는 무선 충전 시퀀스를 살펴보면, 우선 충전소에 차량이 진입시 차량의 EVCC는 충전기의 SECC와 상호 통신을 설정하고, 충전을 위한 인증 절차를 거칠 수 있다. 이때, EVCC는 SECC로부터 도 3에 도시된 바와 같은 ServiceDetailRes 메시지(3000)를 수신함으로써 충전소 내 모든 충전 패드의 기본 정보를 확인할 수 있다. 충전소 내 모든 충전 패드의 정보는 도 3에 도시된 바와 같은 메시지 셋(Message Set)을 통해 차량에 전달될 수 있다.
사용자 또는 운전자가 충전소로부터 수신한 충천 패드 관련 정보를 바탕으로 충전 패드를 선택하면, 해당 충전 패드에서 지원하는 정밀 포지셔닝 방법을 통해 차량의 주차가 완료될 수 있다. 차량의 주차가 완료되면, 차량과 충전 패드 간에는 얼라인먼트 체크 및 페어링 프로세스가 진행될 수 있다.
본 발명에서는 제한된 급전 용량을 가진 전기차 충전소에서 하나의 충전기에 다수의 충전 패드가 존재하는 경우, 충전소 내 기존 차량의 충전 스케쥴링 정보를 포함하는 충전 패드 정보를 새로 진입한 차량의 충전 스케쥴링에 활용하고자 한다.
도 4는 충전기 기준 최대 출력 파워 및 충전 요금 정보 메시지를 나타낸 도면이다.
충전을 위해 전기차와 충전기(또는 전력공급 장치)는 다양한 메시지를 교환할 수 있는데, 각각의 메시지는 전기차가 충전기로 전송하는 요청(Request) 메시지와 그에 따라 충전기가 전기차로 전송하는 응답(Response) 메시지로 구성되는 한 쌍을 이룬다.
상술한 얼라인먼트 체크 및 페어링 프로세서의 진행 후에는 차량의 EVCC(100)와 충전기의 SECC(200) 간에 충전 스케쥴링을 위한 메시지가 교환될 수 있다. 도 4를 참조하면, 이때 차량의 EVCC(100)와 충전기의 SECC(200) 간에 교환되는 메시지는 ChargeParameterDiscovery 메시지일 수 있다. ChargeParameterDiscovery 메시지는 전력 공급 이전에 전기차와 충전기가 서로의 상태 및 설정사항을 교환하기 위한 메시지이다.
ChargeParameterDiscoveryReq 메시지에는 전기차의 현재 에너지 보유량과 같은 상태정보(EV Status), 충전기 출력 시작 시점, 충전기 최대 출력 파워, 수용 가능한 최대 전류, 전력, 전압 및 배터리에 저장 가능한 에너지 수용치(EV Energy Capacity)가 포함될 수 있다. 전기차는 ChargeParameterDiscoveryReq 메시지를 통해 전기차의 물리적 한계치를 충전장치에게 알린다. ChargeParameterDiscoveryReq 메시지는 뿐만 아니라 요청하는 충전량(EV Energy Request), 만중천시 예상되는 에너지 보유량(Full State of Charge) 또는 요청한 충전종료시간에 예상되는 에너지 보유량(Bulk State of Charge) 등을 퍼센트 단위로 제공할 수 있다.
도 4를 참조하면, ChargeParameterDiscoveryReq 메시지를 수신한 SECC(200)는 ChargeParameterDiscoveryRes 메시지(4000)를 통해 충전기의 출력 시작 시점 및 최대 출력 파워, 충전기 과금 시작 시점 및 과금 레벨 등의 정보를 EVCC(100)에 전송함으로써 차량이 이를 기반으로 충전 스케쥴링을 수행할 수 있도록 한다.
이후, EVCC(100)는 PowerDeliveryReq 메시지를 SECC(200)로 송신하고 그에 대한 응답으로 PowerDeliveryRes 메시지를 수신한다.
이와 같은 충전 프로세스에 따르더라도, 하나의 충전기에 하나의 충전 패드만 연결되어 있는 충전소는 충전기의 최대 출력 파워 및 충전 요금 정보를 바탕으로 차량이 충전 스케쥴링을 하는 데 문제가 없다.
하지만, 제한된 급전 용량을 가진 충전소에서 다수의 충전 패드를 가진 충전기가 사용되는 경우라면, 패드 출력이 충전기 출력보다 클 수가 없기 때문에 차량이 충전기 출력 정보만을 가지고 계산한 충전 완료 시점과 실제 충전 완료 시점 간에 차이가 발생할 수 있다. 또한, 급전 용량의 제한으로 인해 현재 유휴 전력이 없을 경우에는 다른 차량의 충전 종료 시점을 예측한 스케쥴링이 필요할 수 있다.
본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 충전 패드 기반의 최대 출력 및 충전 요금 정보를 차량으로 전달하는 방법을 제안하고자 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충전 스케쥴링 메시지를 나타낸 도면이다.
도 5에 따른 본 발명의 일 실시예에 따르면 충전소에 진입하는 차량의EVCC(100)는 ChargeParameterDiscovery Req 메시지를 통해, 순서대로 자신의 출발 시각에 대한 정보를 충전기에 제공할 수 있다(S510). 차량의EVCC(100)는 또한, PowerDeliveryReq 메시지를 통해 차량 충전 시작 시점 및 차량의 최대 입력 파워를 포함하는 충전 스케쥴링 정보를 충전기에 제공할 수 있다(S520). 충전기의 SECC(200)는 차량의 출발 시각에 대한 정보 및 해당 차량의 충전 스케쥴링 정보를 바탕으로 자신과 연결된 모든 충전 패드의 시간별 최대 출력을 관리 및 업데이트할 수 있다. 또한, 충전기(또는 SECC)는 충전 패드별로 시간에 따라 변화하는 최대 출력 정보를 포함하는 충전 패드의 충전 관련 정보를 다른 차량에 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 패드 기준 최대 출력 파워 및 충전 요금 정보를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 새로운 차량이 충전소로 진입하는 경우 충전기(200)는 충전 패드별 충전 관련 정보를 새로운 차량에 제공할 수 있다(S610). 여기서, 충전 패드별 충전 관련 정보는 각 충전 패드를 기준으로 하여 최대 출력 및 충전 요금 정보를 포함할 수 있다. 좀더 구체적으로, 충전 패드별 충전 관련 정보는, 패드 출력 시작 시점, 패드 최대 출력 파워, 패드 과금 시작 시점, 패드 과금 레벨 등의 정보를 포함할 수 있다.
충전 패드별 충전 관련 정보를 수신한 차량(100)은 해당 정보를 기반으로 충전에 소요되는 시간을 예측하여 충전 스케쥴링을 수행하고, 자신의 충전 스케쥴링 정보를 충전기(200)로 전달할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 유휴 전력이 없어 충전 대기 중인 차량이 있을 경우, 충전기가 유휴 전력이 발생하는 시점에 주차된 다른 차량들에게 이를 알림으로써 충전 재협상이 시작될 수 있도록 할 수 있다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량과 충전기 간에 이루어지는 무선 충전 방법의 동작 순서를 도시한다.
도 7에 도시된 실시예는 ISO 15118 기반의 무선 충전 메시지에 기반하여 차량과 충전기 간에 이루어지는 메시지 교환 흐름을 나타낸다.
차량과 충전기 간의 메시지 교환을 위해서는, 메시지 교환을 위한 통신 셋업 절차가 우선적으로 이루어진다(S710). 이후, 식별, 인증 및 인가(Identification, Authentication and Authorization)를 위한 시퀀스가 이어질 수 있다(S720). 여기서, SECC는 전기차에게 자신을 알리고(식별하도록 하고) 해당 전기차에 대한 충전이 허용되는지 체크하는 인증을 수행할 수 있다. 일반적으로 SECC는 전기차 또는 사용자가 지불 메커니즘을 제공하는 경우 요금을 부과한다. 이를 위해 EVCC가 계약 인증서를 제시하거나 사용자가 신용 카드/직불 카드, 현금 등을 SECC에 제공할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 충전소 내 모든 충전 패드의 기본 정보가 식별, 인증, 및 인가 시퀀스를 통해 차량으로 전송된다.
추가적으로, 차량의 포지셔닝, 얼라인먼트 및 페어링 시퀀스가 수행될 수 있다(S730). 효율적인 무선 충전이 수행되기 위해서는 충전기의 송신 패드에 대한 차량의 정밀 포지셔닝, 충전기의 송신 패드 및 차량의 수신 패드의 정렬, 그리고 이들 간의 페어링 절차가 필요하다.
본 발명에 따른 무선 충전 방법은 또한 타겟 설정 및 충전 스케쥴링 절차(S740), 루프 충전 제어 및 재-스케쥴링 단계(S750)을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 무선 충전 방법은 선택적으로, 최적의 충전을 위한 재협상 단계(S760)를 포함할 수 있다.
도 7의 실시예에서는 각 단계의 동작이 순차적으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 경우에 따라 각 단계가 동시에 진행되거나 순서가 바뀌어 진행될 수 있으며, 하나의 단계가 다른 하나의 단계에 포함될 수도 있다.
이하, 도 8 내지 11을 통해 도 7에 도시된 각 단계들에 대해 좀더 구체적으로 살펴본다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 충전을 위해 차량과 충전소 간에 교환되는 송수신 메시지를 ISO 15118 기반 메시지에 적용하는 경우의 메시지 교환 흐름을 나타낸다.
도 8을 참조하면, ISO 15118 기반의 차량의 EVCC(100) 및 충전소의 SECC(200) 간의 통신 셋업을 위한 시퀀스(seq Communicaion Setop)는 IP 기반 연결을 위한 시퀀스(seq Establish IP-based Connection)를 포함할 수 있다. 여기서, IP 기반 연결을 위한 시퀀스는 supportedAppProtocolReq, supportedAppProtocolRes, SessionSetupReq 메시지, SessionSetupRes 메시지를 포함할 수 있다.
또한, 식별, 인증 및 인가(Identification, Authentication and Authorization)를 위한 시퀀스는 ServiceDiscoveryReq, ServiceDiscoveryRes, ServiceDetailReq, ServiceDetailRes, ServicePaymentSelectionReq, ServicePaymentSelectionRes 메시지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 충전 패드에 대한 기본 정보는 ISO 15118 기반의 ServiceDetailRes 메시지에 포함되어 EVCC(100)로 전송될 수 있다(S711). 여기서, ServiceDetailRes 메시지는 EVCC(100)로부터 수신한 ServiceDetailReq 메시지에 응답으로 SECC(200)가 EVCC(100)로 전송하는 메시지로서, 서비스에 대한 상세사항들을 포함할 수 있다. 또한, 충전 패드에 대한 기본 정보는 해당 충전소가 보유하는 적어도 하나의 충전 패드에 대한 실시간 최대 출력 및 충전 요금 정보를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 무선 충전을 위해 차량과 충전소 간에 교환되는 송수신 메시지를 ISO 15118 기반 메시지에 적용하는 경우의 메시지 교환 흐름을 나타낸다.
도 9를 참조하면, 차량과 충전기 간 패드 정렬 및 페어링을 수행하기 위해 EVCC(100) 및 SECC(200) 간에는 FinePositioningReq 메시지 및 FinePositioningRes 메시지, AlignmentCheckReq 메시지 및 AlignmentCheckRes 메시지, PairingReq 메시지 및 PairingRes 메시지가 교환될 수 있다.
FinePositioningReq 메시지 및 FinePositioningRes 메시지는 위치 조정 절차를 개시하고 중단하는 데 사용되는데, 사용되는 포지셔닝 메커니즘에 따라 충전기 및 차량의 오프셋 계산에 필요한 데이터를 포함할 수 있다.
AlignmentCheckReq 메시지 및 AlignmentCheckRes 메시지는 충전기의 송신 패드 및 차량의 수신 패드 간의 정렬이 전력 전송에 적합한지 판단하기 위해 차량과 충전기 간에 교환되는 메시지이다.
PairingReq 메시지 및 PairingRes 메시지는 송신 패드 및 수신 패드 간의 페어링 프로세스를 수행하는 데 사용되는 메시지 쌍으로, EVCC(100)는 PairingReq 메시지를 SECC(200)로 전송함으로써 자신이 페어링 프로세스의 개시를 원하고 있음을 SECC(200)에게 알린다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 무선 충전을 위해 차량과 충전소 간에 교환되는 송수신 메시지를 ISO 15118 기반 메시지에 적용하는 경우의 메시지 교환 흐름을 나타낸다.
도 10의 실시예에서는, 타겟 설정 및 충전 스케쥴링(Target Setting and charge scheduling) 시퀀스, 그리고 루프 충전 제어 및 재스케쥴링(loop Charge control and Re-scheduling) 시퀀스를 도시한다.
타겟 설정 및 충전 스케쥴링 시퀀스에서는, SECC(200)와 EVCC(100)가 하이 레벨 통신을 이용하여 무선 전력 전송 한도에 대한 정보를 교환한다. SECC(200)는 WPT로부터 도출 가능한 최대 전력을 EVCC(100)로 전달한다.
도 10을 참조하면, 타겟 설정 및 충전 스케쥴링 시퀀스는, SECC(200)가 충전 패드의 실시간 최대 출력 및 충전 요금 정보를 EVCC(100)로 전송하는 단계(S741) 및 EVCC(100)가 차량 충전 스케쥴링 정보를 SECC(200)로 전송하는 단계(S742)를 포함할 수 있다.
여기서, 충전 패드의 실시간 최대 출력 및 충전 요금 정보는 ChargeParameterDiscoveryRes 메시지에 포함되어 EVCC(100)로 전송될 수 있다. ChargeParameterDiscoveryRes 메시지를 통해 SECC(200)는 그리드의 측면에서 적용가능한 충전 파라미터들을 제공한다. ChargeParameterDiscoveryRes 메시지는 기본적인 충전 파라미터들 외에 시간별 비용, 요구사항에 따른 비용, 또는 소비량에 따른 비용에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 차량 충전 스케쥴링 정보는 PowerDeliveryReq 메시지에 포함되어 EVCC(100)로부터 SECC(200)로 전송될 수 있다. PowerDelivery 메시지의 교환은 SECC(200)가 전력을 공급하고 그에 따라 차량의 배터리가 충전되기 시작하는 시점을 특정하게 된다. EVCC(100)는 PowerDeliveryReq 메시지를 전송함으로써, SECC(200)에게 전력을 공급해 줄 것을 요청할 수 있다.
한편, 충전이 수행되다 충전과 관련한 재협상 요청이 발생할 수도 있는데, 도 10에 도시된 루프 충전 제어 및 재스케쥴링 시퀀스는 충전 중 유휴 전력 발생시 SECC(200)가 EVCC(100)로 재협상을 요청(EVSENotification=Renegotiation)하는 절차이다.
도 10을 참조하면, 차량은 충전 중 PowerDemandReq 메시지를 SECC(200)에게 전송하여 SECC에게 특정 전력을 요청할 수 있다. PowerDemandReq 메시지를 수신한 SECC(200)는 해당 차량에게 EVSE((Electric Vehicle Supply Equipment) 상태를 알려주는 PowerDemandRes 메시지를 전송한다. SECC(200)는 PowerDemandRes 메시지에 포함된 EVSENotification 엘리먼트의 값을 "Renegotiation"으로 설정하여 EVCC(100)로 전송함으로써 재협상을 요청할 수 있다(S751). EVSENotification은 SECC가 EVCC의 동작에 영향을 주기 위한 엘리먼트로, SECC가 EVCC로 하여금 수행하기를 원하는 동작에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, SECC(200) 및 EVCC(100) 간에는 현재까지의 충전 요금을 정산하기 위한 MeteringReceipt 메시지의 교환(S752)이 이루어질 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 무선 충전을 위해 차량과 충전소 간에 교환되는 송수신 메시지를 ISO 15118 기반 메시지에 적용하는 경우의 메시지 교환 흐름을 나타낸다.
도 11을 참조하면, EVCC(100)는 PowerDeliveryReq 메시지를 통해 SECC(200)에게 충전 종료(ChargeProgress=Renegotiation)를 알릴 수 있다(S761). 추가적으로, EVCC(100)로부터 ChargeParameterDiscoveryReq 메시지를 수신한 SECC(200)는 ChargeParameterDiscoveryRes 메시지를 통해 새로운 충전 패드의 실시간 최대 출력 및 충전 요금 정보를 EVCC(100)로 전송할 수 있다(S762). EVCC(100)는 PowerDeliveryReq 메시지를 통해 차량 충전 스케쥴링 정보를 SECC(200)로 전송할 수 있다(S763).
도 12a 내지 12e는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량 충전 스케쥴링 정보를 기반으로 한 충전기 및 각 충전 패드별 출력 정보를 나타낸 도면이다.
도 12a를 참조하면, 150kW 배전반에 연결되어 있는 충전소의 충전기에 제1 내지 제3 패드가 연결되어 있다. 제1 패드는 용량이 100kW이고, 이미 진입한 차량 A에 의해 21:00부터 01:30까지 충전이 예약되어 있고, 제2 패드는 용량이 75kW이고, 이미 진입한 차량 B에 의해 22:30부터 04:30까지 충전이 예약되어 있는 상황을 가정한다.
도 12b는 시간에 따른 충전기의 최대 출력 파워를 나타낸 것으로, 충전기의 최대 출력 파워는 차량 A의 충전 및 차량 B의 충전에 영향을 받을 수 있음을 나타낸다. 충전기 전체의 관점에서, 충전기는 차량 A가 단독으로 충전하는 구간인 21:00부터 22:30까지는 50kW를 출력할 수 있고, 차량 A와 차량 B가 함께 충전하는 구간인 22:30부터 01:30까지는 0kW를 출력할 수 있다. 또한, 차량 B의 단독 충전 구간인 01:30부터 04:30까지는 충전기가 75kW를 출력할 수 있고, 나머지 구간에서는 충전기에 연결된 배전반에 따라 150kW를 출력할 수 있다.
도 12c 및 12d를 통해 각 패드 별 출력 파워를 살펴보면, 도 12c는 차량 A에 의한 제1 패드의 시간에 따른 최대 출력 파워를 나타내고 있고, 도 12d는 차량 B에 의한 제2 패드의 시간에 따른 최대 출력 파워를 나타내고 있다.
도 12c를 참조하면, 제1 패드는 A 차량의 충전 구간인 21:00부터 01:30까지는 0kW를 출력할 수 있으며, 01:30부터 03:00까지는 75kW를 출력할 수 있고, 나머지 구간은 제1 패드의 용량 전체인 100kW를 출력할 수 있다.
도 12d를 참조하면, 제2 패드는 B 차량의 충전 구간인 22:30부터 04:30까지는 0kW를 출력할 수 있으며, 21:00부터 22:30까지는 50kW를 출력할 수 있고, 나머지 구간은 제2 패드의 용량인 75kW를 출력할 수 있다.
도 12e는 이러한 상황에서 차량 C가 패드 용량이 50kW인 제3 패드에 진입하는 경우 제3 패드에서 시간에 따라 출력할 수 있는 최대 출력 파워를 나타낸 것이다. 도 12e를 참조하면, 21:00부터 01:30까지는 0kW를 출력할 수 있으며, 나머지 구간은 제3 패드의 용량인 50kW를 출력할 수 있다. 따라서, 차량 C는 18:00 ~ 21:00의 시간, 01:30 이후의 시간 구간에서 충전을 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면 도 12e에 도시된 바와 같이 충전소 내 모든 충전 패드의 출력 정보를 관리할 수 있어 효율적인 충전 스케쥴링이 가능하다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 패드 출력 정보 및 충전 요금 기반의 충전 스케쥴링을 나타낸 도면이다.
도 13에서는, 도 12a 내지 12e를 통해 살펴본 패드별 출력 정보에 더하여 시간에 따른 충전 요금 변동 사항을 함께 고려한 충전 스케쥴링 방법을 도시한다.
도 13을 참조하면, 제3 패드의 최대 출력 파워 및 시간에 따른 요금 변동을 함께 고려하여 차량 C의 충전 구간을 스케쥴링할 수 있다. 앞서 도 12a 내지 12e의 실시예에서 차량 C는 18:00 ~ 21:00의 시간, 01:30 이후의 시간 구간에서 충전을 수행할 수 있음을 살펴보았다. 이러한 조건에서, 시간에 따른 충전 요금 정보를 함께 고려하는 경우 21:00 ~ 06:00의 시간 구간에 충전을 수행하는 것이 경제적인 면에서 가장 바람직할 수 있다.
따라서, 제3 패드의 최대 출력 파워 및 시간에 따른 요금 변동을 함께 고려한 차량 C의 충전 구간은 01:30부터 07:30까지로 스케쥴링될 수 있으며, 이에 따라, 차량 C에 대해 1:30부터 06:00까지는 1kWh당 20원의 요금이 부과될 수 있고, 06:00부터 07:30까지는 1kWh당 100원의 요금이 부과될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 충전 제어 장치의 블록 구성도이다.
도 14에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 제어 장치는, 적어도 하나의 충전 패드를 포함하는 전력 공급 장치로부터 전력을 공급받는 전기차 내에 위치하여 전기차의 충전을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전 제어 장치(100)는 적어도 하나의 프로세서(110); 및 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 명령을 수행하도록 지시하는 명령어들을 저장하는 메모리(120)를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 명령은, 상기 전력공급 장치와 통신을 셋업하도록 하는 명령; 상기 전력공급 장치로부터 상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보를 수신하도록 하는 명령; 상기 전기차가 충전소를 떠나는 출발 시각에 대한 정보를 상기 전력공급 장치로 제공하도록 하는 명령; 상기 전력공급 장치로부터 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신하도록 하는 명령; 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용해 충전 스케쥴링을 수립하도록 하는 명령; 및 수립된 충전 스케쥴링 정보를 상기 전력공급 장치로 제공하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
전력 공급 장치(100)는 또한 통신 모듈(140)을 포함할 수 있다. 통신 모듈(140)은 충전소 측의 베이스 스테이션/그라운드 어셈블리와의 통신을 수행하기 위한 모듈로, ISO 15118 표준에 기반하여 충전소 측의 베이스 스테이션/그라운드 어셈블리와 충전 메시지를 교환할 수 있다.
이때, 상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보는 ServiceDetailRes 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보는 ChargeParameterDiscoveryRes 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
여기서, 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보는, 상기 충전 패드의 출력 시작 시점, 충전 패드의 최대 출력 파워, 과금 시작 시점 및 과금 레벨 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 상기 차량 충전 스케쥴링 정보는 PowerDeliveryReq 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 차량 충전 스케쥴링 정보는 또한, 차량 충전 시작 시점, 차량 최대 입력 파워, 및 차량 충전 종료 시점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전기차의 출발 시각에 대한 정보는 ChargeParameterDiscoveryReq 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 충전 관련 재협상 요청은 PowerDeliveryRes 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 장치의 블록 구성도이다.
도 15에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 장치는 전력 컨버터(210), 적어도 하나의 프로세서(220), 및 메모리(230)를 포함할 수 있다.
전력 컨버터(210)는 무선전력 전송을 위해 송신 패드와 연동하고, 프로세서(220)의 제어에 따라 입력되는 전압을 변환하여 송신 패드를 통해 차량의 수신 패드 측으로 출력한다.
상기 메모리(230)는 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 명령을 수행하도록 지시하는 명령어들을 저장하며, 상기 적어도 하나의 명령은, 충전 대상 전기차와 통신을 셋업하도록 하는 명령; 상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보를 상기 전기차에 제공 하도록 하는 명령; 상기 전기차가 충전소를 떠나는 출발 시각에 대한 정보를 수신하도록 하는 명령; 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 상기 전기차로 전송하도록 하는 명령; 상기 전기차로부터 차량 충전 스케쥴링 정보를 수신하도록 하는 명령; 및 상기 전기차로부터 수신한 차량 충전 스케쥴링 정보에 따라 상기 전기차로 전력을 공급하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
전력공급 장치는 또한 통신 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 통신 모듈은 ISO 15118 표준에 기반하여 차량과 충전 메시지를 교환할 수 있다.
이때, 상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보는 ServiceDetailRes 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보는 ChargeParameterDiscoveryRes 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
여기서, 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보는, 상기 충전 패드의 출력 시작 시점, 충전 패드의 최대 출력 파워, 과금 시작 시점 및 과금 레벨 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 상기 차량 충전 스케쥴링 정보는 PowerDeliveryReq 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 차량 충전 스케쥴링 정보는 또한, 차량 충전 시작 시점, 차량 최대 입력 파워, 및 차량 충전 종료 시점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전기차의 출발 시각에 대한 정보는 ChargeParameterDiscoveryReq 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 충전 관련 재협상 요청은 PowerDeliveryRes 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
이상 실시예들을 통해 살펴본 본 발명은, 제한된 급전 용량을 가진 충전소에서 모든 충전 패드의 시간에 따른 출력 파워를 기반으로 하는 충전 스케쥴링이 가능하고, 충전소 내의 다른 차량 이탈 시 해당 충전 패드와 자신의 차량 간의 상호운용성을 확인할 수 있다. 또한, 추가적인 하드웨어 구성 없이 소프트웨어 수정만으로 적용이 가능하다.
본 발명은 차량과 통신이 가능한 충전기에서 구현이 가능하고, 무선 충전 시스템이 내장된 차량과 충전기에서 구현이 가능하다. 또한, 충전 스케쥴링이 가능한 차량에서도 구현이 가능하다.
한편, 앞서 설명된 실시예들에서 무선 충전으로 표현했다고 하더라도 본 발명이 반드시 무선 충전 과정에 한정되는 것은 아니며, 유선 충전 과정에 적용될 수도 있다. 이 경우 전기차와 충전 스테이션은 서로 유선 충전 케이블로 연결될 수 있고, 양자 사이에 무선 통신 모듈을 이용한 무선 통신이 동일하게 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.
실시예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 필드 프로그머블 게이트 어레이는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
이상 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.
100: 전기차/EVCC 110: 프로세서
120: 메모리 140: 통신 모듈
200: 충전소/SECC 210: 전력 컨버터

Claims (26)

  1. 적어도 하나의 충전 패드를 포함하여 전기차에 전력을 공급하는 전력 공급 장치에서 수행되는 무선 충전 제어 방법으로서,
    충전 대상 전기차와 통신을 셋업하는 단계;
    상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보를 상기 전기차에 제공하는 단계;
    상기 전기차가 충전소를 떠나는 출발 시각에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 출발 시각에 기초하여 충전 패드별로 시간에 따라 변하는 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 상기 전기차로 전송하는 단계;
    상기 전기차로부터 상기 출력 정보 및 충전 요금 정보를 토대로 생성된 차량 충전 스케쥴링 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 전기차로부터 수신한 차량 충전 스케쥴링 정보에 따라 상기 전기차로 전력을 공급하는 단계를 포함하는, 무선충전 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력 공급 장치 및 상기 전기차는 ISO 15118 표준에 따른 무선충전 관련 메시지를 교환하는, 무선충전 제어 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보는 ServiceDetailRes 메시지에 포함되어 전송되는, 무선충전 제어 방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보는 ChargeParameterDiscoveryRes 메시지에 포함되어 전송되는, 무선충전 제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보는,
    상기 충전 패드의 출력 시작 시점, 충전 패드의 최대 출력 파워, 과금 시작 시점 및 과금 레벨 중 적어도 하나를 포함하는, 무선충전 제어 방법.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 차량 충전 스케쥴링 정보는 PowerDeliveryReq 메시지에 포함되어 전송되는, 무선충전 제어 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량 충전 스케쥴링 정보는,
    차량 충전 시작 시점, 차량 최대 입력 파워, 및 차량 충전 종료 시점 중 적어도 하나를 포함하는, 무선충전 제어 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 충전 패드 중 충전을 수행할 충전 패드 및 상기 전기차의 수신 패드 간의 정렬 및 페어링을 수행하는 단계를 더 포함하는, 무선충전 제어 방법.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 전기차의 출발 시각에 대한 정보는 ChargeParameterDiscoveryReq 메시지에 포함되어 전송되는, 무선충전 제어 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기차에 대한 충전 중 유휴 전력이 발생하는 경우, 충전 관련 재협상 요청을 상기 전기차로 전송하는 단계를 더 포함하는, 무선충전 제어 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 충전 관련 재협상 요청은 ISO 15118 표준에 따른 무선충전 관련 메시지인 PowerDeliveryRes 메시지에 포함되어 전송되는, 무선충전 제어 방법.
  12. 적어도 하나의 충전 패드를 포함하는 전력공급 장치로부터 전력을 공급받는 전기차에 의해 수행되는 충전 제어 방법으로서,
    상기 전력공급 장치와 통신을 셋업하는 단계;
    상기 전력공급 장치로부터 상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보를 수신하는 단계;
    상기 전기차가 충전소를 떠나는 출발 시각에 대한 정보를 상기 전력공급 장치로 제공하는 단계;
    상기 전력공급 장치로부터 상기 출발 시각에 기초하여 충전 패드별로 시간에 따라 변하는 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용해 충전 스케쥴링을 수립하는 단계; 및
    수립된 충전 스케쥴링 정보를 상기 전력공급 장치로 제공하는 단계를 포함하는, 충전 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 전력 공급 장치 및 상기 전기차는 ISO 15118 표준에 따른 무선충전 관련 메시지를 교환하는, 충전 제어 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보는 ServiceDetailRes 메시지에 포함되어 전송되는, 충전 제어 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보는 ChargeParameterDiscoveryRes 메시지에 포함되어 전송되는, 충전 제어 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보는,
    상기 충전 패드의 출력 시작 시점, 충전 패드의 최대 출력 파워, 과금 시작 시점 및 과금 레벨 중 적어도 하나를 포함하는, 충전 제어 방법.
  17. 청구항 13에 있어서,
    상기 충전 스케쥴링 정보는 PowerDeliveryReq 메시지에 포함되어 전송되는, 충전 제어 방법.
  18. 적어도 하나의 충전 패드를 포함하여 전기차에 전력을 공급하는 전력 공급 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 명령을 수행하도록 지시하는 명령어들을 저장하는 메모리를 포함하는 전력공급 장치로서,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    충전 대상 전기차와 통신을 셋업하도록 하는 명령;
    상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보를 상기 전기차에 제공 하도록 하는 명령;
    상기 전기차가 충전소를 떠나는 출발 시각에 대한 정보를 수신하도록 하는 명령;
    상기 출발 시각에 기초하여 충전 패드별로 시간에 따라 변하는 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 상기 전기차로 전송하도록 하는 명령;
    상기 전기차로부터 상기 출력 정보 및 충전 요금 정보를 토대로 생성된 차량 충전 스케쥴링 정보를 수신하도록 하는 명령; 및
    상기 전기차로부터 수신한 차량 충전 스케쥴링 정보에 따라 상기 전기차로 전력을 공급하도록 하는 명령을 포함하는, 전력공급 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 전력 공급 장치 및 상기 전기차는 ISO 15118 표준에 따른 무선충전 관련 메시지를 교환하는, 전력공급 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보는 ServiceDetailRes 메시지에 포함되어 전송되는, 전력공급 장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보는 ChargeParameterDiscoveryRes 메시지에 포함되어 전송되는, 전력공급 장치.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보는,
    상기 충전 패드의 출력 시작 시점, 충전 패드의 최대 출력 파워, 과금 시작 시점 및 과금 레벨 중 적어도 하나를 포함하는, 전력공급 장치.
  23. 적어도 하나의 충전 패드를 포함하는 전력공급 장치로부터 전력을 공급받는 전기차의 충전을 제어하는 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 명령을 수행하도록 지시하는 명령어들을 저장하는 메모리를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 전력공급 장치와 통신을 셋업하도록 하는 명령;
    상기 전력공급 장치로부터 상기 적어도 하나의 충전 패드에 대한 기본 정보를 수신하도록 하는 명령;
    상기 전기차가 충전소를 떠나는 출발 시각에 대한 정보를 상기 전력공급 장치로 제공하도록 하는 명령;
    상기 전력공급 장치로부터 상기 출발 시각에 기초하여 충전 패드별로 시간에 따라 변하는 상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신하도록 하는 명령;
    상기 적어도 하나의 충전 패드의 출력 정보 및 충전 요금 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용해 충전 스케쥴링을 수립하도록 하는 명령; 및
    수립된 충전 스케쥴링 정보를 상기 전력공급 장치로 제공하도록 하는 명령을 포함하는, 전기차의 충전 제어 장치.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 전력 공급 장치 및 상기 전기차는 ISO 15118 표준에 따른 무선충전 관련 메시지를 교환하는, 전기차의 충전 제어 장치.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 충전 스케쥴링 정보는 PowerDeliveryReq 메시지에 포함되어 전송되는, 전기차의 충전 제어 장치.
  26. 청구항 23에 있어서,
    상기 충전 스케쥴링 정보는,
    차량 충전 시작 시점, 차량 최대 입력 파워, 및 차량 충전 종료 시점 중 적어도 하나를 포함하는, 전기차의 충전 제어 장치.
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