KR102592889B1

KR102592889B1 - 전기차량의 공유형 배터리팩을 인증하는 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102592889B1
Application number: KR1020210176076A
Authority: KR
Inventors: 주승돈; 이재상
Original assignee: 주식회사 젠트로피
Priority date: 2021-12-09
Filing date: 2021-12-09
Publication date: 2023-10-23
Also published as: KR20230087279A

Abstract

전기차량의 공유형 배터리팩을 인증하는 시스템은 차량 ID와 제1 배터리팩 ID를 저장하는 제1 배터리팩, 차량 ID와 제2 배터리팩 ID를 저장하는 제2 배터리팩; 및 상기 제1 배터리팩으로부터 상기 제1 배터리팩 ID를 수신하고 상기 제2 배터리팩으로부터 상기 제2 배터리팩 ID를 수신하여 상기 제1 배터리팩 ID와 상기 제2 배터리팩 ID를 비교하여 1차 배터리팩 유효성을 검증하고, 상기 제1 배터리팩으로부터 상기 차량 ID를 수신하고 상기 제2 배터리팩으로부터 상기 차량 ID를 수신하여 상기 제1 배터리팩의 상기 차량 ID와 상기 제1 배터리팩의 상기 차량 ID를 비교하여 2차 배터리팩 유효성을 검증하는 전기차량을 포함할 수 있다.

Description

전기차량의 공유형 배터리팩을 인증하는 시스템 및 방법{System and method for authenticating shared battery packs of electric vehicles}

본 발명은 전기차량에 관한 것으로서, 특히 전기차량의 공유형 배터리팩을 특정 차량에서만 사용할 수 있도록 하는 전기차량의 공유형 배터리팩을 인증하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

통상 오토바이 등과 같은 이륜차는 일반인이 사용하는 출퇴근 등의 일반 용도와 단체에서 업무용으로 사용하는 업무용도로 구분될 수 있다.

일반 용도의 경우 1일 평균 10km 내외로 운영되는 출퇴근 및 통근 용도가 있으며, 1회 사용시 수십 km 내외로 이용되는 레저용으로 구분된다.

업무용도 중 공원, 공장 지역 등 비교적 넓은 구역을 순회하며 이륜차를 사용할 경우 1일 평균 수십 km 내외로 운영된다. 가장 주행거리가 긴 업무 용도로는 우편배달, 음식 배달, 물품 배달 등의 배달 탁송 용도가 있으며 이경우 1일 평균 80km 이상 주행을 필요로 한다.

가솔린 연료를 사용하는 엔진이륜차의 경우 가솔린연료를 완충 주유시 통산 100km 내외를 운영할 수 있으므로 상기 이륜차 사용의 대부분의 경우에 1일 1회 연료 주유로 이륜차를 운행할 수 있다.

한편, 환경오염 문제가 대두되면서 친환경 이동수단으로서 전기차(Electric Vehicl;EV)에 관심이 높아지고 있다. 최근에 좁은 골목이나 짧은 거리의 이동이 편리하고 레저활동에도 널리 이용되는 전기이륜차(Electric Two-wheeled Vehicle)에 대한 기술개발도 활발하게 진행되고 있다.

현재 시중에 출시되는 전기이륜차의 경우 1회 충전 후 실도로에서 주행시 약 40km 내외로 주행이 가능하고, 추가적인 주행을 위해서는 약 4시간 가량의 충전 시간이 필요하다.

상기의 이유로 전기이륜차는 1일 평균 약 80km 이상의 주행이 필요한 상업용도에는 사용하기 어렵다고 알려져 있다.

또한 아파트, 빌라, 다세대 주택 등 공동주택이 많은 도심의 경우 전기이륜차를 장시간 세워 놓고 충전할 수 있는 시설 확보에 제약이 많아 전기이륜차를 일반 용도로 사용하는데 있어서도 한계점이 존재한다.

배터리 교환 방식의 전기이륜차 운영의 핵심은 한정된 배터리로 다수 대의 전기이륜차가 원활하게 배터리를 충전하고 적시에 제공 해주는 정보통신 시스템이다.

특히 상업용도로 사용하는 전기이륜차의 경우 배터리 교환 시점이 도래하였을 때, 교환할 배터리가 없다면 업무가 중단되고, 이는 사용자에게 큰 불편을 초래할 것이다. 그러나, 익숙하지 않은 배터리 교체 작업은 물론 배터리 교체 시기를 바쁜 업무 중에 사용자가 일일이 파악하고 그에 따라 대처하다는 것 자체가 결코 용이하지 않으므로 전기이륜차에 대한 관심은 더욱 멀어지고 있는 실정이다.

이에 배터리 교환 방식의 전기차종에 대해 배터리 교환할 시점이 도래했을 때 인근의 배터리교환기를 통해 배터리를 예약하는 방법에 대해 국내등록특허공보 제10-1256904호에는 전기차량 인근의 배터리교환기를 사용자가 직접 수작업으로 지정하고 충전중인 배터리를 검색하여 교체 가능한 배터리가 있을 경우 미리 예약을 할 수 있는 방법을 제시하고 있다.

이와 같이, 다수의 차량이 배터리를 공유하는 전기차량의 경우 통상적으로 1대 차량에는 배터리팩을 2개 이상 탑재하는 경우가 있다. 특히 운전자가 직접 손으로 배터리를 교환하는 2륜형 소형 전기차량에는 운전자가 손으로 용이하게 탈거하고 적재할 수 있도록 하기 위해 통상 1개의 배터리의 무게를 10kg 내외로 하고, 적당량의 배터리 용량을 확보하기 위해 2개 혹은 3개의 배터리팩을 탑재한다.

배터리를 공유하는 전기차량의 경우 운전자별로 배터리 사용량을 과금을 해야 하며, 이를 위해서는 운전자별로 사용한 배터리 에너지 용량을 측정해야 한다.

당연히 운전자별로 사용한 배터리의 에너지 용량을 측정하기 위해서는 운전자가 특정 배터리를 사용하고 반납하는 과정에서 배터리팩을 특정 사용자가 독점적으로 사용할 수 있도록 해야 한다.

하지만, 기존 배터리교환 시스템에서는 소정의 배터리팩을 특정 사용자가 독점적으로 사용할 수 있도록 하지 못하여, 배터리의 에너지 총량을 측정하는 것이 어려웠다.

따라서, 소정의 배터리팩을 특정 사용자가 독점적으로 사용할 수 있도록 하는 장치 및 방법에 대한 요구가 있었다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기차량의 공유형 배터리팩을 특정 차량에서만 사용할 수 있도록 하는 전기차량의 공유형 배터리팩을 인증하는 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량의 공유형 배터리팩을 인증하는 시스템은 차량 ID와 제1 배터리팩 ID를 저장하는 제1 배터리팩; 차량 ID와 제2 배터리팩 ID를 저장하는 제2 배터리팩; 및 상기 제1 배터리팩으로부터 상기 제1 배터리팩 ID를 수신하고 상기 제2 배터리팩으로부터 상기 제2 배터리팩 ID를 수신하여 상기 제1 배터리팩 ID와 상기 제2 배터리팩 ID를 비교하여 1차 배터리팩 유효성을 검증하고, 상기 제1 배터리팩으로부터 상기 차량 ID를 수신하고 상기 제2 배터리팩으로부터 상기 차량 ID를 수신하여 상기 제1 배터리팩의 상기 차량 ID와 상기 제1 배터리팩의 상기 차량 ID를 비교하여 2차 배터리팩 유효성을 검증하는 전기차량을 포함할 수 있다.

상기 전기차량은 상기 제1 배터리팩의 상기 제1 배터리팩 ID와 상기 제2 배터리팩의 제2 배터리팩 ID에서 이리 정해진 식별자를 공통으로 포함하는 지를 판단함으로써 상기 1차 배터리팩 유효성을 검증할 수 있다.

상기 전기차량은 상기 제1 배터리팩의 차량 ID와 상기 제2 배터리팩의 차량 ID가 상기 전기차량에 저장되어 있는 차량 ID와 동일한지 판단함으로써 상기 1차 배터리팩 유효성을 검출할 수 있다.

상기 전기차량의 공유형 배터리팩을 인증하는 시스템은 상기 전기차량에 탑재될 예정인 제3 배터리팩; 및 상기 제1 배터리팩이 탑재되면 상기 제1 배터리팩으로 상기 제1 배터리팩에 저장된 상기 차량 ID를 요청하고 상기 제1 배터리팩으로부터 상기 차량 ID를 수신하면 상기 제3 배터리팩으로 상기 차량 ID를 전송하는 충전기;를 포함하며, 상기 제3 배터리팩은 상기 충전기로부터 상기 차량 ID를 수신하면 저장할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량에서 공유형 배터리팩을 인증하는 방법은, 제1 배터리팩으로부터 상기 제1 배터리팩 ID를 수신하고, 제2 배터리팩으로부터 상기 제2 배터리팩 ID를 수신하는 단계; 상기 제1 배터리팩 ID와 상기 제2 배터리팩 ID를 비교하여 1차 배터리팩 유효성을 검증하는 단계; 상기 제1 배터리팩으로부터 상기 차량 ID를 수신하고 상기 제2 배터리팩으로부터 상기 차량 ID를 수신하는 단계; 및 상기 제1 배터리팩의 상기 차량 ID와 상기 제1 배터리팩의 상기 차량 ID를 비교하여 2차 배터리팩 유효성을 검증하는 단계를 포함한다.

상기 1차 배터리팩 유효성을 검증하는 단계는 상기 제1 배터리팩의 상기 제1 배터리팩 ID와 상기 제2 배터리팩의 제2 배터리팩 ID에서 이리 정해진 식별자를 공통으로 포함하는 지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 2차 배터리팩 유효성을 검증하는 단계는 상기 제1 배터리팩의 차량 ID와 상기 제2 배터리팩의 차량 ID가 상기 전기차량에 저장되어 있는 차량 ID와 동일한지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 전기차량의 공유형 배터리팩을 인증하는 시스템 및 방법에 따르면, 상기와 같이 교환된 배터리팩의 메모리에는 배터리를 반납한 차량의 ID가 저장되어 있어 교환된 배터리팩을 다른 차량에 탑재해도 인증되지 않아 차량을 사용할 수가 없게 된다. 이러한 장치와 방법을 통해 공유형 배터리팩을 특정 사용자만 사용할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기차량의 배터리교환 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기차량과 제1 배터리팩 및 제2 배터리팩의 블록도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리팩의 유효성을 검증하기 위한 전기차량과 배터리팩 사이의 메시지 흐름을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전기에서 배터리팩들의 교환을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전기에서 배터리팩의 유효성을 검증하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기차량의 배터리교환 방식을 설명하기 위한 도면이다.

제1 전기차량(100)은 2개의 배터리팩을 장착하여 전기에너지를 공급받을 수 있다. 제1 전기차량(100)의 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)은 한번에 제1 전기차량(100)에 장착될 수 있다.

유사하게, 제2 전기차량(100-1)은 2개의 배터리팩을 장착하여 전기에너지를 공급받을 수 있다. 제2 전기차량(100-1)의 제1 배터리팩(200-1) 및 제2 배터리팩(300-1)은 한번에 제2 전기차량(100-1)에 장착될 수 있다.

이러한 배터리팩들은 충전기(400)에 탑재되어 충전될 수 있다. 즉, 제1 전기차량(100) 또는 제2 전기차량(100-1)의 운전자 또는 사용자는 충전기(400)에 제1 배터리팩(200, 200-1) 및 제2 배터리팩(300, 300-1)이 방전되면 제1 배터리팩(200, 200-1) 및 제2 배터리팩(300, 300-1)을 충전기(400)에 장착하여 충전할 수 있다.

그런데, 제1 전기차량(100)의 제1 배터리팩(200)이 제2 전기차량(100-1)에 탑재되어 제1 전기차량(100)이 작동될 경우, 정확한 배터리 사용량 측정이 불가능해 진다.

본 발명에 따라, 제1 전기차량(100)은 제1 배터리팩(100) 및 제2 배터리팩(300) 만을 사용하도록 하고, 제2 전기차량(100-1)은 제1 배터리팩(200-1) 및 제2 배터리팩(300-1)만을 사용하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기차량과 제1 배터리팩 및 제2 배터리팩의 블록도를 도시한다.

도 2를 참조하면, 전기차량(100)은 프로세서(110), 통신부(120), 및 메모리(130)를 포함한다.

전기차량(100)은 내장된 배터리팩(200, 300)을 이용하여 모터를 구동시켜 운행하는 이동장치로서 내부에 각종 전자장치 및 부품이 장착되어 있다. 또한, 일부 전자장치 및 부품에는 본 발명에 따른 전기차량(100)의 위한 각종 프로그램 및 소프트웨어가 탑재되어 있다.

전기차량(100)의 프로세서(110)는 통신부(120)를 통해 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)과 통신할 수 있다. 상기 근거리 통신은 와이파이(WIFI), 지그비(ZIGBEE), 제트웨이브(Z-WAVE) 및 블루투스(BLUETOOTH) 중 적어도 하나일 수 있다.

전기차량(100)의 프로세서(110)는 전기차량(100)에 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)이 장착되면, 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)으로부터 제1 배터리팩(200)의 제1 배터리팩 ID 및 제2 배터리팩(300)의 제2 배터리팩 ID를 각각 수신한다.

제1 배터리팩(200)의 제1 배터리팩 ID 및 제2 배터리팩(300)의 제2 배터리팩 ID를 수신하면, 제1 배터리팩(200)의 제1 배터리팩 ID 및 제2 배터리팩(300)의 제2 배터리팩 ID를 비교하여 배터리팩의 유효성을 검증한다.

예컨대, 제1 배터리팩(200)의 제1 배터리팩 ID 및 제2 배터리팩(300)의 제2 배터리팩 ID의 예는 아래 표 1과 같다.

	배터리팩 ID	차량 ID
제1 배터리팩	B1M	M1
제2 배터리팩	B1S	M1

상기 표 1에서 제1 배터리팩의 ID는 B1M으로 M은 마스터(Master)를 의미하고, 제2 배터리팩의 ID는 B1S로 S는 슬레이브(Slave)를 의미한다.

전기차량(100)의 프로세서(110)는 1차적으로 2개의 배터리팩(200, 300)으로부터 수신한 제1 배터리팩 ID와 제2 배터리팩 ID를 비교하여 배터리팩의 유효성을 검증한다.

예를 들어, 전기차량(100)의 프로세서(110)는 2개의 배터리팩의 배터리팩 ID들에 공통적으로 저장되어 있는 B1이 동일한 경우 1차 유효성을 인증한다.

전기차량(100)의 프로세서(110)는 2차 유효성 검증을 위해 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)으로부터 제1 차량 ID 및 제2 차량 ID를 수신한다.

즉, 전기차량(100)의 프로세서(110)는 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)으로부터 제1 배터리팩(200)의 제1 차량 ID 및 제2 배터리팩(300)의 제2 차량 ID를 각각 수신한다.

전기차량(100)의 프로세서(110)는 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)으로부터 각각 수신한 2개의 차량 ID가 전기차량(100)의 메모리(130)에 저장되어 있는 차량 ID와 동일한지 확인한다.

예를 들어 상기 표 1과 같이 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)에 저장된 차량 ID는 M1이다. 전기차량(100)의 메모리(130)에 저장된 차량 ID가 M1이면 전기차량(100)의 프로세서(110)는 최종적으로 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(200)의 2차 유효성을 검증하게 된다.

전기차량(100)의 프로세서(110)는 최종적으로 1차 유효성 및 2차 유효성을 인증하게 되면 통신부(120)을 통해 최종 인증 정보를 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)에 전송한다.

인증 결과를 전송받은 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)은 각각의 BMS(Battery Management System)로 전기에너지를 출력할 수 있도록 출력 대기 상태로 변경하는 명령을 발송한다.

제1 배터리팩(200)은 BMS(Battery Management System)(210), 제1 메모리(220), 제2 메모리(230), 프로세서(240) 및 통신부(350)를 포함한다.

제1 메모리(220)는 제1 배터리팩(200) 고유의 ID를 저장한다. 제2 메모리(230)는 제1 배터리팩(200)이 고유하게 사용되는 전기차량(100)의 ID를 저장한다. 본 실시예에서는 제1 메모리(220)와 제2 메모리(230)는 별도의 구성으로 도시되어 있지만, 하나의 메모리로 구현될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

제1 배터리팩(200)의 프로세서(240)는 전기차량(100)에 제1 배터리팩(200)이 탑재되면 제1 메모리(220)에 저장되어 있는 배너리팩 ID를 통신부(340)를 통해 전기차량(100)의 통신부(120)로 전달해 준다. 또한, 제1 배터리팩(200)의 프로세서(240)는 전기차량(100)에 제1 배터리팩(200)이 탑재되면 제2 메모리(230)에 저장되어 있는 차량 ID를 통신부(340)를 통해 전기차량(100)의 통신부(120)로 전달해 준다.

BMS(Battery Management System)(210)는 제1 배터리팩(200)의 충전 및 방전을 제어한다. 또한, BMS(210)는 제1 배터리팩(200)의 프로세서(240)에 의해 전기에너지를 출력할 수 있도록 출력 대기 상태로 변경할 수 있다. BMS(210)는 출력 대기 상태로 변경하면 전기에너지를 출력하도록 한다. BMS(210)는 출력 대기 상태로 변경하지 않으면 전기에너지를 출력하지 않는다.

제1 배터리팩(200)의 프로세서(240)는 전기차량(100)의 프로세서(110)로부터 출력 대기 상태로 변경하는 명령을 수신하면, BMS(210)로 하여금 출력 대기 상태로 변경하도록 한다. 그에 따라, BMS(210)는 제1 배터리팩(200)의 프로세서(240)의 제어에 의해 출력 대기 상태로 변경할 수 있다.

한편, 제2 배터리팩(300)은 BMS(Battery Management System)(310), 제1 메모리(320), 제2 메모리(330), 프로세서(340) 및 통신부(350)를 포함한다. 제1 배터리팩(200)과 제2 배터리팩(300)은 동일한 구성을 가지므로, 제2 배터리팩(300)에 대한 설명은 제1 배터리팩(200)의 설명을 참조한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리팩의 유효성을 검증하기 위한 전기차량과 배터리팩 사이의 메시지 흐름을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 먼저, 단계 601에서 제1 배터리팩(200)은 전기차량(100)에 장착 또는 탑재되는 지를 판단한다. 이어서, 제1 배터리팩(200)은 단계 602에서 전기차량(100)으로 제1 배터리팩 ID를 전송한다. 또한, 단계 603에서 제2 배터리팩(300)은 전기차량(100)에 장착 또는 탑재되는 지를 판단한다. 이어서, 제2 배터리팩(300)은 단계 604에서 전기차량(100)으로 제2 배터리팩 ID를 전송한다.

그에 따라, 전기차량(100)은 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)으로부터 제1 배터리팩(200)의 제1 배터리팩 ID 및 제2 배터리팩(300)의 제2 배터리팩 ID를 각각 수신하면, 단계 605에서 제1 배터리팩(200)의 제1 배터리팩 ID 및 제2 배터리팩(300)의 제2 배터리팩 ID를 비교하여 배터리팩의 유효성을 인증한다.

만약, 전기차량(100)은 배터리팩의 유효성이 인증되지 않으면 즉, 제1 배터리팩(200)의 제1 배터리팩 ID 및 제2 배터리팩(300)의 제2 배터리팩 ID가 동일하지 않으면 단계 606에서, 해당 제1 배터리팩(200) 또는 제2 배터리팩(300)에 대해 인증 확인을 전송하지 못하므로, 제1 배터리팩(200) 또는 제2 배터리팩(300)에 대한 사용이 금지될 수 있다.

예컨대, 전기차량(100)은 제1 배터리팩(200)의 제1 배터리팩 ID 및 제2 배터리팩(300)의 제2 배터리팩 ID에서 미리 정해진 식별자를 공통으로 포함하는 지를 판단할 수 있다. 제1 배터리팩(200)의 제1 배터리팩 ID가 B1M 이고 제2 배터리팩(300)의 제2 배터리팩 ID가 B1S이면 공통으로 미리 정해진 B1의 식별자를 포함하고 있다. 그에 따라, 전기차량(100)은 2개의 배터리팩의 배터리팩 ID들에 공통적으로 저장되어 있는 B1이 동일한 경우 1차 유효성을 검증할 수 있다.

이후, 전기차량(100)은 단계 607 및 단계 608에서 제1 배터리팩(200) 또는 제2 배터리팩(300)으로 1차 유효성의 인증이 확인되었음을 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)으로 각각 전송할 수 있다. 이 단계 607 및 단계 608은 본 발명의 필수 구성요소가 아니며, 구현에 따라 선택적으로 수행될 수 있다.

이어서, 제1 배터리팩(200)은 단계 609에서 전기차량(100)으로 제1 차량 ID를 전송하고, 제2 배터리팩(300)단계 610에서 전기차량(100)으로 제2 차량 ID를 전송할 수 있다.

그러면, 전기차량(100)은 단계 611에서 수신된 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)으로부터 각각 수신한 2개의 차량 ID가 유효한 지를 판단한다. 예컨대, 전기차량(100)은 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)으로부터 각각 수신한 2개의 차량 ID가 전기차량(100)의 메모리(130)에 저장되어 있는 차량 ID와 동일한지 확인한다.

예를 들어 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)에 저장된 차량 ID는 M1이다. 전기차량(100)의 메모리(130)에 저장된 차량 ID가 M1이면 전기차량(100)의 프로세서(110)는 최종적으로 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(200)의 유효성을 인증하게 된다.

만약, 전기차량(100)은 배터리팩의 유효성이 인증되지 않으면 즉, 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)에 저장된 차량 ID가 전기 차량의 ID와 동일하지 않으면 단계 612에서, 해당 제1 배터리팩(200) 또는 제2 배터리팩(300)으로 인증 확인을 전송하지 못하므로, 제1 배터리팩(200) 또는 제2 배터리팩(300)에 대한 사용이 금지될 수 있다.

전기차량(100)는 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(200)의 2차 유효성을 확인하게 되면 단계 613 및 614에서 제2 인증 확인 정보를 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)에 각각 전송할 수 있다. 이 단계 613 및 단계 614은 본 발명의 필수 구성요소가 아니며, 구현에 따라 선택적으로 수행될 수 있다.

이어서, 전기차량(100)은 단계 615 및 단계 616에서 각각 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)에 전기에너지를 출력할 수 있도록 출력 대기 상태로 변경하는 명령을 발송할 수 있다.

그에 따라, 제1 배터리팩(200) 및 제2 배터리팩(300)은 자신의 BMS가 전기에너지를 출력할 수 있는 출력 대기 상태로 변경하도록 한다.

한편, 전기차량(100)에 탑재되어 사용되다가 방전된 배터리팩은 재충전 및 교환을 위해 충전기(400)에 탑재 된다.

전기차량(100)이 2개의 배터리팩(200, 300)에 저장된 배터리팩 ID들와 차량 ID를 통해 2개의 배터리팩(200, 300)의 유효성을 검증한 것과 같이 충전기(400)도 유사한 방법으로 충전을 위해 탑재된 2개의 배터리팩의 유효성을 검증할 수 있다.

충전기(400)에서의 배터리팩의 유효성을 검증하는 방법을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전기에서 배터리팩들의 교환을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전기에서 배터리팩의 유효성을 검증하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 충전기(400)에는 충전을 위해 배터리팩들(200, 300)이 탑재될 수 있으며, 충전이 완료되어 교환되는 배터리팩들(500, 600)이 제거될 수 있다. 이 경우, 충전이 완료되어 충전기(400)에서 제거되어 전기차량(100)에 탑재되는 배터리팩들(500, 600)은 특정 전기차량(100)에 대해 전용된 배터리팩임이 인증되어야 한다. 즉, 교환되는 배터리팩들(500, 600)은 전기차량(100)에 전용으로 할당된 배터리팩(500, 600)임이 증명되어야 전기차량(100)에 장착되어 전기에너지를 제공할 수 있다.

이를 위해, 충전기(400)는 특정 전기차량(100)에 탑재되는 배터리팩들에 대한 유효성을 검증할 수 있다.

도 5를 참조하면, 제1 배터리팩(200)은 충전기(400)에 탑재되어 충전해야 할 배터리팩이며, 제3 배터리팩(500)은 충전이 완료되어 전기차량(100)에 탑재되어 전기에너지를 제공할 배터리팩이다. 본 실시예에서는 1개의 배터리팩을 교환하는 것으로 도시되어 있지만, 2개 이상의 배터리 팩을 교환하는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 5를 참조하면, 먼저, 제1 배터리팩(200)은 전기차량(100)으로부터 제거되어 충전기(400)에 탑재되어 충전된다. 이에 따라, 충전기(400)는 단계 701에서 배터리팩이 탑재되는 지를 판단할 수 있다. 충전기(400)는 배터리팩이 탑재되면, 해당 배터리팩을 충전할 수 있다. 이 경우, 해당 배터리팩을 제거한 전기차량(100)은 다른 배터리팩을 장착하여 전기에너지를 공급받아야 한다. 본 발명에 따라, 충전기(400)는 전기차랑(100)에 장착할 배터리팩에 전기차량(100)의 차량 ID를 제공하여, 해당 전기차량(100)이 장착할 배터리팩을 인증할 수 있도록 한다.

이를 위해, 충전기(400)는 전기차량(100)으로부터 제거된 배터리팩이 장착되어 충전되면 단계 702에서 해당 전기차량(100)의 차량 ID를 제1 배터리팩(200)에 요청한다. 전술한 바와 같이, 배터리팩은 자신의 배터리팩 ID와 차량 ID를 각각 별도의 메모리에 저장하고 있다.

제1 배터리팩(200)는 충전기(400)로부터 차량 ID를 요청받으면 단계 703에서 자신의 메모리에 저장된 차량 ID를 전송한다. 충전기(400)는 단계 704에서 제1 배터리팩(200)로부터 차량 ID를 수신하면 자신의 메모리에 저장한다.

다시 말해, 충전기(400)에 탑재된 배터리팩의 유효성 인증이 완료되면 충전기(400)는 충전된 배터리팩을 사용자에게 제공해야 하며, 이때 제공되는 배터리팩에는 사용자의 차량이 새롭게 제공되는 배터리팩임을 인지할 수 있도록 배터리팩의 메모리에 차량 ID를 입력해줘야 한다.

이어서, 충전기(400)는 단계 705에서 전기차량(100)에 장착될 제3 배터리팩(500)에 제1 배터리팩(200)으로부터 수신한 차량 ID를 전송한다. 그에 따라, 전기차량(100)에 장착되어 전기차량(100)에 전력을 제공할 제3 배터리팩(500)은 충전기(400)로부터 차량 ID를 수신하면 자신의 메모리에 차량 ID를 저장한다. 이후, 단계 707에서 제3 배터리팩(500)은 전기차량(100)에 탑재된다.

제3 배터리팩(500)이 전기차량(100)에 탑재되면 차량에 탑재됨을 인지할 수 있다. 이 경우, 제3 배터리팩(500)은 단계 708에서 자신의 메모리에 저장된 차량 ID를 전기차량(100)으로 전송할 수 있다.

전기차량(100)은 단계 709에서 제3 배터리팩(500)으로부터 전송된 차량 ID와 자신의 차량 ID를 비교하여 제3 배터리팩(500)에 대한 인증을 수행한다. 전기차량(100)은 제3 배터리팩(500)으로부터 전송된 차량 ID와 자신의 차량 ID가 동일하면, 해당 제3 배터리팩(500)의 인증을 성공한 것으로 판단하여 단계 711에서 전기차량(100)은 제3 배터리팩(500)을 출력 대기 상태로 전환하여 사용할 수 있게 된다.

전기차량(100)은 제3 배터리팩(500)으로부터 전송된 차량 ID와 자신의 차량 ID가 동일하지 않으면, 해당 제3 배터리팩(500)의 인증을 실패한 것으로 판단하여 단계 710에서 전기차량(100)은 제3 배터리팩(500)을 사용하지 못하게 된다.

상기와 같이 교환된 배터리팩의 메모리에는 배터리를 반납한 차량의 ID가 저장되어 있어 교환된 배터리팩을 다른 차량에 탑재해도 인증되지 않아 차량을 사용할 수가 없게 된다. 이러한 장치와 방법을 통해 공유형 배터리팩을 특정 사용자만 사용할 수가 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 전기차량 200: 제1 배터리팩
300: 제2 배터리팩 400: 충전기

Claims

차량 ID와 제1 배터리팩 ID를 저장하는 제1 배터리팩;
차량 ID와 제2 배터리팩 ID를 저장하는 제2 배터리팩; 및
상기 제1 배터리팩으로부터 상기 제1 배터리팩 ID를 수신하고 상기 제2 배터리팩으로부터 상기 제2 배터리팩 ID를 수신하여 상기 제1 배터리팩 ID와 상기 제2 배터리팩 ID를 비교하여 1차 배터리팩 유효성을 검증하고, 상기 제1 배터리팩으로부터 상기 차량 ID를 수신하고 상기 제2 배터리팩으로부터 상기 차량 ID를 수신하여 상기 제1 배터리팩의 상기 차량 ID와 상기 제2 배터리팩의 상기 차량 ID를 비교하여 2차 배터리팩 유효성을 검증하는 전기차량을 포함하고,
상기 전기차량은 상기 제1 배터리팩의 상기 제1 배터리팩 ID와 상기 제2 배터리팩의 제2 배터리팩 ID에서 이리 정해진 식별자를 공통으로 포함하는지를 판단하여 상기 1차 배터리팩 유효성을 검증하는 것을 특징으로 하는 전기차량의 공유형 배터리팩을 인증하는 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 전기차량은 상기 제1 배터리팩의 차량 ID와 상기 제2 배터리팩의 차량 ID가 상기 전기차량에 저장되어 있는 차량 ID와 동일한지 판단함으로써 상기 2차 배터리팩 유효성을 검증하는 것을 특징으로 하는 전기차량의 공유형 배터리팩을 인증하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전기차량에 탑재될 예정인 제3 배터리팩; 및
상기 제1 배터리팩이 탑재되면 상기 제1 배터리팩으로 상기 제1 배터리팩에 저장된 상기 차량 ID를 요청하고 상기 제1 배터리팩으로부터 상기 차량 ID를 수신하면 상기 제3 배터리팩으로 상기 차량 ID를 전송하는 충전기;를 포함하며,
상기 제3 배터리팩은 상기 충전기로부터 상기 차량 ID를 수신하면 저장하는 것을 특징으로 하는 전기차량의 공유형 배터리팩을 인증하는 시스템.
전기차량에서 공유형 배터리팩을 인증하는 방법에 있어서,
제1 배터리팩으로부터 제1 배터리팩 ID를 수신하고, 제2 배터리팩으로부터 제2 배터리팩 ID를 수신하는 단계;
상기 제1 배터리팩 ID와 상기 제2 배터리팩 ID를 비교하여 1차 배터리팩 유효성을 검증하는 단계;
상기 제1 배터리팩으로부터 차량 ID를 수신하고 상기 제2 배터리팩으로부터 차량 ID를 수신하는 단계; 및
상기 제1 배터리팩의 상기 차량 ID와 상기 제2 배터리팩의 상기 차량 ID를 비교하여 2차 배터리팩 유효성을 검증하는 단계를 포함하고,
상기 1차 배터리팩 유효성을 검증하는 단계는, 상기 제1 배터리팩 ID와 상기 제2 배터리팩 ID에서 이리 정해진 식별자를 공통으로 포함하는지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제5항에 있어서,
상기 2차 배터리팩 유효성을 검증하는 단계는 상기 제1 배터리팩의 차량 ID와 상기 제2 배터리팩의 차량 ID가 상기 전기차량에 저장되어 있는 차량 ID와 동일한지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.