KR20110022515A

KR20110022515A - 차량의 충전 제어 방법 및 이를 위한 충전 제어 장치

Info

Publication number: KR20110022515A
Application number: KR1020100016159A
Authority: KR
Inventors: 유재준; 이성호; 김재철; 장윤섭; 박선례
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2011-03-07

Abstract

제한된 전력 사용의 효율성을 높일 수 있는 차량의 충전 제어 방법이 제공된다. 차량의 충전 제어 방법은, 충전 제어 장치가 권역 내에 위치한 다수의 충전기 중에서 차량으로부터 전송된 충전 요청 정보에 따라 선택된 하나의 충전기의 충전 가능 여부를 판단하는 단계 및 판단 결과에 따라 하나의 충전기로부터 차량으로 충전 요청 정보에 해당하는 요청 전력량을 충전하도록 제어하는 단계를 포함한다.

Description

차량의 충전 제어 방법 및 이를 위한 충전 제어 장치{Method and device for charge control of vehicle}

본 발명은 전기 자동차의 충전 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 텔레매틱스 장치로부터 전송된 다양한 정보를 활용하여 차량 배터리의 전기 충전을 제어할 수 있는 차량의 충전 제어 방법 및 이를 위한 충전 제어 장치에 관한 것이다.

근래에 오염 배출을 줄이는 다양한 친환경적인 기술이 자동차 산업에 접목되면서, 자동차의 연료로써 종래의 가솔린과 경유와 같은 석유 기반 물질이 아닌 다양한 친환경 물질, 예컨대 전기 또는 태양열을 사용하는 기술이 개발되고 있다.

이로 인해, 최근 들어 전기와 가솔린 또는 경유를 동시에 사용하는 하이브리드(hybrid) 자동차 또는 전기만을 사용하는 전기 자동차가 개발되어 생산되고 있다.

이러한 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차의 대중화는 자동차가 운행될 수 있는 임의의 시간 및 임의의 장소(또는, 도로)에서 운전자가 자동차에 전기를 충전하기 위하여 일시적으로 많은 전력 수요를 야기한다.

그러나, 현재의 국가 전력 시스템에서는 제한된 전력을 충전이 필요한 장소에 효율적으로 분배할 수 있는 기술 및 시스템에 대한 고려가 부족한 현실이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 차량에 구비된 텔레매틱스 장치들로부터 제공되는 다양한 차량 정보와 공간지리정보를 활용하여 충전 수요에 따라 특정 지역별로 전기를 분배 및 전달하여 제한된 전력 사용의 효율성을 높일 수 있는 차량의 충전 제어 방법 및 이를 위한 충전 제어 장치를 제공하고자 하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충전 제어 방법은, 충전 제어 장치가 권역 내에 위치한 다수의 충전기 중에서 차량으로부터 전송된 충전 요청 정보에 따라 선택된 하나의 충전기의 충전 가능 여부를 판단하는 단계 및 판단 결과에 따라 하나의 충전기로부터 차량으로 충전 요청 정보에 해당하는 요청 전력량을 충전하도록 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 충전 제어 방법은, 차량이 배터리의 충전 잔량을 모니터링한 결과로부터 배터리 충전을 위한 전력 수요량을 추정하는 단계, 추정된 전력 수요량과 차량의 위치 정보를 포함하는 충전 요청 정보를 충전 제어 장치로 전송하는 단계, 충전 제어 장치로부터 충전 요청 정보에 대응되는 충전 예약 정보를 수신하는 단계 및 차량이 위치한 권역 내의 다수의 충전기 중에서 충전 예약 정보에 대응되는 하나의 충전기와 접속하여 인증을 수행하고, 인증 결과에 따라 하나의 충전기로부터 전기를 공급받아 상기 배터리를 충전하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충전 제어 장치는, 차량으로부터 전송된 충전 요청 정보에 따라 권역 내의 다수의 충전기들 중에서 선택된 하나의 충전기의 충전 가능 여부를 판단하는 판단 유닛 및 판단 유닛의 판단 결과에 따라 하나의 충전기가 충전 요청 정보에 해당하는 요청 전력량을 충전하도록 제어하는 제어 유닛을 포함한다.

본 발명의 차량의 충전 제어 방법 및 이를 위한 충전 제어 장치에 따르면, 차량으로부터 제공된 다양한 차량 관련 정보와 공간지리정보를 이용하여 전기 자동차의 충전을 보다 효율적으로 편의성 있게 제공해줄 수 있으며, 제한된 전력량을 필요한 장소 및 시점에 효율적으로 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충전 제어 장치를 포함하는 차량 충전 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리부의 판단 유닛의 개략적인 구성도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 관리부의 판단 유닛의 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 차량 충전 시스템을 이용한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충전 제어 동작의 흐름도이다.
도 4a 및 도 4b는 충전 가능 판단 단계의 세부 흐름도들이다.
도 5는 도 1에 도시된 차량 충전 시스템을 이용한 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 충전 제어 동작의 흐름도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시 예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 실시 예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충전 제어 장치를 포함하는 차량 충전 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 충전 시스템(10)은 차량(100), 충전 제어 장치(200), 충전기(300) 및 전력 공급원(400)을 포함할 수 있다.

여기서, 차량(100), 충전 제어 장치(200) 및 충전기(300)는 통신망(510)을 통해 서로 접속될 수 있으며, 소정의 데이터를 서로 주고받는 통신을 수행할 수 있다.

또한, 충전기(300) 및 전력 공급원(400)은 전력망(520), 예컨대 스마트 그리드(Smart Grid) 전력망을 통해 서로 접속될 수 있으며, 전력 공급원(400)은 충전 제어 장치(200)의 제어에 의해 소정의 전력을 전력망(520)을 통해 충전기로 공급할 수 있다.

차량(100)은 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차 등과 같이 내부에 전기 충전을 위한 배터리(미도시)를 포함하는 차량일 수 있다. 차량(100)은 충전기(300)를 통해 배터리에 전기를 충전하고, 충전된 전기를 구동 에너지로 이용할 수 있다.

차량(100)은 차량 모니터링부(110), 위치/경로 측정부(120) 및 충전 수요 추정부(130)를 포함할 수 있다.

차량 모니터링부(110)는 차량(100)의 배터리에 충전된 전기의 잔량을 모니터링할 수 있는 배터리 모니터일 수 있다.

차량 모니터링부(110)는 운행 중인 차량(100)의 배터리를 충전할 필요가 있는 경우에 이를 운전자에게 통보할 수 있다.

예컨대, 차량 모니터링부(110)는 주기적으로 배터리의 충전 잔량을 모니터링하여 그 결과를 출력하되, 모니터링 한 배터리 충전 잔량이 임계점(예컨대, 차량 운행에 필요한 최소의 충전량)에 근접한 경우에 이를 운전자에게 경고등 등과 같은 표시 수단으로 표시할 수 있다.

위치/경로 측정부(120)는 차량(100)에 구비된 위성 항법 장치(Global Positioning System; GPS) 또는 네비게이션 장치 등과 같은 텔레매틱스(Telematics) 장치일 수 있다.

위치/경로 측정부(120)는 운행중인 차량(100)의 현재 위치와 이동 경로 및 목적지 정보를 측정하고, 측정된 결과를 운전자에게 표시하거나 또는 통신망(510)을 통해 충전 제어 장치(200)로 전송할 수 있다.

충전 수요 추정부(130)는 차량 모니터링부(110)로부터 출력된 모니터링 결과에 따라 배터리에 충전되어야 하는 전기 수요량, 즉 충전 수요량을 추정하여 출력할 수 있다.

충전 수요 추정부(130)는 차량 정보, 예컨대 차량의 무게 또는 출력 등과 같은 차량 정보에 기초하여 충전 수요량을 추정할 수 있다.

상술한 차량(100)은 배터리를 충전해야 할 필요가 있는 경우에, 통신망(510)을 통해 충전 요청 정보, 예컨대 추정된 충전 수요량, 차량 위치 정보 또는 차량 이동 경로 정보 등을 포함하는 충전 요청 정보를 충전 제어 장치(200)로 전송할 수 있다.

또한, 차량(100)은 특정 충전기, 예컨대 운전자의 의도에 따라 선택된 충전기(300)에 접속하여 충전 요청 정보를 충전기(300)로 전송할 수 있다. 충전기(300)는 차량(100)으로부터 전송된 충전 요청 정보를 통신망(510)을 통해 충전 제어 장치(200)로 전송할 수도 있다.

충전 제어 장치(200)는 차량(100) 또는 충전기(300)로부터 전송된 충전 요청 정보에 기초하여 차량(100)이 위치하는 권역 내의 다수의 충전기들 중에서 하나의 충전기가 차량(100)에 전기를 충전하는 것을 제어할 수 있다.

예컨대, 충전 제어 장치(200)는 관리하는 대상 지역을 다수의 권역들로 분류하고, 다수의 권역들 중에서 통신망(510)을 통해 수신된 충전 요청 정보에 포함된 위치 정보, 예컨대 차량(100)의 위치 정보 또는 충전기(300)의 위치 정보에 해당하는 하나의 권역을 선택할 수 있다.

이어, 선택된 권역 내의 다수의 충전기들 중에서 하나의 충전기(300)를 검색하여 선택하거나 또는 차량(100)에 의해 선택된 하나의 충전기(300)가 차량(100)에 전기를 충전하는 것을 제어할 수 있다.

여기서, 충전 제어 장치(200)는 수치 지도 또는 도로 네트워크 정보 등을 이용하여 대상 지역을 다수의 권역들로 분류하고, 분류된 다수의 권역들을 공간지리정보로써 관리할 수 있다. 이때, 분류된 다수의 권역들에는 다수의 충전기들 각각의 위치 정보가 포함될 수 있다.

충전 제어 장치(200)는 전력 관리부(210) 및 충전 관리부(220)를 포함할 수 있다.

전력 관리부(210)는 판단 유닛(211) 및 제어 유닛(213)을 포함할 수 있다.

전력 관리부(210)의 판단 유닛(211)은 수신된 충전 요청 정보에 따라 해당하는 충전기(300)의 충전 가능 여부를 판단할 수 있다.

전력 관리부(210)의 제어 유닛(213)은 판단 유닛(211)의 판단 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다. 생성된 제어 신호는 충전 관리부(220) 또는 전력 공급원(400)으로 출력되어 충전기(300)의 충전 동작을 제어할 수 있다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리부의 판단 유닛의 개략적인 구성도이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 관리부의 판단 유닛의 개략적인 구성도이다.

도 1 및 도 2a를 참조하면, 전력 관리부(210)의 판단 유닛(211)은 충전기 할당 전력 모니터(231)와 비교부(233)를 포함할 수 있다.

충전기 할당 전력 모니터(231)는 통신망(510)을 통해 수신된 충전 요청 정보에 포함된 위치 정보(PI), 예컨대 차량(100) 또는 충전기(300)의 위치 정보에 해당하는 권역의 하나의 충전기(300)에 할당된 전력량(P1)을 출력할 수 있다.

비교부(233)는 충전 요청 정보에 포함된 요청 전력량(P2), 즉 차량(100)의 충전 수요 추정부(130)에 의해 추정된 충전 수요량과 충전기 할당 전력 모니터(231)로부터 출력된 충전기의 할당 전력량(P1)을 비교하여 비교 결과(CS)를 출력할 수 있다.

전력 관리부(210)의 제어 유닛(213)은 판단 유닛(211)의 비교부(233)로부터 출력된 비교 결과(CS)에 따라 제어 신호를 생성할 수 있고, 생성된 제어 신호를 후술될 충전 관리부(220) 또는 전력 공급원(400)으로 출력할 수 있다.

도 1 및 도 2b를 참조하면, 전력 관리부(210)의 판단 유닛(211)은 권역별 가용 전력 산출부(235) 및 비교부(233)를 포함할 수 있다.

권역별 가용 전력 산출부(235)는 통신망(510)을 통해 수신된 충전 요청 정보에 포함된 위치 정보(PI)에 해당하는 권역의 가용 전력량(P3)을 산출하여 출력할 수 있다.

예컨대, 권역별 가용 전력 산출부(235)는 위치 정보(PI)에 해당하는 권역의 할당 전력량(AP)과 사용 전력량(UP)으로부터 가용 전력량(P3)을 산출할 수 있다.

비교부(233)는 산출된 가용 전력량(P3)과 요청된 요청 전력량(P2)을 비교하여 비교 결과(CS)를 출력할 수 있다.

제어 유닛(213)은 비교부(233)로부터 출력된 비교 결과(CS)에 따라 제어 신호를 생성할 수 있고, 생성된 제어 신호를 충전 관리부(220) 또는 전력 공급원(400)으로 출력할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 충전 제어 장치(200)의 충전 관리부(220)는 검색 유닛(221) 및 관리 유닛(223)을 포함할 수 있다.

검색 유닛(221)은 차량(100)이 통신망(510)을 통해 충전 요청 정보를 전송하는 경우에 차량(100)의 위치 정보에 따라 최적의 충전기(300)를 검색하여 선택하고, 이를 관리 유닛(223)으로 출력할 수 있다.

예컨대, 검색 유닛(221)은 차량(100)의 위치 정보에 따라 다수의 권역들 중에서 해당하는 하나의 권역을 추출하고, 추출된 권역 내의 다수의 충전기들 중에서 차량(100)의 현재 위치에 가장 근접하는 하나의 충전기(300)를 검색하여 선택할 수 있다.

검색 유닛(221)에 의해 선택된 하나의 충전기(300)에 대한 정보, 예컨대 충전기(300)의 위치 정보는 관리 유닛(223)으로 출력될 수 있다.

또한, 검색 유닛(221)은 차량(100)이 충전기(300)를 통해 충전 요청 정보를 전송하는 경우에, 충전기(300)의 위치 정보를 추출하여 관리 유닛(223)으로 출력할 수도 있다.

관리 유닛(223)은 검색 유닛(221)으로부터 전송된 충전기 정보와 전력 관리부(210)로부터 전송된 제어 신호에 따라 충전기(300)에 충전 개시 명령을 전송하거나 또는 충전 예약을 수행할 수 있다.

예컨대, 관리 유닛(223)은 차량(100)이 충전기(300)에 도착하지 않은 경우, 즉 차량(100)으로부터 통신망(510)을 통해 충전 요청 정보가 전송된 경우에는, 검색 유닛(221)으로부터 전송된 충전기 정보에 해당하는 충전기(300)에 충전 예약을 수행할 수 있다.

여기서, 관리 유닛(223)은 충전기(300)에 충전 수요 정보를 전송할 수 있으며, 충전 수요 정보는 차량의 ID 정보 및 요청 전력량 정보를 포함할 수 있다.

또한, 관리 유닛(223)은 충전기(300)의 위치 정보가 포함된 충전 예약 정보를 차량(100)으로 전송할 수 있으며, 운전자는 전송된 충전 예약 정보에 따라 해당하는 충전기(300)로 이동하여 충전을 수행할 수 있다.

한편, 관리 유닛(223)은 차량(100)이 충전기(300)에 도착한 경우, 즉 충전기(300)로부터 통신망(510)을 통해 충전 요청 정보가 전송된 경우에는, 검색 유닛(221)으로부터 전송된 충전기 정보에 해당하는 충전기(300)에 충전 개시 명령을 전송할 수 있다.

충전기(300)는 충전 제어 장치(200)의 충전 관리부(220)로부터 전송된 충전 개시 명령에 따라 차량(100)에 해당하는 요청 전력량을 충전시키거나 또는 충전 관리부(220)로부터 전송된 충전 수요 정보에 따라 충전 예약을 수행하고, 차량(100)이 충전기(300)에 도착한 경우에 해당하는 요청 전력량을 충전시킬 수 있다.

여기서, 충전기(300)는 충전 수요 정보를 저장하고 있다가 차량(100)이 도착하면 저장된 충전 수요 정보를 이용하여 차량(100)을 인증하는 동작을 수행한 후, 차량(100)에 충전 동작을 수행할 수 있다.

전력 공급원(400)은 충전 제어 장치(200)가 관리하는 대상 지역의 변전소 또는 발전소 일 수 있으며, 충전 제어 장치(200)로부터 전송된 제어 신호에 따라 소정의 전력을 충전기(300)로 공급할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 차량 충전 시스템을 이용한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충전 제어 동작의 흐름도이고, 도 4a 및 도 4b는 충전 가능 판단 단계의 세부 흐름도들이다.

이하에서, 도 1 내지 도 4b를 참조하여 차량(100)으로부터 통신망(510)을 통해 충전 요청 정보가 충전 제어 장치(200)로 전송된 경우의 충전 제어 동작에 대하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 운행중인 차량(100)의 차량 모니터링부(110)가 배터리의 충전 잔량을 모니터링하고, 그 결과를 운전자에게 통보할 수 있다(S10).

운전자가 모니터링 결과에 따라 충전이 필요하다고 판단하면, 차량(100)의 충전 수요 추정부(130)가 충전되어야 할 충전 수요 전력량을 추정할 수 있다(S20).

이어, 차량(100)의 위치/경로 측정부(120)로부터 출력된 차량의 위치 정보 및 경로 정보와 충전 수요 추정부(130)로부터 추정된 충전 수요 전력량으로부터 충전 요청 정보를 생성하고, 생성된 충전 요청 정보를 통신망(510)을 통해 충전 제어 장치(200)로 전송할 수 있다(S30).

충전 제어 장치(200)의 충전 관리부(220)는 전송된 충전 요청 정보에 따라 차량(100)의 현재 위치에 해당하는 권역 내에 위치하는 다수의 충전기들 중에서 차량(100)에 가장 인접하는 하나의 충전기(300)를 검색하여 선택할 수 있다(S40).

또한, 전력 관리부(210)는 전송된 충전 요청 정보에 따라 충전 관리부(220)에 의해 선택된 하나의 충전기(300)의 충전 가능 여부를 판단할 수 있다(S50).

도 1, 도 2a 및 도 4a를 참조하면, 전력 관리부(210)의 판단 유닛(211)은 충전기 할당 전력 모니터(231)와 비교부(233)를 포함할 수 있다.

충전기 할당 전력 모니터(231)는 검색된 하나의 충전기(300)에 할당된 전력량(P1)을 모니터링하여 출력할 수 있다.

비교부(233)는 하나의 충전기(300)의 할당 전력량(P1)과 충전 요청 정보에 따른 요청 전력량(P2)을 비교하여 비교 결과(CS)를 출력할 수 있다(S51).

제어 유닛(213)은 비교부(233)로부터 출력된 비교 결과(CS)에 따라 제어 신호를 생성하여 출력할 수 있다.

예컨대, 비교부(233)의 비교 결과 할당 전력량(P1)이 요청 전력량(P2)보다 많으면, 제어 유닛(213)은 비교부(233)로부터 출력된 비교 결과(CS)에 따라 제어 신호를 생성하고, 이를 충전 관리부(220)의 관리 유닛(223)으로 출력할 수 있다.

관리 유닛(223)은 제어 유닛(213)으로부터 출력된 제어 신호에 응답하여 검색된 하나의 충전기(300)에 충전 수요 정보를 전송할 수 있다. 또한, 상기 하나의 충전기(300)의 위치 정보를 포함하는 충전 예약 정보를 차량(100)으로 전송하여 충전 예약을 수행할 수 있다(S60).

여기서, 충전 수요 정보는 차량(100)으로부터 전송된 충전 요청 정보에 포함된 차량 ID 정보 또는 요청 전력량 정보를 포함할 수 있다.

한편, 비교부(233)의 비교 결과 할당 전력량(P1)이 요청 전력량(P2)보다 적거나 동일하면, 제어 유닛(213)은 비교부(233)로부터 출력된 비교 결과(CS)에 따라 제어 신호를 생성하고, 이를 전력 공급원(400)으로 출력할 수 있다.

전력 공급원(400)은 제어 유닛(213)으로부터 출력된 제어 신호에 응답하여 검색된 하나의 충전기(300)에 추가 전력을 공급할 수 있다(S90).

여기서, 전력 공급원(400)으로부터 하나의 충전기(300)로 공급되는 추가 전력량은 차량(100)에 의해 요청된 요청 전력량(P2)과 동일할 수 있다.

전력 공급원(400)으로부터 하나의 충전기(300)에 추가 전력의 공급이 완료되면, 충전 관리부(220)의 관리 유닛(223)은 하나의 충전기(300)에 충전 수요 정보를 전송할 수 있다. 또한, 상기 하나의 충전기(300)의 위치 정보를 포함하는 충전 예약 정보를 차량(100)으로 전송하여 충전 예약을 수행할 수 있다(S60).

도 1, 도 2b 및 도 4b를 참조하면, 전력 관리부(210)의 판단 유닛(211)은 권역별 가용 전력 산출부(235) 및 비교부(233)를 포함할 수 있다.

권역별 가용 전력 산출부(235)는 검색된 충전기(300)가 위치하는 해당 권역에서의 잉여 전력, 즉 사용할 수 있는 전력량을 산출할 수 있다(S53).

예컨대, 권역별 가용 전력 산출부(235)는 권역별 할당 전력량(AP)과 권역별 사용 전력량(UP)을 제공받고, 이들로부터 권역의 가용 전력량(P3)을 산출할 수 있다. 이때, 권역의 가용 전력량(P3)은 권역별 할당 전력량(AP)에서 권역별 사용 전력량(UP)을 감산하여 산출될 수 있다.

비교부(233)는 산출된 가용 전력량(P3)과 요청 전력량(P2)을 비교하여 비교 결과(CS)를 출력할 수 있다(S55).

예컨대, 비교부(233)의 비교 결과, 가용 전력량(P3)이 요청 전력량(P2)보다 많으면, 제어 유닛(213)은 비교부(233)로부터 출력된 비교 결과(CS)에 따라 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 충전 관리부(220)의 관리 유닛(223)으로 출력할 수 있다.

한편, 비교부(233)의 비교 결과, 가용 전력량(P3)이 요청 전력량(P2)보다 적거나 동일하면, 제어 유닛(213)은 비교부(233)로부터 출력된 비교 결과(CS)에 따라 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 전력 공급원(400)으로 출력할 수 있다.

전력 공급원(400)은 제어 유닛(213)으로부터 출력된 제어 신호에 응답하여 해당 권역에 추가 전력을 공급할 수 있다(S90).

여기서, 전력 공급원(400)으로부터 해당 권역에 공급되는 추가 전력량은 차량(100)에 의해 요청된 요청 전력량(P2)과 동일할 수 있다.

전력 공급원(400)으로부터 해당 권역에 추가 전력의 공급이 완료되면, 충전 관리부(220)의 관리 유닛(223)은 하나의 충전기(300)에 충전 수요 정보를 전송할 수 있다. 또한, 상기 하나의 충전기(300)의 위치 정보를 포함하는 충전 예약 정보를 차량(100)으로 전송하여 충전 예약을 수행할 수 있다(S60).

다시 도 1 및 도 3을 참조하면, 관리 유닛(223)에 의해 차량(100)의 충전 예약이 완료되면, 운전자는 충전 제어 장치(200)로부터 전송된 충전 예약 정보에 따라 지정된 충전기, 즉 검색된 하나의 충전기(300)로 이동할 수 있으며, 하나의 충전기(300)에 차량(100)을 접속시킬 수 있다.

하나의 충전기(300)에는 앞서 설명한 바와 같이 차량(100)의 ID 정보 및 요청 전력량을 포함하는 충전 수요 정보가 저장되어 있으며, 차량(100)이 도착하면 차량(100)에 저장된 충전 수요 정보를 이용하여 차량(100)의 인증 동작을 수행할 수 있다(S70).

이어, 차량 인증이 성공하면 충전기(300)는 충전을 개시하여 충전 수요 정보에 따른 요청 전력량(P2)을 차량(100)에 충전시킬 수 있다(S80).

또한, 하나의 충전기(300)에 의해 차량(100)의 충전이 완료되면, 하나의 충전기(300)는 충전 결과를 충전 제어 장치(200)로 전송할 수 있으며, 충전 제어 장치(200)는 이를 저장할 수 있다. 저장된 충전 결과는 주기적으로 갱신될 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 차량 충전 시스템을 이용한 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 충전 제어 동작의 흐름도이다.

이하에서는, 도 1 내지 도 2b 및 도 5를 참조하여 차량(100)이 특정 충전기(300)에 접속한 후, 충전기(300)를 통해 충전 요청 정보를 충전 제어 장치(200)로 전송한 경우의 충전 제어 동작에 대하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 운전자가 차량(100)을 운행 중에 발견된 특정 충전기, 예컨대 권역의 다수의 충전기들 중에서 하나의 충전기(300)에 접속하여 충전을 요청하게 되면(S110), 하나의 충전기(300)는 차량(100)으로부터 전송된 충전 요청 정보와 자신의 위치 정보를 함께 충전 제어 장치(200)로 전송할 수 있다(S120).

충전 제어 장치(200)의 전력 관리부(210)는 하나의 충전기(300)로부터 전송된 충전 요청 정보 및 충전기 위치 정보에 따라 충전 가능 여부를 판단할 수 있다(S130).

예컨대, 전력 관리부(210)의 판단 유닛(211)은 앞서 도 2a 및 도 4a를 참조하여 설명한 바와 같이, 하나의 충전기(300)에 할당된 할당 전력량(P1)과 차량(100)으로부터 요청된 요청 전력량(P2)을 비교하여 충전 가능 여부를 판단할 수 있다.

또한, 전력 관리부(210)의 판단 유닛(211)은 앞서 도 2b 및 도 4b를 참조하여 설명한 바와 같이, 하나의 충전기(300)가 위치하는 권역의 가용 전력량(P3)을 산출하고, 이를 요청 전력량(P2)과 비교하여 충전 가능 여부를 판단할 수 있다.

이때, 전력 관리부(210)의 판단 유닛(211)에 의해 하나의 충전기(300)가 충전 가능하다고 판단되면, 제어 유닛(213)은 판단 결과에 따라 생성된 제어 신호를 충전 관리부(220)의 관리 유닛(223)으로 출력할 수 있다.

관리 유닛(223)은 제어 신호에 응답하여 하나의 충전기(300)에 충전 개시 명령을 전송하고, 하나의 충전기(300)는 충전 개시 명령에 따라 차량(100)에 요청 전력량(P2)을 충전시킬 수 있다(S140).

한편, 전력 관리부(210)의 판단 유닛(211)에 의해 하나의 충전기(300)가 충전 불가능하다고 판단되면, 제어 유닛(213)은 판단 결과에 따라 생성된 제어 신호를 전력 공급원(400)으로 출력할 수 있다.

전력 공급원(400)은 제어 신호에 응답하여 하나의 충전기(300) 또는 하나의 충전기(300)가 위치하는 권역에 추가 전력을 공급할 수 있다(S150).

여기서, 전력 공급원(400)에 의해 공급되는 추가 전력량은 차량(100)으로부터 요청된 요청 전력량(P2)과 동일할 수 있다.

하나의 충전기(300) 또는 권역에 추가 전력 공급이 완료되면, 충전 관리부(220)의 관리 유닛(223)은 하나의 충전기(300)에 충전 개시 명령을 전송하고, 하나의 충전기(300)는 충전 개시 명령에 따라 차량(100)에 요청 전력량(P2)을 충전시킬 수 있다(S140).

본 발명의 내용은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

차량 충전 시스템: 10 차량: 100
충전 제어 장치: 200 전력 관리부: 210
판단 유닛: 211 제어 유닛: 213
충전 관리부: 220 검색 유닛: 221
관리 유닛: 223 충전기: 300
전력 공급원: 400 통신망: 510

Claims

차량의 충전 제어 방법에 있어서 충전 제어 장치가,
권역 내에 위치한 다수의 충전기 중에서 차량으로부터 전송된 충전 요청 정보에 따라 선택된 하나의 충전기의 충전 가능 여부를 판단하는 단계; 및
판단 결과에 따라 상기 하나의 충전기로부터 상기 차량으로 상기 충전 요청 정보에 해당하는 요청 전력량을 충전하도록 제어하는 단계를 포함하는 차량의 충전 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 충전 가능 여부를 판단하는 단계는,
상기 하나의 충전기의 할당 전력량과 상기 요청 전력량을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 하나의 충전기의 충전 가능 여부를 판단하는 차량의 충전 제어 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 충전 가능 여부를 판단하는 단계는,
상기 하나의 충전기의 할당 전력량이 상기 요청 전력량보다 많으면, 상기 하나의 충전기가 상기 요청 전력량을 충전하도록 제어하는 단계; 및
상기 하나의 충전기의 할당 전력량이 상기 요청 전력량보다 적거나 동일하면, 상기 하나의 충전기에 추가 전력을 공급한 후, 상기 하나의 충전기가 상기 요청 전력량을 충전하도록 제어하는 단계를 포함하는 차량의 충전 제어 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 추가 전력은 상기 요청 전력량과 동일한 전력량으로 상기 하나의 충전기로 공급되는 차량의 충전 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 충전 가능 여부를 판단하는 단계는,
상기 차량이 상기 하나의 충전기에 도착한 경우에는 판단 결과에 따라 상기 하나의 충전기에 충전 개시 명령을 전송하거나, 또는
상기 차량이 상기 하나의 충전기에 미도착한 경우에는 판단 결과에 따라 상기 하나의 충전기에 충전 수요 정보를 전송하여 충전 예약을 수행하는 차량의 충전 제어 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 충전 예약을 수행한 후에,
상기 하나의 충전기의 위치 정보가 포함된 충전 예약 정보를 상기 차량으로 전송하는 단계를 더 포함하는 차량의 충전 제어 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 충전 예약을 수행한 후에,
상기 하나의 충전기에 상기 차량이 도착하면 상기 하나의 충전기에 저장된 상기 충전 수요 정보와 상기 차량에 저장된 상기 충전 예약 정보를 비교하여 상기 차량을 인증하는 단계를 더 포함하는 차량의 충전 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 충전 가능 여부를 판단하는 단계는,
상기 하나의 충전기가 위치한 상기 권역의 할당 전력량과 사용 전력량으로부터 가용 전력량을 산출하는 단계; 및
상기 가용 전력량과 상기 요청 전력량을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 하나의 충전기의 충전 가능 여부를 판단하는 단계인 차량의 충전 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 충전 가능 여부를 판단하는 단계는,
상기 가용 전력량이 상기 요청 전력량보다 많으면, 상기 하나의 충전기가 상기 요청 전력량을 충전하도록 제어하는 단계; 및
상기 가용 전력량이 상기 요청 전력량보다 적거나 동일하면, 상기 권역에 추가 전력을 공급한 후, 상기 하나의 충전기가 상기 요청 전력량을 충전하도록 제어하는 단계를 포함하는 차량의 충전 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 충전 요청 정보는 상기 차량의 위치 정보를 더 포함하고,
상기 하나의 충전기는 상기 권역 내에 위치한 상기 다수의 충전기 중에서 상기 위치 정보에 따라 상기 차량에 인접하는 충전기로 검색되어 선택되는 차량의 충전 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 하나의 충전기는 상기 권역 내에 위치한 상기 다수의 충전기 중에서 상기 차량이 도착하여 접속된 충전기로 선택되는 차량의 충전 제어 방법.
차량의 충전 제어 방법에 있어서 차량이,
배터리의 충전 잔량을 모니터링한 결과로부터 배터리 충전을 위한 전력 수요량을 추정하는 단계;
추정된 전력 수요량과 상기 차량의 위치 정보를 포함하는 충전 요청 정보를 충전 제어 장치로 전송하는 단계;
상기 충전 제어 장치로부터 상기 충전 요청 정보에 대응되는 충전 예약 정보를 수신하는 단계; 및
상기 차량이 위치한 권역 내의 다수의 충전기 중에서 상기 충전 예약 정보에 대응되는 하나의 충전기와 접속하여 인증을 수행하고, 인증 결과에 따라 상기 하나의 충전기로부터 전기를 공급받아 상기 배터리를 충전하는 단계를 포함하는 차량 충전 제어 방법.
차량으로부터 전송된 충전 요청 정보에 따라 권역 내의 다수의 충전기들 중에서 선택된 하나의 충전기의 충전 가능 여부를 판단하는 판단 유닛; 및
상기 판단 유닛의 판단 결과에 따라 상기 하나의 충전기가 상기 충전 요청 정보에 해당하는 요청 전력량을 충전하도록 제어하는 제어 유닛을 포함하는 차량 충전 제어 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 판단 유닛은 상기 하나의 충전기의 할당 전력량과 상기 요청 전력량을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 하나의 충전기의 충전 가능 여부를 판단하는 차량 충전 제어 장치.
청구항 14에 있어서, 상기 제어 유닛은,
상기 판단 유닛의 비교 결과 상기 하나의 충전기의 할당 전력량이 상기 요청 전력량보다 많으면, 상기 하나의 충전기가 상기 요청 전력량을 충전하도록 제어하고,
상기 판단 유닛의 비교 결과 상기 하나의 충전기의 할당 전력량이 상기 요청 전력량보다 적거나 동일하면, 상기 하나의 충전기에 추가 전력이 공급되도록 제어하는 차량 충전 제어 장치.
청구항 15에 있어서,
상기 제어 유닛은 상기 하나의 충전기와 전력망을 통해 접속된 전력 공급원에 전력 요청 신호를 출력하고,
상기 전력 공급원은 상기 전력 요청 신호에 응답하여 상기 요청 전력량과 동일한 전력량을 가지는 상기 추가 전력을 상기 하나의 충전기로 공급하는 차량 충전 제어 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 판단 유닛은 상기 하나의 충전기가 위치하는 상기 권역의 할당 전력량과 사용 전력량으로부터 가용 전력량을 도출하고, 도출된 상기 가용 전력량과 상기 요청 전력량을 비교하여 상기 하나의 충전기의 충전 가능 여부를 판단하는 차량 충전 제어 장치.
청구항 17에 있어서, 상기 제어 유닛은,
상기 판단 유닛의 비교 결과 상기 가용 전력량이 상기 요청 전력량보다 많으면, 상기 하나의 충전기가 상기 요청 전력량을 충전하도록 제어하고,
상기 판단 유닛의 비교 결과 상기 가용 전력량이 상기 요청 전력량보다 적거나 동일하면, 상기 권역에 추가 전력이 공급되도록 제어하는 차량 충전 제어 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 충전 요청 정보에 따라 상기 다수의 충전기 중에서 상기 하나의 충전기를 검색하여 선택하고, 제어 유닛의 제어에 따라 상기 하나의 충전기에 충전 예약을 수행하는 충전 관리부를 더 포함하는 차량 충전 제어 장치.
청구항 19에 있어서,
상기 충전 관리부는 충전 수요 정보를 상기 하나의 충전기로 전송하고, 상기 하나의 충전기의 위치 정보가 포함된 충전 예약 정보를 상기 차량으로 전송하여 충전 예약을 수행하는 차량 충전 제어 장치.