KR20130028450A - 전기자동차용 충전 장치 및 전기자동차의 제어 방법 - Google Patents

전기자동차용 충전 장치 및 전기자동차의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외부로부터 전력을 공급받아 전기자동차의 충전을 개시 또는 중지하는 전기자동차용 충전 장치를 이용한 전기자동차의 제어 방법에 관한 것으로서, 충전 장치가 전기자동차로부터 차량번호를 포함한 차량정보를 수신하는 단계, 수신된 상기 차량정보를 상위 서버로 전송하는 단계, 상기 상위 서버로부터 도난 차량인지의 여부에 대한 판단결과가 포함된 차량정보 조회 결과를 수신하는 단계 및 상기 차량정보 조회 결과에 따라, 충전을 개시하거나 운전 중지 명령을 송신하는 단계를 포함하는 전기자동차의 제어 방법에 관한 것이다.

Description

전기자동차용 충전 장치 및 전기자동차의 제어 방법{CHARGING APPARATUS FOR ELECTRIC VEHICLE AND CONTROL METHOD OF ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기자동차용 충전 장치 및 전기자동차의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충전을 위하여 정차중인 도난 차량에 적용하기 위한 전기자동차용 충전 장치 및 전기자동차의 제어 방법에 관한 것이다.
대기오염, 이산화탄소 배출량의 증가와 같은 문제를 해결하기 위하여, 구동 모터를 구동원으로 하여 배출 가스가 전혀 없는 전기를 사용하는 순수 전기자동차(Electric Vehicle,EV)나 엔진과 구동모터를 구동원으로 하는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle,HEV)등의 전기자동차의 개발에 관심이 집중되고 있다.
기본적으로 전기자동차는 차량을 구동시키기 위한 구동모터와, 상기 구동모터에 전력을 공급하는 배터리를 포함하며, 상기 배터리(메인 배터리)는 기존 가솔린 차량에서 전기장치에 전력을 공급하는 보조 배터리와는 구별된다. 상기한 메인 배터리를 충전함에 있어서, 전기자동차(플러그인 하이브리드 차량, 순수 전기자동차)에 구비된 충전 콘센트에 충전기의 충전플러그(Charge Plug)를 접속하여 전원을 공급함으로써 충전을 하게 된다.
한편, 차량 소유주는 자신의 차량의 도난 방지를 위하여 비정상적인 도어 개폐 등에 의해 경고음이 발생되는 차량 도난 방지기를 부착하거나 엔진 시동을 위하여 소유주의 생체 정보를 통한 인증 절차를 요구하는 등의 다양한 노력을 기울이고 있으며, 차량 도난과 같은 범죄로부터 안전 확보의 필요성이 계속적으로 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로서, 전기자동차를 충전하는 경우에, 충전 장치에 제공되는 차량정보를 이용하여 도난 차량 여부를 판단하고 도난 차량인 경우 운전 정지를 명령함으로써 전기자동차의 도난을 방지할 수 있는 전기자동차용 충전 장치 및 전기자동차의 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 일실시예인 전기자동차의 제어 방법은 외부로부터 전력을 공급받아 전기자동차의 충전을 개시 또는 중지하는 전기자동차용 충전 장치를 이용한 전기자동차의 제어 방법으로서, 충전 장치가 전기자동차로부터 차량번호를 포함한 차량정보를 수신하는 단계, 수신된 상기 차량정보를 상위 서버로 전송하는 단계, 상기 상위 서버로부터 도난 차량 여부에 대한 판단결과가 포함된 차량정보 조회 결과를 수신하는 단계 및 상기 차량정보 조회 결과에 따라, 충전을 개시하거나 운전 중지 명령을 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 차량정보 조회 결과에 따라, 충전을 개시하거나 운전 중지 명령을 송신하는 단계는, 상기 차량정보 조회 결과에서 상기 전기자동차가 도난 차량으로 판단된 경우에는, 상기 전기자동차의 운전 중지 명령을 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 차량정보 조회 결과에 따라, 충전을 개시하거나 운전 중지 명령을 송신하는 단계는, 상기 차량정보 조회 결과에서 상기 전기자동차가 도난 차량이 아닌 것으로 판단된 경우에는, 상기 전기자동차의 충전을 개시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 충전 장치가 전기자동차로부터 차량번호를 포함한 차량정보를 수신하는 단계는, 전력선 통신 또는 무선 데이터 통신을 이용하여 상기 차량정보를 수신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예인 전기자동차용 충전 장치는, 외부로부터 전력을 공급받아 전기자동차의 충전을 개시 또는 중지하는 전기자동차용 충전 장치로서, 전기자동차와 데이터 통신을 수행하는 통신 모듈 및 상기 통신 모듈을 통해 상기 전기자동차의 차량정보를 수신하고, 상위 서버로부터 제공되는 차량정보 조회 결과에 따라 충전을 개시하거나 또는 운전 중지 명령을 상기 통신 모듈로 전송하는 충전 제어 모듈을 포함하고, 상기 충전 제어 모듈은 상기 상위 서버에 상기 차량정보를 송신하고, 상기 상위 서버로부터 도난 차량 여부에 대한 판단결과가 포함된 상기 차량정보 조회 결과를 수신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예의 일태양에 의하면 상기 충전 제어 모듈은 상기 차량정보 조회 결과에서 상기 전기자동차가 도난 차량으로 판단된 경우에는, 상기 전기자동차의 운전 중지 명령을 상기 통신 모듈로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예의 일태양에 의하면 상기 충전 제어 모듈은 상기 차량정보 조회 결과에서 상기 전기자동차가 도난 차량이 아닌 것으로 판단된 경우에는, 상기 전기자동차의 충전을 개시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 전기자동차용 충전 장치에서 수집한 차량정보를 상위 서버에 저장된 도난 차량 정보와 비교하여 도난 차량을 식별하고, 충전을 위하여 정차한 도난된 전기자동차의 운전 정지를 명령함으로써 도난 혹은 강탈된 전기자동차의 회수가 용이하고, 전기자동차의 도난을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기자동차용 충전 장치를 설명하기 위한 일예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차의 제어 방법을 설명하기 위한 순서흐름도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 충전 장치를 설명하기 위한 일예시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기자동차 충전 장치(100)는 통신 모듈(110), 충전 제어 모듈(120)을 포함한다. 또한 상기 충전 장치는 도 1에 도시하지 않은 표시부, 접촉 또는 비접촉 방식의 충전부, 사용자 입력부 등을 더 포함할 수 있다.
통신 모듈(110)은 전기자동차와 데이터 통신을 수행하기 위한 구성이다. 또한, 통신 모듈(110)은 복수의 충전 장치가 설치되는 충전소에 구비된 상위 서버와 데이터 통신을 수행할 수 있으며, 충전소 외부의 기타 관리 서버와의 데이터 통신을 수행할 수도 있다. 이때, 통신 모듈(110)에는 상기 전기자동차와의 데이터 통신을 위한 제1 통신 모듈과, 상기 충전소에 구비된 상위 서버 또는 충전소 외부의 기타 관리 서버와의 데이터 통신을 수행하기 위한 제2 통신 모듈이 각기 구비될 수 있다.
상기 충전 장치와 전기자동차와의 데이터 통신은 무선 통신 방식 또는 유선 통신 방식으로 구현될 수 있다. 유선 데이터 통신 방식으로는 충전을 위해 주차 중인 전기자동차와 상기 충전 장치를 연결하여 전력을 공급하는 전력선을 통하여 데이터를 송수신하는 전력선 통신(power line communication) 방식이 이용될 수 있다. 또한, 무선 데이터 통신 방식으로는 RFID(radio frequency identification) 방식, 지그비(zigbee) 방식, 와이파이(WiFi, wireless fidelity) 방식 등이 이용될 수 있다.
한편, 상기 충전소에 구비된 상위 서버와 상기 충전 장치와의 데이터 통신은 전력 공급과 병행할 수 있도록 전력선 통신 방식을 이용하는 것이 바람직하고, 충전소 외부의 기타 관리 서버와의 데이터 통신은 유선 또는 무선 인터넷 망을 이용한 통신 방식이 고려될 수 있으나, 이와 같은 데이터 통신 방식에 한정되는 것은 아니다.
충전 제어 모듈(120)은 통신 모듈(110)을 통해 전기자동차의 차량정보를 수신한다. 상기 차량정보에는 차량의 충전 상태와 관련된 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 전기자동차의 배터리의 완충용량(완전 충전된 경우의 배터리 용량), 잔존용량, 현재 충전 가능용량(즉, 완충용량에서 잔존용량을 감산한 값) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
충전 제어 모듈(120)은 상기 차량정보 중 전기자동차의 충전 상태와 관련된 정보를 전기자동차의 충전에 사용된 소비전력량을 산정하는데 사용할 수 있다. 즉, 상기 현재 충전 가능용량이 상기 전기자동차의 충전을 위한 소비전력량의 최대값이 된다. 한편, 상기 전기자동차의 충전과 관련하여, 상기 현재 충전 가능용량의 한도 내에서 사용자가 상기 사용자 입력부를 통하여 입력 및 설정한 충전 전력량 또는 전기 요금에 따라 소비전력량이 결정될 수 있다. 충전 제어 모듈(120)은 상기 사용자 입력부를 통하여 입력되는 충전 개시/중지 이벤트에 따라 상기 전기자동차로의 전력 공급을 제어한다.
또한, 상기 차량정보에는 상기 전기자동차에 관한 기본적인 정보인 차량번호, 차종 등이 포함될 수 있다. 상기 차량번호는 해당되는 전기자동차가 위법 사항이 있는 차량인지를 판단하는데 사용된다. 상기 위법 사항은, 예를 들어, 도난, 분실, 과태료 체납 등의 경우를 포함한다. 해당 전기자동차에 위법 사항이 있는지의 여부는, 미리 저장되어 있는 도난 또는 분실 차량 리스트, 과태료 체납 차량 리스트 등에 기록된 차량번호와, 통신 모듈(110)을 통하여 수신한 차량정보에 포함된 차량번호를 비교함으로써 판단할 수 있다. 이와 같은 위법 사항이 있는 차량인지의 여부 판단은, 충전 제어 모듈(120)에서 이루어질 수도 있으나, 상기 충전소 내의 중앙관리서버 또는 충전소 외부의 경찰청 관리 서버 등과 같은 상위 서버(300)에서도 이루어질 수 있다.
충전 제어 모듈(120)은 위법 사항이 있는 차량인지에 대한 판단결과를 포함하는 차량정보 조회 결과에 따라 충전 개시 또는 전기자동차의 운전 중지 명령을 생성한다. 즉, 상기 차량정보 조회 결과에서 해당 전기자동차가 도난, 분실 또는 과태료 체납 차량이 아닌 것으로 판단된 경우에는, 충전 제어 모듈(120)은 전력 공급원(200)으로부터 전력을 공급받아 상기 전기자동차의 충전을 개시한다. 상기 차량정보 조회 결과에서 해당 전기자동차가 도난, 분실 또는 과태료 체납 차량 중 어느 하나인 것으로 판단된 경우에는, 충전 제어 모듈(120)은 전기자동차의 운전 중지 명령을 생성하고, 통신 모듈(110)을 통하여 상기 전기자동차로 전송하며, 상기 표시부에 해당되는 위법 사항(예를 들어, 도난 차량, 과태료 체납 차량)을 표시할 수 있다. 이에 따라 위법 사항이 있는 차량으로 판단된 전기자동차는 충전을 위하여 주차된 상태에서, 운전이 정지됨으로써 도주의 가능성이 희박해진다. 즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 소정 시간 내에 필히 배터리를 충전하여야 하는 전기자동차에 있어서, 배터리 충전 과금을 위하여 충전 장치와 전기자동차 간에 이루어지는 데이터 통신에 의하여 수집되는 차량정보를 이용하여 도난 등의 위법 사항이 있는 차량의 확인 및 회수가 가능한 이점이 있다.
상기 충전부는 접촉 또는 비접촉 방식에 의하여 전기자동차에 전력을 공급한다. 접촉 충전 방식에서는, 상기 충전부는 상기 전기자동차의 콘센트에 삽입되는 플러그가 포함된 전력 케이블로 이루어질 수 있으며, 이 경우 충전 장치(100)는 상기 전력 케이블을 이용한 전력선 통신에 의하여 전기자동차의 차량 정보를 수신할 수 있다. 비접촉 충전 방식에서는, 상기 충전부는 전기자동차에 구비되는 2차 코일에 전자기 유도 방식을 이용하여 전력을 전송하기 위한 1차 코일로 이루어질 수 있으며, 이 경우 충전 장치(100)는 무선 데이터 통신에 의하여 전기자동차의 차량 정보를 수신할 수 있다. 즉, 통신 모듈(110)의 통신 방식이 상기 충전부의 충전 방식에 연동되어 결정될 수 있다.
전력 공급원(200)은 충전 장치(100)로 전력을 공급한다. 전력 공급원(200)으로부터 공급된 전력은, 충전 개시 이벤트가 발생하면 전기자동차로 전달된다. 상기 충전 개시 이벤트는, 상기 차량정보로부터 충전을 위해 정차 또는 주차중인 전기자동차에 위법 사항이 없는 것으로 판단된 경우에 발생될 수 있으며, 전력 공급원(200)으로부터 공급받은 전력은 충전 제어 모듈(120)의 제어에 따라 전기자동차의 충전에 사용된다.
상위 서버(300)는 충전소 내의 중앙관리서버, 충전소 외부의 서버템 등을 의미한다. 본 발명에서는, 충전소 외부의 서버로서 도난 차량 관련 정보를 제공하는 경찰청의 서버가 상위 서버(300)로 될 수 있다. 예를 들어, 경찰청의 서버는 충전 장치(100)로부터 제공되는 전기자동차의 차량정보를 제공받고, 상기 차량정보에 포함된 차량번호를 도난 또는 분실 차량 리스트, 과태료 체납 차량 리스트의 차량번호와 비교하여 차량의 위법 사항 여부를 판단한 후, 차량정보 조회 결과를 충전 장치(100)로 피드백한다. 이때, 상기 차량정보는 충전 장치(100)로부터 인터넷 망 등을 통하여 상기 경찰청 서버로 직접 제공될 수 있고, 또는 충전 장치(100)가 충전소 내의 중앙관리서버로 전력선 통신 등을 통하여 상기 차량정보를 전송하고 상기 중앙관리서버가 인터넷 망 등을 통하여 상기 경찰청 서버로 제공할 수 있다. 위법 사항이 있는 차량인지의 여부에 대한 판단 결과가 충전 장치(100)로 피드백되는 경우에도, 상기 경찰청 서버로부터 충전 장치(100)로 직접 전송되거나, 또는 상기 중앙관리서버를 경유하여 충전 장치(100)로 제공될 수 있다.
이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 충전 장치를 이용한 전기자동차의 제어 방법에 대하여, 도 2를 참조하여 설명하도록 한다. 도 2에서는, 여러 가지 위법 사항 중 도난 차량인 경우를 예를 들어 설명할 것이며, 도난 외의 위법 사항에 대하여도 적용될 수 있다.
전기자동차는 정상적인 주행을 위하여 소정 시간 간격을 두고 계속적으로 배터리를 충전해야 한다. 전기자동차가 배터리의 충전을 위하여 충전소에 정차 또는 주차하면, 충전소에 구비되는 충전 장치(100)로부터 접촉 또는 비접촉 방식에 의하여 전력을 공급받는다. 충전 장치(100)에는 상기 전기자동차와 데이터 통신을 할 수 있는 통신 모듈(110)이 구비되어 있어서, 상기 전기자동차로부터 차량정보를 수신할 수 있다(S110). 한편, 통신 모듈(110)은 무선 또는 유선 데이터 통신을 수행할 수 있으며, 충전 방식에 연동되어 데이터 통신 방식이 결정될 수도 있다. 즉, 상기 전기자동차와 충전 장치(100)가 전력선을 통하여 연결되는 접촉 충전 방식의 경우, 통신 모듈(110)은 예를 들어, 전력선 통신을 이용한 유선 데이터 통신을 수행하게 된다. 상기 전기자동차와 충전 장치(100)가 전자기 유도 방식을 이용한 비접촉 충전 방식의 경우, 통신 모듈(110)은 예를 들어, 별도의 전력선을 구비하여 전력선 통신을 이용한 유선 데이터 통신을 수행할 수도 있으나, RFID, 지그비, 와이파이 등의 무선 데이터 통신 방식에 의하는 것이 바람직하다.
통신 모듈(110)을 통하여 수신된 전기자동차의 차량정보는 충전 제어 모듈(120)로 전송되고, 충전 제어 모듈(120)은 상기 차량정보를 상위 서버(300)에 제공한다(S120).
상위 서버(300)는 상기 차량정보에 포함된 차량번호를 미리 저장되어 있는 도난 차량 리스트와 비교하여 도난 차량인지의 여부를 판단하고, 이에 따른 차량정보 조회 결과를 충전 장치(100)로 전송한다(S130).
충전 장치(100)에 구비되는 충전 제어 모듈(120)은 상위 서버(300)로부터 제공받은 상기 차량정보 조회 결과에 따라 상기 전기자동차의 충전을 개시하거나 상기 전기자동차의 운전 중지 명령을 송신한다(S140).
즉, 상기 차량정보 조회 결과에 따라, 현재 충전소에 정차 또는 주차 중인 전기자동차가 도난 차량이 아닌 경우에는 충전 제어 모듈(120)은 전력 공급원(200)으로부터 공급받은 전력으로 상기 전기자동차의 충전을 개시하도록 제어한다(S160).
한편, 상기 차량정보 조회 결과에 따라, 현재 충전소에 정차 또는 주차 중인 전기자동차가 도난 차량으로 판단된 경우에는 충전 제어 모듈(120)은 전기자동차의 운전 중지 명령을 생성하고, 통신 모듈(110)을 통하여 상기 전기자동차로 전송한다(S150). 이때, 충전 장치(100)에 구비되는 상기 표시부에 도난 차량임을 표시할 수 있으며, 이와 병행하여 경고음을 발생시킬 수도 있다. 이에 따라 도난 차량으로 판단된 상기 전기자동차는 충전을 위하여 주차된 상태에서, 운전이 정지됨으로써 도난 차량의 용이한 회수가 가능하다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 충전 장치 110 : 통신 모듈
120 : 충전 제어 모듈 200 : 전력 공급원
300 : 상위 서버

Claims (7)

  1. 외부로부터 전력을 공급받아 전기자동차의 충전을 개시 또는 중지하는 전기자동차용 충전 장치를 이용한 전기자동차의 제어 방법으로서,
    충전 장치가 전기자동차로부터 차량번호를 포함한 차량정보를 수신하는 단계;
    수신된 상기 차량정보를 상위 서버로 전송하는 단계;
    상기 상위 서버로부터 도난 차량 여부에 대한 판단결과가 포함된 차량정보 조회 결과를 수신하는 단계; 및
    상기 차량정보 조회 결과에 따라, 충전을 개시하거나 운전 중지 명령을 송신하는 단계를 포함하는 전기자동차의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량정보 조회 결과에 따라, 충전을 개시하거나 운전 중지 명령을 송신하는 단계는,
    상기 차량정보 조회 결과에서 상기 전기자동차가 도난 차량으로 판단된 경우에는, 상기 전기자동차의 운전 중지 명령을 송신하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차량정보 조회 결과에 따라, 충전을 개시하거나 운전 중지 명령을 송신하는 단계는,
    상기 차량정보 조회 결과에서 상기 전기자동차가 도난 차량이 아닌 것으로 판단된 경우에는, 상기 전기자동차의 충전을 개시하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충전 장치가 전기자동차로부터 차량번호를 포함한 차량정보를 수신하는 단계는,
    전력선 통신 또는 무선 데이터 통신을 이용하여 상기 차량정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어 방법.
  5. 외부로부터 전력을 공급받아 전기자동차의 충전을 개시 또는 중지하는 전기자동차용 충전 장치로서,
    전기자동차와 데이터 통신을 수행하는 통신 모듈; 및
    상기 통신 모듈을 통해 상기 전기자동차의 차량정보를 수신하고, 상위 서버로부터 제공되는 차량정보 조회 결과에 따라 충전을 개시하거나 또는 운전 중지 명령을 상기 통신 모듈로 전송하는 충전 제어 모듈을 포함하고,
    상기 충전 제어 모듈은,
    상기 상위 서버에 상기 차량정보를 송신하고, 상기 상위 서버로부터 도난 차량 여부에 대한 판단결과가 포함된 상기 차량정보 조회 결과를 수신하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 충전 제어 모듈은,
    상기 차량정보 조회 결과에서 상기 전기자동차가 도난 차량으로 판단된 경우에는, 상기 전기자동차의 운전 중지 명령을 상기 통신 모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 충전 제어 모듈은,
    상기 차량정보 조회 결과에서 상기 전기자동차가 도난 차량이 아닌 것으로 판단된 경우에는, 상기 전기자동차의 충전을 개시하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전 장치.
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