KR20130102404A - Device of power line communication for electric vehicle charging and system for it - Google Patents

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KR20130102404A
KR20130102404A KR20120023605A KR20120023605A KR20130102404A KR 20130102404 A KR20130102404 A KR 20130102404A KR 20120023605 A KR20120023605 A KR 20120023605A KR 20120023605 A KR20120023605 A KR 20120023605A KR 20130102404 A KR20130102404 A KR 20130102404A
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이재조
이원태
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Abstract

PURPOSE: A power line communication (PLC) modem for charging an electric vehicle and a power line communication system for the same are provided to offer a PLC modem enabling a high-speed data communication between an electric vehicle and an electric vehicle charging system, thereby providing overall monitoring of a charging process, charging state information, safety requirements, and various services for users. CONSTITUTION: A PLC modem included in an electric vehicle charging system to charge a battery for an electric vehicle through a cable assembly from a power charging system, comprises a PLC physical layer (301), a PLC medium access control (MAC) layer (302), a network layer (303), and a transmission layer. The PLC physical layer is coupled with a power supply terminal or control pilot built in the cable assembly to deliver a PLC signal. The PLC MAC layer generates an association message for initiation of PLC between the electric vehicle and the power charging system. The network layer is connected to the PLC MAC layer and a convergence service access point (SAP) to deliver data received from the power charging system to an upper layer. [Reference numerals] (301) PLC physical layer; (302) PLC MAC layer; (303) Network layer; (304) Transmission layer; (305) Upper layer; (306) Coupling control service element; (307) PLC signal coupling; (310) Power terminal; (311) Control pilot; (312) Communication medium; (330) Smart metering device; (AA) I/O SAP (CAN communication); (BB) I/O SAP (SPI, UART) communication

Description

전기자동차 충전을 위한 전력선 통신 모뎀 및 전력선 통신 시스템{Device of power line communication for electric vehicle charging and system for it} Power line communication modem for EV charging and power-line communication system {Device of power line communication for electric vehicle charging and system for it}

본 발명은 전기자동차 충전을 위한 전력선 통신 방식에 관한 것으로, 구체적으로는 전기자동차 충전시 충전과정, 상태정보 및 안전서비스 등의 고속 데이터 통신을 보장하기 위한 전기자동차와 전기자동차 충전 시스템간의 전력선 통신이 가능하도록 하는 전력선 통신 모뎀 및 이를 이용한 전력선 통신 시스템을 제공하기 위한 것이다. The present invention, specifically, the power line communication between the electric vehicle and an electric vehicle charging system to ensure high-speed data communication, such as when electric vehicle charging the charging process, the status information and security services relating to a power line communication method for electric vehicle charging is Power line communication modem that enables and to provide a power line communication system using the same.

국제적인 탄소 배출관련 제약 및 환경에 대한 관심이 급증하며, 에너지 효율을 최적화하는 스마트그리드(smratgrid) 기술이 빠르게 발전하고 있다. Growing interest in the global pharmaceutical and related carbon emissions and the environment, the smart grid (smratgrid) technology to optimize energy efficiency and faster development.

스마트그리드란 기존 전력망에 정보통신기술을 더하여 전력공급자와 소비자간 양방향으로 실시간 전력사용에 대한 정보를 교환함으로써 에너지 수요를 분산하여 효율을 극대화하는 차세대 지능형 전력망이다. Smart Grid is a next generation intelligent power grid to maximize the efficiency by distributing the energy demand by exchanging information about the two-way real-time power consumption in addition between the power supplier and the consumer of information and communication technology to an existing power grid. 이러한 스마트그리드가 현실화되기 위해서는 양방향 정보통신 기술, 스마트 미터링 기술, 분산형 에너지 관리 기술, 전기품질 보상 기술, 전기 에너지 저장 기술, 에너지 모니터링 및 진단 기술, 보안 기술 등의 핵심기술 개발이 필수적이다. These core technologies such as smart grid a reality to be a two-way information and communication technology, smart metering technologies, decentralized energy management technology, power quality compensation technology, electrical energy storage technology, energy monitoring and diagnostic technology, security technology is essential. 핵심요소 기술 중 하나인 전기에너지 저장 기술은 에너지 저장 배터리 및 전기자동차 기술이 보편적으로 적용된다면, 에너지 수요 분산효과는 더욱 극대화될 것이라 기대되고 있다. If the core technologies of electric energy storage technology is applied to one of the universal energy storage battery and electric vehicle technology, energy demand is expected to be distributed effects are maximized.

이에 따라, 전기자동차가 세계 자동차 시장에 성공적으로 안착하기 위해서는 전기자동차 충전 인프라시설이 완벽하게 갖추어져야 한다. Accordingly, it should electric cars electric vehicle charging infrastructure, fully equipped to successfully seated in the global automotive market. 또한 안정적인 충전과 다양한 부가서비스를 지원하기 위해서는 전기자동차와 충전 시스템간의 통신시설이 중요한 이슈가 되며, 현재 국제 표준기구인 ISO/IEC에서는 전력선통신(Power Line Communication: PLC) 기술을 전기자동차 충전시스템을 위한 통신기술로 선정하고 IEC 15118 Vehicle to grid communication interface 표준화를 진행 중이다. In addition, electric vehicles and charging becomes an important issue communication facility between systems, currently in the ISO / IEC International Standard Organization powerline communication in order to support stable charged with a variety of additional services: the (Power Line Communication PLC) technology for electric vehicle charging systems selected as a communication technology is underway to IEC 15118 Vehicle to grid communication interface standardization.

최근 몇 년 동안 전력선통신은 저렴한 설치비용과 쉬운 구성 등의 장점으로 Outdoor, In-home, In-plane, In-ship, In-vehicle 등의 다양한 시나리오를 가정하여 연구되고 있다. Recent years the powerline communications are being investigated by the advantages such as low cost of installation and easy configuration assumes a variety of scenarios, such as Outdoor, In-home, In-plane, In-ship, In-vehicle. 전력선통신이 다양한 응용분야에 적용되기 위해서는 각 분야의 주파수 응답, 노이즈와 같은 채널 특성, 임피던스 및 시스템 적용방법이 연구되고 있다. In order to power line communication it is applied to a wide range of applications have been studied the channel characteristic, the impedance and the system application method such as frequency response, noise, of each sector.

본 발명의 목적은 전기자동차에 대한 전력 충전시 충전과정에 대한 전반적인 모니터링, 충전상태정보, 안전사항 및 사용자를 위한 다양한 서비스 제공 등을 보장하기 위한 고속 데이터 통신을 제공하는 것이다. An object of the present invention to provide a high-speed data communication to ensure that the overall monitoring of the charge process when the power charging the electric vehicle, the charging status information, provides various services for user safety and the like.

또한, 본 발명의 목적은 전기자동차 충전시 고속 데이터 통신을 보장하기 위하여 전기자동차 및 전기자동차 충전 시스템간의 전력선 통신 모뎀을 제공하는 것이다. It is also an object of the invention to provide a power line communication modem between the electric vehicle and an electric vehicle charge system to ensure high-speed data communication when an electric vehicle charging.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention are not limited to the technical problem mentioned above, it is not mentioned another technical problem will be clearly understood to those of ordinary skill in the art from the following description It will be.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태 일 실시예에 따른 전력 충전 시스템으로부터 케이블 어셈블리를 통해 전력을 충전하는 전기자동차 충전 시스템에 포함된 전력선 통신 모뎀은, 상기 케이블 어셈블리에 내장된 하나 이상의 전력 공급 터미널 또는 제어 파일럿(control pilot)과 커플링되어 전력선 통신(Power Line Communication: PLC) 신호를 전달하는 PLC 물리계층(Physical Layer); It included in the electric vehicle charging system to charge the power through the cable assembly from the power charging system in accordance with one aspect an embodiment of the present invention for solving the above problems power line communication modems, one or more power built in the cable assembly supply terminal or a control pilot and couples the ring (pilot control) line communication: PLC physical layer for transmitting the (Power Line communication PLC) signal (physical layer); 상기 전기자동차와 상기 전력 충전 시스템간의 전력선 통신의 개시를 위한 어쏘시에이션 메시지(assocication message)를 생성하는 PLC MAC(Medium Access Control) 계층; The electric vehicle and the electric power charging PLC MAC (Medium Access Control) of generating Associates negotiation message (assocication message) for the start of a power-line communication between the system layer; 상기 PLC MAC 계층과 convergence SAP(Service Access Point)로 연결되어 상기 전력 충전 시스템으로부터 수신한 데이터를 소정의 상위계층으로 전달하는 네트워크 계층; Network layer is connected to the PLC MAC layer and the convergence SAP (Service Access Point) transfers the data received from the power charging system to a predetermined upper layer; 및 전송 계층을 포함한다. And a transport layer.

본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신 모뎀은, 상기 전기자동차의 배터리 또는 상기 전력 충전 시스템의 전원부와 소정의 전력 공급선으로 연결되어 전력선 통신 모뎀의 구동에 필요한 전력을 공급받을 수 있다. Power line communication modem according to an embodiment of the present invention, connected to a power supply and a predetermined power supply line of the electric vehicle battery or the power-charging system can be powered for driving the power line communication modem.

이때, 상기 네트워크 계층은 IPv6(Internet Protocol version 6) 또는 6LowPAN(IPv6 over Low power WPAN)를 이용하고, 상기 전송 계층은 전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol: TCP) 또는 사용자 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol: UDP)을 이용할 수 있다. At this time, the network layer using the IPv6 (Internet Protocol version 6) or 6LowPAN (IPv6 over Low power WPAN), and wherein the transport layer is the Transmission Control Protocol (Transmission Control Protocol: TCP) or UDP (User Datagram Protocol: the UDP) may be used.

바람직하게는, 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신 모뎀은, 상기 전기자동차와 상기 전력 충전 시스템간의 전력선 통신을 수행하도록 지원하는 응용계층 프로토콜인 연관제어 서비스 요소(association control)를 더 포함할 수 있다. Preferably, the power line communication modem according to an embodiment of the present invention to the electric vehicle and the associated control service element for the application layer protocol that is supported so as to perform power-line communication between the power charging system (association control) may further include .

일 예로, 상기 전력선 통신 모뎀이 상기 전기자동차에 탑재하는 경우, 상기 전기자동차의 전기자동차 제어 유닛(Electric Vehicle-Electronic Control Unit: EV-ECU), 배터리 관리 시스템(Battery Management System: BMS) 및 온-보드 충전기(On-Board Charger: OBC) 중 적어도 하나와 자동차 네트워크 통신을 수행하기 위한 제1 인터페이스를 더 포함할 수 있다. For example, in the case in which the power line communication modem installed in the electric vehicle, the electric vehicle control unit (Electric Vehicle-Electronic Control Unit: EV-ECU) for the electric vehicle, the BMS (Battery Management System: BMS) and an on- board charger (On-board charger: OBC) may further comprise a first interface for performing at least one car and the network of communication.

이때, 상기 EV-ECU, BMS및 OBC 중 적어도 하나로부터 수집된 데이터는 상기 제1 인터페이스 및 상기 연관제어 서비스 요소를 통해 상기 상위계층으로 전달될 수 있다. At this time, the data collected from at least one of the EV-ECU, and BMS OBC may be delivered to the higher layer through the first interface and the associated control service element. 그리고, 상기 상위계층은, 충전 상태정보, 배터리 상태정보 및 인증정보 중 적어도 하나를 포함한 메시지를 생성하여 상기 PLC 물리계층을 통해 상기 전력 충전 시스템으로 전송할 수 있다. In addition, the upper layer can be transferred to the charge information, battery status information, and authentication information, the power-charging system to generate a message including at least one of the PLC via the physical layer.

상기 충전 상태정보는, 배터리 충전모드, 충전 개시/종료, 충전 에러, 충전 제어, 충전 전류/전압/전력 및 충전 예약에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The charge information may include battery-charging mode, charging start / end, filling errors, charge control, at least one of information about the charging current / voltage / power and charge reservation. 상기 배터리 상태정보는, 배터리 충전율, 배터리 상태정보, 배터리 온도, 셀 전압, 셀 외부 온도, 셀 내부 저항 및 충전/방전 전류 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The battery status information may include battery charge rate, a battery status, a battery temperature, cell voltage, cell temperature outside, at least one of the cell internal resistance and the charging / discharging current. 상기 인증정보는, 상기 전기자동차의 식별정보, 사용자 식별정보, 전기자동차 충전 시스템의 식별정보 및 기타 인증정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The authentication information may include at least one of identification information and other authentication information in the identification information of the electric vehicle, the user identification information, electric vehicle charging system.

다른 예로, 상기 전력선 통신 모뎀이 상기 전력 충전 시스템에 탑재하는 경우, 상기 전력 충전 시스템의 충전 관련 하드웨어 및 스마트 미터기 중 적어도 하나와 SPI(Serial Peripheral Interface Bus) 또는 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 통신을 수행하기 위한 제2 인터페이스를 더 포함할 수 있다. As another example, in the case in which the power line communication modem with the power charging system, the charging-related hardware and smart meter at least one of the SPI (Serial Peripheral Interface Bus) or UART (Universal Asynchronous Receiver / Transmitter) of the communication of the power charging system the may further comprise a second interface for performing.

이때, 상기 상위계층은, 상기 제2 인터페이스 및 상기 연관제어 서비스 요소를 통해 전달된 데이터에 기초하여 충전 서비스 관련정보를 생성하고, 생성된 상기 충전 서비스 관련정보를 상기 PLC 물리계층을 통해 상기 전기자동차로 전송할 수 있다. In this case, the upper layer, the second interface and to the electric vehicle via the association control service element based on the data passed through by generating a charged service-related information, and generates said charge service-related information of the PLC PHY layer the It can be transferred to. 상기 충전 서비스 관련정보는, 전력요금, 충전시간, 부하정보, 미터데이터, 과금데이터, 안정성 및 다른 전기자동차 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The charging service-related information may include, power charge, the charging time, the load information, meter data, charging data, reliability, and at least one of the other electric vehicle information.

또한, 상기 상위계층은 상기 전력 충전 시스템의 전력 공급 상태 또는 상기 전기자동차의 배터리 충전 상태를 제어하며, 상기 배터리 충전 상태 제어는 전력선 통신을 위한 초기화 작업, 배터리 충전 개시, 중단 또는 완료, 충전 대기상태로의 전환 또는 셧다운(shutdown) 상태로의 전환 동작을 포함할 수 있다. Further, the upper layer is the power charge and controlling the power supplied or battery charging state of the electric vehicle of the system, the battery charge control initialization for power line communication, a start battery charging, stop or completion, the charge standby state switch to shut down or may include a switching operation to a (shutdown) state.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양태 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법은, 케이블 어셈블리를 통해 연결된 전력 충전 시스템과 전력선 통신을 개시하기 위한 초기화 작업을 수행하는 단계; EV charging method using the power line communication according to another aspect an exemplary embodiment of the present invention for solving the above problems, the method comprising: performing an initialization operation for starting the associated power charging system as a power line communication via the cable assembly; 상기 초기화 작업이 완료되면 상기 전력 충전 시스템과 전력선 통신을 통해 충전 상태정보 및 인증정보 중 적어도 하나를 포함하는 제1 메시지를 교환하는 단계; Further comprising: if the initialization operation is completed through the power charging system as a power line communication exchange a first message comprising at least one of the charging state information and the authentication information; 및 상기 제1 메시지 교환을 통해 배터리 충전을 위한 셋업(set-up) 동작이 완료되면, 상기 케이블 어셈블리를 통해 공급되는 전력을 토대로 상기 배터리를 충전하는 단계를 포함한다. And when the first through the message exchange is set up (set-up) operation for battery charging is completed, and a step of charging the battery on the basis of the power supplied via the cable assembly.

이때, 상기 초기화 작업 단계는, 상기 케이블 어셈블리의 커넥터를 락(lock)하고, 전력선 통신 모뎀, 배터리 관리 시스템(Basttery Management System: BMS) 및 온-보드 충전기(On-Board Charger: OBC) 중 적어도 하나를 웨이크업(wake-up)하는 과정을 포함할 수 있다. In this case, the initialization step, the lock (lock) the connector of the cable assembly, and a power line communication modem, a battery management system (Basttery Management System: BMS) and an on-board charger: at least one of (On-Board Charger OBC) a it may include the step of wake-up (wake-up).

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법은, 상기 제1 메시지 교환 단계에서 신호 수신 실패 또는 오류 발생, 배터리 충전을 위한 셋업(set-up) 동작 미완료시 상기 전력 충전 시스템의 전력 공급 중단 및 충전 대기상태로 전환하는 단계를 더 포함할 수 있다. On the other hand, electric vehicle charging method using the power line communication according to one embodiment of the present invention, the first message from the exchange phase signal reception failures or errors occur, the power-charging set-up not completed (set-up) operation for the battery charge It may further comprise the step of switching to a power outage and the charge standby state of the system.

나아가, 상기 배터리 충전 단계는, 상기 전력 충전 시스템으로부터 공급되는 AC 전력을 상기 OBC를 통해 DC 전력으로 변환하는 단계; Further, the charging step of the battery, the step of converting the AC power supplied through the power charge system to DC power via the OBC; 및 배터리 충전 상태가 소정 조건을 만족하는 경우 OBC에서 변환된 DC전력을 배터리부로 전달하여 배터리 충전을 수행하는 수행하는 단계를 포함할 수 있다. And if the battery charge level meets the predetermined condition, and passes the converted DC power from the battery OBC portion may comprise the step of performing for performing the battery charging.

또한, 상기 배터리 충전 단계는, 시간 또는 소정 주기에 따라 배터리 충전상태를 모니터링하는 단계; Further, the charging step of the battery, the time or the step of monitoring the battery charging state according to a predetermined period; 및 상기 모니터링 결과 배터리 상태정보를 포함하는 제2 메시지를 전력선 통신을 통해 상기 전력 충전 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. And the monitoring results may further include a second message including a battery condition information through the power line communication transmission at the power charging system.

또한, 상기 배터리 충전 단계는, 전력선 통신을 통해 상기 전력 충전 시스템 또는 외부 통신매체로부터 충전 제어정보 또는 사용자 요청정보를 수신하는 단계; Also, the method comprising: receiving a charging control information or user requests information from the power charging system or an external communications medium the battery charge stage, via power line communication; 및 상기 수신한 충전 제어정보 또는 사용자 요청정보에 따라 상기 배터리 충전 상태를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. And it may further comprise the step of controlling the battery state of charge according to the received charging control information or user information request.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법은, 배터리 충전 완료 또는 배터리 충전과정에서의 오류 발생시 상기 전기자동차 및 상기 전력 충전 시스템을 셧다운(shutdown) 상태로 전환하는 단계를 더 포함할 수 있다. Furthermore, electric vehicle charging method using the power line communication according to one embodiment of the present invention, the step of switching the error occurs, the electric vehicle and the electric power charging system in the fully charged battery or battery charging process to shut down (shutdown) state there can be further included.

이때, 상기 셧다운 단계는, 상기 전기자동차 배터리로 전달되는 전류를 0으로 하거나 또는 전기자동차에 연결된 케이블 어셈블리의 커넥터를 연결 해지하거나 또는 상기 배터리의 전압이 소정의 안정범위로 진입할 때까지 전력 공급 중단 및 대기모드로 전환할 수 있다. In this case, the shutdown step, stop power supply until the electric current delivered to the car battery to zero or close connection to the connector on the cable assembly or connected to the electric vehicle or the voltage of the battery entering the predetermined stable range and it can be switched to the standby mode.

상기 실시형태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다. The embodiments based on the description of the present invention to be described below by those of various embodiments are conventional knowledge in the art only, and is reflected to the technical features of the present invention in some of the preferred embodiments of the invention It can be obtained and understood.

본 발명에 따르면, 전기자동차에 대한 전력 충전시 충전과정에 대한 전반적인 모니터링, 충전상태정보, 안전사항 및 사용자를 위한 다양한 서비스 제공 등을 보장하기 위한 고속 데이터 통신을 제공할 수 있다. According to the invention, it is possible to provide a high-speed data communication to ensure that the overall monitoring of the charge process when the power charging the electric vehicle, the charging status information, a variety of service providers, such as for safety and user.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다. , The accompanying drawings are included as part of the detailed description to aid the understanding of the present invention provides an embodiment of the present invention, it will be described from the invention and together with the description.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 전기자동차 충전 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing an example of the electric vehicle charging system related to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명과 실시예와 관련된 전기자동차의 AC 충전 방식에 사용되는 케이블 어셈블리의 단면의 일 예를 나타내는 도면이다. Figure 2 is a diagram showing a cross-section of the cable assembly that is used for AC charging system for an electric vehicle related to the invention and embodiments.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀의 일 예를 나타내는 도면이다. Figure 3 is a diagram showing a power-line communication modem of the electric vehicle charging system in accordance with one embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 모뎀을 이용하여 전기자동차와 전기자동차 충전 시스템이 연결된 형태의 일 예를 나타내는 블럭 구성도이다. Figure 4 is a block diagram showing an example of the form of the electric vehicle and an electric vehicle charging system is connected with a power line communication modem according to one embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 전기자동차의 전력 충전 과정 및 충전 상태를 설명하기 위한 절차 흐름도이다. 5 is a flowchart for explaining an embodiment in an electric vehicle power charging process of using power line communication and the state of charge according to the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 모뎀을 탑재한 전기자동차의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. Figure 6 is a diagram showing a configuration of an electric vehicle equipped with a power line communication modem according to one embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. The invention will be described in bars, illustrated in the drawings certain embodiments that may have a variety of embodiments can be applied to various changes and detail in the Detailed Description. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. If the specific description of the related art In the following description of the present invention that are determined to obscure the gist of the invention and detailed description thereof is omitted.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. With reference to the accompanying drawings a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. Detailed description will be given below with reference to the accompanying drawings, it is intended to explain exemplary embodiments of the present invention, rather than to show the only embodiments in which the invention may be practiced. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. However, those skilled in the art know that this may be practiced without these specific detail about the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 전기자동차 충전 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing an example of the electric vehicle charging system related to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 일반적으로 전기자동차(110)를 충전하기 위한 충전 인프라는 단상교류(AC) 전원을 활용한 완속 충전 스탠드(120)와 지중에서 고압의 전원을 받아 직류(DC)로 변환하여 전원을 공급하는 급속 충전 스탠드(130)가 있다. 1, a generally accepted off the high pressure from the support and the electric vehicle 110, charging infrastructure is slow charging stand (120) utilizing a single-phase alternating current (AC) power for charging the conversion into a direct current (DC) rapidly for powering a charging stand (130).

AC 전원을 공급하는 완속 충전 스탠드(120)는 AC 전원으로부터 전기를 공급받아 전기자동차(110)로 AC 전력을 공급하는 장치이다. Slow charging stand 120 for supplying the AC power source is an apparatus for supplying AC power to electric vehicle 110 when supplied electricity from an AC power source. 전기자동차(110)는 OBC(On-Board Charger; 111)를 통해 완속 충전 스탠드(120)로부터 공급되는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 배터리(112)에 전력을 충전한다. Electric vehicle 110 OBC; through (On-Board Charger 111) converts the AC power supplied from slow charging stand (120) to DC power to charge electric power to the battery 112.

반면, DC 전원을 공급하는 급속 충전 스탠드(130)는 AC 전원으로부터 전기를 공급받아 DC 전원으로 변환하여 전기자동차(110)로 공급하며, 공급된 DC 전원은 별도의 변환과정 없이 배터리(112)에 충전한다. On the other hand, the rapid charging stand (130) for supplying a DC power source is a battery (112) and supplied to the electric vehicle 110, and converts the DC power source, the supplied DC voltage, without any conversion when supplied electricity from an AC power source charges.

도 1에는 도시되지 않았으나, 완속 충전 스탠드(120) 및 급속 충전 스탠드(130)는 사용자로부터 요구되는 충전정보를 입출력할 수 있는 장치, 충전 과정을 제어할 수 있는 제어 시스템, 충방전되는 전력량을 검침하기 위한 스마트 미터기, 충전 시스템 운영 및 과금 기능을 수행하는 운영 시스템과 통신하기 위한 통신 장치 및 전기자동차 충전 제어를 위한 통신장치 등을 포함한다. Although Figure 1 is not shown, slow charging stand 120 and rapid charging stand 130 is capable of inputting and outputting charge information request from the user apparatus, reading the amount of power to control system, the charging and discharging that control the charging process, It includes a smart meter, a communication apparatus and an electric vehicle communication apparatus for charging control for communicating with the operating system to perform a charging and billing system operating function or the like for.

이와 같이, 접촉식 방식의 완속 충전 또는 급속 충전을 수행하는 전기자동차는 충전케이블 및 차량 충전 커넥터를 이용하여 충전을 수행하는데, 충전케이블에 포함된 전력선 또는 제어선을 이용하여 전력선 통신을 수행한다. Thus, the electric vehicle to perform a contact-type method of the slow charging or rapid charging is to perform charging by using a charging cable and the vehicle charging connector, and performs a power line communication using a power line or a control line contained in the charging cable.

이를 위해, 충전케이블 또는 전기자동차는 전력선 통신 모뎀을 장착하며, 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신 모뎀은 AC 전원을 충전하는 AC 충전 방식(또는, 완속 충전 방식)을 일예로 들어 설명하도록 한다. To this end, the charge cable or electric vehicle is equipped with a power line communication modem, a power line communication modem according to an embodiment of the present invention to be described with reference to an example the AC charging method for charging the AC power source (or the slow charging mode).

도 2는 본 발명과 실시예와 관련된 전기자동차의 AC 충전 방식에 사용되는 케이블 어셈블리의 단면의 일 예를 나타내는 도면이다. Figure 2 is a diagram showing a cross-section of the cable assembly that is used for AC charging system for an electric vehicle related to the invention and embodiments.

전기자동차와 AC 충전 스탠드를 연결하는 케이블 어셈블리는 자동차 커넥터 및 충전케이블로 구성되며, 충전케이블은 다양한 전기자동차 인터페이스를 포함한다. Cable assembly for connecting an electric car with AC charging stand is composed of a car connector and a charging cable, the charging cable includes a wide range of an electric vehicle interface. 예컨대, 도 2에 예시된 바와 같이, 충전케이블(200)에 내장된 5개의 인터페이스는 AC 전력 공급을 위한 하나 이상의 AC 전력 터미널(201, 202), 그라운드 터미널(203), 제어 파일럿(204) 및 연결 스위치(205)를 포함할 수 있다. For example, FIG, charging cable the five interfaces are one or more AC power terminals (201, 202), a ground terminal 203, the control pilot 204 for an AC power supply built-in 200, and as illustrated in It may comprise a connection switch 205.

AC 전력 터미널(201, 202)을 통해 전력을 공급하면서 전력선 통신을 수행할 수 있으며, 제어 파일럿(204)은 PWM 신호의 전압레벨을 판단하여 충전상태를 판단하는데 이용되고, 연결 스위치(205)는 전기자동차 커넥터 연결 상태를 판단하는데 이용된다. While supplying power through the AC power terminals (201, 202) can perform power line communication, the control pilot 204 to determine the voltage level of the PWM signal is used to determine the charge state, the connection switch 205 is It is used to determine the electric vehicle connector connection. 도시된 충전케이블(200)은 PLC 신호의 전송선으로 이용될 수 있으며, 구체적으로 AC 전력 터미널(201, 202) 또는 제어 파일럿(204)는 전력선 신호를 전송하기 위해 커플링될 수 있다. A charging cable 200 shown can be used as transmission lines of the PLC signal, and coupling may be a ring for transmitting the power line signal Specifically, the AC power terminals (201, 202) or the control pilot 204.

이와 같이 충전케이블의 구성을 참조하면, AC 충전 스탠드로부터 전기자동차의 전력을 충전하는 과정에서 연결 스위치 회로, 제어 파일럿 회로, PWM 신호 등을 토대로 충전상태를 판단할 수 있다. According to this reference the structure of a charging cable, it is possible to determine the state of charge based on the electric power for an electric vehicle, the circuit connection switch in the process of charging from the AC charging stand, the control pilot circuit, PWM signal, and the like. 이를 토대로, 충전상태가 정상모드로 판단되면 AC 충전 스탠드는 전기자동차로 AC 전력을 공급하게 되고, 전기자동차는 공급받은 AC 전력을 OBC를 통해 DC 전력으로 변환하여 배터리에 저장하게 된다. If this basis, charge is determined as the normal mode and the AC charging stand is supplying AC power to the electric vehicle, the electric vehicle is to convert the received AC power supply to DC power via the OBC is stored in the battery.

또한, AC 충전 시스템과 전기자동차는 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전시 충전과정, 상태정보 및 안전서비스 등의 고속 데이터 통신을 보장하기 위해, 전력선 통신 모뎀을 이용한다. In addition, AC charge system and an electric vehicle uses a power line communication modem in order to ensure high-speed data communication such as a charging process, the status information and safety service when electric vehicle charging using power line communication. 일반적으로, 전력선 통신 모뎀은 AC 충전 시스템과 전기자동차간 전력선 통신을 가능하도록 시스템 및 전기자동차에 각각 사용된다. In general, the power line communication modem is used in each system and the electric vehicle to be a power-line communication between the AC charge system and an electric vehicle.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀의 일 예를 나타내는 도면이다. Figure 3 is a diagram showing a power-line communication modem of the electric vehicle charging system in accordance with one embodiment of the present invention.

전력선 통신 모뎀은 전기자동차와 AC 전력 시스템간 전력선 통신이 가능하도록 전기자동차 및 AC 충전 시스템에 각각 탑재된다. Power line communication modem, are respectively mounted on the electric vehicle, and AC charging system to enable a power-line communication between the electric vehicle and the AC power system.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신 모뎀(300)은 PLC 물리계층(301), PLC MAC(Media Access Control) 계층(302), 네트워크 계층(303), 전송 계층(304) 및 상위계층(305)을 포함한다. 3, the exemplary power line communication modem 300 in accordance with an embodiment of the present invention PLC physical layer (301), PLC MAC (Media Access Control) layer 302, network layer 303, transport layer 304 and a higher layer 305. the

구체적으로, PLC 물리계층(301)은 케이블 어셈블리의 통신 매체(312)와 PLC 신호 커플링 인터페이스(307)를 통해 상기 도 2에서 상술한 바 있는 AC 전력 터미널(310) 또는 제어 파일럿(311)과 연결되며, 이를 통해 전력선 통신을 수행하게 된다. Specifically, PLC PHY layer 301 is the cable assembly of the communication medium 312 and the PLC signal coupling interface AC power terminal 307 a of FIG described in the second through bar 310 or the control pilot 311 and is connected, this is performed via the power line communication. 이때, 통신 매체(312)는 전기자동차와 전기자동차 충전 시스템을 연결하는 케이블 어셈블리로 전력선 통신 신호를 송수신하는 물리적 매체이다. In this case, the communication medium 312 is a physical medium for transmitting and receiving power line communication signal into a cable assembly for connecting the electric vehicle and an electric vehicle charging system.

PLC MAC 계층(302)은 데이터 링크 계층의 서브 계층으로 네트워크 계층(303)과 convergence SAP(Service Access Point)(308)로 연결되어 PLC 물리계층(301)을 통해 외부로부터 수신한 데이터를 상위계층(305)으로 전달하고, 상위계층(305)으로부터 수신한 데이터를 PLC 물리계층(301)으로 전달하여 외부로 전송하도록 한다. PLC MAC layer 302 is an upper layer the data received from the outside is connected to the sub-layer of the data link layer to the network layer 303 and convergence SAP (Service Access Point) (308) through the PLC PHY layer 301 ( transferred to 305), and passes the data received from the upper layer 305 to the PLC physical layer 301 is to transmit to the outside.

구체적으로, PLC MAC 계층(302)은 전기자동차와 AC 충전 시스템간의 전력선 통신의 개시, 완료 등과 관련된 어쏘시에이션 메시지(association message)를 포함하는 MAC 메시지를 생성하여 전송하도록 한다. Specifically, PLC MAC layer 302 to transmit by generating a MAC message including Associates negotiation message (association message) related to the start of the electric vehicle and the power line communication between the AC charge system, complete.

네트워크 계층(303)은 IPv6(Internet Protocol version 6) 및 6LowPAN(IPv6 over Low power WPAN)를 이용한다. Network layer 303 uses the IPv6 (Internet Protocol version 6) and 6LowPAN (IPv6 over Low power WPAN). 6LowPAN은 IEEE 802.15.4를 물리계층 및 MAC 계층으로 하는 저전력 WPAN(Wireless Personal Area Network) 상에 IPv6를 탑재하여 기존 IP 네트워크와 연결하는 네트워크 기술이며, 저전력의 250kbps 이하의 적은 대역폭을 사용하고 센서가 능동적으로 외부 IP 네트워크와 통신을 수행하여 센서 및 기기들의 위치가 유동적이다. 6LowPAN is a network technology to mount the IPv6 on the low-power WPAN (Wireless Personal Area Network) to the IEEE 802.15.4 as the physical layer and MAC layer connection to the existing IP network, and uses less bandwidth than the low power sensor is 250kbps actively performing external IP network to communicate with the fluid to a location of the sensors and devices.

전송 계층(304)은 상위계층(305)의 프로토콜과 연결되는 OSI(Open System Interconnection) 제4계층에 속하며, 전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol: TCP) 및 사용자 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol: UDP) 등을 이용한다. The transport layer 304 may belong to the OSI (Open System Interconnection), a fourth layer that is connected to the protocol of the higher layer 305, a transmission control protocol (Transmission Control Protocol: TCP) and user datagram protocol (User Datagram Protocol: UDP) used and the like. TCP는 신뢰성을 보장하는 프로토콜로서 Seq No.와 Ack No.를 이용하여 데이터 전송과정에서 발생할 수 있는 데이터 유실 또는 흐름 장애시 재전송하는 프로토콜로서 양방향 통신을 수행하는 프로토콜이다. TCP is a protocol that guarantees a reliable protocol to perform bidirectional communication protocols that retransmit lost data during the data transfer process or flow that may occur in the fault using the Seq No. Ack No.. UDP 역시 데이터 전송을 위한 프로토콜이나 데이터 재전송을 수행하지는 않고 고속의 단방향 통신을 수행하는 프로토콜이다. UDP is also a protocol for performing a one-way communication of the high speed protocol or does not perform the data retransmission for the data transmission. 전송 계층(304)은 상위계층(305)과 control SAP(309)로 연결된다. The transport layer 304 is connected to the upper layer 305 and the control SAP (309).

상위계층(305)은 계층화되어 있는 프로토콜 구조에서 상위 계층 간의 통신 기능을 제공하는 프로토콜이다. An upper layer 305 is a protocol that provides communication between the upper layer in which the layered protocol structure. OSI 기본 참조 모델의 경우, 상위 계층인 세션 계층, 표현 계층 및 응용 계층에서 응용 프로그램 상호 간에 대화하면서 협동하여 분산 처리를 실현하기 위한 기반이 되는 통신 기능을 제공하는 프로토콜의 집합을 의미한다. In the case of OSI basic reference model, in cooperation with each other in the dialogue between the application of the upper layer session layer, presentation layer and application layer refers to a set of protocols to provide communications capabilities to be the basis for realizing the distributed processing.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 모뎀(300)이 전기자동차 내부에 탑재되는 경우, 상위계층(305)은 전기자동차 I/O 제어 하드웨어로부터 전기자동차 내부에서 외부로 전송하려는 데이터를 전달받는다. If a power line communication modem 300 in accordance with one embodiment of the invention which is mounted inside the electric vehicle, an upper layer 305 and receives the data to be transmitted to the outside from the electric vehicle interior from the electric vehicle I / O control hardware. 예컨대, 전기자동차 I/O 제어 하드웨어로는 전기자동차 제어 유닛(Electric Vehocle-Electronic Control Unit: EV-ECU; 320), 배터리 관리 시스템(Basttery Management System: BMS; 321) 및 OBC(321) 등을 포함하며, 이러한 하드웨어로부터 충전 상태정보, 배터리 상태정보 등을 전달받을 수 있다. For example, in an electric vehicle I / O control hardware electric vehicle control unit (Electric Vehocle-Electronic Control Unit: EV-ECU; 320), BMS:; include (Basttery Management System BMS 321) and OBC (321) and it can be delivered to charge information, battery status information, etc. from such hardware.

다른 예로, 전력선 통신 모뎀(300)이 AC 충전 시스템에 탑재된 경우, 상위 계층(305)은 AC 충전 시스템에 포함된 스마트 미터기(330)에서 측정된 전력 공급량, 전력 사용량 등의 데이터를 전달받을 수 있다. As another example, power line communication modem 300 is AC when mounted on the charging system, the higher layer 305 is to receive transmission data such as a power supply, the power usage is measured in the smart meter 330 included in the AC charge system have.

상위계층(305)은 외부로 전달된 데이터를 포함하는 메시지를 생성하고, 생성된 메시지를 전송 계층(304), 네트워크 계층(303), PLC MAC 계층(302)으로 순차적으로 전달하여 PLC 물리계층(301)을 통해 전송하도록 한다. An upper layer 305 generates a message including the data transmitted to the external and sequentially transfer the generated message to the transport layer 304, network layer (303), PLC MAC layer (302) PLC physical layer ( and to transmit through 301). 또한, 외부로부터 전력선 통신을 통해 수신한 신호에 포함된 데이터의 종류, 특성을 파악하여 데이터의 유형에 대응되는 전기자동차 또는 AC 충전 시스템의 하드웨어로 해당 신호를 전달한다. In addition, the type of data included in a signal received via the power line communication from the outside, characterize and transmits the signal to the hardware of an electric vehicle or the AC charge system corresponding to the type of data.

다시 도 3을 참조하면, 전력선 통신 모뎀(300)은 OSI 제3계층 내지 제7계층으로 IPv6 기반의 SEP 2.0을 고려할 수 있다. Referring again to Figure 3, a power line communication modem 300 may consider the IPv6-based SEP 2.0 to OSI layer 3 to the seventh layer. 그리고, 전력선 통신 모뎀(300)은 전기자동차 I/O 제어 하드웨어 또는 AC 충전 시스템의 하드웨어와 연결하여 데이터 송수신을 수행하기 위한 연관제어 서비스 요소(association control; 306)를 더 포함한다. Then, the power line communication modem 300 is associated with the service control element for performing data transmission and reception in conjunction with the hardware of an electric vehicle I / O control hardware or AC charge system; further comprises a (association control 306).

연관제어 서비스 요소(306)는 전기자동차가 AC 충전 시스템과 연결되어 전력 충전과 관련된 모든 기능을 수행하도록 지원하는 OSI 응용 계층의 공통 프로토콜 중의 하나로서, 응용 프로그램 간의 논리적인 통신로인 어쏘시에이션을 설정/해제하는 제어 기능을 제공한다. Association control service element 306 is an electric vehicle that is one of the common protocol of the OSI application layer that supports is connected to the AC charging system to perform all functions related to the power charge, an in Associates negotiation in logical communication between applications on / off control to provide. 일반적으로, 응용 계층의 프로토콜은 기본적으로 모두 어쏘시에이션 위에서 실행된다. In general, the application layer protocol is basically run on all Associates recreation.

예컨대, 전기자동차의 전력선 통신 모뎀에 포함된 연관제어 서비스 요소(306)는 EV-ECU(320), BMS(321) 및 OBC(322) 등의 전기자동차 I/O 제어 하드웨어와 자동차 네트워크인 CAN(Controller Area Network) 통신을 수행하여, 전기자동차 내부에서 생성되는 데이터(충전 상태정보, 배터리 상태정보 등)를 상위계층(305)으로 전달할 수 있다. For example, the association control service included in the power line communication modem for an electric vehicle element (306) EV-ECU (320), the electric vehicle control of I / O hardware and the vehicle network, such as BMS (321) and OBC (322) CAN ( Controller Area Network) and performs communication, can be transmitted with the data (charge information, battery status information, etc.) generated inside the electric vehicle to the upper layer 305. the

또는, AC 충전 시스템의 전력선 통신 모뎀에 포함된 연관제어 서비스 요소(306)는 AC 충전 시스템의 스마트 미터기(330)와 같은 하드웨어와 SPI(Serial Peripheral Interface Bus), UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 등의 통신을 통해 상위계층(305)으로 데이터를 전달할 수 있다. Alternatively, the association control service element (306) comprises a power line communication modem of the AC charge system is hardware and SPI (Serial Peripheral Interface Bus), such as the smart meter 330, the AC charge system, UART (Universal Asynchronous Receiver / Transmitter), etc. through the communication can transfer data to the upper layer 305. the

나아가, 도 3에 도시된 PLC 신호 커플링 인터페이스(307)는 통신 매체(312)와 시그널 커플링(signal coupling)을 통해 전력선 통신 신호를 커플링하는 기능을 수행하며, 이에 대해서는 이하 도 4를 참조하여 설명한다. Furthermore, the PLC signal coupling interface 307 shown in Figure 3 is the communication medium 312 and the signal coupling (signal coupling) to through and perform the function of coupling the power line communication signal, as will hereinafter refer to FIG. 4 It will now be described with.

이와 같이, 전력선 통신 모뎀(300)을 통해 전기자동차 및 AC 충전 시스템은 전기자동차의 전력 충전과 관련된 데이터를 전력선 통신을 통해 송수신한다. In this way, an electric vehicle, and AC charging system through power line communication modem 300 transmits and receives data relating to the charging power of the electric vehicle through a power line communication.

표 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 모뎀을 이용하여 전기자동차(Electric Vehicle: EV) 및 전기자동차 충전 시스템(Electric Vehicle Charging System: EVCS)간 송수신하는 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다. Table 1 using a power line communication modem according to one embodiment of the present invention, an electric vehicle is a view showing an example of the data transmitted and received between:: (EVCS Electric Vehicle Charging System) (Electric Vehicle EV) and electric vehicle charging system.

메시지 형태 Message form 메시지 내용 Message content 메시지 송수신 대상 Messaging target
충전 charge
상태정보 Status Information
충전모드(충전/방전) Charging mode (charge / discharge)
배터리 충전 예약 Charging the battery reserve
배터리 충전 개시/종료 Battery charging start / end
충전 에러 Charge error
충전 제어 Charge Control
충전 전류, 전압, 전력 Charging current, voltage, power
BMS BMS
EVCS EVCS
PLC, EV-ECU, EVCS PLC, EV-ECU, EVCS
EV-ECU, EVCS EV-ECU, EVCS
PLC, OBC PLC, OBC
OBC, BMS OBC, BMS
배터리 battery
상태정보 Status Information
배터리 충전율(%) Battery charge rate (%)
배터리 상태정보 Battery status
배터리 온도(셀 내부/외부 온도) Battery temperature (cell inside / outside temperature)
전압/전류 충전 상수 Voltage / constant current charge
BMS BMS
BMS BMS
BMS BMS
EVCS EVCS
인증정보 Credentials EV ID 또는 사용자 ID EV ID or user ID
EVCS ID EVCS ID
인증정보 Credentials
PLC, EV-ECU PLC, EV-ECU
PLC, EVCS PLC, EVCS
EV-ECU, EVCS EV-ECU, EVCS
기타 Other
서비스 정보 Service Information
전력요금/충전시간/부하 정보 Power charge / recharge time / load information
미터 데이터 Meter data
과금 데이터 Billing data
안전성 safety
다른 전기자동차 정보 Other information about electric cars
EVCS EVCS
smart meter smart meter
billing device billing device
EVCS EVCS
smart device smart device

상기 표 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전력선 통신 모뎀을 이용하여 전기자동차와 AC 충전 시스템간에 전기자동차 충전과 관련된 데이터로는, 충전 상태정보(예, 배터리 충전모드, 충전 개시/종료, 충전 에러, 충전 제어, 충전 전류/전압/전력, 충전 예약 여부 등), 배터리 상태정보(예, 배터리 충전율, 배터리 상태정보, 배터리 온도, 셀 전압, 셀 외부 온도, 셀 내부 저항, 충전/방전 전류 등), 인증정보(예, 전기자동차 ID, 사용자 ID, EVCS ID, 기타 인증정보 등) 및 다른 기타 서비스와 관련된 데이터(예, 전력요금/충전시간/부하정보, 미터데이터, 과금데이터, 안정성, 다른 전기자동차 정보 등)를 포함한다. Referring to Table 1, using a power line communication modem according to the present invention, data in associated with electric vehicle charging between the electric vehicle and the AC charge system, the charge status information (for example, the battery-charging mode, charging start / end, the charge error , the charge control, a charging current / voltage / power, charging reservation status, etc.), the battery condition information (e.g., battery charge rate, a battery status, a battery temperature, cell voltage, cell outside temperature, the cell internal resistance, the charge / discharge current, and so on) , credentials (e.g., an electric vehicle ID, user ID, EVCS ID, other authentication information) and data associated with any other services (for example, a power charge / charge time / load information, meter data, charging data, reliability and other electrical and a car information and the like).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차와 전기자동차 충전 시스템이 케이블 어셈블리를 통해 연결된 형태의 일 예를 나타내는 블럭 구성도이다. Figure 4 is a block diagram showing an example of the form of the electric vehicle and an electric vehicle charging system is connected via a cable assembly according to one embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 전기자동차 충전 시스템과 전기자동차 간의 PLC 신호의 송수신을 위한 인터페이스를 설명하기 위한 것으로, 전력선 통신 모뎀에 대한 도시는 생략한다. Figure 4 is intended to illustrate an interface for transmission and reception of signals between the PLC electric vehicle charging system and the electric vehicle according to an embodiment of the invention, shown for the power line communication modem it will be omitted.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전기자동차 충전 시스템(400)은 케이블 어셈블리(410)를 통해 전기자동차(420)와 연결된다. 4, the electric vehicle charging system 400 according to the invention is connected to the electric vehicle 420, via a cable assembly (410).

상기 도 2에서 상술한 바와 같이, 케이블 어셈블리(200)는 하나 이상의 AC 전력 터미널(201, 202), 그라운드 터미널(203), 제어 파일럿(204) 및 연결 스위치(205)와 같이 5개의 인터페이스를 포함한다. As described above, even the above-mentioned 2, the cable assembly 200 includes five interface, such as one or more AC power terminals (201, 202), a ground terminal 203, the control pilot 204 and the connection switch 205 do. 즉, 케이블 어셈블리를 전력선 통신 전송선으로 활용하기 위해서, PLC 신호의 왜곡 및 반사손실을 최소화하기 위하여 임피던스 매칭을 수행하고 전력 전송 라인(201, 202)과 제어 파일럿 라인(204)의 특성을 고려하는 것이 바람직하다. That is, that in order to take advantage of the cable assembly to the power line communication transmission line, and perform impedance matching in order to minimize the distortion, and return loss of a PLC signal, and considering the characteristics of the power transmission line 201, 202 and control pilot line 204 desirable.

다시 도 4를 참조하면, 전기자동차 충전 시스템(400)의 전력 전송 라인(401, 402)은 케이블 어셈블리의 전력 전송 라인(411, 412)에 커플링되고, 이는 다시 전기자동차(420)의 OBC(또는 charger; 421)에 커플링되어 전력 전송 및 전력선 신호 전송에 활용된다. Referring again to Figure 4, OBC of the electric vehicle charging system 400, power transmission lines 401 and 402 are cable assembly of the power transmission line (411, 412) coupling being, which in turn electric vehicle 420 on the ( or charger; coupled to 421) is utilized for power transmission and the power line signal transmission. 전력 전송 라인을 활용하여 전력선 신호를 커플링하는 경우, PLC 신호 전송 라인은 PLC 신호 커플링 인터페이스(403, 422)를 포함한다. When utilizing a power transmission line for coupling to a power line signal, PLC signal transmission line comprises a PLC signal coupling interface (403, 422). 전력선 신호를 커플링하는 경우, PLC 신호 전송 라인은 전원 스위치 뒤에 커플링하거나 바이패스 필터(bypass filter)로 전원스위치 전후를 연결하여 전원 스위치 앞에 커플링할 수 있다. When coupled to the power line signal, PLC signal transmission line may be coupled to the front of the power switch after the power switch is coupled or connected to the front and rear power switch to the bypass filter (bypass filter).

또는, 제어 파일럿 선을 활용하여 PLC 신호를 송수신하는 경우, 전기자동차 충전 시스템(400)의 그라운드 터미널(404)과 제어 파일럿 선(405)은 케이블 어셈블리(410)의 그라운드 터미널(413) 및 제어 파일럿 선(414)에 커플링되고, 이는 다시 전기자동차 내부로 연결된다. Or, when the control by utilizing a pilot line for transmitting and receiving a PLC signal, a ground terminal 413 of the electric vehicle charging system 400, ground terminal 404 and the control pilot line 405, cable assemblies 410 of, and control pilot coupled to line 414, which is connected back to the electric car. 제어 파일럿 선을 활용하여 전력선 신호를 커플링하는 경우, 전기자동차 충전 시스템(400) 및 전기자동차(420)는 케이블 어셈블리(410)와 PLC 신호 커플링 인터페이스(406, 423)를 포함한다. When coupling the power line signal by using the control pilot line, and an electric vehicle charging system 400 and the electric vehicle 420 includes a cable assembly 410 and the PLC signal coupling interface (406, 423).

도 4에는 도시되지 않았으나, 제어 파일럿 선에 PLC 신호 커플링시 PWM 12V 파형 손상 또는 신호 왜곡을 방지하기 위해 인덕티브 커플링을 이용할 수 있다. Figure 4 shows the inductive coupling can be used to prevent Although not shown, a control signal PLC coupling when 12V PWM waveform signal distortion or damage to the pilot line.

한편, 전기자동차(420)는 전력 전송 라인(411, 412)으로부터 공급되는 전력을 OBC(421)를 통해 배터리(424)로 전송하여 충전하고, 충전과정에 대한 모니터링 및 제어를 위해 충전 제어부(425) 및 절연 모니터부(426)를 더 포함한다. On the other hand, the electric vehicle 420 to charge to transfer through the OBC (421) the power supplied from the power transmission lines 411 and 412 to the battery 424, a charging control unit (425 for monitoring and control over the charging process, ), and isolated and monitor unit (426 further comprises a).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 전기자동차의 전력 충전 과정 및 충전 상태를 설명하기 위한 절차 흐름도이다. 5 is a flowchart for explaining an embodiment in an electric vehicle power charging process of using power line communication and the state of charge according to the present invention.

도 5를 참조하면, 분리되어 있던 전기자동차 및 AC 충전 시스템이 케이블 어셈블리를 통해 연결되면(501), 전기자동차의 전력선 통신 모뎀과 AC 충전 시스템의 전력선 통신 모뎀은 전력선 통신을 개시하기 위한 초기화 작업을 수행한다(502). 5, when the electric vehicle, and an AC charge system that is separate connection via the cable assembly 501, the electric vehicle in a power line communication modem and a power line communication modem of the AC charge system, the initialization for initiating the power line communication performs (502).

구체적으로, 상기 501 상태에서 AC 충전 시스템에 연결된 케이블 어셈블리가 전기자동차에 성공적으로 연결되면, 초기화 작업과정(502)에서 전기자동차는 케이블 어셈블리의 커넥터를 락(lock)하고, 전기자동차의 전력선 통신 모뎀, BMS 및 OBC를 웨이크업(wake-up)시킨다. Specifically, when the cable assembly is connected to the AC charge system in the 501 state is successfully connected to the electric vehicle, the electric vehicle is a connector of a cable assembly lock (lock), and electric vehicle power line communication modem in the initialization process (502) , the wake-up (wake-up) the BMS and OBC.

초기화 작업(502)이 정상적으로 수행된 것으로 확인되어 셋업(set-up) 완료되면(503), 전기자동차 및 AC 충전 시스템은 양자간 절연상태를 확인하며 모니터링하고, 배터리 충전을 개시하기 위해 필요한 메시지를 송수신한다(504). Initialization 502 is found to be performed properly set up (set-up) When complete, 503, the electric vehicle, and AC charging system determines the insulation between both monitors, and the message necessary for starting the battery charge The transceiver (504).

예컨대, 상기 도 4에서 상술한 절연 모니터부(424)에서 전기자동차와 AC 충전 시스템의 절연 상태를 확인하고, AC 충전 시스템으로부터 공급되는 AC 전력을 DC전력으로 변환하기 위한 관련 메시지를 송수신할 수 있다. For example, the FIG check the insulation of the electric vehicle and the AC charge system in which isolated monitoring unit 424 described above in 4, and can transmit and receive the relevant messages for converting AC power supplied from the AC charge system to DC power . 이때, AC/DC 전력 변환 및/또는 배터리 충전작업을 개시하기 위한 선행작업으로 상기 표 1에 예시된 바와 같은 충전 상태정보(예, 배터리 충전모드, 충전 개시/종료, 충전 에러, 충전 제어, 충전 전류/전압/전력, 충전 예약 여부 등) 또는 인증정보(예, 전기자동차 ID, 사용자 ID, EVCS ID, 기타 인증정보 등)를 포함할 수 있다. In this case, AC / DC power conversion and / or charge information, such as the preceding operation for starting the battery charging operation as is illustrated in Table 1 (for example, the battery-charging mode, charging start / end, filling errors, charge control, the charge It may include a current / voltage / power, whether charging reservation, etc.) or authentication information (e.g., an electric vehicle ID, user ID, EVCS ID, other authentication information).

다음으로, 상기 단계 503에서 충전 관련 메시지 송수신 과정에서 신호 수신 실패 또는 오류 발생이나 배터리 충전을 위한 셋업(set-up) 동작이 완료되지 않는 경우 에러 모드로 간주하여(505), 전기자동차와 AC 충전 시스템간의 연결 해제를 위한 대기상태로 전환한다(506). Next, the step charge related message transmitting and receiving the signal reception failures, or failure or set-up (set-up) if the operation is not completed is regarded as an error mode (505), an electric vehicle and the AC charging for charging the battery in 503 to enter the standby state for disconnecting between the system 506.

반면, 상기 504 상태에서 충전 관련 메시지 송수신이 정상적으로 수행되고, 배터리 충전을 위한 셋업(set-up) 동작이 완료되면(507), 전기자동차 배터리 충전이 수행에 앞서 AC/DC 전력 변환과정에 대한 모니터링 작업이 수행된다(508). On the other hand, is carried out in the 504 state normally, the charging-related messages transmitted and received, set-up (set-up) When the operation is completed (507), monitoring of the AC / DC power conversion process, prior to the performing electric vehicle charging the battery for charging the battery this operation is performed (508).

예컨대, AC/DC 전력 변환 모니터링 상태(508)에서는 전력 변환부(예, OBC) 상태 및 전력 변환을 위한 기본작업이 정상적으로 확인되면, 상기 도 4에서 상술한 전기자동차(420)는 케이블 어셈블리(410)를 통해 전기자동차 충전 시스템(400)으로부터 공급되는 AC 전력을 OBC(421)를 통해 DC 전력으로 변환한다. For example, AC / DC power converts a monitoring state 508, the power conversion unit (such as, OBC) when the state and determine the default normal operation for power conversion, the above-described electric vehicle 420 described above in Figure 4 is the cable assembly (410 ) it is converted into DC power to AC electric power supplied from an electric vehicle charging system 400 via the OBC (421) through.

또한, 충전 제어부(425), BMS 등에서 배터리 충전 상태를 실시간 또는 소정 주기에 따라 확인하고, 그 결과 배터리 상태정보(예, 배터리 충전율, 배터리 상태정보, 배터리 온도, 셀 전압, 셀 외부 온도, 셀 내부 저항, 충전/방전 전류 등)를 포함하는 메시지를 생성하여 전력선 통신을 통해 AC 충전 시스템으로 전송할 수 있다. The internal check, with the result that the battery status (e.g., battery charge rate, a battery status, a battery temperature, cell voltage, cell outside temperature, the cell according to the real-time or a predetermined period the battery charge status, etc. Charge control unit (425), BMS generating a message including a resistor, the charge / discharge current) through the power line communication can be transmitted to the AC charge system. 또한, 전력선 통신을 통해 AC 충전 시스템으로부터 수신하는 충전 제어정보 또는 외부 통신매체로부터 전송되는 사용자 요청정보를 확인하여, 그에 따른 배터리 상태 제어를 수행할 수 있다. In addition, the communication through the power line determine the user request information transmitted from the charge control information or external communication media received from the AC charge system, it is possible to perform the battery status control according thereto.

이때, 배터리 상태 확인시 충전 중지 사유가 발생하게 되면 전기자동차의 충전 제어부 또는 BMS는 충전 대기상태(506)로 전환할 수 있다(509). At this time, when the reason for the charge stop when checking the battery condition has occurred can be converted to an electric vehicle charging control or BMS charging standby state 506 (509).

대기상태(506)에서는 전기자동차와 AC 충전 시스템간의 연결이 재개되지 않거나 대기상태가 일정 기간 지속되는 등 전력공급 또는 전력선 통신이 원활하게 이루어지지 않는 경우 전기자동차와 AC 충전 시스템간의 연결을 해지하는 비연결 상태(500)로 전환할 수 있다(510). If the standby state 506. In unsubstituted or resume the connection between the electric vehicle and the AC charge system, a standby state does not occur smoothly power supply or power line communication, such as sustained period of time ratio to terminate the connection between the electric vehicle and the AC charge system you can switch to a connection state 500 (510).

다음으로, 충전과정 모니터링 결과 전기자동차 OBC(421)에서 전력 충전 상태가 소정 조건을 만족하거나 또는 대기상태(506)에서도 배터리 상태가 정상화되거나 또는 전력 변환과정(508)에서 배터리 상태가 소정 조건을 만족하면(511), 전기자동차(420)의 OBC(421)에서 변환된 DC 전력을 차량 배터리(424)로 전달하여 배터리를 충전하는 상태로 전환할 수 있다(512). Next, in the charging process monitoring results electric vehicle OBC in 421 the power charged satisfied, or the standby state 506 the predetermined condition in the battery condition is to normalize, or power-conversion process 508, the battery status meets a predetermined condition When 511, and passes the converted DC power from the OBC (421) for an electric vehicle 420 to the vehicle battery 424 it can be switched to a state of charge the battery 512.

이후, 배터리 충전동작이 완료되거나 또는 전력 전달과정 중 에러가 발생하게 되면(513), 전기자동차 또는 AC 충전 시스템은 셧다운(shutdown) 상태로 전환한다(514). Then, when the battery charging operation is completed, or the power transfer error occurs during the process 513, the electric vehicle or the AC charge system is switched to shut down (shutdown) state (514). 셧다운 상태(514)는 전기자동차 배터리로 공급되는 전류를 0으로 하거나 또는 전기자동차에 연결된 케이블 어셈블리의 커넥터를 연결 해지하는 경우를 포함하고, 배터리의 전압이 소정의 안정범위로 진입할 때까지 대기상태(506)로 전환할 수 있다(516). Shut down state 514, including when to terminate the current supplied to the electric vehicle battery to zero or to connect the connector of the cable assembly is connected to the electric vehicle, and waits until the battery voltage enters the predetermined stable range condition It can be converted to 506 516.

또한, 상술한 전기자동차 충전 과정에서 대기상태(506)로 전환한 경우에도 대기상태로 전환하도록 한 문제가 해결되지 않거나 배터리 충전 개시가 어려운 문제가 발생하게 되면 셧다운 상태(513)로 전환할 수 있다(516). Further, when the case of switching from the above-described electric vehicle charging process to the standby state (506) in or not a problem has been solved so as to switch to the standby mode to the battery charging start a difficult problem can be converted to the shutdown state 513 516.

셧다운 상태(513)에서는 소정 조건에 따라 대기상태로 전환하지 않고 바로 전기자동차와 AC 충전 시스템간의 연결을 해지할 수 있다(517). In the shut down state 513 may terminate the connection between the right and the AC electric vehicle charging system in accordance with the predetermined condition without switching to the standby state (517).

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신 모뎀은 전기자동차와 AC 충전 시스템이 연결된 직후부터 양자간의 전력선 통신을 담당하며, 배터리 전력 충전의 모든 과정을 제어할 수 있다. Thus, the power line communication modem according to an embodiment of the present invention is in charge of the electric vehicle and the power line communication between them immediately after the AC charge system is connected, it is possible to control the entire process of the battery charge.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 모뎀을 탑재한 전기자동차의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. Figure 6 is a diagram showing a configuration of an electric vehicle equipped with a power line communication modem according to one embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 전기자동차(600)와 케이블 어셈블리의 커넥터(610)가 연결되면 전력선 통신 모뎀(601)은 커넥터(610)로부터 전력 공급 및 PLC 신호 전송에 사용되는 전송선(예, AC 전력 터미널 및 제어 파일럿 포함)(602)에 커플링된다. 6, the electric vehicle 600, and when the connector 610 of the cable assembly is connected to a power line communication modem 601 is a transmission line used for power supply and a PLC signal transmitted from the connector 610 (for example, AC power terminal and control including pilot) is coupled to 602.

이를 통해, 전력선 통신 모뎀(601)은 AC 충전 시스템으로부터 PLC 신호를 수신하고, 전기자동차 충전과 관련된 정보를 포함한 PLC 신호를 외부로 전송할 수 있다. Through this, power-line communication modem 601 may transmit a signal including information related to the PLC PLC receives a signal from the AC charge system, electric vehicle charging to the outside. 또한, 상술한 바와 같이, 전력선 통신 모뎀(601)은 전기자동차의 충전 상태, 배터리 상태 등의 정보를 수집하기 위하여 BMS(603), OBC(604) 또는 인버터(605)와 CAN 통신을 수행하도록 소정의 CAN 인터페이스를 이용하여 커플링한다. The predetermined to, power line communication modem 601 performs a BMS (603), OBC (604) or the inverter 605 and the CAN communication in order to gather information, such as an electric vehicle, charge state, battery state, as described above of couples using a CAN interface.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신 모뎀(601)이 AC 충전 시스템으로부터 전력 공급받기 이전과정, 배터리 충전 과정 등에서 상기 표 1에서 상술한 다양한 데이터를 송수신하는 전력선 통신을 수행하기 위하여, 전력선 통신 모뎀(601)은 도 6에 도시된 것처럼 전기자동차의 배터리부(606)로부터 별도의 전력을 공급받도록 배터리부(606)와 소정의 전력 공급선(607)으로 연결될 수 있다. Thus, to, etc. the power line communication modem 601, a power supply receiving the previous process, the process of battery charge from the AC charge system, according to an embodiment of the present invention to perform a power line communication to transmit and receive the various data described above in Table 1, the power line communication modem 601 can be coupled to the battery unit 606 and a predetermined power supply line 607 to be fed to separate power from a battery unit 606 of the electric vehicle as shown in Fig.

이는, 종래 전력선 통신 모뎀이 배터리 충전과정에서 외부로부터 공급되는 전력의 일부를 모뎀의 전력원으로 사용하는 점과 구별된다. This is because the conventional power line communication modem is distinguished from a point of using a portion of the power supplied from the outside in the battery charging process as a power source of the modem.

나아가, 도 6에 도시되지는 않았으나 전력선 통신 모뎀은 별도의 모뎀 제어부와 연결되어 모뎀 제어부의 제어신호에 따라 전원 On/Off, 메시지 생성 및 전송, 메시지 수신 및 전달 등의 기능을 수행할 수 있다. Furthermore, also not shown in Figure 6 although the power line communication modem connected to the separate modem control unit may perform a function such as a Power On / Off, message generation and transmission, message reception and transmission in accordance with the control signal of the modem control unit.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명의 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description would be possible that only those described technical features of the present invention by way of example, various changes and modifications without departing from the characteristics of the invention. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. Thus, embodiments described herein are for illustrating but not for limiting the technical scope of the present invention, not by such an embodiment is the spirit of the present invention is not limited. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The scope of protection of the invention is to be interpreted by the following claims, all spirits within a scope equivalent will be construed as included in the scope of the present invention.

Claims (24)

  1. 전력 충전 시스템으로부터 케이블 어셈블리를 통해 전기자동차의 배터리를 충전하는 전기자동차 충전 시스템에 포함된 전력선 통신 모뎀에 있어서, In the power line communication modem comprises an electric vehicle charging system to charge the battery of the electric vehicle through a power cable assembly from the filling system,
    상기 케이블 어셈블리에 내장된 하나 이상의 전력 공급 터미널 또는 제어 파일럿(control pilot)과 커플링되어 전력선 통신(Power Line Communication: PLC) 신호를 전달하는 PLC 물리계층(Physical Layer); The cable assembly is a ring and couple one or more power supply terminal or the pilot control (pilot control) built in the power line communication: PLC physical layer for transmitting the (Power Line Communication PLC) signal (Physical Layer);
    상기 전기자동차와 상기 전력 충전 시스템간의 전력선 통신의 개시를 위한 어쏘시에이션 메시지(assocication message)를 생성하는 PLC MAC(Medium Access Control) 계층; The electric vehicle and the electric power charging PLC MAC (Medium Access Control) of generating Associates negotiation message (assocication message) for the start of a power-line communication between the system layer;
    상기 PLC MAC 계층과 convergence SAP(Service Access Point)로 연결되어 상기 전력 충전 시스템으로부터 수신한 데이터를 소정의 상위계층으로 전달하는 네트워크 계층; Network layer is connected to the PLC MAC layer and the convergence SAP (Service Access Point) transfers the data received from the power charging system to a predetermined upper layer; And
    전송 계층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. Power line communication modem of the electric vehicle charging system comprises a transport layer.
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 전기자동차의 배터리 또는 상기 전력 충전 시스템의 전원부와 소정의 전력 공급선으로 연결되어 전력선 통신 모뎀의 구동에 필요한 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. Power line communication modem of the electric vehicle charging system, characterized in that connected to the power supply and a predetermined power supply line of the battery or the power-charging system of the electric vehicle receives power required for driving the power line communication modem.
  3. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 네트워크 계층은 IPv6(Internet Protocol version 6) 또는 6LowPAN(IPv6 over Low power WPAN)를 이용하고, The network layer using the IPv6 (Internet Protocol version 6) or 6LowPAN (IPv6 over Low power WPAN),
    상기 전송 계층은 전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol: TCP) 또는 사용자 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol: UDP)을 이용하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. The transport layer is the Transmission Control Protocol (Transmission Control Protocol: TCP) or User Datagram Protocol: electric vehicle power line communication modem in the filling system, characterized in that using a (User Datagram Protocol UDP).
  4. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 전기자동차와 상기 전력 충전 시스템간의 전력선 통신을 수행하도록 지원하는 응용계층 프로토콜인 연관제어 서비스 요소(association control)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. The electric vehicle and the electric power charging power line application layer protocol associated control service element supporting to carry out the communication between the system (association control) the power-line communication modem of the electric vehicle charging system according to claim 1, further comprising.
  5. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4,
    상기 전력선 통신 모뎀이 상기 전기자동차에 탑재하는 경우, If said power line communication modem installed in the electric vehicle,
    상기 전기자동차의 전기자동차 제어 유닛(Electric Vehocle-Electronic Control Unit: EV-ECU), 배터리 관리 시스템(Basttery Management System: BMS) 및 온-보드 충전기(On-Board Charger: OBC) 중 적어도 하나와 자동차 네트워크 통신을 수행하기 위한 제1 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. Of the electric vehicle electric vehicle control unit (Electric Vehocle-Electronic Control Unit: EV-ECU), BMS (Basttery Management System: BMS) and an on-board charger: and at least one vehicle network of the (On-Board Charger OBC) Power line communication modem of the electric vehicle charging system according to claim 1, further comprising a first interface for performing communication.
  6. 제5항에 있어서, 6. The method of claim 5,
    상기 EV-ECU, BMS및 OBC 중 적어도 하나로부터 수집된 데이터는 상기 제1 인터페이스 및 상기 연관제어 서비스 요소를 통해 상기 상위계층으로 전달되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. The EV-ECU, the data collected from at least one of BMS and OBC is a power line communication modem in the electric vehicle charging system, characterized in that passed to the upper layer through the first interface and the associated control service element.
  7. 제6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 상위계층은, 충전 상태정보, 배터리 상태정보 및 인증정보 중 적어도 하나를 포함한 메시지를 생성하여 상기 PLC 물리계층을 통해 상기 전력 충전 시스템으로 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. The upper layer, charge information, battery status information, and authentication information, a power line communication in of an electric vehicle charging system, characterized in that at least in generating a message including at least through the PLC PHY layer to transmit to the electric power charge system modem.
  8. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 충전 상태정보는, The charge information,
    배터리 충전모드, 충전 개시/종료, 충전 에러, 충전 제어, 충전 전류/전압/전력 및 충전 예약에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. Battery-charging mode, charging start / end, filling errors, charge control, power-line communication modem of the electric vehicle charging system characterized in that it comprises at least one of information about the charging current / voltage / power and charge reservation.
  9. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 배터리 상태정보는, The battery status information,
    배터리 충전율, 배터리 상태정보, 배터리 온도, 셀 전압, 셀 외부 온도, 셀 내부 저항 및 충전/방전 전류 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. Battery charge rate, a battery status, a battery temperature, cell voltage, cell temperature outside, the cell internal resistance and the power line communication modem in the electric vehicle charging system characterized in that it comprises at least one of a charge / discharge current.
  10. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 인증정보는, Wherein the authentication information,
    상기 전기자동차의 식별정보, 사용자 식별정보, 전기자동차 충전 시스템의 식별정보 및 기타 인증정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. Identification ID information of the electric vehicle, the user information, the electric vehicle identification information and other authentication information in the power-line communication modem of the electric vehicle charging system comprises at least one of the charging system.
  11. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4,
    상기 전력선 통신 모뎀이 상기 전력 충전 시스템에 탑재하는 경우, If said power line communication modem with the power charging system,
    상기 전력 충전 시스템의 충전 관련 하드웨어 및 스마트 미터기 중 적어도 하나와 SPI(Serial Peripheral Interface Bus) 또는 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 통신을 수행하기 위한 제2 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. EV charging according to claim further comprising a second interface for performing charging related hardware and smart meter at least one of the SPI (Serial Peripheral Interface Bus) or UART (Universal Asynchronous Receiver / Transmitter) of the communication of the power charging system Power line communication modem in the system.
  12. 제11항에 있어서, 12. The method of claim 11,
    상기 상위계층은, The upper layer,
    상기 제2 인터페이스 및 상기 연관제어 서비스 요소를 통해 전달된 데이터에 기초하여 충전 서비스 관련정보를 생성하고, 생성된 상기 충전 서비스 관련정보를 상기 PLC 물리계층을 통해 상기 전기자동차로 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. Characterized in that the second interface and so on the basis of the data transmitted through the association control service element by generating a charged service-related information, and sends the generated charged service-related information to the electric vehicle via the PLC physical layer electric vehicle power line communication modem in the charging system.
  13. 제12항에 있어서, 13. The method of claim 12,
    상기 충전 서비스 관련정보는, The charging service-related information,
    전력요금, 충전시간, 부하정보, 미터데이터, 과금데이터, 안정성 및 다른 전기자동차 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. Power rates, charging time, the load information, meter data, charging data, reliability, and other electric vehicle power-line communication modem of the electric vehicle charging system characterized in that it comprises at least one of the information.
  14. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 상위계층은 상기 전력 충전 시스템의 전력 공급 상태 또는 상기 전기자동차의 배터리 충전 상태를 제어하며, The upper layer controls the power supplied or charged battery state of the electric vehicle of the power charging system,
    상기 배터리 충전 상태 제어는 전력선 통신을 위한 초기화 작업, 배터리 충전 개시, 중단 또는 완료, 충전 대기상태로의 전환 또는 셧다운(shutdown) 상태로의 전환 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템에서의 전력선 통신 모뎀. The battery charge control in the electric vehicle charging system that comprises a conversion operation of the initialization, the switching or shut down to start charging the battery, stop or completion, the charge standby state (shutdown) state to a power-line communication, characterized Power line communication modem.
  15. 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법에 있어서, An electric vehicle charging method using the power line communication,
    케이블 어셈블리를 통해 연결된 전력 충전 시스템과 전력선 통신을 개시하기 위한 초기화 작업을 수행하는 단계; Performing an initialization process for starting the associated power charging system as a power line communication via the cable assembly;
    상기 초기화 작업이 완료되면 상기 전력 충전 시스템과 전력선 통신을 통해 충전 상태정보 및 인증정보 중 적어도 하나를 포함하는 제1 메시지를 교환하는 단계; Further comprising: if the initialization operation is completed through the power charging system as a power line communication exchange a first message comprising at least one of the charging state information and the authentication information; And
    상기 제1 메시지 교환을 통해 배터리 충전을 위한 셋업(set-up) 동작이 완료되면, 상기 케이블 어셈블리를 통해 공급되는 전력을 토대로 상기 배터리를 충전하는 단계를 포함하되, If the first through the message exchange is set up (set-up) operation for the battery charge completion, comprising the step of charging the battery on the basis of the power supplied via the cable assembly,
    상기 초기화 작업 단계는, The initialization step,
    상기 케이블 어셈블리의 커넥터를 락(lock)하고, 전력선 통신 모뎀, 배터리 관리 시스템(Basttery Management System: BMS) 및 온-보드 충전기(On-Board Charger: OBC) 중 적어도 하나를 웨이크업(wake-up)하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법. Lock (lock) the connector of the cable assembly, and a power line communication modem, a battery management system (Basttery Management System: BMS) and an on-board charger (On-Board Charger: OBC) at least one wake-up (wake-up) of EV charging method using a power-line communication, which is characterized in that.
  16. 제15항에 있어서, 16. The method of claim 15,
    상기 충전 상태정보는, The charge information,
    배터리 충전모드, 충전 개시/종료, 충전 에러, 충전 제어, 충전 전류/전압/전력 및 충전 예약에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하고, A battery-charging mode, charging start / end, filling errors, charge control, at least one of information about the charging current / voltage / power and the charge schedule and,
    상기 인증정보는, Wherein the authentication information,
    상기 전기자동차의 식별정보, 사용자 식별정보, 전기자동차 충전 시스템의 식별정보 및 기타 인증정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법. EV charging method using a power-line communication, comprising: at least one of identification information and other authentication information in the identification information of the electric vehicle, the user identification information, electric vehicle charging system.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 16. The method of claim 15 or 16,
    상기 제1 메시지 교환 단계에서 신호 수신 실패 또는 오류 발생, 배터리 충전을 위한 셋업(set-up) 동작 미완료시, 상기 전력 충전 시스템의 전력 공급 중단 및 충전 대기상태로 전환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법. Characterized by further comprising the step of switching to said first during setup incomplete (set-up) operation for signal reception failures or errors occur, the charging battery from the first message exchange step, stop the power supply of the electric power charging system and charging standby state EV charging method using the power line communication according to.
  18. 제15항에 있어서, 16. The method of claim 15,
    상기 배터리 충전 단계는, The battery charger comprises:
    상기 전력 충전 시스템으로부터 공급되는 AC 전력을 상기 OBC를 통해 DC 전력으로 변환하는 단계; And converting the AC power supplied through the power charge system to DC power via the OBC; And
    배터리 충전 상태가 소정 조건을 만족하는 경우 상기 OBC에서 변환된 DC 전력을 배터리부로 전달하여 배터리 충전을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법. EV charging method using a power-line communication, comprising: performing a battery charge and passes the converted DC power in the OBC as part of the battery case, the battery charge status satisfies a predetermined condition.
  19. 제15항 또는 제18항에 있어서, 16. The method of claim 15 or 18,
    상기 배터리 충전 단계는, The battery charger comprises:
    실시간 또는 소정 주기에 따라 배터리 충전상태를 모니터링하는 단계; Monitoring the battery charging state according to real-time or a predetermined period; And
    상기 모니터링 결과 배터리 상태정보를 포함하는 제2 메시지를 전력선 통신을 통해 상기 전력 충전 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법. The results of monitoring electric vehicle charging method using the power line communication according to claim 1, further comprising transmitting power to the charging system a second message including a battery condition information through the power line communication.
  20. 제19항에 있어서, 20. The method of claim 19,
    상기 배터리 상태정보는, The battery status information,
    배터리 충전율, 배터리 상태정보, 배터리 온도, 셀 전압, 셀 외부 온도, 셀 내부 저항 및 충전/방전 전류 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법. EV charging method using a power line communications comprising: a battery charge rate, a battery status, a battery temperature, cell voltage, cell temperature outside, at least one of the cell internal resistance and the charging / discharging current.
  21. 제19항에 있어서, 20. The method of claim 19,
    상기 배터리 충전 단계는, The battery charger comprises:
    전력선 통신을 통해 상기 전력 충전 시스템 또는 외부 통신매체로부터 충전 제어정보 또는 사용자 요청정보를 수신하는 단계; Through the power line communication method comprising: receiving a charging control information or user requests information from the power charging system or an external communications medium; And
    상기 수신한 충전 제어정보 또는 사용자 요청정보에 따라 상기 배터리 충전 상태를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법. EV charging method using the power line communication according to claim 1, further comprising the step of controlling the battery state of charge according to the received charging control information or user information request.
  22. 제15항에 있어서, 16. The method of claim 15,
    배터리 충전 완료 또는 배터리 충전과정에서의 오류 발생시, 상기 전기자동차 및 상기 전력 충전 시스템을 셧다운(shutdown) 상태로 전환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법. EV charging method using the power line communication according to claim 1, further comprising the step of switching the event of a fault, the electric vehicle and the electric power charging system in the fully charged battery or battery charging process to shut down (shutdown) state.
  23. 제22항에 있어서, 23. The method of claim 22,
    상기 셧다운 단계는, Said shutdown step,
    상기 전기자동차 배터리로 전달되는 전류를 0으로 하거나 또는 전기자동차에 연결된 케이블 어셈블리의 커넥터를 연결 해지하거나 또는 상기 배터리의 전압이 소정의 안정범위로 진입할 때까지 전력 공급 중단 및 대기모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법. Termination connecting the connector on the cable assembly connected to an electric current delivered to the electric vehicle battery to 0 or to an electric vehicle, or to switch to the power failure and the standby mode until the entry into a predetermined stable range of the voltage of said battery EV charging method using the power line communication according to claim.
  24. 제15항에 있어서, 16. The method of claim 15,
    상기 전력선 통신 모뎀은, The power line communication modems,
    상기 케이블 어셈블리에 내장된 하나 이상의 전력 공급 터미널 또는 제어 파일럿(control pilot)과 커플링되어 전력선 통신(Power Line Communication: PLC) 신호를 전달하는 PLC 물리계층(Physical Layer); The cable assembly is a ring and couple one or more power supply terminal or the pilot control (pilot control) built in the power line communication: PLC physical layer for transmitting the (Power Line Communication PLC) signal (Physical Layer);
    상기 전기자동차와 상기 전력 충전 시스템간의 전력선 통신의 개시를 위한 어쏘시에이션 메시지(assocication message)를 생성하는 PLC MAC(Medium Access Control) 계층; The electric vehicle and the electric power charging PLC MAC (Medium Access Control) of generating Associates negotiation message (assocication message) for the start of a power-line communication between the system layer; And
    상기 전력선 통신을 통해 상기 전력 충전 시스템과 상기 전기자동차간의 데이터 전달을 수행하고, 상기 전력 충전 시스템의 전력 공급 상태 또는 상기 전기자동차의 배터리 충전 상태를 제어하는 상위계층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 방법. Performing data transfer between the power charging system and the electric vehicle through the power line communication, power line communication, characterized in that it comprises an upper layer for controlling the power supplied or the battery charging state of the electric vehicle of the power charging system EV charging method using a.
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