KR20160028887A - 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기 - Google Patents

전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기에 있어서, 전력계통 원격제어 서버(120) 및 전력 계통(100) 과 PLC 통신방식에 의하여 통신하는 충전기(200)는 전력 계통(100)의 전력선에 반송된 AMI 신호를 커플링 하여 추출하거나 반송시키는 AMI 신호 커플링부(220), 전력 계통(100)의 전력선에 반송된 AMI 신호만을 AMI 신호차단 필터(210), 전력선으로 입력된 교류를 직류로 변환하여 출력하는 컨버터(215), 교류를 교류로 변환하는 1차권선과 2차 권선이 분리된 노이즈 차단 변압기(230), 컨버터(210)와 노이즈 차단 변압기(230)의 출력을 선택 접속하는 교류직류 선택부(250), 전기자동차에서 생성 된 콤보 방식에 적용되는 전력선 반송 신호대역의 신호만을 차단하는 콤보신호필터(211), 전기 자동차와 충전기 간의 전력선에 신호를 반송 시키거나 추출하는 콤보신호 커플링부(221), 충전기(200)의 전체를 제어하고 전력계통 (100) 및 전기자동차(300)와 통신을 위한 전력계통 PLC 통신부(241)과 전기자동차 PLC 통신부(242)를 구비한 제어부(240)로 구성되어 있다.

Description

전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기 {Electric Vehicle Charger With Reducing Cross-Interference Of PLC }
본 발명은 교류 전력을 정류하여 전기자동차를 충전하거나 교류를 전기자동차로 직접 전기자동차에 입력하여 충전하는 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기에 관한 것이다.
전기자동차 충전시스템은 크게 충전방식, 연결방식, 통신 및 제어방식에 따라 구분할 수 있다. 충전방식은 접촉식(Conductive), 유도식(Inductive) 충전방식 그리고 배터리 교환방식(Battery Swapping)으로 구분하며, 연결 방식에 의한 구분은 주유기에 해당하는 커넥터(Connector) 및 주유구에 해당하는 전기차에 장착되는 인렛(Inlet)의 구조에 따라 단상 및 삼상 교류용, 직류 전용인 차데모(CHAdeMO) 구조와 교류 및 직류가 함께 있는 콤보(Combo)형으로 구분된다. 또한 통신 방식에 의한 구분으로는 크게 일본에서 사용하는 CAN 통신방식과 미국 및 유럽에서 선호하는 PLC 통신방식으로 구분 된다.
본 발명은 구조적으로는 콤보(Combo)형이며 통신 방식으로는 PLC (Power Line Communication )인 전지 자동차용 충전기에 관한 것이다.
대한민국에서는 한국전력 등이 수용가의 전력 소비량의 계측하는 등의 AMI(Advanced Metering Infrastructure)지능형원격검침시스템을 운영하고 있으며 이에 사용 되는 통신 방식이 KS X4600-1 / ISO/ICE 12139-1 (High Speed PLC) 에 의하여 규정된 규약에 의하여 2.15MHZ 내지 23.15MHz를 사용하는 PLC를 활용하고 있다.(이하에서는 설명의 편의를 위하여 상용전원 AMI 라 한다)
또한 콤보(Combo)형인 충전기에 접속되는 전기자동차는 상호 간에 통신은 IEEE Std 1901-2010 (Home plug, HD-PLC)에 규정에 의하여 주파수 1.8MHZ 내지 28MHz를 사용하는 PLC방식 의하여 통신하고 있다. (이하에서는 콤보 방식이며 PLC 통신을 하는 충전 방식을 콤보 방식이라 한다)
상기와 같은 상용전력 AMI에서 사용하는 통신주파수와 콤보 시스템에서 사용하는 주파수가 중첩되고, 같은 PLC임으로 인하여 콤보 시스템의 통신 신호와 계통전력 AMI 신호가 상호 간섭하여 각각이 통신하고자 하는 통신 신호가 변형되거나 소실되어, 각각의 목적 수행에 장해요인으로 작용하고 있으며, 이러한 문제점으로 인하여 국내에서는 콤보 방식 채용을 제한하고 있는 실정이다.
이를 위하여 본 발명은 상용 AMI와 콤보 방식을 접속하여 충전 할 경우에 발생 할 수 있는 상호 간섭을 차단하여, 각각의 시스템이 정상적으로 작동될 수 있는 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기에 관한 것이다.
최근 화석 연료에 의한 환경오염으로 인한 규제가 강화됨에 따라 전기 자동차의 보급이 증가하고 있으며 이러한 전기 자동차는 필연적으로 충전을 하여야 한다.
일반적으로 전기자동차 충전 방식은 구조와 통신 방식 등등에 따라 여러 가지 분류방법에 따라 분류되고 있으나, 닛산과 토요타 등 일본 업체가 주로 이용하는 전기자동차 충전 방식은 직류를 사용하는 차데모와 GM과 BMW, 폭스바겐 등이 선호하는 콤보 방식이 전기자동차 충전 방식의 90% 이상을 점유하고 있고 이에 대한 표준화가 추진되고 있는 실정이다.
또한 본 발명에서 적용되는 PLC 통신 기술 및 상기한 충전 방식과 관련된 통신 기술뿐만 아니라 충전 제어 기술 등은 이미 다양한 표준의 제안되어 있을 뿐 만 아니라, 쉐보레, 스파크 EV와 BMW i3, 폭스바겐 e-업, 아우디 A3 E트론 등에서 적용되어 공지 공용화된 기술이 있으며, 전기자동차 충전과 관련된 기술은 한국 공개특허공보 제2014-0078174호(플러그인 하이브리드 차량 및 전기 차량의 충전 제어 방법), 국제특허공개 WO 2011-102857(그리드 집적 차량용 전기 차량 장치)등등에 공지되어 있으며, PLC 및 AMI 기술 역시 한국등록특허번호 제 10-1065595호(전자 인증 카드에 기반하여 과금하는 전력제공방법 및 시스템), 한국공개특허공보 제 2014-0065159호(이종시스템들의 상호공존을 위한 요율적인 리소스의 할당방식의 고속전력 통신 방법) 등이 공지되어 있다. 또한 도2에 나타난 바와 같이 전기자동차와 충전자동차간 통시시스템도 공지되어 있다.
상기와 같은 공지 공용된 전기 자동차충전시스템 관련된 공지 기술이나 도2에 나타난 바와 같이 상용AMI와 콤보 방식 간의 중첩되는 주파수대로 인한 문제점이 있음을 인식하고 있으나 이를 해결하고자 하는 수단 등이 전혀 제시되지 아니하고 있으며, 어느 한쪽이 사용 주파수 대역을 바꾸어 해결하고자 하는 표준화 방향으로만 해결하고자 노력하고 있는 것이 현실이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0078174(2014.06.25. 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0028068(2013.03.18. 공개)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 상용전력 라인에 반송된 AMI 제어 신호 즉 상용 AMI 의 계량을 위한 신호는 충전기까지만 전달되고, 전기 자동차의 충방전 제어 신호(이 역시 전기자동차 배터리, 충전기간을 연결하는 전력선을 통하여 전달되는 충방전 제어 신호임)는 충전기 까지만 전달되도록 하여, 충전기를 사이에 두고 콤보 방식과 상용 AMI 는 전기적으로는 연결되어 있으나, 통신 신호적으로는 상용 AMI 와 전기자동차 간은 필터 또는 광 커플러에 의하여 차단되도록 하는 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기는, 전력 계통(100)으로부터 전력을 공급받은 충전기(200)가 전기자동차 충전에 필요한 전력을 제어하여 전기자동차(300)의 축전지를 충전 하는 시스템에 있어서, 소비자가 사용하는 전력량을 계측하는 계측기 등과 통신하여 전력을 관리하는 전력 계통의 원격관리를 위하여 AMI 신호를 생성하고 이를 수신하여 처리하는 전력계통 원격제어 서버(120)와 연결되어 있고, 전력계통 원격제어 서버(120)와 전력 계통(100)과 충전기(200)는 PLC 통신망으로 연결되어 있다.
충전기(200)는 전력 계통(100)의 전력선에 반송된 AMI 신호를 커플링하여 추출하거나 반송시키는 AMI 신호 커플링부(220), 전력 계통(100)의 전력선에 반송된 AMI 신호만을 차단하는 AMI 신호차단 필터(210), 전력선으로 입력된 교류를 직류로 변환하여 출력하는 컨버터(215), 교류를 교류로 변환하는 1차권선과 2차 권선이 분리된 노이즈 차단 변압기(230), 컨버터(215)와 노이즈 차단 변압기(230)의 출력을 선택 접속하는 교류직류 선택부(250), 전기자동차에서 생성된 콤보 방식에 적용되는 전력선 반송 신호대역의 신호만을 차단하는 콤보신호필터(211), 전기 자동차와 충전기 간의 전력선에 신호를 반송시키거나 추출하는 콤보신호 커플링부(221), 충전기(200)의 전체를 제어하고 전력계통(100) 및 전기자동차(300)와 통신을 위한 전력계통 PLC 통신부(241)과 전기자동차 PLC 통신부(242)를 구비한 제어부(240)로 구성된 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기에 관한 것이다.
상기한 본 발명에서 PLC 통신 방식에 의한 원격전력계측 즉 한국전력이 활용하는 AMI 관련 기술은 한국등록특허 제10- 1065595호 등에 의하여 공지된 기술 일 뿐만 아니라 ISO/IEC 12139-1(High Speed PLC)등에 의하여 표준화된 기술을 적용하는 것이어서 구체적 설명을 생략한다.
또한 전기자동차를 충전하는 충전기 기술 및 콤보 방식에 의한 전기자동차의 충전과 관련된 기술 역시 본 분야에서 이미 공공연히 활용되는 기술이고 이들 충전기에 적용되는 PLC 기술역시 IEEE Std 1901-2010에 의하여 공지된 기술을 활용하는 것이어서 구체적인 설명을 생략한다.
또한, 특히 제어부(240)에는 전력계통의 전력을 공급받아 정류하거나 일전전압 크기로 조정하여 전기 자동차를 충전하는 기술역시 상기한 선행 기술조사 문헌 뿐 만이 아니라 한국 등록 특허 제10-1322617호 등에 공지된 기능임으로 그 구체적인 설명을 생략한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기에 의하면, 전력계통의 AMI에 사용되는 주파수와 콤보 방식에서 사용 되는 주파수간 상호 간섭이 발생하지 아니한다. 이로 인하여 콤보 방식을 채용한 전기자동차를 한국내의 전력계통에 접속하여 충전 가능하게 되고, 전기 자동차 충전장치의 설치비 감소 및 전기 자동차 충전의 편리성을 향상시켜 전기 자동차 보급 활성화에 기여하는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명이 적용되는 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기의 시스템 블록도.
도 2는 공지된 ISO/IEC 15118-3 표준화를 위한 전기자동차와 AC/DC충전기간 통신시스템 구성도
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
먼저, 도 1에 나타난 바와 같이 본 발명은 원격 검침 신호등이 반송되는 전력계통 (100)으로부터 전력을 공급받고, 전력 계통으로부터 공급받은 전력을 제어하여 전기 자동차(300)을 충전하는 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기이다.
이하에서는 도1을 참조하여 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기(200)는
소비자가 사용하는 전력량을 계측하는 계측기 등과 통신하여 전력을 관리하는 전력 계통의 원격관리를 위하여 AMI 신호를 생성하고 이를 수신하여 처리하는 전력계통 원격제어 서버(120)와 연결되어 있고, 전력계통 원격제어 서버(120)와 PLC 통신방식에 의하여 통신하는 전력 계통(100)과 연결된 충전기(200)는 전력 계통(100)의 전력선에 반송된 AMI 신호를 커플링하여 추출하거나 반송시키는 AMI 신호 커플링부(220), 전력 계통(100)의 전력선에 반송된 AMI 신호만을 필터링하는 AMI 신호차단 필터(210), 전력선으로 입력된 교류를 직류로 변환하여 출력하는 컨버터(215), 교류를 교류로 변환하는 1차권선과 2차 권선이 분리된 노이즈 차단 변압기(230), 컨버터(215)와 노이즈 차단 변압기(230)의 출력을 선택 접속하는 교류직류 선택부(250), 전기자동차에서 생성된 콤보 방식에 적용되는 전력선 반송 신호대역의 신호만을 차단하는 콤보신호필터(211), 전기 자동차와 충전기 간의 전력선에 신호를 반송 시키거나 추출하는 콤보신호 커플링부(221), 충전기(200)의 전체를 제어하고 전력계통 (100) 및 전기자동차(300)와 통신을 위한 전력계통 PLC 통신부(241)와 전기자동차 PLC 통신부(242)를 구비한 제어부(240)로 구성되어 있다.
이하에서는 상기와 같은 충전기(200)의 세부구성과 그 기능 및 동작을 구체적으로 설명한다.
충전기(200)은 기본적으로 전력계통(200)으로부터 공급받은 전력을 직류로 변화하여 전기자동차(300)의 배터리를 충전하는 컨버터(215)와 전력계통(200)으로부터 공급받은 전력을 전기자동차가 요구하는 일정전압의 교류전력으로 변환 또는 조정하는 1차권선과 2차권선이 분리된 노이즈 차단 변압기(230)가 구비되어 있다. 본 발명에서 컨버터(215) 및 노이즈 차단 변압기(230)는 본 분야에서 활용되는 공지 공용된 기술을 활용하는 것이어서 그 기능과 구조 및 작동 등에 대하여는 설명을 생략한다.
이들 컨버터(215) 및 노이즈 차단 변압기(230)는 후술하는 제어부(240)의 제어 신호에 의하여 정전압 출력하거나 정전류 출력하는 등으로 제어된다.
상기한 충전기에 입력되는 계통전력에는 AMI와 관련된 원격 검침신호 등이 2.15MHZ 내지 23.15MHz의 주파수에 반송되는 제어신호(이하에서는 이를 AMI 신호라 한다)가 포함되어 있다. 이에 포함된 제어신호는 KS X4600-1 / ISO/ICE 12139-1 (High Speed PLC)에 부합되는 신호이다.
상기 AMI 신호는 충전기(200)에 구비된 제어부로 AMI 신호 커플링부(220)를 통하여 입력된다.
상기 AMI 신호가 포함된 전력계통(100)의 전력은 2.15MHZ 내지 23.15MHz의 주파수 만을 차단하는 AMI 신호차단 필터(210)를 거쳐서 전력선으로 입력된 교류를 직류로 변환하여 출력하는 컨버터(215), 또는 교류를 교류로 변환하는 1차권선과 2차 권선이 분리된 노이즈 차단 변압기(230)로 입력된다. 이는 전력 계통의 전력에 포함된 2.15MHZ 내지 23.15MHz의 고주파가 전기 자동차로 유입되지 아니하도록 하기 위함이며 이는 AMI 신호가 전기 자동차(300)의 PLC 통신 체계에 영향을 주지 아니하도록 함이다.
더나아가 전력계통 전력이 직류로 변환되지 아니하고, 크기만 조정되어 그대로 전기 자동차로 연결되는 교류 충전 계통은 1차권선과 2차 권선이 분리된 노이즈 차단 변압기(230)를 사용함으로서 AMI 신호가 전기 자동차(300)의 PLC 통신 체계에 영향주지 하니 하도록 1차와 2차를 분리하는 역할을 한다.
또한 상기한 컨버터(215)와 노이즈 차단 변압기(230)의 출력은 후술하는 제어부(240)의 제어에 의하여 전기자동차(300)로 공급되는 전력을 선택하는 교류직류 선택부(250)의 입력단에 연결된다.
교류직류 선택부(250)의 출력 단에는 전기자동차에서 생성된 콤보 방식에 적용되는 1.8MHZ 내지 28MHz 주파수 대역(이하에서는 콤보 PLC 신호라 한다) 만을 차단하는 콤보신호필터(211)와 연결되어 있어서, 콤보 방식에 사용되는 1.8MHZ 내지 28MHz 대역의 신호가 컨버터(215)와 노이즈 차단 변압기(230)로 유입되지 아니하도록 하며, 더나가 전기자동차에서 생성된 콤보 PLC 신호가 전력계통에의 AMI 신호에 영향을 미치지 못하도록 한다.
상기한 콤보신호필터(211) 후단에는 전기 자동차와 충전기 간의 전력선에 신호를 반송시키거나 추출하는 콤보신호 커플링부(221)가 구비되어 콤보 PLC 신호가 제어부(240)와 전기자동차(300)가 통신할 수 있도록 한다.
본 발명에서 제어부(24)는 상기 컨버터(215)와 노이즈 차단 변압기(230)를 제어 할 뿐만 아니라, 전력계통(100) 및 전기 자동차(300) 사이를 PLC 통신 방식에 의하여 통신을 하며, 전기자동차(300)의 도시하시 아니한 배터리 관리 시스템과 통신하여 배터리 충전 상태 정보를 파악하고, 더나아가 전기 자동차의 충전 방식이 직류를 집적 충전하고자 하는 상태인지 교류를 입력받아 충전하고자 하는 상태 인지를 인식(본 발명에서 인식 방식은 COMBO 방식 채용 전기 자동차에서 발생되는 신호를 인식하는 것이어서 구체적 설명을 생략한다)하여 컨버터(215)와 노이즈 차단 변압기(230)의 출력을 선택하여 접속하는 교류직류 선택부(250)를 제어한다.
또한, 제어부(240)는 전력계통과 통신을 위하여 AMI 신호 커플링부(220)와 연결되며, 이 AMI 신호 커플링부(220)를 통하여 전력 계통과 송수신할 수 있는 전력 계통 PLC 통신부(241)가 구비 된다.
본 발명에서 PLC 통신부(241)를 통하여 제어부(240)와 전력계통에 연결된 원격검침서버(120)등과의 통신은 KS X4600-1 / ISO/ICE 12139-1 (High Speed PLC)에 정하여진 방법과 규약에 의하여 구현되는 공지의 기술을 활용하는 것이어서 그 구체적인 설명을 생략한다.
또한 AMI 신호 커플링부(220)와 PLC 통신부(241)사이에 노이즈 차폐를 위하여 전기적신호를 광신호로 변환하거나, 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 본 분야에서 공지된 광전변환 모듈(이하에서는 설명의 편의상 광 커플러라 함)가 사용될 수 있다.
또한, 제어부(240)는 전기자동차와 통신을 위하여 콤보 신호 커플링부(221)와 연결되며, 이 콤보신호 커플링부(221)를 통하여 전기자동차와 통신하는 전기자동차 PLC 통신부(242)가 구비된다.
본 발명에서 전기자동차 PLC 통신부(242)를 통한 제어부(240)와 전기자동차(300)의 통신은 IEEE Std 1901-2010 (Homeplug, HD-PLC)에 정하여진 방법과 규약에 의하여 구현되는 공지의 기술을 활용하는 것이어서 그 구체적인 설명을 생략한다.
또한 콤보신호 커플링부(221)와 전기자동차 PLC 통신부(242) 사이에 노이즈 차폐를 위하여 전기적신호를 광신호로 변환하거나 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 본 분야에서 공지된 광 커플러가 사용될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기의 제어부는 사용자가 충전을 위하여 콤보 방식의 충전장치를 구비한 자동차가 충전기에 접속되면, 제어부(240)는 전기자동차(300)가 요구하는 충전 방식이 무엇인지를 확인하기 위하여 전기자동차(300)와 전기자동차 PLC 통신부(242)를 통하여 통신을 하게 되고, 통신 결과에 따라 직류 충전을 원하는 경우 제어부(240)는 교류직류 선택부(250)를 컨버터(215)의 출력으로 연결하게 제어하여 충전을 하게 되고, 전기자동차와 통신하여 충전이 완료되면, 제어부(400)는 충전에 따른 전력 소모량, 충전 완료 정보, 충전 요금 결제 등을 전력계통 PLC 통신부(241)로 송출하게 된다.
이 경우 전력선에 반송된 AMI 신호는 AMI 신호 커플링부(220)를 거쳐서 전력계통 PLC 통신부(241)를 통하여 제어부(240)과 통신하게 되고, 컨버터(215)로 AMI 신호차단 필터(210)에 의하여 필터링된 전력이 공급 된다.
또한 전기자동차에서 생성된 PLC 제어 신호는 콤보신호 커플링부(221)를 거처서 전기자동차 PLC 통신부(242)를 통하여 제어부(240)와 통신하나, 콤보신호필터(211)로 인하여 컨버터(215)로는 전달되지 아니한다.
상기와 같이 본 발명의 충전시스템이 동작되어 전력계통에서 사용되는 AMI 신호와 콤보 방식을 채용한 전기자동차에서 생성되는 제어신호 간에는 상호 차폐가 되어 있어서 간섭이 발생하지 아니한다.
또한 본 발명의 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기의 제어부(240)는 사용자가 충전을 위하여 콤보 방식의 축전 장치를 구비한 자동차가 충전기에 접속되면, 제어부(240)는 전기자동차가 요구하는 충전 방식이 무엇인지를 확인하기 위하여 전기자동차(300)와 전기자동차 PLC 통신부(242)를 통하여 통신을 하게 되고, 통신 결과에 따라 교류 충전을 원하는 경우 제어부(240)는 교류직류 선택부(250)를 노이즈 차단 변압기(230)의 출력으로 연결 하게 하여 충전을 하게 되고, 전기 자동차와 통신하여 충전이 완료되면, 제어부(400)는 충전에 따른 전력 소모량, 충전 완료 정보, 충전 요금 결제 등을 위한 데이터를 전력계통 PLC 통신부(241)로 송출하게 된다.
이하의 모든 과정은 상기한 직류충전 과정과 동일함으로 그 설명을 생략한다.
본 발명에서는 충전기를 중심으로 충전기에서 전기자동차로 또는 충전기에서 전력계통으로 분리된 통신을 하는 것으로 상기에서 설명하고 있다.
하나 본 발명은 필요시 충전기의 제어부(240)가 전기자동차 PLC 통신부(242) 및 전력계통 PLC 통신부(241)을 통하여 입력신호를 변경하여 전기 자동차에서 입력 되는 통신제어 신호가 전력 계통으로 전달되도록 하거나, 전력 계통에서 생성된 AMI 등과 관련된 통신 신호가 전기자동차로 전달되도록 하는 매칭 변환 기능을 수행 한다.
충전기의 제어부(240)에서 매칭 변환되는 신호 변환 과정을 보면, 먼저 전력 계통 전력선에 반송된 AMI 신호는 제어부(240)에서 AMI 신호(KS X4600-1 / ISO/ICE 12139-1 (High Speed PLC)의 신호 규약체계)를 ISP 신호규약 체계로 1차 변경하고, 다시 IEEE P1901의 FFT PHY 변환 한 후 전기자동차에서 생성된 PLC 제어 신호인 콤보신호 체계(IEEE Std 1901-2010 (Homeplug, HD-PLC의 신호 규약체계)로 변환하여 전기자동차로 제공하고, 전기자동차에서 생성된 PLC 제어 신호인 콤보신호 체계(IEEE Std 1901-2010 (Homeplug, HD-PLC의 신호 규약체계)는 IEEE P1901의 FFT PHY 로 1차 변환 후 ISP 신호규약 체계로 변환하고, 이후 AMI 신호체계(KS X4600-1 / ISO/ICE 12139-1 (High Speed PLC))의 신호규약체계)로 변환하여 전력 계통으로 입력하게 하여 전기 자동차와 전력계통이 충전기의 제어부를 매개로 통신한다.
본 발명에서 전기자동차와 충전기간의 통신은 설명의 편의를 위하여 전력선반송신호를 커플링 하여 제어부로 입력하는 것으로 하였으나, 이에 한정하는 것이 아니며, 필요시 전기자동차와 충전기간의 통신을 별도의 통신선인 직결통신선을 통하여 전기자동차와 충전기에 설치된 제어부의 전력계통 PLC 통신부(241)를 통하여 직접연결 되어 통신 할 수 있음은 자명하다 할 것이다. 이 역시 노이즈 차단을 위하여 광전 변환 소자를 매개로하여 연결될 수 있다.
상기한 제어부(240)에서 매칭 변환되는 신호 변환 과정은 한국 공개특허번호 제10-2014-0065159호 및 한국등록특허번호 제10-1386018호에 공지된 기술을 활용하는 것이어서 그 구체적 설명을 생략한다.
상기와 같은 제어부의 동작에 의하여 작동되는 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기는 한국전력에서 사용하는 AMI와 콤보 방식을 채용한 전기 자동차가 접속되었을 경우에도 상호 통신 데이터의 손실 없이 정상적으로 전격 관리가 이루어지고 충선이 원활하게 이루어지게 된다.
100 : 전력 계통
200 : 충전기
300 : 전기 자동차
215 : 컨버터
210 : AMI 신호차단 필터
211 : 콤보신호필터
220 : AMI 신호 커플링부
230 : 노이즈 차단 변압기

Claims (4)

  1. 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기에 있어서,
    충전기와 전기 자동차 사이 통신을 위한 전력선 반송 주파수대역과 충전기와 전력 계통 사이의 통신을 위한 전력선 반송주파수 주파수 대역이 다른 PLC 통신인 것을 특징으로 하는 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    충전기는,
    전력 계통의 전력선에 반송된 AMI 신호를 커플링 하여 추출하거나 반송시키는 AMI 신호 커플링부와
    전력 계통의 전력선에 반송된 AMI 신호만을 AMI 신호차단 필터와
    전력선으로 입력된 교류를 직류로 변환하여 출력하는 컨버터와
    교류를 교류로 변환하는 1차권선과 2차 권선이 분리된 노이즈 차단 변압기와
    컨버터와 노이즈 차단 변압기의 출력을 선택 접속하는 교류직류 선택부와
    전기자동차에서 생성된 콤보 방식에 적용되는 전력선 반송 신호대역의 신호만을 차단하는 콤보신호필터 또는 직결 통신선과
    전기 자동차와 충전기 간의 전력선에 신호를 반송 시키거나 추출하는 콤보신호 커플링부와
    충전기(200)의 전체를 제어하고 전력계통 및 전기자동차와 통신을 위한 전력계통 PLC 통신부과 전기자동차 PLC 통신부를 구비한 제어부인 것을 특징으로 하는 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제어부는 전기 자동차와 1.8MHZ 내지 28MHz 대역의 주파수로 PLC 통신하고,
    전력계통과는 2.15MHZ 내지 23.15MHz 대역의 주파수로 PLC 통신하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제어부는 AMI 신호(KS X4600-1 / ISO/ICE 12139-1 (High Speed PLC) 신호 규약체계)를 ISP 신호규약 체계로 1차 변경하고 다시 IEEE P1901의 FFT PHY 변환 한 후 전기자동차에서 생성된 PLC 제어 신호인 콤보 신호 체계(IEEE Std 1901-2010 (Homeplug, HD-PLC의 신호 규약체계)로 변환하여 전기자동차로 제공하고,
    전기자동차에서 생성된 PLC 제어 신호인 콤보 신호 체계(IEEE Std 1901-2010 (Homeplug, HD-PLC의 신호 규약체계)는 IEEE P1901의 FFT PHY 로 1차 변환 후 ISP 신호규약 체계로 변환하고, 이후 AMI 신호체계(KS X4600-1 / ISO/ICE 12139-1 (High Speed PLC)의 신호 규약체계)로 변환하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신의 상호 간섭을 차단한 전기 자동차용 충전기.
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