KR20160031675A - 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치 및 방법 - Google Patents
전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 장치는, 전기자동차와 통신하는 차량 통신부, 제어부의 제어에 따라 상기 전기자동차를 충전시키거나 충전 차단시키는 차량 충전부, 및 상기 차량 통신부를 통해 검출된 차량 시동 정보를 이용하여 상기 전기자동차의 충전 중 차량 시동이 검출되는 경우, 상기 차량 충전부를 제어하여 상기 전기자동차의 충전을 차단시키는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인-케이블 제어 장치를 이용해 충전중인 전기자동차의 시동 시 자동으로 충전을 차단하고 알람을 출력하여 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 환경규제가 강화됨에 따라 친환경적인 전기자동차(Electric Vehicle)에 대한 요구가 증가하고 있다. 다만 모터로 구동되는 전기자동차의 경우 내연기관을 사용하는 기존의 자동차의 비해 최대운행거리가 짧다는 단점이 존재한다. 하지만 전기자동차의 배터리의 용량을 증가시키는 것은 차량의 무게를 가중시키기 때문에 효율성 측면에서 문제가 있으므로 잦은 충전이 요구된다. 따라서 전기자동차의 보급을 위해서는 충전 인프라의 확충이 필요하다.
전기자동차 충전시스템은 크게 충전방식, 연결방식, 통신방식에 따라 구분할 수 있다. 충전방식은 접촉식(Conductive) 충전방식, 유도식(Inductive) 충전방식 그리고 배터리 교환방식(Battery Swapping)으로 구분가능하다. 전기적 연결 장치는 주유기에 해당하는 커넥터(Connector), 및 주유구에 대응되며 전기자동차에 장착되는 인렛(Inlet)을 포함하며, 사용 전원의 유형에 따라 단상 및 삼상 교류용, 직류 전용 및 교류와 직류가 함께 있는 콤보(Combo)형으로 구분된다. 충전설비와 전기자동차간의 통신방식은 크게 일본에서 사용하는 CAN(Controller Area Network) 통신방식과 미국 및 유럽에서 선호하는 PLC(Power Line Communication) 통신방식이 있다.
전기자동차의 충전방식 중 접촉식은 전기적 접속을 통하여 충전이 이루어지는 방식으로, 교류 충전스탠드를 사용하는 방법과 직류충전장치를 사용하는 방법이 있다. 교류 충전스탠드는 충전장치가 아니라 충전을 위하여 교류 전원을 공급해 주는 전원 공급 장치에 해당하며 실제 충전은 전기자동차 내부의 온보드 충전기(On Board Charger)가 담당한다. 이러한 교류 충전스탠드의 입력 및 출력은 모두 상용주파수의 교류 전원이다.
교류 충전스탠드에는 크게 자립형 충전 스탠드와 휴대 가능한 인-케이블 제어 장치(In-cable-Control Box: 이하 'ICCB'라 함)가 있다. 자립형 충전 스탠드는 ICCB에 비해 상대적으로 매우 고가이기 때문에 충전 스테이션에 주로 사용되며, 가정에서는 주로 ICCB가 사용되고 있다.
상술한 바와 같이 ICCB는 교류 충전스탠드의 일종으로 충전장치가 아니라 전원 공급 장치에 해당하므로, ICCB 자체적으로 충전을 수행하는 것이 아니라 온보드 충전기를 통해 전기자동차의 상태를 파악하고 이에 따라 전원을 공급하는 역할을 한다. 즉 ICCB는 전기자동차 내부의 온보드 충전기의 상태에 따른 PWM 신호를 입력받은 후, PWM 레벨에 근거하여 충전 케이블의 전류용량, 충전 준비 상태, 전류 누설 상태 등 전기자동차의 상태를 판단하고, 이에 따라 전원을 공급한다.
그런데 통상적으로 ICCB를 이용하여 차량을 충전하기 위해서는 수 시간 정도가 소요되기 때문에 운전자(사용자)는 현재 충전중인 상황을 잊고 차량에 시동을 걸어 출발하는 상황이 발생할 수 있다. 상기와 같이 전기자동차의 충전 중 차량을 출발시키는 경우에 상기 ICCB의 파손은 물론 전기 설비와 차량까지 파손되어 안전사고로 이어질 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2011-0074807호(2011.07.04.공개, 충전중 출발 장지 시스템을 가지는 전기자동차충전장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 인-케이블 제어 장치를 이용해 충전중인 전기자동차의 시동 시 자동으로 충전을 차단하고 알람을 출력하여 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치는, 전기자동차와 통신하는 차량 통신부; 제어부의 제어에 따라 상기 전기자동차를 충전시키거나 충전 차단시키는 차량 충전부; 및 상기 차량 통신부를 통해 검출된 차량 시동 정보를 이용하여 상기 전기자동차의 충전 중 차량 시동이 검출되는 경우, 상기 차량 충전부를 제어하여 상기 전기자동차의 충전을 차단시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 전기자동차를 충전하는 인-케이블 제어 장치(ICCB)의 충전 동작과 차량의 시동에 관련된 동작에 따라 발생되는 정보를 사용자가 인지할 수 있는 시각적 수단이나 청각적 수단을 통해 출력하는 정보 출력부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전기자동차의 충전 중 차량 시동이 검출되는 경우, 상기 정보 출력부를 통해 알람 신호, 시동 오프 요구 신호, 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)의 연결 해제 요구 신호 중 적어도 하나를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 차량 통신부를 제어하여 상기 정보 출력부를 통해 출력되는 정보 중 적어도 하나를 상기 전기자동차에 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 차량 통신부를 통해 상기 전기자동차의 충전 상태 및 상기 전기자동차의 동작 정보를 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 차량 통신부는, 상기 전기자동차의 전자제어유니트(ECU) 또는 상기 전기자동차 내부의 온보드 충전기(On Board Charger)의 제어부와 통신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 차량 통신부는, CAN(Controller Area Network) 통신방식, PLC(Power Line Communication) 통신방식, 근거리/원거리 무선 통신 방식, 이동통신 방식 중 적어도 하나를 위한 통신 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 방법은, 제어부가 인-케이블 제어 장치(ICCB)와 전기자동차의 연결을 감지하는 단계; 상기 제어부는 상기 ICCB와 전기자동차가 연결된 상태에서 차량 시동을 검출하는 단계; 및 상기 ICCB와 전기자동차가 연결된 상태에서 차량 시동이 검출되는 경우, 상기 제어부는 상기 전기자동차의 충전을 차단시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 차량 시동을 검출하는 단계에서, 상기 제어부는, 차량 통신부를 통해 수신된 상기 전기자동차의 동작/상태 정보 중 시동 정보 신호를 이용하여 차량의 시동을 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 ICCB와 전기자동차가 연결된 상태에서 차량 시동이 검출되는 경우, 상기 제어부는, 정보 출력부를 제어하여 알람 신호를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 ICCB와 전기자동차가 연결된 상태에서 차량 시동이 검출되는 경우, 상기 제어부는, 정보 출력부를 제어하여 시동 오프 요구 신호나 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)의 연결 해제 요구 신호를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 ICCB와 전기자동차가 연결된 상태에서 차량 시동이 검출되는 경우, 상기 제어부는, 차량 통신부를 제어하여 상기 정보 출력부를 통해 출력되는 정보 중 적어도 하나를 상기 전기자동차에 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 인-케이블 제어 장치를 이용해 충전중인 전기자동차의 시동 시 자동으로 충전을 차단하고 알람을 출력하여 차량이 출발하지 않도록 함으로써 안전사고를 방지할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치는, 차량 통신부(110), 정보 출력부(120), 차량 충전부(130), 및 제어부(140)를 포함한다.
상기 차량 통신부(110)는 상기 전기자동차의 전자제어유니트(ECU)(미도시) 또는 상기 전기자동차 내부의 온보드 충전기(On Board Charger)의 제어부(미도시)와 통신한다. 이에 따라 상기 차량 통신부(110)는 상기 전기자동차의 동작/상태 정보(예 : 시동 정보, 충전 레벨 정보 등)를 수신할 수 있다.
상기 차량 통신부(110)는 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)가 충전을 위해 상기 전기자동차에 연결될 경우 CAN(Controller Area Network) 통신방식이나 PLC(Power Line Communication) 통신방식을 이용하여 통신할 수 있다.
또한 상기 차량 통신부(110)는 근거리/원거리 무선 통신 방식(예 : 와이파이, 블루투스, 적외선, NFC 등)이나 이동통신 방식(예 : LTE, 3G 등)을 통해서 통신할 수도 있다. 이에 따라 상기 차량 통신부(110)는 상기 유/무선 통신을 위한 모뎀(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 정보 출력부(120)는 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)의 동작이나 상태에 따라 발생되는 정보를 사용자(운전자)가 인지할 수 있는 시각적 수단(예 : LCD, LED 등)이나 청각적 수단(예 : 스피커, 부저 등)을 통해 출력한다.
상기 정보 출력부(120)에서 출력되는 정보는, 상기 차량 통신부(110)를 통해 상기 전기자동차의 전자제어유니트(ECU)(미도시) 또는 상기 전기자동차 내부의 온보드 충전기(On Board Charger)의 제어부(미도시)에 전송될 수 있다.
이에 따라 상기 전기자동차는 상기 정보 출력부(120)에서 출력되는 정보(예 : 충전 개시/차단 정보, 시동 온/오프 명령 정보 등)를 자체적인 정보 출력 수단(미도시)을 통해 동일하게 출력할 수 있다.
상기 차량 충전부(130)는 상기 전기자동차의 충전을 위한 충전 전력을 출력한다. 상기 차량 충전부(130)는 제어부(140)의 제어에 따라 충전 전력을 출력하여 상기 전기자동차를 충전시키거나, 충전 전력의 출력을 차단하여 상기 전기자동차의 충전을 차단한다.
상기 제어부(140)는 상기 차량 통신부(110)를 통해 상기 전기자동차의 충전 상태 및 상기 전기자동차의 동작/상태 정보(예 : 시동 정보, 충전 레벨 정보 등)를 감지한다.
상기 제어부(140)는 상기 정보 출력부(120)에 출력되는 정보(예 : 충전 개시/차단 정보, 시동 온/오프 명령 정보 등)를 상기 차량 통신부(110)를 통해 상기 전기자동차의 전자제어유니트(ECU)(미도시) 또는 상기 전기자동차 내부의 온보드 충전기(On Board Charger)의 제어부(미도시)에 전송함으로써, 상기 전기자동차의 자체적인 정보 출력 수단(미도시)을 통해 동일하게 출력될 수 있도록 할 수 있다.
예컨대 상기 제어부(140)는 상기 전기자동차가 시동된 상태에서 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)가 연결될 경우 상기 정보 출력부(120)를 통해 시동 오프 명령을 출력할 수 있다.
그리고 상기 제어부(140)는 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)를 통해 상기 전기자동차가 충전되고 있는 상태에서 상기 정보 출력부(120)를 통해 충전 레벨 정보를 출력할 수 있다.
그리고 상기 제어부(140)는 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)를 통해 상기 전기자동차가 충전되고 있는 상태에서 상기 전기자동차가 시동되는 경우 상기 정보 출력부(120)를 통해 알람을 출력함과 아울러 시동 오프 명령(또는 요구 신호)이나 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)의 연결 해제 명령(또는 요구 신호)을 출력할 수 있으며, 또한 자동으로 충전을 차단할 수 있다.
이때 상기 제어부(140)는 상기 정보 출력부(120)에 출력되는 정보(예 : 충전 개시/차단 정보, 충전 레벨 정보, 시동 온/오프 명령 정보 등)를 상기 차량 통신부(110)를 통해 상기 전기자동차에 전송함으로써, 상기 전기자동차의 자체적인 정보 출력 수단(미도시)을 통해 동일한 정보가 출력되게 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(140)는 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)가 상기 전기자동차(차량)에 연결되는 것을 감지한다(S101). 그리고 상기 제어부(140)는 상기 차량 충전부(130)를 제어하여 상기 차량을 충전한다.
상기와 같이 인-케이블 제어 장치(ICCB)를 이용해 차량을 충전하고 있는 상태에서, 상기 제어부(140)는 차량이 시동되는지 검출한다(S102).
이때 상기 제어부(140)는 상기 차량 통신부(110)를 통해 수신된 상기 전기자동차의 동작/상태 정보(예 : 시동 정보, 충전 레벨 정보 등)를 이용하여 차량을 시동을 검출할 수 있다.
이에 따라 상기 차량의 시동이 검출될 경우(S103의 예), 상기 제어부(140)는 상기 차량 충전부(130)를 제어하여 차량의 충전을 차단한다. 그리고 상기 제어부(140)는 상기 정보 출력부(120)를 제어하여 알람을 출력한다(S106).
아울러 상기 제어부(140)는 시동 오프 명령(또는 요구 신호)이나 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)의 연결 해제 명령(또는 요구 신호)을 출력할 수 있다.
그리고 상기 제어부(140)는 상기 차량 통신부(110)를 제어하여 상기 알람 정보, 시동 오프 명령(또는 요구 신호), 및 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)의 연결 해제 명령(또는 요구 신호) 중 적어도 하나를 상기 전기자동차로 전송할 수 있다.
이에 따라 상기 전기자동차에서도 상기 알람 정보, 시동 오프 명령(또는 요구 신호), 및 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)의 연결 해제 명령(또는 요구 신호)을 출력하여 운전자(사용자)가 인식할 수 있도록 한다.
반면에 상기 차량의 시동이 검출되지 않는 경우(S103의 아니오), 상기 제어부(140)는 상기 차량 충전부(130)를 제어하여 차량의 충전 상태를 유지한다(S104).
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 차량 통신부
120 : 정보 출력부
130 : 차량 충전부
140 : 제어부
120 : 정보 출력부
130 : 차량 충전부
140 : 제어부
Claims (11)
- 전기자동차와 통신하는 차량 통신부;
제어부의 제어에 따라 상기 전기자동차를 충전시키거나 충전 차단시키는 차량 충전부; 및
상기 차량 통신부를 통해 검출된 차량 시동 정보를 이용하여 상기 전기자동차의 충전 중 차량 시동이 검출되는 경우, 상기 차량 충전부를 제어하여 상기 전기자동차의 충전을 차단시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 전기자동차를 충전하는 인-케이블 제어 장치(ICCB)의 충전 동작과 차량의 시동에 관련된 동작에 따라 발생되는 정보를 사용자가 인지할 수 있는 시각적 수단이나 청각적 수단을 통해 출력하는 정보 출력부;를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 전기자동차의 충전 중 차량 시동이 검출되는 경우,
상기 정보 출력부를 통해 알람 신호, 시동 오프 요구 신호, 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)의 연결 해제 요구 신호 중 적어도 하나를 출력하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치.
- 제 2항에 있어서, 상기 제어부는,
차량 통신부를 제어하여 상기 정보 출력부를 통해 출력되는 정보 중 적어도 하나를 상기 전기자동차에 전송하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 차량 통신부를 통해 상기 전기자동차의 충전 상태 및 상기 전기자동차의 동작 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 차량 통신부는,
상기 전기자동차의 전자제어유니트(ECU) 또는 상기 전기자동차 내부의 온보드 충전기(On Board Charger)의 제어부와 통신하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 차량 통신부는,
CAN(Controller Area Network) 통신방식, PLC(Power Line Communication) 통신방식, 근거리/원거리 무선 통신 방식, 이동통신 방식 중 적어도 하나를 위한 통신 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 장치.
- 제어부가 인-케이블 제어 장치(ICCB)와 전기자동차의 연결을 감지하는 단계;
상기 제어부는 상기 ICCB와 전기자동차가 연결된 상태에서 차량 시동을 검출하는 단계; 및
상기 ICCB와 전기자동차가 연결된 상태에서 차량 시동이 검출되는 경우, 상기 제어부는 상기 전기자동차의 충전을 차단시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 방법.
- 제 7항에 있어서, 상기 차량 시동을 검출하는 단계에서,
상기 제어부는, 차량 통신부를 통해 수신된 상기 전기자동차의 동작/상태 정보 중 시동 정보 신호를 이용하여 차량의 시동을 검출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 방법.
- 제 7항에 있어서,
상기 ICCB와 전기자동차가 연결된 상태에서 차량 시동이 검출되는 경우,
상기 제어부는, 정보 출력부를 제어하여 알람 신호를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 방법.
- 제 7항에 있어서,
상기 ICCB와 전기자동차가 연결된 상태에서 차량 시동이 검출되는 경우,
상기 제어부는, 정보 출력부를 제어하여 시동 오프 요구 신호나 상기 인-케이블 제어 장치(ICCB)의 연결 해제 요구 신호를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 방법.
- 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
상기 ICCB와 전기자동차가 연결된 상태에서 차량 시동이 검출되는 경우,
상기 제어부는, 차량 통신부를 제어하여 상기 정보 출력부를 통해 출력되는 정보 중 적어도 하나를 상기 전기자동차에 전송하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 인-케이블 제어 장치의 충전 차단 방법.
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