KR20170072992A - 전기자동차 충전케이블 제어장치 및 전기자동차 전력충전 제어시스템 - Google Patents

전기자동차 충전케이블 제어장치 및 전기자동차 전력충전 제어시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 자동차 충전케이블 제어장치 및 전기 자동차 전력 충전 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 자동차 충전 중 발생되는 충전 이상 정보를 관리할 수 있도록 한 전기 자동차 충전케이블 제어장치 및 전기 자동차 전력 충전 제어 시스템을 개시한다.
본 발명과 관련된 일 측면에 의하면, 전기자동차 전력충전 제어시스템에 있어서, 전기자동차가 충전하는 동안 충전정보를 감지하여 상기 전기자동차의 충전 중 장애가 발생하였는지 여부를 판단하며, 상기 장애의 발생 시 상기 충전정보를 무선 통신방식으로 전송하는 전기자동차 충전케이블 제어장치와 상기 전기자동차 충전케이블 제어장치로부터 상기 충전정보를 수신하고, 상기 충전정보를 정비소 단말기로 전송하는 서버 및 상기 서버로부터 상기 충전정보를 수신하는 정비소 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 전력충전 제어시스템을 제공한다.

Description

전기자동차 충전케이블 제어장치 및 전기자동차 전력충전 제어시스템 {Electric Vehicle Charging Cable Control Apparatus and Electric Vehicle Power Charging Controlling System}
본 발명은 전기 자동차 충전케이블 제어장치 및 전기 자동차 전력 충전 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 자동차 충전 중 발생되는 충전 이상 정보를 관리할 수 있도록 한 전기 자동차 충전케이블 제어장치 및 전기 자동차 전력 충전 제어 시스템에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
전기자동차는 배터리를 이용하여 모터를 구동시켜 운행을 한다. 배터리는 수시로 충전되어야 하는데, 배터리의 충전방식은 충전시간을 기준으로 급속 충전방식과 완속 충전방식으로 나뉜다. 급속 충전방식은 대략 15분 내지 20분 정도가 소요되고 완속 충전방식은 대략 8시간 내지 10시간 정도가 소요된다.
사용자는 도로 등에 설치된 공용 충전소를 이용하거나 가정용 상용전원을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다. 공용 충전소를 이용하여 배터리를 충전하려면 플러그를 포함하는 전기자동차 충전케이블이 필요하다. 가정용 교류전원을 이용하여 배터리를 충전하는 경우에도 플러그 및 전기자동차 내의 충전 인렛과 연결할 충전 커넥터를 포함하는 전기자동차 충전케이블이 필요하다. 공용 충전소를 이용한 충전방식은 다수의 운전자가 이용해야 하므로 대기시간을 단축하기 위해 일반적으로 급속 충전방식을 사용한다. 반면에 가정용 상용전원을 이용한 충전방식은 그러한 제한이 없기 때문에 완속 충전방식을 사용하는 것이 일반적이다.
전기자동차 충전케이블 제어장치는 전기자동차와 가정용 상용전원을 연결하여 전기자동차의 배터리를 충전할 수 있도록 하는 충전케이블 중간에 위치한다. 전기자동차 충전케이블 제어장치는 전기자동차가 배터리를 충전하는 경우, 상황에 따라 전력을 공급하거나 차단하는 역할을 한다.
이 외에도, 전기자동차 충전케이블 제어장치는 현재 충전 진행 여부, 충전 중 장애가 발생하는 경우에 있어 전력 전달 차단, 현재 충전량, 향후 충전 가능한 용량 등을 차량으로 알려주는 역할을 한다. 전기자동차 충전케이블 제어장치는 ICCB(In-Cable Control Box)로 불리기도 한다.
가정용 상용전원을 이용하여 배터리가 충전되는 경우, 전기자동차 충전케이블의 일단인 플러그는 가정용 상용전원에 접속되고, 전기자동차 충전케이블의 타단인 충전 커넥터는 전기자동차의 충전 인렛에 접속된다. 이때, 전기자동차 충전케이블 단자의 접속 상태가 불량한 경우, 전력의 전달이 중단될 수 있다. 또한, 충전시간이 상대적으로 길기 때문에 배터리가 충전되는 동안 다양한 원인을 이유로 전력전달이 중단될 수 있다. 전력전달이 중단되는 원인으로는 예를 들면, 누설전류, 과부하 전류 등이 있을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 종래의 전기자동차 충전케이블 제어장치는 전력전달의 중단 사실 및 그 원인을 진단하고 이를 해결하기 위한 시도는 존재하지 않는다.
한편, 배터리가 충전되는 긴 시간 동안 사용자가 전기자동차의 주변에서 대기하는 것이 아니기 때문에 사용자가 전기자동차를 사용하려고 할 때에 비로소 전력전달이 중단되고 배터리가 충전되지 않았다는 것을 인지하게 되는 것이 일반적이다. 배터리가 전기자동차의 운행에 필요한 최소한의 충전도 되지 못한 상태에서 충전이 중단되는 경우도 있을 수 있기 때문에, 사용자가 전기자동차를 정비소로 이동시키기도 곤란하다. 이 경우, 정비소의 기술자가 전력전달장치가 있는 위치로 이동할 수밖에 없다. 결국, 전력전달이 중단되는 시점부터 전력전달이 중단된 원인을 진단하고 이를 해결하는 시점까지 매우 긴 시간이 소요된다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 전기자동차의 충전 중 발생하는 고장 정보를 전기자동차 충전케이블 제어장치가 관리할 수 있도록 한 전기 자동차 충전케이블 제어장치 및 전기 자동차 전력 충전 제어 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 전기 자동차 충전케이블 제어장치가 고장 정보를 실시간으로 관리서버에 전달하여 전기자동차의 충전 중 발생한 고장 원인을 사용자 단말을 통해 용이하게 파악 및 관리할 수 있도록 한 전기 자동차 충전케이블 제어 장치 및 전기 자동차 전력 충전 제어 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 전기자동차의 충전 중 발생한 고장 정보를 정비소에 전달하여 전기 자동차 충전케이블 제어장치의 고장 원인을 신속하고 용이하게 파악하도록 한 전기 자동차 충전케이블 제어 장치 및 전기 자동차 전력 충전 제어 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 측면에 의하면, 전기자동차 전력충전 제어시스템에 있어서, 전기자동차가 충전하는 동안 충전정보를 감지하여 상기 전기자동차의 충전 중 장애가 발생하였는지 여부를 판단하며, 상기 장애의 발생 시 상기 충전정보를 무선 통신방식으로 전송하는 전기자동차 충전케이블 제어장치와 상기 전기자동차 충전케이블 제어장치로부터 상기 충전정보를 수신하고, 상기 충전정보를 정비소 단말기로 전송하는 서버 및 상기 서버로부터 상기 충전정보를 수신하는 정비소 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 전력충전 제어시스템을 제공한다.
본 발명과 관련된 다른 측면에 의하면, 전기자동차 충전케이블 제어장치에 있어서, 전기자동차의 충전이 진행되는 동안, 충전정보를 감지하는 충전정보 감지부와 상기 충전정보를 토대로 상기 전기자동차의 충전 중 장애가 발생하였는지 여부를 판단하여, 판단한 결과에 따라 상기 전기자동차의 충전을 중단할 지 여부를 제어하며, 상기 전기자동차의 충전 중 장애가 발생한 경우, 상기 충전정보를 전송하도록 제어하는 메인 제어부 및 상기 메인 제어부의 제어에 따라 상기 충전정보를 무선 통신방식으로 전송하는 충전정보 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전케이블 제어장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전기자동차의 충전 중 발생하는 고장 정보를 전기자동차 충전케이블 제어장치가 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.
또한 전기자동차의 충전 중 발생한 고장 정보를 실시간으로 관리서버에 전달하여 전기자동차 충전 중 발생한 고장 원인을 사용자 단말을 통해 용이하게 언제든지 파악 및 관리할 수 있도록 함으로써, 사용자의 편의성을 증대시키는 효과가 있다.
또한 전기자동차 충전 중 발생한 고장 정보를 정비소에 전달함으로써, 사용자가 고장난 전기 자동차 충전케이블 제어장치를 수리하고자 정비소 방문 시, 정비소에서는 용이하게 고장 원인을 파악하여 정확한 수리를 할 수 있을 뿐만 아니라, 수리 시간도 단축할 수 있는 효과가 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전기자동차 전력 충전 제어시스템을 예시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전케이블 제어장치를 예시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버를 예시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 전력 충전 제어 방법을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 전력 충전 제어시스템을 예시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 전력 충전 제어시스템(100)은 전기자동차 충전케이블 제어장치(116), 서버(140), 사용자 단말기(150) 및 적어도 하나의 정비소 단말기(160, 165) 중 일부 또는 전부를 포함하여 구성된다.
충전케이블(110)은 양 끝단이 전원(120)과 전기자동차(130)의 인렛(Inlet, 210)에 각각 연결되어, 전기자동차(130)에 전력을 전달하는 역할을 한다. 충전케이블(110)의 일단은 전원(120)과 연결되며, 플러그(112)로 구현되어 상용전원과 연결된다. 충전케이블(110)의 타단은 커넥터(114)로 구현되며, 커넥터는 전기자동차(130)의 인렛(210)과 연결되어 전원(120)으로부터 공급되는 전력을 전기자동차(130)의 배터리로 전달한다. 충전케이블(110)은 충전케이블 단독으로 구현될 수 있으나, 충전케이블(110) 중앙에 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)를 포함할 수 있다.
전기자동차 충전케이블 제어장치(116)는 전기 자동차(130)와 전원(120)을 연결하여 전기 자동차(130)의 배터리를 충전할 수 있도록 하는 충전케이블(110) 중앙부에 위치하는 것으로, 전원(120)으로부터 차량(130)으로 공급되는 전력을 제어하는 장치이다. 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)는 충전케이블(110)에서 전원(120)으로부터 차량(130)으로 전력을 공급하거나, 공급되는 전력을 차단한다. 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)는 ICCB(In-Cable Control Box)로 불리기도 한다.
전기자동차 충전케이블 제어장치(116)는 전기자동차(130)의 충전정보를 센싱하며, 전기자동차(130)의 충전 중 장애가 발생하는 경우 충전정보를 서버(140) 또는 사용자 단말기(150)로 전송하는 역할을 한다. 충전케이블(110)이 전원(120)과 전기 자동차(130)의 인렛(Inlet)에 연결되어 전기자동차가 충전되고 있는 경우, 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)는 충전정보를 센싱한다. 충전정보란 전기자동차의 충전이 정상적으로 진행되고 있는지 여부에 관한 정보로서, 전기자동차의 충전이 정상적으로 진행되는 경우 충전된 전력량 등에 관한 정보 및 전기자동차의 충전 중 장애가 발생한 경우 장애 사유, 장애 발생 시각 등에 관한 정보를 포함하는 충전의 상태에 관한 총체적인 정보를 의미한다. 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)는 전기자동차(130)의 충전정보를 센싱하며, 충전 중 장애가 발생한 경우, 충전정보를 서버(140) 또는 사용자 단말기(150)로 무선 통신방식으로 전송한다.
전기자동차 충전케이블 제어장치(116)는 전기자동차(130)로부터 차량 식별정보를 수신하여 이를 서버(140) 또는 사용자 단말기(150)로 전송할 수 있다. 차량 식별정보라함은 특정 전기자동차를 다른 전기자동차와 식별할 수 있도록 하는 정보로서, 전기자동차의 모델명, 전기자동차의 차량 번호 및 전기자동차의 위치 등을 포함한다. 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)는 차량 식별정보를 수신하여 차량 식별정보를 서버(140) 또는 사용자 단말기(150)를 거쳐 선정된 하나의 정비소 단말기(160)로 전송함에 따라, 추후 정비업자가 충전 중 장애가 발생한 전기자동차를 정비하려 할 때, 장애가 발생한 전기자동차의 식별이 용이하도록 한다. 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)에 대한 구체적인 설명은 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
전기자동차(130)는 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)의 제어에 따라 충전을 진행하는 경우, 전원(120)으로부터 전력을 공급받는다. 이에 대한 보다 구체적인 설명은 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
서버(140)는 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)로부터 충전정보 및 차량 식별정보를 수신하며, 충전정보를 정비소 단말기(160)로 전송하는 역할을 한다. 서버(140)는 충전정보를 정비소 단말기로 전송함에 있어, 하나의 정비소 단말기만이 존재하는 경우에는 존재하는 하나의 정비소 단말기로 무선 망을 이용하여 전송을 한다. 반면, 서버(140)는 복수의 정비소 단말기(160, 165)가 존재하는 경우, 각각의 정비소 단말기로부터 수신한 정비소 단말기의 위치 정보를 토대로 충전정보를 전송할 정비소 단말기를 선택하고, 선택된 정비소 단말기로 무선 통신방식으로 충전정보 및 차량 식별정보를 전송한다. 서버(140)에 대한 구체적인 설명은 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
사용자 단말기(150)는 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)의 사용자가 소지하는 단말기로서, 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)로부터 충전정보 및 차량 식별정보를 무선 통신방식으로 수신한다. 사용자 단말기(150)는 스마트폰(Smart Phone), 개인용 컴퓨터(Personal Computer, PC), 태블릿 PC(Tablet PC), 휴대용 개인정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 랩톱(Laptop) 등으로 구현될 수 있으며, 이와 유사한 역할을 하는 무선 이동통신 단말기는 모두 포함하는 개념이다. 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)의 사용자는 사용자 단말기(150)를 이용하여 충전정보를 확인할 수 있기 때문에, 전기자동차(130)의 충전이 얼마나 되었는지 여부를 알 수 있다. 또한, 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)의 사용자는 사용자 단말기(150)로부터 충전 중 장애가 발생하여 충전이 중단된 경우, 충전이 중단된 사실과 함께 충전이 중단된 사유 등을 확인할 수 있기 때문에 충전이 중단되더라도 즉각 대처할 수 있다. 사용자 단말기(150)는 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)로부터 수신한 충전정보 및 차량 식별정보를 정비소 단말기(160)로 무선 통신망을 이용하여 무선 통신방식으로 전송할 수 있다.
정비소 단말기(160, 165)는 정비소에서 소지하는 단말기로서, 서버(140) 또는 사용자 단말기(150)로부터 충전정보 및 차량 식별정보를 무선 통신망을 이용하여 무선 통신방식으로 수신한다. 정비소 단말기(160)도 사용자 단말기(150)와 마찬가지로 스마트폰(Smart Phone), 개인용 컴퓨터(Personal Computer, PC), 태블릿 PC(Tablet PC), 휴대용 개인정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 랩톱(Laptop) 등으로 구현될 수 있다. 정비소 단말기(160)는 서버(140) 또는 사용자 단말기(150)로부터 충전정보를 수신함으로써, 전기자동차(130) 또는 충전케이블(110)의 이상 유무를 확인할 수 있다. 특히, 전기자동차(130)의 충전 중 장애가 발생하여 충전이 중단된 경우, 이를 정비소 단말기(160)가 충전정보를 통해 파악할 수 있으므로, 장애 사실을 굳이 사용자를 통해 듣지 않더라도 미리 파악할 수 있으며, 또한 정확한 장애 원인을 알 수 있기 때문에 정확하고 신속한 수리를 진행할 수 있다. 또한 정비소 단말기(160)는 차량 식별정보를 이용하여 중전 중 장애가 발생한 전기자동차(130)의 위치, 차량번호 등을 알 수 있기 때문에, 즉시 현장으로 나가 수리를 진행할 수 있다.
정비소 단말기(160, 165)가 복수 개 존재하는 경우, 각각의 정비소 단말기(160, 165)는 무선 통신망을 이용하여 무선 통신방식으로 단말기 자신의 위치 정보를 송신할 수 있다.
전기자동차 충전케이블 제어장치(116), 서버(140), 사용자 단말기(150) 및 정비소 단말기(160, 165)는 적외선 통신(IrDA, Infrared Data Association), RF(Radio Frequency) 통신, 블루투스(Bluetooth), 초 광대역(UWB, Ultra Wide Band) 통신, Zigbee, DLNA(Digital Living Network Alliance), 무선랜(WLAN, Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), 고속하향패킷접속(HSDPA, High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신방식을 이용하여 충전정보 및 차량 식별정보 등을 송수신할 수 있다. 또한 사용자 단말기(150) 및 정비소 단말기(160)는 단말기 내에 설치된 애플리케이션을 이용하여 충전정보 및 차량 식별정보를 확인할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말기(150) 또는 정비소 단말기(160)는 애플리케이션이 동작하는 경우, 사용자 단말기(150) 또는 정비소 단말기(160)의 디스플레이부에 수신한 충전정보 및 차량 식별정보 등을 디스플레이할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차를 예시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차(130)는 인렛(210), 배터리관리시스템(220), 배터리(230) 및 차량 식별정보 제공부(240)를 포함한다.
인렛(Inlet, 210)은 자동차 커플러를 구성하는 부분으로서, 전기자동차(130)에 부착되어 커넥터(114)와 연결되는 부분에 해당한다. 여기서 자동차 커플러란 충전케이블(110)과 전기자동차(130)의 접속을 가능케 하는 장치로, 충전케이블(110)에 부착된 커넥터(114)와 전기자동차의 인렛(210)으로 구성된다. 인렛(210)은 미국 자동차 기술학회(SAE: Society of Automotive Engineers) J1772 규격을 따를 수 있다. 이 규격은 미국 자동차 기술학회에 의해 발표된 전기자동차용 전기 커넥터에 대한 북미 표준으로서, 이 규격에 따라 인렛(210)의 인터페이스는 AC 전원(L1) 핀, AC 전원(L2) 핀, 장치 접지 핀, 제어 파일럿(CONTROL PILOT) 핀 및 근접탐지(PROXIMITY DETECTION) 핀으로 구성될 수 있다.
배터리관리시스템(BMS: Battery Management System, 220)은 배터리(230)에서 발생하는 열을 모니터링하고, 배터리(230)의 충전상태를 관리한다. 배터리관리시스템(220)은 배터리(230)가 일정한 성능으로 동작할 수 있도록 배터리(230)를 균등 냉각하는 식으로 배터리(230)의 열을 관리한다. 배터리 관리 시스템(220)은 배터리(230)가 최적의 효율로 동작할 수 있도록 배터리(230)의 각 셀의 상태를 판단하여 배터리(230) 충전상태를 관리한다.
배터리(230)는 전기 자동차(130)의 운행을 위한 전력을 전기 자동차(130)에 제공한다. 배터리(230)의 예로는 리튬이온 배터리(Lithium-Ion Battery), 니켈수소 배터리(Nickel Metal Hydride Battery), 납산 배터리(Lead-Acid Battery) 등이 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
차량 식별정보 제공부(240)는 전기자동차(130) 내에 구비된 센서(예를 들어, OBD 장치, GPS 모듈 등) 또는 메모리를 통해 차량 식별정보를 수신하며, 전력선 통신(PLC: Power Line Communication) 또는 CAN(Controller Area Network) 통신과 같은 차량 내부의 통신 방식을 이용하여 차량 식별정보를 인렛(210)을 거쳐 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)로 전송한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전케이블 제어장치를 예시한 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)는 충전정보 감지부(310), 메인 제어부(320), 충전정보 통신부(330) 및 결과출력부(340)를 포함한다.
충전정보 감지부(310)는 전기자동차(130)의 충전이 진행되는 동안, 충전정보를 감지하여 메인 제어부(320)로 제공하는 역할을 한다. 충전정보 감지부(310)는 플러그(112)가 전원(120)에 연결되고, 커넥터(114)가 전기자동차(110)의 인렛에 연결되어 전기자동차의 충전이 진행되는 동안, 충전정보를 감지하여 메인 제어부(320)로 전달한다.
충전정보 감지부(310)는 충전정보를 획득할 수 있도록 그에 대응하는 복수의 센서들로 구비되어, 해당 충전정보를 감지한다. 예를 들면, 충전정보 감지부(310)가 전류 센서를 구비하여, 충전케이블(110)을 통해 전원(120)으로부터 차량(130)으로 제공되는 전류를 감지할 수 있으며, 이로부터 충전이 진행되는지 여부, 충전이 진행되는 경우 충전된 전력량 및 과부하 전류가 흐르는지 여부 등을 파악할 수 있다. 충전정보 감지부(310)는 영상변류기(ZCT: Zero Sequence Current Transformer)와 같은 누설전류를 감지할 수 있는 센서를 구비하여, 충전케이블을 이용하여 차량(130)이 전력을 충전하며 누설전류가 발생하는지 여부를 감지할 수 있다. 또한 충전정보 감지부(310)는 온도 센서 또는 습도 센서를 구비하여, 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)내의 온도 또는 습도 변화를 감지할 수 있다.
메인 제어부(320)는 충전정보 감지부(310)로부터 수신한 충전정보를 토대로 충전 중 장애가 발생하였는지 여부를 판단하여 충전을 중단할 지 여부를 제어하며, 충전이 중단된 경우, 충전정보를 전달하며 서버(140) 또는 사용자 단말기(150)로 전송하도록 충전정보 통신부(330)를 제어한다. 메인 제어부(320)는 충전정보 감지부(310)로부터 수신한 충전정보를 토대로 충전 중 장애가 발생하였는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 메인 제어부(320)는 충전정보 감지부(310) 내에 포함된 전류 센서가 감지한 전류량을 통하여 충전이 되고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 또는 메인 제어부(320)는 충전정보 감지부(310) 내에 포함된 온도 센서가 감지한 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)내의 온도가 기 설정된 임계치 이상인지 여부를 통해 충전 중 장애가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 이와 같이 메인 제어부(320)가 충전정보 감지부(310)로부터 수신한 충전정보를 토대로 충전 중 장애가 발생하였다고 판단하는 경우, 메인 제어부(320)는 릴레이 드라이버(325)를 이용하여 전원에서 차량으로의 전력 공급을 중단한다. 충전 중 장애가 발생한 경우에도 충전을 지속하는 경우 화재 등의 문제가 발생할 수 있기 때문에, 메인 제어부(320)는 전원에서 차량으로의 전력 공급을 중단하여 충전을 중단시킨다. 메인 제어부(320)는 충전을 중단시킨 경우, 충전상태 통신부(330)가 충전 장애사유를 포함하는 충전정보를 서버(140) 또는 사용자 단말기(150)로 전송하도록 제어하며, 결과출력부(340)가 충전이 중단된 사실을 출력하도록 제어한다.
또한 메인 제어부(320)는 전력선으로 전송되는 차량 식별정보를 수신하여 충전정보 통신부(330)로 전달하며, 차량 식별정보를 서버(140) 또는 사용자 단말기(150)로 전송하도록 충전정보 통신부(330)를 제어한다.
충전정보 통신부(330)는 메인 제어부(320)의 제어를 받아, 메인 제어부(320)로부터 수신한 충전정보 및 차량 식별정보를 서버(140) 또는 사용자 단말기(150)로 전송한다. 충전정보 통신부(330)는 무선 통신방식을 이용하여 충전정보 및 차량 식별정보를 서버(140) 또는 사용자 단말기(150)로 전송한다.
결과출력부(340)는 메인 제어부(320)의 제어를 받아, 충전이 중단된 사실을 외부로 출력한다. 결과출력부(340)는 광 모듈 또는 음향 모듈을 구비하여, 전기자동차의 충전 중단 시, 광 신호 또는 음향 신호 등으로 충전이 중단된 사실을 출력할 수 있다. 결과출력부(340)는 충전이 중단된 경우, 충전 장애사유에 따라 서로 다른 방식으로 충전이 중단된 사실을 출력할 수 있다. 예를 들어, 결과출력부(340)는 각각의 충전 장애사유에 따라 서로 다른 광 신호나 음향 신호를 발산할 수 있다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버를 예시한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 서버(140)는 정비소정보 통신부(410), 충전정보 통신부(420) 및 정비소 선정부(430)를 포함하여 구성된다.
정비소정보 통신부(410)는 정비소 단말기(160, 165)로부터 정비소 단말기의 위치정보를 무선 통신방식으로 수신하는 역할을 한다. 정비소정보 통신부(410)는 복수의 정비소 단말기(160, 165) 각각으로부터 정비소 단말기의 위치정보를 수신한다.
충전정보 통신부(420)는 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)로부터 충전정보를 수신하며, 수신한 충전정보를 정비소 선정부(430)가 선정한 정비소 단말기(160)로 전송하는 역할을 한다. 충전정보 통신부(420)는 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)로부터 충전정보를 수신하며, 충전정보와 함께 차량 식별정보도 함께 수신할 수 있다. 충전정보 통신부(420)는 수신한 차량 식별정보를 정비소 선정부(430)로 전달하며, 정비소 선정부(430)가 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)에 인접한 정비소 단말기를 선정하도록 한다.
정비소 선정부(430)는 복수의 정비소 단말기가 존재하는 경우, 충전정보를 수신할 하나의 정비소 단말기를 선정하는 역할을 한다. 정비소 선정부(430)는 정비소정보 통신부(410)가 각각의 정비소 단말기로부터 수신한 위치 정보와 충전정보 통신부(420)로부터 수신한 차량 식별정보를 이용하여 파악한 전기자동차(130)의 위치를 토대로, 전기자동차(130)로부터 가장 가까이 위치하는 하나의 정비소 단말기를 선정한다. 이와 같이 정비소 선정부(430)가 하나의 정비소 단말기를 선정함으로써, 복수의 정비소 단말기가 존재하는 경우 모든 정비소 단말기가 충전정보를 수신하는 경우 발생할 수 있는 혼선을 방지한다.
도 2에 도시된 전기자동차, 도 3에 도시된 전기자동차 충전케이블 제어장치 및 도 4에 도시된 서버에 포함된 각 구성요소는 장치 내부의 각각의 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결된다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 전력 충전 제어 방법을 도시한 순서도이다.
전기자동차가 충전을 개시한 경우, 전기자동차 충전케이블 제어장치는 충전정보를 감지한다(S510). 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)는 충전정보 감지부(310)를 이용하여 전기자동차(130)가 충전을 개시한 경우, 충전정보를 감지한다. 또한 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)는 충전정보와 함께 전기자동차(130)의 차량 식별정보도 함께 감지한다.
전기자동차 충전케이블 제어장치는 충전이 중단되었는지 여부를 판단한다(S520). 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)의 메인 제어부(320)는 충전정보 감지부(310)가 감지한 충전정보를 이용하여 충전 중 장애가 발생하였는지 여부를 판단한다. 메인 제어부(320)는 충전 중 장애가 발생한 것으로 판단한 경우, 전기자동차(130)의 충전을 중단시킨다.
충전이 중단된 경우, 전기자동차 충전케이블 제어장치는 충전정보를 사용자 단말기 또는 정비소 단말기로 전송한다(S530). 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)는 메인 제어부(320)가 충전 중 장애가 발생한 것으로 판단하여 충전을 중단시킨 경우, 충전정보 통신부(330)를 이용하여 사용자 단말기(150) 또는 서버(140)로 충전정보를 전송한다. 이와 함께, 전기자동차 충전케이블 제어장치(116)는 충전정보 통신부(330)를 이용하여 사용자 단말기(150) 또는 서버(140)로 차량 식별정보도 전송한다.
정비소 단말기는 서버로 정비소 단말기의 위치정보를 전송한다(S540). 복수의 정비소 단말기(160, 165)가 존재하는 경우, 서버(140)가 충전정보 및 차량 식별정보를 전송할 정비소 단말기를 결정할 수 있도록 정비소 단말기(160, 165)는 서버(140)로 정비소 단말기의 위치정보를 전송한다.
서버는 전기자동차의 위치에 인접한 정비소 단말기를 선정한다(S550). 서버(140)는 수신한 차량 식별정보를 이용하여 파악한 전기자동차(130)의 위치와 정비소 단말기로부터 수신한 정비소 단말기의 위치정보를 비교하여, 전기자동차의 위치에 가장 인접해 있는 정비소 단말기를 선정한다.
서버는 선정한 정비소 단말기로 충전정보를 전송한다(S560). 서버(140)는 전술한 과정을 거쳐 선정한 정비소 단말기(160)로 충전정보를 전송한다. 서버(140)는 충전정보와 함께 차량의 식별정보도 전송할 수 있다.
도 5에서는 과정 S510 내지 과정 S560을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 과정 S510 내지 과정 S560 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 5에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 전기자동차 전력 충전 제어시스템
110: 충전케이블 112: 플러그
114: 커넥터 116: 전기자동차 충전케이블 제어장치
120: 전원 130: 전기자동차
140: 서버 150: 사용자 단말기
160, 165: 정비소 단말기 210: 인렛
220: 배터리관리시스템 230: 배터리
240: 차량 식별정보 제공부 310: 충전정보 감지부
320: 메인 제어부 330: 충전정보 통신부
340: 결과 출력부 410: 정비소정보 통신부
420: 충전정보 통신부 430: 정비소 선정부

Claims (10)

  1. 전기자동차 전력충전 제어시스템에 있어서,
    전기자동차가 충전하는 동안 충전정보를 감지하여 상기 전기자동차의 충전 중 장애가 발생하였는지 여부를 판단하며, 상기 장애의 발생 시 상기 충전정보를 무선 통신방식으로 전송하는 전기자동차 충전케이블 제어장치;
    상기 전기자동차 충전케이블 제어장치로부터 상기 충전정보를 수신하고, 상기 충전정보를 정비소 단말기로 전송하는 서버; 및
    상기 서버로부터 상기 충전정보를 수신하는 정비소 단말기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 전력충전 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전정보는,
    상기 전기자동차의 충전이 정상적으로 진행되는지 여부, 장애 사유 및 장애 발생시각 중 일부 또는 전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 전력충전 제어시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기자동차 충전케이블 제어장치는,
    상기 전기자동차로부터 차량 식별정보를 수신하며, 상기 차량 식별정보를 상기 충전정보와 함께 무선통신 방식으로 전송하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 전력충전 제어시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 차량 식별정보는,
    상기 전기자동차의 위치, 상기 전기자동차의 모델명, 상기 전기자동차의 차량 번호 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 전력충전 제어시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 서버는,
    복수의 정비소 단말기가 존재하는 경우, 각각의 정비소 단말기로부터 위치정보를 수신하며, 상기 차량 식별정보로부터 파악한 상기 전기자동차의 위치에 근접한 하나의 정비소 단말기를 선정하여 상기 충전정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 전력충전 제어시스템.
  6. 전기자동차 충전케이블 제어장치에 있어서,
    전기자동차의 충전이 진행되는 동안, 충전정보를 감지하는 충전정보 감지부;
    상기 충전정보를 토대로 상기 전기자동차의 충전 중 장애가 발생하였는지 여부를 판단하여, 판단한 결과에 따라 상기 전기자동차의 충전을 중단할 지 여부를 제어하며, 상기 전기자동차의 충전 중 장애가 발생한 경우, 상기 충전정보를 전송하도록 제어하는 메인 제어부; 및
    상기 메인 제어부의 제어에 따라 상기 충전정보를 무선 통신방식으로 전송하는 충전정보 통신부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전케이블 제어장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 충전정보는,
    상기 전기자동차의 충전이 정상적으로 진행되는지 여부, 장애 사유 및 장애 발생시각 중 일부 또는 전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전케이블 제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 충전정보 감지부는,
    전류 센서, 온도 센서 및 누설전류 감지 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함하며, 각각의 센서가 감지하는 전류, 온도 또는 누설전류를 이용하여 상기 전기자동차의 충전이 정상적으로 진행되는지 여부 또는 상기 전기자동차의 충전 중 장애 발생 시 장애 사유를 감지하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전케이블 제어장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 전기자동차의 충전 중 장애가 발생하여 상기 제어부에 의해 상기 전기자동차의 충전이 중단된 경우, 상기 전기자동차의 충전이 중단된 사실을 출력하는 결과출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전케이블 제어장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 결과출력부는,
    상기 전기자동차의 충전 중 발생한 장애 사유에 따라 서로 다른 방식으로 상기 전기자동차의 충전이 중단된 사실을 출력하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전케이블 제어장치.
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