KR20200001196A - 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 전기자동차용 충전장치는, 전원라인으로부터 공급된 전원을 전기자동차에 공급하기 위한 콘센트부; 콘센트부에 삽입된 플러그의 삽입상태를 감지하는 삽입감지부; 충전장치 ID와 충전용량 배분 데이터를 저장하는 저장부; 주변의 충전장치나 관제부와 통신하는 통신부; 삽입감지부로부터 플러그의 삽입상태를 입력받아 충전장치 ID를 통신부를 통해 관제부로 전송하고, 통신부를 통해 관제부로부터 충전용량 배분 데이터를 수신받아 저장부에 저장하며, 충전용량 배분 데이터에 기초하여 파일럿 신호를 생성하여 콘센트부를 통해 출력하는 충전제어부; 및 전원라인의 전원을 충전제어부의 구동전압으로 변환하여 충전제어부에 공급하는 구동전원 변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법{RECHARGING DEVICE FOR ELECTRIC VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전원라인에 연결된 다수의 이동식 충전장치를 통해 전기자동차를 충전할 때 관제부로부터 충전여부에 따라 이동식 충전장치별로 충전할 수 있는 충전용량을 수신하여 조절함으로써, 배전반의 과부하를 방지할 수 있도록 하는 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기자동차란, 전기를 사용하여 운행되는 자동차를 의미하는 것으로, 크게 순수 전기자동차(Battery Powered Electric Vehicle)와 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle)로 구분될 수 있다.
순수 전기자동차는 전기만을 사용하여 주행하는 자동차이고, 하이브리드 전기자동차는 전기 및 화석 연료를 사용하여 주행하는 자동차이다.
전기자동차에는, 주행을 위한 전기를 공급하는 배터리가 구비된다. 특히, 순수 전기자동차 및 플러그인(Plug-in) 타입의 하이브리드 전기자동차는, 외부의 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리를 충전하며, 배터리에 충전된 전력을 이용하여 전기 모터를 구동한다.
전기자동차(EV)의 보급 확대를 위해서는 전기자동차의 전원을 충전할 수 있는 충전 인프라의 구축이 필수적이다. 특히, 전기자동차의 배터리의 용량을 늘리는 것은 차체의 무게를 가중시키는 단점이 있어 한 번의 완충으로 전기자동차가 운행 가능한 거리는 제한적일 수밖에 없다.
따라서, 전기 자동차의 중장거리 운행을 위해, 언제 어디서나 전기자동차를 충전할 수 있도록 도로망과 연계된 충전소의 설치는 필수적이며 가정용 충전설비와 인프라를 갖추는 것도 또한, 전기자동차(EV)의 보급 확대를 위해 반드시 필요하다.
전기 자동차의 충전은 완속형 충전설비와 급속형 충전설비로 이루어지며, 급속형 충전설비의 경우 전기자동차 전용 충전소에 설치된다. 급속형 충전설비는 최대 출력이 50kW 이상의 충전 스테이션이며, 직류(DC)전원의 공급으로 배터리에 직접 충전함으로써 30분 이내에 충전을 완료할 수 있다.
완속형 충전설비의 경우 충전장치의 최대 출력이 7.7kW 이하이며, 교류(AC)전원의 공급으로 차량 내 OBC(On Board Charger)로 충전함으로써 대략 6 ~ 8시간의 충전시간이 소요된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2016-0109529호(2016.09.21. 공개, 발명의 명칭 : 차량 충전 장치)에 개시되어 있다.
최근에는 전기자동차가 증가하면서 아파트 및 공공장소의 주자창에서 전기자동차 충전시설의 부족으로 많은 사람들이 이동식 충전장치를 사용하고 있다.
그러나 이동식 충전장치는 전원라인에 연결하여 충전하는 방식으로 다수의 사용자가 사용할 경우, 많은 전력을 사용하게 되어 배전반에 과부하가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 전원라인에 연결된 다수의 이동식 충전장치를 통해 전기자동차를 충전할 때 관제부로부터 충전여부에 따라 이동식 충전장치별로 충전할 수 있는 충전용량을 수신하여 조절함으로써, 배전반의 과부하를 방지할 수 있도록 하는 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 전기자동차용 충전장치는, 전원라인으로부터 공급된 전원을 전기자동차에 공급하기 위한 콘센트부; 콘센트부에 삽입된 플러그의 삽입상태를 감지하는 삽입감지부; 충전장치 ID와 충전용량 배분 데이터를 저장하는 저장부; 주변의 충전장치나 관제부와 통신하는 통신부; 삽입감지부로부터 플러그의 삽입상태를 입력받아 충전장치 ID를 통신부를 통해 관제부로 전송하고, 통신부를 통해 관제부로부터 충전용량 배분 데이터를 수신받아 저장부에 저장하며, 충전용량 배분 데이터에 기초하여 파일럿 신호를 생성하여 콘센트부를 통해 출력하는 충전제어부; 및 전원라인의 전원을 충전제어부의 구동전압으로 변환하여 충전제어부에 공급하는 구동전원 변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 통신부는, 근거리 무선통신인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 파일럿 신호는 J1772 규격에 따른 CP(Control Pilot) 신호인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 충전제어부는, 저장부에 저장된 충전용량 배분 데이터의 업데이트 번호와 관제부로부터 수신된 충전용량 배분 데이터의 업데이트 번호를 기반으로 충전용량 배분 데이터를 갱신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 충전제어부는, 충전용량 배분 데이터에 포함된 충전장치 ID를 비교하여 매칭되는 충전용량에 따라 파일럿 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 충전제어부는, 통신부를 통해 수신되는 충전장치 ID 및 충전용량 배분 데이터를 중계 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 콘센트부는, 플러그의 플러그핀이 삽입되는 플러그핀 접속부, 파일럿 신호를 출력하는 파일럿 단자, 접지단자 및 삽입감지부로부터 플러그의 삽입상태를 감지하기 위한 감지전원이 접속되는 감지단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 관제부는, 충전장치의 통신부와 통신하기 위한 관제통신부; 충전용량 분배 데이터를 저장하는 관제저장부; 및 관제통신부로부터 충전장치 ID를 수신하여 수신된 충전장치 ID별로 충전용량을 배분하고, 충전용량 분배 데이터의 업데이트 번호를 갱신하여 관제저장부에 저장한 후 관제통신부를 통해 충전용량 배분 데이터를 전송하는 관제제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전기자동차용 충전장치의 제어방법은, 충전제어부가 삽입감지부로부터 플러그의 삽입상태를 입력받아 플러그의 삽입상태를 판단하는 단계; 충전제어부가 플러그의 삽입상태에 따라 관제부로 충전장치 ID를 전송하는 단계; 충전제어부가 통신부를 통해 충전용량 배분 데이터를 수신하는 단계; 충전제어부가 수신한 충전용량 배분 데이터의 업데이트 번호를 비교하여 충전용량을 갱신하는 단계; 및 충전제어부가 갱신한 충전용량에 따라 파일럿 신호를 생성하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 통신부는, 근거리 무선통신인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 파일럿 신호는 J1772 규격에 따른 CP(Control Pilot) 신호인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 충전용량을 갱신하는 단계는, 충전제어부가 충전용량 배분 데이터에 포함된 충전장치 ID를 비교하여 매칭되는 충전용량에 따라 충전용량을 갱신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 충전제어부가 통신부를 통해 수신되는 충전장치 ID 및 충전용량 배분 데이터를 중계 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 관제부가 충전장치로부터 전송된 충전장치 ID를 수신하는 단계; 관제부가 수신된 충전장치 ID별로 충전용량을 배분하는 단계; 및 관제부가 충전장치 ID별로 충전용량을 배분한 후 업데이트 번호를 변경하여 충전용량 배분 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법은 전원라인에 연결된 다수의 이동식 충전장치를 통해 전기자동차를 충전할 때 관제부로부터 충전여부에 따라 이동식 충전장치별로 충전할 수 있는 충전용량을 수신하여 듀티비를 조절함으로써 배전반의 과부하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치의 사용상태를 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치에서 충전용량 배분 데이터의 데이터 포맷을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치의 제어방법에서 관제부의 작동을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전기자동차용 충전장치 및 그 제어방법을 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 충전장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치의 사용상태를 나타낸 블록 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치에서 충전용량 배분 데이터의 데이터 포맷을 나타낸 예시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치는, 콘센트부(270), 삽입감지부(210), 저장부(250), 통신부(240), 충전제어부(220) 및 구동전원 변환부(260)를 포함할 수 있다.
콘센트부(270)는 전원라인(10)으로부터 공급된 전원을 전기자동차에 공급하기 위해, 플러그(미도시)의 플러그핀이 삽입되는 플러그핀 접속부(271), 파일럿 신호를 출력하는 파일럿 단자(273), 접지단자(272), 및 삽입감지부(210)로부터 플러그의 삽입상태를 감지하기 위한 감지전원(VCC)이 접속되는 감지단자(274)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 접지단자(272)와 감지단자(274)는 서로 대칭되는 위치에 배치되며, 상용의 220VAC 콘센트에 구비되는 한 쌍의 접지단자 중 어느 하나를 접지단자(272)로 사용하고 다른 하나를 감지단자(274)로 사용할 수 있다.
삽입감지부(210)는 콘센트부(270)에 삽입된 플러그의 삽입상태를 감지하여 감지상태를 충전제어부(220)에 제공할 수 있다.
즉, 저항(R)을 매개로 감지전원(VCC)을 감지단자(274)에 인가하게 되면 플러그가 삽입되지 않은 상태에서는 감지전원(VCC)이 측정된다. 그러나, 플러그가 삽입될 경우 플러그의 접지단자에 의해 콘센트부(270)의 접지단자(272)와 감지단자(274)가 공통으로 접지되면서 감지단자(274)에서 접지전원이 측정되기 때문에 플러그의 삽입상태를 감지할 수 있게 된다.
저장부(250)는 충전장치(20)에 부여된 고유의 충전장치 ID와, 충전용량을 조절하기 위해 수신되는 충전용량 배분 데이터를 저장할 수 있다.
통신부(240)는 근거리 무선통신으로 주변의 충전장치(20)나 관제부(30)와 통신하면서, 충전장치 ID를 전송하거나 충전용량 배분 데이터를 수신받고, 주변의 충전장치(20)의 충전장치 ID 및 충전용량 배분 데이터를 중계 전송할 수도 있다.
충전제어부(220)는 삽입감지부(210)로부터 플러그의 삽입상태를 입력받아 충전장치 ID를 통신부(240)를 통해 관제부(30)로 전송한다. 이때 충전제어부(220)는 관제부(30)로 충전장치 ID를 전송할 때 플러그의 삽입상태인 플러그나 언플러그 상태를 함께 전송할 수 있으며, 충전이 완료된 경우에도 충전장치 ID와 함께 충전상태를 전송할 수도 있다.
또한, 충전제어부(220)는 통신부(240)를 통해 관제부(30)로부터 충전용량 배분 데이터를 수신받아, 저장부(250)에 저장된 충전용량 배분 데이터의 업데이트 번호와 관제부(30)로부터 수신된 충전용량 배분 데이터의 업데이트 번호를 기반으로 저장부(250)에 저장된 충전용량 배분 데이터를 갱신하여 저장할 수 있다.
여기서 충전용량 배분 데이터는 도 3에 도시된 바와 같이 업데이트 번호 필드를 기반으로 충전장치 ID 필드, 연결상태 필드, 듀티비 필드 및 듀티비 지령 필드를 포함하여 구성되며, 충전장치가 추가되면 업데이트 번호 필드를 기반으로 추가된 충전장치 ID 필드, 연결상태 필드, 듀티비 필드 및 듀티비 지령 필드를 결합하여 구성할 수 있다.
충전제어부(220)는 충전용량 배분 데이터에 포함된 충전장치 ID를 확인하여, 이화 매칭되는 충전용량에 따른 듀티비를 갖는 파일럿 신호를 생성하여 콘센트부(270)를 통해 출력할 수 있다.
여기서 파일럿 신호는 J1772 규격에 따른 CP(Control Pilot) 신호일 수 있다. 따라서 파일럿 신호의 듀티비를 조절함으로써 전기자동차에서 충전할 수 있는 충전용량을 설정할 수 있다.
또한, 충전제어부(220)는 통신부(240)를 통해 수신되는 충전장치 ID 및 충전용량 배분 데이터를 중계 전송함으로써, 주차장 등의 공간에서 관제부와 직접 통신할 수 없는 거리에서는 주변의 충전장치(20)를 통해 중계 전송으로 관제부(30)와 통신할 수 있도록 한다.
구동전원 변환부(260)는 전원라인(10)의 전원을 충전제어부(220)의 구동전압으로 변환하여 충전제어부(220)에 공급할 수 있다.
한편, 관제부(30)는 전원라인(10)에 연결된 다수의 이동식 충전장치(20)를 통해 전기자동차를 충전할 때 전체적인 전력량을 배분하여 충전장치(20) 별로 충전용량을 배분함으로써 배전반에 과부하가 발생하지 않도록 관제하기 위해, 관제통신부(310), 관제저장부(330) 및 관제제어부(320)를 포함할 수 있다.
관제통신부(310)는 충전장치(20)의 통신부(240)와 근거리 무선통신으로 통신하여 충전장치(20)에서 전송된 충전장치 ID를 수신하고, 충전용량 배분 데이터를 충전장치(20)로 전송할 수 있다.
관제저장부(330)는 충전용량 분배 데이터를 저장하여 관제제어부(320)에서 충전장치 ID가 수신되는 경우 충전장치(20)의 수를 비롯하여 충전장치(20)의 연결상태, 충전상태 등을 판단하여 충전용량을 배분할 수 있도록 한다.
관제제어부(320)는 관제통신부(310)로부터 충전장치 ID를 수신하여 수신된 충전장치 ID별로 충전용량을 배분하고, 충전용량 분배 데이터의 업데이트 번호를 갱신하여 관제저장부(330)에 저장한 후 관제통신부(310)를 통해 충전용량 배분 데이터를 전송할 수 있다.
여기서 관제제어부(320)는 충전용량을 배분할 때, 배전반에서 수용할 수 있는 전력량 대비 전기자동차의 충전에 사용할 수 있는 설정된 전력량에 따라 균등 배분할 수도 있고, 전기자동차의 충전 상태 및 충전 경과시간 등 다양한 방법에 따라 충전용량을 다르게 배분할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 전기자동차용 충전장치에 따르면, 전원라인에 연결된 다수의 이동식 충전장치를 통해 전기자동차를 충전할 때 관제부로부터 충전여부에 따라 이동식 충전장치별로 충전할 수 있는 충전용량을 수신하여 조절함으로써, 배전반의 과부하를 방지할 수 있어 안정적으로 전기자동차를 충전시킬 수 있을 뿐만 아니라 전기자동차의 충전으로 인한 정전을 해결할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치의 제어방법에서 관제부의 작동을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 충전장치의 제어방법에서는 먼저, 충전제어부(220)가 삽입감지부(210)로부터 플러그의 삽입상태를 입력받아 플러그의 삽입상태를 판단한다(S10).
S10 단계에서 플러그의 삽입상태를 판단하여 플러그가 삽입되면, 충전제어부(220)가 근거리 무선통신의 통신부(240)를 통해 관제부(30)로 충전장치 ID를 전송한다(S20).
이때 충전제어부(220)는 관제부(30)로 충전장치 ID를 전송할 때 플러그의 삽입상태인 플러그나 언플러그 상태를 함께 전송할 수 있다.
한편, 충전 중 충전이 완료된 경우에도 충전제어부(220)는 충전장치 ID와 함께 충전상태를 관제부(30)에 전송할 수도 있다.
S20 단계에서 충전장치 ID를 관제부(30)에 전송한 후 충전제어부(220)는 통신부(240)를 통해 관제부(30)로부터 충전용량 배분 데이터를 수신한다(S30).
이때 충전제어부(220)는 관제부(30)와 직접통신 할 수 없는 경우에는 주변의 충전장치(20)로부터 중계 전송되는 충전용량 배분 데이터를 수신할 수도 있다.
S30 단계에서 충전용량 배분 데이터를 수신한 후 충전제어부(220)는 수신된 충전용량 배분 데이터와 저장부(250)에 저장된 충전용량 배분 데이터를 비교하여 업데이트 번호가 최신인지 판단한다(S40).
S40 단계에서 업데이트 번호가 최신인지 판단하여 최신이 아닌 경우 즉, 변경되지 않은 경우 충전제어부(220)는 충전용량 배분 데이터를 중계 전송할 수 있다(S70).
반면, S40 단계에서 업데이트 번호가 최신인지 판단하여 최신인 경우, 충전제어부(220)는 충전용량 배분 데이터에 포함된 충전장치 ID를 비교하여 저장부(250)에 저장된 충전장치 ID와 매칭되는 듀티비의 충전용량에 따라 충전용량을 갱신할 수 있다(S50).
여기서 충전용량 배분 데이터는 도 3에 도시된 바와 같이 업데이트 번호 필드를 기반으로 충전장치 ID 필드, 연결상태 필드, 듀티비 필드 및 듀티비 지령 필드를 포함하여 구성될 수 있다.
따라서, 충전제어부(220)는 충전용량 배분 데이터에서 매칭되는 충전장치 ID의 듀티비에 따라 충전용량을 갱신할 수 있다.
S50 단계에서 충전용량을 갱신한 후 충전제어부(220)는 갱신한 충전용량에 따라 파일럿 신호를 생성하여 출력할 수 있다(S60).
여기서 파일럿 신호는 J1772 규격에 따른 CP(Control Pilot) 신호일 수 있다. 따라서 파일럿 신호의 듀티비를 조절함으로써 전기자동차에서 충전할 수 있는 충전용량을 설정할 수 있다.
한편, 충전제어부(220)는 수신된 충전용량 배분 데이터를 중계 전송할 수 있고, 수신된 주변의 충전장치 ID를 중계 전송할 수도 있다(S70).
이와 같이 충전제어부(220)는 통신부(240)를 통해 수신되는 충전장치 ID 및 충전용량 배분 데이터를 중계 전송함으로써, 주차장 등의 공간에서 관제부와 직접 통신할 수 없는 거리에서는 주변의 충전장치(20)를 통해 중계 전송하여 관제부(30)와 통신할 수 있도록 한다.
한편, 관제부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 충전장치(20)로부터 전송된 충전장치 ID를 수신하여 저장할 수 있다(S100).
S100 단계에서 충전장치 ID를 수신한 후 관제부(30)는 수신된 충전장치 ID별로 충전용량을 배분할 수 있다(S110).
S110 단계에서 충전장치 ID별로 충전용량을 배분할 때, 관제부(30)는 배전반에서 수용할 수 있는 전력량 대비 전기자동차의 충전에 사용할 수 있는 설정된 전력량에 대해 균등 배분할 수도 있고, 전기자동차의 충전 상태 및 충전 경과시간 등 다양한 방법에 따라 충전용량을 다르게 배분할 수도 있다.
S110 단계에서 충전장치 ID별로 충전용량을 배분한 후 관제부(30)는 충전용량 배분 데이터의 업데이트 번호를 증가시켜 변경한 후 갱신된 충전용량 배분 데이터를 충전장치로 전송할 수 있다(S120).
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 전기자동차용 충전장치의 제어방법에 따르면, 전원라인에 연결된 다수의 이동식 충전장치를 통해 전기자동차를 충전할 때 관제부로부터 충전여부에 따라 이동식 충전장치별로 충전할 수 있는 충전용량을 수신하여 조절함으로써, 배전반의 과부하를 방지할 수 있어 안정적으로 전기자동차를 충전시킬 수 있을 뿐만 아니라 전기자동차의 충전으로 인한 정전을 해결할 수 있다.
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 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 전원라인 20 : 충전장치
30 : 관제부 210 : 삽입감지부
220 : 충전제어부 240 : 통신부
250 : 저장부 260 : 구동전원 변환부
270 : 콘센트부 271 : 플러그핀 접속부
272 : 접지단자 273 : 파일럿 단자
274 : 감지단자 310 : 관제통신부
320 : 관제제어부 330 : 관제저장부

Claims (14)

  1. 전원라인으로부터 공급된 전원을 전기자동차에 공급하기 위한 콘센트부;
    상기 콘센트부에 삽입된 플러그의 삽입상태를 감지하는 삽입감지부;
    충전장치 ID와 충전용량 배분 데이터를 저장하는 저장부;
    주변의 충전장치나 관제부와 통신하는 통신부;
    상기 삽입감지부로부터 상기 플러그의 삽입상태를 입력받아 상기 충전장치 ID를 상기 통신부를 통해 상기 관제부로 전송하고, 상기 통신부를 통해 상기 관제부로부터 상기 충전용량 배분 데이터를 수신받아 상기 저장부에 저장하며, 상기 충전용량 배분 데이터에 기초하여 파일럿 신호를 생성하여 상기 콘센트부를 통해 출력하는 충전제어부; 및
    상기 전원라인의 전원을 상기 충전제어부의 구동전압으로 변환하여 상기 충전제어부에 공급하는 구동전원 변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 통신부는, 근거리 무선통신인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 파일럿 신호는 J1772 규격에 따른 CP(Control Pilot) 신호인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 충전제어부는, 상기 저장부에 저장된 상기 충전용량 배분 데이터의 업데이트 번호와 상기 관제부로부터 수신된 상기 충전용량 배분 데이터의 업데이트 번호를 기반으로 상기 충전용량 배분 데이터를 갱신하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 충전제어부는, 상기 충전용량 배분 데이터에 포함된 상기 충전장치 ID를 비교하여 매칭되는 충전용량에 따라 상기 파일럿 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 충전제어부는, 상기 통신부를 통해 수신되는 상기 충전장치 ID 및 상기 충전용량 배분 데이터를 중계 전송하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 콘센트부는, 상기 플러그의 플러그핀이 삽입되는 플러그핀 접속부, 상기 파일럿 신호를 출력하는 파일럿 단자, 접지단자 및 상기 삽입감지부로부터 상기 플러그의 삽입상태를 감지하기 위한 감지전원이 접속되는 감지단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 관제부는, 충전장치의 상기 통신부와 통신하기 위한 관제통신부;
    상기 충전용량 분배 데이터를 저장하는 관제저장부; 및
    상기 관제통신부로부터 상기 충전장치 ID를 수신하여 수신된 상기 충전장치 ID별로 충전용량을 배분하고, 상기 충전용량 분배 데이터의 업데이트 번호를 갱신하여 상기 관제저장부에 저장한 후 상기 관제통신부를 통해 상기 충전용량 배분 데이터를 전송하는 관제제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치.
  9. 충전제어부가 삽입감지부로부터 플러그의 삽입상태를 입력받아 상기 플러그의 삽입상태를 판단하는 단계;
    상기 충전제어부가 상기 플러그의 삽입상태에 따라 관제부로 충전장치 ID를 전송하는 단계;
    상기 충전제어부가 통신부를 통해 충전용량 배분 데이터를 수신하는 단계;
    상기 충전제어부가 수신한 상기 충전용량 배분 데이터의 업데이트 번호를 비교하여 충전용량을 갱신하는 단계; 및
    상기 충전제어부가 갱신한 상기 충전용량에 따라 파일럿 신호를 생성하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치의 제어방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 통신부는, 근거리 무선통신인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치의 제어방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 파일럿 신호는 J1772 규격에 따른 CP(Control Pilot) 신호인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치의 제어방법.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 충전용량을 갱신하는 단계는, 상기 충전제어부가 상기 충전용량 배분 데이터에 포함된 상기 충전장치 ID를 비교하여 매칭되는 충전용량에 따라 상기 충전용량을 갱신하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치의 제어방법.
  13. 제 9항에 있어서, 상기 충전제어부가 상기 통신부를 통해 수신되는 상기 충전장치 ID 및 상기 충전용량 배분 데이터를 중계 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 충전장치의 제어방법.
  14. 제 9항에 있어서, 상기 관제부가 충전장치로부터 전송된 상기 충전장치 ID를 수신하는 단계;
    상기 관제부가 수신된 상기 충전장치 ID별로 충전용량을 배분하는 단계; 및
    상기 관제부가 상기 충전장치 ID별로 상기 충전용량을 배분한 후 상기 업데이트 번호를 변경하여 상기 충전용량 배분 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을특징으로 하는 전기자동차용 충전장치의 제어방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014027727A (ja) * 2012-07-25 2014-02-06 Nitto Kogyo Co Ltd 車両用充電装置
KR20170049905A (ko) * 2015-10-29 2017-05-11 (주) 에프엠테크놀러지 전기자동차의 충전장치 및 방법, 그리고 이를 이용한 충전 운영 방법
KR20180069540A (ko) * 2016-12-15 2018-06-25 주식회사 상명엔지니어링 비상용콘센트장치를 구비한 전기자동차 충전시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014027727A (ja) * 2012-07-25 2014-02-06 Nitto Kogyo Co Ltd 車両用充電装置
KR20170049905A (ko) * 2015-10-29 2017-05-11 (주) 에프엠테크놀러지 전기자동차의 충전장치 및 방법, 그리고 이를 이용한 충전 운영 방법
KR20180069540A (ko) * 2016-12-15 2018-06-25 주식회사 상명엔지니어링 비상용콘센트장치를 구비한 전기자동차 충전시스템

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