KR20200061806A - 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템 및 그 충방전방법 - Google Patents

개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템 및 그 충방전방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200061806A
KR20200061806A KR1020180147519A KR20180147519A KR20200061806A KR 20200061806 A KR20200061806 A KR 20200061806A KR 1020180147519 A KR1020180147519 A KR 1020180147519A KR 20180147519 A KR20180147519 A KR 20180147519A KR 20200061806 A KR20200061806 A KR 20200061806A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
vehicle
battery
information
control information
Prior art date
Application number
KR1020180147519A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102175006B1 (ko
Inventor
이순성
백승엽
Original Assignee
브이젠 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 브이젠 주식회사 filed Critical 브이젠 주식회사
Priority to KR1020180147519A priority Critical patent/KR102175006B1/ko
Publication of KR20200061806A publication Critical patent/KR20200061806A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102175006B1 publication Critical patent/KR102175006B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53Batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/65Monitoring or controlling charging stations involving identification of vehicles or their battery types
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L55/00Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547Voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549Current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y02T10/7005
    • Y02T10/7044
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 가상발전소를 이용한 전기자동차 충방전방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차 개별 차량에 내장되어 있는 배터리의 충전특성정보 특히 선형충전구간 및 포화충전구간에 대한 정보를 이용하여 전기자동차를 충전하며, 특히 각 배터리별로 서로 다른 특성을 갖고 있다는 점을 고려하여 각 배터리를 배터리의 특성을 고려하여 개별적으로 충전을 제어할 수 있도록 하는 차량충방전시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 개별 전기자동차 별로 내장되어 있는 배터리의 상태가 다르므로 이렇게 서로 다른 특성을 갖는 배터리들을 개별적으로 상태를 파악하여 충전을 제어할 수 있도록 함으로써 개별적인 배터리의 특성을 고려하지 않고 일괄적으로 배터리의 충전과 방전을 제어하는 방식에 비하여 보다 효율적인 분산전원 관리가 가능하다는 장점이 있다.

Description

개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템 및 그 충방전방법{Charging and discharging system for a electic vehicle using the charging characteristics of each vehicles and the method thereof}
본 발명은 가상발전소를 이용한 전기자동차 충방전방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차 개별 차량에 내장되어 있는 배터리의 충전특성정보 특히 선형충전구간 및 포화충전구간에 대한 정보를 이용하여 전기자동차를 충전하며, 특히 각 배터리별로 서로 다른 특성을 갖고 있다는 점을 고려하여 각 배터리를 배터리의 특성을 고려하여 개별적으로 충전을 제어할 수 있도록 하는 차량충방전시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
근래에 친환경 자동차로 분류되는 전기자동차의 사용이 확산되고 있다. 이와 함께 V2G라는 개념도 많이 이야기되고 있다. V2G(Vehicle to Grid)는 전기자동차 배터리에 저장된 전력을 전력망에 보내는 기법에 관한 것이고, 전력 사용량이 아주 높아지는 시간에 전기자동차 배터리에 저장된 전력을 쓰거나, 비상 전원으로도 쓸 수 있다. 예를 들어, 집에서 텔레비전을 보는데 갑자기 정전이 되면 주차장에 있는 전기자동차 배터리에서 전력을 끌어다 쓸 수 있는 것과 같이 마이크로그리드 전력계통에서 분산되어 있는 전력자원들을 효율적으로 관리하고 사용하기 위한 방법에 관한 것이다.
가상발전소(Virtual Power Plant, VPP)는 신재생 에너지 설비와 소규모 발전소, 에너지저장장치 등 다수의 분산형 에너지원을 소프트웨어로 통합하여 계통 운영에 활용 가능한 하나의 발전소처럼 관리하는 개념이다.
전기자동차의 배터리를 이처럼 전력계통 내에서의 분산자원으로 활용하기 위해서는 배터리의 충전 및 방전을 효율적으로 관리하고 제어할 필요가 있으나 아직까지 여러 장소에 산재되어 있는 전기자동차의 충전과 방전을 효율적으로 관리하고 제어하기 위한 방법 특히 가상발전소(VPP : Virtual Power Plant)를 이용하여 전력계통의 수요예측이나 전력피크쉐이빙 등을 고려한 통합적인 관리가 가능한 시스템은 제공되고 있지 않다.
또한, 전기자동차 배터리의 충전특성곡선을 이용하여 배터리의 충전구간을 선형충전구간과 포화충전구간으로 구분하고 특히 개별 전기자동차의 배터리별로 서로 다른 이러한 충전특성곡선을 고려하여 충전과 방전을 제어함으로써 전기자동차의 배터리 및 전력계통이 효율적으로 관리될 수 있도록 하는 시스템은 제공되고 있지 않다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 본 발명에 따르면, 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템 및 그 충방전방법은 전기자동차 배터리의 충전특성곡선을 이용하여 배터리의 충전구간을 선형충전구간과 포화충전구간으로 구분하고 특히 개별 전기자동차의 배터리별로 서로 다른 이러한 충전특성곡선을 고려하여 충전과 방전을 제어함으로써 전기자동차의 배터리 및 전력계통이 효율적으로 관리될 수 있도록 하는 시스템 및 그 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템은 마이크로그리드; 모터로 구동되는 복수의 전기자동차; 가상발전소에 및 상기 마이크로그리드에 연결되어 상기 전기자동차의 충전과 방전을 하기 위한 충전소충방전장치; 상기 마이크로그리드, 상기 복수의 전기자동차 및 상기 충전소충방전장치에 연결되어 상기 전기자동차의 충전과 방전을 제어하고 관리하기 위한 가상발전소;를 포함하여 구성되고, 상기 전기자동차는 상기 모터에 전원을 공급하기 위한 배터리 및 상기 배터리를 관리하고 제어하며 상기 배터리의 충전특성정보를 저장하고 있는 배터리관리장치를 포함하여 구성되고, 상기 배터리는 충전시 선형적으로 충전되는 선형충전구간과 상기 선형충전구간이 지난후 완만하게 충전되는 포화충전구간을 갖고, 상기 가상발전소는: 각 전기자동차에 대한 식별정보를 등록하여 저장하고 있는 차량식별정보데이터베이스를 생성하는 차량식별정보데이터베이스생성부; 상기 차량식별정보데이터베이스생성부에서 생성된 상기 차량식별정보데이터베이스를 저장하는 차량식별정보데이터베이스저장부; 상기 차량식별정보데이터베이스저장부에 등록되어 있는 각 전기자동차의 충전특성정보인 개별차량충전특성정보를 저장하는 개별차량충전특성정보데이터베이스; 상기 개별차량충전특성정보데이터베이스에 저장되어 있는 상기 개별차량충전특성정보를 이용하여 각 전기자동차의 충전시 선형충전구간에서만 충전을 진행할지 아니면 포화충전구간까지 충전을 진행할지에 대한 충전구간제어정보를 생성하는 충전구간제어정보생성부; 및 상기 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치로 전송하기 위한 충전구간제어정보전송부;를 포함하여 구성되고, 상기 충전소충방전장치는: 충전을 요청하는 전기자동차의 차량식별정보를 확인하는 차량식별정보확인부; 상기 전기자동차가 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량인지 아닌지에 대한 확인을 상기 가상발전소에 요청하는 등록차량여부확인요청부; 상기 배터리의 충전시 상기 가상발전소에서 전송되는 충전구간제어정보를 수신하는 충전구간제어정보수신부; 및 상기 개별차량충전특성정보수신부에서 수신된 상기 개별차량충전특성정보를 이용하여 각 전기자동차의 충전을 제어하는 충전제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전소충방전장치는: 상기 등록차량여부확인부를 통해 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량이 아닌 신규 차량인 것으로 확인되면 상기 신규차량의 차량식별정보를 요청하는 차량식별정보요청부; 및 상기 차량식별정보요청부의 요청에 따라 상기 신규차량의 차량식별정보가 수신되면 상기 신규차량의 차량식별정보를 상기 차량식별데이터베이스에 등록될 수 있도록 상기 차량식별정보데이터베이스생성부로 전송하는 신규차량식별정보전송부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전소충방전장치는: 충전시 상기 배터리관리장치로부터 개별차량의 배터리의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하는 배터리충전정보요청부; 및 상기 배터리충전정보요청부의 요청에 의해 상기 배터리관리장치로부터 전송되는 상기 배터리충전정보를 상기 가상발전소로 전송하기 위한 배터리충전정보전송부;를 더 포함하여 구성되고, 상기 가상발전소는: 상기 배터리충전정보전송부로부터 전송되는 개별 차량의 상기 배터리충전정보를 수신하는 배터리충전정보수신부; 및 상기 배터리충전정보수신부에서 수신된 상기 배터리충전정보를 이용하여 개별차량의 상기 충전구간제어정보를 갱신하는 충전구간제어정보갱신부;를 더 포함하여 구성되고, 상기 충전구간제어정보전송부는 상기 갱신된 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 배터리충전정보요청부는 미리 정해진 일정 시간마다 주기적으로 상기 배터리관리장치에 배터리의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전구간제어정보갱신부는 개별차량의 충전이 완료된 이후에 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 갱신하고, 상기 충전구간제어정보전송부는 해당 차량이 다음번 충전을 할 경우에 상기 갱신된 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치로 전송하여, 상기 충전소충방전장치가 갱신된 충전구간제어정보를 이용하여 충전을 진행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 배터리충전정보요청부는 실시간으로 상기 배터리관리장치에 배터리의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전구간제어정보갱신부는 실시간으로 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 갱신하고, 상기 충전구간제어정보전송부는 상기 갱신된 충전구간제어정보를 실시간으로 상기 충전소충방전장치로 전송하여, 상기 충전소충방전장치가 실시간으로 갱신되는 충전구간제어정보를 이용하여 충전을 진행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전소충방전장치는 등록차량여부확인부에서 확인 결과 충전을 요청하는 전기자동차가 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량이 아닐 경우 상기 충전제어부에서 미리 설정되어 있는 기본충전구간제어정보를 이용하여 상기 차량에 대한 충전을 진행하도록 충전을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 개별차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전방법은 가상발전소에서 각 전기자동차에 대한 식별정보를 등록하여 저장하고 있는 차량식별정보데이터베이스를 생성하여 저장하고, 등록되어 있는 각 전기자동차의 충전특성정보인 개별차량충전특성정보를 저장하고 있는 개별차량충전특성정보데이터베이스를 생성하여 저장하는 개별차량충전특성정보저장단계; 충전소충방전장치에서 충전을 요청하는 차량을 인식하는 차량인식단계; 상기 인식된 차량이 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량인지 확인하는 등록차량확인단계; 상기 가상발전소는 상기 등록차량여부확인단계에서 확인된 해당 차량에 대하여 상기 개별차량충전특성데이터베이스에 저장되어 있는 개별차량충전특성정보를 이용하여 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 생성하는 충전구간제어정보생성단계; 상기 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치로 전송하는 충전구간제어정보전송단계; 충전소충방전장치는 충전구간제어정보전송단계에서 상기 충전소충방전장치로 전송된 상기 충전구간제어정보를 이용하여 해당 차량에 대한 충전을 진행하도록 충전을 제어하는 충전제어단계;를 포함하고, 상기 충전구간제어정보는 충전시 선형충전구간에서만 충전을 진행할지 아니면 포화충전구간까지 충전을 진행할지에 대한 정보인 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 등록차량확인단계는: 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량이 아닌 신규 차량인 것으로 확인되면 상기 신규차량의 차량식별정보를 요청하는 차량식별정보요청단계; 및 상기 차량식별정보요청단계에서의 차량식별정보 요청에 따라 상기 신규차량의 차량식별정보가 수신되면 상기 신규차량의 차량식별정보를 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록될 수 있도록 상기 가상발전소로 전송하는 신규차량식별정보전송단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전제어단계는: 충전시 상기 배터리관리장치로 개별차량의 배터리의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하는 배터리충전정보요청단계; 및 상기 배터리충전정보요청단계에서의 요청에 의해 상기 배터리관리장치로부터 전송되는 상기 배터리충전정보를 상기 가상발전소로 전송하기 위한 배터리충전정보전송단계;를 더 포함하여 구성되고, 상기 가상발전소가 상기 배터리충전정보전송단계에서 전송되는 개별 차량의 상기 배터리충전정보를 수신하는 배터리충전정보수신단계; 및 상기 가상발전소가 상기 배터리충전정보수신단계에서 수신된 상기 배터리충전정보를 이용하여 개별차량의 상기 충전구간제어정보를 갱신하는 충전구간제어정보갱신단계;를 더 포함하여 구성되고, 상기 충전구간제어정보전송단계에서는 상기 갱신된 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 배터리충전정보요청단계에서는 미리 정해진 일정 시간마다 주기적으로 상기 배터리관리장치에 배터리의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전구간제어정보갱신단계에서는 개별차량의 충전이 완료된 이후에 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 갱신하고, 상기 충전구간제어정보전송단계에서는 해당 차량이 다음번 충전을 할 경우에 상기 갱신된 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치로 전송하여, 상기 충전소충방전장치가 갱신된 충전구간제어정보를 이용하여 충전을 진행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 배터리충전정보요청단계에서는 실시간으로 상기 배터리관리장치에 배터리의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전구간제어정보갱신단계에서는 실시간으로 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 갱신하고, 상기 충전구간제어정보전송단계에서는 상기 갱신된 충전구간제어정보를 실시간으로 상기 충전소충방전장치로 전송하여, 상기 충전소충방전장치가 실시간으로 갱신되는 충전구간제어정보를 이용하여 충전을 진행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전제어단계에서는 상기 등록차량확인단계에서 확인 결과 충전을 요청하는 전기자동차가 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량이 아닐 경우 상기 충전제어부에서 미리 설정되어 있는 기본충전구간제어정보를 이용하여 상기 차량에 대한 충전을 진행하도록 충전을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전기자동차 배터리의 충전특성곡선을 이용하여 배터리의 충전구간을 선형충전구간과 포화충전구간으로 구분하고 특히 개별 전기자동차의 배터리별로 서로 다른 이러한 충전특성곡선을 고려하여 충전과 방전을 제어함으로써 전기자동차의 배터리 및 전력계통이 효율적으로 관리될 수 있다는 장점이 있다.
특히 본 발명에 따르면, 개별 전기자동차 별로 내장되어 있는 배터리의 상태가 다르므로 이렇게 서로 다른 특성을 갖는 배터리들을 개별적으로 상태를 파악하여 충전을 제어할 수 있도록 함으로써 개별적인 배터리의 특성을 고려하지 않고 일괄적으로 배터리의 충전과 방전을 제어하는 방식에 비하여 보다 효율적인 분산전원 관리가 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 배터리충전특성곡선을 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전시스템의 구성도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전시스템에서 가상발전소의 구성을 보여주는 도면이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전시스템에서 충전소충방전장치의 구성을 보여주는 도면이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전시스템에서 전기자동차의 구성을 보여주는 도면이고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전방법의 동작을 설명하기 위한 동작흐름도이고,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전방법의 동작을 설명하기 위한 구성도이고,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전방법에서 신규차량의 충전방법을 설명하기 위한 추가동작흐름도이고,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전방법에서 신규차량의 충전방법을 설명하기 위한 구성도이고,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전방법에서 배터리충전정보를 갱신하는 과정을 설명하기 위한 동작흐름도이고,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전방법에서 배터리충전정보를 갱신하는 과정을 설명하기 위한 구성도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자들은 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있으며 본 발명의 범위가 다음에 기술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 전기자동차(300)에 사용되는 배터리(320)의 통상적인 충전특성곡선을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 전기자동차(300) 배터리(320) 충전은 선형충전구간 및 포화충전구간으로 이루어진다. 선형충전구간은 정전류모드구간이라고도 하며, 전류는 일정한 전류값으로 유지되면서 전압이 상승하는 구간이고, 포화충전구간은 정전압모드구간이라고도 하며, 전압은 일정한 전압값으로 유지되면서 전류가 하강하는 구간이다.
도 1에서 충전량 그래프를 보면, 선형충전구간에서는 배터리(320)의 충전량이 선형적으로 증가하는 것을 볼 수 있고, 포화충전구간에서는 충전량 그래프의 기울기가 완만해지면서 충전효율이 떨어지는 것을 볼 수 있다. 따라서, 선형충전구간에서는 배터리(320) 충전효율이 높고 포화충전구간에서는 배터리(320) 충전효율이 낮아 동일한 시간동안 충전을 진행할 경우 포화충전구간에서는 선형충전구간에 비해 충전량의 증가가 더뎌진다는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 이러한 배터리(320)의 충전특성곡선을 이용하여 전기자동차(300)의 배터리(320)를 충전할 때 배터러의 충전구간을 선형충전구간과 포화충전구간으로 나누고, 전력계통의 상황에 따라 선형충전구간에서만 충전을 진행하기도 하고 경우에 아니면 선형충전구간을 지나 포화충전구간을 지날때까지 충전을 진행하기도 한다.
특히, 본 발명의 실시예에서는 여러 대의 전기자동차(300)가 연결되어 있는 가상발전소(100)에서 각 전기자동차(300)에 설치되어 있는 배터리(320)마다 충전특성곡선이 서로 다르다는 점에 착안하여 각 배터리(320)마다의 충전특성곡선을 파악하고 각 배터리(320)의 충전특성곡선에 맞는 충전이 이루어지도록 하고 있다는 점에 특징이 있다. 각 배터리(320)는 사용시간이 다를 수도 있고 배터리(320)의 제품특성별로 노후화가 빨리 되는 경우도 있으며 제조사별로 배터리(320)의 충방특성이 서로 다를 수 있기 때문에 이런 모든 배터리(320)들을 일괄적으로 선형충전구간과 포화충전구간으로 나누어 관리하는 것보다는 개별 배터리(320)들의 충전특성을 개별적으로 확인하여 각 배터리(320)별로 충전제어를 하는 것이 효율적이라는 점에 착안하여 본 발명의 실시예에서는 각 배터리(320)의 충전구간 등의 상태를 확인하고 이에 최적화된 충전제어를 하게 된다.
이를 위해 본 발명의 실시예에서는 개별 전기자동차(300) 배터리(320)의 충전구간을 선형충전구간과 포화충전구간을 포함하는 충전특성정보를 확인하거나 예측하고, 개별 전기자동차(300)별로 서로 다른 충전구간제어정보를 생성하여 해당 배터리(320)의 충전이 이루어지도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전시스템의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전시스템에서 가상발전소의 구성을 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전시스템에서 충전소충방전장치의 구성을 보여주는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전시스템에서 전기자동차의 구성을 보여주는 도면이다.
도면들을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차(300)를 충전하는 차량충방전시스템은 마이크로그리드(미도시), 전기자동차(300), 충전소충방전장치(200) 및 가상발전소(100)로 이루어진다.
상기 충전소충방전장치(200)는 가상발전소(100)에 및 상기 마이크로그리드에 연결되어 상기 전기자동차(300)의 충전과 방전을 수행하고, 상기 가상발전소(100)는 상기 마이크로그리드, 상기 복수의 전기자동차(300) 및 상기 충전소충방전장치(200)에 연결되어 상기 전기자동차(300)의 충전과 방전을 제어하고 관리한다.
상기 전기자동차(300)는 상기 모터(310)에 전원을 공급하기 위한 배터리(320) 및 상기 배터리(320)를 관리하고 제어하며 상기 배터리(320)의 충전특성정보를 저장하고 있는 배터리관리장치(330)를 포함하여 구성된다.
상기 가상발전소(100)는 차량식별정보데이터베이스생성부(110), 차량식별정보데이터베이스저장부(120), 개별차량충전특성정보데이터베이스(130), 충전구간제어정보생성부(140), 충전구간제어정보전송부(150), 배터리충전정보수신부(160) 및 충전구간제어정보갱신부(170)로 구성된다.
상기 차량식별정보데이터베이스생성부(110)는 각 전기자동차(300)에 대한 식별정보를 등록하여 저장하고 있는 차량식별정보데이터베이스를 생성한다. 상기 차량식별정보데이터베이스는 처음 시스템을 구축할 때 만들어져 있을 수도 있고, 만들어진 데이터베이스에 신규 차량에 대한 차량식별정보를 지속적으로 추가하여 해당 데이터베이스를 업데이트하는 방식으로 구축될 수 도 있다.
상기 차량식별정보데이터베이스저장부(120)는 상기 차량식별정보데이터베이스생성부(110)에서 생성된 상기 차량식별정보데이터베이스를 저장한다.
상기 개별차량충전특성정보데이터베이스(130)는 상기 차량식별정보데이터베이스저장부(120)에 등록되어 있는 각 전기자동차(300)의 충전특성정보인 개별차량충전특성정보를 저장한다.
상기 충전구간제어정보생성부(140)는 상기 개별차량충전특성정보데이터베이스(130)에 저장되어 있는 상기 개별차량충전특성정보를 이용하여 각 전기자동차(300)의 충전시 선형충전구간에서만 충전을 진행할지 아니면 포화충전구간까지 충전을 진행할지에 대한 충전구간제어정보를 생성한다.
상기 충전구간제어정보전송부(150)는 상기 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치(200)로 전송한다.
상기 배터리충전정보수신부(160)는 상기 배터리충전정보전송부(270)로부터 전송되는 개별 차량의 상기 배터리충전정보를 수신한다. 상기 배터리충전정보는 전기자동차(300)의 배터리관리장치(330)로부터 전송되며, 상기 충전소충방전장치(200)를 통해 전달된다.
상기 충전구간제어정보갱신부(170)는 상기 배터리충전정보수신부(160)에서 수신된 상기 배터리충전정보를 이용하여 개별차량의 상기 충전구간제어정보를 갱신하며, 상기 충전구간제어정보전송부(150)는 이렇게 갱신된 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치(200)로 전송한다.
상기 충전소충방전장치(200)는 차량식별정보확인부(210), 등록차량여부확인요청부(220), 차량식별정보요청부(230), 신규차량식별정보전송부(240), 충전구간제어정보수신부(250), 배터리충전정보요청부(260), 배터리충전정보전송부(270) 및 충전제어부(280)로 구성된다.
상기 차량식별정보확인부(210)는 충전을 요청하는 전기자동차(300)의 차량식별정보를 확인한다.
상기 등록차량여부확인요청부(220)는 상기 전기자동차(300)가 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량인지 아닌지에 대한 확인을 상기 가상발전소(100)에 요청한다.
상기 차량식별정보요청부(230)는 상기 등록차량여부확인부를 통해 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량이 아닌 신규 차량인 것으로 확인되면 상기 신규차량의 차량식별정보를 요청한다.
상기 신규차량식별정보전송부(240)는 상기 차량식별정보요청부(230)의 요청에 따라 상기 신규차량의 차량식별정보가 수신되면 상기 신규차량의 차량식별정보를 상기 차량식별데이터베이스에 등록될 수 있도록 상기 차량식별정보데이터베이스생성부(110)로 전송한다.
상기 충전구간제어정보수신부(250)는 상기 배터리(320)의 충전시 상기 가상발전소(100)에서 전송되는 충전구간제어정보를 수신한다.
상기 배터리충전정보요청부(260)는 충전시 상기 배터리관리장치(330)로부터 개별차량의 배터리(320)의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청한다.
상기 배터리충전정보전송부(270)는 상기 배터리충전정보요청부(260)의 요청에 의해 상기 배터리관리장치(330)로부터 전송되는 상기 배터리충전정보를 상기 가상발전소(100)로 전송한다.
상기 충전제어부(280)는 상기 개별차량충전특성정보수신부에서 수신된 상기 개별차량충전특성정보를 이용하여 각 전기자동차(300)의 충전을 제어한다.
본 발명의 실시예에서는 상기 배터리충전정보요청부(260)는 미리 정해진 일정 시간마다 주기적으로 상기 배터리관리장치(330)에 배터리(320)의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하고, 이렇게 해서 배터리충전정보가 상기 가상발전소(100)로 전송되면 상기 가상발전소(100)의 상기 충전구간제어정보갱신부(170)는 개별차량의 충전이 완료된 이후에 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 갱신하고, 상기 충전구간제어정보전송부(150)는 해당 차량이 다음번 충전을 할 경우에 상기 갱신된 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치(200)로 전송하여, 상기 충전소충방전장치(200)가 갱신된 충전구간제어정보를 이용하여 충전을 진행한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 상기 배터리충전정보요청부(260)는 실시간으로 상기 배터리관리장치(330)에 배터리(320)의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하고, 상기 충전구간제어정보갱신부(170)는 실시간으로 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 갱신하고, 상기 충전구간제어정보전송부(150)는 상기 갱신된 충전구간제어정보를 실시간으로 상기 충전소충방전장치(200)로 전송하여, 상기 충전소충방전장치(200)가 실시간으로 갱신되는 충전구간제어정보를 이용하여 충전을 진행한다.
상기 충전소충방전장치(200)는 등록차량여부확인부에서 확인 결과 충전을 요청하는 전기자동차(300)가 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량이 아닐 경우 상기 충전제어부(280)에서 미리 설정되어 있는 기본충전구간제어정보를 이용하여 상기 차량에 대한 충전을 진행하도록 충전을 제어한다.
본 발명의 실시예에서는 기본충전구간제어정보는 80%까지는 선형충전구간이고 그 이후는 포화충전구간인 것으로 설정하여 배터리(320)의 충전을 제어한다.
이하 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 개별차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템의 동작에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전방법의 동작을 설명하기 위한 동작흐름도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전방법의 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도면들을 참조하면, 개별차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전방법은 개별차량충전특성정보저장단계, 차량인식단계, 등록차량확인단계, 충전구간제어정보생성단계, 충전구간제어정보전송단계 및 충전제어단계로 구성된다.
상기 개별차량충전특성정보저장단계에서는 가상발전소(100)에서 각 전기자동차에 대한 식별정보를 등록하여 저장하고 있는 차량식별정보데이터베이스를 생성하여 저장(①)하고, 등록되어 있는 각 전기자동차(300)의 충전특성정보인 개별차량충전특성정보를 저장하고 있는 개별차량충전특성정보데이터베이스(130)를 생성하여 저장(②)한다.
상기 차량인식단계에서는 전기자동차(300)가 충전소충방전장치(200)에서 충전을 요청(③)하면, 상기 충전소충방전장치(200)에서 충전을 요청한 차량의 차량식별정보를 확인(④)하여 차량을 인식한다.
상기 등록차량확인단계에서는 상기 충전소충방전장치(200)가 확인한 차량식별번호를 상기 가상발전소(100)로 전송하여 상기 차량인식단계에서 인식된 차량이 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량인지 확인을 요청(⑤)하면, 상기 가상발전소(100)는 등록차량 여부를 확인하는 작업을 진행하고, 등록차량으로 확인되면 충전구간제어정보를 생성하여 전송(⑥,⑦)한다.
상기 충전구간제어정보생성단계(⑥)에서는 상기 가상발전소(100)가 상기 등록차량여부확인단계에서 확인된 해당 차량에 대하여 상기 개별차량충전특성데이터베이스에 저장되어 있는 개별차량충전특성정보를 이용하여 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 생성하는데, 상기 충전구간제어정보는 충전시 선형충전구간에서만 충전을 진행할지 아니면 포화충전구간까지 충전을 진행할지에 대한 정보이다.
상기 충전구간제어정보전송단계(⑦)에서는 상기 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치(200)로 전송한다.
상기 충전제어단계(⑧)에서는 충전소충방전장치(200)가 충전구간제어정보전송단계에서 상기 충전소충방전장치(200)로 전송된 상기 충전구간제어정보를 이용하여 해당 차량에 대한 충전을 진행하도록 충전을 제어한다.
도 6 및 7에서는 충전을 요청한 차량이 등록차량인 경우로 한정하여 설명하였지만, 도 8 및 도 9에서는 충전을 요청한 차량이 신규차량인 경우를 포함하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전방법에서 신규차량의 충전방법을 설명하기 위한 추가동작흐름도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전방법에서 신규차량의 충전방법을 설명하기 위한 구성도이다.
도면들을 참조하면, 개별차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전방법은 개별차량충전특성정보저장단계, 차량인식단계, 등록차량확인단계, 충전구간제어정보생성단계, 충전구간제어정보전송단계 및 충전제어단계로 구성된다.
상기 개별차량충전특성정보저장단계에서는 가상발전소(100)에서 각 전기자동차에 대한 식별정보를 등록하여 저장하고 있는 차량식별정보데이터베이스를 생성하여 저장(①)하고, 등록되어 있는 각 전기자동차(300)의 충전특성정보인 개별차량충전특성정보를 저장하고 있는 개별차량충전특성정보데이터베이스(130)를 생성하여 저장(②)한다.
상기 차량인식단계에서는 전기자동차(300)가 충전소충방전장치(200)에서 충전을 요청(③)하면, 상기 충전소충방전장치(200)에서 충전을 요청한 차량의 차량식별정보를 확인(④)하여 차량을 인식한다.
상기 등록차량확인단계에서는 상기 충전소충방전장치(200)가 확인한 차량식별번호를 상기 가상발전소(100)로 전송하여 상기 차량인식단계에서 인식된 차량이 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량인지 확인을 요청(⑤)하면, 상기 가상발전소(100)는 등록차량 여부를 확인하는 작업을 진행(⑥)하고, 등록차량으로 확인되면 충전구간제어정보를 생성하여 전송(⑦)한다.
만약 충전을 요청한 차량이 등록되지 않은 신규차량이면, 상기 등록차량확인단계는 차량식별정보요청단계(⑧) 및 신규차량식별정보전송단계(⑩)를 포함하여 구성된다.
상기 차량식별정보요청단계(⑧)에서는 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량이 아닌 신규 차량인 것으로 확인되면 상기 신규차량의 차량식별정보를 요청한다. 또는 상기 충전소충방전장치(200)는 상기 신규차량의 차량번호 등을 인식하여 자동으로 차량식별번호와 같은 차량식별정보를 확인하도록 구현하는 것도 가능하다. 상기 전기자동차(300)는 상기 충전소충방전장치(200)의 차량식별정보요청에 응답하여 자신의 차량식별정보를 전송(⑨)한다.
상기 신규차량식별정보전송단계(⑩)에서는 상기 차량식별정보요청단계에서의 차량식별정보 요청에 따라 상기 신규차량의 차량식별정보가 상기 전기자동차(300)로부터 상기 충전소충방전장치(200)로 수신되면 상기 충전소충방전장치(200)가 상기 신규차량의 차량식별정보를 상기 차량식별데이터베이스에 등록될 수 있도록 상기 가상발전소(100)로 전송(⑩)한다.
상기 가상발전소(100)에서는 전송받은 신규차량의 차량식별정보를 차량식별정보데이터베이스에 등록(⑪)한다.
상기 충전구간제어정보전송단계에서는 충전을 요청한 차량이 신규차량인 경우에는 기본충전구간제어정보를 상기 충전구간제어정보로 상기 충전소충방전장치(200)로 전송(⑫)한다.
상기 충전제어단계에서는 충전소충방전장치(200)가 상기 기본충전구간제어정보를 이용하여 해당 차량에 대한 충전을 진행하도록 충전을 제어한다(⑬).
이처럼 본 발명의 실시예에서는 상기 충전제어단계에서는 상기 등록차량확인단계에서 확인 결과 충전을 요청하는 전기자동차(300)가 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량이 아닐 경우 상기 충전제어부(280)에서 미리 설정되어 있는 기본충전구간제어정보를 이용하여 상기 차량에 대한 충전을 진행하도록 충전을 제어하며, 본 발명의 실시예에서는 기본충전구간제어정보는 80%까지는 선형충전구간이고 그 이후는 포화충전구간인 것으로 설정하여 배터리(320)의 충전을 진행하도록 제어하는 제어정보이다.
하지만, 본 발명의 다른 실시예로서 신규차량으로 인식되면 신규차량의 배터리 정보를 입력받아 배터리의 상태를 확인하여 배터리의 상태에 맞는 충전구간제어정보를 새롭게 생성하여 충전을 제어하는 방법도 가능하다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차(300) 충방전방법에서 배터리충전정보를 갱신하는 과정을 설명하기 위한 동작흐름도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차 충방전방법에서 배터리충전정보를 갱신하는 과정을 설명하기 위한 구성도이다.
상기 충전제어단계는 배터리충전정보요청단계(⑬-1), 배터리충전정보전송단계(⑬-2,⑬-3), 배터리충전정보수신단계(⑬-4) 및 충전구간제어정보갱신단계(⑬-5)로 구성된다.
상기 배터리충전정보요청단계(⑬-1)에서는 충전시 상기 배터리관리장치(330)로부터 개별차량의 배터리(320)의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청한다.
상기 배터리충전정보전송단계에서는 상기 배터리충전정보요청단계에서의 요청에 의해 상기 배터리관리장치(330)로부터 전송(⑬-2)되는 상기 배터리충전정보를 상기 가상발전소(100)로 전송(⑬-3)한다.
상기 배터리충전정보수신단계에서는 상기 가상발전소(100)가 상기 배터리충전정보전송단계에서 전송되는 개별 차량의 상기 배터리충전정보를 수신(⑬-4)한다.
상기 충전구간제어정보갱신단계(⑬-5)에서는 상기 가상발전소(100)가 상기 배터리충전정보수신단계에서 수신된 상기 배터리충전정보를 이용하여 개별차량의 상기 충전구간제어정보를 갱신(⑬-5)한다.
상기 충전구간제어정보전송단계(⑬-6)에서는 상기 갱신된 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치(200)로 전송한다.
본 발명의 실시예에서는 상기 배터리충전정보요청단계에서 미리 정해진 일정 시간마다 주기적으로 상기 배터리관리장치(330)에 배터리(320)의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하고, 상기 충전구간제어정보갱신단계에서는 개별차량의 충전이 완료된 이후에 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 갱신하고, 상기 충전구간제어정보전송단계에서는 해당 차량이 다음번 충전을 할 경우에 상기 갱신된 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치(200)로 전송하여, 상기 충전소충방전장치(200)가 갱신된 충전구간제어정보를 이용하여 충전을 진행한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 상기 배터리충전정보요청단계에서 실시간으로 상기 배터리관리장치(330)에 배터리(320)의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하고, 상기 충전구간제어정보갱신단계에서는 실시간으로 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 갱신하고, 상기 충전구간제어정보전송단계에서는 상기 갱신된 충전구간제어정보를 실시간으로 상기 충전소충방전장치(200)로 전송하여, 상기 충전소충방전장치(200)가 실시간으로 갱신되는 충전구간제어정보를 이용하여 충전을 진행한다.
본 발명의 실시예에서는 상기 충전제어단계에서는 상기 등록차량확인단계에서 확인 결과 충전을 요청하는 전기자동차(300)가 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량이 아닐 경우 상기 충전제어부(280)에서 미리 설정되어 있는 기본충전구간제어정보를 이용하여 상기 차량에 대한 충전을 진행하도록 충전을 제어하는 방식을 설명하였으나, 도 10 및 도 11을 참조하여 위에서 설명하는 바와 같이 신규차량에 대해서도 배터리충전정보를 수신하여 충전을 제어하는 것도 가능하므로 신규차량을 충전할 때 기본충전구간제어정보를 이용하여 충전을 할 수도 있지만, 신규차량의 배터리 정보를 입력받아 배터리의 상태를 확인하여 배터리의 상태에 맞는 충전구간제어정보를 새롭게 생성하여 충전을 제어하는 것도 가능하다.
100 : 가상발전소 200 : 충전소충방전장치
300 : 전기자동차
110 : 차량식별정보데이터베이스생성부
120 : 차량식별정보데이터베이스저장부
130 : 개별차량충전특성정보데이터베이스
140 : 충전구간제어정보생성부
150 : 충전구간제어정보전송부
160 : 배터리충전정보수신부
170 : 충전구간제어정보갱신부
210 : 차량식별정보확인부
220 : 등록차량여부확인요청부
230 : 차량식별정보요청부
240 : 신규차량식별정보전송부
250 : 충전구간제어정보수신부
260 : 배터리충전정보요청부
270 : 배터리충전정보전송부
280 : 충전제어부
310 : 모터
320 : 배터리
330 : 배터리관리장치

Claims (16)

  1. 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템에 있어서,
    마이크로그리드;
    모터로 구동되는 복수의 전기자동차;
    가상발전소에 및 상기 마이크로그리드에 연결되어 상기 전기자동차의 충전과 방전을 하기 위한 충전소충방전장치;
    상기 마이크로그리드, 상기 복수의 전기자동차 및 상기 충전소충방전장치에 연결되어 상기 전기자동차의 충전과 방전을 제어하고 관리하기 위한 가상발전소;를 포함하여 구성되고,
    상기 전기자동차는 상기 모터에 전원을 공급하기 위한 배터리 및 상기 배터리를 관리하고 제어하며 상기 배터리의 충전특성정보를 저장하고 있는 배터리관리장치를 포함하여 구성되고,
    상기 배터리는 충전시 선형적으로 충전되는 선형충전구간과 상기 선형충전구간이 지난후 완만하게 충전되는 포화충전구간을 갖고,
    상기 가상발전소는:
    각 전기자동차에 대한 식별정보를 등록하여 저장하고 있는 차량식별정보데이터베이스를 생성하는 차량식별정보데이터베이스생성부;
    상기 차량식별정보데이터베이스생성부에서 생성된 상기 차량식별정보데이터베이스를 저장하는 차량식별정보데이터베이스저장부;
    상기 차량식별정보데이터베이스저장부에 등록되어 있는 각 전기자동차의 충전특성정보인 개별차량충전특성정보를 저장하는 개별차량충전특성정보데이터베이스;
    상기 개별차량충전특성정보데이터베이스에 저장되어 있는 상기 개별차량충전특성정보를 이용하여 각 전기자동차의 충전시 선형충전구간에서만 충전을 진행할지 아니면 포화충전구간까지 충전을 진행할지에 대한 충전구간제어정보를 생성하는 충전구간제어정보생성부; 및
    상기 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치로 전송하기 위한 충전구간제어정보전송부;를 포함하여 구성되고,
    상기 충전소충방전장치는:
    충전을 요청하는 전기자동차의 차량식별정보를 확인하는 차량식별정보확인부;
    상기 전기자동차가 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량인지 아닌지에 대한 확인을 상기 가상발전소에 요청하는 등록차량여부확인요청부;
    상기 배터리의 충전시 상기 가상발전소에서 전송되는 충전구간제어정보를 수신하는 충전구간제어정보수신부; 및
    상기 개별차량충전특성정보수신부에서 수신된 상기 개별차량충전특성정보를 이용하여 각 전기자동차의 충전을 제어하는 충전제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충전소충방전장치는:
    상기 등록차량여부확인부를 통해 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량이 아닌 신규 차량인 것으로 확인되면 상기 신규차량의 차량식별정보를 요청하는 차량식별정보요청부; 및
    상기 차량식별정보요청부의 요청에 따라 상기 신규차량의 차량식별정보가 수신되면 상기 신규차량의 차량식별정보를 상기 차량식별데이터베이스에 등록될 수 있도록 상기 차량식별정보데이터베이스생성부로 전송하는 신규차량식별정보전송부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템.

  3. 제 2항에 있어서,
    상기 충전소충방전장치는:
    충전시 상기 배터리관리장치로부터 개별차량의 배터리의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하는 배터리충전정보요청부; 및
    상기 배터리충전정보요청부의 요청에 의해 상기 배터리관리장치로부터 전송되는 상기 배터리충전정보를 상기 가상발전소로 전송하기 위한 배터리충전정보전송부;를 더 포함하여 구성되고,
    상기 가상발전소는:
    상기 배터리충전정보전송부로부터 전송되는 개별 차량의 상기 배터리충전정보를 수신하는 배터리충전정보수신부; 및
    상기 배터리충전정보수신부에서 수신된 상기 배터리충전정보를 이용하여 개별차량의 상기 충전구간제어정보를 갱신하는 충전구간제어정보갱신부;를 더 포함하여 구성되고,
    상기 충전구간제어정보전송부는 상기 갱신된 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 배터리충전정보요청부는 미리 정해진 일정 시간마다 주기적으로 상기 배터리관리장치에 배터리의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하는 것을 특징으로 하는 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 충전구간제어정보갱신부는 개별차량의 충전이 완료된 이후에 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 갱신하고,
    상기 충전구간제어정보전송부는 해당 차량이 다음번 충전을 할 경우에 상기 갱신된 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치로 전송하여, 상기 충전소충방전장치가 갱신된 충전구간제어정보를 이용하여 충전을 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 배터리충전정보요청부는 실시간으로 상기 배터리관리장치에 배터리의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하는 것을 특징으로 하는 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 충전구간제어정보갱신부는 실시간으로 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 갱신하고,
    상기 충전구간제어정보전송부는 상기 갱신된 충전구간제어정보를 실시간으로 상기 충전소충방전장치로 전송하여, 상기 충전소충방전장치가 실시간으로 갱신되는 충전구간제어정보를 이용하여 충전을 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 충전소충방전장치는 등록차량여부확인부에서 확인 결과 충전을 요청하는 전기자동차가 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량이 아닐 경우 상기 충전제어부에서 미리 설정되어 있는 기본충전구간제어정보를 이용하여 상기 차량에 대한 충전을 진행하도록 충전을 제어하는 것을 특징으로 하는 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템.
  9. 개별차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전방법에 있어서,
    가상발전소에서 각 전기자동차에 대한 식별정보를 등록하여 저장하고 있는 차량식별정보데이터베이스를 생성하여 저장하고, 등록되어 있는 각 전기자동차의 충전특성정보인 개별차량충전특성정보를 저장하고 있는 개별차량충전특성정보데이터베이스를 생성하여 저장하는 개별차량충전특성정보저장단계;
    충전소충방전장치에서 충전을 요청하는 차량을 인식하는 차량인식단계;
    상기 인식된 차량이 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량인지 확인하는 등록차량확인단계;
    상기 가상발전소는 상기 등록차량여부확인단계에서 확인된 해당 차량에 대하여 상기 개별차량충전특성데이터베이스에 저장되어 있는 개별차량충전특성정보를 이용하여 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 생성하는 충전구간제어정보생성단계;
    상기 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치로 전송하는 충전구간제어정보전송단계;
    충전소충방전장치는 충전구간제어정보전송단계에서 상기 충전소충방전장치로 전송된 상기 충전구간제어정보를 이용하여 해당 차량에 대한 충전을 진행하도록 충전을 제어하는 충전제어단계;를 포함하고,
    상기 충전구간제어정보는 충전시 선형충전구간에서만 충전을 진행할지 아니면 포화충전구간까지 충전을 진행할지에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 개별차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 등록차량확인단계는:
    상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량이 아닌 신규 차량인 것으로 확인되면 상기 신규차량의 차량식별정보를 요청하는 차량식별정보요청단계; 및
    상기 차량식별정보요청단계에서의 차량식별정보 요청에 따라 상기 신규차량의 차량식별정보가 수신되면 상기 신규차량의 차량식별정보를 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록될 수 있도록 상기 가상발전소로 전송하는 신규차량식별정보전송단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개별차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 충전제어단계는:
    충전시 상기 배터리관리장치로 개별차량의 배터리의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하는 배터리충전정보요청단계; 및
    상기 배터리충전정보요청단계에서의 요청에 의해 상기 배터리관리장치로부터 전송되는 상기 배터리충전정보를 상기 가상발전소로 전송하기 위한 배터리충전정보전송단계;를 더 포함하여 구성되고,
    상기 가상발전소가 상기 배터리충전정보전송단계에서 전송되는 개별 차량의 상기 배터리충전정보를 수신하는 배터리충전정보수신단계; 및
    상기 가상발전소가 상기 배터리충전정보수신단계에서 수신된 상기 배터리충전정보를 이용하여 개별차량의 상기 충전구간제어정보를 갱신하는 충전구간제어정보갱신단계;를 더 포함하여 구성되고,
    상기 충전구간제어정보전송단계에서는 상기 갱신된 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 개별차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 배터리충전정보요청단계에서는 미리 정해진 일정 시간마다 주기적으로 상기 배터리관리장치에 배터리의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하는 것을 특징으로 하는 개별차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 충전구간제어정보갱신단계에서는 개별차량의 충전이 완료된 이후에 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 갱신하고,
    상기 충전구간제어정보전송단계에서는 해당 차량이 다음번 충전을 할 경우에 상기 갱신된 충전구간제어정보를 상기 충전소충방전장치로 전송하여, 상기 충전소충방전장치가 갱신된 충전구간제어정보를 이용하여 충전을 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 개별차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 배터리충전정보요청단계에서는 실시간으로 상기 배터리관리장치에 배터리의 전류값 및 전압값을 포함하는 배터리충전정보를 요청하는 것을 특징으로 하는 개별차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 충전구간제어정보갱신단계에서는 실시간으로 해당 차량에 대한 충전구간제어정보를 갱신하고,
    상기 충전구간제어정보전송단계에서는 상기 갱신된 충전구간제어정보를 실시간으로 상기 충전소충방전장치로 전송하여, 상기 충전소충방전장치가 실시간으로 갱신되는 충전구간제어정보를 이용하여 충전을 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 개별차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전방법.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 충전제어단계에서는 상기 등록차량확인단계에서 확인 결과 충전을 요청하는 전기자동차가 상기 차량식별정보데이터베이스에 등록되어 있는 차량이 아닐 경우 상기 충전제어부에서 미리 설정되어 있는 기본충전구간제어정보를 이용하여 상기 차량에 대한 충전을 진행하도록 충전을 제어하는 것을 특징으로 하는 개별차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전방법.
KR1020180147519A 2018-11-26 2018-11-26 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템 및 그 충방전방법 KR102175006B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180147519A KR102175006B1 (ko) 2018-11-26 2018-11-26 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템 및 그 충방전방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180147519A KR102175006B1 (ko) 2018-11-26 2018-11-26 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템 및 그 충방전방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200061806A true KR20200061806A (ko) 2020-06-03
KR102175006B1 KR102175006B1 (ko) 2020-11-05

Family

ID=71087788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180147519A KR102175006B1 (ko) 2018-11-26 2018-11-26 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템 및 그 충방전방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102175006B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220041299A (ko) * 2020-09-24 2022-04-01 한국전력공사 전기이동체를 위한 충방전 제어 방법 및 이를 수행하는 충방전 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070025834A (ko) * 2005-09-05 2007-03-08 삼성에스디아이 주식회사 선형 전압 프로파일을 갖는 배터리와 연료전지의하이브리드 전원공급 시스템 및 그 구동방법
KR20140048642A (ko) * 2012-10-16 2014-04-24 에스케이플래닛 주식회사 전기차의 전력관리 시스템 및 방법
KR101813257B1 (ko) * 2016-11-23 2018-01-03 (주)제이에이치아이 전기차 충전 서비스 시스템
KR20180071064A (ko) * 2016-12-19 2018-06-27 주식회사 유라코퍼레이션 전기 차량 통합관리 시스템 및 그 통합관리 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070025834A (ko) * 2005-09-05 2007-03-08 삼성에스디아이 주식회사 선형 전압 프로파일을 갖는 배터리와 연료전지의하이브리드 전원공급 시스템 및 그 구동방법
KR20140048642A (ko) * 2012-10-16 2014-04-24 에스케이플래닛 주식회사 전기차의 전력관리 시스템 및 방법
KR101813257B1 (ko) * 2016-11-23 2018-01-03 (주)제이에이치아이 전기차 충전 서비스 시스템
KR20180071064A (ko) * 2016-12-19 2018-06-27 주식회사 유라코퍼레이션 전기 차량 통합관리 시스템 및 그 통합관리 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220041299A (ko) * 2020-09-24 2022-04-01 한국전력공사 전기이동체를 위한 충방전 제어 방법 및 이를 수행하는 충방전 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR102175006B1 (ko) 2020-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10377265B2 (en) Mediator device for smart electric vehicle charging
CN103619643B (zh) 电动车辆集群充电分配和优先次序排列方法、系统和设备
US20140253034A1 (en) Charge system for electric vehicles
KR101566715B1 (ko) 충전 우선순위를 이용한 효율적인 전기자동차 충전 방법 및 시스템
US9796286B2 (en) Energy use aggregation and charge control of a plug-in electric vehicle
US9944194B1 (en) Smarter charging of plug-in vehicles
HRP20221179T1 (hr) Dinamička dodjela energetskih modula za punjenje električnih vozila
DE102018209761A1 (de) Verfahren zur Konfiguration eines Ladesystems und Ladesystem zum Laden des elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
KR101782555B1 (ko) 전기 자동차의 배터리 충전을 관리하기 위한 시스템 및 그 방법
KR102174997B1 (ko) 가상발전소(vpp)를 이용한 전기차 충전 및 방전 시스템 및 그 방법
KR101769776B1 (ko) 주파수 제어 시스템 및 방법
US20170060162A1 (en) Control systems and methods for utility grid frequency regulation programs
KR101307405B1 (ko) 전기자동차의 지능형 충전 관리 방법 및 장치
KR101106831B1 (ko) 배전 변압기 부하 패턴을 고려한 충전 스테이션 관리 시스템 및 방법
US20150236531A1 (en) Recharging of a pool of batteries
DE102018202755A1 (de) Verfahren und Steuervorrichtung zum Anpassen eines elektrischen Leistungsangebots an einen elektrischen Leistungsbedarf in einem elektrischen Netzwerk
KR102175006B1 (ko) 개별 차량의 충전특성을 이용하여 전기자동차를 충전하는 차량충방전시스템 및 그 충방전방법
KR20130133399A (ko) 원격 전력 제어 장치, 충전기, 그들을 이용한 원격 충전 제어 시스템 및 그 제어 방법
KR20130092707A (ko) 분산 발전 시스템 및 그 제어 방법
US20160164312A1 (en) Power management system and power management method
CN112977147A (zh) 借助后备解决方案的负载管理方法和充电停车场
JP6526476B2 (ja) 車両用充電システム
US20200403419A1 (en) Power management system, power management method, and storage medium
KR20130051568A (ko) 전기 자동차의 에너지를 관리하기 위한 장치 및 그 방법
KR20120072195A (ko) 전기 자동차의 배터리 충전장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right