KR20210083716A - 전기차 충전 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기차 충전 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 스마트 차징 서비스(Smart Charging Service)와 연계하여 전기차의 충전량을 조절하는 전기차 충전 제어 시스템으로서, 전기차가 충전장치에 연결되면, 전기차에 충전하고자 하는 배터리 충전량과 출발시간, 최소 충전량과 최대 충전량에 대한 정보를 입력하는 충전 정보 입력부와, 충전장치와 전기차 간의 연결이 해제되어 전기차의 주행이 이루어질 때마다 전기차의 이동거리와 전력 사용량에 대한 정보를 주행패턴 정보로 수집하여 저장하는 주행패턴 정보 수집부와, 주행패턴 정보가 누적된 이후부터 주행패턴 정보를 이용하여 전기차 주행 시 소모될 것으로 예상되는 전력량인 소모 전력량을 계산하고, 소모 전력량에 기설정된 보정치를 보상하여 최종 소모 전력량을 계산하는 소모 전력량 계산부와, 전기차가 충전장치에 연결되고 배터리 충전량이 입력되면 이에 따라 전기차의 목표 충전량을 설정하고, 전기차가 충전장치에 연결되고 배터리 충전량은 입력되지 않으면 최종 소모 전력량에 따라 전기차의 목표 충전량을 자동으로 설정하는 충전량 설정부를 구비함으로써, 사용자의 주행패턴 정보가 누적된 이후부터는 사용자가 매번 전력량을 설정할 필요없이 자동으로 사용자의 출발시간에 맞춰 전기차를 충전시킬 수 있다.

Description

전기차 충전 제어 시스템 및 그 방법{Charging control system and method for electric vehicle}
본 발명은 사용자가 매번 전력량을 설정할 필요없이 자동으로 사용자의 출발시간에 맞춰 전기차를 충전시킬 수 있는 전기차 충전 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기차의 충전을 위한 충전 시스템은 전기차에 설정된 충전량에 맞게 전력을 공급하는 것에 불과하였으나, 최근에는 전기차를 사용하지 않는 시간에 충전기에 연결해두면, 전력 공급소나 전력망에서 전기차의 배터리에 충전된 전력을 공급받거나 잉여 전력을 전기차의 배터리에 충전시켜 보관함으로써, 효율적이고 안정적인 전력 공급이 가능한 스마트 충전 서비스(Smart Charging Service)가 도입되고 있다.
이러한, 스마트 충전 서비스를 사용하는 경우 사용자는 출발시간(Departure Time), 목표 전력량, 최대 전력량 및 최소 전력량을 각각 설정하여야 하며, 전기차에 설치된 충전 제어 시스템은 스마트 충전 서비스와 연계하여 최대 전력량까지 배터리를 충전하거나 최소 전력량을 초과하지 않는 범위에서 배터리의 전력을 방전시켜 전력망에 공급하다가, 출발시간이 도래하면 목표 전력량에 맞게 배터리를 충전하고 있다.
한편, 종래의 충전 제어 시스템은 사용자가 매번 출발시간, 목표 전력량, 최대 전력량 및 최소 전력량을 설정해줘야 하기 때문에, 사용자에게 많은 번거로움과 불편함을 야기하는 문제점이 있다.
특히, 종래의 충전 제어 시스템은 전력량 환산 과정에서의 오차 방지를 위해, 목표 전력량, 최대 전력량 및 최소 전력량을 설정할 때 와트시(Wh) 단위로 입력할 것을 요구하고 있는데, 일반적인 사용자는 와트시 단위가 익숙하지 않기 때문에 목표 전력량, 최대 전력량 및 최소 전력량을 설정하는 과정에서 곤란함을 겪게 되고, 의도와는 다르게 전력량 설정이 이루어지기도 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 스마트 충전 서비스와 연계하여 전기차에 전력망의 잉여 전력을 보관하거나 전력망에 전기차의 전력을 공급할 수 있으며, 사용자가 매번 전력량을 설정할 필요없이 자동으로 사용자의 출발시간에 맞춰 전기차를 충전시킬 수 있는 전기차 충전 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스마트 차징 서비스(Smart Charging Service)와 연계하여 전기차의 충전량을 조절하는 전기차 충전 제어 시스템으로서, 전기차가 충전장치에 연결되면, 전기차에 충전하고자 하는 배터리 충전량과 출발시간, 스마트 차징 서비스를 위한 최소 충전량과 최대 충전량에 대한 정보를 입력하는 충전 정보 입력부; 충전장치와 전기차 간의 연결이 해제되어 전기차의 주행이 이루어질 때마다, 전기차의 이동거리와 전력 사용량에 대한 정보를 주행패턴 정보로 수집하여 저장하는 주행패턴 정보 수집부; 주행패턴 정보가 소정 횟수 또는 소정 일자만큼 누적된 이후부터, 누적된 주행패턴 정보를 이용하여 전기차 주행 시 소모될 것으로 예상되는 전력량인 소모 전력량을 계산하고, 계산된 소모 전력량에 기설정된 보정치를 보상하여 최종 소모 전력량을 계산하는 소모 전력량 계산부; 및 전기차가 충전장치에 연결되고 상기 충전 정보 입력부에 배터리 충전량이 입력되면, 입력된 배터리 충전량에 따라 전기차의 목표 충전량을 설정하고, 전기차가 충전장치에 연결되어 별도의 배터리 충전량이 입력되지 않으면, 최종 소모 전력량에 따라 전기차의 목표 충전량을 자동으로 설정하는 충전량 설정부;를 포함하는 전기차 충전 제어 시스템을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 스마트 차징 서비스 이용 시, 최소 충전량과 최대 충전량을 초과하지 않는 범위에서 전력을 공급받거나 공급하고, 출발시간에 맞춰 목표 충전량에 도달하도록 전력을 공급받아 전기차의 배터리를 충전하는 충전 제어부;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 소모 전력량 계산부는, 이동평균 필터를 이용하여 주행패턴 정보로부터 소모 전력량을 계산한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 주행패턴 정보 수집부는, 차량에 탑재된 네이게이션 장치 또는 에이브이엔으로부터 전기차 주행 시의 이동 경로와 교통 상황에 대한 정보를 주행패턴 정보로서 더 수집하고, 상기 소모 전력량 계산부는, 소모 전력량의 계산 시 교통 상황의 혼잡 여부에 따라 전력 사용량을 증가 또는 감소시켜서 소모 전력량을 계산한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전 정보 입력부는, 배터리 충전량과 출발시간의 입력 시, 사용자 입력에 따라 장거리 주행이 예정된 특별일정과 그 반복 횟수에 대한 정보를 설정하고, 상기 주행패턴 정보 수집부는, 전기차의 이동거리 및 특별일정의 설정 여부에 따라, 평상시 주행패턴 정보와 특별일정 주행패턴 정보를 구분하여 저장한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 소모 전력량 계산부는, 평상시 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량과, 특별일정 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량을 각각 계산하고, 상기 충전량 설정부는, 특별일정이 도래하면, 특별일정 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량에 따라 전기차의 목표 충전량을 설정한다.
또한, 본 발명은 전기차 충전 제어 시스템에서 수행되는 전기차 충전 제어 방법으로서, (1) 상기 전기차 충전 제어 시스템이, 전기차가 충전장치에 연결되면, 전기차에 충전하고자 하는 배터리 충전량과 출발시간, 스마트 차징 서비스(Smart Charging Service)를 위한 최소 충전량과 최대 충전량에 대한 정보를 입력받는 단계; (3) 상기 전기차 충전 제어 시스템이, 충전장치와 전기차 간의 연결이 해제되어 전기차의 주행이 이루어질 때마다, 전기차의 이동거리와 전력 사용량에 대한 정보를 주행패턴 정보로 수집하여 저장하는 단계; (4) 상기 전기차 충전 제어 시스템이, 주행패턴 정보가 소정 횟수 또는 소정 일자만큼 누적된 이후부터, 누적된 주행패턴 정보를 이용하여 전기차 주행 시 소모될 것으로 예상되는 전력량인 소모 전력량을 계산하고, 계산된 소모 전력량에 기설정된 보정치를 보상하여 최종 소모 전력량을 계산하는 단계; 및 (5) 상기 전기차 충전 제어 시스템이, 전기차가 충전장치에 연결되고 배터리 충전량이 입력되면, 입력된 배터리 충전량에 따라 전기차의 목표 충전량을 설정하고, 전기차가 충전장치에 연결되어 별도의 배터리 충전량이 입력되지 않으면, 최종 소모 전력량에 따라 전기차의 목표 충전량을 자동으로 설정하는 단계;를 포함하는 전기차 충전 제어 방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계와 상기 제 (3)단계 사이에, (2) 상기 전기차 충전 제어 시스템이, 스마트 차징 서비스 이용 시, 최소 충전량과 최대 충전량을 초과하지 않는 범위에서 전력을 공급받거나 공급하고, 출발시간에 맞춰 목표 충전량에 도달하도록 전력을 공급받아 전기차의 배터리를 충전하는 단계;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (4)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은, 이동평균 필터를 이용하여 주행패턴 정보로부터 소모 전력량을 계산한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (3)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은, 차량에 탑재된 네이게이션 장치 또는 에이브이엔으로부터 전기차 주행 시의 이동 경로와 교통 상황에 대한 정보를 주행패턴 정보로서 더 수집하고, 상기 제 (4)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은, 소모 전력량의 계산 시 교통 상황의 혼잡 여부에 따라 전력 사용량을 증가 또는 감소시켜서 소모 전력량을 계산한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은, 배터리 충전량과 출발시간의 입력 시, 사용자 입력에 따라 장거리 주행이 예정된 특별일정과 그 반복 횟수에 대한 정보를 설정받고, 상기 제 (3)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은, 전기차의 이동거리 및 특별일정의 설정 여부에 따라, 평상시 주행패턴 정보와 특별일정 주행패턴 정보를 구분하여 저장한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (4)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은, 평상시 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량과, 특별일정 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량을 각각 계산하고, 상기 제 (5)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은, 특별일정이 도래하면, 특별일정 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량에 따라 전기차의 목표 충전량을 설정한다.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 스마트 차징 서비스(Smart Charging Service)와 연계하여 전기차의 충전량을 조절하는 전기차 충전 제어 시스템으로서, 전기차가 충전장치에 연결되면, 전기차에 충전하고자 하는 배터리 충전량과 출발시간, 최소 충전량과 최대 충전량에 대한 정보를 입력하는 충전 정보 입력부와, 충전장치와 전기차 간의 연결이 해제되어 전기차의 주행이 이루어질 때마다 전기차의 이동거리와 전력 사용량에 대한 정보를 주행패턴 정보로 수집하여 저장하는 주행패턴 정보 수집부와, 주행패턴 정보가 누적된 이후부터 주행패턴 정보를 이용하여 전기차 주행 시 소모될 것으로 예상되는 전력량인 소모 전력량을 계산하고, 소모 전력량에 기설정된 보정치를 보상하여 최종 소모 전력량을 계산하는 소모 전력량 계산부와, 전기차가 충전장치에 연결되고 배터리 충전량이 입력되면 이에 따라 전기차의 목표 충전량을 설정하고, 전기차가 충전장치에 연결되고 배터리 충전량은 입력되지 않으면 최종 소모 전력량에 따라 전기차의 목표 충전량을 자동으로 설정하는 충전량 설정부를 구비함으로써, 사용자의 주행패턴 정보가 누적된 이후부터는 사용자가 매번 전력량을 설정할 필요없이 자동으로 사용자의 출발시간에 맞춰 전기차를 충전시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 스마트 차징 서비스를 위한 최소 충전량과 최대 충전량을 매번 설정하지 않더라도, 사용자가 전기차를 사용하지 않는 동안 자동으로 전기차에 전력망의 잉여 전력을 보관하거나 전력망에 전기차의 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 충전 제어 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 전기차 충전 제어 시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 도면.
도 3은 전기차 충전 제어 시스템에 의한 충전 제어 과정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 충전 제어 방법을 설명하기 위한 도면.
하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 충전 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 전기차 충전 제어 시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 전기차 충전 제어 시스템에 의한 충전 제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 충전 제어 시스템(100)은 충전 정보 입력부(110), 주행패턴 정보 수집부(120), 소모 전력량 계산부(130), 충전량 설정부(140) 및 충전 제어부(150)를 포함하여 구성된다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 충전 제어 시스템(100)은 전기차(10)에 탑재될 수 있고, 스마트 차징 서비스(Smart Charging Service)와 연계하여 전기차(10)의 충전량을 조절하도록 구비될 수 있다.
아울러, 전술한 스마트 차징 서비스는 충전장치(20)에 연결된 전기차(10)를 대상으로, 배터리에 충전된 전력을 전력망(30)에 공급받거나 전력망(30)의 잉여 전력을 배터리에 충전시켜 보관함으로써, 전력 공급의 안정화를 도모하는 서비스일 수 있다.
상기 충전 정보 입력부(110)는 사용자 입력이 입력되는 것으로, 전기차(10)가 충전장치(20)에 연결되면, 전기차(10)에 충전하고자 하는 배터리 충전량과 출발시간, 스마트 차징 서비스를 위한 최소 충전량과 최대 충전량에 대한 정보가 입력될 수 있다.
여기서, 전술한 최소 충전량은 배터리에 충전된 전력을 방전시켜 전력망(30)에 공급할 때 배터리에 남겨두어야 하는 전력량의 최소치를 뜻하며, 최대 충전량은 전력망(30)의 잉여 전력을 배터리에 충전시켜 보관할 때 배터리에 충전시킬 수 있는 전력량의 최대치를 뜻한다.
아울러, 전술한 배터리 충전량은 사용자가 전기차(10)를 주행하여 이동하고자 하는 목적지로서 입력될 수도 있으며, 이 경우에는, 전기차(10)의 현재 위치와 목적지 간의 이동 거리에 따라 자동으로 배터리 충전량이 계산되도록 구비될 수 있다.
한편, 충전 정보 입력부(110)에는, 배터리 충전량과 출발시간의 입력 시 사용자 입력에 따라 장거리 주행이 예정된 특별일정과 그 반복 횟수에 대한 정보가 설정될 수 있다.
이때, 특별일정은 일정 주기마다 반복될 수도 있고, 별도의 반복이 없는 일시적인 일정일 수도 있으며, 소정의 횟수만 반복될 수 있는데, 이러한 정보가 반복 회수에 대한 정보로 설정된다.
이와 같은, 정보들이 충전 정보 입력부(110)에 입력된 이후에는, 후술하는 충전 제어부(150)에 의해 전기차(10)의 충전이 이루어지도록 제어되며, 동시에, 스마트 차징 서비스와 연계하여 출발 시간이 도래하기 이전까지 전기차(10)의 배터리에 잉여 전력이 충전되거나 배터리의 전력을 방전시켜 전력망(30)에 공급하는 과정이 이루어질 수 있다.
상기 주행패턴 정보 수집부(120)는 사용자의 주행패턴을 수집하기 위한 것으로, 특히, 충전장치(20)와 전기차(10) 간의 연결이 해제되어 전기차(10)의 주행이 이루어질 때마다, 전기차(10)의 이동거리와 전력 사용량에 대한 정보를 주행패턴 정보로 수집하여 저장한다.
즉, 주행패턴 정보 수집부(120)는 사용자가 날마다 전기차(10)를 주행하여 이동한 위치까지의 이동거리 혹은 전기차(10)를 주행하여 소정 위치까지 이동한 후 다시 최초 출발 위치까지 돌아온 이동거리를 수집할 수 있으며, 그 과정에서 소모된 배터리 소모량이 전력 사용량에 대한 정보로서 수집될 수 있다.
이러한, 주행패턴 정보는 전기차(10)와 충전장치(20)가 연결된 시점을 기준으로 구분되어 저장될 수도 있고, 날짜를 기준으로 구분되어 저장될 수도 있다.
그리고, 주행패턴 정보 수집부(120)는 차량에 탑재된 네이게이션 장치 또는 에이브이엔으로부터 전기차(10) 주행 시의 이동 경로와 교통 상황에 대한 정보를 주행패턴 정보로서 더 수집할 수도 있다. 이때, 전술한 교통 상황에 대한 정보는 도로가 정체되어 있는지 원활한지를 나타내는 정보일 수 있다.
또한, 주행패턴 정보 수집부(120)는 전기차(10)의 이동거리 및 특별일정의 설정 여부에 따라, 평상시 주행패턴 정보와 특별일정 주행패턴 정보를 구분하여 저장할 수도 있다.
예를 들어, 충전 정보 입력부(110)에 특별일정이 설정된 상태로 전기차(10)의 충전이 완료되어 전기차(10)의 주행이 이루어지면, 이때 수집되는 주행패턴 정보를 특별일정 주행패턴 정보로 구분하여 저장하고, 특별일정이 설정되지 않은 상태로 전기차(10)의 충전이 완료되어 주행이 이루어지면, 평상시 주행패턴 정보로서 저장할 수 있다.
아울러, 특별일정이 설정되지 않더라도, 전기차(10)의 이동거리가 소정 범위 이상 증가하거나 감소한 것으로 판정되면, 특별일정 주행패턴 정보로 구분하여 저장할 수도 있다.
한편, 주행패턴 정보 수집부(120)는 주행패턴 정보만 수집하는 것이 아니라, 스마트 차징 서비스를 위한 최소 충전량과 최대 충전량에 대한 정보를 전기차(10)와 충전장치(20)가 연결된 시점 또는 날마다 수집하여 최소 충전량 패턴 정보 및 최대 충전량 패턴 정보로 각각 저장할 수도 있다.
상기 소모 전력량 계산부(130)는 전기차(10)에 충전되어야 하는 전력량을 계산하기 위한 것으로, 주행패턴 정보가 소정 횟수 또는 소정 일자만큼 누적된 이후부터, 누적된 주행패턴 정보를 이용하여 전기차(10) 주행 시 소모될 것으로 예상되는 전력량인 소모 전력량을 계산하고, 계산된 소모 전력량에 기설정된 보정치를 보상하여 최종 소모 전력량을 계산한다.
예를 들어, 소모 전력량 계산부(130)는 3주간의 주행패턴 정보가 누적되면, 3주간 누적된 주행패턴 정보를 이용하여 소모 전력량과 최종 소모 전력량을 계산할 수 있으며, 주행패턴 정보가 누적되는 일자 또는 횟수는 사전에 설정되거나 사용자 입력에 따라 설정될 수 있다.
또한, 최종 소모 전력량의 계산에 이용되는 보정치는 소모 전력량을 특정 비율만큼 증가시키는 값으로서, 5% 내지 10% 사이의 특정값으로 설정될 수 있으며, 그외에도, 사용자가 직접 설정하도록 구비될 수도 있다.
바람직하게, 소모 전력량 계산부(130)는 평상시 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량과, 특별일정 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량을 각각 계산하도록 구비될 수 있다.
한편, 소모 전력량 계산부(130)는 소모 전력량의 계산 시, 이동평균 필터를 이용하여 주행패턴 정보로부터 소모 전력량을 계산할 수 있다. 예컨대, 3주간 날마다 전기차(10)에서 소모된 전력 사용량과 이동거리에 대한 이동평균으로부터 소모 전력량이 계산될 수 있다.
그리고, 소모 전력량 계산부(130)는 소모 전력량의 계산 시 교통 상황의 혼잡 여부를 반영하여 전력 사용량을 증가 또는 감소시켜서 소모 전력량을 계산할 수도 있다.
이때, 전술한 교통 상황에 대한 정보는 도로가 정체되어 있는지 원활한지를 나타내는 정보일 수 있으며, 전기차(10)의 정차와 주행이 빈번하게 반복되는 정체 구간에서는 이동거리에 비해 전력 사용량이 증가할 수 있으므로, 소모 전력량 계산부(130)는 교통 상황이 혼잡하거나 정체 구간이 존재하면 전력 사용량을 소정값 또는 소정 비율만큼 증가시킨 값으로 보정할 수 있다.
한편, 소모 전력량 계산부(130)는 주행패턴 정보 수집부(120)에 저장된 최소 충전량 패턴 정보와 최대 충전량 패턴 정보를 이용하여, 스마트 차징 서비스에 적용될 최소 충전량과 최대 충전량을 더 계산할 수도 있으며, 이 경우에도, 전술한 이동평균 필터가 이용될 수 있다.
상기 충전량 설정부(140)는 전기차(10)의 목표 충전량 설정을 위한 것으로, 특히, 전기차(10)가 충전장치(20)에 연결되고 충전 정보 입력부(110)에 배터리 충전량이 입력되면, 입력된 배터리 충전량에 따라 전기차(10)의 목표 충전량을 설정하고, 전기차(10)가 충전장치(20)에 연결되어 별도의 배터리 충전량이 입력되지 않으면, 최종 소모 전력량에 따라 전기차(10)의 목표 충전량을 자동으로 설정한다.
즉, 충전량 설정부(140)는 전기차(10)와 충전장치(20)가 연결된 후, 사용자로부터 목적지나 배터리 충전량이 입력되면 이를 기준으로 목표 충전량을 설정할 수 있고, 사용자가 특별한 입력을 하지 않더라도, 자동으로 소모 전력량 계산부(130)에서 계산된 최종 소모 전력량을 기준으로 목표 충전량을 설정할 수 있다.
한편, 충전량 설정부(140)는 충전 정보 입력부(110)에 특별일정이 입력되거나 기입력된 특별일정이 도래하는지 여부에 따라, 특별일정 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량을 기주능로 전기차(10)의 목표 충전량을 설정할 수도 있다.
상기 충전 제어부(150)는 전기차(10)의 배터리를 충전하거나 방전시키는 것으로, 특히, 스마트 차징 서비스 이용 시, 최소 충전량과 최대 충전량을 초과하지 않는 범위에서 전력을 공급받거나 공급하고, 출발시간에 맞춰 목표 충전량에 도달하도록 전력을 공급받아 전기차(10)의 배터리를 충전할 수 있다.
이러한, 충전 제어부(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전기차(10)가 충전장치(20)에 연결되면, 충전장치(20)를 통해 전력망(30) 또는 전력 공급소에 최소 충전량과 최대 충전량에 대한 정보를 송신하고, 전력 공급소나 전력망(30)의 요청에 따라 전기차(10) 배터리를 충전하거나 방전시키되, 전기차(10)의 배터리를 방전시켜 전력망(30)에 전력을 공급하는 경우에는 최소 충전량 미만으로 배터리의 전력량이 낮아지지 않도록 제어하고(a), 전력망(30)의 잉여 전력을 배터리에 충전시켜 보관하는 동안에는 최대 충전량을 초과하여 배터리의 전력량이 높아지지 않도록 제어할 수 있다(b).
그리고, 충전 제어부(150)는 시간이 경과하여 출발시간이 도래하면, 이에 맞춰 전기차(10) 배터리의 충전량을 목표 충전량에 일치하도록 충전시키거나 방전시킬 수 있다(c).
이와 같은, 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 충전 제어 시스템(100)은 사용자가 매번 전력량을 설정할 필요없이 사용자의 주행패턴 정보와 출발시간에 맞춰 전기차(10)를 충전시킬 수 있으며, 전기차(10)를 사용하지 않는 동안에는 스마트 차징 서비스와 연계하여 전기차(10)에 전력망(30)의 잉여 전력을 보관하거나 전력망(30)에 전기차(10)의 전력을 공급할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 충전 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 전기차 충전 제어 시스템에서 수행되는 전기차 충전 제어 방법을 설명한다.
다만, 도 4에 도시된 전기차 충전 제어 방법에서 수행되는 기능은 모두 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 전기차 충전 제어 시스템에서 수행되므로, 명시적인 설명이 없어도, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기차 충전 제어 방법에서 수행되고, 도 4를 참조하여 설명하는 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기차 충전 제어 시스템에서 그대로 수행됨을 주의해야 한다.
먼저, 전기차가 충전장치에 연결되면, 충전 정보 입력부가 전기차에 충전하고자 하는 배터리 충전량과 출발시간, 스마트 차징 서비스(Smart Charging Service)를 위한 최소 충전량과 최대 충전량에 대한 정보를 입력받는다(S110).
이때, 충전 정보 입력부는 배터리 충전량과 출발시간을 입력받으면서, 사용자 입력에 따라 장거리 주행이 예정된 특별일정과 그 반복 횟수에 대한 정보를 설정받을 수도 있다.
그 다음, 충전 제어부는 전기차의 배터리가 충전되도록 제어한다(S120).
이때, 충전 제어부는 충전 정보 입력부에 입력된 배터리 충전량을 목표 충전량으로 하여 전기차의 배터리를 충전시키며, 스마트 차징 서비스를 이용하는 경우에는, 최소 충전량과 최대 충전량을 초과하지 않는 범위에서 전력망으로부터 전력을 공급받거나 공급하고, 출발시간이 도래하면, 이에 맞춰 목표 충전량에 도달하도록 전력을 공급받아 전기차의 배터리를 충전시킬 수 있다.
그 다음에는, 주행패턴 정보 수집부가 주행패턴 정보를 수집하여 저장한다(S130).
이러한, 주행패턴 정보 수집부는 충전장치와 전기차 간의 연결이 해제되어 전기차의 주행이 이루어질 때마다, 전기차의 이동거리와 전력 사용량에 대한 정보를 주행패턴 정보로 수집하여 저장할 수 있다.
아울러, 주행패턴 정보 수집부는 전기차의 이동거리 및 특별일정의 설정 여부에 따라, 평상시 주행패턴 정보와 특별일정 주행패턴 정보를 구분하여 저장할 수도 있다.
한편, 주행패턴 정보 수집부는 차량에 탑재된 네이게이션 장치 또는 에이브이엔으로부터 전기차 주행 시의 이동 경로와 교통 상황에 대한 정보를 주행패턴 정보로서 더 수집할 수도 있다.
그 다음에는, 소모 전력량 계산부가 소모 전력량과 최종 소모 전력량을 계산한다(S140).
이때, 소모 전력량 계산부는 주행패턴 정보가 소정 횟수 또는 소정 일자만큼 누적된 이후부터(S141), 누적된 주행패턴 정보를 이용하여 전기차 주행 시 소모될 것으로 예상되는 전력량인 소모 전력량을 계산하고(S142), 계산된 소모 전력량에 기설정된 보정치를 보상하여 최종 소모 전력량을 계산할 수 있다(S143).
또한, 전술한 제 142단계에서 소모 전력량 계산부는, 이동평균 필터를 이용하여 주행패턴 정보로부터 소모 전력량을 계산할 수 있다.
한편, 제 142단계에서 소모 전력량 계산부는, 교통 상황의 혼잡 여부에 따라 전력 사용량을 증가 또는 감소시켜서 소모 전력량을 계산할 수도 있다.
그리고, 제 143단계에서 소모 전력량 계산부는, 평상시 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량과, 특별일정 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량을 각각 계산할 수 있다.
그 다음에는, 충전량 설정부가 전기차의 목표 충전량을 설정한다(S150).
예컨대, 충전량 설정부는 전기차가 충전장치에 연결되고 배터리 충전량이 입력되면(S151), 입력된 배터리 충전량에 따라 전기차의 목표 충전량을 설정하고(S152), 전기차가 충전장치에 연결되어 별도의 배터리 충전량이 입력되지 않으면, 최종 소모 전력량에 따라 전기차의 목표 충전량을 자동으로 설정할 수 있다(S153).
한편, 전술한 제 153단계에서 충전량 설정부는 특별일정이 도래하면, 특별일정 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량에 따라 전기차의 목표 충전량을 설정할 수도 있다.
그 다음, 제 150단계가 완료되면, 전술한 제 120단계가 수행되어 최소 충전량과 최대 충전량을 초과하지 않는 범위에서 전력망으로부터 전력을 공급받거나 공급하고, 출발시간이 도래하면, 이에 맞춰 목표 충전량에 도달하도록 전력을 공급받아 전기차의 배터리를 충전시킬 수 있으며, 제 120단계가 완료되면, 제 130단계부터 다시 반복될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
110 : 충전 정보 입력부
120 : 주행패턴 정보 수집부
130 : 소모 전력량 계산부
140 : 충전량 설정부
150 : 충전 제어부

Claims (12)

  1. 스마트 차징 서비스(Smart Charging Service)와 연계하여 전기차의 충전량을 조절하는 전기차 충전 제어 시스템으로서,
    전기차가 충전장치에 연결되면, 전기차에 충전하고자 하는 배터리 충전량과 출발시간, 스마트 차징 서비스를 위한 최소 충전량과 최대 충전량에 대한 정보를 입력하는 충전 정보 입력부;
    충전장치와 전기차 간의 연결이 해제되어 전기차의 주행이 이루어질 때마다, 전기차의 이동거리와 전력 사용량에 대한 정보를 주행패턴 정보로 수집하여 저장하는 주행패턴 정보 수집부;
    주행패턴 정보가 소정 횟수 또는 소정 일자만큼 누적된 이후부터, 누적된 주행패턴 정보를 이용하여 전기차 주행 시 소모될 것으로 예상되는 전력량인 소모 전력량을 계산하고, 계산된 소모 전력량에 기설정된 보정치를 보상하여 최종 소모 전력량을 계산하는 소모 전력량 계산부; 및
    전기차가 충전장치에 연결되고 상기 충전 정보 입력부에 배터리 충전량이 입력되면, 입력된 배터리 충전량에 따라 전기차의 목표 충전량을 설정하고, 전기차가 충전장치에 연결되어 별도의 배터리 충전량이 입력되지 않으면, 최종 소모 전력량에 따라 전기차의 목표 충전량을 자동으로 설정하는 충전량 설정부;를 포함하는 전기차 충전 제어 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    스마트 차징 서비스 이용 시, 최소 충전량과 최대 충전량을 초과하지 않는 범위에서 전력을 공급받거나 공급하고, 출발시간에 맞춰 목표 충전량에 도달하도록 전력을 공급받아 전기차의 배터리를 충전하는 충전 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 제어 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 소모 전력량 계산부는,
    이동평균 필터를 이용하여 주행패턴 정보로부터 소모 전력량을 계산하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 제어 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 주행패턴 정보 수집부는,
    차량에 탑재된 네이게이션 장치 또는 에이브이엔으로부터 전기차 주행 시의 이동 경로와 교통 상황에 대한 정보를 주행패턴 정보로서 더 수집하고,
    상기 소모 전력량 계산부는,
    소모 전력량의 계산 시 교통 상황의 혼잡 여부에 따라 전력 사용량을 증가 또는 감소시켜서 소모 전력량을 계산하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 제어 시스템.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전 정보 입력부는,
    배터리 충전량과 출발시간의 입력 시, 사용자 입력에 따라 장거리 주행이 예정된 특별일정과 그 반복 횟수에 대한 정보를 설정하고,
    상기 주행패턴 정보 수집부는,
    전기차의 이동거리 및 특별일정의 설정 여부에 따라, 평상시 주행패턴 정보와 특별일정 주행패턴 정보를 구분하여 저장하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 제어 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 소모 전력량 계산부는,
    평상시 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량과, 특별일정 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량을 각각 계산하고,
    상기 충전량 설정부는,
    특별일정이 도래하면, 특별일정 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량에 따라 전기차의 목표 충전량을 설정하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 제어 시스템.
  7. 전기차 충전 제어 시스템에서 수행되는 전기차 충전 제어 방법으로서,
    (1) 상기 전기차 충전 제어 시스템이, 전기차가 충전장치에 연결되면, 전기차에 충전하고자 하는 배터리 충전량과 출발시간, 스마트 차징 서비스(Smart Charging Service)를 위한 최소 충전량과 최대 충전량에 대한 정보를 입력받는 단계;
    (3) 상기 전기차 충전 제어 시스템이, 충전장치와 전기차 간의 연결이 해제되어 전기차의 주행이 이루어질 때마다, 전기차의 이동거리와 전력 사용량에 대한 정보를 주행패턴 정보로 수집하여 저장하는 단계;
    (4) 상기 전기차 충전 제어 시스템이, 주행패턴 정보가 소정 횟수 또는 소정 일자만큼 누적된 이후부터, 누적된 주행패턴 정보를 이용하여 전기차 주행 시 소모될 것으로 예상되는 전력량인 소모 전력량을 계산하고, 계산된 소모 전력량에 기설정된 보정치를 보상하여 최종 소모 전력량을 계산하는 단계; 및
    (5) 상기 전기차 충전 제어 시스템이, 전기차가 충전장치에 연결되고 배터리 충전량이 입력되면, 입력된 배터리 충전량에 따라 전기차의 목표 충전량을 설정하고, 전기차가 충전장치에 연결되어 별도의 배터리 충전량이 입력되지 않으면, 최종 소모 전력량에 따라 전기차의 목표 충전량을 자동으로 설정하는 단계;를 포함하는 전기차 충전 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 (1)단계와 상기 제 (3)단계 사이에,
    (2) 상기 전기차 충전 제어 시스템이, 스마트 차징 서비스 이용 시, 최소 충전량과 최대 충전량을 초과하지 않는 범위에서 전력을 공급받거나 공급하고, 출발시간에 맞춰 목표 충전량에 도달하도록 전력을 공급받아 전기차의 배터리를 충전하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 제어 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 (4)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은,
    이동평균 필터를 이용하여 주행패턴 정보로부터 소모 전력량을 계산하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 제어 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제 (3)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은,
    차량에 탑재된 네이게이션 장치 또는 에이브이엔으로부터 전기차 주행 시의 이동 경로와 교통 상황에 대한 정보를 주행패턴 정보로서 더 수집하고,
    상기 제 (4)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은,
    소모 전력량의 계산 시 교통 상황의 혼잡 여부에 따라 전력 사용량을 증가 또는 감소시켜서 소모 전력량을 계산하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 제어 방법.
  11. 제 7항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 (1)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은,
    배터리 충전량과 출발시간의 입력 시, 사용자 입력에 따라 장거리 주행이 예정된 특별일정과 그 반복 횟수에 대한 정보를 설정받고,
    상기 제 (3)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은,
    전기차의 이동거리 및 특별일정의 설정 여부에 따라, 평상시 주행패턴 정보와 특별일정 주행패턴 정보를 구분하여 저장하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 제어 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 (4)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은,
    평상시 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량과, 특별일정 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량을 각각 계산하고,
    상기 제 (5)단계에서 상기 전기차 충전 제어 시스템은,
    특별일정이 도래하면, 특별일정 주행패턴 정보에 따른 최종 소모 전력량에 따라 전기차의 목표 충전량을 설정하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전 제어 방법.
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