KR20210091029A - 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기 - Google Patents

전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기 Download PDF

Info

Publication number
KR20210091029A
KR20210091029A KR1020200135272A KR20200135272A KR20210091029A KR 20210091029 A KR20210091029 A KR 20210091029A KR 1020200135272 A KR1020200135272 A KR 1020200135272A KR 20200135272 A KR20200135272 A KR 20200135272A KR 20210091029 A KR20210091029 A KR 20210091029A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electric vehicle
error
vehicle charger
hour meter
metering device
Prior art date
Application number
KR1020200135272A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102404022B1 (ko
Inventor
유광택
박상도
성한호
Original Assignee
피에스텍주식회사
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 피에스텍주식회사 filed Critical 피에스텍주식회사
Publication of KR20210091029A publication Critical patent/KR20210091029A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102404022B1 publication Critical patent/KR102404022B1/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
    • 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
    • B60L53/66Data transfer between charging stations and vehicles
    • B60L53/665Methods related to measuring, billing or payment
    • 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
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • 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
    • B60L53/30Constructional details of charging stations
    • B60L53/31Charging columns specially adapted for electric vehicles
    • 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
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric 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
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]

Landscapes

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

Abstract

본 발명의 실시예는 계량 오차 측정 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기를 제공하는데 있다. 이를 위해 본 발명은 전기차 충전기의 내부에 설치된 계량 장치; 전기차 충전기의 외부에 설치되어 계량 장치와 전기적으로 연결된 기준 전력량계; 전기차 충전기와 기준 전력량계의 사이에 전기적으로 연결된 허부하용 테스트 지그; 및 계량 장치, 기준 전력량계 및 허부하용 테스트 지그에 전기적으로 연결되어, 계량 장치와 기준 전력량계에 동일한 전압 및 전류를 공급하는 전원 공급부를 포함하고, 기준 전력량계는 계량 장치의 전력량과 기준 전력량계의 전력량 사이의 오차를 계산하는 계량 오차 계산부를 포함하는, 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템을 개시한다.

Description

전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기{Metering accuracy measurement system for electric vehicle charger and charger for the same}
본 발명의 실시예는 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기에 관한 것이다.
전기차는 전기로 동력을 전달받는 차로서, 1880년대 말에 등장해서 승용차·트럭·버스 운송 등에 이용되었다. 자동차 산업의 초기에 해당하는 약 1920년대에 상대적으로 낮은 속력과 전지의 재충전 때문에 제한된 주행거리가 큰 문제가 되지 않았던 무렵에는 전기차가 특히 도시에서 사용하는 사치품 자동차로서, 매우 근접한 지점들을 연결하는 화물 운반차인 석유 연료 자동차와 경쟁 상태에 있었다. 다만, 시간이 흐를수록 전지의 재충전 문제로 인해 석유 연료 자동차와의 경쟁에서 점차 밀리기 시작하였다. 최근에는 세계 각국별로 환경오염에 따른 이산화탄소 배출을 감소시키기 위해 전기차에 대한 관심이 증대되고 있다. 또한, 전지의 재충전을 위한 충전소 설치 등의 인프라를 구축함으로써 전기차의 활성화에 많은 노력을 기울이고 있다. 세계적으로 많은 자동차가 보급되고 운행되고 있으나, 전체 차량의 80%는 항상 주차 상태로 존재하고 있다. 따라서 전기차에 전력이 충전되어 있는 상태라면, 매우 많은 양의 전력이 주차된 전기차 내부에서 활용되지 못한 채로 남아있게 된다. 이러한 잉여 전력들을 전력 사용치가 높은 시간대에 활용하고, 전력 사용치가 낮은 시간대에 다시 충전을 할 수 있다면, 전력 사용의 효율성은 매우 극대화될 수 있다. 최근 스마트 그리드(Smart Grid)가 이러한 측면에서 각광을 받고 있다. 스마트 그리드(Smart Grid)란, 지능형 전력망이라는 뜻으로 전력회사의 통합제어 센터와 발전소, 송전탑, 전주, 가전제품 등에 설치된 센서가 쌍방향으로 실시간 정보를 교환하며, 최적의 시간에 전력을 주고받음으로써 가장 효율적인 전력의 생산과 소비가 가능한 시스템을 말한다. 예를 들어, 전력요금이 비싼 낮시간의 냉방은 자제하고 요금이 상대적으로 저렴한 밤시간에 세탁기 등을 돌리도록 조절할 수 있으며, 전기차라면 심야 시간에만 충전하게 할 수 있다. 또한 태양광 발전 등으로 생산된 전기를 거래소를 통해 거래할 수도 있다. 차세대 친환경 기술시장의 가장 크고 빠른 성장을 보일 부문으로 꼽히는 스마트 그리드 시스템을 통해 기존 발전량의 10% 이상을 절감할 수 있다. 따라서 전력 낭비를 줄이고 재생 에너지의 사용이 실용화되면 지구 온난화 완화에도 도움이 된다.
한편, 최근에 전기차 충전기가 법정 계량기로 지정됨에 따라 계량 성능 확보를 위해 충전기 내부에 전력량계를 설치할 필요가 대두되었다. 그러나, 충전기 내부의 전력량계에 있어서 그것의 시험 방법이 국제적으로 정립된 전력량계 오차 성능 시험 방법으로 충전기의 계량 성능을 검증하기 위해서는 내부에 이미 설치된 전력량계의 전압 및 전류 신호를 인가하기 위해 입출력 단자의 결선을 해체하고, 그 단자에 오차 시험용 신호선을 결선한 후, 기준 전력량계의 오차 측정 단자를 전력량계의 본체에 접촉해야 한다. 또한, 오차 정밀도 시험 후 충전기 사용 결선 상태로 복구시켜야하는 번거러운 문제도 있다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기를 제공하는데 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 전기차 충전기 내에 설치되어 시간 경과에 따라 사용한 전력량을 측정하는 계량 장치(예를 들면, 전자식 전력량계 또는 전력량계 모듈)를 기준 전력량계를 이용하여 간단하고 정확하며 안전하게 계량 오차를 측정할 수 있는 전기차 충전기의 허부하 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템은 전기차 충전기의 내부에 설치된 계량 장치(예를 들면, 전자식 전력량계 또는 전력량계 모듈); 전기차 충전기의 외부에 설치되어 계량 장치와 전기적으로 연결된 기준 전력량계; 전기차 충전기와 기준 전력량계의 사이에 전기적으로 연결된 허부하용 테스트 지그; 및 계량 장치, 기준 전력량계 및 허부하용 테스트 지그에 전기적으로 연결되어, 계량 장치와 기준 전력량계에 동일한 전압 및 전류를 공급하는 전원 공급부를 포함하고, 기준 전력량계는 계량 장치의 전력량과 기준 전력량계의 전력량 사이의 오차를 계산하는 계량 오차 계산부를 포함할 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 실제의 전기차없이 허부하용 테스트 지그, 기준 전력량계 및 전원 공급부를 이용하여, 전기차 충전기에 설치된 계량 장치의 오차(율)를 간단하고 정확하게 측정하도록 한다.
전기차 충전기는 계량 오차 측정 모드에서 수동 또는 자동으로 전기차 충전을 위한 상용 전원 입력 단자와 계량 장치 사이의 전기적 연결을 차단하는 충전 차단기를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 상용 전원 입력 단자와 계량 장치 사이의 전기 배선을 분리/제거하거나 또는 재결선하는 복잡한 작업을 방지하도록 한다.
전기차 충전기는 계량 오차 측정 모드에서 전원 공급부 및 기준 전력량계와 계량 장치를 전기적으로 연결하는 시험 전압 전류 입력 단자를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 전원 공급부와 기준 전력량계를 전기차 충전기 내의 계량 장치에 간단하게 전기적으로 연결 및 분리하도록 한다.
시험 전압 전류 입력 단자는 전기차 충전기의 외부로 노출될 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 전기차 충전기의 외측에서 간단하게 시험 전압 전류 입력 단자에 전원 공급부 및 기준 전력량계를 전기적으로 연결 및 분리하도록 한다.
시험 전압 전류 입력 단자는 보호 커버로 덮일 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 시험 전압 전류 입력 단자가 미사용 상태일 때 외부 환경(기계적/전기적/화학적 충격)으로부터 보호되도록 한다.
계량 장치는 계측한 전력량에 비례하는 계량 오차 펄스를 출력하는 오차 펄스 출력 단자를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 계량 장치가 오차에 관련된 전기적 신호를 출력하여 기준 전력량계가 이를 처리하기 쉽도록 한다.
오차 펄스 출력 단자는 계량 오차에 해당하는 전기적 펄스 신호를 출력하는 전기적 펄스 단자 또는 계량 오차에 해당하는 광 펄스 신호를 출력하는 광 펄스 단자를 포함할 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 계량 장치가 오차에 관련된 신호로서 전기적 펄스 신호 또는 광 펄스 신호를 출력하여 기준 전력량계가 이를 쉽게 처리하도록 한다.
오차 펄스 출력 단자는 계량 장치의 외부로 노출될 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 계량 장치의 외측에서 간단하게 기준 전력량계를 전기적으로 연결 및 분리하도록 한다.
오차 펄스 출력 단자는 전기차 충전기의 외부로 노출될 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 전기차 충전기의 외측에서 간단하게 기준 전력량계를 전기적으로 연결 및 분리하도록 한다.
오차 펄스 출력 단자는 보호 커버로 덮일 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 미사용 상태일 때 오차 펄스 출력 단자가 외부 환경으로부터 안전하게 보호되도록 한다.
광 펄스 단자는 투명한 보호 커버로 덮일 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 보호 커버를 제거하지 않고도 기준 전력량계가 광 펄스 단자로부터 광 신호를 입력받도록 한다.
기준 전력량계는 오차 펄스 출력 단자로부터 출력 신호를 입력받는 오차 펄스 입력 단자를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 기준 전력량계가 계량 장치로부터 쉽게 오차 펄스를 입력받도록 한다.
오차 계산부는 미리 설정된 기준 시간동안 오차 펄스 입력 단자를 통해 입력된 펄스 개수와 기준 펄스 개수를 비교하여 계량 오차를 계산할 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 기준 전력량계가 계량 장치로부터 펄스 신호를 입력받아 쉽게 오차율을 계산하도록 한다.
전원 공급부는, 충전 차단기에 의해 상용 전원 입력 단자와 계량 장치 사이의 전기적 연결이 차단되고, 시험 전압 전류 입력 단자에 의해 기준 전력량계와 계량 장치가 전기적으로 연결되었을 때, 계량 장치와 기준 전력량계에 동일한 전압 및 전류를 공급할 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 충전 차단기의 동작에 의해 전원 공급부 및 기준 전력량계와 계량 장치가 전기적으로 연결 및 분리되도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기는 전기차를 충전하기 위해 상용 전원을 입력하는 상용 전원 입력 단자; 상용 전원 입력 단자에 연결되어 전기차 충전 모드에서 전력량을 계량하는 계량 장치; 계량 오차 측정 모드에서 수동 또는 자동으로 상용 전원 입력 단자와 계량 장치 사이의 전기적 연결을 차단하는 충전 차단기; 및 계량 오차 측정 모드에서 전원 공급부 및 기준 전력량계와 계량 장치를 전기적으로 연결하는 시험 전압 전류 입력 단자를 포함할 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 전기차 충전기의 계량 장치에 대한 오차 측정을 충전 차단기 및 시험 전압 전류 입력 단자를 통하여 간단하게 수행하도록 한다.
시험 전압 전류 입력 단자는 전기차 충전기의 본체 외부로 노출될 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 시험 전압 전류 입력 단자를 이용하여 간단하게 계량 장치의 오차를 측정하도록 한다.
시험 전압 전류 입력 단자는 보호 커버로 덮일 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 시험 전압 전류 입력 단자가 미사용 상태일 때 외부 환경(기계적/전기적/화학적 충격)으로부터 보호되도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기는 전기차를 충전하기 위해 상용 전원을 입력하는 상용 전원 입력 단자; 상용 전원 입력 단자에 연결되어 전기차 충전 모드에서 전력량을 계량하는 계량 장치; 계량 오차 측정 모드에서 수동 또는 자동으로 상용 전원 입력 단자와 계량 장치 사이의 전기적 연결을 차단하는 충전 차단기; 및 계량 오차 측정 모드에서 계량 장치로부터 측정된 전력량에 비례하는 계량 오차 펄스를 출력하는 오차 펄스 출력 단자를 포함할 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 전기차 충전기의 계량 장치에 대한 오차 측정을 충전 차단기 및 오차 펄스 출력 단자를 통하여 간단하게 수행하도록 한다.
오차 펄스 출력 단자는 계량 오차 펄스에 해당하는 전기적 펄스 신호를 출력하는 전기적 펄스 단자 또는 계량 오차 펄스에 해당하는 광 펄스 신호를 출력하는 광 펄스 단자를 포함할 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 계량 장치가 오차에 관련된 신호로서 전기적 펄스 신호 또는 광 펄스 신호를 출력하여 기준 전력량계가 이를 쉽게 처리하도록 한다.
오차 펄스 출력 단자는 계량 장치의 외부로 노출될 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 오차 펄스 출력 단자를 이용하여 기준 전력량계를 계량 장치에 쉽게 연결하도록 한다.
오차 펄스 출력 단자는 전기차 충전기의 본체 외부로 노출될 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 오차 펄스 출력 단자를 이용하여 기준 전력량계를 전기차 충전기의 본체에 쉽게 연결하도록 한다.
오차 펄스 출력 단자는 보호 커버로 덮일 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 오차 펄스 출력 단자가 미사용 상태일 때 외부 환경으로부터 안전하게 보호되도록 한다.
오차 펄스 출력 단자는 투명한 보호 커버로 덮일 수 있다. 광 펄스 출력 단자는 투명한 보호 커버로 덮일 수 있다. 이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 보호 커버를 제거하지 않고도 기준 전력량계가 오차 펄스 출력 단자로부터 광 펄스 신호를 제공받도록 한다.
본 발명의 실시예는 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기를 제공한다. 즉, 본 발명의 실시예는 전기차 충전기 내에 설치되어 시간 경과에 따라 사용한 전력량을 측정하는 계량 장치(예를 들면, 전자식 전력량계 또는 전력량계 모듈)를 기준 전력량계를 이용하여 간단하고 정확하며 안전하게 계량 오차를 측정할 수 있는 전기차 충전기의 허부하 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기를 제공한다.
도 1은 기준 전력량계를 이용한 계량 장치의 오차를 평가하는 개념을 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템의 개념을 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템의 개념을 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기중 시험 전압 전류 입력 단자의 일례를 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기중 오차 펄스 출력 단자의 일례를 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기중 오차 펄스 출력 단자의 일례를 도시한 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, 본 발명은 다양한 실시예들을 개시하는데, 이들 실시예들은 단독으로 구성되거나 또는 임의의 실시예들이 복합적으로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제어부, 계량 장치, 기준 전력량계 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 반도체), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 제어부, 계량 장치, 기준 전력량계 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품의 다양한 구성 요소들은 하나의 집적회로 칩 상에, 또는 별개의 집적회로 칩 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부, 계량 장치, 기준 전력량계의 다양한 구성 요소는 가요성 인쇄 회로 필름 상에 구현 될 수 있고, 테이프 캐리어 패키지, 인쇄 회로 기판, 또는 제어부, 계량 장치, 기준 전력량계와 동일한 서브스트레이트 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부, 계량 장치, 기준 전력량계의 다양한 구성 요소는, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 프로세스 또는 쓰레드(thread)일 수 있고, 이는 이하에서 언급되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 구성 요소들과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 표준 메모리 디바이스를 이용한 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있는 메모리에 저장된다. 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 예를 들어, CD-ROM, 플래시 드라이브 등과 같은 다른 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 당업자는 다양한 컴퓨팅 장치의 기능이 상호간 결합되거나, 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되거나, 또는 특정 컴퓨팅 장치의 기능이, 본 발명의 예시적인 실시예를 벗어나지 않고, 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 분산될 수 될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
도 1은 기준 전력량계를 이용한 계량 장치의 오차를 평가하는 개념을 도시한 블럭도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 오차 측정 시스템(100')은 상호간 병렬로 연결된 전원 공급부(110), 전력량계(12)(또는 Equipment Under Test) 및 기준 전력량계(130)를 포함할 수 있다.
여기서, 전원 공급부(110)는 정밀한 전압 및 전류를 전력량계(12) 및 기준 전력량계(130)에 동시에 공급할 수 있다. 전력량계(12)는 오차 정밀도 시험을 위해 전원 공급부(110)로부터 입력된 전원(전력)에 비례하는 오차 측정용 펄스를 출력하는 펄스 단자 및/또는 LED 단자와 같은 오차 펄스 출력 단자(121)를 더 포함할 수 있다. 또한, 기준 전력량계(130)는 오차 펄스 출력 단자(121)로부터 출력 신호를 입력받는 수광 센서와 같은 오차 펄스 입력 단자(131)를 더 포함할 수 있다. 더불어, 기준 전력량계(130)는 전원 공급부(110)로부터 전압 및 전류를 정밀하게 계측하고 피시험품인 전력량계(12)의 출력 신호(예를 들면, 펄스 신호)와 비교하여 최종 오차(율)을 판정할 수 있는 계량 오차 계산부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템(100)의 개념을 도시한 블럭도이다.
전기차 충전기(140)가 법정 계량기로 지정됨에 따라 계량 성능 확보를 위해 전기차 충전기(140)의 본체(140A)에 전자식 전력량계 또는 전력량계 모듈과 같은 계량 장치(120)가 설치되고 있다.
그러나, 국제적으로 정립된 계량 장치의 오차 성능 시험 방법으로 전기차 충전기(140)의 계량 성능을 검증하기 위해서, 본체(140A)의 내부에 이미 설치되어 계량 장치(120)에 전압 및 전류를 인가하는 상용 전원 입력 단자의 배선을 분리 및 해체하고, 상용 전원 입력 단자(141)에 오차 시험용 배선을 연결한 후, 기준 전력량계(130)의 오차 측정 단자 즉, 오차 펄스 입력 단자(131)를 계량 장치(120)의 오차 펄스 출력 단자(121)에 결합해야 한다.
또한, 오차 정밀도 시험 이후 충전기의 정상 사용을 위해 상술한 배선의 연결 상태를 원래의 연결 상태로 복구시켜야 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템(100)의 개념을 도시한 블럭도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템(100)은 상호간 병렬로 연결된 전원 공급부(110), 계량 장치(120) 및 기준 전력량계(130)를 포함할 수 있다. 여기서, 계량 장치(120)는 충전기(140)의 본체(140A) 내에 설치될 수 있다. 일부 예들에서, 계량 장치(120)의 오차 펄스 출력 단자(121)는 본체(140A)의 외부로 노출될 수 있다. 이와 같이 본체(140A)의 외부로 노출된 오차 펄스 출력 단자(121)로부터 출력된 데이터는 오차 펄스 입력 단자(131)를 통해 기준 전력량계(130)에 전송될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템(100)의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템(100)은 전원 공급부(110), 계량 장치(120), 기준 전력량계(130) 및 허부하용 테스트 지그(160)를 포함할 수 있다. 여기서, 계량 장치(120)는 전기차 충전기(140)의 내부에 설치되는데, 이러한 전기차 충전기(140)의 구성을 설명하면 다음과 같다.
전기차 충전기(140)는 다양한 구성 요소를 외부 환경으로부터 보호하는 본체(140A)를 포함하고, 본체(140A)의 내부에 계량 장치(120) 외에도 상용 전원 입력 단자(141), 주차단기(142), 직류 전원 공급부(143), 제어부(144), 표시부(145) 및 통신부(146) 등이 설치될 수 있다. 물론, 계량 장치(120)에는 본체(140A)의 외부로 일정 길이 연장된 충전 케이블(147)이 연결될 수 있다. 더불어, 전기차 충전기(140)는 충전 차단기(148) 및 시험 전압 전류 입력 단자(149))를 더 포함할 수 있다. 더불어, 전기차 충전기(140)는 직류로 전기차를 충전할 경우를 대비해서 주차단기(142)와 충전 차단기(148)의 사이에 연결된 직류 변환기(143d)를 더 포함할 수 있다.
상용 전원 입력 단자(141)를 통해 예를 들면 상용 교류 220V의 전원이 공급될 수 있고, 이는 주차단기(142), 계량 장치(120) 및 충전 케이블(147)을 통해 전기 자동차에 공급(교류 충전)될 수 있다. 여기서, 충전 차단기(148)가 주차단기(142)와 계량 장치(120)의 사이에 전기적으로 접속될 수 있다. 물론, 전기 자동차가 직류로 충전될 경우, 상용 전원 입력 단자(141), 주차단기(142), 직류 변환기(143d), 충전 차단기(148), 계량 장치(120) 및 충전 케이블(147)을 통해 전기 자동차에 직류 전원이 공급(직류 충전)될 수 있다.
일부 예들에서, 충전 차단기(148)는 전기차 충전기(140)의 계량 오차 측정 모드에서 수동 또는 자동으로 전기차 충전을 위한 상용 전원 입력 단자(141)와 계량 장치(120) 사이의 전기적 연결을 차단(개방)할 수 있다. 일부 예들에서, 계량 오차 측정 모드 시, 충전 차단기(148)는 제어부(144)의 제어 신호에 의해 자동으로 상용 전원 입력 단자(141)와 계량 장치(120) 사이의 전기적 연결을 차단(개방)할 수 있다. 이를 위해 충전 차단기(148)는 제어부(144)의 제어 신호에 의해 동작하는 솔레노이드, 바이폴라 트랜지스터, 파워 MOS FET(metal oxide semi-conductor field effect transistor) 또는 IGBT(Insulated gate bipolar transistor) 등을 포함할 수 있다.
직류 전원 공급부(143)는 전원 입력 단자(141)로부터의 전원을 소정 레벨로 강압하고 직류로 변환하여 제어부(144), 표시부(145) 및 통신부(146) 등에 공급할 수 있다. 일부 예들에서, 직류 전원 공급부(143)는 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS)를 포함할 수 있다. 제어부(144)는 미리 입력된 프로그램대로 동작하여 표시부(145), 통신부(146) 및/또는 충전 차단기(148) 등을 제어할 수 있다.
일부 예들에서, 제어부(144)는 충전기의 전체를 제어하여 전기 자동차에 적절한 교류 및/또는 직류 전원이 공급(충전)되도록 하고, 표시부(145)를 통하여 충전량 및 요금 등이 표시되도록 하며, 또한 통신부(146)를 통하여 전기차와 소정 정보를 주고 받도록 한다.
시험 전압 전류 입력 단자(149)는 계량 오차 측정 모드에서 전원 공급부(110) 및 기준 전력량계(130)와 계량 장치(120)를 전기적으로 연결할 수 있다.
일부 예들에서, 계량 오차 측정 모드 시, 시험 전압 전류 입력 단자(149)는 제어부(144)의 제어 신호에 의해 자동으로 전원 공급부(110) 및 기준 전력량계(130)와 계량 장치(120)를 전기적으로 연결할 수 있도록, 제어부(144)의 제어 신호에 의해 동작하는 솔레노이드, 바이폴라 트랜지스터, 파워 MOS FET(metal oxide semi-conductor field effect transistor) 또는 IGBT(Insulated gate bipolar transistor) 등을 더 포함할 수도 있다.
이와 같이 하여, 계량 장치(120)의 오차 측정 시, 상용 전원 입력 단자(141)와 계량 장치(120)의 전기적 연결 상태 및/또는 전원 공급부(110) 및 기준 전력량계(130)와 계량 장치(120)의 전기적 연결 상태가 간단하게 변경될 수 있어, 계량 장치(120)의 오차 측정이 간편하게 수행될 수 있다.
일부 예들에서, 충전 차단기(148) 및/또는 시험 전압 전류 입력 단자(149)는 전기차 충전기(140)중 본체(140A)의 외부로 노출되어, 사용자에 의해 수동으로 이들이 간단히 턴온/턴오프(폐쇄/개방) 및 결선/결선해제될 수 있다. 일부 예들에서, 충전 차단기(148) 및/또는 시험 전압 전류 입력 단자(149)는 보호 커버로 덮여, 외부의 먼지, 이물질 등의 침투가 방지될 수 있다. 물론, 상술한 바와 같이, 충전 차단기(148) 및/또는 시험 전압 전류 입력 단자(149)는 제어부(144)의 제어 신호에 의해 자동적으로 턴온/턴오프(폐쇄/개방)될 수 있다.
한편, 계량 장치(120)의 오차 펄스 출력 단자(121)는 계량 오차 측정 모드에서 계량 장치(120)로부터의 계량 전력량에 관한(비례하는) 오차 측정용 펄스를 출력할 수 있다. 일부 예들에서, 오차 펄스 출력 단자(121)는 오차 측정용 펄스에 해당하는(비례하는) 전기적 펄스 신호를 출력하는 전기적 펄스 단자 및/또는 오차 측정용 펄스에 해당하는 광 펄스 신호를 출력하는 광 펄스 단자를 포함할 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 오차 펄스 출력 단자(121)는 계량 장치(120)의 외부로 노출될 수 있다. 즉, 오차 펄스 출력 단자(121)가 본체(140A)의 내부에 설치될 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 오차 펄스 출력 단자(121)는 전기차 충전기(140)의 본체(140A)의 외부로 노출될 수 있다. 즉, 계량 장치(120)로부터 배선을 통해 연결된 오차 펄스 출력 단자(121)가 전기차 충전기(140)의 본체(140A)의 외부로 노출될 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 오차 펄스 출력 단자(121)는 보호 커버로 덮일 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 보호 커버는 투명 커버로서, 투명 커버를 통해 광 펄스 단자로부터의 광 신호가 본체(140A)의 외부로 용이하게 전송될 수 있다.
기준 전력량계(130)는 전기차 충전기(140)의 외부에 설치되어 계량 장치(120), 허부하용 테스트 지그(160) 및 전원 공급부(110)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 예들에서, 전원 공급부(110)는 제1배선(151i, 151v)을 통해 시험 전압 전류 입력 단자(149)에 연결(결선)될 수 있다. 물론, 시험 전압 전류 입력 단자(149)는 또다른 배선(154i,154v)을 통해 충전 차단기(148)와 계량 장치(120) 사이의 배선에 연결(결선)될 수 있다. 이에 따라, 전원 공급부(110)에 의한 전압(v) 및 전류(i)가 시험 전압 전류 입력 단자(149)를 통해 계량 장치(120)에 공급될 수 있다.
일부 예들에서, 전원 공급부(110)는 제2배선(152i)을 통해 기준 전력량계(130)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 전원 공급부(110)에 의한 전류(i)가 기준 전력량계(130)에 공급될 수 있다. 여기서, 기준 전력량계(130)는 전류 센서(132)를 통해 제2배선(152i)을 통해 흐르는 전류를 센싱할 수 있다.
일부 예들에서, 기준 전력량계(130)는 제3배선(153i,153v)을 통해 허부하용 테스트 지그(160)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일례로, 제3배선(153i,153v)은 허부하용 테스트 지그(160)의 단자(162)에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 기준 전력량계(130)는 제3배선(153i,153v)을 통해 허부하용 테스트 지그(160)로부터 전류 및 전압을 인가받을 수 있다. 여기서, 제2,3배선(152i,153i)은 상호간 연결될 수 있다.
일부 예들에서, 기준 전력량계(130)는 오차 펄스 출력 단자(121)로부터 출력 신호를 입력받는 오차 펄스 입력 단자(131)를 포함할 수 있다. 오차 펄스 출력 단자(121)와 마찬가지로, 오차 펄스 입력 단자(131) 역시 오차 측정용 펄스에 해당하는 전기적 펄스 신호를 입력받는 전기적 펄스 입력 단자 및/또는 오차 측정용 펄스에 해당하는 광 펄스 신호를 입력받는 광 펄스 입력 단자를 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 기준 전력량계(130)의 오차 펄스 입력 단자(131)와 계량 장치(120)의 오차 펄스 출력 단자(121)는 상호간 전기적으로 접속되거나, 그리고/또는 상호간 광학적으로 접속될 수 있다.
여기서, 상술한 기준 전력량계(130)는 일반적으로 관리된 시험실 환경에서 최적의 정확도와 안정성을 가지며 전력량을 측정할 수 있는 기기를 의미하고, 상술한 계량 장치(120)는 시간의 경과에 따라 사용한 전력량을 측정하는 기기로서 기준 전력량계(130)에 비해 정확도와 안정성이 떨어지는 기기를 의미할 수 있다. 즉, 정확도와 안정성이 높은 기준 전력량계(130)를 이용하여 계량 장치(120)의 오차율이 측정된다. 한편, 여기서 전기차는 순수 전기차 및 플러그인 하이브리드 전기차를 포함할 수 있다.
허부하용 테스트 지그(160)는 전원 공급부(110), 계량 장치(120) 및 기준 전력량계(130)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 예들에서, 허부하용 테스트 지그(160)는 충전기(140)의 본체(140A)로부터 연장된 충전 케이블(147)이 접속되는 커넥터(161)와, 기준 전력량계(130) 및 전원 공급부(110)에 연결되는 단자(162)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 기준 전력량계(130) 및 전원 공급부(110)는 제2,3배선(152i,153i)을 통해 허부하용 테스트 지그(160)의 단자(163)에 전기적으로 접속될 수 있다. 또한, 기준 전력량계(130)는 제3배선(153v)을 통해 허부하용 테스트 지그(160)의 단자(163)에 전기적으로 접속될 수 있다.
일부 예들에서, 허부하용 테스트 지그(160)는 컨트롤 파일럿(163)을 더 포함할 수 있으며, 이를 통해 허부하용 테스트 지그(160)에 의해 소비되는 전력량이 제어될 수 있다. 즉, 허부하용 테스트 지그(160)가 전기차 역할을 대신한다.
일부 예들에서, 전원 공급부(110)는 제1배선(151i,151v) 및 제2배선(152i)을 통하여 계량 장치(120) 및 기준 전력량계(130)에 동일한 전압(병렬 구성) 및 동일한 전류(직렬 구성)가 공급되도록 한다. 또한, 기준 전력량계(130)는 오차 계산부(133)를 더 포함할 수 있으며, 이는 계량 장치(120) 및 기준 전력량계(130)에서 발생한 펄스를 동일한 시간동안 계수함으로써, 전기 자동차 충전기 즉, 계량 장치(120)의 오차(율)을 측정할 수 있다.
여기서, 계량 오차 측정 모드는 상술한 바와 같이 충전 차단기(148)가 상용 전원 입력 단자(141)와 계량 장치(120) 사이의 전기적 연결을 차단하고, 전원 공급부(110)가 계량 장치(120)와 기준 전력량계(130)에 동일한 전압 및 전류를 공급할 때 수행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기중 시험 전압 전류 입력 단자(149)의 일례를 도시한 개략도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 시험 전압 전류 입력 단자(149)는 전기차 충전기의 본체(140A)를 통해 외부로 노출될 수 있다. 다만, 시험 전압 전류 입력 단자(149)는 보호 커버(141B)로 덮임으로써, 외부의 이물질에 의한 오염이 방지될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기중 오차 펄스 출력 단자(121)의 일례를 도시한 개략도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 계량 장치(120)의 오차 펄스 출력 단자(121)는 계량 장치(120)에 직접 설치될 수 있다. 즉, 오차 펄스 출력 단자(121)는 전기차 충전기(140)중 본체(140A)의 내부에 위치될 수 있다. 따라서, 오차 펄스 출력 단자(121)가 외부 환경으로부터 안전하게 보호될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기중 오차 펄스 출력 단자(121)의 일례를 도시한 개략도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 계량 장치(120)의 오차 펄스 출력 단자(121)는 전기차 충전기(140)의 본체(140A)를 통해 외부로 노출될 수 있다. 물론, 계량 장치(120)와 오차 펄스 출력 단자(121)는 배선을 통해 연결될 수 있다. 더불어, 오차 펄스 출력 단자(121)는 보호 커버140C), 예를 들면, 투명 보호 커버를 통해 본체(140A)의 외부로 노출될 수 있다. 따라서, 오차 펄스 출력 단자(121)가 광 펄스 출력 단자일 경우, 광 펄스 신호가 외부로 용이하게 전송될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템(100)을 이용한 계량 오차 측정 방법을 설명한다. 여기서, 하기 측정 방법의 순서는 다양하게 변경될 수 있으며, 이하에서 설명되는 순서로 본 발명이 한정되지 않는다.
(1) 수동으로 또는 자동으로 충전 차단기(148)를 동작(트립 또는 개방)시킴으로써, 전기차 충전을 위한 상용 전원 입력 단자(141)와 계량 장치(120) 사이의 전기적 연결이 차단되도록 한다. 여기서, 수동의 의미는 사용자에 의해 충전 차단기(148)가 동작(트립 또는 개방)된다는 의미이다. 또한, 자동의 의미는 제어부(144)의 제어 신호에 의해 충전 차단기(148)가 동작(트립 또는 개방)된다는 의미이다. 다르게 설명하면, 전기차 충전기(140)가 계량 오차 측정 모드에 진입하면, 제어부(144)가 미리 프로그램된 순서에 따라 자동적으로 충전 차단기(148)를 동작(트립, 개방)시킬 수 있다.
(2) 제1배선(151i,151v)을 이용하여 전원 공급부(110)와 전기차 충전기(140)에 구비된 시험 전압 전류 입력 단자(149)를 상호간 전기적으로 연결한다. 일부 예들에서, 시험 전압 전류 입력 단자(149)를 수동 또는 자동으로 턴온(폐쇄)함으로써, 전원 공급부(110)의 전원(전압 및 전류)이 제1배선(151i,151v)을 통해 계량 장치(120)에 공급되도록 한다.
(3) 계량 장치(120)에 연결된 오차 펄스 출력 단자(121)와 기준 전력량계(130)에 연결된 오차 펄스 입력 단자(131)를 상호간 전기적 및/또는 광학적으로 연결한다. 일부 예들에서, 오차 펄스 입력 단자(131)를 통해 전기적 펄스 신호가 출력될 경우 오차 펄스 입력 단자(131)를 통해 전기적 펄스 신호가 입력되도록 오차 펄스 출력 단자(121)와 오차 펄스 입력 단자(131)가 상호간 전기적으로 연결되도록 한다. 일부 예들에서, 오차 펄스 입력 단자(131)를 통해 광학적 펄스 신호가 출력될 경우 오차 펄스 입력 단자(131)를 통해 광학적 펄스 신호가 입력되도록 오차 펄스 출력 단자(121)와 오차 펄스 입력 단자(131)가 상호간 광학적으로 연결되도록 한다.
(4) 제2배선(152i)을 이용하여 전원 공급부(110)와 기준 전력량계(130)를 상호간 전기적으로 연결한다. 또한, 제3배선(153i,153v)을 이용하여 기준 전력량계(130)와 허부하용 테스트 지그(160)의 단자(162)를 상호간 전기적으로 연결한다. 또한, 전기차 충전기(140)의 충전 케이블(147)을 허부하용 테스트 지그(160)의 커넥터(161)에 연결한다.
(5) 전원 공급부(110)로부터 제1배선(151i,151v)을 통해 전압 및 전류가 계량 장치(120)에 공급되도록 하고, 제2배선(152i)을 통해 전류가 기준 전력량계(130)에 공급되도록 한다. 또한, 제3배선(153i,153v)을 통해 허부하용 테스트 지그(160)로부터 전압 및 전류가 기준 전력량계(130)에 입력되도록 한다. 즉, 허부하용 테스트 지그(160)를 통해 실제 충전 동작이 시뮬레이션된다.
(6) 기준 전력량계(130)의 오차 계산부(133)가 오차 펄스 입력 단자(131)를 통해 입력되는 계량 장치(120)의 전력량과 기준 전력량계(130)의 전력량을 상호간 비교하여 오차(율)을 계산한다.
일부 예들에서, 기준 전력량계(130)의 오차 계산부는 미리 설정된 시간동안 오차 펄스 입력 단자(131)를 통해 입력된 펄스 개수와 기준 펄스 개수를 비교하여 계량 오차(율)을 다음과 같은 방법으로 계산할 수 있다.
일부 예들에서, 백분율 오차는 아래의 수학식으로 표현될 수 있다.
Figure pat00001
여기서, 전기 자동차 충전기에 표시된 전력량은 계량 장치(120)에 표시된 전력량을 의미하고, 참전력량은 기준 전력량계(130)에 표시된 전력량을 의미한다.
또한, 계량 장치(120)의 전력량 및 기준 전력량계(130)의 전력량은 펄수 수로 표시되므로, 이를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.
Figure pat00002
여기서, δWdut는 충전 전력량 오차(%)를 의미하고, Nact는 기준 전력량계(130)로부터 발생한 펄스 수를 의미하며, Nnom은 동일한 시간동안 기준 전력량계(130)로부터 발생되는 예상 펄스 수를 의미한다.
Nnom은 아래 수학식으로 계산될 수 있다.
Figure pat00003
Ndut는 전기 자동차 충전기(즉, 계량 장치(120))에서 발생한 펄스수이고, fnom은 기준 전력량계(130)에서 전력에 비례하여 발생하는 주파수이며, m은 기준 전력량계(130)의 상수(예 : 단상 - 1, 3상 - 3)이고, Ur은 기준 전력량계(130)에 공급되는 전압이며, Ir은 기준 전력량계(130)에 공급되는 전류이고, Cm은 전기 자동차 충전기(즉, 계량 장치(120))의 계기정수(pulse/kWh)이다.
이와 같이 하여, 전기 자동차 충전기의 계량 장치(120)로부터 입력받은 펄스 수 및 기준 전력량계(130)로부터 입력받는 펄스 수를 이용하여 오차 계산부가 계량 장치(120)의 오차(율)을 계산할 수 있다.
(7) 한편, 이러한 방식으로 계량 장치(120)에 대한 오차율 계산이 완료되면, 시험 전압 전류 입력 단자(149)로부터 제1배선(151i,151v)를 분리(또는 턴오프(개방))하여 전원 공급부(110)에 의한 전압 및 전류가 계량 장치(120)에 공급되지 않도록 하고, 충전기 차단기(148)를 동작(폐쇄)시켜 상용 전원 입력 단자(141)에 의한 전원이 계량 장치(120)에 공급되도록 함으로써, 전기차 충전기(140)가 실제의 전기차를 충전할 수 있는 상태가 되도록 한다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기를 제공한다. 즉, 본 발명의 실시예는 전기차 충전기 내에 설치되어 시간 경과에 따라 사용한 전력량을 측정하는 계량 장치를 기준 전력량계를 이용하여 간단하고 정확하며 안전하게 계량 오차를 측정할 수 있는 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기를 제공한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 계량 오차 측정 시스템
110; 전원 공급부 120; 계량 장치
121; 오차 펄스 출력 단자 130; 기준 전력량계
131; 오차 펄스 입력 단자 132; 전류 센서
133; 오차 계산부 140; 전기차 충전기
140A; 본체 141; 상용 전원 입력 단자
142; 주차단기 143; 직류 전원 공급부
144; 제어부 145; 표시부
146; 통신부 147; 충전 케이블
148; 충전 차단기 149; 시험 전압 전류 입력 단자
151i,151v; 제1배선 152i; 제2배선
153i,153v; 제3배선 160; 허부하용 테스트 지그
161; 커넥터 162; 단자
163; 컨트롤 파일럿

Claims (10)

  1. 전기차를 충전하기 위해 상용 전원을 입력하는 상용 전원 입력 단자;
    상용 전원 입력 단자에 연결되어 전기차 충전 모드에서 전력량을 계량하는 계량 장치;
    계량 오차 측정 모드에서 수동 또는 자동으로 상용 전원 입력 단자와 계량 장치 사이의 전기적 연결을 차단하는 충전 차단기; 및
    계량 오차 측정 모드에서 전원 공급부 및 기준 전력량계와 계량 장치를 전기적으로 연결하는 시험 전압 전류 입력 단자를 포함하는, 전기차 충전기.
  2. 제1항에 있어서,
    시험 전압 전류 입력 단자는 전기차 충전기의 본체 외부로 노출된, 전기차 충전기.
  3. 제1항에 있어서,
    시험 전압 전류 입력 단자는 보호 커버로 덮인, 전기차 충전기.
  4. 전기차를 충전하기 위해 상용 전원을 입력하는 상용 전원 입력 단자;
    상용 전원 입력 단자에 연결되어 전기차 충전 모드에서 전력량을 계량하는 계량 장치;
    계량 오차 측정 모드에서 수동 또는 자동으로 상용 전원 입력 단자와 계량 장치 사이의 전기적 연결을 차단하는 충전 차단기; 및
    계량 오차 측정 모드에서 계량 장치로부터 측정된 전력량에 비례하는 계량 오차 펄스를 출력하는 오차 펄스 출력 단자를 포함하는, 전기차 충전기.
  5. 제3항에 있어서,
    오차 펄스 출력 단자는 계량 오차 펄스에 해당하는 전기적 펄스 신호를 출력하는 전기적 펄스 단자 또는 계량 오차 펄스에 해당하는 광 펄스 신호를 출력하는 광 펄스 단자를 포함하는, 전기차 충전기.
  6. 제3항에 있어서,
    오차 펄스 출력 단자는 계량 장치의 외부로 노출된, 전기차 충전기.
  7. 제3항에 있어서,
    오차 펄스 출력 단자는 전기차 충전기의 본체 외부로 노출된, 전기차 충전기.
  8. 제3항에 있어서,
    오차 펄스 출력 단자는 보호 커버로 덮인, 전기차 충전기.
  9. 제3항에 있어서,
    오차 펄스 출력 단자는 투명한 보호 커버로 덮인, 전기차 충전기.
  10. 제4항에 있어서,
    광 펄스 출력 단자는 투명한 보호 커버로 덮인, 전기차 충전기.
KR1020200135272A 2020-01-13 2020-10-19 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기 KR102404022B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200004496 2020-01-13
KR1020200004496 2020-01-13
KR1020200027798A KR102172506B1 (ko) 2020-01-13 2020-03-05 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200027798A Division KR102172506B1 (ko) 2020-01-13 2020-03-05 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210091029A true KR20210091029A (ko) 2021-07-21
KR102404022B1 KR102404022B1 (ko) 2022-06-02

Family

ID=73048146

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200027798A KR102172506B1 (ko) 2020-01-13 2020-03-05 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기
KR1020200135272A KR102404022B1 (ko) 2020-01-13 2020-10-19 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200027798A KR102172506B1 (ko) 2020-01-13 2020-03-05 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102172506B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102313121B1 (ko) * 2020-12-30 2021-10-18 주식회사 한산에이엠에스텍크 전기차 충전기 계량오차 점검 시스템
CN113138361A (zh) * 2021-03-19 2021-07-20 中国电力科学研究院有限公司 一种基于光测试信号检定充电桩的方法及系统
CN114047472B (zh) * 2021-12-22 2024-02-23 安徽南瑞中天电力电子有限公司 一种智能电表的计量误差监测系统及其监测方法、装置
KR102537807B1 (ko) 2022-10-12 2023-05-31 미래씨앤엘 주식회사 전기차 기준 충전 전력 계량 방법 및 이를 이용하는 전기차 충전 장치
KR102551441B1 (ko) * 2022-12-17 2023-07-04 서삼열 Dc 전원의 공급이상을 감지하기 위한 테스터기

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3029320B2 (ja) * 1991-05-28 2000-04-04 東芝メーターテクノ株式会社 電子式電力量計の自動調整装置
US20190339347A1 (en) * 2017-01-03 2019-11-07 San Diego Gas & Electric Company Systems and methods for verifying sub metering accuracy for electric vehicle charging stations

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3029320B2 (ja) * 1991-05-28 2000-04-04 東芝メーターテクノ株式会社 電子式電力量計の自動調整装置
US20190339347A1 (en) * 2017-01-03 2019-11-07 San Diego Gas & Electric Company Systems and methods for verifying sub metering accuracy for electric vehicle charging stations

Also Published As

Publication number Publication date
KR102172506B1 (ko) 2020-10-30
KR102404022B1 (ko) 2022-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102404022B1 (ko) 전기차 충전기 계량 오차 측정 시스템 및 이를 위한 전기차 충전기
EP2413420B1 (en) Electric storage device
CN101963640B (zh) 一种直流充电桩检测系统及检测方法
CN105486949A (zh) 一种充电桩测试系统
WO2014012249A1 (zh) 一种电动车辆充放电模拟系统及方法
CN103496328A (zh) 一种基于plc控制的电动汽车电源管理系统及方法
CN106018904B (zh) 低压反窃电装置及其损耗功率快速和精确测算方法
KR101838470B1 (ko) 배터리 시험 시스템
CN204666799U (zh) 一种纯电动汽车充电性能测试系统
CN103481791B (zh) 电动汽车主动平衡式胶体电池管理系统
CN205581246U (zh) 一种线束检测回路
CN102842938A (zh) 一种蓄电池充放电集散控制系统的终端控制单元
CN111324106A (zh) 车辆整车控制器与电池管理系统联合硬件在环试验台架
KR101749731B1 (ko) 양방향 버스 바 체결 상태 확인 장치 및 방법
CN203511336U (zh) 一种基于plc控制的电动汽车电源管理系统
CN109895631A (zh) 新能源汽车的智能双电源管理方法、系统及计算机可读存储介质
CN103323668B (zh) 航天器电源控制器母线电磁兼容性传导发射频域测试方法
CN202838014U (zh) 一种动力电池管理系统的集成测试装置
CN209479469U (zh) 一种新能源汽车充电站监控装置
CN209327543U (zh) 一种大功率直流电子负载
CN205960639U (zh) 电池防反接电路及太阳能应急便捷系统
CN110865309A (zh) 一种动力电池容量检测方法和系统
CN111257767B (zh) 电池集成检测系统及方法
CN105652081B (zh) 一种集成直流电表功能的监控单元
CN109100661A (zh) 一种大功率直流电子负载

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right