KR20210108857A - 홈 에너지 관리 시스템을 이용한 전기차량 공유 충전장치 및 그 방법 - Google Patents

홈 에너지 관리 시스템을 이용한 전기차량 공유 충전장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가정마다 마련된 전기차량(EV)의 충전소와 연계하여 전기차량(EV)의 충전가능 및 충전수행, 충전요금 등을 결제할 수 있는 전기차량 공유 충전장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 의하면 가정에 마련된 홈 에너지 관리 시스템(Home Energy Management System:HEMS)에 거주자의 사용패턴 정보를 등록하는 단계와, 제3자로부터 충전 서비스 요청이 발생하는 단계, 상기 HEMS가 상기 사용패턴 정보를 액세스하여 충전 서비스 허용 여부를 판단하는 단계, 및 상기 충전 서비스 허용 여부에 따라 충전가능 메시지 또는 충전불가 메시지를 상기 충전 서비스 요청한 사용자 단말로 전송하는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

홈 에너지 관리 시스템을 이용한 전기차량 공유 충전장치 및 그 방법{Electric vehicle sharing charging device and method using Home Energy Management System}
본 발명은 홈 에너지관리 시스템에 관한 것으로, 특히 가정마다 마련된 전기차량(EV)의 충전소(충전시설)와 연계하여 전기차량(EV)의 충전가능 확인 및 그에 따른 충전수행, 또 충전시 발생하게 되는 충전요금 등을 결제할 수 있도록 하는 전기차량 공유 충전장치 및 방법에 관한 것이다.
저탄소 사회에 대한 요구가 높아지고 있는 가운데, 수요 측면, 특히, 가정부분에서의 에너지 최적 이용 및 에너지 절감 대책이 각광을 받고 있다. 향후, 가정 부문에서는 태양광 발전, 축전지, 연료 전지 등의 발전, 축전기기의 도입이 촉진됨과 동시에 통신 기능이 부가된 가전 기기의 보급이 진전될 것으로 기대된다. 이러한, 설비 및 기기는 스마트 미터를 통해 전력회사의 배전 계통과 전기적으로 연계된다. 스마트 미터의 통신기능을 통해 가정 내의 기기와 전력 회사 및 에너지 서비스 회산 간에 정보 교환이 이루어짐으로써, 가정 내의 에너지 최적화와 에너지 수급 최적화가 동시에 달성될 수 있다.
이러한, 사회적 요청은 홈 에너지 관리 시스템을 통해 추진되고 있다. 홈 에너지 관리 시스템(Home Energy Management System, 이하 'HEMS'라고 하여 설명함)은 가정의 전력, 가스, 온수 등 에너지 소비원이 되는 가전 기기를 IT 기술로 네트워크화하고, 자동으로 제어하는 시스템으로, 공급자와 소비자 간의 실시간 정보 교환을 통해 에너지 생산 및 소비를 최적화시켜주는 가정용 에너지 관리 시스템을 의미한다. 이러한 HEMS는 국내의 경우 주로 대형 주거단지 아파트 등에 기술을 적용하고 있고, 국외의 경우 일반 주택에도 적용하고 있는 추세이다.
상기 HEMS는 향후 디지털 가전과 에너지 저장시스템(ESS), 가정용 태양광 발전, 연료전지 등 소규모 분산형 전원과 전기 자동차(EV) 보급에 따른 충전전력 공급(V2H), 전력망의 전력 공급(V2G), 급속 충전기와 연계 등 스마트 홈의 요소기술로 발전이 기대된다.
이러한 요소기술 등 특히 전기 자동차와의 연계가 절실하다. 전기차 산업은 미세먼지, 대기오염 등의 환경 문제와 전기전자 기술의 비약적인 발전에 힘입어 급격히 증가하고 있는 추세이고 관련 기업마다 시장선점을 위해 적극적인 투자를 하고 있으며 매년 개선된 신제품들이 출시되고 있다.
그러나 아직까지 전기차량을 운행하기는 쉽지 않다. 빈약한 충전인프라와 긴 충전시간이 이유일 수 있고, 충전소 위치뿐만 아니라 사용가능시간 유무도 확인해야 하는 등 사용 편의성이 떨어져 대중화가 빠르게 진행되지 않는 것이 현실이다. 그럼에도 전기 자동차는 경제성, 대기오염, 유지보수 등에 있어서 내연기관차보다 월등하고 지속적인 기술개발로 충전기술이 계속 향상되고 있어 지속적인 성장이 기대된다. 따라서 전기차량의 충전 인프라 구축이 절실하다고 할 것이다.
국내에서 아직까지 전기차량의 충전소는 정해진 공공 장소 등에 설치되고 있다. 예를 들어 사용자의 접근성이 용이한 장소나 아파트나 공공기간 주차장 등에 설치, 운영된다. 그러나 차량 충전을 위해서는 사용자가 이러한 충전장소까지 가야 하고, 또 전기차량 대비 충전시설도 많지 않아 충전소에 가더라도 대기시간을 고려하면 여전히 불편하다 할 것이다.
근래에는 이러한 불편함을 어느 정도 해소하고자 공용 충전소 이외에 가정마다 전기차 충전소를 설치하고 있다. 또 주거 형태에 따라 주차 차고나 주차장 등의 설치공간이 없어 충전소를 설치할 공간이 없는 경우에도 충전기 가능한 전기차 충전기를 설치할 수 있어, 전기차의 보급과 함께 충전 인프라 구축도 발전하고 있다.
그러나 전기차 충전기(또는 충전소)가 보급되고 있지만, 아직까지 거주자 외에는 전기차 충전기를 이용할 수 없다.
본 발명의 목적은 HEMS를 접목시켜, 소정 설치 장소에 마련된 전기차 충전시설을 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 홈 에너지 관리 시스템을 이용한 전기차량 공유 충전시스템 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전기차 충전시설의 소유주는 전기차 충전에 따라 과금이 결제되게 하여 수익 창출이 가능하도록 한 홈 에너지 관리 시스템을 이용한 전기차량 공유 충전시스템 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 신재생에너지 발전모듈 및 계통전원과 연결되며 HEMS 게이트 웨이를 이용하여 어느 하나의 전원을 공급하는 HEMS; 상기 HEMS로부터 신재생 에너지 또는 계통 전원을 공급받고, EV 차량의 배터리를 충전하는 EV 충전장치; 상기 HEMS와 연동하며 상기 EV 차량의 충전 서비스를 관리하는 서버; 및 상기 충전 서비스를 요청하는 사용자 단말을 포함하는 홈 에너지 관리 시스템을 이용한 전기차량 공유 충전시스템 장치를 제공한다.
상기 EV 충전장치는, 단독 가정이나 주택에 마련된 충전소 또는 충전시설이다.
상기 EV 충전장치는, 상기 신재생 에너지원 또는 계통전원을 통해 공급되는 전력을 저장하는 ESS; 상기 EV 차량을 충전하도록 충전 케이블이 연결된 EV 충전기; 상기 EV 차량의 배터리의 방전량 및 충전 서비스에 따라 충전되는 충전량을 체크하며, 상기 서버로 전송하는 스마트 미터기; 상기 충전 서비스를 요청한 사용자의 인증을 위한 사용자 인증부; 상기 충전 서비스에 따라 충전하고자 하는 충전시간 또는 충전량을 입력하는 입력부; 상기 충전시간 또는 충전량에 따라 발생하는 요금을 결제하기 위한 요금 결제부; 및 EC 충전시설의 차량 유무를 감지하는 차량 감지센서를 포함하는 구성된다.
상기 서버는, 상기 충전 서비스 요청이 발생하면, 충전 가능한 EV 충전소 정보를 해당 사용자 단말로 전송한다.
상기 서버는, 상기 충전 서비스 요청이 발생하면, 상기 차량 감지센서의 센싱 정보에 기초하여 충전 가능한 EV 충전소 정보만을 사용자 단말로 전송한다.
상기 서버는, 상기 충전 서비스를 요청한 EV 차량이 주행할 수 있는 거리정보에 대응하여, 상기 차량감지센서의 센싱 정보를 기초로 상기 거리정보 내에 위치한 충전 가능한 EV 충전소 정보를 하나 이상 사용자 단말로 전송한다.
상기 서버는, 상기 EV 차량의 배터리 잔량에 따라 일정 시간이 경과한 예약된 시간에 상기 사용자 단말로부터 발생하는 충전 서비스를 요청받고, 충전 가능한 EV 충전소 정보를 사용자 단말로 전송한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, EV 차량 운전자의 사용자 단말로부터 충전 서비스가 요청되는 단계; 상기 충전 서비스 요청을 전달받은 서버가 HEMS를 통해 충전 가능한 EV 충전소 정보를 액세스하는 단계; 상기 서버가 상기 액세스한 하나 이상의 EV 충전소 정보의 위치정보를 상기 사용자 단말로 전송하는 단계; 및 상기 EV 충전소 중 한 곳에서 EV 차량의 충전이 수행되는 단계를 포함하는 홈 에너지 관리 시스템을 이용한 전기차량 충전방법을 제공한다.
상기 충전 서비스의 요청은, 실시간 발생하거나 또는 EV 차량의 배터리 잔량에 기반하여 소정 시간이 경과한 예약된 시간에 발생할 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 신재생 에너지원 또는 계통전원을 상기 HEMS의 제어동작에 따라 상기 EV 충전소에 마련된 ESS에 선택적으로 저장하는 단계를 더 포함하고, 상기 HEMS는 상기 신재생 에너지원을 우선 공급하되, 신재생 에너지원의 발전전력이 부족한 경우 상기 계통전원이 공급되게 제어한다.
상기 EV 충전소 정보를 액세스하는 단계에서 상기 서버는, EV 충전소에 마련된 차량 감지 센서의 센싱 정보에 따른 충전 가능한 EV 충전소 정보, 상기 충전 서비스를 요청한 EV 차량이 주행할 수 있는 거리정보 내에 위치한 충전 가능한 EV 충전소 정보, 상기 EV 차량을 충전할 수 있는 충전전원을 가지는 EV 충전소 정보들을 액세스한다.
상기 EV 차량의 충전 수행 전에, 사용자에 의해 입력되는 충전시간이나 충전량에 따라 충전요금이 표시되는 단계; 카드나 사용자 단말, 사용자의 개인정보를 이용하여 상기 충전요금을 결제하는 단계를 더 포함하고, 상기 충전요금이 정상 결제된 경우에 충전과정이 수행된다.
상기 EV 차량의 충전은, 상기 ESS에 충전된 충전 전원이 소정 레벨이 될 때까지 수행되고, 상기 충전이 완료되면 요금결제를 할 수 있도록 충전요금이 표시되게 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, EV 충전소에 마련된 호출 버튼이 조작되는 단계; 상기 호출 버튼 조작에 따라 제일 먼저 충전 서비스를 요청한 사용자 단말로 안내 메시지가 전송되는 단계; 상기 안내 메시지에 의하여 해당 EV 충전소로 이동한 EV 차량의 충전이 수행되는 단계를 포함하는 홈 에너지 관리 시스템을 이용한 전기차량 공유 충전방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 가정에 마련된 홈 에너지 관리 시스템(Home Energy Management System:HEMS)에 거주자의 사용패턴 정보를 등록하는 단계; 제3자로부터 충전 서비스 요청이 발생하는 단계; 상기 HEMS가 상기 사용패턴 정보를 액세스하여 충전 서비스 허용 여부를 판단하는 단계; 상기 충전 서비스 허용 여부에 따라 충전가능 메시지 또는 충전불가 메시지를 상기 충전 서비스 요청한 사용자 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 에너지 관리 시스템을 이용한 전기차량 충전방법을 제공한다.
그리고 상기 사용패턴 정보는, 거주자의 외출 후 복귀 시간이나 거주자가 자신의 EV 차량을 주로 충전하는 시간 정보를 말할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 홈 에너지 시스템을 이용한 전기차량 공유 충전시스템 장치 및 방법에 따르면, 각 가정이나 주택에 EV 충전시설이 마련된 상태에서, 충전 서비스에 가입한 사용자들은 자신의 EV 차량을 충전요금을 지불하여 충전할 수 있어, 공공 장소 등에 마련된 충전시설에서 충전하는 것보다 EV 차량을 쉽게 충전할 수 있다. 그만큼 종래에 EV 충전소의 부족으로 인한 문제를 해결할 수 있다.
그리고 본 발명에 따르면 EV 차량 운전자는 자차의 배터리 잔량 등에 따라 충전 가능한 EV 충전시설을 적시에 안내받을 수 있다는 점에서, EV 차량 배터리를 충전하지 못하여 발생할 수 있는 문제점들을 해결할 수 있다.
이러한 충전 인프라 구축 및 충전 서비스의 제공들은 실질적으로 EV 차량의 대량 보급에 도움이 될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기차량 공유 충전시스템 장치의 전체 구성도
도 2는 도 1의 HEMS 및 EV 충전장치의 구체적인 구성도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 에너지 저장부에 전원 저장과정을 설명하는 흐름도
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 EV 차량의 충전 서비스 요청과정을 설명하는 흐름도
도 5는 도 4의 충전 서비스 요청에 따라 사용자의 현재 위치와 EV 충전소의 위치를 안내하는 화면 예시도
도 6은 본 발명의 EV 차량의 충전 서비스 요청에 따라 서버가 충전가능한 충전소 정보를 사용자 단말로 전송하는 과정의 흐름도
도 7은 본 발명의 EV 차량의 충전 서비스 요청에 따라 배터리 충전에 따른 충전요금 결제과정을 보인 흐름도
도 8은 도 7의 충전요금 결제과정의 다른 실시 예를 설명하는 흐름도
도 9는 본 발명의 충전 서비스 과정 중, 거주자의 사용패턴에 따라 충전 서비스를 수행하는 과정의 흐름도
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하에서는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 홈 에너지 관리 시스템을 이용한 전기차량 관리시스템 장치의 전체 구성도(10)이고, 도 2는 HEMS의 구체적인 구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 적어도 둘 이상의 HEMS(Home Energy Management System)(100)가 구비된다. HEMS(100)는 각 가정마다 설치되는 시스템이며, 가정 내의 에너지 전력 공급, 소비, 저장 등을 관리할 수 있다.
HEMS(100)는 컨트롤러(110) 및 저장부(120), 그리고 HEMS 게이트 웨이(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 컨트롤러(110)는 HEMS의 전체적인 동작을 제어하는 역할을 하며, 저장부(120)는 전기차량(EV 차량)의 관리와 관련된 각종 정보들이 저장되며, 아울러 EV 충전시설을 제공하는 거주자의 사용패턴 등에 대한 정보들도 함께 저장된다. 사용패턴의 예로, 거주자가 자신의 집으로 복귀하는 시간정보나, 자신의 차량을 충전하는 시간대를 들 수 있다.
HEMS 게이트 웨이(130)는 각종 센서들이 감지한 센싱정보들을 수신하거나, 가정에 설치된 전력관리와 관련된 장치로부터 전력에 대한 정보를 수신할 수 있다. 센서들은 예를 들면 가정 내의 조명장치들(20), 모션감지센서들(22), 도어 및 윈도우의 열림/닫힘 상태 감지센서들(24)일 수 있다. 또 상기 전력관리와 관련된 장치는 신재생 에너지 발전모듈(20) 및 계통전원(40)의 전력정보를 말할 수 있을 것이다. 즉 가정에는 태양광 발전모듈과 같은 신재생 에너지를 활용하여 전력을 생산할 수 있고, 계통망을 통해 전력을 공급받을 수 있기 때문이다. 이러한 전력들은 아래에서 설명하는 EV차량이나 하이브리드 차량(이하 EV차량이라 통칭함)의 충전전원으로 이용될 수 있다. 상기에서 신재생 에너지의 예로 태양광 발전모듈을 예를 들어 설명하지만, 이외에도 풍력 발전모듈이나 소수력 발전모듈 등 다양한 발전모듈이 채택 활용될 수 있음은 당연하다.
그리고 HEMS 게이트 웨이(130)는 EV 충전장치(EV 충전소, EV 충전시설이라 칭하기도 함)(200)를 통해 EV 차량의 충전을 제어하고, EV 차량의 충전과 관련된 각종 정보들을 후술하는 서버(300)로 전송하는 역할도 한다.
상기 HEMS(100)에는 EV 충전장치(200)가 연결된다. EV 충전장치(200)는 각 가정마다 설치될 수 있으며, 따라서 각 HEMS(100)와 대응된다고 할 것이다. 본 실시 예에서 상기 EV 충전장치(200)는 해당 가정의 소유 차량 이외에 충전 서비스에 가입한 불특정 다수의 EV 차량도 충전할 수 있는 환경을 제공할 수 있다. 여기서 충전 서비스는 불특정 다수가 다른 사람의 가정이나 주택의 충전시설에 마련된 EV 충전기를 이용하여 EV 차량을 충전할 수 있는 서비스를 말한다.
EV 충전장치(200)에는 상기한 신재생 에너지원 또는 전력계통을 통해 공급되는 전력을 저장하는 에너지 저장부가 구비된다. 에너지 저장부는 다수의 배터리나 축전지를 이용하여 구성할 수 있으나, 실시 예에서 상기 에너지 저장부는 ESS(Energy Storge System)(210)를 의미한다. ESS(210)는 배터리(battery), 배터리관리시스템(Battery Management Systme), PCS(Power Conversion System), EMS(Energy Management System)으로 구성되며, 태양광, 풍력, 조력, 파력 등 신재생 에너지 또는 소규모 발전소에서 생산된 전기를 수시로 전력망에 공급되거나 전기 차량의 충전소 등에서 필요한 높은 출력의 전기를 유용하게 공급할 수 있기 때문이다. 무엇보다 원하는 시간에 전력을 생산하기 어려운 태양광, 풍력 등의 신재생 에너지를 미리 저장했다가 필요한 시간대에 사용할 수 있도록 최적화되어 있어, 본 실시 예의 EV차량의 충전에 적합하다고 할 수 있다.
그리고 ESS(210)의 전력변환시스템(PCS)는 다양한 신재생 에너지원 및 계통전원을 전력을 변환, 저장할 수 있도록 복수의 인버터 및 컨버터를 포함하고 있다. 즉 ESS(210)는 전력변환장치를 구비하며, 물론 이러한 전력변환시스템은 ESS(210)내에 구성되거나, 별도로 구성될 수 있다.
EV 충전장치(200)는 EV 충전기(220)를 구비한다. EV 충전기(220)는 AC/DC 충전방식에 따라 완속충전방식 및 급속충전방식을 수행할 수 있는 다양한 종류의 충전기 형태를 포함할 수 있다. 또한 무선방식에 의해 전기차량을 충전할 수 있는 충전방식도 가능하다. 일반적으로 EV 충전기(220)에는 충전 케이블(222)이 연결된다.
본 발명은 불특정 다수가 다른 사람의 EV 충전시설(200)에 마련된 EV 충전기(220)를 이용하여 충전을 하기 때문에, 충전시간 및 충전량에 따라 충전요금을 과금할 필요가 있다. 충전요금 부과를 위해 EV 충전장치(200)는 사용자 인증을 위한 인증부(232), 그리고 충전전원의 사용량을 측정하는 스마트 미터기(230)를 더 포함한다. 스마트 미터기(230)는 전력 사용량에 관한 정보를 게이트 웨이(130)로 전송하기 위한 통신모듈(미도시)을 포함하고 있어, 도 2와 같이 스마트 미터기(230)에 인증부(232)가 함께 마련되는 것이 바람직하다. 그렇지 않을 경우 사용자 정보를 게이트 웨이(130)로 전송하기 위한 별도의 통신모듈이 더 필요할 수 있기 때문이다. 또 스마트 미터기(230)는 EV 차량의 충전상태정보를 표시한다. 따라서 충전 중 사용자는 EV 차량의 충전상태를 확인할 수 있다.
이와 같은 이유로 상기 스마트 미터기(230)에 입력부(234) 및 요금 결제부(236)가 함께 구비되는 것이 좋다. 사용자 인증과 함께 이용요금(충전요금)을 바로 확인하거나 배터리 충전을 위한 충전시간 또는 충전량을 입력한 다음 바로 요금을 결제할 수 있기 때문이다. 요금 결제부(236)에는 현금결제 및 카드결제를 이용한 방법 이외에도 스마트 폰 등을 이용하여 결제할 수 있는 다양한 결제수단이 마련될 수 있다.
또 EV 충전장치(200)는 차량 유무를 감지하는 차량 감지 센서(240)를 포함한다. 차량 유무를 감지하는 이유는 충전 가능한 충전소 정보를 제공하기 위해서이다. EV 차량을 충전하는 경우, EV 충전기(220)의 사용정보를 이용하여 EV 충전시설에 차량이 있는가를 미리 확인할 수도 있지만, EV 충전기(220)가 설치된 충전장소가 주정차 공간으로 활용될 수도 있기 때문이다. 이 경우 EV 충전기(220)는 미사용 상태지만 충전장소에는 차량이 주차되어 있어, 충전할 수 없다.
상기 HEMS(100)와 연동하며, EV 차량의 충전 서비스를 관리하는 서버(300)가 제공된다. 서버(300)는 HEMS(100)가 전송하는 정보 및 사용자 단말(400)의 위치정보를 이용하여 충전 서비스에 가입한 사용자에게 사용 가능한 충전장소 및 충전장소까지의 도달시간, 충전소의 사용패턴을 이용한 사용 가능시간(예약 가능여부), 주차 가능여부 등에 정보들을 실시간 관리한다.
그리고 서버(300)는 HEMS(100) 및 사용자 단말(400)이 충전 서비스를 운영하는데 필요한 각종 소프트웨어를 제공한다. 상기 소프트 웨어는 예를 들면 충전 서비스를 사용할 수 있도록 충전 가능한 장소, 현 위치에서의 도달시간, 사용 가능시간 및 주차 가능여부 등의 정보들을 확인할 수 있는 프로그램이나 애플리케이션을 말할 수 있고, 갱신될 때마다 서버(300)는 사용자 단말(400)로 실시간 제공하게 된다.
다음에는 HEMS(100)를 이용하여 EV차량을 충전하는 일련의 서비스 과정들에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 에너지 저장부에 전원 저장과정을 설명하는 흐름도이다.
HEMS(100)는 기본적으로 각종 센서(20, 22, 24)로부터 수신되는 센싱정보에 기초하여 사용자의 의도를 감지할 수 있고, 이러한 감지결과에 따라 가정 내에 구비된 각종 전기, 전자기기 등의 가전기기나 조명장치 등을 제어할 수 있다(S100).
HEMS(100)는 이러한 기본적인 동작을 수행하면서, 신재생 에너지 발전모듈(30)이 발전한 전력과 계통전원(40)이 공급하는 전력을 ESS(210)에 저장하게 된다. 여기서 공급 전력은 신재생 에너지 발전모듈(30) 또는 계통전원(40)이 선택적으로 공급될 수 있도록 한다. 따라서 전력 공급경로에는 스위치(미도시)가 설치되며, HEMS 게이트 웨이(130)는 필요에 따라 상기 스위치를 조작하여 어느 하나의 공급경로를 통하여 전력공급이 이루어지도록 한다.
공급경로는 기본적으로 신재생 에너지 발전모듈(30)과 연결된 상태이고(S110), 이 상태에서 HEMS 게이트 웨이(130)는 신재생 에너지 발전모듈(30)이 생산하는 발전량을 체크한다(S120).
체크 결과(S130), 발전 전력이 충분하다면 생산된 신재생 에너지를 ESS(210)로 공급하여 충전되게 한다(S140). 만약 신재생 에너지 발전모듈(30)의 발전전력이 충분하지 못하거나 발전할 수 없는 조건에서는 HEMS 게이트 웨이(130)는 신재생 에너지의 공급경로를 차단하고 계통전원(40)의 공급경로를 연결하도록 제어한다. 그리고 계통전원을 ESS(210)로 공급하여 충전되게 한다(S160).
상기 HEMS(100)는 ESS(210)의 전원을 관리할 수 있다. ESS(210)는 배터리 등의 온도, 전류 , 전압, 충전량 등을 모니터링할 수 있고, 모니터링된 값을 HEMS 게이트 웨이(130)로 전송할 수 있는 기능을 제공하기 때문이다. 따라서 HEMS(100)는 ESS(210)의 충전량에 따라 충전전원의 공급 및 차단을 수행할 수 있다(S150). 따라서 항상 ESS(210)의 동작 환경을 최적화하도록 제어할 수 있을 것이다.
HEMS(100) 마다 ESS(210)가 마련되며, 따라서 서버(300)는 각 HEMS(100)로부터 ESS(210)의 충전량 정보를 제공받아 이를 관리하게 된다. 그래서 서버(300)는 EV 충전소(200)에 있는 ESS(210)의 충전량 상태를 확인할 수 있고, 충전 서비스를 요청하는 사용자의 EV 차량의 충전상태에 따라 최적의 위치에 마련된 EV 충전소(200)의 정보를 알려줄 수 있다. 예를 들어 서비스 요청 사용자의 EV 차량의 방전상태가 80%이고 주행거리들을 감안하여 최소 50% 이상의 충전 전원이 필요한 경우, 서버(300)는 충전량이 최소 50% 이상인 EV 충전소들에 대한 정보를 사용자에게 알려줄 수 있다. 따라서 충전하는 도중에 충전 전원이 부족하여 충전하지 못하는 문제를 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 EV 차량의 충전 서비스 요청과정을 설명하는 흐름도이다. 충전 서비스의 이용을 위해서는 각 가정마다 설치된 EV 충전장치(200)를 불특정 다수가 사용할 수 있는 조건이 마련되어야 한다. 이는 각 가정마다 충전 서비스에 가입되어 있으면 된다. 그리고 이러한 충전 서비스에 가입된 가정의 EV 충전장치(200)의 정보는 서버(300)가 관리된다. 또는 EV 충전장치(200)의 정보는 HEMS(100)에 저장되어 관리될 수도 있다.
충전 서비스에 가입되면, 각 가정의 HEMS 게이트 웨이(130)는 EV 충전장치(200)로부터 EV 충전시설의 차량 유무, 및 ESS(210)의 충전정보 등을 서버(300)로 전송하고, 서버(300)는 복수 개의 EV 충전장치(200)에 대한 정보들을 DB화하여 관리하게 된다(S200).
충전 서비스에 가입한 EV 차량 운전자에 의해 충전 서비스 요청이 발생한다(S210). 충전 서비스는 사용자 단말(400)을 통해 실시간 또는 예약시간으로 요청될 수 있다. 즉 운전자가 자차의 배터리 방전으로 인해 즉시 EV 차량의 배터리를 충전해야 할 경우 서비스를 요청하거나 또는 주행거리나 배터리의 방전율을 감안하여 현 시점부터 일정 시간이 경과한 후 서비스가 요청되게 할 수 있다.
서버(300)는 사용자 단말(400)로부터 충전 서비스에 대한 요청 메시지를 수신한다. 상기 요청 메시지에는 사용자 단말(400)의 위치 정보가 포함되어 있다. 그래서 서버(300)는 서비스 요청 메시지를 수신하는 것만으로 서비스 요청한 사용자의 현재 위치를 빠르게 확인하는 것이 가능하다.
서버(300)는 충전 서비스 요청에 따라 충전 가능한 EV 충전장치(즉 EV 충전소나 충전시설)(200)의 정보를 사용자 단말(400)로 전송한다(S220). 이때 충전 가능한 EV 충전소 정보는 다음의 절차에 따라 가공되어 전송이 이루어질 수 있다.
서버(300)는 차량 감지 센서(240)의 센싱정보를 통해 EV 충전소(200)에 차량이 주차되어 있거나 현재 차량이 충전중인 경우를 인지하여 이들 EV 충전장치(200)에 대한 정보는 제외한다. 또 서버(300)는 ESS(210)의 충전량을 알고 있기 때문에, ESS(210)가 적정 수준의 충전량을 확보하지 못하고 있거나 사용자가 요청하는 충전량 이하의 충전량을 가지는 ESS(210)가 설치된 EV 충전장치(200)도 제외한다. 즉 실질적으로 충전 가능한 EV 충전장치 및 원하는 충전량 이상으로 충전할 수 있는 EV 충전장치(200)에 대한 정보만을 가공하는 것이다.
이어서 충전 가능한 EV 충전장치(200)의 정보를 기반으로 현재 사용자의 위치에서 가까운 순서의 EV 충전장치들에 대한 정보들을 가공한다. 여기서 가깝다는 것은 말 그대로 사용자가 EV 차량의 현재 위치를 기준으로 하거나, 또는 EV 차량의 주행방향을 기준으로 할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면 사용자의 현재 위치가 A인 경우 가장 가까운 위치의 EV 충전소는 B가 되나, 만약 EV 차량의 주행방향이 D 경로라고 가정하면 주행경로를 기준으로 C 충전소가 더 적합한 EV 충전소가 되는 것이다.
서버(300)는 이러한 과정에 따라 최적의 충전 가능한 EV 충전소들에 대한 정보를 액세스한 다음 그 EV 충전소 정보를 사용자 단말(400)로 전송하는 것이다. 그리고 사용자 단말(400)이 내비 기능을 지원한다면, 서버(300)는 사용자 단말(400)이 디스플레이부에 표시하고 있는 지도정보에 EV 충전소의 정보 등을 맵핑하여 표시하도록 그 EV 충전소의 위치 정보를 전송한다. 만약 사용자 단말(400)이 내비 기능을 지원하지 않는다면 EV 충전소의 위치 정보가 표시된 지도정보를 사용자 단말이 표시할 수 있도록 제공할 수 있다(S230).
사용자 단말(400)은 스마트 폰이나 네비게이션 장치가 될 수 있다. 따라서 스마트 폰 또는 네비게이션 장치는 충전 서비스를 요청할 수 있는 애플리케이션이 설치되어야 함은 당연하다. 그리고 스마트 폰이 충전 서비스를 요청하였다면 상기 스마트 폰은 현재 화면 표시되고 있는 지도 정보에 서버(300)가 전송하는 EV 충전소의 위치 정보를 표시할 수 있다. 마찬가지로 네비게이션 장치가 충전 서비스를 요청한 경우 서버(300)는 EV 충전소의 위치 정보를 네비게이션 장치로 전송하여 표시되게 한다. 또 스마트 폰과 네비게이션 장치가 별개로 이용되는 경우, 네비게이션 장치는 서버(300)가 전송하는 충전소 위치 정보를 스마트 폰으로부터 전달받아 화면 표시할 수 있다.
이와 같은 과정에 따라 운전자는 화면 표시되는 EV 충전장치(200)의 정보를 확인할 수 있고, 배터리의 완전 방전 전에 충분하게 배터리 충전을 수행할 수 있다(S240).
도 6은 본 발명의 EV 차량의 충전 서비스 요청에 따라 서버가 충전가능한 충전소 정보를 사용자 단말(400)로 전송하는 과정의 흐름도이다. 도 4의 서비스 요청에 따라 즉시, 또는 원하는 시간에 자신의 EV 차량을 충전할 수 있다면 문제없다.
그러나 사용자가 충전 서비스를 요청했더라도 현재 충전 가능한 EV 충전소가 없는 경우가 발생할 수 있다. 즉 사용자가 갈 수 있는 거리 이내의 EV 충전소에 차량이 주차되어 있거나 현재 EV 차량의 충전이 진행되고 있다면, EV 차량을 충전할 수 없을 것이다. 그리고 차량을 재 충전하지 않고서는 계속 주행할 수 없는 경우, 사용자는 충전 가능한 EV 충전소가 나오기를 계속 기다려야 한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 현재 충전 가능한 EV 충전소가 없는 경우(S300)를 전제 조건으로 한 상태에서, 사용자는 자신의 현재 위치를 기준으로 하여 충전 서비스를 신청한다(S310). EV 차량은 현재 배터리의 충전량에 따라 주행할 수 있는 거리정보를 표시하고 있기에, 충전 서비스 신청시 사용자는 이러한 거리 정보를 기초로 주행가능한 거리 정보도 함께 전송한다.
서버(300)는 상기 거리정보 및 사용자 위치를 기준으로 사용자가 주행할 수 있는 거리 내에 위치한 EV 충전소들의 정보를 액세스한다(S320). 그런 다음 각 HEMS 게이트 웨이(130)를 통해 전송되는 차량 감지 센서(240)의 감지정보를 참조하여 충전 가능한 EV 충전소의 발생여부를 체크한다(S330).
상기 체크 결과 충전 가능한 EV 충전소 정보가 인지되면(S340), 서버(300)는 관련된 안내 메시지를 충전 서비스를 신청한 사용자 단말(400)로 전송한다(S350). 상기 안내 메시지에는 적어도 하나의 EV 충전소의 위치정보 및 지도정보가 포함될 수 있다. 이때 동일 구역 내에서 충전 서비스를 요청한 사용자가 다수 있을 수 있고, 이 경우 서버(300)는 서비스 요청 순서에 따라 순서대로 충전 가능한 EV 충전소 정보를 각각의 사용자 단말(400)로 전송하게 될 것이다. 이때 서버(300)는 어느 한 곳의 EV 충전소에 다수의 차량이 몰리지 않도록 분산시켜 제어하는 것이 바람직하다.
충전 서비스 신청한 사용자는 자신의 사용자 단말(400)을 통해 안내 메시지를 확인한다. 그리고 사용자는 안내 메시지에 안내된 EV 충전소로 이동하여 차량 충전 서비스를 수행한다(S360). 안내 메시지에는 하나 이상의 EV 충전소 정보가 있기 때문에, 사용자는 원하는 장소로 가서 배터리 충전을 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 EV 차량의 충전 서비스 요청에 따라 배터리 충전에 따른 충전요금 결제과정을 보인 흐름도이다.
충전요금 결제는 충전시간 및 충전량에 따라 충전요금 결제가 진행되어야 하는데, 결제는 EV 차량의 배터리를 충전하기 전에 이루어지는 것이 좋다.
도 7에 도시한 바와 같이, 사용자가 충전가능한 EV 충전소에 EV 차량을 주차한다(S400). 차량 주차에 의하여 차량 감지 센서(240)는 차량을 감지하고 감지된 정보는 HEMS 게이트 웨이(130)를 통해 서버(300)로 전송된다. 그래서 상기 EV 충전소는 현재 차량 충전 중 상태로 표시된다. 이는 다른 사람의 서비스 요청시, 서버(300)가 상기 EV 충전소에 대한 정보는 안내하지 않는 것을 의미한다. 또는 "충전이 완료되기 까지 소정 시간을 대기해야 합니다"와 같은 안내 메시지를 서비스 요청한 사용자 단말(400)로 전송하도록 한다.
사용자가 스마트 미터기(230)의 입력부(234)를 조작하여 충전시간 또는 충전량 정보를 입력한다(S410). 그러면 스마트 미터기(230)는 입력된 정보를 기초로 결제할 충전요금을 표시하고(S420), 사용자는 충전요금을 결제한다(S430). 충전요금 결제는 카드 및 사용자 단말을 이용한 다양한 매체를 이용하여 수행할 수 있을 것이다. 그리고 충전요금 결제가 정상으로 이루어지면, EV 충전장치(200)에서 EV 충전기(220)를 사용하여 충전할 수 있음을 안내한다.
사용자는 안내에 따라 충전기 케이블(222)을 EV 차량의 충전단자(미도시)에 연결하여 충전을 수행할 수 있다(S440). 이러한 충전 과정은 사용자가 입력한 충전시간 또는 충전량에 도달할때까지 진행된다.
도 8은 도 7의 충전요금 결제과정의 다른 실시 예를 설명하는 흐름도이다. 상기한 도 7과 같이 다양한 수단을 이용하여 충전요금을 결제하는 것 이외에, 사용자 인증을 통해 결제를 할 수도 있다.
상술한 바와 같이 스마트 미터기(230)에는 인증부(232)가 구비되어 있다. 인증부(232)는 사용자 인증을 위한 매체로서, 지문이나 정맥, 홍채, 얼굴 인식 등의 생체인식기술을 포함할 수 있다. 충전 서비스를 이용하고자 하는 사용자는 미리 자신의 인증정보를 등록해야 한다. 인증 정보 등록은 스마트 미터기(230) 외에 사용자 단말, 또는 일련의 컴퓨터 장치를 이용할 수 있고 서버(300)와 접속한 상태에서 인증과정을 수행하면 된다.
인증 과정이 완료되면, 사용자의 개인 인증정보는 서버(300)에 등록된다(S500). 또는 자신이 자주 이용하는 EV 충전장치(200)가 설치된 HEMS(100)에 직접 등록하는 것도 가능하다.
이러한 사용자 개인정보를 등록한 상태에서, 사용자가 스마트 미터기(230)의 입력부(234)를 조작하여 충전시간 또는 충전량 정보를 입력하면(S510), 스마트 미터기(230)는 입력된 정보를 기초로 결제할 충전요금을 표시한다(S520).
사용자는 스마트 미터기(230)에 입력한 충전시간 또는 충전량 정보에 따른 결제할 충전요금을 자신의 개인정보를 이용하여 결제할 수 있다(S530). 예를 들어 지문 인식만으로 충전할 수 있는 상태가 된다는 것이다. 물론 이러한 과정이 실제로 충전요금을 결제하는 것은 아니다. 이후에 서버(300) 또는 해당 HEMS(100)가 사용자에게 충전요금을 청구하여 결제하는 방식이다.
사용자가 개인정보를 통해 결제가 정상적으로 되면, EV 충전장치(200)는 EV 충전기(220)를 사용하여 충전할 수 있음을 안내하고, 이에 사용자는 안내에 따라 충전기 케이블(222)을 EV 차량의 충전단자에 연결하여 충전을 수행하게 된다(S540).
한편, 상기한 충전요금은 충전 서비스를 제공하는 운영주체 및 충전시설을 제공하는 EV 충전소의 제공자(즉 가정이나 주택 보유자)와 계약에 의해 일정 비율로 나뉘어 제공될 수 있다. 또는 서버(300)와 연계되지 않고 서비스 요청 사용자가 소정 EV 충전장치(200)를 직접 사용하여 충전한다면, 이때 발생하는 비용은 운영주체의 수익이 발생하지 않기 때문에 충전시설 제공자가 더 많은 수익을 배분받을 수 있을 것이다.
본 발명은 위에서 설명한 바와 같이 사용자가 사용자 단말을 이용하여 충전 서비스를 요청한 후 차량을 충전하는 구성이다. 그러나 다른 방안에 따라 충전하는 것도 가능하다. 예를 들어, EV 충전소에 호출 버튼이 마련되고, 그 EV 충전소에서 EV 차량의 충전을 완료한 사용자가 호출 버튼을 조작하면, 충전 서비스를 요청한 사용자 단말로 안내 메시지가 전송되게 할 수 있다. 이때 충전 서비스를 요청한 사용자 단말이 둘 이상이면 순서대로 수행된다. 그리고 안내 메시지를 확인한 사용자는 EV 충전소로 EV 차량을 이동한 후 충전을 하게 된다.
이 경우 다수의 EV 충전소에서 안내 메시지가 전송될 수 있으며, 사용자는 가장 가까운 EV 충전소나 자신이 원하는 EV 충전소로 이동하여 충전할 수 있다.
도 9는 본 발명의 충전 서비스 과정 중, 거주자의 사용패턴에 따라 충전 서비스를 수행하는 과정의 흐름도이다. 본 발명은 거주자가 자신의 EV 충전시설을 제3자에게 제공하여 EV 차량을 쉽게 충전할 수 있도록 하는 것이나, 이러한 충전 서비스는 무엇보다 거주자가 자신 차량을 우선적으로 충전할 수 있음을 전제로 해야 할 것이다. EV 충전시설을 제공하는 거주자가 다른 사람으로 인해 자신 차량을 충전하지 못하거나, 주차할 수 없으면 안되기 때문이다.
도 9와 같이 HEMS(100)에 거주자의 사용 패턴(생활 패턴) 정보를 미리 등록한다(S600). 여기서 말하는 사용패턴은, EV 차량의 충전과 관련하여 일/주/월 단위로 EV 차량의 충전 시점이나, 외출 후 복귀시간 정보 등으로, 거주자가 EV 충전장치(200)를 사용하는 정보일 수 있다. 그리고 이러한 정보 등록은 거주자가 직접 등록할 수도 있으나, EV 충전장치(200)에서 충전하는 시간 등을 체크하여 등록할 수 있다.
거주자의 사용패턴이 HEMS(100)에 등록된 상태에서, 제3자로부터 충전 서비스 요청이 발생한다(S610).
그러면, HEMS(100)는 거주자의 사용패턴을 액세스하고(S620), 상기 충전 서비스 요청에 따른 EV 차량의 충전 허용 여부를 판단한다(S630). 즉 거주자가 EV 충전시설로 복귀하기 전에 제3자가 EV 차량을 충전할 수 있는지를 판단하는 것이다. 판단에는 거주자의 복귀 시간과 비교하여 제3자가 현 위치에서 EV 충전시설까지 이동하는 시간, 실제 충전하는 시간 등을 모두 포함하여 실시하게 될 것이다.
상기 충전 여부 판단 결과(S640), 충전 가능하다고 판단되면 HEMS(100)는 서비스 요청한 제3자의 사용자 단말로 충전 서비스를 할 수 있음을 안내하는 메시지를 전송하도록 하고(S650), 반면 충전이 불가한 경우에는 상기 사용자 단말로 충전 불가 안내 메시지를 전송한다(S660). 따라서, 거주자는 복귀 시점에 자신의 EV 충전시설에서 충전을 할 수 있거나 주차할 수 있는 조건이 된다(S670).
이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : HEMS
130 : HEMS 게이트 웨이
200 : EV 충전장치
210 : ESS
220 : EV 충전기
230 : 스마트 미터기
232 : 인증부
234 : 입력부
236 : 요금 결제부
240 : 차량 감지 센서
300 : 서버
400 : 사용자 단말

Claims (2)

  1. 가정에 마련된 홈 에너지 관리 시스템(Home Energy Management System:HEMS)에 거주자의 사용패턴 정보를 등록하는 단계;
    제3자로부터 충전 서비스 요청이 발생하는 단계;
    상기 HEMS가 상기 사용패턴 정보를 액세스하여 충전 서비스 허용 여부를 판단하는 단계;
    상기 충전 서비스 허용 여부에 따라 충전가능 메시지 또는 충전불가 메시지를 상기 충전 서비스 요청한 사용자 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 에너지 관리 시스템을 이용한 전기차량 공유 충전방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 사용패턴 정보는,
    거주자의 외출 후 복귀 시간이나 거주자가 자신의 EV 차량를 충전하는 시간 정보를 포함하는 홈 에너지 관리 시스템을 이용한 전기차량 공유 충전방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230067151A (ko) 2021-11-09 2023-05-16 현대자동차주식회사 차량의 충방전 제어 시스템 및 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012226416A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Toyota Motor Corp 充電システム
KR20160043563A (ko) * 2014-10-13 2016-04-22 김호중 지정주차구획 공동관리 시스템 및 그 방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5395764B2 (ja) * 2010-08-24 2014-01-22 株式会社日立製作所 電気自動車の充電制御方法、充電監視制御センタ、車載カーナビ装置、および電力系統安定化システム
JP5071545B2 (ja) * 2010-10-06 2012-11-14 株式会社デンソー 電力需給システム
US9589455B2 (en) * 2012-02-22 2017-03-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle remote control system, server, and remote control terminal
JP2015116010A (ja) * 2013-12-10 2015-06-22 三菱電機株式会社 充電効率管理装置、充電効率管理方法および充電効率管理システム
KR101654714B1 (ko) * 2015-06-02 2016-09-07 하충목 스마트폰을 이용한 전기자동차 양방향 충전 관리시스템 및 방법
JP6459871B2 (ja) * 2015-09-15 2019-01-30 株式会社デンソー 住宅の管理システム
CN105719030A (zh) * 2016-03-29 2016-06-29 武汉大学 一种基于效能最大化原则的电动汽车负荷预测方法
CN106127370A (zh) * 2016-06-15 2016-11-16 施桂萍 一种智慧互联网小镇交通旅游管理系统
CN106127379A (zh) * 2016-06-22 2016-11-16 中智城信息科技（苏州）有限公司 一种基于灯联网传感器群和云计算的智慧城市组建方法
US10913374B2 (en) * 2016-08-05 2021-02-09 Lg Electronics Inc. Control device for controlling home energy management system and gateway
CN107067110B (zh) * 2017-04-14 2020-07-10 天津大学 车-路-网模式下电动汽车充电负荷时空预测方法
JP6950452B2 (ja) * 2017-10-25 2021-10-13 トヨタ自動車株式会社 電力管理システム、サーバおよび車両
KR20190046287A (ko) * 2017-10-26 2019-05-07 박용희 차량 정보 및 충전소 정보를 이용한 최적 충전소 안내 시스템 및 방법
CN110015109A (zh) * 2017-12-27 2019-07-16 新智数字科技有限公司 车辆充电管理方法和充电管理系统
JP7091798B2 (ja) * 2018-04-13 2022-06-28 トヨタ自動車株式会社 車両充電システム、及び車両充電システムの認証方法
CN109927566A (zh) * 2019-03-21 2019-06-25 深圳业拓讯通信科技有限公司 电动车辆引导充电方法、车载终端、服务端及存储介质

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012226416A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Toyota Motor Corp 充電システム
KR20160043563A (ko) * 2014-10-13 2016-04-22 김호중 지정주차구획 공동관리 시스템 및 그 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
개인소유 전기차 충전기 "공유하면 돈 벌어요" (2017.08.03.), (출처 : https://www.etnews.com/20170803000231)* *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230067151A (ko) 2021-11-09 2023-05-16 현대자동차주식회사 차량의 충방전 제어 시스템 및 방법

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