KR20220020142A - 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및 이를 이용한 충전 방법 - Google Patents

전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및 이를 이용한 충전 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220020142A
KR20220020142A KR1020200100738A KR20200100738A KR20220020142A KR 20220020142 A KR20220020142 A KR 20220020142A KR 1020200100738 A KR1020200100738 A KR 1020200100738A KR 20200100738 A KR20200100738 A KR 20200100738A KR 20220020142 A KR20220020142 A KR 20220020142A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
charging device
vehicle
communication
mobile charging
Prior art date
Application number
KR1020200100738A
Other languages
English (en)
Inventor
임유석
김상옥
박기준
임주호
Original Assignee
한국전력공사
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 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020200100738A priority Critical patent/KR20220020142A/ko
Publication of KR20220020142A publication Critical patent/KR20220020142A/ko

Links

Images

Classifications

    • G06Q50/30—
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/40—Business processes related to the transportation industry
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/305—Communication interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00045—Authentication, i.e. circuits for checking compatibility between one component, e.g. a battery or a battery charger, and another component, e.g. a power source
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167—Systems 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]
    • Y—GENERAL 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명의 전자인증체계 기반 이동형 충전 시스템은, 차량 및 충전 서비스 종류에 따라, 차량 또는 가입자에 대한 선택적인 인증 및 선택적인 통신 채널을 지원하는 이동형 충전 장치; 상기 이동형 충전 장치를 이용한 충전 서비스를 지원하기 위해, 상기 이동형 충전 장치 및 상기 이동형 충전 장치를 이용하려 충전하려는 차량 또는 가입자의 인증 정보를 관리하는 충전 사업자 서버; 상기 이동형 충전 장치에 대한 인증 정보를 관리하는 인프라 사업자 서버; 및 계통의 전력을 상기 이동형 충전 장치에 전달 및 차단하며, 상기 이동형 충전 장치로 전달되는 전력을 계량하며, 차량 충전에 필요한 정보들을 상기 충전 사업자 서버 또는 상기 인프라 사업자 서버로 전송함에 있어서, 필요한 라우팅 및 프로토콜 변환을 수행하는 분전 시스템을 포함할 수 있다.

Description

전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및 이를 이용한 충전 방법{ELECTRONIC AUTHENTICATION SYSTEM BASED MOBILE CHARGING DEVICE, SYSTEM AND CHARGING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 전자인증체계 기반으로 충전 작업 수행에 필요한 인증을 수행하는 이동형 충전 장치 및 이를 포함하는 이동형 충전 시스템 및 충전 방법에 관한 것이다.
세계적으로 환경 문제가 대두되면서 전기 자동차와 같은 친환경 차량의 보급이 확대되고 있다.
전기자동차용 충전기는 전기 자동차의 배터리에 전기에너지를 공급하는 장치이다. 이러한 충전기는 도로변이나 주차장 등에 입식 설치되어 전기 자동차 운행자가 필요시 충전기에 접근하여 충전 서비스를 받는다.
그러나, 입식 충전기는 개인적으로 소유하기에 비용 부담이 크고 설치 장소에 제한을 받을 수밖에 없어서 사적 용도보다는 공공적 용도가 더 크다.
따라서, 최근 전기 자동차가 대중화됨에 따라 충전기의 수요가 높아지고 이에 따른 충전기의 다양성도 요구되어 기존의 입식 충전기 이외에 아파트 등에서 사용할 수 있는 저가의 휴대용 충전기에 대한 소요가 존재한다. 이는 전기 자동차의 보급 확대를 위해서는 전기 자동차 충전 인프라 구축이 무엇보다도 필수적으로 갖추어야 할 사항이기 때문이며, 아파트나 일반주택 등에 구비될 수 있는 충전설비뿐만 아니라, 장거리 운행 중 충전이 필요하다고 판단되면 언제 어디서나 손쉽게 충전할 수 있도록 많은 충전소가 적재적소에 설립되어야 한다.
전기차가 아직 내연기관 차를 대체하지 못하는 상황에서 주차공간이 부족한 아파트와 같은 공동주택에 7kW급의 전기차 충전기를 설치하는 것이 여전히 쉽지 않다. 이는 구축비용에 대한 경제성 문제, 전용주차구역 문제 등 다양한 원인이 공존한다.
이러한 상황에 대안으로 이동형 충전기와 같은 여러 충전기가 존재하는데 초기에 전기사용에 대한 도전 가능성, 기존 충전 사업자와는 다른 인증체계로 인한 상호운용성 문제 등이 존재한다. 또한, 기존 충전 방식은 이동형 충전시스템의 회원인증을 위해서 매월 일정한 통신비를 개인이 부담해야 하는 불편도 있었다.
이는 기존에 이동형 충전시스템은 충전 사업자 자체적인 인증방식과 운영방식으로 인해 상호 운용성이 확보되지 않고, 충전기기에 대한 인증체계와 연동되기 위한 제반 기술이 부재한 상태이기 때문이다.
게다가, 종래 기술은 전기자동차 충전 서비스 사업자와 충전 인프라 사업자의 보안 책임 분담이 명확하지 않았으며, 기존의 이동형 충전 방식으로 누진세 탈법, 가상 화폐 채굴 등 부정한 용도로 전력 사용을 방지할 방안도 마련되지 않았다.
대한민국 등록공보 10-1245540호
본 발명은 전기자동차 충전 서비스 사업자와 충전 인프라 사업자에 대한 상호 운용성 및 서비스 유연성이 우수한 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및 이를 이용한 충전 방법을 제안하고자 한다.
본 발명은 기존 아파트 또는 신설 아파트에 구축이 용이하고, 차량이 ISO 15118 PnC 서비스로 충전회원 자동인증 방식을 희망하는 경우에도 서비스가 가능하고, 기기에 대한 인증 및 충전전력 제어를 통한 안전성이 확보된 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및 이를 이용한 충전 방법을 제안하고자 한다.
본 발명은 전기자동차 충전 서비스 사업자와 충전 인프라 사업자의 보안 책임 분담이 명확하며 부정 사용을 방지할 수 있는 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및 이를 이용한 충전 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 전자인증체계 기반 이동형 충전 시스템은, 차량 및 충전 서비스 종류에 따라, 차량 또는 가입자에 대한 선택적인 인증 및 선택적인 통신 채널을 지원하는 이동형 충전 장치; 상기 이동형 충전 장치를 이용한 충전 서비스를 지원하기 위해, 상기 이동형 충전 장치 및 상기 이동형 충전 장치를 이용하려 충전하려는 차량 또는 가입자의 인증 정보를 관리하는 충전 사업자 서버; 상기 이동형 충전 장치에 대한 인증 정보를 관리하는 인프라 사업자 서버; 및 계통의 전력을 상기 이동형 충전 장치에 전달 및 차단하며, 상기 이동형 충전 장치로 전달되는 전력을 계량하며, 차량 충전에 필요한 정보들을 상기 충전 사업자 서버 또는 상기 인프라 사업자 서버로 전송함에 있어서, 필요한 라우팅 및 프로토콜 변환을 수행하는 분전 시스템을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이동형 충전 장치는, 상기 분전 시스템의 개별 특성에 따라 상기 분전 시스템과의 선택적인 통신 채널을 지원할 수 있다.
여기서, 상기 이동형 충전 장치는, 충전 전력 경로를 단속하는 접촉기; 충전할 차량과 충전을 위한 통신을 수행하는 차량 통신 수단; 상기 분전 시스템과 충전을 위한 통신을 수행하는 전력측 통신 수단; 자신을 인증하기 위한 보안 정보 및 보안 알고리즘을 구비한 충전기 인증 모듈; 상기 접촉기, 상기 차량 통신 보드 및 상기 전력측 통신 모듈의 동작을 제어하는 CPU를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 분전 시스템은, 분전함에 설치되며, 분전함을 경유하는 전력을 연결된 상기 이동형 충전 장치로 전달하거나 차단하는 컨트롤 유닛; 및 충전 서비스에 대한 단위 지역에 설치되며, 상기 이동형 충전 장치와 상기 충전 사업자 서버 또는 상기 인프라 사업자 서버와의 통신 경로를 설정하며, 설정된 통신 경로에 따른 프로토콜 변환을 수행하는 로컬 컨트롤러를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 컨트롤 유닛은, 상기 이동형 충전 장치로의 전력 경로를 단속하는 접촉기; 상기 이동형 충전 장치로 전달되는 전력을 계량하는 미터기; 상기 로컬 컨트로러와 데이터 통신을 수행하는 컨트롤러 통신기; 상기 이동형 충전 장치와 충전을 위한 데이터 통신을 수행하는 충전측 통신 모듈; 상기 접촉기, 상기 통신기 및 상기 충전측 통신 모듈의 동작을 제어하는 MCU를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 로컬 컨트롤러는, 상기 컨트롤 유닛과 데이터 통신을 수행하는 유닛 통신기; 상기 충전 사업자 서버가 이용하는 프로토콜 및 상기 인프라 사업자 서버가 이용하는 프로로콜 패킷을 작성하고, 상기 충전 사업자 서버 및 상기 인프라 사업자 서버로부터 받은 프로토콜 패킷로부터 데이터를 추출하는 프로토콜 변환부; 상기 충전 사업자 서버 및 상기 인프라 사업자 서버와 데이터 통신을 수행하는 서버 통신기; 상기 유닛 통신기 및 상기 서버 통신기의 동작을 제어하고, 상기 컨트롤 유닛으로부터 받은 데이터를 상기 프로토콜 패킷으로 작성하여 상기 충전 사업자 서버 또는 상기 인프라 사업자 서버로 전송하고, 상기 프로토콜 패킷로부터 추출된 데이터를 상기 컨트롤 유닛으로 전송하는 CPU; 및 데이터의 전송 과정 또는 프로토콜 변환 과정에서 필요한 정보 및 작업 정보를 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 분전 시스템은, 충전 설비를 제공하는 인프라 사업자와, 충전 서비스를 제공하는 충전 서비스 사업자가 구분된 차량 충전 시스템에서, 계통의 전력을 외부의 차량 충전 장치로 전달하여 차량에 대한 충전을 수행하고, 차량 충전에 대한 정산을 지원하는 분전 시스템으로서,
분전함에 설치되며, 분전함을 경유하는 전력을 연결된 상기 충전 장치로 전달하거나 차단하며, 상기 충전 장치로 전달되는 전력을 계량하는 컨트롤 유닛; 및 충전 서비스에 대한 단위 지역에 설치되며, 상기 충전 장치와 충전 사업자 서버 또는 인프라 사업자 서버와의 통신 경로를 설정하며, 설정된 통신 경로에 따른 프로토콜 변환을 수행하는 로컬 컨트롤러를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 컨트롤 유닛은, 상기 차량 충전 장치로의 전력 경로를 단속하는 접촉기; 상기 이동형 충전 장치로 전달되는 전력을 계량하는 미터기; 상기 로컬 컨트로러와 데이터 통신을 수행하는 컨트롤러 통신기; 상기 차량 충전 장치와 충전을 위한 데이터 통신을 수행하는 충전측 통신 모듈; 및 상기 접촉기, 상기 통신기 및 상기 충전측 통신 모듈의 동작을 제어하는 MCU를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 접촉기는, 인증된 이동형 충전 장치에 대해서만 전력을 전송할 수 있도록 상기 로컬 컨트롤러 또는 상기 인프라 사업자 서버에서 지시하는 전자적인 신호로 제어가 가능한 MC(Magnetic contactor)일 수 있다.
여기서, 상기 로컬 컨트롤러는, 상기 컨트롤 유닛과 데이터 통신을 수행하는 유닛 통신기; 상기 충전 사업자 서버가 이용하는 프로토콜 및 상기 인프라 사업자 서버가 이용하는 프로로콜 패킷을 작성하고, 상기 충전 사업자 서버 및 상기 인프라 사업자 서버로부터 받은 프로토콜 패킷로부터 데이터를 추출하는 프로토콜 변환부; 상기 충전 사업자 서버 및 상기 인프라 사업자 서버와 데이터 통신을 수행하는 서버 통신기; 상기 유닛 통신기 및 상기 서버 통신기의 동작을 제어하고, 상기 컨트롤 유닛으로부터 받은 데이터를 상기 프로토콜 패킷으로 작성하여 상기 충전 사업자 서버 또는 상기 인프라 사업자 서버로 전송하고, 상기 프로토콜 패킷로부터 추출된 데이터를 상기 컨트롤 유닛으로 전송하는 CPU; 및 데이터의 전송 과정 또는 프로토콜 변환 과정에서 필요한 정보 및 작업 정보를 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프로토콜 변환부는, 상기 CPU에 로딩된 형태로 실행되는 다수의 충전 서비스 사업자 및 인프라 사업자의 자체 프로토콜 SW들일 수 있다.
여기서, 상기 CPU는 상기 차량 충전 장치로부터의 데이터에서 목적지 정보를 추출하고, 해당 목적지의 사업자의 프로토콜 SW로 해당 프로토콜 패킷으로 변환하여, 해당 목적지의 사업자 서버로 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치는, 충전 설비를 제공하는 인프라 사업자와, 충전 서비스를 제공하는 충전 서비스 사업자가 구분된 차량 충전 시스템에서, 계통의 전력망에 연결된 분전 시스템에 접속하여, 연결된 차량에 대하여 충전을 수행하는 이동형 충전 장치로서,
충전 전력 경로를 단속하는 접촉기; 충전할 차량과 충전을 위한 통신을 수행하는 차량 통신 수단; 상기 분전 시스템과 충전을 위한 통신을 수행하는 전력측 통신 수단; 자신을 인증하기 위한 보안 정보 및 보안 알고리즘을 구비한 충전기 인증 모듈; 상기 접촉기, 상기 차량 통신 수단 및 상기 전력측 통신 수단의 동작을 제어하되, 연결되는 차량이 지원하는 충전 규격에 따라 선택적인 통신 채널을 지원하는 CPU를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전력측 통신 모듈 또는 상기 차량 통신 모듈로서, 전기자동차 충전 슬롯에 구비되는 통신 라인을 이용하는 차량 통신을 수행하는 CP/PD 보드; ISO 15118 규격에 따라 차량과 PLC 통신을 수행하는 차량측 PLC 통신기; 상기 분전 시스템과 전력선을 이용한 PLC 통신을 수행하는 분전측 PLC 통신기; 및 와이파이나 지그비 통신 같은 근거리 무선 통신을 수행하는 근거리 무선 통신기를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 CPU에는, 차량과 ISO 15118 규격에 따른 프로토콜 패킷을 처리하는 15118 프로토콜 SW; 상기 분전 시스템과 사전 협의된 프로토콜 패킷을 처리하는 Local Protocol SW; 및 상기 분전 시스템과의 근거리 무선 통신을 위한 프로토콜 패킷을 처리하는 근거리 무선통신 프로토콜 SW 중 적어도 하나 이상이 로딩될 수 있다.
여기서, 상기 CPU는, 상술한 다수 개의 통신기들 및 상술한 다수 개의 SW들 중, 차량측 커넥터에 연결된 차량의 종류 및 전력측 커넥터에 연결된 분전 시스템의 상태에 따라, 연결된 차량 및 분전 시스템과의 협상에 의해 결정된 것들만을 활성화시켜 이용할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치를 이용한 충전 방법은, 이동형 충전 장치의 차량 및 전력 계통의 분전 시스템으로의 연결을 확인하는 단계; 상기 이동형 충전 장치와 상기 차량의 통신 방법 및 상기 이동형 충전 장치와 상기 분전 시스템의 통신 방법을 결정하는 단계; 상기 연결된 전기자동차에 대한 충전 서비스 권한 인증을 수행하는 단계; 상기 연결된 전기자동차에 대한 충전을 수행하는 단계; 및 충전 완료에 대한 정산을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 통신 방법을 결정하는 단계에서는, 상기 이동형 충전 장치는 상기 분전 시스템과 가능한 통신방식을 사용하여, 자신의 ID를 제출하고, 이에 응답하여 상기 분전 시스템은 네트워크 접속 관련 정보를 상기 이동형 충전 장치에 제공하는 이동형 충전 장치를 이용할 수 있다.
여기서, 상기 통신 방법을 결정하는 단계에서는, 상기 이동형 충전 장치가 사전에 탑재된 자기 인증서를 활용하여 TLS 보안통신을 수립하는 이동형 충전 장치를 이용할 수 있다.
여기서, 상기 서비스 권한 인증을 수행하는 단계에서는, 상기 이동형 충전 장치에 대한 인증은 인프라 사업자 서버에서 발급된 인증 정보를 이용하며, 상기 충전을 요청하는 사용자 또는 차량에 대한 인증은 충전 서비스 사업자 서버에서 발급된 인증 정보를 이용할 수 있다.
여기서, 상기 서비스 권한 인증을 수행하는 단계에서는, ISO 15118 규격을 미지원하는 차량에 대한 경우, 사용자의 스마트 폰을 활용하여 상기 이동형 충전 장치 이용을 위한 회원 인가코드(AuthKey)를 제출하고, 회원인증 및 충전인가를 처리하되, 이용을 신청하는 상기 이동형 충전 장치에 대한 고유 식별코드 제출은, 상기 스마트 폰으로 상기 이동형 충전 장치의 외부에 표시된 2차원 바코드를 인식하는 방식으로 수행될 수 있다.
상술한 구성의 본 발명의 사상에 따른 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및/또는 이를 이용한 충전 방법을 실시하면, 전기자동차 충전 서비스 사업자와 충전 인프라 사업자에 대한 상호 운용성 및 서비스 유연성이 우수한 이점이 있다.
본 발명의 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및/또는 이를 이용한 충전 방법은, 인증된 기기에만 전력을 제공하는 메커니즘을 적용하여 인프라 운영 안정성을 높이는 이점이 있다.
본 발명의 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및/또는 이를 이용한 충전 방법은, 전기자동차 충전 서비스 사업자와 충전 인프라 사업자의 보안 책임 분담이 명확하며 부정 사용을 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및/또는 이를 이용한 충전 방법은, 보안성을 높이면서도 사용자의 충전 편의성을 향상시키는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 전자인증체계 기반 이동형 충전 시스템에서 충전을 수행하는 분전망에서 차량까지를 중심으로 도시한 구성도.
도 2는 도 1에 적용될 수 있는 컨트롤 유닛의 일 실시예를 도시한 블록도.
도 3은 도 1에 적용될 수 있는 로컬 컨트롤러의 일 실시예를 도시한 블록도.
도 4는 도 1에 적용될 수 있는 이동형 충전 장치의 기본 구성의 일 실시예를 도시한 블록도.
도 5는 도 4의 이동형 충전 장치가 ISO 15118 규격 등과 같은 표준 차량 통신 수단이 없는 차량에 대하여 충전을 수행하는 모습을 나타낸 개념도.
도 6은 도 4의 이동형 충전 장치가 ISO 15118 규격의 표준 차량 통신 수단이 구비된 차량에 대하여 충전을 수행하는 모습을 나타낸 개념도.
도 7은 도 4의 이동형 충전 장치가 SO 15118 규격 등과 같은 표준 차량 통신 수단을 구비하지 않는 차량 및 근거리 무선 통신이 곤란한 환경에서 충전을 수행하는 모습을 나타낸 개념도.
도 8은 본 발명의 사상에 따른 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치를 이용한 충전 방법을 도시한 흐름도.
도 9는 선택적 시나리오를 표현하는 방식으로, 도 8의 이동형 충전 장치를 이용한 충전 방법을 도시한 시나리오 흐름도.
도 10은 도 8의 이동형 충전 장치를 이용한 충전 방법을 이동형 충전 장치와 인프라 운영 서버(CPOS : Charge Point Operator Server)에 직접 접속하는 방식으로 구현한 실시예를 도시한 흐름도.
도 11은 본 발명의 사상에 따른 이동형 충전 장치를 사용하여 충전 서비스를 수행함에 있어 이용자(서비스 고객, 운전자)에 대한 인터페이스를 제공하는 스마트폰 어플리케이션의 구성을 나타낸 인터페이스 개략도.
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 발명에서는 ISO 15118 기반의 전자인증체계(PKI)를 활용하여 본 발명에서 제안하는 이동형 충전 장치에 전자인증서를 탑재하고, 스탠드형 충전시스템과 동일한 보안통신 기술을 활용하여 기기인증을 수행하는 이동형 충전 장치를 제안한다.
또한, ISO 15118 기반의 PnC 서비스도 지원하여, PnC로 사용자 인증과 스바트 충전(Smart Charging) 등 충전 제어가 가능하도록 하여 앞으로 나오는 전기차와 상호호환을 지향한다.
본 발명의 사상에 따른 전자인증체계 기반 이동형 충전 시스템은, 차량 및 충전 서비스 종류에 따라, 차량 또는 가입자에 대한 선택적인 인증 및 선택적인 통신 채널을 지원하는 이동형 충전 장치; 계통의 전력을 상기 이동형 충전 장치에 전달 및 차단하며, 상기 이동형 충전 장치로 전달되는 전력을 계량하며, 차량 충전에 필요한 각종 정보들(인증 정보, 데이터)을 충전 사업자 서버 또는 인프라 사업자 서버로 전송함에 있어서, 필요한 라우팅 및 프로토콜 변환을 수행하는 분전 시스템; 상기 이동형 충전 장치를 이용한 충전 서비스를 지원하기 위해, 상기 이동형 충전 장치 및 상기 이동형 충전 장치를 이용하려 충전하려는 차량 또는 가입자의 인증 정보를 관리하는 충전 사업자 서버; 및 상기 이동형 충전 장치에 대한 인증 정보를 관리하는 인프라 사업자 서버를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 전자인증체계 기반 이동형 충전 시스템에서 충전을 수행하는 분전망에서 차량까지를 중심으로 도시한 구성도이다.
도시한 분전망에서 차량까지의 구성은 차량을 연결하여 충전을 수행하는 이동형 충전 장치(400) 및 분전망에서 상기 이동형 충전 장치로의 전력 공급을 담당하는 분전 시스템(200, 300)으로 구분할 수 있다. 또한, 분전망 이후 구성으로서 인프라 사업자 서버(CPOS)만을 제시하였으나, 상기 충전 사업자 서버도 포함됨은 물론이다.
도시한 분전 시스템은, 아파트 등에 구비되는 분전함(20)에 설치되며, 분전함(20)을 경유하는 전력을 연결된 상기 이동형 충전 장치(400)로 전달하거나 차단하는 컨트롤 유닛(200); 및 충전 서비스에 대한 단위 지역(예: 아파트 동)에 설치되며, 상기 이동형 충전 장치(400)와 상기 충전 사업자 서버 또는 상기 인프라 사업자 서버와의 통신 경로를 설정하며, 설정된 통신 경로에 따른 프로토콜 변환을 수행하는 로컬 컨트롤러(300)로 물리적으로 구분될 수 있다.
도시한 분전 시스템은, 분전함에서 220V 단상 전력을 연결하고, 일종의 분전함쪽 충전 제어 모듈로서 컨트롤 유닛(Control Unit)(200)을 구비하고, 컨트롤 유닛과 분전 선로 사이에 차단기(CB,Circuit Braker)(22)를 구비하는데, 상기 컨트롤 유닛(200)은 여러 개로 구성될 수 있다. 즉, 여러 개의 컨트롤 유닛(200)들이 하나의 로컬 컨트로러(300)와 연결되어 물리적인 제어를 받는 충전용 전력구 개수 확장 구조를 가지고 있다.
상기 로컬 컨트롤러(300)는 분전함(20)의 구내 이동형 충전시스템의 전력 출력단(power oulet)에 대한 제어 및 상위 운영서버(CPOS)와의 통신을 수행할 수 있다.
도시한 이동형 충전 장치(400)는 전기자동차의 충전구에 연결되는 차량측 커넥터(42) 및 분전함(20)이 지원하는 콘센트(24)에 연결되는 전력측 커넥터(44)를 구비하고 있다.
도 2는 도 1에 적용될 수 있는 컨트롤 유닛의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도시한 컨트롤 유닛(200)은, 상기 이동형 충전 장치로의 전력 경로를 단속하는 접촉기(210); 상기 이동형 충전 장치로 전달되는 전력을 계량하는 미터기(220); 상기 로컬 컨트로러와 데이터 통신을 수행하는 컨트롤러 통신기; 상기 이동형 충전 장치와 충전을 위한 데이터 통신을 수행하는 충전측 통신 모듈; 상기 접촉기(210), 상기 컨트롤러 통신기 및 상기 충전측 통신 모듈의 동작을 제어하는 MCU(260)를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤 유닛(Control Unit)의 상기 미터기(220)로서 법정 계량계를 포함할 수 있으며, 상기 로컬 컨트롤러(local controller)와의 통신을 위한 인터페이스로서 상기 컨트롤러 통신기를 구비할 수 있다. 상기 충전측 통신 모듈은 상기 이동형 충전 장치와의 통신을 위한 여러 통신 인터페이스부들(282 ~ 288)의 형태로 구비될 수 있다.
예컨대, 도시한 시리얼 통신기(282) 및/또는 RJ-45 통신기(286)가 상기 컨트롤러 통신기로서 사용되고, 도시한 PLC 통신기(288) 및/또는 근거리 무선 통신기(284)가 상기 충전측 통신 모듈로서 사용될 수 있다.
예컨대, 근거리 무선 통신기(284)가 상기 컨트롤러 통신기 및 상기 충전측 통신 모듈로서 사용될 수 있다.
상기 접촉기(210)는, 인증된 이동형 충전 장치에 대해서만 전력을 전송할 수 있도록 예컨대, 상기 로컬 컨트롤러(300) 또는 인프라 사업자 서버에서 지시하는 전자적인 신호로 제어가 가능한 MC(Magnetic contactor) 형태로 구현될 수 있다. 전력의 부정 사용 방지의 목적에서는 상기 MC 형태의 접촉기는 필수적으로 구비하는 것이 바람직하지만, 이에 한정하지는 않는다.
도면에서는, 컨트롤 유닛(200)의 구동 전력을 생성하는 파워부(295)도 도시되었으나, 본 발명의 사상의 구현과 관련성이 낮아 상세 설명은 생략한다.
도 3은 도 1에 적용될 수 있는 로컬 컨트롤러의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도시한 로컬 컨트롤러(300)는, 상기 컨트롤 유닛(200)과 데이터 통신을 수행하는 유닛 통신기; 상기 충전 사업자 서버가 이용하는 프로토콜 및 상기 인프라 사업자 서버가 이용하는 프로로콜 패킷을 작성하고, 상기 충전 사업자 서버 및 상기 인프라 사업자 서버로부터 받은 프로토콜 패킷로부터 데이터를 추출하는 프로토콜 변환부; 상기 충전 사업자 서버 및 상기 인프라 사업자 서버와 데이터 통신을 수행하는 서버 통신기; 상기 유닛 통신기 및 상기 서버 통신기의 동작을 제어하고, 상기 컨트롤 유닛으로부터 받은 데이터를 상기 프로토콜 패킷으로 작성하여 상기 충전 사업자 서버 또는 상기 인프라 사업자 서버로 전송하고, 상기 프로토콜 패킷로부터 추출된 데이터를 상기 컨트롤 유닛(200)으로 전송하는 CPU(360); 및 데이터의 전송 과정 또는 프로토콜 변환 과정에서 필요한 정보 및 작업 정보를 저장하는 저장부(366)를 포함할 수 있다.
도시한 실시예의 로컬 컨트롤러(300)는, 전원을 공급받는 Power부(395)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 서버 통신기는 LAN을 구성할 수 있는 RJ-45 통신기(368) 또는 WiFi 통신기(384)를 구비한 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 서버 통신기는 상기 CPU(360)와 협력하여 상기 충전 사업자 서버 또는 상기 인프라 사업자 서버와의 통신을 수행한다.
일반적인 사이트에서는 상기 유닛 통신기는 시리얼 통신기(382)의 형태로 구현될 수 있다. 유선 연결이 용이하지 않은 보다 넓은 사이트의 경우, 상기 유닛 통신기는 근거리 무선 통신기(384)의 형태로 구현될 수 있다.
도시한 구현에서는 상기 프로토콜 변환부로서, 상기 CPU(360)에 의해 실행되는 충전인프라 운영 프로토콜로서 한국전력의 KEPCO 프로토콜로 충전기와 운영서버(CPOS) 사이의 프로토콜 변환을 수행하는 SW(364)가 로딩된 형태로 표현하였는데, 표현된 SW 부분은 다른 충전 서비스 사업자나 인프라 사업자의 자체 프로토콜(환경부, OCPP, IEC 63110 등)로 대체되거나, 추가 탑재될 수 있다.
도시한 구현에서는 상기 저장부(366)로서, 상기 CPU(360)의 내부 메모리 공간에 SW적으로 형성된 DB로 표현하였는데, 플래시 메모리 소자 같은 다른 독립된 메모리 장치로 구현될 수도 있다.
한편, 상기 CPU(360)에는 상기 이동형 충전 장치와 통신을 수행하는데 사용되는 Local(control) Protocol 패킷을 처리하기 위한 Local Protocol SW(362)도 로딩되어 있다. 상기 Local Protocol SW(362)도 상기 충전인프라 운영 프로토콜(예: KEPCO 프로토콜) SW(364)와 함께, 상기 프로토콜 변환부를 형성한다.
다수의 충전 서비스 사업자들 및/또는 인프라 사업자들을 지원하는 경우, 각 사업자들이 각자 사용하는 프로토콜 패킷을 처리하기 위해, 각 사업자 프로토콜 SW들이 상기 CPU(360)에 로딩된 형태로 상기 프로토콜 변환부를 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 CPU(360)는 Local(control) Protocol 패킷 형태로 접수된 상기 이동형 충전 장치의 데이터에서, 목적지 정보를 추출하고, 해당 목적지의 사업자의 프로토콜 SW로 해당 프로토콜 패킷으로 변환하여, 해당 목적지의 사업자 서버로 전송할 수 있다.
인프라 사업자 서버에 대해서 상기 로컬 컨트롤러(300)는 다른 것들과 구별되는 고유 식별부호(예: ID)로 식별되어야 하는 바, 고유 ID가 저장된 인증용 SD 카드가 장착될 수 있는 SD 카드 슬롯(390)을 구비할 수 있다.
도 4는 도 1에 적용될 수 있는 이동형 충전 장치의 기본 구성의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도시한 이동형 충전 장치(400)는, 충전 전력 경로를 단속하는 접촉기(410); 충전할 차량과 충전을 위한 통신을 수행하는 차량 통신 수단; 상기 분전 시스템과 충전을 위한 통신을 수행하는 전력측 통신 수단; 자신을 인증하기 위한 보안 정보 및 보안 알고리즘을 구비한 충전기 인증 모듈; 상기 접촉기, 상기 차량 통신 보드 및 상기 전력측 통신 모듈의 동작을 제어하는 CPU(460)를 포함할 수 있다.
상기 이동형 충전 장치(400)는, 연결되는 차량과의 선택적인 통신 채널을 지원한다. 이는, 전기차 충전 표준인 ISO 15118 규격의 제정이 예상보다 상당히 늦춰져서, 필드의 다양한 전기차 충전 프로토콜들이 실제 운영을 시작한 후에 확립되어, 전기자동차 차량마다 지원하는 충전 규격(프로토콜)이 서로 다름을 반영하여 충전 서비스를 제공하기 위함이다.
구현에 따라, 상기 이동형 충전 장치(400)는, 상기 분전 시스템의 개별 특성에 따라 상기 분전 시스템과의 선택적인 통신 채널을 지원할 수 있다.
비록, 상기 이동형 충전 장치와 상기 분전 시스템은 동일한 인프라 사업자에 의해 실시될 가능성이 높지만, 상기 분전 시스템이 설치되는 사이트(즉, 분전함)의 특성들의 편차가 커서, 설치되는 사이트에 따라 분전 시스템이 지원할 수 있는 통신 수단이 제한될 수 있으며, 또한, 많은 사이트(장소)들에 구축하여야 하는 인프라 구축의 경우, 각 사이트 마다 인프라의 구축 시기가 다를 수 있으며, 기술 발전이나 규정 등의 사유로 설치 시기에 따라 분전 시스템이 지원할 수 있는 통신 수단이 제한될 수 있다. 이러한 경우에도 이동형 충전 장치는 어느 사이트의 분전 시스템과도 연결이 가능하도록 선택적인 통신 채널을 지원한다.
상술한 바와 같이, 상기 이동형 충전 장치(400)는 차량쪽 통신과 분전 시스템쪽 통신을 선택적으로 수행하기 위해, 다양한 통신기들을 구비한다.
도시한 이동형 충전 장치(400)의 경우, 전기자동차 충전 슬롯에 구비되는 통신 라인을 이용하는 차량 통신을 수행하는 CP(Control Pilot)/PD(Proximity Detection) 보드(482); ISO 15118 규격에 따라 차량과 PLC 통신을 수행하는 차량측 PLC 통신기(487); 상기 분전 시스템과 전력선을 이용한 PLC 통신을 수행하는 분전측 PLC 통신기(488); 와이파이나 지그비 통신 같은 근거리 무선 통신을 수행하는 근거리 무선 통신기(484)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 CP/PD 보드(482) 및 차량측 PLC 통신기(487)는 상기 차량 통신 수단이 될 수 있으며, 상기 분전측 PLC 통신기(488)는 상기 전력측 통신 수단이 될 수 있다. 상기 근거리 무선 통신기(484)는 상기 차량 통신 수단 및/또는 상기 전력측 통신 수단이 될 수 있다.
또한, 상기 이동형 충전 장치(400)의 CPU(460)에는 차량쪽 통신과 분전 시스템쪽 통신을 선택적으로 수행하기 위해, 다양한 프로토콜 SW들이 설치(로딩)될 수 있다.
도시한 이동형 충전 장치(400)의 CPU(460)의 경우, 차량과 ISO 15118 규격에 따른 프로토콜 패킷을 처리하는 15118 프로토콜 SW(466); 상기 분전 시스템과 사전 협의된 프로토콜 패킷을 처리하는 Local Protocol SW(462); 및 상기 분전 시스템과의 근거리 무선 통신을 위한 프로토콜 패킷을 처리하는 근거리 무선통신 프로토콜 SW(464)가 로딩되어 있다.
상기 근거리 무선통신 프로토콜 SW(464)가 처리하는 프로토콜 패킷은 그 통신 최종 목적지가 상기 분전 시스템이 아니라, 인프라 사업자 서버 또는 충전 서비스 사업자 서버이다. 즉, 상기 프로토콜 패킷은 일종의 사업자용 프로토콜 패킷으로 볼 수도 있으나, 다양한 다수 사업자들의 각 프로토콜 패킷을 최종적으로 처리하는 것은 HW 제약이 있는 이동형 기기 보다는 고정형 기기에서 수행하는 것이 바람직한 바, 각 사업자 별 양식에 맞는 특정 프로토콜 패킷 처리는 로컬 컨트롤러(300)에서 수행한다. 이에 대하여 이동형 충전 장치(400)는 다수 사업자들에 대하여 공용되는 프로토콜 패킷(여기서는, 근거리 무선 통신으로서 WiFi 프로토콜 패킷)을 생성하되, 생성된 패킷의 목적지를 각 사업자 별로 특정한다.
상기 CPU(460)는, 상술한 다수 개의 통신기들(482 ~ 488) 및 다수 개의 SW들(462 ~ 466) 중, 차량측 커넥터(42)에 연결된 차량의 종류 및 전력측 커넥터(44)에 연결된 분전 시스템의 상태에 따라, 연결된 차량 및 분전 시스템과의 협상에 의해 결정된 것들만을 활성화시켜 이용한다.
도면에서는, 상기 충전기 인증 모듈로서, 인증용 SD 카드를 적용한 것이며, 상기 인증용 SD 카드는 도시한 SD 카드 슬롯(490)에 장착될 수 있다.
상기 인증용 SD 카드는 상호 인증을 수행할 수 있도록 마이크로컨트롤러 기능이 포함된 것이 바람직하며, 또한, 상기 인증용 SD 카드는 충전 인프라 사업자가 발급하는 것이 바람직하다. 이 경우, 보안을 위해 충전 인프라 사업자가 발급한 상기 인증용 SD 카드를 상기 SD 카드 슬롯(490)에 장착한 후, 제거 방지 락킹(491)이나 실링을 수행할 수 있다.
상기 도 2 내지 도 4에서는 각 통신 종류별로 통신기(모듈)들을 구비하는데, 각 종류별 통신기는 서버쪽 방향 통신이나 차량쪽 방향 통신을 수행하는데 각각 해당 상대 장치와 통신 채널을 형성할 수 있다. 또는 각 통신 종류별 각 통신 모듈기들의 전부 또는 일부의 경우, 각 통신 모듈이 서버쪽 방향 통신을 수행하는 모듈과 차량쪽 방향 통신을 수행하는 모듈의 쌍으로 구비될 수 있다.
다음, 상기 이동형 충전 장치가 차량쪽 통신 방법과 분전 시스템쪽 통신 방법을 선택하여 수행하는 각 예에 대하여 시나리오별로 구체적으로 살펴보겠다.
도 5는 도 4의 이동형 충전 장치가 ISO 15118 규격 등과 같은 표준 차량 통신 수단이 없는 차량에 대하여 충전을 수행하는 모습을 나타낸다.
다만, 이러한 차량의 경우에도 충전 제어 신호 송수신을 위한 Control Pilot 라인과 Proximity 라인은 구비되는 바, 차량측 커넥터(42)에 연결된 차량에 대하여 충전 제어 신호(CP / PD)을 통신하는 CP/PD 보드(482)가 활성화된다. 전력측 커넥터(44)를 이용한 통신 수단들은 비활성화되며, 분전 시스템과의 통신을 위해서는 근거리 무선 통신기(484)(보다 구체적으로 와이파이 통신 모듈)가 활성화되고, 이에 대응하여 CPU(460)에는 와이파이 통신 채널에 실린 Local Protocol 패킷을 처리하는 Local Protocol SW(462)가 로딩된다. 이때, 이동형 충전 장치와 로컬 컨트롤러 사이에 보안통신을 위해, 상기 SD 카드 슬롯(490)에 보안 통신용 HSM(Hardware Security Module)를 탑재한 SD 카드가 장착될 수 있다.
도 6은 도 4의 이동형 충전 장치가 ISO 15118 규격의 표준 차량 통신 수단이 구비된 차량에 대하여 충전을 수행하는 모습을 나타낸다.
이 경우, 연결된 차량이 ISO 15118 통신 기능을 갖춘 바, 도시한 이동형 충전 장치는 ISO 15118 PnC 인증기능을 제공할 수 있는 통신기들과 SW가 활성화된다. 이때, 차량과의 통신은 꼭 PLC 통신이 아닌 WiFi도 가능하다. 이는 ISO 15118-3과 ISO 15118-8 표준을 적용함으로써 표준 상호운용성도 확보할 수 있다.
구체적으로, 차량측 커넥터(42)에 연결된 차량에 대하여 충전 제어 신호(CP /PD)을 통신하는 CP/PD 보드(482)와, 차량측 커넥터(42)의 Control Pilot 라인 및 접지 라인을 이용하여 PLC 통신을 수행하는 차량측 PLC 통신기(487)가 활성화된다. 상기 차량측 PLC 통신기(487)에 대응하여 CPU(460)에는 15118 프로토콜 SW(466)이 로딩된다.
전력측 커넥터(44)를 이용한 통신 수단들은 비활성화되며, 분전 시스템과의 통신을 위해서는 근거리 무선 통신기(484)(보다 구체적으로 와이파이 통신 모듈)가 활성화되고, 이에 대응하여 CPU(460)에는 와이파이 통신 채널에 실린 Local Protocol 패킷을 처리하는 Local Protocol SW(462)가 로딩된다.
도 7은 도 4의 이동형 충전 장치가 SO 15118 규격 등과 같은 표준 차량 통신 수단을 구비하지 않는 차량 및 근거리 무선 통신이 곤란한 환경에서 충전을 수행하는 모습을 나타낸다. 이 경우, 충전 수행을 위한 기기인증, 제어 등의 처리를 수행할 수 있는 유효한 통신 수단은 차량측 커넥터(42) 및 전력측 커넥터(44)의 라인을 이용한 유선 통신 수단만이 존재한다.
이 경우, 차량측 커넥터(42)에 연결된 차량에 대하여 충전 제어 신호(CP/PD)을 통신하는 CP/PD 보드(482)가 활성화된다. 분전 시스템과의 통신을 위해 전력측 커넥터(44)를 이용한 통신 수단으로서 분전측 PLC 통신기(488)가 활성화되며, 이에 대응하여 CPU(460)에는 PLC 통신 채널에 실린 Local Protocol 패킷을 처리하는 Local Protocol SW(462)가 로딩된다.
도 8은 본 발명의 사상에 따른 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치를 이용한 충전 방법을 도시한 흐름도이다.
도시한 충전 방법은, 이동형 충전 장치의 차량 및 전력 계통의 분전 시스템으로의 연결을 확인하는 단계(S20); 상기 이동형 충전 장치와 상기 차량의 통신 방법 및 상기 이동형 충전 장치와 상기 분전 시스템의 통신 방법을 결정하는 단계(S40); 상기 연결된 전기자동차에 대한 충전 서비스 권한(회원) 인증을 수행하는 단계(S60); 상기 연결된 전기자동차에 대한 충전을 수행하는 단계(S70); 및 충전 완료에 대한 정산을 수행하는 단계(S80)를 포함할 수 있다.
도 9는 선택적 시나리오를 표현하는 방식으로, 도 8의 이동형 충전 장치를 이용한 충전 방법을 도시한 시나리오 절차 도식이다.
도시한 실시예는 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치(Mobile Charger)(400)와 컨트롤 유닛(200) 그리고 로컬 컨트롤러(300)와 기기인증, 사용자 인증, 충전 및 정산에 이르기까지의 일련의 선택적 시나리오 과정을 도식화한 것이다.
상기 S20 단계는 상기 이동형 충전 장치(400)가 자신의 차량측 커넥터(42) 및 전력측 커넥터(44)에 차량 및 컨트롤 유닛(200)이 연결되었는지 확인하는 방식으로 수행될 수 있다.
도시한 S40 단계에서, 이동형 충전 장치(400)는 컨트롤 유닛(200)과 WiFi/Zigbee/PLC 등 가능한 통신방식을 사용하여, 자신의 충전기(EVSE : Electric Vehicle Supply Equipment) ID를 제출하고, 이에 응답하여 컨트롤 유닛(200)은 네트워크 접속 관련 정보를 할당한다.
보다 구체적으로, 상기 이동형 충전 장치(400)는 컨트롤 유닛(200)쪽으로 통신을 수행할 수 있는 모든 통신기들(484, 488)을 이용하여 자신의 충전기(EVSE) ID를 제출을 위한 방송을 수행할 수 있다. 그러면, 상기 컨트롤 유닛(20)은 상기 방송들 중 수신되는 방송(복수인 경우, 가장 수신 상태가 우수한 방송)에 대한 통신 방법을 상기 이동형 충전 장치(400)와의 통신 방법으로 결정하고, 결정된 통신 방법에 따른 통신 채널을 형성하기 위한 정보를 할당/전달한다. 이에 따라, 상기 이동형 충전 장치(400)와 컨트롤 유닛(200)은 상호 통신 채널 방식 결정되면, 이에 따른 통신 채널을 형성한다.
구현에 따라, 이동형 충전 장치(400)에 사전에 탑재된 자기 인증서(499)를 활용하여 TLS 보안통신을 수립할 수 있다.
상기 서비스 권한(회원) 인증을 수행하는 단계(S60)에서 상기 이동형 충전 장치(400)에 대한 인증 및 충전을 요청하는 사용자(또는 차량)에 대한 인증을 수행하는데 있어서, 본 발명의 사상에 따라, 상기 이동형 충전 장치(400)에 대한 인증은 인프라 사업자 서버에서 발급된 인증 정보를 이용하며, 상기 충전을 요청하는 사용자(또는 차량)에 대한 인증은 충전 서비스 사업자 서버에서 발급된 인증 정보를 이용한다.
또한, 서비스 권한(회원) 인증을 수행하는 단계(S60)는, 시나리오에 따라, 보다 구체적으로 PnC 기능을 차량이 지원하는지에 따라, 도시한 바와 같이 S60-1 블록과 S60-2 블록 중 하나로 선택되어 수행된다.
먼저, ISO 15118 규격을 미지원하는 차량에 대한 경우인, S60-1 블록을 설명하겠다. 이 경우, 사용자(운전자)의 스마트 폰에 설치된 mobile app을 활용하여 이동형 충전 장치(400) 이용을 위한 회원 인가코드(AuthKey)를 제출하고, 해당 인증정보를 활용하여 회원인증 및 충전인가를 처리한다. 이때, 상기 mobile app이 이용을 신청하는 이동형 충전 장치(400)에 대한 고유 식별코드 제출은, 상기 스마트 폰으로 상기 이동형 충전 장치(400)의 외부에 표시된 2차원 바코드(QR 코드)를 인식하는 방식으로 수행될 수 있다. 상기 QR 코드는, 단순한 구현의 경우, 이동형 충전 장치(400)의 외면에 부착된 QR 코드 스티커 형태일 수 있으나, QR 코드 도용 등을 방지하기 위해서는, 이동형 충전 장치(400)에 구비된 디스플레이에 출력되는 QR 코드인 것이 유리하다. 더불어, 등록시마다 서버에서 이동형 충전 장치(400)에 한시적 QR 코드를 발급하여 전송하는 것이 바람직하다.
다음, ISO 15118 PnC 기능을 지원하는 차량에 대한 경우인, S60-2 블록을 설명한다. ISO 15118 PnC 지원 차량의 경우는 이동형 충전 장치(400)에서 차량과의 ISO 15118 통신을 처리하고, 해당 인증요청, 인가 관련 메시지들을 ISO 15118 지원 고정형 충전기와 유사하게, 컨트롤 유닛(200) - 로컬 컨트롤러(300) - 인프라 운영서버(CPOS) - 충전 서비스 사업자 서버(MO : eMobility Operator) 구간을 거쳐 처리할 수 있다.
상기 S60 단계에서 상술한 선택적 시나리오에 따라 회원인증이 확인되면, 상기 컨트롤 유닛(Control Unit)(200)의 접촉기(스위치)를 On시켜 충전을 인가해주는 프로시져를 수행한다(S70).
이후, 충전 완료를 확인하면, 상기 정산 단계(S80) 수행을 위해, 상기 컨트롤 유닛(200)은 해당 충전계량정보를 상술한 네트워크 경로를 통해 인프라 운영 서버 및 충전 서비스 사업자 서버로 전송할 수 있다.
도 10은 도 8의 이동형 충전 장치를 이용한 충전 방법을 이동형 충전 장치와 인프라 운영 서버(CPOS)에 직접 접속하는 방식으로 구현한 실시예를 도시한 흐름도이다. 즉, 이동형 충전 장치와 인프라 운영 서버(CPOS)간의 통신에 컨트롤 유닛을 경유하지 않음에 도 9의 경우와 차이가 있다. 예컨대, 이동형 충전 장치와 인프라 운영 서버(CPOS)는 LTE 네트워크 또는 5G 네트워크로 직접적인 무선 통신 채널을 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 이동형 충전 장치(400)는 LTE 및/또는 5G 무선 통신 모듈을 구비할 수 있다.
도 11은 본 발명의 사상에 따른 이동형 충전 장치를 사용하여 충전 서비스를 수행함에 있어 이용자(서비스 고객, 운전자)에 대한 인터페이스를 제공하는 스마트폰 어플리케이션의 구성을 나타낸다.
왼쪽 블록은 서비스 등록시의 인터페이스이며, 가운데 블록은 충전 서비스 정보를 나타내는 인터페이스이며, 오른쪽 블록은 충전 내역을 나타내는 인터페이스이다.
도시한 바와 같이, 이용자의 스마트폰으로 충전 서비스에 대한 다양한 정보를 이용자에게 출력할 수 있다. 또한, 웹상에서 이동형 충전 장치의 식별 정보(ID)를 등록할 때, 이동형 충전 장치에 부착되거나 디스플레이된 QRcode를 인식시켜 복잡한 EVSEID를 손쉽게 등록할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다. 이는 일반적으로 EVSE ID는 영문자, 숫자 등이 혼합된 형태로 고객이 직접 입력하면 오탈자 오류 발생 확률이 높음을 감안한 것이다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
20 : 분전함 22 : 차단기
42 : 차량측 커넥터 44 : 전력측 커넥터
200 : 컨트롤 유닛 210 : 컨트롤 유닛 접촉기
220 : 미터기 260 : MCU
300 : 로컬 컨트롤러 360 : 로컬 컨트롤러 CPU
400 : 이동형 충전 장치 410 : 이동형 충전 장치 접촉기
460 : 이동형 충전 장치 CPU

Claims (21)

  1. 차량 및 충전 서비스 종류에 따라, 차량 또는 가입자에 대한 선택적인 인증 및 선택적인 통신 채널을 지원하는 이동형 충전 장치;
    상기 이동형 충전 장치를 이용한 충전 서비스를 지원하기 위해, 상기 이동형 충전 장치 및 상기 이동형 충전 장치를 이용하려 충전하려는 차량 또는 가입자의 인증 정보를 관리하는 충전 사업자 서버;
    상기 이동형 충전 장치에 대한 인증 정보를 관리하는 인프라 사업자 서버; 및
    계통의 전력을 상기 이동형 충전 장치에 전달 및 차단하며, 상기 이동형 충전 장치로 전달되는 전력을 계량하며, 차량 충전에 필요한 정보들을 상기 충전 사업자 서버 또는 상기 인프라 사업자 서버로 전송함에 있어서, 필요한 라우팅 및 프로토콜 변환을 수행하는 분전 시스템
    을 포함하는 전자인증체계 기반 이동형 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동형 충전 장치는,
    상기 분전 시스템의 개별 특성에 따라 상기 분전 시스템과의 선택적인 통신 채널을 지원하는 이동형 충전 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동형 충전 장치는,
    충전 전력 경로를 단속하는 접촉기;
    충전할 차량과 충전을 위한 통신을 수행하는 차량 통신 수단;
    상기 분전 시스템과 충전을 위한 통신을 수행하는 전력측 통신 수단;
    자신을 인증하기 위한 보안 정보 및 보안 알고리즘을 구비한 충전기 인증 모듈;
    상기 접촉기, 상기 차량 통신 보드 및 상기 전력측 통신 모듈의 동작을 제어하는 CPU
    를 포함하는 이동형 충전 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분전 시스템은,
    분전함에 설치되며, 분전함을 경유하는 전력을 연결된 상기 이동형 충전 장치로 전달하거나 차단하는 컨트롤 유닛; 및
    충전 서비스에 대한 단위 지역에 설치되며, 상기 이동형 충전 장치와 상기 충전 사업자 서버 또는 상기 인프라 사업자 서버와의 통신 경로를 설정하며, 설정된 통신 경로에 따른 프로토콜 변환을 수행하는 로컬 컨트롤러;
    를 포함하는 이동형 충전 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 컨트롤 유닛은,
    상기 이동형 충전 장치로의 전력 경로를 단속하는 접촉기;
    상기 이동형 충전 장치로 전달되는 전력을 계량하는 미터기;
    상기 로컬 컨트로러와 데이터 통신을 수행하는 컨트롤러 통신기;
    상기 이동형 충전 장치와 충전을 위한 데이터 통신을 수행하는 충전측 통신 모듈;
    상기 접촉기, 상기 통신기 및 상기 충전측 통신 모듈의 동작을 제어하는 MCU
    를 포함하는 이동형 충전 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 로컬 컨트롤러는,
    상기 컨트롤 유닛과 데이터 통신을 수행하는 유닛 통신기;
    상기 충전 사업자 서버가 이용하는 프로토콜 및 상기 인프라 사업자 서버가 이용하는 프로로콜 패킷을 작성하고, 상기 충전 사업자 서버 및 상기 인프라 사업자 서버로부터 받은 프로토콜 패킷로부터 데이터를 추출하는 프로토콜 변환부;
    상기 충전 사업자 서버 및 상기 인프라 사업자 서버와 데이터 통신을 수행하는 서버 통신기;
    상기 유닛 통신기 및 상기 서버 통신기의 동작을 제어하고, 상기 컨트롤 유닛으로부터 받은 데이터를 상기 프로토콜 패킷으로 작성하여 상기 충전 사업자 서버 또는 상기 인프라 사업자 서버로 전송하고, 상기 프로토콜 패킷로부터 추출된 데이터를 상기 컨트롤 유닛으로 전송하는 CPU; 및
    데이터의 전송 과정 또는 프로토콜 변환 과정에서 필요한 정보 및 작업 정보를 저장하는 저장부
    를 포함하는 이동형 충전 시스템.
  7. 충전 설비를 제공하는 인프라 사업자와, 충전 서비스를 제공하는 충전 서비스 사업자가 구분된 차량 충전 시스템에서, 계통의 전력을 외부의 차량 충전 장치로 전달하여 차량에 대한 충전을 수행하고, 차량 충전에 대한 정산을 지원하는 분전 시스템으로서,
    분전함에 설치되며, 분전함을 경유하는 전력을 연결된 상기 충전 장치로 전달하거나 차단하며, 상기 충전 장치로 전달되는 전력을 계량하는 컨트롤 유닛; 및
    충전 서비스에 대한 단위 지역에 설치되며, 상기 충전 장치와 충전 사업자 서버 또는 인프라 사업자 서버와의 통신 경로를 설정하며, 설정된 통신 경로에 따른 프로토콜 변환을 수행하는 로컬 컨트롤러
    를 포함하는 분전 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 컨트롤 유닛은,
    상기 차량 충전 장치로의 전력 경로를 단속하는 접촉기;
    상기 차량 충전 장치로 전달되는 전력을 계량하는 미터기;
    상기 로컬 컨트로러와 데이터 통신을 수행하는 컨트롤러 통신기;
    상기 차량 충전 장치와 충전을 위한 데이터 통신을 수행하는 충전측 통신 모듈; 및
    상기 접촉기, 상기 통신기 및 상기 충전측 통신 모듈의 동작을 제어하는 MCU
    를 포함하는 분전 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 접촉기는,
    인증된 이동형 충전 장치에 대해서만 전력을 전송할 수 있도록 상기 로컬 컨트롤러 또는 상기 인프라 사업자 서버에서 지시하는 전자적인 신호로 제어가 가능한 MC(Magnetic contactor)인 분전 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 로컬 컨트롤러는,
    상기 컨트롤 유닛과 데이터 통신을 수행하는 유닛 통신기;
    상기 충전 사업자 서버가 이용하는 프로토콜 및 상기 인프라 사업자 서버가 이용하는 프로로콜 패킷을 작성하고, 상기 충전 사업자 서버 및 상기 인프라 사업자 서버로부터 받은 프로토콜 패킷로부터 데이터를 추출하는 프로토콜 변환부;
    상기 충전 사업자 서버 및 상기 인프라 사업자 서버와 데이터 통신을 수행하는 서버 통신기;
    상기 유닛 통신기 및 상기 서버 통신기의 동작을 제어하고, 상기 컨트롤 유닛으로부터 받은 데이터를 상기 프로토콜 패킷으로 작성하여 상기 충전 사업자 서버 또는 상기 인프라 사업자 서버로 전송하고, 상기 프로토콜 패킷로부터 추출된 데이터를 상기 컨트롤 유닛으로 전송하는 CPU; 및
    데이터의 전송 과정 또는 프로토콜 변환 과정에서 필요한 정보 및 작업 정보를 저장하는 저장부
    를 포함하는 분전 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로토콜 변환부는,
    상기 CPU에 로딩된 형태로 실행되는 다수의 충전 서비스 사업자 및 인프라 사업자의 자체 프로토콜 SW들인 분전 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 CPU는 상기 차량 충전 장치로부터의 데이터에서 목적지 정보를 추출하고, 해당 목적지의 사업자의 프로토콜 SW로 해당 프로토콜 패킷으로 변환하여, 해당 목적지의 사업자 서버로 전송하는 분전 시스템.
  13. 충전 설비를 제공하는 인프라 사업자와, 충전 서비스를 제공하는 충전 서비스 사업자가 구분된 차량 충전 시스템에서, 계통의 전력망에 연결된 분전 시스템에 접속하여, 연결된 차량에 대하여 충전을 수행하는 이동형 충전 장치로서,
    충전 전력 경로를 단속하는 접촉기;
    충전할 차량과 충전을 위한 통신을 수행하는 차량 통신 수단;
    상기 분전 시스템과 충전을 위한 통신을 수행하는 전력측 통신 수단;
    자신을 인증하기 위한 보안 정보 및 보안 알고리즘을 구비한 충전기 인증 모듈;
    상기 접촉기, 상기 차량 통신 수단 및 상기 전력측 통신 수단의 동작을 제어하되, 연결되는 차량이 지원하는 충전 규격에 따라 선택적인 통신 채널을 지원하는 CPU
    를 포함하는 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전력측 통신 모듈 또는 상기 차량 통신 모듈로서,
    전기자동차 충전 슬롯에 구비되는 통신 라인을 이용하는 차량 통신을 수행하는 CP/PD 보드;
    ISO 15118 규격에 따라 차량과 PLC 통신을 수행하는 차량측 PLC 통신기;
    상기 분전 시스템과 전력선을 이용한 PLC 통신을 수행하는 분전측 PLC 통신기; 및
    와이파이나 지그비 통신 같은 근거리 무선 통신을 수행하는 근거리 무선 통신기
    를 구비하는 이동형 충전 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 CPU에는, 차량과 ISO 15118 규격에 따른 프로토콜 패킷을 처리하는 15118 프로토콜 SW;
    상기 분전 시스템과 사전 협의된 프로토콜 패킷을 처리하는 Local Protocol SW; 및
    상기 분전 시스템과의 근거리 무선 통신을 위한 프로토콜 패킷을 처리하는 근거리 무선통신 프로토콜 SW 중 적어도 하나 이상이 로딩된 이동형 충전 장치
  16. 제15항에 있어서,
    상기 CPU는, 상술한 다수 개의 통신기들 및 상술한 다수 개의 SW들 중, 차량측 커넥터에 연결된 차량의 종류 및 전력측 커넥터에 연결된 분전 시스템의 상태에 따라, 연결된 차량 및 분전 시스템과의 협상에 의해 결정된 것들만을 활성화시켜 이용하는 이동형 충전 장치.
  17. 이동형 충전 장치의 차량 및 전력 계통의 분전 시스템으로의 연결을 확인하는 단계;
    상기 이동형 충전 장치와 상기 차량의 통신 방법 및 상기 이동형 충전 장치와 상기 분전 시스템의 통신 방법을 결정하는 단계;
    상기 연결된 전기자동차에 대한 충전 서비스 권한 인증을 수행하는 단계;
    상기 연결된 전기자동차에 대한 충전을 수행하는 단계; 및
    충전 완료에 대한 정산을 수행하는 단계
    를 포함하는 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치를 이용한 충전 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 통신 방법을 결정하는 단계에서는,
    상기 이동형 충전 장치는 상기 분전 시스템과 가능한 통신방식을 사용하여, 자신의 ID를 제출하고,
    이에 응답하여 상기 분전 시스템은 네트워크 접속 관련 정보를 상기 이동형 충전 장치에 제공하는 이동형 충전 장치를 이용한 충전 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 통신 방법을 결정하는 단계에서는,
    상기 이동형 충전 장치가 사전에 탑재된 자기 인증서를 활용하여 TLS 보안통신을 수립하는 이동형 충전 장치를 이용한 충전 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 서비스 권한 인증을 수행하는 단계에서는,
    상기 이동형 충전 장치에 대한 인증은 인프라 사업자 서버에서 발급된 인증 정보를 이용하며, 상기 충전을 요청하는 사용자 또는 차량에 대한 인증은 충전 서비스 사업자 서버에서 발급된 인증 정보를 이용하는 이동형 충전 장치를 이용한 충전 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 서비스 권한 인증을 수행하는 단계에서는, ISO 15118 규격을 미지원하는 차량에 대한 경우,
    사용자의 스마트 폰을 활용하여 상기 이동형 충전 장치 이용을 위한 회원 인가코드(AuthKey)를 제출하고, 회원인증 및 충전인가를 처리하되,
    이용을 신청하는 상기 이동형 충전 장치에 대한 고유 식별코드 제출은, 상기 스마트 폰으로 상기 이동형 충전 장치의 외부에 표시된 2차원 바코드를 인식하는 방식으로 수행되는 이동형 충전 장치를 이용한 충전 방법.






KR1020200100738A 2020-08-11 2020-08-11 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및 이를 이용한 충전 방법 KR20220020142A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200100738A KR20220020142A (ko) 2020-08-11 2020-08-11 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및 이를 이용한 충전 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200100738A KR20220020142A (ko) 2020-08-11 2020-08-11 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및 이를 이용한 충전 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220020142A true KR20220020142A (ko) 2022-02-18

Family

ID=80495321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200100738A KR20220020142A (ko) 2020-08-11 2020-08-11 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및 이를 이용한 충전 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220020142A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115782658A (zh) * 2022-11-22 2023-03-14 深圳市赛特新能科技有限公司 一种基于多种充电标准的多通道充电控制方法及系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101245540B1 (ko) 2011-05-23 2013-03-21 한국전기연구원 주위 전기 자동차를 이용해 방전된 전기 자동차에게 충전서비스를 제공하는 과금 가능 휴대형 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101245540B1 (ko) 2011-05-23 2013-03-21 한국전기연구원 주위 전기 자동차를 이용해 방전된 전기 자동차에게 충전서비스를 제공하는 과금 가능 휴대형 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115782658A (zh) * 2022-11-22 2023-03-14 深圳市赛特新能科技有限公司 一种基于多种充电标准的多通道充电控制方法及系统
CN115782658B (zh) * 2022-11-22 2023-10-20 深圳市赛特新能科技有限公司 一种基于多种充电标准的多通道充电控制方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11186195B2 (en) Control device and method for controlling a charging point
CN104517366B (zh) 一种无线充电方法及相应的车载充电设备、设备管理器
CN104518533B (zh) 一种无线充电方法及无线充电系统
KR101898611B1 (ko) Wave-v2x 및 c-v2x를 지원하는 하이브리드 차량 탑재 장치 및 노변 기지국
US10787090B2 (en) Method and process of administrating recharging of electric vehicles using low cost charge stations
US11727106B2 (en) Charging control method and apparatus for electric vehicle
WO2014180259A1 (zh) 一种车载充电设备与服务网络交互的方法及相应设备
US20200164759A1 (en) Method for controlling a charging process of a vehicle at a charging post using first and second authorisation verification
KR20130104236A (ko) 간소화된 벤딩 머신형 충전 설비를 통한 전기 자동차 충전용 휴대형 연결 장치
CN113924749B (zh) 交叉认证方法、电力传输方法和交叉认证设备
CN114008973B (zh) Ev用户授权方法和系统
KR20130006949A (ko) 전기자동차 충전 방법
CN106899972B (zh) 车辆注册方法、车辆充电方法、装置及系统
CN111193721A (zh) 一种etc安全通讯方法及系统
US9937811B2 (en) Vehicle authentication for a BEV charger
KR20200106826A (ko) 전기차 충전 제어 장치 및 방법
EP4215406A1 (en) Active pairing method and device for wireless lan-based smart charging or smart charging and discharging
KR102432038B1 (ko) 전기차 충전 케이블에 탑재되는 인-케이블 컨트롤 박스 및 이를 이용한 전기차 충전 방법
WO2023051993A1 (en) Method and system for authentication of charging a vehicle, vehicle and charging pile
KR20220020142A (ko) 전자인증체계 기반 이동형 충전 장치, 시스템 및 이를 이용한 충전 방법
KR20200124621A (ko) Ev 사용자 인가 방법 및 시스템
KR20220020485A (ko) 차량의 충전 방법 및 인증서 제공 시스템
CN112706641B (zh) 交流充电桩充电控制方法、控制设备和存储介质
CN110312636B (zh) 为电驱动的机动车充电的充电设备和运行充电设备的方法
US20230382245A1 (en) Active pairing method and device for wireless lan-based smart charging or smart charging and discharging

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination