KR20230041473A - 충전 시스템, 차량, 충전 시스템의 제어 방법 - Google Patents

충전 시스템, 차량, 충전 시스템의 제어 방법 Download PDF

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이광무
안영광
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 충전 시스템, 차량, 충전 시스템의 제어 방법에 관한 것으로, 전기 차량에 연결되는 충전소 커넥터의 온도에 따라 전력 공급/차단 여부를 결정함으로써 커넥터의 과열에 의한 문제 발생을 억제하는데 그 목적이 있다. 이를 위해, 본 발명에 따른 충전 시스템은, 주변의 온도에 따라 변형되어 상기 주변 온도가 미리 설정된 온도 이상이 되면 오프되도록 마련되는 바이메탈 스위치를 포함하는 커넥터와; 상기 바이메탈 스위치의 오프 상태로 인한 전압의 변화에 응답하여 상기 커넥터를 통한 전력 공급을 중단하도록 마련되는 컨트롤러를 포함한다.

Description

충전 시스템, 차량, 충전 시스템의 제어 방법{CHARGING SYSTEM, VEHICLE, AND METHOD OF CONTROLLING CHARGING SYSTEM}
본 발명은 전기 차량의 충전에 관한 것이다.
전기 차량은 전력을 에너지로 사용하여 주행하는 이동 수단이다.
전기 차량의 전력을 저장하는 배터리의 용량은 주행 거리의 향상을 위해 지속적으로 증가하고 있다.
한편, 배터리에 전력을 저장하는 전기 차량은 그 자체가 하나의 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS)으로 활용되고 있다. 즉, 전기 차량의 배터리에 저장되어 있는 전력을 방전(공급)함으로써 타 전기 차량 또는 외부 전기 장치가 해당 전기 차량의 전력을 이용할 수 있다.
전기 차량의 배터리의 전력을 외부 전력 계통으로 전달하는 기술을 V2L(Vehicle to Load)이라 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전기 차량에 연결되는 충전소 커넥터의 온도에 따라 전력 공급/차단 여부를 결정함으로써 커넥터의 과열에 의한 문제 발생을 억제하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 충전 시스템은, 주변의 온도에 따라 변형되어 상기 주변 온도가 미리 설정된 온도 이상이 되면 오프되도록 마련되는 바이메탈 스위치를 포함하는 커넥터와; 상기 바이메탈 스위치의 오프 상태로 인한 전압의 변화에 응답하여 상기 커넥터를 통한 전력 공급을 중단하도록 마련되는 컨트롤러를 포함한다.
상술한 충전 시스템은, 상기 주변 온도가 상기 미리 설정된 온도 미만으로 낮아지면 상기 바이메탈 스위치가 온 상태로 전환되고; 상기 컨트롤러는, 상기 바이메탈 스위치의 온 상태로의 전환에 응답하여 상기 커넥터를 통한 전력 공급을 재개하도록 마련된다.
상술한 충전 시스템에서, 상기 전력 공급은, 차량의 배터리에서 외부 전기 장치로의 공급 또는 외부 전원에서 상기 차량의 배터리로의 공급을 포함한다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 차량은, 충전기의 커넥터가 연결되도록 마련되는 인렛과; 주변의 온도에 따라 변형되어 상기 주변 온도가 미리 설정된 온도 이상이 되면 오프되도록 마련되는 바이메탈 스위치를 포함하는 커넥터가 상기 인렛에 연결되면, 상기 커넥터로부터 상기 바이메탈 스위치의 오프 상태로 인한 전압의 변화를 수신하고, 상기 바이메탈 스위치의 오프 상태로 인한 전압의 변화에 응답하여 상기 커넥터를 통한 전력 공급을 중단하도록 마련되는 컨트롤러를 포함한다.
상술한 차량은, 상기 주변 온도가 상기 미리 설정된 온도 미만으로 낮아지면 상기 바이메탈 스위치가 온 상태로 전환되고; 상기 컨트롤러는, 상기 바이메탈 스위치의 온 상태로의 전환에 응답하여 상기 커넥터를 통한 전력 공급을 재개하도록 마련된다.
상술한 차량은, 상기 전력 공급은, 차량의 배터리에서 외부 전기 장치로의 공급 또는 외부 전원에서 상기 차량의 배터리로의 공급을 포함한다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 충전 시스템의 제어 방법은, 주변의 온도에 따라 변형되어 상기 주변 온도가 미리 설정된 온도 이상이 되면 오프되도록 마련되는 바이메탈 스위치를 포함하는 커넥터로부터 상기 바이메탈 스위치의 오프 상태로 인한 전압의 변화를 수신하는 단계와; 상기 바이메탈 스위치의 오프 상태로 인한 전압의 변화에 응답하여 상기 커넥터를 통한 전력 공급을 중단하는 단계를 포함한다.
상술한 충전 시스템의 제어 방법은, 상기 주변 온도가 상기 미리 설정된 온도 미만으로 낮아지면 상기 바이메탈 스위치가 온 상태로 전환되고; 상기 바이메탈 스위치의 온 상태로의 전환에 응답하여 상기 커넥터를 통한 전력 공급을 재개하는 단계를 더 포함한다.
상술한 충전 시스템의 제어 방법에서, 상기 전력 공급은, 차량의 배터리에서 외부 전기 장치로의 공급 또는 외부 전원에서 상기 차량의 배터리로의 공급을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전기 차량에 연결되는 충전소 커넥터의 온도에 따라 전력 공급/차단 여부를 결정함으로써 커넥터의 과열에 의한 문제 발생을 억제할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 차량의 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 충전 시스템의 제어 계통을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 나타낸 충전 시스템의 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1 및 도 2에 나타낸 커넥터의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 나타낸 커넥터의 바이메탈 스위치를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 나타낸 커넥터의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 바이메탈 스위치의 과열 검출 특성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 시스템의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원 시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제 1", "제 2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array)/ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
한편, 개시된 실시 예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서(140)에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시 예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 차량의 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1에서, 본 발명의 실시 예에 따른 전기 차량(120)의 충전 시스템(100)은 전기 차량(120)에 마련되어 있는 충전구의 인렛(121)에 충전 시스템(100)의 커넥터(110)가 삽입되도록 구성될 수 있다. 충전 시스템(100)의 커넥터(110)에는 외부 전기 장치(130)에 전력을 공급하기 위한 V2L 케이블(132)이 연결될 수 있는 소켓이 마련된다. 외부 전기 장치(130)는 커넥터(110)의 소켓에 연결된 V2L 케이블(132)을 통해 전기 차량(120)의 배터리의 전력을 공급받을 수 있다. 이를 V2L(Vehicle to Load)이라 한다.
V2L은 전기 차량(120) 배터리의 전력을 전기 차량(120)의 외부로 방전(공급)할 수 있도록 하는 기술이다. 이 V2L을 통해 다양한 종류의 외부 전기 장치(130)가 별도의 추가 장치 없이 전기 차량(120)으로부터 3.6kW의 전력을 공급받을 수 있다.
또한 V2L은 양방향 충전을 지원하는 V2G(Vehicle to Grid)의 일종이다. V2G는 전기 차량(120)의 배터리의 전력을 외부의 전력망으로 이동시키는 기술이다(판매 또는 제공). 즉, V2G는 전기 차량(120)의 배터리를 마치 하나의 에너지 저장 장치(Energy Storage System, ESS)처럼 활용하여 전력 계통(Power Grid)에 연계하는 기술이다.
이와 같은 V2L 기술이 적용된 전기 차량(120)은 배터리의 전력을 외부로 방전(공급)할 수 있어야 하기 때문에, 양방향 충전기(Bi-directional On-Board Charger) (도 2의 200 참조)가 필요할 수 있다.
도 2는 도 1에 나타낸 충전 시스템(100)의 제어 계통을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 충전 시스템(100)은 전기 충전소의 충전 설비로부터 공급되는 전력으로 전기 차량(120)의 배터리가 충전되도록 한다.
전기 차량(120)에 탑재되는 양방향 충전기(200)는, 직류와 교류를 양방향으로 변환하기 위한 AC/DC 컨버터와, 전압과 전력 주파수를 전력망의 전압 및 전력 주파수와 동기화 하기 위한 승압/강압 컨버터를 포함하는 양방향 전력 제어 회로를 포함할 수 있다. 양방향 충전기(200)는 풀브릿지 타입의 인버터를 사용하여 양방향으로 충전 및 방전을 지원할 수 있다.
커넥터(110)는 전기 챠량(120)의 배터리의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 외부 전기 장치(130)에 공급될 수 있도록 한다.
커넥터(110)는 유니버셜 콘센트(212)를 포함할 수 있다. 유니버셜 콘센트(212)는, 커넥터(110)에서, 전기 차량(120)의 인렛(121)에 결합되는 일단의 반대 쪽(타단)에 구비될 수 있다. 유니버셜 콘센트(212)는 외부 전기 장치(130)의 플러그가 결합되는 구성으로, 복수의 서로 다른 유형(핀 타입)의 플러그들을 모두 수용할 수 있다. 플러그의 유형(핀 타입)은 국제 전기 표준회에 의해 분류되며, 한국에서는 F 타입이 사용된다. 커넥터(110)는 유니버셜 콘센트(212)를 구비하여 외부 전기 장치(130)의 플러그 유형에 관계 없이 V2L 기능을 제공할 수 있다. 또한, 플러그 유형에 따른 추가적인 젠더는 필요하지 않다.
커넥터(110)는 LED 모듈(213)을 포함할 수 있다. LED 모듈(213)은 커넥터(110)의 연결 여부 및 V2L 동작 여부를 사용자에게 알리기 위해 사용될 수 있다. LED 모듈(113)은 차량 충전 관리 시스템(Vehicle Charging Management System, VCMS)(222)에서 판단한 경고 상황에 따라 점등될 수 있다. 경고 상황은, 커넥터(110)의 연결 상태 이상, V2L 기능 동작 오류, 커넥터(110)의 과열과 같은 여러 이상 동작 상태들을 포함할 수 있다. LED 모듈(213)은 차량 충전 관리 시스템(222)에서 판단한 경고 상황에 따라 LED의 발광이 제어된다. LED 모듈(213)의 발광 제어는, LED의 점멸 주기, 점멸 시간, 휘도, 색상 등의 제어를 포함할 수 있다.
커넥터(110)는 바이메탈 스위치(214)를 더 포함할 수 있다. 바이메탈 스위치(214)는 열 팽창 계수가 다른 두 종류의 얇은 금속 판을 결합한 부품일 수 있다. 열 팽창 계수가 비교적 작은 금속으로는 니켈(Ni)과 철(Fe)의 합금이 있다. 열 팽창 계수가 비교적 큰 금속으로는 니켈-망간-철의 합금, 니켈-몰리브덴-철의 합금, 니켈-망간-구리의 합금이 있다.
바이메탈 스위치(214), 두 금속 판의 열 팽창 계수가 서로 다르기 때문에, 열이 가해지면 두 금속 판 중 어느 하나는 그대로 유지되고 다른 하나는 변형되어 결합 상태가 해제될 수 있다. 바이메탈 스위치(214)의 이 특성을 이용하면 특정 온도의 도달 여부 등을 검출할 수 있다.
즉, 바이메탈 스위치(214)는 일정 온도를 기준으로 스위치 온/오프 기능을 수행할 수 있으며, 이를 위해 부가적인 전기적 회로를 구비할 필요가 없다.
전기 차량(120)의 외부에 위치하는 인렛(121)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 충전 시스템(100)을 구성하는 차량(120)은 차량 충전 관리 시스템(VCMS)(222) 및 컨트롤러(Micro Control Unit, MCU)(223)를 더 포함할 수 있다.
차량 충전 관리 시스템(VCMS)(222)은 인렛(121)과 커넥터(110)의 체결 여부 및 검출 온도를 판별하고, 체결 여부 및 검출 온도에 기초하여 차량(120)의 배터리의 방전 여부를 결정하는 제어부일 수 있다.
차량 충전 관리 시스템(VCMS)(222)은 별도의 추가 장치 없이도 차량(120)의 배터리의 전력이 차량(120) 외부(예를 들면 외부 전기 장치(130))로 공급되도록 할 수 있다.
컨트롤러(MCU)(223)는 커넥터(110)의 체결 여부를 판단하고 바이메탈 스위치(214) 온/오프 상태에 따라 변화하는 전압 값을 수신하며, 이 전압 값에 기초하여 차량 충전 관리 시스템(VCMS)(222) 내에서의 방전 여부를 결정함으로써 커넥터(110)의 안전을 도모할 수 있다.
도 3은 도 2에 나타낸 충전 시스템의 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 커넥터(110)가 차량(120)의 인렛(121)에 체결되면, 차량(120)의 차량 충전 관리 시스템(222)과 통신 가능하도록 연결됨으로써 도 3에 나타낸 것과 같은 일련의 회로가 형성된다.
도 3에서, 'CP'는 충전 단계 별로 서로 다른 형태로 발생하는 제어 신호로서, 커넥터(110)의 Control Pilot 단자(핀)를 통해 전달됩니다. 즉, 커넥터(110)의 연결 단계, 전력 공급원(충전소) 측에서의 전력 공급 준비 완료 단계, 전기 차량(120)에서의 전력 수급 준비 완료 단계, 실제 전력 전송 단계 별로 서로 다른 형태의 CP 신호가 발생함으로써 각 충전 단계에 필요한 제어가 이루어지도록 한다. CP 신호의 전압과 듀티 비를 통해 현재 어느 단계의 충전이 이루어지고 있는지를 알 수 있다.
도 3에서, 'PD'는 커넥터(110)의 Proximity Detection 단자를 통해 전달되는 신호로서, 도 3에 나타낸 회로의 저항 값의 변화로부터 커넥터(110)의 체결/탈거 여부를 구분할 수 있도록 합니다. 참고로 도 3의 스위치 S3는 동작 스위치로서, 커넥터(110)가 인렛(121)에 체결되면 이 동작 스위치 S3가 래치 상태가 되고, 커넥터(110)를 인렛(121)에서 탈거하기 위해서는 이 동작 스위치를 눌러 래치 상태를 해제해야 한다. PD 신호는, i) 커넥터 미체결(해제), ii) 충전 커넥터 체결 및 동작 스위치 S3 눌림, (3) 충전 커넥터 체결 및 동작 스위치 S3 안 눌림 등의 상태 정보를 제공한다.
만약, 도 3의 회로에서 바이메탈 스위치(214)의 온/오프 여부에 따라 저항 값이 달라져서 PD 신호의 전압 레벨 역시 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서는, PD 신호의 전압 레벨의 변화로부터 바이메탈 스위치(214)의 온/오프 상태를 검출하고, 바이메탈 스위치(214)의 온/오프 상태에 기초하여 커넥터(110)의 과열 여부를 판단할 수 있다.
도 4는 도 1 및 도 2에 나타낸 커넥터의 구조를 나타낸 도면이다. 도 5는 도 4에 나타낸 커넥터의 바이메탈 스위치를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 커넥터(110)의 내부 단자(415)에 바이메탈 스위치(214)가 구비된다.
바이메탈 스위치(214)는, 커넥터(110)의 내부 단자(415)에 바이메탈 스위치(214)의 머리 부분이 접촉되도록 구비될 수 있다. 커넥터(110)의 내부 단자(415)와 바이메탈 스위치(214)의 물리적 접촉에 의해 커넥터(110) 내부의 온도 측정이 이루어질 수 있다.
바이메탈 스위치(214)를 구성하는 두 개의 금속 판은 비교적 작은 크기를 갖기 때문에 커넥터(110)의 내부에 설치하더라도 커넥터(110)의 부피를 크게 증가시키지 않는다.
바이메탈 스위치(214)는 커넥터(110)의 내부 단자(415)에서 덮개(416)에 의해 실링(sealing) 구조가 형성된 위치에 구비될 수 있다. 충전 시스템(100)은 전기 차량(120)의 배터리를 이용하고, 주로 실외에서 사용된다는 점에서, 안전을 위해 덮개(416)를 이용하여 바이메탈 스위치(214)를 방수 처리하는 것이 바람직하다.
도 5에서, 참조 부호 502는 바이메탈 스위치(214)의 분기 케이블이다. 바이메탈 스위치(214)의 온/오프에 따른 전기 신호의 변화가 이 분기 케이블(502)을 통해 컨트롤러(MCU)(223)에 전달된다. 컨트롤러MCU)(223)는 이 분기 케이블(502)을 통해 전달되는 전기 신호의 크기의 따라 바이메탈 스위치(214)의 상태를 판단하고, 더 나아가 커넥터(110)의 과열 여부를 확인할 수 있다.
도 5에서, 참조 부호 504는 전력이 전달되는 전력 단자이다. 본 발명의 실시 예에 따른 바이메탈 스위치(214)는 이 전력 단자(502)와 밀착된 상태로 조립된다. 이와 같은 밀착 구조를 도 6을 통해 더 자세히 설명하고자 한다.
도 6은 도 5에 나타낸 커넥터의 단면도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 바이메탈 스위치(214)는 전력이 전달되는 경로를 형성하는 전력 단자(502)와 밀착된 상태로 조립된다. 만약 커넥터(110) 특히 전력 단자(502)에 과열 현상이 발생하면 바이메탈 스위치(214)의 두 금속 판이 서로 떨어지게 되고, 이 때 발생하는 전기 신호로부터 커넥터(110) 특히 전력 단자(502)의 과열을 감지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 바이메탈 스위치의 과열 검출 특성을 나타낸 도면이다. 본 발명의 실시 예에 따른 충전 시스템(100)에서는, 커넥터(110)가 전기 차량(120)의 인렛(121)에 연결된 상태이고, 또 외부 전기 장치(130)가 V2L 케이블(132)을 통해 커넥터(110)의 소켓에 연결된 상태에서, PD 단자의 전압 레벨을 단계 별로 실시간 모니터링함으로써 커넥터(110)를 통한 전력 공급 상태 및 과열 상태 등을 검출한다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 커넥터(110)가 전기 차량(120)의 인렛(121)에 연결되지 않은 상태일 때의 PD 단자의 전압 레벨은 0V이다.
커넥터(110)가 전기 차량(120)의 인렛(121)에 체결되었으나 동작 스위치(도 3의 스위치 S3)가 오프된 상태에서는 PD 단자의 전압 레벨은 약 0.12V이다.
커넥터(110)가 전기 차량(120)의 인렛(121)에 연결된 상태에서 정상적인 V2L 전력 공급이 이루어지는 동안에는 PD 단자의 전압 레벨은 약 1V이다.
커넥터(110)가 전기 차량(120)의 인렛(121)에 연결된 상태에서 미리 설정된 온도 이상의 과열이 발생하면 본 발명의 실시 예에 따른 바이메탈 스위치(214)의 오프 작용에 의해 PD 단자의 전압 레벨이 미리 설정된 전압(예를 들면 2V)으로 제한된다.
본 발명의 실시 예에 따른 바이메탈 스위치(214)의 오프 작용에 의해 커넥터(110)의 과열이 해소되어 정상 온도 범위로 진입하면 바이메탈 스위치(214)가 오프 상태에서 온 상태로 복원되어 회로의 저항 값이 원래의 값으로 복원됨으로써 PD 단자의 전압 레벨은 다시 약 1V로 복귀한다.
앞서 도 3의 설명에서 언급한 것처럼, PD 단자의 전압 레벨의 검출 결과는 CP 단자를 통해 CP 신호로서 컨트롤러(223)에 전달된다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 시스템의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 차량 충전 관리 시스템(222)은, CP 단자를 통해 전송되는 신호로부터 PD 단자의 전압 레벨을 수신하고, PD 단자의 전압 레벨로부터 커넥터(110)의 연결 여부를 판단한다(810). 즉, 차량 충전 관리 시스템(222)은 PD 단자에서 검출되는 전압 레벨을 통해 커넥터(110)와 인렛(121)의 체결 여부를 판단할 수 있다.
만약, 커넥터(110)가 전기 차량(120)의 인렛(121)에 체결되지 않으면 (820의 '아니오'), 차량 충전 관리 시스템(222)은 PD 전압 레벨 확인(810)을 계속한다.
만약, 커넥터(110)가 전기 차량(120)의 인렛(121)에 체결되고 동작 스위치도 온 상태인 것이 확인되면(820의 '예'), 차량 충전 관리 시스템(222)은 커넥터(110)의 온도를 감지하기 위해 바이메탈 스위치(214)의 온/오프에 의해 변화되는 전압의 정보를 수신할 수 있다(830). 바이메탈 스위치(214)는 커넥터(110)의 온도에 따라 온/오프되고, 그 온/오프에 의해 회로(도 3 참조)의 저항 값이 변화한다. 따라서, 차량 충전 관리 시스템(222)은 커넥터(110)의 온도 변화에 기이한 바이메탈 스위치(214)의 온/오프에 의해 발생하는 전압의 변화가 PD 단자를 통해 검출되면 그 검출 결과를 CP 단자를 통해 전달받는다.
만약 커넥터(110)의 상태가 미리 설정된 온도 이상의 과열 상태로 판단되면(840의 '예'), 차량 충전 관리 시스템(222)은 커넥터(110)를 통해 이루어지는 충전/방전을 차단하고, LED 모듈(213)을 점등시켜서 경보를 발생시킬 수 있다(850). LED 모듈(213)은 커넥터(110)의 연결 여부 및 V2L 동작 여부를 사용자에게 알리기 위해 사용될 수 있다. LED 모듈(113)은 차량 충전 관리 시스템(222)에서 판단한 경고 상황에 따라 점등될 수 있다. 경고 상황은, 커넥터(110)의 연결 상태 이상, V2L 기능 동작 오류, 커넥터(110)의 과열과 같은 여러 이상 동작 상태들을 포함할 수 있다. LED 모듈(213)은 차량 충전 관리 시스템(222)에서 판단한 경고 상황에 따라 LED의 발광이 제어된다. LED 모듈(213)의 발광 제어는, LED의 점멸 주기, 점멸 시간, 휘도, 색상 등의 제어를 포함할 수 있다.
반대로, 만약 커넥터(110)의 상태가 미리 설정된 온도 이상의 과열 상태가 아닌 것으로 판단되면(840의 '아니오'), 차량 충전 관리 시스템(222)은 커넥터(110)를 통해 이루어지고 있는 충전/방전이 계속 유지되도록 한다.
위의 설명은 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 위에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 충전 시스템
110 : 커넥터
120 : 전기 차량
121 : 인렛
130 : 외부 전기 장치
132 : V2L 케이블
200 : 양방향 충전기
212 : 유니버설 콘센트
213 : LED 모듈
214 : 바이메탈 스위치
222 : 차량 충전 관리 시스템(VCMS)
223 : 컨트롤러
415 : 내부 단자
416 : 덮개
502 : (바이메탈 스위치의) 분기 케이블
504 : 전력 단자

Claims (9)

  1. 주변의 온도에 따라 변형되어 상기 주변 온도가 미리 설정된 온도 이상이 되면 오프되도록 마련되는 바이메탈 스위치를 포함하는 커넥터와;
    상기 바이메탈 스위치의 오프 상태로 인한 전압의 변화에 응답하여 상기 커넥터를 통한 전력 공급을 중단하도록 마련되는 컨트롤러를 포함하는 충전 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변 온도가 상기 미리 설정된 온도 미만으로 낮아지면 상기 바이메탈 스위치가 온 상태로 전환되고;
    상기 컨트롤러는, 상기 바이메탈 스위치의 온 상태로의 전환에 응답하여 상기 커넥터를 통한 전력 공급을 재개하도록 마련되는 충전 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 공급은, 차량의 배터리에서 외부 전기 장치로의 공급 또는 외부 전원에서 상기 차량의 배터리로의 공급을 포함하는 것인 충전 시스템.
  4. 충전기의 커넥터가 연결되도록 마련되는 인렛과;
    주변의 온도에 따라 변형되어 상기 주변 온도가 미리 설정된 온도 이상이 되면 오프되도록 마련되는 바이메탈 스위치를 포함하는 커넥터가 상기 인렛에 연결되면, 상기 커넥터로부터 상기 바이메탈 스위치의 오프 상태로 인한 전압의 변화를 수신하고, 상기 바이메탈 스위치의 오프 상태로 인한 전압의 변화에 응답하여 상기 커넥터를 통한 전력 공급을 중단하도록 마련되는 컨트롤러를 포함하는 차량.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 주변 온도가 상기 미리 설정된 온도 미만으로 낮아지면 상기 바이메탈 스위치가 온 상태로 전환되고;
    상기 컨트롤러는, 상기 바이메탈 스위치의 온 상태로의 전환에 응답하여 상기 커넥터를 통한 전력 공급을 재개하도록 마련되는 차량.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 전력 공급은, 차량의 배터리에서 외부 전기 장치로의 공급 또는 외부 전원에서 상기 차량의 배터리로의 공급을 포함하는 것인 차량.
  7. 주변의 온도에 따라 변형되어 상기 주변 온도가 미리 설정된 온도 이상이 되면 오프되도록 마련되는 바이메탈 스위치를 포함하는 커넥터로부터 상기 바이메탈 스위치의 오프 상태로 인한 전압의 변화를 수신하는 단계와;
    상기 바이메탈 스위치의 오프 상태로 인한 전압의 변화에 응답하여 상기 커넥터를 통한 전력 공급을 중단하는 단계를 포함하는 충전 시스템의 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 주변 온도가 상기 미리 설정된 온도 미만으로 낮아지면 상기 바이메탈 스위치가 온 상태로 전환되고;
    상기 바이메탈 스위치의 온 상태로의 전환에 응답하여 상기 커넥터를 통한 전력 공급을 재개하는 단계를 더 포함하는 충전 시스템의 제어 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 전력 공급은, 차량의 배터리에서 외부 전기 장치로의 공급 또는 외부 전원에서 상기 차량의 배터리로의 공급을 포함하는 것인 충전 시스템의 제어 방법.
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