KR20230116211A - 전기 차량용 충전 통신 제어 장치 및 전기 차량용 충전 제어 시스템 - Google Patents

전기 차량용 충전 통신 제어 장치 및 전기 차량용 충전 제어 시스템 Download PDF

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KR20230116211A
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전준영
문형태
오창훈
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Abstract

본 발명은 스마트 충전 기반시설이 확보되지 않은 환경(또는 장소)에서도 관리 서버와 통신할 수 있으며, 또한 그러한 환경에서도 충전 서비스 비용에 대한 과금이 정상적으로 수행되도록 할 수 있는 전기 차량용 충전 통신 제어 장치 및 시스템에 관한 것으로, 스마트 충전 기반시설 및 넌-스마트 충전 기반시설과 통신 가능하며, 상기 스마트 충전 기반시설을 매개로 관리 서버와 통신 가능한 제 1 통신부; 상기 관리 서버와 직접 통신 가능한 제 2 통신부; 및 외부에서 차량에 제공된 충전 전력을 산출하는 충전 전력 계량부를 포함하며, 상기 충전 전력 계량부로부터의 충전 전력 정보는 상기 제 1 통신부 및 상기 제 2 통신부 중 적어도 하나를 통해 상기 관리 서버로 전송된다.

Description

전기 차량용 충전 통신 제어 장치 및 전기 차량용 충전 제어 시스템{Charging communication control device for electric vehicle and charging control system for electric vehicle}
본 발명은 전기 차량용 충전 통신 제어 장치에 관한 것으로, 특히 스마트 충전 기반시설이 확보되지 않은 환경(또는 장소)에서도 관리 서버와 통신할 수 있으며, 또한 그러한 환경에서도 충전 서비스 비용에 대한 과금이 정상적으로 수행되도록 할 수 있는 전기 차량용 충전 통신 제어 장치 및 시스템에 대한 것이다.
V2G(Vehicle to Grid) 통신을 위하여 국제 표준 프로토콜인 ISO 15118을 만족시키기 위한 ECU인 EVCC(Electric Vehicle Communication Controller)는 EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment)의 SECC(Supply Equipment Communication Controller)와 통신을 수행한다.
일반적인 EVCC는 ISO 15118 프로토콜을 준수하기 위하여 PLC 방식으로 EVSE의 SECC와 통신한다. 그러나 이러한 방법은 모든 충전 기반시설이 스마트화되었을 때 가능한 방식으로, 초기 인프라 투자비용이 큰 DC 급속 충전 방식에는 적합한 반면 AC 완속 충전 방식에는 적합하지 않다.
한국 등록 특허 제10-2101509호 (2020년 04월 09일 등록)
본 발명은 스마트 충전 기반시설이 확보되지 않은 환경(또는 장소)에서도 관리 서버와 통신할 수 있으며, 또한 그러한 환경에서도 충전 서비스 비용에 대한 과금이 정상적으로 수행되도록 할 수 있는 전기 차량용 충전 통신 제어 장치 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 차량용 충전 통신 제어 장치는, 스마트 충전 기반시설 및 넌-스마트 충전 기반시설과 통신 가능하며, 상기 스마트 충전 기반시설을 매개로 관리 서버와 통신 가능한 제 1 통신부; 상기 관리 서버와 직접 통신 가능한 제 2 통신부; 및 외부에서 차량에 제공된 충전 전력을 산출하는 충전 전력 계량부를 포함하며, 상기 충전 전력 계량부로부터의 충전 전력 정보는 상기 제 1 통신부 및 상기 제 2 통신부 중 적어도 하나를 통해 상기 관리 서버로 전송된다.
상기 제 1 통신부는 ISO 15118 프로토콜을 근거로 상기 스마트 충전 기반시설과 통신한다.
상기 제 2 통신부는 상기 차량의 텔레매틱스 제어부를 통해 상기 관리 서버와 통신한다.
상기 스마트 충전 기반설비는 충전 장치 및 충전 사업소를 포함한다.
상기 차량이 상기 넌-스마트 충전 기반시설의 충전 장치에 접속되고, 상기 충전 장치가 외부 충전 통신 제어 장치에 연결될 때, 상기 차량의 식별 정보 및 상기 차량의 충전 전력 정보는 상기 제 1 통신부, 상기 충전 장치 및 외부 충전 통신 제어 장치를 통해 상기 관리 서버로 전송된다.
상기 차량이 상기 넌-스마트 충전 기반시설의 충전 장치에 접속되고, 상기 충전 장치가 외부 충전 통신 제어 장치에 연결될 때, 상기 차량의 식별 정보 및 상기 차량의 충전 전력 정보는 상기 제 2 통신부 및 상기 차량의 텔레매틱스 제어부를 통해 상기 관리 서버로 전송된다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 차량용 충전 제어 시스템은, 차량에 배치된 차량용 충전 통신 제어 장치; 및 넌-스마트 충전 기반시설의 제 1 충전 장치에 연결되며, 상기 제 1 충전 장치를 매개로 상기 차량용 충전 통신 제어 장치와 통신 가능한 외부 충전 통신 제어 장치를 포함하며, 상기 차량용 충전 통신 제어 장치는, 스마트 충전 기반시설 및 상기 넌-스마트 충전 기반시설과 통신 가능하며, 상기 스마트 충전 기반시설을 매개로 관리 서버와 통신 가능한 제 1 통신부; 상기 관리 서버와 직접 통신 가능한 제 2 통신부; 및 외부에서 상기 차량에 제공된 충전 전력을 산출하는 충전 전력 계량부를 포함하며, 상기 충전 전력 계량부로부터의 충전 전력 정보는 상기 제 1 통신부 및 상기 제 2 통신부 중 적어도 하나를 통해 상기 관리 서버로 전송된다.
상기 차량은 이더넷 버스를 통해 상기 제 2 통신부와 연결된 제 1 텔레매틱스 제어부를 더 포함한다.
상기 제 2 통신부는 상기 차량의 제 1 텔레매틱스 제어부를 통해 상기 관리 서버와 통신한다.
상기 외부 충전 통신 제어 장치는, 상기 제 1 충전 장치 및 적어도 하나의 제 2 충전 장치를 통해 소비된 총 소비 전력을 산출하는 소비 전력 계량부; 및 상기 소비 전력 계량부로부터의 총 소비 전력 정보를 관리 서버로 전송하는 제 2 텔레매틱스 제어부를 포함한다.
상기 차량이 상기 제 1 충전 장치에 접속될 때, 상기 차량용 충전 통신 제어 장치는 상기 차량의 식별 정보 및 상기 충전 전력 정보를 상기 제 1 충전 장치를 통해 상기 외부 충전 통신 제어 장치로 전송하고, 상기 외부 충전 통신 제어 장치는, 상기 차량의 식별 정보, 상기 충전 전력 정보, 상기 외부 충전 통신 제어 장치의 식별 정보 및 상기 총 소비 전력 정보를 상기 제 2 텔레매틱스 제어부를 통해 상기 관리 서버로 전송한다.
상기 관리 서버는, 상기 차량 정보 및 상기 충전 전력 정보를 근거로 상기 차량의 전력 사용 비용을 산출하고, 상기 외부 충전 통신 제어 장치의 식별 정보, 상기 총 소비 전력 정보 및 상기 충전 전력 정보를 근거로 상기 넌-스마트 충전 기반시설의 전력 사용 비용을 산출한다.
상기 관리 서버는 상기 총 소비 전력 정보의 전력값에서 상기 충전 전력 정보의 전력값을 차감하여 상기 넌-스마트 충전 기반시설의 전력 사용 비용을 산출한다.
상기 관리 서버는, 상기 차량의 전력 사용 비용 및 상기 넌-스마트 충전 기반시설의 전력 사용 비용을 미리 등록된 결제 수단을 통해 결제하고, 결제된 비용을 상기 차량의 소유주의 단말기 및 상기 넌-스마트 충전 기반시설의 소유주의 단말기로 각각 전송한다.
상기 차량이 상기 제 1 충전 장치에 접속될 때, 상기 외부 충전 통신 제어 장치는 상기 외부 충전 통신 제어 장치의 식별 정보 및 상기 총 소비 전력 정보를 상기 제 1 충전 장치를 통해 상기 차량 충전 통신 제어 장치로 전송하고, 상기 차량 충전 통신 제어 장치는 상기 외부 충전 통신 제어 장치의 식별 정보, 상기 총 소비 전력 정보, 상기 차량의 식별 정보 및 상기 충전 전력 정보를 상기 제 1 텔레매틱스 제어부를 통해 상기 관리 서버로 전송한다.
첫째, 스마트 충전 기반시설이 확보되지 않은 환경(또는 장소)에서도 관리 서버(예를 들어, 분산 에너지 자원 관리 시스템)와 직접 통신할 수 있으며, 또한 그러한 환경에서도 충전 서비스 비용에 대한 과금이 정상적으로 수행될 수 있다.
둘째, 전술된 바와 같이 관리 서버와 전기 차량 사이에 통신 노드가 하나로 단순화되므로, 통신 딜레이가 줄어들어 높은 반응 속도를 요구하지만 수익성이 높은 예비력에 대응이 가능하다. 즉, 전기 차량이 직접 분산전원 관리시스템에 연결될 수 있어 낮은 홉카운트로 인한 높은 실시간 성능을 갖기 때문에 빠른 응답 성능이 필요한 계통보조서비스의 참여가 가능하다.
셋째, 전기 차량과와 충전 장치간 V2G 통신 표준이 완전히 정립되지 않더라도 전기 차량이 분산 에너지 자원 관리 시스템에 직접적으로 반응하기 때문에 시장에 빠른 참여가 가능하다.
넷째, 전기 차량만 지능화 될 경우 지능화 되지 않은 설비를 사용하더라도 스마트 그리드 서비스에 참여가 가능하다는 점에서 높은 운영 효율을 가질 수 있다.
다섯째, 최근 대부분의 전기 차량이 지능화 되는 추세이므로 기존 텔레매틱스 제어부 등의 기반시설의 활용을 통해 낮은 비용으로도 효율적인 기반시설의 구축이 가능하다.
여섯째, 가정내 연결된 신재생 에너지의 발전량 관리가 가능해지고 ESS(Energy Storage System) 용도로의 활용이 가능해진다. 또한, 애플의 시리, 아마존의 알렉사, 구글의 구글 어시스턴트 등 스탠드형 게이트웨이와 스마트 OBC(On Board Charger)의 전력계량 및 관리 기능이 융합될 경우 스마트 OBC에 내장된 소프트웨어를 통하여 가정내 에너지 사용실태 모니터링, 에너지 비용절감, 비상 시 전력 공급 등의 기능이 가능해진다.
아홉째, 기존의 표준인 ISO 15118 프로토콜과 호환 가능하며, 그 ISO 15118 기능을 모두 구비할 수 있다. 따라서 ISO 15118 기반의 스마트 기반시설이 구축된 경우, ISO 15118에 제어 우선권이 할당되며 스마트 기반시설이 확보되지 않는 경우에 보완적으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 차량용 충전 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 충전 통신 제어 장치 및 이를 구비한 전기 차량용 충전 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 차량용 충전 통신 제어 장치의 블록 구성도이다.
도 4는 도 1의 외부 충전 통신 제어 장치의 블록 구성도이다.
도 5는 도 2의 차량용 충전 통신 제어 장치와 관리 서버 간의 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 전기 차량과 충전 장치 간의 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조로 본 발명에 따른 전기 차량용 충전 통신 제어 장치 및 시스템을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 차량용 충전 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 한 실시예에 전기 차량용 충전 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량(100; 예를 들어, 전기 차량), 충전 장치(200; Electric Vehicle Supply Equipment), 충전 사업소(300; Charge Point Operator), 전기 모빌리티 서비스 제공업체(400; Electric mobility service provider), 정보 교환소(600; Clearing House) 및 관리 서버(700)를 포함할 수 있다. 여기서, 전기 차량(100)은 관리 서버(700)로부터 지령 신호(예를 들어, 수요 반응 신호)를 직접 공급받을 수 있다. 여기서, 관리 서버(700)는, 예를 들어, 분산 에너지 자원 관리 시스템(DERMS; Distributed Energy Management System)이거나 또는 그 분산 에너지 자원 관리 시스템을 포함할 수 있다.
수요 반응은, 예를 들어, 스마트 그리드(Smart Grid)에서의 에너지를 더욱 효율적으로 이용하기 위하여 도입된 개념으로서, 이와 관련된 기술 분야를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 예를 들어, 스마트 그리드는, '발전-송전, 배전-판매'의 단계로 이루어지던 기존의 단방향 전력망에 IT 기술을 접목하여 전력 공급자와 수요자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 '지능형 전력망'을 가리킨다. 발전소와 송전, 배전 시설과 전력 수요자를 정보통신망으로 연결하고 양방향으로 공유하는 정보를 통하여 전력시스템 전체가 한 몸처럼 효율적으로 작동하는 것이 기본 개념이다. 에너지 공급자와 에너지 수요자 간에 에너지 및 그에 대한 정보를 양방향으로 공유함으로써 한정된 에너지 자원을 보다 효율적으로 활용하기 위해 세계 각국은 스마트 그리드 구축에 박차를 가하고 있는 실정이며, 스마트 그리드의 능동적인 양방향 전력 관리를 통해 기존의 단순한 공급 위주의 에너지 정책이 에너지 수요 관리 정책으로 전환되고 있다. 에너지 수요 관리 차원에서 전력 수급 안정화는 가장 중요한 문제인데, 에너지를 보다 효율적으로 이용하여 전체적인 에너지 손실을 절감시키기 위해 전술된 바와 같은 수요 반응이란 개념이 도입되었다. 다시 말하여, 수요 반응이란 전기 소비자가 아낀 전기를 전력시장에 판매하고 금전으로 보상받는 제도전력 부하가 높아지는 시간대에 비싼 발전기를 가동하는 대신 전력 소비를 줄이게 함으로써, 비싼 발전기를 가동하는데 드는 금전적 비용을 아낀 전력과 비교하여 고객들에게 보조해 주는 원리 언제든 전력 소비 감축 지시가 내려오면 이에 반응할 수 있는 전력 소비 고객들을 하나의 자원으로 간주하여 수요 반응 자원이라 명칭한다.
전기 차량(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 스마트 충전 기반시설에 연결되어 전력을 공급받으며, 또한 그 스마트 충전 기반시설을 매개로 관리 서버(700)와 통신을 수행할 수 있다.
여기서, 스마트 충전 기반시설(또는 스마트 그리드)은, 예를 들어, 전술된 충전 장치(200), 충전소 사업소(300), 전기 모빌리티 서비스 제공업체(400) 및 정보 교환소(600)를 포함할 수 있다.
충전 장치(200)는, 예를 들어, 전기 차량(100)의 충전 플러그가 삽입될 수 있는 아웃렛(800)을 포함하는 충전 스탠드를 포함할 수 있다. 이러한 충전 장치(200)는, 예를 들어, 전기차 충전소(Charging Station)에 배치될 수 있다.
충전 사업소(300)는, 예를 들어, 전술된 전기차 충전소를 구축하고 다양한 충전 장치(200) 공급업체의 하드웨어를 설치하는 등의 사업을 수행할 수 있다. 충전 사업소(300)의 고객은 전기 차량(100) 운전자와의 관계를 관리하는 전기 모빌리티 서비스 제공업체(400)일 수 있다.
정보 교환소(600)는, 예를 들어, 그 정보 교환소(600)에 연결된 전기 모빌리티 서비스 제공업체(400)에게 "로밍 지원(Roaming Support)"을 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 충전 통신 제어 장치(110) 및 이를 구비한 전기 차량용 충전 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 전기 차량용 충전 제어 시스템은, 도 2에 도시된 바와 같이, 충전 장치(201, 202, 800), 전기 차량(100), 외부 충전 통신 제어 장치(900) 및 관리 서버(700)를 포함할 수 있다.
한편, 도 2에서 AC 완속 충전 장치(201)는 스마트 AC 완속 충전 장치(201) 또는 넌-스마트 AC 완속 충전 장치(201)일 수 있으며, 그리고 DC 급속 충전 장치(202)는 스마트 DC 급속 충전(202) 장치 또는 넌-스마트 DC 급속 충전 장치(202)일 수 있다. 또한, 도 1에서의 충전 장치(200)는 스마트 충전 장치로서, 예를 들어 스마트 AC 완속 충전 장치(201) 또는 넌-스마트 AC 완속 충전 장치(201)일 수 있다.
충전 기반시설은 스마트 충전 기반시설 및 논-스마트 충전 기반시설로 분류될 수 있는 바, 스마트 충전 기반시설은, 예를 들어, 전술된 스마트 완속 충전 장치(201) 및 스마트 DC 급속 충전 장치(202) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 그리고 논-스마트 충전 기반시설은, 예를 들어, 전술된 넌-스마트 완속 충전 장치(201), 넌-스마트 DC 급속 충전 장치(202) 및 아웃렛(800) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 스마트 충전 기반시설은 스마트 충전 장치(예를 들어, 전술된 스마트 완속 충전 장치(201) 및 스마트 DC 급속 충전 장치(202) 중 적어도 하나) 외에도 충전 사업소(300), 전기 모빌리티 서비스 제공업체(400) 및 정보 교환소(600)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 스마트 충전 기반시설의 충전 장치(200)는, 예를 들어, 전원 공급 통신 제어 장치(Supply Equipment Communication Controller; 도 5의 280)를 포함하는 스마트 충전 장치(200)일 수 있다. 한편, 전술된 스마트 충전 기반시설은 전술된 충전 장치(200; 예를 들어, 예를 들어, 전술된 스마트 완속 충전 장치(201) 및 스마트 DC 급속 충전 장치(202) 중 적어도 하나), 충전 사업소(300), 전기 모빌리티 서비스 제공업체(400) 및 정보 교환소(600) 외에도 관리 서버(700)를 더 포함할 수도 있다.
논-스마트 충전 기반시설은 논-스마트 충전 장치를 포함할 수 있다. 논-스마트 충전 장치는, 예를 들어, 논-스마트 AC 완속 충전 장치(201), 논-스마트 DC 급속 충전 장치(202) 및 아웃렛(800) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
아웃렛(800)은, 예를 들어, 일반 건물의 상용 전원 아웃렛(800; 예를 들어, electrical outlet)일 수 있다. 상용 전원 아웃렛(800)은 가정이나 건물의 주차장 등에서 제공되는 일반적인 상용 전원 연결 수단일 수 있다. 하나의 예로서, 상용 전원 아웃렛(800)은 가정 또는 상업용 건물의 벽체에 배치된 220V의 아웃렛(800)일 수 있다. 이 아웃렛(800)은 외부 충전 통신 제어 장치(900)에 연결될 수 있다.
전기 차량(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량용 충전 통신 제어 장치(110), 온 보드 충전기(120; On Board Charger), 배터리(130), 배터리 관리 시스템(140; Battery Management System) 및 텔레매틱스 제어부(150; Telematics Control Unit)를 포함할 수 있다.
차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 전술된 스마트 충전 기반시설 및 넌-스마트 충전 기반시설과 통신할 수 있다. 또한, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 스마트 충전 기반시설을 매개로 관리 서버(700)와 통신할 수 있다. 이때, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 ISO 15118 프로토콜(즉, 전기 차량(100) 충전을 위한 국제통신표준)에 따라 PLC(Power Line Communication; 전력선 통신) 방식으로 충전 장치(201, 202, 800)와 통신할 수 있다.
예를 들어, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 스마트 AC 완속 충전 장치(201) 및 스마트 DC 급속 충전 장치(202)와 각각 전술된 ISO 15118 프로토콜에 따라 PLC 방식으로 통신을 수행할 수 있다.
또 다른 예로서, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 넌-스마트 AC 완속 충전 장치(201), 넌-스마트 DC 급속 충전 장치(202) 및 아웃렛(800)과 각각 전술된 ISO 15118 프로토콜에 따라 PLC 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 더욱 구체적인, 예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)와 AC 완속 충전 장치(201)는 CP(Control Pilot) 라인(CP1), PE(Protective Earth) 라인(PE1) 및 PP(Proximity Pilot) 라인(PP1) 중 적어도 하나의 라인을 통해 PLC 통신을 수행할 수 있다.
또 다른 예로서, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)와 DC 급속 충전 장치(202)는 CP(Control Pilot) 라인(CP2), PE(Protective Earth) 라인(PE2) 및 PP(Proximity Pilot) 라인(PP2) 중 적어도 하나의 라인을 통해 PLC 통신을 수행할 수 있다.
또 다른 예로서, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)와 아웃렛(800)은 전력 공급 라인(LL, NN)을 통해 PLC 통신을 수행할 수 있다. 한편, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)와 아웃렛(800)은 전술된 CP 라인, PE 라인 및 PP 라인 중 적어도 하나의 라인을 통해 PLC 통신을 수행할 수도 있다. 이와 달리, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)와 아웃렛(800)은 ISO 15118 프로토콜이 아닌 다른 프로토콜에 따른 PLC 방식으로 통신을 수행할 수도 있다.
전술된 ISO 15118 프로토콜에 의한 PLC 방식에 따르면, 기존의 PWM(Pulse Width Modulation) 통신 방식에 사용되는 CP(Control Pilot) 라인(CP)에 PLC 신호를 실어 보내는 방식으로 전기 차량(100)과 충전 장치(200) 간이 결합되고, 이후 상위 수준 통신 방식인 디지털 통신이 가능한지를 판별하기 위해 전술된 PWM 신호가 5%의 듀티비로 전기 차량(100)으로 전송되는 바, 이때 전기 차량(100)이 디지털 통신이 가능한 경우 PLC 통신 방식의 V2G(Vehicle to Grid) 통신이 시작된다. 이와 같은 경우, 전기 차량(100)의 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 CP 라인(CP)을 통해 PLC 채널로 데이터(예를 들어, 메시지)를 수신하고, 그리고, 그 수신된 데이터를 포맷 변환(예를 들어, PLC 데이터를 CAN(Control Area Network) 데이터로 포맷 변환)하여 CAN 버스(C-Bus) 상에 전송한다. 반면, 전술된 5% 듀티비의 PWM 신호에 대하여 전기 차량(100)에서 일정 시간 PLC 응답이 없을 경우, 기존의 PWM 통신 방식으로 충전이 시작된다.
또한, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 관리 서버(700)와 직접 통신할 수 있다. 예를 들어, 스마트 충전 기반시설이 확보되지 않은 환경에서, 전기 차량(100)은 내부의 차량용 충전 통신 제어 장치(110)를 통해 관리 서버(700)와 직접 통신을 수행할 수 있다. 구체적인 예로서, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 전기 차량(100) 내부의 이더넷 버스(E-Bus) 및 텔레매틱스 제어부(150)를 통해 관리 서버(700)와 직접 통신을 수행할 수 있다. 이와 같은 경우, 전기 차량(100)은, 스마트 충전 기반시설 내의 충전 장치(200) 등을 통하지 않고, 관리 서버(700)로부터 직접 각종 지령 신호(예를 들어, 전력 소비 감축 지시)를 수신할 수 있다. 이와 같이 차량용 충전 통신 제어 장치(110)가 이더넷 버스(E-Bus) 및 텔레매틱스 제어부(150)를 통해 관리 서버(700)와 직접 통신을 수행할 경우, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)와 관리 서버(700)는, 예를 들어 Open ADR 프로토콜 및 IEEE 2030.5 프로토콜 중 어느 하나 또는 이 외에 가능한 다른 프로토콜에 따라 통신을 수행할 수 있다.
또한, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 외부에서 전기 차량(100)으로 제공된 충전 전력을 산출할 수 있다. 예를 들어, 전기 차량(100)의 충전 플러그가 AC 완속 충전 장치(201; 예를 들어, 넌-스마트 AC 완속 충전 장치(201))에 접속되었을 때, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 AC 완속 충전 장치(201)로부터 전기 차량(100)으로 공급된 충전 전력의 양을 측정 및 산출할 수 있다. 이를 위해, 일례로, 충전 플러그의 전력 공급선(L, N)은 차량용 충전 통신 제어 장치(110)를 경유하여 온 보드 충전기(120)에 연결될 수 있다.
또 다른 예로서, 전기 차량(100)의 충전 플러그가 DC 급속 충전 장치(202; 예를 들어, 넌-스마트 DC 급속 충전 장치(202))에 접속되었을 때, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 DC 급속 충전 장치(202)로부터 전기 차량(100)으로 공급된 충전 전력의 양을 측정 및 산출할 수 있다. 이를 위해, 일례로, 충전 플러그의 전력 공급선(DCP, DCN)은 차량용 충전 통신 제어 장치(110) 및 배터리 관리 시스템(140)을 경유하여 배터리(130)에 연결될 수 있다.
또 다른 예로서, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 아웃렛(800)으로부터 전기 차량(100)으로 공급된 충전 전력의 양을 측정 및 산출할 수 있다. 이를 위해, 일례로, 전기 차량(100)의 충전 플러그가 아웃렛(800)에 접속되었을 때, 충전 플러그의 전력 공급선(DCP, DCN)은 차량용 충전 통신 제어 장치(110)를 경유하여 온 보드 충전기(120)에 연결될 수 있다.
온 보드 충전기(120)는 상용 교류(AC) 전력 계통 에서 공급되는 전기 에너지를 직류(DC)로 변환하여 배터리(130)의 특성에 따라 충전 제어를 수행할 수 있다. 이를 위해, 온 보드 충전기(120)는, 예를 들어, PFC(Power Factor Corrector), DC-DC 컨버터 및 출력 커패시터를 포함할 수 있다. PFC는 교류 전력을 직류 전력으로 바꾸는 과정에서 생기는 전력 손실을 줄이는 역할을 수행할 수 있으며, DC-DC 컨버터는 전압을 승압 또는 강하하는 기능을 수행할 수 있으며, 그리고 출력 커패시터는 DC-DC 컨버터에 의해 전달받은 전기 에너지를 충전하는 기능을 수행할 수 있다.
배터리 관리 시스템(140)은 배터리(130)의 과충전, 과열, 폭발 등을 방지하기 위해 배터리(130)의 상태를 지속적으로 모니터링한다. 일반적으로 대용량 배터리(130)에는 배터리 관리 시스템(140)이 별도로 장착될 수 있다. 배터리 관리 시스템(140)은 다양한 정보들에 의해 나타나는 배터리(130)의 상태를 모니터링할 수 있다. 배터리(130) 상태를 나타내는 정보는, 예를 들어, 배터리(130)의 전압, 배터리(130)의 온도, 배터리(130)의 충전 상태(State Of Charge), 배터리(130)의 건강 상태(State Of Health), 배터리(130) 주변의 공기 흐름, 배터리(130) 전류의 입출력 상태 등을 포함할 수 있다. 또한, 배터리 관리 시스템(140)은 위의 정보들에 기초하여 배터리(130)의 전력 공급에 필요한 계산도 수행하며, 외부 장치와 연결되어 각종 정보를 주고 받는 통신을 수행할 수 있다.
한편, 외부 충전 통신 제어 장치(900)는 논-스마트 충전 기반시설에 포함된 복수의 충전 장치들(예를 들어, 제 1 충전 장치, 제 2 충전 장치 등) 통해 소비된 총 소비 전력을 산출할 수 있다. 예를 들어, 외부 충전 통신 제어 장치(900)는 도 2의 아웃렛(800; 이하, 제 1 아웃렛(800)) 및 이 제 1 아웃렛(800)과 다른 적어도 하나의 아웃렛(800; 이하, 제 2 아웃렛(800))을 통해 소비된 총 소비 전력을 산출할 수 있다. 구체적인 예로서, 상업용 건물(예를 들어, 커피 전문점)의 외벽에 그 상업용 건물을 방문한 고객의 전기 차량(100)을 충전할 목적으로 제 1 아웃렛(800)이 설치될 수 있는 바, 이 외에도 그 상업용 건물에는 다양한 전기 기기들(예를 들어, TV, 냉장고 등)이 접속된 다른 복수의 제 2 아웃렛(800)들이 더 설치될 수 있다. 이와 같은 경우, 외부 충전 통신 제어 장치(900)는 그 상업용 건물의 모든 아웃렛(800)들(예를 들어, 제 1 아웃렛(800) 및 복수의 제 2 아웃렛(800)들)을 통해 소비된 총 소비 전력을 산출할 수 있다. 이러한 외부 충전 통신 제어 장치(900)는 제 1 아웃렛(800)을 통해 차량용 충전 통신 제어 장치(110)와 PLC 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 또한 이러한 외부 충전 통신 제어 장치(900)는 전술된 관리 서버(700)와 직접 통신을 수행할 수 있다.
도 3은 도 1의 차량용 충전 통신 제어 장치(110)의 블록 구성도이다.
차량용 충전 통신 제어 장치(110)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 통신부(111), 제 2 통신부(112) 및 충전 전력 계량부(113)를 포함할 수 있다.
제 1 통신부(111)는 전술된 스마트 충전 기반시설 및 넌-스마트 충전 기반시설과 통신할 수 있다. 또한, 제 1 통신부(111)는 스마트 충전 기반시설을 매개로 관리 서버(700)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 제 1 통신부(111)는 전술된 ISO 15118 프로토콜에 따라 PLC(Power Line Communication; 전력선 통신) 방식으로 충전 장치(200)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 제 1 통신부(111)는 스마트 AC 완속 충전 장치(201) 및 스마트 DC 급속 충전 장치(202)와 각각 전술된 ISO 15118 프로토콜에 따라 PLC 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 또 다른 예로서, 제 1 통신부(111)는 넌-스마트 AC 완속 충전 장치(201), 넌-스마트 DC 급속 충전 장치(202) 및 아웃렛(800)과 각각 전술된 ISO 15118 프로토콜에 따라 PLC 방식으로 통신을 수행할 수 있다.
제 2 통신부(112)는 관리 서버(700)와 직접 통신할 수 있다. 예를 들어, 제 2 통신부(112)는 전기 차량(100) 내부의 이더넷 버스(E-Bus) 및 텔레매틱스 제어부(150)를 통해 관리 서버(700)와 직접 통신할 수 있다. 다시 말하여, 제 2 통신부(112)와 관리 서버(700)는, 예를 들어 Open ADR 프로토콜 및 IEEE 2030.5 프로토콜 중 어느 하나 또는 이 외에 가능한 다른 프로토콜에 따라 통신을 수행할 수 있다.
충전 전력 계량부(113)는 외부에서 차량에 제공된 충전 전력을 산출할 수 있다. 예를 들어, 충전 전력 계량부(113)는 AC 완속 충전 장치(201), DC 급속 충전 장치(202) 및 아웃렛(800) 중 적어도 하나로부터 전기 차량(100)으로 공급된 충전 전력의 양을 측정 및 산출할 수 있다.
충전 전력 계량부(113)로부터의 충전 전력 정보는 전술된 제 1 통신부(111) 및 상기 제 2 통신부(112) 중 적어도 하나를 통해 관리 서버(700)로 전송될 수 있다. 예를 들어, 충전 전력 계량부(113)로부터의 충전 전력 정보는 제 1 통신부(111), 충전 장치(200) 및 충전 사업소(300)를 통해 관리 서버(700)로 전송될 수 있다. 또 다른 예로서, 충전 전력 계량부(113)로부터의 충전 전력 정보는 제 2 통신부(112), 이더넷 버스(E-Bus) 및 텔레매틱스 제어부(150)를 통해 직접 관리 서버(700)로 전송될 수 있다.
한편, 본 발명의 시스템에 따르면, ISO 15118 프로토콜에 따른 통신을 수행하는 제 1 통신부(111)에 통신 제어의 우선권이 주어지며, 그 ISO 15118 프로토콜을 준수할 수 없는 경우 제 2 통신부(112)에 통신 제어권이 천이될 수 있다.
도 4는 도 1의 외부 충전 통신 제어 장치(900)의 블록 구성도이다.
외부 충전 통신 제어 장치(900)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 소비 전력 계량부(901) 및 텔레매틱스 제어부(902)를 포함할 수 있다.
소비 전력 계량부(901)는 제 1 아웃렛(800) 및 적어도 하나의 제 2 아웃렛(800)을 통해 소비된 총 소비 전력을 산출할 수 있다.
텔레매틱스 제어부(902)는 소비 전력 계량부(901)로부터의 총 소비 전력 정보를 관리 서버(700)로 전송할 수 있다. 또한, 텔레매틱스 제어부(902)는 그 총 소비 전력 정보와 함께 전기 차량(100)으로부터 제공된 각종 정보를 관리 서버(700)로 전송할 수 있다.
도 5는 도 2의 차량용 충전 통신 제어 장치(110)와 관리 서버(700) 간의 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)의 제 1 통신부(111)를 활용한 제 1 전송 방식(C1)을 설명하면 다음과 같다.
전기 차량(100)이 스마트 충전 기반시설(예를 들어, 도 5의 200)에 연결된 경우, 전기 차량(100)의 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 전기 차량(100)의 식별 정보를 내부의 애플리케이션(App1)을 통해 변환(예를 들어, CAN 포맷의 정보를 PLC 포맷의 정보로 변환)하고, 이 포맷 변환된 전기 차량(100)의 식별 정보를 PLC 모뎀(180)을 통해 충전 장치(200)로 전송할 수 있다. 여기서, 제 1 통신부(111)의 애플리케이션(App1)은 데이터 컨버터 모듈(11), 보안 모듈(12) 및 API(Application Programming interface) 모듈(13)을 포함할 수 있다.
충전 장치(200; 예를 들어, 스마트 충전 장치)는 전원 공급 통신 제어 장치(280)를 통해 전기 차량(100)의 식별 정보, 인증 정보 및 충전 전력 정보를 공급받고, 이 공급받은 정보들을 내부의 애플리케이션(App2)을 통해 변환(예를 들어, CAN 포맷의 정보를 https 포맷의 정보로 변환)하고, 이 포맷 변환된 정보들을 충전 사업소(300)의 서버(350)로 전송할 수 있다. 여기서, 충전 장치(200)의 애플리케이션(App2)은 데이터 컨버터 모듈(21), 보안 모듈(22) 및 API 모듈(23)을 포함할 수 있다.
충전 사업소(300)는 전기 차량(100)의 인증 정보를 내부의 애플리케이션(App3)을 통해 처리하고 인터넷 모뎀(380)을 통해 관리 서버(700)로 전송할 수 있다. 여기서, 충전 사업소(300)의 애플리케이션(App3)은 보안 모듈(32) 및 API 모듈(33)을 포함할 수 있다.
다음으로, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)의 제 2 통신부(112)를 활용한 제 2 전송 방식(C2)을 설명하면 다음과 같다.
전기 차량(100)이 넌-스마트 충전 기반시설에 연결된 경우, 전기 차량(100)의 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 전기 차량(100)의 식별 정보 및 전기 차량(100)의 위치 정보를 내부의 애플리케이션(App4)을 통해 변환(예를 들어, CAN 포맷의 정보를 https 포맷의 정보로 변환)하고, 이 포맷 변환된 정보들을 텔레매틱스 제어부(150 또는 ITO 모뎀)을 통해 관리 서버(700)로 직접 전송할 수 있다. 이때, 이 포맷 변환된 정보들은 전기 차량(100)의 인증 정보, 전기 차량(100)이 연결된 넌-스마트 충전 기반시설의 그리드 정보를 더 포함할 수 있다. 이러한 포맷 변환된 정보들은 관리 서버(700)로부터의 지령 신호에 의해 응답하여 전송될 수 있다. 여기서, 제 2 통신부(112)의 애플리케이션(App4)은 데이터 컨버터 모듈(41), 보안 모듈(42) 및 API 모듈(43)을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 전기 차량(100)과 충전 장치(200) 간의 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 충전 장치(200)가 넌-스마트 충전 장치(200)일 때, 전기 차량(100)은 내부에서 그 넌-스마트 충전 장치(200)를 통해 공급받은 충전 전력을 산출함과 아울러, 그 산출된 충전 전력에 대한 비용 결제를 직접 수행할 수 있다. 또한, 충전 장치(200)가 넌-스마트 충전 장치(200)이고, 그 넌-스마트 충전 장치(200)의 소유자를 특정할 수 없을 때, 전기 차량(100)은 그 차량 내부의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 또는 GPS(global positioning system) 정보를 근거로 전기 차량(100)의 현재 위치를 검출하고, 그 전기 차량(100)의 현재 위치를 근거로 넌-스마트 충전 장치(200)의 위치(또는 배전망의 위치)를 간접적으로 판단하고, 그 판단된 충전 장치(200)의 위치를 근거로 넌-스마트 충전 장치(200)의 소유자를 특정할 수 있다. 전기 차량(100)은 그 넌-스마트 충전 장치(200)의 소유자 정보를 텔레매틱스 제어부(150)를 통해 관리 서버(700)로 직접 전송함으로써 넌-스마트 충전 장치(200)에 대한 충전 전력 비용이 그 넌-스마트 충전 장치(200)의 소유주에게 과금되지 않도록 할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 넌-스마트 충전 장치(200)은 그리드 정보를 포함할 수 있다. 이 그리드 정보는, 예를 들어 넌-스마트 충전 장치의 출력 전류에 관한 정보를 포함할 수 있다.
전술된 도 1 내지 도 6을 참조로 하여 본 발명의 제 1 실시예 따른 전기 차량용 충전 제어 시스템을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전기 차량(100)이 스마트 충전 기반시설의 충전 장치(200)(예를 들어, 스마트 AC 완속 충전 장치(201) 또는 스마트 DC 급속 충전 장치(202))에 접속될 때, 그 충전 장치(200)로부터 전기 차량(100)으로 공급된 충전 전력의 양 및 그 공급된 충전 전력에 해당하는 비용 산출은 충전 장치(200)로부터 수행될 수 있다. 이때, 전기 차량(100)의 소유주는 그 충전 장치(200)에 신용 카드 등을 삽입한 후 그 충전 장치로부터의 비용 결제 안내에 따른 과정을 수행함으로써 그 사용 충전 전력에 대한 결제를 진행할 수 있다.
한편, 전기 차량(100)이 스마트 충전 기반시설이 확보되지 않은 환경, 즉 넌-스마트 충전 기반시설을 통해 충전 전력을 공급받을 때의 비용 과금 과정을 설명하면 다음과 같다. 예를 들어, 전기 차량(100)이 전술된 제 1 아웃렛(800)에 접속될 때, 차량용 충전 통신 제어 장치(110)는 전기 차량(100)의 식별 정보 및 충전 전력 정보를 제 1 아웃렛(800)을 통해 외부 충전 통신 제어 장치(900)로 전송할 수 있다. 여기서, 전기 차량(100)의 충전 전력 정보는 전술된 충전 전력 계량부(113)를 통해 획득될 수 있다. 한편, 전기 차량(100)은 전술된 전기 차량(100)의 식별 정보 및 충전 전력 정보 외에도, 예를 들어 전기 차량(100)의 인증 정보를 제 1 아웃렛(800)을 통해 외부 충전 통신 제어 장치(900)로 더 전송할 수 있다.
외부 충전 통신 제어 장치(900)는, 전기 차량(100)의 식별 정보, 충전 전력 정보, 외부 충전 통신 제어 장치(900)의 식별 정보 및 총 소비 전력 정보를 그 외부 충전 통신 제어 장치(900) 내의 이더넷 버스(E-Bus) 및 텔레매틱스 제어부(902)를 통해 관리 서버(700)로 전송할 수 있다. 한편, 외부 충전 통신 제어 장치(900)가 전술된 전기 차량(100)의 인증 정보를 더 수신한 경우, 외부 충전 통신 제어 장치는 전술된 이더넷 버스(E-Bus) 및 텔레매틱스 제어부(902)를 통해 전기 차량(100)의 인증 정보를 관리 서버(700)로 더 전송할 수 있다.
전기 차량(100)은 전술된 전기 차량(100)의 식별 정보 및 충전 전력 정보 외에도, 예를 들어 전기 차량(100)의 인증 정보를 제 1 아웃렛(800)을 통해 외부 충전 통신 제어 장치(900)로 더 전송할 수 있다.
관리 서버(700)는 전기 차량(100)의 식별 정보 및 충전 전력 정보를 근거로 전기 차량(100)의 전력 사용 비용을 산출할 수 있으며, 그리고 관리 서버(700)는 외부 충전 통신 제어 장치(900)의 식별 정보, 총 소비 전력 정보 및 충전 전력 정보를 근거로 넌-스마트 충전 기반시설(예를 들어, 제 1 아웃렛(800), 복수의 제 2 아웃렛(800)들 및 외부 충전 통신 제어 장치(900)를 구비한 상업용 건물)의 전력 사용 비용을 산출할 수 있다. 예를 들어, 관리 서버(700)는 총 소비 전력 정보의 전력값에서 충전 전력 정보의 전력값을 차감하여 그 넌-스마트 충전 기반시설의 전력 사용 비용을 산출할 수 있다.
관리 서버(700)는 전기 차량(100)의 전력 사용 비용 및 넌-스마트 충전 기반시설의 전력 사용 비용을 미리 등록된 결제 수단을 통해 결제할 수 있다. 또한, 관리 서버(700)는 그 결제된 비용을 전기 차량(100)의 소유주의 단말기 및 넌-스마트 충전 기반시설의 소유주의 단말기로 각각 전송할 수 있다. 예를 들어, 관리 서버(700)는 제 1 아웃렛(800)을 통해 공급된 충전 전력에 해당하는 비용을 전기 차량(100)의 소유주에게 부과하고, 그리고 복수의 제 2 아웃렛(800)을 통해 공급된 소비 전력에 해당하는 비용을 넌-스마트 충전 기반시설의 소유주에게 각각 부과할 수 있다.
한편, 이와 달리 넌-스마트 충전 기반시설 소유주(예를 들어, 제 1 아웃렛(800), 복수의 제 2 아웃렛(800)들 및 외부 충전 통신 제어 장치(900)를 구비한 상업용 건물)는 제 1 아웃렛(800)을 통해 충전 전력을 공급받은 전기 차량(100)의 소유주에게 그 충전 전력에 대한 비용을 직접 부과할 수 있다. 이와 같은 경우 넌-스마트 충전 기반시설 소유주는 제 1 아웃렛(800) 및 복수의 제 2 아웃렛들을 통해 소비된 총 소비 전력에 대한 모든 비용을 자신이 부담할 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 외부 충전 통신 제어 장치(900)는 전술된 총 소비 전력 정보 및 외부 충전 통신 제어 장치(900)의 식별 정보를 관리 서버(700)로 전송하고, 전기 차량(100)으로부터 수신한 전기 차량(100)의 식별 정보 및 충전 전력 정보는 관리 서버(700)로 전송하지 않을 수 있다. 이와 같은 경우, 외부 충전 통신 제어 장치(900)는 전기 차량(100)으로부터 전기 차량(100)의 식별 정보 및 충전 전력 정보를 요청하지 않을 수 있다.
전술된 도 1 내지 도 6을 참조로 하여 본 발명의 제 2 실시예 따른 전기 차량용 충전 제어 시스템을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전기 차량(100)이 스마트 충전 기반시설의 충전 장치(200)(예를 들어, 스마트 DC 급속 충전 장치(200) 또는 스마트 AC 완속 충전 장치(200))에 접속될 때의 전기 차량용 충전 제어 시스템은 전술된 제 1 실시예에서 설명한 바와 같으므로 이에 대한 설명은 그 제 1 실시예의 기재를 참조한다.
한편, 전기 차량(100)이 스마트 충전 기반시설이 확보되지 않은 환경, 즉 넌-스마트 충전 기반시설을 통해 충전 전력을 공급받을 때의 비용 과금 과정을 설명하면 다음과 같다. 예를 들어, 전기 차량(100)이 전술된 제 1 아웃렛(800)에 접속될 때, 외부 충전 통신 제어 장치(900)는 외부 충전 통신 제어 장치(900)의 식별 정보 및 총 소비 전력 정보를 제 1 아웃렛(800)을 통해 차량용 충전 통신 제어 장치(110)로 전송할 수 있다. 여기서, 총 소비 전력 정보는 전술된 외부 충전 통신 제어 장치(900)의 소비 전력 계량부(902)를 통해 획득될 수 있다.
차량용 충전 통신 제어 장치(110)는, 외부 충전 통신 제어 장치(900)의 식별 정보, 총 소비 전력 정보, 전기 차량(100)의 식별 정보 및 충전 전력 정보를 그 차량용 충전 통신 제어 장치(110) 내의 이더넷 버스(E-Bus) 및 텔레매틱스 제어부(150)를 통해 관리 서버(700)로 전송할 수 있다.
관리 서버(700)는 전기 차량(100)의 식별 정보 및 충전 전력 정보를 근거로 전기 차량(100)의 전력 사용 비용을 산출할 수 있으며, 그리고 관리 서버(700)는 외부 충전 통신 제어 장치(900)의 식별 정보, 총 소비 전력 정보 및 충전 전력 정보를 근거로 넌-스마트 충전 기반시설의 전력 사용 비용을 산출할 수 있다. 관리 서버(700)에 의한 비용 산출 방법은 전술된 제 1 실시예에서 설명한 바와 동일하므로, 이에 대한 설명은 그 제 1 실시예의 설명을 참조한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 전기 차량용 충전 제어 시스템에 따르면, 충전 기반시설이 확보되지 않은 환경(또는 장소)에서도 관리 서버(700)와의 통신이 가능하며, 또한 그러한 환경에서도 충전 서비스 비용에 대한 과금이 정상적으로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 전기 차량 201: AC 완속 충전 장치
202: DC 급속 충전 장치 800: 아웃렛
900: 외부 충전 통신 제어 장치 110: 차량용 충전 통신 제어 장치
120: 온 보드 충전기 130: 배터리
140: 배터리 관리 시스템 150: 텔레매틱스 제어부
CP: CP 라인 PE: PE 라인
PP: PP 라인 DCP, DCN, L, N, LL, NN: 전력 공급선

Claims (15)

  1. 스마트 충전 기반시설 및 넌-스마트 충전 기반시설과 통신 가능하며, 상기 스마트 충전 기반시설을 매개로 관리 서버와 통신 가능한 제 1 통신부;
    상기 관리 서버와 직접 통신 가능한 제 2 통신부; 및
    외부에서 차량에 제공된 충전 전력을 산출하는 충전 전력 계량부를 포함하며,
    상기 충전 전력 계량부로부터의 충전 전력 정보는 상기 제 1 통신부 및 상기 제 2 통신부 중 적어도 하나를 통해 상기 관리 서버로 전송되는 전기 차량용 충전 통신 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 통신부는 ISO 15118 프로토콜을 근거로 상기 스마트 충전 기반시설과 통신하는 전기 차량용 충전 통신 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 통신부는 상기 차량의 텔레매틱스 제어부를 통해 상기 관리 서버와 통신하는 전기 차량용 충전 통신 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스마트 충전 기반설비는 충전 장치 및 충전 사업소를 포함하는 전기 차량용 충전 통신 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량이 상기 넌-스마트 충전 기반시설의 충전 장치에 접속되고, 상기 충전 장치가 외부 충전 통신 제어 장치에 연결될 때,
    상기 차량의 식별 정보 및 상기 차량의 충전 전력 정보는 상기 제 1 통신부, 상기 충전 장치 및 외부 충전 통신 제어 장치를 통해 상기 관리 서버로 전송되는 전기 차량용 충전 통신 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량이 상기 넌-스마트 충전 기반시설의 충전 장치에 접속되고, 상기 충전 장치가 외부 충전 통신 제어 장치에 연결될 때,
    상기 차량의 식별 정보 및 상기 차량의 충전 전력 정보는 상기 제 2 통신부 및 상기 차량의 텔레매틱스 제어부를 통해 상기 관리 서버로 전송되는 전기 차량용 충전 통신 제어 장치.
  7. 차량에 배치된 차량용 충전 통신 제어 장치; 및
    넌-스마트 충전 기반시설의 제 1 충전 장치에 연결되며, 상기 제 1 충전 장치를 매개로 상기 차량용 충전 통신 제어 장치와 통신 가능한 외부 충전 통신 제어 장치를 포함하며,
    상기 차량용 충전 통신 제어 장치는,
    스마트 충전 기반시설 및 상기 넌-스마트 충전 기반시설과 통신 가능하며, 상기 스마트 충전 기반시설을 매개로 관리 서버와 통신 가능한 제 1 통신부;
    상기 관리 서버와 직접 통신 가능한 제 2 통신부; 및
    외부에서 상기 차량에 제공된 충전 전력을 산출하는 충전 전력 계량부를 포함하며,
    상기 충전 전력 계량부로부터의 충전 전력 정보는 상기 제 1 통신부 및 상기 제 2 통신부 중 적어도 하나를 통해 상기 관리 서버로 전송되는 전기 차량 충전 제어 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 차량은 이더넷 버스를 통해 상기 제 2 통신부와 연결된 제 1 텔레매틱스 제어부를 더 포함하는 전기 차량용 충전 제어 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 통신부는 상기 차량의 제 1 텔레매틱스 제어부를 통해 상기 관리 서버와 통신하는 전기 차량용 충전 제어 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 외부 충전 통신 제어 장치는,
    상기 제 1 충전 장치 및 적어도 하나의 제 2 충전 장치를 통해 소비된 총 소비 전력을 산출하는 소비 전력 계량부; 및
    상기 소비 전력 계량부로부터의 총 소비 전력 정보를 관리 서버로 전송하는 제 2 텔레매틱스 제어부를 포함하는 전기 차량용 충전 제어 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 차량이 상기 제 1 충전 장치에 접속될 때,
    상기 차량용 충전 통신 제어 장치는 상기 차량의 식별 정보 및 상기 충전 전력 정보를 상기 제 1 충전 장치를 통해 상기 외부 충전 통신 제어 장치로 전송하고,
    상기 외부 충전 통신 제어 장치는, 상기 차량의 식별 정보, 상기 충전 전력 정보, 상기 외부 충전 통신 제어 장치의 식별 정보 및 상기 총 소비 전력 정보를 상기 제 2 텔레매틱스 제어부를 통해 상기 관리 서버로 전송하는 전기 차량용 충전 제어 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 관리 서버는,
    상기 차량 정보 및 상기 충전 전력 정보를 근거로 상기 차량의 전력 사용 비용을 산출하고,
    상기 외부 충전 통신 제어 장치의 식별 정보, 상기 총 소비 전력 정보 및 상기 충전 전력 정보를 근거로 상기 넌-스마트 충전 기반시설의 전력 사용 비용을 산출하는 전기 차량용 충전 제어 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 관리 서버는 상기 총 소비 전력 정보의 전력값에서 상기 충전 전력 정보의 전력값을 차감하여 상기 넌-스마트 충전 기반시설의 전력 사용 비용을 산출하는 전기 차량용 충전 제어 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 관리 서버는,
    상기 차량의 전력 사용 비용 및 상기 넌-스마트 충전 기반시설의 전력 사용 비용을 미리 등록된 결제 수단을 통해 결제하고,
    결제된 비용을 상기 차량의 소유주의 단말기 및 상기 넌-스마트 충전 기반시설의 소유주의 단말기로 각각 전송하는 전기 차량용 충전 제어 시스템.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 차량이 상기 제 1 충전 장치에 접속될 때,
    상기 외부 충전 통신 제어 장치는 상기 외부 충전 통신 제어 장치의 식별 정보 및 상기 총 소비 전력 정보를 상기 제 1 충전 장치를 통해 상기 차량 충전 통신 제어 장치로 전송하고,
    상기 차량 충전 통신 제어 장치는 상기 외부 충전 통신 제어 장치의 식별 정보, 상기 총 소비 전력 정보, 상기 차량의 식별 정보 및 상기 충전 전력 정보를 상기 제 1 텔레매틱스 제어부를 통해 상기 관리 서버로 전송하는 전기 차량용 충전 제어 시스템.
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