KR20240000290A

KR20240000290A - 전기차 충전기 관리 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20240000290A
Application number: KR1020220077102A
Authority: KR
Inventors: 김영식
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2022-06-23
Filing date: 2022-06-23
Publication date: 2024-01-02

Abstract

전기차 충전기 관리 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 관리 시스템은, 충전기들을 관리하며 사전에 정상 충전된 전기차(Electric Vehicle, EV)들의 SLAC(Signal Level Attenuation Characterization) 값을 수집하여 제조사나 차종별로 일정 범위의 기준치를 생성하는 서버, 및 EV에 케이블 커넥터를 전기적으로 연결하여 충전 시 상기 EV의 MAC 주소와 SLAC 값을 포함하는 충전 매칭성 정보를 수집하여 제조사와 차종 중 적어도 하나를 파악하고, 상기 EV와 동종 차량에 대응하여 상기 서버에서 설정된 SLAC 기준치와 상기 SLAC 값을 비교하여 상기 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하면 충전 이상 상태로 판정하는 자가 진단 기능을 갖는 충전기를 포함한다.

Description

전기차 충전기 관리 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING ELECTRIC VEHICLE CHARGER}

본 발명은 전기차 충전기 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기차 충전기의 강건화와 정비 효율화를 위한 전기차 충전기 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

전세계적인 환경규제 이슈와 이차전지 충전용량의 증가, 고객의 요구로 주요자동차 제조사들은 전기차(Electric Vehicle, xEV)의 개발과 보급을 증가하고 있으며, 이와 함께 충전 인프라의 보급도 증가하고 있다.

충전 인프라는 기존 주유소와 같이 복수의 충전기를 구비한 충전소와 주차장에 배치되는 충전기들, 그리고 가정용 충전기 등이 있다. 특히, 주요 자동차 메이커에서는 전기차 이용 고객의 편의성 향상을 위해 지역별로 충전 서비스 네트워크를 구축하여 운영하고 있다.

한편, 고객이 충전기에 전기차를 연결하여 충전을 시도하는 경우 제조사마다 다른 스펙의 이기종 전기차와 충전기 간의 호환성이나 충전기의 고장 등 다양한 사유로 충전 중단 상황이 발생될 수 있다. 이러한 충전 중단 상황 발생시 고객은 재충전을 시도하거나 다른 충전기에서의 재충전을 시도할 수 있다.

그러나, 동일한 충전 중단 상황이 발생하면 충전 에러를 일으키는 주체가 충전기인지 또는 전기차인지 파악하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 고객은 전기차의 충전 대기시간을 성능 평가의 한 요소로 생각할 만큼 민감하며, 충전소에서 고객이 충전기를 확보하지 못하고 대기 시간이 길어지면 불만을 야기할 수 있다.

그러므로, 충전인프라 보급 및 운영 주체에서는 한정된 자원의 충전기들을 효율적으로 유지/관리하여 고장율을 줄이고 가동율을 확보하는 것이 매우 중요하다.

그러나, 충전기의 유지/관리가 제대로 되지 않으면 실시간으로 고장 발생 상황을 파악하기 어렵고, 고장 발생 상황을 파악한다 하더라도 정비사를 파견하여 점검하는데 상당한 시간이 소요되어 충전기의 가동율이 떨어지는 문제점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 충전기의 이기종 전기차 충전 시 수집된 충전 매칭성 정보를 토대로 제조사/차종과 SLAC 값을 파악하고 해당 제조사/차종별로 설정된 SLAC 기준치와 비교하여 이상 충전 여부를 파악함으로써 신속하고 효율적 정비를 지원하는 전기차 충전기 관리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또다른 목적은 동일한 충전기에서 연속적으로 충전되는 동종 전기차들의 충전 상태를 모니터링하여 전기차 또는 충전기의 이상 충전 주체를 파악하여 고객이나 관리자에게 점검 시점을 알람 하는 전기차 충전기 관리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전기차 충전기 관리 시스템은, 충전기들을 관리하며 사전에 정상 충전된 전기차(Electric Vehicle, EV)들의 SLAC(Signal Level Attenuation Characterization) 값을 수집하여 제조사나 차종별로 일정 범위의 기준치를 생성하는 서버; 및 EV에 케이블 커넥터를 전기적으로 연결하여 충전 시 상기 EV의 MAC 주소와 SLAC 값을 포함하는 충전 매칭성 정보를 수집하여 제조사와 차종 중 적어도 하나를 파악하고, 상기 EV와 동종 차량에 대응하여 상기 서버에서 설정된 SLAC 기준치와 상기 SLAC 값을 비교하여 상기 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하면 충전 이상 상태로 판정하는 자가 진단 기능을 갖는 충전기;를 포함한다.

또한, 상기 충전기는, 연속적으로 충전을 시도한 동종의 서로 다른 MAC 주소를 갖는 EV들의 충전 상태를 확인하여 상기 충전기 혹은 EV의 충전 이상 주체를 파악할 수 있다.

또한, 상기 충전기는, 상기 EV의 충전단자와 결합하여 PLC(Power Line Communication) 통신을 연결하는 케이블 커넥터; 상기 케이블 커넥터를 통해 EV(10)와 PLC 통신을 수행하여 충전을 위한 정보를 송수신하는 통신 모듈; 전력망(Grid)에서 공급되는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 충전 모듈; 상기 충전기의 운용에 따라 생성되는 정보를 표시하는 디스플레이 모듈; 및 상기 서버로부터 수신된 제조사 및 차종별 상기 기준치를 저장하고, 상기 EV의 충전 시 인식된 차종과 상기 SLAC 값에 대응하는 기준치와 비교하여 정상 충전 혹은 충전 이상 상태를 판정하는 제어 모듈;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 연속적으로 충전을 시도한 동종의 서로 다른 MAC 주소를 갖는 제1 EV 및 제2 EV 중 어느 하나가 충전 이상 상태로 판정되면, 상기 충전 이상 상태로 판정된 어느 하나의 EV에 차량 이상 이벤트(E1)가 발생한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 상기 차량 이상 이벤트(E2)를 상기 디스플레이 모듈을 통해 표출하고, 상기 서버를 통해 상기 충전 이상 상태로 판정된 EV에 등록된 고객에게 알람 하여 신속한 정비를 유도할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 연속적으로 충전을 시도한 동종의 서로 다른 MAC 주소를 갖는 제1 EV 및 제2 EV 모두가 상기 충전 이상 상태로 판정되면, 충전기 이상 이벤트(E2)가 발생한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 상기 충전기 이상 이벤트(E2)를 충전기의 디스플레이 모듈에 표출하고 해당 충전기 제조사나 A/S 센터에 점검 요청 메시지를 전송하는 판단할 수 있다.

또한, 상기 서버는, 상기 충전기와 유무선 통신망을 통해 통신하는 통신부; EV의 제조사, 차종, MAC 주소, 고객 휴대폰 번호 및 인증정보 중 적어도 하나를 포함한 고객 정보를 등록하여 관리하는 고객 관리부; 충전소에 구비된 충전기별 위치와 충전기 ID를 등록하여 관리하는 충전기 관리부; 상기 고객 관리부 및 충전기 관리부에서 등록된 데이터를 저장하고, 충전기의 EV 충전 상태 모니터링 및 이상 이벤트 발생여부를 진단하기 위한 정보를 저장하는 데이터베이스(DB); 및 상기 충전기로부터 정상 충전 상태로 판정된 SLAC 값을 수집하여 제조사 및 차종별로 상기 DB에 누적 저장하고, 상기 충전기의 자가 진단에 필요한 제조사 및 차종별 일정 범위의 기준치를 생성하는 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 자가 진단 기능이 없는 이종 충전기의 EV 충전 시 상기 통신부를 통해 수집된 충전 매칭성 정보를 수집하여 제조사와 차종 중 적어도 하나를 파악하고, 상기 EV와 동종 차량에 대응하여 설정된 SLAC 기준치와 상기 SLAC 값을 비교하여 상기 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하면 충전 이상 상태로 판정하는 원격 진단 기능을 수행할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 연속적으로 충전을 시도한 동종의 서로 다른 MAC 주소를 갖는 EV들의 충전 상태를 확인하여 EV 또는 충전기의 이상 주체를 파악하고 상기 통신부를 통해 파악된 주체로의 충전 이상 이벤트를 전송하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 전기차 충전기의 관리 방법은, a) 충전기의 케이블 커넥터를 제1 EV(Electric Vehicle)에 연결하여 충전 시 PLC 통신을 통한 MAC 주소와 제1 SLAC(Signal Level Attenuation Characterization) 값을 포함하는 충전 매칭성 정보를 수집하여 해당 제조사와 차종을 파악하는 단계; b) 상기 제1 EV와 동종 차량에 대응하여 설정된 SLAC 기준치와 상기 제1 SLAC 값을 비교하여 상기 제1 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하면 충전 이상 상태로 판정하는 단계; c) 상기 제1 EV와 동종 차량인 제2 EV에 상기 케이블 커넥터를 연결하여 충전 시 상기 PLC 통신을 통한 MAC 주소와 제2 SLAC 값을 포함하는 충전 매칭성 정보를 수집하여 해당 제조사와 차종을 파악하는 단계; 및 d) 상기 기준치와 상기 제2 SLAC 값을 비교하여 상기 제2 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하지 않아 정상상태로 판정되면 상기 제1 EV에 차량 이상 이벤트(E1)가 발생된 것으로 판단하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 차량 이상 이벤트(E1)가 발생된 것으로 판단하는 단계는, 상기 차량 이상 이벤트(E1)를 디스플레이 모듈을 통해 표출하고 상기 제1 EV에 등록된 고객에게 알람 하여 신속한 정비를 유도하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 제2 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하면 충전 이상 상태로 판정하고, 연속적인 동종 차종의 충전 이상 발생에 조건을 만족하는 충전기 이상 이벤트(E2)가 발생된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 충전기 이상 이벤트(E2)가 발생된 것으로 판단하는 단계는, 상기 충전기 이상 이벤트(E2)를 디스플레이 모듈에 표출하고 해당 충전기 제조사나 A/S 센터에 점검 요청 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 차량 이상 이벤트(E1)와 충전기 이상 이벤트(E2)는, 현재 충전은 가능하지만 규정된 스펙 대비 충전효율이 저하되는 수준으로부터 안전을 위해 충전을 즉시 중단하는 수준까지 위험 정도에 따라 복수의 레벨로 설정될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 충전기에서 이기종 전기차 충전 시 충전 매칭성 정보를 수집하여 제조사 및 차종별 SLAC 값을 기반으로 이상 충전 여부를 즉시 파악함으로써 신속하고 효율적인 충전기의 정비를 지원할 수 있는 효과가 있다.

또한, 동일한 충전기에서 연속적으로 충전되는 동종 전기차들의 충전 상태를 모니터링하여 전기차 또는 충전기의 이상 충전 주체를 파악하여 고객이나 관리자에게 알람 함으로써 충전 고객의 불편을 해소하고 관리 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 별도의 진단장비 없이 충전기의 자가 진단 기능을 통해 문제 발생상황을 문제 해결을 위해 능동적으로 관리함으로써 한정된 충전인프라 자원의 최적 가동율을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명이 실시예에 따른 충전기와 서버의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도 이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충전 이상 주체 판정 예시를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 관리 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

여기에서 사용되는 용어는 오직 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들은, 문맥상 명시적으로 달리 표시되지 않는 한, 복수 형태들을 또한 포함하는 것으로 의도된다. "포함하다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 본 명세서에서 사용되는 경우, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 구성 요소들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 다른 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 구성 요소들, 컴포넌트들 및/또는 이들의 그룹들 중 하나 이상의 존재 또는 추가를 배제하지는 않음을 또한 이해될 것이다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은, 연관되어 나열된 항목들 중 임의의 하나 또는 모든 조합들을 포함한다.

명세서 전체에서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

명세서 전체에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결된다'거나 '접속된다'고 언급되는 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '직접 연결된다'거나 '직접 접속된다'고 언급되는 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 아니하는 것으로 이해되어야 할 것이다

추가적으로, 아래의 방법들 또는 이들의 양상들 중 하나 이상은 적어도 하나 이상의 제어기에 의해 실행될 수 있음이 이해된다. "제어기"라는 용어는 메모리 및 프로세서를 포함하는 하드웨어 장치를 지칭할 수 있다. 메모리는 프로그램 명령들을 저장하도록 구성되고, 프로세서는 아래에서 더욱 자세히 설명되는 하나 이상의 프로세스들을 수행하기 위해 프로그램 명령들을 실행하도록 특별히 프로그래밍 된다. 제어기는, 여기에서 기재된 바와 같이, 유닛들, 모듈들, 부품들, 장치들, 또는 이와 유사한 것의 작동을 제어할 수 있다. 또한, 아래의 방법들은, 당업자에 의해 인식되는 바와 같이, 하나 이상의 다른 컴포넌트들과 함께 제어기를 포함하는 장치에 의해 실행될 수 있음이 이해된다.

또한, 본 개시의 제어기는 프로세서에 의해 실행되는 실행 가능한 프로그램 명령들을 포함하는 비일시적인 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체로서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체들의 예들은 롬(ROM), 램(RAM), 컴팩트 디스크(CD) 롬, 자기 테이프들, 플로피 디스크들, 플래시 드라이브들, 스마트 카드들 및 광학 데이터 저장 장치들을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독가능 기록 매체는 또한 컴퓨터 네트워크 전반에 걸쳐 분산되어 프로그램 명령들이, 예를 들어, 텔레매틱스 서버(telematics server) 또는 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network; CAN)와 같은 분산 방식으로 저장 및 실행될 수 있다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 관리 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.

도 2는 본 발명이 실시예에 따른 충전기와 서버의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도 이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 관리 시스템은 적어도 하나의 충전소(100)와 서버(200)를 포함한다.

충전소(100)는 복수로 배치된 충전기(110-1, …, 110-n)를 포함하며, 각 충전기(110-1, …, 110-n)는 콤보 타입(Combo Type)으로 해당 주차 공간에 주차된 EV(10)의 배터리를 충전한다.

충전소(100-1, …, 100-n)는 전기차(Electric Vehicle, EV)(10)의 충전 인프라 확장을 위해 고속도로나 지역별로 분산 배치될 수 있다.

충전기(Electric. Vehicle Supply Equipment, EVSE)(110)는 전력선 통신(Power Line Communication, PLC) 기반의 케이블 커넥터(111)를 EV(10)에 전기적으로 연결하여 충전 시 EV(10)의 MAC 주소(Address)와 SLAC(Signal Level Attenuation Characterization) 값을 포함하는 충전 매칭성 정보를 수집하여 제조사와 차종을 파악 한다.

충전기(110)는 상기 MAC 주소에 따른 상기 EV(10)의 제조사(즉, 자동차 메이커)와 차종을 파악하고 동종 차량에 대응하여 서버(200)에서 설정된 SLAC 기준치(이하, 편의상 "기준치"라 명명함)와 상기 SLAC 값을 비교한후 상기 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하지 않으면 정상 충전 상태로 판정하고 상기 기준치를 초과하면 충전 이상 상태로 판정한다. 즉, 충전기(110)는 EV(10) 충전 시 제조사 및 차종을 고려한 맞춤형 자가 진단 기능을 포함한다. 상기 MAC 주소는 EV(10)의 생산 시 할당되는 고유한 ID이며 이를 분석할 경우 제조사와 차종을 파악할 수 있으며, 적어도 특정 제조사의 경우 자사의 차종과 타사 차량을 구분할 수 있다.

서버(200)는 개별 충전소(100)나 건물/노상의 주차장에 설치된 충전기(110)들을 관리하는 로컬 시스템이나, 전국의 지역별(지점별)로 분산 설치된 충전소(110-1, …, 110-n)들의 충전기(110-1, …, 110-n)들을 중앙에서 관리하는 통합 시스템으로 구현될 수 있다. 예컨대, 서버(200)는 특정 자동차 제조사에서 자사 전기차 이용 고객의 편의성 향상과 호환 가능한 타사의 전기차 충전을 위해 고속도로와 지역(지점)별로 충전 서비스 네트워크를 구축하여 운영하는 통합 시스템일 수 있다.

서버(200)는 사전에 충전기(110)로부터 정상 충전된 SLAC 값을 일정 기간 수집하여 제조사 및 차종별 일정 범위(예; 25~30)의 기준치를 생성하고 각 충전기(110)의 충전 시 자가 진단 기능 수행을 위해 제공할 수 있다.

충전기(110)는 충전 스탠드라 불리기도 하며, 케이블 커넥터(111), 통신 모듈(112), 충전 모듈(113), 디스플레이 모듈(114) 및 제어 모듈(115)을 포함한다.

케이블 커넥터(111)는 EV(10)의 충전단자와 결합하여 PLC 통신을 연결한다.

통신 모듈(112)은 케이블 커넥터(111)를 통해 연결된 EV(10)와 PLC 통신을 수행하여 충전을 위한 정보를 송수신한다.

통신 모듈(112)은 EV(10)의 충전 시 PLC 통신을 연결하는 과정에서 산출된 SLAC 값을 포함하는 충전 매칭성 정보를 제어 모듈(115)로 전송할 수 있다.

여기서, 상기 SLAC 값은 EV(10)로부터 수신된 신호의 감쇠값을 의미한다. 통신 모듈(112)은 케이블 커넥터(111)를 통해 연결된 EV(10)에서 보낸 송신 신호 세기 대비 충전기(110)에서 받은 수신 신호 세기의 감쇠 정도를 계산하여 상기 SLAC 값을 산출할 수 있다.

또한, 상기 충전 매칭성 정보는 EV(10)와의 PLC 통신 설정에 필요한 정보, 제조사 및/혹은 차종에 따라 적용된 완속 충전 규격, 급속 충전 규격 등의 충전 스펙 등을 포함할 수 있다.

충전 모듈(113)은 전력망(Grid)에서 공급되는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 컨버터와 승압 및 강압 컨버터 등 양방향 전력제어 회로를 포함한다.

디스플레이 모듈(114)은 충전기(110)의 운용을 위한 사용자 입력 메뉴(UI)를 제공하고, 그 운용에 따라 생성되는 각종 정보를 고객에게 표시한다.

디스플레이 모듈(114)은 유/무선 통신 수단을 포함하여 서버(200) 등 외부기기와의 통신을 지원할 수 있다.

제어 모듈(115)은 충전기(110)의 운용을 위한 전반적인 동작을 제어하는 프로세서, 프로그램, 데이터 메모리 및 제어 회로 중 적어도 하나를 포함한다.

제어 모듈(115)은 통신 모듈(112)에서 수신된 상기 충전 매칭성 정보를 분석하여 MAC 주소에 기초한 차종을 파악하고 해당 제조사 및/또는 차종별 충전 스펙에 따라 호환 가능한 다양한 EV(10)의 급속 및 완속 충전을 제어한다.

제어 모듈(115)은 디스플레이 모듈(114)을 통해 사용자 입력 메뉴(UI)를 표시하여 EV(10)의 충전 시작과 종료, 통신채널 설정, 제조사/차종별 스펙을 고려한 충전 제어 및 과금 결제 등 일련의 충전 과정을 제어할 수 있다.

특히, 제어 모듈(115)은 충전 시 EV(10)로부터 ISO 표준 및/또는 ES(Engineering Specification) 스펙(Spec)에 명기된 SLAC 값을 수집하여 서버(200)로부터 기 저장된 동종 차량의 기준치와 비교하는 자가 진단 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 SLAC 값이 기존의 동일한 제조사 및 차종에서 수집된 기준값 대비 커지게 되면 그 만큼 충전기(110)가 받는 신호의 감쇠가 크다는 것을 의미하며, 상기 감쇠 크기 만큼 신호 값이 약해져 충전 중 PLC 통신이 끊어질 가능성이 커지게 되고, 이는 결국에 충전 장애를 유발하거나 중단될(끊어질) 가능성이 커지게 된다.

이를 고려하여, 제어 모듈(115)은 서버(200)로부터 수신된 제조사 및 차종별 일정 범위의 기준치를 저장하고, EV(10)의 충전 시 인식된 차종과 SLAC 값에 대응하는 기준치와 비교하여 정상 충전 혹은 이상 상태를 판정할 수 있다.

또한, 제어 모듈(115)은 충전 시 자가 진단 기능을 통해 EV(10) 또는 충전기의 이상 이벤트를 수신하면 디스플레이 모듈(114)을 통해 표출하여 고객 또는 충전소 관리자에게 알람 할 수 있다.

한편, 종래에는 충전기에서 전기차를 충전 시 충전 중단 상황이 발생되면 전기차에 충전 에러를 일으키는 주체가 충전기인지 전기차인지 파악하기 어려운 문제점이 존재하였다.

이에, 제어 모듈(115)은 연속적(순차적)으로 충전을 시도한 동종의 서로 다른 MAC 주소를 갖는 EV(10)의 충전 상태를 확인하여 충전기(110) 혹은 EV(10)의 충전 이상 주체를 파악할 수 있다. 여기서, 상기 연속적(순차적)이란 의미는 충전기(110)가 이종의 EV(10)를 충전가능한 것을 고려할 때 동종의 EV(10)의 충전 이력이 연속된 것을 말하며, 반드시 현재 충전시점으로부터 직전이나 직후의 충전이 연속되어야 한다는 것은 아니다.

예컨대, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충전 이상 주체 판정 예시를 나타낸다.

도 3을 참조하면, [예시 1]의 경우, 제어 모듈(115)은 동일한 충전기(110)에서 연속적으로 충전을 시도한 동종의 서로 다른 MAC 주소의 제1 EV(10-1) 및 제2 EV(10-2)가 연속적으로 정상 충전된 것으로 판정되면, 상기 충전기(110)와 EV(10-1, 10-2)들 모두가 정상 동작하는 것으로 판단한다.

반면에, [예시 2]의 경우, 제어 모듈(115)은 동일한 충전기(110)에서 연속적으로 충전을 시도한 동종의 서로 다른 MAC 주소의 제1 EV(10-1) 및 제2 EV(10-2) 중 어느 하나가 상기 충전 이상 상태로 판정되면, 상기 충전 이상 상태로 판정된 어느 하나의 EV에 문제(이하, "차량 이상 이벤트"라 명명함)(E1)가 발생한 것으로 판단할 수 있다.

이 때, 제어 모듈(115)은 상기 차량 이상 이벤트(E1)를 디스플레이 모듈(114)을 통해 표출하고, 서버(200)를 통해 상기 EV(10)에 등록된 고객에게 알람 하여 신속한 정비를 유도하는 원격 진단 서비스를 제공할 있다. 상기 원격 진단서비스 제공 시 해당 충전기(110)의 설치 위치를 기준으로 가장 가까운 정비소를 조회하여 고객에게 제공할 수 있다.

또한, [예시 3]의 경우, 제어 모듈(115)은 동일한 충전기(110)에서 연속적으로 충전을 시도한 동종의 서로 다른 MAC 주소의 제1 EV(10-1) 및 제2 EV(10-2) 모두가 상기 충전 이상 상태로 판정되면, 상기 충전기(110)에 문제(이하, "충전기 이상 이벤트"라 명명함)(E2)가 발생한 것으로 판단한다.

이 때, 제어 모듈(115)은 상기 충전기 이상 이벤트(E2)를 충전기(110)의 디스플레이 모듈(114)에 표출하고, 해당 충전기 제조사나 A/S 센터에 점검 요청 메시지를 전송함으로써 신속한 정비가 이루어지도록 한다.

이상의 설명에서, 상기 차량 이상 이벤트(E1)와 충전기 이상 이벤트(E2)는 현재 충전은 가능하지만 규정된 스펙 대비 충전효율이 저하되는 수준으로부터 안전을 위해 충전을 즉시 중단하는 수준까지 위험 정도에 따라 복수의 레벨로 설정될 수 있다.

한편, 서버(200)는 통신부(210), 고객 관리부(220), 충전기 관리부(230), 데이터베이스(DB) 및 제어부(250)를 포함한다.

통신부(210)는 유/무선 통신망을 통해 분산 배치된 충전기(110)와 통신한다.

고객 관리부(220)는 고객의 EV(10) 차량 정보(제조사, 차종, MAC 주소 등), 주소, 휴대폰 번호 및 인증정보 중 적어도 하나를 포함한 고객정보를 등록하여 관리한다.

충전기 관리부(230)는 충전소(100)에 구비된 충전기(110)별 위치와 ID(IP 주소)를 등록하여 관리한다.

DB(240)는 본 발명의 실시예에 따른 서버(200)의 전기차 충전기 관리를 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하고, 그 운용에 따라 생성되는 데이터를 저장한다.

DB(240)는 고객 관리부(220) 및 충전기 관리부(230)에서 등록된 데이터를 저장하고, 충전기의 EV 충전 상태 모니터링 및 이상 이벤트 발생여부를 진단하기 위한 정보를 저장한다.

또한, DB(240)는 EV 및 충전기의 점검을 위한 각 A/S 센터 위치와 연락처를 저장할 수 있다.

제어부(250)는 충전기(110)로부터 정상 충전 상태로 판정된 SLAC 값을 일정 기간 수집하여 제조사 및 차종별로 DB(240)에 누적 저장하고, 충전기(110)의 자가 진단에 필요한 제조사 및 차종별 일정 범위의 기준치를 생성한다. 상기 SLAC 값은 EV(10)의 제조사나 차종별로 유사하게 일정 수준의 범위를 가진다. 예컨대, 표준 규격인 ES(Engineering Specification) 스펙의 기준값은 SLAC 값이 45 미만이면 정상으로 진단한다. 하지만 상기 45란 값은 EV의 제조사와 차종을 고려하지 않은 값으로 그 45 미만을 만족한다고 하여 정상적이 충전과 성능을 보장하는 값이 아니다.

즉, 앞에서도 언급했지만, 상기 SLAC 값이 기준값 이상으로 커지게 되면 통신 메시지 소실에 의한 충전 중단 발생 가능성이 증가한다. 또한 상기 SLAC 값이 커지게 되는 경우 EV(10)의 차량 제어기 및 와이어링 문제, 충전기(110)의 내부에 문제를 유발하여 충전효율이 떨어지거나 충전 중단 상황이 발생될 수 있다.

이를 고려하여, 제어부(250)는 EV(10)의 충전 시 수집된 SLAC 값에 대하여 일정범위의 기준치를 설정하고, 상기 SLAC 값이 기준치를 초과하는지 비교하여 정상 충전 혹은 이상 상태를 판정할 수 있도록 한다.

예컨대, 제1 제조사(예; 자사)의 EV 차량을 정상 충전 시 SLAC 값은 약 25~35 정도의 값으로 수집되므로, 상기 25~35를 기준치(이하, 제1 기준치라 명명함)를 설정할 수 있다.

이와 마찬가지로, 제2 제조사(예; 타사)의 EV 차량을 정상 충전 시 SLAC 값을 수집하여 누적한 데이터를 토대로 기준치(이하, 제2 기준치라 명명함)를 추가로 설정할 수 있다. 상기 제2 기준치는 상기 ES 스펙에 규정된 기준값인 45보다 작은 값으로 설정된다.

따라서, 제어부(250)는 EV(10)의 MAC 주소에 따라 인식된 제조사와 차종에 맞는 기준치에 해당 SLAC 값을 비교하여 제조사 또는 차종별로 EV(10)의 충전 상태를 진단할 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 실시예에서는 충전기(110)에 자가 진단 기능이 있는 경우를 위주로 설명하였다.

그러나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않으며 서버(200)에서 관리하는 충전기(110)들 중에는 충전기 기종(예; 타사 충전기 또는 기존 설치된 충전기 등)에 따라 자가 진단 기능이 없을 수 있다.

이에, 본 발명의 실시예에 따른 서버(200)의 제어부(250)는 앞서 설명한 충전기(110)와 다르게 상기 자가 진단 기능이 없는 충전기(110)들을 대상으로 EV(10)의 충전 시 유/무선 통신망을 통해 중앙에서의 충전 상태를 모니터링하고 진단하는 관리 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위해 제어부(250)는 앞에서 설명한 것과 동일한 자가 진단 기능을 포함할 수 있다.

예컨대, 제어부(250)는 자가 진단 기능이 없는 이종 충전기(110)의 EV(10) 충전 시 통신부(210)를 통해 충전 매칭성 정보를 수집하고, 수집된 EV(10)의 충전 매칭성 정보를 분석하여 SLAC 값을 추출한 후 해당 MAC 주소에 따른 EV(10)의 제조사와 차종 및 충전기 ID(예; IP 주소)에 따른 해당 충전기 위치정보를 인식한다.

그리고, 제어부(250)는 상기 MAC 주소에 따른 상기 EV(10)의 제조사와 차종을 인식하고 동종 차종에 대응하여 기 설정된 SLAC 기준치와 상기 SLAC 값을 비교한후 상기 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하지 않으면 정상 충전 상태로 판정하고 상기 기준치를 초과하면 충전 이상 상태로 판정한다.

이처럼, 제어부(250)는 자가 진단 기능을 가지는 충전기(110)와 동일한 알고리즘의 원격 진단 기능을 구비하여 자가 진단 기능이 없는 이기종의 충전기(110)들을 대상으로 중앙에서 충전 상태 진단하고 점검 시점의 의사결정을 지원할 수 있다.

이러한 원격 진단 기능에 따라서, 통신부(210)는 이종 충전기(110)로부터 EV(10)의 충전 시 수집된 충전 매칭성 정보를 수신하고, EV 또는 충전기의 이상 주체를 파악하여 파악된 주체로의 충전 이상 이벤트를 전송할 수 있다.

이상의 설명에서 충전기(110)의 제어 모듈(115)과 서버(200)의 제어부(250)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전기 관리 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다.

이러한 전기차 충전기 관리 방법은 아래의 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 관리 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 관리 방법은 제어 모듈(115)을 통한 충전기(110)를 가정하여 설명하겠으나 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고 앞에서 설명한 것과 같이 제어부(250)를 통한 서버(200)를 주체로도 설명할 수 있는 것임을 이해하여야 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 충전기(110)는 케이블 커넥터(111)를 제1 EV(10-1)에 연결하여 충전을 시작할 때(S1), PLC 통신 연결을 통한 MAC 주소와 제1 SLAC 값을 포함하는 충전 매칭성 정보를 수집하여 해당 제조사와 차종을 파악한다(S2). 이 때, 충전기(110)는 상기 MAC 주소에 기초하여 등록된 고객 차량의 제조사와 차종을 파악할 수 있다.

충전기(110)는 상기 제1 EV(10)의 제조사 및 차종 중 적어도 하나에 대응하여 설정된 기준치와 상기 제1 SLAC 값을 비교하여(S3), 상기 제1 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하지 않으면(S4; 아니오), 해당 상황의 저장 없이 정상적인 충전을 진행한다(S5). 이후, 충전기(110)는 상기 제1 EV(10)의 정상 충전을 완료하면 상기 제1 SLAC 값, 제조사 및 차종 정보를 서버(200)로 전송하여 상기 기준치 생성에 활용할 수 있도록 한다.

반면, 충전기(110)는 상기 제1 SLAC 값이 기준치를 초과하면(S4; 예), 충전 이상 발생으로 판정하고 상기 제1 EV(10-1)와 해당 충전기 정보(ID)를 저장한다(S6).

다음, 충전기(110)는 케이블 커넥터(111)를 상기 제1 EV(10)와 동종 차량인 제2 EV(10-2)에 연결하여 충전을 시작 하면(S7), PLC 통신 연결을 통한 MAC 주소와 제2 SLAC 값을 포함하는 충전 매칭성 정보를 수집하여 해당 제조사와 차종을 파악한다(S8).

충전기(110)는 상기 제2 EV(10)의 제조사 및 차종 중 적어도 하나에 대응하여 설정된 상기 기준치와 상기 제2 SLAC 값을 비교한다(S9).

이 때, 충전기(110)는 상기 제2 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하지 않으면(S10; 아니오), 상기 제1 EV(10-1)를 차량 이상 이벤트(E1)로 판정하고(S11), 상기 차량 이상 이벤트(E1)를 디스플레이 모듈(114)을 통해 표출하여 고객에게 차량 점검을 알람 할 수 있다(S12). 즉, 충전기(110)는 자신이 제1 EV(10-1)을 충전시에는 충전 이상 상황이 발생되었으나 동종의 제2 EV(10-2)을 충전시에는 충전 이상 상황이 발생되지 않아 연속적인 충전 이상 발생 조건을 만족하지 않았으므로 자가 진단에 이상이 없는 것으로 판단하고, 상기 제1 EV(10-1)를 충전시의 충전 이상 발생 주체를 제1 EV(10-1)로 판정할 수 있다.

반면, 충전기(110)는 상기 제2 SLAC 값 역시 상기 기준치를 초과하면(S11; 예), 동종 전기차의 연속적인 충전 이상 발생 조건을 만족하므로 당해 충전기 이상 이벤트(E2)로 판정하고(S13), 상기 충전기 이상 이벤트(E2)를 디스플레이 모듈(114)을 통해 표출하여 고객에게 다른 충전기를 이용하도록 유도하고, 해당 충전기의 제조사나 A/S 센터에 충전기 ID(위치정보)를 포함하는 점검 요청 메시지를 전송한다(S14). 이 때, 충전기(110)는 상기 충전기 이상 이벤트(E2) 발생 메시지를 관리자 및 서버(200)로 전송하여 알람 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 충전기에서 이기종 전기차 충전 시 충전 매칭성 정보를 파악하여 제조사 및 차종별 SLAC 값을 기반으로 이상 충전 여부를 즉시 파악함으로써 신속하고 효율적인 충전기의 정비를 지원할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 전기차(EV) 100: 충전소
110: 충전기 111: 케이블 커넥터
112: 통신 모듈 113: 충전 모듈
114: 디스플레이 모듈 115: 제어 모듈
200: 서버 210: 통신부
220: 고객 관리부 230: 충전기 관리부
240: 데이터베이스(DB) 250: 제어부
E1: 차량 이상 이벤트 E2: 충전기 이상 이벤트

Claims

충전기들을 관리하며 사전에 정상 충전된 전기차(Electric Vehicle, EV)들의 SLAC(Signal Level Attenuation Characterization) 값을 수집하여 제조사나 차종별로 일정 범위의 기준치를 생성하는 서버; 및
EV에 케이블 커넥터를 전기적으로 연결하여 충전 시 상기 EV의 MAC 주소와 SLAC 값을 포함하는 충전 매칭성 정보를 수집하여 제조사와 차종 중 적어도 하나를 파악하고, 상기 EV와 동종 차량에 대응하여 기 설정된 SLAC 기준치와 상기 SLAC 값을 비교하여 상기 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하면 충전 이상 상태로 판정하는 자가 진단 기능을 갖는 충전기;
를 포함하는 전기차 충전기 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 충전기는,
연속적으로 충전을 시도한 동종의 서로 다른 MAC 주소를 갖는 EV들의 충전 상태를 확인하여 상기 충전기 혹은 EV의 충전 이상 주체를 파악하는 전기차 충전기 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 충전기는,
상기 EV의 충전단자와 결합하여 PLC(Power Line Communication) 통신을 연결하는 케이블 커넥터;
상기 케이블 커넥터를 통해 EV(10)와 PLC 통신을 수행하여 충전을 위한 정보를 송수신하는 통신 모듈;
전력망(Grid)에서 공급되는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 충전 모듈;
상기 충전기의 운용에 따라 생성되는 정보를 표시하는 디스플레이 모듈; 및
상기 서버로부터 수신된 제조사 및 차종별 상기 기준치를 저장하고, 상기 EV의 충전 시 인식된 차종과 상기 SLAC 값에 대응하는 기준치와 비교하여 정상 충전 혹은 충전 이상 상태를 판정하는 제어 모듈;
을 포함하는 전기차 충전기 관리 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
연속적으로 충전을 시도한 동종의 서로 다른 MAC 주소를 갖는 제1 EV 및 제2 EV 중 어느 하나가 충전 이상 상태로 판정되면, 상기 충전 이상 상태로 판정된 어느 하나의 EV에 차량 이상 이벤트(E1)가 발생한 것으로 판단하는 전기차 충전기 관리 시스템.
제4항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
상기 차량 이상 이벤트(E2)를 상기 디스플레이 모듈을 통해 표출하고, 상기 서버를 통해 상기 충전 이상 상태로 판정된 EV에 등록된 고객에게 알람 하여 신속한 정비를 유도하는 전기차 충전기 관리 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
연속적으로 충전을 시도한 동종의 서로 다른 MAC 주소를 갖는 제1 EV 및 제2 EV 모두가 상기 충전 이상 상태로 판정되면, 충전기 이상 이벤트(E2)가 발생한 것으로 판단하는 전기차 충전기 관리 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
상기 충전기 이상 이벤트(E2)를 충전기의 디스플레이 모듈에 표출하고 해당 충전기 제조사나 A/S 센터에 점검 요청 메시지를 전송하는 판단하는 전기차 충전기 관리 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 서버는,
상기 충전기와 유무선 통신망을 통해 통신하는 통신부;
EV의 제조사, 차종, MAC 주소, 고객 휴대폰 번호 및 인증정보 중 적어도 하나를 포함한 고객 정보를 등록하여 관리하는 고객 관리부;
충전소에 구비된 충전기별 위치와 충전기 ID를 등록하여 관리하는 충전기 관리부;
상기 고객 관리부 및 충전기 관리부에서 등록된 데이터를 저장하고, 충전기의 EV 충전 상태 모니터링 및 이상 이벤트 발생여부를 진단하기 위한 정보를 저장하는 데이터베이스(DB); 및
상기 충전기로부터 정상 충전 상태로 판정된 SLAC 값을 수집하여 제조사 및 차종별로 상기 DB에 누적 저장하고, 상기 충전기의 자가 진단에 필요한 제조사 및 차종별 일정 범위의 기준치를 생성하는 제어부;
를 포함하는 전기차 충전기 관리 시스템.
제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 자가 진단 기능이 없는 이종 충전기의 EV 충전 시 상기 통신부를 통해 수집된 충전 매칭성 정보를 수집하여 제조사와 차종 중 적어도 하나를 파악하고, 상기 EV와 동종 차량에 대응하여 설정된 SLAC 기준치와 상기 SLAC 값을 비교하여 상기 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하면 충전 이상 상태로 판정하는 원격 진단 기능을 수행하는 전기차 충전기 관리 시스템.
제8항에 있어서,
상기 제어부는,
연속적으로 충전을 시도한 동종의 서로 다른 MAC 주소를 갖는 EV들의 충전 상태를 확인하여 EV 또는 충전기의 이상 주체를 파악하고 상기 통신부를 통해 파악된 주체로의 충전 이상 이벤트를 전송하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기 관리 시스템.
a) 충전기의 케이블 커넥터를 제1 EV(Electric Vehicle)에 연결하여 충전 시 PLC 통신을 통한 MAC 주소와 제1 SLAC(Signal Level Attenuation Characterization) 값을 포함하는 충전 매칭성 정보를 수집하여 해당 제조사와 차종을 파악하는 단계;
b) 상기 제1 EV와 동종 차량에 대응하여 설정된 SLAC 기준치와 상기 제1 SLAC 값을 비교하여 상기 제1 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하면 충전 이상 상태로 판정하는 단계;
c) 상기 제1 EV와 동종 차량인 제2 EV에 상기 케이블 커넥터를 연결하여 충전 시 상기 PLC 통신을 통한 MAC 주소와 제2 SLAC 값을 포함하는 충전 매칭성 정보를 수집하여 해당 제조사와 차종을 파악하는 단계; 및
d) 상기 기준치와 상기 제2 SLAC 값을 비교하여 상기 제2 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하지 않아 정상상태로 판정되면 상기 제1 EV에 차량 이상 이벤트(E1)가 발생된 것으로 판단하는 단계;
를 포함하는 전기차 충전기의 관리 방법.
제11항에 있어서,
상기 차량 이상 이벤트(E1)가 발생된 것으로 판단하는 단계는,
상기 차량 이상 이벤트(E1)를 디스플레이 모듈을 통해 표출하고 상기 제1 EV에 등록된 고객에게 알람 하여 신속한 정비를 유도하는 단계를 포함하는 전기차 충전기의 관리 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 제2 SLAC 값이 상기 기준치를 초과하면 충전 이상 상태로 판정하고, 연속적인 동종 차종의 충전 이상 발생에 조건을 만족하는 충전기 이상 이벤트(E2)가 발생된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 전기차 충전기의 관리 방법.
제13항에 있어서,
상기 충전기 이상 이벤트(E2)가 발생된 것으로 판단하는 단계는,
상기 충전기 이상 이벤트(E2)를 디스플레이 모듈에 표출하고 해당 충전기 제조사나 A/S 센터에 점검 요청 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 전기차 충전기의 관리 방법.
제13항에 있어서,
상기 차량 이상 이벤트(E1)와 충전기 이상 이벤트(E2)는,
현재 충전은 가능하지만 규정된 스펙 대비 충전효율이 저하되는 수준으로부터 안전을 위해 충전을 즉시 중단하는 수준까지 위험 정도에 따라 복수의 레벨로 설정되는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기의 관리 방법.