KR20240065681A

KR20240065681A - 차량 충전기

Info

Publication number: KR20240065681A
Application number: KR1020220146714A
Authority: KR
Inventors: 김금수
Original assignee: (주) 누리기술
Priority date: 2022-11-07
Filing date: 2022-11-07
Publication date: 2024-05-14

Abstract

본 발명은 교류 전력, 2차 전지의 직류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지를 변환된 직류 전력으로 충전하고, 다이오드로 직류 전력이 일방향으로 흐르도록 하고, 2차 전지의 충전 전력을 병렬화하여 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지의 충전 시간을 단축한다.

Description

차량 충전기{VEHICLE CHARGER}

본 발명은 차량 충전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사고 차량, 운행 차량을 차량 충전기로 충전하고, 사고 차량에 빠르게 대처하는 차량 충전기에 관한 것이다.

본 발명에 관련된 종래기술에는 차량용 배터리 충전, 긴급 구난용 차량의 충전, 대형전기차량 충전, 전력 분배가 있다. 특허문헌 1 병렬운전 이용한 차량용배터리충전기 및 이를 포함하는 차량용배터리충전시스템은 충전기의 에너지 손실을 최소화한다. 또한, 특허문헌 2 전기자동차 긴급 구난용 차량의 충전시스템은 전기자동차의 배터리를 신속하게 충전한다. 또한, 특허문헌 3 차량탑재충전기를 이용한 대형전기차량 충전방법은 각 배터리의 충전을 위한 전환 동작을 수행한다. 또한, 특허문헌 4 전기자동차의 전력 분배 장치는 완속충전 또는 급속충전이 가능하다.

그러나 종래기술은 교류 전력, 2차 전지의 직류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지를 변환된 직류 전력으로 충전하지 못하는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2013-0013109호 병렬운전 이용한 차량용배터리충전기 및 이를 포함하는 차량용배터리충전시스템 등록특허공보 제10-1304192호 전기자동차 긴급 구난용 차량의 충전시스템 등록특허공보 제10-2211726호 차량탑재충전기를 이용한 대형전기차량 충전방법 공개특허공보 제10-2022-0082333호 전기자동차의 전력 분배 장치

본 발명은 교류 전력, 2차 전지의 직류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지를 변환된 직류 전력으로 충전하는 차량 충전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 다이오드로 직류 전력이 일방향으로 흐르도록 하고, 2차 전지의 충전 전력을 병렬화하여 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지의 충전 시간을 단축하는 차량 충전기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차량 충전기는, 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 과정에서 생기는 전력 손실을 줄이고, 패시브 방식, 액티브 방식이 있는 PFC(Power Factor Correction)(21); 전력을 제어하는 전력 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)이나 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)의 전력 장치의 구동 회로나 자기 보호 기능을 부가하고, 상기 PFC(21)의 출력을 제1배터리(25)로 전달해서 상기 제1배터리(25)를 충전하는 전원 모듈(22); 컴퓨터에서 처리한 결과를 표시하고, 시스템에 내린 명령을 처리하는 과정, 결과를 표시하는 모니터(23); 2차 전지에 충전을 하는 기기로, 제2배터리(26)에 의한 직류 전압을 사용하여 방전 후의 상기 제1배터리(25)에 전압을 가하여 충전하는 충전기(24); 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지이고, 차량 충전기의 교류 전력, 상기 제2배터리(26)의 직류 전력을 입력받아 충전되는 제1배터리(25); 및 차량 충전기 외장 2차 전지로, 직류 전력을 차량 충전기를 통해 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지인 상기 제1배터리(25)로 공급하는 제2배터리(26);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전원 모듈(22)은, 마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하고, CPU(Central Processing Unit) 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지고, 메인(223)의 MCU(Microcontroller Unit), DC-DC MCU를 제어하는 마이크로컨트롤러부(221); 마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하고, CPU 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지고, 제2배터리(26)의 직류 전력을 메인(223)에 공급하는 마이크로컨트롤러부(222); 및 상기 마이크로컨트롤러부(221, 222)의 제어로, 제2배터리(26)의 직류 전력을 다이오드(27)를 통해 상기 제1배터리(25)에 공급하는 메인(223);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이크로컨트롤러부(221)는, 마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하고, CPU 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지고, 상기 메인(223)의 MCU, DC-DC MCU를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이크로컨트롤러부(222)는, 마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하고, CPU 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지고, 상기 제2배터리(26)의 직류 전력을 상기 메인(223)에 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인(223)은, CPU 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지는 MCU; LCD(Liquid Crystal Display); 차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로컨트롤러나 장치들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 통신 규격인 Can-bus(Controller Area Network bus); 직류직류 변환 마이크로컨트롤러; 및 DC-DC MCU;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 컴퓨터에서 처리한 결과를 표시하고, 시스템에 내린 명령을 처리하는 과정, 결과를 표시하는 모니터(23); 전력을 제어하는 전력 MOSFET이나 IGBT의 전력 장치의 구동 회로나 자기 보호 기능을 부가하고, 제2배터리(26)의 출력을 제1배터리(25)로 전달해서 상기 제1배터리(25)를 충전하는 전원 모듈(22); 2개의 단자를 갖는 전자 부품으로 한쪽에 낮은 저항을 다른 쪽에 높은 저항을 둬 전류가 한쪽으로만 흐르게 하는 역류 방지 기능을 가지고, 상기 전원 모듈(22)의 전원을 상기 제1배터리(25)로 공급하는 다이오드(27); 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지이고, 차량 충전기의 교류 전력, 제2배터리(26)의 직류 전력을 입력받아 충전되는 제1배터리(25); 및 차량 충전기 외장 2차 전지로, 직류 전력을 차량 충전기를 통해 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지인 상기 제1배터리(25)로 공급하는 제2배터리(26);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 컴퓨터에서 처리한 결과를 표시하고, 시스템에 내린 명령을 처리하는 과정, 결과를 표시하는 모니터(23); 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 과정에서 생기는 전력 손실을 줄이고, 패시브 방식, 액티브 방식이 있는 PFC(21); 전력을 제어하는 전력 MOSFET이나 IGBT의 전력 장치의 구동 회로나 자기 보호 기능을 부가하고, PFC(21)의 출력을 제1배터리(25)로 전달해서 상기 제1배터리(25)를 충전하는 전원 모듈(22); 2개의 단자를 갖는 전자 부품으로 한쪽에 낮은 저항을 다른 쪽에 높은 저항을 둬 전류가 한쪽으로만 흐르게 하는 역류 방지 기능을 가지고, 상기 전원 모듈(22)의 전원을 상기 제1배터리(25)로 공급하는 다이오드(27); 및 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지이고, 상기 PFC(21)의 교류 전력이 변환된 직류 전력을 입력받아 충전되는 제1배터리(25);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 교류 전력, 2차 전지의 직류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지를 변환된 직류 전력으로 충전함으로써 사고 차량, 운행 차량을 차량 충전기로 충전하는 효과를 가질 수 있다.

또한, 본 발명은 다이오드로 직류 전력이 일방향으로 흐르도록 하고, 2차 전지의 충전 전력을 병렬화하여 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지의 충전 시간을 단축함으로써 사고 차량에 빠르게 대처하는 효과를 가질 수 있다.

도 1은 본 발명 제1실시예에 따른 차량 충전기의 구성을 보인 블록도이다.
도 2는 도 1 차량 충전기의 전원 모듈 구성을 보인 블록도이다.
도 3은 본 발명 제2실시예에 따른 차량 충전기의 구성을 보인 블록도이다.
도 4는 본 발명 제3실시예에 따른 차량 충전기의 구성을 보인 블록도이다.
도 5는 도 2 차량 충전기의 제1마이크로컨트롤러부 구성을 보인 블록도이다.
도 6은 도 2 차량 충전기의 제2마이크로컨트롤러부 구성을 보인 블록도이다.
도 7은 도 2 차량 충전기의 메인 구성을 보인 블록도이다.
도 8은 도 7 차량 충전기의 DC-DC 구성을 보인 예시도이다.
도 9는 본 발명을 설명하기 위한 데이터 오류를 검증하는 구성을 설명하는 예시도이다.
도 10은 본 발명을 설명하기 위한 하드웨어 자원과 운영체제, 코어인 제어부의 동작, 제어부 동작을 실행할 권한을 부여하는 시스템 인증 구성을 설명하는 예시도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 차량 충전기에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이하에서 종래 주지된 사항에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명확히 하기 위해 생략하거나 간단히 한다. 본 발명의 설명에 포함된 구성은 개별 또는 복합 결합 구성되어 동작한다.

도 1은 본 발명 제1실시예에 따른 차량 충전기의 구성을 보인 블록도로서, 도 1을 참조하면, 차량 충전기는 PFC(21), 전원 모듈(22), 모니터(23), 충전기(24), 제1배터리(25), 제2배터리(26)를 포함한다.

PFC(21)는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 과정에서 생기는 전력 손실을 줄이고, 패시브 방식, 액티브 방식이 있고, 액티브 방식이 더 효율이 좋다.

전원 모듈(22)은 전력을 제어하는 전력 MOSFET이나 IGBT의 전력 장치의 구동 회로나 자기 보호 기능을 부가하고, PFC(21)의 출력을 제1배터리(25)로 전달해서 제1배터리(25)를 충전한다.

모니터(23)는 컴퓨터에서 처리한 결과를 표시하고, 시스템에 내린 명령을 처리하는 과정, 결과를 표시한다.

충전기(24)는 2차 전지에 충전을 하는 기기로, 제2배터리(26)에 의한 직류 전압을 사용하여 방전 후의 제1배터리(25)에 전압을 가하여 충전한다.

제1배터리(25)는 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지이고, 차량 충전기의 교류 전력, 제2배터리(26)의 직류 전력을 입력받아 충전된다.

제2배터리(26)는 차량 충전기 외장 2차 전지로, 직류 전력을 차량 충전기를 통해 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지인 제1배터리(25)로 공급한다.

도 2는 도 1 차량 충전기의 전원 모듈 구성을 보인 블록도로서, 도 2를 참조하면, 전원 모듈(22)은 마이크로컨트롤러부(221), 마이크로컨트롤러부(222), 메인(223)을 포함한다.

전원 모듈(22)은 전력을 제어하는 전력 MOSFET이나 IGBT의 전력 장치의 구동 회로나 자기 보호 기능을 부가하고, 제2배터리(26)의 출력을 제1배터리(25)로 전달해서 제1배터리(25)를 충전한다.

마이크로컨트롤러부(221)는 마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하고, CPU 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지고, 메인(223)의 MCU, DC-DC MCU를 제어한다.

마이크로컨트롤러부(222)는 마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하고, CPU 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지고, 제2배터리(26)의 직류 전력을 메인(223)에 공급한다.

메인(223)은 마이크로컨트롤러부(221, 222)의 제어로, 제2배터리(26)의 직류 전력을 다이오드(27)를 통해 제1배터리(25)에 공급한다.

도 3은 본 발명 제2실시예에 따른 차량 충전기의 구성을 보인 블록도로서, 도 3을 참조하면, 차량 충전기는 모니터(23), 전원 모듈(22), 다이오드(27), 제1배터리(25), 제2배터리(26)를 포함한다.

전원 모듈(22)은 다수 개 구성되고, 전력을 제어하는 전력 MOSFET이나 IGBT의 전력 장치의 구동 회로나 자기 보호 기능을 부가하고, 제2배터리(26)의 출력을 제1배터리(25)로 전달해서 제1배터리(25)를 충전한다. 예를 들어, 전원 모듈(22)은 7개로 병렬 구성되어, 다이오드(27)를 통해 제2배터리(26)의 전원을 제1배터리(25)에 공급한다. 다이오드(27)는 역류 방지 기능을 가져 제1배터리(25)의 전원이 제2배터리(26)로 역류하는 것을 방지한다. 전원 모듈(22)은 병렬화를 통해 대용량의 전원을 공급해서 충전 시간을 단축시키는 효과를 가질 수 있다.

다이오드(27)는 다수 개 구성되고, 2개의 단자를 갖는 전자 부품으로 한쪽에 낮은 저항을 다른 쪽에 높은 저항을 둬 전류가 한쪽으로만 흐를 수 있게 하고, 전원 모듈(22)의 전원을 제1배터리(25)로 공급한다.

도 4는 본 발명 제3실시예에 따른 차량 충전기의 구성을 보인 블록도로서, 도 4를 참조하면, 차량 충전기는 모니터(23), PFC(21), 전원 모듈(22), 다이오드(27), 제1배터리(25)를 포함한다.

PFC(21)는 다수 개 구성되고, 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 과정에서 생기는 전력 손실을 줄이고, 패시브 방식, 액티브 방식이 있고, 액티브 방식이 더 효율이 좋다.

전원 모듈(22)은 다수 개 구성되고, 전력을 제어하는 전력 MOSFET이나 IGBT의 전력 장치의 구동 회로나 자기 보호 기능을 부가하고, PFC(21)의 출력을 제1배터리(25)로 전달해서 제1배터리(25)를 충전한다.

제1배터리(25)는 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지이고, PFC(21)의 교류 전력이 변환된 직류 전력을 입력받아 충전된다.

도 5는 도 2 차량 충전기의 제1마이크로컨트롤러부 구성을 보인 블록도로서, 도 5를 참조하면, 마이크로컨트롤러부(221)는 MCU, EtherCAT, FPGA, ADC, PWM DRV, DELAY LINE을 포함한다.

MCU는 CPU 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지고, EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)은 이더넷 기반의 필드 버스 시스템으로, IEC61158 규약으로 표준화되었고, 자동화 기술에서 실시간 시스템을 충족하고, FPGA(Field Programmable Gate Array)는 프로그램이 가능한 비메모리 반도체로, 회로 변경이 불가능한 일반 반도체와 달리 용도에 맞게 회로를 다시 새겨넣을 수 있고, ADC(Analog-Digital Converter)는 전기적인 아날로그량을 디지털량으로 변환시키고, PWM DRV는 PWM 드라이버이고, DELAY LINE은 신호를 딜레이한다.

도 6은 도 2 차량 충전기의 제2마이크로컨트롤러부 구성을 보인 블록도로서, 도 6을 참조하면, 마이크로컨트롤러부(222)는 MCU, EtherCAT, Can-bus, FPGA, ADC, PWM DRV, DELAY LINE을 포함한다.

MCU는 CPU 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지고, EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)은 이더넷 기반의 필드 버스 시스템으로, IEC61158 규약으로 표준화되었고, 자동화 기술에서 실시간 시스템을 충족하고, Can-bus(Controller Area Network bus)는 차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로컨트롤러나 장치들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 통신 규격이고, FPGA(Field Programmable Gate Array)는 프로그램이 가능한 비메모리 반도체로, 회로 변경이 불가능한 일반 반도체와 달리 용도에 맞게 회로를 다시 새겨넣을 수 있고, ADC(Analog-Digital Converter)는 전기적인 아날로그량을 디지털량으로 변환시키고, PWM DRV는 PWM 드라이버이고, DELAY LINE은 신호를 딜레이한다.

도 7은 도 2 차량 충전기의 메인 구성을 보인 블록도로서, 도 7을 참조하면, 메인(223)은 MCU, LCD, Can-bus, DC-DC MCU, Power Control, IO PORT를 포함한다.

MCU는 CPU 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지고, LCD(Liquid Crystal Display)이고, Can-bus(Controller Area Network bus)는 차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로컨트롤러나 장치들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 통신 규격이고, DC-DC MCU는 직류직류 변환 마이크로컨트롤러이고, Power Control은 전력 제어이고, IO PORT는 입출력 포트이다.

도 8은 도 7 차량 충전기의 DC-DC 구성을 보인 예시도로서, 도 8을 참조하면, DC-DC는 직류전력 제어부; 변압부 제어 장치인 캐패시터, SCR; 제어부(5); 전류센서; 차단기; 차단기 제어 장치인 코일, 반도체스위치, 저항, 캐패시터; 부하;를 포함한다.

DC-DC는 입력 직류 전력을 다른 직류 전력으로 변환하며, 직류를 교류로, 교류를 변압하고, 변압된 교류를 다시 직류로 변환한다. DC-DC는 직류를 교류로 변환하는 DC/AC 변환부, 교류를 다른 교류로 변환하는 변압부, 다른 교류를 다시 직류로 변환하는 AC/DC 변환부를 포함한다.

도 9는 본 발명을 설명하기 위한 데이터 오류를 검증하는 구성을 설명하는 예시도이다.

도 9를 참조하면, 제어부(5)는 샘플링 데이터를 저장하고, 일정 시간 동안 샘플링 데이터의 크기 별로 발생 회수를 누적하여 확률 분포를 계산하고, 또 다른 일정 시간 동안의 확률 분포를 계산하고, 두 확률 분포의 차, 면적 차, 차 거리 누적을 계산해서(S101) 샘플링 회로 이상, 데이터 오류, 데이터 변화를 예측하고, 이에 대응할 수 있다(S102). 제어부(5)는 예측 결과를 사용자에게 알림으로써 사용자가 대응하거나 제어부(5)가 하드웨어 고장, 데이터 오류, 데이터 변화에 대응할 수 있다. 샘플링 데이터는 모니터, 제어 데이터, ADC를 포함한다.

제어부(5)는 일정 시간 동안 마다 각각의 확률 분포 추이를 보고, 확률 분포 중 특이 현상 이상을 예측하고, 이상 사고에 대응하고, 확률 분포에 대해 데이터 변화가 일정하면 정상 동작을 외부에 알린다. 또한, 제어부(5)는 일정 시간 간격을 조정하기 위해 데이터 변화율을 피드백한다. 예를 들어, 데이터 변화율이 크면 일정 시간 간격을 늘리고, 데이터 변화율이 작으면 일정 시간 간격을 줄인다.

제어부(5)는 사용자 조작, 데이터 입력에 대응한 상태 전이, 상태 처리의 상태 머신을 실행하고, 상태 처리는 연산, 표시, 진동, 알람을 수행하고, 사용자 조작, 데이터 입력, 랜덤 입력에 대한 범위, 시간, 레벨의 입력을 검증하고, 사용자 조작, 데이터 입력, 랜덤 입력에 대한 상태 확률에 따른 시스템 검증을 실행한다. 시스템 검증은 샘플링 데이터에 기반한 상태 머신 검증을 포함한다.

도 10은 본 발명을 설명하기 위한 하드웨어 자원과 운영체제, 코어인 제어부의 동작, 제어부 동작을 실행할 권한을 부여하는 시스템 인증 구성을 설명하는 예시도로서, 도 10을 참조하면, 본 발명은 프로세서(1), 메모리(2), 입출력장치(3), 운영체제(4), 제어부(5)를 포함한다.

프로세서(1)는 CPU(Central Processing Units), GPU(Graphic Processing Unit), FPGA(Field Programmable Gate Array), NPU(Neural Processing Unit)로서, 메모리(2)에 탑재된 운영체제(4), 제어부(5)의 실행 코드를 수행한다.

메모리(2)는 RAM(random access memory), ROM(read only memory), 디스크 드라이브, SSD(solid state drive), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다.

입출력장치(3)는 입력 장치로, 오디오 센서 및/또는 이미지 센서를 포함한 카메라, 키보드, 마이크로폰, 마우스 등의 장치를, 그리고 출력 장치로, 디스플레이, 스피커, 햅틱 피드백 디바이스(haptic feedback device) 등과 같은 장치를 포함할 수 있다.

운영체제(4)는 윈도우, 리눅스, IOS, 가상 머신, 웹브라우저, 인터프리터를 포함할 수 있고, 태스크, 쓰레드, 타이머 실행, 스케줄링, 자원 관리, 그래픽, 폰트 처리, 통신 등을 지원한다.

제어부(5)는 운영체제(4)의 지원하에 입출력장치(3)의 센서, 키, 터치, 마우스 입력에 의한 상태를 결정하고, 결정된 상태에 따른 동작을 수행한다. 제어부(5)는 병렬 수행 루틴으로 타이머, 쓰레드에 의한 작업 스케줄링을 수행한다.

제어부(5)는 입출력장치(3)의 센서값을 이용하여 상태를 결정하고, 결정된 상태에 따른 알고리즘을 수행한다.

도 10을 참조하면, 시스템 인증 구성은 제어부(5)를 포함하는 단말기(6), 인증 서버(7)를 포함한다.

단말기(6)는 데이터 채널을 이중화하고, 단말기(6)의 키값, 생체 정보를 입력받아 인증 서버(7)에 제1데이터 채널을 통해 사용자 인증을 요청하고, 단말기(6)는 생성된 킷값을 디스플레이에 표시하고, 인증 서버(7)로 전송한다.

단말기(6)는 단말기(6)의 디스플레이에 표시된 킷값을 입력하고, 사용자 정보와 함께 제2데이터 채널을 통해 인증 서버(7)로 전송한다. 단말기(6)는 킷값과 사용자 정보를 이용하여 단말기(6)에 탑재된 시스템의 인증을 인증 서버(7)에 요청한다. 단말기(6)의 킷값은 컴퓨터 고유의 정보인 CPU 제조번호, 이더넷 칩의 맥주소로부터 생성될 수 있다. 단말기(6)는 카메라를 이용한 얼굴 인식, 마이크를 이용한 음성 인식, 디스플레이를 이용한 필기 인식을 통해 사용자 정보를 획득하고, 인증에 활용할 수 있다.

인증 서버(7)는 단말기(6)로부터 킷값을 수신하고, 단말기(6)로부터 이중화된 데이터 채널을 통해 킷값과 사용자 정보를 수신하여 단말기(6)의 킷값과 사용자 정보를 비교하고, 사용자 정보를 대응시켜 단말기(6)의 시스템 이용에 대한 인증을 처리한다. 인증 서버(7)는 인증 결과를 단말기(6)로 전송하여 시스템에 대한 사용자의 사용을 허가한다. 단말기(6)의 이중화된 데이터 채널로 인해 킷값 손실이 최소화되는 효과를 가질 수 있다.

인증 서버(7)는 사용자 정보의 히스토리 분석을 수행하고, 시간 흐름에 따라 사용자 정보의 일관성, 변화를 비교 판단한다. 히스토리 분석에서 사용자 정보가 일관성을 나타내면 사용자의 사용을 허가하고, 변화를 나타내면 사용자의 사용을 허가하지 않는다. 사용자 정보가 일관성을 나타낼 때 사용자의 시스템 사용을 허가함으로써 사용자 정보가 변조된 사용자가 시스템에 접근하지 못하도록 보안을 강화한다.

인증 서버(7)는 일관성, 변화, 빈도, 빈도 추이, 빈도가 높음에 가중치를 부여해서 가중치 조합으로 신뢰되지 않은 사용자의 접근을 차단한다. 예를 들어, 빈도의 임계치가 초과하면 초과 누적수에 비례하여 신뢰되지 않은 사용자의 접근을 차단하고, 장시간에 걸쳐 접근 시도하는 사용자를 인증 처리할 수 있다. 이때, 신뢰되지 않은 사용자에 대해 추가 인증을 요청한다.

시스템의 사용을 인증하는 수단인 단말기(6)는 시스템과 직접 연결하지 않고, 인증 서버(7)를 통한 우회 경로를 형성함으로써 인터넷망을 이루는 네트워크가 내부망과 외부망으로 구성되어 아이피 주소 설정 과정이 번거로울 때 단말기(6)를 이용한 인증 과정이 원활히 수행되는 장점이 있다. 이때, 단말기(6)에는 시스템이 탑재되고, 단말기(6)는 인증 단말 수단이 되고, 인증 서버(7)는 인증 서버 수단이 된다.

클라우드(12)는 프로세서(1), 메모리(2), 입출력장치(3), 통신부(6)를 관리하는 운영체제(4)의 지원 하에 컨테이너(7)의 모듈화로, 웹(8), DB(9), 프로토콜(10), 라이브러리(11)의 서비스를 제공하며, 제어부(5)는 컨테이너(7)의 서비스를 이용한 클라우드 애플리케이션을 실행한다. 컨테이너(7)라고 하는 표준 소프트웨어 패키지는 애플리케이션의 코드를 관련 구성 파일, 라이브러리(11) 및 앱 실행에 필요한 종속성과 함께 번들로 제공한다.

클라우드(12)는 다수의 단말기(6)를 통합 제어하고, 단말기(6)로부터 수신된 센서값을 저장하여 시간 흐름에 따라 모니터링하고, 단말기(6)의 동작 에러를 처리하고, 에러 메시지를 다른 단말기(6)로 알리고, 제어 대상인 단말기(6)를 스위칭 제어한다.

신경망 학습은 온도, 고도, 지문 등 각종 센서, 이미지, 적외선 등 카메라, 라이더와 같은 입력 장치로부터 수집된 시계열 데이터로부터 특징량 선택, 알고리즘 선택을 통해 모델을 선택하고, 학습, 성능 검증 과정에 의한 반복 시행 착오를 거쳐 모델 선택을 반복한다. 성능 검증이 마치면 인공지능 모델이 선택된다.

제어부(5)는 센서값 판단에 신경망을 이용한 딥러닝 알고리즘을 수행하고, 신경망 학습에 훈련 데이터를 이용하고, 시험 데이터로 신경망 성능을 검증한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 해당 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

1: 프로세서
2: 메모리
3: 입출력장치
4: 운영체제
5: 제어부
6: 단말기
7: 인증 서버
8: 웹
9: DB
11: 라이브러리
12: 클라우드
14: 컨테이너
16: 통신부
21: PFC(Power Factor Correction)
22: 전원 모듈
221: 마이크로컨트롤러부
222: 마이크로컨트롤러부
223: 메인
23: 모니터
24: 충전기
25: 제1배터리
26: 제2배터리

Claims

교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 과정에서 생기는 전력 손실을 줄이고, 패시브 방식, 액티브 방식이 있는 PFC(Power Factor Correction)(21);
전력을 제어하는 전력 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)이나 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)의 전력 장치의 구동 회로나 자기 보호 기능을 부가하고, 상기 PFC(21)의 출력을 제1배터리(25)로 전달해서 상기 제1배터리(25)를 충전하는 전원 모듈(22);
컴퓨터에서 처리한 결과를 표시하고, 시스템에 내린 명령을 처리하는 과정, 결과를 표시하는 모니터(23);
2차 전지에 충전을 하는 기기로, 제2배터리(26)에 의한 직류 전압을 사용하여 방전 후의 상기 제1배터리(25)에 전압을 가하여 충전하는 충전기(24);
사고 차량, 운행 차량의 2차 전지이고, 차량 충전기의 교류 전력, 상기 제2배터리(26)의 직류 전력을 입력받아 충전되는 제1배터리(25); 및
차량 충전기 외장 2차 전지로, 직류 전력을 차량 충전기를 통해 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지인 상기 제1배터리(25)로 공급하는 제2배터리(26);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 충전기.
제1항에 있어서,
상기 전원 모듈(22)은,
마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하고, CPU(Central Processing Unit) 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지고, 메인(223)의 MCU(Microcontroller Unit), DC-DC MCU를 제어하는 마이크로컨트롤러부(221);
마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하고, CPU 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지고, 제2배터리(26)의 직류 전력을 메인(223)에 공급하는 마이크로컨트롤러부(222); 및
상기 마이크로컨트롤러부(221, 222)의 제어로, 제2배터리(26)의 직류 전력을 다이오드(27)를 통해 상기 제1배터리(25)에 공급하는 메인(223);을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 충전기.
제2항에 있어서,
상기 마이크로컨트롤러부(221)는,
마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하고, CPU 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지고, 상기 메인(223)의 MCU, DC-DC MCU를 제어하는 것을 특징으로 하는, 차량 충전기.
제2항에 있어서,
상기 마이크로컨트롤러부(222)는,
마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하고, CPU 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지고, 상기 제2배터리(26)의 직류 전력을 상기 메인(223)에 공급하는 것을 특징으로 하는, 차량 충전기.
제2항에 있어서,
상기 메인(223)은,
CPU 코어, 메모리, 프로그램 가능한 입출력을 가지는 MCU;
LCD(Liquid Crystal Display);
차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로컨트롤러나 장치들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 통신 규격인 Can-bus(Controller Area Network bus);
직류직류 변환 마이크로컨트롤러; 및
DC-DC MCU;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 충전기.
컴퓨터에서 처리한 결과를 표시하고, 시스템에 내린 명령을 처리하는 과정, 결과를 표시하는 모니터(23);
전력을 제어하는 전력 MOSFET이나 IGBT의 전력 장치의 구동 회로나 자기 보호 기능을 부가하고, 제2배터리(26)의 출력을 제1배터리(25)로 전달해서 상기 제1배터리(25)를 충전하는 전원 모듈(22);
2개의 단자를 갖는 전자 부품으로 한쪽에 낮은 저항을 다른 쪽에 높은 저항을 둬 전류가 한쪽으로만 흐르게 하는 역류 방지 기능을 가지고, 상기 전원 모듈(22)의 전원을 상기 제1배터리(25)로 공급하는 다이오드(27);
사고 차량, 운행 차량의 2차 전지이고, 차량 충전기의 교류 전력, 제2배터리(26)의 직류 전력을 입력받아 충전되는 제1배터리(25); 및
차량 충전기 외장 2차 전지로, 직류 전력을 차량 충전기를 통해 사고 차량, 운행 차량의 2차 전지인 상기 제1배터리(25)로 공급하는 제2배터리(26);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 충전기.
컴퓨터에서 처리한 결과를 표시하고, 시스템에 내린 명령을 처리하는 과정, 결과를 표시하는 모니터(23);
교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 과정에서 생기는 전력 손실을 줄이고, 패시브 방식, 액티브 방식이 있는 PFC(21);
전력을 제어하는 전력 MOSFET이나 IGBT의 전력 장치의 구동 회로나 자기 보호 기능을 부가하고, PFC(21)의 출력을 제1배터리(25)로 전달해서 상기 제1배터리(25)를 충전하는 전원 모듈(22);
2개의 단자를 갖는 전자 부품으로 한쪽에 낮은 저항을 다른 쪽에 높은 저항을 둬 전류가 한쪽으로만 흐르게 하는 역류 방지 기능을 가지고, 상기 전원 모듈(22)의 전원을 상기 제1배터리(25)로 공급하는 다이오드(27); 및
사고 차량, 운행 차량의 2차 전지이고, 상기 PFC(21)의 교류 전력이 변환된 직류 전력을 입력받아 충전되는 제1배터리(25);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 충전기.