WO2024085714A1 - 동적 무선 전력 전송을 위한 무선랜 기반의 충전 통신 장치 및 방법, 및 핸드오프 방법 - Google Patents

동적 무선 전력 전송을 위한 무선랜 기반의 충전 통신 장치 및 방법, 및 핸드오프 방법 Download PDF

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성재용
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현대자동차주식회사
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    • 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]

Definitions

  • the present invention relates to charging communication technology for electric vehicles (EVs), and more specifically, to dynamic wireless power transmission (D-WPT, Dynamic) using wireless local area network (WLAN) technology. This is about charging communication technology for Wireless Power Transfer.
  • D-WPT dynamic wireless power transmission
  • WLAN wireless local area network
  • Electric vehicles which have been recently developed, drive motors with battery power, produce fewer air pollutants such as exhaust gases and noise than conventional gasoline engine vehicles, have fewer breakdowns, have a longer lifespan, and are easier to drive. It has the advantage of being simple to operate.
  • Electric vehicles are classified into Hybrid Electric Vehicle (HEV), Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV), and Electric Vehicle (EV) depending on the driving source.
  • HEV has an engine as main power and a motor as auxiliary power.
  • PHEV has a motor that provides main power and an engine that is used when the battery is discharged.
  • EVs have a motor, but no engine.
  • the electric vehicle charging system can basically be defined as a system that charges the battery mounted on an electric vehicle using power from the commercial power distribution grid or energy storage device.
  • These electric vehicle charging systems can take various forms depending on the type of electric vehicle.
  • an electric vehicle charging system may include a conductive charging system using a cable or a non-contact wireless power transmission system.
  • the vehicle assembly (VA) mounted on the electric vehicle engages inductive resonance coupling with the transmission pad of the ground assembly (GA) located at the charging station or charging spots. It is possible to charge the battery of an electric vehicle using the power transmitted from the ground assembly through inductive resonance coupling.
  • a robot arm or manipulator When charging an electric vehicle, a robot arm or manipulator can be used to supply power from the electric vehicle power supply (EVSE) to the electric vehicle charging door/port.
  • EVSE electric vehicle power supply
  • the message sequence between the power grid or grid and an electric vehicle (EV) is generated between a power supply equipment communication controller (SECC) located on the grid side and an electric vehicle communication controller (EVCC) mounted on the electric vehicle. It is predefined between electric vehicle communication controllers and takes the form of exchanging request message and response message pairs.
  • SECC power supply equipment communication controller
  • EVCC electric vehicle communication controller
  • Electric vehicles usually charge their vehicle batteries using a charging method using an automatic connection device or wireless power transmission, or using an alternating current (AC) or direct current (DC) charging method.
  • the electric vehicle exchanges messages related to session setup, vehicle positioning setup, vehicle positioning, pairing, authentication/authorization setup, authentication/authorization, service discovery, service details, service selection, etc. with the SECC.
  • the electric vehicle After the electric vehicle receives the vehicle positioning setup response message, if it does not find a compatible method for positioning or pairing for an automatic connection device or wireless power transfer, the electric vehicle performs service discovery through service renegotiation in the session stop state. You can move to this state.
  • S-WPT static wireless power transfer
  • D-WPT dynamic wireless power transfer
  • the purpose of the present invention to solve the above problems is to provide a charging communication method and device for dynamic wireless power transfer (D-WPT) using wireless local area network (WLAN) technology.
  • D-WPT dynamic wireless power transfer
  • WLAN wireless local area network
  • One of the purposes of the present invention is to propose a process for performing association, pairing, and SECC discovery protocol (SDP) between EVCC and SECC using WLAN when charging an electric vehicle by D-WPT service.
  • SDP SECC discovery protocol
  • One of the other purposes of the present invention is to propose a handoff process between SECCs according to the driving of the electric vehicle when charging an electric vehicle using the D-WPT service.
  • One of the other purposes of the present invention is to propose a handoff process between APs and SECCs according to the driving of the electric vehicle when charging an electric vehicle using the D-WPT service in a multi-AP environment.
  • One of the other purposes of the present invention is to propose a process for transmitting and receiving additional information to provide the D-WPT service according to changes in conditions as the electric vehicle is driven when charging an electric vehicle using the D-WPT service in a multi-AP environment.
  • a charging communication method for charging an electric vehicle includes an electric vehicle communication controller (EVCC, Electric Vehicle Communication) mounted on an electric vehicle and associated with a secondary assembly that receives power from the primary assembly.
  • EVCC Electric Vehicle Communication
  • This is a charging communication method performed by a controller.
  • the method is for the EVCC to perform association with the SECC based on compatibility information shared between the EVCC and the electric vehicle power supply controller (SECC) associated with the primary assembly that transmits power to the electric vehicle. step; EVCC identifying a SECC that provides dynamic wireless power transfer (D-WPT) based on a SECC Discovery Protocol (SDP) associated with the SECC; and identifying a common protocol that can be applied between SECC and EVCC.
  • D-WPT dynamic wireless power transfer
  • SDP SECC Discovery Protocol
  • the step of the EVCC performing association with the SECC includes the steps of the EVCC receiving a beacon message broadcast from the SECC as part of a wireless LAN scanning process; EVCC transmitting an association request message to the SECC identified based on the beacon message; And it may include the EVCC receiving an association response message containing information indicating success of the association from the SECC.
  • the EVCC identifying a SECC providing D-WPT based on the SDP associated with the SECC includes: the EVCC broadcasting an SDP request message associated with the EVCC; and the EVCC receiving an SDP response message from the SDP entity associated with the SECC.
  • Identifying a common protocol that can be applied between the SECC and EVCC includes: the EVCC sending a supported app protocol request message to an SDP entity associated with the SECC; and the EVCC receiving a supported app protocol response message from the SDP entity.
  • a charging communication method for charging an electric vehicle includes the steps of EVCC cooperating with SECC to negotiate positioning, pairing, and alignment check; EVCC cooperates with SECC to perform vehicle positioning; And it may further include the step of EVCC performing pairing in cooperation with SECC.
  • the step of the EVCC performing negotiations on positioning, pairing, and alignment check in cooperation with the SECC includes: the EVCC transmitting a first DWPT initial setup request message to the SECC and receiving a first DWPT initial setup response message from the SECC; EVCC transmitting a second DWPT initial setup request message containing secondary assembly-related information to the SECC, and receiving a second DWPT initial setup response message containing primary assembly-related information from the SECC; And it may include the step of the EVCC transmitting information related to the primary assembly to the secondary assembly.
  • the step of the EVCC performing vehicle positioning in cooperation with the SECC includes: the EVCC transmitting a DWPT vehicle positioning request message to the SECC; EVCC cooperates with the secondary assembly to monitor information about the positioning process and perform positioning; When positioning is successfully terminated, the EVCC transmits a DWPT vehicle positioning termination request message to the SECC; and the EVCC receiving a DWPT vehicle positioning end response message from the SECC.
  • the step of EVCC performing pairing in cooperation with SECC includes: EVCC transmitting a first DWPT pairing request message to SECC; EVCC receiving a first DWPT pairing response message from SECC; EVCC transmitting a second DWPT pairing request message to SECC including whether pairing of the electric vehicle is successful; And it may include the EVCC receiving a second DWPT pairing response message from the SECC including whether pairing was successful on the primary assembly side.
  • a charging communication method for charging an electric vehicle includes the steps of EVCC cooperating with SECC to perform an alignment check; EVCC cooperates with SECC to perform cable check and pre-charge (PreCharge) and then start power transmission; And it may further include the step of the EVCC monitoring and controlling the power transmission process in cooperation with the SECC.
  • the EVCC performing an alignment check in cooperation with the SECC includes: the EVCC transmitting a first DWPT alignment check request message to the SECC; EVCC receiving a first DWPT alignment check response message from SECC; EVCC transmitting a second DWPT alignment check request message corresponding to termination of alignment check to SECC; and the EVCC receiving a second DWPT alignment check response message corresponding to termination of the alignment check from the SECC.
  • the charging communication handoff method for charging an electric vehicle involves an electric vehicle communication controller (EVCC) mounted on an electric vehicle using dynamic wireless power transfer (D-WPT) while the electric vehicle is driving.
  • EVCC electric vehicle communication controller
  • D-WPT dynamic wireless power transfer
  • SECC Electronic Vehicle Power Supply Controller, Supply Equipment Communication Controller
  • the EVCC performing probes and associations in cooperation with a second SECC associated with a second primary assembly that will transmit power to the electric vehicle by the D-WPT based on a response to the handoff request; and sending a message requesting to stop transmitting power to the first SECC if the probe and association with the second SECC are successful.
  • the first SECC provides an AP or D-WPT service in an adjacent area to a first AP controller that manages the first AP coverage to which the first SECC belongs. Transmitting a request message requesting SECC information capable of providing; Broadcasting, by the first AP controller, a steering request message including a request for information about a SECC capable of providing D-WPT service; Transmitting, by a second AP controller managing the second AP coverage to which the second SECC belongs, a steering response message including second SECC information to the first AP controller; And it may further include receiving, by the first SECC, a response message including second SECC information from the first AP controller.
  • a charging communication handoff method for charging an electric vehicle includes the steps of: a first SECC transmitting a neighbor report request message to a first SDP entity associated with the first SECC; A first SDP entity transmitting a Multi-AP Controller initiate request message (Multi-AP Controller initiate Req) to a first AP controller managing the first AP coverage to which the first SDP entity and the first SECC belong; A first SDP entity receiving a Multi-AP Controller initiate response message (Multi-AP Controller initiate Res) from the first AP controller; And it may further include, by the first SECC, receiving a neighbor report response message from the first SDP.
  • the step of the EVCC performing probe and association in cooperation with the second SECC associated with the second primary assembly includes: the EVCC transmitting a probe request message related to the D-WPT service to the second SECC; EVCC receiving a probe response message related to the D-WPT service from the second SECC; EVCC transmitting an association request message related to the D-WPT service to the second SECC; And it may include the EVCC receiving an associated response message including whether the D-WPT service is successful from the second SECC.
  • a charging communication handoff method for charging an electric vehicle includes monitoring a power transmission state between a first primary assembly and a secondary assembly between an EVCC and a first SECC; And it may further include the step of the EVCC transmitting a handoff request message including a handoff request to the first SECC.
  • An electric vehicle communication controller (EVCC, Electric Vehicle Communication Controller) according to an embodiment of the present invention is an electric vehicle communication controller that is mounted on an electric vehicle and is associated with a secondary assembly that receives power from the primary assembly.
  • the EVCC includes a processor that receives and executes at least one or more instructions from a memory, and the processor supplies power to an electric vehicle associated with the primary assembly by at least one or more instructions.
  • Association of EVCC with SECC is performed based on compatibility information shared between the device controller (SECC, Supply Equipment Communication Controller) and EVCC, and dynamic wireless communication is performed based on the SECC discovery protocol (SDP, SECC Discovery Protocol) related to the SECC. Identify SECCs providing power transfer (D-WPT) and identify common protocols that can be applied between SECCs and EVCCs.
  • a beacon message broadcast as part of a wireless LAN scanning process may be received from the SECC when the EVCC performs an association with the SECC, and a beacon message identified based on the beacon message may be received.
  • An association request message can be transmitted to the SECC, and an association response message containing information indicating success of the association can be received from the SECC.
  • a processor executing at least one instruction when the EVCC identifies a SECC that provides D-WPT based on the SDP associated with the SECC, it may broadcast an SDP request message associated with the EVCC, and the SDP entity associated with the SECC EVCC can receive an SDP response message from.
  • a supported app protocol request message may be sent to the SDP entity associated with the SECC, and a supported app protocol response from the SDP entity. You can receive messages.
  • the EVCC may cooperate with the SECC to perform negotiation on positioning, pairing, and alignment check, the EVCC may perform vehicle positioning in cooperation with the SECC, and the EVCC may perform a negotiation with the SECC. Pairing can be performed cooperatively.
  • An alignment check can be performed through cooperation between the EVCC and SECC by a processor executing at least one instruction, and power transmission can be started after performing a cable check and precharge (PreCharge) through cooperation between the EVCC and SECC. And, the power transmission process can be monitored and controlled through cooperation between EVCC and SECC.
  • PreCharge cable check and precharge
  • a charging communication method and device for dynamic wireless power transfer (D-WPT) using wireless local area network (WLAN) technology can be provided.
  • a process of performing association, pairing, and SECC discovery protocol (SDP) between EVCC and SECC using WLAN can be provided.
  • a handoff process between SECCs according to the driving of the electric vehicle can be provided.
  • a handoff process between APs and SECCs according to the driving of the electric vehicle can be provided.
  • a process of transmitting and receiving additional information to provide the D-WPT service can be provided according to changes in conditions as the electric vehicle drives.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a charging infrastructure for an electric vehicle using dynamic wireless power transfer (D-WPT) using a parallel line according to an embodiment of the present invention.
  • D-WPT dynamic wireless power transfer
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a charging infrastructure for an electric vehicle using dynamic wireless power transfer (D-WPT) using a segmented parallel line according to an embodiment of the present invention.
  • D-WPT dynamic wireless power transfer
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a charging infrastructure for an electric vehicle using dynamic wireless power transfer (D-WPT) using segmented coils according to an embodiment of the present invention.
  • D-WPT dynamic wireless power transfer
  • FIG. 4 is an operational flowchart illustrating communication setup, charging communication session, and charging session process for dynamic wireless power transfer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an operational flow diagram illustrating in detail one embodiment of the charging communication session of FIG. 4.
  • FIG. 6 is an operational flow diagram detailing one embodiment of the charging session of FIG. 4.
  • Figure 7 is a use case according to an embodiment of the present invention, and is a conceptual diagram illustrating a case of reaching a parking lot without changing lanes from a parking lot through a D-WPT road.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a protocol when charging is completed in the use case of FIG. 7.
  • Figure 9 is a use case according to embodiments of the present invention, which is a conceptual diagram showing a case of changing lanes and/or leaving the WLAN range on a D-WPT road.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a protocol performed when changing lanes and/or leaving the WLAN range in the use cases of FIG. 9.
  • Figure 11 is a use case according to an embodiment of the present invention, which is a conceptual diagram showing a case where an electric vehicle drives on a D-WPT road and then reaches a parking lot that supports S-WPT service compatible with D-WPT.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a protocol performed when a parking lot is reached in the use case of FIG. 11 .
  • Figures 13 and 14 are conceptual diagrams illustrating a change process of the primary assembly according to the driving of the vehicle for the D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 15 is an operational flowchart showing a series of protocols for D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is an operation flowchart illustrating a change in the primary assembly according to the driving of the vehicle and a WLAN-based handoff process for the D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is an operational flowchart illustrating a portion of the WPT session process after the handoff of FIG. 16.
  • FIG. 18 is an operational flow chart illustrating a portion of the WPT session process of FIG. 15.
  • Figure 19 is a conceptual diagram illustrating compatibility check, association, SECC discovery/identification/pairing, and common protocol identification processes for D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a conceptual diagram showing the detailed protocol of FIG. 19.
  • Figure 21 is a conceptual diagram illustrating protocol negotiation, positioning, and pairing processes for D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a conceptual diagram showing the detailed protocol of FIG. 21.
  • Figure 23 is a conceptual diagram illustrating alignment check, cable check, precharge, charging control and monitoring processes for D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a conceptual diagram showing a detailed protocol of the alignment check process that is part of FIG. 23.
  • Figures 25 to 27 are conceptual diagrams illustrating the SECC and/or AP handoff process according to vehicle driving for D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a conceptual block diagram of the internal structure of a computing system that can implement a generalized EVCC, SECC, SDP entity, and/or AP controller as a charging communication device for D-WPT according to an embodiment of the present invention. am.
  • first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • a first component may be named a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be named a first component.
  • the term 'and/or' includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
  • “at least one of A and B” may mean “at least one of A or B” or “at least one of combinations of one or more of A and B.” Additionally, in embodiments of the present application, “one or more of A and B” may mean “one or more of A or B” or “one or more of combinations of one or more of A and B.”
  • technologies known before the application of the present invention may be used for technologies such as performing docking/undocking control or transmitting and receiving information necessary to perform each process, and at least some of these known technologies are included in the present invention. It can be applied as an element technology necessary to implement.
  • Electric Vehicle may refer to an automobile defined in 49 CFR (code of federal regulations) 523.3, etc. Electric vehicles can be used on highways and can be driven by electricity supplied from a vehicle-mounted energy storage device, such as a rechargeable battery from a power source external to the vehicle. Power sources may include residential or public electric services or vehicle-mounted fuel-fired generators.
  • An electric vehicle may be referred to as an electric car, electric automobile, electric road vehicle (ERV), plug-in vehicle (PV), plug-in vehicle (xEV), etc.
  • xEV is BEV (plug-in all-electric vehicle or battery electric vehicle), PEV (plug-in electric vehicle), HEV (hybrid electric vehicle), HPEV (hybrid plug-in electric vehicle), and PHEV (plug-in electric vehicle). hybrid electric vehicle), etc.
  • a plug-in electric vehicle can be referred to as an electric vehicle that connects to the power grid to recharge the vehicle's on-board primary battery.
  • a plug-in vehicle may be referred to herein as a vehicle that can be recharged through a wireless charging method from an electric vehicle supply equipment (EVSE) without using a physical plug or socket.
  • EVSE electric vehicle supply equipment
  • Heavy duty vehicles may refer to any vehicle with four or more wheels as defined in 49 CFR 523.6 or CFR 37.3 (bus).
  • Light duty plug-in electric vehicle is a vehicle with three or four wheels powered by an electric motor supplied with current from a rechargeable battery or other energy device, primarily for use on public streets, roads and highways. It can refer to a vehicle you have. Lightweight plug-in electric vehicles can be defined as having a total weight of less than 4.545 kg.
  • the wireless power charging system is a system for control between the Supply Device (or Ground Assembly, GA) and EV device (or Vehicle Assembly, VA), including wireless power transmission, alignment (position alignment), and communication. It can be referred to.
  • Wireless power transfer can refer to the transfer of electrical power from an alternating current (AC) power supply network, such as a utility or grid, to an electric vehicle through non-contact means.
  • AC alternating current
  • a utility provides electrical energy and is usually a set of systems that include a Customer Information System (CIS), Advanced Metering Infrastructure (AMI), and Rates and Revenue system. It may be referred to as .
  • CIS Customer Information System
  • AMI Advanced Metering Infrastructure
  • Rates and Revenue system It may be referred to as .
  • Utilities make energy available to plug-in electric vehicles through price tags or discrete events. Additionally, utilities can provide information on tariff rates, intervals for metered power consumption, and validation of electric vehicle programs for plug-in electric vehicles.
  • Smart charging can be described as a system where EVSE and/or electric vehicles (including plug-in hybrid electric vehicles) communicate with the power grid to optimize the vehicle charge or discharge rate to grid capacity or time-of-use cost ratio.
  • Automatic charging can be defined as the operation of placing a vehicle in an appropriate position and conducting conductive or inductive charging with respect to a primary charger assembly capable of transmitting power. Automatic recharge can be performed after obtaining the necessary authentication and permissions.
  • Interoperability can refer to a state in which components of a system relative to each other can work together to perform the desired operation of the overall system.
  • Information interoperability can refer to the ability of two or more networks, systems, devices, applications or components to share and easily use information securely and effectively with little or no inconvenience to users. .
  • An inductive charging system can refer to a system that electromagnetically transfers energy in the forward direction from the electricity supply network to an electric vehicle through a transformer in which the two parts are loosely coupled.
  • the inductive charging system may correspond to an electric vehicle charging system.
  • An inductive coupler may refer to a transformer that is formed of a primary device and a secondary device and transmits power through electrical insulation.
  • Inductive coupling can refer to magnetic coupling between two coils.
  • the two coils may refer to the primary coil/ground assembly coil and the secondary coil/vehicle assembly coil.
  • a supply power circuit (SPC)/ground assembly (GA) is an assembly that is placed on the primary/ground assembly or infrastructure side, including the primary coil/GA coil and other appropriate components. It can be referred to.
  • Other suitable components may include at least one component to control the impedance and resonant frequency, a ferrite to strengthen the magnetic path, and an electromagnetic shielding material.
  • the SPC or GA may include wiring from the power/frequency conversion device, SPC controller/GA controller, and grid necessary to function as a power source for the wireless charging system, and wiring between each unit and filtering circuits, housing, etc. You can.
  • EV power circuit (EVPC)/Vehicle assembly (VA) may refer to an assembly placed in a vehicle, including the secondary coil/VA coil and other appropriate components.
  • Other suitable components may include at least one component to control the impedance and resonant frequency, a ferrite to strengthen the magnetic path, and an electromagnetic shielding material.
  • EVPC or VA is the wiring between each unit and filtering circuits, housing, etc., as well as the wiring of the rectifier/power converter, EVPC controller/VA controller, and vehicle battery required to function as a vehicle component of the wireless charging system. may include.
  • the above-described SPC may be referred to or classified as a ground assembly (GA), etc., and similarly, the EVPC may be referred to or classified as a vehicle assembly (VA), etc.
  • G ground assembly
  • VA vehicle assembly
  • the GA described above may be referred to as a primary device (PD), a primary device, etc., and similarly, VA may be referred to as a secondary device (SD), a secondary device, etc.
  • the GA described above may be referred to as a supply device, a power supply side device, etc., and similarly, VA may be referred to as an electric vehicle device (EV device), an electric vehicle side device, etc.
  • EV device electric vehicle device
  • the primary device may be a device that provides contactless coupling to the secondary device, that is, a device external to the electric vehicle.
  • a primary device may be referred to as a primary device.
  • the primary device can act as a power source to transmit power.
  • the primary device may include a housing and all covers.
  • the secondary device may be a device mounted on an electric vehicle that provides contactless coupling to the primary device. Secondary devices may be referred to as secondary devices. When the electric vehicle receives power, the secondary device can transfer power from the primary device to the electric vehicle.
  • the secondary device may include a housing and all covers.
  • the supply power electronics may be part of the SPC or GA that adjusts the output power level to the primary/GA coil based on information from the vehicle.
  • the EV power electronics may be part of the EVPC or VA, which monitors specific vehicle parameters during charging and initiates communication with the SPC or GA to control the output power level.
  • the above-mentioned supply power electronics may be referred to as ground assembly electronics (GA electronics), ground assembly controller (GA controller), or primary device communication controller (PDCC), and may be referred to as a ground assembly electronics (GA electronics), a ground assembly controller (GA controller), or a primary device communication controller (PDCC), Power electronics (EV power electronics) may be referred to as vehicle assembly electronics (VA electronics), vehicle assembly controller (VA controller), or electric vehicle communication controller (VA controller).
  • G electronics ground assembly electronics
  • GA controller ground assembly controller
  • PDCC primary device communication controller
  • EV power electronics may be referred to as vehicle assembly electronics (VA electronics), vehicle assembly controller (VA controller), or electric vehicle communication controller (VA controller).
  • Magnetic gap is the highest plane of the upper part of the litz wire or the magnetic material of the primary coil/GA coil and the lowest plane of the magnetic material of the lower part of the litz wire or secondary coil/VA coil. When aligned with each other, it can refer to the vertical distance between them.
  • Ambient temperature may refer to the ground level temperature measured in the atmosphere of the target subsystem outside of direct sunlight.
  • Vehicle ground clearance may refer to the vertical distance between the road or pavement and the bottom of the vehicle floor pan.
  • Vehicle magnetic ground clearance may refer to the vertical distance between the lowest plane of the floor of the Litz wire or the insulating material of the secondary coil/VA coil mounted on the vehicle and the pavement.
  • the vehicle assembly coil surface distance is the plane of the bottom of the Litz wire or the magnetic material of the secondary coil/VA coil and the secondary coil/VA. It may refer to the vertical distance between the lowermost outer surfaces of the coil. This distance may include additional items packaged with protective covering material and coil packaging.
  • the above-described secondary coil may be referred to as a VA coil, vehicle coil, receiver coil, etc., and similarly, the primary coil may be referred to as a ground assembly. It may be referred to as a coil (ground assembly coil, GA coil), transmission coil, etc.
  • An exposed conductive component may refer to a conductive part of an electrical device (eg, an electric vehicle) that can be touched by a person and does not normally conduct electricity, but may conduct electricity in the event of a breakdown.
  • an electrical device eg, an electric vehicle
  • Hazardous live component may refer to a live component that can deliver a harmful electric shock under certain conditions.
  • Live component can refer to any conductor or conductive component that is electrically active in its primary use.
  • Direct contact may refer to contact between a living organism and a person.
  • Indirect contact may refer to contact of a person with a conductive, live component that is exposed due to insulation failure (see IEC 61140).
  • Alignment may refer to a procedure for finding the relative position of a secondary device with respect to a primary device and/or a procedure for finding the relative position of a primary device with respect to a secondary device for prescribed efficient power transmission.
  • alignment may refer to positional alignment of a wireless power transmission system, but is not limited thereto.
  • Pairing may refer to the process of associating a vehicle (electric vehicle) with a single dedicated ground assembly (primary device) positioned to transmit power. Pairing herein may include the association procedure of a charging spot or a specific SPC/ground assembly with an EVPC/vehicle assembly controller.
  • Correlation/Association may include a procedure for establishing a relationship between two peer communication entities.
  • Command and control communication may refer to communication between an electric vehicle power supply and an electric vehicle that exchanges information necessary for starting, controlling, and ending the wireless power transfer process.
  • High level communication can handle all information that exceeds that covered by command and control communication.
  • the data link for high-level communication may use PLC (Power line communication), but is not limited to this.
  • Low power excitation may refer to, but is not limited to, activating the electric vehicle to detect the primary device to perform precise positioning and pairing, and vice versa.
  • SSID Service set identifier
  • BSS basic service set
  • SSID basically distinguishes multiple wireless LANs from each other. Therefore, all APs (access points) and all terminal/station devices that want to use a specific wireless LAN can all use the same SSID. Devices that do not use a unique SSID cannot join the BSS. Because the SSID appears as plain text, it may not provide any security properties to the network.
  • ESSID Extended service set identifier
  • BSSID Basic service set identifier
  • the BSSID can be the MAC (medium access control) of the AP device.
  • the BSSID can be generated with a random value.
  • a charging station may include at least one ground assembly and at least one ground assembly controller that manages the at least one ground assembly.
  • the ground assembly may be equipped with at least one wireless communicator.
  • a charging station may refer to a place equipped with at least one ground assembly installed in homes, offices, public places, roads, parking lots, etc.
  • association is a term that refers to the process of establishing wireless communication between an electric vehicle communication controller (EVCC) and a power supply equipment communication controller (SECC) that controls the charging infrastructure.
  • EVCC electric vehicle communication controller
  • SECC power supply equipment communication controller
  • Smart Grid' refers to a system implemented so that power plants, power generation units, energy storage systems, etc. are all connected in an intelligent manner through network facilities and can exchange messages based on information and communication technology. You can.
  • Charge station may refer to a facility that includes one or more EV Supply Equipment (EVSE), smart meters, and other technical equipment required to charge an Electric Vehicle (EV). there is.
  • EVSE EV Supply Equipment
  • EV Electric Vehicle
  • EVSE 'EV Supply Equipment
  • CPO Charge Point Operator
  • EVSE electric vehicle power supply
  • Mobility Operator may refer to a legal entity that forms a contractual relationship for charging with an end user or company as the legal basis for authorization and payment for charging at a charging station. there is.
  • EMP E-Mobility Provider
  • E-Mobility Service Provider E-Mobility Service Provider
  • MSP Mobility Service Provider
  • PnC Plug-and-Charge
  • PnC allows users to simply plug their electric vehicle into an electric vehicle power supply and perform authentication, authorization, and load control without the need for additional user interaction.
  • PnC may refer to a process in which payment is automatically performed.
  • PnC may refer to an identification and authorization mode for such automated processes.
  • PnC can be performed by applying an X.509 certificate, verifying the signature, and transmitting it.
  • PKI Public Key Infrastructure
  • PKI Public Key Infrastructure
  • PKI may refer to a system for creating, storing, redistributing, and revoking digital signatures used to verify a special public key belonging to a specific person or object.
  • EIM External Identification Means
  • PnC PnC
  • ‘Sales Tariff’ may refer to a function that provides price-related information over time. Specifically, it is provided from the mobility operator and may refer to the input given to the EV Communication Controller (EVCC) to calculate the charging schedule.
  • the sales rate may be a concept intended to provide incentives to electric vehicles that charge the preferred amount of power within a specific time slot.
  • a use case related to sales rates could be price information for electricity provided by a mobility operator that certifies charging sessions through a valid contract, which is a contract installed on the electric vehicle by the driver himself or the ride-sharing operator to which the vehicle belongs. It can be authenticated by a certificate.
  • 'sales rate' may refer to a concept intended to promote the use of new and renewable energy such as solar panels or wind turbines by providing incentives to electric vehicles that charge at predictable times, such as charging using renewable energy. In some cases, it may be referred to as a sales rate, including not only the price information of electricity but also the time slot with which the price information is associated.
  • 'Secondary Actor' may refer to any party involved in the charging process that is not EVCC or SECC. Secondary participants may be involved in the charging process by providing information related to the charging process, and examples of secondary participants include charging point operators (CPOs) and mobility operators (MOs).
  • CPOs charging point operators
  • MOs mobility operators
  • EMAID 'E-Mobility Account ID
  • EMAID may refer to a single contract certificate issued for each legal contract concluded between a mobility operator and a customer for the charging of electric vehicles.
  • EMAID may allow for pseudonymization of personal data and may only be valid for a limited time, such as the life time of a legal contract.
  • EMAID unlike Vehicle Identification Number (VIN), may not allow long-term evaluation of customer or vehicle data.
  • EMAID can be introduced as a temporary identifier that can be assigned using different authentication media for a single temporary and short-term contract, such as a family vehicle or car sharing contract, and one person can hold EMAID for each of multiple contracts, It may be used for purposes different from personal identification information.
  • V2G communication is defined in the ISO 15118 standard and can be designed to correspond to OSI layer 7.
  • OSI Open Systems Interconnection
  • OSI can be "a conceptual model for standardizing the communication functions of a communication or computing system without regard to the underlying internal structure and technology.”
  • the characteristic of the ISO 15118 standard is that it is intended to establish and implement a charging and payment process for electric vehicles, and another feature includes the ability to adopt and utilize various information and communication technologies for this purpose. In other words, it includes information and communication technology elements mapped to the 7th layer of OSI, but since the purpose is to establish a charging and payment process for electric vehicles, application characteristics can be treated as the main focus.
  • the V2G communication interface specified in the ISO 15118 standard may include digital and IP-based protocols. At this time, communication between the electric vehicle (EV) and the electric vehicle power supply (EVSE), and between the electric vehicle power supply (EVCC) and the supply equipment communication controller (SECC) are connected to the V2G communication interface specified in the ISO 15118 standard. may be included.
  • EV electric vehicle
  • EVSE electric vehicle power supply
  • EVCC electric vehicle power supply
  • SECC supply equipment communication controller
  • VSE Vehicle Specific Element
  • VSE may refer to a data format that includes information about the type of EVSE available at the current location in ISO 15118-based communication.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a charging infrastructure for an electric vehicle using dynamic wireless power transfer (D-WPT) using a parallel line according to an embodiment of the present invention.
  • D-WPT dynamic wireless power transfer
  • a D-WPT road 100 capable of providing D-WPT service to an electric vehicle 200 includes a plurality of parallel lines 100B.
  • Each parallel line 100B shown in FIG. 1 is part of the D-WPT road 100 and may mean infrastructure that can wirelessly transmit power to the electric vehicle 200 within one section.
  • WLAN range (100A) can typically be within 100m.
  • the length of the parallel line (100B) can be set to within 50m.
  • the parallel lines (100B) included within the WLAN range (100A) are each connected to one SPE (Supply Power Electronics) (120) and supplied, and the power supply controller (SECC) (110) is connected to the SPE (120) and the electric vehicle.
  • SECC power supply controller
  • one access point (AP) 130 is placed in the WLAN range (100A), and one SPE (120) and SECC (110) are placed in each parallel line (100B).
  • multiple APs are deployed to implement the entire D-WPT road or device 100, and multiple SDPs (SECC Discovery Protocol) may be assigned to each AP 130. At this time, SDP may be granted for each SECC (110).
  • SECC Discovery Protocol SECC Discovery Protocol
  • the parallel line 100B may be implemented to have a length longer than 50 m.
  • multiple APs may be deployed to implement the entire D-WPT road or device 100, and a single SDP (SECC Discovery Protocol) may be assigned to each AP 130.
  • SDP SECC Discovery Protocol
  • the electric vehicle 200 can communicate with the SECC 110 via WLAN/Wi-Fi.
  • the D-WPT service may be initiated through communication and pairing between the electric vehicle 200 and the SECC 110.
  • the D-WPT infrastructure is connected to multiple APs (130) and is secured by a local cyber security management system (Local CSMS: Local Cyber Security Management System) (160) and Cloud CSMS (170) that manage multiple APs (130). It can be managed. Communication between Local CSMS (160) and CSMS (170) can be implemented using C-V2X techniques.
  • Local CSMS Local Cyber Security Management System
  • Cloud CSMS Cloud CSMS
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a charging infrastructure for an electric vehicle using dynamic wireless power transfer (D-WPT) using a segmented parallel line according to an embodiment of the present invention.
  • D-WPT dynamic wireless power transfer
  • Each segmented parallel line 100C shown in FIG. 2 is part of the D-WPT road 100 and may mean infrastructure that can wirelessly transmit power to the electric vehicle 200 within one section. .
  • the length of the segmented parallel line (100C) can be set to within 50m.
  • the segmented parallel lines (100C) included within the WLAN range (100A) are each connected to one SPE (Supply Power Electronics) (120) to supply power, and are mutually connected to the electric vehicle (200) by communication of the SECC (110). It can work.
  • one access point (AP) 130 is placed in the WLAN range (100A), and one SPE (120) and SECC (110) are placed in each segmented parallel line (100C).
  • multiple APs are deployed to implement the entire D-WPT road or device 100, and multiple SDPs (SECC Discovery Protocol) may be assigned to each AP 130. At this time, SDP may be granted for each SECC (110).
  • SECC Discovery Protocol SECC Discovery Protocol
  • the segmented parallel line 100C may be implemented to have a length longer than 50 m.
  • multiple APs may be deployed to implement the entire D-WPT road or device 100, and a single SDP (SECC Discovery Protocol) may be assigned to each AP 130.
  • SDP SECC Discovery Protocol
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a charging infrastructure for an electric vehicle using dynamic wireless power transfer (D-WPT) using segmented coils according to an embodiment of the present invention.
  • D-WPT dynamic wireless power transfer
  • the segmented coil 100D is a sub-component of the D-WPT infrastructure that supplies power to the electric vehicle 200 entering a certain area.
  • the length of each section of the segmented coil (100D) is shorter than the WLAN range (100A), so multiple APs are deployed to implement the entire D-WPT road or device (100), and each AP (130) has a single SDP (SECC Discovery Protocol) may be assigned.
  • SDP SECC Discovery Protocol
  • FIG. 4 is an operational flowchart illustrating communication setup, charging communication session, and charging session process for dynamic wireless power transfer according to an embodiment of the present invention.
  • all steps performed between EVCC and SECC may be performed by at least one logical operation of EVCC and SECC, and EVCC and SECC may be performed in cooperation with each other.
  • Measurement/recognition/judgment results such as location estimation between the electric vehicle 200 and the D-WPT infrastructure, positioning of the electric vehicle 200, and whether the electric vehicle 200 is outside the range of the D-WPT infrastructure, are reported to the EVCC and/or SECC. It can be performed by and shared between EVCC and/or SECC.
  • the charging communication method for charging an electric vehicle includes performing communication setup and session setup for wireless power transmission between the SECC and EVCC (S320); Performing a charging communication session for dynamic wireless power transfer (D-WPT) between the SECC and EVCC (S400, S410); and performing a charging session by dynamic wireless power transfer between the SECC and EVCC (S500).
  • S320 communication setup and session setup for wireless power transmission between the SECC and EVCC
  • D-WPT dynamic wireless power transfer
  • S500 dynamic wireless power transfer
  • communication setup and session setup for wireless power transfer can be performed between the EVCC and the SECC capable of communication by wireless LAN (WLAN).
  • WLAN wireless LAN
  • Steps (S400, S410) of performing a charging communication session for dynamic wireless power transfer include: It may include the step of identifying whether the SECC is installed on a D-WPT road that can provide power transmission (D-WPT) services.
  • D-WPT power transmission
  • the charging communication session (S400) performed between the SECC and EVCC includes a positioning ⁇ check step (S410).
  • Step (S410) can optionally activate the safety monitoring & diagnosis step (S470).
  • Step S470 is activated when the charging session S500 is performed.
  • the device may transition to the standby stage (S480). If a predetermined condition is met in the standby step (S480), the device can return to the charging session (S500).
  • FIG. 5 is an operational flow diagram illustrating in detail one embodiment of the charging communication session of FIG. 4.
  • step S410 may include a precise positioning ⁇ pairing step (S420) performed after step S320.
  • step S470 may be optionally activated.
  • the permission ⁇ certificate step (S430) may be performed.
  • step S440 the service discovery ⁇ service selection step (S440) may be performed.
  • step S450 a final compatibility check ⁇ parameter exchange step (S450) may be performed.
  • step S450 an alignment check step S460 may be performed.
  • a charging session (S500) may be performed.
  • FIG. 6 is an operational flow diagram detailing one embodiment of the charging session of FIG. 4.
  • the charging session (S500) includes a power transmission start step (S510), a power transmission performance step (S520), and a power transmission stop step (S530).
  • Step S510 may be performed after step S460 and activates step S570.
  • Step S530 may end step S470.
  • step S350 in which the communication connection is terminated may be performed.
  • step S530 if a predetermined condition is met (for example, if the target charge amount/charge rate (SOC) is achieved), go through the standby step (S480) and if a predetermined condition is met (for example, if the charge amount/charge rate is achieved) If it falls below the standard value) step (S510) may be performed again.
  • SOC target charge amount/charge rate
  • Figure 7 is a use case according to an embodiment of the present invention, and is a conceptual diagram illustrating a case of reaching a parking lot without changing lanes from a parking lot through a D-WPT road.
  • the electric vehicle 200 is charged while leaving the parking lot 140 and driving on the D-WPT road 100, and reaches the parking lot 140 without changing lanes within the D-WPT road 100. A case is shown.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a protocol when charging is completed in the use case of FIG. 7.
  • the charging communication method for charging an electric vehicle is a method in which the charging rate (SOC, State of Charge) of the electric vehicle reaches a predetermined standard value by dynamic wireless power transmission between the SECC and EVCC.
  • Case (S610) may further include stopping the charging session (S480).
  • Figure 9 is a use case according to embodiments of the present invention, which is a conceptual diagram showing a case of changing lanes and/or leaving the WLAN range on a D-WPT road.
  • a use case S620
  • the protocols performed may be different depending on whether the lane before the change and the lane after the change in the D-WPT road 100 have the same service and/or compatibility.
  • An Out of Range embodiment in which an electric vehicle that changes lanes to a non-D-WPT road 150 leaves the WLAN range is shown as a use case (S650).
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a protocol performed when changing lanes and/or leaving the WLAN range in the use cases of FIG. 9.
  • the electric vehicle is connected to a lane on a D-WPT road rather than a D-WPT road by at least one of SECC and EVCC.
  • a protocol for transitioning from the charging session to the standby stage (S480) while stopping the charging session (S530) may be further included.
  • an Out of Range event occurs in which the electric vehicle leaves the wireless LAN range due to at least one of the SECC and EVCC in the standby state (S480). If it is detected that this has been done, a protocol may be further included to stop the charging communication session and proceed to a step of terminating communication (S350).
  • the charging communication method for charging an electric vehicle includes detecting that the electric vehicle has returned to the lane on the D-WPT road (S640) by at least one of the SECC and EVCC in the standby state (S480). In this case, the step (S320) of performing session setup between the SECC and EVCC on the D-WPT road where the electric vehicle has returned can be performed again.
  • the step of performing a charging communication session includes, based on the results of positioning and pairing, the electric vehicle connecting to another lane on the D-WPT road that provides the same service in a lane on the D-WPT road by at least one of the SECC and the EVCC. If it is detected that a lane change event (S620) has occurred, the compatibility check and parameter exchange step (S450) can be performed again.
  • the step of performing a charging communication session includes, based on the results of positioning and pairing, the electric vehicle being connected to another lane on the D-WPT road that provides a different service in a lane on the D-WPT road by at least one of the SECC and the EVCC.
  • the service discovery and service selection steps (S440) can be performed again.
  • the charging communication method for charging an electric vehicle allows an electric vehicle to move from a lane on a D-WPT road to another lane on a D-WPT road with different compatibility by using at least one of SECC and EVCC.
  • a lane change event S620
  • performing communication setup and session setup for wireless power transfer between the SECC and EVCC on the other lane while the charging session is stopped S530
  • S320 can be performed again.
  • Figure 11 is a use case according to an embodiment of the present invention, which is a conceptual diagram showing a case where an electric vehicle drives on a D-WPT road and then reaches a parking lot that supports S-WPT service compatible with D-WPT.
  • an embodiment in which an electric vehicle 200 drives on a D-WPT road 100 and then reaches a parking lot 145 supporting the S-WPT service is shown as a use case S670.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a protocol performed when a parking lot is reached in the use case of FIG. 11 .
  • the charging communication method for charging an electric vehicle allows the electric vehicle 200 to communicate in a lane on the D-WPT road 100 by at least one of the SECC and EVCC. If it is detected that an event (S670) of entering a parking space (145) providing static wireless power transfer (S-WPT) service has occurred, parking (S674) can be performed while stopping the charging session (S530). You can.
  • a charging communication method for charging an electric vehicle includes, after step S674, performing a wireless LAN pairing process between the EVCC and the SECC on the parking space 145 (S676); And after the wireless LAN pairing process (S676), the protocol may further include moving to a step (S320) of performing session setup between the EVCC and the SECC on the parking space 145.
  • the charging session (S500) is terminated (S530), and communication between SECC-EVCC is terminated (S350), and temporarily enters sleep mode (S680) to enter parking space (145). ) may proceed to the communication setup and session setup step (S320) for the S-WPT service.
  • a frame body It can indicate that the SECC supports the D-WPT service based on a message containing information indicating D-WPT as additional information that is part of the VSE (Vendor Specific Element) in the body).
  • a MAC header and frame body in a message format that can be employed in the charging communication process for D-WPT service according to an embodiment of the present invention may be proposed.
  • the frame body may be provided in 0-2320 bytes.
  • Embodiments of the present invention may include specific details that can specify D-WPT service within the VSE within the frame body.
  • a frame body and VSE in a message format that can be employed in the charging communication process for D-WPT service according to embodiments of the present invention may be proposed.
  • an embodiment of the VSE included in the frame body included in the beacon frame may be included in the frame body included in the probe response frame.
  • the VSE may be included in the frame body included in the association request frame.
  • the VSE may be included in the frame body included in the reassociation request frame.
  • WPT may be included among the lower bits of ETT (Energy Transfer Type). Additionally, VSE may further include 0-238 bits of Additional Information.
  • WPT may be included among the lower bits of ETT (Energy Transfer Type). Additionally, VSE may further include 0-238 bits of Additional Information.
  • 4, 5, 6 of Z, and 5, 6, 7, 8, 8-9 of P of the WPT items of the additional information may be proposed as D-WPT related information.
  • SDP Service Discovery Protocol
  • SDP refers to a service discovery protocol and may also refer to the SECC discovery protocol.
  • a structure of a message including a VSE that can be employed in the charging communication process for the D-WPT service according to an embodiment of the present invention may be proposed.
  • a message structure for a precise positioning setup request sequence can be used in the D-WPT system, and in this case, additional information that can specify the D-WPT system is added in the VendorSpecificDataContainer and LF_SystemSetupData fields including the VSE. It can be.
  • a charging communication method and device for dynamic wireless power transfer (D-WPT) using wireless local area network (WLAN) technology can be provided.
  • VSE Vendor Specific Element
  • a charging procedure and use case using WLAN can be provided when charging an electric vehicle by D-WPT.
  • a D-WPT device and an electric vehicle communicate for charging through WLAN, it is possible to provide information on what information is transmitted and received between them.
  • Figures 13 and 14 are conceptual diagrams illustrating a change process of the primary assembly according to the driving of the vehicle for the D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • At least two or more APs may be configured to provide WLAN performance and appropriate coverage.
  • WLAN-based D-WPT communication can use mesh networking for multiple APs.
  • multiple SPEs can share one SECC.
  • one SPE may each have one of its own SECC.
  • Compatibility class A and compatibility class B communication for the D-WPT system can use wireless LAN (WLAN) communication technology specified in standards such as IEEE 802.11-2020.
  • WLAN wireless LAN
  • This wireless LAN communication technology can be used for communication between an electric vehicle equipped with a D-WPT device and a D-WPT supply device.
  • multiple EVCCs can share one SECC within a single SECC communication architecture for D-WPT services.
  • the number of EVCCs that can share SECC may be affected by the size of the primary device for D-WPT service, the range of communication area supported in the physical layer of WLAN, etc.
  • the charging communication protocol and charging protocol for the D-WPT service can be quickly performed within multiple SPEs shared by one SECC.
  • a charging communication handoff process to a new SECC may be required.
  • the EVCC may require a charging communication handoff process for the AP controller/agent managing the new AP coverage.
  • Figure 15 is an operational flowchart showing a series of protocols for D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 can be basically explained with reference to the content of the embodiment of FIGS. 4 to 6.
  • Each process in FIG. 15 may be performed by at least one of the EVCC, SECC, an SDP entity connected to the SECC, and an AP controller that manages AP coverage to which the SECC belongs, and may also be performed through cooperation between two or more entities. .
  • a wireless LAN scanning process may be performed (S710).
  • the SECC discovery protocol may be performed based on the results of step S710 (S720).
  • TCP & TLS connection process can be performed (S730).
  • a session setup process may be performed (S330).
  • FIG. 16 is an operation flowchart illustrating a change in the primary assembly according to the driving of the vehicle and a WLAN-based handoff process for the D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 the charging communication process between the EVCC of an electric vehicle supplied with power from the first primary assembly belonging to AP1 coverage and SECC1 connected to the first primary assembly is shown.
  • the charging communication handoff process between EVCC, SECC1, and SECC2 is shown.
  • the AP1 controller connected to SECC1 and the AP2 controller connected to SECC2 can also participate in the charging communication and handoff process of FIG. 16.
  • Each process performed between SECC1 and EVCC in AP1 coverage is basically the same or similar to each process performed between SECC2 and EVCC in AP2 coverage.
  • S310 course - S312 course, S710 course - S712 course, S720 course - S722 course, S730 course - S732 course, S330 course - S332 course, S400 course - S402 course, S350 course - S352 course, S360 course - S362 course. may be basically the same or similar to each other.
  • the following description focuses on the differences between the AP1 coverage-related communication process and the AP2 coverage-related communication process, and detailed descriptions of identical or similar parts are omitted.
  • an electric vehicle communication controller (EVCC) mounted on an electric vehicle uses dynamic wireless power transfer (D-WPT).
  • the first SECC Electronic Vehicle Power Supply Controller, Supply Equipment Communication Controller
  • the second SECC capable of supporting D-WPT service.
  • wireless LAN scanning may be performed through cooperation between the first SECC and the first AP controller that manages coverage of the first AP (Access Point) to which the first SECC belongs.
  • the wireless LAN scanning (S710) discovers a second AP controller that manages second AP coverage related to D-WPT road infrastructure capable of providing D-WPT service through cooperation between the first SECC and the first AP controller. It may include the process of:
  • Wireless LAN scanning belongs to the 2nd AP coverage related to the D-WPT road infrastructure that can provide D-WPT service through cooperation between the 1st SECC and the 1st AP controller and is connected to the D-WPT road infrastructure. It may include a process of discovering a second SECC related to the second primary installed on the device.
  • the charging communication handoff method for charging an electric vehicle using multiple access points includes transmitting a handoff trigger request to the first SECC (S820) and then cooperating with the first SECC to transmit wireless power.
  • a step of stopping transmission (S530) may be further included.
  • step S530 of FIG. 16 may be performed after requesting the S820 handoff trigger, or may be performed after the probe/association with the second SECC is successful/terminated by the S810 trigger/probe. It will be readily apparent to those skilled in the art.
  • the message including a handoff trigger request transmitted to the second SECC further includes a probe request for the second SECC. You can (see S810).
  • the charging communication handoff method for charging an electric vehicle using multiple access points includes transmitting a message including a handoff trigger request to the second SECC, and then transmitting a message including a handoff trigger request to the second SECC through cooperation between the EVCC and the second SECC. , It may further include a step (S712) of performing probes and associations between the EVCC and the second SECC.
  • the charging communication handoff method for charging an electric vehicle using multiple access points includes transmitting a message including a handoff trigger request to the second SECC, and then transmitting a message including a handoff trigger request to the second SECC through cooperation between the EVCC and the second SECC. , It may further include a step (S722) of performing SECC Discovery Protocol (SDP).
  • SDP SECC Discovery Protocol
  • S712 and S722 are shown in the embodiment of FIG. 16, the order may not necessarily be limited to this order in other embodiments of the present invention. In another embodiment of the present invention, S712 and S722 may be performed together, or S722 may be performed before S712.
  • FIG. 17 is an operational flowchart illustrating a portion of the WPT session process after the handoff of FIG. 16.
  • the pairing process (see S420 in FIG. 5), permission/authorization ⁇ certificate process (S430), service discovery ⁇ service selection (S440), and final compatibility check (see S420 in FIG. 5) (See S450) At least part of the process can be omitted.
  • the WPT session between the EVCC and the second SECC (S402), at least part of the above process can be replaced or omitted based on the information shared and the performed protocol in the WPT session between the EVCC and the first SECC (S400).
  • FIG. 18 is an operational flow chart illustrating a portion of the WPT session process of FIG. 15.
  • the charging communication handoff method for charging an electric vehicle using multiple access points is to determine the state of charge (SOC) of the electric vehicle in advance by the D-WPT service between the first primary assembly and the electric vehicle.
  • SOC state of charge
  • S610a entering the standby state
  • S480 entering the standby state
  • S610b a predetermined reference value
  • it may further include resuming wireless power transmission based on the D-WPT service to the electric vehicle (S510).
  • the method of the present invention can enter the standby state when the condition of step S610a is met in a state in which power transmission is stopped (S530) after the handoff request process (S820) (S480).
  • Figure 19 is a conceptual diagram illustrating compatibility check, association, SECC discovery/identification/pairing, and common protocol identification processes for D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • the charging communication method for charging an electric vehicle includes an electric vehicle communication controller (EVCC) that is mounted on an electric vehicle and is associated with a secondary assembly (D-WPT_EV) that receives power from the primary assembly (D-WPT_SPE1).
  • EVCC electric vehicle communication controller
  • D-WPT_EV secondary assembly
  • D-WPT_SPE1 electric vehicle power supply controller
  • SECC1 Supply Equipment Communication Controller
  • a step of performing association (S1110); EVCC_a identifying SECC1 that provides dynamic wireless power transfer (D-WPT) based on the SECC Discovery Protocol (SDP) associated with SECC1 (S1120); and identifying a common protocol that can be applied between SECC1 and EVCC_a (S1130).
  • D-WPT dynamic wireless power transfer
  • SDP SECC Discovery Protocol
  • L3 discovery technology may be used in at least part of step S1120.
  • Protocol negotiation techniques of ISO 15118-2/20 may be used in at least part of step S1130.
  • FIG. 20 is a conceptual diagram showing the detailed protocol of FIG. 19.
  • the step of EVCC_a performing association with SECC1 includes EVCC_a receiving a beacon message broadcast from SECC1 as part of a wireless LAN scanning process; EVCC_a transmitting an association request message to SECC1 identified based on the beacon message; And it may include the step of EVCC_a receiving an association response message containing information indicating success of association from SECC1.
  • the broadcast beacon message can reuse ETT data for WPT presented in standards such as ISO 15118-8.
  • VSE In order for D-WPT to be implemented on ISO 15118, the aforementioned VSE may be required to be defined.
  • the step (S1120) of EVCC_a identifying a SECC (SECC1) providing D-WPT based on the SDP related to the SECC includes: EVCC_a broadcasting an SDP request message related to EVCC1; and EVCC_a receiving an SDP response message from the SDP entity (SDP1) associated with SECC1.
  • SDID power supply identifier
  • Identifying a common protocol that can be applied between SECC1 and EVCC_a includes: EVCC_a transmitting a supported app protocol request message to an SDP entity (SDP1) associated with SECC1; and EVCC_a receiving a supported app protocol response message from the SDP entity (SDP1).
  • step S1130 the SupportedAppProtocolReq and SupportedAppProtocolRes message formats can be used to define the supported app protocols.
  • Figure 21 is a conceptual diagram illustrating protocol negotiation, positioning, and pairing processes for D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • a charging communication method for charging an electric vehicle includes the steps of EVCC_a cooperating with SECC1 to negotiate positioning, pairing, and alignment check (S1210); EVCC_a cooperates with SECC1 to perform vehicle positioning (S1220); And it may further include a step (S1230) in which EVCC_a cooperates with SECC1 to perform pairing.
  • a method may be used to select positioning, pairing, and alignment check settings for Point-to-Point Signal (P2PS).
  • P2PS Point-to-Point Signal
  • step S1220 the positioning technique of P2PS IEC 61980-5 may be used.
  • step S1230 the pairing technology of P2PS IEC 61980-5 may be used.
  • FIG. 22 is a conceptual diagram showing the detailed protocol of FIG. 21.
  • EVCC transmits a first DWPT initial setup request message (DWPT Initial Setup Req) to SECC, and receives the first DWPT from SECC.
  • DWPT Initial Setup Res Receiving an initial setup response message (DWPT Initial Setup Res); EVCC transmitting a second DWPT initial setup request message including secondary assembly related information (DWPT_EV_Addr) to SECC, and receiving a second DWPT initial setup response message including primary assembly related information (DWPT_SD_Addr) from SECC;
  • it may include the step of EVCC transmitting information related to the primary assembly to the secondary assembly (D-WPT_EV).
  • LPE low power excitation
  • compatibility parameters in addition to DWPT_EV_Addr and DWPT_SD_Addr may be shared.
  • Examples of compatibility parameters include Positioning method, Pairing method, Alignment check method, Coordination System, Parameter for P2PS, etc.
  • the step of EVCC_a performing vehicle positioning in cooperation with SECC1 includes the step of EVCC transmitting a DWPT Vehicle Positioning Request message (DWPT Vehicle Positioning Req) to SECC; EVCC cooperates with the secondary assembly (D-WPT_EV) to monitor information about the positioning process and perform positioning; When positioning is successfully terminated, the EVCC transmits a DWPT Vehicle Positioning Req (Finished) request message to the SECC; And it may include the EVCC receiving a DWPT Vehicle Positioning Res (OK, Finished) response message from the SECC.
  • DWPT Vehicle Positioning Req DWPT Vehicle Positioning Req
  • Finished DWPT Vehicle Positioning Req
  • step S1230 pairing may be omitted for the following reasons.
  • the primary device for D-WPT is buried on the road, and each primary device is connected in series, so the possibility of problems in the pairing process occurring when a vehicle is driven along the road may not be high. Therefore, if the pairing process is initially successful by entering the road within the D-WPT system, it may be appropriately omitted or replaced with another simple process in the subsequent handoff process.
  • Figure 23 is a conceptual diagram illustrating alignment check, cable check, precharge, charging control and monitoring processes for D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • a charging communication method for charging an electric vehicle includes the steps of EVCC performing an alignment check in cooperation with SECC (S1310); A step in which EVCC cooperates with SECC to perform cable check and precharge (PreCharge) and then start power transmission (S1320); And it may further include a step (S1330) in which the EVCC cooperates with the SECC to monitor and control the power transmission process.
  • step S1310 docking technology by UWB defined in standards such as IEC 61851-27 may be used.
  • Steps S1320 and S1330 may be steps performed while charging is actually performed.
  • FIG. 24 is a conceptual diagram showing a detailed protocol of the alignment check process that is part of FIG. 23.
  • the step of EVCC performing an alignment check in cooperation with SECC includes: EVCC transmitting a first DWPT alignment check request message to SECC; EVCC receiving a first DWPT alignment check response message from SECC; EVCC transmitting a second DWPT alignment check request message corresponding to termination of alignment check to SECC; and the EVCC receiving a second DWPT alignment check response message corresponding to termination of the alignment check from the SECC.
  • the detailed protocol of FIG. 24 may be performed using the alignment check process of the IEC 61980-5 standard.
  • Figures 25 to 27 are conceptual diagrams illustrating the SECC and/or AP handoff process according to vehicle driving for D-WPT service according to an embodiment of the present invention.
  • an electric vehicle communication controller (EVCC) mounted on an electric vehicle uses dynamic wireless power while the electric vehicle is driving.
  • the EVCC performs probes and associations in cooperation with the second SECC, which is associated with the second primary assembly that will transmit power to the electric vehicle by D-WPT based on the response to the handoff request (DWPT SPE Handoff Res). step; and sending a message (PowerDelivery Req (STOP)) requesting to stop power transmission to the first SECC if the probe and association with the second SECC are successful.
  • STOP PowerDelivery Req
  • the step of transmitting a message requesting to stop power transmission to the first SECC may correspond to step S530 of FIG. 16 described above.
  • step S530 the step of transmitting a message (PowerDelivery Req (STOP)) requesting to stop power transmission to the first SECC when the probe and association with the second SECC is successful is shown; however, in another embodiment of the present invention, Figure 16 It will be readily understood by those skilled in the art that, like step S530, it may be performed after requesting a handoff trigger in S820, or may be performed after probe/association with the second SECC is successful/terminated by trigger/probe in S810. .
  • STOP PowerDelivery Req
  • the first SECC is connected to the first AP controller in the adjacent area that manages the first AP coverage to which the first SECC belongs. Transmitting a request message (Neighbor Report Req or Multi-AP Controller initiate Req) requesting SECC information capable of providing AP or D-WPT services; Broadcasting, by the first AP controller, a steering request message (Client Steering (Multi-AP Discovery) Request) including a request for information about a SECC capable of providing D-WPT service; A step where the second AP controller, which manages the second AP coverage to which the second SECC belongs, transmits a steering response message (Client Steering (Multi-AP Discovery) Response (Ack)) including second SECC information to the first AP controller. ; And it may further include receiving, by the first SECC, a response message (Multi-AP Controller initiate Res or Neighbor Report Res) including second SECC information from the first
  • the charging communication handoff method for charging an electric vehicle includes the steps of a first SECC transmitting a neighbor report request message (Neighbor Report Req) to a first SDP entity (SDP1) associated with the first SECC. ;
  • the first SDP entity (SDP1) transmits a multi-AP controller initiate request message (Multi-AP Controller initiate Req) to the first AP controller that manages the first AP coverage to which the first SDP entity (SDP1) and the first SECC belong.
  • the first SECC may further include receiving a neighbor report response message (Neighbor Report Res) from the first SDP.
  • the step of EVCC performing probe and association in cooperation with the second SECC associated with the second primary assembly involves sending a probe request message (Probe Req) related to the D-WPT service to the second SECC.
  • steps; EVCC receiving a probe response message (Probe Res) related to the D-WPT service from the second SECC; EVCC transmitting an Association Request message related to the D-WPT service to the second SECC; And it may include the step of the EVCC receiving an association response message (Association Response) including whether the D-WPT service was successful (Result Success) from the second SECC.
  • the charging communication handoff method for charging an electric vehicle includes monitoring the power transmission status between the first primary assembly and the secondary assembly between the EVCC and the first SECC (DWPT ChargeLoop Req / DWPT ChargeLoop Res send/receive); And it may further include the step of the EVCC transmitting a handoff request message (DWPT SPE Handoff Req) including a handoff request to the first SECC.
  • DWPT SPE Handoff Req a handoff request message
  • start of the handoff process is initiated by the EVCC is shown, but in other embodiments of the present invention, the start of the handoff process may be initiated by the SECC or by the SDP entity. It will be apparent to those skilled in the art that it may originate from an AP controller/agent.
  • FIG. 28 is a conceptual block diagram of the internal structure of a computing system that can implement a generalized EVCC, SECC, SDP entity, and/or AP controller as a charging communication device for D-WPT according to an embodiment of the present invention. am.
  • a processor and a memory are electronically connected to each component, and the operation of each component can be controlled or managed by the processor.
  • At least some processes of the charging communication method for charging an electric vehicle according to an embodiment of the present invention may be executed by the computing system 1000 of FIG. 28.
  • the computing system 1000 includes a processor 1100, a memory 1200, a communication interface 1300, a storage device 1400, an input interface 1500, and an output. It may be configured to include an interface 1600 and a bus 1700.
  • the computing system 1000 includes at least one processor 1100 and instructions instructing the at least one processor 1100 to perform at least one step. It may include a memory 1200 for storing. At least some steps of the method according to an embodiment of the present invention may be performed by the at least one processor 1100 loading instructions from the memory 1200 and executing them.
  • the processor 1100 may refer to a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to embodiments of the present invention are performed.
  • CPU central processing unit
  • GPU graphics processing unit
  • dedicated processor on which methods according to embodiments of the present invention are performed.
  • Each of the memory 1200 and the storage device 1400 may be comprised of at least one of a volatile storage medium and a non-volatile storage medium.
  • the memory 1200 may be comprised of at least one of read only memory (ROM) and random access memory (RAM).
  • the computing system 1000 may include a communication interface 1300 that performs communication through a wireless network.
  • the computing system 1000 may further include a storage device 1400, an input interface 1500, an output interface 1600, etc.
  • each component included in the computing system 1000 may be connected by a bus 1700 and communicate with each other.
  • a device including the processor 1100 may be, for example, a desktop computer, a laptop computer, a laptop, a smart phone, or a tablet PC capable of communication.
  • table PC mobile phone, smart watch, smart glass, e-book reader, PMP (portable multimedia player), portable game console, navigation device, digital camera ( digital camera), DMB (digital multimedia broadcasting) player, digital audio recorder, digital audio player, digital video recorder, digital video player, PDA ( Personal Digital Assistant), etc.
  • An Electric Vehicle Communication Controller is an EVCC mounted on an electric vehicle and associated with a secondary assembly that receives power from the primary assembly, and stores at least one command in memory (memory). It includes a processor 1100 that receives information from 1200 and executes it.
  • EVCC includes a processor 1100 that receives and executes at least one command from a memory 1200, and the processor 1100 executes at least one command, Based on the electric vehicle power supply controller (SECC, Supply Equipment Communication Controller) associated with the primary assembly and the compatibility information shared between the EVCC, the EVCC is associated with the SECC, and the SECC discovery protocol (SDP, related to the SECC) is performed. Based on the SECC Discovery Protocol, we identify SECCs that provide dynamic wireless power transfer (D-WPT) and identify common protocols that can be applied between SECC and EVCC.
  • SECC electric vehicle power supply controller
  • SDP SECC discovery protocol
  • a beacon message broadcast as part of the wireless LAN scanning process can be received from the SECC, and based on the beacon message
  • An association request message can be transmitted to the identified SECC, and an association response message containing information indicating success of association can be received from the SECC.
  • an SDP request message associated with the EVCC may be broadcast, and the SECC and The EVCC may receive an SDP response message from the relevant SDP entity.
  • the processor 1100 executing at least one instruction may transmit a supported app protocol request message to the SDP entity associated with the SECC, and may transmit a supported app protocol request message to the SDP entity associated with the SECC. An app protocol response message can be received.
  • the EVCC can perform negotiations on positioning, pairing, and alignment check in cooperation with the SECC, the EVCC can perform vehicle positioning in cooperation with the SECC, and the EVCC Pairing can be performed in cooperation with SECC.
  • the processor 1100 which executes at least one instruction, can perform an alignment check through cooperation between the EVCC and SECC, and perform cable check and precharge through cooperation between the EVCC and SECC before transmitting power. can be started, and the power transmission process can be monitored and controlled through cooperation between EVCC and SECC.
  • An electric vehicle communication controller (EVCC, Electric Vehicle Communication Controller) according to an embodiment of the present invention is an electric vehicle communication controller that is mounted on an electric vehicle and is related to a secondary assembly that receives power from the primary assembly.
  • EVCC includes a processor 1100 that receives and executes at least one command from a memory 1200, and the processor 1100 executes at least one command
  • the first SECC Electric Vehicle Power Supply Controller
  • D-WPT dynamic wireless power transfer
  • a handoff trigger request is sent to the first SECC to perform wireless LAN scanning to discover a second SECC that can support the service, and the EVCC includes a handoff trigger request to the second SECC based on the wireless LAN scanning result.
  • wireless LAN scanning may be performed through cooperation between the first SECC and the first AP controller that manages the coverage of the first AP (Access Point) to which the first SECC belongs.
  • Wireless LAN scanning is a process of discovering a second AP controller that manages second AP coverage related to D-WPT road infrastructure that can provide D-WPT service through cooperation between the first SECC and the first AP controller. It can be included.
  • Wireless LAN scanning belongs to the second AP coverage related to the D-WPT road infrastructure that can provide D-WPT service through cooperation between the first SECC and the first AP controller and the second AP installed on the D-WPT road infrastructure. It may include a process of discovering a second SECC related to the primary.
  • the processor 1100 may stop wireless power transmission in cooperation with the first SECC after transmitting a handoff trigger request to the first SECC.
  • the message including the handoff trigger request transmitted to the second SECC may further include a probe request for the second SECC.
  • the processor 1100 may perform probes and associations between the EVCC and the second SECC through cooperation between the EVCC and the second SECC. .
  • the processor 1100 may transmit a message including a handoff trigger request to the second SECC and then perform the SECC discovery protocol (SDP) through cooperation between the EVCC and the second SECC.
  • SDP SECC discovery protocol
  • the processor 1100 After transmitting a message containing a handoff trigger request to the second SECC, when a session between the EVCC and the second SECC is set up, the processor 1100 performs precise positioning of the electric vehicle through cooperation between the EVCC and the second SECC. Parameters can be exchanged between the EVCC and the second SECC, and through cooperation between the EVCC and the second SECC, the alignment between the electric vehicle and the second primary assembly associated with the second SECC can be checked.
  • the processor 1100 may enter the standby state when the state of charge (SOC) of the electric vehicle reaches a predetermined standard value by the D-WPT service between the first primary assembly and the electric vehicle, and in the standby state, the electric vehicle If the charging rate is less than a predetermined standard, wireless power transmission based on the D-WPT service can be resumed by the electric vehicle.
  • SOC state of charge
  • Computer-readable recording media include all types of recording devices that store information that can be read by a computer system. Additionally, computer-readable recording media can be distributed across networked computer systems so that computer-readable programs or codes can be stored and executed in a distributed manner.
  • computer-readable recording media may include hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc.
  • Program instructions may include not only machine language code such as that created by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc.
  • a block or device corresponds to a method step or feature of a method step.
  • aspects described in the context of a method may also be represented by corresponding blocks or items or features of a corresponding device.
  • Some or all of the method steps may be performed by (or using) a hardware device, such as a microprocessor, programmable computer, or electronic circuit, for example. In some embodiments, at least one or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus.
  • a programmable logic device e.g., a field programmable gate array
  • a field-programmable gate array may operate in conjunction with a microprocessor to perform one of the methods described herein. In general, the methods are preferably performed by some hardware device.

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Abstract

본 발명의 충전 통신 방법은, EVCC가, 전기차에 전력을 전송하는 프라이머리 어셈블리와 연관되는 SECC 및 EVCC 간에 공유되는 호환성 정보에 기반하여 SECC와 association을 수행하는 단계; SECC와 관련된 SECC 발견 프로토콜(SDP)에 기반하여 동적 무선 전력 전송(D-WPT)을 제공하는 SECC를 EVCC가 식별하는 단계; 및 SECC 및 EVCC 간에 적용될 수 있는 공통 프로토콜을 식별하는 단계를 포함한다.

Description

동적 무선 전력 전송을 위한 무선랜 기반의 충전 통신 장치 및 방법, 및 핸드오프 방법
본 발명은 전기차(EV, Electric Vehicle)의 충전 통신(Charging Communication) 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 무선랜(wireless local area network, WLAN) 기술을 이용하는 동적 무선 전력 전송 (D-WPT, Dynamic Wireless Power Transfer)을 위한 충전 통신 기술에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래 기술을 구성하는 것은 아니다.
최근 개발되고 있는 전기 자동차(Electric Vehicle, EV)는 배터리의 동력으로 모터를 구동하여, 종래의 가솔린 엔진 자동차에 비해 배기 가스 및 소음 등과 같은 공기 오염원이 적으며, 고장이 적고, 수명이 길고, 운전 조작이 간단하다는 장점이 있다.
전기 자동차는 구동원에 따라 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그인 하이브리드 전기 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 및 전기 자동차(EV)로 분류된다. HEV는 주전력인 엔진과 보조 전력인 모터를 가지고 있다. PHEV는 주전력인 모터와 배터리가 방전될 때 사용되는 엔진을 가지고 있다. EV는 모터를 가지고 있으나, 엔진은 가지고 있지 않다.
전기차 충전 시스템은 기본적으로 상용 전원의 배전망(grid)이나 에너지 저장 장치의 전력을 이용하여 전기차에 탑재된 배터리를 충전하는 시스템으로 정의할 수 있다. 이러한 전기차 충전 시스템은 전기차의 종류에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전기차 충전 시스템은 케이블을 이용한 전도성 충전 시스템이나 비접촉 방식의 무선 전력 전송 시스템을 포함할 수 있다.
전기차의 충전 시, 전기차에 탑재되는 차량 어셈블리(vehicle assembly, VA)는 충전 스테이션(charge station)이나 충전 스팟(charging spots)에 위치하는 그라운드 어셈블리(ground assembly, GA)의 송신 패드와 유도 공진 결합을 형성하고, 유도 공진 결합을 통해 그라운드 어셈블리로부터 전달되는 전력을 이용하여 전기차의 배터리를 충전할 수 있다.
전기차의 충전 시 로봇 암 또는 매니퓰레이터가 전기차 전원 공급 장치(EVSE)로부터 전기차 충전구(charging door/port)로 전력을 공급하기 위하여 이용될 수 있다.
이때 전기차 충전구의 다양한 타입, 전기차 전원 공급 장치의 다양한 타입, 및 다양한 충전 방식 등을 고려할 때 전기차와 매니퓰레이터 간의 포지셔닝, 전력 공급을 위한 사전 준비 단계에 대한 프로시져의 정의가 필요하다.
전력망 또는 그리드(grid)와 전기차(EV: electric vehicle) 간의 메시지 시퀀스(sequence)는 그리드 측에 위치하는 전력공급장치 통신제어기(SECC: supply equipment communication controller)와 전기차에 탑재되는 전기차 통신제어기 (EVCC: electric vehicle communication controller) 간에 사전 정의되고 요청 메시지와 응답 메시지 쌍을 교환하는 형태로 이루어진다.
전기차는 통상 자동 연결 장치 또는 무선 전력 전송을 이용하는 충전 방식이나 교류 충전 또는 직류 충전 방식을 이용하여 차량 배터리를 충전한다. 배터리 충전을 위해, 전기차는 세션 셋업, 비히클 포지셔닝 셋업, 비히클 포지셔닝, 페어링, 인증/권한 부여 셋업, 인증/권한 부여, 서비스 디스커버리, 서비스 디테일, 서비스 선택 등과 관련된 메시지를 SECC와 상호 교환한다.
예를 들어, 전기차가 비히클포지셔닝셋업 응답 메시지를 수신한 후, 자동 연결 장치나 무선 전력 전송을 위한 포지셔닝이나 페어링에 대한 호환 가능한 방법을 찾지 못한 경우, 전기차는 세션스톱 상태에서 서비스 재협상을 통해 서비스 디스커버리 상태로 이동할 수 있다.
최근 정적 무선 전력 전송 (S-WPT, Static Wireless Power Transfer) 뿐만 아니라 동적 무선 전력 전송 (D-WPT, Dynamic Wireless Power Transfer) 기술의 도입이 고려되고 있으나, 관련 표준(예컨대, ISO 15118)이나 종래 기술에서는 D-WPT를 위한 전기차와 그리드 간의 메시지 시퀀싱(sequencing)을 위한 프로토콜, 및 이를 위한 메시지 매개변수의 규칙이 제안되지 않은 상태이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 무선랜(wireless local area network, WLAN) 기술을 이용하는 동적 무선 전력 전송 (D-WPT, Dynamic Wireless Power Transfer)을 위한 충전 통신 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 이때 동적 무선 전력 전송이란 차량/모빌리티의 주행 중 무선 전력 전송을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명의 목적 중 하나는 D-WPT 서비스에 의한 전기차 충전 시 WLAN을 이용하여 EVCC 및 SECC 간 연관(Association), 페어링, SECC 디스커버리 프로토콜 (SDP)을 수행하는 과정을 제안하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 중 하나는, D-WPT 서비스에 의한 전기차 충전 시 전기차의 주행에 따른 SECC 간 핸드오프 과정을 제안하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 중 하나는, 다중 AP 환경에서 D-WPT 서비스에 의한 전기차 충전 시 전기차의 주행에 따른 AP 간, SECC 간 핸드오프 과정을 제안하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 중 하나는, 다중 AP 환경에서 D-WPT 서비스에 의한 전기차 충전 시 전기차의 주행에 따른 상황 변화에 따라 D-WPT 서비스를 제공하기 위한 부가적인 정보의 송수신 과정을 제안하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, 전기차에 탑재되며, 프라이머리 어셈블리로부터 전력을 수신하는 세컨더리 어셈블리와 연관되는 전기차 통신 컨트롤러 (EVCC, Electric Vehicle Communication Controller)에 의하여 수행되는 충전 통신 방법이다. 방법은, EVCC가, 전기차에 전력을 전송하는 프라이머리 어셈블리와 연관되는 전기차 전원 공급장치 컨트롤러 (SECC, Supply Equipment Communication Controller) 및 EVCC 간에 공유되는 호환성 정보에 기반하여 SECC와 연관 (association)을 수행하는 단계; SECC와 관련된 SECC 발견 프로토콜(SDP, SECC Discovery Protocol)에 기반하여 동적 무선 전력 전송(D-WPT)을 제공하는 SECC를 EVCC가 식별하는 단계; 및 SECC 및 EVCC 간에 적용될 수 있는 공통 프로토콜을 식별하는 단계를 포함한다.
EVCC가 SECC와 연관 (association)을 수행하는 단계는, SECC로부터 무선랜 스캐닝 과정의 일부로서 브로드캐스트된 비콘 메시지를 EVCC가 수신하는 단계; EVCC가 비콘 메시지에 기반하여 식별되는 SECC로 연관 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 SECC로부터 연관의 성공을 나타내는 정보를 포함하는 연관 응답 메시지를 EVCC가 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
SECC와 관련된 SDP에 기반하여 D-WPT를 제공하는 SECC를 EVCC가 식별하는 단계는, EVCC가 EVCC와 관련된 SDP 요청 메시지를 브로드캐스트하는 단계; 및 SECC와 관련된 SDP 엔티티로부터 SDP 응답 메시지를 EVCC가 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
SECC 및 EVCC 간에 적용될 수 있는 공통 프로토콜을 식별하는 단계는, EVCC가, SECC와 관련된 SDP 엔티티로 지원되는 앱 프로토콜 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 EVCC가, SDP 엔티티로부터 지원되는 앱 프로토콜 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, EVCC가 SECC와 협력하여 포지셔닝, 페어링, 얼라인먼트 체크에 대한 협상을 수행하는 단계; EVCC가 SECC와 협력하여 비히클 포지셔닝을 수행하는 단계; 및 EVCC가 SECC와 협력하여 페어링을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
EVCC가 SECC와 협력하여 포지셔닝, 페어링, 얼라인먼트 체크에 대한 협상을 수행하는 단계는, EVCC가 SECC로 제1 DWPT 이니셜 셋업 요청 메시지를 전송하고, SECC로부터 제1 DWPT 이니셜 셋업 응답 메시지를 수신하는 단계; EVCC가 SECC로 세컨더리 어셈블리 관련 정보를 포함하는 제2 DWPT 이니셜 셋업 요청 메시지를 전송하고, SECC로부터 프라이머리 어셈블리 관련 정보를 포함하는 제2 DWPT 이니셜 셋업 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 EVCC가 세컨더리 어셈블리로 프라이머리 어셈블리 관련 정보를 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
EVCC가 SECC와 협력하여 비히클 포지셔닝을 수행하는 단계는, EVCC가 SECC로 DWPT 비히클 포지셔닝 요청 메시지를 전송하는 단계; EVCC가 세컨더리 어셈블리와 협력하여 포지셔닝 과정에 대한 정보를 모니터하고 포지셔닝을 수행하는 단계; 포지셔닝이 성공적으로 종료되면, EVCC가 SECC로 DWPT 비히클 포지셔닝 종료 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 EVCC가 SECC로부터 DWPT 비히클 포지셔닝 종료 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
EVCC가 SECC와 협력하여 페어링을 수행하는 단계는, EVCC가 SECC로 제1 DWPT 페어링 요청 메시지를 전송하는 단계; EVCC가 SECC로부터 제1 DWPT 페어링 응답 메지시를 접수하는 단계; EVCC가 SECC로 전기차 측의 페어링 성공 여부를 포함하는 제2 DWPT 페어링 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 EVCC가 SECC로부터 프라이머리 어셈블리 측의 페어링 성공 여부를 포함하는 제2 DWPT 페어링 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, EVCC가 SECC와 협력하여, 얼라인먼트 체크를 수행하는 단계; EVCC가 SECC와 협력하여, 케이블 체크 및 예비 충전 (PreCharge)를 수행한 후 전력 전송을 시작하는 단계; 및 EVCC가 SECC와 협력하여 전력 전송 과정을 모니터 및 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
EVCC가 SECC와 협력하여, 얼라인먼트 체크를 수행하는 단계는, EVCC가 SECC로 제1 DWPT 얼라인먼트 체크 요청 메시지를 전송하는 단계; EVCC가 SECC로부터 제1 DWPT 얼라인먼트 체크 응답 메시지를 수신하는 단계; EVCC가 SECC로 얼라인먼트 체크 종료에 대응하는 제2 DWPT 얼라인먼트 체크 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 EVCC가 SECC로부터 얼라인먼트 체크 종료에 대응하는 제2 DWPT 얼라인먼트 체크 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, 전기차에 탑재되는 전기차 통신 컨트롤러 (EVCC, Electric Vehicle Communication Controller)가, 전기차가 주행 중 동적 무선 전력 전송 (D-WPT)에 의하여 전기차에 전력을 전송하는 제1 프라이머리 어셈블리와 연관되는 제1 SECC (전기차 전원 공급장치 컨트롤러, Supply Equipment Communication Controller)로부터 핸드오프 요청에 대한 응답을 수신하는 단계; EVCC가 핸드오프 요청에 대한 응답에 기반하여 D-WPT에 의하여 전기차에 전력을 전송할 제2 프라이머리 어셈블리와 연관되는 제2 SECC와 협력하여 프로브 및 연관 (Association)을 수행하는 단계; 및 제2 SECC와 프로브 및 연관이 성공하면 제1 SECC로 전력 전송을 중지할 것을 요청하는 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, 제1 SECC가, 제1 SECC가 속하는 제1 AP 커버리지를 관리하는 제1 AP 컨트롤러로 인접 영역의 AP 또는 D-WPT 서비스를 제공할 수 있는 SECC 정보를 요청하는 요청 메시지를 전송하는 단계; 제1 AP 컨트롤러가 D-WPT 서비스를 제공할 수 있는 SECC에 대한 정보 요청을 포함하는 스티어링 요청 메시지를 브로드캐스트하는 단계; 제2 SECC가 속한 제2 AP 커버리지를 관리하는 제2 AP 컨트롤러가 제2 SECC 정보를 포함하는 스티어링 응답 메시지를 제1 AP 컨트롤러로 전송하는 단계; 및 제1 AP 컨트롤러로부터 제1 SECC가, 제2 SECC 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, 제1 SECC가, 제1 SECC가 관련된 제1 SDP 엔티티로 이웃 리포트 요청 메시지를 전송하는 단계; 제1 SDP 엔티티가, 제1 SDP 엔티티 및 제1 SECC가 속하는 제1 AP 커버리지를 관리하는 제1 AP 컨트롤러로 다중 AP 컨트롤러 개시 요청 메시지 (Multi-AP Controller initiate Req)를 전송하는 단계; 제1 SDP 엔티티가, 제1 AP 컨트롤러로부터 다중 AP 컨트롤러 개시 응답 메시지 (Multi-AP Controller initiate Res)를 수신하는 단계; 및 제1 SECC가, 제1 SDP로부터 이웃 리포트 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
EVCC가 제2 프라이머리 어셈블리와 연관되는 제2 SECC와 협력하여 프로브 및 연관 (Association)을 수행하는 단계는, EVCC가 제2 SECC로 D-WPT 서비스에 관련되는 프로브 요청 메시지를 전송하는 단계; EVCC가 제2 SECC로부터 D-WPT 서비스에 관련되는 프로브 응답 메시지를 수신하는 단계; EVCC가 제2 SECC로 D-WPT 서비스에 관련되는 연관 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 EVCC가 제2 SECC로부터 D-WPT 서비스의 성공 여부를 포함하는 연관 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, EVCC 및 제1 SECC 간에 제1 프라이머리 어셈블리와 세컨더리 어셈블리 간의 전력 전송 상태를 모니터하는 단계; 및 EVCC가 제1 SECC로 핸드오프 요청을 포함하는 핸드오프 요청 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 통신 컨트롤러 (EVCC, Electric Vehicle Communication Controller)는, 전기차에 탑재되며, 프라이머리 어셈블리로부터 전력을 수신하는 세컨더리 어셈블리와 연관되는 전기차 통신 컨트롤러이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 EVCC는 적어도 하나 이상의 명령을 메모리(memory)로부터 수신하여 실행하는 프로세서(processor)를 포함하고, 프로세서는 적어도 하나 이상의 명령에 의하여, 프라이머리 어셈블리와 연관되는 전기차 전원 공급장치 컨트롤러 (SECC, Supply Equipment Communication Controller) 및 EVCC 간에 공유되는 호환성 정보에 기반하여 EVCC를 SECC와 연관(association)을 수행하고, SECC와 관련된 SECC 발견 프로토콜(SDP, SECC Discovery Protocol)에 기반하여 동적 무선 전력 전송(D-WPT)을 제공하는 SECC를 식별하고, SECC 및 EVCC 간에 적용될 수 있는 공통 프로토콜을 식별한다.
적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서에 의하여, EVCC가 SECC와 연관(association)을 수행할 때 SECC로부터 무선랜 스캐닝 과정의 일부로서 브로드캐스트된 비콘 메시지를 수신할 수 있고, 비콘 메시지에 기반하여 식별되는 SECC로 연관 요청 메시지를 전송할 수 있고, SECC로부터 연관의 성공을 나타내는 정보를 포함하는 연관 응답 메시지를 수신할 수 있다.
적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서에 의하여, EVCC가 SECC와 관련된 SDP에 기반하여 D-WPT를 제공하는 SECC를 식별할 때, EVCC와 관련된 SDP 요청 메시지를 브로드캐스트할 수 있고, SECC와 관련된 SDP 엔티티로부터 SDP 응답 메시지를 EVCC가 수신할 수 있다.
적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서에 의하여, SECC 및 EVCC 간에 적용될 수 있는 공통 프로토콜을 식별할 때, SECC와 관련된 SDP 엔티티로 지원되는 앱 프로토콜 요청 메시지를 전송할 수 있고, SDP 엔티티로부터 지원되는 앱 프로토콜 응답 메시지를 수신할 수 있다.
적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서에 의하여, EVCC가 SECC와 협력하여 포지셔닝, 페어링, 얼라인먼트 체크에 대한 협상을 수행할 수 있고, EVCC가 SECC와 협력하여 비히클 포지셔닝을 수행할 수 있고, EVCC가 SECC와 협력하여 페어링을 수행할 수 있다.
적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서에 의하여, EVCC 및 SECC 간 협력에 의하여 얼라인먼트 체크를 수행할 수 있고, EVCC 및 SECC 간 협력에 의하여 케이블 체크 및 예비 충전 (PreCharge)를 수행한 후 전력 전송을 시작할 수 있고, EVCC 및 SECC 간 협력에 의하여 전력 전송 과정을 모니터 및 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 무선랜(wireless local area network, WLAN) 기술을 이용하는 동적 무선 전력 전송 (D-WPT, Dynamic Wireless Power Transfer)을 위한 충전 통신 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 D-WPT 서비스에 의한 전기차 충전 시 WLAN을 이용하여 EVCC 및 SECC 간 연관(Association), 페어링, SECC 디스커버리 프로토콜 (SDP)을 수행하는 과정을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 D-WPT 서비스에 의한 전기차 충전 시 전기차의 주행에 따른 SECC 간 핸드오프 과정을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 다중 AP 환경에서 D-WPT 서비스에 의한 전기차 충전 시 전기차의 주행에 따른 AP 간, SECC 간 핸드오프 과정을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 다중 AP 환경에서 D-WPT 서비스에 의한 전기차 충전 시 전기차의 주행에 따른 상황 변화에 따라 D-WPT 서비스를 제공하기 위한 부가적인 정보의 송수신 과정을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페러렐 라인(parallel line)에 의한 동적 무선 전력 전송 (D-WPT)에 의한 전기차의 충전 인프라를 도시하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세그멘티드 페러렐 라인(segmented parallel line)에 의한 동적 무선 전력 전송 (D-WPT)에 의한 전기차의 충전 인프라를 도시하는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세그멘티드 코일 (segmented coils)에 의한 동적 무선 전력 전송 (D-WPT)에 의한 전기차의 충전 인프라를 도시하는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 무선 전력 전송을 위한 통신 셋업, 충전 통신 세션, 및 충전 세션 과정을 도시하는 동작 흐름도이다.
도 5는 도 4의 충전 통신 세션의 일 실시예를 상세하게 도시하는 동작 흐름도이다.
도 6은 도 4의 충전 세션의 일 실시예를 상세하게 도시하는 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유즈 케이스로서, 주차장에서 D-WPT 도로를 거쳐 차선 변경 없이 주차장에 도달한 경우를 도시하는 개념도이다.
도 8은 도 7의 유즈 케이스에서 충전이 완료되는 경우의 프로토콜을 도시하는 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 유즈 케이스로서, D-WPT 도로에서 차선의 변경 및/또는 WLAN 범위를 벗어나는 경우를 도시하는 개념도이다.
도 10은 도 9의 유즈 케이스들에서 차선의 변경 및/또는 WLAN 범위를 벗어나는 경우에 수행되는 프로토콜을 도시하는 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유즈 케이스로서, 전기차가 D-WPT 도로를 주행한 후 D-WPT와 호환 가능한 S-WPT 서비스를 지원하는 주차장에 도달하는 경우를 도시하는 개념도이다.
도 12는 도 11의 유즈 케이스에서 주차장에 도달한 경우에 수행되는 프로토콜을 도시하는 개념도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 차량의 주행에 따른 프라이머리 어셈블리의 변경 과정을 도시하는 개념도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 일련의 프로토콜을 도시하는 동작 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 차량의 주행에 따른 프라이머리 어셈블리의 변경, 및 WLAN 기반 핸드오프 과정을 도시하는 동작 흐름도이다.
도 17은 도 16의 핸드오프 이후의 WPT 세션 과정의 일부를 도시하는 동작 흐름도이다.
도 18은 도 15의 WPT 세션 과정의 일부를 도시하는 동작 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 호환성 체크, 연관(association), SECC 디스커버리/식별/페어링, 및 공통 프로토콜 식별 과정을 도시하는 개념도이다.
도 20은 도 19의 상세한 프로토콜을 도시하는 개념도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 프로토콜 협상, 포지셔닝, 및 페어링 과정을 도시하는 개념도이다.
도 22는 도 21의 상세한 프로토콜을 도시하는 개념도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 얼라인먼트 체크, 케이블 체크, 예비 충전(PreCharge), 충전 제어 및 모니터링 과정을 도시하는 개념도이다.
도 24는 도 23의 일부인 얼라인먼트 체크 과정의 상세한 프로토콜을 도시하는 개념도이다.
도 25 내지 도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 차량 주행에 따른 SECC 및/또는 AP 핸드오프 과정을 도시하는 개념도이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT를 위한 충전 통신 장치로서, 일반화된 EVCC, SECC, SDP 엔티티, 및/또는 AP 컨트롤러를 구현할 수 있는 컴퓨팅 시스템의 내부 구조에 대한 개념적인 블록도이다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 적어도 하나"는 "A 또는 B 중에서 적어도 하나" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 적어도 하나"를 의미할 수 있다. 또한, 본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 하나 이상"은 "A 또는 B 중에서 하나 이상" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 하나 이상"을 의미할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편 본 출원일 전에 공지된 기술이라 하더라도 필요 시 본 출원 발명의 구성의 일부로서 포함될 수 있으며, 이에 대해서는 본 발명의 취지를 흐리지 않는 범위 내에서 본 명세서에서 설명한다. 다만 본 출원 발명의 구성을 설명함에 있어, 본 출원일 전에 공지된 기술로서 당업자가 자명하게 이해할 수 있는 사항에 대한 자세한 설명은 본 발명의 취지를 흐릴 수 있으므로, 공지 기술에 대한 지나치게 자세한 사항의 설명은 생략한다.
예를 들어, Wi-Fi/WLAN 또는 5G 등의 이동 통신 기술을 이용하여 전기차의 충전을 수행하기 전의 셋업, 통신연결(Association), 페어링(Pairing), 위치 추정(Localization), 포지셔닝(Positioning), 도킹/언도킹 제어(Docking/Undocking Control)을 수행하거나 각 과정을 수행하기 위해 필요한 정보를 송수신하는 기술 등은 본 발명의 출원 전 공지 기술을 이용할 수 있으며, 이들 공지 기술들 중 적어도 일부는 본 발명을 실시하는 데에 필요한 요소 기술로서 적용될 수 있다.
그러나 본 발명의 취지는 이들 공지 기술에 대한 권리를 주장하고자 하는 것이 아니며 공지 기술의 내용은 본 발명의 취지에 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 일부로서 포함될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 일부 용어를 정의하면 다음과 같다.
전기차(Electric Vehicle, EV)는 49 CFR(code of federal regulations) 523.3 등에서 정의된 자동차(automobile)를 지칭할 수 있다. 전기차는 고속도로 이용이 가능하고, 차량 외부의 전원공급원으로부터 재충전 가능한 배터리 등의 차량 탑재 에너지 저장 장치에서 공급되는 전기에 의해 구동될 수 있다. 전원공급원은 주거지나 공용 전기서비스 또는 차량 탑재 연료를 이용하는 발전기 등을 포함할 수 있다.
전기차(electric vehicle, EV)는 일렉트릭 카(electric car), 일렉트릭 오토모바일(electric automobile), ERV(electric road vehicle), PV(plug-in vehicle), xEV(plug-in vehicle) 등으로 지칭될 수 있고, xEV는 BEV(plug-in all-electric vehicle 또는 battery electric vehicle), PEV(plug-in electric vehicle), HEV(hybrid electric vehicle), HPEV(hybrid plug-in electric vehicle), PHEV(plug-in hybrid electric vehicle) 등으로 지칭되거나 구분될 수 있다.
플러그인 전기차(Plug-in Electric Vehicle, PEV)는 전력 그리드에 연결하여 차량 탑재 일차 배터리를 재충전하는 전기차로 지칭될 수 있다.
플러그인 차량(Plug-in vehicle, PV)은 본 명세서에서 전기차 전원공급장치(Electric Vehicle Supply Equipment; EVSE)로부터 물리적인 플러그와 소켓을 사용하지 않고 무선 충전 방식을 통해 재충전 가능한 차량으로 지칭될 수 있다.
중량 자동차(Heavy duty vehicles; H.D. Vehicles)는 49 CFR 523.6 또는 CFR 37.3(bus)에서 정의된 네 개 이상의 바퀴를 가진 모든 차량을 지칭할 수 있다.
경량 플러그인 전기차(Light duty plug-in electric vehicle)는 주로 공공 거리, 도로 및 고속도로에서 사용하기 위한 재충전 가능한 배터리나 다른 에너지 장치의 전류가 공급되는 전기 모터에 의해 추진력을 얻는 3개 또는 4개 바퀴를 가진 차량을 지칭할 수 있다. 경량 플러그인 전기차는 총 중량이 4.545㎏보다 작게 규정될 수 있다.
무선 충전 시스템(Wireless power charging system, WCS)은 무선 전력 전송과 얼라인먼트(위치 정렬) 및 통신을 포함한 Supply Device(또는 Ground Assembly, GA)와 EV device (또는 Vehicle Assembly, VA) 간의 제어를 위한 시스템을 지칭할 수 있다.
무선 전력 전송(Wireless power transfer, WPT)은 유틸리티(Utility)나 그리드(Grid) 등의 교류(AC) 전원공급 네트워크에서 전기차로 무접촉 수단을 통해 전기적인 전력을 전송하는 것을 지칭할 수 있다.
유틸리티(Utility)는 전기적인 에너지를 제공하며 통상 고객 정보 시스템(Customer Information System, CIS), 양방향 검침 인프라(Advanced Metering Infrastructure, AMI), 요금과 수익(Rates and Revenue) 시스템 등을 포함하는 시스템들의 집합으로 지칭될 수 있다. 유틸리티는 가격표 또는 이산 이벤트(discrete events)를 통해 플러그인 전기차가 에너지를 이용할 수 있도록 한다. 또한, 유틸리티는 관세율, 계측 전력 소비에 대한 인터벌 및 플러그인 전기차에 대한 전기차 프로그램의 검증 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.
스마트 충전(Smart charging)은 EVSE 및/또는 전기차(플러그인 하이브리드 전기차 포함)가 차량 충전율이나 방전율을 그리드 용량이나 사용 비용 비율의 시간을 최적화하기 위해 전력 그리드와 통신하는 시스템으로 설명할 수 있다.
자동 충전(Automatic charging)은 전력을 전송할 수 있는 1차측 충전기 어셈블리(primary charger assembly)에 대하여 적절한 위치에 차량을 위치시키고 컨덕티브 또는 인덕티브 충전하는 동작으로 정의될 수 있다. 자동 충전은 필요한 인증 및 권한을 얻은 후에 수행될 수 있다.
상호운용성(Interoperabilty)은 서로 상대적인 시스템의 성분들이 전체 시스템의 목적하는 동작을 수행하기 위해 함께 작동할 수 있는 상태를 지칭할 수 있다. 정보 상호운용성(Information interoperability)은 두 개 이상의 네트워크들, 시스템들, 디바이스들, 애플리케이션들 또는 성분들이 사용자가 거의 또는 전혀 불편함 없이 안전하고 효과적으로 정보를 공유하고 쉽게 사용할 수 있는 능력을 지칭할 수 있다.
유도 충전 시스템(Inductive charging system)은 두 파트가 느슨하게 결합된 트랜스포머를 통해 전기 공급 네트워크에서 전기차로 정방향에서 전자기적으로 에너지를 전송하는 시스템을 지칭할 수 있다. 본 실시예에서 유도 충전 시스템은 전기차 충전 시스템에 대응할 수 있다.
유도 커플러(Inductive coupler)는 1차측 장치(primary device)와 2차측 장치(secondary device)로 형성되어 전력이 전기적인 절연을 통해 전력을 전송하는 트랜스포머를 지칭할 수 있다.
유도 결합(Inductive coupling)은 두 코일들 간의 자기 결합을 지칭할 수 있다. 두 코일은 1차측 코일(primary coil)/그라운드 어셈블리 코일(Ground assembly coil)과 2차측 코일(secondary coil)/차량 어셈블리 코일(Vehicle assembly coil)을 지칭할 수 있다.
공급전력회로(supply power circuit, SPC)/그라운드 어셈블리(Ground assembly, GA)는 1차측 코일/GA 코일과 다른 적절한 부품을 포함하여 1차측/그라운드 어셈블리 또는 인프라스트럭처(infrastructure) 측에 배치되는 어셈블리를 지칭할 수 있다. 다른 적절한 부품은 임피던스와 공진주파수를 제어하기 위한 적어도 하나의 부품, 자기 경로(magnetic path)를 강화하기 위한 페라이트 및 전자기 차폐 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, SPC 또는 GA는 무선 충전 시스템의 전력 소스로서 기능하는 데 필요한 전력/주파수 변환 장치, SPC 컨트롤러/GA 컨트롤러 및 그리드로부터의 배선과 각 유닛과 필터링 회로들, 하우징 등의 사이의 배선을 포함할 수 있다.
전기차전력회로(EV power circuit, EVPC)/차량 어셈블리(Vehicle assembly, VA)는 2차측 코일/VA 코일과 다른 적절한 부품을 포함하여 차량에 배치되는 어셈블리를 지칭할 수 있다. 다른 적절한 부품은 임피던스와 공진주파수를 제어하기 위한 적어도 하나의 부품, 자기 경로를 강화하기 위한 페라이트 및 전자기 차폐 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, EVPC 또는 VA는 무선 충전 시스템의 차량 부품으로서 기능하는 데 필요한 정류기/전력변환장치와 EVPC 컨트롤러/VA 컨트롤러 및 차량 배터리의 배선뿐 아니라 각 유닛과 필터링 회로들, 하우징 등의 사이의 배선을 포함할 수 있다.
전술한 SPC는 그라운드 어셈블리(ground assembly, GA) 등으로 지칭되거나 구분될 수 있고, 이와 유사하게 EVPC는 차량 어셈블리(vehicle assembly, VA) 등으로 지칭되거나 구분될 수 있다.
전술한 GA는 프라이머리 디바이스(primary device, PD), 1차측 장치 등으로 지칭될 수 있고, 이와 유사하게 VA는 세컨더리 디바이스(secondary device, SD), 2차측 장치 등으로 지칭될 수 있다.
전술한 GA는 서플라이 디바이스(supply device), 전원공급측 장치 등으로 지칭될 수 있고, 이와 유사하게 VA는 전기차 디바이스(EV device), 전기차량 측 장치 등으로 지칭될 수 있다.
프라이머리 디바이스(Primary device)는 세컨더리 디바이스에 무접촉 결합을 제공하는 장치 즉, 전기차 외부의 장치일 수 있다. 프라이머리 디바이스는 1차측 장치로 지칭될 수 있다. 전기차가 전력을 받을 때, 프라이머리 디바이스는 전력을 전송하는 전원 소스로서 동작할 수 있다. 프라이머리 디바이스는 하우징과 모든 커버들을 포함할 수 있다.
세컨더리 디바이스(Secondary device)는 프라이머리 디바이스에 무접촉 결합을 제공하는 전기차 탑재 장치일 수 있다. 세컨더리 디바이스는 2차측 장치로 지칭될 수 있다. 전기차가 전력을 받을 때, 세컨더리 디바이스는 프라이머리 디바이스로부터의 전력을 전기차로 전달할 수 있다. 세컨더리 디바이스는 하우징과 모든 커버들을 포함할 수 있다.
공급 전력 전자장치(supply power electronics)는 차량으로부터의 정보를 토대로 1차측 코일/GA 코일에 대한 출력 전력 레벨을 조절하는 SPC 또는 GA의 일부분일 수 있다. 전기차 전력 전자장치(EV power electronics)는 충전 동안 특정 차량용 파라미터를 모니터링하고 SPC 또는 GA와의 통신을 개시하여 출력 전력 레벨을 제어하는 EVPC 또는 VA의 일부분일 수 있다.
전술한 공급 전력 전자장치(supply power electronics)는 그라운드 어셈블리 전자장치(GA electronics), 그라운드 어셈블리 컨트롤러(GA controller), 또는 프라이머리 디바이스 통신제어기(Primary device communication controller, PDCC)로 지칭될 수 있고, 전기차 전력 전자장치(EV power electronics)는 차량 어셈블리 전자장치(VA electronics), 차량 어셈블리 컨트롤러(VA controller), 또는 전기차 통신제어기(electric vehicle communication controller, VA 제어기)로 지칭될 수 있다.
마그네틱 갭(Magnetic gap)은 리츠선(litz wire)의 상부 또는 1차측 코일/GA 코일의 마그네틱 재료의 상부의 가장 높은 평면과 상기 리츠선의 하부 또는 2차측 코일/VA 코일의 마그네틱 재료의 가장 낮은 평면이 서로 정렬되었을 때 이들 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다.
주위 온도(Ambient temperature)는 직접적으로 햇빛이 비치지 않는 대상 서브시스템의 대기에서 측정된 그라운드 레벨 온도를 지칭할 수 있다.
차량 지상고(Vehicle ground clearance)는 도로 또는 도로포장과 차량 플로어 팬의 최하부 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다.
차량 마그네틱 지상고(Vehicle magnetic ground clearance)는 리츠선의 바닥 최하위 평면 또는 차량에 탑재된 2차측 코일/VA 코일의 절연 재료와 도로포장 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다.
2차측 코일 표면 간격(secondary coil surface distance)/차량 어셈블리(VA) 코일 표면 간격(Vehicle assembly coil surface distance)은 리츠선의 바닥 최하부의 평면 또는 2차측 코일/VA 코일의 마그네틱 재료와 2차측 코일/VA 코일의 최하위 외부 표면 사이의 수직 거리를 지칭할 수 있다. 이러한 거리는 보호 커버재 및 코일 포장재로 포장된 추가 아이템을 포함할 수 있다.
전술한 2차측 코일(secondary coil)은 VA 코일(VA coil), 차량 코일(vehicle coil), 수신 코일(receiver coil) 등으로 지칭될 수 있고, 이와 유사하게 1차측 코일(primary coil)은 그라운드 어셈블리 코일(ground assembly coil, GA coil), 송신 코일(transmit coil) 등으로 지칭될 수 있다.
노출 도전 부품(Exposed conductive component)은 사람에 의해 접촉될 수 있고 평상시 전기가 흐르지 않지만 고장 시에 전기가 흐를 수 있는 전기적인 장치(예컨대, 전기차)의 도전성 부품을 지칭할 수 있다.
유해 라이브 요소(Hazardous live component)는 어떤 조건하에서 유해한 전기 쇼크를 줄 수 있는 라이브 구성요소를 지칭할 수 있다.
라이브 요소(Live component)는 기본적인 용도에서 전기적으로 활성화되는 모든 도체 또는 도전성 부품을 지칭할 수 있다.
직접 접촉(Direct contact)은 생물체인 사람의 접촉을 지칭할 수 있다.
간접 접촉(Indirect contact)은 절연 실패로 사람이 노출된, 도전된, 전기가 흐르는 활성 성분에 접촉하는 것을 지칭할 수 있다(IEC 61140 참조).
얼라인먼트(Alignment)는 규정된 효율적인 전력 전송을 위해 프라이머리 디바이스에 대한 세컨더리 디바이스의 상대적인 위치를 찾는 절차 및/또는 세컨더리 디바이스에 대한 프라이머리 디바이스의 상대적인 위치를 찾는 절차를 가리킬 수 있다. 본 명세서에서 얼라인먼트는 무선 전력 전송 시스템의 위치 정렬을 지칭할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
페어링(Pairing)은 전력을 전송할 수 있도록 배치된 단일 전용 그라운드 어셈블리(프라이머리 디바이스)와 차량(전기차)가 연관되는 절차를 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 페어링은 충전 스팟 또는 특정 SPC/그라운드 어셈블리와 EVPC/차량 어셈블리 제어기의 연관 절차를 포함할 수 있다.
연관(Correlation/Association)은 두 피어(peer) 통신 실체들 사이의 관계 성립 절차를 포함할 수 있다.
명령 및 제어 통신(Command and control communication)은 무선 전력 전송 프로세스의 시작, 제어 및 종료에 필요한 정보를 교환하는 전기차 전력공급장치와 전기차 사이의 통신을 지칭할 수 있다.
하이 레벨 통신(High level communication)은 명령 및 제어 통신에서 담당하는 정보를 초과하는 모든 정보를 처리할 수 있다. 하이 레벨 통신의 데이터 링크는 PLC(Power line communication)을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
저전력 기동(Low power excitation)은 정밀 포지셔닝과 페어링을 수행하기 위해 전기차가 프라이머리 디바이스를 감지하도록 그것을 활성화하는 것을 지칭할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 그 역도 가능하다.
SSID(Service set identifier)는 무선랜 상에서 전송되는 패킷의 헤더에 붙는 32-character로 이루어진 유니크한 식별자이다. SSID는 무선 장비에서 접속하려고 하는 BSS(basic service set)를 구분해 준다. SSID는 기본적으로 여러 개의 무선랜을 서로 구별해준다. 따라서 특정한 무선랜을 사용하려는 모든 AP(access point)와 모든 단말(terminal)/스테이션(station) 장비들은 모두 같은 SSID를 사용할 수 있다. 유일한 SSID를 사용하지 않는 장비는 BSS에 조인하는 것이 불가능하다. SSID는 평문으로 그대로 보이기 때문에 네트워크에 어떠한 보안 특성도 제공하지 않을 수 있다.
ESSID(Extended service set identifier)는 접속하고자 하는 네트워크의 이름이다. SSID와 비슷하지만 보다 확장된 개념일 수 있다.
BSSID(Basic service set identifier)는 통상 48bits로 특정 BSS(basic service set)를 구분하기 위해 사용한다. 인프라스트럭쳐 BSS 네트워크의 경우, BSSID는 AP 장비의 MAC(medium access control)가 될 수 있다. 독립적인(independent) BSS나 애드훅(ad hoc) 네트워크의 경우, BSSID는 임의의 값으로 생성될 수 있다.
충전 스테이션(charging station)은 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리와 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리를 관리하는 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리 제어기를 포함할 수 있다. 그라운드 어셈블리는 적어도 하나 이상의 무선통신기를 구비할 수 있다. 충전 스테이션은 가정, 사무실, 공공장소, 도로, 주차장 등에 설치되는 적어도 하나 이상의 그라운드 어셈블리를 구비한 장소를 지칭할 수 있다.
본 명세서에서 연결(association)은 전기차 통신제어기(EVCC, Electric Vehicle Communication Controller) 및 충전 인프라를 제어하는 전원 공급 장치 통신제어기(SECC, Supply Equipment Communication Controller) 간에 무선 통신을 설정하는 절차를 의미하는 용어로 사용될 수 있다.
'스마트 그리드(Smart Grid)'는 발전소, 전력 생산 유닛, 에너지 저장 시스템 등이 네트워크 설비를 통하여 모두 지능적인 방식에 의하여 연결되고, 정보 통신 기술에 기반한 메시지를 교환할 수 있도록 구현된 시스템을 지칭할 수 있다.
'충전소(charging station)'는 전기차(EV, Electric Vehicle)를 충전하는 데 필요한 하나 이상의 전기차 전원 공급장치(EVSE, EV Supply Equipment), 스마트 미터, 및 기타 기술적인 장비들을 포함하는 설비를 지칭할 수 있다.
'전기차 전원 공급장치(EVSE, EV Supply Equipment)는 아웃렛(outlet)을 경유하여 전기차에 에너지를 공급하는 충전소의 일 부분을 형성하는 장치로서 에너지를 측정할 수 있도록 스마트 미터와 연결되는 장치를 지칭할 수 있다.
'충전소 운영자(CPO: Charge Point Operator)'는 충전소(charging station)에 물리적 접근을 허용하도록 충전소가 위치하는 지점에 대한 권한을 가지는 기업 또는 기관을 지칭할 수 있으며, 한편으로는 충전소를 관리하고 개별적인 전기차 전원 공급장치(EVSE)에서 이루어지는 충전 프로세스에 정보 통신 기술을 이용하여 권한을 부여하고 제어하는 통신 노드 또는 엔티티(개체)를 지칭할 수 있다.
'모빌리티 운영자(MO: Mobility Operator)'는 충전소에서 이루어지는 충전에 대한 권한 부여(authorization), 및 결제에 대한 법적 근거로서 엔드 유저 또는 기업과 충전에 대한 계약 관계를 형성하고 있는 법적 개체를 지칭할 수 있다.
모빌리티 운영자와 유사한 의미로 전자 모빌리티 제공자(EMP: E-Mobility Provider), 전자 모빌리티 서비스 제공자(EMSP: E-Mobility Service Provider), 모빌리티 서비스 제공자(MSP: Mobility Service Provider)가 사용될 수 있다.
'플러그 및 충전(PnC: Plug-and-Charge)'은 사용자가 전기차를 전기차 전원 공급 장치에 플러깅하기만 하면 추가적인 사용자 인터랙션이 필요 없이 인증(authentication), 권한 부여(authorization), 부하 제어(load control), 및 결제가 자동으로 수행되는 프로세스를 지칭할 수 있다. 또는 PnC는 그러한 자동 프로세스를 위한 식별 및 권한 부여 모드를 지칭할 수도 있다. PnC는 X.509 인증서를 적용하고 서명을 검증하고 전송함으로써 수행될 수 있다.
'공개 키 기반(PKI: Public Key Infrastructure)'은 특정한 사람 또는 물체에 속하는 특별한 공개 키를 검증하기 위하여 이용되는 디지털 서명의 생성, 저장, 재배포, 및 폐지를 위한 시스템을 지칭할 수 있다.
'외부 식별 수단(EIM: External Identification Means)'은 운전자가 충전소에서 이루어지는 충전 세션을 위하여 자기 자신을 인증하고 권한 부여할 수 있는 임의의 외부 수단을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 현금 지불, 선불 카드, 신용 카드, 직불 카드, NFC, RFID, 및 SMS를 들 수 있다. EIM은 PnC와 함께 두 가지 인증 모드를 구성할 수 있다.
'판매 요율(Sales Tariff)'은 시간의 경과에 따른 가격 관련 정보를 제공하는 기능을 지칭할 수 있다. 구체적으로는 모빌리티 운영자로부터 제공되며 전기차 통신 제어기(EVCC: EV Communication Controller) 측에서 충전 스케줄을 계산할 수 있도록 주어지는 입력을 지칭할 수 있다. 판매 요율은 선호되는 전력량만큼 특정한 타임 슬롯 내에서 충전하는 전기차에게 인센티브를 제공하기 위하여 의도되는 개념일 수 있다. 판매 요율과 관련된 유즈 케이스로는 충전 세션을 유효한 계약에 의하여 인증하는 모빌리티 운영자에 의하여 제공되는 전력의 가격 정보일 수 있으며, 이때의 계약은 운전자 자신 또는 차량이 속하는 차량 공유 운영자에 의하여 전기차에 설치된 계약 증명서에 의하여 인증될 수 있다.
또한, '판매 요율'은 신재생 에너지를 이용한 충전 등 예상 가능한 시간대에 충전하는 전기차에게 인센티브를 제공하여 태양광 패널 또는 풍력 터빈 등 신재생 에너지의 활용을 촉진하고자 의도된 개념을 지칭할 수 있다. 경우에 따라서는 전력의 가격 정보뿐만 아니라 그 가격 정보가 연관된 타임 슬롯을 포함하여 판매 요율로서 지칭될 수 있다.
'2차 참여자(Secondary Actor)'는 EVCC 또는 SECC가 아니면서 충전 프로세스에 연관되는 임의의 파티를 지칭할 수 있다. 2차 참여자는 충전 프로세스에 연관되는 정보를 제공하면서 충전 프로세스에 연관될 수 있고, 2차 참여자의 예시로는 충전 포인트 운영자(CPO), 모빌리티 운영자(MO) 등을 들 수 있다.
'전자 모빌리티 계정 식별자(EMAID: E-Mobility Account ID)'는 모빌리티 운영자 및 커스터머 사이에서 전기차 충전을 위해 체결되는 법적 계약마다 발행된 단일 계약 증명서를 지칭할 수 있다. EMAID는 개인 데이터의 가명화를 허용할 수 있으며, 법적 계약의 라이프타임과 같은 한정된 시간 동안만 유효할 수 있다. EMAID는 차량 식별 번호(VIN: Vehicle Identification Number)와는 달리 커스터머 또는 차량 데이터의 장기적 평가를 허용하지 않을 수 있다. EMAID는 가족 차량 또는 차량 공유 계약 등 일시적이고 단기적인 단일 계약에 대하여 서로 다른 인증 매체를 이용하여 부여될 수 있는 일시적 식별자로서 도입될 수 있고, 한 사람이 복수개의 계약 각각마다 EMAID을 보유할 수 있어, 개인의 식별 정보와는 다른 용도로 활용될 수 있다.
본 개시에서 차량-그리드 간(V2G: Vehicle-to-Grid) 통신은 ISO 15118 표준에서 규정되며 OSI 7계층에 대응하도록 설계될 수 있다. 즉, OSI(Open Systems Interconnection)은 "내포되는 내부 구조 및 기술과 관련 없이 통신 또는 컴퓨팅 시스템의 통신 기능을 표준화하기 위한 개념적인 모델"일 수 있다.
ISO 15118 표준의 특징은 전기차의 충전과 결제 프로세스를 설립하고 실행하기 위한 것이라는 점이며, 이를 위하여 다양한 정보 통신 기술을 채택하고 활용할 수 있다는 점을 또 다른 특징으로 포함하고 있다. 즉, OSI 7계층에 매핑되는 정보 통신 기술요소를 포함하지만 목적은 전기차의 충전 및 결제 프로세스를 설립하기 위한 것이므로 어플리케이션 상의 특징이 주요하게 취급될 수 있다.
ISO 15118 표준에서 규정하는 V2G 통신 인터페이스는 디지털, IP기반 프로토콜을 포함할 수 있다. 이때 전기차(EV)와 전기차 전원 공급 장치(EVSE) 간의 통신, 전기차 전원 공급장치(EVCC)와 전원 공급장치 통신 제어기(SECC: Supply Equipment Communication Controller) 간의 통신이 ISO 15118 표준에서 규정하는 V2G 통신 인터페이스에 포함될 수 있다.
VSE(Vendor Specific Element)는 ISO 15118 기반 통신에서 현재 위치에서 가용한(available) EVSE의 타입에 대한 정보를 포함하는 데이터 포맷을 의미할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
이하에서 본 발명의 상세한 사항을 도 1 내지 도 25의 실시예들을 통하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페러렐 라인(parallel line)에 의한 동적 무선 전력 전송 (D-WPT)에 의한 전기차의 충전 인프라를 도시하는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 전기차(200)에 D-WPT 서비스를 제공할 수 있는 D-WPT 도로(100)는 복수개의 페러렐 라인 (100B)을 포함한다. 도 1에 도시된 각 페러렐 라인(100B)은 D-WPT 도로(100)의 일부로서 각각 하나의 구간 내에서 전기차(200)에 무선으로 전력을 전송할 수 있는 인프라스트럭쳐를 의미할 수 있다.
WLAN 범위(100A)는 일반적으로 100m 이내일 수 있다. 도 1을 참조하면 페러렐 라인 (100B)의 길이는 50m 이내로 설정될 수 있다. 이때 WLAN 범위(100A) 내에 포함되는 페러렐 라인 (100B)은 각각 하나씩의 SPE (Supply Power Electronics)(120)에 연결되어 급전되고, 전원공급장치 제어기 (SECC)(110)는 SPE(120)와 전기차(200) 간의 전력 전송을 위하여 전기차(200) 내의 전기차 통신제어기 (EVCC)와 통신할 수 있다. 도 1의 실시예에서는 WLAN 범위 (100A)에 하나의 액세스 포인트 (AP)(130)가 배치되고, 페러렐 라인(100B)마다 하나의 SPE(120) 및 SECC(110)가 배치된다.
도 1과 같이 전체 D-WPT 도로 또는 디바이스(100)를 구현하기 위하여 다중 AP가 배치되고 각 AP(130)에는 다중 SDP (SECC Discovery Protocol)가 할당될 수 있다. 이때 SDP는 하나의 SECC(110)마다 부여될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 페러렐 라인(100B)이 50m보다 긴 길이를 가지도록 구현될 수도 있다. 이런 경우에는 전체 D-WPT 도로 또는 디바이스(100)를 구현하기 위하여 다중 AP가 배치되고 각 AP(130)에는 단일 SDP (SECC Discovery Protocol)가 할당될 수도 있다.
전기차(200)는 SECC(110)와 WLAN/Wi-Fi로 통신할 수 있다. 전기차(200)가 일반 도로(150)에서 D-WPT 도로(100)로 진입하는 경우 전기차(200)와 SECC(110) 간의 통신 및 페어링에 의하여 D-WPT 서비스가 개시될 수 있다.
D-WPT 인프라는 다수개의 AP(130)와 연결되어 다수개의 AP(130)를 관리하는 로컬 사이버보안 관리시스템 (Local CSMS: Local Cyber Security Management System) (160) 및 Cloud CSMS (170)에 의하여 보안 관리될 수 있다. Local CSMS (160) 및 CSMS (170) 간의 통신은 C-V2X 기법을 이용하여 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세그멘티드 페러렐 라인(segmented parallel line)에 의한 동적 무선 전력 전송 (D-WPT)에 의한 전기차의 충전 인프라를 도시하는 개념도이다.
도 2를 참조하면, 세그멘티드 페러렐 라인 (100C)에 의한 D-WPT 인프라가 도시된다. 도 2에 도시된 각 세그멘티드 페러렐 라인(100C)은 D-WPT 도로(100)의 일부로서 각각 하나의 구간 내에서 전기차(200)에 무선으로 전력을 전송할 수 있는 인프라스트럭쳐를 의미할 수 있다.
도 2를 참조하면 세그멘티드 페러렐 라인 (100C)의 길이는 50m 이내로 설정될 수 있다. 이때 WLAN 범위(100A) 내에 포함되는 세그멘티드 페러렐 라인 (100C)은 각각 하나씩의 SPE (Supply Power Electronics)(120)에 연결되어 급전되고, SECC(110)의 통신에 의하여 전기차(200)와 상호 작용할 수 있다. 도 1의 실시예에서는 WLAN 범위 (100A)에 하나의 액세스 포인트 (AP)(130)가 배치되고, 세그멘티드 페러렐 라인(100C)마다 하나의 SPE(120) 및 SECC(110)가 배치된다.
도 2와 같이 전체 D-WPT 도로 또는 디바이스(100)를 구현하기 위하여 다중 AP가 배치되고 각 AP(130)에는 다중 SDP (SECC Discovery Protocol)가 할당될 수 있다. 이때 SDP는 하나의 SECC(110)마다 부여될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 세그멘티드 페러렐 라인(100C)이 50m보다 긴 길이를 가지도록 구현될 수도 있다. 이런 경우에는 전체 D-WPT 도로 또는 디바이스(100)를 구현하기 위하여 다중 AP가 배치되고 각 AP(130)에는 단일 SDP (SECC Discovery Protocol)가 할당될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세그멘티드 코일 (segmented coils)에 의한 동적 무선 전력 전송 (D-WPT)에 의한 전기차의 충전 인프라를 도시하는 개념도이다.
도 3을 참조하면, 세그멘티드 코일(100D)은 일정 영역에 진입하는 전기차(200)에 전력을 공급하는 D-WPT 인프라의 하위 구성요소이다. 일반적으로 세그멘티드 코일(100D)의 각 구간의 길이는 WLAN 범위 (100A)보다 짧으므로 전체 D-WPT 도로 또는 디바이스(100)를 구현하기 위하여 다중 AP가 배치되고 각 AP(130)에는 단일 SDP (SECC Discovery Protocol)가 할당될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 무선 전력 전송을 위한 통신 셋업, 충전 통신 세션, 및 충전 세션 과정을 도시하는 동작 흐름도이다.
이하의 명세서에서 EVCC 및 SECC 간에 수행되는 모든 단계는, EVCC 및 SECC 중 적어도 하나 이상의 논리적 동작에 의하여 수행될 수 있고, EVCC 및 SECC가 상호 협력하여 수행될 수도 있다. 전기차(200) 및 D-WPT 인프라 간의 위치 추정, 전기차(200)의 포지셔닝, 전기차(200)가 D-WPT 인프라의 범위를 벗어나는 지 여부 등의 측정/인식/판정 결과는 EVCC 및/또는 SECC에 의하여 수행될 수 있고, EVCC 및/또는 SECC 간에 공유될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, SECC 및 EVCC 간에 무선 전력 전송을 위한 통신 셋업 및 세션 셋업을 수행하는 단계(S320); SECC 및 EVCC 간에 동적 무선 전력 전송 (D-WPT)을 위한 충전 통신 세션을 수행하는 단계(S400, S410); 및 SECC 및 EVCC 간에 동적 무선 전력 전송에 의한 충전 세션을 수행하는 단계(S500)를 포함한다.
통신 셋업 및 세션 셋업을 수행하는 단계(S320)는, EVCC와 무선랜 (WLAN)에 의한 통신이 가능한 SECC 간에 무선 전력 전송을 위한 통신 셋업 및 세션 셋업을 수행할 수 있다.
동적 무선 전력 전송을 위한 충전 통신 세션을 수행하는 단계(S400, S410)는, EVCC 및 EVCC와 무선랜 (WLAN)에 의한 통신이 가능한 SECC 간에, EVCC와 무선랜에 의한 통신이 가능한 SECC가 동적 무선 전력 전송 (D-WPT) 서비스를 제공할 수 있는 D-WPT 도로 상에 설치된 SECC인 지를 식별하는 단계를 포함할 수 있다.
SECC 및 EVCC 시스템이 온되면(S310), SECC 및 EVCC 간 통신 셋업 및 세션 셋업이 수행된다(S320).
SECC 및 EVCC 간에 수행되는 충전 통신 세션(S400)은 포지셔닝~체크 단계(S410)를 포함한다. 단계(S410)는 옵셔녈하게 안전 모니터링 & 진단 단계(S470)를 활성화할 수 있다. 단계(S470)는 충전 세션(S500)의 수행 시 활성화된다.
충전 세션(S500) 동안 소정의 조건이 충족되면 스탠바이 단계(S480)로 천이할 수 있다. 스탠바이 단계(S480)에서 소정의 조건이 충조되면 충전 세션(S500)으로 복귀할 수 있다.
충전 세션(S500)이 종료되면 SECC 및 EVCC 간 통신이 종료될 수 있다(S350). 이후 SECC 및 EVCC 시스템이 오프될 수 있다(S360).
도 5는 도 4의 충전 통신 세션의 일 실시예를 상세하게 도시하는 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단계(S410)는 단계(S320) 이후 수행되는 정밀 포지셔닝~페어링 단계(S420)를 포함할 수 있다. 단계(S420) 결과에 따라서는 옵셔널하게 단계(S470)가 활성화될 수 있다.
단계(S420) 이후 허가~인증서 단계(S430)가 수행될 수 있다.
단계(S430) 이후 서비스 디스커버리~서비스 선택 단계(S440)가 수행될 수 있다.
단계(S440) 이후 최종 호환성 체크~파라미터 교환 단계(S450)가 수행될 수 있다.
단계(S450) 이후 얼라인먼트 체크 단계(S460)가 수행될 수 있다.
단계(S460) 이후에는 충전 세션(S500)이 수행될 수 있다.
도 6은 도 4의 충전 세션의 일 실시예를 상세하게 도시하는 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 충전 세션(S500)은 전력 전송 시작 단계(S510), 전력 전송 수행 단계(S520), 및 전력 전송 중단 단계(S530)를 포함한다. 단계(S510)는 단계(S460) 이후 수행될 수 있으며, 단계(S570)를 활성화한다. 단계(S530)는 단계(S470)를 종료할 수 있다.
단계(S530) 이후 소정의 조건이 충족되면 통신 연결이 종료되는 단계(S350)가 수행될 수 있다. 단계(S530)이후 소정의 조건이 충족되면(예를 들어, 목표 충전량/충전율(SOC)이 달성되는 경우) 스탠바이 단계(S480)를 거쳐 소정의 조건이 충족되면(예를 들어, 충전량/충전율이 기준치 이하로 낮아진 경우) 다시 단계(S510)가 수행될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유즈 케이스로서, 주차장에서 D-WPT 도로를 거쳐 차선 변경 없이 주차장에 도달한 경우를 도시하는 개념도이다.
도 7을 참조하면, 전기차(200)가 주차장(140)을 떠나 D-WPT 도로(100)를 주행하면서 충전되고, D-WPT 도로(100) 내에서 차선 변경 없이 주차장(140)에 도달하는 유즈 케이스가 도시된다.
도 8은 도 7의 유즈 케이스에서 충전이 완료되는 경우의 프로토콜을 도시하는 개념도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, SECC 및 EVCC 간에 동적 무선 전력 전송에 의하여 전기차의 충전율 (SOC, State of Charge)이 미리 결정된 기준치에 도달하는 경우(S610) 충전 세션을 중지하는 단계(S480)를 더 포함할 수 있다.
목표 충전율이 80% 또는 100%로 설정되는 것은 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상이 제한되지는 않는다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 유즈 케이스로서, D-WPT 도로에서 차선의 변경 및/또는 WLAN 범위를 벗어나는 경우를 도시하는 개념도이다.
도 9를 참조하면, 전기차가 D-WPT 도로(100)를 주행하다가 D-WPT 도로(100) 내의 다른 차선으로 차선 변경하는 실시예가 유즈 케이스(S620)로 도시된다. 유즈 케이스(S620)는 후술하는 바와 같이 D-WPT 도로(100) 내의 변경 전의 차선과 변경 후의 차선이 동일한 서비스, 및/또는 호환성을 가지는 지 여부에 따라 수행되는 프토토콜이 상이할 수 있다.
전기차가 D-WPT 도로(100)를 주행하다가 Non D-WPT 도로(150)로 차선 변경하는 실시예가 유즈 케이스(S630)로 도시된다.
Non D-WPT 도로(150)로 차선 변경한 전기차가 다시 D-WPT 도로(100) 내의 차선으로 차선 변경하는 실시예가 유즈 케이스(S640)로 도시된다.
Non D-WPT 도로(150)로 차선 변경한 전기차가 WLAN 범위를 이탈하는 Out of Range 실시예가 유즈 케이스(S650)로 도시된다.
도 10은 도 9의 유즈 케이스들에서 차선의 변경 및/또는 WLAN 범위를 벗어나는 경우에 수행되는 프로토콜을 도시하는 개념도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, SECC 및 EVCC 중 적어도 하나 이상에 의하여 전기차가 D-WPT 도로 상의 차선 (Lane)에서 D-WPT 도로가 아닌 차선으로 차선을 변경하는 이벤트(S630)가 발생하였음이 감지되는 경우, 충전 세션을 중지한(S530) 상태에서 스탠바이 단계(S480)로 이행하는 프로토콜을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, 스탠바이된 상태에서(S480) SECC 및 EVCC 중 적어도 하나 이상에 의하여 전기차가 무선랜 범위 밖으로 이탈하는 Out of Range 이벤트(S650)가 발생하였음이 감지되는 경우, 충전 통신 세션을 중지하고 통신을 종결하는 단계(S350)로 이행하는 프로토콜을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, 스탠바이된 상태에서(S480) SECC 및 EVCC 중 적어도 하나 이상에 의하여 전기차가 D-WPT 도로 상의 차선으로 복귀하였음(S640)이 감지되는 경우, 전기차가 복귀한 D-WPT 도로 상의 SECC와 EVCC 간에 세션 셋업을 수행하는 단계(S320)를 다시 수행할 수 있다.
충전 통신 세션을 수행하는 단계는, 포지셔닝 및 페어링의 결과에 기반하여, SECC 및 EVCC 중 적어도 하나 이상에 의하여 전기차가 D-WPT 도로 상의 차선 (Lane)에서 동일한 서비스를 제공하는 D-WPT 도로 상의 다른 차선으로 차선을 변경하는 이벤트(S620)가 발생하였음이 감지되는 경우, 호환성 체크 및 파라미터 교환 단계(S450)를 다시 수행할 수 있다.
충전 통신 세션을 수행하는 단계는, 포지셔닝 및 페어링의 결과에 기반하여, SECC 및 EVCC 중 적어도 하나 이상에 의하여 전기차가 D-WPT 도로 상의 차선 (Lane)에서 다른 서비스를 제공하는 D-WPT 도로 상의 다른 차선으로 차선을 변경하는 이벤트(S620)가 발생하였음이 감지되는 경우, 서비스 디스커버리 및 서비스 선택 단계(S440)를 다시 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, SECC 및 EVCC 중 적어도 하나 이상에 의하여 전기차가 D-WPT 도로 상의 차선 (Lane)에서 다른 호환성을 가지는 D-WPT 도로 상의 다른 차선으로 차선을 변경하는 이벤트(S620)가 발생하였음이 감지되는 경우, 충전 세션을 중지한(S530) 상태에서 다른 차선 상의 SECC 및 EVCC 간에 무선 전력 전송을 위한 통신 셋업 및 세션 셋업을 수행하는 단계(S320)를 다시 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유즈 케이스로서, 전기차가 D-WPT 도로를 주행한 후 D-WPT와 호환 가능한 S-WPT 서비스를 지원하는 주차장에 도달하는 경우를 도시하는 개념도이다.
도 11을 참조하면, 전기차(200)가 D-WPT 도로(100)를 주행한 후, S-WPT 서비스를 지원하는 주차장(145)에 도달하는 실시예가 유즈 케이스(S670)로서 도시된다.
도 12는 도 11의 유즈 케이스에서 주차장에 도달한 경우에 수행되는 프로토콜을 도시하는 개념도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, SECC 및 EVCC 중 적어도 하나 이상에 의하여 전기차(200)가 D-WPT 도로(100) 상의 차선 (Lane)에서 정적 무선 전력 전송 (S-WPT) 서비스를 제공하는 주차 공간(145)에 진입하는 이벤트(S670)가 발생하였음이 감지되는 경우, 충전 세션을 중지한(S530) 상태에서 주차(S674)를 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, 단계(S674) 이후 EVCC 및 주차 공간(145) 상의 SECC 간에 무선랜 페어링 과정을 수행하는 단계(S676); 및 무선랜 페어링 과정(S676) 이후 EVCC 및 주차 공간(145) 상의 SECC 간에 세션 셋업을 수행하는 단계(S320)로 이행하는 프로토콜을 더 포함할 수 있다.
이때 단계(S676) 이후 단계(S320)로 이행하는 경우에 통신 셋업을 스킵할 수도 있다(S678).
한편 D-WPT 도로(100)를 벗어나는 시점에서 충전 세션(S500)이 종료되고(S530), SECC-EVCC 간 통신이 종료된(S350) 상태에서 일시적으로 슬립 모드(S680)를 거쳐 주차 공간(145)의 S-WPT 서비스에 대한 통신 셋업 및 세션 셋업 단계(S320)로 이행될 수도 있다.
도 1 내지 도 12의 실시예 및 후술할 실시예들을 참조하면, SECC 및 EVCC 간에 동적 무선 전력 전송 (D-WPT)을 위한 충전 통신 세션을 수행하는 단계(S400, S410)에서는, 프레임 바디(Frame Body) 내의 VSE (Vendor Specific Element) 중 일부인 부가 정보로서 D-WPT를 나타내는 정보를 포함하는 메시지에 기반하여 SECC가 D-WPT 서비스를 지원함을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 충전 통신 과정에 채용할 수 있는 메시지 포맷 내의 MAC 헤더 및 프레임 바디가 제안될 수 있다.
MAC 헤더 이후 프레임 바디가 0-2320 바이트로 제공될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 프레임 바디 내의 VSE 내에 D-WPT 서비스를 특정할 수 있는 구체적인 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 D-WPT 서비스를 위한 충전 통신 과정에 채용할 수 있는 메시지 포맷 내의 프레임 바디 및 VSE가 제안될 수 있다.
본 발명의 SECC를 위한 VSE의 일 실시예로서 비콘 프레임에 포함되는 프레임 바디 내에 포함되는 VSE의 실시예는 프로브 응답 프레임에 포함되는 프레임 바디 내에 포함될 수 있다.
본 발명의 EVCC를 위한 VSE의 일 실시예로서 어소시에이션 요청 프레임에 포함되는 프레임 바디 내에 VSE가 포함될 수 있다.
본 발명의 EVCC를 위한 VSE의 일 실시예로서 리어소시에이션 요청 프레임에 포함되는 프레임 바디 내에 VSE가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 SECC를 위한 VSE로서 ETT (Energy Transfer Type)의 하위 비트 중 WPT가 포함될 수 있다. 또한 VSE는 0-238비트의 Additional Information을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 EVCC를 위한 VSE로서 ETT (Energy Transfer Type)의 하위 비트 중 WPT가 포함될 수 있다. 또한 VSE는 0-238비트의 Additional Information을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 충전 통신 과정에 채용할 수 있는 메시지 내의 VSE 내의 부가 정보가 제안될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 부가 정보의 WPT 항목의 Z의 4, 5, 6, P의 5, 6, 7, 8, 8-9가 D-WPT 관련 정보로서 제안될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 충전 통신 과정에 채용할 수 있는 서비스 발견 프로토콜 (SDP, Service Discovery Protocol)의 변경 사항 제안을 도시하는 개념도이다. 본 명세서에서는 SDP는 서비스 발견 프로토콜을 의미하며 한편으로 SECC 발견 프로토콜을 의미할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 충전 통신 과정에 채용할 수 있는 VSE를 포함하는 메시지의 구조가 제안될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 D-WPT 시스템에서 정밀 포지셔닝 셋업 요청 시퀀스를 위한 메시지 구조가 이용될 수 있으며, 이때 VSE를 포함하는 VendorSpecificDataContainer, LF_SystemSetupData 필드에서 D-WPT 시스템을 특정할 수 있는 부가 정보가 추가될 수 있다.
이상의 본 발명의 일 실시예에 따르면 무선랜(wireless local area network, WLAN) 기술을 이용하는 동적 무선 전력 전송 (D-WPT, Dynamic Wireless Power Transfer)을 위한 충전 통신 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 D-WPT 및 D-WPT에 속하는 개체들을 나타내는 새로운 VSE(Vendor Specific Element) 추가정보 매개변수를 제공할 수 있다. 제안하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 D-WPT에 의한 전기차 충전 시 WLAN을 이용한 충전 절차 및 use case를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 D-WPT 디바이스와 전기차가 WLAN으로 충전을 위한 통신을 수행하는 경우 상호 간에 어떤 정보를 송수신하는 지를 제공할 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 차량의 주행에 따른 프라이머리 어셈블리의 변경 과정을 도시하는 개념도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, WLAN을 이용하는 D-WPT 서비스를 위한 통신에서는, 적어도 둘 이상의 AP가 WLAN 성능 및 적절한 커버리지를 제공하도록 설정될 수 있다. WLAN 기반 D-WPT 통신은 복수개의 AP들을 위한 mesh networking을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, D-WPT 서비스를 위한 단일 SECC 통신 아키텍처 내에서, 복수개의 SPE들이 하나의 SECC를 공유할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, D-WPT 서비스를 위한 다중 SECC 통신 아키텍처 내에서, 하나의 SPE는 각각 하나씩의 own SECC를 가질 수 있다.
D-WPT 시스템을 위한 호환성 클래스 A 및 호환성 클래스 B의 통신은 IEEE 802.11-2020 등의 규격에서 규정되는 무선랜(WLAN, Wireless LAN) 통신 기술을 이용할 수 있다. 이러한 무선랜 통신 기술은 D-WPT 장치를 탑재한 전기 자동차 및 D-WPT 공급 장치 사이의 통신에 이용될 수 있다.
S-WPT 시스템과 유사하게, 멀티 EVCC들은 D-WPT 서비스를 위한 단일 SECC 통신 아키텍처 내에서 하나의 SECC를 공유할 수 있다.
그러나 SECC를 공유할 수 있는 EVCC들의 수는 D-WPT 서비스를 위한 프라이머리 디바이스의 크기, WLAN의 물리 계층에서 지원되는 통신 영역의 범위 등에 의하여 영향받을 수 있다.
차량이 주행함에 따라, 현재 전력을 공급받고 있는 SPE와의 페어링이 해제되고 다음 SPE와 페어링이 이루어져야 할 필요가 있다. 이때 하나의 SECC에 의하여 공유되는 복수의 SPE들 내에서는 신속하게 D-WPT 서비스를 위한 충전 통신 프로토콜 및 충전 프로토콜이 수행될 수 있다.
차량이 주행함에 따라 현재 전력을 공급받고 있는 SPE와 연결되는 SECC가 아닌 다른 SECC로 D-WPT 서비스 프로토콜의 제어를 핸드오프하기 위해서는, 새로운 SECC에 대한 충전 통신 핸드오프 과정이 요구될 수 있다.
나아가, 차량이 주행함에 따라 현재의 SECC가 속한 AP 커버리지를 벗어나 새로운 AP 커버리지에 진입하는 경우 EVCC는 새로운 AP 커버리지를 관리하는 AP 컨트롤러/에이전트에 대한 충전 통신 핸드오프 과정이 요구될 수 있다.
ISO 15118-20 등의 기존 규격은 S-WPT 서비스를 중심으로 규정된다. IEC 61980-5 등의 규격은 D-WPT 서비스를 위한 회로 및 시스템의 규격을 논의한다. 이들 규격에 따르면 D-WPT 시스템을 위한 기본적인 설정은 S-WPT 시스템의 그것과 유사하다. 따라서 ISO 15118-20 등의 통신 프로토콜을 활용하여 D-WPT 시스템의 통신 프로토콜을 논의할 수 있다. 다만 S-WPT 및 D-WPT 간의 차이에서 도출되는 새로운 통신 프로토콜 개발이 요구되며, 본 발명은 이러한 새로운 통신 프로토콜 개발에 관한 사항을 제안하고자 한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 일련의 프로토콜을 도시하는 동작 흐름도이다.
도 15는 기본적으로 도 4 내지 도 6의 실시예의 내용을 참조하여 설명될 수 있다.
도 15의 구성 중 도 4 내지 도 6의 실시예의 내용과 동일하거나 매우 유사한 사항에 대한 설명은 생략한다.
도 15의 각 과정은, EVCC, SECC, SECC와 연결되는 SDP 엔티티, SECC가 속한 AP 커버리지를 관리하는 AP 컨트롤러 중 적어도 하나 이상에 의하여 수행될 수 있고, 둘 이상의 엔티티 간의 협력에 의하여 수행될 수도 있다.
도 15를 참조하면, 시스템 온 (S310) 후 무선랜 스캐닝 과정이 수행될 수 있다(S710).
단계 S710 결과에 기반하여 SECC 디스커버리 프로토콜이 수행될 수 있다(S720).
지원되는 앱 프로토콜과 관련하여, TCP & TLS 연결 과정이 수행될 수 있다(S730).
단계 S710 내지 S730 이후에, 세션 셋업 과정이 수행될 수 있다(S330).
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 차량의 주행에 따른 프라이머리 어셈블리의 변경, 및 WLAN 기반 핸드오프 과정을 도시하는 동작 흐름도이다.
도 16을 참조하면, AP1 커버리지에 속하는 제1 프라이머리 어셈블리로부터 전력을 공급받는 전기차의 EVCC와, 제1 프라이머리 어셈블리에 연결되는 SECC1 간의 충전 통신 과정이 도시된다.
또한 도 16을 참조하면, 전기차/모빌리티의 이동에 따라 AP2 커버리지에 속하는 제2 프라이머리 어셈블리로부터 전력을 공급받을 예정인 경우, 제2 프라이머리 어셈블리에 연결되는 SECC2와 EVCC 간의 충전 통신 과정이 도시된다.
또한 도 16을 참조하면, EVCC, SECC1, SECC2 간의 충전 통신 핸드오프 과정이 도시된다. 이때 SECC1과 연결되는 AP1 컨트롤러, SECC2와 연결되는 AP2 컨트롤러도 도 16의 충전 통신 및 핸드오프 과정에 참여할 수 있다.
AP1 커버리지 내의 SECC1과 EVCC 간에 수행되는 각 과정은, AP2 커버리지 내의 SECC2와 EVCC 간에 수행되는 각 과정과 기본적으로 동일하거나 유사하다. 예를 들어 S310 과정-S312 과정, S710 과정-S712 과정, S720 과정-S722 과정, S730 과정-S732 과정, S330 과정-S332 과정, S400 과정-S402 과정, S350 과정-S352 과정, S360 과정-S362 과정은 서로 기본적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 이하의 설명에서는 AP1 커버리지 관련 통신 과정과, AP2 커버리지 관련 통신 과정 중 차이점을 위주로 설명하며, 동일하거나 유사한 부분의 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 액세스 포인트를 이용하는 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, 전기차에 탑재되는 전기차 통신 컨트롤러 (EVCC, Electric Vehicle Communication Controller)가, 동적 무선 전력 전송 (D-WPT)에 의하여 전기차로 전력을 전송하는 제1 프라이머리 어셈블리에 대응하는 제1 SECC (전기차 전원 공급장치 컨트롤러, Supply Equipment Communication Controller)가 제1 SECC에 인접하면서 D-WPT 서비스를 지원할 수 있는 제2 SECC를 탐색하기 위한 무선랜 스캐닝(S710)을 수행하도록 핸드오프 트리거 요청을 제1 SECC로 전송하는 단계(S820); 및 EVCC가, 무선랜 스캐닝 결과에 기반하여 제2 SECC로 핸드오프 트리거 요청을 포함하는 메시지를 전송하는 단계(S810)를 포함한다.
이때 무선랜 스캐닝(S710)은 제1 SECC 및 제1 SECC가 속한 제1 AP (액세스 포인트, Access Point) 커버리지를 관리하는 제1 AP 컨트롤러 간의 협력에 의하여 수행될 수 있다.
무선랜 스캐닝(S710)은 제1 SECC 및 제1 AP 컨트롤러 간의 협력에 의하여, D-WPT 서비스를 제공할 수 있는 D-WPT 도로 인프라와 관련되는 제2 AP 커버리지를 관리하는 제2 AP 컨트롤러를 발견하는 과정을 포함할 수 있다.
무선랜 스캐닝(S710, S712)은 제1 SECC 및 제1 AP 컨트롤러 간의 협력에 의하여, D-WPT 서비스를 제공할 수 있는 D-WPT 도로 인프라와 관련되는 제2 AP 커버리지에 속하며 D-WPT 도로 인프라 상에 설치된 제2 프라이머리와 관련되는 제2 SECC를 발견하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 액세스 포인트를 이용하는 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, 핸드오프 트리거 요청을 제1 SECC로 전송하는 단계(S820) 이후에, 제1 SECC와 협력하여 무선 전력 전송을 중지하는 단계(S530)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 도 16의 S530 단계는 S820 핸드오프 트리거를 요청한 후에 수행될 수도 있고, S810 트리거/프로브에 의하여 제2 SECC와의 프로브/연관이 성공/종료된 이후에 수행될 수도 있음은 당업자에게 자명하게 이해될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 액세스 포인트를 이용하는 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법에서, 제2 SECC로 전송되는 핸드오프 트리거 요청을 포함하는 메시지는, 제2 SECC에 대한 프로브 요청을 더 포함할 수 있다(S810 참조).
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 액세스 포인트를 이용하는 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, 제2 SECC로 핸드오프 트리거 요청을 포함하는 메시지를 전송한 후, EVCC 및 제2 SECC 간의 협력에 의하여, EVCC 및 제2 SECC 간의 프로브 및 연관(Association)을 수행하는 단계(S712)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 액세스 포인트를 이용하는 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, 제2 SECC로 핸드오프 트리거 요청을 포함하는 메시지를 전송한 후, EVCC 및 제2 SECC 간의 협력에 의하여, SECC 디스커버리 프로토콜 (SDP)을 수행하는 단계(S722)를 더 포함할 수 있다.
도 16의 실시예에서는 S712 및 S722의 순서가 도시되었으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 반드시 이러한 순서에 국한되지 않을 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는 S712 및 S722가 함께 수행되거나, S722가 S712보다 먼저 수행될 수도 있다.
도 17은 도 16의 핸드오프 이후의 WPT 세션 과정의 일부를 도시하는 동작 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 액세스 포인트를 이용하는 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, 제2 SECC로 핸드오프 트리거 요청을 포함하는 메시지를 전송한 후(S810), EVCC 및 제2 SECC 간의 세션이 셋업되면(S332), EVCC 및 제2 SECC 간의 협력에 의하여, 전기차의 정밀 포지셔닝을 수행하는 단계(S422); EVCC 및 제2 SECC 간 파라미터를 교환하는 단계(S452); 및 EVCC 및 제2 SECC 간의 협력에 의하여, 제2 SECC와 관련되는 제2 프라이머리 어셈블리 및 전기차 간의 얼라인먼트를 체크하는 단계(S462)를 더 포함할 수 있다.
이때 EVCC 및 제2 SECC 간 WPT 세션 (S402)에서는, 페어링 과정(도 5의 S420 참조), 허가/인가~증명서 과정 (S430), 서비스 디스커버리~서비스 선택 (S440), 최종 호환성 체크 (도 5의 S450 참조) 과정의 적어도 일부를 생략할 수 있다. 이때 EVCC 및 제2 SECC 간 WPT 세션 (S402)에서는, EVCC 및 제1 SECC 간 WPT 세션 (S400)에서 공유된 정보 및 수행된 프로토콜에 기반하여 상기 과정의 적어도 일부를 대체하거나 생략할 수 있다.
도 18은 도 15의 WPT 세션 과정의 일부를 도시하는 동작 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 액세스 포인트를 이용하는 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, 제1 프라이머리 어셈블리 및 전기차 간의 D-WPT 서비스에 의하여 전기차의 충전율 (SOC, State of Charge)이 미리 결정된 기준치에 도달하는 경우(S610a) 스탠바이 상태로 진입하는 단계(S480); 및 스탠바이(S480) 상태에서 전기차의 충전율이 미리 결정된 기준치보다 작은 경우(S610b) 전기차로 D-WPT 서비스에 기반한 무선 전력 전송을 재개하는 단계(S510)를 더 포함할 수 있다.
이때 본 발명의 방법은, 핸드오프 요청 과정 (S820) 이후 전력 전송이 중지된 상태에서(S530)에서 단계 S610a의 조건이 충족되면 스탠바이 상태로 진입할 수 있다(S480).
본 발명의 또 다른 실시예에서는 S520에 의하여 충전 도중 SOC가 임계치에 도달하면 전력 전송을 중지하거나(S530), 스탠바이(S480) 상태로 진입할 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 호환성 체크, 연관(association), SECC 디스커버리/식별/페어링, 및 공통 프로토콜 식별 과정을 도시하는 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, 전기차에 탑재되며, 프라이머리 어셈블리(D-WPT_SPE1)로부터 전력을 수신하는 세컨더리 어셈블리(D-WPT_EV)와 연관되는 전기차 통신 컨트롤러 (EVCC, Electric Vehicle Communication Controller)에 의하여 수행되는 충전 통신 방법이다. 방법은, EVCC가, 전기차에 전력을 전송하는 프라이머리 어셈블리(D-WPT_SPE1)와 연관되는 전기차 전원 공급장치 컨트롤러 (SECC1, Supply Equipment Communication Controller) 및 EVCC (EVCC_a) 간에 공유되는 호환성 정보에 기반하여 SECC1과 연관 (association)을 수행하는 단계(S1110); SECC1과 관련된 SECC 발견 프로토콜(SDP, SECC Discovery Protocol)에 기반하여 동적 무선 전력 전송(D-WPT)을 제공하는 SECC1을 EVCC_a가 식별하는 단계(S1120); 및 SECC1 및 EVCC_a 간에 적용될 수 있는 공통 프로토콜을 식별하는 단계(S1130)를 포함한다.
단계 S1110의 적어도 일부에서는 ISO 15118-8, IEEE 802.11 L2 Connect 기술이 이용될 수 있다.
단계 S1120의 적어도 일부에서는 ISO 15118-20, L3 디스커버리 기술이 이용될 수 있다.
단계 S1130의 적어도 일부에서는 ISO 15118-2/20의 프로토콜 협상 기술이 이용될 수 있다.
도 20은 도 19의 상세한 프로토콜을 도시하는 개념도이다.
EVCC_a가 SECC1과 연관 (association)을 수행하는 단계(S1110)는, SECC1로부터 무선랜 스캐닝 과정의 일부로서 브로드캐스트된 비콘 메시지를 EVCC_a가 수신하는 단계; EVCC_a가 비콘 메시지에 기반하여 식별되는 SECC1로 연관 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 SECC1로부터 연관의 성공을 나타내는 정보를 포함하는 연관 응답 메시지를 EVCC_a가 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
브로드캐스트되는 비콘 메시지는, ISO 15118-8 등의 규격에서 제시된 WPT 를 위한 ETT 데이터 등을 재사용할 수 있다.
D-WPT 가 ISO 15118 상에서 구현되기 위하여, 전술한 VSE가 정의될 것이 요구될 수 있다.
SECC와 관련된 SDP에 기반하여 D-WPT를 제공하는 SECC(SECC1)를 EVCC_a가 식별하는 단계(S1120)는, EVCC_a가 EVCC1과 관련된 SDP 요청 메시지를 브로드캐스트하는 단계; 및 SECC1과 관련된 SDP 엔티티(SDP1)로부터 SDP 응답 메시지를 EVCC_a가 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
단계 S1120에서는, PPD=EV, SPE=DWPT, EVID 등이 브로드캐스트 메시지 상에서 이용될 수 있다. 또한 응답 메시지 상에서는 D-WPT 지원되는 SDID (전원 공급장치의 식별자)가 이용될 수 있다.
SECC1 및 EVCC_a 간에 적용될 수 있는 공통 프로토콜을 식별하는 단계(S1130)는, EVCC_a가, SECC1과 관련된 SDP 엔티티(SDP1)로 지원되는 앱 프로토콜 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 EVCC_a가, SDP 엔티티(SDP1)로부터 지원되는 앱 프로토콜 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
단계 S1130에서는 지원되는 앱 프로토콜을 정의하기 위하여, SupportedAppProtocolReq, SupportedAppProtocolRes 메시지 포맷이 이용될 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 프로토콜 협상, 포지셔닝, 및 페어링 과정을 도시하는 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, EVCC_a가 SECC1과 협력하여 포지셔닝, 페어링, 얼라인먼트 체크에 대한 협상을 수행하는 단계(S1210); EVCC_a가 SECC1과 협력하여 비히클 포지셔닝을 수행하는 단계(S1220); 및 EVCC_a가 SECC1과 협력하여 페어링을 수행하는 단계(S1230)를 더 포함할 수 있다.
단계 S1210의 적어도 일부를 위해, P2PS (Point-to-Point Signal)를 위한 포지셔닝, 페어링, 및 얼라인먼트 체크 설정을 선택하는 방법이 이용될 수 있다.
단계 S1220의 적어도 일부를 위해, P2PS IEC 61980-5의 포지셔닝 기술이 이용될 수 있다.
단계 S1230의 적어도 일부를 위해, P2PS IEC 61980-5의 페어링 기술이 이용될 수 있다.
도 22는 도 21의 상세한 프로토콜을 도시하는 개념도이다.
EVCC_a가 SECC1과 협력하여 포지셔닝, 페어링, 얼라인먼트 체크에 대한 협상을 수행하는 단계(S1210)는, EVCC가 SECC로 제1 DWPT 이니셜 셋업 요청 메시지 (DWPT Initial Setup Req)를 전송하고, SECC로부터 제1 DWPT 이니셜 셋업 응답 메시지 (DWPT Initial Setup Res)를 수신하는 단계; EVCC가 SECC로 세컨더리 어셈블리 관련 정보(DWPT_EV_Addr)를 포함하는 제2 DWPT 이니셜 셋업 요청 메시지를 전송하고, SECC로부터 프라이머리 어셈블리 관련 정보(DWPT_SD_Addr)를 포함하는 제2 DWPT 이니셜 셋업 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 EVCC가 세컨더리 어셈블리(D-WPT_EV)로 프라이머리 어셈블리 관련 정보를 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
이때 포지셔닝, 페어링, 얼라인먼트 체크를 위한 수단으로서 low power excitation (LPE) 등의 기술이 이용될 수 있음을 메시지 내에서 필드 데이터로서 나타낼 수 있다.
단계 S1210에서는 DWPT_EV_Addr, DWPT_SD_Addr 외에도 호환성 파라미터들이 공유될 수 있다. 호환성 파라미터들의 예시로는 Positioning method, Pairing method, Alignment check method, Coordination System, Parameter for P2PS 등을 들 수 있다.
EVCC_a가 SECC1과 협력하여 비히클 포지셔닝을 수행하는 단계(S1220)는, EVCC가 SECC로 DWPT 비히클 포지셔닝 요청 메시지 (DWPT Vehicle Positioning Req)를 전송하는 단계; EVCC가 세컨더리 어셈블리(D-WPT_EV)와 협력하여 포지셔닝 과정에 대한 정보를 모니터하고 포지셔닝을 수행하는 단계; 포지셔닝이 성공적으로 종료되면, EVCC가 SECC로 DWPT 비히클 포지셔닝 종료 요청 메시지 (DWPT Vehicle Positioning Req (Finished))를 전송하는 단계; 및 EVCC가 SECC로부터 DWPT 비히클 포지셔닝 종료 응답 메시지 (DWPT Vehicle Positioning Res (OK, Finished))를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
EVCC_a가 SECC1과 협력하여 페어링을 수행하는 단계(S1230)는, EVCC가 SECC로 제1 DWPT 페어링 요청 메시지 (DWPT Pairing Req)를 전송하는 단계; EVCC가 SECC로부터 제1 DWPT 페어링 응답 메시지 (DWPT Pairing Res)를 접수하는 단계; EVCC가 SECC로 전기차 측의 페어링 성공 여부 (EVDProcessing=Finished, EVResule=Success)를 포함하는 제2 DWPT 페어링 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 EVCC가 SECC로부터 프라이머리 어셈블리 측의 페어링 성공 여부 (SDProcessing=Finished, ResponseCode=OK)를 포함하는 제2 DWPT 페어링 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
단계 S1230에서, 페어링은 다음의 이유로 생략될 수도 있다.
D-WPT 를 위한 프라이머리 디바이스는 도로 상에 묻혀 있으며, 또한 각각의 프라이머리 디바이스가 직렬로 연결되어 있으므로, 도로를 따라서 차량이 주행하는 경우 페어링 과정의 문제가 발생할 가능성이 높지 않을 수 있다. 따라서, 페어링 과정은 초기에 D-WPT 시스템 내의 도로에 진입하여 성공하면, 이후의 핸드오프 과정에서는 적절하게 생략되거나 다른 간단한 과정으로 대체될 수도 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 얼라인먼트 체크, 케이블 체크, 예비 충전(PreCharge), 충전 제어 및 모니터링 과정을 도시하는 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법은, EVCC가 SECC와 협력하여, 얼라인먼트 체크를 수행하는 단계(S1310); EVCC가 SECC와 협력하여, 케이블 체크 및 예비 충전 (PreCharge)를 수행한 후 전력 전송을 시작하는 단계(S1320); 및 EVCC가 SECC와 협력하여 전력 전송 과정을 모니터 및 제어하는 단계(S1330를 더 포함할 수 있다.
단계 S1310의 적어도 일부에서는 IEC 61851-27 등의 규격에서 정의되는 UWB에 의한 도킹 기술이 이용될 수 있다. 단계 S1320 및 단계 S1330은 실제로 충전이 이루어지는 동안 수행되는 단계일 수 있다.
도 24는 도 23의 일부인 얼라인먼트 체크 과정의 상세한 프로토콜을 도시하는 개념도이다.
EVCC가 SECC와 협력하여, 얼라인먼트 체크를 수행하는 단계(S1310)는, EVCC가 SECC로 제1 DWPT 얼라인먼트 체크 요청 메시지를 전송하는 단계; EVCC가 SECC로부터 제1 DWPT 얼라인먼트 체크 응답 메시지를 수신하는 단계; EVCC가 SECC로 얼라인먼트 체크 종료에 대응하는 제2 DWPT 얼라인먼트 체크 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 EVCC가 SECC로부터 얼라인먼트 체크 종료에 대응하는 제2 DWPT 얼라인먼트 체크 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
도 24의 상세한 프로토콜은 IEC 61980-5 규격의 얼라인먼트 체크 과정을 이용하여 수행될 수도 있다.
도 25 내지 도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT 서비스를 위한 차량 주행에 따른 SECC 및/또는 AP 핸드오프 과정을 도시하는 개념도이다.
먼저 도 27을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, 전기차에 탑재되는 전기차 통신 컨트롤러 (EVCC, Electric Vehicle Communication Controller)가, 전기차가 주행 중 동적 무선 전력 전송 (D-WPT)에 의하여 전기차에 전력을 전송하는 제1 프라이머리 어셈블리와 연관되는 제1 SECC (전기차 전원 공급장치 컨트롤러, Supply Equipment Communication Controller)로부터 핸드오프 요청에 대한 응답 (DWPT SPE Handoff Res)을 수신하는 단계; EVCC가 핸드오프 요청에 대한 응답 (DWPT SPE Handoff Res)에 기반하여 D-WPT에 의하여 전기차에 전력을 전송할 제2 프라이머리 어셈블리와 연관되는 제2 SECC와 협력하여 프로브 및 연관 (Association)을 수행하는 단계; 및 제2 SECC와 프로브 및 연관이 성공하면 제1 SECC로 전력 전송을 중지할 것을 요청하는 메시지 (PowerDelivery Req (STOP))를 전송하는 단계를 포함한다.
이때 제1 SECC로 전력 전송을 중지할 것을 요청하는 메시지를 전송하는 단계는 전술한 도 16의 단계 S530과 대응할 수 있다.
도 27에서는 제2 SECC와 프로브 및 연관이 성공하면 제1 SECC로 전력 전송을 중지할 것을 요청하는 메시지 (PowerDelivery Req (STOP))를 전송하는 단계가 도시되었으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 도 16의 S530 단계와 마찬가지로, S820 핸드오프 트리거를 요청한 후에 수행될 수도 있고, S810 트리거/프로브에 의하여 제2 SECC와의 프로브/연관이 성공/종료된 이후에 수행될 수도 있음은 당업자에게 자명하게 이해될 것이다.
도 27에서는 SECC1로 PowerDelivery Res (Stop) 메시지를 전송한 후 EVCC_a 및 SECC1 사이에서 TCP & TLS Connection Establishment, Session Setup Request & Response, Simple Vehicle Positioning (Pairing Opt.) & Alignment Chcek, Charging Loop 과정이 수행되어 EVCC_a 및 SECC1 사이의 통신 세션이 종료된다.
한편, 도 27에 도시되지는 않았지만 EVCC_a 및 SECC2 사이에는 프로브 및 어소시에이션이 성공하면, TCP & TLS Connection Establishment, Session Setup Request & Response, Simple Vehicle Positioning (Pairing Opt.) & Alignment Chcek, Charging Loop 과정이 수행되어 EVCC_a 및 SECC2 사이의 통신 세션이 새로 시작될 수 있다.
도 26을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, 제1 SECC가, 제1 SECC가 속하는 제1 AP 커버리지를 관리하는 제1 AP 컨트롤러로 인접 영역의 AP 또는 D-WPT 서비스를 제공할 수 있는 SECC 정보를 요청하는 요청 메시지 (Neighbor Report Req 또는 Multi-AP Controller initiate Req)를 전송하는 단계; 제1 AP 컨트롤러가 D-WPT 서비스를 제공할 수 있는 SECC에 대한 정보 요청을 포함하는 스티어링 요청 메시지 (Client Steering (Multi-AP Discovery) Request)를 브로드캐스트하는 단계; 제2 SECC가 속한 제2 AP 커버리지를 관리하는 제2 AP 컨트롤러가 제2 SECC 정보를 포함하는 스티어링 응답 메시지 (Client Steering (Multi-AP Discovery) Response (Ack))를 제1 AP 컨트롤러로 전송하는 단계; 및 제1 AP 컨트롤러로부터 제1 SECC가, 제2 SECC 정보를 포함하는 응답 메시지 (Multi-AP Controller initiate Res 또는 Neighbor Report Res)를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, 제1 SECC가, 제1 SECC가 관련된 제1 SDP 엔티티(SDP1)로 이웃 리포트 요청 메시지 (Neighbor Report Req)를 전송하는 단계; 제1 SDP 엔티티(SDP1)가, 제1 SDP 엔티티(SDP1) 및 제1 SECC가 속하는 제1 AP 커버리지를 관리하는 제1 AP 컨트롤러로 다중 AP 컨트롤러 개시 요청 메시지 (Multi-AP Controller initiate Req)를 전송하는 단계; 제1 SDP 엔티티(SDP1)가, 제1 AP 컨트롤러로부터 다중 AP 컨트롤러 개시 응답 메시지 (Multi-AP Controller initiate Res)를 수신하는 단계; 및 제1 SECC가, 제1 SDP로부터 이웃 리포트 응답 메시지 (Neighbor Report Res)를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
EVCC가 제2 프라이머리 어셈블리와 연관되는 제2 SECC와 협력하여 프로브 및 연관 (Association)을 수행하는 단계는, EVCC가 제2 SECC로 D-WPT 서비스에 관련되는 프로브 요청 메시지 (Probe Req)를 전송하는 단계; EVCC가 제2 SECC로부터 D-WPT 서비스에 관련되는 프로브 응답 메시지 (Probe Res)를 수신하는 단계; EVCC가 제2 SECC로 D-WPT 서비스에 관련되는 연관 요청 메시지 (Association Request)를 전송하는 단계; 및 EVCC가 제2 SECC로부터 D-WPT 서비스의 성공 여부(Result=Success)를 포함하는 연관 응답 메시지 (Association Response)를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
도 25를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법은, EVCC 및 제1 SECC 간에 제1 프라이머리 어셈블리와 세컨더리 어셈블리 간의 전력 전송 상태를 모니터하는 단계 (DWPT ChargeLoop Req / DWPT ChargeLoop Res 송수신); 및 EVCC가 제1 SECC로 핸드오프 요청을 포함하는 핸드오프 요청 메시지 (DWPT SPE Handoff Req)를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 25 내지 도 27의 실시예에서 핸드오프 과정의 시작이 EVCC에 의하여 비롯되는 실시예가 도시되었으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 핸드오프 과정의 시작이 SECC에 의하여 비롯될 수도 있고, SDP 엔티티에 의하여 비롯될 수도 있으며, AP 컨트롤러/에이전트에 의하여 비롯될 수도 있음은 당업자에게 자명하게 이해될 것이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 D-WPT를 위한 충전 통신 장치로서, 일반화된 EVCC, SECC, SDP 엔티티, 및/또는 AP 컨트롤러를 구현할 수 있는 컴퓨팅 시스템의 내부 구조에 대한 개념적인 블록도이다.
도 1 내지 도 27의 실시예에서 도면 상으로는 생략되었으나 프로세서, 및 메모리가 전자적으로 각 구성 요소와 연결되고, 프로세서에 의하여 각 구성 요소의 동작이 제어되거나 관리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 위한 충전 통신 방법의 적어도 일부의 과정은 도 28의 컴퓨팅 시스템(1000)에 의하여 실행될 수 있다.
도 28을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(1000)은, 프로세서(1100), 메모리(1200), 통신 인터페이스(1300), 저장 장치(1400), 입력 인터페이스(1500), 출력 인터페이스(1600) 및 버스(bus)(1700)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(1000)은, 적어도 하나의 프로세서(processor)(1100) 및 상기 적어도 하나의 프로세서(1100)가 적어도 하나의 단계를 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)(1200)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 적어도 일부의 단계는 상기 적어도 하나의 프로세서(1100)가 상기 메모리(1200)로부터 명령어들을 로드하여 실행함으로써 수행될 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다.
메모리(1200) 및 저장 장치(1400) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(1200)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
또한, 컴퓨팅 시스템(1000)은, 무선 네트워크를 통해 통신을 수행하는 통신 인터페이스(1300)를 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨팅 시스템(1000)은, 저장 장치(1400), 입력 인터페이스(1500), 출력 인터페이스(1600) 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨팅 시스템(1000)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(1700)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(1100)를 포함하는 장치는 예를 들어 통신 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 노트북(notebook), 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet PC), 모바일폰(mobile phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB(digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), PDA(Personal Digital Assistant) 등일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 통신 컨트롤러 (EVCC, Electric Vehicle Communication Controller)는 전기차에 탑재되며 프라이머리 어셈블리로부터 전력을 수신하는 세컨더리 어셈블리와 연관되는 EVCC로서, 적어도 하나 이상의 명령을 메모리(memory)(1200)로부터 수신하여 실행하는 프로세서(processor)(1100)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 EVCC는 적어도 하나 이상의 명령을 메모리(memory)(1200)로부터 수신하여 실행하는 프로세서(processor)(1100)를 포함하고, 프로세서(1100)는 적어도 하나 이상의 명령에 의하여, 프라이머리 어셈블리와 연관되는 전기차 전원 공급장치 컨트롤러 (SECC, Supply Equipment Communication Controller) 및 EVCC 간에 공유되는 호환성 정보에 기반하여 EVCC를 SECC와 연관(association)을 수행하고, SECC와 관련된 SECC 발견 프로토콜(SDP, SECC Discovery Protocol)에 기반하여 동적 무선 전력 전송(D-WPT)을 제공하는 SECC를 식별하고, SECC 및 EVCC 간에 적용될 수 있는 공통 프로토콜을 식별한다.
적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서(1100)에 의하여, EVCC가 SECC와 연관(association)을 수행할 때 SECC로부터 무선랜 스캐닝 과정의 일부로서 브로드캐스트된 비콘 메시지를 수신할 수 있고, 비콘 메시지에 기반하여 식별되는 SECC로 연관 요청 메시지를 전송할 수 있고, SECC로부터 연관의 성공을 나타내는 정보를 포함하는 연관 응답 메시지를 수신할 수 있다.
적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서(1100)에 의하여, EVCC가 SECC와 관련된 SDP에 기반하여 D-WPT를 제공하는 SECC를 식별할 때, EVCC와 관련된 SDP 요청 메시지를 브로드캐스트할 수 있고, SECC와 관련된 SDP 엔티티로부터 SDP 응답 메시지를 EVCC가 수신할 수 있다.
적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서(1100)에 의하여, SECC 및 EVCC 간에 적용될 수 있는 공통 프로토콜을 식별할 때, SECC와 관련된 SDP 엔티티로 지원되는 앱 프로토콜 요청 메시지를 전송할 수 있고, SDP 엔티티로부터 지원되는 앱 프로토콜 응답 메시지를 수신할 수 있다.
적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서(1100)에 의하여, EVCC가 SECC와 협력하여 포지셔닝, 페어링, 얼라인먼트 체크에 대한 협상을 수행할 수 있고, EVCC가 SECC와 협력하여 비히클 포지셔닝을 수행할 수 있고, EVCC가 SECC와 협력하여 페어링을 수행할 수 있다.
적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서(1100)에 의하여, EVCC 및 SECC 간 협력에 의하여 얼라인먼트 체크를 수행할 수 있고, EVCC 및 SECC 간 협력에 의하여 케이블 체크 및 예비 충전 (PreCharge)를 수행한 후 전력 전송을 시작할 수 있고, EVCC 및 SECC 간 협력에 의하여 전력 전송 과정을 모니터 및 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 통신 컨트롤러 (EVCC, Electric Vehicle Communication Controller)는, 전기차에 탑재되며 프라이머리 어셈블리로부터 전력을 수신하는 세컨더리 어셈블리와 관련되는 전기차 통신 컨트롤러이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 EVCC는 적어도 하나 이상의 명령을 메모리(memory)(1200)로부터 수신하여 실행하는 프로세서(processor)(1100)를 포함하고, 프로세서(1100)는 적어도 하나 이상의 명령에 의하여, 동적 무선 전력 전송 (D-WPT)에 의하여 전기차로 전력을 전송하는 제1 프라이머리 어셈블리에 대응하는 제1 SECC (전기차 전원 공급장치 컨트롤러, Supply Equipment Communication Controller)가 제1 SECC에 인접하면서 D-WPT 서비스를 지원할 수 있는 제2 SECC를 탐색하기 위한 무선랜 스캐닝을 수행하도록 핸드오프 트리거 요청을 제1 SECC로 전송하고, EVCC가, 무선랜 스캐닝 결과에 기반하여 제2 SECC로 핸드오프 트리거 요청을 포함하는 메시지를 전송한다.
이때 무선랜 스캐닝은 제1 SECC 및 제1 SECC가 속한 제1 AP (액세스 포인트, Access Point) 커버리지를 관리하는 제1 AP 컨트롤러 간의 협력에 의하여 수행될 수 있다.
무선랜 스캐닝은 제1 SECC 및 제1 AP 컨트롤러 간의 협력에 의하여, D-WPT 서비스를 제공할 수 있는 D-WPT 도로 인프라와 관련되는 제2 AP 커버리지를 관리하는 제2 AP 컨트롤러를 발견하는 과정을 포함할 수 있다.
무선랜 스캐닝은 제1 SECC 및 제1 AP 컨트롤러 간의 협력에 의하여, D-WPT 서비스를 제공할 수 있는 D-WPT 도로 인프라와 관련되는 제2 AP 커버리지에 속하며 D-WPT 도로 인프라 상에 설치된 제2 프라이머리와 관련되는 제2 SECC를 발견하는 과정을 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는, 핸드오프 트리거 요청을 제1 SECC로 전송하는 단계 이후에, 제1 SECC와 협력하여 무선 전력 전송을 중지할 수 있다.
제2 SECC로 전송되는 핸드오프 트리거 요청을 포함하는 메시지는, 제2 SECC에 대한 프로브 요청을 더 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는, 제2 SECC로 핸드오프 트리거 요청을 포함하는 메시지를 전송한 후, EVCC 및 제2 SECC 간의 협력에 의하여, EVCC 및 제2 SECC 간의 프로브 및 연관(Association)을 수행할 수 있다.
프로세서(1100)는, 제2 SECC로 핸드오프 트리거 요청을 포함하는 메시지를 전송한 후, EVCC 및 제2 SECC 간의 협력에 의하여, SECC 디스커버리 프로토콜 (SDP)을 수행할 수 있다.
프로세서(1100)는, 제2 SECC로 핸드오프 트리거 요청을 포함하는 메시지를 전송한 후, EVCC 및 제2 SECC 간의 세션이 셋업되면, EVCC 및 제2 SECC 간의 협력에 의하여, 전기차의 정밀 포지셔닝을 수행할 수 있고, EVCC 및 제2 SECC 간 파라미터를 교환할 수 있고, EVCC 및 제2 SECC 간의 협력에 의하여, 제2 SECC와 관련되는 제2 프라이머리 어셈블리 및 전기차 간의 얼라인먼트를 체크할 수 있다.
프로세서(1100)는, 제1 프라이머리 어셈블리 및 전기차 간의 D-WPT 서비스에 의하여 전기차의 충전율 (SOC, State of Charge)이 미리 결정된 기준치에 도달하는 경우 스탠바이 상태로 진입할 수 있고, 스탠바이 상태에서 전기차의 충전율이 미리 결정된 기준치보다 작은 경우 전기차로 D-WPT 서비스에 기반한 무선 전력 전송을 재개할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽힐 수 있는 정보가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시 예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 적어도 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.
실시예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그래머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field-programmable gate array)는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서(microprocessor)와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 전기차에 탑재되며, 프라이머리 어셈블리로부터 전력을 수신하는 세컨더리 어셈블리와 연관되는 전기차 통신 컨트롤러 (EVCC, Electric Vehicle Communication Controller)에 의하여 수행되는 충전 통신 방법에 있어서,
    상기 EVCC가, 상기 전기차에 전력을 전송하는 상기 프라이머리 어셈블리와 연관되는 전기차 전원 공급장치 컨트롤러 (SECC, Supply Equipment Communication Controller) 및 상기 EVCC 간에 공유되는 호환성 정보에 기반하여 상기 SECC와 연관 (association)을 수행하는 단계;
    상기 SECC와 관련된 SECC 발견 프로토콜(SDP, SECC Discovery Protocol)에 기반하여 동적 무선 전력 전송(D-WPT)을 제공하는 상기 SECC를 상기 EVCC가 식별하는 단계; 및
    상기 SECC 및 상기 EVCC 간에 적용될 수 있는 공통 프로토콜을 식별하는 단계;
    를 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 EVCC가 상기 SECC와 연관 (association)을 수행하는 단계는,
    상기 SECC로부터 무선랜 스캐닝 과정의 일부로서 브로드캐스트된 비콘 메시지를 상기 EVCC가 수신하는 단계;
    상기 EVCC가 상기 비콘 메시지에 기반하여 식별되는 상기 SECC로 연관 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 SECC로부터 연관의 성공을 나타내는 정보를 포함하는 연관 응답 메시지를 상기 EVCC가 수신하는 단계;
    를 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 SECC와 관련된 SDP에 기반하여 D-WPT를 제공하는 상기 SECC를 상기 EVCC가 식별하는 단계는,
    상기 EVCC가 상기 EVCC와 관련된 SDP 요청 메시지를 브로드캐스트하는 단계; 및
    상기 SECC와 관련된 SDP 엔티티로부터 SDP 응답 메시지를 상기 EVCC가 수신하는 단계;
    를 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 SECC 및 상기 EVCC 간에 적용될 수 있는 공통 프로토콜을 식별하는 단계는,
    상기 EVCC가, 상기 SECC와 관련된 SDP 엔티티로 지원되는 앱 프로토콜 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 EVCC가, 상기 SDP 엔티티로부터 지원되는 앱 프로토콜 응답 메시지를 수신하는 단계;
    를 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 EVCC가 상기 SECC와 협력하여 포지셔닝, 페어링, 얼라인먼트 체크에 대한 협상을 수행하는 단계;
    상기 EVCC가 상기 SECC와 협력하여 비히클 포지셔닝을 수행하는 단계; 및
    상기 EVCC가 상기 SECC와 협력하여 페어링을 수행하는 단계;
    를 더 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 EVCC가 상기 SECC와 협력하여 포지셔닝, 페어링, 얼라인먼트 체크에 대한 협상을 수행하는 단계는,
    상기 EVCC가 상기 SECC로 제1 DWPT 이니셜 셋업 요청 메시지를 전송하고, 상기 SECC로부터 제1 DWPT 이니셜 셋업 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 EVCC가 상기 SECC로 세컨더리 어셈블리 관련 정보를 포함하는 제2 DWPT 이니셜 셋업 요청 메시지를 전송하고, 상기 SECC로부터 프라이머리 어셈블리 관련 정보를 포함하는 제2 DWPT 이니셜 셋업 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 EVCC가 상기 세컨더리 어셈블리로 상기 프라이머리 어셈블리 관련 정보를 전달하는 단계;
    를 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 EVCC가 상기 SECC와 협력하여 비히클 포지셔닝을 수행하는 단계는,
    상기 EVCC가 상기 SECC로 DWPT 비히클 포지셔닝 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 EVCC가 상기 세컨더리 어셈블리와 협력하여 포지셔닝 과정에 대한 정보를 모니터하고 포지셔닝을 수행하는 단계;
    상기 포지셔닝이 성공적으로 종료되면, 상기 EVCC가 상기 SECC로 DWPT 비히클 포지셔닝 종료 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 EVCC가 상기 SECC로부터 DWPT 비히클 포지셔닝 종료 응답 메시지를 수신하는 단계;
    를 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 EVCC가 상기 SECC와 협력하여 페어링을 수행하는 단계는,
    상기 EVCC가 상기 SECC로 제1 DWPT 페어링 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 EVCC가 상기 SECC로부터 제1 DWPT 페어링 응답 메지시를 접수하는 단계;
    상기 EVCC가 상기 SECC로 전기차 측의 페어링 성공 여부를 포함하는 제2 DWPT 페어링 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 EVCC가 상기 SECC로부터 상기 프라이머리 어셈블리 측의 페어링 성공 여부를 포함하는 제2 DWPT 페어링 응답 메시지를 수신하는 단계;
    를 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 EVCC가 상기 SECC와 협력하여, 얼라인먼트 체크를 수행하는 단계;
    상기 EVCC가 상기 SECC와 협력하여, 케이블 체크 및 예비 충전 (PreCharge)를 수행한 후 전력 전송을 시작하는 단계; 및
    상기 EVCC가 상기 SECC와 협력하여 전력 전송 과정을 모니터 및 제어하는 단계;
    를 더 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 EVCC가 상기 SECC와 협력하여, 얼라인먼트 체크를 수행하는 단계는,
    상기 EVCC가 상기 SECC로 제1 DWPT 얼라인먼트 체크 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 EVCC가 상기 SECC로부터 제1 DWPT 얼라인먼트 체크 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 EVCC가 상기 SECC로 얼라인먼트 체크 종료에 대응하는 제2 DWPT 얼라인먼트 체크 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 EVCC가 상기 SECC로부터 얼라인먼트 체크 종료에 대응하는 제2 DWPT 얼라인먼트 체크 응답 메시지를 수신하는 단계;
    를 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 방법.
  11. 전기차에 탑재되는 전기차 통신 컨트롤러 (EVCC, Electric Vehicle Communication Controller)가, 상기 전기차가 주행 중 동적 무선 전력 전송 (D-WPT)에 의하여 상기 전기차에 전력을 전송하는 제1 프라이머리 어셈블리와 연관되는 제1 SECC (전기차 전원 공급장치 컨트롤러, Supply Equipment Communication Controller)로부터 핸드오프 요청에 대한 응답을 수신하는 단계;
    상기 EVCC가 상기 핸드오프 요청에 대한 응답에 기반하여 D-WPT에 의하여 상기 전기차에 전력을 전송할 제2 프라이머리 어셈블리와 연관되는 제2 SECC와 협력하여 프로브 및 연관 (Association)을 수행하는 단계; 및
    상기 제2 SECC와 프로브 및 연관이 성공하면 상기 제1 SECC로 전력 전송을 중지할 것을 요청하는 메시지를 전송하는 단계;
    를 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 SECC가, 상기 제1 SECC가 속하는 제1 AP 커버리지를 관리하는 제1 AP 컨트롤러로 인접 영역의 AP 또는 D-WPT 서비스를 제공할 수 있는 SECC 정보를 요청하는 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 제1 AP 컨트롤러가 D-WPT 서비스를 제공할 수 있는 SECC에 대한 정보 요청을 포함하는 스티어링 요청 메시지를 브로드캐스트하는 단계;
    상기 제2 SECC가 속한 제2 AP 커버리지를 관리하는 제2 AP 컨트롤러가 제2 SECC 정보를 포함하는 스티어링 응답 메시지를 상기 제1 AP 컨트롤러로 전송하는 단계; 및
    상기 제1 AP 컨트롤러로부터 상기 제1 SECC가, 상기 제2 SECC 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계;
    를 더 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 SECC가, 상기 제1 SECC가 관련된 제1 SDP 엔티티로 이웃 리포트 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 제1 SDP 엔티티가, 상기 제1 SDP 엔티티 및 상기 제1 SECC가 속하는 제1 AP 커버리지를 관리하는 제1 AP 컨트롤러로 다중 AP 컨트롤러 개시 요청 메시지 (Multi-AP Controller initiate Req)를 전송하는 단계;
    상기 제1 SDP 엔티티가, 상기 제1 AP 컨트롤러로부터 다중 AP 컨트롤러 개시 응답 메시지 (Multi-AP Controller initiate Res)를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 SECC가, 상기 제1 SDP로부터 이웃 리포트 응답 메시지를 수신하는 단계;
    를 더 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 EVCC가 제2 프라이머리 어셈블리와 연관되는 제2 SECC와 협력하여 프로브 및 연관 (Association)을 수행하는 단계는,
    상기 EVCC가 상기 제2 SECC로 D-WPT 서비스에 관련되는 프로브 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 EVCC가 상기 제2 SECC로부터 D-WPT 서비스에 관련되는 프로브 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 EVCC가 상기 제2 SECC로 D-WPT 서비스에 관련되는 연관 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 EVCC가 상기 제2 SECC로부터 D-WPT 서비스의 성공 여부를 포함하는 연관 응답 메시지를 수신하는 단계;
    를 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 EVCC 및 상기 제1 SECC 간에 상기 제1 프라이머리 어셈블리와 세컨더리 어셈블리 간의 전력 전송 상태를 모니터하는 단계; 및
    상기 EVCC가 상기 제1 SECC로 상기 핸드오프 요청을 포함하는 핸드오프 요청 메시지를 전송하는 단계;
    를 더 포함하는,
    전기차 충전을 위한 충전 통신 핸드오프 방법.
  16. 전기차에 탑재되며, 프라이머리 어셈블리로부터 전력을 수신하는 세컨더리 어셈블리와 연관되는 전기차 통신 컨트롤러 (EVCC, Electric Vehicle Communication Controller)로서,
    적어도 하나 이상의 명령을 메모리(memory)로부터 수신하여 실행하는 프로세서(processor);
    를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 적어도 하나 이상의 명령에 의하여,
    상기 프라이머리 어셈블리와 연관되는 전기차 전원 공급장치 컨트롤러 (SECC, Supply Equipment Communication Controller) 및 상기 EVCC 간에 공유되는 호환성 정보에 기반하여 상기 EVCC를 상기 SECC와 연관(association)을 수행하고,
    상기 SECC와 관련된 SECC 발견 프로토콜(SDP, SECC Discovery Protocol)에 기반하여 동적 무선 전력 전송(D-WPT)을 제공하는 상기 SECC를 식별하고,
    상기 SECC 및 상기 EVCC 간에 적용될 수 있는 공통 프로토콜을 식별하는,
    전기차 통신 컨트롤러 (EVCC).
  17. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 상기 프로세서에 의하여,
    상기 EVCC가 상기 SECC와 연관(association)을 수행할 때
    상기 SECC로부터 무선랜 스캐닝 과정의 일부로서 브로드캐스트된 비콘 메시지를 상기 EVCC가 수신하고,
    상기 EVCC가 상기 비콘 메시지에 기반하여 식별되는 상기 SECC로 연관 요청 메시지를 전송하고,
    상기 SECC로부터 연관의 성공을 나타내는 정보를 포함하는 연관 응답 메시지를 상기 EVCC가 수신하는,
    전기차 통신 컨트롤러 (EVCC).
  18. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 상기 프로세서에 의하여,
    상기 SECC와 관련된 SDP에 기반하여 D-WPT를 제공하는 상기 SECC를 상기 EVCC가 식별할 때,
    상기 EVCC가 상기 EVCC와 관련된 SDP 요청 메시지를 브로드캐스트하고,
    상기 SECC와 관련된 SDP 엔티티로부터 SDP 응답 메시지를 상기 EVCC가 수신하고,
    상기 SECC 및 상기 EVCC 간에 적용될 수 있는 공통 프로토콜을 식별할 때,
    상기 EVCC가, 상기 SECC와 관련된 SDP 엔티티로 지원되는 앱 프로토콜 요청 메시지를 전송하고,
    상기 EVCC가, 상기 SDP 엔티티로부터 지원되는 앱 프로토콜 응답 메시지를 수신하는,
    전기차 통신 컨트롤러 (EVCC).
  19. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 상기 프로세서에 의하여,
    상기 EVCC가 상기 SECC와 협력하여 포지셔닝, 페어링, 얼라인먼트 체크에 대한 협상을 수행하고,
    상기 EVCC가 상기 SECC와 협력하여 비히클 포지셔닝을 수행하고,
    상기 EVCC가 상기 SECC와 협력하여 페어링을 수행하는,
    전기차 통신 컨트롤러 (EVCC).
  20. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 명령을 실행하는 상기 프로세서에 의하여,
    상기 EVCC 및 상기 SECC 간 협력에 의하여 얼라인먼트 체크를 수행하고,
    상기 EVCC 및 상기 SECC 간 협력에 의하여 케이블 체크 및 예비 충전 (PreCharge)를 수행한 후 전력 전송을 시작하고,
    상기 EVCC 및 상기 SECC 간 협력에 의하여 전력 전송 과정을 모니터 및 제어하는,
    전기차 통신 컨트롤러 (EVCC).
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