KR101270073B1 - Electric charging simulation system of electric vehicles for performing tests on battery charging of the electric vehicles associated with electric power - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기자동차의 충전 계통연계 시험을 수행하기 위한 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템은, 전력을 충전하고 그 충전상태를 모니터링하기 위한 충전부; 배터리와 DC 모터를 구비하여 충전부로부터 직류(DC) 전원을 공급받아 전기자동차의 충전 및 방전 수행이 가능하도록 모델링한 전기자동차부; 외부로부터 교류(AC) 전원을 공급받아 충전부에 제공하며, 충전부로 제공에 따른 전력의 발전량과 소비량을 계량하고, 충전부의 상태를 무선통신을 통하여 모니터링하는 전력계통부;를 포함하여 이루어진다. 본 발명에 따르면 가상의 전기자동차 충전 시스템 시뮬레이션을 활용하여 더욱 손쉽게 전기자동차 충전 계통연계 시험을 수행할 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to an electric vehicle charging simulation system for performing a charging system linkage test of an electric vehicle. Electric vehicle charging simulation system of the present invention, the charging unit for charging the power and monitoring the state of charge; An electric vehicle model including a battery and a DC motor, which is configured to receive DC power from a charging unit and to perform charging and discharging of the electric vehicle; It receives the AC power from the outside to provide to the charging unit, the power system unit for measuring the amount of power generation and consumption of the power provided by the charging unit, and monitoring the state of the charging unit through wireless communication; According to the present invention, the electric vehicle charging system linkage test may be more easily performed by using a virtual electric vehicle charging system simulation.
Description
본 발명은 전기자동차의 충전 계통연계 시험을 수행하기 위한 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가상의 전기자동차 충전 시스템 시뮬레이션을 활용하여 더욱 손쉽게 전기자동차 충전 계통연계 시험을 수행하기 위한 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an electric vehicle charging simulation system for performing a charging system linkage test of an electric vehicle, and more particularly, to perform an electric vehicle charging system linkage test more easily by using a virtual electric vehicle charging system simulation. A car charging simulation system.
전기자동차(Electric vehicle: EV)는 장래의 자동차 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 가장 가능성 높은 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 저속 도로에서 현재 시범적으로 운행되고 있다. Electric vehicles (EVs) are being actively researched in that they are the most likely alternatives to solve future automotive pollution and energy problems, and are currently being piloted on low-speed roads.
전기자동차는 주로 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서, 크게 배터리전용 전기자동차와 하이브리드 전기자동차로 분류되며, 배터리전용 전기자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하고 전원이 다 소모되면 재충전하여야 한다.Electric vehicles are mainly powered by battery power to drive motors, which are classified into battery-only electric vehicles and hybrid electric vehicles. Battery-powered electric vehicles use motor power to drive motors and supply power. When it is used up, it needs to be recharged.
이러한 전기자동차의 발전과 무공해 또는 저공해로 사용할 수 있다는 장점에도 불구하고, 하이브리드 전기자동차와 달리 배터리를 충전해야만 운행할 수 있어, 하이브리드 전기자동차와 달리 충전이 항상 필요하며, 이런 전기자동차에 대한 충전에 대한 기술을 계량하기 위해 전기자동차의 충전계통 연계를 통한 시험이 수행되었다. Despite the advantages of the development of electric vehicles and the use of no pollution or low pollution, unlike a hybrid electric vehicle can operate only by charging the battery, unlike a hybrid electric vehicle, charging is always required, and in order to charge such electric vehicles In order to quantify the technology, tests were conducted by linking the charging system of electric vehicles.
한편, 전기자동차 충전 계통연계에 대한 연구에 있어서의 기존의 연구는 실제의 전기자동차와 충전기를 제작하여 충전기술에 대한 시험을 진행하였으므로, 전기자동차 충전에 관한 인프라(전력계통, 충전소, 전기자동차)들이 구축되어야만 전기자동차 계통연계에 대한 연구가 가능하였다. On the other hand, the existing researches on the electric vehicle charging system linkage has been conducted to test the charging technology by making a real electric vehicle and a charger, so the infrastructure for electric vehicle charging (power system, charging station, electric vehicle) It was possible to study the electric vehicle grid linkages only when they were built.
이에 따라 종래의 시험장치의 경우에는 각종 전력계통들과 충전스탠드, 그리고 전기자동차를 실제로 구축하고 제작한 후에 시험을 시행했었기 때문에 관련 작업이 번거로울 뿐만 아니라 설치/유지비용과 공간 및 구축기간 등의 제약이 있는 문제점이 있었다.Accordingly, in the case of the conventional test apparatus, since the tests were performed after the actual construction and production of various electric power systems, charging stands, and electric vehicles, the related work is not only cumbersome, but also limitations such as installation / maintenance cost, space, and construction period There was a problem with this.
이에 따라 전기자동차 충전 계통연계에 관련된 기술분야에 있어서는 전기자동차 충전 인프라를 쉽고 간단하게 모의 및 구축할 수 있도록 하기 위한 기술개발이 강하게 요구되고 있었다.
Accordingly, in the technical field related to electric vehicle charging system linkage, there has been a strong demand for technology development to easily and simply simulate and build an electric vehicle charging infrastructure.
[관련기술문헌][Related Technical Literature]
1. 전기자동차의 충전제어장치(특허출원 제10-1995-0036244호)1. Charging control device for electric vehicles (Patent Application No. 10-1995-0036244)
2. 전기자동차의 배터리충전중 시동제어방법(특허출원 제10-1997-0066161호)
2. Starting control method during battery charging of electric vehicle (Patent Application No. 10-1997-0066161)
본 발명의 목적은 전기자동차 충전 계통연계 시험에 있어서 실제의 전기자동차, 충전스탠드, 전력계통을 구축하고 이를 통해 시험하는 것이 아니라 가상의 전기자동차 충전 시스템 시뮬레이션을 활용함으로써 전기자동차 충전 계통연계 시험을 더욱 손쉽고 장소와 시간에 구애받지 않고 전기자동차의 충전 계통 연계 시험을 수행하기 위한 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템을 제공함에 있다.
The purpose of the present invention is to build an electric vehicle, a charging stand, a power system in the electric vehicle charging system linkage test, and to test the electric vehicle charging system linkage test by utilizing a virtual electric vehicle charging system simulation. It provides an electric vehicle charging simulation system to perform electric vehicle charging system linkage test easily and anywhere.
이러한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템은, 전력을 충전하고 그 충전상태를 모니터링하기 위한 충전부; 배터리와 DC 모터를 구비하여 충전부로부터 직류(DC) 전원을 공급받아 전기자동차의 충전 및 방전 수행이 가능하도록 모델링한 전기자동차부; 외부 교류(AC) 전원을 공급받아 충전부에 제공하며, 충전부로 제공에 따른 전력의 발전량과 소비량을 계량하고, 충전부의 상태를 무선통신(ZigBee)을 통하여 모니터링하는 전력계통부;를 포함하여 구성된다.Electric vehicle charging simulation system according to the present invention for achieving this problem, the charging unit for charging the power and monitoring the state of charge; An electric vehicle model including a battery and a DC motor, which is configured to receive DC power from a charging unit and to perform charging and discharging of the electric vehicle; It is provided with an external AC power supplied to the charging unit, the power generation unit to measure the amount of power generation and consumption of the power provided by the charging unit, and monitor the state of the charging unit via wireless communication (ZigBee); configured to include.
본 발명에 따른 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템에서, 충전부는 전력계통부로부터 공급받은 교류(AC) 전원을 직류(DC)로 변환하여 전기자동차부로 공급하여 배터리로의 충전과 모터로의 방전이 수행되도록 하며, 배터리로의 충전에 사용된 전력량과 요금을 계량하고, 유선통신(CAN)을 통하여 전기자동차부의 충전상태를 모니터링하는 것이 바람직하다.In the electric vehicle charging simulation system according to the present invention, the charging unit converts AC (AC) power supplied from the power system unit to DC (DC) and supplies it to the electric vehicle unit to perform charging to the battery and discharge to the motor, It is desirable to quantify the amount of electricity used to charge the battery and the charge, and to monitor the charging state of the electric vehicle through the wired communication (CAN).
또한, 전력계통부는, 충전부로부터 배터리로 충전한 전력량 정보, 충전부의 상태정보를 지그비 무선통신으로 수행하는 제 1 지그비통신부; 외부 교류(AC) 전원을 충전부에 공급하는 전력원; 전력원을 제어하여 충전부로의 교류(AC) 전원이 공급되도록 하며, 제 1 지그비통신부를 제어하여 배터리로 충전한 전력량 정보와 충전부의 상태정보를 제공받는 제 1 MCU; 충전부에 충전된 전력량 정보와 충전부로 제공한 전략량 정보를 기초로 전력의 발전량과 소비량을 계량하여 사용자에게 제공하는 스마트 그리드 모니터링 모듈;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 스마트 그리드 모니터링 모듈은 충전부의 상태정보를 사용자에게 표시하여 주는 것이 바람직하다.The power system may include a first ZigBee communication unit configured to perform ZigBee wireless communication on the amount of power charged by the battery from the charger and the state information of the charger; A power source for supplying external AC power to the charging unit; A first MCU to control the power source to supply AC power to the charging unit, and to control the first ZigBee communication unit to receive power amount information charged by the battery and state information of the charging unit; Smart grid monitoring module for measuring the amount of power generation and consumption based on the amount of power charged to the charging unit and the strategic amount information provided to the charging unit to provide to the user; In this case, the smart grid monitoring module preferably displays the state information of the charging unit to the user.
또한, 본 발명의 시뮬레이션 시스템에서 충전부는, 전기자동차부와 CAN 유선통신을 통해 신호 및 데이터를 송수신하는 제 1 CAN통신부; 제 1 지그비통신부와 지그비 무선통신을 통해 신호 및 데이터를 송수신하는 제 2 지그비통신부; 전력원으로부터 공급받은 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전원으로 변환하는 AC-DC 변환기; 변환된 교류 전원을 전기자동차부로 공급하도록 AC-DC 변환기를 제어하며, 직류 전원 공급에 따라 배터리 상으로 충전에 사용된 전력량과 요금을 계량하여 전력량정보 및 요금정보를 생성하며, 제 1 CAN통신부를 통해 배터리의 충전상태를 감시하여 충전상태 정보를 생성하는 제 2 MCU; 제 2 MCU로부터 전력량정보 및 요금정보, 충전상태 정보를 전달받아 전기자동차부의 ID, 배터리 종류와 함께, 전력량정보 및 요금정보, 충전상태 정보를 사용자에게 제공하는 EVSE 모니터링 모듈;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the charging unit in the simulation system of the present invention, the first CAN communication unit for transmitting and receiving signals and data via the electric vehicle unit and CAN wired communication; A second Zigbee communication unit for transmitting and receiving signals and data through the first Zigbee communication unit and Zigbee wireless communication; An AC-DC converter for converting AC power supplied from a power source into DC power; Controls the AC-DC converter to supply the converted AC power to the electric vehicle unit, generates the power amount information and the charge information by metering the amount and charge used for charging onto the battery according to the DC power supply, and the first CAN communication unit. A second MCU configured to monitor a state of charge of the battery and generate state of charge information; And an EVSE monitoring module that receives the power amount information, the charge information, and the charge state information from the second MCU, and provides the power amount information, the charge information, and the charge state information to the user together with the ID and the battery type of the electric vehicle unit. desirable.
또한, 전기자동차부는, 제 1 통신부와 CAN 유선통신을 통해 신호 및 데이터를 송수신하는 제 2 CAN통신부; 배터리에 대한 충전 및 관리를 수행하는 BMS 모듈; AC-DC 변환기로부터 공급받은 직류(DC) 전원을 배터리로 충전되는 충전 시뮬레이션이 구동되도록 BMS 모듈을 제어하며, 배터리에 충전된 전력을 소비하는 방전 시뮬레이션이 구동되도록 DC 모터를 구동하는 모터 드라이버를 제어하는 제 3 MCU; 배터리에 대한 모니터링을 통한 충전 전압정보와 전류정보, SOC 정보, 모터 드라이버에 대한 모니터링을 통한 속도정보를 제 3 MCU로부터 전달받아 사용자에게 제공하는 전기자동차 모니터링 모듈;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
The electric vehicle unit may further include: a second CAN communication unit configured to transmit and receive signals and data through the CAN wired communication with the first communication unit; A BMS module that performs charging and management of the battery; Controls the BMS module to run the charge simulation that charges the DC power supplied from the AC-DC converter with the battery, and controls the motor driver that drives the DC motor to drive the discharge simulation that consumes the power charged in the battery. A third MCU; Electric vehicle monitoring module for receiving the charging voltage information and current information, the SOC information, the speed information through the monitoring of the motor driver through the monitoring of the battery to provide to the user to the third MCU; preferably comprises a.
본 발명의 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템에 따르면 전기자동차 충전 계통연계 시험에 있어서 가상의 전기자동차 충전 시스템 시뮬레이션을 활용함으로써 실제의 전기자동차, 충전스탠드 그리고 전력계통을 완비한 뒤 시뮬레이션하는 것보다 손쉽고 장소나 시간에 제약없이 여러 번 시험함으로써 정확한 시험데이터 도출이 가능한 효과를 제공한다.According to the electric vehicle charging simulation system of the present invention, by using a virtual electric vehicle charging system simulation in the electric vehicle charging system linkage test, it is easier and easier than place and time to simulate after completing the actual electric vehicle, the charging stand and the power system. By testing several times without restriction, it is possible to obtain accurate test data.
이에 따라, 본 발명에 따르면 전기자동차 충전 계통연계 시험에 있어서 가상의 충전 시나리오를 물리적 제약 없이 여러 번의 시험에 의한 시험데이터 도출이 가능한 장점이 있다.
Accordingly, according to the present invention, in the electric vehicle charging system linkage test, there is an advantage in that test data can be derived by a plurality of tests without a physical limitation in a virtual charging scenario.
[도 1]은 본 발명에 따른 전기자동차의 충전 계통연계 시험을 수행하기 위한 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템의 전체 구성을 나타낸 블록도.
[도 2]는 본 발명의 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템에서 전력계통부의 상세 구성을 나타낸 도면.
[도 3]은 본 발명의 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템에서 충전부의 상세 구성을 나타낸 도면.
[도 4]는 본 발명의 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템에서 전기자동차부의 상세 구성을 나타낸 도면.
[도 5]는 본 발명의 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템에 관한 상세 구성을 전체적으로 나타낸 도면.1 is a block diagram showing the overall configuration of an electric vehicle charging simulation system for performing a charging system connection test of an electric vehicle according to the present invention.
2 is a view showing a detailed configuration of the power system in the electric vehicle charging simulation system of the present invention.
3 is a view showing a detailed configuration of the charging unit in the electric vehicle charging simulation system of the present invention.
4 is a view showing a detailed configuration of the electric vehicle in the electric vehicle charging simulation system of the present invention.
5 is a diagram showing a detailed configuration of the electric vehicle charging simulation system of the present invention as a whole.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.
[도 1]은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 충전 계통연계 시험을 수행하기 위한 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템(1)의 전체 구성을 나타내는 블록도이다. [도 1]을 참조하면, 전기자동차의 충전 계통연계 시험을 수행하기 위한 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템(1)은 전력계통부(10), 충전부(20), 전기자동차부(30)를 포함함으로써, 전력계통부(10)와 충전부(20), 충전부(20)와 전기자동차부(30) 간의 통신 및 충전절차를 확인하고 시험할 수 있다.1 is a block diagram showing the overall configuration of an electric vehicle charging simulation system 1 for performing a charging system connection test of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an electric vehicle charging simulation system 1 for performing a charging system linkage test of an electric vehicle includes a
즉, 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템(1)은 실제의 전기자동차가 아닌 모형의 전기자동차부(30)와 충전 계통연계에 관한 모델링 및 시뮬레이션 수행을 통해 다양한 충전 시나리오를 시험할 수 있도록 한다.That is, the electric vehicle charging simulation system 1 allows various charging scenarios to be tested by performing modeling and simulation of the
전력계통부(10)는 220V의 외부 교류(AC) 전원을 충전부(20)에 공급하고, 충전부(30)로의 공급에 따라 전력의 발전량과 소비량을 계량하고, 충전부(20)의 상태를 무선통신(ZigBee)을 통하여 모니터링한다.The
충전부(20)는 전력계통부(10)로부터 공급받은 220V의 교류(AC) 전원을 전기자동차부(30)에 12V의 직류(DC) 전원으로 변환하여 공급하며, 전기자동차부(30)의 충전에 사용된 전력량과 요금을 계량하고, 유선통신(CAN)을 통하여 전기자동차부(30)의 충전상태를 모니터링한다.The
전기자동차부(30)는 충전부(20)로부터 12V의 직류(DC) 전원을 공급받아 배터리(35, [도 4] 참조)를 충전하고 충전된 배터리(35)를 사용하여 DC 모터(37)를 구동함으로써 전기자동차부(30)에 대한 충전과 방전을 시뮬레이션을 수행한다. The
이하, 전력계통부(10), 충전부(20) 그리고 전기자동차부(30)의 구성을 구체적으로 도시한 [도 2] 내지 [도 4]를 참조하여, 전기자동차의 충전 계통연계 시험을 수행하기 위한 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템(1)에 대해서 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
Hereinafter, with reference to [FIG. 2] to [FIG. 4] which show the structure of the
[도 2]는 본 발명의 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템에서 전력계통부(10)의 상세한 구성을 나타내는 도면이다. [도 1]과 [도 2]를 참조하면, 전력계통부(10)는 스마트 그리드 모니터링 모듈(Smart Grid Monitroring Module: 11), 제 1 MCU(MCU1: 12), 제 1 지그비통신부(ZigBee1: 13), 전력원(Power Source: 14)을 포함한다. 2 is a view showing a detailed configuration of the
스마트 그리드 모니터링 모듈(11)은 제 1 지그비통신부(13)를 통해 충전부(20)로부터 수신된 충전부(20)에 충전된 전력량 정보를 수신하며, 전략정 정보와 제공된 전력량 정보를 기초로 전력의 발전량과 소비량을 계량한다. 또한, 스마트 그리드 모니터링 모듈(11)은 제 1 지그비통신부(13)를 통해 충전부(20)의 상태정보를 수신한다. 이에 따라 스마트 그리드 모니터링 모듈(11)은 전력의 발전량정보와 소비량정보, 그리고 충전부(20)의 상태정보를 사용자가 실시간으로 감시할 수 있도록 한다.The smart
제 1 MCU(12)는 충전부(20)로의 220V의 교류(AC) 전원을 공급하도록 전력원(14)을 제어하며, 충전부(20)와의 지그비(ZigBee) 무선통신을 통해 충전부(20)의 충전에 사용된 전력량 정보 그리고 충전부(20)의 상태정보를 수신하도록 제 1 지그비통신부(13)를 제어한다. The first MCU 12 controls the power source 14 to supply 220V AC power to the
제 1 지그비통신부(13)는 제 1 MCU(12)의 제어에 따라 충전부(20)로부터 충전된 전력량 정보, 충전부(20)의 상태정보 등을 수신하여 제 1 MCU(12)로 전달함으로써, 제 1 MCU(12)를 통해 스마트 그리드 모니터링 모듈(11)로 전달되도록 한다. The first ZigBee communication unit 13 receives power amount information, state information of the
전력원(14)은 제 1 MCU(12)의 제어에 따라 220V의 외부 교류(AC) 전원을 충전부(20)에 공급한다.
The power source 14 supplies 220 V external AC power to the
[도 3]은 본 발명의 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템에서 충전부(20)의 상세 구성을 나타내는 도면이다. [도 1] 내지 [도 3]을 참조하면, 충전부(20)는 EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment) 모니터링 모듈(EVSE Monitoring Module: 21), 제 2 MCU(MCU2: 22), 제 2 지그비통신부(Zigbee2: 23), 제 1 CAN통신부(CAN1: 24), AC-DC 변환기(AC-DC Converter: 25)를 포함한다. 3 is a view showing a detailed configuration of the
EVSE 모니터링 모듈(21)은 제 2 MCU(22)로부터 전력량정보, 요금정보, 전기자동차부(30)의 충전상태 정보를 전달받는다. 이러한 정보를 기초로 EVSE 모니터링 모듈(21)은 전기자동차부(30)의 ID, 배터리 종류, 전력량정보, 요금정보, 충전상태 정보 등을 사용자에게 제공한다. 여기서, 충전상태 정보는 남은 충전시간에 관한 정보일 수 있다.The EVSE
제 2 MCU(22)는 전력계통부(10)로부터 공급받은 220V의 교류(AC) 전원을 전기자동차부(30)에 12V의 직류(DC) 전원으로 변환하여 공급하도록 AC-DC 변환기(25)를 제어한다.The second MCU 22 supplies the AC-DC converter 25 to convert 220V AC power supplied from the
또한, 제 2 MCU(22)는 제 2 지그비통신부(23)를 통해 전력계통부(10)와 신호 및 데이터 송수신을 수행하도록 제어하며, 제 1 CAN통신부(24)를 통해 전기자동차부(30)와 신호 및 데이터 송수신을 수행하도록 제어한다.In addition, the second MCU 22 controls to perform signal and data transmission and reception with the
특히, 제 2 MCU(22)는 직류 전원 공급에 따라 전기자동차부(30) 상으로 충전에 사용된 전력량, 요금을 계량하여 생성된 전력량정보 및 요금정보를 EVSE 모니터링 모듈(21)로 전달한다. 또한, 제 2 MCU(22)는 제 1 CAN통신부(24)를 제어하여 CAN(Controller Area Network) 유선통신을 통하여 전기자동차부(30)의 충전상태를 감시하여 충전상태 정보를 EVSE 모니터링 모듈(21)로 전달한다.In particular, the second MCU 22 transmits the power amount information and the charge information generated by metering the power amount and charge used for charging onto the
제 2 지그비통신부(23)는 전술한 제 2 MCU(22)의 제어에 대응하여 전력계통부(10)의 제 1 지그비통신부(13)와 지그비 무선통신을 통해 각종의 신호 및 데이터를 송수신한다.The second ZigBee communication unit 23 transmits and receives various signals and data through the ZigBee wireless communication with the first ZigBee communication unit 13 of the
제 1 CAN통신부(24)는 제 2 MCU(22)의 제어에 따라 전기자동차부(30)의 제 2 CAN통신부(33)와 CAN 유선통신을 통해 신호 및 데이터를 송수신한다.The first CAN communication unit 24 transmits and receives signals and data through the CAN wired communication with the second CAN communication unit 33 of the
AC-DC 변환기(25)는 제 2 MCU(22)의 제어에 따라 전력계통부(10)로부터 공급받은 AC 220V의 교류 전원을 DC 12V의 직류 전원으로 변환하여 전기자동차부(30)에 공급한다.
The AC-DC converter 25 converts
[도 4]는 본 발명의 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템에서 전기자동차부(30)의 상세 구성을 나타내는 도면이다. [도 1] 내지 [도 4]를 참조하면,전기자동차부(30)는 전기자동차 모니터링 모듈(Electric Vehicle Monitoring Module: 31), 제 3 MCU(MCU3: 32), 제 2 CAN통신부(CAN2: 33), BMS(Battery Management System) 모듈(34), 배터리(Battery: 35), 모터 드라이버(Motor Driver: 36), DC 모터(DC Motor: 37)를 포함한다.4 is a view showing the detailed configuration of the
전기자동차 모니터링 모듈(31)은 제 3 MCU(32)를 통해 시뮬레이션 정보들인 배터리(35)에 대한 모니터링을 통한 충전 전압정보와 전류정보, SOC 정보(State of Charge), 모터 드라이버(35)에 대한 모니터링을 통한 전기자동차 속도정보를 전달받아 사용자가 확인할 수 있도록 한다.The electric vehicle monitoring module 31 performs charging voltage information, current information, SOC information (State of Charge), and
제 3 MCU(32)는 충전부(20)의 AC-DC 변환기(25)로부터 공급받은 12V의 직류(DC) 전원을 BMS 모듈(34)에 공급하도록 제어한다.The third MCU 32 controls to supply 12V DC power supplied from the AC-DC converter 25 of the charging
제 3 MCU(32)는 모터 드라이버(36)를 제어하여, 충전된 배터리(35)의 전력을 소비하도록 DC 모터(37)에 의한 방전 시뮬레이션이 구동되도록 한다.The third MCU 32 controls the
제 2 CAN통신부(33)는 제 3 MCU(32)의 제어에 따라 충전부(20)의 제 1 CAN통신부(24)와 CAN 유선통신을 통해 신호 및 데이터를 송수신한다.The second CAN communication unit 33 transmits and receives signals and data through the CAN wired communication with the first CAN communication unit 24 of the charging
BMS 모듈(34)은 제 3 MCU(32)의 제어에 따라 충전부(20)의 AC-DC 변환기(25)로부터 공급받은 DC 12V의 직류 전원을 배터리(35)로 공급함으로써 배터리(35)에 대한 충전 및 관리를 수행한다.
The
[도 5]는 본 발명의 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템에 관한 상세 구성을 전체적으로 나타낸 도면이다. [도 5]의 상세 구성은 [도 2] 내지 [도 4]에서 개별적으로 상세하게 도시하였던 각 구성요소, 즉 전력계통부(10), 충전부(20), 전기자동차부(30)를 통합적으로 나타낸 것이다.
5 is a diagram showing a detailed configuration of the electric vehicle charging simulation system of the present invention as a whole. The detailed configuration of FIG. 5 collectively shows each component, that is, the
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to facilitate understanding of the invention , And are not intended to limit the scope of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
10: 전력계통부
11: 모니터링 모듈
12: 제 1 MCU
13: 제 1 지그비통신부
14: 전력원
20: 충전부
21: EVSE 모니터링 모듈
22: 제 2 MCU
23: 제 2 지그비통신부
24: 제 1 CAN통신부
25: AC-DC 변환기
30: 전기자동차부
31: 전기자동차 모니터링 모듈
32: 제 3 MCU
33: 제 2 CAN통신부
34: BMS 모듈
35: 배터리
36: 모터 드라이버
37: DC 모터10: power system
11: monitoring module
12: 1st MCU
13: The first Zigbee Communication Department
14: power source
20: live part
21: EVSE Monitoring Module
22: 2nd MCU
23: Second Zigbee Communication Department
24: first CAN communication unit
25: AC-DC converter
30: Electric Vehicle Department
31: EV monitoring module
32: 3rd MCU
33: second CAN communication unit
34: BMS module
35: battery
36: motor driver
37: DC motor
Claims (6)
배터리와 모터를 구비하여 상기 충전부로부터 직류(DC) 전원을 공급받아 전기자동차의 충전 및 방전 수행이 가능하도록 모델링한 전기자동차부(30);
외부 교류(AC) 전원을 공급받아 상기 충전부에 제공하며, 상기 충전부로 제공에 따른 전력의 발전량과 소비량을 계량하고, 상기 충전부의 상태를 무선통신을 통하여 모니터링하는 전력계통부(10);
를 포함하여 구성되고,
상기 충전부(20)는 상기 전력계통부로부터 공급받은 교류(AC) 전원을 직류(DC)로 변환하여 상기 전기자동차부로 공급하여 배터리로의 충전과 DC 모터로의 방전이 수행되도록 하고 상기 배터리로의 충전에 사용된 전력량과 요금을 계량하며 유선통신을 통하여 상기 전기자동차부의 충전상태를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전 계통연계 시험을 수행하기 위한 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템.
A charging unit 20 for charging electric power and monitoring the state of charge thereof;
An electric vehicle unit 30 having a battery and a motor and modeling the electric vehicle to be charged and discharged by receiving a direct current (DC) power from the charging unit;
A power system unit 10 receiving external AC power and providing the charging unit, measuring the amount of power generation and consumption of the power provided to the charging unit, and monitoring the state of the charging unit through wireless communication;
And,
The charging unit 20 converts AC power supplied from the power system unit into direct current (DC) and supplies the same to the electric vehicle unit so that charging to the battery and discharging to the DC motor are performed. An electric vehicle charging simulation system for performing a charging system linkage test of an electric vehicle, wherein the electric vehicle and the charge are measured and the charging state of the electric vehicle unit is monitored through wired communication.
상기 전력계통부(10)는,
상기 충전부로부터 상기 배터리로 충전한 전력량 정보, 상기 충전부의 상태정보를 지그비 무선통신으로 수행하는 제 1 지그비통신부(13);
상기 외부 교류(AC) 전원을 상기 충전부에 공급하는 전력원(14);
상기 전력원을 제어하여 상기 충전부로의 교류(AC) 전원이 공급되도록 하며, 상기 제 1 지그비통신부를 제어하여 상기 배터리로 충전한 전력량 정보와 상기 충전부의 상태정보를 제공받는 제 1 MCU(12);
상기 충전부에 충전된 전력량 정보와 상기 충전부로 제공한 전략량 정보를 기초로 상기 전력의 발전량과 소비량을 계량하여 사용자에게 제공하는 스마트 그리드 모니터링 모듈(11);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전 계통연계 시험을 수행하기 위한 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템.
The method according to claim 1,
The power system unit 10,
A first ZigBee communication unit (13) for performing power information charged by the battery from the charging unit and state information of the charging unit through ZigBee wireless communication;
A power source 14 for supplying the external AC power to the charging unit;
The first MCU 12 controls the power source to supply AC power to the charging unit, and controls the first Zigbee communication unit to receive power amount information charged by the battery and state information of the charging unit. ;
A smart grid monitoring module 11 for measuring a power generation amount and consumption amount of the electric power based on the power amount information charged in the charging unit and the strategic amount information provided to the charging unit and providing the measured amount to the user;
Electric vehicle charging simulation system for performing a charging system linkage test of an electric vehicle comprising a.
상기 스마트 그리드 모니터링 모듈(11)은 상기 충전부의 상태정보를 사용자에게 표시하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전 계통연계 시험을 수행하기 위한 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템.
The method according to claim 3,
The smart grid monitoring module 11 is an electric vehicle charging simulation system for performing a charging system connection test of an electric vehicle, characterized in that for displaying the state information of the charging unit to the user.
상기 충전부(20)는,
상기 전기자동차부와 CAN 유선통신을 통해 신호 및 데이터를 송수신하는 제 1 CAN통신부(24);
상기 제 1 지그비통신부와 지그비 무선통신을 통해 신호 및 데이터를 송수신하는 제 2 지그비통신부(23);
상기 전력원으로부터 공급받은 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전원으로 변환하는 AC-DC 변환기(25);
상기 변환된 교류 전원을 상기 전기자동차부로 공급하도록 상기 AC-DC 변환기를 제어하며, 상기 직류 전원 공급에 따라 상기 배터리 상으로 충전에 사용된 전력량과 요금을 계량하여 그에 따른 전력량정보 및 요금정보를 생성하며, 상기 제 1 CAN통신부를 통해 상기 배터리의 충전상태를 감시하여 충전상태 정보를 생성하는 제 2 MCU(22);
상기 제 2 MCU로부터 상기 전력량정보와 상기 요금정보와 상기 충전상태 정보를 전달받아 상기 전기자동차부에 대한 ID, 배터리 종류 정보와 함께 상기 전력량정보, 상기 요금정보, 상기 충전상태 정보를 사용자에게 제공하는 EVSE 모니터링 모듈(21);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전 계통연계 시험을 수행하기 위한 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템.
The method according to claim 3,
The charging unit 20,
A first CAN communication unit 24 for transmitting and receiving signals and data through the CAN wired communication with the electric vehicle unit;
A second ZigBee communication unit 23 for transmitting and receiving signals and data through the first ZigBee communication unit and ZigBee wireless communication;
An AC-DC converter 25 for converting AC power supplied from the power source into DC power;
The AC-DC converter is controlled to supply the converted AC power to the electric vehicle unit, and the power amount information and the charge information are generated according to the power amount and the charge used to charge the battery according to the DC power supply. And a second MCU 22 for monitoring charge state of the battery through the first CAN communication unit to generate charge state information;
Receiving the power amount information, the charge information, and the charge state information from the second MCU to provide the power amount information, the charge information, and the charge state information to the user together with ID and battery type information for the electric vehicle unit; EVSE monitoring module 21;
Electric vehicle charging simulation system for performing a charging system linkage test of an electric vehicle comprising a.
상기 전기자동차부(30)는,
상기 제 1 CAN통신부와 CAN 유선통신을 통해 신호 및 데이터를 송수신하는 제 2 CAN통신부(33);
상기 배터리에 대한 충전 및 관리를 수행하는 BMS 모듈(34);
상기 AC-DC 변환기로부터 공급받은 직류(DC) 전원을 상기 배터리로 충전되는 충전 시뮬레이션이 구동되도록 상기 BMS 모듈을 제어하며, 상기 배터리에 충전된 전력을 소비하는 방전 시뮬레이션이 구동되도록 상기 DC 모터를 구동하는 모터 드라이버를 제어하는 제 3 MCU(32);
상기 배터리에 대한 모니터링을 통한 충전 전압정보, 전류정보, SOC 정보, 상기 모터 드라이버에 대한 모니터링을 통한 속도정보를 상기 제 3 MCU로부터 전달받아 사용자에게 제공하는 전기자동차 모니터링 모듈(31);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전 계통연계 시험을 수행하기 위한 전기자동차 충전 시뮬레이션 시스템.The method according to claim 5,
The electric vehicle unit 30,
A second CAN communication unit 33 for transmitting and receiving signals and data through the CAN wired communication with the first CAN communication unit;
A BMS module 34 for charging and managing the battery;
The BMS module is controlled to drive a charge simulation in which the direct current (DC) power supplied from the AC-DC converter is charged to the battery, and the DC motor is driven to drive a discharge simulation that consumes power charged in the battery. A third MCU 32 for controlling the motor driver to make a motor;
An electric vehicle monitoring module 31 which receives charging voltage information, current information, SOC information, and speed information through monitoring of the motor driver from the third MCU and provides the same to the user;
Electric vehicle charging simulation system for performing a charging system linkage test of an electric vehicle comprising a.
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