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KR102347509B1 - 급속 충전 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

급속 충전 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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KR102347509B1
KR102347509B1 KR1020190178007A KR20190178007A KR102347509B1 KR 102347509 B1 KR102347509 B1 KR 102347509B1 KR 1020190178007 A KR1020190178007 A KR 1020190178007A KR 20190178007 A KR20190178007 A KR 20190178007A KR 102347509 B1 KR102347509 B1 KR 102347509B1
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Abstract

본 발명은 급속 충전 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전기 차량이 급속 충전기에 연결되어 급속 충전기로부터 최대 허용 전류를 포함하는 정보들이 수신되면 수신된 정보들 중에서 급속 충전기의 충전기 식별정보를 수집하는 충전기 식별정보 수집부와, 데이터베이스 또는 메모리에 저장된 충전 중단 이력들 중에서 충전기 식별정보와 매칭되는 충전 중단 이력이 존재하는지 확인하는 충전 중단 이력 확인부와, 충전 중단 이력이 존재하는 것으로 확인되면 급속 충전기의 최대 허용 전류보다 상대적으로 낮은 충전 전류 제한치를 산출하여 급속 충전 제어부에 출력하는 충전 전류 제한치 산출부와, 급속 충전기 및 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System)와 통신하여 급속 충전기의 충전 전류를 최대 허용 전류까지 점진적으로 증가시키면서 전기 차량의 배터리를 충전하되, 충전 중단 이력이 존재하는 급속 충전기에 전기 차량이 연결된 경우에는 급속 충전기의 충전 전류를 충전 전류 제한치까지만 점진적으로 증가시켜서 전기 차량의 배터리를 충전하도록 제어하는 급속 충전 제어부를 구비함으로써, 급속 충전기의 충전 전류가 증가하면서 발생하는 충전 중단을 효율적으로 방지할 수 있다.

Description

급속 충전 제어 시스템 및 방법{Control system and method for rapid charging of vehicle}
본 발명은 전기 차량의 급속 충전 시, 급속 충전기와 전기 차량 간의 통신 오류로 인해 충전이 중단되는 상황을 방지할 수 있는 급속 충전 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 차량의 급속 충전 시 급속 충전기가 제공할 수 있는 최대 허용 전류가 전기 차량에 바로 공급되는 것이 아니라, 충전 전류를 점진적으로 증가시켜서 최대 허용 전류까지 도달하면, 그 최대 허용 전류를 유지하면서 전기 차량을 충전하는 방식이 일반적으로 사용되고 있다.
한편, 종래에는 급속 충전 과정에서 충전 전류가 최대 허용 전류까지 도달하기 이전에, 증가된 충전 전류에 의해 발생된 노이즈와 PLC(Power Line Communication) 신호가 서로 간섭되어 통신 오류가 발생하고, 이러한 통신 오류로 인해 전기 차량의 급속 충전이 중단되는 문제점이 있다.
구체적으로, 전기 차량의 급속 충전 시, 급속 충전기는 PLC 신호를 통해 충전 요청 메시지를 주기적으로 송신하고, 전기 차량은 실시간으로 충전 요청 메시지를 수신하여 이에 대응하는 충전 수락 메시지를 회신하면서 급속 충전을 계속 진행하게 되는데, 통신 오류가 발생하면서 전기 차량이 충전 요청 메시지를 인식하지 못하게 되면, 충전 수락 메시지의 회신도 이루어지지 않게 되고, 급속 충전기는 전기 차량의 충전 수락 메시지가 회신되지 않으므로, 충전 전류의 공급을 중단하게 된다.
이로 인해, 전기 차량의 운전자는 급속 충전의 중단 여부를 확인하여 다시 충전을 재개하거나 충분하게 충전되지 못한 전기 차량을 그대로 사용하여야 했다.
아울러, 급속 충전기의 충전 전류로 인한 통신 오류는 동일한 급속 충전기에서 충전 전류가 특정값에 도달할 때마다 반복되는 경향을 나타내고 있으며, 통신 오류가 발생될 때마다 전기 차량의 급속 충전이 반복적으로 중단되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 급속 충전 시 급속 충전기의 충전 전류가 증가하면서 발생되는 충전 중단을 방지할 수 있는 급속 충전 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전기 차량이 급속 충전기에 연결되어 급속 충전기로부터 최대 허용 전류를 포함하는 정보들이 수신되면, 상기 수신된 정보들 중에서 급속 충전기의 충전기 식별정보를 수집하는 충전기 식별정보 수집부; 기구축된 데이터베이스 또는 메모리에 저장된 충전 중단 이력들 중에서, 상기 수집된 충전기 식별정보와 매칭되는 충전 중단 이력이 존재하는지 확인하는 충전 중단 이력 확인부; 충전 중단 이력이 존재하는 것으로 확인되면, 급속 충전기의 최대 허용 전류보다 상대적으로 낮은 충전 전류 제한치를 산출하여 급속 충전 제어부에 출력하는 충전 전류 제한치 산출부; 및 급속 충전기 및 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System)와 통신하여 급속 충전기의 충전 전류를 최대 허용 전류까지 점진적으로 증가시키면서 전기 차량의 배터리를 충전하되, 충전 중단 이력이 존재하는 급속 충전기에 전기 차량이 연결된 경우에는 급속 충전기의 충전 전류를 충전 전류 제한치까지만 점진적으로 증가시켜서 전기 차량의 배터리를 충전하도록 제어하는 급속 충전 제어부;를 포함하는 급속 충전 제어 시스템을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 급속 충전 제어부에 의해 전기 차량의 충전 과정이 수행되는 동안 충전 중단이 발생하는지 감시하고, 충전 중단이 발생하면, 급속 충전기의 충전기 식별정보와 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보를 충전 중단 이력으로서 메모리 또는 데이터베이스에 저장하는 충전 중단 감시부;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전 중단 감시부는, 동일한 급속 충전기에서 충전 중단이 발생할 때마다 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보를 각각 저장하고, 상기 충전 전류 제한치 산출부는, 각각 저장된 충전 중단 시점의 충전 전류값들 중에서 최소값을 갖는 충전 전류값을 추출한 다음, 추출된 충전 전류값에 기설정된 설정 비율을 곱한 값으로 충전 전류 제한치를 산출한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전 중단 감시부는, 동일한 급속 충전기에서 충전 중단이 발생하면, 기저장된 충전 중단 시점의 충전 전류값과 현재의 충전 전류값을 비교하여 더 작은 충전 전류값으로 갱신하고, 상기 충전 전류 제한치 산출부는, 상기 갱신된 충전 전류값에 기설정된 설정 비율을 곱한 값으로 충전 전류 제한치를 산출한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 충전기 식별정보 수집부에서 수집되는 충전기 식별정보는, 각각의 급속 충전기마다 서로 다르게 설정되는 급속 충전기의 고유 주소에 대한 정보이다.
또한, 본 발명은 급속 충전 제어 시스템에서 수행되는 급속 충전 제어 방법으로서, (1) 충전기 식별정보 수집부가, 전기 차량이 급속 충전기에 연결되어 급속 충전기로부터 최대 허용 전류를 포함하는 정보들이 수신되면, 상기 수신된 정보들 중에서 급속 충전기의 충전기 식별정보를 수집하는 단계; (2) 충전 중단 이력 확인부가, 기구축된 데이터베이스 또는 메모리에 저장된 충전 중단 이력들 중에서 상기 수집된 충전기 식별정보와 매칭되는 충전 중단 이력이 존재하는지 확인하는 단계; (3) 충전 전류 제한치 산출부가, 충전 중단 이력이 존재하는 것으로 확인되면, 급속 충전기의 최대 허용 전류보다 상대적으로 낮은 충전 전류 제한치를 산출하여 급속 충전 제어부에 출력하는 단계; 및 (4) 상기 급속 충전 제어부가, 충전 중단 이력이 존재하지 않는 것으로 확인되면 급속 충전기 및 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System)와 통신하여 급속 충전기의 충전 전류를 최대 허용 전류까지 점진적으로 증가시키면서 전기 차량의 배터리를 충전하도록 제어하고, 충전 중단 이력이 존재하는 급속 충전기에 전기 차량이 연결된 경우에는 급속 충전기의 충전 전류를 충전 전류 제한치까지만 점진적으로 증가시켜서 전기 차량의 배터리를 충전하도록 제어하는 단계;를 포함하는 급속 충전 제어 방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (4)단계 이후에, (5) 충전 중단 감시부가, 상기 급속 충전 제어부에 의해 전기 차량의 충전 과정이 수행되는 동안 충전 중단이 발생하는지 감시하고, 충전 중단이 발생하면, 급속 충전기의 충전기 식별정보와 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보를 충전 중단 이력으로서 메모리 또는 데이터베이스에 저장하는 단계;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (5)단계에서 상기 충전 중단 감시부는, 동일한 급속 충전기에서 충전 중단이 발생할 때마다 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보를 각각 저장하고, 상기 제 (3)단계에서 상기 충전 전류 제한치 산출부는, 각각 저장된 충전 중단 시점의 충전 전류값들 중에서 최소값을 갖는 충전 전류값을 추출한 다음, 추출된 충전 전류값에 기설정된 설정 비율을 곱한 값으로 충전 전류 제한치를 산출한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (5)단계에서 상기 충전 중단 감시부는, 동일한 급속 충전기에서 충전 중단이 발생하면, 기저장된 충전 중단 시점의 충전 전류값과 현재의 충전 전류값을 비교하여 더 작은 충전 전류값으로 갱신하고, 상기 제 (3)단계에서 상기 충전 전류 제한치 산출부는, 상기 갱신된 충전 전류값에 기설정된 설정 비율을 곱한 값으로 충전 전류 제한치를 산출한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계에서 상기 충전기 식별정보 수집부에서 수집되는 충전기 식별정보는, 각각의 급속 충전기마다 서로 다르게 설정되는 급속 충전기의 고유 주소에 대한 정보이다.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 전기 차량이 급속 충전기에 연결되어 급속 충전기로부터 최대 허용 전류를 포함하는 정보들이 수신되면 수신된 정보들 중에서 급속 충전기의 충전기 식별정보를 수집하는 충전기 식별정보 수집부와, 데이터베이스 또는 메모리에 저장된 충전 중단 이력들 중에서 충전기 식별정보와 매칭되는 충전 중단 이력이 존재하는지 확인하는 충전 중단 이력 확인부와, 충전 중단 이력이 존재하는 것으로 확인되면 급속 충전기의 최대 허용 전류보다 상대적으로 낮은 충전 전류 제한치를 산출하여 급속 충전 제어부에 출력하는 충전 전류 제한치 산출부와, 급속 충전기 및 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System)와 통신하여 급속 충전기의 충전 전류를 최대 허용 전류까지 점진적으로 증가시키면서 전기 차량의 배터리를 충전하되, 충전 중단 이력이 존재하는 급속 충전기에 전기 차량이 연결된 경우에는 급속 충전기의 충전 전류를 충전 전류 제한치까지만 점진적으로 증가시켜서 전기 차량의 배터리를 충전하도록 제어하는 급속 충전 제어부를 구비함으로써, 급속 충전기의 충전 전류가 증가하면서 발생하는 충전 중단을 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 전기 차량의 충전이 중단되지 않고 완전하게 충전될 수 있도록 함으로써, 전기 차량의 운전자가 충전 중단 여부를 직접 확인하여 다시 충전을 재개하거나 충분하게 충전되지 못한 전기 차량을 그대로 사용하는 불편함을 해소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 급속 충전 제어 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 급속 충전 제어 시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 도면.
도 3은 충전 전류 제한치를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 급속 충전 제어 방법을 설명하기 위한 도면.
하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 4을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 급속 충전 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 급속 충전 제어 시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 충전 전류 제한치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 급속 충전 제어 시스템(100)은 충전기 식별정보 수집부(110), 충전 중단 이력 확인부(120), 충전 전류 제한치 산출부(130), 급속 충전 제어부(140) 및 충전 중단 감시부(150)를 포함하여 구성된다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 급속 충전 제어 시스템(100)은 전기 차량에 구비된 충전 통합 제어기(10)에 탑재될 수 있으며, MCU(Micro Controller Unit)를 포함하는 하드웨어 장치로 구비되거나, 이와 같은 하드웨어 장치에 설치되어 급속 충전 과정을 제어하는 기능을 수행하는 소프트웨어로 구비될 수 있다.
아울러, 전술한 충전 통합 제어기(10)에는 PD(Proximity Detection) 감지부(11), CP(Control Pilot) 회로(12), PLC PHY(Power Line Communication Physical layer) 모듈(13) 및 CAN(Controller Area Network) 모듈(14)이 구비될 수 있다.
참고로, PD 감지부(11)는 급속 충전기(20)의 아웃렛(2)이 인렛(1)에 연결되었는지 확인하는 기능을 수행하고, CP 회로(12)는 급속 충전기(20)로부터 PWM(Pulse-Width-Modulation) 기반의 CP 신호를 수신하거나 급속 충전기(20)에 송신하는 기능을 수행하며, PLC PHY 모듈(13)은 PLC 통신을 위한 통신 모듈로서 PLC 신호를 송신하거나 수신할 수 있도록 구비되고, CAN 모듈(14)은 CAN 통신을 통해 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System, 30)와 통신하는 통신 모듈일 수 있다.
한편, 충전 통합 제어기(10)와 급속 충전기(20) 각각에는 PWM 기반의 CP 신호와 PLC 신호를 분리하는 필터(15, 25)가 더 구비될 수도 있다.
그리고, 전술한 BMS(30)는 전기 차량이 배터리(40)를 충전하거나 관리하기 위해 구비되는 것으로, 충전 통합 제어기(10)의 CAN 모듈(14)로부터 송신되는 제어 신호나 급속 충전기(20)의 최대 허용 전류 또는 충전 전류 제한치에 따라 전기 차량의 배터리(40)를 충전시키고, 급속 충전기(20)로부터 배터리(40)에 공급되는 충전 전류를 측정하여 그 측정된 충전 전류값에 대한 정보를 CAN 모듈(14)에 송신하도록 구비될 수 있다.
이러한, BMS(30)에도 충전 통합 제어기(10)의 CAN 모듈(14)과 같이, CAN 통신을 위한 CAN 모듈(31)이 구비될 수 있다.
한편, 전기 차량에 충전 전류를 공급하는 급속 충전기(20)에는, 충전 전류 공급을 위한 전원 공급장치(DC SUPPLY, 21)와, 아웃렛(2)이 전기 차량의 인렛(1)에 연결되었는지 확인하는 PD 감지부(22)와, PWM 기반의 CP 신호를 송수신하는 PWM 발신부(23)와, PLC 통신을 위한 PLC 모뎀(24)이 구비될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 급속 충전 제어 시스템(100)에 대해 구체적으로 설명한다.
상기 충전기 식별정보 수집부(110)는 급속 충전기(20)의 충전기 식별정보를 수집하기 위한 것으로, 전기 차량이 급속 충전기(20)에 연결되어 급속 충전기(20)로부터 최대 허용 전류를 포함하는 정보들이 수신되면, 수신된 정보들 중에서 급속 충전기(20)의 충전기 식별정보를 수집하도록 구비된다.
즉, 전기 차량의 인렛(1)에 급속 충전기(20)의 아웃렛(2)이 연결되고, 급속 충전기(20)의 PWM 발신부(23)에서 송신된 CP 신호가 충전 통합 제어기(10)의 CP 회로(12)에 수신된 다음, 급속 충전기(20)의 PLC 모뎀(24)으로부터 최대 허용 전류를 포함하는 정보들이 송신되어 충전 통합 제어기(10)의 PLC PHY 모듈(13)에 수신되게 되는데, 충전기 식별정보 수집부(110)는 PLC PHY 모듈(13)에 수신된 정보들 중에서 충전기 식별정보를 식별하여 수집할 수 있다.
이러한, 충전기 식별정보는, 각각의 급속 충전기(20)마다 서로 다르게 설정되는 급속 충전기(20)의 고유 주소, 예컨대, 맥 어드레스(MAC Address)에 대한 정보일 수 있다.
상기 충전 중단 이력 확인부(120)는 기구축된 데이터베이스 또는 메모리(105)에 저장된 충전 중단 이력들 중에서 수집된 충전기 식별정보와 매칭되는 충전 중단 이력이 존재하는지 확인하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 전술한 데이터베이스 또는 메모리(105)에는 급속 충전 도중에 충전 중단이 발생한 급속 충전기(20)의 충전기 식별정보와 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보가 충전 중단 이력으로서 저장되게 되는데, 충전 중단 이력 확인부(120)는 충전기 식별정보 수집부(110)에서 충전기 식별정보가 수집되면, 이와 동일한 충전기 식별정보가 포함된 충전 중단 이력, 예컨대, “V2G 메시지 타임아웃”이 존재하는지 데이터베이스 또는 메모리(105)를 검색하는 과정을 수행할 수 있다.
즉, 충전 중단 이력 확인부(120)는 현재 전기 차량과 연결된 급속 충전기(20)에 대하여, 과거에 전기 차량에 급속 충전을 하였으며 그 충전 과정에서 충전 중단이 발생하였는지의 여부를 확인할 수 있다.
그리고, 충전 중단 이력 확인부(120)는 충전 중단 이력이 존재하는 것으로 확인되면, 충전 전류 제한치의 산출을 요청하는 신호나 메시지를 후술하는 충전 전류 제한치 산출부(130)에 출력하면서 충전 중단 이력에 대한 정보를 급속 충전 제어부(140)에 출력할 수 있으며, 충전 중단 이력이 존재하지 않으면, 급속 충전 제어부(140)에 충전 중단 이력이 존재하지 않는다는 정보를 출력할 수 있다.
한편, 충전 중단 이력 확인부(120)는 단지 충전 중단 이력의 존재 여부만을 확인하는 것이 아니라, 충전 중단이 발생한 횟수를 근거로 충전 전류 제한치의 산출을 요청할 수도 있다.
이를 위해, 전술한 데이터베이스 또는 메모리(105)에 저장되는 충전 중단 이력에는 충전 중단이 발생한 횟수에 대한 정보가 더 포함될 수 있으며, 충전 중단 이력 확인부(120)는 급속 충전기(20)에서 충전 중단이 발생한 횟수가 기설정된 충전 중단 횟수, 예컨대, 3회에 도달하면 충전 전류 제한치의 산출을 요청할 수 있다.
상기 충전 전류 제한치 산출부(130)는 충전 전류 제한치를 산출하기 위한 것으로, 충전 중단 이력 확인부(120)로부터 급속 충전기(20)에 충전 중단 이력이 존재하는 것으로 확인되어 충전 전류 제한치의 산출이 요청되면, 급속 충전기(20)의 최대 허용 전류보다 상대적으로 낮은 충전 전류 제한치를 산출하여 급속 충전 제어부(140)에 출력하는 기능을 수행한다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 충전 전류 제한치 산출부(130)로부터 산출되는 충전 전류 제한치는, 급속 충전기(20)에서 본래 제공할 수 있는 충전 허용 전류보다 상대적으로 낮고, 또한, 충전 중단 시점의 충전 전류값보다도 상대적으로 낮은 값으로 산출될 수 있다.
구체적으로, 충전 전류 제한치 설정부는 충전 전류 제한치의 산출이 요청되면, 충전기 식별정보를 이용하여 데이터베이스 또는 메모리(105)에 저장되는 충전 중단 이력을 검색하고, 검색된 충전 중단 이력에 포함된 충전 중단 시점의 충전 전류값을 추출한 다음, 추출된 충전 중단 시점의 충전 전류값에 기설정된 설정 비율을 곱한 값으로 충전 전류 제한치를 산출할 수 있다.
전술한, 설정 비율은 사전에 설정되는 것으로, 1% 내지 99% 사이의 특정값이며, 예컨대, 90%로 설정될 수 있다.
그리고, 충전 전류 제한치의 산출 시, 충전 전류 제한치 산출부(130)는 데이터베이스 또는 메모리(105)에 충전 중단 시점의 충전 전류값이 복수 개로 저장되어 있는 경우, 각각 저장된 충전 중단 시점의 충전 전류값들 중에서 최소값을 갖는 충전 전류값을 추출한 다음, 추출된 충전 전류값에 설정 비율을 곱한 값으로 충전 전류 제한치를 산출할 수 있다.
아울러, 충전 전류 제한치 산출부(130)는, 후술하는 충전 중단 감시부(150)에 의해 충전 중단 시점의 충전 전류값이 갱신되어 있는 경우에는, 갱신된 충전 전류값에 설정 비율을 곱한 값으로 충전 전류 제한치를 산출할 수도 있다.
한편, 충전 전류 제한치 산출부(130)에서 산출된 충전 전류 제한치는 급속 충전 제어부(140)에 출력될 수 있다.
상기 급속 충전 제어부(140)는 충전 과정 전반의 제어를 위한 것으로, 충전 통합 제어기(10)의 PLC PHY 모듈(13)을 통해 급속 충전기(20)와 통신하고 충전 통합 제어기(10)의 CAN 모듈(14)을 통해 및 전기 차량의 BMS(30)와 통신하여 충전 과정이 원활하게 이루어지도록 급속 충전기(20)와 BMS(30)를 제어하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 급속 충전 제어부(140)는 전기 차량과 급속 충전기(20)가 연결되면, 급속 충전기(20)로부터 송신된 최대 허용 전류에 대한 정보를 수신하여 전기 차량의 BMS(30)에 송신하고, 급속 충전기(20)로부터 송신되는 충전 요청 메시지를 주기적으로 송신하면서 충전 수락 메시지를 회신하여 충전 과정이 지속되도록 할 수 있다.
아울러, 급속 충전 제어부(140)는 급속 충전기(20) 및 BMS(30)와 통신하여 급속 충전기(20)의 충전 전류를 최대 허용 전류까지 점진적으로 증가시키면서 전기 차량의 배터리(40)를 충전하도록 충전 전류의 제어를 위한 제어 신호 또는 제어 메시지를 송수신할 수 있다.
한편, 급속 충전 제어부(140)는 전술한 충전 중단 이력 확인부(120)에서 급속 충전기(20)에 충전 중단 이력이 존재한다는 정보가 입력되고 충전 전류 제한치 산출부(130)에서 충전 전류 제한치가 입력되면, 충전 중단 이력이 존재하는 급속 충전기(20)에 전기 차량이 연결된 것으로 판정하고, 급속 충전기(20)의 충전 전류를 충전 전류 제한치까지만 점진적으로 증가시켜서 전기 차량의 배터리(40)를 충전하도록 요청하는 제어 신호 또는 제어 메시지, 그리고, 충전 전류 제한치에 대한 정보를 송신할 수 있다.
이로 인해, 급속 충전 제어부(140)에 의해 급속 충전기(20)는 본래의 최대 허용 전류까지 충전 전류를 증가시키지 않고, 급속 충전 제어부(140)에서 송신된 충전 전류 제한치까지만 충전 전류를 증가시켜서 전기 차량의 배터리(40)에 공급하게 된다.
즉, 급속 충전기(20)의 충전 전류가 과거에 충전 중단이 발생한 충전 전류값까지 증가하지 않기 때문에, 급속 충전기(20)의 충전 전류와 PLC 신호 간의 간섭이 발생하지 않고, 급속 충전기(20)와 충전 통합 제어기(10) 간의 통신 오류도 발생하지 않게 된다.
따라서, 급속 충전기(20)와 충전 통합 제어기(10) 간의 통신 오류로 인해 충전이 중단되는 상황을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 전기 차량이 충전이 진행되는 동안에는 후술하는 충전 중단 감시부(150)에 의한 감시가 이루어질 수 있다.
상기 충전 중단 감시부(150)는 충전 중단의 발생 여부를 감시하기 위한 것으로, 급속 충전 제어부(140)에 의해 전기 차량의 충전 과정이 수행되는 동안 충전 중단이 발생하는지 감시하고, 충전 중단이 발생하면, 급속 충전기(20)의 충전기 식별정보와 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보를 충전 중단 이력으로서 메모리(105) 또는 데이터베이스에 저장하는 기능을 수행한다.
이러한, 충전 중단 감시부(150)는 전기 차량의 BMS(30)에서 측정되어 송신되는 충전 전류값에 대한 정보를 CAN 모듈(14)을 통해 일정 주기 또는 실시간으로 수신하여, 이전 주기 또는 과거에 수신된 충전 전류값을 현재의 충전 전류값으로 갱신하는 과정을 반복하다가, 전기 차량의 충전이 완료되기 이전에, BMS(30)로부터 충전 전류값에 대한 정보가 수신되지 않거나 “V2G 메시지 타임아웃”이라는 메세지가 발생하면, PLC 신호의 간섭에 의한 충전 중단이 발생한 것으로 판정할 수 있다.
또한, 충전 중단 감시부(150)는 충전 중단이 발생한 것으로 판정되면, 충전기 식별정보 수집부(110) 또는 급속 충전 제어부(140)에 급속 충전기(20)의 충전기 식별정보를 요청하여 수신한 다음, 수신된 충전기 식별정보와 최종적으로 갱신된 충전 전류값, 즉, 충전 중단 시점의 충전 전류값, 그리고, “V2G 메시지 타임아웃”이라는 메세지를 충전 중단 이력으로서 메모리(105) 또는 데이터베이스에 저장할 수 있다.
한편, 동일한 급속 충전기(20)에서 반복적으로 충전 중단이 발생할 수도 있는데, 충전 중단 감시부(150)는 충전 중단이 발생할 때마다 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보를 각각 저장할 수도 있고, 과거에 저장된 충전 중단 시점의 충전 전류값과 현재 저장하고자 하는 충전 중단 시점의 충전 전류값을 비교하여 더 작은 충전 전류값으로 갱신하여 저장할 수도 있다.
아울러, 충전 중단 감시부(150)는 충전 중단 이력의 저장 시, 동일한 급속 충전기(20)에서 충전 중단이 발생한 횟수에 대한 정보를 데이터베이스 또는 메모리(105)에 저장하거나 갱신할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 급속 충전 제어 시스템(100)은 전기 차량의 급속 충전이 중단되지 않고 완전하게 충전될 수 있도록 함으로써, 전기 차량의 운전자가 충전 중단 여부를 직접 확인하여 다시 충전을 재개하거나 충분하게 충전되지 못한 전기 차량을 그대로 사용하는 불편함을 해소할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 급속 충전 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 급속 충전 제어 시스템에서 수행되는 급속 충전 제어 방법을 설명한다.
다만, 도 4에 도시된 급속 충전 제어 방법에서 수행되는 기능은 모두 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 급속 충전 제어 시스템에서 수행되므로, 명시적인 설명이 없어도, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 급속 충전 제어 방법에서 수행되고, 도 4를 참조하여 설명하는 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 급속 충전 제어 시스템에서 그대로 수행됨을 주의해야 한다.
먼저, 충전기 식별정보 수집부가 급속 충전기의 충전기 식별정보를 수집한다(S110).
이때, 충전기 식별정보 수집부는 전기 차량의 인렛에 급속 충전기의 아웃렛이 연결되면서 전기 차량과 급속 충전기 간의 PLC 통신이 연결되어 급속 충전기로부터 최대 허용 전류를 포함하는 정보들이 수신되면(S112), 상기 수신된 정보들 중에서 급속 충전기의 충전기 식별정보를 식별하여 수집할 수 있다(S112).
여기서, 충전기 식별정보 수집부에 수집되는 충전기 식별정보는, 각각의 급속 충전기마다 서로 다르게 설정되는 급속 충전기의 고유 주소에 대한 정보로서, 예컨대, 맥 어드레스(MAC Address)에 대한 정보일 수 있다.
그 다음에는, 충전 중단 이력 확인부가 충전 중단 이력을 확인한다(S120).
이때, 충전 중단 이력 확인부는 기구축된 데이터베이스 또는 메모리에 저장된 충전 중단 이력들 중에서 충전기 식별정보 수집부에 수집된 충전기 식별정보와 매칭되는 충전 중단 이력, 즉, “V2G 메시지 타임아웃”이라는 메세지가 존재하는지 검색하여 확인하는 과정을 수행할 수 있다.
참고로, 데이터베이스 또는 메모리에는, 급속 충전 도중에 충전 중단이 발생한 급속 충전기의 충전기 식별정보와 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보가 충전 중단 이력으로서 저장되며, 이에 더하여, 충전 중단이 발생한 횟수에 대한 정보가 충전 중단 이력에 더 포함될 수도 있다.
한편, 충전 중단 이력 확인부는 충전 중단 이력에서 충전 중단이 발생한 횟수를 확인한 다음, 충전 중단이 발생한 횟수가 기설정된 충전 중단 횟수, 예컨대, 3회에 도달하면 충전 전류 제한치를 산출하도록 요청할 수도 있다.
그 다음에는, 충전 전류 제한치 산출부가 충전 전류 제한치를 산출한다(S130).
이때, 충전 전류 제한치 산출부는 충전 중단 이력이 존재하는 것으로 확인되면(S131), 급속 충전기의 최대 허용 전류보다 상대적으로 낮은 충전 전류 제한치를 산출하여 급속 충전 제어부에 출력할 수 있다(S132).
이러한, 충전 전류 제한치는 급속 충전기에서 본래 제공할 수 있는 충전 허용 전류보다 상대적으로 낮고, 또한, 충전 중단 시점의 충전 전류값보다도 상대적으로 낮은 값으로 산출될 수 있다.
아울러, 전술한 제 132단계에서 충전 전류 제한치 산출부는, 데이터베이스 또는 메모리에 각각 저장된 충전 중단 시점의 충전 전류값들 중에서 최소값을 갖는 충전 전류값을 추출한 다음, 추출된 충전 전류값에 기설정된 설정 비율을 곱한 값으로 충전 전류 제한치를 산출할 수 있다. 여기서, 설정 비율은 사전에 설정되는 것으로, 1% 내지 99% 사이의 특정값이며, 예컨대, 90%로 설정될 수 있다.
한편, 충전 중단 감시부에 의해 충전 중단 시점의 충전 전류값이 갱신되어 있는 경우, 충전 전류 제한치 산출부는 갱신된 충전 전류값에 기설정된 설정 비율을 곱한 값으로 충전 전류 제한치를 산출할 수도 있다.
그 다음에는, 급속 충전 제어부가 전기 차량의 배터리가 충전되도록 제어한다(S140).
이때, 급속 충전 제어부는 전술한 제 131단계에서 급속 충전기에 충전 중단 이력이 존재하지 않는 것으로 확인되면, 급속 충전기 및 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System)와 통신하여 급속 충전기의 충전 전류를 최대 허용 전류까지 점진적으로 증가시키면서 전기 차량의 배터리를 충전하도록 제어할 수 있다(S141).
한편, 급속 충전 제어부는 충전 중단 이력이 존재하는 급속 충전기에 전기 차량이 연결된 경우에는 급속 충전기의 충전 전류를 충전 전류 제한치까지만 점진적으로 증가시켜서 전기 차량의 배터리를 충전하도록 제어할 수도 있다(S142).
즉, 급속 충전 제어부에 의해 급속 충전기는 본래의 최대 허용 전류까지 충전 전류를 증가시키지 않고, 급속 충전 제어부에서 송신된 충전 전류 제한치까지만 충전 전류를 증가시켜서 전기 차량의 배터리에 공급하게 된다.
이로 인해, 급속 충전기의 충전 전류가 과거에 충전 중단이 발생한 충전 전류값까지 증가하지 않기 때문에, 급속 충전기의 충전 전류와 PLC 신호 간의 간섭이 발생하지 않고, 급속 충전기와 충전 통합 제어기 간의 통신 오류나 충전 중단도 발생하지 않게 된다.
그 다음에는, 충전 중단 감시부가 전기 차량이 충전이 진행되는 동안 충전 중단이 발생하는지 감시한다(S150).
이때, 충전 중단 감시부는 급속 충전 제어부에 의해 전기 차량의 충전 과정이 수행되는 동안 충전 중단이 발생하는지 감시하며, 특히, BMS로부터 충전 전류값에 대한 정보가 수신되지 않거나 “V2G 메시지 타임아웃”이라는 메세지가 발생하면, PLC 신호의 간섭에 의한 충전 중단이 발생한 것으로 판정할 수 있고(S151), 충전 중단이 발생하면(S152), 급속 충전기의 충전기 식별정보와 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보 및 “V2G 메시지 타임아웃”이라는 메세지를 충전 중단 이력으로서 메모리 또는 데이터베이스에 저장할 수 있다(S153).
또한, 전술한 제 153단계에서 충전 중단 감시부는, 동일한 급속 충전기에서 충전 중단이 발생할 때마다 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보를 각각 저장할 수도 있고, 동일한 급속 충전기에서 충전 중단이 발생하면 과거에 저장된 충전 중단 시점의 충전 전류값과 현재의 충전 전류값을 비교하여 더 작은 충전 전류값으로 갱신할 수도 있다.
아울러, 충전 중단 감시부는 충전 중단 이력의 저장 시, 동일한 급속 충전기에서 충전 중단이 발생한 횟수에 대한 정보를 데이터베이스 또는 메모리에 저장하거나 갱신할 수도 있다.
한편, 전술한 제 152단계에서 충전 중단이 발생하지 않으면, 전기 차량의 충전이 완료되었는지 판정한 다음, 충전이 완료되지 않았으면, 전술한 제 151단계부터 다시 반복하는 과정을 전기 차량의 충전이 완료될 때까지 반복 수행한다(S160).
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
110 : 충전기 식별정보 수집부
120 : 충전 중단 이력 확인부
130 : 충전 전류 제한치 산출부
140 : 급속 충전 제어부
150 : 충전 중단 감시부

Claims (10)

  1. 전기 차량이 급속 충전기에 연결되어 급속 충전기로부터 최대 허용 전류를 포함하는 정보들이 수신되면, 상기 수신된 정보들 중에서 급속 충전기의 충전기 식별정보를 수집하는 충전기 식별정보 수집부;
    기구축된 데이터베이스 또는 메모리에 저장된 충전 중단 이력들 중에서, 상기 수집된 충전기 식별정보와 매칭되는 충전 중단 이력이 존재하는지 확인하는 충전 중단 이력 확인부;
    충전 중단 이력이 존재하는 것으로 확인되면, 급속 충전기의 최대 허용 전류보다 상대적으로 낮은 충전 전류 제한치를 산출하여 급속 충전 제어부에 출력하는 충전 전류 제한치 산출부;
    급속 충전기 및 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System)와 통신하여 급속 충전기의 충전 전류를 최대 허용 전류까지 점진적으로 증가시키면서 전기 차량의 배터리를 충전하되, 충전 중단 이력이 존재하는 급속 충전기에 전기 차량이 연결된 경우에는 급속 충전기의 충전 전류를 충전 전류 제한치까지만 점진적으로 증가시켜서 전기 차량의 배터리를 충전하도록 제어하는 급속 충전 제어부; 및
    상기 급속 충전 제어부에 의해 전기 차량의 충전 과정이 수행되는 동안 충전 중단이 발생하는지 감시하고, 충전 중단이 발생하면, 급속 충전기의 충전기 식별정보와 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보를 충전 중단 이력으로서 메모리 또는 데이터베이스에 저장하는 충전 중단 감시부;를 포함하고,
    상기 충전 중단 감시부는, 동일한 급속 충전기에서 충전 중단이 발생할 때마다 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보를 각각 저장하고,
    상기 충전 전류 제한치 산출부는,
    각각 저장된 충전 중단 시점의 충전 전류값들 중에서 최소값을 갖는 충전 전류값을 추출한 다음, 추출된 충전 전류값에 기설정된 설정 비율을 곱한 값으로 충전 전류 제한치를 산출하는 것을 특징으로 하는 급속 충전 제어 시스템.
  2. 전기 차량이 급속 충전기에 연결되어 급속 충전기로부터 최대 허용 전류를 포함하는 정보들이 수신되면, 상기 수신된 정보들 중에서 급속 충전기의 충전기 식별정보를 수집하는 충전기 식별정보 수집부;
    기구축된 데이터베이스 또는 메모리에 저장된 충전 중단 이력들 중에서, 상기 수집된 충전기 식별정보와 매칭되는 충전 중단 이력이 존재하는지 확인하는 충전 중단 이력 확인부;
    충전 중단 이력이 존재하는 것으로 확인되면, 급속 충전기의 최대 허용 전류보다 상대적으로 낮은 충전 전류 제한치를 산출하여 급속 충전 제어부에 출력하는 충전 전류 제한치 산출부;
    급속 충전기 및 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System)와 통신하여 급속 충전기의 충전 전류를 최대 허용 전류까지 점진적으로 증가시키면서 전기 차량의 배터리를 충전하되, 충전 중단 이력이 존재하는 급속 충전기에 전기 차량이 연결된 경우에는 급속 충전기의 충전 전류를 충전 전류 제한치까지만 점진적으로 증가시켜서 전기 차량의 배터리를 충전하도록 제어하는 급속 충전 제어부; 및
    상기 급속 충전 제어부에 의해 전기 차량의 충전 과정이 수행되는 동안 충전 중단이 발생하는지 감시하고, 충전 중단이 발생하면, 급속 충전기의 충전기 식별정보와 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보를 충전 중단 이력으로서 메모리 또는 데이터베이스에 저장하는 충전 중단 감시부;를 포함하고,
    상기 충전 중단 감시부는, 동일한 급속 충전기에서 충전 중단이 발생하면, 기저장된 충전 중단 시점의 충전 전류값과 현재의 충전 전류값을 비교하여 더 작은 충전 전류값으로 갱신하고,
    상기 충전 전류 제한치 산출부는,
    상기 갱신된 충전 전류값에 기설정된 설정 비율을 곱한 값으로 충전 전류 제한치를 산출하는 것을 특징으로 하는 급속 충전 제어 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 충전기 식별정보 수집부에서 수집되는 충전기 식별정보는, 각각의 급속 충전기마다 서로 다르게 설정되는 급속 충전기의 고유 주소에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 급속 충전 제어 시스템.
  6. 급속 충전 제어 시스템에서 수행되는 급속 충전 제어 방법으로서,
    (1) 충전기 식별정보 수집부가, 전기 차량이 급속 충전기에 연결되어 급속 충전기로부터 최대 허용 전류를 포함하는 정보들이 수신되면, 상기 수신된 정보들 중에서 급속 충전기의 충전기 식별정보를 수집하는 단계;
    (2) 충전 중단 이력 확인부가, 기구축된 데이터베이스 또는 메모리에 저장된 충전 중단 이력들 중에서 상기 수집된 충전기 식별정보와 매칭되는 충전 중단 이력이 존재하는지 확인하는 단계;
    (3) 충전 전류 제한치 산출부가, 충전 중단 이력이 존재하는 것으로 확인되면, 급속 충전기의 최대 허용 전류보다 상대적으로 낮은 충전 전류 제한치를 산출하여 급속 충전 제어부에 출력하는 단계;
    (4) 상기 급속 충전 제어부가, 충전 중단 이력이 존재하지 않는 것으로 확인되면 급속 충전기 및 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System)와 통신하여 급속 충전기의 충전 전류를 최대 허용 전류까지 점진적으로 증가시키면서 전기 차량의 배터리를 충전하도록 제어하고, 충전 중단 이력이 존재하는 급속 충전기에 전기 차량이 연결된 경우에는 급속 충전기의 충전 전류를 충전 전류 제한치까지만 점진적으로 증가시켜서 전기 차량의 배터리를 충전하도록 제어하는 단계; 및
    (5) 충전 중단 감시부가, 상기 급속 충전 제어부에 의해 전기 차량의 충전 과정이 수행되는 동안 충전 중단이 발생하는지 감시하고, 충전 중단이 발생하면, 급속 충전기의 충전기 식별정보와 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보를 충전 중단 이력으로서 메모리 또는 데이터베이스에 저장하는 단계;를 포함하고,
    상기 제 (5)단계에서 상기 충전 중단 감시부는, 동일한 급속 충전기에서 충전 중단이 발생할 때마다 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보를 각각 저장하고,
    상기 제 (3)단계에서 상기 충전 전류 제한치 산출부는,
    각각 저장된 충전 중단 시점의 충전 전류값들 중에서 최소값을 갖는 충전 전류값을 추출한 다음, 추출된 충전 전류값에 기설정된 설정 비율을 곱한 값으로 충전 전류 제한치를 산출하는 것을 특징으로 하는 급속 충전 제어 방법.
  7. 급속 충전 제어 시스템에서 수행되는 급속 충전 제어 방법으로서,
    (1) 충전기 식별정보 수집부가, 전기 차량이 급속 충전기에 연결되어 급속 충전기로부터 최대 허용 전류를 포함하는 정보들이 수신되면, 상기 수신된 정보들 중에서 급속 충전기의 충전기 식별정보를 수집하는 단계;
    (2) 충전 중단 이력 확인부가, 기구축된 데이터베이스 또는 메모리에 저장된 충전 중단 이력들 중에서 상기 수집된 충전기 식별정보와 매칭되는 충전 중단 이력이 존재하는지 확인하는 단계;
    (3) 충전 전류 제한치 산출부가, 충전 중단 이력이 존재하는 것으로 확인되면, 급속 충전기의 최대 허용 전류보다 상대적으로 낮은 충전 전류 제한치를 산출하여 급속 충전 제어부에 출력하는 단계;
    (4) 상기 급속 충전 제어부가, 충전 중단 이력이 존재하지 않는 것으로 확인되면 급속 충전기 및 전기 차량에 탑재된 BMS(Battery Management System)와 통신하여 급속 충전기의 충전 전류를 최대 허용 전류까지 점진적으로 증가시키면서 전기 차량의 배터리를 충전하도록 제어하고, 충전 중단 이력이 존재하는 급속 충전기에 전기 차량이 연결된 경우에는 급속 충전기의 충전 전류를 충전 전류 제한치까지만 점진적으로 증가시켜서 전기 차량의 배터리를 충전하도록 제어하는 단계; 및
    (5) 충전 중단 감시부가, 상기 급속 충전 제어부에 의해 전기 차량의 충전 과정이 수행되는 동안 충전 중단이 발생하는지 감시하고, 충전 중단이 발생하면, 급속 충전기의 충전기 식별정보와 충전 중단 시점의 충전 전류값에 대한 정보를 충전 중단 이력으로서 메모리 또는 데이터베이스에 저장하는 단계;를 포함하고,
    상기 제 (5)단계에서 상기 충전 중단 감시부는, 동일한 급속 충전기에서 충전 중단이 발생하면, 기저장된 충전 중단 시점의 충전 전류값과 현재의 충전 전류값을 비교하여 더 작은 충전 전류값으로 갱신하고,
    상기 제 (3)단계에서 상기 충전 전류 제한치 산출부는,
    상기 갱신된 충전 전류값에 기설정된 설정 비율을 곱한 값으로 충전 전류 제한치를 산출하는 것을 특징으로 하는 급속 충전 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 제 (1)단계에서 상기 충전기 식별정보 수집부에서 수집되는 충전기 식별정보는, 각각의 급속 충전기마다 서로 다르게 설정되는 급속 충전기의 고유 주소에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 급속 충전 제어 방법.
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