KR101492685B1 - 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법 - Google Patents

전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템의 실시예의 일 양태는, 수신된 GPS 신호로부터 현재 위치에 관한 위치 정보를 독출하고, 배터리의 잔존 용량을 기초로 주행 가능 거리를 계산하는 전기 자동차; 및 상기 전기 자동차로부터 상기 전기 자동차의 위치 정보 및 주행 가능 거리에 관한 정보를 전송받고, 전송받은 상기 전기 자동차의 위치 정보 및 주행 가능 거리에 관한 정보를 기초로 상기 전기 자동차의 주행 가능 거리 내에 위치되는 충전기를 검색하며, 검색된 상기 충전기에 관한 정보를 상기 전기 자동차로 전송하는 서버; 를 포함한다. 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법의 실시예에 의하면, 전기 자동차의 소유자 또는 운행자가, 배터리의 잔존 용량을 별도로 확인하지 않고도, 안정적으로 배터리를 충전할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Description

전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법{AN ELECTRIC VEHICLE CHARGING SYSTEM AND METHOD FOR CHARGING ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법에 관한 것이다.
전기 자동차란, 전기를 사용하여 운행되는 자동차를 의미하는 것으로, 크게 순수 전기 자동차(Batttery Powered Electric Vehicle)와 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle)로 구분될 수 있다. 여기서 순수 전기 자동차는, 전기만을 사용하여 주행하는 것으로, 일반적으로 전기 자동차라 명칭된다. 그리고 하이브리드 전기 자동차는 전기 및 화석 연료를 사용하여 주행하는 것을 의미한다. 그리고 이와 같은 전기 자동차에는, 주행을 위한 전기를 공급하는 배터리가 구비된다. 특히, 순수 전기 자동차 및 하이브리드 전기 자동차 중 콘센트인(Plug-in) 타입의 하이브리드 전기 자동차의 경우에는, 상기 배터리가 외부의 전원으로부터 공급되는 전류에 의하여 충전되어 전기 모터를 구동한다.
한편 종래에는, 전기 자동차의 소유자 또는 운행자가 전기 자동차의 내부 계기판 등에 표시되는 배터리의 잔존 용량(SOC, state of charge)을 확인하여 배터리의 충전을 수행한다. 따라서 전기 자동차의 소유자 또는 운행자가 이를 적시에 확인하지 못하는 경우에는, 상기 배터리의 방전으로 인하여 전기 자동차의 운행이 중단될 우려가 발생한다.
또한 전기 자동차의 소유자 또는 운행자가 상기 배터리의 잔존 용량을 확인하더라도, 전기 자동차의 현재 위치에서 상기 배터리의 충전을 위하여 이동하는 과정에서 상기 배터리가 방전될 수 있다. 따라서 전기 자동차가 충전을 위하여 충전 스테이션 등에 도착하기 전에 상기 전기 자동차의 운행이 중단될 수 있다.
본 발명은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 보다 안정적으로 배터리의 충전이 이루어질 수 있도록 구성되는 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템의 실시예의 일 양태는, 전기 자동차의 배터리를 충전하기 위한 충전기를 포함하는 전기 자동차의 충전 시스템에 있어서: 상기 전기 자동차가 수신한 GPS 신호로부터 독출한 현재 위치에 관한 위치 정보 및 배터리의 잔존 용량을 기초로 계산한 주행 가능 거리에 관한 정보를 상기 전기 자동차로부터 전송받고, 전송받은 상기 전기 자동차의 위치 정보 및 주행 가능 거리에 관한 정보를 기초로 상기 전기 자동차의 주행 가능 거리 내에 위치되는 충전기를 검색하며, 검색된 상기 충전기에 관한 정보를 상기 전기 자동차로 전송하는 서버를 더 포함한다.
본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 방법의 실시예의 일 양태는, 전기 자동차에 구비되는 배터리가 충전기에 의하여 충전되는 전기 자동차의 충전 방법에 있어서: 상기 전기 자동차가, 현재 위치에 관한 위치 정보를 독출하고, 주행 가능 거리를 계산하는 단계; 상기 전기 자동차가, 검출된 상기 전기 자동차의 위치 정보 및 계산된 주행 가능 거리에 관한 정보를 서버로 전송하는 단계; 상기 서버가, 상기 전기 자동차로부터 전송된 상기 전기 자동차의 위치 정보 및 주행 가능 거리에 관한 정보를 기초로 상기 전기 자동차의 주행 가능 거리 내에 위치하는 충전기를 검색하는 단계; 상기 서버가, 검색된 상기 충전기에 관한 정보를 상기 전기 자동차로 전송하는 단계; 및 상기 전기 자동차가, 상기 서버로부터 전송받은 상기 충전기에 관한 정보를 표시하는 단계; 를 포함한다.
본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템 및 충전 방법의 실시예에서는, 전기 자동차의 배터리의 충전이 필요한 시기 및 배터리의 잔존 용량을 고려하여 인접한 충전 장소에 관한 정보를 전기 자동차로 전송한다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 전기 자동차의 소유자 또는 운행자가, 배터리의 잔존 용량을 별도로 확인하지 않고도, 안정적으로 배터리를 충전할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템의 실시예를 개략적으로 보인 구성도.
도 2는 본 발명에 전기 자동차의 충전 방법의 실시예를 보인 제어 흐름도.
이하에서는 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템의 제1실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 시스템의 실시예를 개략적으로 보인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에서는, 전기 자동차(100)의 식별 정보, 현재 위치에 관한 위치 정보 및 주행 가능 거리에 관한 정보가 서버(300)로 전송된다. 그리고 상기 서버(300)는, 상기 배터리(110)가 완전하게 방전되기 전에 상기 전기 자동차(100)가 이동 가능한 충전 스테이션(200)에 관한 정보를 상기 전기 자동차(100)로 전송한다. 또한 상기 서버(300)는, 검색된 상기 충전 스테이션(200)으로 상기 전기 자동차(100)로부터 전송받은 상기 전기 자동차(100)의 식별 정보를 전송한다.
보다 상세하게는, 상기 전기 자동차(100)에는, 배터리(110), 검출 유닛(120), GPS 수신 유닛(130), 통신 유닛(140), 디스플레이 유닛(150) 및 제어 유닛(160)이 구비된다. 상기 배터리(110)는, 상기 전기 자동차(100)의 운행을 위한 전력을 제공한다. 상기 검출 유닛(120)은, 상기 배터리(110)의 잔존 용량(SOC, state of charge)을 검출한다. 상기 GPS 수신 유닛(130)은, GPS 위성(미도시)으로부터 GPS 신호를 수신한다. 상기 통신 유닛(140)은, 상기 충전 스테이션(200) 및 서버(300)와의 통신을 수행한다. 물론, 상기 통신 유닛(140)은, 상기 충전 스테이션(200) 및 서버(300)와 각각 통신하는 2개로 구성될 수도 있다. 그리고 상기 디스플레이 유닛(150)은, 상기 전기 자동차(100)에 관한 정보를 표시한다. 특히, 본 실시예에서는, 상기 디스플레이 유닛(150)이, 후술할 바와 같이, 상기 서버(300)로부터 전송받은 정보를 표시한다. 상기 제어 유닛(160)은, 상기 GPS 수신 유닛(130)이 수신한 GPS 신호로부터 상기 전기 자동차(100)의 현재 위치에 관한 위치 정보를 검출하고, 상기 검출 유닛(120)이 검출한 상기 배터리(110)의 잔존 용량에 관한 정보를 기초로 상기 전기 자동차(100)의 주행 가능한 거리를 계산한다. 그리고 상기 제어 유닛(160)은, 상기 전기 자동차(100)의 식별 정보, 위치 정보 및 주행 가능 거리에 관한 정보를 상기 통신 유닛(140)을 통하여 상기 서버(300)로 전송한다. 또한 상기 제어 유닛(160)은, 상기 서버(300)로부터 전송받은 정보가 표시되도록 상기 디스플레이 유닛(150)의 동작을 제어한다.
상기 충전 스테이션(200)에는, 충전기(210), 통신부(220), 및 제어부(230)가 구비된다. 상기 충전기(210)는, 상기 배터리(110)와 연결되어 상기 배터리(110)의 충전을 위한 전력을 공급한다. 상기 충전기(210)는 1대 또는 다수대로 구성될 수 있다. 상기 통신부(220)는, 상기 전기 자동차(100), 실질적으로 상기 통신 유닛(140) 및 서버(300)와 통신한다. 상기 통신부(220)는, 상기 통신 유닛(140) 및 서버(300)와 각각 통신하는 2개로 구성될 수도 있고, 상기 통신 유닛(140)과 통신하는 것은 상기 충전기(210)에 각각 설치될 수도 있다. 상기 제어부(230)는, 상기 충전기(210)에 의한 상기 배터리(110)의 충전이 이루어지도록 제어한다. 상기 제어부(230)도, 상기 충전기(110)에 각각 구비될 수도 있다.
상기 서버(300)는, 상기 통신 유닛(140) 및 통신부(220)와 무선 또는 유선 통신을 수행한다. 예를 들면, 상기 서버(300)는, 상기 통신 유닛(140)과는 무선 통신을 수행하고, 상기 통신부(220)와는 전력선 통신과 같은 유선 통신을 수행할 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 서버(300)가, 상기 전기 자동차(100)로부터 전송받은 위치 정보 및 주행 가능 거리에 관한 정보로부터 상기 배터리(110)가 완전하게 방전되기 전, 즉 상기 전기 자동차(100)의 주행 가능 거리 내부에 위치하는 충전 스테이션(200)을 검색한다. 그리고 상기 서버(300)는, 검색된 상기 충전 스테이션(200)에 관한 정보를 상기 전기 자동차(100)로 전송한다. 이때 상기 서버(300)는, 상기 배터리(110)의 잔존 용량이 기설정된 용량 이하, 즉, 상기 전기 자동차(100)의 주행 가능 거리가 기설정된 거리 이하인 경우에만, 상기 충전 스테이션(200)에 관한 정보를 상기 전기 자동차(100)로 전송할 수 있다. 또한 상기 서버(300)는, 검색된 상기 충전 스테이션(200)으로 상기 전기 자동차(100)의 식별 정보를 전송한다. 여기서 상기 서버(300)란, 상기 충전 스테이션(200)의 상위 개념에 해당하는 것으로, 상기 충전 스테이션(200)을 운용하는 운용 회사나 상기 충전 스테이션(200)에 전력을 공급하는 전력 회사 등으로 이해될 수 있을 것이다. 이를 위하여 상기 전기 자동차(100)의 통신 유닛(140) 및 상기 충전 스테이션(200)의 통신부(220)는, 각각 상기 서버(300)와 무선 또는 유선 통신을 수행할 것이다.
이하에서는 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 방법의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 전기 자동차의 충전 방법의 실시예를 보인 제어 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 의한 전기 자동차의 충전 방법의 실시예에서 배터리의 잔존 용량에 따른 충전 스테이션을 위치를 예시적으로 보인 개념도이다.
도 2를 참조하면, 먼저 전기 자동차(100)의 제어 유닛(160)이, 상기 전기 자동차(100)의 현재 위치에 관한 위치 정보를 검출하고, 상기 전기 자동차(100)의 주행 가능 거리를 계산한다.(S11) 상기 제11단계에서 상기 제어 유닛(160)은, GPS 수신 유닛(130)이 수신한 GPS 신호로부터 상기 전기 자동차(100)의 현재 위치에 관한 위치 정보를 검출할 것이다. 또한 상기 제어 유닛(160)은, 검출 유닛(120)이 검출한 배터리(110)의 잔존 용량으로부터 주행 가능 거리를 계산한다. 그리고 상기 제어 유닛(160)은, 상기 전기 자동차(100)의 식별 정보, 위치 정보 및 주행 가능 거리에 관한 정보를 서버(300)로 전송한다.(S13)
다음으로 상기 서버(300)는, 상기 제13단계에서 상기 전기 자동차(100)로부터 전송받은 정보를 기초로 충전 스테이션(200)을 검색한다.(S15) 즉, 상기 서버(300)는, 상기 전기 자동차(100)의 위치 정보 및 주행 가능 거리에 관한 정보를 기초로, 상기 전기 자동차(100)의 주행 가능 거리 내에 위치하는 상기 충전 스테이션(200)을 검색한다.
그리고 상기 서버(300)는, 상기 전기 자동차(100)로부터 전송받은 주행 가능 거리에 관한 정보를 기초로, 상기 전기 자동차(100)의 주행 가능 거리가 기설정된 거리 이하인지 여부를 판단한다.(S17) 상기 제17단계에서의 상기 전기 자동차(100)의 주행 가능 거리에 대한 판단은, 실질적으로 배터리(110)의 충전의 필요 여부에 대한 판단과 동일한 의미일 수 있다.
또한 상기 서버(300)는, 상기 제17단계에서 상기 전기 자동차(100)의 주행 가능 거리가 기설정된 거리 이하로 판단되면, 상기 제15단계에서 검색된 상기 충전 스테이션(200)에 관한 정보를 상기 전기 자동차(100)로 전송한다.(S19) 즉, 상기 서버(300)는, 상기 전기 자동차(100)의 주행 가능 거리가 기설정된 거리 이하인 경우, 즉 상기 배터리(110)에 대한 충전이 필요한 경우에만, 상기 충전 스테이션(200)에 관한 정보를 상기 전기 자동차(100)로 전송하는 것이다. 상기 제17단계에서 상기 서버(300)로부터 상기 충전 스테이션(200)으로 전송되는 정보는, 예를 들면, 상기 충전 스테이션(200)의 위치, 상기 전기 자동차(100)의 현재 위치에서 충전 스테이션(200)까지의 거리, 상기 전기 자동차(100)의 현재 위치에서 충전 스테이션(200)까지의 최적 주행 경로나 주행 시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있을 것이다. 그리고 상기 서버(300)는, 상기 전기 자동차(100)의 계속적인 주행을 고려하여 실시간 또는 기설정된 시간적 간격으로 상기 충전 스테이션(200)을 검색하고, 이를 상기 전기 자동차(100)로 전송할 수 있다.
상기 전기 자동차(100)는, 상기 제19단계에서 상기 서버(300)로부터 전송받은 상기 충전 스테이션(200)에 관한 정보를 표시한다.(S21) 실질적으로 상기 서버(300)로부터 전송받은 정보는 디스플레이 유닛(150)에 표시될 것이다. 그리고 상기 디스플레이 유닛(150)에는, 상기 충전 스테이션(200)에 관한 정보 이외에 상기 배터리(110)의 잔존 용량 또는/및 상기 전기 자동차(100)의 주행 가능 거리가 동시 또는 선행하여 표시될 수 있다.
다음으로, 상기 배터리(110)의 충전이 개시되었는지 여부를 판단한다.(S23) 상기 제23단계에서의 상기 배터리(110)의 충전의 개시 여부는, 상기 전기 자동차(100)와 충전기(210)와의 연결 여부나 상기 충전기(210)로부터 상기 배터리(110)로의 전력의 공급의 개시 여부에 따라서 판단될 수 있다.
마지막으로, 상기 제23단계에서 상기 배터리(110)의 충전이 개시된 것으로 판단되면, 상기 서버(300)로부터 상기 전기 자동차(100)로의 상기 충전 스테이션(200)에 관한 정보의 전송 및 상기 디스플레이 유닛(150)에 의한 상기 충전 스테이션(200)에 관한 정보의 표시가 종료된다.(S25)
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
상술한 실시예에서는, 설명의 편의상, 상기 전기 자동차가 상기 충전 스테이션에 구비되는 상기 충전기에 의하여 충전되는 것으로 한정하였다. 그러나 상기 전기 자동차는, 단독으로 구비되는 상기 충전기에 의하여 충전될 수도 있음은 물론이다. 그리고 상술한 바와 같은 단독으로 구비되는 상기 충전기의 경우에는, 상기 서버로부터 상기 충전기에 관한 정보가 상기 전기 자동차로 전송될 것이다.

Claims (8)

  1. 전기 자동차의 배터리를 충전하기 위한 충전기를 포함하는 전기 자동차의 충전 시스템에 있어서:
    상기 전기 자동차가 수신한 GPS 신호로부터 독출한 현재 위치에 관한 위치 정보 및 배터리의 잔존 용량을 기초로 계산한 주행 가능 거리에 관한 정보를 상기 전기 자동차로부터 전송받고, 전송받은 상기 전기 자동차의 위치 정보 및 주행 가능 거리에 관한 정보를 기초로 상기 전기 자동차의 주행 가능 거리 내에 위치되는 충전기를 검색하며, 검색된 상기 충전기에 관한 정보를 상기 전기 자동차로 전송하는 서버를 더 포함하고,
    상기 서버는 상기 전기 자동차의 현재 위치에서 충전기까지의 최적 주행 경로나 주행 시간 중 적어도 하나를 상기 전기 자동차로 전송하며, 상기 전기 자동차의 주행 가능 거리가 기설정된 거리 이하인 경우에만, 상기 전기 자동차로 상기 충전기에 관한 정보를 전송하는 전기 자동차의 충전 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버는, 상기 충전기의 위치, 상기 전기 자동차의 현재 위치에서 충전기까지의 거리 중 적어도 하나를 상기 전기 자동차로 전송하는 충전 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 서버는, 상기 배터리의 충전이 개시되면, 상기 전기 자동차로의 상기 충전기에 관한 정보의 전송을 중단하는 충전 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 전기 자동차는, 상기 서버로부터 전송받은 상기 충전기에 관한 정보를 표시하는 전기 자동차의 충전 시스템.
  6. 전기 자동차에 구비되는 배터리가 충전기에 의하여 충전되는 전기 자동차의 충전 방법에 있어서:
    상기 전기 자동차가, 현재 위치에 관한 위치 정보를 독출하고, 주행 가능 거리를 계산하는 단계;
    상기 전기 자동차가, 검출된 상기 전기 자동차의 위치 정보 및 계산된 주행 가능 거리에 관한 정보를 서버로 전송하는 단계;
    상기 서버가, 상기 전기 자동차로부터 전송된 상기 전기 자동차의 위치 정보 및 주행 가능 거리에 관한 정보를 기초로 상기 전기 자동차의 주행 가능 거리 내에 위치하는 충전기를 검색하는 단계;
    상기 서버가, 검색된 상기 충전기에 관한 정보를 상기 전기 자동차로 전송하는 단계;
    상기 전기 자동차가, 상기 서버로부터 전송받은 상기 충전기에 관한 정보를 표시하는 단계; 및
    상기 서버가 상기 전기 자동차의 현재 위치에서 충전기까지의 최적 주행 경로나 주행 시간 중 적어도 하나를 상기 전기 자동차로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 서버는, 상기 전기 자동차의 주행 가능 거리가 기설정된 거리 이하인 경우에만 상기 전기 자동차로 상기 충전기에 관한 정보를 전송하고, 상기 배터리의 충전이 개시되면 상기 전기 자동차로의 상기 충전기에 관한 정보의 전송을 중단하는 전기 자동차의 충전 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 서버는, 상기 전기 자동차의 주행을 고려하여 실시간 또는 기설정된 시간적 간격으로 상기 충전기를 검색하고, 검색된 상기 충전기에 관한 정보를 상기 전기 자동차로 전송하는 전기 자동차의 충전 방법.
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