KR101500431B1

KR101500431B1 - Interference suppression method in advanced metering infrastructural system, method, system and apparatus for power line communication

Info

Publication number: KR101500431B1
Application number: KR20130167925A
Authority: KR
Inventors: 박주현; 박영식; 김진영
Original assignee: 광운대학교 산학협력단
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2015-03-18

Abstract

The present invention relates to an interference suppression method in an intelligent metering infrastructure system, which can suppress interference appearing in an AMI system and an electric vehicle charging system, to a power line communication method, a power line communication system, and a power line communication apparatus. The power line communication system according to the present invention comprises: an advanced metering infrastructure (AMI) including a smart meter measuring power consumption of a power demander and an energy management system (EMS) and then transmitting the measurement to a power supplier; and an electric vehicle charging device connected to the AMI system through a power line, and charging a battery of an electric vehicle as power is received.

Description

지능형 검침 인프라 시스템 내에서의 신호 간섭을 억제하는 방법, 전력선 통신 방법, 전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 장치{INTERFERENCE SUPPRESSION METHOD IN ADVANCED METERING INFRASTRUCTURAL SYSTEM, METHOD, SYSTEM AND APPARATUS FOR POWER LINE COMMUNICATION}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for suppressing signal interference in an intelligent meter reading infrastructure system, a power line communication method, a power line communication system, and a power line communication apparatus.

본 발명은 지능형 검침 인프라 시스템 내에서의 신호 간섭을 억제하는 방법, 전력선 통신 방법, 전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력선을 이용하는 통신 네트워크 상에서 신호 간섭을 억제하는 지능형 검침 인프라 시스템 내에서의 신호 간섭을 억제하는 방법, 전력선 통신 방법, 전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for suppressing signal interference in an intelligent meter infrastructure system, a power line communication method, a power line communication system, and a power line communication device, and more particularly, to an intelligent meter reading infrastructure A method for suppressing signal interference in a system, a power line communication method, a power line communication system, and a power line communication apparatus.

최근 차세대 전력망으로 일컬어지는 스마트 그리드(Smart Grid)가 전 세계의 관심사업으로 빠르게 발전하고 있다. 스마트 그리드란 말 그대로 지능형 전력망을 의미하며, 기존의 전력망에 정보통신기술을 접목하여 에너지 네트워크와 통신 네트워크를 결합한 것으로 전력공급자와 전력소비자가 실시간으로 전기사용에 관련된 정보를 주고받음으로서 에너지 사용을 최적화할 수 있는 차세대 전력망이다. 이를 위해 스마트 그리드에는 전체 전력시스템을 완벽히 감시, 진단 및 제어할 수 있는 능력이 필수적이다. Recently, the Smart Grid, which is referred to as the next generation power grid, has rapidly developed into a business of interest to all over the world. Smart grid means intelligent power grid. It combines energy network and communication network by combining information and communication technology with existing power grid. It can optimize energy use by sending and receiving information related to electricity usage in real time by power suppliers and consumers. It is the next generation power grid that can do. To this end, the ability to fully monitor, diagnose and control the entire power system is essential to the Smart Grid.

지능형 검침 인프라, 즉 AMI(Advanced Metering Infrastructure)는 전기, 가스, 수도와 같은 여러 가지 유틸리티 자원의 사용과 관련된 데이터를 평가하기 위하여 사용되는 시스템의 집합체로서, 스마트 그리드에서는 스마트 미터(smart meter)를 기반으로 전력공급자와 전력소비자 사이에 양방향 정보교환을 통해 부하 제어 및 수요 응답(demand response)을 가능케 하여 시스템 상의 첨두 요구(peak demand)를 감소시키고, 에너지 소비와 비용 감소를 유도하기 위한 동적 과금을 가능하게 한다.The Intelligent Metering Infrastructure, or AMI (Advanced Metering Infrastructure), is a collection of systems used to evaluate data related to the use of various utility resources such as electricity, gas, and water. Smart grids are based on smart meters Enables bidirectional information exchange between power suppliers and power consumers to enable load control and demand response to reduce peak demand in the system and enable dynamic billing to drive energy consumption and cost reduction .

한편, 한국전력공사에서 시행하는 AMI 시스템에서는 국제표준 IEC12139-1을 사용하는 고속 전력선 통신(PLC: Power Line Communication)을 통신방식으로 채택하여 AMI 산업을 진행하고 있는데, 전기자동차 충전 시스템과 연결되는 경우에 전기자동차 충전기 국제표준인 타입1 콤보(type1 combo) 충전 방식에 사용되는 고속 PLC인 홈 플러그 그린파이(home plug green PHY)와 상호 신호 간섭이 발생하는 문제가 있다.
Meanwhile, the AMI system implemented by Korea Electric Power Corporation (KEMCO) adopts the high-speed power line communication (PLC: Power Line Communication) using the international standard IEC12139-1 as the communication method. There is a problem that mutual signal interference occurs with the home plug green PHY, which is a high-speed PLC used in the type 1 combo charging method of the electric car charger international standard.

본 발명의 일 과제는, AMI 시스템과 전기자동차 충전 시스템에서 나타나는 간섭을 억제시키는 지능형 검침 인프라 시스템 내에서의 신호 간섭을 억제하는 방법, 전력선 통신 방법, 전력선 통신 시스템 및 전력선 통신 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for suppressing signal interference, an electric power line communication method, a power line communication system, and a power line communication device in an intelligent meter reading infrastructure system that suppresses interference in an AMI system and an electric vehicle charging system.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments and that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims .

본 발명의 일 양상에 따르면, 전력 공급처로부터 전력을 공급받아 전력 수요처 측의 전력 소모 기기에 전력을 공급하는 에너지 관리 장치(EMS: Energy Management System) 및 상기 전력 수요처 측의 전력 소비를 계측하여 상기 전력 공급처 측에 전달하는 스마트 미터를 포함하는 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 시스템; 및 상기 AMI 시스템과 전력선으로 연결되어 전력을 공급받아 전기 자동차의 배터리를 충전하는 전기 자동차 충전 장치;를 포함하되, 상기 전기 자동차 충전 장치는, 상기 AMI 시스템으로부터 전력을 공급받아 상기 전기 자동차에 공급하는 전력 공급 모듈, 상기 전기 자동차 측 전력선에 연결되어 상기 전기 자동차와 제1 PLC 통신(Power Line Communication)을 수행하는 차량용 PLC 모듈, 상기 AMI 시스템 측 전력선에 연결되어 상기 AMI 시스템과 제2 PLC 통신을 수행하는 AMI용 PLC 모듈, 상기 AMI용 PLC 모듈을 통해 상기 AMI 시스템과 상기 전력 소비에 관한 정보를 송수신하고 상기 차량용 PLC 모듈을 통해 상기 전기 자동차와 상기 배터리의 충전에 관한 정보를 송수신하는 콘트롤러 및 상기 AMI 시스템 측 전력선과 상기 전기 자동차 측 전력선 사이에 설치되어 상기 차량용 PLC 모듈에 의해 발생되는 상기 제1 PLC 통신의 전력 신호가 상기 AMI 시스템 측 전력선에 전달되는 것으로 방지하는 필터링 모듈을 포함하는 전력선 통신 시스템이 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided an energy management system (EMS: Energy Management System) that receives power from a power supply source and supplies power to a power consumption device on the power demand side, An Advanced Metering Infrastructure (AMI) system including a smart meter for delivering to a source; And an electric vehicle charging device connected to the AMI system by a power line to receive electric power to charge the battery of the electric vehicle, wherein the electric vehicle charging device is configured to supply electric power from the AMI system to the electric vehicle A power module, a vehicle PLC module connected to the electric vehicle side power line for performing a first PLC communication (Power Line Communication) with the electric vehicle, a second PLC communication module connected to the AMI system side power line, A controller for transmitting and receiving information about the electric power consumption to and from the AMI system through the PLC module for AMI and transmitting and receiving information about charging of the electric vehicle and the battery through the vehicle PLC module, Side power line and the electric-vehicle-side power line, And a filtering module for preventing a power signal of the first PLC communication generated by the LC module from being transmitted to the power line on the AMI system.

본 발명의 다른 양상에 따르면, AMI 시스템에 연결되어 전기 자동차를 충전하는 전력선 통신 장치로서, 상기 AMI 시스템 및 상기 전기 자동차를 전력선으로 연결하고, 상기 AMI 시스템으로부터 전력을 공급받아 상기 전기 자동차에 공급하는 전력 공급 모듈; 상기 전기 자동차 측 전력선에 연결되어 상기 전기 자동차와 제1 PLC 통신을 수행하는 차량용 PLC 모듈; 상기 AMI 시스템 측 전력선에 연결되어 상기 AMI 시스템과 제2 PLC 통신을 수행하는 AMI용 PLC 모듈; 및 상기 AMI 시스템 측 전력선과 상기 전기 자동차 측 전력선 사이에 설치되어 상기 제1 PLC 통신의 전력 신호와 상기 제2 PLC 통신의 전력 신호 간의 간섭을 방지하는 필터링 모듈;을 포함하는 전력선 통신 장치가 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a power line communication device connected to an AMI system to charge an electric vehicle, the electric line communication device connecting the AMI system and the electric vehicle with a power line, supplying electric power from the AMI system to the electric vehicle Power supply module; A PLC module for a vehicle connected to the electric power line on the electric vehicle side and performing a first PLC communication with the electric vehicle; An AMI PLC module connected to the power line on the AMI system side and performing a second PLC communication with the AMI system; And a filtering module installed between the power line on the AMI system side and the power line on the electric vehicle side to prevent interference between the power signal of the first PLC communication and the power signal of the second PLC communication. .

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, AMI 시스템으로부터 전력을 공급받아 전기 자동차에 공급하는 단계; 상기 전기 자동차 측 전력선을 통해 제1 PLC 통신으로 상기 전기 자동차와 배터리 충전에 관한 정보를 송수신하는 단계; 상기 AMI 시스템 측 전력선을 통해 제2 PLC 통신으로 상기 AMI 시스템과 소모 전력에 관한 정보를 송수신하는 단계; 및 상기 제1 PLC 통신의 전력 신호와 상기 제2 PLC 통신의 전력 신호가 서로 간섭하는 것을 방지하는 단계;를 포함하는 전력선 통신 방법이 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an electric vehicle, Transmitting and receiving information on battery charging with the electric vehicle through a first PLC communication through the electric vehicle side power line; Transmitting and receiving information on power consumption to the AMI system through a second PLC communication through the power line on the AMI system side; And preventing a power signal of the first PLC communication and a power signal of the second PLC communication from interfering with each other.

본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that the solution of the problem of the present invention is not limited to the above-mentioned solutions, and the solutions which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs It will be possible.

본 발명에 의하면, 전기 자동차 Type1 Combo 방식에서 충전 신호가 AMI 시스템으로 역류하는 것을 억제시킬 수 있어 한전의 AMI 시스템과 국제 표준 충전 방식으로 사용되고 있는 Type1 Combo 방식이 충돌 없이 사용 가능하게 된다.According to the present invention, since the charging signal can be prevented from flowing back to the AMI system in the electric car Type 1 Combo system, the Type 1 Combo system used in the AMI system of KEPCO and the international standard charging system can be used without collision.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and the effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 그리드의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 AMI 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 전력 수요처 측의 하위 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시에에 따른 전력 수요처의 하위 시스템의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전을 위한 AMI 하위 시스템의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시에에 따른 전기 자동차 충전 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시에에 따른 전력선 통신 방법의 순서도이다.1 is a schematic diagram of a smart grid according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of an AMI system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of a subsystem of a power demand side according to an embodiment of the present invention. FIG.
4 is a block diagram of a power subsystem subsystem in accordance with an embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram of an AMI subsystem for charging an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of an electric vehicle charging apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart of a power line communication method according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative of the present invention and not to limit the scope of the invention. Should be interpreted to include modifications or variations that do not depart from the spirit of the invention.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.Although the terms used in the present invention have been selected in consideration of the functions of the present invention, they are generally used in general terms. However, the present invention is not limited to the intention of the person skilled in the art to which the present invention belongs . However, if a specific term is defined as an arbitrary meaning, the meaning of the term will be described separately. Accordingly, the terms used herein should be interpreted based on the actual meaning of the term rather than on the name of the term, and on the content throughout the description.

본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The drawings attached hereto are intended to illustrate the present invention easily, and the shapes shown in the drawings may be exaggeratedly displayed as necessary to facilitate understanding of the present invention, and thus the present invention is not limited by the drawings.

본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of known configurations or functions related to the present invention will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be obscured.

또 상기 제1 PLC 통신은 HPGP(Home Plug Green PHY)이고, 상기 제2 PLC 통신은 IEC12139-1일 수 있다. The first PLC communication may be HPGP (Home Plug Green PHY), and the second PLC communication may be IEC12139-1.

또 상기 제1 PLC 통신의 전력 신호의 출력값이 상기 제2 PLC 통신의 전력 신호의 출력값보다 크고, 상기 필터링 모듈은, 상기 제1 PLC 통신의 전력 신호가 상기 AMI 시스템 측의 전력선으로 역류하는 것을 방지할 수 있다. The output value of the power signal of the first PLC communication is larger than the output value of the power signal of the second PLC communication and the filtering module prevents the power signal of the first PLC communication from flowing back to the power line of the AMI system side can do.

또 상기 필터링 모듈은, 상기 제1 PLC 통신의 주파수 대역을 차단하는 로-패스 필터일 수 있다. The filtering module may be a low-pass filter which cuts off a frequency band of the first PLC communication.

또 상기 AMI용 PLC 모듈을 통해 상기 AMI 시스템과 상기 전력 소비에 관한 정보를 송수신하고 상기 차량용 PLC 모듈을 통해 상기 전기 자동차와 상기 배터리의 충전에 관한 정보를 송수신하는 콘트롤러;를 포함할 수 있다. And a controller for transmitting and receiving information on the electric power consumption to and from the AMI system through the AMI PLC module and transmitting and receiving information about charging of the electric vehicle and the battery through the vehicle PLC module.

또 상기 배터리의 충전에 관한 정보는, 상기 전기 자동차의 식별 정보, 상기 배터리의 규격에 관한 정보, 상기 배터리의 충전 상태 정보 및 급속 충전인지 완속 충전인지 여부에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Further, the information on the charging of the battery may include at least one of identification information of the electric vehicle, information on the specification of the battery, charging status information of the battery, and information on whether the charging is fast charging or continuous charging .

또 상기 콘트롤러는, 상기 전기 자동차의 충전에 소모된 전력에 관한 정보를 상기 AMI용 PLC 모듈을 통해 상기 AMI 시스템의 에너지 관리 장치 또는 스마트 미터로 전송할 수 있다.The controller may transmit information on power consumed in charging the electric vehicle to the energy management device or smart meter of the AMI system through the AMI PLC module.

또 상기 방지하는 단계는, 로-패스 필터를 이용하여 상기 제1 PLC 통신의 주파수 대역을 차단하여 상기 제2 PLC 통신보다 전력 신호의 출력값이 큰 상기 제1 PLC 통신의 전력 신호가 상기 AMI 시스템 측 전력선으로 전달되는 것을 차단하는 단계;를 포함할 수 있다.
In addition, the above-mentioned prevention may be performed by blocking the frequency band of the first PLC communication by using the low-pass filter, so that the power signal of the first PLC communication having a larger output value of the power signal than the second PLC communication is transmitted to the AMI system side And blocking transmission to the power line.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 그리드(100)에 관하여 설명한다.Hereinafter, a smart grid 100 according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 그리드(100)의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a smart grid 100 in accordance with an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 스마트 그리드(100)는 발전소(122), 전력소(125), 변전소(127) 등을 포함하는 전력 공급처(120)와 가정이나 사무실과 같은 전력 수요처(140)를 포함할 수 있다. 1, the smart grid 100 may include a power source 120 including a power station 122, a power station 125, a substation 127, etc. and a power demanding unit 140 such as a home or office. have.

발전소(122)는 전력을 생산하여 송전선(123)을 통해 전력소(125)에 전력을 공급한다. 발전소(122)에는 화력이나 수력 또는 원자력 발전을 통해 전력을 생산하는 전통적인 형태의 발전소는 물론, 신재생에너지인 태양광이나 풍력을 이용하는 태양광 발전소, 풍력 발전소 등이 포함될 수 있다. The power plant 122 generates electric power and supplies electric power to the electric power plant 125 via the electric power transmission line 123. The power plant 122 may include a conventional type power plant that generates electricity through thermal, hydraulic, or nuclear power, as well as a solar power plant or a wind power plant that uses solar power or wind power, which is new and renewable energy.

전력소(125)는 각 발전소(122)로부터 대용량 전력을 수집하여 변전소(127)를 통해 전력 수요처(140)에 전력을 공급한다. The power station 125 collects a large amount of power from each power plant 122 and supplies power to the power demanding place 140 via the substation 127.

변전소(127)는 전력소(125)로부터 전력을 받거나 태양광 발전소나 풍력 발전소 등에서 생산된 비교적 소량의 전력은 전력소(125)를 거치지 않고 직접 수집하여, 가정이나 사무실에서 사용하기 적합한 전압으로 변전하여 전력 수요처(140)에 분배되도록 한다. The substation 127 directly collects a relatively small amount of power generated by the power station 125 or a solar power plant or a wind power plant without going through the power station 125 and transforms the voltage into a voltage suitable for use in a home or office, And distribute it to the customer 140.

가정이나 사무실 등의 전력 수요처(140)는 변전소(127)에서 송전된 전기를 저장 장치를 거쳐 수전하여 전기를 이용할 수 있다. 전력 수요처(140)에는 스마트 미터(smart meter)가 마련되어서 각 전력 수요처(140)에서 사용되는 전력 및 전력요금을 실시간으로 파악할 수 있으며, 이를 통해 사용되는 전력량 및 전력요금을 인지하여 상황에 따라 전력 소모량이나 전력 요금을 줄이는 방안을 강구할 수 있다. 또한 가정이나 사무실 등의 전력 수요처(140)에서도 태양광을 이용하여 발전하거나 또는 하이브리드 전기자동차(Plug in Hybrid Electric Vehicle)에 장착된 연료 전지를 통해 전기를 생산하여 전기를 자체적으로 공급하거나 또는 잔여 전력을 공급처(120)에 역전송하여 되파는 것이 가능하다.
A power consumer 140 such as a home or office can receive electricity transmitted from the substation 127 via a storage device and use electricity. A smart meter is provided in the power demanding place 140 to grasp the power and electric power charges used in each power demanding place 140 in real time and recognizes the amount of electric power to be used and the electric power charge, You can find ways to reduce your consumption and electricity costs. In addition, the electricity demand site 140 of a home or an office may generate electric power using solar light or a fuel cell mounted on a hybrid electric vehicle to supply electric power itself, It is possible to send back to the source 120 and back.

여기서, 발전소(122), 전력소(125), 저장 장치 및 수요처(140)는 서로 양방향 통신을 할 수 있다. 따라서 수요처(140)에서는 일방적으로 전기를 받기만 하는 것이 아니라 수요처(140)의 상황을 전력 공급처(120)에 통지 할 수 있으며, 이에 따라 공급처(120)에서는 수요처(140)의 상황에 맞게 적절히 전기의 생산하여 분배할 수 있다. 이에 따라 스마트 그리드(100)는 공급처(120)와 수요처(140) 간의 전력 정보의 실시간 교환을 통해 실시간 전력망 반응을 현실화시켜 첨두 수요(peak demand)를 맞추는데 소요되는 높은 비용을 줄일 수 있다.Here, the power plant 122, the power station 125, the storage device, and the demander 140 can perform bidirectional communication with each other. Therefore, the customer 140 can not not only receive the electricity unilaterally but also notify the power supply source 120 of the situation of the customer 140. Accordingly, the supply source 120 can appropriately transmit electricity to the customer 140 in accordance with the situation of the customer 140 Production and distribution. Accordingly, the smart grid 100 realizes the real-time power network reaction through the real-time exchange of the power information between the supply source 120 and the demander 140, thereby reducing the high cost required to meet the peak demand.

이와 같은 양방향 통신을 위하여 수요처(140)에는 실시간 전력 관리 및 소요 전력의 실시간 예측을 담당하는 에너지 관리 장치(EMS: Energy Management System, 1440) 및 전력 소모량을 실시간으로 계측하는 지능형 검침 인프라(AMI: Advanced Metering Infrastructure) 시스템이 설치될 수 있다. For such bidirectional communication, the customer 140 is provided with an energy management system (EMS: Energy Management System 1440) for real time power management and real-time prediction of required power and an intelligent meter reading infrastructure (AMI: Metering Infrastructure systems can be installed.

에너지 관리 장치(1440)는 사무실이나 가정 등의 각 수요처(140)에서 사용되는 로컬 에너지 관리 장치(Local EMS)와 각 수요처(140)의 로컬 에너지 관리 장치(1440)와 통신하여 각 수요처(140)로부터 각종 정보를 취합하여 처리하는 중앙 에너지 관리 장치(Central EMS)로 구성될 수 있다. The energy management apparatus 1440 communicates with a local energy management apparatus (Local EMS) used in each consumer 140 in the office or a home and a local energy management apparatus 1440 in each consumer 140, And a central energy management apparatus (Central EMS) for collecting and processing various information from the information processing apparatus.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 AMI 시스템(1000)의 개략도이다.2 is a schematic diagram of an AMI system 1000 in accordance with an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, AMI 시스템(1000)은 전력 공급처(120) 측의 상위 시스템(1200)과 스마트 미터(1420)를 중심으로 하는 각 수요처(140) 측의 하위 시스템(1400)으로 구성될 수 있다. 2, the AMI system 1000 may include a subsystem 1400 on the side of a consumer 140 centered on an upper system 1200 on the power supply source 120 side and a smart meter 1420 have.

상위 시스템(1200)은 각 수요처(140)의 스마트 미터(1420)로부터 수요처(140)의 소비 전력 정보를 수집하는 데이터 집중 장치(DCU: Data Concentration Unit, 1260), DCU(1260)로부터 소비 전력 정보를 수집하는 자동 데이터 수집 시스템(ADCS: Automated Data Collection System, 1240), 그리고 DCU(1260)와 ADCS(1240)를 통해 수집된 각 전력 수요처(140) 별 소비전력정보, 전력 생산자의 전력 생산 및 공급 정보, 전력 요금 정보 등에 기반하여 수요처(140) 별 전력 요금을 산출하는 전력 정보 처리 시스템(MDMS: Meter Data Management System, 1220)로 구성될 수 있다. 여기서, 전력 요금 정보에는 업종별 전력 요금 정보, 시간별 전력 요금 정보, 전력 사용량 별 누진 요금 정보 등이 포함될 수 있다. The upper system 1200 includes a data concentration unit (DCU) 1260 for collecting power consumption information of the customer 140 from the smart meter 1420 of each customer 140, power consumption information (ADCS: Automated Data Collection System, 1240), and information on power consumption by each power demand (140) collected through DCU (1260) and ADCS (1240) And a power information processing system (MDMS: Meter Data Management System) 1220 for calculating a power charge for each customer 140 based on information, electric power charge information, and the like. Here, the electric power charge information may include electric power charge information of each type of industry, electricity charge information of each hour, progressive charge information by electric power usage amount, and the like.

도 3은 본 발명의 실시에에 따른 전력 수요처(140) 측의 하위 시스템(1400)의 개략도이고, 도 4는 본 발명의 실시에에 따른 전력 수요처(140)의 하위 시스템(1400)의 블록도이다.FIG. 3 is a schematic diagram of a subsystem 1400 on the power demand side 140 according to an embodiment of the present invention and FIG. 4 is a block diagram of a subsystem 1400 of a power demand site 140 according to an embodiment of the present invention. to be.

도 3 및 도 4를 참조하면, 전력 수요처(140)의 하위 시스템(1400)은 상위 시스템(1200)과 연결되는 스마트 미터(1420), 전력 수요처(140)의 전력 사용 전반에 관한 사항을 관리하는 에너지 관리 장치(1440) 및 각종 가전 기기나 전기 자동차 충전 장치(2000) 등의 개별 전력 소모 기기에 연결되어 전력 소비를 제어하고 계측하는 단말기(1460)를 포함할 수 있다. 이들 하위 시스템(1400)의 구성 요소들은 서로 정보 교환을 하는 홈 네트워크(HAN: Home Area Network)를 구성할 수 있으며, 구성 요소들 간의 통신은 전력선 통신(PLC: Power Line Communication)을 통해 이루어질 수 있다. 3 and 4, the subsystem 1400 of the power demanding entity 140 manages matters relating to overall power use of the smart meter 1420 and the power demanding entity 140 connected to the upper system 1200 And a terminal 1460 connected to an individual power consumption device such as an energy management device 1440 and various home appliances or electric vehicle charging devices 2000 to control and measure power consumption. The components of the subsystem 1400 may constitute a home network (HAN) for exchanging information, and the communication between the components may be performed through power line communication (PLC) .

여기서, 스마트 미터(1420)나 에너지 관리 장치(1440)는 가정에 공급되는 전력 및 전력 요금을 실시간으로 측정할 수 있다. 구체적으로 스마트 미터(1420)나 에너지 관리 장치(1440)는 업종별 전력 요금 정보, 시간별 전력 요금 정보, 전력 사용량 별 누금 요금 정보 등에 기초하여 전력 요금을 산정할 수 있으며, 이러한 전력 요금을 이용하여 전력 요금이 비싼 시간대를 피해 상대적으로 전력 요금이 저렴한 심야 시간 구간에 전력을 소모하도록 유도할 수 있다. Here, the smart meter 1420 or the energy management device 1440 can measure the electric power and electric power charges supplied to the home in real time. Specifically, the smart meter 1420 or the energy management device 1440 can calculate the electric power charges based on the electric power rate information of each type, electric power rate information of each electric power system, electric power rate information of each electric power consumption, etc., It is possible to induce the electric power to be consumed in the middle of the nighttime time period in which the electric power charge is relatively cheap.

단말기(1460)는 개별 전력 소모 기기에 연결될 수 있다. 이러한 단말기(1460)는 계측 모듈과 제어 모듈을 포함할 수 있다. 계측 모듈은 각 단말기(1460)에 연결된 개별 전력 소모 기기의 소모 전력을 계측하고, 계측된 정보를 에너지 관리 장치(1440)에 전달할 수 있다. 또 제어 모듈은 스마트 미터(1420)나 에너지 관리 장치(1440)의 제어를 받아 연결된 전력 소모 기기로 공급되는 전력을 제어할 수 있다. Terminal 1460 may be coupled to an individual power consumption device. Such terminal 1460 may include a metering module and a control module. The metering module can measure the power consumption of the individual power consumption devices connected to each terminal 1460 and deliver the measured information to the energy management device 1440. In addition, the control module may control the power supplied to the connected power consumption device under the control of the smart meter 1420 or the energy management device 1440.

단말기(1460)에 연결되는 개별 전력 소모 기기는 텔레비전, 냉장고, 세탁기, 건조기, 에어컨, 청소기, 조명 장치, 조리 기기 등과 같은 가전기기 또는 전기 자동차의 배터리를 충전시키기 위한 전기 자동차 충전 장치(2000) 등일 수 있다. 이외에도 단말기(1460)에는 전력 수요처(140)에 설치된 태양광 발전기나 풍력 발전기와 같은 전력 생산 장치나 전력을 저장하는 에너지 저장 장치 등일 수 있다. 이때 단말기(1460)는 다른 단말기(1460)에 연결되는 개별 전력 소모 기기에 공급하거나 또는 전력 회사에 전기를 되팔기 위해 전력 생산 장치나 에너지 저장 장치로부터 전력을 공급받을 수 있다. The individual power consumption device connected to the terminal 1460 may be a home appliance such as a television, a refrigerator, a washing machine, a dryer, an air conditioner, a vacuum cleaner, a lighting device, a cooking appliance, etc. or an electric vehicle charging device 2000 for charging a battery of an electric vehicle . In addition, the terminal 1460 may be a power generation device such as a solar power generator or a wind power generator installed in the power consumer 140, or an energy storage device for storing power. At this time, the terminal 1460 may be supplied with power from the power generating device or the energy storage device to supply power to the separate power consumption device connected to the other terminal 1460 or to resume electricity to the power company.

한편, 스마트 가전이나 스마트 전기 자동차 충전 장치(2000)와 같이 자체적으로 소모 전력을 계측, 제어할 수 있는 개별 전력 소모 기기의 경우에는 단말기(1460) 대신 전력 계측 및 제어 기능이 탑재되지 않고 단지 전력 공급을 위한 연결만을 위한 더미 단말기(1460)를 통해서 홈 네트워크에 접속할 수도 있다.
On the other hand, in the case of a separate power consumption device capable of measuring and controlling the consumed electric power itself such as a smart home appliance or a smart electric vehicle charging device 2000, instead of the terminal 1460, power measurement and control functions are not installed, Dummy terminal 1460 for connection only to the home network.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차 충전을 위한 AMI 하위 시스템(1400)의 개략도이다.5 is a schematic diagram of an AMI subsystem 1400 for charging an electric vehicle in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 전기 자동차 충전 장치(2000)는 하위 AMI 네트워크(1400)와 연결되어 전력을 공급받아 이를 이용하여 전기 자동차의 차량 배터리를 충전할 수 있다.
Referring to FIG. 5, the electric vehicle charging apparatus 2000 may be connected to a lower AMI network 1400 to receive electric power to charge the vehicle battery of the electric vehicle.

도 6은 본 발명의 실시에에 따른 전기 자동차 충전 장치(2000)의 블록도이다.6 is a block diagram of an electric vehicle charging apparatus 2000 according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 전기 자동차 충전 장치(2000)는 도 5에 도시된 바와 같이 입력 모듈(2100), 출력 모듈(2200), 전력 공급 모듈(2300), 차량용 PLC 모듈(2400), AMI용 PLC 모듈(2500), 필터링 모듈(2600), 메모리(2700) 및 콘트롤러(2800)를 포함할 수 있다. 6, the electric vehicle charging apparatus 2000 includes an input module 2100, an output module 2200, a power supply module 2300, a vehicle PLC module 2400, an AMI PLC A module 2500, a filtering module 2600, a memory 2700, and a controller 2800.

입력 모듈(2100)은 사용자로부터 입력을 받을 수 있다. 입력 모듈(2100)은 다양한 형태의 입력 장치로 제공될 수 있다. 예를 들어, 입력 모듈(2100)은 키패드나 키보드, 마우스, 터치 패널, 마이크 등으로 제공될 수 있다. The input module 2100 may receive input from a user. The input module 2100 may be provided with various types of input devices. For example, the input module 2100 may be provided as a keypad, a keyboard, a mouse, a touch panel, a microphone, or the like.

출력 모듈(2200)은 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 출력 모듈(2200)은 다양한 형태의 출력 장치로 제공될 수 있다. 예를 들어, 출력 모듈(2200)은 디스플레이나 스피커 등으로 제공될 수 있다. 디스플레이의 경우에는 터치 패널과 결합된 형태의 터치 디스플레이 패널로 제공되는 것도 가능하다. The output module 2200 may output information to the user. The output module 2200 may be provided with various types of output devices. For example, the output module 2200 may be provided as a display, a speaker, or the like. In the case of a display, it may be provided as a touch display panel combined with a touch panel.

전력 공급 모듈(2300)은 전력 에너지 관리 장치(1440)로부터 전력을 공급받고, 전력선을 통해 전기 자동차의 배터리와 연결되어 전기를 공급하여 전기 자동차의 배터리를 충전할 수 있다.The power supply module 2300 receives electric power from the electric energy management device 1440, and is connected to the battery of the electric vehicle through a power line to supply electricity to charge the battery of the electric vehicle.

차량용 PLC 모듈(2400)은 전기 자동차와 PLC 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 차량용 PLC 모듈(2400)은 1.8~28Mhz 주파수 대역을 사용하는 HPGP(Home Plug Green PHY, ISO/IEC 15118-3) 방식의 고속 PLC를 이용하여 전기 자동차와 통신을 수행할 수 있다. GM, BMW, 폴크스바겐, 포드, 크라이슬러 등 대부분의 완성차가 충전 방식에서 HPGP 방식을 이용하여 따르고 있다.The vehicle PLC module 2400 can communicate with an electric vehicle in a PLC manner. For example, a vehicle PLC module 2400 can communicate with an electric vehicle using a high-speed PLC of HPGP (Home Plug Green PHY, ISO / IEC 15118-3) using a frequency band of 1.8 to 28 MHz. GM, BMW, Volkswagen, Ford, Chrysler and most of the finished car is using the HPGP in the charging method.

차량용 PLC 모듈은 전기 자동차와 배터리의 충전에 관한 정보를 송수신할 수 있다. 이러한 정보의 예로는 전기 자동차의 배터리 충전의 규격 전력, 규격 전압, 규격 전류, 전기 자동차 배터리의 식별 정보, 전기 자동차의 식별 정보, 충전 잔여 시간, 배터리의 충전양, 급속 충전인지 완속 충전인지 여부 등이 포함될 수 있다. 일 예로 차량용 PLC 모듈(2400)은 전기 자동차로부터 상술한 정보들을 PLC 통신으로 수신할 수 있다. 또 한편, 이러한 정보는 전기 자동차의 메인 프로서세에 저장되어 있거나 또는 입력 모듈(2100)을 통해 입력될 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 입력 모듈(2100)을 통해 급속 충전인지 완속 충전인지 결정하는 사용자 입력을 입력할 수 있으며, 이러한 정보는 전기 자동차 충전 장치(2000)로부터 차량용 PLC 모듈(2400)을 통해 전기 자동차에 전달될 수 있다. 또 이러한 정보는 출력 모듈(2200)에 의해 사용자에게 제공될 수도 있다.The automotive PLC module can send and receive information about the charging of the electric car and the battery. Examples of such information include the standard electric power of the battery charge of the electric vehicle, the specification voltage, the specification current, the identification information of the electric car battery, the identification information of the electric car, the remaining charge time, the charge amount of the battery, May be included. For example, the vehicle PLC module 2400 can receive the above-described information from the electric vehicle through the PLC communication. On the other hand, this information may be stored in the main processor of the electric vehicle or input through the input module 2100. [ For example, a user may enter a user input through the input module 2100 to determine if it is a fast charge or a full charge, and this information may be provided from the electric vehicle charging device 2000 through the vehicle PLC module 2400 to an electric vehicle Lt; / RTI > This information may also be provided to the user by output module 2200. [

AMI용 PLC 모듈(2500)은 단말기(1460)와 통신하거나 또는 홈 네트워크를 통해 에너지 관리 장치(1440)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, AMI용 PLC 모듈(2500)은 2~23Mhz 주파수 대역을 사용하는 IEC12139-1를 사용할 수 있다. The AMI PLC module 2500 may communicate with the terminal 1460 or with the energy management device 1440 via the home network. For example, the PLC module 2500 for AMI can use IEC12139-1 which uses the frequency band of 2 to 23 MHz.

AMI용 PLC 모듈(2500)은 AMI 시스템(1400)과 전력 소비에 관한 정보를 송수신할 수 있다. 예를 들어, AMI용 PLC 모듈(2500)은 전기 자동차의 충전에 따라 소모된 전력에 관한 정보를 AMI 시스템(1400)에 전달할 수 있다. The AMI PLC module 2500 can transmit and receive information on power consumption to and from the AMI system 1400. For example, the PLC module 2500 for AMI can transmit information on the consumed electric power to the AMI system 1400 according to charging of the electric vehicle.

여기서, 전력 공급 모듈(2300), 차량용 PLC 모듈(2400) 및 AMI용 PLC 모듈(2500)은 전력선에 연결될 수 있다. 차량용 PLC 모듈(2400) 및 AMI용 PLC 모듈(2500)은 각각 전력선을 통해 정보를 송수신할 수 있다.Here, the power supply module 2300, the vehicle PLC module 2400, and the AMI PLC module 2500 may be connected to a power line. The vehicle PLC module 2400 and the AMI PLC module 2500 can transmit and receive information through power lines, respectively.

한편, 차량용 PLC 모듈(2400)과 AMI용 PLC 모듈(2500)이 상술한 반드시 표준 방식을 사용해야 하는 것은 아니며 이외에도 다양한 PLC 표준 방식에 따라 PLC 방식의 통신을 수행할 수 있다. Meanwhile, the automotive PLC module 2400 and the AMI PLC module 2500 do not necessarily have to use the above-described standard method, and besides, the PLC-based communication can be performed according to various PLC standard methods.

필터링 모듈(2600)은 차량용 PLC 모듈(2400)과 AMI용 PLC 모듈(2500)에 따른 유사한 주파수 대역을 사용하는 서로 상이한 두 고속 PLC 방식으로 인하여 발생하는 신호 간섭을 억제할 수 있다. 필터링 모듈(2600)은 이러한 고주파 대역의 신호를 차단함으로써 전력선 상에서 차량용 PLC 모듈(2400)에서 발생시킨 신호가 홈 네트워크 측으로 전파되거나 반대로 AMI용 PLC 모듈(2500)에서 발생시킨 신호가 차량 측으로 전파되는 것을 차단할 수 있다. 이를 위해 필터링 모듈(2600)은 예를 들어 로-패스 필터(low path filter)로 제공될 수 있다. PLC 통신에 사용되는 주파수 대역은 일반적인 가정의 교류 전력의 주파수 대역(약 60Hz)보다 훨씬 고주파 대역이므로 로-패스 필터를 사용하면 전력으로부터 PLC에 이용되는 주파수 성분을 제거할 수 있다. The filtering module 2600 can suppress signal interference caused by two different high-speed PLC systems using similar frequency bands according to the automotive PLC module 2400 and the AMI PLC module 2500. [ The filtering module 2600 blocks signals in the high frequency band so that the signal generated in the PLC module 2400 for the vehicle on the power line is propagated to the home network side or the signal generated in the PLC module 2500 for AMI is propagated to the vehicle side Can be blocked. For this purpose, the filtering module 2600 may be provided as a low-pass filter, for example. Since the frequency band used for PLC communication is much higher than the frequency band (about 60Hz) of a typical household AC power, the low-pass filter can eliminate frequency components used in the PLC from power.

메모리(2700)는 전기 자동차 충전 장치(2000)를 구동하기 위한 각종 프로그램이나 데이터가 저장되어 있을 수 있다. 메모리(2700)는 데이터를 반영구적으로 또는 임시적으로 저장할 수 있다. 메모리(2700)는 전기 자동차 충전 장치(2000)에 내장되는 형태나 탈부착 가능한 형태로 제공될 수 있다. 메모리(2700)의 예로는 하드 디스크(HDD: Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 플래쉬 메모리(flash memory), 롬(ROM: Read-Only Memory), 램(RAM: Random Access Memory) 등이 있을 수 있다. The memory 2700 may store various programs and data for driving the electric vehicle charging apparatus 2000. The memory 2700 may store data semi-permanently or temporarily. The memory 2700 may be provided in a form embedded in the electric vehicle charging apparatus 2000 or in a detachable form. Examples of the memory 2700 include a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD), a flash memory, a ROM (Read-Only Memory), a RAM This can be.

콘트롤러(2800)는 전기 자동차 충전 장치(2000)의 전반적인 동작을 제어한다. 이를 위해 콘트롤러(2800)는 각종 정보의 연산 및 처리를 수행하고 전기 자동차 충전 장치(2000)의 각 구성 요소들의 동작을 제어할 수 있다. 후술될 본 발명에 따른 전력선 통신 방법에서 전기 자동차 충전 장치(2000)의 동장은 별도의 언급이 없는 경우 콘트롤러(2800)에 의해 수행되는 것으로 해석될 수 있다.The controller 2800 controls the overall operation of the electric vehicle charging apparatus 2000. For this purpose, the controller 2800 can calculate and process various information and control the operation of each component of the electric vehicle charging apparatus 2000. In the power line communication method according to the present invention described below, the operation of the electric vehicle charging apparatus 2000 may be interpreted as being performed by the controller 2800 unless otherwise mentioned.

예를 들어, 콘트롤러(2800)는 전력선(200)을 통하여 전기 자동차와 AMI 시스템으로 전달할 데이터를 결정하고, 결정된 데이터를 구하여 전력선으로 통해 전기 자동차 또는 AMI 시스템(1400)으로 전달하도록 차량용 PLC 모듈(2400)과 AMI용 PLC 모듈(2500)를 제어할 수 있다. For example, the controller 2800 determines data to be transmitted to the electric vehicle and the AMI system through the power line 200, obtains the determined data, and transmits the data to the electric vehicle or the AMI system 1400 through a power line. ) And the PLC module 2500 for AMI.

콘트롤러(2800)는 하드웨어나 소프트웨어 또는 이들의 조합에 따라 컴퓨터나 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다. 하드웨어적으로 콘트롤러(2800)는 전기적인 신호를 처리하여 제어 기능을 수행하는 전자 회로 형태로 제공될 수 있으며, 소프트웨어적으로는 하드웨어적인 콘트롤러(2800)를 구동시키는 프로그램 형태로 제공될 수 있다.
The controller 2800 may be implemented in a computer or similar device depending on the hardware, software, or combination thereof. In hardware, the controller 2800 may be provided in the form of an electronic circuit that processes an electrical signal to perform a control function, and may be provided in a form of a program that drives a hardware controller 2800 in software.

한편, 이상에서 설명한 전기 자동차 충전 장치(2000)에 관한 내용은 이외에도 AMI용 PLC와 다른 PLC 통신을 수행하는 다른 장치, 즉 전력을 중게하는 위치에 설치되어 전력 공급측과 전력 소모측 양쪽과 PLC 통신을 수행하는 전력선 통신 장치에도 제한없이 적용될 수 있다.The above-described electric vehicle charging apparatus 2000 also includes other devices that perform other PLC communication with the PLC for AMI, such as a PLC communication with both the power supply side and the power consumption side, The present invention can be applied without limitation to the power line communication device to be performed.

예를 들어, 다시 도 4를 참조하면, 전력 생산 장치나 에너지 저장소 또는 다른 개별 장치와 연결되는 단말기(1460)가 AMI 네트워크(1400)와는 PLC 통신을 수행하고, 전력 생산 장치, 에너지 저장소 또는 개별 장치와도 PLC 통신을 수행할 수 있다. 단말기(1460)에는 이를 위해 두 개의 PLC 모듈이 탑재될 수 있으며, 이때에 필터링 장치가 탑재되어 두 PLC 모듈에 따라 발생한 신호의 간섭을 억제할 수 있다. For example, referring again to FIG. 4, a terminal 1460, which is connected to a power generation device or an energy store or other discrete device, performs PLC communications with the AMI network 1400 and communicates with the power generation device, The PLC communication can be performed. In the terminal 1460, two PLC modules may be mounted for this purpose. At this time, a filtering device is installed so that interference of signals generated by the two PLC modules can be suppressed.

또한 치 표준(Qi 표준) 또는 A4WP 표준에 따른 무선 충전 장치에도 상술한 내용이 적용될 수 있다. 구체적으로 해당 무선 충전 장치는 AMI용 PLC 모듈과 인 밴드 타입의 자기장 통신 모듈을 포함할 수 있는데, 이때에 발생하는 신호 간섭을 제거하기 위하여 상술한 구성과 유사하게 필터링 모듈이 충전 장치에 포함될 수 있다. 또 A4WP 표준에 따른 무선 충전기는 6.78Mhz를 충전 주파수로 사용하므로 이에 따른 신호 간섭을 제거하기 위하여 역시 필터링 모듈이 탑재되는 것도 가능하다.In addition, the above-described contents may be applied to a wireless charging apparatus conforming to the value standard (Qi standard) or the A4WP standard. Specifically, the wireless charging device may include an AMI PLC module and an in-band type magnetic field communication module. In order to eliminate signal interference occurring at this time, a filtering module may be included in the charging device, similar to the above- . In addition, since the wireless charger according to A4WP standard uses 6.78Mhz as the charging frequency, it is also possible to mount a filtering module to eliminate the signal interference.

한편, 이상에서는 스마트 그리드(100)를 위한 AMI 시스템(1000) 상에 전력선 통신 장치가 위치하는 것으로 설명하였으나, 반드시 전력선 통신 장치가 AMI 시스템(1000) 상에 존재하여야 하는 것은 아니다. 전력선 통신 장치는 AMI 네트워크 이외의 다른 전력선 통신 시스템 상에 존재하는 것도 가능하다.
In the above description, the power line communication apparatus is located on the AMI system 1000 for the smart grid 100. However, the power line communication apparatus does not necessarily exist on the AMI system 1000. The power line communication device may be present on a power line communication system other than the AMI network.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신 방법에 관하여 설명한다. 여기서는 본 발명의 실시예에 따른 전력선 통신 방법이 상술한 전기 자동차 충전 장치(2000) 및 AMI 시스템(1400)에 의해 수행되는 것으로 설명하지만, 이는 단지 설명의 편의를 위한 것에 불과하므로 전력선 통신 방법이 반드시 상술한 AMI 시스템(1400) 및 전기 자동차 충전 장치(2000)에 의해서만 수행되어야 하는 것으로 한정되는 것은 아니며 상술한 AMI 시스템(1400)과 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 다른 전력선 통신 시스템과 및 전기 자동차 충전 장치(2000)과 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 다른 전력선 통신 장치에 의해 수행되는 것도 가능하다.
Hereinafter, a power line communication method according to an embodiment of the present invention will be described. Here, although the power line communication method according to the embodiment of the present invention is described as being performed by the electric vehicle charging apparatus 2000 and the AMI system 1400 described above, but this is merely for convenience of explanation, The present invention is not limited to the AMI system 1400 and the electric vehicle charging apparatus 2000 described above but may be applied to other electric power line communication systems that perform the same or similar functions as the AMI system 1400 described above, It may be performed by another power line communication device performing the same or similar function as the power line communication device 2000 of FIG.

도 7은 본 발명의 실시에에 따른 전력선 통신 방법의 순서도이다.7 is a flowchart of a power line communication method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 전력선을 연결하는 단계(S110), 전력선 통신을 시작하는 단계(S120), 정보를 요청하는 단계(S130), 정보를 전달하는 단계(S140), 데이터 신호를 검출하는 단계(S150), 신호를 필터링하는 단계(S160), 충전 신호의 역류를 방지하는 단계(S170) 및 신호를 저장하는 단계(S180)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, a step S110 of connecting a power line, a step S120 of starting a power line communication, a step S130 of requesting information, a step S140 of transmitting information, a step of detecting a data signal S150), filtering the signal (S160), preventing the backflow of the charging signal (S170), and storing the signal (S180).

먼저 전기 자동차 충전 장치(2000)는 전기 자동차와 전기 공급 모듈(2300)을 전력선으로 연결한다(S110). 전력선으로 통신 채널이 연결되면, 콘트롤러(2800)는 전기 자동차와 전력선을 사용하여 서로 통신을 시작할 것을 차량용 PLC 모듈(2400)에 명령한다(S120). 콘트롤러(2800)는 전기 자동차에게 정보를 요청하고(S130)을 하고 필요한 정보를 전달 받는다(S140). 전기 자동차에서 받은 신호는 AMI 신호보다 주파수 출력값이 강해 AMI용 통신 모듈(2500)에 연결된 전력선으로 역류하여 AMI 시스템(1400)으로 전달 될 수 있다. 필터링 모듈(2600)은 이를 방지하기 위하여 전기 자동차와 전기 자동차 충전 장치(2000)가 주고 받는 고주파 데이터 신호를 검출하고(S150), 전력선을 통과하여 AMI 시스템(1400)으로 전달되지 못하도록 필터링하고(S160), 이에 따라 충전 신호의 역류를 방지할 수 있다(S170). 마지막으로 콘트롤러(2800)는 주고 받는 데이터 중 필요한 정보값을 메모리(2700)에 저장할 수 있다.
First, the electric vehicle charging apparatus 2000 connects the electric vehicle and the electric power supply module 2300 with a power line (S110). When the communication channel is connected to the power line, the controller 2800 instructs the vehicle PLC module 2400 to start communication with each other using the electric vehicle and the power line (S120). The controller 2800 requests the electric vehicle for information (S130) and receives the necessary information (S140). The signal received from the electric vehicle may have a higher frequency output value than the AMI signal, and may flow back to the power line connected to the communication module for AMI 2500 and transmitted to the AMI system 1400. The filtering module 2600 detects a high frequency data signal transmitted and received between the electric vehicle and the electric vehicle charging apparatus 2000 to prevent it from being transmitted to the AMI system 1400 through the power line ), Thereby preventing backflow of the charge signal (S170). Finally, the controller 2800 can store in the memory 2700 necessary information values among the data to be exchanged.

이상에서 설명한 전력선 통신 방법에서 상술한 단계가 모두 필수적인 것은 아니므로, 전력선 통신 방법은 상술한 단계의 일부를 생략하고 수행될 수 있으며, 또한 상술한 단계가 반드시 설명되는 순서대로만 수행되어야 하는 것은 아니므로, 나중에 설명되는 단계가 먼저 설명된 단계보다 앞서 수행되는 것도 가능하다. Since the above-described steps are not essential in the power line communication method described above, the power line communication method can be performed by omitting a part of the above-described steps, and the above-described steps are not necessarily performed in the described order , It is also possible that the steps described later are performed before the steps described earlier.

또 이상에서 설명한 전력선 통신 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬, 램, 플래시 메모리(1240) 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
The power line communication method described above may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Examples of program instructions, such as magneto-optical and ROM, RAM, flash memory 1240, and the like, include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language that can be executed by a computer using an interpreter, Code. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform operations of one embodiment of the present invention, and vice versa.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 서로 별개로 또는 조합되어 구현되는 것도 가능하다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments of the present invention described above can be implemented separately or in combination.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 스마트 그리드
120: 전력 공급처
140: 전력 수요처
122: 발전소
123: 송전선
125: 전력소
127: 변전소
129: 저장소
1000: AMI 시스템
1200: 상위 AMI 시스템
1220: 전력 정보 처리 시스템, MDMS
1240: 자동 데이터 수집 시스템, ADCS
1260: 데이터 집중 장치, DCU
1420: 스마트 미터
1440: 에너지 관리 장치
1460: 단말기
2000: 전기 자동차 충전 장치
2100: 입력 모듈
2200: 출력 모듈
2300: 전력 공급 모듈
2400: 차량용 PLC 모듈
2500: AMI용 PLC 모듈
2600: 필터링 모듈
2700: 메모리
2800: 콘트롤러100: Smart Grid
120: Power source
140: Power Consumer
122: Power station
123: Transmission line
125: Power station
127: Substation
129: Store
1000: AMI system
1200: Upper AMI system
1220: Power information processing system, MDMS
1240: Automatic data acquisition system, ADCS
1260: Data Concentrator, DCU
1420: Smart meter
1440: Energy management device
1460:
2000: electric vehicle charging device
2100: input module
2200: Output module
2300: Power supply module
2400: PLC module for vehicle
2500: PLC module for AMI
2600: Filtering module
2700: Memory
2800: Controller

Claims

전력 수요처 측의 전력 소모 기기에 공급되는 전력을 관리 및 제어하는 에너지 관리 장치(EMS: Energy Management System) 및 상기 전력 수요처 측의 전력 소비를 계측하여 전력 공급처 측에 전달하는 스마트 미터를 포함하는 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 시스템; 및
상기 AMI 시스템과 전력선으로 연결되며, 전력을 공급받아 전기 자동차의 배터리를 충전하는 전기 자동차 충전 장치;를 포함하되,
상기 전기 자동차 충전 장치는, 상기 전기 자동차에 전력을 공급하는 전력 공급 모듈, 상기 전기 자동차 측 전력선에 연결되어 상기 전기 자동차와 제1 PLC 통신(Power Line Communication)을 수행하는 차량용 PLC 모듈, 상기 AMI 시스템 측 전력선에 연결되어 상기 AMI 시스템과 제2 PLC 통신을 수행하는 AMI용 PLC 모듈, 상기 AMI용 PLC 모듈을 통해 상기 AMI 시스템과 상기 전력 소비에 관한 정보를 송수신하고 상기 차량용 PLC 모듈을 통해 상기 전기 자동차와 상기 배터리의 충전에 관한 정보를 송수신하는 콘트롤러 및 상기 AMI 시스템 측 전력선과 상기 전기 자동차 측 전력선 사이에 설치되어 상기 차량용 PLC 모듈에 의해 발생되는 상기 제1 PLC 통신의 전력 신호가 상기 AMI 시스템 측 전력선에 전달되는 것으로 방지하는 필터링 모듈을 포함하고,
상기 제1 PLC 통신의 전력 신호의 출력값은 상기 제2 PLC 통신의 전력 신호의 출력값보다 크며,
상기 필터링 모듈은, 상기 제1 PLC 통신의 전력 신호가 상기 AMI 시스템 측의 전력선으로 역류하는 것을 방지하는
전력선 통신 시스템.
An energy management system (EMS: Energy Management System) that manages and controls power supplied to a power consuming device on the power demand side and an AMI (Power Management System) that includes a smart meter that measures power consumption on the power demand side and transmits the power to the power supply side Advanced Metering Infrastructure) system; And
And an electric vehicle charging device connected to the AMI system by a power line and receiving electric power to charge the battery of the electric vehicle,
The electric vehicle charging apparatus includes a power supply module for supplying electric power to the electric vehicle, a PLC module for a vehicle connected to the electric vehicle side power line to perform a first PLC communication (Power Line Communication) with the electric vehicle, Side power line and transmits the information on the power consumption to the AMI system through the AMI PLC module for performing a second PLC communication with the AMI system, And a controller for transmitting and receiving information about the charging of the battery and a power signal of the first PLC communication provided between the power line on the AMI system side and the power line on the electric vehicle side, And a filtering module,
The output value of the power signal of the first PLC communication is larger than the output value of the power signal of the second PLC communication,
The filtering module prevents the power signal of the first PLC communication from flowing back to the power line on the AMI system side
Power line communication system.

AMI 시스템에 연결되어 전기 자동차를 충전하는 전력선 통신 장치로서,
상기 전기 자동차에 전력을 공급하는 전력 공급 모듈;
상기 전기 자동차 측 전력선에 연결되어 상기 전기 자동차와 제1 PLC 통신을 수행하는 차량용 PLC 모듈;
상기 AMI 시스템 측 전력선에 연결되어 상기 AMI 시스템과 제2 PLC 통신을 수행하는 AMI용 PLC 모듈; 및
상기 AMI 시스템 측 전력선과 상기 전기 자동차 측 전력선 사이에 설치되어 상기 제1 PLC 통신의 전력 신호와 상기 제2 PLC 통신의 전력 신호 간의 간섭을 방지하는 필터링 모듈;을 포함하되,
상기 제1 PLC 통신의 전력 신호의 출력값은 상기 제2 PLC 통신의 전력 신호의 출력값보다 크고,
상기 필터링 모듈은, 상기 제1 PLC 통신의 전력 신호가 상기 AMI 시스템 측의 전력선으로 역류하는 것을 방지하는,
전력선 통신 장치.
1. A power line communication device connected to an AMI system for charging an electric vehicle,
A power supply module for supplying electric power to the electric vehicle;
A PLC module for a vehicle connected to the electric power line on the electric vehicle side and performing a first PLC communication with the electric vehicle;
An AMI PLC module connected to the power line on the AMI system side and performing a second PLC communication with the AMI system; And
And a filtering module installed between the power line on the AMI system and the power line on the electric vehicle for preventing interference between the power signal of the first PLC communication and the power signal of the second PLC communication,
The output value of the power signal of the first PLC communication is larger than the output value of the power signal of the second PLC communication,
Wherein the filtering module prevents the power signal of the first PLC communication from flowing back to the power line on the AMI system side,
Power line communication device.

제2 항에 있어서,
상기 제1 PLC 통신은 HPGP(Home Plug Green PHY)이고, 상기 제2 PLC 통신은 IEC12139-1인
전력선 통신 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the first PLC communication is HPGP (Home Plug Green PHY) and the second PLC communication is IEC12139-1
Power line communication device.

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제2 항에 있어서,
상기 필터링 모듈은, 상기 제1 PLC 통신의 주파수 대역을 차단하는 로-패스 필터인
전력선 통신 장치.
3. The method of claim 2,
The filtering module includes a low-pass filter for blocking a frequency band of the first PLC communication
Power line communication device.

제2 항에 있어서,
상기 AMI용 PLC 모듈을 통해 상기 AMI 시스템과 전력 소비에 관한 정보를 송수신하고 상기 차량용 PLC 모듈을 통해 상기 전기 자동차와 배터리의 충전에 관한 정보를 송수신하는 콘트롤러;를 포함하는
전력선 통신 장치.
3. The method of claim 2,
And a controller for transmitting and receiving information on power consumption with the AMI system through the AMI PLC module and transmitting and receiving information about charging of the battery and the electric vehicle through the vehicle PLC module
Power line communication device.

제6 항에 있어서,
상기 배터리의 충전에 관한 정보는, 상기 전기 자동차의 식별 정보, 상기 배터리의 규격에 관한 정보, 상기 배터리의 충전 상태 정보 및 급속 충전인지 완속 충전인지 여부에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는
전력선 통신 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the information on the charging of the battery includes at least one of identification information of the electric vehicle, information on the specification of the battery, information on the state of charge of the battery, and information on whether the battery is charged rapidly or slowly
Power line communication device.

제6 항에 있어서,
상기 콘트롤러는, 상기 전기 자동차의 충전에 소모된 전력에 관한 정보를 상기 AMI용 PLC 모듈을 통해 상기 AMI 시스템의 에너지 관리 장치 또는 스마트 미터로 전송하는
전력선 통신 장치.
The method according to claim 6,
The controller transmits information on power consumed in charging the electric vehicle to the energy management device or smart meter of the AMI system through the AMI PLC module
Power line communication device.

전기 자동차에 전력을 공급하는 단계;
상기 전기 자동차 측 전력선을 통해 제1 PLC 통신으로 상기 전기 자동차와 배터리 충전에 관한 정보를 송수신하는 단계;
AMI 시스템 측 전력선을 통해 제2 PLC 통신으로 상기 AMI 시스템과 소모 전력에 관한 정보를 송수신하는 단계; 및
상기 제1 PLC 통신의 전력 신호와 상기 제2 PLC 통신의 전력 신호가 서로 간섭하는 것을 방지하는 단계;를 포함하되,
상기 방지하는 단계는, 로-패스 필터를 이용하여 상기 제1 PLC 통신의 주파수 대역을 차단하여 상기 제2 PLC 통신보다 전력 신호의 출력값이 큰 상기 제1 PLC 통신의 전력 신호가 AMI 시스템 측 전력선으로 전달되는 것을 차단하는
전력선 통신 방법.
Powering an electric vehicle;
Transmitting and receiving information on battery charging with the electric vehicle through a first PLC communication through the electric vehicle side power line;
Transmitting and receiving information on power consumption to and from the AMI system through a second PLC communication through an AMI system side power line; And
And preventing a power signal of the first PLC communication and a power signal of the second PLC communication from interfering with each other,
The method of claim 1, wherein the step of preventing the first PLC communication uses a low-pass filter to block the frequency band of the first PLC communication so that the power signal of the first PLC communication having a larger output value of the power signal than the second PLC communication is transmitted to the AMI system side power line To block delivery
Power line communication method.

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