KR101556058B1 - 다중 충전 포트를 가지는 충전장치 및 그 충전 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기자동차 충전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 최대 공급 가능 전력량 보다 많은 최대 충전 요청 전력량을 필요로 하는 전기자동차들과 연결될 수 있는 충전 포트 및 커넥터들을 구비하여, 전체 충전 요청 전력량의 상기 최대 공급 가능 전력량의 초과 여부 및 사용자의 충전 설정정보에 따라 연결된 전기자동차들에 대한 우선순위를 결정하고, 우선순위에 따른 충전 스케줄링에 의해 전기자동차로 충전전력을 공급하는 다중 충전 포트를 가지는 충전장치 및 그 충전 방법에 관한 것이다.

Description

다중 충전 포트를 가지는 충전장치 및 그 충전 방법{charging apparatus with multiple charging port and charging method thereof}
본 발명은 전기자동차 충전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 최대 공급 가능 전력량 보다 많은 최대 충전 요청 전력량을 필요로 하는 전기자동차들과 연결될 수 있는 충전 포트 및 커넥터들을 구비하여, 전체 충전 요청 전력량의 상기 최대 공급 가능 전력량의 초과 여부 및 사용자의 충전 설정정보에 따라 연결된 전기자동차들에 대한 우선순위를 결정하고, 우선순위에 따른 충전 스케줄링에 의해 전기자동차로 충전전력을 공급하는 다중 충전 포트를 가지는 충전장치 및 그 충전 방법에 관한 것이다.
최근 환경오염과 화석 연료의 고갈로 인하여 전기자동차의 개발이 급속도로 빨라지고 있으며, 전기자동차의 상용화를 위한 전기자동차 충전장치의 개발 또한 빨라지고 있다.
일반적으로 전기자동차 충전장치는 충전기 본체와 전기자동차에 연결되어 충전기 본체로부터 공급되는 충전전력을 전기자동차로 공급하는 충전 커넥터로 구성된다.
일반적으로 충전 커넥터는 충전장치 당 1개의 충전 커넥터를 구비한다. 그러나 최근에는 충전장치 당 여러 대의 전기 차량을 충전할 수 있도록 하나의 충전장치 당 2개(또는 "채널"이라고도 함) 또는 4개의 충전 커넥터를 구비하는 충전장치들이 개발되고 있다.
다채널 충전장치의 채널수, 즉 충전 커넥터의 수는 충전 커넥터 당 공급되는 충전 전력(또는 전기자동차의 측면에서 "충전 요청 전력"이라 함)의 합("전체 충전 요청 전력"이라 함)이 충전장치에서 공급할 수 있는 최대 공급 가능 전력 이하인 조건을 만족하도록 결정된다. 예를 들어 설명하면, 충전장치의 최대 공급 가능 전력이 5이고, 충전 커넥터 당 공급되는 충전 전력, 즉 충전 요청 전력이 1인 경우, 충전장치는 최대 5개의 충전 커넥터를 구성할 수 있고, 5의 전체 충전요청 전력을 공급할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 종래 충전장치는 공급할 수 있는 최대 공급 가능 전력량 범위 내에서 충전 커넥터를 구비하여야 하므로. 충전 커넥터는 비교적 적은 수로 한정된다.
전기자자동차의 배터리를 충전하는 데 소용되는 시간은 통상적으로 전기자동차의 배터리 용량 및 충전 전력량에 따라 2시간 이상이 소요된다.
따라서 전기자동차 사용자는 전기자동차의 충전 시 충전 커넥터를 차량에 접속시켜 충전을 개시한 후 집에 들어가거나 다른 업무를 볼 것이다.
전기자동차의 증가에 따라 충전장치의 충전 커넥터는 전기자동차에 의해 금방 점유될 것이다.
상술한 바와 같이 전기자동차의 배터리 충전시간이 오래 걸리므로, 운전자들은 충전을 시켜놓고 자리를 비우는 경우가 많다. 이 경우 전기자동차의 배터리가 완충되어 충전이 종료되어도 충전 커넥터는 계속해서 전기자동차에 접속되어 있으므로 다른 전기자동차 사용자가 충전 커넥터를 사용할 수 없는 문제점이 있었다.
이로 인해, 전기자동차 사용자들의 불만이 증가하여 전기자동차에 대한 인식이 나빠질 수 있는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 방지하기 위해 충전장치를 증설하는 경우, 불필요하게 충전 인프라 구축비용이 증가할 수 있는 문제점이 있었다.
등록특허 제10-1222705호(2013.01.09)
따라서 본 발명의 목적은 최대 공급 가능 전력량 보다 많은 최대 충전 요청 전력량을 필요로 하는 전기자동차들과 연결될 수 있는 충전 포트 및 커넥터들을 구비하여, 전체 충전 요청 전력량의 상기 최대 공급 가능 전력량의 초과 여부 및 사용자의 충전 설정정보에 따라 연결된 전기자동차들에 대한 우선순위를 결정하고, 우선순위에 따른 충전 스케줄링에 의해 전기자동차로 충전전력을 공급하는 다중 충전 포트를 가지는 충전장치 및 그 충전 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다중 충전 포트를 가지는 충전장치는: 전기자동차와 접속 시 접속 여부를 통지하고, 전기자동차의 접속 시 충전전력을 상기 전기자동차로 공급하는 다수의 충전 커넥터; 및 최대 공급 가능 전력량보다 더 많은 최대 충전 요청 전력량을 필요로 하는 상기 각 충전 커넥터와 접속되는 다수의 충전 포트를 구비하고, 상기 충전 커넥터로부터 전기자동차의 연결 통지 시 상기 접속된 전기자동차별 충전 설정 정보 및 전기자동차가 연결된 충전 포트로 공급할 전체 충전 요청 전력량이 최대 공급 가능 전력량을 초과하는지의 여부에 따라 최대 공급 가능 전력량 내에서 상기 전기자동차가 연결된 충전포트로의 충전 전력을 스케줄링하여 해당 충전 포트로 제공하는 충전기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 충전 커넥터는, 상기 충전 포트와 전기자동차에 접속되어 상기 충전기로부터 공급되는 충전전력을 전기자동차로 공급하는 커넥터 연결부; 및 상기 커넥터 연결부가 전기자동차에 접속되는지를 검출하여 상기 충전기로 통지하는 커넥터 연결 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 커넥터 연결 관리부는, 상기 커넥터 연결부가 전기자동차에 접속되는지를 검출하고 전기자동차 접속 검출 신호를 상기 충전기로 전송하여 전기자동차의 연결을 통지하는 연결 검출부; 및 상기 연결 검출부를 통해 전기자동차의 접속 검출 시 전기자동차의 차량 상태 정보를 상기 전기자동차로부터 입력받아 상기 충전기로 전송하는 차량 상태 측정부를 포함하되, 상기 충전기는 상기 전기자동차의 차량 상태 정보를 더 반영하여 충전 포트별 충전전력 스케줄링을 수행하고, 그 스케줄링에 따라 충전전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 충전기는, 상기 최대 공급 가능 전력량을 공급하는 전력 공급부; 상기 충전포트에 대응하는 전송포트를 구비하고 상기 전송포트를 통해 충전전력을 전송하는 다수의 전력 전송부들을 포함하는 전송부; 상기 충전포트를 구비하고 상기 전력 공급부로부터 최대 공급 가능 전력량을 공급받고 상기 스케줄링에 따른 제어를 받아 상기 해당 충전포트를 통해 해당 충전전력을 전력 전송부들로 분배하는 전력 분배부; 상기 충전 커넥터와 연결되어 전기자동차의 접속 여부를 통지받는 연결 관리부; 및 상기 연결 관리부를 통해 임의의 충전포트를 통한 전기자동차의 접속 여부를 판단하고 상기 최대 공급 가능 전력량 내에서 접속된 전기자동차별 충전 설정 정보 및 전기자동차가 접속된 충전 포트로 공급할 충전 요청 전력량이 상기 최대 공급 가능 전력량을 초과하는지의 여부에 따라 상기 전기자동차가 연결된 충전포트로의 충전 전력을 스케줄링한 후, 상기 스케줄링에 따라 해당 충전 포트를 가지는 상기 전력 전송부로 충전전력을 제공하는 전력 분배 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 충전기는, 상기 전력 분배부와 각 전력 전송부의 사이에 구성되어 전력 분배부에서 전력 전송부로 공급되는 충전전력을 계량하는 충전전력 계량부들을 구비하는 계량부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 충전 설정 정보는 충전 요금 및 충전 시간을 포함하고, 전기자동차 사용자에 의해 선택 또는 입력되는 정보이고, 상기 충전기는 상기 충전 요청 전력량이 상기 최대 공급 가능 전력량을 초과하는 경우, 상기 충전 요금 및 충전 시간 중 적어도 하나 이상에 따른 전기자동차가 접속된 충전 포트의 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 따라 충전전력을 스케줄링하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량 상태 정보는 전기자동차의 배터리의 용량 정보 및 잔량정보를 포함하고, 상기 충전기는 상기 충전 요청 전력량이 상기 최대 공급 가능 전력량을 초과하는 경우, 상기 전기자동차의 차량 상태정보의 배터리 용량 및 잔량정보를 반영하여 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 따라 충전전력을 스케줄링하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다중 충전 포트를 이용한 충전 방법은: 전기자동차와 접속되어 충전전력을 공급하고, 전기자동차와 접속 시 접속 여부를 통지하는 다수의 충전 커넥터; 및 최대 공급 가능 전력량보다 더 많은 전체 충전 요청 전력량을 요구하고 상기 충전 커넥터와 접속되는 다수의 충전 포트를 구비하고, 상기 충전 포트 및 충전 커넥터를 통해 전기자동차와 연결되는 충전기를 포함하는 충전장치에 있어서, 상기 충전기가 임의의 충전포트에 연결된 충전 커넥터가 전기자동차에 접속되는지를 모니터링하는 전기자동차 접속 모니터링 과정; 전기자동차가 임의의 충전포트에 접속되면 충전기가 상기 최대 공급 가능 전력량 내에서 접속된 전기자동차별 충전 설정 정보 및 전기자동차가 연결된 충전 포트로 공급할 충전 요청 전력량이 상기 최대 공급 가능 전력량을 초과하는지의 여부에 따라 상기 전기자동차가 연결된 충전포트로의 충전 전력을 스케줄링하는 스케줄링 과정; 및 상기 스케줄링에 따라 충전전력을 전기자동차가 접속된 적어도 하나 이상의 충전포트로 제공하여 해당 전기자동차를 충전하는 충전 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전기자동차 접속 모니터링 과정은, 상기 충전기가 임의의 충전포트에 연결된 충전 커넥터가 전기자동차에 접속되는지를 검출하는 전기자동차 접속 검출 단계; 및 상기 충전기가 상기 전기자동차의 접속 검출 시 전기자동차의 차량 상태 정보를 상기 전기자동차로부터 입력받아 저장하는 차량상태정보 수집 단계를 포함하되, 상기 스케줄링 과정은, 상기 차량상태정보를 더 반영하여 상기 충전전력을 스케줄링하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량상태정보는 상기 전기자동차의 배터리의 용량 및 잔량 정보인 것을 특징으로 한다.
상기 스케줄링 과정은, 상기 충전기가 상기 충전포트에 연결된 전기자동차에 대한 충전 설정 정보를 상기 전기자동차 사용자로부터 입력받아 획득하는 충전 설정 정보 수집 단계; 및 충전기가 상기 최대 공급 가능 전력량 내에서 접속된 전기자동차별 충전 설정 정보 및 전기자동차가 연결된 충전 포트로 공급할 충전 요청 전력량이 상기 최대 공급 가능 전력량을 초과하는지의 여부에 따라 상기 전기자동차가 연결된 충전포트로의 충전 전력을 스케줄링하는 스케줄링 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 충전 설정 정보는 충전 요금 및 충전 시간을 포함하고, 전기자동차 사용자에 의해 선택 또는 입력되는 정보이고, 상기 충전기는 상기 스케줄링 과정에서 상기 충전 요청 전력량이 상기 최대 공급 가능 전력량을 초과하는 경우, 상기 충전 요금 및 충전 시간 중 적어도 하나 이상에 따른 전기자동차가 접속된 충전 포트의 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 따라 충전전력을 스케줄링하는 것을 특징으로 한다.
상기 스케줄링 단계는, 상기 최대 공급 가능 전력량이 상기 충전 요청 전력량보다 큰지를 판단하는 최대 충전전력 공급 가능 판단 단계; 상기 최대 공급 가능 전력량이 상기 충전 요청 전력량보다 크면 최대 충전전력으로 해당 포트를 통해 전기자동차를 충전하는 일반 충전 스케줄링 단계; 상기 최대 공급 가능 전력량이 상기 충전 요청 전력량보다 작으며 상기 충전 설정정보에 따른 충전포트별 우선순위를 결정하는 우선순위 결정 단계; 및 상기 결정된 우선순위에 따른 충전전력량을 스케줄링하는 충전전력량 스케줄링 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 충전장치에서 최대 공급 가능 전력량에 대응하는 적정 충전 커넥터 수보다 더 많은 충전 커넥터들을 구비하므로, 현재는 충전을 할 수 없지만 추후 이전에 연결된 전기자동차의 충전 완료 시 접속되어 있는 다른 전기자동차를 바로 충전할 수 있으므로 충전장치의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
이에 따라 본 발명은 전기자동차 사용자의 전기자동차 사용에 대한 만족도를 높일 수 있으므로 전기자동차의 상용화를 촉진시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 요금 및 시간 등의 충전 설정 정보 및 차량 상태 정보(배터리 잔량 정보 등) 등에 의해 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 따라 충전장치에 연결된 전기자동차들 각각으로 공급된 충전전력 및 시간 등을 스케줄링하여 해당 전기자동차를 충전하므로, 보다 효율적으로 전기자동차를 충전할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 가지는 충전장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 가지는 충전장치의 충전기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 가지는 충전장치의 충전 커넥터의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 가지는 충전장치에서의 충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 이용한 충전 방법의 충전 설정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 이용한 충전 방법의 스케줄링에 의한 충전방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 이용한 충전 방법의 스케줄링 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 다중 충전포트를 가지는 충전장치에서의 스케줄링 개념을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다중 충전 포트를 가지는 충전장치의 구성 및 동작을 설명하고, 그 장치에서의 다중 충전 포트를 이용한 충전 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 가지는 충전장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도면에 참조된 부호 1은 전기자동차이다.
본 발명에 따른 충전장치는 충전기(100)와 다수의 충전 커넥터(200)들을 포함한다.
충전 커넥터(200)는 일측이 충전기(100)의 충전포트에 연결되고 타측이 전기자동차(1)에 접속된다. 충전 커넥터(200)는 전기자동차(1)와 접속 시 접속 여부를 통지하고, 충전기(100)로부터 공급되는 충전전력을 접속된 전기자동차(1)로 공급한다.
충전기(100)는 외부로부터 소스 전력을 공급받으며, 최대 공급 가능 전력량 내에서 충전전력 스케줄링에 따른 해당 충전 커넥터(200)로 해당 충전전력을 공급한다. 상기 최대 공급 가능 전력량이란 동시에 공급할 수 있는 총 충전전력량을 의미한다.
충전기(100)는 최대 공급 가능 전력량보다 더 많은 전체 충전 요청 전력량을 요구할 수 있는 상기 충전 커넥터(200)와 접속되는 다수의 충전 포트를 구비한다. 상기 전체 충전 요청 전력량이란 상기 충전 포트들 중 전기자동차(1)와 연결되어 동시간대에 요청된 전체 충전전력량을 의미한다.
예를 들어 설명하면, 상기 최대 공급 가능 전력량은 5이고, 충전 포트 하나 당 최대로 공급할 수 있는 충전전력량이 1이고, 충전포트가 총 20개이며, 이중 8개의 충전포트를 통해 충전전력이 요청된 경우, 상기 전체 충전 요청 전력량은 8이 될 수 있을 것이다.
충전기(100)는 상기 충전 포트 및 충전 커넥터(200)를 통해 전기자동차(1)와 연결되고, 상기 충전 커넥터(200)로부터 전기자동차(1)의 연결 통지 시 상기 최대 공급 가능 전력량 내에서 접속된 전기자동차별 충전 설정 정보 및 전기자동차가 연결된 충전 포트로 공급할 전체 충전 요청 전력량이 상기 최대 공급 가능 전력량을 초과하는지의 여부에 따라 상기 전기자동차가 연결된 충전포트로의 충전전력을 스케줄링하고, 스케줄링에 따라 각각의 충전포트로 해당 충전전력을 공급한다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 가지는 충전장치의 충전기의 구성을 나타낸 도면이고, 도 8은 다중 충전포트를 가지는 충전장치에서의 스케줄링 개념을 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 2 및 도 8을 참조하여 충전기(100)의 상세 구성 및 동작을 설명한다. 도 8의 블록들은 충전포트로 제공되는 충전 전력량을 의미한다.
충전기(100)는 전력분배 제어부(10), 표시부(20), 입력부(30), 연결 관리부(40), 전력 공급부(50), 전력 분배부(60), 계량부(70) 및 전송부(80)를 포함한다.
전력분배 제어부(10)는 본 발명에 따른 충전기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히 전력분배 제어부(10)는 충전 설정 정보, 차량 상태 정보 등을 수집하고, 수집된 충전 설정 정보 및 차량 상태 정보 중 적어도 하나 이상을 반영하여 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 의해 전기자동차(1)가 접속된 충전포트로의 충전전력 스케줄링을 수행하여 스케줄링 정보를 생성하고, 생성된 스케줄링 정보에 따라 전력 분배부(60)를 제어한다. 상기 충전 설정 정보는 충전 요금, 충전 시간 등이 포함될 수 있고, 상기 차량 상태 정보는 전기자동차(1)의 배터리 용량정보, 배터리 잔량정보 등을 포함할 수 있을 것이다. 상기 우선순위는 충전 설정정보의 충전전력 요금에 따라 결정될 수도 있고, 충전시간에 따라 결정될 수도 있을 것이다. 우선순위는 차량 상태 정보의 배터리 잔량이 적거나 배터리 용량과 잔량의 차가 큰 순에 의해 결정될 수도 있을 것이다. 또한, 상기 스케줄링 정보는 도 8에서 보이는 바와 같이 상기 우선순위에 따라 동시에 충전될 선택 충전포트의 수(도8-> t1:1, t2:2, t3:3, t4:2), 상기 선택 충전포트의 정보 및 각 충전포트로 제공된 충전전력 정보 등을 포함할 것이다(도 8에서는 충전 커넥터(200)로 공급되는 충전전력의 최대 충전전력을 제한하지 않는 경우를 나타낸 것이다).
표시부(20)는 충전기(100)의 동작상태 정보를 표시하고, 충전 요청 발생 시 전기자동차 사용자로부터 충전 설정 정보를 입력받을 수 있는 충전 설정 수단을 표시하고, 충전 상태 정보 등을 표시한다.
입력부(30)는 다수의 버튼을 구비하여 전기자동차 사용자가 충전요금, 충전시간, 충전 전력량 등의 충전 설정 정보를 입력할 수 있도록 한다.
연결 관리부(40)는 충전 커넥터(200)들과 연결되어 충전 커넥터(200)들로부터 전기자동차 접속 통지 신호 및 차량 상태 정보 등을 입력받아 전력분배 제어부(10)로 제공한다.
전력 공급부(50)는 외부 전력 시스템으로부터 외부 전력을 공급받고 최대 공급 가능 전력량을 전력 분배부(60)로 공급한다.
전력 분배부(60)는 다수의 충전포트들을 구비하고, 상기 전력 공급부(50)로부터 공급되는 최대 공급 가능 전력량을 입력받고, 상기 전력분배 제어부(10)의 제어를 받아 충전전력 스케줄링에 따라 충전전력을 해당 충전포트들로 공급한다.
계량부(70)는 상기 전력 분배부(60)의 각 충전포트에 연결되는 충전전력 계량부(71)들을 포함하여 각 충전포트에서 공급되는 충전전력량을 계량한 후 전력분배 제어부(10)로 제공한다.
전송부(80)는 전력 분배부(60)의 각 충전포트에 연결되는 전력 전송부(81)들을 포함하고, 상기 충전 커넥터(200)가 연결되는 충전포트들을 구비하여 상기 전력 분배부(60)의 각 충전포트로부터 출력되는 충전전력을 해당 전력 전송부(81)의 충전포트를 통해 해당 충전 커넥터 공급한다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 가지는 충전장치의 충전 커넥터의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 충전 커넥터(200)는 상기 충전 포트와 전기자동차에 접속되어 상기 충전기(200)로부터 공급되는 충전전력을 전기자동차(1)로 공급하는 커넥터 연결부(220) 및 상기 커넥터 연결부(220)가 전기자동차에 접속되는지를 검출하여 상기 충전기로 통지하는 커넥터 연결 관리부(210)를 포함한다.
상기 커넥터 연결 관리부(210)는 상기 커넥터 연결부(220)가 전기자동차에 접속되는지를 검출하고 전기자동차 접속 검출 신호를 상기 충전기(100)로 전송하여 전기자동차의 연결을 통지하는 커넥터 연결 검출부(212) 및 상기 커넥터 연결 검출부(212)를 통해 전기자동차의 접속 검출 시 전기자동차(1)의 차량 상태 정보를 상기 전기자동차(1)로부터 입력받아 상기 충전기(200)로 전송하는 차량 상태 측정부(211)를 포함한다.
도 4는 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 가지는 충전장치에서의 충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 충전기(100)는 충전 이벤트가 발생되는지(S111), 충전 대상 리스트에 충전할 전기자동차가 있는지(S113)를 검사한다. 상기 충전 이벤트는 연결 관리부(40)를 통해 임의의 충전 커넥터(200)에 전기자동차가 접속되었음을 통지받았을 때 발생될 수도 있고, 입력부(30)로부터 충전 요청 버튼이 눌렸을 때 발생될 수도 있을 것이다.
충전 이벤트가 발생되면 충전기(100)는 충전 대상 리스트에 전기자동차가 접속된 충전포트 정보를 등록하고, 새로이 등록된 충전포트를 반영한 충전전력 스케줄링을 수행하여 충전 스케줄링 정보를 생성한다(S115).
반면, 충전 이벤트가 발생되지 않으면, 충전기(100)는 상기 충전 대상 리스트에 충전할 대상이 있으면 충전 대상에 대한 충전 스케줄링정보에 따라 해당 충전포트별로 해당 충전전력을 공급하여 충전을 수행한다(S117).
도 5는 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 이용한 충전 방법의 충전 설정정보를 이용한 충전 스케줄링 방법을 나타낸 흐름도로, 상기 도 4의 충전 이벤트가 충전 커넥터(200)에 전기자동차가 접속에 의해 발생된 경우를 나타낸 것이다. 이하 도 5를 참조하여 상기 충전 설정 정보를 이용한 충전 스케줄링 방법을 설명한다.
우선, 충전기(100)는 충전 커넥터(200)에 전기자동차가 접속되어 충전 이벤트가 발생되는지를 검사한다(S111, S211).
충전 커넥터(200)가 전기자동차(1)에 접속되면 충전기(100)는 충전 대기 상태로 전환하고(S213), 입력부(30)로부터 충전 요청이 발생되는지를 검사한다(S215).
충전 요청이 발생되면 충전기(100)는 충전 설정 수단을 표시부(20)에 표시하여 충전 설정을 요청한다(S217). 충전 설정은 충전요금 설정, 충전시간 설정 및 충전 전력량 설정 등이 될 수 있을 것이다.
상기 충전 설정 요청 후, 충전기(100)는 충전 설정이 완료되는지를 검사하고(S219), 충전 설정이 완료되면 충전 설정 정보를 저장한다(S221).
상기 충전 설정 정보가 저장되면 충전기(100)는 상기 충전 설정 정보에 따라 충전 대상 리스트에 등록된 충전포트들에 대한 충전전력 스케줄링을 수행한다(S223).
도 6은 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 이용한 충전 방법의 스케줄링 방법을 나타낸 흐름도로, 상기 도 5의 S223의 방법을 상세하게 나타낸 도면이다.
우선, 충전기(100)는 최대 공급 가능 전력량이 현재 전기자동차가 접속된 충전포트들을 통해 제공된 충전 요청 전력량보다 큰지를 검사한다(S311).
검사결과, 최대 공급 가능 전력량이 충전 요청 전력량보다 크면 충전기(100)는 해당 충전포트로 최대 충전전력을 공급하는 일반적인 충전 스케줄링 정보를 생성하여 저장한다(S313).
반면, 최대 공급 가능 전력량이 충전 요청 전력량보다 작으면 충전기(100)는 충전 설정 정보에 따른 충전 포트 우선순위를 결정한다(S313). 에를 들어 10개의 충전포트가 충전 대상 리스트에 등록되어 있다면, 1부터 10순위까지 우선순위를 결정한다.
우선순위가 결정되면 충전기(100)는 우선순위와 충전 설정정보에 따른 충전 전력 스케줄링을 수행하여 충전 스케줄링 정보를 생성하여 저장한다(S317). 예를 들어 설명하면 1부터 10까지의 우선순위의 충전 대상 충전포트들 중 충전설정정보의 충전 요금 및 충전시간 정보를 고려하여 충전전력을 결정한다. 이때, 결정된 충전전력에 따라 도 8과 같이 동시에 충전전력이 공급되는 충전포트 수가 결정될 수 있을 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 다중 충전 포트를 이용한 충전 방법의 스케줄링에 의한 충전방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 우선 충전기(100)는 충전 스케줄링 정보에 따른 충전 대상 리스트 상의 충전 포트별로 해당 충전전력을 공급한다(S411).
상기 충전전력이 공급되기 시작하면 충전기(100)는 연결 관리부(40)를 통해 입력되는 차량 상태 정보의 배터리 잔여 용량 정보 또는 충전 전력 계량부(71)로부터 계량되는 충전 전력량 정보에 의해 충전 완료된 충전포트가 있는지를 판단한다(S413).
충전이 완료된 충전포트가 발생되면 충전기(100)는 전력 분배부(60)를 통해 해당 충전포트로 전력을 공급하는 충전포트를 차단하고(S415), 충전 대상 리스트에서 해당 충전포트를 삭제한다(S417).
상기 충전 대상 리스트에서 충전 완료된 충전포트가 삭제되면 충전기(100)는 충전 대상 리스트에 있는 충전 포트들에 대한 스케줄링을 다시 수행하여 충전 스케줄링 정보를 갱신한다(S419).
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
10: 전력분배 제어부 20: 표시부
30: 입력부 40: 연결 관리부
50: 전력 공급부 60: 전력 분배부
70: 계량부 71: 충전 전력 계량부
80: 전송부 81: 전력 전송부
100: 충전기 200: 충전 커넥터
210: 커넥터 연결 관리부 211: 차량 상태 측정부
212: 커넥터 연결 검출부 220: 커넥터 연결부

Claims (13)

  1. 전기자동차와 접속 시 접속 여부를 통지하고, 전기자동차의 접속 시 충전전력을 상기 전기자동차로 공급하는 다수의 충전 커넥터; 및
    최대 공급 가능 전력량보다 더 많은 최대 충전 요청 전력량을 필요로 하는 상기 각 충전 커넥터와 접속되는 다수의 충전 포트를 구비하고, 상기 충전 커넥터로부터 전기자동차의 연결 통지 시 상기 접속된 전기자동차별 충전 설정 정보 및 전기자동차가 연결된 충전 포트로 공급할 전체 충전 요청 전력량이 최대 공급 가능 전력량을 초과하는지의 여부에 따라 최대 공급 가능 전력량 내에서 상기 전기자동차가 연결된 충전포트로의 충전 전력을 스케줄링하여 해당 충전 포트로 제공하는 충전기를 포함하되,
    상기 충전기는,
    상기 최대 공급 가능 전력량을 공급하는 전력 공급부;
    상기 충전포트에 대응하는 전송포트를 구비하고 상기 전송포트를 통해 충전전력을 전송하는 다수의 전력 전송부들을 포함하는 전송부;
    상기 충전포트를 구비하고 상기 전력 공급부로부터 최대 공급 가능 전력량을 공급받고 상기 스케줄링에 따른 제어를 받아 상기 해당 충전포트를 통해 해당 충전전력을 전력 전송부들로 분배하는 전력 분배부;
    상기 충전 커넥터와 연결되어 전기자동차의 접속 여부를 통지받는 연결 관리부; 및
    상기 연결 관리부를 통해 임의의 충전포트를 통한 전기자동차의 접속 여부를 판단하고 상기 최대 공급 가능 전력량 내에서 접속된 전기자동차별 충전 설정 정보 및 전기자동차가 접속된 충전 포트로 공급할 충전 요청 전력량이 상기 최대 공급 가능 전력량을 초과하는지의 여부에 따라 상기 전기자동차가 연결된 충전포트로의 충전 전력을 스케줄링한 후, 상기 스케줄링에 따라 해당 충전 포트를 가지는 상기 전력 전송부로 충전전력을 제공하는 전력 분배 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 충전 포트를 가지는 충전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전 커넥터는,
    상기 충전 포트와 전기자동차에 접속되어 상기 충전기로부터 공급되는 충전전력을 전기자동차로 공급하는 커넥터 연결부; 및
    상기 커넥터 연결부가 전기자동차에 접속되는지를 검출하여 상기 충전기로 통지하는 커넥터 연결 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 충전 포트를 가지는 충전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커넥터 연결 관리부는,
    상기 커넥터 연결부가 전기자동차에 접속되는지를 검출하고 전기자동차 접속 검출 신호를 상기 충전기로 전송하여 전기자동차의 연결을 통지하는 연결 검출부; 및
    상기 연결 검출부를 통해 전기자동차의 접속 검출 시 전기자동차의 차량 상태 정보를 상기 전기자동차로부터 입력받아 상기 충전기로 전송하는 차량 상태 측정부를 포함하되,
    상기 충전기는 상기 전기자동차의 차량 상태 정보를 더 반영하여 충전 포트별 충전전력 스케줄링을 수행하고, 그 스케줄링에 따라 충전전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 다중 충전 포트를 가지는 충전 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충전기는,
    상기 전력 분배부와 각 전력 전송부의 사이에 구성되어 전력 분배부에서 전력 전송부로 공급되는 충전전력을 계량하는 충전전력 계량부들을 구비하는 계량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 충전 포트를 가지는 충전 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 충전 설정 정보는 충전 요금 및 충전 시간을 포함하고, 전기자동차 사용자에 의해 선택 또는 입력되는 정보이고,
    상기 충전기는 상기 충전 요청 전력량이 상기 최대 공급 가능 전력량을 초과하는 경우, 상기 충전 요금 및 충전 시간 중 적어도 하나 이상에 따른 전기자동차가 접속된 충전 포트의 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 따라 충전전력을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 다중 충전 포트를 가지는 충전 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 차량 상태 정보는 전기자동차의 배터리의 용량 정보 및 잔량정보를 포함하고,
    상기 충전기는 상기 충전 요청 전력량이 상기 최대 공급 가능 전력량을 초과하는 경우, 상기 전기자동차의 차량 상태정보의 배터리 용량 및 잔량정보를 반영하여 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 따라 충전전력을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 다중 충전 포트를 가지는 충전 장치.
  8. 전기자동차와 접속되어 충전전력을 공급하고, 전기자동차와 접속 시 접속 여부를 통지하는 다수의 충전 커넥터; 및 최대 공급 가능 전력량보다 더 많은 전체 충전 요청 전력량을 요구하고 상기 충전 커넥터와 접속되는 다수의 충전 포트를 구비하고, 상기 충전 포트 및 충전 커넥터를 통해 전기자동차와 연결되는 충전기를 포함하는 충전장치의 다중 충전포트를 이용한 충전 방법에 있어서,
    상기 충전기의 전력 분배 제어부가 연결관리부를 통해 임의의 충전포트에 연결된 충전 커넥터가 전기자동차에 접속되는지를 모니터링하는 전기자동차 접속 모니터링 과정;
    전기자동차가 임의의 충전포트에 접속되면 상기 전력 분배 제어부가 상기 최대 공급 가능 전력량 내에서 접속된 전기자동차별 충전 설정 정보 및 전기자동차가 연결된 충전 포트로 공급할 충전 요청 전력량이 상기 최대 공급 가능 전력량을 초과하는지의 여부에 따라 상기 전기자동차가 연결된 충전포트로의 충전 전력을 스케줄링하는 스케줄링 과정; 및
    상기 전력 분배 제어부가 전력공급부로부터 공급되는 최대 공급 가능 전력량 내의 충전전력을 상기 스케줄링에 따라 전력 분배부에 분배되는 충전전력을 전송부를 통해 전기자동차가 접속된 적어도 하나 이상의 충전포트로 제공하여 해당 전기자동차를 충전하는 충전 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 충전 포트를 이용한 충전방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전기자동차 접속 모니터링 과정은,
    상기 충전기가 임의의 충전포트에 연결된 충전 커넥터가 전기자동차에 접속되는지를 검출하는 전기자동차 접속 검출 단계; 및
    상기 충전기가 상기 전기자동차의 접속 검출 시 전기자동차의 차량 상태 정보를 상기 전기자동차로부터 입력받아 저장하는 차량상태정보 수집 단계를 포함하되,
    상기 스케줄링 과정은,
    상기 차량상태정보를 더 반영하여 상기 충전전력을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 다중 충전 포트를 이용한 충전 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 차량상태정보는 상기 전기자동차의 배터리의 용량 및 잔량 정보인 것을 특징으로 하는 다중 충전 포트를 이용한 충전 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 스케줄링 과정은,
    상기 충전기가 상기 충전포트에 연결된 전기자동차에 대한 충전 설정 정보를 상기 전기자동차 사용자로부터 입력받아 획득하는 충전 설정 정보 수집 단계; 및
    충전기가 상기 최대 공급 가능 전력량 내에서 접속된 전기자동차별 충전 설정 정보 및 전기자동차가 연결된 충전 포트로 공급할 충전 요청 전력량이 상기 최대 공급 가능 전력량을 초과하는지의 여부에 따라 상기 전기자동차가 연결된 충전포트로의 충전 전력을 스케줄링하는 스케줄링 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 충전 포트를 이용한 충전 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 충전 설정 정보는 충전 요금 및 충전 시간을 포함하고, 전기자동차 사용자에 의해 선택 또는 입력되는 정보이고,
    상기 충전기는 상기 스케줄링 과정에서 상기 충전 요청 전력량이 상기 최대 공급 가능 전력량을 초과하는 경우, 상기 충전 요금 및 충전 시간 중 적어도 하나 이상에 따른 전기자동차가 접속된 충전 포트의 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 따라 충전전력을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 다중 충전 포트를 이용한 충전 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 스케줄링 단계는,
    상기 최대 공급 가능 전력량이 상기 충전 요청 전력량보다 큰지를 판단하는 최대 충전전력 공급 가능 판단 단계;
    상기 최대 공급 가능 전력량이 상기 충전 요청 전력량보다 크면 최대 충전전력으로 해당 포트를 통해 전기자동차를 충전하는 일반 충전 스케줄링 단계;
    상기 최대 공급 가능 전력량이 상기 충전 요청 전력량보다 작으면 상기 충전 설정정보에 따른 충전포트별 우선순위를 결정하는 우선순위 결정 단계; 및
    상기 결정된 우선순위에 따른 충전전력량을 스케줄링하는 충전전력량 스케줄링 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 충전 포트를 이용한 충전 방법.
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