KR101923046B1 - 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차 충전 시스템에 관한 기술을 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 중앙 처리 서버는 충전 장치를 통해 적어도 하나의 전기자동차의 배터리의 현재 충전량에 관한 정보인 현재 충전량 정보를 각각 획득하고, 상기 각 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량, 기 설정된 충전 전류 값 및 상기 각 현재 충전량 정보에 기초하여 상기 각 전기자동차의 배터리를 상기 목표 충전량만큼 충전하는데 필요한 시간인 필요 충전 시간 값을 산출하고, 상기 필요 충전 시간 값에 기초하여 상기 충전 장치를 통해 상기 각 전기자동차를 충전하며, 상기 배터리의 현재 충전량이 상기 예비 충전량 미만이고, 상기 필요 충전 시간 값이 기 설정된 시간 값인 최대 충전 시간 값을 초과하는 전기자동차인 고속 충전 대상 자동차를 충전할 때, 상기 충전 전류 값을 증가시켜 상기 고속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템이 제공될 수 있다.

Description

전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템{EFFICIENT DIFFERENTIAL CHARGING SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차 충전 시스템 및 방법에 관한 기술을 포함한다.

전기자동차(EV, Electric Vehicle)는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 의미한다. 전기자동차는 배터리와 전기 모터로만 주행하는 순수 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)가 연구 개발되고 있다.

플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)는 전기자동차의 짧은 주행거리와 높은 가격을 해결하는 대안으로 개발된 전기 모터/배터리 및 내부 연소 엔진을 사용하며 전기에너지를 배터리에 충전시켜 사용하고, 자동차의 에너지 사용에서 가솔린 연료를 사용한다.

전기자동차는 기본적으로 화석 연료를 사용하는 자동차 엔진을 동력원으로 이용하지 않으며, 배터리, 울트라 커패시터(Ultra Capacitor), 교류를 직류 전압으로 변환하는 인버터(inverter), 모터(Motor)를 회전시켜 변속기(Transmission)를 구동하여 자동차의 바퀴를 구동시키며, 인버터는 DC-DC 컨버터와 연결되어 전자 제어 장치(ECU, Electronic Control Unit)에 DC 전압을 공급하고, ECU는 조향 상태를 조절하는 전자식 파워 스티어링 시스템(EPS, Electronic Power Steering)와 연동되고 액츄에이터(actuator), 브레이크(brake)와 연결되며, 자동변속기, ABS(Anti-lock brake system)의 상태를 전자적으로 제어한다.

전기자동차 배터리는 예컨대, 리튬 전지를 사용하고 400V 구동 배터리와 12V 보조 배터리로 장착될 수 있다. 최근 양산되어 시장에 보급되는 전기자동차의 경우 1회 완전 충전시에 최대 350km 주행이 가능(예를 들어, 쉐보레 볼트 EV의 경우)하나 이는 차량의 종류에 따라 크게 차이가 난다. 전기자동차 내 사용자의 편의를 위한 다양한 모듈/장치들은 구동시 전력을 소모하기 때문에 전기자동차의 주행 거리에 영향을 줄 수 있다.

한편, 전기자동차의 경우 구동시 배터리가 방전되기 때문에 정기적으로 충전을 해야한다. 충전 시간은 완충전기를 사용시 4 내지 9시간, 급속 충전시 30분 내지 1시간이 소요되는 것으로 알려져 있으며, 배터리 기술의 발전에 따라 완속 충전 또는 급속 충전 속도가 개선되고 있다. 전기자동차 충전기는 충전 케이블을 전기자동차의 충전 단자에 연결하여 전기 에너지를 충전시키는 기능을 제공하며, 통상적으로 고속 또는 저속 충전 타입을 지원한다. 전기자동차 충전기는 충전기의 시스템 공급 가격을 낮추기 위해 하나의 메인 충전기에 여러 개의 충전기 터미널을 연결하여 제어하는 방식이 사용되고 있다.

최근 들어, 전기자동차 시장이 급성장하고 있으나, 아직까지 충전 인프라가 부족한 실정이다. 따라서, 전기자동차의 충전 인프라를 공급하면서, 전기자동차의 충전을 종합적으로 관리할 수 있는 관리 시스템을 필요로 한다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 전기자동차의 배터리를 효율적으로 충전하기 위한 시스템 및 방법을 제공하기 위한 목적을 가지고 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 전기자동차의 배터리를 충전하는 충전 시스템에 있어서, 전기자동차의 배터리에 전력을 공급하고 전기자동차 및 외부 네트워크와 통신을 수행하는 복수의 충전 장치; 및 상기 복수의 충전 장치 및 외부 네트워크와 유선 및 무선 통신을 수행하며, 상기 충전 시스템의 각 장치의 작동을 제어하는 중앙 처리 서버를 포함하고, 상기 충전 장치는 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량만큼 상기 전기자동차의 배터리를 충전하되, 적어도 하나의 전기자동차의 배터리를 동시에 충전하고, 상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량이며, 상기 중앙 처리 서버는, 상기 충전 장치를 통해 적어도 하나의 전기자동차의 배터리의 현재 충전량에 관한 정보인 현재 충전량 정보를 각각 획득하고, 상기 각 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량, 기 설정된 충전 전류 값 및 상기 각 현재 충전량 정보에 기초하여 상기 각 전기자동차의 배터리를 상기 목표 충전량만큼 충전하는데 필요한 시간인 필요 충전 시간 값을 상기 각 전기자동차에 대하여 개별적으로 산출하고, 상기 필요 충전 시간 값에 기초하여 상기 충전 장치를 통해 상기 각 전기자동차를 충전하며, 상기 배터리의 현재 충전량이 상기 예비 충전량 미만이고 상기 필요 충전 시간 값이 기 설정된 시간 값인 최대 충전 시간 값을 초과하는 전기자동차인 고속 충전 대상 자동차를 충전할 때, 상기 충전 전류 값을 증가시켜 상기 고속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 하고, 상기 필요 충전 시간 값이 기 설정된 시간 값인 최소 충전 시간 값 미만인 전기자동차인 저속 충전 대상 자동차를 충전할 때 상기 충전 장치를 통해 충전되는 전기자동차 중 상기 고속 충전 대상 자동차가 존재하는 경우, 상기 충전 전류 값을 감소시켜 상기 저속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최소 충전 시간 값 이상 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템이 제공될 수 있다.

여기서, 상기 중앙 처리 서버는, 상기 충전 장치에서 출력 가능한 최대 전류 값 이하의 범위 내에서 상기 충전 전류 값을 증가시키되, 상기 충전 장치를 통해 배터리가 충전되는 모든 전기자동차의 충전 전류 값의 합이 기 설정된 전류 값인 한계 충전 전류 값 이상이고, 상기 충전 장치를 통해 충전되는 전기자동차 중 상기 고속 충전 대상 자동차가 존재하는 경우, 상기 고속 충전 대상 자동차의 목표 충전량을 감소시켜 상기 고속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 한다.

여기서, 상기 중앙 처리 서버는, 외부 네트워크로부터 상기 전기자동차의 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수신하고, 상기 운전자 이동 정보에 기초하여 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출하고, 상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 상기 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성하고, 상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출하고, 상기 충전 장치를 통해 상기 전기자동차의 배터리를 충전할 때 상기 산출된 목표 충전량만큼 충전하되, 상기 전기자동차가 일 충전 장치에서 상기 목표 충전량만큼 충전을 완료하지 않고 타 충전 장치로 이동한 경우, 상기 중앙 처리 서버가 상기 일 충전 장치에서 상기 전기자동차에 충전되지 못한 전력량인 미충전량에 관한 정보를 상기 타 충전 장치로 전송하고, 상기 타 충전 장치를 통해 상기 전기자동차에 상기 미충전량에 대응하는 전력량을 충전한다.

여기서, 상기 주행 환경 정보는 상기 운전자 이동 정보에 대응하는 시간 및 위치의 날씨 및 기온을 나타내는 정보인 주변 날씨 정보를 포함하되, 상기 중앙 처리 서버는, 기온에 따른 상기 전기자동차의 주행거리를 나타내는 정보인 기온-주행거리 상관 관계 정보 및 상기 주변 날씨 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리의 현재의 충전량에 따른 주행 가능한 거리인 잔여 주행 거리를 산출하고, 상기 잔여 주행 거리에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는, 전기자동차가 주행한 날의 일평균 기온, 전기자동차가 주행한 날의 총 주행 거리, 전기자동차가 주행을 시작할 때의 배터리의 충전량인 시작 충전량 및 전기자동차가 주행을 종료했을 때의 배터리의 충전량인 종료 충전량의 조합에 기초하여 산출된다.

여기서, 상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는, 상기 전기자동차가 주행한 날의 일평균 기온을 나타내는 값인 주행일 기온 값 및 상기 전기자동차가 주행한 날의 총 주행 거리를 상기 시작 충전량에서 상기 종료 충전량을 차감한 값으로 나눈 값인 충전 효율 값의 세트이다.

여기서, 복수의 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보를 저장하는 데이터베이스;를 더 포함하고, 상기 중앙 처리 서버는, 상기 데이터베이스에 저장된 상기 전기자동차의 과거의 복수의 기온-주행거리 상관 관계 정보, 복수의 타 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보 및 상기 주변 날씨 정보의 기온 값에 기초하여 상기 잔여 주행 거리를 산출한다.

여기서, 상기 중앙 처리 서버는, 기온 수치를 한 축으로 하고 충전 효율 수치를 타 축으로 하는 직교좌표계에 상기 주행일 기온 값 및 상기 충전 효율 값의 세트를 좌표값으로 하는 상기 각 기온-주행거리 상관 관계 정보를 개별적으로 위치시키고, 상기 직교좌표계에서의 상기 각 기온-주행거리 상관 관계 정보의 분포에 기초하여 상기 전기자동차의 기온에 따른 충전 효율 값의 추세선을 산출한다.

여기서, 상기 중앙 처리 서버는, 상기 추세선에 기초하여, 상기 직교좌표계에서 상기 주변 날씨 정보의 기온 값에 대응하는 충전 효율 값인 주행시 충전 효율 값을 획득하고, 상기 주행시 충전 효율 값에 상기 전기자동차의 배터리의 현재의 충전량을 곱한 값에 기초하여 상기 잔여 주행 거리를 산출한다.

여기서, 상기 중앙 처리 서버는, 상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 중앙 처리 서버는, 상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이를 상기 주행시 충전 효율 값으로 나눈 값에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 중앙 처리 서버는, 상기 목표 충전량의 최소 값을 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정한다.

여기서, 상기 비상 주행 거리는 상기 전기자동차의 현재 위치에서 가장 가까운 응급의료 관련 기관까지의 거리이다.

여기서, 상기 예비 충전량은 상기 비상 주행 거리에 상기 주행시 충전 효율 값으로 나눈 값에 기초하여 산출된다.

여기서, 상기 데이터베이스는, 운전자의 날씨에 따른 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 사용에 관한 정보인 냉난방 수단 사용 정보를 더 저장하고, 상기 중앙 처리 서버는, 상기 냉난방 수단 사용 정보를 더 참조하여 상기 목표 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 냉난방 수단 사용 정보는, 운전자가 선호하는 전기자동차 내 온도에 관한 수치인 차량 내 온도 값, 운전자가 냉방 및 난방 수단을 통해 설정한 온도 값, 냉방 및 난방시 운전자가 선호하는 송풍의 강도에 관한 정보인 송풍 강도 정보 및 난방 시트의 이용 시간을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 중앙 처리 서버는, 상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이, 상기 송풍 강도 정보 및 상기 난방 시트의 이용 여부를 나타내는 정보에 기초하여 상기 운전자의 날씨에 따른 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 사용에 대비한 배터리의 충전량인 냉난방 대비 충전량을 산출하고, 상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이 및 상기 냉난방 대비 충전량에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 주행 환경 정보는 상기 예상 주행 경로 정보에 대응하는 시간 및 위치의 교통 상황에 관한 정보인 주변 교통 정보를 더 포함하고, 상기 중앙 처리 서버는, 상기 주변 교통 정보를 더 참조하여 상기 목표 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 중앙 처리 서버는, 상기 주변 교통 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 타 자동차들의 주행 속도에 관한 정보를 포함한다.

여기서, 상기 중앙 처리 서버는, 상기 주변 교통 정보의 상기 타 자동차들의 주행 속도에 관한 정보에 기초하여 상기 예상 주행 경로를 복수의 구간으로 분할하고 상기 각 구간을 통과하는데 걸리는 시간인 구간 통과 시간을 산출하고, 상기 각 구간 통과 시간에 기초하여 상기 주변 교통 정보에 따른 충전량인 교통 상황 대비 충전량을 산출한다.

여기서, 상기 주변 교통 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 이벤트 발생 유무를 포함하고, 상기 이벤트는 교통 사고, 도로 공사 또는 도로 진입 금지 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 이벤트가 발생한 경우 상기 이벤트가 발생한 위치에 대응하는 구간의 상기 구간 통과 시간을 기 설정된 시간 값만큼 증가시킨다.

여기서, 상기 중앙 처리 서버는, 상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이, 상기 송풍 강도 정보 및 상기 난방 시트의 이용 여부를 나타내는 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 시간에 따른 전력 소모량을 산출하고, 상기 복수의 구간 중 구간 통과 시간이 기 설정된 한계 통과 시간 이상인 구간을 통과 지연 구간으로 설정하고, 상기 통과 지연 구간의 구간 통과 시간에서 상기 한계 통과 시간을 차감한 시간 값과 상기 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 시간에 따른 전력 소모량의 조합에 기초하여 상기 교통 상황 대비 충전량을 산출하고, 상기 냉난방 대비 충전량을 상기 교통 상황 대비 충전량만큼 증가시킨다.

여기서, 상기 중앙 처리 서버는 서로 다른 곳에 위치한 상기 복수의 충전 장치의 이용 여부를 나타내는 충전 장치 이용 현황 정보를 생성하고, 이용 중인 충전 장치마다 각 전기자동차의 목표 충전량을 충전하는데 필요한 시간인 충전 장치 이용 시간 정보를 각각 산출하고, 상기 각 충전 장치의 위치, 상기 충전 장치 이용 현황 정보 및 상기 충전 장치 이용 시간 정보에 기초하여 상기 각 충전 장치의 시간에 따른 이용 여부를 나타내는 충전 장치 스케줄 정보를 생성하되, 배터리의 충전량이 기 설정된 충전량 미만인 충전 대상 전기자동차에 대하여, 상기 중앙 처리 서버는 상기 충전 대상 전기자동차의 위치로부터 기 설정된 거리 범위 이내에 위치한 충전 장치를 검색 대상 충전 장치로 설정하고, 상기 충전 장치 스케줄 정보를 참조하여 상기 검색 대상 충전 장치 중 이용 가능한 충전 장치의 위치를 상기 충전 대상 전기자동차로 전송하고, 상기 검색 대상 충전 장치 중 이용 가능한 충전 장치가 없는 경우, 상기 검색 대상 충전 장치 중 상기 충전 장치 이용 시간 정보가 나타내는 시간 값이 가장 작은 충전 장치의 위치를 상기 충전 대상 전기자동차로 전송한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 시스템의 제어 방법에 있어서, 중앙 처리 서버가 충전 장치를 통해 적어도 하나의 전기자동차의 배터리의 현재 충전량에 관한 정보인 현재 충전량 정보를 각각 획득하는 단계, 상기 충전 장치는 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량만큼 상기 전기자동차의 배터리를 충전하되, 적어도 하나의 전기자동차의 배터리를 동시에 충전하고, 상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량임; 상기 중앙 처리 서버가 상기 각 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량, 기 설정된 충전 전류 값 및 상기 각 현재 충전량 정보에 기초하여 상기 각 전기자동차의 배터리를 상기 목표 충전량만큼 충전하는데 필요한 시간인 필요 충전 시간 값을 상기 각 전기자동차에 대하여 개별적으로 산출하는 단계; 및 상기 중앙 처리 서버가 상기 필요 충전 시간 값에 기초하여 상기 충전 장치를 통해 상기 각 전기자동차를 충전하는 단계를 포함하고, 상기 충전하는 단계는, 상기 배터리의 현재 충전량이 상기 예비 충전량 미만이고 상기 필요 충전 시간 값이 기 설정된 시간 값인 최대 충전 시간 값 이상인 전기자동차인 고속 충전 대상 자동차를 충전할 때, 상기 충전 전류 값을 증가시켜 상기 고속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 하고, 상기 필요 충전 시간 값이 기 설정된 시간 값인 최소 충전 시간 값 이하인 전기자동차인 저속 충전 대상 자동차를 충전할 때 상기 충전 장치를 통해 충전되는 전기자동차 중 상기 고속 충전 대상 자동차가 존재하는 경우, 상기 충전 전류 값을 감소시켜 상기 저속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최소 충전 시간 값 이상 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 복수의 전기자동차를 동시에 충전할 때 전기자동차의 배터리 충전량에 기반한 효율적인 전기자동차 충전이 가능하다.

또한, 운전자의 일정을 고려한 효율적인 전기자동차의 배터리의 충전이 가능하다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따르면 운전자의 일정을 참조하여 전기자동차가 운행될 것으로 예상하는 경로 및 거리를 자동적으로 산출하고, 산출된 경로 및 거리에 기반하여 전기자동차의 배터리의 충전량을 산출하고, 산출된 충전량만큼 충전함으로써 무분별한 충전으로 인한 전력 낭비를 방지할 수 있다.

또한, 전기자동차가 목표 충전량만큼 충전하지 않고 타 충전 장치로 이동하는 경우에도, 충전량 관련 정보를 내부적으로 공유함으로써 상기 전기자동차가 타 충전 장치에서 연속적으로 목표 충전량만큼 충전할 수 있다.

또한, 기온에 따라 성능이 변화되는 전기자동차의 배터리의 성능을 고려하여 전기자동차의 배터리의 충전량을 산출함으로써, 운전자가 해당 전기자동차를 통해 목표하던 전기자동차의 운행을 수행할 수 있게 한다.

또한, 운전자의 전기자동차의 냉난방 수단을 사용하는 방식에 따른 추가적인 전력 소모를 예측할 수 있으며, 냉난방 수단의 이용에 따른 배터리 충전량을 참조하여 전기자동차의 배터리의 충전량을 결정할 수 있다. 이를 통해 운전자의 일정에 따른 예상 주행 거리를 만족시키는 전기자동차 배터리 충전량을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 다른 전기자동차 충전 시스템의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 복수의 전기자동차를 동시에 충전하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 충전 전류를 조절하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 목표 충전량을 조절하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기자동차 충전 방법을 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 시스템에서의 충전 방식을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 운전자 이동 정보를 수신하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 운전자 이동 정보에 기초하여 산출된 예상 주행 경로 및 예상 주행 거리의 예시를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 잔여 주행 거리를 산출하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 기온-주행거리 상관 관계 정보를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따라 목표 충전량을 산출하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 냉난방 수단 사용 정보를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 예상 주행 경로를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 예상 주행 경로를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 예상 주행 경로를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 예상 주행 경로를 나타낸 도면이다.

본 발명은 전기자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차 충전 시스템 및 방법에 관한 기술을 포함한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 시스템(1000)을 나타낸 도면이다. 도 1에서 1점 쇄선으로 표시된 영역이 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 시스템(1000)을 의미하며, 도 1에서 파선은 유선 및 무선 통신/네트워킹 경로를 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 시스템(1000)은 중앙 처리 서버(100) 및 복수의 충전 장치(200)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명을 실시하는 방식에 따라서, 전기자동차 충전 시스템(1000)은 데이터베이스(미도시)를 추가적으로 더 포함할 수 있다. 여기서, 전기자동차 충전 시스템(1000)의 복수의 구성 요소가 하나의 구성 요소로 병합되거나, 실시하는 방식에 따라서 일부의 구성 요소가 생략될 수도 있다.

중앙 처리 서버(100)는 전기자동차 충전 시스템(1000)의 전반적인 작동을 제어한다. 중앙 처리 서버(100)는 각종 데이터와 신호의 연산 및 처리를 수행하고 전기자동차 충전 시스템(1000)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다. 중앙 처리 서버(100)는 적어도 하나의 컴퓨터 또는 서버로 구현될 수 있지만 이에 한정되지 않으며, 상기 물리적인 컴퓨터 또는 서버를 제어하는 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 하드웨어와 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수도 있다.

충전 장치(200)는 전기자동차의 배터리에 전력을 공급할 수 있다. 충전 장치(200)는 외부의 전력망과 전기자동차의 배터리를 연결하기 위한 각종 회로(정류기, 변압기 등), 송전용 케이블 등을 포함할 수 있다. 충전 장치(200)는 다양한 충전 속도 설정을 통해 전기자동차의 배터리를 충전할 수 있다. 예를 들어, 충전 장치(200)는 급속 충전 및 완속 충전을 수행할 수 있다. 여기서, 충전 장치(200)의 충전 케이블에는 전기자동차와의 신호의 송수신을 위한 접속 단자가 포함될 수 있으며, 그에 따라 전기자동차와 신호를 송수신하는 통신 수단의 적어도 일부의 구성과 충전 장치(200)가 일체의 구성요소로 구비될 수도 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 중앙 처리 서버(100)와 충전 장치(200)는 무선 및 유선 통신을 위한 통신 수단/통신 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 수단/통신 모듈은 다양한 방식의 유선 및 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 수단/통신 모듈은 CAN(Controller Area Network)을 통한 신호의 송수신을 수행할 수 있다. 이에 더하여, 통신 수단/통신 모듈은 유선 케이블/유선랜 케이블을 통한 유선 통신, 무선랜, 블루투스, NFC, 지그비(ZigBee) 등의 근거리 무선 통신 또는 기타 데이터 통신(예를 들어, LTE 등)을 수행할 수 있다. 하지만 통신 수단/통신 모듈의 통신 방식은 이에 한정되지 않는다. 이러한 통신 수단/통신 모듈을 통해, 중앙 처리 서버(100) 및 충전 장치(200)는 운전자의 단말, 전기자동차 또는 외부 네트워크와 신호/정보/데이터를 송수신할 수 있다.

데이터베이스(미도시)는 중앙 처리 서버(100)의 제어에 기초하여 다양한 정보/데이터를 저장할 수 있다. 특히, 데이터베이스는 전기자동차 충전 시스템(1000)의 내부에서 생성되는 정보/데이터 및 유무선 통신을 통해 외부로부터 전송된 정보/데이터를 상시적으로 저장할 수 있다. 특히, 데이터베이스는 운전자에 관한 정보 및 전기자동차에 관한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스는 운전자가 자신의 스마트폰 등을 통해 입력한 일정에 관한 정보를 저장할 수 있다. 또는 데이터베이스는 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 저장할 수도 있다. 또는, 데이터베이스는 전기자동차가 운행하는 도중 수집된 전기자동차의 주행 또는 상태에 관한 정보(배터리의 충전량, 속도, 위치, 운전자의 전기자동차의 조작에 관한 정보 등) 또는 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보(날씨 또는 교통 상황 등)를 저장할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 데이터베이스는 복수의 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보를 저장할 수 있다. 상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는 도 12을 통해 상세하게 설명하도록 한다. 데이터베이스 역시 전술한 통신 수단/통신 모듈을 포함할 수 있으며, 이에 따라 외부 네트워크와 신호를 송수신할 수 있다. 본 발명을 실시하는 방식에 따라서, 데이터베이스는 중앙 처리 서버(100)와 일체로 구성될 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 전기자동차의 배터리를 충전하는 충전 시스템에 있어서, 전기자동차의 배터리에 전력을 공급하고 전기자동차 및 외부 네트워크와 통신을 수행하는 복수의 충전 장치(200A, 200B), 상기 복수의 충전 장치(200A, 200B) 및 외부 네트워크와 유선 및 무선 통신을 수행하며, 상기 충전 시스템의 각 장치의 작동을 제어하는 중앙 처리 서버(100)를 포함하고, 상기 충전 장치(200A, 200B)는 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량만큼 상기 전기자동차의 배터리를 충전하되, 적어도 하나의 전기자동차의 배터리를 동시에 충전하고, 상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량이며, 상기 중앙 처리 서버(100)는, 상기 충전 장치(200A, 200B)를 통해 적어도 하나의 전기자동차의 배터리의 현재 충전량에 관한 정보인 현재 충전량 정보를 각각 획득하고, 상기 각 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량, 기 설정된 충전 전류 값 및 상기 각 현재 충전량 정보에 기초하여 상기 각 전기자동차의 배터리를 상기 목표 충전량만큼 충전하는데 필요한 시간인 필요 충전 시간 값을 상기 각 전기자동차에 대하여 개별적으로 산출하고, 상기 필요 충전 시간 값에 기초하여 상기 충전 장치(200A, 200B)를 통해 상기 각 전기자동차를 충전하며, 상기 필요 충전 시간 값이 기 설정된 시간 값인 최대 충전 시간 값을 초과하는 전기자동차인 고속 충전 대상 자동차를 충전할 때, 상기 배터리의 현재 충전량이 상기 예비 충전량 미만이고 상기 충전 전류 값을 증가시켜 상기 고속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 하고, 상기 필요 충전 시간 값이 기 설정된 시간 값인 최소 충전 시간 값 미만인 전기자동차인 저속 충전 대상 자동차를 충전할 때 상기 충전 장치를 통해 충전되는 전기자동차 중 상기 고속 충전 대상 자동차가 존재하는 경우, 상기 충전 전류 값을 감소시켜 상기 저속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최소 충전 시간 값 이상 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전 시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 전기자동차의 배터리를 충전하는 충전 시스템에 있어서, 전기자동차의 배터리에 전력을 공급하고 전기자동차 및 외부 네트워크와 통신을 수행하는 복수의 충전 장치(200A, 200B) 및 상기 복수의 충전 장치(200A, 200B) 및 외부 네트워크와 유선 및 무선 통신을 수행하며, 상기 충전 시스템의 각 부의 작동을 제어하는 중앙 처리 서버(100)를 포함하고, 상기 중앙 처리 서버(100)는, 외부 네트워크로부터 상기 전기자동차의 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수신하고, 상기 운전자 이동 정보에 기초하여 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출하고, 상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 상기 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성하고, 상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량을 산출하고, 상기 충전 장치(200A, 200B)를 통해 상기 전기자동차의 배터리를 충전할 때 상기 산출된 목표 충전량만큼 충전하되, 상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정되고, 상기 전기자동차가 일 충전 장치(200A)에서 상기 목표 충전량만큼 충전을 완료하지 않고 타 충전 장치(200B)로 이동한 경우, 상기 중앙 처리 서버(100)가 상기 일 충전 장치(200A)에서 상기 전기자동차에 충전되지 못한 전력량인 미충전량에 관한 정보를 상기 타 충전 장치(200B)로 전송하고, 상기 타 충전 장치(200B)를 통해 상기 전기자동차에 상기 미충전량에 대응하는 전력량을 충전할 수 있다.

일반적으로, 전기자동차는 전기자동차의 각 부의 작동을 제어하는 중앙 처리 서버, 통신부 및 배터리를 포함할 수 있다. 전기자동차의 배터리는 전기자동차의 모터나 운전자에게 편의를 제공하는 각종 냉난방 수단, 멀티미디어 제공 수단 등을 구동시키기 위한 전기 에너지를 저장할 수 있으며, 외부로부터 전력을 공급받기 위한 단자를 포함할 수 있다.

전기자동차의 배터리는 전기자동차 충전 시스템의 충전 장치와 연결될 수 있으며 충전 케이블을 통해 전력을 공급받을 수 있다. 여기서, 상기 충전 케이블은 신호의 송수신을 위한 전선을 함께 포함할 수 있으며, 따라서, 전기자동차의 내부에서 생성된 신호의 적어도 일부(예를 들어, 배터리의 충전량에 관한 정보)가 전기자동차 충전 시스템(또는 충전 장치)으로 전달되거나 전기자동차 충전 시스템의 내부에서 생성된 신호의 적어도 일부가 전기자동차로 전달될 수도 있다.

이외에도 전기자동차와 충전 장치는 다양한 방식으로 상호간의 정보/데이터/신호를 주고받을 수 있다. 상기 각 장치는 인터넷 등의 네트워크를 통해 상호간 연결되거나 충전 케이블이 아닌 별도의 유선 케이블을 통해 상호간 연결될 수 있다. 또는, 두 장치는 무선랜, 블루투스, 지그비 등의 근거리 무선 통신 방식에 따라 상호간 정보/데이터/신호를 송수신할 수도 있다.

도 1에 따르면, 전기자동차 충전 시스템(1000)은 복수의 충전 장치(200A, 200B) 및 중앙 처리 서버(100)를 포함할 수 있으며, 각 장치들은 유무선 네트워크를 통해 상호 연결될 수 있다. 상기 유무선 네트워크에 복수의 운전자(운전자 A, 운전자 B 등) 또는 복수의 전기자동차(700A, 700B)도 연결되어있어, 각 개체/장치 상호간의 정보가 공유될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 다른 전기자동차 충전 시스템의 제어 방법을 나타낸 도면이다.

도 2에 따르면, 전기자동차 충전 시스템의 제어 방법에 있어서, 중앙 처리 서버가 충전 장치를 통해 적어도 하나의 전기자동차의 배터리의 현재 충전량에 관한 정보인 현재 충전량 정보를 각각 획득(S110)할 수 있다. 여기서, 상기 충전 장치는 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량만큼 상기 전기자동차의 배터리를 충전하되, 적어도 하나의 전기자동차의 배터리를 동시에 충전할 수 있다. 그리고, 상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량일 수 있다. 그리고, 상기 중앙 처리 서버가 상기 각 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량, 기 설정된 충전 전류 값 및 상기 각 현재 충전량 정보에 기초하여 상기 각 전기자동차의 배터리를 상기 목표 충전량만큼 충전하는데 필요한 시간인 필요 충전 시간 값을 상기 각 전기자동차에 대하여 개별적으로 산출(S120)할 수 있다. 그리고, 상기 중앙 처리 서버가 상기 필요 충전 시간 값에 기초하여 상기 충전 장치를 통해 상기 각 전기자동차를 충전(S130)할 수 있다. 여기서, 상기 충전하는 단계(S130)는, 상기 배터리의 현재 충전량이 상기 예비 충전량 미만이고 상기 필요 충전 시간 값이 기 설정된 시간 값인 최대 충전 시간 값 이상인 전기자동차인 고속 충전 대상 자동차를 충전할 때, 상기 충전 전류 값을 증가시켜 상기 고속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 하고, 상기 필요 충전 시간 값이 기 설정된 시간 값인 최소 충전 시간 값 이하인 전기자동차인 저속 충전 대상 자동차를 충전할 때 상기 충전 장치를 통해 충전되는 전기자동차 중 상기 고속 충전 대상 자동차가 존재하는 경우, 상기 충전 전류 값을 감소시켜 상기 저속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최소 충전 시간 값 이상 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 할 수 있다. 각 단계에 대한 설명은 다음의 도면을 통해 상세하게 서술하도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 복수의 전기자동차를 동시에 충전하는 모습을 나타낸 도면이다.

도 3에 따르면, 중앙 처리 서버(100)는 충전 장치(200)를 통해 복수의 전기자동차(700A 내지 700C)를 충전할 수 있다. 여기서, 상기 각 전기자동차(700A 내지 700C)를 충전할 때의 각각의 충전 전류 값은 Ca, Cb, Cc이다.

즉, 충전 장치(200)는 복수의 충전 케이블을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 충전 케이블을 통해 복수의 전기자동차(700A 내지 700C)의 배터리를 각각 충전할 수 있다. 여기서, 충전 장치(200)는 출력 가능한 기 설정된 최대 전류 값(또는 최대 전력 값)을 가지기 때문에, 이러한 제한 내에서 최대한 효율적으로 각 전기자동차(700A 내지 700C)를 충전할 수 있어야 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 중앙 처리 서버(100)는 충전 장치(200)를 통해 적어도 하나의 전기자동차(700A 내지 700C)의 배터리의 현재 충전량에 관한 정보인 현재 충전량 정보를 각각 획득할 수 있다. 여기서, 현재 충전량 정보는 배터리의 퍼센트 충전량 정보 및 절대적 충전량 정보(Wh, mAh 등의 단위를 가지는 충전량 정보) 및 전기자동차/배터리 식별 부호/번호 정보를 포함할 수 있다. 즉, 중앙 처리 서버(100)는 충전 장치(200)에 연결된 전기자동차로부터 배터리의 현재 충전량 정보를 유무선 통신을 통해 수신할 수 있다. 이때, 중앙 처리 서버(100)는 상기 현재 충전량 정보를 상기 충전 장치(200)를 통하지 않고, 외부 네트워크를 통해 입수할 수도 있다. 즉, 전기자동차(700A 내지 700C)가 특정 충전 장치에 도착하거나 해당 충전 장치의 충전 케이블이 연결되는 경우, 자신의 현재 충전량 정보를 외부 네트워크로 전송 및 공유할 수 있으며, 중앙 처리 서버(100)는 전기자동차(700A 내지 700C)의 위치, 또는 전기자동차(700A 내지 700C)와 인접한 충전 장치(200)의 식별 부호/번호 또는 위치에 기초하여 각 전기자동차(700A 내지 700C)의 현재 충전량 정보를 수신하고 각 전기자동차(700A 내지 700C) 별 배터리의 상태를 서로 구별할 수 있다.

이후, 중앙 처리 서버(100)는 상기 각 전기자동차(700A 내지 700C)의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량, 기 설정된 충전 전류 값 (또는/그리고 기 설정된 충전 전압 값) 및 상기 각 현재 충전량 정보에 기초하여 상기 각 전기자동차의 배터리를 상기 목표 충전량만큼 충전하는데 필요한 시간인 필요 충전 시간 값을 상기 각 전기자동차에 대하여 개별적으로 산출할 수 있다. 예를 들어, 목표 충전량이 2000Wh이고, 충전 전압 값이 200V, 충전 전류 값이 10A인 경우, 필요 충전 시간은 1시간인 것으로 산출될 수 있다. 다른 예로써, 전기자동차의 현재 충전량이 500Wh이고 목표 충전량이 2500Wh이고, 충전 전압 값이 200V인 경우를 가정할 수 있다. 이 경우, 앞 선 예시처럼 2500Wh를 충전하기 위해 10A의 충전 전류를 이용하는 경우, 필요 충전 시간은 1.25시간(1시간 15분)인 것으로 산출될 수 있다. 이때, 만약 충전 전류가 12.5A인 경우 필요 충전 시간은 1시간으로 줄어들 수 있다. 즉, 전기자동차의 배터리의 현재 충전량에 따라 충전 전류 값을 변동시킴으로써 필요 충전 시간을 적절하게 제어할 수 있다. 이것은 충전 장치(200)의 최대 전류 값이라는 제한 조건 내에서 충전 장치(200)가 복수의 전기자동차를 동시에 효율적으로 충전할 수 있게 하는 기본적 작동 방식의 한 실시 예일 수 있다.

그리고, 중앙 처리 서버(100)는 산출된 필요 충전 시간 값에 기초하여 충전 장치(200)를 통해 각 전기자동차(700A 내지 700C)를 충전할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 충전 전류를 조절하는 방식을 나타낸 도면이다.

도 4는 도 3과 동일하게, 하나의 충전 장치(200)가 3대의 전기자동차(700A 내지 700C)를 동시에 충전하고 있는 상황을 도시하고 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 중앙 처리 서버는 배터리의 현재 충전량이 예비 충전량 미만이고 필요 충전 시간 값이 기 설정된 시간 값인 최대 충전 시간 값을 초과하는 전기자동차를 고속 충전 대상 자동차로 판별할 수 있다. 도 4에 따르면, 전기자동차 700A의 배터리의 현재 충전량 Ba가 예비 충전량 Za보다 작고, 산출된 필요 충전 시간 Ta가 기 설정된 최대 충전 시간 값 Tmax보다 크기 때문에, 전기자동차 700A는 고속 충전 대상 자동차로 판별될 수 있다. 이 경우, 중앙 처리 서버는 전기자동차 700A를 충전하기 위한 충전 전류 Ca의 값을 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 필요 충전 시간 Ta가 최대 충전 시간 값 Tmax 이하가 되도록(Ta가 Ta2로 변경) 할 수 있다. 예를 들어, 배터리의 현재 충전량이 300Wh, 예비 충전량이 500Wh, 충전 전압이 200V, 충전 전류 Ca가 10A, 목표 충전량이 4000Wh, 최대 충전 시간 값이 1시간인 경우를 가정할 수 있다. 이 경우, 필요 충전 시간이 2시간으로 산출되며, 이는 최대 충전 시간 값을 초과하기 때문에 중앙 처리 서버는 충전 전류를 20A로 증가시켜 필요 충전 시간을 1시간으로 감소시킬 수 있다.

물론, 중앙 처리 서버는 배터리의 현재 충전량의 값과는 무관하게, 필요 충전 시간이 최대 충전 시간 값을 초과하는 경우 충전 전류를 증가시키는 방식으로 충전 전류를 제어할 수도 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 중앙 처리 서버는 필요 충전 시간 값이 기 설정된 시간 값인 최소 충전 시간 값 미만인 전기자동차를 저속 충전 대상 자동차로 판별할 수 있다. 도 4에 따르면, 전기자동차 700B의 필요 충전 시간 Tb가 최소 충전 시간 값 Tmin보다 작기 때문에 전기자동차 700B는 저속 충전 대상 자동차로 판별될 수 있다. 이때, 도 4에 따르면, 상기 충전 장치(200)를 통해 충전되는 전기자동차 중 상기 고속 충전 대상 자동차 700A가 존재하고 있다. 이 경우, 중앙 처리 서버는 저속 충전 대상 자동차 700B를 충전할 때 상기 충전 전류 값 Cb을 감소시켜 상기 저속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간 Tb가 상기 최소 충전 시간 값 Tmin 이상 상기 최대 충전 시간 값 Tmax 이하가 되도록 할 수 있다(Tb가 Tb2로 변경). 즉, 동시 충전 대상 전기자동차 중 고속 충전 대상 자동차가 있을 때 이와 같이 필요 충전 시간을 늘리는 대신 충전 전류를 감소시킴으로써 충전 장치에서 활용 가능한 충전 전류 값을 증가시킬 수 있다. 즉 저속 충전 대상 자동차에 할당될 충전 전류를 고속 충전 대상 자동차에 대신 할당시킴으로써 충전 장치의 전체적인 충전 효율(또는 시간 당 충전 완료 전기자동차의 수)을 높일 수 있다.

전기자동차 700C는 전술한 어느 경우에도 속하지 않아 별도의 충전 전류 Cc의 변동 없이 충전을 수행할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 목표 충전량을 조절하는 방식을 나타낸 도면이다. 도 5에서 도 3 및 도 4와 동일한 사항에 대해서는 설명을 생략하도록 한다.

전술한 바와 같이, 충전 장치(200)는 정해진 출력 가능한 전류 값의 범위 내에서 전기자동차를 충전할 수 있다. 즉, 중앙 처리 서버는 충전 장치(200)에서 출력 가능한 최대 전류 값 이하의 범위 내에서 상기 충전 전류 값을 증가시키거나 감소시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 중앙 처리 서버는, 상기 충전 장치(200)를 통해 배터리가 충전되는 모든 전기자동차의 충전 전류 값의 합이 기 설정된 전류 값인 한계 충전 전류 값 이상이고, 상기 충전 장치를 통해 충전되는 전기자동차 중 상기 고속 충전 대상 자동차가 존재하는 경우, 상기 고속 충전 대상 자동차의 목표 충전량을 감소시켜 상기 고속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 할 수 있다.

도 5에 따르면, 각 전기자동차의 충전 전류의 합이 한계 충전 전류 값 Cth를 초과하고 있다. 여기서, 상기 한계 충전 전류 값은 충전 장치(200)에서 출력 가능한 전류 값의 최대 값 이하인 전류 값을 의미한다. 예를 들어, 상기 한계 충전 전류 값은 충전 장치(200)에서 출력 가능한 전류 값의 최대 값의 95%에 해당하는 값일 수 있다.

도 4에서 서술한 바에 따르면, 중앙 처리 서버는 필요 충전 시간의 조절을 위해 충전 전류 값을 상승시킬 수 있다. 하지만, 이와 같은 충전 전류 값의 상승은 무한대로 수행될 수 없으며, (별도의 추가적인 전류/전력 공급 수단이 없는 이상) 충전 장치(200)에서 출력 가능한 전류 값의 범위 내로 한정될 수 있다. 만약 충전 전류 값이 지속적으로 상승하여, 각 전기자동차의 충전 전류의 합이 한계 충전 전류 값 이상이 되었음에도 불구하고 여전히 고속 충전 대상 자동차가 존재하는 상황을 가정할 수 있다. 도 5에 따르면, 모든 전기자동차(700A 내지 700C)가 고속 충전 대상 자동차인 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 중앙 처리 서버는 각 전기자동차의 목표 충전량 Ka, Kb, Kc를 감소시킴으로써 각 전기자동차의 필요 충전 시간을 감소시킬 수 있다(Ta가 Ta2로 변경, Tb가 Tb2로 변경, Tc가 Tc2로 변경). 다만, 이 경우, 목표 충전량은 예비 충전량보다 작은 값으로 감소될 수 없다. 각 전기자동차 별 예비 충전량이 다르게 설정될 수 있기 때문에, 각 전기자동차 별 목표 충전량의 변화 폭은 서로 다를 수 있다. 각 전기자동차는 조절된 목표 충전량이 충전된 이후 충전을 종료하고 해당 충전 장치(200)로부터 이탈하거나 원래의 목표 충전량만큼 충전하기 위해 해당 충전 장치(200)에 더 머무를 수도 있다. 이를 통해 모든 전기자동차는 최소한으로 요구되는 배터리 충전량을 효율적으로 확보할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 중앙 처리 서버는 전기자동차의 현재 충전량 정보에 기초하여 전기자동차의 배터리를 충전할 때 설정되는 충전 전류 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 중앙 처리 서버는 전기자동차의 배터리의 현재 충전량이 기 설정된 제 1 문턱 충전량 이상인 경우 충전 전류 값을 감소시킬 수 있다. 그리고, 중앙 처리 서버는 전기자동차의 배터리의 현재 충전량이 기 설정된 제 2 문턱 충전량 이하인 경우 충전 전류 값을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 문턱 충전량이 전기자동차의 배터리의 전체 용량의 90%에 대응하는 값이고, 제 2 문턱 충전량이 전기자동차의 배터리의 전체 용량의 20%에 대응하는 값인 것으로 가정할 수 있다. (여기서, 목표 충전량은 배터리를 100% 충전하기 위해 필요한 전력량인 것으로 가정함) 특정 충전 장치에 배터리의 현재 충전량이 91%인 제 1 전기자동차와 배터리의 현재 충전량이 18%인 제 2 전기자동차가 동시에 충전 중일 때, 중앙 처리 서버는 두 전기자동차의 효율적인 충전을 위해 제 1 전기자동차의 충전 전류 값을 감소시키고 제 2 전기자동차의 충전 전류 값을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 제 1 전기자동차의 경우 실질적으로 충전에 소요되는 시간이 매우 짧기 때문에 이처럼 충전 전류를 감소시켜도 충전 시간의 절대 값이 비약적으로 증가되지는 않는다. 하지만 제 2 전기자동차의 경우 충전 전류의 증가를 통해 충전 시간을 매우 감소시킬 수 있으며, 이를 통해 충전 장치를 효율적으로 운용할 수 있게 된다. 이러한 가변적인 충전 전류 값은 이용 가능한 충전 장치의 수를 증가시킨다는 점에서 전기자동차 전체 산업에 대한 긍정적 파급력을 끼칠 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기자동차 충전 방법을 나타낸 도면이다. 도 6에 따르면, 중앙 처리 서버가 외부 네트워크로부터 상기 전기자동차의 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수신(S210)할 수 있다. 그리고, 상기 중앙 처리 서버가 상기 운전자 이동 정보에 기초하여 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출(S220)할 수 있다. 그리고, 상기 중앙 처리 서버가 상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 상기 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성(S230)할 수 있다. 그리고, 상기 중앙 처리 서버가 상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량을 산출(S240)할 수 있다. 그리고, 상기 중앙 처리 서버가 일 충전 장치를 통해 상기 산출된 목표 충전량만큼 상기 전기자동차의 배터리를 충전(S250)할 수 있다.

여기서, 상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정될 수 있다.

여기서, 상기 충전하는 단계(S250)는 상기 전기자동차가 상기 일 충전 장치에서 상기 목표 충전량만큼 충전을 완료하지 않고 타 충전 장치로 이동한 경우, 상기 중앙 처리 서버가 상기 일 충전 장치에서 상기 전기자동차에 충전되지 못한 전력량인 미충전량에 관한 정보를 상기 타 충전 장치로 전송하고, 상기 타 충전 장치를 통해 상기 전기자동차에 상기 미충전량에 대응하는 전력량을 충전할 수 있다.

각 단계에 관한 설명은 이후의 도면을 통해 상세하게 다루도록 한다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 시스템에서의 충전 방식을 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 중앙 처리 서버(100)는 전기자동차(700A)를 대상으로 목표 충전량 정보를 산출할 수 있으며, 산출된 목표 충전량 정보를 데이터베이스에 저장하거나 충전 장치(200A, 200B)로 전송할 수 있다. 도 7은 중앙 처리 서버(100)가 전기자동차 700A의 목표 충전량 K를 산출하고, 상기 산출된 목표 충전량을 충전 장치 200A로 전송한 상황을 도시한 것이다. 이에 따라, 충전 장치 200A는 상기 목표 충전량 K에 기초하여 전기자동차 700A를 충전할 수 있다. 도 7에서는 전체 목표 충전량 K 중 J만큼 전기자동차 700A에게 공급한 상황이다.

여기서, 해당 전기자동차 700A가 목표 충전량만큼 배터리를 충전하지 못하고 충전 장치 200A에서 벗어난 경우를 가정할 수 있다(도 8). 이 경우, 중앙 처리 서버(100)는 충전 장치 200A로부터 전기자동차 700A가 목표 충전량만큼 충전하지 못하였다는 것을 나타내는 정보 및 전기자동차 700A에게 충전되지 못한 전력량인 미충전량(K - J)에 관한 정보를 수신할 수 있다. 이후, 전기자동차 700A가 다른 충전 장치 200B에 도달하여 배터리를 충전하는 경우, 중앙 처리 서버(100)는 상기 미충전량(K - J)에 관한 정보를 충전 장치 200B로 전송할 수 있고, 충전 장치 200B는 상기 수신한 정보에 기초하여 상기 미충전량(K - J)에 해당하는 전력을 상기 전기자동차 700A에게 공급할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 중앙 처리 서버(100)는 각 운전자의 일정에 관한 정보 또는 운전자 이동 정보를 수신할 수 있다. 그리고 각 운전자가 이용하는 전기자동차에 대하여 상기 운전자의 일정에 관한 정보 또는 운전자 이동 정보에 기초하여 목표 충전량을 산출할 수 있고, 산출된 목표 충전량에 관한 정보를 운전자가 이용하는 전기자동차가 충전 중인 충전 장치로 전송할 수 있다. 상기 목표 충전량에 관한 정보를 수신한 충전 장치는 상기 수신한 정보에 기초하여 상기 운전자가 이용하거나 이용할 전기자동차의 배터리를 충전할 수 있다. 여기서, 운전자가 이용할 전기자동차는 상기 운전자의 전기자동차 선택에 기초하여 생성된 유/무선 신호에 기초하여 판별될 수 있다. 또는, 운전자가 전기자동차에 탑승하여 운전자 소유의 스마트폰 등의 기기와 탑승한 전기자동차를 유/무선 연동하는 경우 생성되는 유/무선 신호에 기초하여 판별될 수도 있다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 운전자 이동 정보를 수신하는 방법을 나타낸 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 시스템(1000)은 외부 네트워크로부터 전기자동차의 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 상기 운전자 이동 정보는 운전자의 출발지와 목적지의 위치뿐만 아니라 중간 경유지의 위치 및 중간 경유지의 도착 시간, 중간 경유지에서의 출발 시간에 관한 정보도 포함할 수 있다.

도 9에 따르면, 운전자는 자신의 일정에 관한 정보 또는 상기 운전자 이동 정보를 자신의 단말(300, 스마트폰 등)을 통해 입력할 수 있으며, 상기 입력된 운전자 이동 정보는 네트워크를 통해 전기자동차 충전 시스템(중앙 처리 서버(100) 또는 충전 장치(200))로 전달될 수 있다. 또는, 운전자는 자신의 일정에 관한 정보 또는 상기 운전자 이동 정보를 전기자동차(700)의 입력 수단을 통해 입력할 수 있으며, 상기 입력된 운전자 이동 정보는 네트워크를 통해 중앙 처리 서버(100) 또는 충전 장치(200)로 전달될 수 있다. 또는, 운전자는 자신의 일정에 관한 정보 또는 상기 운전자 이동 정보를 자신의 단말(300) 또는 전기자동차(700) 중 적어도 하나에 입력할 수 있으며, 입력된 정보는 상호간의 유/무선 네트워크 연동을 통해 공유되어 중앙 처리 서버(100) 또는 충전 장치(200)로 전달될 수 있다.

도 10은 운전자 이동 정보에 기초하여 산출된 예상 주행 경로 및 예상 주행 거리의 예시를 나타낸 도면이다.

도 10에서 P0는 출발지의 위치를 나타내고, P1 내지 P3은 목적지 또는 경유지의 위치를 나타낸다. 도 10에서 출발지 P0과 목적지 P3는 동일한 위치인 것을 가정한다. 또한, 도 10에서 R1은 P0와 P1사이의 경로를 의미하고, R2는 P1과 P2 사이의 경로를 의미하고, R3은 P2와 P3 사이의 경로를 의미한다. 도 10에서 D1은 P0와 P1사이의 거리를 의미하고, D2는 P1과 P2 사이의 거리를 의미하고, D3은 P2와 P3 사이의 거리를 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 시스템은 운전자 이동 정보에 기초하여 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출할 수 있다.

전기자동차 충전 시스템은 외부 네트워크를 통해 운전자의 목적지/경유지를 수신한 경우, 운전자의 출발지, 시간, 도로의 교통 상황 등을 고려하여 예상 주행 경로를 산출할 수 있다. 그리고, 전기자동차 충전 시스템은 상기 예상 주행 경로를 통해 전기자동차가 주행했을 때의 거리도 함께 산출할 수 있다. 상기 예상 주행 경로 및 예상 주행 거리의 산출은 네비게이션 알고리즘 등을 통해 구현될 수 있으나 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다.

한편, 전기자동차 충전 시스템은 상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 상기 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 주행 환경 정보는 상기 운전자 이동 정보 또는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 날씨 및 기온을 나타내는 정보인 주변 날씨 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 주행 환경 정보는 상기 운전자 이동 정보 또는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 교통 상황을 나타내는 정보인 주변 교통 정보를 포함할 수 있다.

도 10에 따르면, 상기 주변 날씨 정보는 14:00시 무렵 P1으로부터 기 설정된 거리 범위 내의 기온 및 날씨에 관한 정보, 18:00시 무렵 P2로부터 기 설정된 거리 범위 내의 기온 및 날씨에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 주변 교통 정보는 14:00시 무렵 P1으로부터 기 설정된 거리 범위 내의 교통량/도로 정체 여부에 관한 정보, 18:00시 무렵 P2로부터 기 설정된 거리 범위 내의 교통량/도로 정체 여부에 관한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 주변 날씨 정보는 상기 자동차 충전 장치가 외부 네트워크의 기상청 서버로부터 수신한 정보일 수 있다.

그리고, 전기자동차 충전 시스템은 상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량을 산출할 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 잔여 주행 거리를 산출하는 방식을 나타낸 도면이다.

도 11에서 CP는 전기자동차(700)의 현재 위치 또는 출발 위치를 의미하고, EP는 전기자동차(700)의 목적지(경유지)의 위치를 의미한다. ENV는 전기자동차(700)가 주행하는 시간 및 위치에 대응하는 주행 환경 정보를 의미하며, 상기 주행 환경 정보 ENV에 포함된 주변 날씨 정보의 기온 정보는 T이다. 또한, 도 11에 따르면 CP 위치에서의 전기자동차(700)의 충전량은 B0이며, EP 위치에서의 전기자동차(700)의 충전량은 B1이다. 이때, B0은 B1 이상이며, 전기자동차(700)가 CP에서 EP로 이동하는 도중 별도의 충전은 수행하지 않은 것으로 가정한다. D는 CP와 EP 사이의 거리이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 시스템은 기온에 따른 상기 전기자동차의 주행거리를 나타내는 정보인 기온-주행거리 상관 관계 정보 및 주변 날씨 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리의 현재의 충전량에 따른 주행 가능한 거리인 잔여 주행 거리를 산출할 수 있으며, 상기 잔여 주행 거리에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출할 수 있다.

즉, 도 11의 상황에서, 전기자동차(700)의 충전량 B1이 0인 경우, D는 전기자동차(700)가 기온 T의 상황 하에서 충전량 B0일 때 주행할 수 있는 거리인 잔여 주행 거리일 수 있다.

여기서, 상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는 전기자동차가 주행한 날의 일평균 기온, 전기자동차가 주행한 날의 총 주행 거리, 전기자동차가 주행을 시작할 때의 배터리의 충전량인 시작 충전량 및 전기자동차가 주행을 종료했을 때의 배터리의 충전량인 종료 충전량의 조합에 기초하여 산출될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는, 상기 전기자동차가 주행한 날의 일평균 기온을 나타내는 값인 주행일 기온 값 및 상기 전기자동차가 주행한 날의 총 주행 거리를 상기 시작 충전량에서 상기 종료 충전량을 차감한 값으로 나눈 값인 충전 효율 값의 세트일 수 있다.

다시 도 11을 참조하면, 충전 효율 값 Z는 다음과 같은 수학식에 의해 산출될 수 있다.

[수학식 1]

Z = D / (B0 - B1)

수학식 1에 따르면, 충전 효율 값 Z는 동일한 충전량을 통해 주행한 거리가 멀면 멀수록, 그리고 동일한 주행 거리에 대하여 소모된 배터리 충전량이 작으면 작을수록 증가된다.

통상적으로, 전기자동차의 배터리뿐만 아니라 대부분의 건전지 또는 충전지는 주변의 온도에 의해 크게 영향을 받는다. 이것은 주변의 온도에 의해 건전지 또는 충전지 내부의 화학 반응의 속도가 영향을 받기 때문이며, 주변의 온도가 낮으면 낮을수록 상기 화학 반응 속도가 감소되어 건전지 또는 충전지의 충전량이 저하되거나 전기 에너지의 공급이 감소될 수 있다. 일반적으로 섭씨 20도 내지 25도의 범위에서 건전지 또는 충전지의 성능이 가장 좋은 것으로 알려져 있다.

상기를 이유로, 전술한 충전 효율 값 Z 역시 기온에 의해 크게 영향을 받기 때문에 기온에 따른 전기자동차의 주행 거리 역시 변화되게 된다. 즉, 동일한 충전량이라도 날씨가 추울 때 전기자동차의 주행 거리가 날씨가 따뜻할 때의 주행거리보다 더 감소될 수 있다. 마찬가지로, 동일한 주행거리에 대하여, 날씨가 따뜻할 때 대비 날씨가 추울 때 더 많은 배터리 충전량을 필요로 할 수 있다.

따라서, 특정 기온일 때의 충전 효율 값 Z를 알고 있으면 전기자동차의 현재의 배터리 충전량에 기초하여 잔여 주행 거리를 계산할 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 다른 충전 효율 값의 산출 방식은 다음과 같다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 기온-주행거리 상관 관계 정보를 나타낸 도면이다.

도 12에서 그래프의 가로 축은 기온을 나타내고 세로 축은 충전 효율 값을 나타낸다. 그리고, 백색 원은 저장되거나 수집된 과거의 기온-주행거리 상관 관계 정보를 의미하며, 점선은 상기 과거의 기온-주행거리 상관 관계 정보에 기초하여 산출된 추세선을 의미한다.

전술한 바에 따르면, 전기자동차 충전 시스템은 복수의 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보를 저장하는 데이터베이스를 더 포함할 수 있으며, 상시적으로 전기자동차, 운전자 또는 전기자동차의 주변에 관한 정보, 전기자동차의 주행 또는 상태에 관한 정보(배터리 충전량에 관한 정보 등)를 수집할 수 있다. 그리고, 전기자동차 충전 시스템은 상기 데이터베이스에 저장된 상기 전기자동차의 과거의 복수의 기온-주행거리 상관 관계 정보, 복수의 타 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보 및 상기 주변 날씨 정보의 기온 값에 기초하여 상기 잔여 주행 거리를 산출할 수 있다. 즉, 전기자동차 충전 시스템은 배터리 충전을 수행할 때 해당 배터리가 장착된 전기자동차의 주행 거리 및 소모된 충전량에 관한 정보 또는 충전 효율 값을 수신할 수 있다. 또는 전기자동차 충전 시스템은 외부 네트워크로부터 복수의 전기자동차의 주행 거리 및 소모된 충전량에 관한 정보 또는 충전 효율 값을 수신할 수 있다. 이에 대하여, 전기자동차 충전 시스템은 기온 수치를 한 축으로 하고 충전 효율 수치를 타 축으로 하는 직교좌표계에 상기 주행일 기온 값 및 상기 충전 효율 값의 세트를 좌표값으로 하는 상기 각 기온-주행거리 상관 관계 정보를 개별적으로 위치시킬 수 있다(도 12, 복수의 백색 원). 그리고, 전기자동차 충전 시스템은 상기 직교좌표계에서의 상기 각 기온-주행거리 상관 관계 정보의 분포에 기초하여 상기 전기자동차의 기온에 따른 충전 효율 값의 추세선(점선)을 산출할 수 있다. 이후, 전기자동차 충전 시스템은 상기 추세선에 기초하여, 상기 직교좌표계에서 상기 주변 날씨 정보의 기온 값(TC)에 대응하는 충전 효율 값인 주행시 충전 효율 값(EC)을 획득하고, 상기 주행시 충전 효율 값(EC)에 상기 전기자동차의 배터리의 현재의 충전량(CB)을 곱한 값에 기초하여 상기 잔여 주행 거리(ED)를 산출할 수 있다. 이를 정리하면 다음의 수학식과 같다.

[수학식 2]

ED = EC * CB

여기서, 본 발명의 실시 예에 따라 상기 충전 효율 값을 산출하는 방식은 전술한 바에 한정되지 않으며, 기타 다양한 방식을 통해 산출되거나 미리 설정된 값으로 지정될 수도 있다.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따라 목표 충전량을 산출하는 방식을 나타낸 도면이다.

도 13에서 P0 내지 P3은 도 10의 출발지 및 목적지(경유지)를 의미하고, EP는 잔여 주행 거리에 따른 위치를 나타낸 것일 수 있다. 도 13에서 ED는 산출된 잔여 주행 거리를 나타내고, FD는 예상 주행 거리를 나타내며, ENV는 전기자동차의 주행 환경 정보를 의미한다. 도 13에서 FD가 ED보다 큰 값을 가짐을 가정한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 시스템은 예상 주행 거리(FD)와 잔여 주행 거리(ED)의 차이에 기초하여 목표 충전량을 산출할 수 있다. 보다 상세하게는, 전기자동차 충전 시스템은 상기 예상 주행 거리(FD)와 상기 잔여 주행 거리(ED)의 차이를 상기 주행시 충전 효율 값(EC)으로 나눈 값에 기초하여 상기 목표 충전량(BT)을 산출할 수 있다. 이를 정리하면 다음의 수학식과 같다.

[수학식 3]

BT = (FD - ED) / EC

즉, 상기와 같은 관계를 통해 전기자동차 충전 시스템은 기온이 변화되더라도 그에 대응하여 전기자동차가 예상 주행 거리를 주행할 수 있도록 하는 배터리 충전량을 산출할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 시스템은 상기 목표 충전량의 최소 값을 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정할 수 있다. 즉, 목표 충전량이 상기 예비 충전량보다 작은 경우, 전기자동차 충전 시스템은 목표 충전량을 상기 예비 충전량에 대응하는 충전량으로 증가시킬 수 있다. 즉, 전기자동차로 하여금 상기 비상 주행 거리만큼 주행가능하도록 충전량을 보장함으로써 운전자가 만일의 경우에 대응하도록 할 수 있다. 여기서, 상기 비상 주행 거리는 상기 전기자동차의 현재 위치에서 가장 가까운 응급의료 관련 기관(예를 들어, 병원 응급실)까지의 거리일 수 있다. 또는 상기 비상 주행 거리는 상기 전기자동차의 현재 위치에서 가장 가까운 방재 관련 기관(예를 들어, 소방서)까지의 거리일 수 있다. 또는 상기 비상 주행 거리는 상기 전기자동차의 현재 위치에서 가장 가까운 치안 관련 기관(예를 들어, 경찰서)까지의 거리일 수 있다. 또는 상기 비상 주행 거리는 상기 전기자동차의 현재 위치에서 기 설정된 위치(예를 들어, 직장이나 부모님이 거주하는 집)까지의 거리일 수도 있다. 그리고, 상기 예비 충전량은 상기 비상 주행 거리에 상기 주행시 충전 효율 값으로 나눈 값에 기초하여 산출될 수 있다. 전술한 바와 같이 전기자동차의 주행 거리는 기온에 의해 영향을 받기 때문에 상기 비상 주행 거리에 대응한 예비 충전량 역시 기온에 의해 영향을 받을 수 있다. 따라서, 상기 주행시 충전 효율 값을 기초하여 예비 충전량을 산출함으로서 전기자동차 주행시의 기온의 상황에서도 상기 비상 주행 거리를 보장할 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 냉난방 수단 사용 정보를 나타낸 도면이다.

도 14에서 740는 전기자동차의 냉난방을 위한 공조 수단(온풍기, 에어컨 등)을 의미하며, 750는 전기자동차의 냉난방을 위한 기타 수단(열선 시트, 열선 휠 등)을 의미한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 시스템의 데이터베이스는 운전자의 날씨에 따른 전기자동차의 냉방 및 난방 수단(740, 750)의 사용에 관한 정보인 냉난방 수단 사용 정보를 더 저장할 수 있다. 즉, 운전자마다 선호하는 차량 내부 온도(TC)를 유지하기 위해 전기자동차의 냉방 및 난방 수단(740, 750)을 이용하는 경우, 상기 냉난방 수단 사용 정보가 자동적으로 수집되어 전기자동차 충전 시스템에 저장될 수 있다. 또는 상기 내부 온도(TC) 정보는 운전자가 전기자동차(700)또는 운전자 단말을 통해 입력하여, 네트워크를 통해 전기자동차 충전 시스템으로 전달된 정보일 수 있다. 그리고, 전기자동차 충전 시스템은 상기 냉난방 수단 사용 정보를 더 참조하여 상기 목표 충전량을 산출할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 냉난방 수단 사용 정보는 운전자가 선호하는 전기자동차 내 온도에 관한 수치인 차량 내 온도 값, 운전자가 냉방 및 난방 수단을 통해 설정한 온도 값, 냉방 및 난방시 운전자가 선호하는 송풍의 강도에 관한 정보인 송풍 강도 정보 및 난방 시트의 이용 시간을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 냉난방 수단 사용 정보는 특정 외부의 기온에 대한 운전자의 냉방 및 난방 수단의 사용 패턴 정보일 수도 있다.

전기자동차 내 온도(TC)를 유지하거나 전술한 여러 냉방 및 난방 수단(740, 750)을 구동시 특정 정도의 전력량이 소모되며, 이에 따라 전기자동차의 배터리의 충전량이 감소될 수 있다. 이러한 배터리의 충전량의 감소는 전기자동차의 주행 거리의 감소로 이어질 수 있다.

이에 대비하여, 전기자동차 충전 시스템은 상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이, 상기 송풍 강도 정보 및 상기 난방 시트의 이용 여부를 나타내는 정보에 기초하여 상기 운전자의 날씨에 따른 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 사용에 대비한 배터리의 충전량인 냉난방 대비 충전량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 전기자동차 충전 시스템은 상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이에 기초하여 냉난방 대비 충전량을 산출할 수 있으며, 특히 상기 온도 값의 차이가 증가할수록 상기 냉난방 대비 충전량이 증가할 수 있다. 한편, 전기자동차 내의 각 냉방 및 난방 수단은 기 설정된 전력소모량을 가지기 때문에 전기자동차 충전 시스템은 각 냉방 및 난방 수단의 이용 여부 또는 이용 시간에 기초하여 상기 냉난방 대비 충전량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 난방 시트의 전력 소모량이 시간당 X이고, 상기 난방 시트를 Y 시간만큼 이용한 경우, 난방 시트의 전력 소모량은 X * Y로 계산될 수 있으며, 상기 X * Y 값의 크기에 비례하여 상기 냉난방 대비 충전량이 산출될 수 있으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다.

그리고, 전기자동차 충전 시스템은 상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이 및 상기 냉난방 대비 충전량(BA)에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출할 수 있다.

[수학식 4]

BT = (FD - ED) / EC + BA

최종적으로, 전기자동차 충전 시스템은 충전부를 통해 전기자동차의 배터리를 충전할 때 상기 산출된 목표 충전량만큼 충전할 수 있다. 이를 통해, 전기자동차는 기온과는 무관하게 예상 주행 거리(또는 비상 주행 거리)만큼의 주행 거리를 보장받을 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 주행 환경 정보는 예상 주행 경로 정보에 대응하는 시간 및 위치의 교통 상황에 관한 정보인 주변 교통 정보를 더 포함할 수 있다. 즉, 주행 환경 정보는 전술한 날씨에 관한 정보뿐만 아니라, 전기자동차가 주행할 것으로 예상되는 경로의 교통 상황을 반영한 충전량을 산출할 수 있다. 이러한 구성을 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 시스템은 보다 정확하게 전기자동차가 소모할 것으로 예상되는 충전량을 더욱 정확하게 산출할 수 있다.

도 15 내지 도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 예상 주행 경로(RA)를 나타낸 것이다. 도 15 내지 도 18에서 RR1 내지 RR6은 예상 주행 경로(RA)의 각 구간을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 주변 교통 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 타 자동차들의 주행 속도에 관한 정보를 포함할 수 있다. 도 15는 전기자동차의 예상 주행 경로(RA)의 위치에 따른 타 자동차의 주행 속도를 나타낸 것이다. 여기서, 상기 타 자동차의 주행 속도는 외부 네트워크를 통해 도로의 CCTV/과속카메라/무인속도계를 운영하는 경찰청, 국토교통부 등의 관계 기관으로부터 수신한 정보일 수 있다. 또는, 상기 타 자동차의 주행 속도는 상기 시간 및 위치에 대응한 과거의 주행 속도 정보에 기초하여 산출된 것일 수 있다. 여기서, 전기자동차 충전 시스템의 데이터베이스는 과거의 주행 속도 정보를 상시적으로 전기자동차 및 타 전기자동차(타 자동차)로부터 수집할 수 있으며, 상기 수집된 데이터에 기초하여 상기 타 자동차의 주행 속도를 예측할 수 있다.

그리고, 전기자동차 충전 시스템은 상기 주변 교통 정보의 상기 타 자동차들의 주행 속도에 관한 정보에 기초하여 상기 예상 주행 경로를 복수의 구간으로 분할할 수 있다. 도 16은 구간 RR1 내지 RR6으로 분할된 예상 주행 경로 RA를 나타낸 것이다. 여기서, 구간의 분할은 기 설정된 단위 시간에 대하여 기 설정된 절대값 이상의 속도(타 자동차들의 주행 속도)가 변화되는 위치에 기초하여 이루어질 수 있다. 그리고, 전기자동차 충전 시스템은 상기 각 구간을 통과하는데 걸리는 시간인 구간 통과 시간을 산출할 수 있다. 여기서, 상기 구간 통과 시간은 상기 구간에 대응하는 거리 값을 상기 구간에 대응하는 타 자동차들의 주행 속도의 평균 값으로 나눈 값일 수 있다. 그리고, 전기자동차 충전 시스템은 상기 각 구간 통과 시간에 기초하여 상기 주변 교통 정보에 따른 충전량인 교통 상황 대비 충전량을 산출할 수 있다. 도 17은 각 구간의 구간 통과 시간을 나타낸 것으로, 구간 RR1 내지 RR6의 구간 통과 시간이 각각 40s(초), 30s, 30s, 35s, 80s, 10s이다.

한편, 상기 주변 교통 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 이벤트 발생 유무를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 이벤트는 교통 사고, 도로 공사 또는 도로 진입 금지 중 적어도 하나를 포함할 수 있는데, 도로 상 상기 구간 통과 시간을 변화시키는 다양한 종류의 사건 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 이벤트가 발생한 경우 상기 이벤트가 발생한 위치에 대응하는 구간의 상기 구간 통과 시간을 기 설정된 시간 값만큼 증가시킬 수 있다. 도 18은 도 17의 각 구간들 중 RR4 내지 RR6에 이벤트가 발생한 상황을 도시한 것이다. 특히, RR4 내지 RR6에 공통적으로 도로 공사가 진행되고 있고 RR6에는 교통 사고도 발생한 경우이다. 예를 들어, 도로 공사가 이루어지는 경우 구간 통과 시간이 30s 증가되고 교통 사고가 발생한 경우 구간 통과 시간이 60s 증가되는 것으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 구간 RR4는 35s에서 65s로, RR5는 80s에서 110s로, 구간 RR6은 10s에서 100s로 구간 통과 시간이 증가되었다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 전기자동차 충전 시스템은 상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이, 상기 송풍 강도 정보 및 상기 난방 시트의 이용 여부를 나타내는 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 시간에 따른 전력 소모량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 전기자동차 충전 시스템은 에어컨 작동시 평균적으로 시간당 3000W의 전력이 소모되는 것으로 판별할 수 있다. 그리고, 전기자동차 충전 시스템은 상기 복수의 구간 중 구간 통과 시간이 기 설정된 한계 통과 시간 이상인 구간을 통과 지연 구간으로 설정할 수 있다. 만약 상기 기 설정된 한계 통과 시간이 100s인 경우, 상기 도 18에서 구간 RR5 및 RR6이 통과 지연 구간이 된다. 그리고, 전기자동차 충전 시스템은 상기 통과 지연 구간의 구간 통과 시간(T5, T6)에서 상기 한계 통과 시간(TT)을 차감한 시간 값과 상기 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 시간에 따른 전력 소모량(AP)의 조합에 기초하여 상기 교통 상황 대비 충전량(BJ)을 산출할 수 있다.

[수학식 5]

BJ = (T5 - TT) * AP + (T6 - TT) * AP = (T5 + T6 - 2 * TT) * AP

그리고, 전기자동차 충전 시스템은 상기 냉난방 대비 충전량을 상기 교통 상황 대비 충전량만큼 증가시킬 수 있다. 이를 통해, 전기자동차가 도로에서 머무는 시간이 증가되는 경우, 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 사용에 따른 추가적인 전력 소모량을 산출할 수 있고, 상기 추가적인 전력 소모량에 대비한 배터리 충전이 가능하다.

전술한 바에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차 충전 시스템은 복수의 충전 장치를 포함하고, 상기 복수의 충전 장치를 통해 적어도 하나의 전기자동차를 동시에 충전할 수 있다. 이에 더하여, 전기자동차 충전 시스템은 충전을 필요로 하는 전기자동차에 충전 장치의 위치에 관한 정보를 전송하여 전기자동차의 충전량 관리에 도움을 줄 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 중앙 처리 서버는 서로 다른 곳에 위치한 상기 복수의 충전 장치의 이용 여부를 나타내는 충전 장치 이용 현황 정보를 생성할 수 있다. 이에 더하여, 중앙 처리 서버는 이용 중인 충전 장치마다 각 전기자동차의 목표 충전량을 충전하는데 필요한 시간인 충전 장치 이용 시간 정보를 각각 산출할 수 있다. 그리고, 중앙 처리 서버는 상기 각 충전 장치의 위치, 상기 충전 장치 이용 현황 정보 및 상기 충전 장치 이용 시간 정보에 기초하여 상기 각 충전 장치의 시간에 따른 이용 여부를 나타내는 충전 장치 스케줄 정보를 생성할 수 있다.

배터리의 충전량이 기 설정된 충전량 미만인 전기자동차를 충전 대상 전기자동차로 명명할 수 있는데, 중앙 처리 서버는 상기 충전 대상 전기자동차로 상기 충전 장치 스케줄 정보를 전송할 수 있다. 보다 상세하게는, 중앙 처리 서버는 상기 충전 대상 전기자동차의 위치로부터 기 설정된 거리 범위 이내에 위치한 충전 장치를 검색 대상 충전 장치로 설정할 수 있다. 예를 들어, 상기 기 설정된 거리 범위는 반경 10km일 수 있다. 또는, 상기 기 설정된 거리 범위는 충전 대상 전기자동차의 현재 위치에서 10분 이내에 도달할 수 있는 거리 범위일 수 있다. 즉, 충전 대상 전기자동차로부터 멀리 떨어진 곳에 위치한 충전 장치는 배터리 충전에 활용할 수 없으므로 제외시킬 수 있다. 그리고, 상기 중앙 처리 서버는 상기 충전 장치 스케줄 정보를 참조하여 상기 검색 대상 충전 장치 중 이용 가능한 충전 장치의 위치를 상기 충전 대상 전기자동차로 전송할 수 있다.

만약 상기 검색 대상 충전 장치 중 이용 가능한 충전 장치가 없는 경우, 중앙 처리 서버는 상기 검색 대상 충전 장치 중 상기 충전 장치 이용 시간 정보가 나타내는 시간 값이 가장 작은 충전 장치의 위치를 상기 충전 대상 전기자동차로 전송할 수 있다. 이를 통해 충전 대상 전기자동차는 효과적으로 배터리의 충전량을 관리할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 복수의 전기자동차를 동시에 충전할 때 전기자동차의 배터리 충전량에 기반한 효율적인 전기자동차 충전이 가능하다.

또한, 운전자의 일정을 고려한 효율적인 전기자동차의 배터리의 충전이 가능하다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따르면 운전자의 일정을 참조하여 전기자동차가 운행될 것으로 예상하는 경로 및 거리를 자동적으로 산출하고, 산출된 경로 및 거리에 기반하여 전기자동차의 배터리의 충전량을 산출하고, 산출된 충전량만큼 충전함으로써 무분별한 충전으로 인한 전력 낭비를 방지할 수 있다.

또한, 전기자동차가 목표 충전량만큼 충전하지 않고 타 충전 장치로 이동하는 경우에도, 충전량 관련 정보를 내부적으로 공유함으로써 상기 전기자동차가 타 충전 장치에서 연속적으로 목표 충전량만큼 충전할 수 있다.

또한, 기온에 따라 성능이 변화되는 전기자동차의 배터리의 성능을 고려하여 전기자동차의 배터리의 충전량을 산출함으로써, 운전자가 해당 전기자동차를 통해 목표하던 전기자동차의 운행을 수행할 수 있게 한다.

또한, 운전자의 전기자동차의 냉난방 수단을 사용하는 방식에 따른 추가적인 전력 소모를 예측할 수 있으며, 냉난방 수단의 이용에 따른 배터리 충전량을 참조하여 전기자동차의 배터리의 충전량을 결정할 수 있다. 이를 통해 운전자의 일정에 따른 예상 주행 거리를 만족시키는 전기자동차 배터리 충전량을 확보할 수 있다.

이상에서 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경을 할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명이 속하는 기술분야에 속한 사람이 본 발명의 상세한 설명 및 실시 예로부터 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 중앙 처리 서버
200 : 충전 장치
300 : 운전자 단말
700 : 전기자동차

Claims (22)

1. 전기자동차의 배터리를 충전하는 충전 시스템에 있어서,
   전기자동차의 배터리에 전력을 공급하고 전기자동차 및 외부 네트워크와 통신을 수행하는 복수의 충전 장치; 및
   상기 복수의 충전 장치 및 외부 네트워크와 유선 및 무선 통신을 수행하며, 상기 충전 시스템의 각 장치의 작동을 제어하는 중앙 처리 서버를 포함하고,
   상기 충전 장치는 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량만큼 상기 전기자동차의 배터리를 충전하되, 적어도 하나의 전기자동차의 배터리를 동시에 충전하고,
   상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량이며,
   상기 중앙 처리 서버는,
   상기 충전 장치를 통해 적어도 하나의 전기자동차의 배터리의 현재 충전량에 관한 정보인 현재 충전량 정보를 각각 획득하고,
   상기 각 전기자동차의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량, 기 설정된 충전 전류 값 및 상기 각 현재 충전량 정보에 기초하여 상기 각 전기자동차의 배터리를 상기 목표 충전량만큼 충전하는데 필요한 시간인 필요 충전 시간 값을 상기 각 전기자동차에 대하여 개별적으로 산출하고,
   상기 필요 충전 시간 값에 기초하여 상기 충전 장치를 통해 상기 각 전기자동차를 충전하며,
   상기 필요 충전 시간 값이 기 설정된 시간 값인 최대 충전 시간 값을 초과하는 전기자동차인 고속 충전 대상 자동차를 충전할 때, 상기 충전 전류 값을 증가시켜 상기 고속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 하고,
   상기 필요 충전 시간 값이 기 설정된 시간 값인 최소 충전 시간 값 미만인 전기자동차인 저속 충전 대상 자동차를 충전할 때 상기 충전 장치를 통해 충전되는 전기자동차 중 상기 고속 충전 대상 자동차가 존재하는 경우, 상기 충전 전류 값을 감소시켜 상기 저속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최소 충전 시간 값 이상 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 하며,
   상기 중앙 처리 서버는,
   상기 충전 장치에서 출력 가능한 최대 전류 값 이하의 범위 내에서 상기 충전 전류 값을 증가시키되,
   상기 충전 장치를 통해 배터리가 충전되는 모든 전기자동차의 충전 전류 값의 합이 기 설정된 전류 값인 한계 충전 전류 값 이상이고, 상기 충전 장치를 통해 충전되는 전기자동차 중 상기 고속 충전 대상 자동차가 존재하는 경우,
   상기 고속 충전 대상 자동차의 목표 충전량을 감소시켜 상기 고속 충전 대상 자동차의 필요 충전 시간이 상기 최대 충전 시간 값 이하가 되도록 하고,
   외부 네트워크로부터 상기 전기자동차의 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수신하고,
   상기 운전자 이동 정보에 기초하여 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 상기 전기자동차가 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출하고,
   상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 상기 전기자동차가 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성하고,
   상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출하고,
   상기 충전 장치를 통해 상기 전기자동차의 배터리를 충전할 때 상기 산출된 목표 충전량만큼 충전하되,
   상기 전기자동차가 일 충전 장치에서 상기 목표 충전량만큼 충전을 완료하지 않고 타 충전 장치로 이동한 경우, 상기 중앙 처리 서버가 상기 일 충전 장치에서 상기 전기자동차에 충전되지 못한 전력량인 미충전량에 관한 정보를 상기 타 충전 장치로 전송하고, 상기 타 충전 장치를 통해 상기 전기자동차에 상기 미충전량에 대응하는 전력량을 충전하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 주행 환경 정보는 상기 운전자 이동 정보에 대응하는 시간 및 위치의 날씨 및 기온을 나타내는 정보인 주변 날씨 정보를 포함하되,
   상기 중앙 처리 서버는,
   기온에 따른 상기 전기자동차의 주행거리를 나타내는 정보인 기온-주행거리 상관 관계 정보 및 상기 주변 날씨 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 배터리의 현재의 충전량에 따른 주행 가능한 거리인 잔여 주행 거리를 산출하고,
   상기 잔여 주행 거리에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는,
   전기자동차가 주행한 날의 일평균 기온,
   전기자동차가 주행한 날의 총 주행 거리,
   전기자동차가 주행을 시작할 때의 배터리의 충전량인 시작 충전량 및
   전기자동차가 주행을 종료했을 때의 배터리의 충전량인 종료 충전량의 조합에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 기온-주행거리 상관 관계 정보는,
   상기 전기자동차가 주행한 날의 일평균 기온을 나타내는 값인 주행일 기온 값 및
   상기 전기자동차가 주행한 날의 총 주행 거리를 상기 시작 충전량에서 상기 종료 충전량을 차감한 값으로 나눈 값인 충전 효율 값의 세트인 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   복수의 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보를 저장하는 데이터베이스;를 더 포함하고,
   상기 중앙 처리 서버는,
   상기 데이터베이스에 저장된 상기 전기자동차의 과거의 복수의 기온-주행거리 상관 관계 정보, 복수의 타 전기자동차의 기온-주행거리 상관 관계 정보 및 상기 주변 날씨 정보의 기온 값에 기초하여 상기 잔여 주행 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 중앙 처리 서버는,
   기온 수치를 한 축으로 하고 충전 효율 수치를 타 축으로 하는 직교좌표계에 상기 주행일 기온 값 및 상기 충전 효율 값의 세트를 좌표값으로 하는 상기 각 기온-주행거리 상관 관계 정보를 개별적으로 위치시키고, 상기 직교좌표계에서의 상기 각 기온-주행거리 상관 관계 정보의 분포에 기초하여 상기 전기자동차의 기온에 따른 충전 효율 값의 추세선을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 중앙 처리 서버는,
   상기 추세선에 기초하여, 상기 직교좌표계에서 상기 주변 날씨 정보의 기온 값에 대응하는 충전 효율 값인 주행시 충전 효율 값을 획득하고, 상기 주행시 충전 효율 값에 상기 전기자동차의 배터리의 현재의 충전량을 곱한 값에 기초하여 상기 잔여 주행 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 중앙 처리 서버는,
   상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 중앙 처리 서버는,
   상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이를 상기 주행시 충전 효율 값으로 나눈 값에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 중앙 처리 서버는 서로 다른 곳에 위치한 상기 복수의 충전 장치의 이용 여부를 나타내는 충전 장치 이용 현황 정보를 생성하고, 이용 중인 충전 장치마다 각 전기자동차의 목표 충전량을 충전하는데 필요한 시간인 충전 장치 이용 시간 정보를 각각 산출하고, 상기 각 충전 장치의 위치, 상기 충전 장치 이용 현황 정보 및 상기 충전 장치 이용 시간 정보에 기초하여 상기 각 충전 장치의 시간에 따른 이용 여부를 나타내는 충전 장치 스케줄 정보를 생성하되,
    배터리의 충전량이 기 설정된 충전량 미만인 충전 대상 전기자동차에 대하여, 상기 중앙 처리 서버는 상기 충전 대상 전기자동차의 위치로부터 기 설정된 거리 범위 이내에 위치한 충전 장치를 검색 대상 충전 장치로 설정하고,
    상기 충전 장치 스케줄 정보를 참조하여 상기 검색 대상 충전 장치 중 이용 가능한 충전 장치의 위치를 상기 충전 대상 전기자동차로 전송하고,
    상기 검색 대상 충전 장치 중 이용 가능한 충전 장치가 없는 경우, 상기 검색 대상 충전 장치 중 상기 충전 장치 이용 시간 정보가 나타내는 시간 값이 가장 작은 충전 장치의 위치를 상기 충전 대상 전기자동차로 전송하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 비상 주행 거리는 상기 전기자동차의 현재 위치에서 가장 가까운 응급의료 관련 기관까지의 거리인 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 예비 충전량은 상기 비상 주행 거리에 상기 주행시 충전 효율 값으로 나눈 값에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
    
13. 제9항에 있어서,
    상기 데이터베이스는,
    운전자의 날씨에 따른 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 사용에 관한 정보인 냉난방 수단 사용 정보를 더 저장하고,
    상기 중앙 처리 서버는,
    상기 냉난방 수단 사용 정보를 더 참조하여 상기 목표 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 냉난방 수단 사용 정보는,
    운전자가 선호하는 전기자동차 내 온도에 관한 수치인 차량 내 온도 값, 운전자가 냉방 및 난방 수단을 통해 설정한 온도 값, 냉방 및 난방시 운전자가 선호하는 송풍의 강도에 관한 정보인 송풍 강도 정보 및 난방 시트의 이용 시간을 나타내는 정보를 포함하고,
    상기 중앙 처리 서버는,
    상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이, 상기 송풍 강도 정보 및 상기 난방 시트의 이용 여부를 나타내는 정보에 기초하여 상기 운전자의 날씨에 따른 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 사용에 대비한 배터리의 충전량인 냉난방 대비 충전량을 산출하고,
    상기 예상 주행 거리와 상기 잔여 주행 거리의 차이 및 상기 냉난방 대비 충전량에 기초하여 상기 목표 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 주행 환경 정보는 상기 예상 주행 경로 정보에 대응하는 시간 및 위치의 교통 상황에 관한 정보인 주변 교통 정보를 더 포함하고,
    상기 중앙 처리 서버는,
    상기 주변 교통 정보를 더 참조하여 상기 목표 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 중앙 처리 서버는,
    상기 주변 교통 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 타 자동차들의 주행 속도에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 중앙 처리 서버는,
    상기 주변 교통 정보의 상기 타 자동차들의 주행 속도에 관한 정보에 기초하여 상기 예상 주행 경로를 복수의 구간으로 분할하고 상기 각 구간을 통과하는데 걸리는 시간인 구간 통과 시간을 산출하고,
    상기 각 구간 통과 시간에 기초하여 상기 주변 교통 정보에 따른 충전량인 교통 상황 대비 충전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
    
18. 제17항에 있어서,
    상기 주변 교통 정보는 상기 예상 주행 경로에 대응하는 시간 및 위치의 이벤트 발생 유무를 포함하고,
    상기 이벤트는 교통 사고, 도로 공사 또는 도로 진입 금지 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 이벤트가 발생한 경우 상기 이벤트가 발생한 위치에 대응하는 구간의 상기 구간 통과 시간을 기 설정된 시간 값만큼 증가시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
    
19. 제18항에 있어서,
    상기 중앙 처리 서버는,
    상기 주변 날씨 정보의 기온 값과 상기 차량 내 온도 값의 차이, 상기 송풍 강도 정보 및 상기 난방 시트의 이용 여부를 나타내는 정보에 기초하여 상기 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 시간에 따른 전력 소모량을 산출하고,
    상기 복수의 구간 중 구간 통과 시간이 기 설정된 한계 통과 시간 이상인 구간을 통과 지연 구간으로 설정하고, 상기 통과 지연 구간의 구간 통과 시간에서 상기 한계 통과 시간을 차감한 시간 값과 상기 전기자동차의 냉방 및 난방 수단의 시간에 따른 전력 소모량의 조합에 기초하여 상기 교통 상황 대비 충전량을 산출하고,
    상기 냉난방 대비 충전량을 상기 교통 상황 대비 충전량만큼 증가시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 위한 효율적 차등 충전 시스템.
    
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제

Images