KR20180070892A - 전기 자동차, 그를 포함하는 시스템 및 전기 자동차의 배터리 충전 방법 - Google Patents

전기 자동차, 그를 포함하는 시스템 및 전기 자동차의 배터리 충전 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 발명의 일 측면은, 전기 자동차의 예약 충전 시간이 고정적이어서 돌발 상황에 따라 배터리의 충전이 완충되지 않은 문제점을 해결하고, 충전에 필요한 시간을 변경하여 경제적인 전기 사용이 가능하고, 나아가 다음날 혹한 등의 날씨 상황에 대비해 차량의 공조 장치를 가동시킴으로써, 운전자의 편의 및 안전을 제공하는 전기 자동차, 그를 포함하는 시스템 및 전기 자동차의 배터리 충전 방법 을 제공한다.
개시된 일 실시예에 따른 전기 자동차는 충전기로부터 전력을 전달받는 배터리; 외부로부터 정보를 수신하는 통신부; 상기 통신부가 전달하는 이벤트 정보에 기초하여 상기 배터리의 충전 시작 시간을 변경하고, 상기 충전 시작 시간에 기초하여 상기 배터리를 충전하는 제어부;를 포함한다.

Description

전기 자동차, 그를 포함하는 시스템 및 전기 자동차의 배터리 충전 방법{ELECTRIC VEHICLE, SYSTEM HAVING THE SAME AND BATTERY CHARGING METHOD OF VEHICLE}
본 발명은 전기 자동차에 관한 것으로, 특히 플러그인 방식의 전기 자동차(Plug-in Electric Vehicle, PEV) 또는 플러그 인 방식의 하이브리드 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)의 배터리 충전에 관한 것이다. 본 발명에서는 플러그 인 전기 자동차(PEV)와 플러그 인 하이브리드 전기 자동차(PHEV) 모두를 전기 자동차로 통칭한다.
자동차는 구동력을 발생시키는 동력원의 형태에 따라 내연 기관 자동차와 하이브리드 전기 자동차, 순수 전기 자동차로 구분할 수 있다. 내연 기관 자동차는 화석 연료를 연소시켜서 동력을 발생시키는 형태의 자동차로서, 현재 가장 많이 이용되는 자동차의 형태이다. 내연 기관 자동차의 연료로 사용되는 화석 연료의 고갈 문제와 환경 오염 문제를 해소하기 위해 하이브리드 전기 자동차와 순수 전기 자동차가 개발되고 그 보급률이 점차 증가하고 있다.
하이브리드 전기 자동차는 다시 다음과 같은 두 가지 서로 다른 형태로 구분할 수 있다. 하이브리드 전기 자동차의 첫 번째 형태는, 모터와 내연 기관 엔진을 모두 구비하고 내연 기관 엔진의 구동력이나 제동 시 발생하는 회생 에너지를 이용하여 배터리를 충전하여 모터를 구동한다. 즉, 하이브리드 전기 자동차의 첫 번째 형태는 외부로부터 전력을 공급받지 않고 내부에서 생성되는 전력으로 배터리를 충전한다. 하이브리드 전기 자동차의 두 번째 형태는, 모터와 내연 기관 엔진을 모두 구비하는 것은 첫 번째 형태와 동일하지만, 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전하는 방식이 추가된다. 즉, 하이브리드 전기 자동차의 두 번째 형태는 플러그 인 방식으로 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전할 수 있다. 이 형태가 앞서 언급한 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV)이다.
순수 전기 자동차 역시 복수의 형태가 개발되고 보급되고 있다. 수소 전기 자동차는 수소와 산소의 화학적 반응 시 발생하는 전기로 배터리를 충전하여 모터를 구동하는 형태이다. 수소 전기 자동차는 수소를 연료로 사용하여 전기를 생산하고 모터를 구동하기 때문에 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전하지 않는다. 순수 전기 자동차의 또 다른 형태로는 수소 등의 연료를 사용하지 않고 배터리와 모터만을 구비하되, 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전하여 모터를 구동한다. 이 형태가 앞서 언급한 플러그인 전기 자동차(PEV)이다.
플러그인 전기 자동차(PEV)와 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV)는 모두 모터에 전력을 공급하기 위한 배터리를 구비하고, 이 배터리를 충전하기 위해 가정이나 충전소의 플러그를 자동차의 충전 단자에 연결하여(plug-in) 배터리를 충전한다. 플러그인 전기 자동차(PEV) 및 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV)는 모터를 구동하기 위한 배터리가 충분히 충전되어 있지 않으면 운행이 어려울 수 있기 때문에 운행에 앞서 미리 배터리를 충분히 충전하는 것이 중요하다.
개시된 발명의 일 측면은, 전기 자동차의 예약 충전 시간이 고정적이어서 돌발 상황에 따라 배터리의 충전이 완충되지 않은 문제점을 해결하고, 충전에 필요한 시간을 변경하여 경제적인 전기 사용이 가능하고, 나아가 혹한 등의 날씨 상황에 대비해 차량의 공조 장치를 가동시킴으로써, 운전자의 편의 및 안전을 제공하는 전기 자동차, 그를 포함하는 시스템 및 전기 자동차의 배터리 충전 방법 을 제공한다.
개시된 일 실시예에 따른 전기 자동차는 충전기로부터 전력을 전달받는 배터리; 외부로부터 정보를 수신하는 통신부; 상기 통신부가 전달하는 이벤트 정보에 기초하여 상기 배터리의 충전 시작 시간을 변경하고, 상기 충전 시작 시간에 기초하여 상기 배터리를 충전하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 전기 자동차의 운행 일정 및 상기 배터리의 잔량에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 산출할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 운행 일정에 기초하여 상기 전기 자동차의 출발 예정 시간을 결정하고, 상기 통신부를 제어하여 상기 출발 예정 시간의 승인을 요청할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 출발 예정 시간을 변경할 필요가 있는지 여부를 판단하고, 상기 변경된 출발 예정 시간에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 변경할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 통신부를 제어하여 사용자에게 변경한 상기 충전 시작 시간의 승인을 요청할 수 있다.
상기 전기 자동차의 온도를 측정하는 온도 센서; 및 상기 배터리로부터 전력을 공급받아 동작하는 공조 장치;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 이벤트 정보 또는 상기 온도 센서의 검출값에 기초하여 상기 공조 장치를 미리 동작시킬 필요가 있는지 여부를 판단하고, 상기 공조 장치에 사용되는 상기 배터리의 전력량을 산출할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전력량에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 변경하고, 상기 통신부를 제어하여 사용자에게 변경되는 상기 충전 시작 시간의 승인을 요청할 수 있다.
개시된 다른 실시예에 따른 시스템은 운행 일정을 사용자로부터 수신하는 사용자 단말; 상기 사용자 단말이 전달하는 상기 운행 일정 및 외부로부터 이벤트 정보를 수신하는 서버; 및 충전기로부터 배터리를 충전하는 전기 자동차;를 포함하고, 상기 서버는, 상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 배터리의 충전 시작 시간을 변경하고, 상기 충전 시작 시간에 기초하여 상기 전기 자동차가 충전을 시작하도록 제어하는 시스템.;를 포함한다.
상기 서버는, 상기 운행 일정 및 상기 배터리의 잔량에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 산출할 수 있다.
상기 서버는, 상기 운행 일정에 기초하여 상기 전기 자동차의 출발 예정 시간을 결정하고, 상기 사용자 단말로 상기 출발 예정 시간의 승인을 요청할 수 있다.
상기 서버는 상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 출발 예정 시간을 변경할 필요가 있는지 여부를 판단하고, 상기 변경된 출발 예정 시간에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 변경할 수 있다.
상기 전기 자동차는, 상기 배터리로부터 전력을 공급받아 동작하는 공조 장치;를 더 포함하고, 상기 서버는, 상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 공조 장치를 미리 동작시킬 필요가 있는지 여부를 판단하고, 상기 공조 장치에 사용되는 추가적인 전력량을 산출하고, 상기 전력량에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 변경할 수 있다.
상기 서버는, 상기 상기 사용자 단말로 변경된 상기 충전 시작 시간을 전달하고, 승인을 요청할 수 있다.
개시된 또 다른 실시예에 따른 전기 자동차의 충전방법은 이벤트 정보를 수신하고; 상기 이벤트 정보에 기초하여 배터리의 충전 시작 시간을 변경하고; 상기 충전 시작 시간에 기초하여 상기 배터리를 충전하는 것;을 포함한다.
상기 전기 자동차의 운행 일정 및 상기 배터리의 잔량에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 산출하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 변경하는 것은, 상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 출발 예정 시간을 변경할 필요가 있는지 여부를 판단하고, 상기 변경된 출발 예정 시간에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 변경하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 수신하는 것은, 상기 전기 자동차의 온도 센서가 전달하는 검출값을 수신하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 변경하는 것은, 상기 검출값 및 상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 전기 자동차의 공조 장치를 미리 동작시키는데 필요한 전력량을 산출하고, 상기 전력량에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 변경하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 변경된 충전 시작 시간을 상기 전기 자동차의 사용자에게 전달하고, 승인을 요청하는 것;을 더 포함할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 시스템은 운행 일정을 사용자로부터 수신하는 사용자 단말; 이벤트 정보를 전달받고 처리하는 서버; 및 상기 사용자 단말 또는 상기 서버와 통신하는 전기 자동차;를 포함하고, 상기 전기 자동차는,충전기로부터 전력을 전달받는 배터리; 상기 서버로부터 상기 이벤트 정보를 수신하는 통신부; 및 상기 통신부가 전달하는 상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 배터리의 충전 시작 시간을 변경하고, 상기 충전 시작 시간에 기초하여 상기 배터리의 전력을 충전하는 제어부;를 포함한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 전기 자동차, 그를 포함하는 시스템 및 전기 자동차의 배터리 충전 방법 은 전기 자동차의 예약 충전 시간이 고정적이어서 돌발 상황에 따라 배터리의 충전이 완충되지 않은 문제점을 해결하고, 충전에 필요한 시간을 변경하여 경제적인 전기 사용이 가능하고, 나아가 혹한 등의 날씨 상황에 대비해 차량의 공조 장치를 가동시킴으로써, 운전자의 편의 및 안전을 제공할 수 있다.
도 1은 개시된 일 실시예에 따른 전기 자동차를 나타낸 도면이다.
도 2는 개시된 전기 자동차(1)의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전기 자동차에서 배터리 충전에 관한 설정 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 개시된 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차를 포함하는 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 개시된 일 예에 따른 전기 자동차의 제어 블록도이다.
도 6은 개시된 일 예에 따라 배터리의 충전시간을 변경하는 순서도이다.
도 7은 도 6의 충전 시작 시간을 산출하는 순서(도 6의 300)를 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 개시된 일 예에 따라 이벤트를 판단(도 6의 400)하는 순서도이다.
도 9는 다른 실시예에 따라 이벤트를 판단(도 6의 400)하는 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 전기 자동차, 그를 포함하는 시스템 및 전기 자동차의 배터리 충전 방법의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 개시된 일 실시예에 따른 전기 자동차를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 전기 자동차(1)는 전기 자동차(1)의 외관을 형성하는 차체(2), 차체(2)와 함께 마련되는 프런트 윈도(3) 또는 사이드 윈도(4) 및 전기 자동차(1)를 이동시키는 차륜(9)을 포함한다.
차체(2)는 후드(5), 프런트 휀더(6), 도어(7) 및 트렁크 리드(8)로 구분될 수 있다.
여기서 도어(7)는 차체(2)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어, 탑승자가 전기 자동차(1)에 탑승할 수 있도록 개방된다. 폐쇄 시에는 전기 자동차(1)의 내부를 외부로부터 차폐시킬 수 있다. 도어(7)는 개폐에 필요한 도어 시건 장치(62)가 마련되어 잠금/해제할 수 있다.
도어 시건 장치(62)의 잠금/해제는 운전자가 전기 자동차(1)에 접근하여 도어 시건 장치(62)의 버튼이나 레버를 직접 조작하는 방법과 전기 자동차(1)로부터 떨어진 위치에서 원격 제어기(Remote Controller) 등을 이용하여 원격으로 잠금/해제하는 방법이 있다. 특히, 원격 제어기가 전달하는 신호를 수신하기 위해서 도어 시건 장치(62)는 안테나(Antenna)를 포함할 수 있다.
이외에도 안테나(61)는 도 1과 같이 차체(2)의 상면에 마련될 수 있다. 안테나(61)는 텔레매틱스 센터(도 4의 120)와 DMB, 디지털 TV, GPS 등의 방송/통신 신호 등을 수신하기 위한 것으로서, 다양한 종류의 방송/통신 신호를 수신하는 다기능 수신 장치이거나 또는 어느 하나의 방송/통신 신호를 수신하기 위한 단일 기능 수신 장치일 수 있다.
개시된 일 예에 따르면 전기 자동차(1)는 외부로부터 다양한 이벤트 정보를 안테나(62)를 통해 수신할 수 있다. 안테나(62)는 수신된 신호를 전달하고, 전기 자동차(1)는 수신된 신호에 기초하여 배터리(Battery, 71)의 충전 시간을 변경한다. 이와 관련된 자세한 설명은 다른 도면을 통해 구체적으로 후술한다.
한편, 전기 자동차(1)는 차체(2)의 전방에 설치되어 운전자에게 전방의 시야를 제공하는 프런트 윈도(3), 측, 후방의 시야를 제공하는 사이드 윈도(4) 등 다양한 윈드 쉴드(Wind Shield)가 마련될 수 있다.
윈드 쉴드는 차체(2) 내부의 탑승자에게 깨끗한 외부 정보를 전달하기 위해서, 외기의 온도를 측정하는 온도 센서(50, 도 5 참조)와 함께 마련된다. 온도 센서(50)는 차체(2) 내,외부의 온도 차이로 생길 수 있는 습기를 제거하기 위해서 마련될 수 있으며, 이하에서 설명할 공조 장치(90, 도 2 참조)의 동작을 제어하기 위한 온도 정보를 제공하는 역할을 한다.
차륜(9)은 전륜, 후륜으로 구분될 수 있으며, 전기 모터(72, 도 5참조)로부터 동력을 제공받아 회전한다. 전기 자동차(1)에서 전기 모터(72)는 배터리(71)가 전달하는 전기 에너지를 차륜(9)을 회전시키기 위한 운동 에너지로 변환한다. 전기 자동차(1)의 동력원은 배터리(71)가 저장하는 전기 에너지이다. 배터리(71)는 도 1에서 도시된 바와 같이 차체(2)의 외부, 즉 충전기(200)로부터 전기를 전달받는다.
충전기(200)는 차체(2)의 프런트 휀더(6)에 마련된 충전구(73)와 커넥터(210)를 통해 연결되어 배터리(71)를 충전시킬 수 있다.
개시된 일 예에 따른 전기 자동차(1)는 운행 전 배터리(71)를 충전기(200)와 연결되어, 운행을 준비한다. 종래에 전기 자동차(1)는 배터리(71)의 완충에 필요한 충전 시간을 설정하고, 고정된 시간대, 주로 변동하는 전기 사용료가 저렴한 밤 시간에 예약 충전을 실시한다.
그러나 날씨 또는 교통 상황의 변동과 같은 돌발 상황에 따라 공조 장치(90)를 미리 동작시키거나 출발 시간이 당겨지는 경우가 발생하면, 고정된 예약 시간만으로 배터리(71)의 충전이 제대로 이뤄지지 않을 수 있다. 개시된 전기 자동차(1)는 돌발 상황에 따른 이벤트를 수집하여 예약 시간을 변동함으로써, 고정된 예약 시간에 따른 문제점을 해결한다.
도 2는 개시된 전기 자동차(1)의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 전기 자동차(1)의 내부는 전기 자동차(1)의 탑승자가 착석하기 위한 좌석(21, 22), 탑승자 중 운전자가 착석하는 운전석(21)에 마련된 스티어링 휠(12), 스티어링 휠(12)로부터 차체(2)의 전방을 향해 마련되고, 전기 자동차(1)의 동작 정보를 표시하는 클러스터(Cluster, 11) 및 클러스터(11)와 연결되어 전기 자동차(1)을 조작하기 위한 각종 기기가 설치되는 대시 보드(Dashboard, 10)를 포함할 수 있다.
구체적으로 대시 보드(10)는 윈드 스크린(3)의 하부로부터 좌석(21, 22)을 향하여 돌출되게 마련되며, 운전자가 전방을 주시한 상태로 대시 보드(10)에 설치된 각종 기기를 조작할 수 있도록 한다.
일 예로 대시 보드(10)에 마련된 각종 기기는 대시 보드(10)의 중앙 영역인 센터페시아(Center Fascia)에 AVN장치(80), AVN 장치(80)의 디스플레이(81)의 측면에 마련된 공조 장치(90)의 통풍구(91) 및 AVN 장치(80)의 하단에 마련된 각종 입력 장치(30) 등을 포함할 수 있다.
AVN 장치(Audio Video Navigation, 80)는 탑승자의 조작에 따라 오디오 기능, 비디오 기능 및 내비게이션 기능을 수행할 수 있는 장치로서, 전기 자동차(1)의 전반을 제어하는 제어부, 즉 헤드 유닛(Head Unit)과 연결된다.
AVN 장치(80)는 둘 이상의 기능을 수행하는 것도 가능하다. 예를 들어, 오디오를 온 시켜 CD 또는 USB에 기록된 음악을 재생시킴과 동시에 내비게이션 기능을 수행하도록 할 수 있고, 비디오를 온 시켜 DMB 영상을 표시함과 동시에 내비게이션 기능을 수행하도록 할 수도 있다.
AVN 장치(80)는 디스플레이(81)를 통해 오디오 기능과 관련된 화면, 비디오 기능과 관련된 화면 또는 내비게이션 기능과 관련된 화면을 표시한다. 일 예에 따른 디스플레이(81)는 전기 자동차(1)의 충전 상태를 표시할 수 있다. 이와 관련된 자세한 설명은 도 3을 통해서 후술한다.
디스플레이(81)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구현될 수 있으며, 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel)과 함께 구성되어, 입력 장치로서 동작할 수도 있다.
대시 보드(10)에서 디스플레이(81)의 양 측면에는 공조 장치(도 5의 90)의 통풍구(91)가 마련될 수 있다. 공조 장치(90)는 전기 자동차(1)의 실내/외 환경 조건, 공기의 흡/배기, 순환, 냉/난방 상태 등을 포함한 공조 환경을 자동으로 제어하거나 또는 사용자의 제어 명령에 대응하여 제어하는 장치를 의미한다.
예를 들어, 공조 장치(90)는 마련되어 난방 및 냉방을 모두 수행할 수 있으며, 가열되거나 냉각된 공기를 통풍구(91)를 통해 배출하여 차량(1) 내부의 온도를 제어할 수 있다.
일 예에 따른 공조 장치(90)는 탑승자가 전기 자동차(1)의 탑승 전, 차체(2)의 내부 온도를 조절하도록 동작할 수 있다. 또한, 전기 자동차(1)는 이러한 공조 장치(90)의 동작을 위해 소모되는 전기 사용량을 분석하고, 이를 기초로 배터리(71)의 충전 시간을 조절한다.
한편, 전기 자동차(1)의 내부는 좌석(21, 22) 사이에 위치한 센터 콘솔(40) 및 센터 콘솔(40)과 연결된 트레이(42)를 포함한다. 센터 콘솔(40)은 기어 레버(41) 및 죠그 셔틀 타입 또는 키 타입의 각종 입력 버튼(43) 등을 포함할 수 있으며, 제한은 없다.
도 3은 일 실시예에 따른 전기 자동차에서 배터리 충전에 관한 설정 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 예에 따른 디스플레이(81)는 배터리(71)를 충전시키는 시작 시간을 나타내는 충전 시간 및 충전 시작 시간을 운전자가 변경할 수 있는 충전시간 설정(82)을 표출하고, 현재 배터리(71)의 충전 상태를 나타내는 주행 가능거리(83) 및 에너지 정보(84)를 표시할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 개시된 전기 자동차(1)는 다음 번 운행을 위해 예약 충전을 실시할 수 있다. 일 예로, 운전자는 전기 자동차(1) 하차 전, 전기 자동차(1)를 충전소(200)와 연결한 후, 디스플레이(81)를 통해 예약 시간(이하에서는 충전 시작 시간)을 설정할 수 있다.
일 예로, 충전 시작 시간은 디스플레이(81)에 표시된 영역을 터치하거나, 센터 콘솔(40)에서 마련된 입력 버튼(43)을 통해 변경할 수 있다.
구체적으로 AVN 장치(80)는 주행 가능 거리(82) 및 배터리 충전 상태(83)를 배터리(71)를 운용하는데 필요한 정보를 도 3과 같이 제공할 수 있다. 주행 가능 거리(83)는 현재의 배터리(71)의 충전량으로 주행할 수 있는 최대 거리를 표시한 것이고, 에너지 정보(84)는 배터리(252)의 SOC를 백분율(%)로 나타낸다. 여기서 SOC 는 내연기관 엔진을 탑재한 차량의 연료 게이지와 같은 개념이다.
개시된 전기 자동차(1)는 디스플레이(81)에 표시된 바와 같이, 주행 가능 거리(83) 및 배터리 충전 상태(84)를 배터리(71)를 운용하는데 필요한 정보를 제공하여 운전자에게 예약 충전에 필요한 시간 정보를 미리 설정할 수 있도록 유도할 수 있다.
AVN 장치(80)의 하단에 마련된 또 다른 디스플레이(32)는 공조 장치(90)의 상태 등을 표시하는 일 예를 도시한 것이다.
구체적으로 또 다른 디스플레이(32)는 공조 장치(90)의 설정 온도(목표 온도)와 송풍 모드, 송풍 팬 속도 등이 표시된다. 디스플레이(32)의 측면에 마련된 다이얼(31)은 공조 장치(90)의 온/오프 및 공조 온도를 수동으로 설정하기 위해 마련될 수 있다.
전술한 바와 같이, 공조 장치(90)는 운전자의 입력 명령 이외에도, 온도를 측정하는 온도 센서(도 5의 50)가 전달하는 검출값에 기초하여 운전자의 탑승 전에 동작을 실시할 수 있다.
이 때 공조 장치(90)는 배터리(71)에 저장된 전력을 사용할 수 있고, 개시된 전기 자동차(1)는 공조 장치(90)가 사용할 전력량을 산출한 후, 충전 시작 시간을 변경할 수 있다. 이와 관련된 자세한 설명은 이하 도면을 통해서 후술한다.
도 4는 개시된 발명의 실시 예에 따른 전기 자동차를 포함하는 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 전기 자동차(1)는 운전자와 사용자 단말(110)을 통해서 충전 시작 시간을 변경하는 승인을 요청하거나, 텔레매틱스 센터(120) 또는 전기 자동차(1)의 제조사 서버(130)를 통해서 이벤트 발생에 관한 정보를 수신할 수 있다.
사용자 단말(110)은 이용하여 원격지에 위치한 전기 자동차(1)의 여러 기능들을 사용자가 원하는 상태로 설정할 수 있다. 또한, 전기 자동차(1)는 배터리(71)의 충전 시작 시간의 변경을 승인하기 위해서 사용자 단말(110)로 신호를 전송할 수도 있다.
또한, 사용자 단말(110)은 사용자로부터 충전 시작 시간의 변경 등을 포함하는 설정 사항을 전달받고, 이를 전기 자동차(1)로 전달한다.
한편, 개시된 시스템에서 전기 자동차(1)는 직접적으로 사용자 단말(110)과 통신을 수행할 수 있는 것에 한정되는 것은 아니고, 전기 자동차(1)는 텔레메틱스 센터(120) 또는 제조사 서버(130)를 경유하여 사용자 단말(110)과 무선 통신을 수행할 수 있다.
텔레매틱스 센터(120) 또는 제조사의 서버(130)는 개시된 전기 자동차(1)가 배터리 충전 시간을 변경하는데 필요한 이벤트 정보를 수집한다.
이벤트 정보는 전기 자동차(1)가 배터리(71)를 완충하는데 걸리는 시간을 변경할 필요가 있는 상황 정보를 의미한다. 일 예로, 이벤트 정보는 수신된 목적지까지의 경로 상 발생할 수 있는 교통 상황, 기상 악화 등의 정보를 포함할 수 있다.
텔레매틱스 센터(120) 또는 제조사의 서버(130)는 수집한 이벤트 정보에 기초하여 충전 시작 시간을 변경할 필요가 있는지 판단하고, 변경된 충전 시작 시간을 전기 자동차(1)로 전달할 수 도 있다. 전기 자동차(1)는 텔레매틱스 센터(120) 또는 제조사의 서버(130)가 전달하는 신호에 기초하여 충전을 실행할 수 있다.
개시된 일 예에 따른 시스템에서 텔레매틱스 센터(120)나 제조사의 서버(130)가 수신하는 이벤트 정보 및 전기 자동차(1)가 사용자 단말(110)로부터 전달받을 수 있는 설정 사항은 다음과 같다.
<목적지 및 충전 시작 시간 설정>
사용자는 사용자 단말(110)에 설치된 앱(App, Application)을 통해 전기 자동차(1)의 목적지를 설정할 수 있다. 이 목적지는 AVN 장치(80)가 내비게이션 프로그램의 경로 안내를 위한 목적지 설정을 의미할 수 있다.
설정된 목적지가 내비게이션의 경로 안내를 위해 이용될 때, 전기 자동차(1)의 AVN 장치(80)는 사용자가 전기 자동차(1)를 운행할 때 앞서 설정된 목적지까지의 경로를 탐색하여 사용자에게 안내한다.
이와 같이 설정된 목적지는 배터리 운용을 위해 참조될 수 있다. 즉, 개시된 시스템은 배터리(71)의 현재 충전 잔량이 전기 자동차(1)가 현재 위치에서 설정된 목적지까지 운행하기에 충분한지를 계산하고, 만약 목적지까지 운행하기에 충분하지 않으면 배터리(71)의 완전 충전에 필요한 충전 시작 시간을 산출한다.
충전 시작 시간이 미리 설정되어 있는 경우라도, 목적지까지의 경로에 이벤트가 발생하여 예상 출발 시간이 변경될 필요가 있으면, 전기 자동차(1)는 배터리(71)의 충전 시작 시간을 변경하고, 이러한 변경 승인을 요청하는 신호를 사용자 단말(110)로 전송할 수 있다.
<운행 일정 및 출발 예정시간 설정>
일 예로, 사용자는 사용자 단말(110)에 설치된 앱을 통해 전기 자동차(1)의 운행 일정을 설정할 수 있다. 운행 일정은 출발하는 날짜와 출발 예정 시간을 포함할 수 있다. 이렇게 설정된 출발 예정시간은 배터리(71)의 완전 충전을 위해 충전을 시작하는 충전 시작 시간의 기초가 된다.
또 다른 예로, 전기 자동차(1)는 사용자의 사용자 단말(110)가 연동되어 있는 인터넷 포털의 캘린더 서비스나 자동차 제조사의 서버(130)에 마련되어 있는 캘린더 서비스처럼 유선 통신 또는 무선 통신 기반의 캘린더 서비스, 즉 일정 안내 서비스에 설정되어 있는 운행 일정을 제공받아 배터리(71)를 충전할 수 있다. 이 경우에도 운행 일정은 출발하는 날짜와 출발 예정시간을 포함할 수 있다.
운행 일정에 기초하여 개시된 시스템은 다음 번 전기 자동차(1)의 운행 목적지를 판단한다. 또한, 현재 전기 자동차(1)의 위치에서 목적지까지의 운행 경로를 탐색하고, 이에 따른 출발 예정시간을 산출한다.
한편, 텔레매틱스 센터(120)나 제조사의 서버(130)은 운행 일정 및 산출된 출발 예정시간을 사용자 단말(110)로 전송하고, 사용자에게 승인을 받을 수 있으며, 사용자 단말(110)에 의해서 재 설정될 수도 있다.
<이벤트 정보>
텔레매틱스 센터(120), 제조사의 서버(130) 및 전기 자동차(1)가 목적지 설정 또는 운행 일정 등을 기초로 배터리(71) 충전에 필요한 시간을 산출한 후, 전기 자동차(1)는 예약 시간을 변경할 필요가 있는 이벤트에 관한 정보를 수신할 수 있다.
일 예로, 이벤트 정보는 목적지에 가는 경로 상 교통 체증이 감지되거나, 기상 악화에 따른 도로가 차단되어 우회 경로를 탐색하는 과정에서 발생하는 지연 시간을 포함할 수 있다.
이외에도 이벤트 정보는 아래에서 후술하는 공조 장치(90)와 관련된 정보를 포함할 수 있다.
<공조 설정>
사용자는 사용자 단말(110)에 설치된 앱을 통해 다음 번 운행에 필요한 공조 장치(90)의 목표 온도를 설정할 수 있다.
구체적ㅇ르ㅗ 전기 자동차(1)는 출발 예정시간에 앞서 공조 장치(90)를 미리 동작시키고, 운전자가 탑승할 때 차체(2) 내부의 온도가 설정 온도에 도달하도록 할 수 있다. 동절기에는 전기 자동차(1)의 내부 온도를 높이기 위해 목표 온도를 높게(예를 들면 29℃로) 설정할 수 있다. 반대로 하절기에는 전기 자동차(1)의 내부 온도를 낮추기 위해 목표 온도를 낮게(예를 들면 22℃로) 설정할 수 있다.
만약 전기 자동차(1)가 사용자 단말(110)로부터 설정 온도를 수신하지 않으면, 전기 자동차(1)는 미리 설정된 로직(logic)을 기초로 공조 장치(90)를 동작시켜, 자동으로 목표 온도를 조절할 수 있다. 또한, 전기 자동차(1)는 텔레매틱스 센터(120)나 제조사의 서버(130)에 마련되어 있는 데이터 등을 기반으로 공조 장치(90)의 목표 온도를 설정할 수도 있다.
이후, 개시된 전기 자동차(1)는 텔레매틱스 센터(120)나 제조사의 서버(130)에서 수신한 날씨 정보를 통해서 공조 장치(90)를 미리 동작시킬 필요가 있다고 판단할 수 있다. 예를 들어 텔레매틱스 센터(120)나 제조사의 서버(130)는 기상청 등으로부터 출발 예정 시간에 온도가 급격히 떨어질 수 있다는 정보를 전달하고, 전기 자동차(1)는 수신한 정보에 기초하여 공조 장치(90)의 가동이 필요하다는 신호를 사용자 단말(110)로 전달할 수 있다.
또 다른 예로, 전기 자동차(1)는 차체(2)에 설치된 온도 센서(50)의 검출값에 기초하여 공조 장치(90)를 미리 동작할 필요가 있다고 판단할 수 있다. 이 경우도 마찬가지로 전기 자동차(1)는 공조 장치(90)를 미리 동작시킬 필요가 있다고 판단할 수 있다.
공조 장치(90)를 미리 동작시킬 필요가 있다고 판단하거나, 사용자 단말(110)로부터 공조 장치(90)의 동작에 관한 사전 동작 명령을 수신하면, 전기 자동차(1)는 공조 장치(90)의 동작에 필요한 시간 및 배터리(71)의 전력 소모량, 즉 추가적인 전력량을 산출할 수 있다.
즉, 이벤트 정보는 공조 장치(90)를 미리 동작시킬 필요가 있는 상황에서 추가적으로 배터리(71)의 충전 시작 시간을 변경시킬 수 있는 정보를 포함한다.
한편, 도 4의 설명은 전기 자동차(1)가 이벤트 정보를 수신하고, 그 정보에 기초하여 배터리(71)의 충전 시작 시간을 변경하는 일 예에 불과하다. 즉, 전기 자동차(1)는 설명하지 않은 다른 외부 기기로부터 다양한 이벤트 정보를 수신할 수 있으며, 제한은 없다.
도 5는 개시된 일 예에 따른 전기 자동차의 제어 블록도이다. 도 1에서 전기 자동차(1)가 충전기(200)를 통해 전력을 공급받는 동작과 도 4에서 전기 자동차(1)가 외부와 통신을 수행하는 동작과 관한 설명 중 중복되는 사항은 생략한다.
도 5를 참조하면, 전기 자동차(1)는 유,무선 통신을 이용하여 사용자 단말(110), 텔레매틱스 센터(120) 및 제조사의 서버(130)와 정보를 주고 받으며, 충전기(200)에서 배터리(71)를 충전한다.
또한, 전기 자동차(1)는 차체(2)의 내, 외부의 온도를 측정하는 온도 센서(50), 전기 자동차(1)의 외부와 통신을 수행하는 통신부(60), 전기 자동차(1)의 전자 제어 장치, 배터리(71) 및 전기 모터(72)의 전원을 제어하는 전원부(70), AVN 장치(80), 공조 장치(90) 및 이러한 구성을 총괄적으로 제어하는 제어부(100)를 포함한다.
도 5에서 통신부(60)와 사용자 단말(110), 텔레메틱스 센터(120) 및 제조사 서버(130)를 연결하는 점선은 전기 자동차(1)와 무선 통신 흐름을 나타내는 것이고, 배터리(71), 모터(72), AVN 장치(80), 공조 장치(90) 및 충전기(200)를 연결하는 굵은 선의 화살표는 전력(Electric Power)의 흐름을 나타낸 것이다.
온도 센서(50)는 차체(2)의 내,외부의 온도를 측정하고, 검출값을 제어부(100)로 전달한다. 제어부(100)는 전달받은 검출값을 근거로 통신부(60)를 통해 운전자 등에게 전달할 수 있다.
일 예로 전기 자동차(1)의 제어부(100)는 온도 센서(50)의 검출값에 기초하여 공조 장치(90)를 미리 동작시킬 필요가 있다고 판단할 수 있다. 공조 장치(90)를 미리 동작시키면, 배터리(71)의 전력을 소모한다. 전력 소모에 따라 배터리(71)를 완충하는 시간은 길어지므로, 제어부(100)는 공조 장치(90)를 동작하는데 필요한 전력량을 기초로 배터리(71)의 완충에 필요한 충전 시작 시간을 산출할 수 있다.
한편, 온도 센서(50)는 일반적인 차량(1)에 쓰이는 온도 감지 장치를 모두 포함할 수 있으며, 위치 또한 제한이 없다.
통신부(60)는 전술한 바와 같이, 전기 자동차(1)의 외부와 정보를 송,수신하는 모듈을 의미한다. 통신부(60)는 전파를 수신하는 안테나(61), 신호를 변복조하는 구성 등을 모두 포함할 수 있으며, 수신한 신호를 전기적 신호로 변환하여 제어부(100)로 전달하는 역할을 한다.
일 예로 통신부(60)는 근거리 통신, 유선 통신 및 무선 통신 모두를 수행할 수 있다.
구체적으로 근거리 통신은 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신, NFC 통신, 직비(Zigbee) 통신 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신을 모두 포함한다.
유선 통신은 USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신을 포함할 수 있으며, 차량 업계에서 주로 쓰이는 CAN 통신 등을 모두 포함할 수 있다.
저장부(99)는 운전자가 전달하는 충전 예약 시간을 저장하고, 제어부(100)가 처리하는 다양한 정보를 저장하는 역할을 한다.
구체적으로 저장부(99)는 캐쉬(Cache), ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 저장부는 제어부(100)와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
전원부(70)는 제어부(100)의 제어에 따라 전기 자동차(1)의 전원 공급을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit)을 의미한다. 일 예로 전원부(70)는 배터리(71)의 충전과 방전 등을 제어 및 관리하는 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)의 프로세서를 의미할 수도 있다.
전기 자동차(1)는 전술한 바와 같이, 화석 연료를 사용하는 내연 기관을 보충 또는 대신하여 전기 에너지를 동력원으로 사용한다. 배터리(71)에 저장된 전기 에너지는 전기 모터(72)를 동작시키는데 사용되고, 전기 모터(72)는 전기 에너지를 차륜(7)을 회전시키는 운동 에너지로 변환한다.
즉, 전원부(70)는 전기 자동차(1)의 전기 에너지를 관리하기 위해서 배터리(71) 및 전기 모터(72)를 제어한다. 또한, 전원부(70)는 배터리(71)의 잔여 전력량을 측정하고, 이를 제어부(100)로 전달할 수 있다. 제어부(100)는 전달된 전력량을 기초로 배터리(71)를 완충하는데 필요한 시간 등을 산출한다.
한편, 전원부(70)는 전기 자동차(1)의 동력을 제어하는 것 이외에도, 전기 자동차(1) 내부의 전자 모듈, 예를 들어 AVN 장치(80) 및 공조 장치(90)에 전원을 공급할 수 있다. 각각의 전자 모듈은 필요한 전력량이 상이하므로, 전원부(70)는 컨버터(Converter)를 제어하여 전압을 변동시킬 수도 있다.
모터(72)는 인버터(inverter)의 다상 교류 전력에 의해 구동하여 동력(회전력)을 발생시키는 장치를 의미한다. 전술한 바와 같이 전기 모터(72)의 회전력은 전기 자동차(1)의 차륜(7)을 회전시키는데 사용된다.
AVN 장치(80)는 전술한 바와 같이, 운전자 등의 조작에 따라 오디오 기능, 비디오 기능 및 내비게이션 기능을 수행할 수 있는 장치로서, 배터리(71)가 공급하는 전력을 기초로 동작한다. AVN 장치(80)는 도 3에서 도시한 바와 같이, 배터리(71)의 충전에 필요한 설정시간 등의 입력 명령을 수신하는 장치로서 동작할 수도 있다.
공조 장치(90)는 전기 자동차(1)의 탑승 공간을 냉방 또는 난방하기 위한 장치이다. 냉방을 위해서는 압축기와 응축기, 증발기, 팽창 밸브 등을 포함하는 일반적인 냉매 사이클을 통해 공기를 냉각시켜 탑승 공간에 불어넣는다. 난방의 경우 별도의 가열 코일을 이용하여 공기를 가열하고, 가열된 공기를 탑승 공간으로 불어넣는다. 내연 기관 엔진을 사용하는 자동차에서는 내연 기관에서 발생하는 열을 이용하여 탑승 공간을 난방한다. 하지만, 내연 기관 엔진을 사용하지 않는 전기 자동차(1)에서는 냉방 및 난방을 위해 배터리(71)의 전력이 사용된다.
개시된 일 예에 따른 공조 장치(90)는 운전자의 탑승 전 미리 동작하여 차체(2) 내부의 온도를 조절할 수 있으며, 이 때 사용되는 배터리(71)의 전력량에 대한 정보를 제어부(100)로 전달할 수 있다. 제어부(100)는 이를 기초로 충전시간에 필요한 충전 시작 시간을 산출한다.
제어부(100)는 전기 자동차(1)를 총괄하는 프로세서(Processor)를 의미한다.
구체적으로 제어부(100)는 전기 자동차(1)의 외부로부터 이벤트 정보를 수신하고, 수신된 이벤트 정보가 배터리(71)의 완충에 필요한 시간을 변경할 필요가 있는 정보인지 여부에 대해 판단한다. 이러한 판단은 제어부(100)에 미리 설정된 로직(Logic)에 의하거나, 외부에서 지시하는 명령을 기초로 판단할 수 있다.
만약 제어부(100)가 충전시간을 변경할 필요가 있다고 판단하면, 미리 설정되거나 수신된 전기 자동차(1)의 운행 일정 등에 기초하여 완충에 필요하다고 예상되는 충전 시작 시간을 변경한다.
제어부(100)는 통신부(60)를 통해 변경된 충전 시작 시간을 운전자에게 전달하여 승인을 요청하고, 승인이 확인되면 변경된 충전 시작 시간에 기초하여 배터리(71)를 충전할 수 있다. 제어부(100)가 수행하는 동작에 관련된 자세한 설명은 이하 도 6 등을 통해서 후술한다.
한편, 개시된 전기 자동차(1)는 도 5에서 설명한 구성 이외에도 다른 다양한 구성을 더 포함할 수 있으며, 반드시 도 5에서 설명한 구성의 명칭에 한정되는 것은 아니고 다양한 변형례가 있을 수 있다. 즉, 전기 자동차(1)가 배터리(71)를 충전하는 동안 이벤트가 발생하는 것을 감지하고, 이를 통해서 충전시간을 변경할 필요가 있음을 판단하면 충분하고 제한은 없다.
도 6은 개시된 일 예에 따라 배터리의 충전시간을 변경하는 순서도이다.
도 6을 포함하여 이하에서 설명하는 순서도는, 전기 자동차(1)가 충전 시작 시간을 변경하는 동작에 관한 설명이다. 다만, 이하의 설명은 반드시 전기 자동차(1)의 동작에만 한정되는 것은 아니고, 텔레메틱스 센서(120) 또는 제조사 서버(130) 등을 포함하는 시스템이 이벤트 정보를 수신하고, 이를 통해 전기 자동차의 충전 시작 시간을 변경하는 동작에도 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 개시된 전기 자동차(1)는 배터리(71)의 잔량을 확인하고, 충전에 필요한 시간, 즉 충전 시작 시간을 산출한다(300).
일 예로, 전기 자동차(1)의 제어부(100)는 전원부(70)로부터 배터리(71)에 남은 전력량을 전달받을 수 있다. 또한, 제어부(100)는 미리 설정된 배터리(71)의 용량 또는 배터리(71)가 사용된 수명에 따른 감가된 용량에 기초하여 완전 충전에 필요한 시간을 판단한다.
이후, 제어부(100)는 판단된 시간을 기초로 배터리(71)의 충전 시작 시간을 산출한다. 충전 시작 시간은 AVN 장치(80)나 통신부(60)를 통해서 수신하거나, 텔레메틱스 센터(120) 등 외부로부터 도 4 등에서 설명한 운행 일정 등에 기초하여 결정될 수도 있다.
일 예로, 다음날 운행 일정이 오전 8시고, 완충에 필요한 시간이 6시간이라면, 제어부(100)는 배터리(71)의 충전 시작 시간을 오전 2시로 산출할 수 있다. 충전 시작 시간은 다양한 방법에 의해서 산출될 수 있으며, 도 7에서 더욱 자세히 후술한다.
한편, 충전에 필요한 시간 및 잔여 전력량은 AVN 장치(80)를 통해 출력될 수 있고, 산출된 충전 시작 시간은 통신부(60)를 통해 운전자 등에게 전달될 수 있다.
제어부(100)는 충전 시작 시간까지 대기 모드로 동작한다. 대기 모드에서 제어부(100)는 외부, 예를 들어 사용자 단말(110), 텔레메틱스 센터(120) 및 제조사 서버(130)로부터 이벤트에 관한 정보를 수신하고, 수신한 이벤트 정보가 충전 시작 시간을 변경할 만한 것인지 여부를 판단한다(400).
충전 시간을 변경할 필요가 있는 이벤트는 다양할 수 있다.
전술한 바와 같이, 이벤트는 운행 일정에 포함된 목적지까지의 경로에 교통 상황이 변동되어, 우회 도로를 탐색해야 하는 상황을 포함할 수 있다. 이 때 제어부(100)는 탐색된 우회 도로에 따른 도착 예정시간이 변경되어 출발 예정시간이 변동되면, 배터리(71)의 충전 시작 시간의 변경이 필요하다고 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 이벤트는 다음날 출발 예정시간에 온도가 급격히 떨어지는 날씨 변화를 포함할 수 있다. 제어부(100)는 날씨 정보에 관한 이벤트를 수신하고, 공조 장치(90)를 미리 동작시킬 필요가 있다고 판단할 수 있다. 공조 장치(90)는 배터리(71)의 전력을 소모하므로, 제어부(100)는 공조 장치(90)의 동작에 필요한 전력량을 산출하여 충전 시작 시간을 변경할 수 있다.
이벤트에 관한 자세한 설명은 이하 도 8 및 9를 통해서 후술한다.
제어부(100)는 이벤트에 기초하여 배터리(71)의 완전 충전에 필요한 충전시간을 산출하고, 배터리(71)의 충전 시작 시간을 변경한다(500).
변경되는 충전 시작 시간은 다양할 수 있다. 일 예로 우회 경로 탐색에 따라 30분 지연이 예상되면, 오전 2시에 설정되어진 충전 시작 시간은 오전 1시 30분으로 변경될 수 있다.
제어부(100)는 충전 시작 시간의 변경이 필요하다고 판단하면, 변경되는 충전 시작 시간을 운전자에게 전달한다(600).
일 예로 제어부(100)는 통신부(60)를 통해 사용자 단말(110)로 충전 시작 시간의 변경이 필요하다는 알림을 제공하고, 변경에 필요한 승인을 요청할 수 있다.
승인이 완료되면, 제어부(100)는 변경된 충전 시작 시간에 기초하여 배터리(71)를 충전한다(700).
구체적으로 제어부(100)는 전원부(70)를 대기 모드로 변경하고, 전원부(70)가 변경된 충전 시작 시간에 동작하도록 제어할 수 있다. 대기 모드에서 전환된 전원부(70)는 충전기(200) 등에 신호를 전송하고, 충전 시작 시간에 맞춰 전력을 공급받을 수 있다.
한편, 도 6은 충전 시작 시간을 변경하는 전기 자동차(1) 또는 시스템의 동작을 개략적으로 설명한 것이고, 이하에서는 각 단계의 세부적인 동작을 순서도와 함께 구체적으로 설명한다.
도 7은 도 6의 충전 시작 시간을 산출하는 순서(도 6의 300)를 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
제어부(100)는 먼저 저장부(99)에 미리 설정된 출발 예정시간이 저장되어 있는지 여부를 확인한다(310).
일 예로 운전자는 AVN 장치(80) 또는 사용자 단말(110)등을 통해서 미리 전기 자동차(1)의 다음 날 충전 시작 시간을 설정할 수 있다. 이렇게 미리 설정된 출발 예정시간이 저장되어 있다면, 운전자 등에게 출발 예정시간에 대한 확인을 요청한다(330).
만약 미리 설정된 출발 예정시간이 저장되어 있지 않다면, 제어부(100)는 운전자 또는 외부로부터 출발 예정시간에 대한 정보를 수신한다(320).
일 예로 제어부(100)는 운전자가 하차 전, 시동을 OFF 하면, 출발 예정시간을 입력하라는 표시 또는 소리를 AVN 장치(70)를 통해서 출력할 수 있다. 이를 통해서 제어부(100)는 운전자로부터 출발 예정시간을 입력하도록 유도할 수 있다.
다른 예로 제어부(100)는 통신부(60)를 통해 외부로부터 운행 일정을 제공받을 수 있다. 구체적으로 제어부(100)는 사용자 단말(110)과 연동된 캘린더 서비스나 제조사 서버(130)에 마련된 서비스 등을 통해서 운행 일정을 제공받아, 다음 날 출발 예정시간에 관한 정보를 수신할 수 있다.
이후, 제어부(100)는 산출된 출발 예정시간에 대한 확인을 운전자 등에게 요청한다(330).
운전자 등의 확인이 이뤄지면, 제어부(100)는 배터리(71)의 잔량 및 출발 예정시간에 기초하여 충전에 필요한 충전 시작 시간을 산출한다(340).
구체적으로 제어부(100)는 다음 날 출발 예정 시간이 오전 8시임을 확인한 후, 배터리(71)의 완충을 위해서 6시간이 필요하다고 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부(100)는 오전 2시를 충전 시작 시간으로 산출할 수 있다.
도 8은 개시된 일 예에 따라 이벤트를 판단(도 6의 400)하는 순서도이다.
전술한 바와 같이, 이벤트는 도 7등에서 산출한 충전 예정 시간을 변경할 필요가 있는 상황을 의미한다.
도 8을 참조하면, 제어부(100)는 미리 설정된 목적지 정보가 저장되어 있는지 여부를 확인한다(410).
만약 목적지 정보가 저장되어 있다면, 제어부(100)는 목적지 정보에 기초하여 현재 위치에서 목적지까지의 주행 경로를 탐색할 수 있다. 현재 위치는 통신부(60)를 통해 GPS(Global Positioning System) 등을 통해 수신할 수 있다.
목적지 정보가 저장되어 있지 않으면, 제어부(100)는 외부로부터 목적지 정보를 수신한다(411).
구체적으로 제어부(100)는 사용자 단말(110)에 설치된 앱 등으로 알림을 통해 목적지 정보를 요청하거나, 제조사 서버(130) 등에서 전달하는 운행 일정을 통해서 다음 날 목적지 정보를 수신할 수도 있다.
외부로부터 목적지 정보가 수신되면, 제어부(100)는 목적지까지의 주행 경로를 탐색한다(412).
이후, 주행 경로에 기초한 날씨 정보 또는 교통 정보를 다시 외부로 요청한다.
여기서 날씨 정보는 주행 경로에 이르는 지역에서 발생할 수 있는 기상 이변을 의미한다. 예를 들어, 주행 경로 상에 포함된 지역에 폭설주의보가 발령되는 경우, 기상 이변으로 도로가 통제될 수 있다. 도로가 통제되면 주행 경로를 재 탐색해야 하므로, 폭설주의보는 날씨 정보에 해당할 수 있다.
교통 정보는 주행 경로 상 발생할 수 있는 도로 통제 상황을 의미한다. 또한, 교통 정보는 주행 경로에 포함된 도로에서 심한 정체가 발생하여 우회 도로를 탐색해야 하는 상황을 포함할 수도 있다.
한편, 제어부(100)가 실시간으로 날씨 정보 또는 교통 정보를 항상 외부로 요청할 필요가 있는 것은 아니고, 제어부(100)는 탐색된 주행 경로를 텔레메틱스 센터(120) 또는 제조사 서버(130)로 전송한 후 대기 모드로 변환할 수 있다. 텔레메틱스 센터(120) 또는 제조사 서버(130는 빅 데이터에 근거하여 전기 자동차(1)의 운행에 필요한 각종 데이터를 전송한다. 통신부(60)가 정보를 수신하면, 제어부(100)는 대기 모드를 변환하여 활성화 상태로 변환되고, 수신한 정보가 이벤트인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(100)는 통신부(60)를 통해 시스템의 텔레메틱스 센터(120) 또는 제조사 서버(130)가 수집하는 날씨 정보 또는 교통 정보를 수신한다(414).
만약 날씨 정보 또는 교통 정보가 수신되면, 제어부(100)는 수신된 정보에 기초하여 목적지까지의 주행 경로를 수정할 필요가 있는지 여부를 판단한다.
만약 주행 경로를 기초로 추가 주행시간이 늘어나지 않는다면, 제어부(100)는 수신된 정보가 이벤트가 아니라고 판단한다.
수신된 정보를 기초로 주행 경로를 다시 탐색한 결과, 우회 도로를 다시 탐색해야 하는 경우, 제어부(100)는 우회 도로를 탐색하고 그에 따라 늘어나는 시간을 산출한다.
제어부(100)는 추가 주행시간이 늘어나면, 수신된 날씨 정보 또는 교통 정보를 이벤트로 판단한다(416).
도 9는 다른 실시예에 따라 이벤트를 판단(도 6의 400)하는 순서도이다.
제어부(100)는 온도 센서(50)로부터 차체(2) 내,외부의 온도 검출값을 수신한다(420).
제어부(100)는 수신한 검출값을 저장부(99)에 저장한다.
제어부(100)는 통신부(60)를 통해 외부로부터 현재 전기 자동차(1)의 현재 위치의 날씨 정보를 수신한다(421).
여기서 수신하는 날씨 정보는 기상청 등이 예측하는 출발 예정 시간의 기온일 수 있다.
제어부(100)는 출발 예정시간에 기초하여 날씨 정보와 온도 센서의 검출값을 종합하여 운전자의 승차 시점에 온도를 예측한다(422).
일 예로 제어부(100)는 운행 일정 등에 기초하여 출발 예정시간을 오전 8시로 판단할 수 있다. 이후 제어부(100)는 제조사 서버(130)가 다음 날 오전 8시에 급격한 온도 하강이 예상된다는 날씨 정보를 수신할 수 있다. 또는 제어부(100)가 온도 센서(50)가 현재 주차된 전기 자동차(1)의 위치가 급격한 온도 상승이 있다는 검출값을 수신할 수 있다.
이 경우 제어부(100)는 미리 설정된 온도와 예측된 온도를 비교한다(423).
일 예로 미리 설정된 온도는 운전자가 편안함을 느낄 수 있는 차체(2) 내부의 온도일 수 있다. 미리 설정된 온도는 사용자의 설정, 계절 및 지역에 따라 다양할 수 있으며, 제한은 없다.
제어부(100)는 미리 설정된 온도를 비교하여, 공조 장치(90)의 작동이 필요하다고 판단할 수 있다(424).
구체적으로 제어부(100)는 미리 설정된 온도와 비교한 후, 출발 예정 시간을 기준으로 30분 전에 미리 공조 장치(90)를 가동시켜 전기 자동차(1) 내부의 온도를 조정할 필요가 있다고 판단할 수 있다.
이 경우 제어부(100)는 수신한 온도 센서(50)의 검출값 또는 수신한 외부의 날씨 정보를 이벤트로 판단한다(425).
도 8 및 9에서 설명한 일 예와 같이, 개시된 전기 자동차(1)는 다양한 정보에 기초하여 충전 시작 시간을 변경할 필요가 있다는 이벤트를 판단할 수 있다. 즉, 전기 자동차(1)는 이벤트를 기초로 전기 자동차(1)의 배터리(71)를 완전 충전하는데 필요한 추가 시간 또는 변경 시간을 산출함으로써, 고정적인 예약 충전 시간에 의해서 발생할 수 있는 문제를 해결하고, 출발 시점을 미리 예측하여 공조 장치(90) 등을 동작시켜 탑승자에게 편안함, 안정성을 제공하는 효과가 있다.
1: 전기 자동차. 50: 온도 센서,
60: 통신부, 70: 전원부,
71: 배터리, 80: AVN 장치,
90: 공조 장치, 100: 제어부,
110: 사용자 단말, 120: 텔레메틱스 센터,
130: 제조사 서버, 200: 충전기

Claims (21)

  1. 충전기로부터 전력을 전달받는 배터리;
    외부로부터 정보를 수신하는 통신부;
    상기 통신부가 전달하는 이벤트 정보에 기초하여 상기 배터리의 충전 시작 시간을 변경하고, 상기 충전 시작 시간에 기초하여 상기 배터리를 충전하는 제어부;를 포함하는 전기 자동차.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전기 자동차의 운행 일정 및 상기 배터리의 잔량에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 산출하는 전기 자동차.
  3. 제 2항에 있어서
    상기 제어부는,
    상기 운행 일정에 기초하여 상기 전기 자동차의 출발 예정 시간을 결정하고, 상기 통신부를 제어하여 상기 출발 예정 시간의 승인을 요청하는 전기 자동차.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 출발 예정 시간을 변경할 필요가 있는지 여부를 판단하고, 상기 변경된 출발 예정 시간에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 변경하는 전기 자동차.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 통신부를 제어하여 사용자에게 변경한 상기 충전 시작 시간의 승인을 요청하는 전기 자동차.
  6. 제 1항에 있어서,
    온도를 측정하는 온도 센서; 및
    상기 배터리로부터 전력을 공급받아 동작하는 공조 장치;를 더 포함하는 전기 자동차.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 이벤트 정보 및 상기 온도 센서의 검출값 중 적어도 하나에 기초하여 상기 공조 장치를 미리 동작시킬 필요가 있는지 여부를 판단하고, 상기 공조 장치에 사용되는 상기 배터리의 전력량을 산출하는 전기 자동차.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전력량에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 변경하고, 상기 통신부를 제어하여 사용자에게 변경되는 상기 충전 시작 시간의 승인을 요청하는 전기 자동차.
  9. 운행 일정을 사용자로부터 수신하는 사용자 단말;
    상기 사용자 단말이 전달하는 상기 운행 일정 및 외부로부터 이벤트 정보를 수신하는 서버; 및
    충전기로부터 배터리를 충전하는 전기 자동차;를 포함하고,
    상기 서버는,
    상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 배터리의 충전 시작 시간을 변경하고, 상기 충전 시작 시간에 기초하여 상기 전기 자동차가 충전을 시작하도록 제어하는 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 운행 일정 및 상기 배터리의 잔량에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 산출하는 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 운행 일정에 기초하여 상기 전기 자동차의 출발 예정 시간을 결정하고, 상기 사용자 단말로 상기 출발 예정 시간의 승인을 요청하는 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 서버는
    상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 출발 예정 시간을 변경할 필요가 있는지 여부를 판단하고, 상기 변경된 출발 예정 시간에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 변경하는 시스템.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 전기 자동차는,
    상기 배터리로부터 전력을 공급받아 동작하는 공조 장치;를 더 포함하고,
    상기 서버는,
    상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 공조 장치를 미리 동작시킬 필요가 있는지 여부를 판단하고, 상기 공조 장치에 사용되는 추가적인 전력량을 산출하고, 상기 전력량에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 변경하는 시스템.
  14. 제 12 항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 상기 사용자 단말로 변경된 상기 충전 시작 시간을 전달하고,
    승인을 요청하는 시스템.
  15. 이벤트 정보를 수신하고;
    상기 이벤트 정보에 기초하여 배터리의 충전 시작 시간을 변경하고;
    상기 충전 시작 시간에 기초하여 상기 배터리를 충전하는 것;을 포함하는 전기 자동차의 충전방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 전기 자동차의 운행 일정 및 상기 배터리의 잔량에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 산출하는 것;을 더 포함하는 전기 자동차의 충전방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 변경하는 것은,
    상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 출발 예정 시간을 변경할 필요가 있는지 여부를 판단하고, 상기 변경된 출발 예정 시간에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 변경하는 것;을 포함하는 전기 자동차의 충전방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 수신하는 것은,
    상기 전기 자동차의 온도 센서가 전달하는 검출값을 수신하는 것;을 포함하는 전기 자동차의 충전방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 변경하는 것은,
    상기 검출값 및 상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 전기 자동차의 공조 장치를 미리 동작시키는데 필요한 전력량을 산출하고, 상기 전력량에 기초하여 상기 충전 시작 시간을 변경하는 것;을 포함하는 전기 자동차의 충전방법.
  20. 제 17항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 변경된 충전 시작 시간을 상기 전기 자동차의 사용자에게 전달하고, 승인을 요청하는 것;을 더 포함하는 전기 자동차의 충전방법.
  21. 운행 일정을 사용자로부터 수신하는 사용자 단말;
    이벤트 정보를 전달받고 처리하는 서버; 및
    상기 사용자 단말 또는 상기 서버와 통신하는 전기 자동차;를 포함하고,
    상기 전기 자동차는,
    충전기로부터 전력을 전달받는 배터리;
    상기 서버로부터 상기 이벤트 정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 통신부가 전달하는 상기 이벤트 정보에 기초하여 상기 배터리의 충전 시작 시간을 변경하고, 상기 충전 시작 시간에 기초하여 상기 배터리의 전력을 충전하는 제어부;를 포함하는 시스템.
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