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저가형 전기자동차 충전기를 위한 충전 알고리즘 개발
Development of Charging Algorithm for the Low Cost EV Charger 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.17 no.2, 2016년, pp.590 - 595  

박대수 (한국기술교육대학교 전기공학과) ,  김태경 (한국기술교육대학교 전기공학과) ,  오성철 (한국기술교육대학교 전기공학과)

초록
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최근 미국은 전기자동차에 대한 보조금을 30%이상 인상하는 방안을 추진하고 있고, 유럽 각국도 2020년까지 100만대, 2030년까지 600만대의 전기자동차를 보급할 계획인 독일을 중심으로 보급과 개발 정책을 확대하고 있다. 전기자동차 개발을 단순한 기술적인 트렌드가 아닌, 장기적인 에너지 안보와 전체 사회 시스템을 변화시킬 수 있는 가능성 측면에서 접근하고 있기 때문이다.[1] 국내 또한 전기자동차 보급 목표가 증가하고 경쟁이 심화됨에 따라 신규 블루 오션 시장으로 급부상하고 있다. 현재 완속 충전기(Home Charger)의 경우 국내에서는 2015년부터 정부 지원 설치가 중단될 계획인데, 전기자동차의 보급에 최대 장애 요인 중 하나인 충전 인프라 부족을 최적화 된 저가형 Home Charger 개발로 전기자동차 민간 보급 조기 활성화에 기여하고자 한다. 본 논문에서는 IEC 61851-1과 IEC 61851-22 규격을 분석하여 저가형 충전기의 심야전력 알고리즘을 개발하였으며, 완속 충전기의 가격 저감과 편리성을 위해 기존의 충전기 시스템에 ATmega128, Bluetooth 모듈의 추가 구성을 통한 UI의 LCD 패널을 스마트폰 어플로 변경하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The US is pursuing a plan to raise the subsidies for electric vehicles by more than 30%. The number of electric vehicles in Europe is expected to be one million by 2020 and 2030 and there are plans to expand in the center of Germany to supply six million electric vehicles on the dissemination and de...

주제어

#Charging Algorithm   #EV Charger  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 저가형 충전기에 심야 전력 충전 알고리즘을 이용한 예약기능을 추가하여 전력 요금을 줄일수 있는 방법을 제안 하였다. 아래 그림 8은 제안한 H/W 의 블록도이다.
  • 그림 1과 같이 국내 또한 전기자동차 보급 목표가 증가하고 경쟁이 심화됨에 따라 신규 블루 오션 시장으로 급부상하고 있다. 현재 완속 충전기의 경우 국내에서는 2015년부터 정부 지원 설치가 중단될 계획이며, 전기 자동차의 보급에 최대 장애 요인 중 하나인 충전 인프라 부족을 최적화 된 저가형 완속 충전기(Home Charger) 개발로 전기자동차 민간 보급 조기 활성화에 기여하고자 한다.

가설 설정

  • [4] 출력 제어 ON이 되면 충전을 시작한다. ERROR가 감지 될 경우에는 출력제어 OFF 상태가 된다.
  • [6] 자동차에서 인출된 전류, 타이밍 및 전류 분포는 전기 자동차에 의해 결정된다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
완속 충전기는 무엇인가? 그림 2와 같은 완속 충전기는 충전기에 연결된 케이 블을 통해 전기자동차에 AC220V를 공급하여 전기자동 차의 배터리를 충전하는 방식이다. 차량에 장착된 약 3∼7kW의 충전기가 인가된 교류 AC220V를 직류로 변환하여 배터리를 충전하게 되는데 배터리 용량에 따라 8 ∼10시간 정도 소요되며, 약 6∼7kW 전력용량을 가진 충전기가 주로 설치된다.
전기차 충전시스템은 어떻게 구분할 수 있는가? 전기차 충전시스템은 크게 충전방식, 연결방식, 통신및 제어방식에 따라 구분할 수 있으며, 충전 방식은 접촉식, 유도식 충전방식 그리고 배터리 교환방식으로 구분 한다.[3] 완속 충전기는 접촉식 충전방식으로 IEC 61851-1과 IEC 61851-22 규격을 분석하였다.
완속 충전기의 특징은 무엇인가? 그림 2와 같은 완속 충전기는 충전기에 연결된 케이 블을 통해 전기자동차에 AC220V를 공급하여 전기자동 차의 배터리를 충전하는 방식이다. 차량에 장착된 약 3∼7kW의 충전기가 인가된 교류 AC220V를 직류로 변환하여 배터리를 충전하게 되는데 배터리 용량에 따라 8 ∼10시간 정도 소요되며, 약 6∼7kW 전력용량을 가진 충전기가 주로 설치된다.[3] 필요한 모든 데이터는 충전기 내부에 부착된 지능형 배터리관리장치의 RS232통신 포트를 통해 UI에 표시된다.
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참고문헌 (9)

  1. Kyung Sik Han, Jin Soo Moon, "Market Status and Domestic Development Strategies for RE-EV", 2012 

  2. Korea Smart Grid Institute, "A Research of EV Charging Infrastructure Distribution', 2011. 9. 

  3. Ministry of Environment, "The 2011 electric vehicle public charging infrastructure installation instructions", 2011. 

  4. Korean Standards&certification, "Electric vehicle conductive charging system - Part 1: General requirements", 2011. 

  5. Seung-Ho, You Seok Lim, Chul woo Kim, Taek Ho Song, "Power Load Leveling with EV Charger", THE KOREAN INSTITUTE OF ELECTRICAL ENGINEERS. 2011. 7. 

  6. KODI-S, "Charger to UI communication protocol", 2011. 

  7. Korea Electrotechnology Research Institute, "EV Charger System and EMC", 2011. 

  8. Korea Smart Grid Association, "Electric Vehicle charging system KS standard", 2011. 

  9. Korean Standards&certification, "Electric vehicle conductive charging system - Part 22: AC electric vehicle charging station", 2011. 

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