본 논문에서는 PHEV와 EV의 보급 확대에 따른 충전 시스템 사용자 혹은 관리자의 사고 방지 및 효율적인 충전 시스템의 운용을 위해서 차량내 배터리와 충전 시스템의 상태를 모니터링 할 수 있는 충전 모니터링 시스템의 구조와 충전 프로세스 알고리즘을 제안하고자 한다. 충전 모니터링 장치는 유/무선 통신기술을 적용하여 차량을 식별함으로써 효율적인 차량 관리 및 충전 시스템 운용이 가능하며 충전 시스템 내의 정보 교환, 충전 동작/정지 제어 등을 위한 차량과의 인터페이스 기술과 통신 프로토콜 등 다양한 기능이 필요하다. 본 논문에서는 충전 모니터링 장치용 제어기와 충전 전력량 및 상태 표시가 가능한 충전 모니터링 장치와 충전 알고리즘을 제안한다.
본 논문에서는 전기자동차의 보급 확대에 따른 충전 인프라 구축을 위해서 차량의 충전 시 충전상태를 모니터링 할 수 있는 충전 모니터링 시스템의 설계 방법을 제안하였다. 급속충전 기술은 현재 battery의 성능 및 안전성 등 다양한 요인에 따라 동작성능이 좌우되므로 모니터링 시스템에 의한 충전상태 파악은 충전 알고리즘의 개선, 전기자동차 BMS와 연동, 사용자와의 충전 프로세스 제어 등 다양한 작업환경과 연계되어 있다. 급속충전시스템의 동작상태를 CAN 프로토콜을 이용하여 배터리의 충전 상태 등을 실시간으로 감시가 가능한 시스템을 설계 제작하여 전기자동차용 battery를 최단시간에 최적화된 상태로 충전 가능하도록 CAN 통신기반 급속충전 모니터링 시스템을 설계하는 방법을 제안하고 시스템을 구현하여 성능을 확인하였다.
급속충전 기술은 현재 battery의 성능 및 안전성 등 다양한 요인에 따라 동작성능이 좌우되므로 모니터링 시스템에 의한 충전상태 파악은 충전 알고리즘의 개선, 전기자동차 BMS와 연동, 사용자와의 충전 프로세스 제어 등 다양한 작업환경과 연계되어 있다. 급속충전시스템의 동작 상태를 CAN 프로토콜을 이용하여 실시간으로 감시가 가능한 시스템을 설계 제작하여 전기자동차의 battery를 최단시간에 최적화된 상태로 충전 가능하도록 설계하여 급속충전기 실시간 모니터링 시스템을 설계하는 방법을 제안한다.
본 논문에서는 PHEV와 EV의 보급 확대에 따른 충전을 통합적으로 모니터링 할 수 있는 시스템을 제안하고 통합 충전 관리 시스템(Main-system)과 포스트(Sub-system) 운용 프로세스에 관해 설명하고자 한다. 충전 시스템 구성 비용 절감 및 사용 효율을 높일 수 있는 통합형 충전 시스템 구성을 위해 각 시스템간 통신 방식, 송수신 정보, 충전 및 제어 그리고 차량과의 인터페이스 기술 등 다양한 기능 정의와 통합 충전 모니터링 시스템의 장치 운용 알고리즘에 대해 알아보고자 한다.
전기자동차 인프라 구축을 위해서는 급속충전관련 기술 확보 및 시설확충에 관한 투자와 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 실정이다. 특히 다양한 급속충전 기술 중에서 공동 인프라용으로 적합한 방식에는 어떤 종류가 있는지 살펴보고, 급속충전시스템을 이용하는 전기자동차의 충전 상태, 기타 동작 상태를 실시간으로 확인하기 위해 BMS의 CAN 통신을 기반으로 하는 전기자동차 급속충전 모니터링 시스템을 설계하는 방법을 제안한다.
본 논문에서는 전기 자동차 충전소의 전력 소모량 추정 알고리즘을 웹 서버에 도입하여, 충전소에 의한 전력소비가 주변 전력 계통에 미치는 영향을 모니터링할 수 있는 시스템을 제안한다. 우선, 관련 기관으로부터 공급 받는 지역 내 실시간 충전소 별 이용 상태 정보로부터 충전 시간과 그 횟수를 도출하고, 이를 충전소 마다 누적하여 소비 전력을 추정한다. 이렇게 추정된 충전소 별 전력 소모량을 웹 페이지를 통해 사용자에게 시각화하여 제공한다. 또한 같은 지역의 구간별 실시간 교통량 또한 같은 방식으로 제공하여, 전기 자동차 충전소 전력소모량의 변화 추이와 교통량의 변화 추이 간 상관관계를 확인할 수 있도록 한다. 따라서 제안하는 시스템은 지역 내 전기 자동차 충전소의 전력 소모량 및 그 변화 추이 관측하고 이를 바탕으로 지역 내 충전소 추가 설치 필요성, 전력 계통 부하 예측, 충전소 재배치 등 전기 자동차 충전소 운영 전략을 수립하는데 사용할 수 있다.
본 논문에서는 솔라셀을 사용하여 외부에서 별도의 전원 공급이 필요없는 식물 생장 모니터 시스템을 제안한다. 식물 생장 모니터링을 위해 필요한 대기 온도, 습도와 토양의 온도, 수분 함유 상태를 측정할 수 있는 센서를 설치하고 원격지로 측정 데이터를 전송할 수 있는 통신 장치로 서버로 전송한다. 적합한 솔라셀의 용량과 충전배터리의 용량을 결정하기 위하여 식물 생장을 측정하기 위한 센서부의 소비 전력과 통신부의 소비 전력을 측정하여 산출된 용량값을 가지는 솔라셀과 충전배터리를 부착하여 실시간 모니터링 시스템을 구축하였다. 본 시스템으로 고부가가치 농업 분야에서 식물 생장 모니터링이 확대됨에 따라 외부 전원이 필요없는 간편한 원격 모니터링 서비스가 제공될 것이다.
전기자동차 인프라 구축을 위해서는 급속충전관련 기술 확보 및 시설확충에 관한 투자와 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 실정이다. 특히 다양한 급속충전 기술 중에서 공동 인프라용으로 적합한 방식에는 어떤 종류가 있는지 살펴보고, 급속충전시스템을 이용하는 전기자동차의 충전 상태, 기타 동작 상태를 실시간으로 확인하기 위해 BMS의 CAN 통신을 기반으로 하는 전기자동차 급속충전 모니터링 시스템을 설계하는 방법을 제안한다.
본 논문에서는 최근 전기자동차의 개발과 동시에 연구가 활발히 진행되고 있는 전기자동차의 충전시스템인 EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment) 시뮬레이터를 구현하고 성능을 검증한다. EVSE는 전기자동차의 충전을 위해 안정적인 전원을 공급하는 기능 이외에도, 충전상태 모니터링, 인증 및 과금 등의 기능이 요구되기 때문에 전기자동차와의 통신이 필수적이다. 따라서 CAN 기반의 전기자동차 충전시스템 시뮬레이터를 구현하고, 제안된 충전 절차에 따른 실험을 통해 차량 인증, 차량 정보 확인 및 모니터링 프로그램의 성능을 검증한다.
본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 활용하여 스마트그리드와 전기자동차의 충전 시스템 연계과정을 효과적으로 파악하고, 안티아일랜딩 기능을 적용하여 전기자동차 충전계통과 연계된 스마트그리드 모니터링 시스템을 제안한다. 스마트그리드 모니터링 시스템은 지그비(ZigBee)통신을 통해 무선으로 전력 모니터링 데이터를 수신하며, 별도의 물리적 연결 없이 원격 제어를 통해 전기자동차의 충전제어가 가능하다. 또한, 그리드 내 독립전원에 아일랜딩 현상이 발생하면, 아일랜딩 현상이 발생한 독립전원을 즉시 감지하여 차단하고 다른 독립전원으로 대체하여 그리드의 안정적인 운용을 하도록 하며, 실험을 통하여 스마트그리드 모니터링 시스템의 성능을 확인한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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