EVCC 개요

EVCC : Electric Vehicle Communication Controller 전기차 통신 컨트롤러

EVSE : Eletric Vehicle Supply Equipment
전기차 공급 장치 (대략 충전소에 있는 충전장치)

SECC : Supply Equipment Communication Controller
공급장치 통신컨트롤러

EV(전기차)에는 EVCC가 달려있고
EVSE(충전장치) 에는 SECC가 달려있다.
두 컨트롤러를 통해 통신하여 서로 메세지를 주고 받는다.

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EV(이하 전기차)는 충전소로부터 배터리를 충전해야 한다.
근데 핸드폰 배터리 처럼 충전기를 연결하기만 하면 냅다 충전하는 것이 아니라 충전을 본격적으로 시작하기 전에 사전에 이런 저런 정보를 주고받는다.
충전기가 지원하는 충전 방법이 무엇인지, 전기차는 그 충전방법 중에 어떤걸 고를건지.
현재 충전기가 충전서비스를 제공 가능한 상태인지, 전기차도 충전하는데 문제 없는 상황인지 등등
현재 상태를 체크하는 일련의 handshake 하는 부분이 필요한 것이다.
또한, handshake 이후 충전이 이루어지고 있는 와중에도 중간 중간 서로 필요한 정보들을 주고 받는다.
충전중에 에러가 발생하진 않았는지, 현재 차량 배터리 충전량이 얼마인지, 최대 허용 전압,전류값이 얼마인지 등등


아무튼 정보를 주고 받는다는 얘기는 충전소와 전기차 간에 통신으로 메세지를 주고 받는다는 얘기이고 그 역할을 하는 제어기가 EVCC이다.


어떤 메세지를 어떤 상황에 보내는건지. 보내는 순서는 무엇인지 등을 상세하게 정의 해놓은 다양한 국제 표준이 존재하고 있다.
현 시점에서 대표적인 국제표준은 ISO-15118 과
Din-70121(독일)
GB/T 27930(중국)
CHADemo(일본)
등이 있으며 얘네들도 계속해서 개정이 이루어지고 있다.

또 어떤 표준을 쓰냐에 따라 사용하는 커넥터도 달라지게 된다. 커넥터에 대한 이야기는 다른 글에서 다룬다.
(예를 들면 GB/T 27930 같은 경우 충전프로토콜에서 CAN 통신을 활용한다. 그래서 GB/T 27930 기반으로 충전하려면 커넥터에 CAN H, CAN L 핀이 있어야된다. 반면 ISO15118은 캔통신이 아니라 이더넷기반의 통신이라 CAN 라인이 필요없다. 이것만 봐도 표준에 따라 커넥터가 달라지는 이유를 알 수 있다.)


아무튼, 각설하고 EVCC는 이러한 국제표준에 맞게 기능을 할 수 있어야한다.

▶ 일단 이 글에서는 ISO-15118을 전제로 이야기한다.

ISO 15118에서는 전기차와 충전소간에
Physical Layer에서 PLC 통신을 이용한다.
데이터링크 층에는 이더넷.
네트워크 전송층에서 Tcp/Ip
이때 IPv6 를 사용하는 점에 유의한다.

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한편, PLC 통신으로 메세지를 주고 받는 것 외에도 PWM 신호를 사용해서 현재 상태 STATE 정보를 공유하는 것도 정의돼있다.
이는 ISO 15118에서 직접 정의한건 아니고 IEC-61851 에서 정의해놓은 건데 15118에서도 이것을 차용한다.

Pwm의 Duty Rate와 Duty가 Active 할 때 최대전압값 으로 State를 구분한다.
완전 상세한 스펙은 잘은 모르겠다.

특이사항은, 앞에서 얘기한 PLC 통신에서 사용하는 전선(핀)과 Pwm 신호핀은 동일한 핀이다. 별도의 핀 두 개를 쓰는 것이 아니라는 것이 특이사항이다. 이게 어떻게 가능한지는 PLC 통신의 원리를 알아야 될 거 같은데 나도 모른다.


암튼 State는 총 A B C D E가 존재하는데
Duty도 Duty지만 전압레벨이 가장 중요한 지표이다.

암튼 State A는 차량의 커넥터가 충전기에 연결되지 않은 상태

State B는 커넥터가 연결 된 상태

State C는 충전중인 상태

State D는 Ventilate 라는데 아직 불분명. 충전중에 문제 생기거나 했을때 사용하는 state인 듯.

State E는 뭔가 비정상을 의미.

언제 State를 어떻게 바꿔야되는지는 표준에 정의되어 있으며, PWM 출력신호의 전압값은 Ev가 조절하고, Duty Rate는 Evse 쪽에서 조절한다.

EV는 State에 따라 전압 분배를 다르게해서 pwm 출력신호를 조절하여 state를 컨트롤 할 것이다.

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마지막으로, 차량의 충전구가 충전기에 체결이되면 충전 중에 함부로 뽑을 수 없게 Lock을 걸어야한다.
그래서 이러한 Lock을 거는 기능도 EVCC에 구현되어있어야 한다
Lock을 하는 조건. 푸는 조건은 명확히 모르겠다.


▶ ISO15118 기준 Evcc 제어기 기능 3가지로 요약
- PLC 통신을 통하여 Evse와 메세지 주고받음
(어떤 메세지를 언제 어떻게 주고받는지를 정의한 다양한 국제표준이 존재하고있음)

- PWM 신호를 통하여 State 정보 주고받음
(A B C D E State 존재)

- 충전구를 맘대로 못뽑게 Lock하고 해제하는 기능

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▶ BMS 및 OBC 와의 소통역할
결국 EVCC는 이름부터가 Communication controller 니까 본 역할은 EVSE와 통신으로 메시지를 주고 받는 것이다.
실제 충전 자체는 BMS, OBC, LDC 등이 관여해야 할 것이다.
 
그러므로 EVCC가 EVSE와 메시지를 주고 받는 한편, 중간중간에 BMS 및 OBC 등과 소통을 하는 기능도 있어야 할 것이다.
예를 들어, 아직 충전준비가 안됐는데 EVCC가 EVSE에게 무턱대고 충전 요청을 하면 안 될 것이다.
그 말은 즉슨, 충전 준비가 됐나 안됐나를 EVCC가 판단을 해야한다는건데,
충전 기능 자체는 BMS, OBC 와 연관되니까 그 부분은 BMS나 OBC가 판단을 해서 준비가 됐다 안됐다 하고 신호를 EVCC에게 알려 줄 것이고,
EVCC는 그걸 보고 아 충전준비가 됐으니까 이제 메시지 날려서 요청해야겠다~
이런식으로 동작하게 될 것이다.