JP2024518916A - バッテリー管理装置及び方法 - Google Patents

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Abstract

本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置は、バッテリーパックのオフグリッド（ｏｆｆ－ｇｒｉｄ）状態を判定する判定部、及び前記バッテリーパックのオフグリッド状態において、前記バッテリーパックの最大電力より大きいピーク電力で放電電力を制御する電力制御部を含むことができる。

Description

[関連出願の相互参照]
本文書に開示された実施形態は、２０２１年７月２２日に出願された韓国特許出願第１０－２０２１－００９６７２９号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容を本明細書の一部として含む。
本文書に開示された実施形態は、バッテリー管理装置及び方法に関する。
二次電池は、一般的に複数のバッテリーセルが直列及び／又は並列に連結されたバッテリーモジュールを含むバッテリーパックとして用いられる。そして、バッテリーパックは、バッテリー管理システムにより、状態及び動作が管理及び制御される。
このようなバッテリーパックは、最大電力の範囲内で充放電電力を制御し、通常は、設定された最大電力の範囲を外れない。しかし、バッテリーパックを電力系統と分離するオフグリッド（ｏｆｆ－ｇｒｉｄ）の場合、瞬間的な負荷への対応のために最大電力を超過する電力で放電することが必要である。但し、バッテリーパックの寿命と使用者の安全を保障するためには、最大電力を超過する電力（以下、ピーク電力）を一定時間の間だけ許容しなければならない必要がある。
本文書に開示された実施形態は、バッテリーパックのオフグリッド状態において、一定時間の間にピークパワーで放電電力を制御することにより、オフグリッド時に効果的に対応することができ、電力を効率的に用いることができるバッテリー管理装置及び方法を提供することを一目的とする。
本文書に開示された実施形態の技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されなかったまた他の技術的課題は、下記の記載から当業者に明確に理解され得るであろう。
本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置は、バッテリーパックのオフグリッド（ｏｆｆ－ｇｒｉｄ）状態を判定する判定部、及び前記バッテリーパックのオフグリッド状態において前記バッテリーパックの最大電力より大きいピーク電力で放電電力を制御する電力制御部を含むことができる。
一実施形態により、前記電力制御部は、既設定された時間の間に前記ピーク電力で放電電力を制御することができる。
一実施形態により、前記電力制御部は、前記バッテリーパックが前記最大電力以下で放電した時間が一定時間以上である場合に前記ピーク電力で放電電力を制御することができる。
一実施形態により、前記電力制御部は、前記バッテリーパックが既設定された時間の間に前記ピーク電力で放電した場合、一定時間の間に前記ピーク電力で放電することができないように制御することができる。
一実施形態により、前記電力制御部は、前記バッテリーパックのＳＯＣが基準値以上である場合に前記ピーク電力で放電電力を制御することができる。
一実施形態により、前記判定部は、外部から受信される入力信号に基づいて前記バッテリーパックのオフグリッド状態を判定することができる。
一実施形態により、前記判定部は、前記入力信号がハイ（ｈｉｇｈ）状態である場合に前記バッテリーパックがオフグリッド状態であるものと判定することができる。
一実施形態により、前記最大電力と前記ピーク電力は、前記バッテリーパックの温度とＳＯＣとに基づいて算出された値であってよい。
本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理方法は、バッテリーパックのオフグリッド状態を判定する段階、及び前記バッテリーパックのオフグリッド状態において前記バッテリーパックの最大電力より大きいピーク電力で放電電力を制御する段階を含むことができる。
一実施形態により、前記放電電力を制御する段階は、既設定された時間の間に前記ピーク電力で放電電力を制御することができる。
一実施形態により、前記放電電力を制御する段階は、前記バッテリーパックが前記最大電力以下で放電した時間が一定時間以上である場合に前記ピーク電力で放電電力を制御することができる。
一実施形態により、前記放電電力を制御する段階は、前記バッテリーパックが基準時間の間に前記ピーク電力で放電した場合、一定時間の間に前記ピーク電力で放電することができないように制御することができる。
一実施形態により、前記放電電力を制御する段階は、前記バッテリーパックのＳＯＣが基準値以上である場合に前記ピーク電力で放電電力を制御することができる。
本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置及び方法は、バッテリーパックのオフグリッド状態において、一定時間の間にピークパワーで放電電力を制御することにより、オフグリッド時に効果的に対応することができ、電力を効率的に用いることができる。
本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置を含むバッテリー制御システムの構成を概略的に示す図である。 本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置の構成を示すブロック図である。 本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置の動作を説明するための図である。 本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。 本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理方法を示すフローチャートである。 本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理方法を具現するコンピュータシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。
以下、添付の図を参照しつつ、本文書に開示された多様な実施形態に対して詳細に説明する。本文書において、図上の同一の構成要素については同一の参照符号を使用し、同一の構成要素に対する重複した説明は省略する。
本文書に開示されている多様な実施形態について、特定の構造的ないし機能的な説明は、単に実施形態を説明するための目的として例示されたものであって、本文書に開示された多様な実施形態は、様々な形態で実施することができ、本文書に説明された実施形態に限定されるものと解釈されてはならない。
多様な実施形態で使用された「第１の」、「第２の」、「第一の」又は「第二の」などの表現は、多様な構成要素を、順序及び／又は重要度に関係なく修飾することができ、当該構成要素を限定するものではない。例えば、本文書に開示された実施形態の権利範囲を逸脱することなく第１の構成要素は第２の構成要素に命名されてよく、類似に、第２の構成要素も第１の構成要素に変えて命名されてよい。
本文書において用いられた用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられたものであって、他の実施形態の範囲を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なって定義しない限り、複数の表現を含むことができる。
技術的又は科学的な用語を含めてここで用いられる全ての用語は、本文書に開示された実施形態の技術分野において通常の知識を有する者により一般的に理解されるものと同一の意味を有することができる。一般的に用いられる辞書に定義された用語は、関連技術の文脈上有する意味と同一又は類似した意味を有するものと解釈されてよく、本文書において明らかに定義されない限り、理想的又は過度に形式的な意味に解釈されない。場合によって、本文書において定義された用語であるとしても、本文書に開示された実施形態を排除するように解釈されてはならない。
図１は、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置を含むバッテリー制御システムの構成を概略的に示す図である。
図１を参照すると、バッテリー制御システム１は、バッテリーパック１０と上位制御器２０を含むことができる。また、バッテリーパック１０は、バッテリーモジュール１２、センサ１４、スイッチング部１６及びバッテリー管理装置１００を含むことができる。このとき、バッテリーパック１０には、バッテリーモジュール１２、センサ１４、スイッチング部１６及びバッテリー管理装置１００が複数備えられてよい。また、バッテリーパック１０は、直列又は並列に連結され、外部に設けられた上位制御器２０と通信することができる。
バッテリーモジュール１２は、充放電が可能な１つ以上のバッテリーセルを含むことができる。このとき、バッテリーモジュール１２は、直列又は並列に連結されてよい。センサ１４は、バッテリーパック１０の電圧やバッテリーパック１０に流れる電流を検出することができる。このとき、電流の検出信号は、バッテリー管理装置１００に伝達されてよい。スイッチング部１６は、バッテリーモジュール１２の（＋）端子側と（－）端子側に直列に連結されるのでバッテリーモジュール１２の充放電電流の流れを制御することができる。例えば、スイッチング部１６は、バッテリーパック１０の仕様に応じて少なくとも１つのスイッチ、リレー、マグネチック接触器などが用いられてよい。
バッテリー管理装置１００は、バッテリーパック１０の電圧、電流、温度などをモニタリングして、過充電及び過放電などを防止するように制御及び管理することができ、例えば、バッテリー管理装置１００は、バッテリーパック１０のバッテリー管理システム（ＢＭＳ）であってよい。
バッテリー管理装置１００は、各種パラメーターを測定した値の入力を受けるインターフェースであって、複数の端子と、これら端子と連結されて入力を受けた値の処理を行う回路などを含むことができる。また、バッテリー管理装置１００は、スイッチング部１６、例えば、スイッチ、リレー又は接触器などのＯＮ／ＯＦＦを制御することもでき、複数のバッテリーモジュール１２に連結されてバッテリーセルの状態を監視することができる。
一方、本文書に開示されたバッテリー管理装置１００は、バッテリーパック１０の電圧によりバッテリーパック１０の充放電電力を制御することができる。例えば、バッテリー管理装置１００は、バッテリーパックの最大電力とピーク電力を算出することができる。また、バッテリー管理装置１００は、算出された最大電力とピーク電力によりバッテリーパック１０の放電電力を制御することができる。このようなバッテリー管理装置１００の構成については、図２で詳細に後述する。
上位制御器２０は、バッテリー管理装置１００にバッテリーモジュール１２に対する各種制御信号を伝送することができる。例えば、上位制御器２０は、インバータシステムであってよい。これによって、バッテリー管理装置１００は、上位制御器２０から印加される信号に基づいて動作が制御されてよい。また、上位制御器２０は、バッテリーパック１０のＤＣ／ＤＣポートを介してバッテリー管理装置１００と連結されてよい。
一方、本開示のバッテリーセルは、電気自動車に用いられるバッテリーモジュール１２に含まれた構成であってよい。但し、図１のバッテリーパック１０は、このような用途に限定されるものではなく、例えば、図１のバッテリーパック１０の代わりにエネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）のバッテリーラックが含まれてよい。
図２は、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置の構成を示すブロック図である。
図２を参照すると、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置１００は、判定部１１０と電力制御部１２０を含むことができる。
判定部１１０は、バッテリーパック１０のオフグリッド（ｏｆｆ－ｇｒｉｄ）状態を判定することができる。この場合、判定部１１０は、外部から受信される入力信号に基づいてバッテリーパック１０のオフグリッド状態を判定することができる。例えば、判定部１１０は、入力信号がハイ（ｈｉｇｈ）状態の場合（例：入力電圧が臨界値以上である場合）にバッテリーパック１０がオフグリッド状態であるものと判定することができる。
例えば、判定部１１０は、図１で説明したバッテリーパック１０のＤＣ／ＤＣポートを介して上位制御器（例えば、インバータシステム）から入力される電圧信号に基づいてバッテリーパック１０のオフグリッド状態を判定することができる。このとき、入力信号は、バッテリーパック１０のブラックスタート（ｂｌａｃｋｓｔａｒｔ）機能を駆動する信号であってよい。
電力制御部１２０は、バッテリーパック１０のオフグリッド状態において、バッテリーパック１０の充放電のための最大電力より大きいピーク電力で放電電力を制御することができる。ここで、バッテリーパック１０の最大電力とピーク電力は、バッテリーパック１０の温度とＳＯＣとに基づいて算出された値であってよい。
具体的に、電力制御部１２０は、設定された動作条件を満たす場合、既設定された時間（例えば、３秒）の間にピーク電力でバッテリーパック１０の放電電力を制御することができる。この場合、電力制御部１２０は、バッテリーパック１０が最大電力以下で放電した時間が一定時間以上（例えば、１８０秒）である場合にピーク電力で放電電力を制御することができる。
また、電力制御部１２０は、バッテリーパック１０が既設定された時間の間にピーク電力で放電した場合、バッテリーパック１０の寿命確保と使用者の安全のため、その後一定時間の間にはピーク電力で放電することができないように制御することができる。
また、電力制御部１２０は、バッテリーパック１０のＳＯＣが基準値以上である場合にピーク電力で放電電力を制御することができる。例えば、電力制御部１２０は、バッテリーパック１０のＳＯＣが最小３０％以上である場合にのみピーク電力で放電を行うことができる。しかし、電力制御部１２０のピーク電力制御条件がこれに制限されるものではなく、ＳＯＣ以外にも電圧、温度、容量、ＳＯＨなど多様な因子が制御条件に含まれてよい。
このように、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置１００は、バッテリーパック１０のオフグリッド状態において、一定時間の間にピークパワーで放電電力を制御することにより、オフグリッド時に効果的に対応することができ、電力を効率的に用いることができる。
図３は、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置の動作を説明するための図である。
図３を参照すると、横軸は時間（秒）を示し、縦軸はバッテリーパック１０の放電電力（ｋＷ）を示す。また、図３に示した各グラフは、バッテリーパック１０の最大電力（ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｏｗｅｒ ｌｉｍｉｔ）（例えば、７ｋＷ）とピーク電力（ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｏｗｅｒ ｌｉｍｉｔ）（例えば、１１ｋＷ）を示す。
図３に示したように、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置１００は、バッテリーパック１０が最大電力である７ｋＷの範囲で放電を行った後に一定時間（例えば、１８０秒）が経過した後にはオフグリッド状態でピーク電力である１１ｋＷまで放電を行うことができる。このとき、バッテリー管理装置１００は、既設定された時間（例えば、３秒）の間にピーク電力による放電を行った後に再び最大電力の範囲で放電を行うようにすることができる。
また、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置１００は、ピーク電力による放電を既設定された時間の間で行った後には、再び一定時間（例えば、１８０秒）が過ぎてからピーク電力により放電を行うことができる。
図４は、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
図４を参照すると、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置１００の最大電力は７ｋＷであり、ピーク電力は１１ｋＷであることを例示として説明する。しかし、本文書に開示されたバッテリー管理装置１００の最大電力とピーク電力がこれに制限されるものではない。また、図４において、Ｔ１は、バッテリーパック１０をピーク電力で放電した時間であり、Ｔ２は、バッテリーパック１０を最大電力以下で放電した時間である。
先ず、バッテリー管理装置１００は、バッテリーパック１０に印加される入力信号がハイ（ｈｉｇｈ）であるか否かを判断することができる（Ｓ１１）。すなわち、段階Ｓ１１においては、入力信号がハイ状態である場合（例：入力電圧が臨界値以上である場合）にバッテリーパック１０がオフグリッド状態であるものと判定することができる。
また、現在のバッテリーパック１０の放電電力が７ｋＷ以上であるか否かを判断する（Ｓ１２）。もしバッテリーパック１０の放電電力が７ｋＷ未満である場合（ＮＯ）、現在のバッテリーパック１０の可用電力が最大電力である７ｋＷであるか判断する（Ｓ１３）。もしバッテリーパック１０の可用電力が７ｋＷである場合（ＹＥＳ）、Ｔ２が一定時間（図４の例示では１８０秒）以上であるか判断する（Ｓ１４）。また、Ｔ２が１８０秒以上であれば（ＹＥＳ）、バッテリーパック１０のＳＯＣが基準値（図４の例示では３０％）以上であるか否かを判断する（Ｓ１５）。
もし、段階Ｓ１５において、バッテリーパック１０のＳＯＣが３０％以上である場合（ＹＥＳ）には、バッテリーパック１０の可用最大電力をピーク電力である１１ｋＷに設定することができる（Ｓ２３）。しかし、段階Ｓ１３からＳ１５の条件のうち１つでも満たすことができない場合（ＮＯ）には、Ｔ２のカウントを追加した後（Ｓ１６）、可用電力を最大電力である７ｋＷに設定することができる（Ｓ１７）。
一方、段階Ｓ１２において、バッテリーパック１０の放電電力が７ｋＷ以上である場合（ＹＥＳ）には、Ｔ１が既設定された時間（図４の例示では３秒）未満であるか否かを判断する（Ｓ１８）。もしＴ１が３秒未満である場合（ＹＥＳ）には、現在の可用電力が７ｋＷ以上であるか否かを判断する（Ｓ１９）。そして、バッテリーパック１０の可用電力が７ｋＷ以上である場合（ＹＥＳ）、バッテリーパック１０の可用最大電力をピーク電力である１１ｋＷに設定することができる（Ｓ２３）。一方、バッテリーパック１０が段階Ｓ１８とＳ１９の条件のうち１つでも満たすことができない場合（ＮＯ）には、段階Ｓ２０に進んでＴ１のカウントを初期化し、Ｔ２のカウントを追加する（Ｓ２１）。また、バッテリーパック１０の可用電力を最大電力に設定する（Ｓ２２）。
一方、段階Ｓ２３において、バッテリーパック１０の可用電力をピーク電力である１１ｋＷに設定した場合にはＴ２のカウントを初期化し（Ｓ２４）、Ｔ１のカウントを追加することができる（Ｓ２５）。このように、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理装置１００は、最大電力範囲で放電した時間が一定時間経過してバッテリーパック１０のＳＯＣが基準値以上である場合、設定された時間の間にピーク電力で放電を行うことにより、オフグリッド時にバッテリーパック１０の電力を効率的に制御することができる。
図５は、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理方法を示すフローチャートである。
図５を参照すると、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理方法は、先ずバッテリーパックのオフグリッド状態を判定することができる（Ｓ１１０）。この場合、段階Ｓ１１０においては、外部から受信される入力信号に基づいてバッテリーパック１０のオフグリッド状態を判定することができる。例えば、段階Ｓ１１０においては、入力信号がハイ状態である場合（例：入力電圧が臨界値以上である場合）にバッテリーパック１０がオフグリッド状態であるものと判定することができる。
例えば、段階Ｓ１１０においては、図１で説明したバッテリーパック１０のＤＣ／ＤＣポートを介して上位制御器（例えば、インバータシステム）から入力される電圧信号に基づいてバッテリーパック１０のオフグリッド状態を判定することができる。このとき、入力信号は、バッテリーパック１０のブラックスタート（ｂｌａｃｋｓｔａｒｔ）機能を駆動する信号であってよい。
そして、バッテリーパックのオフグリッド状態において、バッテリーパックの充放電のための最大電力より大きいピーク電力で放電電力を制御することができる（Ｓ１２０）。ここで、バッテリーパック１０の最大電力とピーク電力は、バッテリーパック１０の温度とＳＯＣとに基づいて算出された値であってよい。
具体的に、段階Ｓ１２０においては、設定された動作条件を満たす場合、既設定された時間（例えば、３秒）の間ピーク電力でバッテリーパック１０の放電電力を制御することができる。この場合、段階Ｓ１２０においては、バッテリーパック１０が最大電力以下で放電した時間が一定時間以上（例えば、１８０秒）である場合にピーク電力で放電電力を制御することができる。
また、段階Ｓ１２０においては、バッテリーパック１０が既設定された時間の間にピーク電力で放電した場合、バッテリーパック１０の寿命確保と使用者の安全のため、その後一定時間の間にはピーク電力で放電することができないように制御することができる。
また、段階Ｓ１２０においては、バッテリーパック１０のＳＯＣが基準値以上である場合にピーク電力で放電電力を制御することができる。例えば、段階Ｓ１２０においては、バッテリーパック１０のＳＯＣが最小３０％以上である場合にのみピーク電力で放電を行うことができる。しかし、段階Ｓ１２０におけるピーク電力制御条件がこれに制限されるものではなく、ＳＯＣ以外にも電圧、温度、容量、ＳＯＨなどの多様な因子が制御条件に含まれ得る。
このように、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理方法は、バッテリーパックのオフグリッド状態において、一定時間の間にピークパワーで放電電力を制御することにより、オフグリッド時に効果的に対応することができ、電力を効率的に用いることができる。
図６は、本文書に開示された一実施形態によるバッテリー管理方法を具現するコンピュータシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。
図６を参照すると、本文書に開示された一実施形態によるコンピュータシステム１０００は、ＭＣＵ１０１０、メモリ１０２０、入出力Ｉ／Ｆ１０３０及び通信Ｉ／Ｆ１０４０を含むことができる。
ＭＣＵ１０１０は、メモリ１０２０に格納されている各種プログラム（例えば、バッテリー最大／ピーク電力算出プログラム、バッテリーパックの電力制御プログラムなど）を実行させ、このようなプログラムを介してバッテリーパックの電圧と充放電電力などを含んだ各種データを処理し、前述した図２に示したバッテリー管理装置の機能を行うようにするプロセッサであってよい。
メモリ１０２０は、バッテリーパックの最大及びピーク電力算出と充放電電力制御などに関する各種プログラムを格納することができる。また、メモリ１０２０は、バッテリーパックの電圧や電力などの各種データを格納することができる。
このようなメモリ１０２０は、必要に応じて複数設けられることもあり得る。メモリ１０２０は、揮発性メモリであってよく、不揮発性メモリであってもよい。揮発性メモリとしてのメモリ１０２０は、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭなどが用いられてよい。不揮発性メモリとしてのメモリ１０２０は、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＡＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどが用いられてよい。前記列挙したメモリ１０２０の例は単に例示であるだけで、これらの例に限定されるものではない。
入出力Ｉ／Ｆ１０３０は、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置（図示せず）とディスプレー（図示せず）などの出力装置とＭＣＵ１０１０との間を連結してデータを送受信することができるようにするインターフェースを提供することができる。
通信Ｉ／Ｆ１０４０は、サーバーと各種データを送受信することができる構成であって、有線又は無線通信を支援することができる各種装置であってよい。例えば、通信Ｉ／Ｆ１０４０を介して別途に設けられた外部サーバーからバッテリーパックの電力算出と充放電電力制御のためのプログラムや各種データなどを送受信することができる。
このように、本文書に開示された一実施形態によるコンピュータープログラムは、メモリ１０２０に記録され、ＭＣＵ１０１０により処理されることにより、例えば、図２で示した各機能を行うモジュールとして具現されてもよい。
以上、本文書に開示された実施形態を構成する全ての構成要素が１つに結合するか、結合して動作するものと説明されたとして、本文書に開示された実施形態が必ずしもこのような実施形態に限定されるものではない。すなわち、本文書に開示された実施形態の目的の範囲内であれば、その全ての構成要素が１つ以上に選択的に結合して動作することもできる。
また、以上で記載された「含む」、「構成する」又は「有する」などの用語は、特に反対の記載がない限り、当該構成要素が内在し得ることを意味するものなので、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでよいものと解釈されなければならない。技術的や科学的な用語を含む全ての用語は、異なって定義されない限り、本文書に開示された実施形態の属する技術分野で通常の知識を有する者により一般的に理解されるものと同一の意味がある。辞書に定義された用語のように一般的に用いられる用語は、関連技術の文脈上の意味と一致するものと解釈されなければならず、本文書で明らかに定義しない限り、理想的や過度に形式的な意味として解釈されない。
以上の説明は、本文書に開示された技術思想を例示的に説明したものに過ぎないものであって、本文書に開示された実施形態の属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本文書に開示された実施形態の本質的な特性から外れない範囲で多様な修正及び変形が可能であろう。したがって、本文書に開示された実施形態は、本文書に開示された実施形態の技術思想を限定するためではなく、説明するためのものであり、このような実施形態により本文書に開示された技術思想の範囲が限定されるものではない。本文書に開示された技術思想の保護範囲は、以下の請求範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本文書の権利範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
１ バッテリー制御システム
１０ バッテリーパック
１２ バッテリーモジュール
１４ センサ
１６ スイッチング部
２０ 上位制御器
１００ バッテリー管理装置
１１０ 判定部
１２０ 電力制御部
１０００ コンピュータシステム
１０１０ ＭＣＵ
１０２０ メモリ
１０３０ 入出力Ｉ／Ｆ
１０４０ 通信Ｉ／Ｆ

Claims (13)

  1. バッテリーパックのオフグリッド（ｏｆｆ－ｇｒｉｄ）状態を判定する判定部、及び
    前記バッテリーパックのオフグリッド状態において前記バッテリーパックの最大電力より大きいピーク電力で放電電力を制御する電力制御部
    を含む、バッテリー管理装置。
  2. 前記電力制御部は、既設定された時間の間に前記ピーク電力で放電電力を制御する、請求項１に記載のバッテリー管理装置。
  3. 前記電力制御部は、前記バッテリーパックが前記最大電力以下で放電した時間が一定時間以上である場合に前記ピーク電力で放電電力を制御する、請求項１に記載のバッテリー管理装置。
  4. 前記電力制御部は、前記バッテリーパックが既設定された時間の間に前記ピーク電力で放電した場合、一定時間の間に前記ピーク電力で放電することができないように制御する、請求項１に記載のバッテリー管理装置。
  5. 前記電力制御部は、前記バッテリーパックのＳＯＣが基準値以上である場合に前記ピーク電力で放電電力を制御する、請求項１に記載のバッテリー管理装置。
  6. 前記判定部は、外部から受信される入力信号に基づいて前記バッテリーパックのオフグリッド状態を判定する、請求項１に記載のバッテリー管理装置。
  7. 前記判定部は、前記入力信号がハイ（ｈｉｇｈ）状態である場合に前記バッテリーパックがオフグリッド状態であるものと判定する、請求項６に記載のバッテリー管理装置。
  8. 前記最大電力と前記ピーク電力とは、前記バッテリーパックの温度とＳＯＣとに基づいて算出された値である、請求項１～７のいずれか一項に記載のバッテリー管理装置。
  9. バッテリーパックのオフグリッド状態を判定する段階、及び
    前記バッテリーパックのオフグリッド状態において、前記バッテリーパックの最大電力より大きいピーク電力で放電電力を制御する段階
    を含むバッテリー管理方法。
  10. 前記放電電力を制御する段階は、既設定された時間の間に前記ピーク電力で放電電力を制御する、請求項９に記載のバッテリー管理方法。
  11. 前記放電電力を制御する段階は、前記バッテリーパックが前記最大電力以下で放電した時間が一定時間以上である場合に前記ピーク電力で放電電力を制御する、請求項９に記載のバッテリー管理方法。
  12. 前記放電電力を制御する段階は、前記バッテリーパックが基準時間の間に前記ピーク電力で放電した場合、一定時間の間に前記ピーク電力で放電することができないように制御する、請求項９に記載のバッテリー管理方法。
  13. 前記放電電力を制御する段階は、前記バッテリーパックのＳＯＣが基準値以上である場合に前記ピーク電力で放電電力を制御する、請求項９に記載のバッテリー管理方法。
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JP4059838B2 (ja) * 2003-11-14 2008-03-12 ソニー株式会社 バッテリパック、バッテリ保護処理装置、およびバッテリ保護処理装置の制御方法
JP2012147600A (ja) * 2011-01-13 2012-08-02 Kansai Electric Power Co Inc:The 電力貯蔵装置が備える蓄電池の放電方法
US20160181828A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Silicon Mitus, Inc Device and method for controlling battery
JP6512823B2 (ja) * 2014-12-26 2019-05-15 キヤノン株式会社 充電装置及び制御方法
KR102235183B1 (ko) * 2018-12-28 2021-04-01 주식회사 포스코아이씨티 피크저감기능 및 tou기능을 수행하는 전력관리시스템 및 그 동작방법

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