KR101510153B1 - 전력저장 장치 충전 시스템, 이에 적용되는 전력운송 차량 및 전력저장 장치 충전 시스템을 이용한 전력저장 장치의 충전 방법 - Google Patents

전력저장 장치 충전 시스템, 이에 적용되는 전력운송 차량 및 전력저장 장치 충전 시스템을 이용한 전력저장 장치의 충전 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101510153B1
KR101510153B1 KR20120047110A KR20120047110A KR101510153B1 KR 101510153 B1 KR101510153 B1 KR 101510153B1 KR 20120047110 A KR20120047110 A KR 20120047110A KR 20120047110 A KR20120047110 A KR 20120047110A KR 101510153 B1 KR101510153 B1 KR 101510153B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
storage device
power storage
power
fixed
alarm
Prior art date
Application number
KR20120047110A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130123749A (ko
Inventor
강정수
이지은
이영환
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR20120047110A priority Critical patent/KR101510153B1/ko
Publication of KR20130123749A publication Critical patent/KR20130123749A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101510153B1 publication Critical patent/KR101510153B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/049—Processes for forming or storing electrodes in the battery container
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 전력저장 장치 충전 시스템은, 이동형 전력저장 장치 및 발전 장치 중 적어도 어느 하나를 포함하는 전력공급 장치가 탑재된 전력운송 차량; 건물 내에 설치되어 상기 전력공급 장치로부터 전력을 공급 받는 고정형 전력저장 장치; 및 상기 건물의 외부에 설치되는 것으로서 연결 라인에 의해 상기 고정형 전력저장 장치와 연결되며 충전 케이블에 의해 상기 전력공급 장치와 연결되는 충전 단자를 포함한다.
본 발명에 따르면, 전력 그리드로부터의 전력 공급이 비정상적인 상황에서도 전력저장 장치의 안정적인 운용이 가능하게 될 뿐만 아니라, 전력 비용이 저렴한 타 지역으로부터 용이하게 전력을 공급 받는 것이 가능하게 된다.

Description

전력저장 장치 충전 시스템, 이에 적용되는 전력운송 차량 및 전력저장 장치 충전 시스템을 이용한 전력저장 장치의 충전 방법{Charge system for energy storage apparatus, Vehicle for charge applied for it and Method of charge for energy storage apparatus using the same}
본 발명은 전력저장 장치 충전 시스템, 이에 적용되는 전력운송 차량 및 전력저장 장치 충전 시스템을 이용한 충전 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 건물에 설치된 전력저장 장치의 전력이 부족한 경우 차량을 이용하여 충전이 가능한 구조를 갖는 전력저장 장치 충전 시스템, 이에 적용되는 전력운송 차량 및 전력저장 장치 충전 시스템을 이용한 충전 방법에 관한 것이다.
현대 사회는 대량의 전기 에너지에 의해 유지되고 있다고 해도 과언이 아니다. 많은 사람이 공조 시스템에 의해 쾌적화된 건물에서 지내며, 휴대전화를 이용하여 멀리 떨어진 사람과 통화하며, 지하철을 이용하여 원하는 장소로 이동한다. 이처럼, 전기는 물과 공기처럼 그 존재마저 인식하지 못할 정도로 현대 사회의 구석구석까지 침투하여 중심 에너지원으로 사용되고 있다.
한편, 세계의 인구는 산업 혁명을 이후로 급격하게 증가하였다. 2012년 현재 전 세계 인구는 약70억 명으로 추정되고 있으며, 매년 1억 명씩 계속 증가하여 2050년에는 전 세계 인구가 100억 명을 돌파할 것으로 예상되고 있다.
인구의 폭발적 증가로 인해 떠오르는 문제는 식량위기와 에너지위기이다. 특히, 전술한 것과 같이 현대인의 편리하고 쾌적한 생활 유지를 위해 대량의 전기 에너지를 소비하고 있어 에너지문제는 커다란 위기로 다가올 것이다. 이러한 사회 유지에 필요한 전기 에너지는 크게 화력 발전과 원자력 발전에 의해 생산되어 공급되고 있다.
화력 발전은 화석 연료인 석유, 석탄, 천연가스 등을 주 에너지원으로 이용하여 전기를 생성한다. 화력 발전은 화석 연료를 연소시켜 얻은 열 에너지로 물을 끓여 증기를 만들고, 증기의 압력을 이용하여 터빈을 구동시켜 발전하는 방식이다. 그러나, 화석 연료는 지구상에 매장량이 제한되어 있다. 현재 전 세계적으로 1년간 사용하는 화석 연료를 석유로 환산하면 약 100억 톤이다. 이와 같은 대량 소비가 지속될 경우, 석유는 45년, 천연가스는 55년, 석탄은 230년 후에 모두 고갈될 것으로 예상된다.
반면, 원자력 발전은 환경 문제를 야기하지 않는다는 점에서 화석 연료를 이용한 발전 방식에 비해 장점을 가지고 있다. 그러나, 원자력 발전의 원료인 우라늄은 그 매장량이 전 세계적으로 50년간 사용할 수 있는 양으로 매우 제한적이다. 또한, 원자력 발전은 방사능 유출이라는 치명적인 위험을 가지고 있다는 점에서 문제가 있다.
원자력 발전은 운용과정에서 생성되는 방사능 폐기물을 처리하기 위한 비용 및 환경적 문제를 가지고 있다. 또한, 1986년 체르노빌 원전사고와 최근 일본 대지진으로 인한 후쿠시마 원전사고는 원자력 발전이 가진 치명적 위험성을 그대로 보여준 사고이다.
이처럼 현대 사회는 전력 수요의 증대에 수반하여, 전력의 안정공급(Energy Security), 전기요금의 저감과 경제적 성장(Economic Growth), 환경과의 조화(Environmental Protection)의 세가지 상반하는 문제에 직면하고 있다. 이와 같은 트릴레마(Trilemma) 증후군 문제를 해결할 수 있는 방법으로 최근 그린 에너지를 이용한 전력 생산과 더불어 생산된 전력을 저장하는 전력저장 장치에 대한 관심이 급증하고 있다.
그러나, 전력저장 장치는 일반적으로 창고나 지하실 등에 설치 또는 매립되어 이동이 어려우므로 전력 그리드로부터의 전력 공급이 원활하지 않아 과방전되는 경우 전력을 공급해줄 수 있는 외부 장치의 접근이 어려운 문제가 있다.
KR 2012-0034708A
본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 건물 내에 설치된 전력저장 장치에 정상적인 전력 공급이 이루어지지 않는 경우에 있어서 외부로부터 용이하게 전력 공급이 가능한 구조를 갖는 전력저장 장치 충전 시스템, 이에 적용되는 전력운송 차량 및 전력저장 장치 충전 시스템을 이용한 충전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력저장 장치 충전 시스템은, 이동형 전력저장 장치 및 발전 장치 중 적어도 어느 하나를 포함하는 전력공급 장치가 탑재된 전력운송 차량; 건물 내에 설치되어 상기 전력공급 장치로부터 전력을 공급 받는 고정형 전력저장 장치; 및 상기 건물의 외부에 설치되는 것으로서 연결 라인에 의해 상기 고정형 전력저장 장치와 연결되며 충전 케이블에 의해 상기 전력공급 장치와 연결되는 충전 단자를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 이동형 전력저장 장치 및 고정형 전력저장 장치는, 복수의 이차전지; 및 상기 이차전지를 수용하는 컨테이너를 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 이차전지는, 복수의 배터리 모듈이 탑재된 배터리 랙일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 이동형 전력저장 장치 및 고정형 전력저장 장치 중 적어도 어느 하나는, 상기 복수의 이차전지와 전기적으로 연결되는 배터리 제어 장치를 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 고정형 전력저장 장치는, 전력 그리드 및 그린 에너지를 이용하는 발전 장치 중 적어도 어느 하나로부터 전력을 공급 받을 수 있다.
선택적으로, 상기 고정형 전력저장 장치는, 상기 건물 내의 창고 또는 지하실에 설치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 이동형 전력저장 장치 및 상기 고정형 전력저장 장치 중 적어도 어느 하나는, 상기 배터리 랙이 상기 컨테이너 내부에 고정된 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 이동형 전력저장 장치 및 상기 고정형 전력저장 장치 중 적어도 어느 하나는, 상기 컨테이너 내부에 부착되어 상기 배터리 랙을 지지하는 탈착 가이드를 더 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 발전 장치는, 화석 연료, 연료전지, 태양광, 태양열 및 풍력 중 적어도 어느 하나를 에너지원으로 사용할 수 있다.
바람직하게, 상기 충전 단자는, 상기 충전 케이블과 접속하는 콘센트; 및 상기 콘센트를 덮어 외부로부터 차단시키는 개폐형 덮개를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 충전 단자는, 잠금 장치를 구비할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 전력저장 장치 충전 시스템은, 상기 고정형 전력저장 장치와 상기 충전 단자 사이 및 상기 전력공급 장치와 상기 충전 단자 사이 중 적어도 어느 한 곳에 연결되는 전력변환 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전력변환 장치는, AC/DC 컨버터 및 DC/DC 컨버터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 전력저장 장치 충전 시스템은, 상기 고정형 전력저장 장치와 연결되어 상기 고정형 전력저장 장치의 SOC를 측정하고 측정된 상기 SOC 값이 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 알람 소리를 발생시키거나 알람 표시를 디스플레이 하는 알람 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 기준 값은, 상기 고정형 전력저장 장치에 대한 권장 하한 값에 해당하는 제1 기준 값 및 상기 제1 기준 값보다 작은 값으로서 상기 고정형 전력저장 장치의 작동 가능 하한 값에 해당하는 제2 기준 값 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 알람 장치는, 상기 측정된 SOC 값이 상기 제1 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 제1 알람을 발생시키고, 상기 제2 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 제2 알람을 발생시킬 수 있다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력운송 차량은, 건물의 외부에 설치된 충전 단자를 통해 건물 내부에 설치된 고정형 전력저장 장치에 공급되는 전력을 운송하는 것으로서, 충전 케이블에 의해 상기 충전 단자와 연결되는 발전 장치 및 이동형 전력저장 장치 중 적어도 어느 하나를 탑재한다.
본 발명에 있어서, 상기 이동형 전력저장 장치는, 복수의 이차전지; 및 상기 이차전지를 수용하는 컨테이너를 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 이차전지는, 복수의 배터리 모듈이 탑재된 배터리 랙일 수 있다.
바람직하게, 상기 이동형 전력저장 장치는, 상기 컨테이너 내부에 부착되어 상기 배터리 랙을 지지하는 탈착 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력저장 장치의 충전 방법은, 전력운송 차량에 탑재된 이동형 전력저장 장치 및 발전 장치 중 적어도 어느 하나를 이용하여 건물 내에 설치된 고정형 전력저장 장치를 충전하는 전력저장 장치의 충전 방법으로서, 상기 고정형 전력저장 장치의 SOC를 측정하는 단계; 측정된 상기 SOC의 값이 기준 값 미만인지 여부를 판단하는 단계; 측정된 상기 SOC 값이 상기 기준 값 미만인 경우 알람을 발생시키는 단계; 및 충전 케이블을 이용하여 상기 이동형 전력저장 장치 및 상기 발전 장치 중 적어도 어느 하나를 상기 건물의 외부에 설치된 충전 단자에 연결하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전력 그리드로부터의 전력 공급이 비정상적인 상황에서도 전력저장 장치의 안정적인 운용이 가능하게 된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전력 비용이 저렴한 타 지역으로부터 용이하게 전력을 공급 받는 것이 가능하게 된다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 전력저장 장치 충전 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명에서 채용하는 배터리 랙의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에서 채용하는 전력저장 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전력저장 장치의 충전 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 전력저장 장치 충전 시스템(1)을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전력저장 장치 충전 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명에서 채용하는 배터리 랙의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에서 채용하는 전력저장 장치를 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전력저장 장치 충전 시스템(1)은 건물(10), 고정형 전력저장 장치(20), 알람 장치(30), 충전 단자(40), 전력운송 차량(50), 전력공급 장치(60) 및 전력변환 장치(70)를 포함한다.
상기 건물(10)은 생활용 또는 상용 전력을 필요로 하는 건물을 모두 포함하는 개념으로서 전력 그리드 및/또는 내부에 설치된 적어도 하나 이상의 고정형 전력저장 장치(20)로부터 전력을 공급 받는다.
상기 고정형 전력저장 장치(20)는 건물(10) 내에 설치되어 그린 에너지를 이용한 발전 장치(미도시) 및/또는 전력 그리드로부터 전력을 공급 받아 저장하며, 필요시에 건물(10)에 필요한 전력을 공급하는 역할을 한다. 상기 고정형 전력저장 장치(20)는 일 예로 서로 직렬 및/또는 병렬로 연결된 복수의 배터리 모듈(21a)이 다층으로 탑재된 배터리 랙(21) 및 복수의 배터리 랙(21)을 적재하는 컨테이너(22)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 배터리 모듈(21a) 각각은 공통 라인(T)에 의해 배터리 제어 장치(21b)와 연결됨으로써 충/방전이 제어될 수 있다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 배터리 랙(21)은 컨테이너(22) 내부에 고정되어 움직이지 않도록 설치될 수 있으며, 컨테이너(22) 내부에 고정된 탈착 가이드에 의해 지지되도록 설치될 수도 있다. 이 경우, 상기 탈착 가이드는 배터리 랙(21)의 적재 및 양하가 용이하도록 가이드 롤러를 구비할 수 있다.
한편, 상기 고정형 전력저장 장치(20)라는 용어는 후술할 전력공급 장치(60)로서의 전력저장 장치(이동형 전력저장 장치)와의 구별을 위해 정해진 명칭일 뿐 전력저장 장치의 구조를 한정하는 것이 아님을 밝혀둔다. 즉, 상기 고정형 전력저장 장치(20)는 건물(10)에 고정 설치되거나 탈착 가능한 구조로 설치될 수 있으며, 이동형 전력저장 장치 역시 전력운송 차량(50)에 고정 설치되거나 탈착 가능한 구조로 설치될 수 있는 것이다.
상기 알람 장치(30)는 고정형 전력저장 장치(20)와 연결되어 고정형 전력저장 장치(20)와 연결된 전력 그리드로부터의 전력 공급 이상 등으로 인해 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC가 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 알람 소리를 발생시키거나 알람 표시를 디스플레이 한다. 상기 알람 장치(30)는 일 예로 고정형 전력저장 장치(20)와 연결되어 SOC를 측정하는 측정부, 측정된 SOC 값을 기준 값과 비교하여 알람 발생 신호를 출력하는 제어부 및 출력된 신호에 따라 알람을 발생시키는 알람 발생부를 구비할 수 있다.
다만, 본 발명이 상기 알람 장치(30)가 직접 고정형 전력저장 장치(20)와 연결되는 경우로 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 알람 장치(30)는 배터리 제어 장치(21b)를 통해 고정형 전력저장 장치(20)와 연결될 수도 있다. 이 경우, 상기 알람 장치(30)는 배터리 제어 장치(21b)에서 출력되는 신호에 따라 알람을 발생시키거나, 배터리 제어 장치(21b)에서 측정된 SOC 값을 이용하여 알람 발생 기준의 충족 여부를 판단하도록 구성될 수도 있다. 상기 기준 값은 고정형 전력저장 장치(20)의 특성에 따라 설정된 사용 권장 SOC 범위의 하한 값에 해당하는 제1 기준 값 및 제1 기준 값보다 더 작은 값으로서 고정형 전력저장 장치(20)가 작동 가능한 SOC 범위의 하한 값에 해당하는 제2 기준 값을 포함한다.
따라서, 상기 알람 장치(30)는 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC가 제1 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 제1 알람을 발생시키며, 제2 기준 값 미만으로 떨어지는 경우 제2 알람을 발생시킴으로써 사용자가 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC를 관리할 수 있도록 한다. 사용자는 알람이 발생한 경우 전력공급 장치(60)를 이용하여 일정량의 전력을 충전시킴으로써 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC가 정상 범위로 유지되도록 할 수 있다.
한편, 상기 알람 장치(30)는 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC 값이 기준 범위 미만으로 떨어지는 경우 뿐만 아니라, 기준 범위를 초과하는 경우에도 알람이 발생되도록 설정될 수 있다. 상기 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC 값이 기준 범위를 초과함에 따라 알람이 발생되는 경우 사용자는 고정형 전력저장 장치(20)의 전력을 일정량 방전 시킴으로써 SOC를 정상 범위로 유지시킬 수 있다.
상기 충전 단자(40)는 건물(10)의 외부에 설치되는 것으로서 콘센트(41) 및 콘센트(41)를 덮어 외부로부터 차단시키는 개폐형 덮개(42)를 포함한다. 상기 충전 단자(40)는 연결 라인(L)에 의해 건물(10) 내부에 설치된 고정형 전력저장 장치(20)와 연결된다. 따라서, 상기 충전 단자(40)는 전력공급 장치(60)가 고정형 전력저장 장치(20)와 용이하게 접속될 수 있도록 한다. 즉, 상기 고정형 전력저장 장치(20)가 건물(10) 내의 깊숙한 곳에 설치된 경우에도 전력공급 장치(60)와 연결된 충전 케이블(C)을 콘센트(41)에 연결함으로써 고정형 전력저장 장치(20)를 충전하는 것이 가능하다. 한편, 상기 충전 단자(40)는 충전 시에만 개폐형 덮개(42)를 열 수 있도록 잠금 장치를 구비함으로써 고정형 전력저장 장치(20)의 단락을 방지할 수 있다.
상기 전력운송 차량(50)은 전력공급 장치(60) 및 전력변환 장치(70)를 적재하여 전력 수요지역으로 운반하는 차량이다. 상기 전력운송 차량(50)은 사용자가 알람 장치(30)의 알람에 따라 전력 공급을 요청하면 전력 공급을 필요로 하는 고정형 전력저장 장치(20)가 설치된 건물(10)로 이동한다. 상기 전력운송 차량(50)은 전력 공급의 목적으로 제조된 차량만을 의미하는 것은 아니다. 즉, 일반적인 차량을 전력공급 장치(60) 및 전력변환 장치(70)를 적재하기에 용이한 구조로 개조한 차량 역시 본 발명에 따른 전력저장 장치 충전 시스템(1)을 구성하는 전력운송 차량(50)에 해당하는 것이다.
상기 전력공급 장치(60)는 전력운송 차량(50)에 탑재되어 건물(10) 내에 설치된 고정형 전력저장 장치(20)에 전력을 공급하는 장치이다.
상기 전력공급 장치(60)로는 이동형 전력저장 장치가 사용될 수 있다. 이 경우, 상기 전력공급 장치(60)는 전력 잉여 지역으로부터 공급받은 전력을 저장한 채로 전력운송 차량(50)에 의해 운송되어 전력 부족 지역에 전력을 공급함으로써 생산된 에너지에 대한 효율적인 사용을 가능하게 한다. 상기 이동형 전력저장 장치는 앞서 설명한 고정형 전력저장 장치(20)와 동일한 구조를 가지므로 구체적인 구조에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 도면에서는 상기 전력공급 장치(60)로서 이동형 전력저장 장치가 사용된 경우만을 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 전력공급 장치(60)로서 전력 수요지역에서 직접 전력을 생산하여 공급하는 발전 장치가 사용될 수도 있으며, 이동형 전력저장 장치 및 발전 장치가 함께 사용되는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 발전 장치의 에너지원으로는 화석 연료, 연료전지, 태양광, 태양열 및 풍력 등이 사용될 수 있다. 상기 전력공급 장치(60)는 전력운송 차량(50)이 건물(10) 주변에 도달하면 충전 케이블(C)에 의해 충전 단자(40)와 연결됨으로써 건물(10) 내에 설치된 고정형 전력저장 장치(20)와 전기적으로 연결된다.
상기 전력변환 장치(70)는 전력운송 차량(50)에 탑재되는 것으로서 전력공급 장치(60) 및 충전 단자(40) 사이에 연결된다. 상기 전력변환 장치(70)는 전력공급 장치(60)로부터 공급되는 전력이 고정형 전력저장 장치(20)에 적합한 전류 형태 및/또는 전압 크기를 갖도록 변환시켜주는 역할을 한다. 상기 전력변환 장치로는 AC/DC 컨버터 및/또는 DC/DC 컨버터가 사용될 수 있다. 한편, 본 발명의 도면에서는 전력운송 차량(50)에 전력변환 장치(70)가 탑재된 경우만을 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 전력변환 장치(70)는 건물(10) 내에 설치되어 고정형 전력저장 장치(20)와 충전 단자(40) 사이에 연결될 수도 있으며, 이 경우에도 동일한 기능을 수행할 수 있음은 자명한 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전력저장 장치 충전 시스템(1)은 건물(10) 내에 설치된 고정형 전력저장 장치(20)에 전력 부족이 발생한 경우 건물(10)의 외부에 설치된 충전 단자(40)를 통해 전력운송 차량(50)에 탑재된 전력공급 장치(60)로부터 용이하게 전력을 공급 받을 수 있는 구조를 갖는다. 이에 따라, 상기 전력저장 장치 충전 시스템(1)은 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC가 정상 범위를 벗어나는 경우, 특히 저전력 상태에 있는 경우 신속하고 효율적인 조치가 이루어질 수 있도록 한다.
다음은, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 전력저장 장치의 충전 방법을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 전력저장 장치의 충전 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전력저장 장치의 충전 방법은 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC를 측정하는 단계(S1), 측정된 SOC 값이 기준 값 미만인지 여부를 판단하는 단계(S2), 측정된 SOC 값이 기준 값 미만인 경우 알람을 발생시키는 단계(S3) 및 충전 케이블(C)을 이용하여 전력공급 장치(60)를 충전 단자(40)에 연결하는 단계(S4)를 포함한다.
상기 S1 단계는, 배터리 제어 장치(21b) 또는 알람 장치(30)의 측정부를 이용해 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC 를 측정하는 단계이다.
상기 S2 단계는, S1 단계에서 측정된 고정형 전력저장 장치(20)의 SOC 값이 제1 기준 값 및/또는 제2 기준 값 미만인지 여부를 판단하는 단계이다. 상기 판단은 배터리 제어 장치(21b) 또는 알람 장치(30)에 내장된 제어부에서 이루어질 수 있다.
상기 S3 단계는, S2 단계에서의 판단 결과 SOC 값이 기준 값 미만인 경우 알람을 발생시키는 단계로서, 제1 기준 값 미만이지만 제2 기준 값 이상인 경우에는 제1 알람을 발생시키고 제2 기준 값 미만인 경우에는 제2 알람을 발생시키는 단계이다.
상기 S4 단계는, S3 단계에 따라 알람이 발생된 경우 전력운송 차량(50)에 적재된 전력공급 장치(60), 즉 이동형 전력저장 장치 및/또는 발전 장치를 충전 케이블(C)을 이용하여 충전 단자(40)에 연결함으로써 충전을 실행하는 단계이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명에 따른 전력저장 장치 충전 시스템 및 전력저장 장치의 충전 방법을 이루는 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기 보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다. 즉, 본 발명에서 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위한 논리적인 구성요소에 해당하는 것이다. 따라서, 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되더라도 본 발명의 논리 구성에 따른 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭의 일치 여부와 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
1: 전력저장 장치 충전 시스템 10: 건물
20: 고정형 전력저장 장치 21: 배터리 랙
21a: 배터리 모듈 21b: 배터리 제어 장치
T: 공통 라인 22: 컨테이너
30: 알람 장치 L: 연결 라인
40: 외부 단자 41: 콘센트
42: 개폐형 덮개 C: 충전 케이블
50: 전력운송 차량 60: 전력공급 장치
70: 전력변환 장치

Claims (21)

  1. 이동형 전력저장 장치 및 화석 연료, 연료전지, 태양광, 태양열, 풍력을 포함하는 에너지원 중 적어도 어느 하나를 이용하여 전력을 생산하는 발전 장치를 포함하는 전력공급 장치가 탑재된 전력운송 차량;
    건물 내에 설치되어 상기 전력공급 장치로부터 전력을 공급 받는 고정형 전력저장 장치;
    상기 건물의 외부에 설치되는 것으로서 연결 라인에 의해 상기 고정형 전력저장 장치와 연결되며 충전 케이블에 의해 상기 전력공급 장치와 연결되는 충전 단자;
    상기 고정형 전력저장 장치와 상기 충전 단자 사이 및 상기 전력공급 장치와 상기 충전 단자 사이 중 적어도 어느 한 곳에 연결되는 전력변환 장치; 및
    상기 고정형 전력저장 장치와 연결되어 상기 고정형 전력저장 장치의 SOC를 측정하고 측정된 상기 SOC 값이 미리 설정된 기준 하한 값 미만으로 떨어지거나 기준 상한 값을 초과하는 경우 알람 소리를 발생시키거나 알람 표시를 디스플레이 하는 알람 장치를 포함하며,
    상기 기준 하한 값은, 상기 고정형 전력저장 장치에 대한 권장 하한 값에 해당하는 제1 기준 하한 값 및 상기 제1 기준 하한 값보다 작은 값으로서 상기 고정형 전력저장 장치의 작동 가능 하한 값에 해당하는 제2 기준 하한 값을 포함하고,
    상기 알람 장치는, 상기 측정된 SOC 값이 상기 제1 기준 하한 값 미만으로 떨어지는 경우 제1 알람을 발생시키고, 상기 제2 기준 하한 값 미만으로 떨어지는 경우 제2 알람을 발생시키는 전력저장 장치 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동형 전력저장 장치 및 고정형 전력저장 장치는,
    복수의 이차전지; 및
    상기 이차전지를 수용하는 컨테이너를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이차전지는,
    복수의 배터리 모듈이 탑재된 배터리 랙인 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 이동형 전력저장 장치 및 고정형 전력저장 장치 중 적어도 어느 하나는,
    상기 복수의 이차전지와 전기적으로 연결되는 배터리 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고정형 전력저장 장치는,
    전력 그리드 및 그린 에너지를 이용하는 발전 장치 중 적어도 어느 하나로부터 전력을 공급 받는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고정형 전력저장 장치는,
    상기 건물 내의 창고 또는 지하실에 설치되는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 이동형 전력저장 장치 및 상기 고정형 전력저장 장치 중 적어도 어느 하나는,
    상기 배터리 랙이 상기 컨테이너 내부에 고정된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 이동형 전력저장 장치 및 상기 고정형 전력저장 장치 중 적어도 어느 하나는,
    상기 컨테이너 내부에 부착되어 상기 배터리 랙을 지지하는 탈착 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발전 장치는,
    화석 연료, 연료전지, 태양광, 태양열 및 풍력 중 적어도 어느 하나를 에너지원으로 사용하는 발전기인 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 충전 단자는,
    상기 충전 케이블과 접속하는 콘센트; 및
    상기 콘센트를 덮어 외부로부터 차단시키는 개폐형 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 충전 단자는,
    잠금 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 전력변환 장치는,
    AC/DC 컨버터 및 DC/DC 컨버터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력저장 장치 충전 시스템.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
KR20120047110A 2012-05-03 2012-05-03 전력저장 장치 충전 시스템, 이에 적용되는 전력운송 차량 및 전력저장 장치 충전 시스템을 이용한 전력저장 장치의 충전 방법 KR101510153B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120047110A KR101510153B1 (ko) 2012-05-03 2012-05-03 전력저장 장치 충전 시스템, 이에 적용되는 전력운송 차량 및 전력저장 장치 충전 시스템을 이용한 전력저장 장치의 충전 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120047110A KR101510153B1 (ko) 2012-05-03 2012-05-03 전력저장 장치 충전 시스템, 이에 적용되는 전력운송 차량 및 전력저장 장치 충전 시스템을 이용한 전력저장 장치의 충전 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130123749A KR20130123749A (ko) 2013-11-13
KR101510153B1 true KR101510153B1 (ko) 2015-04-08

Family

ID=49852902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120047110A KR101510153B1 (ko) 2012-05-03 2012-05-03 전력저장 장치 충전 시스템, 이에 적용되는 전력운송 차량 및 전력저장 장치 충전 시스템을 이용한 전력저장 장치의 충전 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101510153B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101497604B1 (ko) * 2012-06-19 2015-03-03 주식회사 엘지화학 전력 운송 시스템 및 이를 이용한 전력 운송 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001008380A (ja) * 1999-06-17 2001-01-12 Nissan Motor Co Ltd 電力マネジメントシステム
JP2011142779A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Panasonic Electric Works Co Ltd エネルギ配送システム
JP2012023948A (ja) * 2010-06-14 2012-02-02 Institute For Energy Application Technologies Co Ltd 電力貯蔵システム
KR20120022077A (ko) * 2010-07-28 2012-03-12 오재욱 다양한 에너지원을 이용한 신재생 에너지 발전 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001008380A (ja) * 1999-06-17 2001-01-12 Nissan Motor Co Ltd 電力マネジメントシステム
JP2011142779A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Panasonic Electric Works Co Ltd エネルギ配送システム
JP2012023948A (ja) * 2010-06-14 2012-02-02 Institute For Energy Application Technologies Co Ltd 電力貯蔵システム
KR20120022077A (ko) * 2010-07-28 2012-03-12 오재욱 다양한 에너지원을 이용한 신재생 에너지 발전 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130123749A (ko) 2013-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8976034B2 (en) Apparatus for reporting fault of battery management storage system using the same
JP4856692B2 (ja) 電力供給システム及び電力切替装置
WO2017142218A1 (ko) 에너지 저장 시스템 및 시스템 운용 방법
JP2022186828A (ja) 負荷試験システム
KR101268034B1 (ko) 전기자동차의 최적충전 시스템 및 충전방법
KR101310312B1 (ko) 선박 전력 공급 시스템을 개조하는 방법
KR101294807B1 (ko) 독립형 태양광 발전시스템의 제어장치 및 제어방법
CN205753461U (zh) 一种混合储能供电箱
CN103047601B (zh) 混合能源供电的应急照明及疏散指引装置
KR20190048623A (ko) 태양광 기반의 자율 독립형 마이크로그리드 시스템 및 그 운전방법
US8890359B2 (en) Power supply system and container data center including same
CN111181185A (zh) 一种应用燃料电池的直流微网系统及控制方法
KR101510154B1 (ko) 전력저장 장치 충전 시스템, 이에 적용되는 이동형 충전 장치 및 전력저장 장치 충전 시스템을 이용한 전력저장 장치의 충전 방법
Kojima et al. Microgrid system for isolated islands
US9086461B2 (en) Circuit for measuring voltage of battery and power storage system using the same
US9979217B2 (en) Electrical power supply apparatus having solar panel and battery
KR20150085227A (ko) 에너지 저장 시스템 및 그의 제어 방법
KR101510153B1 (ko) 전력저장 장치 충전 시스템, 이에 적용되는 전력운송 차량 및 전력저장 장치 충전 시스템을 이용한 전력저장 장치의 충전 방법
KR101510155B1 (ko) 전력저장 장치 충전 시스템, 이에 적용되는 이동형 충전 장치 및 전력저장 장치 충전 시스템을 이용한 전력저장 장치의 충전 방법
JPWO2016075725A1 (ja) 電力供給システム
KR101497603B1 (ko) 전력저장 장치 충전 시스템
JP2017153299A (ja) 小型可搬式蓄電装置
KR102298838B1 (ko) 태양광 에너지를 이용한 하이브리드 최적 운전방식의 저온 저장고 시스템
JP2016032379A (ja) 電力供給システム
KR101644873B1 (ko) 전력 운송 시스템 및 이를 이용한 전력 운송 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180403

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 5