KR101563075B1

KR101563075B1 - 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101563075B1
Application number: KR1020140002045A
Authority: KR
Inventors: 송우석; 전재근; 김태우
Original assignee: 에스케이이노베이션 주식회사
Priority date: 2014-01-07
Filing date: 2014-01-07
Publication date: 2015-10-23
Also published as: KR20150081987A

Abstract

본 발명에 의한 배터리 랙 밸런싱 장치는, 복수의 배터리 랙 및 상기 복수의 배터리 랙의 전력을 전력 변환 시스템에 제공하거나 제공하지 않는 파워 릴레이 어셈블리부를 포함하는 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 있어서, 상기 복수의 배터리 랙의 출력 각각에 연결되거나 연결해제되는 로드(load) 뱅크부; 및 상기 복수의 배터리 랙의 각각의 출력을 상기 로드 뱅크부에 연결하거나 연결해제하는 스위칭부를 포함하여, 간단한 스위칭 제어만으로 적어도 하나의 배터리 랙의 밸런싱을 동시에 수행할 수 있으며, 배터리 랙 밸런싱 이후에 바로 에너지 저장 시스템의 운전이 가능함으로써 에너지 저장 시스템의 재가동에 소요되는 시간 및 리소스를 절감할 수 있다.

Description

에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치 및 방법{Apparatus and method for balancing of battery rack in energy storage system}

본 발명은 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 간의 전압 불균형을 해결할 수 있는 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치 및 방법에 관한 것이다.

지구온난화에 따른 기후 변화와 각종 화석 연료의 고갈로 인해 신재생 에너지의 중요성은 더욱 커지고 있다. 하지만, 신재생 에너지의 대부분은 자연 에너지에 기반하고 있기 때문에 출력의 변동이 심하고 발전량 조절이 쉽지 않다는 단점이 있다. 실제로 태양광이나 풍력을 이용한 신재생 에너지는 간헐적으로 에너지를 획득할 수 있어서 획득된 에너지를 소비 패턴과 일치시키는데 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서, 신재생 에너지가 광범위하게 활용되기 위해서는 간헐적으로 발생되는 에너지를 저장해 두었다가 안정적으로 에너지를 공급하기 위한 수단인 에너지 저장 시스템(ESS: Energy Storage System)이 필요하다.

에너지 저장 시스템은 발전 전력을 저장해서 수요 패턴에 맞게 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 시스템으로서, 발전소에서 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해주는 저장 장치를 말한다. 에너지 저장 시스템은 에너지를 저장하여 필요할 때 쓸 수 있을 뿐만 아니라, 전력이 부족한 공간에 저장된 에너지를 보내거나 전력 회사에 판매할 수도 있다.

에너지 저장 시스템은, 직렬, 병렬 또는 직렬-병렬로 연결된 복수의 배터리 랙을 포함한다. 에너지 저장 시스템의 배터리 랙들이 직렬, 병렬 또는 직렬-병렬로 연결되어 전체 시스템의 용량 및 정격에 맞게 설계된 경우, 지속적인 충전 또는 방전에 의해 연결된 배터리 랙들 간에 전압 값의 차이가 발생할 수 있다.

배터리 랙들 간에 전압 값의 차이가 발생하면, 에너지 저장 시스템의 전체 효율이 떨어지고 수명도 단축될 수 있다.

배터리 랙들 간의 전압의 불균형 발생 시, 종래에는, 배터리 랙 내의 배터리 모듈의 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)의 패시브(passive) 밸런싱 기능을 통해 배터리 랙 내의 모든 셀들의 전압을 가장 낮은 전압 값을 가진 배터리 랙 내의 최저 셀 전압 값에 맞추었다. 하지만, 이 경우 밸런싱 시간이 너무 많이 소요되어, 에너지 저장 시스템의 재가동을 위한 준비 시간이 길어지는 문제점이 있었다.

또한, 배터리 랙들 간의 전압 불균형 현상을 해소하기 위해 전압 불균형이 발생한 배터리 랙만을 스위칭 제어를 통해 전력 변환 시스템(PCS: Power Conversion System)에 연결하여 충전 또는 방전 동작을 통해 배터리 랙 밸런싱이 이루어질 수 있으나, 배터리 시스템의 전압 불균형 현상에 따른 배터리 랙 밸런싱 시 PCS의 운전 및 제어와 ESS와 PCS 간 스위칭 제어를 위한 ESS 시스템의 운전 및 제어가 필요하며, 단일 배터리 랙별로 밸런싱을 진행해야 하기 때문에 리소스가 많이 소요되는 문제점이 있었다.

하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌은, 배터리 랙들 간의 전압 불균형을 해소할 수 있는 배터리 관리 장치 및 이를 포함하는 배터리 에너지 저장 시스템에 관한 것으로, 배터리 랙에 저항 및 스위치로 구성된 초기 충전부를 연결하고 초기 충전부를 통해 배터리 랙 외부의 전력으로 배터리 랙을 충전시켜 배터리 랙들 간의 전압 차를 최소화하는 것을 개시하고 있다. 하지만, 하기의 특허문헌은, 배터리 랙 밸런싱 시, 전력 변환 시스템(PCS)의 운전 및 제어와 ESS와 PCS 간 스위칭 제어를 위한 ESS 시스템의 운전 및 제어가 필요하며, 단일 배터리 랙마다 밸런싱을 진행해야 하기 때문에 리소스가 많이 소요된다.

KR

10-1265010

B1

본 발명의 일 실시예는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 과제는, 간단한 스위칭 제어만으로 복수의 배터리 랙에 대한 배터리 랙 밸런싱을 동시에 수행할 수 있으며, 배터리 랙 밸런싱 이후에 바로 시스템의 운전이 가능하여 시스템의 재가동에 소요되는 시간 및 리소스를 절감할 수 있는 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 다른 과제는, 간단한 스위칭 제어만으로 복수의 배터리 랙에 대한 배터리 랙 밸런싱을 동시에 수행할 수 있으며, 배터리 랙 밸런싱 이후에 바로 시스템의 운전이 가능하여 시스템의 재가동에 소요되는 시간 및 리소스를 절감할 수 있는 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는,

복수의 배터리 랙 및 상기 복수의 배터리 랙의 전력을 전력 변환 시스템에 제공하거나 제공하지 않는 파워 릴레이 어셈블리부를 포함하는 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 있어서,

상기 복수의 배터리 랙의 출력 각각에 연결되거나 연결해제되는 로드(load) 뱅크부; 및

상기 복수의 배터리 랙의 각각의 출력을 상기 로드 뱅크부에 연결하거나 연결해제하는 스위칭부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는, 상기 복수의 배터리 랙의 각각의 출력 전압을 감시하고, 상기 복수의 배터리 랙의 각각의 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System, 이하 BMS라 함)과 통신하며, 상기 스위칭부 및 상기 파워 릴레이 어셈블리부의 동작을 제어하기 위한 신호를 상기 각각의 BMS에 제공하기 위한 에너지 저장 시스템 마스터 BMS를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는, 전압 불균형이 발생한 배터리 랙이 존재하는 경우, 상기 배터리 랙의 출력을 상기 로드 뱅크부에 연결하여 상기 전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전력을 상기 로드 뱅크부를 통해 방전시키고, 상기 전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전압이 다른 배터리 랙의 전압값과 동일해지는 경우, 상기 로드 뱅크부의 로드를 최소화한 후, 상기 배터리 랙과 상기 로드 뱅크부의 연결을 해제할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는, 전압 불균형이 발생한 배터리 랙이 존재하는 경우, 상기 배터리 랙의 출력을 상기 로드 뱅크부에 연결하여 상기 전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전력을 상기 로드 뱅크부를 통해 방전시키고,

상기 전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전압이 다른 배터리 랙의 전압값과 동일해지는 경우, 상기 배터리 랙과 상기 로드 뱅크부의 연결을 해제한 후, 상기 로드 뱅크부의 로드를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 있어서, 상기 복수의 배터리 랙은 병렬로 연결되거나 연결해제되고, 상기 파워 릴레이 어셈블리부는 상기 복수의 배터리 랙의 출력에 각각 연결된 복수의 파워 릴레이 어셈블리를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 있어서, 상기 로드 뱅크부는 상기 복수의 배터리 랙의 출력들 각각에 연결되거나 연결해제되는 복수의 로드 뱅크를 포함하고, 상기 스위칭부는 상기 복수의 배터리 랙의 출력들 각각을 상기 복수의 로드 뱅크에 연결하거나 연결해제하는 복수의 로드 뱅크 릴레이를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 있어서, 상기 로드 뱅크부는 상기 복수의 배터리 랙의 출력들에 연결되거나 연결해제되는 하나의 대용량 로드 뱅크를 포함하고, 상기 스위칭부는 상기 복수의 배터리 랙의 출력들 각각을 상기 대용량 로드 뱅크에 연결하거나 연결해제하는 복수의 릴레이를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 있어서, 상기 복수의 배터리 랙은 직렬로 연결되거나 연결해제되고, 상기 복수는 N을 의미하며, N은 2 이상의 정수를 나타내고, 상기 파워 릴레이 어셈블리부는 상기 직렬로 연결되는 N개의 배터리 랙의 전체 출력을 상기 전력 변환 시스템에 제공하거나 제공하지 않는 하나의 파워 릴레이를 포함하며, 상기 N개의 배터리 랙들을 서로 직렬로 연결하거나 연결해제하는 (N-1)개의 릴레이를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 있어서, 상기 복수의 배터리 랙은 직렬-병렬로 연결되거나 연결해제되고, 상기 복수는 N을 의미하며, N은 2 이상의 정수를 나타내고, 상기 파워 릴레이 어셈블리부는 상기 직렬-병렬로 연결되는 N개의 배터리 랙의 전체 출력을 상기 전력 변환 시스템에 제공하거나 제공하지 않는 하나의 파워 릴레이를 포함하며, 상기 N개의 배터리 랙을 직렬-병렬로 연결하거나 연결해제하는 N개의 릴레이를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 방법은, 복수의 배터리 랙 및 상기 복수의 배터리 랙의 전력을 전력 변환 시스템에 제공하거나 제공하지 않는 파워 릴레이 어셈블리부를 포함하는 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 방법에 있어서,

(A) 상기 복수의 배터리 랙의 전압들을 모니터링하여 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지되는 지를 판단하는 단계;

(B) 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지되는 경우, 상기 전력 변환 시스템의 충전 또는 방전 동작을 중지시키는 단계;

(C) 상기 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지된 적어도 하나의 배터리 랙과 상기 전력 변환 시스템과의 연결 및 상기 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지된 적어도 하나의 배터리 랙과 다른 배터리 랙과의 연결을 해제하는 단계; 및

(D) 상기 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지된 적어도 하나의 배터리 랙의 전력을 로드(load) 뱅크부를 통해 방전시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 방법에 있어서, 상기 복수의 배터리 랙은 직렬, 병렬 또는 직렬-병렬로 연결되거나 연결해제될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 방법에 있어서, 상기 로드 뱅크부는 상기 복수의 배터리 랙의 각각의 출력에 연결되거나 연결해제되는 복수의 로드 뱅크를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 방법에 있어서, 상기 로드 뱅크부는 상기 복수의 배터리 랙의 출력들에 연결되거나 연결해제되는 하나의 대용량 로드 뱅크를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 방법은, 상기 단계 (D) 이후에, 전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전압이 다른 배터리 랙의 전압과 동일해지는 경우, 상기 로드 뱅크부의 로드를 최소화한 후, 상기 배터리 랙과 상기 로드 뱅크부의 연결을 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 방법은, 상기 단계 (D) 이후에, 전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전압이 다른 배터리 랙의 전압값과 동일해지는 경우, 상기 배터리 랙과 상기 로드 뱅크부의 연결을 해제한 후, 상기 로드 뱅크부의 로드를 최소화하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 간단한 스위칭 제어만으로 복수의 배터리 랙에 대한 배터리 랙 밸런싱을 동시에 수행할 수 있으며, 배터리 랙 밸런싱 이후에 바로 시스템의 운전이 가능하여 시스템의 재가동에 소요되는 시간 및 리소스를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 블록도.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 블록도.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 블록도.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 블록도.
도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱방법의 흐름도.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

또한, "제1", "제2", "일단". "타단", "일면". "타면" 등의 용어는, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기 전에 본 발명의 동작 원리를 먼저 설명하기로 한다.

본 발명에 의하면, ESS의 구성단위 중 하나인 ESS 배터리 랙마다 로드 뱅크를 할당하고, 병렬 연결된 배터리 랙들 간에 전압 불균형 발생시, ESS 마스터 BMS는 해당 배터리 랙의 랙 BMS에 해당 배터리 랙과 PCS 간에 연결된 파워 릴레이 어셈블리(PRA: Power Relay Assembly)를 개방하라는 명령을 내린 후, 로드 뱅크를 통해 밸런싱을 수행하라는 명령을 내리고, 불균형이 발생하지 않은 다른 배터리 랙들은 ESS 마스터 BMS의 명령에 따른 다른 배터리 랙들의 랙 BMS의 제어에 의해 배터리 랙들과 PCS 간의 PRA 및 배터리 랙들과 로드 뱅크 간의 릴레이를 개방시킨다.

전압 불균형이 발생한 해당 배터리 랙은 ESS 마스터 BMS의 명령에 따라 해당 배터리 랙의 랙 BMS의 제어에 의해 해당 배터리 랙의 출력과 로드 뱅크 간의 릴레이를 연결하고, 로드 뱅크의 부하를 이용하여 해당 배터리 랙의 전압을 다른 배터리 랙들의 전압과 동등 수준으로 밸런싱을 진행한다.

밸런싱을 진행할 때, ESS 마스터 BMS는 판정한 배터리 랙들 간의 전압 불균형 정도에 따라 해당 배터리 랙의 랙 BMS에 로드 조절 명령을 내리고, 해당 배터리 랙의 랙 BMS는 로드 뱅크를 제어하여 로드 뱅크의 부하량을 조절한다. 예를 들어, 전압 불균형의 차가 배터리 랙별로 클 경우 ESS 마스터 BMS는 그 정도를 파악하여 밸런싱 대상 배터리 랙의 랙 BMS에 로드 뱅크의 로드를 풀(full) 로드로 제어할 것을 명령하며, 해당 배터리 랙의 전압이 불균형이 발생하지 않은 배터리 랙의 전압 값에 가까워질수록 랙 BMS에 로드 뱅크의 로드를 줄여나가도록 제어하여, 뱉런싱 종료 시점에는 로드 뱅크에 의한 배터리 랙의 전력 소모를 최소화하도록 유도한다.

로드 뱅크는 용량 대비 개별적으로 배터리 랙마다 할당될 수도 있고, 전체 ESS 내에 하나의 대용량 로드 뱅크를 설치하고 대용량 로드 뱅크와 각각의 배터리 랙 간에 릴레이를 연결하여 구성할 수도 있다.

ESS의 구성이 배터리 랙들의 병렬 연결 뿐만 아니라, 직렬 연결 또는 직렬-병렬 연결 혼합으로 되어 있는 경우, 배터리 랙들 간에 릴레이를 배치하고 정상 운전시에는 릴레이를 항상 단락시켜 대기하다가 배터리 랙들 간에 전압 불균형 발생 시, ESS 마스터 BMS에서 전체 배터리 랙의 랙 BMS에 명령을 내려 배터리 랙들 간에 연결된 고전압 경로의 릴레이와 배터리 랙들과 PCS 간에 연결된 파워 릴레이 어셈블리를 개방시킨 후, 전압 불균형이 발생한 해당 배터리 랙은 ESS 마스터 BMS의 명령에 따라 해당 배터리 랙의 랙 BMS의 제어에 의해 해당 배터리 랙의 출력과 로드 뱅크 간의 릴레이를 연결하고, 로드 뱅크의 부하를 이용하여 해당 배터리 랙의 전압을 다른 배터리 랙들의 전압과 동등 수준으로 밸런싱을 진행한다.

제1 실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 블록도로서, 제1 실시예에 따른 배터리 랙 밸런싱 장치는 ESS 내의 배터리 랙들의 구성이 병렬 연결이면서 각 배터리 랙마다 로드 뱅크가 하나씩 할당되어 있는 구조이다.

하기에, 도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는, 제1 PRA(PRA1) 내지 제n PRA(PRAn)를 통해 병렬로 연결되거나 연결해제되는 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn), 상기 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 각각의 출력에 연결되거나 연결해제되는 제1 로드 뱅크(LB1) 내지 제n 로드 뱅크(LBn) 및 상기 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 출력을 각각 제1 로드 뱅크(LB1) 내지 제n 로드 뱅크(LBn)에 연결하거나 연결해제하는 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1) 내지 제n 로드 뱅크 릴레이(LRLn)를 포함한다. 도 1에서 차단기(102)는 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 전체 출력이 전력 변환 시스템(100)에 제공되도록 하거나 차단되도록 할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는, 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)내의 각각의 배터리 관리 시스템인 제1 BMS(BMS1) 내지 제n BMS(BMSn) 및 전력 변환 시스템(100)과 통신하는 ESS 마스터 BMS(104)를 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 동작을 하기에 설명하기로 한다.

ESS 마스터 BMS(104)는 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 전압을 실시간으로 모니터링하여 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지되는 지를 판단한다. 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 전압은 배터리 랙 내의 BMS인 제1 BMS(BMS1) 내지 제n BMS(BMSn)로부터 전달받을 수 있다. 하지만, 상기 ESS 마스터 BMS(104)는 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)에 각각 설치된 제1 랙 전압 감지부(미도시) 내지 제n 랙 전압 감지부(미도시)를 통해 배터리 랙들의 전압 값들을 직접 전달받아, 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 전압 값을 모니터링할 수도 있다.

상기 ESS 마스터 BMS(104)는 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지된 경우, 상기 전력 변환 시스템(100)에 충전 또는 방전 동작을 중지하라는 신호를 상기 전력 변환 시스템(100)에 전달한다. 상기 전력 변환 시스템(100)은 ESS 마스터 BMS(104)로부터 충전 또는 방전 동작 중지 신호를 수신하는 경우, 충전 또는 방전 동작을 중지하고, 리셋 또는 준비 모드로 전환한다.

제1 실시예에서, 제1 배터리 랙(RACK1)의 전압이 기준치 이상이라고 가정하면, ESS 마스터 BMS(104)는 제1 배터리 랙(RACK1)의 BMS인 제1 BMS(BMS1)에 제1 PRA(PRA1)를 개방하라는 제어 신호를 전송하고, 제1 BMS(BMS1)는 제1 PRA 제어 신호(PRAC1)를 제1 PRA(PRA1)에 인가하여 제1 PRA(PRA1)를 개방시킴으로써, 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력이 전력 변환 시스템(100)과 연결되지 않도록 한다.

ESS 마스터 BMS(104)는 제2 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACK2 내지 RACKn)의 BMS인 제2 BMS(BMS2) 내지 제n BMS(BMSn)에 제2 PRA(PRA2) 내지 제n PRA(PRAn)를 개방하라는 제어 신호를 전송할 수 있고, 제2 BMS(BMS2) 내지 제n BMS(BMSn)는 제2 PRA 제어 신호(PRAC2) 내지 제n PRA 제어 신호(PRACn)를 제2 PRA(PRA2) 내지 제n PRA(PRAn)에 인가하여 제2 PRA(PRA2) 내지 제n PRA(PRAn)를 개방시킴으로써 제2 배터리 랙(RACK2) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)이 전력 변환 시스템(100)과 연결되지 않도록 할 수도 있다.

상기와 같이, 전압 불균형이 발생한 제1 배터리 랙(RACK1)을 고전압 경로로부터 분리하여 독립적인 배터리 상태에 있게 한 후, ESS 마스터 BMS(104)는 제1 배터리 랙(RACK1)의 BMS인 제1 BMS(BMS1)에 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력을 제1 로드 뱅크(LB1)에 연결하라는 제어 신호를 전송하고, 제1 BMS(BMS1)는 제1 릴레이 제어 신호(LRC1)를 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1)에 인가하여 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1)를 단락시킴으로써, 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력을 제1 로드 뱅크(LB1)에 연결한다.

제1 배터리 랙(RACK1)의 출력이 제1 로드 뱅크(LB1)에 연결되면, 제1 배터리 랙(RACK1)의 전력은 제1 로드 뱅크(LB1)를 통해 방전되어 소모된다.

한편, ESS 마스터 BMS(104)는 전압 불균형이 발생한 제1 배터리 랙(RACK1)의 전압 값을 실시간으로 모니터링하고, 랙 전압 값이 다른 배터리 랙의 전압 값에 가까워질수록 로드 제어 명령을 제1 배터리 랙(RACK1)의 제1 BMS(BMS1)에 내리고, 제1 BMS(BMS1)는 제1 로드 제어 신호(LC1)를 제1 로드 뱅크(LB1)에 인가하여 제1 로드 뱅크(LB1)에 로드 조절 요청을 한다.

전압 불균형이 발생한 제1 배터리 랙(RACK1)의 전압 값이 다른 배터리 랙의 전압 값과 동일해지는 경우, ESS 마스터 BMS(104)는 제1 BMS(BMS1)에 제1 로드 뱅크(LB1)의 로드를 최소화하라는 명령을 내리고, 제1 BMS(BMS1)는 제1 로드 제어 신호(LC1)를 제1 로드 뱅크(LB1)에 인가하여 제1 로드 뱅크(LB1)의 부하를 최소화한다.

그 다음, 제1 BMS(BMS1)는 제1 릴레이 제어 신호(LRC1)를 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1)에 인가하여 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1)를 개방시킴으로써 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력과 제1 로드 뱅크(LB1)의 연결을 해제하고, 제1 PRA 제어 신호(PRAC1)를 제1 PRA(PRA1)에 인가하여 제1 PRA(PRA1)를 단락시킴으로써, 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력을 전력 변환 시스템(100)에 연결한다.

만약 제2 배터리 랙(RACK2) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)이 고전압 경로와 연결 해제되어 있는 경우에, ESS 마스터 BMS(104)는 제2 BMS(BMS2) 내지 제n BMS(BMS)에 제2 PRA(PRA2) 내지 제n PRA(PRAn)를 단락시키라는 명령을 내려, 제2 배터리 랙(RACK2) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 출력들이 고전압 경로와 연결되어, 전력 변환 시스템(100)에 연결되도록 한다.

상기에서, 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력과 제1 로드 뱅크(LB1)의 연결을 해제한 후, 제1 배터리(RACK1)의 출력을 전력 변환 시스템(100)에 연결하는 대신에, 제1 배터리(RACK1)의 출력을 먼저 전력 변환 시스템(100)에 연결한 후, 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력과 제1 로드 뱅크(LB1)의 연결을 해제할 수도 있다.

본 발명의 제1 실시예에서는 하나의 배터리 랙의 전압을 밸런싱하는 것을 설명하였지만, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고, 상술한 밸런싱 방식에 기반하여, 복수의 배터리 랙의 전압을 동시에 밸런싱할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 간단한 스위칭 제어만으로 복수의 배터리 랙에 대한 배터리 랙 밸런싱을 동시에 수행할 수 있으며, 배터리 랙 밸런싱 이후에 바로 시스템의 운전이 가능하여 시스템의 재가동에 소요되는 시간 및 리소스를 절감할 수 있다.

제2 실시예

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 블록도로서, 제2 실시예에 따른 배터리 랙 밸런싱 장치는 ESS 내의 배터리 랙들의 구성이 병렬 연결이면서 ESS 내에 하나의 대용량 로드 뱅크를 배치한 구조이다.

하기에, 도 2를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 2에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는, 배터리 랙마다 하나의 로드 뱅크를 할당하는 대신에, 전체 배터리 랙들에 하나의 대용량 로드 뱅크(LB)를 할당한다는 점만 제외하곤, 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치와 동일하다.

도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는 배터리 랙마다 하나씩 로드 뱅크를 구비하여, 배터리 랙 밸런싱을 수행하였지만, 도 2에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는 하나의 대용량 로드 뱅크(LB)가 배터리 랙들(RACK1, ..., RACKn)에 연결되거나 연결해제됨으로써, 배터리 랙 밸런싱이 수행된다.

또한, 제1 BMS(BMS1) 내지 제n BMS(BMSn)는 제1 릴레이 제어 신호(LRC1) 내지 제n 릴레이 제어 신호(LRCn)를 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1) 내지 제n 로드 뱅크 릴레이(LRLn)에 인가하여 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn) 중 임의의 배터리 랙들의 출력들을 대용량 로드 뱅크(LB)에 연결하거나 연결해제할 수 있다.

또한, 제1 BMS(BMS1) 내지 제n BMS(BMSn)는 제1 로드 뱅크 제어 신호(LC1) 내지 제n 로드 뱅크 제어 신호(LCn)를 대용량 로드 뱅크(LB)에 인가하여, 대용량 로드 뱅크(LB)의 로드를 조정할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 의한 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 동작은 대용량 로드 뱅크(LB)와 관련된 부분만 제1 실시예와 차이가 있고 나머지 부분은 제1 실시예의 동작과 동일하므로 생략하기로 한다.

제3 실시예

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 블록도로서, 제3 실시예에 따른 배터리 랙 밸런싱 장치는 ESS 내의 배터리 랙의 구성이 직렬연결이면서 각 배터리 랙마다 로드 뱅크가 하나씩 할당되어 있는 구조이다.

하기에, 도 3을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는, 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)이 제1 릴레이(PRL1) 내지 제(n-1) 릴레이(PRL(n-1))에 의해 서로 직렬로 연결되어 있다.

또한, 제1 배터리 랙(RACK1)의 양전압 출력 및 음전압 출력은 파워 릴레이 어셈블리(PRA)에 의해 PCS(100)와 연결되거나 연결해제된다. 그리고, 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn) 각각에는 제1 로드 뱅크(LB1) 내지 제n 로드 뱅크(LBn)가 하나씩 할당되어 있다.

제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 출력은 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1) 내지 제n 로드 뱅크 릴레이(LRLn)에 의해 제1 로드 뱅크(LB1) 내지 제n 로드 뱅크(LBn)와 각각 연결되거나 연결해제된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제3 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 동작을 하기에 설명하기로 한다.

ESS 마스터 BMS(104)는 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 전압 값을 모니터링하여 기준치 이상의 배터리 랙 전압 값이 감지되는 지를 판단한다. 상기 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 전압 값은 배터리 랙 내의 BMS인 제1 BMS(BMS1) 내지 제n BMS(BMSn)로부터 전달받을 수 있다. 하지만, ESS 마스터 BMS(104)는 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)에 설치된 제1 랙 전압 감지부(미도시) 내지 제n 랙 전압 감지부(미도시)를 통해 배터리 랙들의 전압 값들을 직접 전달받아, 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 전압 값을 모니터링할 수 있다.

ESS 마스터 BMS(104)는 기준치 이상의 배터리 랙 전압 값이 감지된 경우, 전력 변환 시스템(100)에 충전 또는 방전 동작을 중지하라는 신호를 전력 변환 시스템(100)에 전달하여, 전력 변환 시스템(100)의 충전 또는 방전 동작을 중지시킨다.

제3 실시예에서, 제1 배터리 랙(RACK1)의 랙 전압이 기준치 이상이라고 가정하면, ESS 마스터 BMS(104)는 제1 배터리 랙(RACK1)의 BMS인 제1 BMS(BMS1)에 파워 릴레이 어셈블리(PRA)를 개방하라는 신호를 전송하고, 제1 BMS(BMS1)는 PRA 제어 신호(PRAC)를 파워 릴레이 어셈블리(PRA)에 인가하여 파워 릴레이 어셈블리(PRA)를 개방시킴으로써, 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력이 전력 변환 시스템(100)과 연결되지 않도록 한다.

또한, ESS 마스터 BMS(104)는 제2 배터리 랙(RACK2)의 BMS인 제2 BMS(BMS2)에 제1 릴레이(PRL1)를 개방하라는 제어 신호를 전송하고, 제2 BMS(BMS2)는 릴레이 제어 신호(PRC1)를 제1 릴레이(PRL1)에 인가하여 제1 릴레이(PRL1)를 개방시킴으로써, 제1 배터리 랙(RACK1)을 고전압 경로로부터 분리하여 독립적인 배터리 상태에 있게 한다.

ESS 마스터 BMS(104)는 제3 배터리 랙(RACK3) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 BMS인 제3 BMS(BMS3) 내지 제n BMS(BMSn)에 제2 릴레이(PRL2) 내지 제(n-1) 릴레이(PRLn)를 개방하라는 제어 신호를 전송할 수 있고, 제3 BMS(BMS3) 내지 제n BMS(BMSn)는 릴레이 제어 신호(PRAC2 내지 PRAC(n-1))를 제2 릴레이(PRL2) 내지 제(n-1) 릴레이(PRL(n-1))에 인가하여 제2 릴레이(PRL2) 내지 제(n-1) 릴레이(PRL(n-1))를 개방시킴으로써 제2 배터리 랙(RACK2) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)이 서로 연결되지 않도록 할 수도 있다.

그 다음, 제1 BMS(BMS1)는 제1 릴레이 제어 신호(LRC1)를 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1)에 인가하여 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1)를 개방시킴으로써 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력과 제1 로드 뱅크(LB1)의 연결을 해제하고, ESS 마스터 BMS(104)는 제2 배터리 랙(RACK2)의 BMS인 제2 BMS(BMS2)에 제1 릴레이(PRL1)를 단락시키라는 제어 신호를 전송하며, 제2 BMS(BMS2)는 릴레이 제어 신호(PRC1)를 제1 릴레이(PRL1)에 인가하여 제1 릴레이(PRL1)를 단락시켜 제1 배터리 랙(RACK1)을 정상적인 직렬 연결 상태로 복귀시킨다.

그 다음, 제1 BMS(BMS1)는 PRA 제어 신호(PRAC)를 파워 릴레이 어셈블리(PRA)에 인가하여 파워 릴레이 어셈블리(PRA)를 단락시킴으로써, 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력을 전력 변환 시스템(100)에 연결한다.

만약 제2 배터리 랙(RACK2) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)이 고전압 경로와 연결 해제되어 있는 경우에, ESS 마스터 BMS(104)는 제2 BMS(BMS2) 내지 제n BMS(BMS)에 제2 릴레이(PRL2) 내지 제(n-1) 릴레이(PRL(n-1))를 단락시키라는 명령을 내려, 제2 배터리 랙(RACK2) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 출력들이 고전압 경로와 연결되어, 전력 변환 시스템(100)에 연결되도록 한다.

본 발명의 제3 실시예에서는 하나의 배터리 랙의 전압을 밸런싱하는 것을 설명하였지만, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고, 상술한 밸런싱 방식에 기반하여, 복수의 배터리 랙의 전압을 동시에 밸런싱할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제3 실시예에 의하면, 간단한 스위칭 제어만으로 복수의 배터리 랙에 대한 배터리 랙 밸런싱을 동시에 수행할 수 있으며, 배터리 랙 밸런싱 이후에 바로 시스템의 운전이 가능하여 시스템의 재가동에 소요되는 시간 및 리소스를 절감할 수 있다.

제4 실시예

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 블록도로서, 제4 실시예에 따른 배터리 랙 밸런싱 장치는 ESS 내의 배터리 랙의 구성이 직렬연결이면서 하나의 대용량 로드 뱅크를 ESS 내에 하나만 배치한 구조이다.

하기에, 도 4를 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 본 발명의 제4 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는, 배터리 랙마다 하나의 로드 뱅크를 할당하는 대신에, 전체 배터리 랙들에 하나의 대용량 로드 뱅크(LB)를 할당한다는 점만 제외하곤, 도 3에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치와 동일하다.

도 3에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는 배터리 랙마다 하나씩 로드 뱅크를 구비하여, 배터리 랙 밸런싱을 수행하였지만, 도 4에 도시된 본 발명의 제4 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는 하나의 대용량 로드 뱅크(LB)가 배터리 랙들(RACK1, ..., RACKn)에 연결되거나 연결해제됨으로써, 배터리 랙 밸런싱이 수행된다.

본 발명의 제4 실시예에 의한 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 동작은 대용량 로드 뱅크(LB)와 관련된 부분만 제4 실시예와 차이가 있고 나머지 부분은 제3 실시예의 동작과 동일하므로 생략하기로 한다.

제5 실시예

도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 블록도로서, 제5 실시예에 따른 배터리 랙 밸런싱 장치는 ESS 내의 배터리 랙의 구성이 직렬-병렬 연결이면서 각 배터리 랙마다 로드 뱅크가 하나씩 할당되어 있는 구조이다.

하기에, 도 5를 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 5에 도시된 본 발명의 제5 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는, 제1 릴레이(PRL1)와 제2 릴레이(PRL2)를 통해 병렬로 연결된 제1 배터리 랙(RACK1)과 제2 배터리 랙(RACK2), 제3 릴레이(PRL3)와 제4 릴레이(PRL4)를 통해 병렬로 연결된 제3 배터리 랙(RACK3)과 제4 배터리 랙(RACK4), 상기 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제4 배터리 랙(RACK4)의 각각의 출력에 연결되거나 연결해제되는 제1 로드 뱅크(LB1) 내지 제4 로드 뱅크(LB4) 및 상기 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제4 배터리 랙(RACK4)의 출력을 각각 제1 로드 뱅크(LB1) 내지 제4 로드 뱅크(LB4)에 연결하거나 연결해제하는 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1) 내지 제4 로드 뱅크 릴레이(LRL4)를 포함한다. 도 1에서 차단기(102)는 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제4 배터리 랙(RACK4)의 전체 출력이 전력 변환 시스템(100)에 제공되도록 하거나 차단되도록 할 수 있다.

또한, 병렬로 연결된 제1 배터리 랙(RACK1)과 제2 배터리 랙(RACK2) 및 병렬로 연결된 제3 배터리 랙(RACK3)과 제4 배터리 랙(RACK4)은 제1 릴레이(PRL1) 내지 제4 릴레이(PRL4)를 통해 서로 직렬로 연결되어 있다.

또한, 제1 배터리 랙(RACK1)과 제2 배터리 랙(RACK2)의 양전압 출력은 제1 릴레이(PRL1)와 제2 릴레이(PRL2)를 통해 파워 릴레이 어셈블리(PRA)에 연결되어 차단기(102)를 통해 전력 변환 시스템(100)에 연결되어 있다.

또한, 제3 배터리 랙(RACK3)과 제4 배터리 랙(RACK4)의 음전압 출력은 제3 릴레이(PRL3)와 제4 릴레이(PRL4)를 통해 파워 릴레이 어셈블리(PRA)에 연결되어 차단기(102)를 통해 전력 변환 시스템(100)에 연결되어 있다.

또한, 도 5에 도시된 본 발명의 제5 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는, 상기 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제4 배터리 랙(RACK4)의 배터리 관리 시스템(BMS1, ..., BMS4) 및 전력 변환 시스템(100)과 통신하는 ESS 마스터 BMS(104)를 포함할 수 있다.

또한, 병렬로 연결된 제1 배터리 랙(RACK1)과 제2 배터리 랙(RACK2)의 양전압 출력은 제1 릴레이(PRL1)와 제2 릴레이(PRL2)를 통해 파워 릴레이 어셈블리(PRA)에 의해 PCS(100)와 연결되거나 연결해제된다.

또한, 병렬로 연결된 제3 배터리 랙(RACK3)과 제4 배터리 랙(RACK4)의 음전압 출력은 제3 릴레이(PRL3)와 제4 릴레이(PRL4)를 통해 파워 릴레이 어셈블리(PRA)에 의해 PCS(100)와 연결되거나 연결해제된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제5 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 동작을 하기에 설명하기로 한다.

ESS 마스터 BMS(104)는 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제4 배터리 랙(RACK4)의 전압을 실시간으로 모니터링하여 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지되는 지를 판단한다. 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제4 배터리 랙(RACK4)의 전압은 배터리 랙 내의 BMS인 제1 BMS(BMS1) 내지 제4 BMS(BMS4)로부터 전달받을 수 있다. 하지만, 상기 ESS 마스터 BMS(104)는 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제4 배터리 랙(RACK4)에 각각 설치된 제1 랙 전압 감지부(미도시) 내지 제4 랙 전압 감지부(미도시)를 통해 배터리 랙들의 전압 값들을 직접 전달받아, 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제4 배터리 랙(RACK4)의 전압 값을 모니터링할 수도 있다.

상기 ESS 마스터 BMS(104)는 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지된 경우, 상기 전력 변환 시스템(100)에 충전 또는 방전 동작을 중지하라는 신호를 상기 전력 변환 시스템(100)에 전달하여, 상기 전력 변환 시스템(100)의 충전 또는 방전 동작을 중지시킨다.

제5 실시예에서, 제1 배터리 랙(RACK1)의 랙 전압이 기준치 이상이라고 가정하면, ESS 마스터 BMS(104)는 제1 배터리 랙(RACK1)의 BMS인 제1 BMS(BMS1)에 파워 릴레이 어셈블리(PRA)를 개방하라는 제어 신호를 전송하고, 제1 BMS(BMS1)는 PRA 제어 신호(PRAC)를 파워 릴레이 어셈블리(PRA)에 인가하여 파워 릴레이 어셈블리(PRA)를 개방시킴으로써, 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력이 전력 변환 시스템(100)과 연결되지 않도록 한다.

또한, ESS 마스터 BMS(104)는 제1 배터리 랙(RACK1)의 제1 BMS(BMS1)에 제1 릴레이(PRL1)를 개방하라는 제어 신호를 전송하고, 제1 BMS(BMS1)는 릴레이 제어 신호(PRC1)를 제1 릴레이(PRL1)에 인가하여 제1 릴레이(PRL1)를 개방시킴으로써, 제1 배터리 랙(RACK1)을 고전압 경로로부터 분리하여 독립적인 배터리 상태에 있게 한다.

다음, ESS 마스터 BMS(104)는 제1 배터리 랙(RACK1)의 BMS인 제1 BMS(BMS1)에 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력을 제1 로드 뱅크(LB1)에 연결하라는 제어 신호를 전송하고, 제1 BMS(BMS1)는 릴레이 제어 신호(LRC1)를 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1)에 인가하여 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1)를 단락시킴으로써, 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력을 제1 로드 뱅크(LB1)에 연결한다.

제1 배터리 랙(RACK1)의 출력이 제1 로드 뱅크(LB1)에 연결되면, 제1 배터리 랙(RACK1)의 전력은 제1 로드 뱅크부(LB1)를 통해 방전되어 소모된다.

그 다음, 제1 BMS(BMS1)는 릴레이 제어 신호(LRC1)를 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1)에 인가하여 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력과 제1 로드 뱅크(LB1)의 연결을 해제하고, 릴레이 제어 신호(PRC1)를 제1 릴레이(PRL1)에 인가하여 제1 릴레이(PRL1)를 단락시키며, PRA 제어 신호(PRAC)를 파워 릴레이 어셈블리(PRA)에 인가하여 PRA를 단락시킴으로써, 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력을 전력 변환 시스템(100)에 연결한다.

상기에서, 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력과 제1 로드 뱅크(LB1)의 연결을 해제한 후, 제1 배터리(RACK1)의 출력을 전력 변환 시스템(100)에 연결하는 대신에, 제1 배터리(RACK1)의 출력을 전력 변환 시스템(100)에 먼저 연결한 후, 제1 배터리 랙(RACK1)의 출력과 제1 로드 뱅크(LB1)의 연결을 해제할 수도 있다.

본 발명의 제5 실시예에서는 하나의 배터리 랙의 전압을 밸런싱하는 것을 설명하였지만, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고, 상술한 밸런싱 방식에 기반하여, 복수의 배터리 랙의 전압을 동시에 밸런싱할 수 있다.

또한, 본 발명의 제5 실시예에 의한 배터리 밸런싱 장치는 직렬-병렬로 연결된 4개의 배터리 랙들의 전압들을 밸런싱할 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 직렬-병렬로 연결된 더 많은 수의 배터리 랙들의 전압들을 밸런싱할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제5 실시예에 의하면, 간단한 스위칭 제어만으로 복수의 배터리 랙에 대한 배터리 랙 밸런싱을 동시에 수행할 수 있으며, 배터리 랙 밸런싱 이후에 바로 시스템의 운전이 가능하여 시스템의 재가동에 소요되는 시간 및 리소스를 절감할 수 있다.

제6 실시예

도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 블록도로서, 제6 실시예에 따른 배터리 랙 밸런싱 장치는 ESS 내의 배터리 랙의 구성이 직렬-병렬연결이면서 하나의 대용량 로드 뱅크를 ESS 내에 하나만 배치한 구조이다.

하기에, 도 6을 참조하여, 본 발명의 제6 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 6에 도시된 본 발명의 제6 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는, 배터리 랙마다 하나의 로드 뱅크를 할당하는 대신에, 전체 배터리 랙들에 하나의 대용량 로드 뱅크(LB)를 할당한다는 점만 제외하곤, 도 5에 도시된 본 발명의 제5 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치와 동일하다.

도 5에 도시된 본 발명의 제5 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는 배터리 랙마다 하나씩 로드 뱅크를 구비하여, 배터리 랙 밸런싱을 수행하였지만, 도 6에 도시된 본 발명의 제6 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치는 하나의 대용량 로드 뱅크(LB)가 배터리 랙들(RACK1, ..., RACKn)에 연결되거나 연결해제됨으로써, 배터리 랙 밸런싱이 수행된다.

또한, 제1 BMS(BMS1) 내지 제4 BMS(BMS4)는 제1 릴레이 제어 신호(LRC1) 내지 제4 릴레이 제어 신호(LRC4)를 제1 로드 뱅크 릴레이(LRL1) 내지 제4 로드 뱅크 릴레이(LRL4)에 인가하여 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제4 배터리 랙(RACK4) 중 임의의 배터리 랙들의 출력들을 대용량 로드 뱅크(LB)에 연결하거나 연결해제할 수 있다.

또한, 제1 BMS(BMS1) 내지 제4 BMS(BMS4)는 제1 로드 뱅크 제어 신호(LC1) 내지 제4 로드 뱅크 제어 신호(LC4)를 대용량 로드 뱅크(LB)에 인가하여, 대용량 로드 뱅크(LB)의 로드를 조정할 수 있다.

본 발명의 제6 실시예에 의한 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치의 동작은 대용량 로드 뱅크(LB)와 관련된 부분만 제5 실시예와 차이가 있고 나머지 부분은 제5 실시예의 동작과 동일하므로 생략하기로 한다.

배터리 랙 밸런싱 방법 실시예

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 방법의 흐름도이다.

도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 방법에 대해 설명하기로 한다.

단계 S700에서, ESS 마스터 BMS(104)는 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 전압을 모니터링한다. 상기 제1 배터리 랙(RACK1) 내지 제n 배터리 랙(RACKn)의 전압은 배터리 랙 내의 BMS인 제1 BMS(BMS1) 내지 제n BMS(BMSn)로부터 전달받을 수 있다.

단계 S702에서, ESS 마스터 BMS(104)는 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지되는 지를 판단한다.

기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지되는 경우, 단계 S704에서 ESS 마스터 BMS(104)는 전력 변환 시스템(100)에 충전 또는 방전 동작을 중지하라는 신호를 전력 변환 시스템(100)에 전달하여, 전력 변환 시스템(100)의 충전 또는 방전 동작을 중지시킨다.

단계 S706에서, ESS 마스터 BMS(104)는 배터리 랙의 전압이 기준치 이상인 적어도 하나의 배터리 랙들의 BMS들 및 해당 배터리 랙들과 직렬, 병렬 또는 직렬-병렬로 연결된 배터리 랙들의 BMS들에 제어 신호를 전송하여, 해당 배터리 랙들과 전력 변환 시스템(100)과의 연결을 해제하여 해당 배터리 랙들을 고전압 경로로부터 연결해제하고, 해당 배터리 랙들과 직렬, 병렬 또는 직렬-병렬로 연결된 다른 배터리 랙들과의 연결도 해제함으로써, 배터리 랙 전압이 기준치 이상인 적어도 하나의 배터리 랙들을 독립적인 배터리 랙 상태로 구성한다.

단계 S708에서, ESS 마스터 BMS(104)는 밸런싱이 필요한 적어도 하나의 배터리 랙들의 BMS들에 로드 뱅크에 연결하라는 제어 신호를 전송하고, 밸런싱이 필요한 배터리 랙들 내의 BMS들은 배터리 랙들의 출력을 로드 뱅크에 연결하여, 밸런싱이 필요한 적어도 하나의 배터리 랙들의 전력을 로드 뱅크를 통해 방전하여 소모시킨다.

한편, ESS 마스터 BMS(104)는 전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전압 값을 실시간으로 모니터링하고, 전압 값이 다른 배터리 랙의 전압 값에 가까워질수록 로드 제어 명령을 해당 배터리 랙의 BMS에 내리고, 해당 BMS는 로드 제어 신호를 로드 뱅크에 인가하여 로드 뱅크에 로드 조절 요청을 한다.

한편, 전압 불균형이 발생한 배터리 랙들의 전압이 다른 배터리 랙들의 전압 값과 동일해지는 경우, ESS 마스터 BMS(104)는 해당 BMS들에 로드 뱅크의 로드를 최소화하라는 신호를 전달하고, BMS들은 로드 제어 신호를 로드 뱅크에 인가하여 로드 뱅크의 부하를 최소화한다.

그 다음, ESS 마스터 BMS(104)는 배터리 랙들의 BMS들에 정상 연결 명령을 내리고, 배터리 랙들의 BMS들은 배터리 랙들 간에 연결된 릴레이 또는 배터리 랙과 PCS 간에 연결된 PRA를 단락시켜 배터리 랙들의 직렬 연결, 병렬 연결 또는 직렬-병렬 연결 구성을 정상 운전 상태로 정상화함으로써, 배터리 랙들의 출력을 전력 변환 시스템(100)에 연결한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

(1) ESS의 운용 중에 ESS 마스터 BMS는 ESS내에 구성된 적어도 하나의 배터리 랙의 랙 전압을 실시간으로 모니터링한다.

(2) ESS내 구성된 배터리 랙의 전압이 기준치 이상으로 편차가 발생한 경우, ESS 마스터 BMS는 PCS와 에너지 관리 시스템(EMS: Energy Management System, 미도시) 등에 ESS의 상태를 전송한다. 이 단계는 랙 밸런싱 대기 단계이다.

(3) PSC는 ESS 마스터 BMS로부터 랙 밸런싱 대기 정보 접수 시, 충전 또는 방전 동작을 중지하고, 리셋 또는 준비 모드로 전환한다. 이 단계는 충전 또는 방전 동작 중지 단계이다.

(4) ESS 마스터 BMS는 PCS의 동작 중지를 확인한 후 ESS의 배터리 랙 연결이 병렬 구성으로 되어 있는 경우에는 PCS와 연결되는 고전압 경로의 PRA를 개방한다. ESS의 배터리 랙 연결이 직렬 또는 직렬-병렬 혼합 구성으로 되어 있는 경우에는 PCS와 연결되는 고전압 경로의 PRA를 개방하고, 배터리 랙들 간에 직렬로 연결된 고전압 경로의 릴레이도 개방하여, ESS 내 구성된 배터리 랙들을 독립적인 배터리 상태로 구성한다.

(5) ESS 마스터 BMS는 ESS 내 구성된 배터리 랙들을 독립적인 배터리 상태로 구성한 후, 개별 배터리 랙의 전압을 확인하여 배터리 랙들 간에 전압 불균형이 발생된 배터리 랙들의 랙 BMS로 밸런싱 명령을 내리고 배터리 랙의 전압 불균형 차이의 정도에 기반하여 로드 뱅크 로드 제어 명령을 내린다.

(6) ESS 마스터 BMS로부터 밸런싱 명령을 받은 전압 불균형 상태의 배터리 랙의 랙 BMS는 해당 배터리 랙에 하나씩 할당된 로드 뱅크 또는 ESS 내에 배치된 하나의 대용량 로드 뱅크에 활성화 준비 신호를 전달한 후, 로드 뱅크와 해당 배터리 랙의 고전압 경로 간의 릴레이를 단락시킨다.

(7) ESS 마스터 BMS로부터 밸런싱 명령을 받은 전압 불균형 상태의 배터리 랙의 랙 BMS는 로드 뱅크에게 적정한 로드, 예를 들어, 플 로드(full load), 하프 로드(half load)를 요청한 후, 로드 뱅크를 통해 배터리 랙의 전력을 방전시켜 소모시킨다.

(8) ESS 마스터 BMS는 전압불균형이 발생한 해당 배터리 랙의 랙 전압을 실시간으로 모니터링하며, 전압불균형이 발생한 배터리 랙의 전압이 다른 배터리 랙의 전압 값에 가까워질수록 로드 제어 명령을 해당 배터리 랙의 랙 BMS에 하달하고, 해당 배터리 랙의 BMS는 로드 뱅크에 로드 조절을 요청한다.

(9) 전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전압이 다른 배터리 랙의 전압과 동일해지는 시점에 ESS 마스터 BMS는 해당 배터리 랙의 랙 BMS에 로드 뱅크의 로드를 최소화하도록 명령하고 해당 배터리 랙의 랙 BMS는 밸런싱에 사용 중인 로드 뱅크에 제어 신호를 인가하여 로드 뱅크의 로드를 최소 로드로 전환한 후 해당 배터리 랙과 로드 뱅크 간의 고전압 경로의 릴레이를 개방시키거나, 먼저 해당 배터리 랙과 로드 뱅크 간의 고전압 경로의 릴레이를 개방시킨 후 로드 뱅크의 로드를 최소 로드로 전환하거나 운전 중지시킨다.

본 발명의 일 실시예는, 모든 유형의 배터리를 사용하는 ESS 뿐만 아니라 복수의 배터리 랙을 포함하는 어떤 유형의 시스템에도 적용될 있다. 본 발명의 일 실시예는, ESS 내의 배터리 랙들 또는 복수의 배터리 랙을 사용하는 시스템에서, 배터리 랙들이 직렬, 병렬 또는 직렬-병렬 연결된 경우, 적어도 하나의 배터리 랙의 이상 동작에 의해 에너지 부하 이상으로 시스템 소손 또는 화재 예상 시, 이상 동작 중인 배터리 랙의 전력을 로드 뱅크에 연결시켜 소모시킴으로써, 시스템 보호 및 감시를 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 그리드(전력망)와 연결되는 PCS로 예상치 못한 고전력의 에너지가 유입되거나 스마트 그리드 시스템상의 배터리 시스템이 완충되어 있는 상태에서, 광발전 또는 풍력 발전과 같은 신재생 에너지의 예상치 못한 고전력이 유입되거나 기상환경에 따른 신재생 에너지의 생산전력의 피크가 급속하게 불안정한 경우, 신재생 에너지에 의한 그리드의 전력품질 저하를 막기 위해 저장된 배터리 랙의 에너지를 방전시킴과 동시에 신재생 에너지의 발전 전력을 배터리 랙으로 바로 충전하여, 그리드의 전력 품질을 유지할 수 있다.

기본적으로 그리드에 연계되는 ESS 내의 배터리 랙의 에너지 흐름 경로는 PCS를 통해서만 충전 또는 방전이 가능하지만, 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 랙 밸런싱 장치 및 방법에 의하면, 불가피한 상황에서 배터리 랙의 방전 경로를 확보할 수 있고, 전체 신재생 에너지 시스템 및 그리드 연계 시스템의 보호 및 감시 수단으로 활용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, ESS 또는 다른 배터리 시스템에서 배터리 랙 간의 전압 불균형 해소를 위하여 로드 뱅크와 스위칭 제어를 이용하여, 간단한 스위칭 제어만으로 다수의 배터리 랙의 밸런싱을 동시에 수행할 수 있으며, 배터리 랙 밸런싱 이후에 바로 시스템의 운전이 가능하여 시스템의 재가동에 소요되는 시간 및 리소스를 절감할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로, 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

100 : 전력 변환 시스템
102 : 차단기
104 : ESS 마스터 BMS
RACK1, ..., RACKn : 제1 배터리 랙 내지 제n 배터리 랙
BMS1, ..., BMSn : 제1 배터리 관리 시스템 내지 제n 배터리 관리 시스템
PRA : 파워 릴레이 어셈블리
PRA1, ..., PRAn : 제1 파워 릴레이 어셈블리 내지 제n 파워 릴레이 어셈블리
LB : 대용량 로드 뱅크
LB1, ..., LBn : 제1 로드 뱅크 내지 제n 로드 뱅크
LRL1, ..., LRLn : 제1 로드 뱅크 릴레이 내지 제n 로드 뱅크 릴레이
PRL1, ..., LRL(n-1) : 제1 릴레이 내지 제(n-1) 릴레이

Claims

복수의 배터리 랙 및 상기 복수의 배터리 랙의 전력을 전력 변환 시스템에 제공하거나 제공하지 않는 파워 릴레이 어셈블리부를 포함하는 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치에 있어서,
상기 복수의 배터리 랙의 출력 각각에 연결되거나 연결해제되는 로드(load) 뱅크부;
상기 복수의 배터리 랙의 각각의 출력을 상기 로드 뱅크부에 연결하거나 연결해제하는 스위칭부; 및
상기 복수의 배터리 랙의 각각의 출력 전압을 감시하고, 상기 복수의 배터리 랙의 각각의 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System, 이하 BMS라 함)과 통신하며, 상기 스위칭부 및 상기 파워 릴레이 어셈블리부의 동작을 제어하기 위한 신호를 상기 각각의 BMS에 제공하기 위한 에너지 저장 시스템 마스터 BMS를 포함하고,
상기 로드 뱅크부는 상기 복수의 배터리 랙의 출력들에 연결되거나 연결해제되는 하나의 대용량 로드 뱅크를 포함하며,
상기 스위칭부는 상기 복수의 배터리 랙의 출력들 각각을 상기 대용량 로드 뱅크에 연결하거나 연결해제하는 복수의 릴레이를 포함하는 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치.
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청구항 1에 있어서,
전압 불균형이 발생한 배터리 랙이 존재하는 경우, 상기 배터리 랙의 출력을 상기 로드 뱅크부에 연결하여 상기 전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전력을 상기 로드 뱅크부를 통해 방전시키고,
상기 전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전압이 다른 배터리 랙의 전압값과 동일해지는 경우, 상기 로드 뱅크부의 로드를 최소화한 후, 상기 배터리 랙과 상기 로드 뱅크부의 연결을 해제하는 배터리 랙 밸런싱 장치.
청구항 1에 있어서,
전압 불균형이 발생한 배터리 랙이 존재하는 경우, 상기 배터리 랙의 출력을 상기 로드 뱅크부에 연결하여 상기 전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전력을 상기 로드 뱅크부를 통해 방전시키고,
상기 전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전압이 다른 배터리 랙의 전압값과 동일해지는 경우, 상기 배터리 랙과 상기 로드 뱅크부의 연결을 해제한 후, 상기 로드 뱅크부의 로드를 최소화하는 배터리 랙 밸런싱 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 배터리 랙은 병렬로 연결되거나 연결해제되고,
상기 파워 릴레이 어셈블리부는 상기 복수의 배터리 랙의 출력에 각각 연결된 복수의 파워 릴레이 어셈블리를 포함하는 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치.
삭제
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청구항 1에 있어서,
상기 복수의 배터리 랙은 직렬로 연결되거나 연결해제되고,
상기 복수는 N을 의미하며, N은 2 이상의 정수를 나타내고,
상기 파워 릴레이 어셈블리부는 상기 직렬로 연결되는 N개의 배터리 랙의 전체 출력을 상기 전력 변환 시스템에 제공하거나 제공하지 않는 하나의 파워 릴레이를 포함하며,
상기 N개의 배터리 랙들을 서로 직렬로 연결하거나 연결해제하는 (N-1)개의 릴레이를 더 포함하는 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 복수의 배터리 랙은 직렬-병렬로 연결되거나 연결해제되고,
상기 복수는 N을 의미하며, N은 2 이상의 정수를 나타내고,
상기 파워 릴레이 어셈블리부는 상기 직렬-병렬로 연결되는 N개의 배터리 랙의 전체 출력을 상기 전력 변환 시스템에 제공하거나 제공하지 않는 하나의 파워 릴레이를 포함하며,
상기 N개의 배터리 랙을 직렬-병렬로 연결하거나 연결해제하는 N개의 릴레이를 더 포함하는 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 장치.
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복수의 배터리 랙 및 상기 복수의 배터리 랙의 전력을 전력 변환 시스템에 제공하거나 제공하지 않는 파워 릴레이 어셈블리부를 포함하는 에너지 저장 시스템의 배터리 랙 밸런싱 방법에 있어서,
(A) 상기 복수의 배터리 랙의 전압들을 모니터링하여 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지되는 지를 판단하는 단계;
(B) 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지되는 경우, 상기 전력 변환 시스템의 충전 또는 방전 동작을 중지시키는 단계;
(C) 상기 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지된 적어도 하나의 배터리 랙과 상기 전력 변환 시스템과의 연결 및 상기 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지된 적어도 하나의 배터리 랙과 다른 배터리 랙과의 연결을 해제하는 단계; 및
(D) 상기 기준치 이상의 배터리 랙 전압이 감지된 적어도 하나의 배터리 랙의 전력을 로드(load) 뱅크부를 통해 방전시키는 단계를 포함하고,
상기 로드 뱅크부는 상기 복수의 배터리 랙의 출력들에 연결되거나 연결해제되는 하나의 대용량 로드 뱅크를 포함하는 배터리 랙 밸런싱 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 복수의 배터리 랙은 직렬, 병렬 또는 직렬-병렬로 연결되거나 연결해제되는 배터리 랙 밸런싱 방법.
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청구항 14에 있어서,
상기 단계 (D) 이후에,
전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전압이 다른 배터리 랙의 전압과 동일해지는 경우, 상기 로드 뱅크부의 로드를 최소화한 후, 상기 배터리 랙과 상기 로드 뱅크부의 연결을 해제하는 단계를 더 포함하는 배터리 랙 밸런싱 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 단계 (D) 이후에,
전압 불균형이 발생한 배터리 랙의 전압이 다른 배터리 랙의 전압값과 동일해지는 경우, 상기 배터리 랙과 상기 로드 뱅크부의 연결을 해제한 후, 상기 로드 뱅크부의 로드를 최소화하는 단계를 더 포함하는 배터리 랙 밸런싱 방법.