KR101576040B1 - 가중치 함수를 이용하여 ｅｄｌｃ의 출력을 제어하기 위한 장치 및 그 방법 - Google Patents

가중치 함수를 이용하여 ｅｄｌｃ의 출력을 제어하기 위한 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치는 EDLC 모듈로부터 측정된 단자 전압을 기반으로 현재 운전 상태가 충전운전 상태인지 방전운전 상태인지를 판별하는 충전/방전 판별부; 측정된 상기 단자 전압을 기반으로 가중치를 설정하는 가중치 설정부; 측정된 상기 EDLC 모듈의 단자 전압에 기 설정된 가중치를 적용하는 가중치 적용부; 및 상기 가중치가 적용된 단자 전압과 기 설정된 운전 전압을 기반으로 상기 EDLC 모듈의 충전 또는 방전을 제한하는 충전/방전 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가중치 함수를 이용하여 ＥＤＬＣ의 출력을 제어하기 위한 장치 및 그 방법 {APPARTUS FOR CONTROLLING OUTPUT OF EDLC USING WEIGHT FUNCTION AND METHOD THEREOF}
본 발명은 EDLC(Electric Double Layered Capacitor) 출력 제어 방법에 관한 것으로서, 특히, 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
지구 온난화와 원자력 발전 문제에 대한 해결책으로 태양광, 풍력, 연료전지와 같은 신재생에너지의 보급의 필요성이 가속화되고 있다. 그러나 태양광, 풍력과 같은 신재생에너지 전원은 그 특성상 출력의 제어가 불가능하며 기상상태에 따라 출력변동이 매우 심한 단점이 있다. 연료전지와 같은 신재생전원은 수소를 에너지원으로 사용하여 출력은 안정되어 있으나 출력의 응동이 느려 급격한 부하변동에 대응하는 어려움이 있는 단점이 있다.
이러한 태양광, 풍력, 연료전지의 시스템적인 단점을 보완하기 위하여 축전지나 EDLC(Electric Double Layered Capacitor, 전기이중층 커패시터)와 같은 전력저장장치를 이용한 복합시스템을 사용하고 있다. 그 중 EDLC는 일반적으로 슈퍼커패시터(Super Capacitor) 혹은 울트라커패시터(Ultra Capacitor)로 알려져 있다. EDLC는 출력밀도가 매우 높으며 효율이 매우 좋다. 유지비용이 없으며 온도특성이 우수하며 안정성이 좋은 특징이 있다. 수명이 매우 길며 내부저항이 낮고 충방전회로 및 주변 보호회로가 간단한 장점이 있다. 이에 비하여 에너지밀도는 매우 낮으며 단위셀의 전압이 낮아 많은 수의 직렬연결이 필요하고 높은 자기방전률을 가지는 단점이 있다.
따라서 특히 EDLC를 전력계통에 연계하여 신재생에너지의 출력을 보상하기 위한 운전을 할 때에는 EDLC의 낮은 에너지밀도로 인하여 일반적인 축전지에 비해 전압의 변동이 심하며 쉽게 과충전 상태나 과방전상태에 도달하는 등의 문제점이 있다.
관련선행기술문헌으로는 한국 등록특허공보 제11-0455830호(2011.09.21)가 있다.
따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 출력 가중치를 설정하여 그 설정된 출력 가중치를 기반으로 EDLC 모듈의 전압이 운전전압 이상에서는 충전을 제한하고 운전전압 이하에서는 방전을 제한하도록 하는 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치는 EDLC 모듈로부터 측정된 단자 전압을 기반으로 현재 운전 상태가 충전운전 상태인지 방전운전 상태인지를 판별하는 충전/방전 판별부; 측정된 상기 단자 전압을 기반으로 가중치를 설정하는 가중치 설정부; 측정된 상기 EDLC 모듈의 단자 전압에 상기 설정된 가중치를 적용하는 가중치 적용부; 및 상기 가중치가 적용된 단자 전압과 기 설정된 운전 전압을 기반으로 상기 EDLC 모듈의 충전 또는 방전을 제한하는 충전/방전 결정부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 가중치 설정부는 상기 충전운전인 경우, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전종지전압 이상이면 가중치를 0으로 설정하고, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전전종지전압과 충전보호전압 사이에서는 가중치를 현재 전압에 비례하여 0~1로 설정하며, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전보호전압 이하에서는 가중치를 1로 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 가중치 설정부는 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전전종지전압과 충전보호전압 사이에서는 가중치를 다음의 수학식
Figure 112013118475587-pat00001
에 의해 구하고, 여기서, Vbt는 단자 전압을 나타내고, OVst는 충전전종지전압을 나타내며, VH는 충전보호전압을 나타내는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 가중치 설정부는 방전운전인 경우, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전종지전압 이하이면 가중치를 0으로 설정하고, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전전종지전압과 방전보호전압 사이에서는 가중치를 현재 전압에 비례하여 0~1로 설정하며, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전보호전압 이상에서는 가중치를 1로 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 가중치 설정부는 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전전종지전압과 방전보호전압 사이에서는 가중치를 다음의 수학식
Figure 112013118475587-pat00002
에 의해 하고, 여기서, Vbt는 단자 전압을 나타내고, UVst는 방전전종지전압을 나타내며, VL은 방전보호전압을 나타내는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 충전/방전 결정부는 상기 가중치가 적용된 단자 전압이 기 설정된 운전 전압 이상이 되면, 상기 EDLC 모듈의 충전을 제한하고, 상기 가중치가 적용된 단자 전압이 기 설정된 운전 전압 이하가 되면, 상기 EDLC 모듈의 방전을 제한하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 방법은 EDLC 모듈로부터 측정된 단자 전압을 기반으로 현재 운전 상태가 충전운전 상태인지 방전운전 상태인지를 판별하는 충전/방전 판별단계; 측정된 상기 단자 전압을 기반으로 가중치를 설정하는 가중치 설정단계; 측정된 상기 EDLC 모듈의 단자 전압에 상기 설정된 가중치를 적용하는 가중치 적용단계; 및 상기 가중치가 적용된 단자 전압과 기 설정된 운전 전압을 기반으로 상기 EDLC 모듈의 충전 또는 방전을 제한하는 충전/방전 결정단계를 할 수 있다.
바람직하게, 상기 가중치 설정단계는 상기 충전운전인 경우, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전종지전압 이상이면 가중치를 0으로 설정하고, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전전종지전압과 충전보호전압 사이에서는 가중치를 현재 전압에 비례하여 0~1로 설정하며, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전보호전압 이하에서는 가중치를 1로 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 가중치 설정부는 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전전종지전압과 충전보호전압 사이에서는 가중치를 다음의 수학식
Figure 112013118475587-pat00003
에 의해 구하고, 여기서, Vbt는 단자 전압을 나타내고, OVst는 충전전종지전압을 나타내며, VH는 충전보호전압을 나타내는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 가중치 설정단계는 방전운전인 경우, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전종지전압 이하이면 가중치를 0으로 설정하고, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전전종지전압과 방전보호전압 사이에서는 가중치를 현재 전압에 비례하여 0~1로 설정하며, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전보호전압 이상에서는 가중치를 1로 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 가중치 설정단계는 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전전종지전압과 방전보호전압 사이에서는 가중치를 다음의 수학식
Figure 112013118475587-pat00004
에 의해 하고, 여기서, Vbt는 단자 전압을 나타내고, UVst는 방전전종지전압을 나타내며, VL은 방전보호전압을 나타내는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 충전/방전 결정단계는 상기 가중치가 적용된 단자 전압이 기 설정된 운전 전압 이상이 되면, 상기 EDLC 모듈의 충전을 제한하고, 상기 가중치가 적용된 단자 전압이 기 설정된 운전 전압 이하가 되면, 상기 EDLC 모듈의 방전을 제한하는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 본 발명은 출력 가중치를 설정하여 그 설정된 출력 가중치를 기반으로 EDLC 모듈의 전압이 운전전압 이상에서는 충전을 제한하고 운전전압 이하에서는 방전을 제한하도록 함으로써, 과충전과 과방전을 보호할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 시스템이 운전 중에 설정된 전압 이상으로 충전되는 것과 설정된 전압 이하로 방전되는 것을 간단히 제한하기 때문에 간단한 소프트웨어의 추가로 EDLC 에너지저장 장치의 운전의 안정성 및 연속성을 제고할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전과 과방전을 보호하기 위한 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가중치를 설정하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 풍력발전변동 보상을 위한 EDLC 에너지저장장치의 운영 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 EDLC 모듈의 구성에 따른 가중치의 설정 방법 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 EDLC의 출력을 제어하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치 및 그 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
특히, 본 발명에서는 출력 가중치를 설정하여 그 설정된 출력 가중치를 기반으로 EDLC 모듈의 전압이 운전전압 이상에서는 충전을 제한하고 운전전압 이하에서는 방전을 제안하도록 하는 새로운 EDLC의 출력을 제어하기 위한 방안을 제안한다.
이때, EDLC는 일반적으로 슈퍼 커패시터(Super Capacitor) 또는 울트라 커패시터(Ultra Capacitor)로 알려져 있다. 이러한 EDLC는 출력밀도가 매우 높으며 효율이 매우 좋고, 유지비용이 없으며 온도특성이 우수하며 안정성이 좋으며, 수명이 매우 길며 내부저항이 낮고 충방전회로 및 주변 보호회로가 간단한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전과 과방전을 보호하기 위한 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 계통연계인버터의 제어 알고리즘에 본 발명에서 제안하는 가중치함수를 이용한 과충전 및 과방전 보호알고리즘(100)이 적용된 전체 EDLC 에너지저장장치의 전력변환장치의 제어 알고리즘 나타낸 것이다.
일반적인 계통연계 인버터의 제어 알고리즘은 연계점 순시전압(Va, Vb, Vc)으로부터 위상동기루프(Phase Locked Loop)알고리즘을 이용하여 입력전압의 순시전기각(θ)을 추정하며 추정된 순시전기각 정보와 3상 출력 전류(ia, ib, ic)로부터 d-q 변환에 의해 구해진 d축 및 q축 전류(i_d 및 i_q)를 PI 제어기를 이용하여 기준전류(i_d * 및 i_q *)에 대한 보상량을 계산한 후, 각각의 외란 성분(ωLi _d 및 ωLi _q)과 합산하여 d축 및 q축 기준 전압(Vd _ ref 및 Vq _ ref)을 구하고, 이를 역변환한 3상 성분의 기준 전압(V* a, V* b, V* c)으로 변환시켜 PWM 발생기에 보내지고 인버터가 출력 전압을 생성하는 데 필요한 게이트 펄스를 발생하게 된다. 이 경우 d-q 변환 및 역변환에는 입력 전압(Va, Vb, Vc)의 위상동기루프(PLL)에 의한 순시 전기각(θ)이 이용되고, q축 및 d축 기준전류(Iq * 및 Id *)는 목표치 유효 및 무효 전력(P*, Q*)으로부터 구해질 수 있다.
본 발명의 과충전 및 과방전 보호 알고리즘(100)은 상술한 바와 같은 계통연계인버터의 유무효전력 및 전류제어 알고리즘의 유효전력 제어 루프에 과충전 및 과방전 보호를 위한 출력 가중치를 설정하여 그 설정된 출력 가중치를 이용하여 EDLC 모듈의 전압이 운전전압 이상에서는 충전을 제한하여 과충전을 보호하게 하고 운전전압 이하에서는 방전을 제한하여 과방전을 보호하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치는 단자 전압 측정부(210), 충전/방전 판별부(220), 가중치 설정부(230), 가중치 적용부(240), 충전/방전 결정부(250) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
단자 전압 측정부(210)는 EDLC 모듈로부터 인가되는 단자 전압을 측정할 수 있다.
충전/방전 판별부(220)는 측정된 단자 전압을 기반으로 현재 운전 상태가 충전운전인지 방전운전인지를 판별할 수 있다.
즉, 충전운전과 방전운전의 판별은 현재 시스템의 출력이 계통으로 전력을 내보는 경우는 방전으로 판별하고, 계통으로부터 전력을 소모하면 충전으로 판별하게 된다.
가중치 설정부(230)는 측정된 단자 전압을 기반으로 가중치를 설정할 수 있다.
가중치 적용부(240)는 측정된 단자 전압에 상기 설정된 가중치를 적용할 수 있다.
충전/방전 결정부(250)는 가중치가 적용된 단자 전압과 기 설정된 운전 전압을 기반으로 EDLC 모듈의 충전 또는 방전을 제한하여 과충전 과방전을 보호할 수 있다.
즉, 충전/방전 결정부(250)는 가중치가 적용된 단자 전압이 기 설정된 운전 전압 이상이면, EDLC 모듈의 충전을 제한하여 과충전을 방지하고, 가중치가 적용된 단자 전압이 기 설정된 운전 전압 이하이면, 방전을 제한하여 과방전을 방지하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가중치를 설정하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 현재 EDLC 모듈의 단자전압을 측정하여 그 측정된 단자 전압을 기반으로 현재 운전 상태가 충전운전인지 방전운전인지를 판별할 수 있다.
충전운전인 경우, 현재 EDLC 모듈의 단자전압이 충전종지전압(OVst) 이상이면 가중치를 0으로 설정하며, 충전전종지전압(OVst)과 충전보호전압(VH) 사이에서는 가중치를 현재 전압에 비례하여 0~1로 설정하게 된다.
이때, 충전전종지전압(OVst)과 충전보호전압(VH) 사이에서 가중치로는 0~1로 설정하게 되는데, 이러한 가중치 weight는 다음의 [수학식 1]을 이용하여 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112013118475587-pat00005
여기서, Vbt는 단자 전압을 나타내고, OVst는 충전전종지전압을 나타내며, VH는 충전보호전압을 나타낸다.
충전보호전압(VH) 이하에서는 가중치를 1로 설정하여 원활한 충전이 이루어지도록 한다.
방전운전인 경우, 현재 EDLC 모듈의 단자전압이 방전종지전압(UVst) 이하이면 가중치를 0으로 설정하며, 방전전종지전압(UVst)과 방전보호전압(VL) 사이에서는 가중치를 현재 전압에 비례하여 0~1로 설정한다.
이때, 방전전종지전압(UVst)과 방전보호전압(VL) 사이에서는 가중치는 0~1로 설정하게 되는데, 이러한 가중치 weight는 다음의 [수학식 2]를 이용하여 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112013118475587-pat00006
여기서, Vbt는 단자 전압을 나타내고, UVst는 방전전종지전압을 나타내며, VL은 방전보호전압을 나타낸다.
방전보호전압(VL) 이상에서는 가중치를 1로 설정하여 원활한 방전이 이루어지도록 한다.
도 4는 풍력발전변동 보상을 위한 EDLC 에너지저장장치의 운영 예를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, EDLC 시스템은 풍력발전기의 출력변동을 측정하고 측정된 풍력변동 중 과조파성분을 보상하도록 한 것으로 출력 변동에 따라 EDLC의 보상 출력이 결정된다.
이렇게 결정된 보상출력의 양에 따라 EDLC 모듈의 전압이 변동하게 되는데, 안정적인 운전을 위하여 본 발명에서 제시된 가중치를 이용하여 EDLC 모듈의 과충전 및 과방전을 보호하기 위한 알고리즘을 적용하므로써, EDLC 모듈 전압의 변동에 따른 시스템의 운전정지를 최소화하여 연속적으로 보상기능을 수행할 수 있다.
도 5는 EDLC 모듈의 구성에 따른 가중치의 설정 방법 예를 나타내는 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 EDLC는 252개의 직렬구성을 가지며 EDLC 제조사에서 제안하는 사양에 따라 단위 셀 전압의 운전값을 설정하게 된다. 이렇게 설정된 단위 셀 전압으로부터 EDLC 모듈의 운전 전압을 설정하고 그 설정된 운전 전압에 따른 충전 운전과 방전 운전의 가중치 값이 설정되는 예를 보여주고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 EDLC의 출력을 제어하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치(이하, 출력제어 장치라고 한다)는 EDLC 모듈로부터 인가되는 단자 전압을 측정할 수 있다(S610).
다음으로, 출력제어 장치는 측정된 단자 전압을 기반으로 현재 운전 상태가 충전운전인지 방전운전인지를 판별할 수 있다(S620).
다음으로, 출력제어 장치는 측정된 단자 전압에 기 설정된 가중치를 적용할 수 있다(S630).
다음으로, 출력제어 장치는 가중치가 적용된 단자 전압과 기 설정된 운전 전압을 기반으로 EDLC 모듈의 충전 또는 방전을 제한하여 과충전 과방전을 보호할 수 있다(S640).
즉, 출력제어 장치는 가중치가 적용된 단자 전압이 기 설정된 운전 전압 이상이 되면, EDLC 모듈의 충전을 제한하여 과충전을 방지하고, 가중치가 적용된 단자 전압이 기 설정된 운전 전압 이하가 되면, 방전을 제한하여 과방전을 방지하게 된다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
210: 단자 전압 측정부
220: 충전/방전 판별부
230: 가중치 설정부
240: 가중치 적용부
250: 충전/방전 결정부

Claims (12)

  1. EDLC 모듈로부터 측정된 단자 전압을 기반으로 현재 운전 상태가 충전운전 상태인지 방전운전 상태인지를 판별하는 충전/방전 판별부;
    측정된 상기 단자 전압을 기반으로 가중치를 설정하는 가중치 설정부;
    측정된 상기 EDLC 모듈의 단자 전압에 상기 설정된 가중치를 적용하는 가중치 적용부; 및
    상기 가중치가 적용된 단자 전압과 기 설정된 운전 전압을 기반으로 상기 EDLC 모듈의 충전 또는 방전을 제한하는 충전/방전 결정부를 포함하고,
    상기 가중치 설정부는,
    충전운전인 경우, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전전종지전압과 충전보호전압 사이에서는 가중치를 현재 전압에 비례하여 0~1로 설정하되,
    다음의 수학식
    Figure 112015062753081-pat00017
    에 의해 구하고,
    여기서, Vbt는 단자 전압을 나타내고, OVst는 충전전종지전압을 나타내며, VH는 충전보호전압을 나타내는 것을 특징으로 하는 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 가중치 설정부는,
    상기 충전운전인 경우, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전종지전압 이상이면 가중치를 0으로 설정하고,
    상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전보호전압 이하에서는 가중치를 1로 설정하는 것을 특징으로 하는 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치.
  3. 삭제
  4. EDLC 모듈로부터 측정된 단자 전압을 기반으로 현재 운전 상태가 충전운전 상태인지 방전운전 상태인지를 판별하는 충전/방전 판별부;
    측정된 상기 단자 전압을 기반으로 가중치를 설정하는 가중치 설정부;
    측정된 상기 EDLC 모듈의 단자 전압에 상기 설정된 가중치를 적용하는 가중치 적용부; 및
    상기 가중치가 적용된 단자 전압과 기 설정된 운전 전압을 기반으로 상기 EDLC 모듈의 충전 또는 방전을 제한하는 충전/방전 결정부를 포함하고,
    상기 가중치 설정부는,
    방전운전인 경우, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전전종지전압과 방전보호전압 사이에서는 가중치를 현재 전압에 비례하여 0~1로 설정하되,
    다음의 수학식
    Figure 112015062753081-pat00018
    에 의해 구하고,
    여기서, Vbt는 단자 전압을 나타내고, UVst는 방전전종지전압을 나타내며, VL은 방전보호전압을 나타내는 것을 특징으로 하는 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가중치 설정부는,
    방전운전인 경우, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전종지전압 이하이면 가중치를 0으로 설정하고,
    상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전보호전압 이상에서는 가중치를 1로 설정하는 것을 특징으로 하는 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치.
  6. 제1 항 또는 제4항에 있어서,
    상기 충전/방전 결정부는,
    상기 가중치가 적용된 단자 전압이 기 설정된 운전 전압 이상이 되면, 상기 EDLC 모듈의 충전을 제한하고,
    상기 가중치가 적용된 단자 전압이 기 설정된 운전 전압 이하가 되면, 상기 EDLC 모듈의 방전을 제한하는 것을 특징으로 하는 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 장치.
  7. EDLC 모듈로부터 측정된 단자 전압을 기반으로 현재 운전 상태가 충전운전 상태인지 방전운전 상태인지를 판별하는 충전/방전 판별단계;
    측정된 상기 단자 전압을 기반으로 가중치를 설정하는 가중치 설정단계;
    측정된 상기 EDLC 모듈의 단자 전압에 상기 설정된 가중치를 적용하는 가중치 적용단계; 및
    상기 가중치가 적용된 단자 전압과 기 설정된 운전 전압을 기반으로 상기 EDLC 모듈의 충전 또는 방전을 제한하는 충전/방전 결정단계를 포함하고,
    상기 가중치 설정단계는,
    충전운전인 경우, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전전종지전압과 충전보호전압 사이에서는 가중치를 현재 전압에 비례하여 0~1로 설정하되,
    다음의 수학식
    Figure 112015062753081-pat00019
    에 의해 구하고,
    여기서, Vbt는 단자 전압을 나타내고, OVst는 충전전종지전압을 나타내며, VH는 충전보호전압을 나타내는 것을 특징으로 하는 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가중치 설정단계는,
    상기 충전운전인 경우, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전종지전압 이상이면 가중치를 0으로 설정하고,
    상기 EDLC 모듈의 단자전압이 충전보호전압 이하에서는 가중치를 1로 설정하는 것을 특징으로 하는 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 방법.
  9. 삭제
  10. EDLC 모듈로부터 측정된 단자 전압을 기반으로 현재 운전 상태가 충전운전 상태인지 방전운전 상태인지를 판별하는 충전/방전 판별단계;
    측정된 상기 단자 전압을 기반으로 가중치를 설정하는 가중치 설정단계;
    측정된 상기 EDLC 모듈의 단자 전압에 상기 설정된 가중치를 적용하는 가중치 적용단계; 및
    상기 가중치가 적용된 단자 전압과 기 설정된 운전 전압을 기반으로 상기 EDLC 모듈의 충전 또는 방전을 제한하는 충전/방전 결정단계를 포함하고,
    상기 가중치 설정단계는,
    방전운전인 경우, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전전종지전압과 방전보호전압 사이에서는 가중치를 현재 전압에 비례하여 0~1로 설정하되,
    다음의 수학식
    Figure 112015062753081-pat00020
    에 의해 구하고,
    여기서, Vbt는 단자 전압을 나타내고, UVst는 방전전종지전압을 나타내며, VL은 방전보호전압을 나타내는 것을 특징으로 하는 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 가중치 설정단계는,
    방전운전인 경우, 상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전종지전압 이하이면 가중치를 0으로 설정하고,
    상기 EDLC 모듈의 단자전압이 방전보호전압 이상에서는 가중치를 1로 설정하는 것을 특징으로 하는 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 방법.
  12. 제7 항 또는 제10항에 있어서,
    상기 충전/방전 결정단계는,
    상기 가중치가 적용된 단자 전압이 기 설정된 운전 전압 이상이 되면, 상기 EDLC 모듈의 충전을 제한하고,
    상기 가중치가 적용된 단자 전압이 기 설정된 운전 전압 이하가 되면, 상기 EDLC 모듈의 방전을 제한하는 것을 특징으로 하는 가중치 함수를 이용하여 EDLC의 출력을 제어하기 위한 방법.
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