KR101634012B1 - Battery Conditioning System Capable of Controlling Unbalancing Between Battery Racks and Method for Controlling Unbalancing Between Battery Racks - Google Patents

Battery Conditioning System Capable of Controlling Unbalancing Between Battery Racks and Method for Controlling Unbalancing Between Battery Racks Download PDF

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권병기
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided is a battery control device to control imbalance between battery racks, capable of controlling SOC imbalance between the battery racks even if the device is in a rest time. The present invention includes: multiple battery racks connected in parallel with each other, storing power provided from a system in a charging process, and providing the stored power to the system in a discharging process; and a controller comparing state of charge (SOC) of the battery racks and charging the battery rack with a low SOC by using power stored in the battery rack with a high SOC to balance the SOC of the plurality of battery racks if the SOC of the plurality of battery racks is imbalanced.

Description

배터리 랙간 불평형 제어가 가능한 배터리 조절 장치 및 배터리 랙간 불평형 제어 방법{Battery Conditioning System Capable of Controlling Unbalancing Between Battery Racks and Method for Controlling Unbalancing Between Battery Racks}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery control apparatus and a method for controlling unbalance between battery racks,

본 발명은 에너지 저장 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 에너지 저장 시스템의 배터리 조절 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an energy storage system, and more particularly to a battery control apparatus for an energy storage system.

산업의 발달과 더불어 전력수요가 점차 증대되고 있으며 주야간, 계절간, 일별간 전력 사용량의 격차가 점차 심화되고 있다.With the development of the industry, electric power demand is gradually increasing, and the gap between day and night, season, and day is widening.

최근에 이러한 이유로 계통의 잉여 전력을 활용하여 피크부하를 삭감하기 위한 많은 기술들이 빠르게 개발되고 있는데, 이러한 기술들 중에서 대표적인 것이 계통의 잉여 전력을 전지에 저장하거나 계통의 부족 전력을 전지에서 공급해주는 에너지 저장 시스템(Energy Storage System: ESS)이다.Recently, many techniques for reducing the peak load by utilizing the surplus power of the system have been rapidly developed for this reason. One of these technologies is to store the surplus power of the system in a battery or to supply energy And an energy storage system (ESS).

에너지 저장 시스템은 야간의 잉여 전력이나 풍력, 태양광 등의 신재생 에너지원에서 발전된 전력을 저장하였다가 피크 부하 또는 계통 사고시 배터리에 저장된 전력을 계통에 공급한다. 이를 통해 신재생 에너지원에 의해 불안정하게 변동되는 계통 전력을 안정화 시키고 최대부하 삭감과 부하 평준화를 달성할 수 있게 된다.The energy storage system stores the surplus power at night or the power generated from renewable energy sources such as wind and sunlight, and supplies the power stored in the battery to the system during a peak load or a system accident. This will stabilize the system power unstably fluctuating by the renewable energy source and achieve maximum load reduction and load leveling.

최근 다양한 신재생 에너지원의 출현으로 인해 부각되고 있는 지능형 전력망(Smart Grid)에도 이러한 에너지 저장 시스템이 이용될 수 있다.Such an energy storage system can be used for an intelligent grid (Smart Grid), which has recently been emerging due to the emergence of various renewable energy sources.

이러한 에너지 저장 시스템을 구성하는 배터리 시스템(Battery System)은, 배터리 패킹(Packing) 기술의 한계로 인해 하나 이상의 배터리들로 구성되는 배터리 랙(Battery Rack)들을 서로 병렬로 연결하여 구성하게 된다.The battery system constituting such an energy storage system is constituted by connecting battery racks constituted by one or more batteries in parallel to each other due to the limitation of battery packing technology.

그러나, 각 배터리 랙들을 병렬로 연결 시 각 배터리 랙들간의 SOC(State of Charge)의 불형형이 발생할 수 있다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 도 1a 내지 도 1e에 도시된 바와 같이, 복수개의 배터리 랙(100a~100e)들 중 SOC가 상이한 제1 배터리 랙들(100c, 100d)을 시스템에서 분리한 후 서로 동일한 SOC를 갖는 제2 배터리 랙들(100a, 100b, 100e)을 이용하여 시스템을 운전함으로써 제2 배터리 랙들(100a, 100b, 100e)의 SOC가 제1 배터리 랙(100c, 100d)의 SOC와 동일해지면 제1 배터리 랙들(100c, 100d)을 시스템에 연결시키는 방법이 제안된 바 있다.However, when the battery racks are connected in parallel, the state of charge (SOC) between the battery racks may be unstable. In order to solve such a problem, as shown in FIGS. 1A to 1E, after the first battery racks 100c and 100d having different SOCs from the plurality of battery racks 100a to 100e are separated from the system, When the SOC of the second battery racks 100a, 100b, and 100e becomes equal to the SOC of the first battery racks 100c and 100d by operating the system using the second battery racks 100a, 100b, A method of connecting the battery racks 100c and 100d to the system has been proposed.

하지만, 도 1에 도시된 바와 같은 배터리 랙간의 SOC 불평형 제어 방법은, 배터리 시스템이 운전중일 때에만 적용할 수 있고, 배터리 시스템이 휴지기(Rest Time)에 있을 때에는 적용할 수 없다는 단점이 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 "공개특허 제10-2010-0085791호(발명의 명칭: 축전지팩의 제어 관리 장치 및 그 방법, 2010.07.29. 공개)"에 개시되어 있다.However, the SOC unbalance control method between the battery racks as shown in FIG. 1 can be applied only when the battery system is in operation, and is not applicable when the battery system is in the Rest Time.
BACKGROUND ART [0002] The technology that provides the background of the present invention is disclosed in " Published Patent No. 10-2010-0085791 " (entitled " Control Management Apparatus and Method for Storage Battery Pack, 2010.07.29.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 배터리 조절 장치가 휴지기에 있더라도 배터리 랙간의 SOC 불평형을 제어할 수 있는 배터리 랙간 불평형 제어가 가능한 배터리 조절 장치 및 배터리 랙간 불평형 제어 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a battery control device and a battery pack unbalance control method capable of controlling the SOC unbalance between battery racks even when the battery control device is in a resting state, We will do it.

또한, 본 발명은 배터리 랙간의 SOC 불평형을 보다 빠른 시간 내에 제어할 수 있는 배터리 랙간 불평형 제어가 가능한 배터리 조절 장치 및 배터리 랙간 불평형 제어 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a battery control device and a battery pack unbalance control method capable of unbalanced control between battery racks that can control SOC unbalance between battery racks in a shorter time.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 랙간 불평형 제어가 가능한 배터리 조절 장치는, 서로 병렬로 연결되고, 충전시 계통으로부터 제공되는 전력을 저장하고 방전시 저장된 전력을 계통으로 제공하는 복수개의 배터리 랙; 및 상기 복수개의 배터리 랙들의 SOC(State of Charge)를 비교하고, 상기 복수개의 배터리 랙의 SOC가 불평형하면, 상기 복수개의 배터리 랙의 SOC가 평형상태가 되도록 SOC가 높은 배터리 랙에 저장된 전력을 이용하여 SOC가 낮은 배터리 랙을 충전시키는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery control apparatus capable of controlling an unbalance between battery cells, the battery control apparatus comprising: a battery control unit connected in parallel to each other for storing power supplied from a charging system, A plurality of battery racks; And comparing a state of charge (SOC) of the plurality of battery racks, and when the SOC of the plurality of battery racks is unbalanced, using power stored in the battery rack having a high SOC such that the SOCs of the plurality of battery racks are in an equilibrium state And a controller for charging the battery rack with a low SOC.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 랙간 불평형 제어 방법은, 배터리 트레이, 상기 배터리 트레이를 계통에 연계시키는 차단기, 및 상기 차단기에 병렬로 연결된 평형 제어부를 포함하는 복수개의 배터리 랙간의 불평형 제어 방법으로서, 상기 복수개의 배터리 랙들의 SOC(State of Charge)를 비교하는 단계; 및 상기 복수개의 배터리 랙의 SOC가 불평형하면, 상기 복수개의 배터리 랙의 SOC가 평형상태가 되도록 상기 차단기 및 상기 평형 제어부의 온오프 제어를 통해 SOC가 높은 배터리 랙에 저장된 전력을 SOC가 낮은 배터리 랙에 충전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an unbalance between battery packs, the method comprising: providing a plurality of battery racks including a battery tray, a circuit breaker connecting the battery tray to the system, A method for controlling an unbalance between a plurality of battery racks, the method comprising: comparing a state of charge (SOC) of the plurality of battery racks; And a control unit for controlling the power stored in the battery rack having a high SOC through on-off control of the circuit breaker and the balance control unit so that the SOC of the plurality of battery racks becomes an equilibrium when the SOCs of the plurality of battery racks are unbalanced, And a step of charging the battery.

본 발명에 따르면, 평형 제어부를 이용하여 SOC가 높은 배터리 랙의 에너지로 SOC가 낮은 배터리 랙을 충전시킬 수 있어 배터리 시스템이 휴지기에 있더라도 배터리 랙간의 SOC 불평형을 제어할 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to charge a battery rack having a low SOC due to the energy of a battery rack having a high SOC by using the balance control unit, so that the SOC unbalance between battery racks can be controlled even when the battery system is in a resting period.

또한, 본 발명에 따르면 양방향 DC-DC컨버터로 구현된 평형 제어부를 이용함으로써 배터리 랙들간의 SOC 불평형 제어에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다는 효과가 있다.Also, according to the present invention, it is possible to shorten the time required for SOC unbalance control between battery racks by using the balance control unit implemented by the bi-directional DC-DC converter.

도 1은 종래기술에 따른 배터리 랙간의 불평형 제어 방법을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치를 포함하는 전력 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 배터리 랙의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4a는 단방향 DC-DC컨버터의 전력흐름을 보여주는 도면이다.
도 4b는 양방향 DC-DC컨버터의 전력흐름을 보여주는 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 랙간의 불평형 제어 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a view showing a method of controlling the unbalance between battery racks according to the related art.
2 is a diagram illustrating a configuration of a power system including an energy storage device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing a configuration of the battery rack shown in FIG. 2. FIG.
4A is a diagram showing the power flow of the unidirectional DC-DC converter.
4B is a diagram showing the power flow of the bidirectional DC-DC converter.
FIGS. 5A to 5D illustrate a method of controlling the unbalance between battery racks according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described herein should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치를 포함하는 전력 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a power system including an energy storage device according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 시스템(200)은 에너지 관리 장치(Energy Management System: EMS, 210), 전력 관리 장치(Power Management System: PMS, 220), 및 복수개의 에너지 저장 장치(Energy Storage System: ESS, 230)를 포함한다.2, the power system 200 according to an exemplary embodiment of the present invention includes an energy management system (EMS) 210, a power management system (PMS) 220, Energy storage system (ESS, 230).

도 2에서는 전력 시스템(200)이 대용량의 전력 제공을 요구하는 사이트(Site)에 적용되는 것으로 가정하여 복수개의 에너지 저장 장치(230)를 포함하는 것으로 도시하였지만, 이는 하나의 예일 뿐 전력 시스템(200)이 소용량의 전력 제공을 요구하는 사이트에 적용되는 경우 하나의 에너지 저장 장치(230)만을 포함할 수도 있을 것이다.Although FIG. 2 illustrates the power system 200 as including a plurality of energy storage devices 230, assuming that the power system 200 is applied to a site that requires a large amount of power to be provided, May only include one energy storage device 230 when applied to a site that requires provision of a small amount of power.

먼저, 에너지 관리 장치(210)는 계통(240)의 운영상태를 감시하여 계통(240)의 운영 상태에 따라 요구되는 에너지 저장 장치(230)의 출력 지령치를 산출하고, 산출된 출력 지령치를 전력 관리 장치(220)로 전달한다.First, the energy management device 210 monitors the operation state of the system 240, calculates an output command value of the energy storage device 230 required according to the operation state of the system 240, and outputs the calculated output command value to the power management To the device (220).

전력 관리 장치(220)는, 에너지 관리 장치(210)로부터 전달되는 출력 지령치에 따라 에너지 저장 장치(230) 별 분담 출력치를 산출한다. 일 실시예에 있어서, 전력 관리 장치(220)는 각 에너지 저장 장치(230)들의 SOC(State of Charge) 차이에 기초하여 각 에너지 저장 장치(230) 별 분담 출력치를 산출할 수 있다. 전력 관리 장치(220)는 에너지 저장 장치(230) 별 분담 출력치를 각 에너지 저장 장치(230)로 전달한다.The power management device 220 calculates a shared output value for each energy storage device 230 according to an output command value transmitted from the energy management device 210. [ In one embodiment, the power management device 220 may calculate a shared output value for each energy storage device 230 based on the SOC (State of Charge) difference of each energy storage device 230. The power management device 220 transfers the shared output value of each energy storage device 230 to each energy storage device 230.

에너지 저장 장치(230)는 전력 관리 장치(220)로부터 전달되는 에너지 저장 장치 별 분담 출력치에 따라 충방전 동작을 수행하여 계통(240)으로부터 제공되는 에너지를 저장하거나 저장되어 있는 에너지를 계통(240)에 제공한다.The energy storage device 230 performs charging and discharging operations according to the shared output value of each energy storage device transmitted from the power management device 220 to store the energy supplied from the system 240 or to store the stored energy in the system 240 ).

일 실시예에 있어서, 에너지 저장 장치(230)는 도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 조절 장치(Battery Conditioning System: BCS, 250) 및 전력 조절 장치(Power Conditioning System: PCS, 260)를 포함한다.In one embodiment, the energy storage device 230 includes a Battery Conditioning System (BCS) 250 and a Power Conditioning System (PCS) 260, as shown in FIG.

도 2에서는 에너지 저장 장치(230)가 하나의 배터리 조절 장치(250) 및 하나의 전력 조절 장치(260)를 포함하는 것으로 기재하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 에너지 저장 장치(230)는 복수개의 배터리 조절 장치(250) 및 복수개의 전력 조절 장치(260)를 포함할 수도 있을 것이다.Although the energy storage device 230 is shown in FIG. 2 as including one battery conditioning device 250 and one power conditioning device 260, in an alternative embodiment, the energy storage device 230 may include a plurality of batteries Adjustment device 250 and a plurality of power conditioning devices 260. [

먼저, 배터리 조절 장치(250)는, 계통(240)으로부터 공급되는 에너지를 하나 이상의 배터리 랙(미도시)에 저장하고, 피크 부하 또는 계통 사고 발생 시 하나 이상의 배터리 랙에 저장되어 있는 에너지를 계통(240)에 공급한다.First, the battery regulator 250 stores energy supplied from the system 240 in one or more battery racks (not shown), and stores energy stored in one or more battery racks when a peak load or a grid fault occurs 240).

특히, 본 발명에 따른 배터리 조절 장치(250)는 배터리 랙들의 SOC가 불평형한 것으로 판단되면 SOC가 높은 배터리 랙을 방전시켜 SOC가 낮은 배터리 랙을 충전시킴으로써 배터리 랙들의 SOC를 평형하게 조절한다.In particular, if the SOC of the battery racks is determined to be unbalanced, the battery controller 250 controls the SOC of the battery racks to be balanced by discharging the battery rack having a high SOC to charge the battery rack having a low SOC.

이하, 본 발명에 따른 배터리 조절 장치(350)의 구성을 도 3 내지 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the battery control apparatus 350 according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 5. FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 조절 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.3 is a schematic view illustrating a configuration of a battery control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 조절 장치(250)는 복수개의 배터리 랙(310a~310n) 및 복수개의 배터리 랙(310a~310n)의 동작을 제어하는 제어기(320)를 포함한다.3, the battery regulating apparatus 250 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of battery racks 310a to 310n and a controller 320 for controlling the operation of the plurality of battery racks 310a to 310n ).

복수개의 배터리 랙(310a~310n)들은 서로 병렬로 연결되어, 전력 조절 장치(260)를 통해 계통(2400으로부터 전달되는 전력을 저장하거나 저장되어 있는 전력을 전력 조절 장치(260)를 통해 계통(240)으로 제공한다.The plurality of battery racks 310a through 310n are connected in parallel to each other to store power stored in the system 2400 via the power regulator 260 or to store the stored power through the power regulator 260, ).

이하에서는 배터리 랙(310a~310n)들 중 어느 하나의 배터리 랙(310a)을 기준으로 하여 배터리 랙(310a)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the battery rack 310a will be described in detail with reference to any one of the battery racks 310a to 310n.

배터리 랙(310a)은 도 3에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 배터리 트레이(312a), 차단기(314a), 및 평형 제어부(316a)를 포함한다.The battery rack 310a includes one or more battery trays 312a, a breaker 314a, and an equilibrium controller 316a, as shown in FIG.

배터리 트레이(312a)는 직렬 또는 병렬로 연결된 복수개의 배터리들을 갖는 복수개의 배터리 모듈(미도시)들로 구성된다. 일 실시예에 있어서, 하나의 배터리 모듈은 24개의 배터리로 구성될 수 있고, 하나의 배터리 트레이(312a)는 3개의 배터리 모듈로 구성될 수 있으며, 하나의 배터리 랙(310a)은 8개의 배터리 트레(312a)로 구성될 수 있다.The battery tray 312a is composed of a plurality of battery modules (not shown) having a plurality of batteries connected in series or in parallel. In an embodiment, one battery module may be composed of 24 batteries, one battery tray 312a may be composed of three battery modules, one battery rack 310a may be composed of eight battery trays (312a).

차단기(Circuit Breaker: CB, 314a)는 제어기(320)에 제어에 따라 온오프 되는 것으로서, 차단기(314a)가 온되면 배터리 트레이(312a)와 전력 조절 장치(260)가 전기적으로 연결되고, 차단기(314a)가 오프되면 배터리 트레이(312a)와 전력 조절 장치(260)가 전기적으로 분리된다.The circuit breaker CB 314a is turned on and off under control of the controller 320. When the breaker 314a is turned on, the battery tray 312a and the power regulator 260 are electrically connected to each other, 314a are turned off, the battery tray 312a and the power regulator 260 are electrically disconnected.

평형 제어부(316a)는 차단기(314a)에 병렬로 연결되고, 제어기(320)로부터 입력되는 PWM 신호에 따라 온오프 된다. 일 실시예에 있어서 평형 제어부(316a)는 DC-DC컨버터로 구현될 수 있다. 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 평형 제어부(316a)가 DC-DC컨버터인 것으로 기재하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 온/오프를 통해 각 배터리 랙의 출력을 조절함으로써 각 배터리 랙의 밸런싱을 조절할 수 있는 것이라면 DC-DC컨버터 외에 다른 구성도 가능할 것이다.The balance control unit 316a is connected in parallel to the breaker 314a and is turned on and off according to the PWM signal input from the controller 320. [ In one embodiment, the balancing controller 316a may be implemented as a DC-DC converter. In the following description, it is described that the balance control unit 316a is a DC-DC converter for convenience of explanation. However, the present invention is not limited to this, and the balance of each battery rack can be adjusted by controlling the output of each battery rack through on / Other arrangements besides DC-DC converters are possible if they can be adjusted.

구체적으로, DC-DC컨버터(316a)는 온되는 경우, DC-DC컨버터(316a)의 입력단에 연결된 배터리 랙의 배터리 트레이로부터 출력되는 전력의 크기를 조절하여 DC-DC컨버터(316a)의 출력단에 연결된 배터리 트레이로 출력함으로써, DC-DC컨버터(316a)의 출력단에 연결된 배터리 트레이를 충전시킨다.In detail, when the DC-DC converter 316a is turned on, the DC-DC converter 316a adjusts the magnitude of the power output from the battery tray of the battery rack connected to the input terminal of the DC-DC converter 316a, And outputs it to the connected battery tray, thereby charging the battery tray connected to the output terminal of the DC-DC converter 316a.

일 실시예에 있어서, DC-DC컨버터(316a)는 단방향으로만 전력을 제공할 수 있는 단방향 DC-DC컨버터 또는 양방향으로 전력을 모두 제공할 수 있는 양방향 DC-DC컨버터일 수 있다.In one embodiment, DC-DC converter 316a may be a unidirectional DC-DC converter capable of providing power in only one direction or a bi-directional DC-DC converter capable of providing both directions of power in both directions.

DC-DC컨버터(316a)가 단방향 DC-DC컨버터인 경우 도 4a에 도시된 바와 같이, DC-DC컨버터(316a)의 입력단에 연결되는 배터리 랙(예컨대, 310n)의 배터리 트레이(312n)에 저장된 전력이 DC-DC컨버터(316a)의 출력단에 연결되어 있는 배터리 트레이(312a)로 제공된다.When the DC-DC converter 316a is a unidirectional DC-DC converter, it is stored in the battery tray 312n of the battery rack (for example, 310n) connected to the input terminal of the DC-DC converter 316a, Power is provided to the battery tray 312a connected to the output terminal of the DC-DC converter 316a.

DC-DC컨버터(316a)가 양방향 DC-DC컨버터인 경우 도 4b에 도시된 바와 같이, DC-DC컨버터(316a)의 입력단에 연결되어 있는 배터리 트레이(312a)에 저장된 전력이 DC-DC컨버터(316a)의 출력단에 연결되어 있는 배터리 랙(예컨대, 310n)의 배터리 트레이(312n)로 제공되거나, 역으로 DC-DC컨버터(316a)의 출력단에 연결되어 있는 배터리 랙(310n)의 배터리 트레이(312n)로 제공되는 전력이 DC-DC컨버터(316a)의 입력단에 연결되어 있는 배터리 트레이(312a)로 제공될 수 있다.When the DC-DC converter 316a is a bidirectional DC-DC converter, the electric power stored in the battery tray 312a connected to the input terminal of the DC-DC converter 316a is supplied to the DC-DC converter 316a The battery tray 312n of the battery rack 310n connected to the output terminal of the DC-DC converter 316a or the battery tray 312n of the battery rack 310n connected to the output terminal of the DC-DC converter 316a is connected to the output terminal of the DC- May be provided to the battery tray 312a connected to the input of the DC-DC converter 316a.

제어기(320)는 각 배터리 랙(310a~310n)들로부터 각 배터리 랙(310a~310n)의 SOC(State of Charge)를 제공받고, 각 배터리 랙(310a~310n)의 SOC를 비교하여 각 배터리 랙(310a~310n)들간의 SOC의 평형 여부를 판단한다. 판단결과, 각 배터리 랙(310a~310n)의 SOC가 불평형한 것으로 판단되면, 제어기(320)는 각 배터리 랙(310a~310n)의 차단기(314a~314n) 및 DC-DC컨버터(316a~316n)의 온오프를 제어하여 각 배터리 랙(310a~310n)의 SOC가 평형상태가 되도록 SOC가 높은 배터리 랙에 저장된 전력을 이용하여 SOC가 낮은 배터리 랙을 충전시킨다.The controller 320 receives SOCs (State of Charge) of the battery racks 310a to 310n from the battery racks 310a to 310n and compares the SOCs of the battery racks 310a to 310n, It is determined whether or not the SOCs are balanced between the first and second sensors 310a to 310n. As a result of the determination, when it is determined that the SOC of each of the battery racks 310a to 310n is unbalanced, the controller 320 controls the breakers 314a to 314n and DC-DC converters 316a to 316n of the battery racks 310a to 310n, Off state of the battery racks 310a to 310n so as to balance the SOC of each of the battery racks 310a to 310n to charge the battery rack having a low SOC using the power stored in the battery rack having a high SOC.

보다 구체적으로, 제어기(310)는, 각 배터리 랙(310a~310n)에 포함된 DC-DC컨버터(316a~316n)이 단방향 DC-DC컨버터인 경우, 복수개의 배터리 랙(310a~310n)들 중 SOC가 가장 높은 제1 배터리 랙의 차단기는 온시키고 제1 배터리 랙의 DC-DC 컨버터는 오프시키며, 복수개의 배터리 랙(310a~310n)들 중 SOC가 가장 낮은 제2 배터리 랙의 차단기는 오프시키고 제2 배터리 랙의 DC-DC컨버터는 온시켜, 제1 배터리 랙에 저장된 전력이 제2 배터리 랙의 DC-DC컨버터를 통해 제2 배터리 랙에 충전되도록 한다.More specifically, when the DC-DC converters 316a to 316n included in each of the battery racks 310a to 310n are unidirectional DC-DC converters, the controller 310 controls the battery packs 310a to 310n The breaker of the first battery rack having the highest SOC is turned on and the DC-DC converter of the first battery rack is turned off, and the breaker of the second battery rack having the lowest SOC among the plurality of battery racks 310a to 310n is turned off The DC-DC converter of the second battery rack is turned on so that the power stored in the first battery rack is charged to the second battery rack through the DC-DC converter of the second battery rack.

일 실시예에 있어서, 복수개의 배터리 랙(310a~310n)들 중 제1 배터리 랙의 SOC보다 SOC가 낮고 제2 배터리 랙의 SOC보다 높은 SOC를 갖는 제3 배터리 랙이 존재하는 경우, 제어기(320)는 제3 배터리 랙의 차단기는 온시키고 제3 배터리 랙의 DC-DC컨버터는 오프시킴으로써 제3 배터리 랙에 저장된 전력이 제2 배터리 랙의 DC-DC컨버터를 통해 제2 배터리 랙에 충전되도록 한다.In one embodiment, if there is a third battery rack having a SOC lower than the SOC of the first battery rack and an SOC higher than the SOC of the second battery rack among the plurality of battery racks 310a through 310n, ) Turns on the breaker of the third battery rack and turns off the DC-DC converter of the third battery rack so that the power stored in the third battery rack is charged to the second battery rack through the DC-DC converter of the second battery rack .

이러한 실시예에 따르는 경우, 제어기(320)는 제1 배터리 랙의 출력전류 값을 제3 배터리 랙의 출력전류 값보다 크게 설정함으로써, 제1 배터리 랙의 SOC가 제3 배터리 랙의 SOC가 더 빨리 감소되도록 할 수 있다.According to this embodiment, the controller 320 sets the output current value of the first battery rack to be larger than the output current value of the third battery rack, so that the SOC of the first battery rack is faster than the SOC of the third battery rack .

한편, 각 배터리 랙(310a~310n)에 포함된 DC-DC컨버터(316a~316n)가 양방향 DC-DC컨버터인 경우, 제어기(320)는 복수개의 배터리 랙(310a~310n)들 중 SOC가 가장 높은 제1 배터리 랙의 차단기는 오프시키고 제1 배터리 랙의 DC-DC 컨버터는 온시키며, 복수개의 배터리 랙(310a~310n)들 중 SOC가 가장 낮은 제2 배터리 랙의 차단기는 온시키고 제2 배터리 랙의 DC-DC컨버터는 오프시켜, 제1 배터리 랙에 저장된 전력이 제1 배터리 랙의 DC-DC컨버터를 통해 제2 배터리 랙에 충전되도록 한다.Meanwhile, when the DC-DC converters 316a to 316n included in the battery racks 310a to 310n are bidirectional DC-DC converters, the controller 320 determines that the SOC among the plurality of battery racks 310a to 310n The breaker of the first battery rack is turned off and the DC-DC converter of the first battery rack is turned on, the breaker of the second battery rack having the lowest SOC among the plurality of battery racks 310a to 310n is turned on, The DC-DC converter of the rack is turned off so that the power stored in the first battery rack is charged to the second battery rack through the DC-DC converter of the first battery rack.

일 실시예에 있어서, 복수개의 배터리 랙(310a~310n)들 중 제1 배터리 랙의 SOC보다 SOC가 낮고 제2 배터리 랙의 SOC보다 높은 SOC를 갖는 제3 배터리 랙이 존재하는 경우, 제어기(320)는 제3 배터리 랙의 차단기는 오프시키고 제3 배터리 랙의 DC-DC컨버터는 온시킴으로써 제3 배터리 랙에 저장된 전력이 제3 배터리 랙의 DC-DC컨버터를 통해 제2 배터리 랙에 충전되도록 한다.In one embodiment, if there is a third battery rack having a SOC lower than the SOC of the first battery rack and an SOC higher than the SOC of the second battery rack among the plurality of battery racks 310a through 310n, ) Turns off the breaker of the third battery rack and turns on the DC-DC converter of the third battery rack so that the power stored in the third battery rack is charged to the second battery rack through the DC-DC converter of the third battery rack .

이러한 실시예에 따르는 경우, 제어기(320)는 제1 배터리 랙의 출력전류 값을 제3 배터리 랙의 출력전류 값보다 크게 설정함으로써, 제1 배터리 랙의 SOC가 제3 배터리 랙의 SOC가 더 빨리 감소되도록 할 수 있다.According to this embodiment, the controller 320 sets the output current value of the first battery rack to be larger than the output current value of the third battery rack, so that the SOC of the first battery rack is faster than the SOC of the third battery rack .

한편, 본 발명에 따른 제어기(320)는 에너지 저장 장치(230)가 정상운전 중일 때 각 배터리 랙(310a~310n)들간의 SOC 불평형을 제어할 수 있지만, 변형된 실시예에 있어서 제어기(320)는 에너지 저장 장치(230)가 휴지기(Rest Time)에 있는 시간 동안에만 각 배터리 랙(310a~310n)들간의 SOC 불평형을 제어할 수도 있다.Meanwhile, the controller 320 according to the present invention can control the SOC unbalance between the battery racks 310a to 310n when the energy storage device 230 is in the normal operation, but in a modified embodiment, May also control SOC imbalance between each battery rack 310a-310n only for a period of time when energy storage device 230 is in a Rest Time.

이하, 도 5a 내지 도 5d에 도시된 예를 참조하여 제어기(320)가 배터리 랙(310a~310n)들의 차단기(314a~314n) 및 평형 제어부(316a~316n)의 온오프를 제어하여 각 배터리 랙(310a~310d)의 SOC 불평형을 제어하는 방법을 보다 구체적으로 설명한다.5A to 5D, the controller 320 controls the ON / OFF state of the circuit breakers 314a to 314n and the balanced controllers 316a to 316n of the battery racks 310a to 310n, A method of controlling the SOC imbalance of the first to third control valves 310a to 310d will be described in more detail.

도 5a 내지 도 5d에서는 설명의 편의를 위해 배터리 조절 시스템(250)이 제1 내지 제4 배터리 랙(310a~310d)을 포함하는 것으로 가정하고, 평형 제어부(316a~316n)은 단방향 DC-DC 컨버터(316a~316n) 또는 양방향 DC-DC컨버터(316a~316n)인 것으로 가정하여 설명하기로 한다.5A to 5D, it is assumed that the battery control system 250 includes the first to fourth battery racks 310a to 310d for convenience of explanation, and the balance control units 316a to 316n include a unidirectional DC-DC converter DC-DC converters 316a through 316n or bidirectional DC-DC converters 316a through 316n.

도 5a는 각 배터리 랙(310a~310n)의 DC-DC컨버터(316a~316n)가 단방향 DC-DC컨버터이고, 제1 배터리 랙(310a)의 제1 배터리 트레이(312a)의 SOC가 가장 낮고, 제2 내지 제4 배터리 랙(310b~310d)의 제2 배터리 트레이(312b~312d)의 SOC는 모두 동일하며 제1 배터리 트레이(312a)의 SOC보다 높은 것으로 가정한다.5A shows that the DC-DC converters 316a to 316n of the battery racks 310a to 310n are unidirectional DC-DC converters, the SOC of the first battery tray 312a of the first battery rack 310a is the lowest, It is assumed that the SOCs of the second battery trays 312b to 312d of the second to fourth battery racks 310b to 310d are all the same and higher than the SOC of the first battery tray 312a.

제어기(320)는 전력을 방전할 대상으로 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)를 선택하고 제1 배터리 트레이(312a)를 충전대상으로 선택한다. 따라서, 제어기(320)는 제2 내지 제4 배터리 랙(310b~310d)의 제2 내지 제4 차단기(314b~314d)를 온시키고 제1 배터리 랙(310a)의 제1 DC-DC 컨버터(316a)를 온시킨다. 이에 따라, 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)가 제1 DC-DC컨버터(316a)의 입력단에 연결되고, 제1 배터리 트레이(312a)가 제1 DC-DC컨버터(316a)의 출력단에 연결되어 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)에 저장된 전력이 제1 DC-DC컨버터(316a)를 통해 제1 배터리 트레이(312a)에 충전된다. 이때, 제어기(320)는 제2 내지 제4 배터리 랙(310b~310d)의 제2 내지 제4 DC-DC컨버터(316b~316d)는 오프시키고 제1 배터리 랙(310a)의 제1 차단기(314a)는 오프시킨다.The controller 320 selects the second to fourth battery trays 312b to 312d as objects to be discharged of electric power and selects the first battery tray 312a as objects to be charged. Accordingly, the controller 320 turns on the second to fourth circuit breakers 314b to 314d of the second to fourth battery racks 310b to 310d and turns on the first DC-DC converter 316a of the first battery rack 310a ). Thus, the second to fourth battery trays 312b to 312d are connected to the input terminal of the first DC-DC converter 316a, and the first battery tray 312a is connected to the output terminal of the first DC-DC converter 316a. And the electric power stored in the second to fourth battery trays 312b to 312d is charged into the first battery tray 312a through the first DC-DC converter 316a. At this time, the controller 320 turns off the second to fourth DC-DC converters 316b to 316d of the second to fourth battery racks 310b to 310d and turns off the first breaker 314a of the first battery rack 310a ).

도 5b는 각 배터리 랙(310a~310n)의 DC-DC컨버터(316a~316n)가 단방향 DC-DC컨버터이고, 제1 배터리 랙(310a)의 제1 배터리 트레이(312a)의 SOC가 가장 낮고, 제3 배터리 랙(310c)의 제3 배터리 트레이(312c)의 SOC가 가장 높으며, 제2 및 제4 배터리 랙(310b, 310d)의 제2 및 제4 배터리 트레이(312b, 312d)의 SOC는 모두 동일하며 제1 배터리 트레이(312a)의 SOC보다 높고 제3 배터리 트레이(312c)의 SOC보다 낮은 것으로 가정한다.5B is a schematic view showing a state in which the DC-DC converters 316a to 316n of the battery racks 310a to 310n are unidirectional DC-DC converters, the SOC of the first battery tray 312a of the first battery rack 310a is the lowest, The SOC of the third battery tray 312c of the third battery rack 310c is the highest and the SOC of the second and fourth battery trays 312b and 312d of the second and fourth battery racks 310b and 310d is the highest And is higher than the SOC of the first battery tray 312a and lower than the SOC of the third battery tray 312c.

일 실시예에 있어서, 제어기(320)는 전력을 방전할 대상으로 제3 배터리 트레이(312c)만을 선택하고, 충전대상으로 제1 배터리 트레이(312a)를 선택할 수 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우 제어기(320)는 제3 배터리 랙(310c)의 제3 차단기(314c)를 온시키고 제1 배터리 랙(310a)의 제1 DC-DC 컨버터(316a)를 온시킨다. 이에 따라, 제3 배터리 트레이(312c)가 제1 DC-DC컨버터(316a)의 입력단에 연결되고, 제1 배터리 트레이(312a)가 제1 DC-DC컨버터(316a)의 출력단에 연결되게 되어 제3 배터리 트레이(312c)에 저장된 전력이 제1 DC-DC컨버터(316a)를 통해 제1 배터리 트레이(312a)에 충전된다. 이때, 제어기(320)는 제3 배터리 랙(310c)의 제3 DC-DC컨버터(316c)는 오프시키고 제1 배터리 랙(310a)의 제1 차단기(314a)는 오프시키며, 제2 및 제4 배터리 랙(310b, 310d)의 제2 및 제4 차단기(314b, 314d)와 제2 및 제4 DC-DC 커버터(316b, 316d)는 모두 오프시킨다.In one embodiment, the controller 320 may select only the third battery tray 312c to be discharged and select the first battery tray 312a as a charging object. According to this embodiment, the controller 320 turns on the third circuit breaker 314c of the third battery rack 310c and turns on the first DC-DC converter 316a of the first battery rack 310a. Accordingly, the third battery tray 312c is connected to the input terminal of the first DC-DC converter 316a, and the first battery tray 312a is connected to the output terminal of the first DC-DC converter 316a, 3 power stored in the battery tray 312c is charged into the first battery tray 312a through the first DC-DC converter 316a. At this time, the controller 320 turns off the third DC-DC converter 316c of the third battery rack 310c, turns off the first breaker 314a of the first battery rack 310a, The second and fourth circuit breakers 314b and 314d and the second and fourth DC-DC covers 316b and 316d of the battery racks 310b and 310d are turned off.

다른 실시예에 있어서, 제어기(320)는 전력을 방전할 대상으로 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)를 모두 선택하고, 충전대상으로 제1 배터리 트레이(312a)를 선택할 수도 있다. 이에 따라, 제어기(320)는 제2 내지 제4 배터리 랙(310b~310d)의 제2 내지 제4 차단기(314b~314d)를 온시키고 제1 배터리 랙(310a)의 제1 DC-DC 컨버터(316a)를 온시킨다. 이에 따라, 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)가 제1 DC-DC컨버터(316a)의 입력단에 연결되고, 제1 배터리 트레이(312a)가 제1 DC-DC컨버터(316a)의 출력단에 연결되게 되어 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)에 저장된 전력이 제1 DC-DC컨버터(316a)를 통해 제1 배터리 트레이(312a)에 충전된다. 이때, 제어기(320)는 제2 내지 제4 배터리 랙(310b~310d)의 제2 내지 제4 DC-DC컨버터(316b~316d)는 오프시키고 제1 배터리 랙(310a)의 제1 차단기(314a)는 오프시킨다.In another embodiment, the controller 320 may select all of the second to fourth battery trays 312b to 312d as targets for discharging electric power, and may select the first battery tray 312a as a charging object. Accordingly, the controller 320 turns on the second to fourth circuit breakers 314b to 314d of the second to fourth battery racks 310b to 310d and turns on the first DC-DC converter 310a of the first battery rack 310a 316a. Thus, the second to fourth battery trays 312b to 312d are connected to the input terminal of the first DC-DC converter 316a, and the first battery tray 312a is connected to the output terminal of the first DC-DC converter 316a. And the electric power stored in the second to fourth battery trays 312b to 312d is charged to the first battery tray 312a through the first DC-DC converter 316a. At this time, the controller 320 turns off the second to fourth DC-DC converters 316b to 316d of the second to fourth battery racks 310b to 310d and turns off the first breaker 314a of the first battery rack 310a ).

이때, 제어기(320)는 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)의 SOC가 상이하기 때문에 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)들간의 SOC 평형을 조절하기 위해, 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)의 출력전류의 값을 서로 다르게 설정할 수 있다. 구체적으로, 제어기(320)는 제2 및 제4 배터리 트레이(312b, 312d)의 출력전류의 값을 제3 배터리 트레이(312c)의 출력전류값보다 작게 설정함으로써 제3 배터리 트레이(312c)의 SOC가 제2 및 제4 배터리 트레이(312b, 312d)의 SOC보다 더 빨리 감소되도록 한다.At this time, since the SOC of the second to fourth battery trays 312b to 312d are different from each other, the controller 320 controls the SOC balance between the second to fourth battery trays 312b to 312d, The values of the output currents of the four battery trays 312b to 312d can be set to be different from each other. Specifically, the controller 320 sets the value of the output current of the second and fourth battery trays 312b and 312d to be smaller than the output current value of the third battery tray 312c so that the SOC of the third battery tray 312c To be reduced faster than the SOC of the second and fourth battery trays 312b and 312d.

다음으로, 도 5c는 각 배터리 랙(310a~310n)의 DC-DC컨버터(316a~316n)가 양방향 DC-DC컨버터이고, 제1 배터리 랙(310a)의 제1 배터리 트레이(312a)의 SOC가 가장 낮고, 제2 내지 제4 배터리 랙(310b~310d)의 제2 배터리 트레이(312b~312d)의 SOC는 모두 동일하며 제1 배터리 트레이(312a)의 SOC보다 높은 것으로 가정한다.Next, FIG. 5C shows a case where the DC-DC converters 316a to 316n of the battery racks 310a to 310n are bidirectional DC-DC converters and the SOC of the first battery tray 312a of the first battery rack 310a is And SOC of the second battery trays 312b to 312d of the second to fourth battery racks 310b to 310d are all the same and higher than the SOC of the first battery tray 312a.

제어기(320)는 전력을 방전할 대상으로 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)를 선택하고 충전대상으로 제1 배터리 트레이(312a)를 선택한다. 따라서, 제어기(320)는 제2 내지 제4 배터리 랙(310b~310d)의 제2 내지 제4 DC-DC컨버터(316b~316d)를 온시키고 제1 배터리 랙(310a)의 제1 차단기(314a)를 온시킨다. 이에 따라, 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)가 제2 내지 제4 DC-DC컨버터(316b~316d)의 입력단에 각각 연결되고, 제1 배터리 트레이(312a)가 제2 내지 제4 DC-DC컨버터(316b~316d)의 출력단에 연결되어 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)에 저장된 전력이 제2 내지 제4 DC-DC컨버터(316b~316d)를 통해 제1 배터리 트레이(312a)에 충전된다. 이때, 제어기(320)는 제2 내지 제4 배터리 랙(310b~310d)의 제2 내지 제4 차단기(314b~314d)는 오프시키고 제1 배터리 랙(310a)의 제1 DC-DC컨버터(316a)는 오프시킨다.The controller 320 selects the second to fourth battery trays 312b to 312d as objects for discharging electric power and selects the first battery tray 312a as a charging object. Accordingly, the controller 320 turns on the second to fourth DC-DC converters 316b to 316d of the second to fourth battery racks 310b to 310d and turns on the first breaker 314a of the first battery rack 310a ). Thus, the second to fourth battery trays 312b to 312d are respectively connected to the input terminals of the second to fourth DC-DC converters 316b to 316d, and the first battery tray 312a is connected to the second to fourth The power stored in the second to fourth battery trays 312b to 312d is connected to the output terminal of the DC-DC converters 316b to 316d through the second to fourth DC-DC converters 316b to 316d, (312a). At this time, the controller 320 turns off the second to fourth circuit breakers 314b to 314d of the second to fourth battery racks 310b to 310d and turns off the first DC-DC converter 316a of the first battery rack 310a ).

도 5d는 각 배터리 랙(310a~310n)의 DC-DC컨버터(316a~316n)가 양방향 DC-DC컨버터이고, 제1 배터리 랙(310a)의 제1 배터리 트레이(312a)의 SOC가 가장 낮고, 제3 배터리 랙(310c)의 제3 배터리 트레이(312c)의 SOC가 가장 높으며, 제2 및 제4 배터리 랙(310b, 310d)의 제2 및 제4 배터리 트레이(312b, 312d)의 SOC는 모두 동일하며 제1 배터리 트레이(312a)의 SOC보다 높고 제3 배터리 트레이(312c)의 SOC보다 낮은 것으로 가정한다.5D is a schematic view showing a state in which the DC-DC converters 316a to 316n of the battery racks 310a to 310n are bidirectional DC-DC converters, the SOC of the first battery tray 312a of the first battery rack 310a is the lowest, The SOC of the third battery tray 312c of the third battery rack 310c is the highest and the SOC of the second and fourth battery trays 312b and 312d of the second and fourth battery racks 310b and 310d is the highest And is higher than the SOC of the first battery tray 312a and lower than the SOC of the third battery tray 312c.

일 실시예에 있어서, 제어기(320)는 전력을 방전할 대상으로 제3 배터리 트레이(312c)만을 선택하고 충전대상으로 제1 배터리 트레이(312a)를 선택할 수 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우 제어기(320)는 제3 배터리 랙(310c)의 제3 DC-DC컨버터(316c)를 온시키고 제1 배터리 랙(310a)의 제1 차단기(314a)를 온시킨다. 이에 따라, 제3 배터리 트레이(312c)가 제3 DC-DC컨버터(316c)의 입력단에 연결되고, 제1 배터리 트레이(312a)가 제3 DC-DC컨버터(316c)의 출력단에 연결되어 제3 배터리 트레이(312c)에 저장된 전력이 제3 DC-DC컨버터(316c)를 통해 제1 배터리 트레이(312a)에 충전된다. 이때, 제어기(320)는 제3 배터리 랙(310c)의 제3 차단기(314c)는 오프시키고 제1 배터리 랙(310a)의 제1 DC-DC컨버터(316a)는 오프시키며, 제2 및 제4 배터리 랙(310b, 310d)의 제2 및 제4 차단기(314b, 314d)와 제2 및 제4 DC-DC 커버터(316b, 316d)는 모두 오프시킨다.In one embodiment, the controller 320 may select only the third battery tray 312c to be discharged and select the first battery tray 312a to be charged. According to this embodiment, the controller 320 turns on the third DC-DC converter 316c of the third battery rack 310c and turns on the first breaker 314a of the first battery rack 310a. Accordingly, the third battery tray 312c is connected to the input terminal of the third DC-DC converter 316c, the first battery tray 312a is connected to the output terminal of the third DC-DC converter 316c, The electric power stored in the battery tray 312c is charged into the first battery tray 312a through the third DC-DC converter 316c. At this time, the controller 320 turns off the third circuit breaker 314c of the third battery rack 310c, turns off the first DC-DC converter 316a of the first battery rack 310a, The second and fourth circuit breakers 314b and 314d and the second and fourth DC-DC covers 316b and 316d of the battery racks 310b and 310d are turned off.

다른 실시예에 있어서, 제어기(320)는 전력을 방전할 대상으로 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)를 모두 선택하고, 충전대상으로 제1 배터리 트레이(312a)를 선택할 수도 있다. 이에 따라, 제어기(320)는 제2 내지 제4 배터리 랙(310b~310d)의 제2 내지 제4 DC-DC컨버터(316b~316d)를 온시키고 제1 배터리 랙(310a)의 제1 차단기(316a)를 온시킨다. 이에 따라, 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)가 제2 내지 제4 DC-DC컨버터(316b~316d)의 입력단에 각각 연결되고, 제1 배터리 트레이(312a)가 제2 내지 제4 DC-DC컨버터(316b~316d)의 출력단에 연결되게 되어 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)에 저장된 전력이 제2 내지 제4 DC-DC컨버터(316b~316d)를 통해 제1 배터리 트레이(312a)에 충전된다. 이때, 제어기(320)는 제2 내지 제4 배터리 랙(310b~310d)의 제2 내지 제4 차단기(314b~314d)는 오프시키고 제1 배터리 랙(310a)의 제1 DC-DC컨버터(316a)는 오프시킨다.In another embodiment, the controller 320 may select all of the second to fourth battery trays 312b to 312d as targets for discharging electric power, and may select the first battery tray 312a as a charging object. Accordingly, the controller 320 turns on the second to fourth DC-DC converters 316b to 316d of the second to fourth battery racks 310b to 310d and turns on the first breaker (not shown) of the first battery rack 310a 316a. Thus, the second to fourth battery trays 312b to 312d are respectively connected to the input terminals of the second to fourth DC-DC converters 316b to 316d, and the first battery tray 312a is connected to the second to fourth DC converters 316b through 316d are connected to the output ends of the DC-DC converters 316b through 316d so that the electric power stored in the second through fourth battery trays 312b through 312d is supplied to the first battery 310 through the second through fourth DC- And is charged into the tray 312a. At this time, the controller 320 turns off the second to fourth circuit breakers 314b to 314d of the second to fourth battery racks 310b to 310d and turns off the first DC-DC converter 316a of the first battery rack 310a ).

이때, 제어기(320)는 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)의 SOC가 상이하기 때문에 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)들간의 SOC 평형을 조절하기 위해, 제2 내지 제4 배터리 트레이(312b~312d)의 출력전류의 값을 서로 다르게 설정할 수 있다. 구체적으로, 제어기(320)는 제2 및 제4 배터리 트레이(312b, 312d)의 출력전류의 값을 제3 배터리 트레이(312c)의 출력전류값보다 작게 설정함으로써 제3 배터리 트레이(312c)의 SOC가 제2 및 제4 배터리 트레이(312b, 312d)의 SOC보다 더 빨리 감소되도록 한다.At this time, since the SOC of the second to fourth battery trays 312b to 312d are different from each other, the controller 320 controls the SOC balance between the second to fourth battery trays 312b to 312d, The values of the output currents of the four battery trays 312b to 312d can be set to be different from each other. Specifically, the controller 320 sets the value of the output current of the second and fourth battery trays 312b and 312d to be smaller than the output current value of the third battery tray 312c so that the SOC of the third battery tray 312c To be reduced faster than the SOC of the second and fourth battery trays 312b and 312d.

이와 같이, 제1 내지 제4 DC-DC컨버터(316a~316d)를 양방향 DC-DC컨버터로 구현하게 되면, 제1 내지 제4 DC-DC컨버터(316a~316d)를 단방향 DC-DC컨버터로 구현하는 것과 비교할 때, 방전대상으로 선택할 수 있는 배터리 랙의 개수가 증가하게 되어 SOC 불평형 제어에 소요되는 시간을 감축시킬 수 있거나, 방전 대상으로 선택할 수 있는 배터리 랙의 개수가 동일하더라도 요구되는 DC-DC컨버터의 용량이 감소하게 되어 SOC 불평형 제어에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있음은 물론 시스템 구축 비용도 절감할 수 있게 된다.When the first to fourth DC-DC converters 316a to 316d are implemented as bidirectional DC-DC converters, the first to fourth DC-DC converters 316a to 316d are implemented as unidirectional DC-DC converters The number of battery racks to be selected for discharge can be increased and the time required for SOC unbalance control can be reduced or even if the number of battery racks to be selected for discharging is the same, The capacity of the converter is reduced, thereby reducing the time required to control the SOC unbalance, as well as reducing the cost of constructing the system.

제어기(320)는 4개의 배터리 랙(310a~310d)의 SOC가 평형상태가 되면, 4개의 배터리 랙(310a~310d)에 포함된 제1 내지 제4 DC-DC커버터(316a~316)를 오프시키고 제1 내지 제4 차단기(314a~314d)를 온시킴으로써 제1 내지 제4 배터리 랙(310a~310d)을 전력조절장치(260)에 연결시키게 된다.The controller 320 controls the first to fourth DC-DC covers 316a to 316 included in the four battery racks 310a to 310d when the SOC of the four battery racks 310a to 310d is in an equilibrium state And the first to fourth battery packs 310a to 310d are connected to the power regulator 260 by turning on the first to fourth circuit breakers 314a to 314d.

다시 도 2를 참조하면, 전력조절장치(260)는, 배터리 조절 장치(250)와 계통(240)을 연계하는 역할을 수행한다. 보다 구체적으로, 전력조절장치(260)는 배터리 조절 장치(250)에 포함된 하나 이상의 배터리 랙(310a~310n)에 계통의 잉여 에너지를 충전시키거나 하나 이상의 배터리 랙(310a~310n)에 저장된 에너지를 계통(240)에 제공하는 역할을 수행한다.Referring again to FIG. 2, the power regulator 260 performs a role of connecting the battery regulator 250 and the system 240. More specifically, the power regulator 260 may be configured to charge the surplus energy of the system to one or more battery racks 310a to 310n included in the battery regulator 250, or to charge the energy stored in the one or more battery racks 310a to 310n To the system (240).

본 발명에 따른 전력조절장치(260)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 스위칭 기어(262), 변압기(264), 및 하나 이상의 전력 변환 모듈(Power Converting Unit: PCU, 266)을 포함한다.The power regulator 260 according to the present invention includes a switching gear 262, a transformer 264, and one or more power conversion units (PCUs) 266, as shown in FIG.

먼저, 스위칭 기어(262)는, 사고 발생시 사고 전류가 계통(240)으로 유입되거나, 전력 변환 모듈(266) 내로 유입되는 것을 차단하는 역할을 수행한다. 일 실시예에 있어서, 에너지 저장 장치(230)가 휴지기에 있는 경우 스위칭 기어(262)는 오프되어 전력조절장치(260) 및 배터리 조절 장치(250)가 계통(240)으로부터 분리되도록 한다. First, the switching gear 262 functions to prevent a fault current from flowing into the system 240 or into the power conversion module 266 when an accident occurs. In one embodiment, when the energy storage device 230 is at rest, the switching gear 262 is turned off to allow the power regulator 260 and the battery regulator 250 to be disconnected from the system 240.

다음으로, 변압기(264)는 계통(240)의 교류 전압을 미리 정해진 값으로 감압하여 전력 변환 모듈(266)로 공급하거나, 전력 변환 모듈(266)로부터 출력되는 교류 전압을 미리 정해진 값으로 승압하여 계통(240)으로 제공하는 역할을 수행한다.Next, the transformer 264 reduces the AC voltage of the system 240 to a predetermined value and supplies it to the power conversion module 266 or boosts the AC voltage output from the power conversion module 266 to a predetermined value To the system (240).

다음으로, 전력 변환 모듈(266)은 교류를 직류로 변환하여 배터리 조절 장치(250)로 제공하거나, 배터리 조절 장치(250)로부터 제공되는 직류를 교류로 변환하여 변압기(264)로 출력한다.Next, the power conversion module 266 converts the alternating current into direct current and supplies it to the battery regulating device 250, or converts the direct current supplied from the battery regulating device 250 into alternating current, and outputs the alternating current to the transformer 264.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

200: 전력 시스템 210: 에너지 관리 시스템
220: 전력 관리 시스템 230: 에너지 저장 장치
240: 계통 250: 배터리 조절 장치
260: 전력 조절 장치 310a~310n: 배터리 랙
312a~312n: 배터리 트레이 314a~314n: 차단기
316a~316n; 평형 제어부200: power system 210: energy management system
220: power management system 230: energy storage device
240: system 250: battery control device
260: power regulators 310a-310n: battery rack
312a to 312n: battery trays 314a to 314n:
316a-316n; The balance control unit

Claims (15)

서로 병렬로 연결되고, 충전시 계통으로부터 제공되는 전력을 저장하고 방전시 저장된 전력을 계통으로 제공하는 복수개의 배터리 랙; 및
상기 복수개의 배터리 랙들의 SOC(State of Charge)를 비교하고, 상기 복수개의 배터리 랙의 SOC가 불평형하면, 상기 복수개의 배터리 랙의 SOC가 평형상태가 되도록 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 배터리 랙은,
복수개의 배터리들로 구성된 배터리 트레이;
상기 배터리 트레이와 계통을 연결시키거나 분리시키는 차단기; 및
상기 차단기에 병렬로 연결된 단방향 DC-DC 컨버터를 포함하고,
상기 제어기는, 상기 복수개의 배터리 랙들 중 상기 복수개의 배터리 랙의 평균 SOC 보다 높은 제1 배터리 랙의 차단기는 온시키고, 상기 제1 배터리 랙의 DC-DC 컨버터는 오프시키며, 상기 복수개의 배터리 랙들 중 상기 복수개의 배터리 랙의 평균 SOC 보다 낮은 제2 배터리 랙의 차단기는 오프시키고 상기 제2 배터리 랙의 DC-DC 컨버터는 온시켜, 상기 제1 배터리 랙에 저장된 전력이 상기 제2 배터리 랙의 DC-DC 컨버터를 통해 상기 제2 배터리 랙에 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 랙간 불평형 제어가 가능한 배터리 조절 장치.A plurality of battery racks connected in parallel to each other for storing electric power provided from the charging system and providing stored electric power to the system during discharging; And
And a controller for comparing the state of charge of the plurality of battery racks and controlling the SOC of the plurality of battery racks to be in an equilibrium state when the SOCs of the plurality of battery racks are unbalanced,
Wherein the battery rack includes:
A battery tray having a plurality of batteries;
A circuit breaker for connecting or disconnecting the battery tray and the system; And
And a unidirectional DC-DC converter connected in parallel to the breaker,
The controller turns on a breaker of a first battery rack that is higher than an average SOC of the plurality of battery racks among the plurality of battery racks and turns off the DC-DC converter of the first battery rack, The DC-DC converter of the second battery rack is turned on, and the power stored in the first battery rack is supplied to the DC-DC converter of the second battery rack by turning off the breaker of the second battery rack that is lower than the average SOC of the plurality of battery racks, DC converter to charge the second battery rack through the battery pack. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 복수개의 배터리 랙들 중 상기 제1 배터리 랙의 SOC보다 SOC가 낮고 상기 제2 배터리 랙의 SOC보다 높은 SOC를 갖는 제3 배터리 랙의 차단기는 온시키고 상기 제3 배터리 랙의 DC-DC컨버터는 오프시켜, 상기 제3 배터리 랙에 저장된 전력이 상기 제2 배터리 랙의 DC-DC컨버터를 통해 상기 제2 배터리 랙에 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 랙간 불평형 제어가 가능한 배터리 조절 장치.The method according to claim 1,
The controller comprising:
The circuit breaker of the third battery rack having an SOC lower than the SOC of the first battery rack and higher than the SOC of the second battery rack is turned on and the DC-DC converter of the third battery rack is off So that the power stored in the third battery rack is charged into the second battery rack through the DC-DC converter of the second battery rack. 서로 병렬로 연결되고, 충전시 계통으로부터 제공되는 전력을 저장하고 방전시 저장된 전력을 계통으로 제공하는 복수개의 배터리 랙; 및
상기 복수개의 배터리 랙들의 SOC(State of Charge)를 비교하고, 상기 복수개의 배터리 랙의 SOC가 불평형하면, 상기 복수개의 배터리 랙의 SOC가 평형상태가 되도록 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 배터리 랙은,
복수개의 배터리들로 구성된 배터리 트레이;
상기 배터리 트레이와 계통을 연결시키거나 분리시키는 차단기; 및
상기 차단기에 병렬로 연결된 양방향 DC-DC컨버터를 포함하고,
상기 제어기는 상기 복수개의 배터리 랙들 중 상기 복수개의 배터리 랙의 평균 SOC 보다 높은 제1 배터리 랙의 DC-DC컨버터는 온시키고 상기 제1 배터리 랙의 차단기는 오프시키며, 상기 복수개의 배터리 랙들 중 상기 복수개의 배터리 랙의 평균 SOC 보다 낮은 제2 배터리 랙의 차단기는 온시키고 상기 제2 배터리 랙의 DC-DC컨버터는 오프시켜 상기 제1 배터리 랙에 저장된 전력이 상기 제1 배터리 랙의 DC-DC컨버터를 통해 상기 제2 배터리 랙에 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 랙간 불평형 제어가 가능한 배터리 조절 장치.A plurality of battery racks connected in parallel to each other for storing electric power provided from the charging system and providing stored electric power to the system during discharging; And
And a controller for comparing the state of charge of the plurality of battery racks and controlling the SOC of the plurality of battery racks to be in an equilibrium state when the SOCs of the plurality of battery racks are unbalanced,
Wherein the battery rack includes:
A battery tray having a plurality of batteries;
A circuit breaker for connecting or disconnecting the battery tray and the system; And
A bi-directional DC-DC converter connected in parallel to the breaker,
The controller turns on the DC-DC converter of the first battery rack higher than the average SOC of the plurality of battery racks among the plurality of battery racks and turns off the breaker of the first battery rack, DC converter of the second battery rack is turned on and the power stored in the first battery rack is discharged to the DC-DC converter of the first battery rack by turning on the breaker of the second battery rack, which is lower than the average SOC of the battery racks, And the second battery rack is charged through the first battery pack. 제5항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 복수개의 배터리 랙들 중 상기 제1 배터리 랙의 SOC보다 SOC가 낮고 상기 제2 배터리 랙의 SOC보다 높은 SOC를 갖는 제3 배터리 랙의 차단기는 오프시키고 상기 제3 배터리 랙의 DC-DC컨버터는 온시켜, 상기 제3 배터리 랙에 저장된 전력이 상기 제2 배터리 랙의 DC-DC컨버터를 통해 상기 제2 배터리 랙에 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 랙간 불평형 제어가 가능한 배터리 조절 장치.6. The method of claim 5,
The controller comprising:
The circuit breaker of the third battery rack having the SOC lower than the SOC of the first battery rack and higher than the SOC of the second battery rack among the plurality of battery racks is turned off and the DC- So that the power stored in the third battery rack is charged into the second battery rack through the DC-DC converter of the second battery rack. 제4항 또는 제6항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 제1 배터리 랙의 출력전류 값을 상기 제3 배터리 랙의 출력전류 값보다 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 랙간 불평형 제어가 가능한 배터리 조절 장치.The method according to claim 4 or 6,
The controller comprising:
And the output current value of the first battery rack is set to be larger than the output current value of the third battery rack. 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 복수개의 배터리 랙들 중 상기 제1 배터리 랙의 SOC보다 SOC가 낮고 상기 제2 배터리 랙의 SOC보다 높은 SOC를 갖는 제3 배터리 랙의 차단기 및 DC-DC컨버터를 오프시켜 상기 제3 배터리 랙을 휴지상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는 배터리 랙간 불평형 제어가 가능한 배터리 조절 장치.6. The method according to claim 1 or 5,
The controller comprising:
The third battery rack and the DC-DC converter of the third battery rack having an SOC lower than the SOC of the first battery rack and higher than the SOC of the second battery rack among the plurality of battery racks are turned off, State of the battery pack is maintained. 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 배터리 조절 장치가 휴지기에 있을 때 SOC가 상기 평균 SOC 보다 높은 제1 배터리 랙에 저장된 전력을 이용하여 SOC가 상기 평균 SOC 보다 낮은 제2 배터리 랙을 충전시켜 상기 복수개의 배터리 랙의 SOC가 평형상태가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 랙간 불평형 제어가 가능한 배터리 조절 장치.6. The method according to claim 1 or 5,
The controller comprising:
Wherein when the battery control device is in a resting state, the SOC charges the second battery rack having the average SOC lower than the average SOC by using the power stored in the first battery rack where the SOC is higher than the average SOC, So that the unbalance between the battery packs can be controlled. 배터리 트레이, 상기 배터리 트레이를 계통에 연계시키는 차단기, 및 상기 차단기에 병렬로 연결된 평형 제어부를 포함하는 복수개의 배터리 랙간의 불평형 제어 방법으로서,
상기 복수개의 배터리 랙들의 SOC(State of Charge)를 비교하는 단계; 및
상기 복수개의 배터리 랙의 SOC가 불평형하면, 상기 복수개의 배터리 랙의 SOC가 평형상태가 되도록 상기 차단기 및 상기 평형 제어부의 온오프 제어를 통해 상기 복수개의 배터리 랙의 평균 SOC 보다 높은 제1 배터리 랙에 저장된 전력을 상기 복수개의 배터리 랙의 평균 SOC 보다 낮은 제2 배터리 랙에 충전시키는 단계를 포함하고,
상기 충전시키는 단계는,
상기 제1 배터리 랙의 차단기 및 상기 제2 배터리 랙의 평형 제어부는 온시키고, 상기 제1 배터리 랙의 평형 제어부 및 상기 제2 배터리 랙의 차단기는 오프시켜, 상기 제1 배터리 랙에 저장된 전력을 상기 제2 배터리 랙의 평형 제어부를 통해 상기 제2 배터리 랙에 충전시키는 것을 특징으로 하는 배터리 랙간 불평형 제어 방법.A method of controlling an unbalance between a plurality of battery racks including a battery tray, a circuit breaker connecting the battery tray to the system, and a balance control connected in parallel to the circuit breaker,
Comparing state of charge (SOC) of the plurality of battery racks; And
Off control of the circuit breaker and the balance control unit so that the SOC of the plurality of battery racks is in an equilibrium state when the SOC of the plurality of battery racks is unbalanced, And storing the stored power in a second battery rack that is lower than the average SOC of the plurality of battery racks,
The step of charging comprises:
The balance control unit of the first battery rack and the balance control unit of the second battery rack are turned on and the balance control unit of the first battery rack and the breaker of the second battery rack are turned off, And the second battery rack is charged through the balance control unit of the second battery rack. 삭제delete 제10항에 있어서,
상기 충전시키는 단계는,
상기 복수개의 배터리 랙들 중 상기 제1 배터리 랙의 SOC보다 SOC가 낮고 상기 제2 배터리 랙의 SOC보다 높은 SOC를 갖는 제3 배터리 랙의 차단기는 온시키고 상기 제3 배터리 랙의 평형 제어부는 오프시켜, 상기 제3 배터리 랙에 저장된 전력을 상기 제2 배터리 랙의 평형 제어부를 통해 상기 제2 배터리 랙에 충전시키는 것을 특징으로 하는 배터리 랙간 불평형 제어 방법.11. The method of claim 10,
The step of charging comprises:
The circuit breaker of the third battery rack having the SOC lower than the SOC of the first battery rack and higher than the SOC of the second battery rack among the plurality of battery racks is turned on and the balance control unit of the third battery rack is turned off, And the power stored in the third battery rack is charged into the second battery rack through the balance control unit of the second battery rack. 배터리 트레이, 상기 배터리 트레이를 계통에 연계시키는 차단기, 및 상기 차단기에 병렬로 연결된 평형 제어부를 포함하는 복수개의 배터리 랙간의 불평형 제어 방법으로서,
상기 복수개의 배터리 랙들의 SOC(State of Charge)를 비교하는 단계; 및
상기 복수개의 배터리 랙의 SOC가 불평형하면, 상기 복수개의 배터리 랙의 SOC가 평형상태가 되도록 상기 차단기 및 상기 평형 제어부의 온오프 제어를 통해 상기 복수개의 배터리 랙들 중 상기 복수개의 배터리 랙의 평균 SOC 보다 높은 제1 배터리 랙에 저장된 전력을 상기 복수개의 배터리 랙들 중 상기 복수개의 배터리 랙의 평균 SOC 보다 낮은 제2 배터리 랙에 충전시키는 단계를 포함하고,
상기 충전시키는 단계는,
상기 제1 배터리 랙의 평형 제어부 및 상기 제2 배터리 랙의 차단기는 온시키고, 상기 제1 배터리 랙의 차단기 및 상기 제2 배터리 랙의 평형 제어부는 오프시켜, 상기 제1 배터리 랙에 저장된 전력을 상기 제1 배터리 랙의 평형 제어부를 통해 상기 제2 배터리 랙에 충전시키는 것을 특징으로 하는 배터리 랙간 불평형 제어 방법.A method of controlling an unbalance between a plurality of battery racks including a battery tray, a circuit breaker connecting the battery tray to the system, and a balance control connected in parallel to the circuit breaker,
Comparing state of charge (SOC) of the plurality of battery racks; And
Off control of the circuit breaker and the balance control unit so that the SOCs of the plurality of battery racks are in an equilibrium state when the SOCs of the plurality of battery racks are unbalanced is smaller than the average SOC of the plurality of battery racks of the plurality of battery racks Charging a second battery rack having a higher SOC than the average SOC of the plurality of battery racks, the power stored in the first higher battery rack,
The step of charging comprises:
The balance control unit of the first battery rack and the breaker of the second battery rack are turned on and the breaker of the first battery rack and the balance control unit of the second battery rack are turned off, And the second battery rack is charged through the balance control unit of the first battery rack. 제13항에 있어서,
상기 충전시키는 단계는,
상기 복수개의 배터리 랙들 중 상기 제1 배터리 랙의 SOC보다 SOC가 낮고 상기 제2 배터리 랙의 SOC보다 높은 SOC를 갖는 제3 배터리 랙의 차단기는 오프시키고 상기 제3 배터리 랙의 평형 제어부는 온시켜, 상기 제3 배터리 랙에 저장된 전력을 상기 제2 배터리 랙의 평형 제어부를 통해 상기 제2 배터리 랙에 충전시키는 것을 특징으로 하는 배터리 랙간 불평형 제어 방법.14. The method of claim 13,
The step of charging comprises:
The third battery rack having a SOC lower than the SOC of the first battery rack and higher than the SOC of the second battery rack among the plurality of battery racks is turned off and the balance control unit of the third battery rack is turned on, And the power stored in the third battery rack is charged into the second battery rack through the balance control unit of the second battery rack. 제12항 또는 제14항에 있어서,
상기 제1 배터리 랙의 출력전류 값을 상기 제3 배터리 랙의 출력전류 값보다 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 랙간 불평형 제어 방법.15. The method according to claim 12 or 14,
Wherein the output current value of the first battery rack is set to be larger than the output current value of the third battery rack.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170093187A1 (en) * 2015-09-24 2017-03-30 Samsung Sdi Co., Ltd. Energy storage system
WO2018097448A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 디엔비하우징(주) Multi-linked power supply system
KR102367800B1 (en) * 2021-11-30 2022-02-25 (주)엠텍정보기술 battery balancing device
EP4024644A1 (en) 2021-01-05 2022-07-06 SK Innovation Co., Ltd. Plug-in type energy storage system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1186913A (en) * 1997-09-02 1999-03-30 Mitsumi Electric Co Ltd Balance circuit of a plurality of chargeable batteries
KR20120016993A (en) * 2010-08-17 2012-02-27 정윤이 Battery pack and active cell balancing method of battery pack
KR101387658B1 (en) * 2012-10-31 2014-04-24 한국전기연구원 Method of balancing battery cell in battery module for energy reduction
KR20140087503A (en) * 2012-12-31 2014-07-09 주식회사 포스코아이씨티 System for storing energy and method for controlling the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1186913A (en) * 1997-09-02 1999-03-30 Mitsumi Electric Co Ltd Balance circuit of a plurality of chargeable batteries
KR20120016993A (en) * 2010-08-17 2012-02-27 정윤이 Battery pack and active cell balancing method of battery pack
KR101387658B1 (en) * 2012-10-31 2014-04-24 한국전기연구원 Method of balancing battery cell in battery module for energy reduction
KR20140087503A (en) * 2012-12-31 2014-07-09 주식회사 포스코아이씨티 System for storing energy and method for controlling the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170093187A1 (en) * 2015-09-24 2017-03-30 Samsung Sdi Co., Ltd. Energy storage system
WO2018097448A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 디엔비하우징(주) Multi-linked power supply system
EP4024644A1 (en) 2021-01-05 2022-07-06 SK Innovation Co., Ltd. Plug-in type energy storage system
KR20220098979A (en) 2021-01-05 2022-07-12 에스케이온 주식회사 Energy storage system of plug-in type
KR102367800B1 (en) * 2021-11-30 2022-02-25 (주)엠텍정보기술 battery balancing device

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