KR101646730B1 - System and method for estimating soc of sodium rechargeable battery - Google Patents

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Abstract

나트륨계 배터리의 충전상태 추정 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 나트륨계 배터리 충전상태 추정 시스템은, 나트륨계 배터리; 상기 배터리를 제어하기 위한 통신 라인을 연결하고, 상위 에너지 관리 시스템과 정보를 송수신하기 위한 외부 인터페이스를 포함하는 통신부; 각종 센서를 통해 측정된 상기 배터리의 전압, 전류 및 온도를 수집하는 모니터링부; 상기 모니터링부를 통해 획득된 전압, 전류 및 온도를 바탕으로 상기 배터리의 충전상태(State of Charge, SOC)를 추정하는 SOC 추정부; 상기 배터리의 SOC 오차가 적은 소정 만충 영역에서 수집된 통계적 충방전 패턴 기반 SOC 기준 변동치를 생성하고 이를 데이터베이스화하여 저장하는 보정값 생성부; 및 상기 SOC 추정부에서 계산된 SOC 변동 값과 상기 에너지 관리 시스템의 충방전 패턴 정보에 기초한 상기 SOC 기준 변동치를 비교하여 SOC 오차를 산출하고, 상기 SOC 오차를 상기 SOC 기준 변동치에 맞게 보정하는 제어부를 포함한다.A system for estimating a state of charge of a sodium-based battery and a method thereof are disclosed.
A sodium-based battery charging state estimation system according to an embodiment of the present invention includes: a sodium-based battery; A communication unit including a communication line for controlling the battery and an external interface for transmitting and receiving information to and from an upper energy management system; A monitoring unit for collecting voltage, current, and temperature of the battery measured through various sensors; An SOC estimator for estimating a state of charge (SOC) of the battery based on voltage, current, and temperature acquired through the monitoring unit; A correction value generation unit for generating a statistical charge / discharge pattern based SOC reference value collected in a predetermined full charge area having a small SOC error of the battery and storing the generated SOC reference value in a database; And a control unit for comparing the SOC variation value calculated by the SOC estimation unit with the SOC reference variation value based on the charge and discharge pattern information of the energy management system to calculate an SOC error and correcting the SOC error to the SOC reference variation value .

Description

나트륨계 배터리의 충전상태 추정 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING SOC OF SODIUM RECHARGEABLE BATTERY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system and a method for estimating a state of charge of a sodium-

본 발명은 나트륨계 배터리의 충전상태 추정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 통계적 패턴정보를 이용하여 정확도가 향상된 나트륨계 배터리의 충전상태 추정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for estimating the state of charge of a sodium-based battery, and more particularly, to a system and method for estimating state of charge of a sodium-based battery using statistical pattern information.

일반적으로 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS)은 태양광, 조력, 연료전지 및 풍력 발전 등의 발전원으로부터 생산되는 신재생 에너지와 연계하여 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가 전력난에 대비하고 소비처에 보다 안정적으로 전력을 공급하는 미래 유망사업으로 평가되고 있다.Generally, the energy storage system (ESS) stores excess generated electricity in connection with renewable energy produced from power sources such as solar power, tidal power, fuel cell and wind power, It is regarded as a promising future business that supplies stable power.

종래의 상용화된 ESS은 전력을 저장하기 위해 리튬계의 2차 전지를 널리 사용하고 있다.Conventional commercialized ESSs widely use lithium secondary batteries to store electric power.

최근에는 에너지 밀도 및 충방전 효율이 높고 자기 방전이 없으며, 불규칙적인 충방전에도 성능의 저하가 없는 특성으로, 대용량의 전력을 저장할 수 있는 고온형 나트륨계 2차 전지가 개발되고 있다. 이하, 상기 2차 전지(Secondary cell Battery)는 충방전이 가능하여 반영구적으로 사용이 가능한 배터리를 의미하는 것이므로 배터리로 기재하여 설명한다.Recently, a high-temperature type sodium-based secondary battery capable of storing a large amount of electric power has been developed with high energy density, high charging / discharging efficiency, no self-discharge, and no deterioration in performance even at irregular charging and discharging. Hereinafter, the secondary battery refers to a battery which can be charged / discharged and is semi-permanently usable.

상기 나트륨계 배터리는 기존의 리튬계 배터리에 비해 수명이 길고 가격이 저렴한 장점이 있어 ESS의 적용에 유리하며, 나트륨계 배터리 기반의 ESS는 냉각장치의 필요 없이 설치 공간의 제약이 적기 때문에 도심이나 시설물 등의 집적률이 높은 공간에서 수요가 클 것으로 예상되고 있다.The sodium-based battery is advantageous for the application of the ESS because it has a longer lifetime and lower price than the conventional lithium-based battery. The sodium-based battery-based ESS has a limited installation space without requiring a cooling device, It is expected that the demand will be high in a space where the integration rate is high.

한편, 배터리의 충전 상태(State of Charge, SOC)는 배터리의 충전 잔량을 판단하는 가장 중요한 지표이며, 배터리를 사용하는 해당 시스템의 운영시간 및 충방전 여부를 결정하는데 필수적으로 사용된다. 따라서, 배터리의 충전 상태(SOC)를 정확하게 추정 되어야만 안정적인 배터리 시스템 운영이 가능하다.On the other hand, the state of charge (SOC) of the battery is the most important indicator for determining the remaining charge of the battery, and it is used to determine the operation time of the corresponding system using the battery and the charge / discharge state. Therefore, it is necessary to accurately estimate the state of charge (SOC) of the battery to enable stable battery system operation.

기존 고온형 나트륨계 배터리는 사용 가능 영역에서의 전압이 일정하기 때문에 충전 상태(SOC)의 추정을 위하여 주로 전류적산법을 사용하고 있다. 상기 전류적산법은 계수된 시간에 대한 전류량을 누적하는 방식으로 정밀한 전류측정이 필요하고 그 측정주기도 가능한 짧게 하여야 정확도를 높일 수 있다. Since the conventional high temperature sodium battery has a constant voltage in the usable range, the current accumulation method is mainly used to estimate the state of charge (SOC). The current integration method requires a precise current measurement in a manner of accumulating the current amount with respect to the counted time, and the measurement period should be as short as possible to increase the accuracy.

그러나, 정밀한 측정을 위해서는 실질적으로 하드웨어의 비용이 증가하고, 그렇다 하더라도 측정 오차의 발생을 전혀 배제할 수 없기 때문에 상기 오차를 보상하는 방법을 마련하여 정확도를 확보하고 있다.However, in order to precisely measure the hardware cost, the cost of the hardware actually increases, and even if the measurement error can not be completely eliminated, a method of compensating for the error is provided to ensure accuracy.

예컨대, 도 1은 일반적인 나트륨계 전지의 전압(Open Circuit Voltage, OCV) 특성을 나타낸 그래프이다.For example, FIG. 1 is a graph showing the characteristics of an open circuit voltage (OCV) of a general sodium-based battery.

첨부된 도 1을 참조하면, 나트륨계 배터리는 90 ~ 100%로 만충되는 시점(이하, 만충 영역이라 명명함)에서 전압이 급격하게 변하고 사용 가능 영역에서는 전압이 일정한 것을 준다.Referring to FIG. 1, the voltage of the sodium-based battery changes suddenly at 90 to 100% of full charge (hereinafter, referred to as full charge region) and the voltage is constant in the usable region.

나트륨계(예; NaNiCl2) 배터리의 SOC는 100% 만충전을 할 때, SOC 오차를 보정하고 그 이외의 부분에서는 오차를 보정할 방법이 없어서 남은 사용가능시간을 계수하여 사용자가 주기적인 만충전을 하도록 하고 있다. When the SOC of sodium system (eg NaNiCl 2 ) battery is 100% fully charged, there is no way to correct the SOC error and compensate the error in other parts, so the available time remaining is counted, .

이 때, 주기적인 만충전이 이루어지는 경우에는 큰 문제가 되지 않지만, 응용분야별로 사용 범위가 달라 잦은 충방전이 이루어지는 경우에는 주기적인 만충전이 이루어지지 않아 오차가 발생될 소지가 있다. 예를 들어, SOC 기준 80% ~ 20% 범위의(즉, 사용가능 영역)에서 계속 사용하는 경우는 SOC 오차가 계속 누적되어 부정확해 지는 문제가 있으며, 사용자가 원하지 않더라도 SOC 보정을 위한 100% 충전을 주기적으로 수행해야만 하는 문제점이 있다. In this case, if the periodic full charge is performed, it is not a big problem. However, when the charge / discharge period is frequent due to different application ranges depending on application fields, periodic full charge is not performed and errors may occur. For example, there is a problem that the SOC error continues to accumulate and become inaccurate when the SOC is continuously used in the range of 80% to 20% (i.e., the usable area) based on the SOC standard. Even if the user does not desire, There is a problem that it must be performed periodically.

본 발명의 실시 예는 통계적 사용패턴을 이용하여 나트륨계 배터리의 SOC 기준 변동치를 데이터베이스화하고 이를 현재의 SOC 변동과 비교하여 발생된 오차를 보정함으로써 SOC 정확도를 향상시킬 수 있는 나트륨계 배터리의 충전상태 추정 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.The embodiment of the present invention can improve the SOC accuracy by correcting the error generated by comparing the SOC reference value of the sodium based battery with the current SOC variation using the statistical usage pattern, An estimation system and a method therefor.

본 발명의 일 측면에 따르면, 나트륨계 배터리 충전상태 추정 시스템은, 나트륨계 배터리; 상기 배터리를 제어하기 위한 통신 라인을 연결하고, 상위 에너지 관리 시스템과 정보를 송수신하기 위한 외부 인터페이스를 포함하는 통신부; 각종 센서를 통해 측정된 상기 배터리의 전압, 전류 및 온도를 수집하는 모니터링부; 상기 모니터링부를 통해 획득된 전압, 전류 및 온도를 바탕으로 상기 배터리의 충전상태(State of Charge, SOC)를 추정하는 SOC 추정부; 상기 배터리의 SOC 오차가 적은 소정 만충 영역에서 수집된 통계적 충방전 패턴 기반 SOC 기준 변동치를 생성하고 이를 데이터베이스화하여 저장하는 보정값 생성부; 및 상기 SOC 추정부에서 계산된 SOC 변동 값과 상기 에너지 관리 시스템의 충방전 패턴 정보에 기초한 상기 SOC 기준 변동치를 비교하여 SOC 오차를 산출하고, 상기 SOC 오차를 상기 SOC 기준 변동치에 맞게 보정하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a sodium-based battery charge state estimation system includes: a sodium-based battery; A communication unit including a communication line for controlling the battery and an external interface for transmitting and receiving information to and from an upper energy management system; A monitoring unit for collecting voltage, current, and temperature of the battery measured through various sensors; An SOC estimator for estimating a state of charge (SOC) of the battery based on voltage, current, and temperature acquired through the monitoring unit; A correction value generation unit for generating a statistical charge / discharge pattern based SOC reference value collected in a predetermined full charge area having a small SOC error of the battery and storing the generated SOC reference value in a database; And a control unit for comparing the SOC variation value calculated by the SOC estimation unit with the SOC reference variation value based on the charge and discharge pattern information of the energy management system to calculate an SOC error and correcting the SOC error to the SOC reference variation value .

또한, 상기 SOC 기준 변동치는, 상기 배터리의 만충 영역에서만 충방전이 이루어진 패턴에 따라 계수된 전력 변동치를 누적한 값을 기초로 생성될 수 있다. The SOC reference change value may be generated on the basis of a value obtained by accumulating power variation values counted according to a pattern in which charge and discharge are performed only in the full load region of the battery.

또한, 상기 SOC 추정부는, 계수된 시간에 대한 전류량을 누적하는 방식의 전류적산법을 이용하여 상기SOC를 추정하고, 추정된 상기 SOC를 소정 주기의 시계열로 분석하여 SOC 변동 값을 산출할 수 있다.The SOC estimation unit may estimate the SOC using a current integration method of accumulating the current amount with respect to the counted time, and may calculate the SOC variation value by analyzing the estimated SOC with a time series of a predetermined period.

또한, 상기 제어부는, 산출된 상기 SOC 오차가 설정 허용치를 초과하면 상기 SOC 기준 변동치에 맞게 SOC 값을 보정할 수 있다.In addition, the controller may correct the SOC value according to the SOC reference change value when the calculated SOC error exceeds a set allowable value.

또한, 상기 제어부는, 상기 배터리의 사용 가능 영역에서만 상기 SOC의 보정을 수행하고 상기 배터리의 만충 영역에서 추정된 SOC 값은 보정 없이 사용할 수 있다.Also, the control unit may perform the SOC correction only in a usable area of the battery, and may use the estimated SOC value in the full area of the battery without correction.

또한, 상기 모니터링부는, 상기 배터리의 만충전된 이후의 동작시간을 체크하여 일정 시간 만충전이 이루어지지 않은 채 충방전을 반복하는 경우 만충전 주기가 도래하였음을 알람 할 수 있다.Also, the monitoring unit may check the operation time after the battery is fully charged, and may alarm that the full charge period has arrived when the charge / discharge is repeated without full charge for a certain period of time.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 에너지 관리 시스템과 연동되는 배터리 관리 시스템의 나트륨계 배터리 충전상태 추정 방법은, a) 나트륨계 배터리의 SOC(State of Charge, SOC) 오차가 적은 소정 만충 영역에서 측정된 SOC에 기초하여 통계적 충방전 패턴 기반 SOC 기준 변동치를 생성하고 이를 데이터베이스화하여 저장하는 단계; b) 상기 배터리에서 측정된 전압, 전류 및 온도를 바탕으로 상기 배터리의 충전상태를 추정 계산하는 단계; c) 상기 계산된 SOC에 따른 SOC 변동 값과 상기 에너지 관리 시스템에서 수신된 충방전 패턴 정보에 기초한 상기 SOC 기준 변동치를 비교하여 SOC 오차를 산출하는 단계; 및 d) 상기 SOC 기준 변동치를 참조하여 상기 SOC 오차를 보정하는 단계를 포함한다.Meanwhile, a method for estimating a state of charge of a sodium-based battery in a battery management system interlocked with an energy management system according to an aspect of the present invention includes the steps of: a) determining a state of charge (SOC) Generating a statistical charge / discharge pattern based SOC reference change value based on the measured SOC, and storing the SOC reference change value in a database; b) estimating a charged state of the battery based on the voltage, current, and temperature measured in the battery; c) calculating an SOC error by comparing the SOC fluctuation value according to the calculated SOC with the SOC reference fluctuation value based on the charge / discharge pattern information received in the energy management system; And d) correcting the SOC error with reference to the SOC reference change value.

또한, 상기 b) 단계는, 추정된 상기 SOC가 상기 만충 영역에 존재하면, 상기 SOC를 데이터베이스에 저장하여 상기 SOC 기준 변동치를 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.The step b) may include storing the SOC in the database and updating the SOC reference change value if the estimated SOC exists in the full load area.

또한, 상기 SOC 기준 변동치를 갱신하는 단계 이후에는, 상기 SOC의 보정 없이 상기 에너지 관리 시스템으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.Further, the step of updating the SOC reference change value may include transmitting the SOC reference change value to the energy management system without correcting the SOC.

또한, 상기 c) 단계는, 상기 SOC 오차가 설정 허용치를 초과하면 상기 SOC 기준 변동치를 참조하여 SOC의 오차를 보정하고, 상기 설정 허용치를 초과하지 않으면 상기 SOC 오차 보정을 생략할 수 있다.The step c) may correct the SOC error by referring to the SOC reference change value if the SOC error exceeds the set allowable value, and omit the SOC error correction if the SOC error does not exceed the set allowable value.

본 발명의 실시 예에 따르면, 통계적 사용패턴을 이용하여 나트륨계 배터리의 SOC 기준 변동치를 데이터베이스화하고 이를 현재의 SOC 변동과 비교하여 오차를 보정함으로써 100% 만충전을 하지 않더라도 오차보정을 통한 SOC정확도를 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the SOC reference value of the sodium-based battery is converted into a database using the statistical usage pattern and compared with the current SOC fluctuation, thereby correcting the error so that the SOC accuracy Can be improved.

또한, SOC 정확도 향상으로 나트륨계 배터리를 이용한 시스템 운영 안정성을 향상시키고, SOC 보정을 위한 완충을 하지 않아도 되므로 운영 편의성을 높일 수 있다.In addition, the improvement of the SOC accuracy improves the stability of the system operation using the sodium-based battery and improves the operational convenience because it is not necessary to buffer the SOC correction.

도 1은 일반적인 나트륨계 전지의 전압(Open Circuit Voltage, OCV) 특성을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 에너지 저장 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 방전 용량과 SOC 변화 패턴을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 나트륨계 배터리의 관리 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 나트륨계 배터리의 충방전 동작에 따른 SOC 추정 방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a graph showing a voltage (Open Circuit Voltage) characteristic of a general sodium-based battery.
2 schematically shows a configuration of an energy storage system for explaining an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a battery management system according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph illustrating a discharge capacity and an SOC variation pattern of a battery according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart schematically illustrating a method of managing a sodium-based battery according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating an SOC estimation method according to an embodiment of the present invention for charging / discharging a sodium-based battery.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

명세서 전체에서, 제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.Throughout the specification, the terms first or second etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are intended to distinguish one element from another, for example, without departing from the scope of the invention in accordance with the concepts of the present invention, the first element may be termed the second element, The second component may also be referred to as a first component.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 나트륨 배터리의 충전상태 추정 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A system and method for estimating a state of charge of a sodium battery according to an embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 에너지 저장 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.2 schematically shows a configuration of an energy storage system for explaining an embodiment of the present invention.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템은 전력망 또는 발전원으로부터 생산된 전력을 충전하여 저장하는 배터리(10), 적어도 하나의 배터리(10)의 충방전을 관리하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)(100) 및 적어도 하나의 BMS(100)와 연동하여 중앙에서 배터리(10)들의 에너지의 저장 상태를 관리하는 에너지 관리 시스템(Energy Management System, EMS)(200)을 포함한다.Referring to FIG. 2, an energy storage system according to an embodiment of the present invention includes a battery 10 for storing and charging electric power generated from a power grid or a power source, a battery 10 for managing charge / discharge of at least one battery 10 An Energy Management System (EMS) 200 for managing the storage state of the batteries 10 at the center in cooperation with a battery management system (BMS) 100 and at least one BMS 100 ).

배터리(10)는 나트륨(Na)계의 고온에서 동작하는 2차 전지로 구성된다.The battery 10 is composed of a secondary battery operating at a high temperature of sodium (Na) system.

배터리(10)는 BMS(100)의 제어에 따라 전력망의 전력라인을 통해 공급되는 전력을 충전하여 저장하고, 저장된 에너지를 방전하여 소비처로 공급한다.The battery 10 charges and stores electric power supplied through a power line of the electric power system under the control of the BMS 100, discharges the stored energy, and supplies the electric energy to the consumer.

여기서, 소비처는 해당 ESS이 구축된 시설물로 빌딩, 공장, 놀이공원, 아파트, 경기장, 일반가정, 학교 및 쇼핑몰 등일 수 있다. 다만, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며 풍력 발전기, 조력 발전기 및 태양열 발전기와 같이 신재생에너지를 생산하는 발전단지에 에너지 저장시스템이 구축된 경우의 소비처는 역으로 한전이나 그 산하에서 운영되는 에너지 관리 기관일 수 있다.Here, the consumer can be a building, a factory, an amusement park, an apartment, an arena, a general home, a school, a shopping mall, etc., in which the ESS is built. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and when the energy storage system is constructed in a power generation plant that generates new and renewable energy such as a wind power generator, a tidal generator and a solar power generator, It may be an energy management agency.

BMS(100)는 배터리(10)의 충전상태(이하, SOC로 표기함)를 실시간으로 추정하여 EMS(200)로 전달한다.The BMS 100 estimates the state of charge of the battery 10 (hereinafter, referred to as SOC) in real time and transmits the estimation to the EMS 200.

또한, 배터리 관리 시스템(100)은 에너지 관리 시스템(200)의 상위 제어 명령에 따른 배터리(10)의 충방전을 제어한다.In addition, the battery management system 100 controls the charging and discharging of the battery 10 according to the upper control command of the energy management system 200.

EMS(200)는 BMS(100)로부터 수집된 SOC를 토대로 시스템 전체의 에너지 저장 상태를 파악하여 배터리(10)의 충방전을 관리할 수 있다.The EMS 200 can manage the charge / discharge of the battery 10 by grasping the energy storage state of the entire system based on the SOC collected from the BMS 100.

또한, EMS(200)는 소비처의 소비 전력 요구나 소비 패턴에 따른 방전 전력량을 계산하여 BMS(100)으로의 배터리(10) 방전을 제어할 수 있다.In addition, the EMS 200 can control the discharge of the battery 10 to the BMS 100 by calculating the consumption power requirement of the consumer and the discharge power amount corresponding to the consumption pattern.

한편, 전술한 바와 같이 BMS(100)에서 추정되는 SOC 값은 배터리(10)의 잦은충방전으로 오차가 발생될 수 있으며, 오차의 누적으로 인해 SOC 추정 값의 정확도가 떨어지면 배터리(10)가 적용된 전체 EMS(200)의 운영에 여러 가지 문제점이 발생하게 된다.As described above, the SOC value estimated by the BMS 100 may be an error due to frequent charging and discharging of the battery 10, and if the accuracy of the SOC estimation value is decreased due to accumulation of errors, Various problems arise in the operation of the entire EMS 200.

예를 들면, 배터리(10)에 실제 에너지가 많이 남아 있는 상태에서 추정된 SOC가 낮게 표시되면, EMS(200)에서는 여유 에너지가 없는 것으로 오인하여 방전을 정지시킬 수 있고, 더 이상 충전을 하면 안되는 상황에서는 배터리(10)가 과충전 되는 위험 상황이 발생할 수 있다. For example, if the estimated SOC is displayed low in a state where a large amount of actual energy remains in the battery 10, the EMS 200 may mistake that there is no spare energy to stop discharging, A dangerous situation may occur in which the battery 10 is overcharged.

또한, 배터리(10)에 실제 저장된 에너지량보다 SOC가 높게 표시되는 경우, EMS(200)에서는 실제 용량만큼 충전을 하지 않았음에도 불구하고 만충전 된 것으로 오인하여 충전을 하지 않거나, 배터리(10)에 남은 에너지가 실제로는 없는데도 강제로 사용하다가 시스템의 오동작을 유발하는 문제점이 있다.In addition, when the SOC is higher than the amount of energy actually stored in the battery 10, the EMS 200 does not charge the battery 10 due to false charging, There is a problem that the system is malfunctioning while using the remaining energy even though it is not actually used.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 BMS(100)는 배터리(10)의 통계적 사용패턴을 이용한 SOC의 기준 변동치를 생성하고, 이를 현재 추정된 SOC 변동 값과 비교하여 그 오차를 보정하는 특징을 가진다.In order to solve such a problem, the BMS 100 according to an embodiment of the present invention generates a reference variation value of the SOC using the statistical usage pattern of the battery 10, compares the reference variation value with the currently estimated SOC variation value, .

따라서, 배터리(10)를 100% 만충전 하지 않더라도 추정 SOC의 오차보정을 통해 SOC의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 나트륨계 배터리(10)를 이용한 전체 에너지 관리 시스템(200)을 안정적으로 동작할 수 있도록 할 수 있다.Therefore, even if the battery 10 is not completely charged, the accuracy of the SOC can be improved by correcting the error of the estimated SOC, and the entire energy management system 200 using the sodium-based battery 10 can be stably operated .

이러한 본 발명의 실시 예에 따른 특징은 아래의 BMS(100)의 구성을 통해 구체적으로 설명한다.The features according to the embodiment of the present invention will be described in detail through the configuration of the BMS 100 below.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a battery management system according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 BMS(100)는 통신부(110), 모니터링부(120), SOC 추정부(130), 보정값 생성부(140) 및 데이터베이스(150)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the BMS 100 includes a communication unit 110, a monitoring unit 120, an SOC estimating unit 130, a correction value generating unit 140, .

통신부(110)는 배터리(10)를 제어하기 위한 통신 라인을 연결하고, EMS(200)와 정보를 송수신하기 위한 외부 인터페이스를 포함한다.The communication unit 110 includes an external interface for connecting a communication line for controlling the battery 10 and transmitting and receiving information to and from the EMS 200.

모니터링부(120)는 각종 센서를 통해 정밀하게 측정된 배터리(10)의 전압, 전류 및 온도를 수집 감시하고, 이를 토대로 배터리(10)의 동작 상태를 진단하여 오류발생에 따른 비정상 상태를 알람한다.The monitoring unit 120 collects and monitors the voltage, current, and temperature of the battery 10 measured precisely through various sensors, and diagnoses the operation state of the battery 10 based on the collected voltage, current, and temperature to thereby alarm an abnormal state .

모니터링부(120)는 배터리(10)의 만충전된 이후의 동작시간을 체크하여 일정 시간 만충전이 이루어지지 않은 채 충방전을 반복하는 경우 만충전 주기가 도래하였음을 알람 할 수 있다.The monitoring unit 120 may check the operation time after the battery 10 is fully charged and may alarm that the full charge period has arrived when the charge / discharge is repeated without full charge for a certain period of time.

SOC 추정부(130)는 모니터링부(120)를 통해 획득된 전압, 전류 및 온도를 바탕으로 배터리(10)의 충전상태(State of Charge, SOC)를 추정 계산한다. The SOC estimating unit 130 estimates and calculates the state of charge (SOC) of the battery 10 based on the voltage, current, and temperature acquired through the monitoring unit 120. [

이 때, SOC 추정부(130)는 계수된 시간에 대한 전류량을 누적하는 방식의 전류적산법을 이용하여 SOC를 추정할 수 있으며, 추정된 SOC를 소정 주기의 시계열로 분석하여 SOC 변동 값을 산출할 수 있다.At this time, the SOC estimating unit 130 can estimate the SOC using the current integration method of accumulating the current amount with respect to the counted time, and calculates the SOC fluctuation value by analyzing the estimated SOC with a time series of a predetermined cycle .

한편, 배터리(10)는 무형의 에너지를 저장하여 보관할 수 있는 장점이 있으나 발전기와 연료를 사용하는 장비와는 다르게 정해진 용량만큼 충전하고 방전을 할 수 있고, 용량에 따라 출력도 정해진 한계가 있다. Meanwhile, the battery 10 has the advantage of storing and storing intangible energy. However, unlike a generator and a device using fuel, the battery 10 can charge and discharge a predetermined capacity.

따라서, 대부분의 ESS의 경우에는 효율 극대화를 위해서 기본적으로 전기요금이 저렴한 심야 시간대 충전을 하고, 전력사용량이 많아서 요금이 비싼 낮 시간대에 방전을 수행한다. 이 때, ESS는 적용된 시스템 특성에 따라 운영 패턴이 일정하거나 정해진 패턴으로 동작하는 경우가 대부분이다.Therefore, in most ESS cases, to maximize the efficiency, basically charge the battery at night time zone where the electricity rate is cheap, and discharge at the time of the day when the charge is high and the charge is high. In this case, the ESS operates in a fixed or predetermined pattern depending on the characteristics of the applied system.

예컨대, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 방전 용량과 SOC 변화 패턴을 나타낸 그래프이다.For example, FIG. 4 is a graph illustrating a discharge capacity and an SOC variation pattern of a battery according to an embodiment of the present invention.

첨부된된 도 4를 참조하면, 그래프는 1MWh의 용량을 가지는 배터리의 방전 용량과 SOC 변화 패턴의 예시로, 160kW의 출력으로 2시간 방전을 수행하고 1시간 아이들(Idle) 상태를 유지하고 있다가 다시 4시간 방전을 하는 패턴을 보여준다.Referring to FIG. 4, the graph shows an example of a SOC change pattern and a discharge capacity of a battery having a capacity of 1 MWh. The battery is discharged for two hours at an output of 160 kW and maintained in an idle state for one hour It shows a pattern of discharging again for 4 hours.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 BMS(100)는 보정값 생성부(140)를 통해 ESS의 통계적 패턴을 이용한 SOC의 기준 변동치를 산출하여 데이터베이스화하고, 이를 참조하여 SOC 추정부(130)에서 추정된 SOC를 보정할 수 있다.Therefore, the BMS 100 according to the embodiment of the present invention calculates the reference change value of the SOC using the statistical pattern of the ESS through the correction value generating unit 140, converts the reference change value into a database, The estimated SOC can be corrected.

여기서, 상기 통계적 패턴은 ESS의 운영에 따른 배터리(10)의 충전 및 방전 제어를 위한 정보뿐 아니라 충전시의 입력되는 전력량 및 방전시의 출력되는 전력량 제어정보를 포함한다.Here, the statistical pattern includes not only information for charging and discharging control of the battery 10 according to the operation of the ESS, but also information on the amount of power input during charging and the amount of power output during discharging.

보정값 생성부(140)는 배터리(10)를 만충전 하여 SOC 측정 값의 오차가 적은 상태에서 수집된 운영 정보를 위주로 충방전 전력량 별 SOC 변동 값을 산출한다. 그리고, 상기 충방전 별 SOC 변동 값을 향후 SOC 보정에 참조할 수 있도록 ESS의 통계적 운영패턴 기반 SOC 기준 변동치로 데이터베이스화하여 저장한다. The correction value generation unit 140 calculates the SOC variation value for each charge / discharge power amount based on the operation information collected in a state where the error of the SOC measurement value is small by fully charging the battery 10. Then, the SOC fluctuation value per charge / discharge is stored in the database as the SOC reference value based on the statistical operation pattern of the ESS so that it can be referenced in future SOC correction.

이 때, 보정값 생성부(140)는 만충 영역의 일정 구간에서의 EMS(200) 운영 정보에 따른 충방전 패턴 정보를 토대로 생성된 상기 SOC 기준 변동치를 지속적으로 누적하여 평균치를 갱신할 수 있다.At this time, the correction value generator 140 can continuously update the average value by continuously accumulating the SOC reference change value generated based on the charge / discharge pattern information according to the EMS 200 operation information in a certain section of the full load region.

즉, 상기 SOC 기준 변동치는 배터리(10)의 SOC 오차가 적은 상태인 일정 만충 영역(구간)에서만 전력 충방전이 이루어진 패턴에 따라 계수된 전력 변동치를 누적한 값으로 정의될 수 있다.That is, the SOC reference change value may be defined as a value obtained by accumulating the power change value counted according to the pattern in which the electric charge / discharge is performed only in a certain full region (interval) in which the SOC error of the battery 10 is small.

데이터베이스(150)는 배터리(10)를 관리하기 위한 데이터 및 프로그램을 저장하고, 배터리(10)의 충방전 동작에 따라 생성되는 데이터를 저장한다.The database 150 stores data and programs for managing the battery 10 and stores data generated in accordance with the charging and discharging operations of the battery 10. [

따라서, 데이터베이스(150)는 모니터링부(120)에서 체크되는 배터리(10)의 만충전 이력 및 보정값 생성부(140)로부터 갱신되는 충방전 패턴정보에 따른 SOC 기준 변동치를 저장할 수 있다.Therefore, the database 150 can store the SOC reference change value according to the full charge history of the battery 10 checked in the monitoring unit 120 and the charge / discharge pattern information updated from the correction value generation unit 140. [

제어부(160)는 배터리(10)의 관리를 위한 상기 각부의 전반적인 동작을 제어한다.The control unit 160 controls the overall operation of the respective units for managing the battery 10. [

제어부(160)는 EMS(200)에서 수신된 충방전 운영 정보에 따라 배터리(10)의 충방전 동작을 제어한다. 그리고, 배터리(10)의 충방전 동작에 따라 측정되는 SOC를 EMS(200)로 전달한다.The control unit 160 controls the charge / discharge operation of the battery 10 according to the charge / discharge operation information received from the EMS 200. Then, the SOC measured according to the charging / discharging operation of the battery 10 is transmitted to the EMS 200.

특히, 제어부(160)는 EMS(200)로부터 충방전 운전 정보를 수신하면, SOC 추정부(130)에서 추정 계산된 SOC 변동 값과 상기 충방전 패턴에 해당하는 SOC 기준 변동치를 비교하여 SOC 오차를 산출하고, 산출된 오차가 허용치를 초과하면 상기 SOC 기준 변동치에 맞게 SOC 값을 보정할 수 있다.Particularly, when the charge / discharge operation information is received from the EMS 200, the control unit 160 compares the calculated SOC fluctuation value calculated by the SOC estimating unit 130 with the SOC reference fluctuation value corresponding to the charge / discharge pattern, And if the calculated error exceeds the allowable value, the SOC value can be corrected according to the SOC reference change value.

한편, 전술한 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 구성을 바탕으로 하는 배터리 관리 시스템(100)의 배터리 관리 방법을 설명한다.Meanwhile, a battery management method of the battery management system 100 based on the configuration of the energy storage system according to the embodiment of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 나트륨계 배터리의 관리 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart schematically illustrating a method of managing a sodium-based battery according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 BMS(100)는 배터리(10)의 구동을 시작하여 정상 상태로 동작하면(S101; 예), SOC를 측정하여 사용가능 영역에 있는지 여부를 판단한다(S102).5, when the BMS 100 according to the embodiment of the present invention starts to operate the battery 10 and operates in a normal state (S101; Yes), the BMS 100 measures the SOC, (S102).

반면, BMS(100)는 배터리(10)가 정상 상태로 동작하지 않으면(S101; 아니오), 자체 진단 프로세스를 진행하고(S107), 배터리(10)의 이상 발생시 동작을 종료시킬 수 있다(S108; 예).On the other hand, if the battery 10 does not operate normally (S101: NO), the BMS 100 proceeds with the self-diagnosis process (S107) and terminates the operation when the battery 10 is abnormal (S108; Yes).

상기 S102 단계에서, BMS(100)는 배터리(10)의 SOC가 사용 가능 영역이 아닌 것으로 판단 되면(S102; 아니오), SOC가 만충 영역이나 과방전 영역(도 1 참조)에 있지 여부에 따라 배터리(10)를 충전 또는 방전으로 제어할 수 있다(S104).If it is determined in step S102 that the SOC of the battery 10 is not in the usable area (S102: No), the BMS 100 determines whether the SOC of the battery 10 is in the full battery or overdischarge area The battery 10 can be controlled to be charged or discharged (S104).

또한, 상기 S102 단계에서, BMS(100)는 배터리(10)의 SOC가 사용 가능 영역에 있는 것으로 판단되면(S102; 예), 배터리(10)의 누적 동작시간이 만충전 주기에 도달 했는지 여부를 판단하여 도달했으면(S103; 예), 배터리(10)를 SOC가 만충전되도록 제어할 수 있다(S105). 여기서, 상기 만충전 주기는 배터리(10)의 잦은 충방전으로 인한 성능 저하와 그로 인한 SOC 오차의 누적을 예방하기 위하여 설정된 소정의 일정 기간의 만충전 알람 주기를 의미한다.If it is determined in step S102 that the SOC of the battery 10 is in the usable area (S102; YES), the BMS 100 determines whether the cumulative operation time of the battery 10 has reached the full charge period If it is determined that the SOC has been reached (S103; Yes), the battery 10 can be controlled so that the SOC is fully charged (S105). Here, the full charge period means a full charge alarm period set for a predetermined period to prevent performance degradation due to frequent charge and discharge of the battery 10 and accumulation of the SOC error.

배터리(10)가 이전에 만충전된 이후의 동작시간이 만료되어 만충전 주기에 도달했으면(S103; 예), 배터리(10)를 SOC가 만충전 되도록 제어할 수 있다(S105).The battery 10 can be controlled so that the SOC is fully charged (S105) if the operation time after the battery 10 has been fully charged has reached the full charge period (S103; Yes).

한편, S103 단계에서, BMS(100)는 배터리(10)의 만충전 주기가 아닌 것으로 판단되면(S103; 아니오), EMS(200)의 운영정보에 따라 배터리(10)를 충전 또는 방전으로 동작시킨다(S106).If it is determined in step S103 that the BMS 100 is not in the full charge cycle of the battery 10 (NO in step S103), the BMS 100 operates as a charge or a discharge in accordance with the operation information of the EMS 200 (S106).

BMS(100)는 EMS(200)로부터 배터리 동작 종료 명령을 수신하면(S108; 예), 배터리(10)의 구동을 종료하거나, 상기 종료 명령이 수신되지 않으면(S108; 아니오), 상기 S101 단계로 리턴하여 배터리(10)를 계속 구동시킬 수 있다.The BMS 100 terminates the operation of the battery 10 when receiving the battery operation termination command from the EMS 200 in step S108 and if the termination command is not received in step S108, So that the battery 10 can be continuously driven.

여기서, 이하 도 6을 통해 설명되는 본 발명의 실시 예에서는 SOC 추정 값을 보정하여 오차를 최소화하고 정확도를 향상시키는 기술을 개시하고 있으므로, 상기 S103 단계의 만충전 주기의 알람을 생략할 수 있다. Hereinafter, in the embodiment of the present invention described with reference to FIG. 6, a technique of minimizing an error and improving accuracy by correcting the SOC estimation value is described, so that the alarm for the full charge period in step S103 can be omitted.

한편, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 나트륨계 배터리의 충방전 동작에 따른 SOC 추정 방법을 나타낸 흐름도이다.Meanwhile, FIG. 6 is a flowchart illustrating an SOC estimation method according to an embodiment of the present invention in accordance with a charge / discharge operation of a sodium-based battery.

첨부된 도 6을 참조하면, 도 6의 S106 단계에 연장하여 BMS(100)는 EMS(200)의 운영 정보에 따라 배터리(10)를 충전 또는 방전 동작으로 제어한다(S201).6, the BMS 100 controls charging or discharging operations of the battery 10 according to the operation information of the EMS 200 (S201).

BMS(100)는 배터리(10)의 전압, 전류 및 온도를 측정하고(S202), 측정된 정보를 바탕으로 배터리(10)의 SOC를 추정 계산한다(S203). The BMS 100 measures the voltage, current, and temperature of the battery 10 (S202) and estimates the SOC of the battery 10 based on the measured information (S203).

이 때, BMS(100)는 추정된 SOC가 오차가 적은 만충 영역에 존재하면(S204; 예), 상기 SOC를 데이터베이스(150)에 저장하여 SOC 기준 변동치를 갱신한다(S205). 그리고, BMS(100)는 SOC의 보정 없이 EMS(200)로 전송하여 출력 파워를 계산하도록 한다(S210).At this time, if the estimated SOC exists in the full area having a small error (S204; YES), the BMS 100 stores the SOC in the database 150 and updates the SOC reference change value (S205). Then, the BMS 100 transmits the calculated power to the EMS 200 without calculating the SOC, and calculates the output power (S210).

반면, 상기 S204 단계에서, BMS(100)는 추정된 SOC가 상기 만충 영역에 존재하지 않으면(S204; 아니오), EMS(200)의 충방전 패턴 정보를 수신하고(S206), 데이터베이스(150)에서 추출된 상기 충방전 패턴 정보에 따른 SOC 기준 변동치를 상기 상기 SOC와 비교하여 오차를 계산한다(S207).If the estimated SOC does not exist in the full area (S204; NO), the BMS 100 receives the charge / discharge pattern information of the EMS 200 (S206) An SOC reference change value according to the extracted charge / discharge pattern information is compared with the SOC to calculate an error (S207).

BMS(100)는 SOC의 오차가 설정 허용치를 초과하면(S208; 예), 상기 SOC 기준 변동치를 참조하여 SOC의 오차를 보정한다(S209).If the error of the SOC exceeds the set allowable value (S208; Yes), the BMS 100 corrects the SOC error by referring to the SOC reference change value (S209).

그리고, BMS(100)는 보정된 SOC를 EMS(200)로 전송하여 출력 파워를 계산하도록 한다(S210).Then, the BMS 100 transmits the corrected SOC to the EMS 200 to calculate the output power (S210).

반면, 상기 S208 단계에서, BMS(100)는 SOC의 오차가 설정 허용치를 이하이면(S208; 아니오), SOC의 보정 없이 EMS(200)로 전송하여 출력 파워를 계산하도록 할 수 있다(S210).In step S208, the BMS 100 may calculate the output power by transmitting the calculated SOC to the EMS 200 without SOC correction (S210).

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 통계적 사용패턴을 이용하여 나트륨계 배터리의 SOC 기준 변동치를 데이터베이스화하고 이를 현재의 SOC 변동과 비교하여 오차를 보정함으로써 100% 만충전을 하지 않더라도 오차보정을 통한 SOC정확도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the SOC reference value of the sodium-based battery is converted into a database using the statistical usage pattern, and the error is corrected by comparing the SOC reference value with the current SOC variation. The accuracy of the SOC can be improved.

또한, SOC 정확도 향상으로 나트륨계 배터리를 이용한 시스템 운영 안정성을 향상시키고, SOC 보정을 위한 완충을 하지 않아도 되므로 운영 편의성을 높일 수 있다.In addition, the improvement of the SOC accuracy improves the stability of the system operation using the sodium-based battery and improves the operational convenience because it is not necessary to buffer the SOC correction.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention are not limited to the above-described apparatuses and / or methods, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

10: 배터리 100: 배터리 관리 시스템(BMS)
110: 통신부 120: 모니터링부
130: SOC 추정부 140: 보정값 생성부
150: 데이터베이스 160: 제어부
200: 에너지 관리 시스템 10: Battery 100: Battery management system (BMS)
110: communication unit 120:
130: SOC estimation unit 140:
150: Database 160:
200: Energy management system

Claims (10)

나트륨계 배터리;
상기 배터리를 제어하기 위한 통신 라인을 연결하고, 상위 에너지 관리 시스템과 정보를 송수신하기 위한 외부 인터페이스를 포함하는 통신부;
각종 센서를 통해 측정된 상기 배터리의 전압, 전류 및 온도를 수집하는 모니터링부;
상기 모니터링부를 통해 획득된 전압, 전류 및 온도를 바탕으로 상기 배터리의 충전상태(State of Charge, SOC)를 추정하는 SOC 추정부;
상기 배터리의 SOC 오차가 적은 소정 만충 영역에서 수집된 통계적 충방전 패턴 기반 SOC 기준 변동치를 생성하고 이를 데이터베이스화하여 저장하는 보정값 생성부; 및
상기 SOC 추정부에서 계산된 SOC 변동 값과 상기 에너지 관리 시스템의 충방전 패턴 정보에 기초한 상기 SOC 기준 변동치를 비교하여 SOC 오차를 산출하고, 상기 SOC 오차를 상기 SOC 기준 변동치에 맞게 보정하는 제어부를 포함하되,
상기 보정값 생성부는 상기 SOC 추정부에서 추정된 SOC가 상기 만충 영역에 존재하면, 상기 SOC를 데이터베이스에 저장하여 상기 SOC 기준 변동치를 갱신하는 나트륨계 배터리의 충전상태 추정 시스템.Sodium-based batteries;
A communication unit including a communication line for controlling the battery and an external interface for transmitting and receiving information to and from an upper energy management system;
A monitoring unit for collecting voltage, current, and temperature of the battery measured through various sensors;
An SOC estimator for estimating a state of charge (SOC) of the battery based on voltage, current, and temperature acquired through the monitoring unit;
A correction value generation unit for generating a statistical charge / discharge pattern based SOC reference value collected in a predetermined full charge area having a small SOC error of the battery and storing the generated SOC reference value in a database; And
And a control unit for comparing the SOC variation value calculated by the SOC estimation unit with the SOC reference variation value based on the charge and discharge pattern information of the energy management system to calculate an SOC error and correcting the SOC error to the SOC reference variation value However,
Wherein the correction value generator stores the SOC in a database and updates the SOC reference value if the SOC estimated by the SOC estimator exists in the full region. 제 1 항에 있어서,
상기 SOC 기준 변동치는,
상기 배터리의 만충 영역에서만 충방전이 이루어진 패턴에 따라 계수된 전력 변동치를 누적한 값을 기초로 생성되는 나트륨계 배터리의 충전상태 추정 시스템.The method according to claim 1,
The SOC reference change value,
Wherein the battery is charged based on a value obtained by accumulating power fluctuation values counted according to a pattern in which charging and discharging are performed only in the fully charged region of the battery. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 SOC 추정부는,
계수된 시간에 대한 전류량을 누적하는 방식의 전류적산법을 이용하여 상기SOC를 추정하고, 추정된 상기 SOC를 소정 주기의 시계열로 분석하여 SOC 변동 값을 산출하는 나트륨계 배터리의 충전상태 추정 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The SOC estimator may include:
Estimating the SOC using a current integration method of accumulating the current amount with respect to the counted time, and analyzing the estimated SOC with a time series of a predetermined cycle to calculate an SOC variation value. 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
산출된 상기 SOC 오차가 설정 허용치를 초과하면 상기 SOC 기준 변동치에 맞게 SOC 값을 보정하는 나트륨계 배터리의 충전상태 추정 시스템.The method of claim 3,
Wherein,
And correcting the SOC value according to the SOC reference change value when the calculated SOC error exceeds the set allowable value. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 배터리의 사용 가능 영역에서만 상기 SOC의 보정을 수행하고 상기 배터리의 만충 영역에서 추정된 SOC 값은 보정 없이 사용하는 나트륨계 배터리의 충전상태 추정 시스템.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the SOC is corrected only in a usable region of the battery and the SOC estimated in the full region of the battery is used without correction. 제 1 항에 있어서,
상기 모니터링부는,
상기 배터리의 만충전된 이후의 동작시간을 체크하여 일정 시간 만충전이 이루어지지 않은 채 충방전을 반복하는 경우 만충전 주기가 도래하였음을 알람 하는 나트륨계 배터리의 충전상태 추정 시스템.The method according to claim 1,
The monitoring unit,
Wherein the operating time after the battery is fully charged is monitored to indicate that a full charge period has arrived when the charge / discharge cycle is repeated without full charge for a predetermined time. 에너지 관리 시스템과 연동되는 배터리 관리 시스템의 나트륨계 배터리 충전상태 추정 방법에 있어서,
a) 나트륨계 배터리의 SOC(State of Charge, SOC) 오차가 적은 소정 만충 영역에서 측정된 SOC에 기초하여 통계적 충방전 패턴 기반 SOC 기준 변동치를 생성하고 이를 데이터베이스화하여 저장하는 단계;
b) 상기 배터리에서 측정된 전압, 전류 및 온도를 바탕으로 상기 배터리의 충전상태를 추정 계산하는 단계;
c) 상기 계산된 SOC에 따른 SOC 변동 값과 상기 에너지 관리 시스템에서 수신된 충방전 패턴 정보에 기초한 상기 SOC 기준 변동치를 비교하여 SOC 오차를 산출하는 단계; 및
d) 상기 SOC 기준 변동치를 참조하여 상기 SOC 오차를 보정하는 단계를 포함하되,
상기 b) 단계는, 추정된 상기 SOC가 상기 만충 영역에 존재하면, 상기 SOC를 데이터베이스에 저장하여 상기 SOC 기준 변동치를 갱신하는 단계를 포함하는 나트륨계 배터리의 충전상태 추정 방법.A method of estimating a state of charge of a sodium-based battery in a battery management system interlocked with an energy management system,
a) generating a statistical charge / discharge pattern based SOC reference value based on SOC measured in a predetermined full charge region having a small SOC (State of Charge) error of a sodium battery, storing the calculated SOC reference value in a database;
b) estimating a charged state of the battery based on the voltage, current, and temperature measured in the battery;
c) calculating an SOC error by comparing the SOC fluctuation value according to the calculated SOC with the SOC reference fluctuation value based on the charge / discharge pattern information received in the energy management system; And
d) correcting the SOC error with reference to the SOC reference change value,
Wherein the step b) includes storing the SOC in a database and updating the SOC reference change value if the estimated SOC is present in the full charge region. 삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 SOC 기준 변동치를 갱신하는 단계 이후에는,
상기 SOC의 보정 없이 상기 에너지 관리 시스템으로 전송하는 단계를 포함하는 나트륨계 배터리의 충전상태 추정 방법.8. The method of claim 7,
After the step of updating the SOC reference change value,
And transferring the SOC to the energy management system without correcting the SOC. 제 7 항에 있어서,
상기 c) 단계는,
상기 SOC 오차가 설정 허용치를 초과하면 상기 SOC 기준 변동치를 참조하여 SOC의 오차를 보정하고, 상기 설정 허용치를 초과하지 않으면 상기 SOC 오차 보정을 생략하는 것을 특징으로 하는 나트륨계 배터리의 충전상태 추정 방법.

8. The method of claim 7,
The step c)
And correcting the error of the SOC with reference to the SOC reference change value if the SOC error exceeds the set allowable value, and omitting the SOC error correction if the SOC error does not exceed the set allowable value.

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