KR101717283B1 - Dual core energy storage system for effective management and the managing method of the system - Google Patents

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KR101717283B1
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Abstract

The present invention relates to a dual core energy storage system for an effective operation and an operating method thereof. The dual core energy storage system for an efficient operation according to an embodiment of the present invention includes an energy storage device and an energy management device. The dual core energy storage system for an efficient operation includes a main battery device (100) and an auxiliary battery device (200) provided in one energy storage system; a main power converting device (300); an auxiliary power converting device (400); a dual core energy storage device (30); and a dual core energy management device (40) which includes a potential measuring unit (41), a sensor management unit (42), an information collecting unit (44), an ESS control unit (48), a switching control unit (43), a human-machine interface (45), and a database (46). Therefore, the present invention can prevent the entire system stoppage or efficiency deterioration due to malfunction, failure, and complete discharge.

Description

효율적 운영을 위한 듀얼코어 에너지저장시스템 및 그 시스템의 운용방법{DUAL CORE ENERGY STORAGE SYSTEM FOR EFFECTIVE MANAGEMENT AND THE MANAGING METHOD OF THE SYSTEM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a dual-core energy storage system for efficient operation and a method of operating the dual-

본 발명은 듀얼코어 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, 이하 ESS)에 관한 것으로, 특히 효율적 운영을 위하여 두 개의 전력변환장치(Power Conditioning System, 이하 PCS)와 배터리장치(Battery System, 이하 BS)를 이용한 듀얼코어 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a dual-core energy storage system (ESS), and more particularly, to a dual-core energy storage system using two power conversion systems (PCS) and a battery system Core energy storage system.

화석연료의 사용은 다량의 CO2 를 배출하여 온난화를 야기한다. 이러한 온난화는 심각한 기후변화를 낳으면서 화석에너지 사용에 대한 제약이 점점 심화되고 있는 실정이다. 이에 따라 주요 선진국들은 국가적 차원에서 규제와 지원을 강화하고 있으며, 재생가능 에너지, 에너지저장시스템, 가상발전소 등 새로운 시장과 산업이 창출되고 있으며, 여기서 특히 에너지저장시스템(Energy Storage System 이하 ESS)가 중요한 자리를 차지하고 있다.The use of fossil fuels leads to warming by discharging a large amount of CO 2. This warming is causing serious climate change, and the restrictions on the use of fossil energy are increasing. As a result, major developed countries are strengthening regulations and support at the national level, creating new markets and industries such as renewable energy, energy storage systems and virtual power plants. Especially, energy storage systems (ESS) It is taking place.

즉 에너지 사용의 효율을 극대화시킬 수 있는 에너지 저장시스템에 대한 관심이 증가하고 있는데, 에너지저장시스템은 각 회사, 학교, 가정, 공장 등에서 가격이 싼 심야에 상용전원으로부터 전력이나 자체 설치된 신재생에너지(태양광, 풍력 등) 발전을 통해서 제공되는 2차 전지(리튬-이온, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-아연 전지 등)와 같은 배터리에 저장하였다가 부하측 소비전력이 많은 시기에 공급함으로써 전력 비용 절감 및 효율적인 에너지 사용을 주목적으로 하는 시스템이다.In other words, there is a growing interest in energy storage systems that can maximize the efficiency of energy use. Energy storage systems are used at low cost in companies, schools, homes, factories, Such as lithium-ion, nickel-cadmium battery, nickel-hydrogen battery, and nickel-zinc battery, which are provided through power generation Thereby reducing power costs and efficiently using energy.

ESS는 전력을 저장해서 필요할 때 공급함으로써 전력이용효율을 높여주는 시스템이다. 즉 전기요금이 저렴할 때 전력을 저장한 후 전기요금이 비싼 피크 시간대에 사용할 수 있도록 하여 수요관리에 혁신을 가져다준다. ESS 사용으로 태양광, 풍력 등 신재생출력이 안정되고 에너지 활용 효용성도 높일 수 있다.ESS is a system that saves power and supplies it when it is needed, thereby improving power utilization efficiency. In other words, when the electricity rate is low, it is possible to save electricity and use it at the peak time when the electricity rate is high. Using ESS can stabilize renewable output such as solar power and wind power, and can increase energy utilization efficiency.

ESS는 배터리와 전력관리시스템(Battery Management System, 이하 BMS), PCS, 에너지 관리 시스템(Energy Management System, 이하 EMS) 등 다양한 구성들을 목적에 따라 하나의 시스템으로 연동하여 통합적인 관리와 통제, 제어를 하는 종합적인 시스템이다.The ESS integrates various components such as battery, power management system (BMS), PCS, and energy management system (EMS) into one system according to the purpose to provide integrated management, control and control. Is a comprehensive system.

즉 배터리는 PCS를 거쳐 전기를 저장하였다가 필요할 때 전기를 방전하고, BMS는 배터리의 충전상태 등을 외부 인터페이스를 통해 알려주고 과충전 등의 보호기능을 수행한다. PCS는 발전원에서 전력을 입력받아 배터리에 저장하거나 계통으로 방출하기 위해 교류나 직류로 변환한다. EMS는 배터리의 상태 모니터링과 PCS의 상태 모니터링 및 제어를 하며, 컨트롤 센터 등에서 ESS를 모니터링하고 제어하기 위한 운영시스템(management system)이다.In other words, the battery stores electricity through the PCS, discharges electricity when necessary, and the BMS informs the charging state of the battery through an external interface and performs protection functions such as overcharging. The PCS receives the power from the generator and stores it in the battery or converts it to alternating current or direct current to discharge it into the system. The EMS is a management system for monitoring the status of the battery, monitoring and controlling the status of the PCS, and monitoring and controlling the ESS in the control center.

그런데 이러한 에너지저장시스템은 사용되는 장소나 환경에 따라 배터리의 충전 전원이 부족하거나 남게 되는 상황이 발생한다. 즉, 전원을 공급하는 부하측의 전력 사용량이 많아지게 되면 ESS에서 제공 가능한 전원이 소비되어 남은 시간 동안 상용전원을 부하에 제공해야 하고, 부하 측의 전력 사용량이 적으면 충전한 전원 중 일부만 사용하게 된다. 이와 같이 지속적으로 에너지 충전과 방전을 반복하다 보면 PCS나 배터리시스템(Battery System, 이하 BS)의 고장이나 오작동으로 인하여 에너지 공급에 문제가 발생할 수 있다.However, such an energy storage system suffers from a situation in which the charging power of the battery is insufficient or remains depending on the place or environment where it is used. That is, when the power consumption of the load side of the power supply is increased, the power that can be supplied by the ESS is consumed and the commercial power is supplied to the load for the remaining time. When the power consumption of the load side is low, . If the battery is repeatedly charged and discharged repeatedly, it may cause problems in energy supply due to failure or malfunction of the PCS or the battery system (hereinafter, referred to as BS).

한편 국내특허등록번호 제10-1494853호의 "에너지저장장치형 빌딩 자동제어 방법"에서는 각각 독립적으로 구동하는 복수의 에너지저장장치들 간에 전원 보충용 에너지 이동을 가능하게 하여 불충분한 전력 상태를 나타내는 에너지저장장치가 없도록 하는 자동제어방법을 개시하고 있다.On the other hand, in the " automatic control method of energy storage type building "of the Korean Patent Registration No. 10-1494853, energy storage devices capable of energy replenishment among a plurality of independent energy storage devices, The automatic control method of the present invention.

그러나 상기 제10-1494853호는 빌딩마다 개별적으로 ESS를 구비하고 있는 것을 전제로 하고 있으므로, 다른 ESS와 연계되지 않고 하나의 빌딩에 독립적으로 설치된 ESS의 고장 또는 배터리 전력이 부족하게 되는 경우에는 전혀 그 효능을 발휘할 수 없는 문제가 있다. 즉 복수의 ESS로부터 종합적으로 수신되는 배터리 상태정보를 이용할 수 없는 독립적인 환경 하에서는 불충분한 전력 상태를 나타내거나 고장이 난 에너지저장장치에 전력을 전혀 공급할 수 없다는 문제점이 있다.However, since the above-mentioned 10-1494853 assumes that ESSs are individually provided for each building, if the failure of the ESS installed independently in one building or the battery power becomes insufficient without being connected with other ESS, There is a problem that the effect can not be exerted. That is, there is a problem in that an insufficient power state is exhibited in an independent environment in which battery state information collectively received from a plurality of ESSs can not be utilized, or power can not be supplied to the failed energy storage device at all.

또 한편 국내공개번호10-2016-0028880호의 "수요 예측을 통한 ESS의 운영방법"에서는 ESS에 충전하거나 방전할 경우 ESS 충전할 최적 충전량 및 가장 경제적인 조건에서 방전량을 추출하여 제어하는 ESS 운영방법을 개시하고 있는데, 이는 날짜, 인구변화, 설비변경, 온도변화 등의 정보를 반영하여 ESS 운영을 최적화하는 방법으로서, 상기 상기 제10-1494853호와 마찬가지로 ESS 자체의 고장이나 배터리 전력이 부족하게 되는 경우 수요예측에 의해서도 전혀 대비책이 될 수 없는 문제점이 있다.In the meantime, "Operating method of ESS through demand forecasting" of Korean Patent Publication No. 10-2016-0028880 discloses an ESS operation method of extracting and controlling the discharge amount under the optimum charge amount and the most economical condition to charge the ESS when charging or discharging the ESS , Which is a method for optimizing the operation of the ESS by reflecting information such as the date, population change, facility change, temperature change, and the like, as in the above-mentioned 10-1494853, There is a problem that it can not be a countermeasure at all by the demand forecast.

국내특허등록번호 제10-1494853호의 "에너지저장장치형 빌딩 자동제어 방법"Korean Patent Registration No. 10-1494853 entitled " Automatic Control Method of Energy Storage Type Building " 국내공개번호10-2016-0028880호의 "수요 예측을 통한 ESS의 운영방법""Method of operating ESS through demand forecasting" in Korean Patent Publication No. 10-2016-0028880

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 하나의 에너지저장시스템에서 PCS 및 BS가 오동작, 고장, 완전 방전 등이 될 경우에도 단속적이지 않고 연속적, 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 목적을 가진다.In order to solve the above-described problems, the present invention has an object to provide continuous and stable power supply without interruption even when the PCS and the BS in a single energy storage system are malfunctioning, faulty, or completely discharged.

또한 본 발명은 주전력변환장치의 오동작 여부를 별도 구비된 물리적 회로를 이용하여 용이하게 판단하도록 하는 목적을 가진다.Further, the present invention has an object of easily judging whether a malfunction of the main power conversion apparatus is caused by using a separate physical circuit.

또한 본 발명은 주배터리장치가 고장나거나 완전방전된 경우 별도의 전원이 필요없이 에러검출장치에 안정적인 전원을 공급하도록 하는 목적을 가진다.Another object of the present invention is to provide a stable power supply to an error detection device without requiring a separate power source when the main battery device fails or is completely discharged.

상기 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명의 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템은 에너지저장장치와 에너지관리장치를 포함하는 에너지저장시스템에 있어서, 하나의 에너지저장시스템 내에 구비되는 주배터리장치 및 보조배터리장치와; 전력계통으로부터 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하여 상기 주배터리장치에 공급하고 상기 주배터리장치로부터 직류전원을 공급받아 교류전원으로 변환하여 부하로 공급하는 주전력변환장치와; 전력계통으로부터 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하여 상기 보조배터리장치에 공급하고 상기 보조배터리장치로부터 직류전원을 공급받아 교류전원으로 변환하여 부하로 공급하는 보조전력변환장치와; 상기 주전력변환장치의 오동작 여부를 판단하는 교류감지장치와 상기 주배터리장치의 오동작 여부를 판단하는 에러검출장치를 포함하는 듀얼코어 에너지저장장치; 및 상기 주배터리장치와 보조배터리장치의 전위를 측정하여 정보수집부에 전송하는 전위측정부와, 제1 내지 제4 광수신부와 온도감지센서의 감지결과를 정보수집부로 전송하는 센서관리부와, 상기 주전력변환장치, 주배터리장치, 보조전력변환장치 및 보조배터리장치의 고장 여부, 오동작, 온도, 전압 및 전류를 포함하는 상태 정보를 실시간으로 수집하는 정보수집부와, 상기 상태 정보에 따라 정상여부를 판단하고 정상인 경우 주전력변환장치와 주배터리장치를 정상동작시키고 비정상인 경우 보조전력변환장치와 보조배터리장치를 가동시키도록 제어하는 ESS제어부와, 상기 교류감지장치가 주전력변환장치의 오동작을 감지하는 경우 상기 제1 스위치를 오프시키고 상기 주배터리장치가 오동작하거나 완전 방전된 경우 상기 제2 스위치를 오프시키도록 제어하는 스위칭제어부와, 상기 듀얼코어 에너지저장장치를 유지관리하거나 운전하기 위해 사용자에게 제공되는 휴먼머신인터페이스 및 상기 상태 정보를 포함한 각종 신호와 가공된 데이터가 저장되는 데이터베이스를 포함하는 듀얼코어 에너지관리장치;로 구성된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an energy storage system including an energy storage device and an energy management device. The energy storage device includes a main battery device and an auxiliary battery A device; A main power conversion device which receives AC power from a power system and converts the DC power into DC power, supplies the DC power to the main battery device, receives DC power from the main battery device, converts the AC power to AC power, An auxiliary power converter for receiving AC power from a power system and converting the AC power into DC power and supplying the DC power to the auxiliary battery device, A dual core energy storage device including an AC sensing device for determining whether the main power conversion device is malfunctioning and an error detection device for determining whether the main battery device is malfunctioning; And a sensor management unit for transmitting the detection results of the first to fourth light receiving units and the temperature sensing sensors to the information collecting unit, An information collecting unit for collecting, in real time, status information including a failure, a malfunction, a temperature, a voltage and a current of the main power conversion apparatus, the main battery apparatus, the auxiliary power conversion apparatus and the auxiliary battery apparatus, An ESS control unit for normally operating the main power conversion apparatus and the main battery unit in the normal state and controlling the auxiliary power conversion apparatus and the auxiliary battery apparatus to operate in the abnormal state, The first switch is turned off and the second switch is turned off when the main battery device is malfunctioning or completely discharged A dual core energy management system including a human controller interface provided to a user to maintain or operate the dual core energy storage device and a database storing various signals including the status information and processed data, And a device.

상기 교류감지장치는 제1 발광다이오드와, 상기 제1 발광다이오드의 캐소드와 직렬로 연결된 제1 저항과, 상기 제1 발광다이오드 및 제1 저항과 병렬로 연결된 인덕터 및 상기 제1 발광다이오드의 점등을 감지하는 제1 광수신부로 구성되고, 상기 주전력변환장치와 주배터리장치 사이에 전기적으로 연결되어 상기 주전력변환장치에서 출력된 전원이 직류인 경우 상기 제1 발광다이오드가 소등되어 상기 주전력변환장치)가 정상적으로 작동하는 것으로 판단하도록 구성된 것을 특징으로 한다.The AC sensing device includes a first light emitting diode, a first resistor connected in series with the cathode of the first light emitting diode, an inductor connected in parallel with the first light emitting diode and the first resistor, Wherein the first light emitting diode is turned off when the power output from the main power conversion apparatus is DC and the first power light receiving unit is electrically connected between the main power conversion apparatus and the main battery device, Device) is normally operating.

상기 에러검출장치는 제1 비교기 및 상기 제1 비교기의 출력단과 애노드가 연결된 제2 발광다이오드와, 상기 제2 발광다이오드의 빛을 감지하는 제2 광수신부와, 제2 비교기 및 상기 제2 비교기의 출력단과 애노드가 연결된 제3 발광다이오드 및 상기 제3 발광다이오드의 빛을 감지하는 제3 광수신부를 구비하되, 상기 제1 비교기의 비반전단자는 상기 주배터리장치의 주입출력단자와 연결되고 상기 제1 비교기의 반전단자는 상기 보조배터리장치의 보조입출력단자와 연결되며, 상기 제2 비교기의 비반전단자는 상기 보조배터리장치의 보조입출력단자와 연결되고 상기 제2 비교기의 반전단자는 상기 주배터리장치의 주입출력단자와 연결되며, 상기 제2 발광다이오드 및 제3 발광다이오드의 캐소드는 접지됨으로써, 상기 주배터리장치가 고장나거나 완전 방전된 경우 상기 제1 비교기의 출력은 음전압이 되어 상기 제2 발광다이오드가 소등되고, 상기 제2 비교기의 출력은 양전압이 되어 상기 제3 발광다이오드가 점등되게 하며, 상기 에러검출장치는 제4 발광다이오드와, 상기 제4 발광다이오드와 직렬로 연결된 전열선과, 상기 전열선의 온도를 감지하는 온도감지센서 및 상기 제4 발광다이오드의 빛을 감지하는 제4 광수신부를 더 구비하되, 상기 제4 발광다이오드 및 전열선은 상기 주배터리장치와 보조배터리장치 사이에 전기적으로 연결되고 상기 제4 발광다이오드의 캐소드가 상기 주배터리장치의 주입출력단자를 향하여 전기적으로 연결됨으로써, 상기 주배터리장치가 고장나거나 완전 방전된 경우 상기 주배터리장치와 보조배터리장치의 전압차로 인한 전류가 발생하여 상기 전열선의 온도를 높히고 상기 제4 발광다이오드가 점등되어 상기 제4 광수신부가 빛을 감지하도록 구성된 것을 특징으로 한다.The error detecting apparatus includes a first comparator and a second light emitting diode connected to the output terminal of the first comparator and the anode, a second light receiving unit detecting light of the second light emitting diode, a second comparator, And a third light receiving diode for detecting light of the third light emitting diode, wherein the non-inverting terminal of the first comparator is connected to the main input / output terminal of the main battery device, 1 inverting terminal of the first comparator is connected to the auxiliary input / output terminal of the auxiliary battery device, the non-inverting terminal of the second comparator is connected to the auxiliary input / output terminal of the auxiliary battery device, And the cathode of the second light emitting diode and the cathode of the third light emitting diode are grounded, The output of the first comparator becomes a negative voltage so that the second light emitting diode is extinguished and the output of the second comparator becomes a positive voltage so that the third light emitting diode is lit, And a fourth light receiving unit for sensing light of the fourth light emitting diode, wherein the fourth light emitting unit is further provided with a light emitting diode, an electric heating line connected in series with the fourth light emitting diode, a temperature sensing sensor for sensing the temperature of the electric heating line, The diode and the heating wire are electrically connected between the main battery device and the auxiliary battery device, and the cathode of the fourth LED is electrically connected to the main input / output terminal of the main battery device, A current is generated due to a voltage difference between the main battery device and the auxiliary battery device to raise the temperature of the heating wire Group is the indicator light-emitting diode of claim 4 characterized in that arranged to the light reception of the fourth detection light.

상기 듀얼코어 에너지저장장치는 상기 제1 스위치가 교류감지장치와 상기 보조전력변환장치 사이에 구비되고, 상기 제2 스위치가 상기 보조전력변환장치와 상기 제1 스위치 사이와 상기 주배터리장치의 주입출력단자 사이에 구비되며, 상기 보조입출력단자가 상기 보조전력변환장치와 제1 스위치 사이를 전기적으로 연결하고, 상기 제1 비교기 및 제2 비교기는 상기 보조배터리장치로부터 전원을 공급받는 것을 특징으로 한다.The dual-core energy storage device is characterized in that the first switch is provided between the AC sensing device and the auxiliary power conversion device, and the second switch is provided between the auxiliary power conversion device and the first switch and the main input / Output terminal is electrically connected between the auxiliary power conversion device and the first switch, and the first comparator and the second comparator are supplied with power from the auxiliary battery device.

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상기 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명의 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템의 운용방법은 에너지관리장치의 정보수집부가 실시간으로 주전력변환장치, 주배터리장치, 보조전력변환장치 및 보조배터리장치의 충방전, 고장 상태, 오동작, 온도, 전압 및 전류를 포함한 상태 정보를 수집하는 수집단계와; ESS제어부가 상기 상태 정보를 기초로 주전력변환장치 및 주배터리장치가 정상인지 여부를 판단하는 정상판단단계와; 상기 정상판단단계의 판단결과 주전력변환장치 및 주배터리장치가 정상인 경우 ESS제어부가 주배터리장치를 충방전운전하는 주배터리충방전단계와; ESS제어부가 보조배터리장치의 충전이 필요한지를 판단하는 제1 판단단계; 및 상기 제1 판단단계의 판단결과 보조배터리장치의 충전이 필요한 경우 ESS제어부가 보조배터리장치를 충전하도록 하는 단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 정상판단단계는 정상판단단계에서 판단한 결과 주전력변환장치와 주배터리장치가 정상이 아닌 경우 ESS제어부가 주전력변환장치의 정상인지 여부를 판단하는 제2 판단단계 및 상기 제2 판단단계에서 판단한 결과 주전력변환장치가 정상인 경우 ESS제어부가 주배터리장치의 정상인지 여부를 판단하는 제3 판단단계를 더 포함하며, 상기 ESS제어부가 보조배터리장치의 충전이 필요한지를 판단하는 제1 판단단계는 상기 보조배터리장치의 전압이 주배터리장치의 전압보다 높은지 여부를 판단하여 높은 경우 보조배터리장치의 충전이 필요하지 않다고 판단하고, 상기 제1 판단단계의 상기 보조배터리장치의 전압이 주배터리장치의 전압보다 높은지 여부 및 상기 제3 판단단계의 주전력변환장치가 정상인 경우 ESS제어부가 주배터리장치의 정상인지 여부에 대한 판단은, 상기 주배터리장치의 전압이 보조배터리장치의 전압보다 낮거나, 주배터리장치의 고장 및 완전 방전된 경우, 제1 비교기의 출력은 음전압이 되어 제2 발광다이오드가 소등상태임이 감지되는 제2 광수신부와, 제2 비교기의 출력은 양전압이 되어 상기 제3 발광다이오드가 점등상태임이 감지되는 제3 광수신부와, 상기 주배터리장치와 보조배터리장치의 전압차로 인한 전류가 발생하여 전열선의 높혀진 온도가 감지되는 온도감지센서 및 제4 발광다이오드가 점등상태임이 감지되는 제4 광수신부를 구비한 에러검출장치의 감지신호에 의해 판단되고, 상기 제2 판단단계의 ESS제어부가 주전력변환장치의 정상인지 여부에 대한 판단은, 상기 주전력변환장치와 주배터리장치 사이에 전기적으로 연결되어 상기 주전력변환장치에서 출력된 전원이 직류인 경우 제1 발광다이오드가 소등상태임이 감지되는 제1 광수신부(454)를 구비한 교류감지장치(450)의 감지신호에 의해 판단되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of operating a dual core energy storage system for efficiently operating a main energy conversion device, a main battery device, an auxiliary power conversion device, A collecting step of collecting state information including charge / discharge, fault state, malfunction, temperature, voltage and current; A normal determination step of determining whether the main power conversion apparatus and the main battery apparatus are normal based on the state information; A main battery charge / discharge step in which the ESS control unit performs charge / discharge operation of the main battery device when the main power conversion device and the main battery device are normal as a result of the normal determination; A first determining step of determining whether the ESS control unit requires charging of the auxiliary battery device; And a step of causing the ESS controller to charge the auxiliary battery device when charging of the auxiliary battery device is required as a result of the first determining step, And a second determination step of determining whether the ESS control unit is normal or not if the main battery device is not normal, and a second determination step of determining whether the ESS control unit is normal if the main power conversion device is normal, And a third determining step of determining whether the voltage of the auxiliary battery device is normal or not. The first determining step of determining whether the ESS controller needs to charge the auxiliary battery device may include determining whether the voltage of the auxiliary battery device is higher than the voltage of the main battery device And determines that charging of the auxiliary battery device is not necessary if it is determined to be high, The determination as to whether or not the voltage of the device is higher than the voltage of the main battery device and whether the ESS control unit is normal to the main power device in the third determination step may be determined by determining whether the voltage of the main battery device A second light receiving section in which the output of the first comparator is a negative voltage and the second light emitting diode is in an unlit state when the main battery device is broken or completely discharged, A third light receiving unit which is turned on by a positive voltage and detects that the third light emitting diode is lit, a temperature sensor which senses a temperature of the heating wire due to a current due to a voltage difference between the main battery device and the auxiliary battery device, The ESS control unit of the second determination step determines that the light emitting diode is in the on state by the detection signal of the error detection device including the fourth light receiving unit, The determination as to whether or not the power conversion apparatus is normal may be made by determining whether the first light emitting diode is in an unlit state when the power output from the main power conversion apparatus is electrically connected between the main power conversion apparatus and the main battery apparatus Is determined by the detection signal of the AC sensing device (450) including the first light receiving portion (454).

상기 제3 판단단계의 판단결과 주배터리장치가 정상이 아닌 경우 ESS제어부가 보조배터리장치를 충방전하는 단계를 진행하는 것을 특징으로 한다.If the main battery device is not normal as a result of the third determination, the ESS controller proceeds to charge and discharge the auxiliary battery device.

상기 제2 판단단계의 판단결과 주전력변환장치가 정상이 아닌 경우 ESS제어부가 보조전력변환장치를 운전하고 상기 제3 판단단계를 진행하는 것을 특징으로 한다.If the main power conversion apparatus is not normal as a result of the second determination, the ESS control unit operates the auxiliary power conversion apparatus and proceeds to the third determination step.

상기 제2 판단단계의 판단결과 주전력변환장치가 정상이 아닌 경우 주전력변환장치의 전기적 연결을 차단하는 것을 특징으로 한다.And if the main power conversion apparatus is not normal as a result of the determination in the second determination step, the electrical connection of the main power conversion apparatus is interrupted.

또한 상기 제3 판단단계의 판단결과 주배터리장치가 정상이 아닌 경우 주배터리장치의 전기적 연결을 차단하는 것도 바람직하다.If it is determined that the main battery device is not normal as a result of the third determination, the main battery device may be electrically disconnected.

상기 교류감지장치는 제1 발광다이오드와, 상기 제1 발광다이오드의 캐소드와 직렬로 연결된 제1저항과, 상기 제1 발광다이오드 및 제1저항과 병렬로 연결된 인덕터 및 상기 제1 발광다이오드의 점등을 감지하는 제1 광수신부로 구성되고, 상기 에러검출장치는 제1 비교기와 상기 제1 비교기의 출력단과 애노드가 연결된 제2 발광다이오드 및 상기 제2 발광다이오드의 빛을 감지하는 제2 광수신부와, 제2 비교기와 상기 제2 비교기의 출력단과 애노드가 연결된 제3 발광다이오드 및 상기 제3 발광다이오드의 빛을 감지하는 제3 광수신부와, 제4 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드와 직렬로 연결된 전열선과 상기 전열선의 온도를 감지하는 온도감지센서 및 상기 제4 발광다이오드의 빛을 감지하는 제4 광수신부를 포함하여 구성되되, 상기 제1 비교기의 비반전단자는 상기 주배터리장치의 주입출력단자와 연결되고 상기 제1 비교기의 반전단자는 상기 보조배터리장치의 보조입출력단자와 연결되며, 상기 제2 비교기의 비반전단자는 상기 보조배터리장치의 보조입출력단자와 연결되고 상기 제2 비교기의 반전단자는 상기 주배터리장치의 주입출력단자와 연결되며, 상기 제2 발광다이오드 및 제3 발광다이오드의 캐소드는 접지되도록 구성되고, 상기 제4 발광다이오드 및 전열선은 상기 주배터리장치와 보조배터리장치와 연결되고 상기 제4 발광다이오드의 캐소드가 상기 주배터리장치의 주입출력단자를 향하여 전기적으로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 한다.The AC sensing device includes a first light emitting diode, a first resistor connected in series with the cathode of the first light emitting diode, an inductor connected in parallel with the first light emitting diode and the first resistor, Wherein the error detecting device includes a first comparator, a second light emitting diode connected to an output terminal of the first comparator and an anode, and a second light receiving part detecting light of the second light emitting diode, A third light emitting diode connected to an output terminal of the second comparator and the second comparator and an anode, and a third light receiving unit for sensing light of the third light emitting diode; and a third light receiving unit connected to the fourth light emitting diode and the fourth light emitting diode, A temperature sensor for sensing the temperature of the heating wire, and a fourth light receiving unit for sensing light of the fourth light emitting diode, Output terminal of the auxiliary battery device is connected to the main input / output terminal of the main battery device, the inverting terminal of the first comparator is connected to the auxiliary input / output terminal of the auxiliary battery device, and the non-inverting terminal of the second comparator is connected to the auxiliary input / Output terminal of the main battery device, the cathode of the second light emitting diode and the cathode of the third light emitting diode are grounded, and the fourth light emitting diode and the heating wire are connected to the main input / And the cathode of the fourth light emitting diode is electrically connected to the main input / output terminal of the main battery device.

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본 발명에 의하면 하나의 에너지저장장치에 보조전력변환장치와 보조배터리장치를 추가로 구성하여 주전력변환장치 또는 주배터리장치의 오작동이나 고장, 완전방전 등으로 인한 전체 시스템 정지 또는 효율저하를 막고, 주배터리장치의 용량 퇴화나 고장으로부터 즉각적인 중단없이 저장된 에너지를 공급할 수 있는 유리한 효과가 있다.According to the present invention, an auxiliary power conversion device and a secondary battery device are additionally provided in one energy storage device to prevent the entire system stop or efficiency deterioration due to malfunction, failure, or complete discharge of the main power conversion device or the main battery device, There is an advantageous effect that the stored energy can be supplied without immediate interruption from capacity degradation or failure of the main battery device.

또한 본 발명에 의하면 주전력변환장치의 오동작 여부를 물리적 회로에 의해 용이하게 판단할 수 있는 유리한 효과가 있다.According to the present invention, there is an advantageous effect that the malfunction of the main power conversion apparatus can be easily determined by the physical circuit.

또한 본 발명에 의하면 주배터리장치가 고장나거나 완전방전된 경우 별도의 전원이 필요없이 에러검출장치에 안정적인 전원을 공급할 수 있는 유리한 효과가 있다.According to the present invention, there is an advantageous effect that a stable power can be supplied to the error detection device without requiring a separate power source when the main battery device fails or is completely discharged.

도 1은 본 발명의 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템의 기본 구성도이다.
도 2는 본 발명의 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템의 구성요소인 듀얼 코어 에너지관리장치의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템의 운용방법을 나타내는 순서도이다.1 is a basic block diagram of a dual core energy storage system for efficient operation of the present invention.
FIG. 2 is an overall configuration diagram of a dual-core energy management apparatus that is a component of a dual-core energy storage system for efficient operation of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of operating a dual core energy storage system for efficient operation of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템의 기본 구성도이다. 또한 도 2는 본 발명의 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템의 구성요소인 듀얼 코어 에너지관리장치의 전체 구성도이다.1 is a basic block diagram of a dual core energy storage system for efficient operation of the present invention. FIG. 2 is an overall configuration diagram of a dual-core energy management apparatus that is a component of a dual-core energy storage system for efficient operation of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 하나의 에너지저장시스템 내에 주전력변환장치(300) 및 주배터리장치(100)와 보조전력변환장치(400) 및 보조배터리장치(200)가 구비된다. 이는 주전력변환장치(300) 또는 주배터리장치(100)가 고장나거나 완전 방전된 경우 보조전력변환장치(400) 및 보조배터리장치(200)를 구동시켜 전력공급의 연속성을 보장하기 위함이다.1 and 2, the present invention includes a main power conversion device 300 and a main battery device 100, an auxiliary power conversion device 400, and a secondary battery device 200 in one energy storage system Respectively. This is to ensure continuity of power supply by driving the auxiliary power conversion apparatus 400 and the auxiliary battery apparatus 200 when the main power conversion apparatus 300 or the main battery apparatus 100 fails or is completely discharged.

일반적으로 주배터리장치(100)와 보조배터리장치(200)는 기본단위가 셀(cell)이고 트레이(tray), 랙(rack), 뱅크(bank) 순으로 조합된다.In general, the main battery device 100 and the auxiliary battery device 200 have a cell as a basic unit and are combined in the order of a tray, a rack, and a bank.

한편 주전력변환장치(300)가 상기 주배터리장치(100)로 직류전원을 공급하기 위해 전력계통(10)과 주배터리장치(100)의 중간에 구비된다. 즉 주전력변환장치(300)는 전력계통(10)으로부터 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하여 상기 주배터리장치(100)에 공급하고 상기 주배터리장치(100)로부터 직류전원을 공급받아 교류전원으로 변환하여 부하(20)로 공급한다.The main power converter 300 is provided between the power system 10 and the main battery device 100 to supply DC power to the main battery device 100. That is, the main power conversion apparatus 300 receives the AC power from the power system 10, converts it into DC power, supplies the DC power to the main battery device 100, receives the DC power from the main battery device 100, And supplies it to the load 20.

이와 더불어 전력계통(10)으로부터 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하여 상기 보조배터리장치(200)에 공급하거나 상기 보조배터리장치(200)로부터 직류전원을 공급받아 교류전원으로 변환하여 부하(20)로 공급하는 보조전력변환장치(400)가 구비된다.In addition, AC power is supplied from the power system 10 and converted into DC power to be supplied to the auxiliary battery device 200, or DC power is supplied from the auxiliary battery device 200 to convert the AC power into AC power, The auxiliary power converter 400 is provided.

본 발명은 주전력변환장치(300) 또는 주배터리장치(100)의 오동작에 의하여 주배터리장치(100)로부터 전원 수급에 문제가 발생할 경우 보조배터리장치(200)의 전원을 수급받을 수 있도록 하는 것이 목적이므로 주전력변환장치(300) 또는 주배터리장치(100)의 고장 여부를 감지하는 기술이 필수적이다.The present invention is intended to enable the power supply of the auxiliary battery device 200 to be received and supplied when there is a problem in supplying / receiving power from the main battery device 100 due to a malfunction of the main power inverter 300 or the main battery device 100 It is necessary to detect the failure of the main power converter 300 or the main battery 100,

따라서 본 발명에서는 상기 주전력변환장치(300)의 오동작 여부를 판단하는 교류감지장치(450)와 상기 주배터리장치(100)의 오동작 여부를 판단하는 에러검출장치(500)를 포함하는 듀얼코어 에너지저장장치(30)가 제공된다.Therefore, in the present invention, the dual-core energy system including the AC sensing device 450 for determining whether the main power converter 300 is malfunctioning and the error detecting device 500 for determining whether the main battery device 100 is malfunctioning A storage device 30 is provided.

그리고 상기 듀얼코어 에너지저장장치(30)를 통합관리하는 듀얼코어 에너지관리장치(40)가 구비된다.And a dual core energy management device 40 for managing the dual core energy storage device 30 in an integrated manner.

상기 듀얼코어 에너지관리장치(40)는 상기 주배터리장치(100) 및 보조배터리장치(200)의 전위를 측정하는 전위측정부(41)를 포함한다.The dual core energy management device 40 includes a potential measurement unit 41 for measuring the potential of the main battery device 100 and the auxiliary battery device 200.

상기 전위측정부(41)는 주배터리장치(100) 및 보조배터리장치(200)의 전위를 감시하고 이에 대한 정보를 하기의 정보수집부(44)에 전달(전송)한다.The potential measuring unit 41 monitors the potential of the main battery device 100 and the auxiliary battery device 200 and transmits (transmits) the information to the following information collecting part 44.

다만 전위측정부(41)가 기능을 상실한 경우 에러검출장치(500)에 의하여 주배터리장치(100)의 오동작 여부를 판단할 수 있다.However, if the potential measuring unit 41 has lost its function, the error detecting device 500 can determine whether the main battery device 100 is malfunctioning.

한편 듀얼코어 에너지관리장치(40)는 주전력변환장치(300), 주배터리장치(100), 보조전력변환장치(400) 및 보조배터리장치(200)의 고장 여부, 온도, 전압, 전류, 주파수 등의 상태 정보를 실시간으로 수집하는 정보수집부(44)를 포함한다.The dual-core energy management device 40 is a device for monitoring the failure of the main power conversion device 300, the main battery device 100, the auxiliary power conversion device 400, and the auxiliary battery device 200, And an information collecting unit 44 for collecting status information, such as information, in real time.

나아가 상기 상태 정보에 따라 정상여부를 판단하고 정상인 경우 주전력변환장치(300)와 주배터리장치(100)를 정상동작시키고 비정상인 경우 보조전력변환장치(400)와 보조배터리장치(200)를 가동시키도록 제어하는 ESS제어부(48)를 포함한다.The main power conversion apparatus 300 and the main battery apparatus 100 are normally operated in the normal state and the auxiliary power conversion apparatus 400 and the auxiliary battery apparatus 200 are operated in the abnormal state, And an ESS control section 48 for controlling the ESS control section 48 to control the ESS control section 48.

한편 상기 듀얼코어 에너지저장장치(30)를 유지관리하거나 운전하기 위해 사용자에게 제공되는 휴먼머신인터페이스(HMI)(45)가 구비된다. 일반적으로 HMI는 터치스크린의 방식이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니고 프로그램로직컨트롤러(PLC)도 가능하다. 다만 휴먼머신인터페이스(HMI)(45)가 사용상의 편의성을 더욱 제고할 수 있다.On the other hand, a human machine interface (HMI) 45 is provided for the user to maintain or operate the dual core energy storage device 30. Generally, the HMI is preferably a touch screen type, but not limited to, a programmable logic controller (PLC). However, the human machine interface (HMI) 45 can further enhance the convenience of use.

또한 듀얼코어 에너지관리장치(40)는 상기 상태 정보를 포함한 각종 신호와 가공된 데이터가 저장되는 데이터베이스(DB)(46)를 포함하는 것이 바람직하다.Also, the dual core energy management device 40 preferably includes a database (DB) 46 in which various signals including the status information and processed data are stored.

여기서 상기 교류감지장치(450)는 제1 발광다이오드(451), 상기 제1 발광다이오드(451)의 캐소드와 직렬로 연결된 제1 저항(452), 상기 제1 발광다이오드(451) 및 제1 저항(452)과 병렬로 연결된 인덕터(453) 및 상기 제1 발광다이오드(451)의 점등을 감지하는 제1 광수신부(454)를 포함하고, 상기 주전력변환장치(300)와 주배터리장치(100) 사이에 전기적으로 연결되어 상기 주전력변환장치(300)에서 출력된 전원이 직류인 경우 상기 제1 발광다이오드(451)가 소등되어 상기 주전력변환장치(300)가 정상적으로 작동하는 것으로 판단할 수 있다.The AC sensing device 450 includes a first light emitting diode 451, a first resistor 452 connected in series with the cathode of the first light emitting diode 451, a first resistor 452 connected to the first light emitting diode 451, An inductor 453 connected in parallel with the main power inverter 452 and a first light receiving portion 454 for sensing the lighting of the first light emitting diode 451. The main power converter 300 and the main battery device 100 The first light emitting diode 451 is turned off to judge that the main power conversion apparatus 300 is operating normally when the power output from the main power conversion apparatus 300 is DC have.

반면에 직류전원이 아닌 교류전원이 그대로 출력되는 경우 상기 교류감지장치(450)의 인덕터(453)에 전압이 걸려 상기 제1 발광다이오드(451)가 점등되면, 상기 제1 광수신부(454)에서 빛을 감지하고 상기 정보수집부(44)에 감지신호를 전송하여 이상으로 판단한다. 본 발명에서 광수신부는 포토다이오드를 포함한다.On the other hand, when the AC power source, not the DC power source, is directly output, a voltage is applied to the inductor 453 of the AC sensing device 450 to turn on the first light emitting diode 451, Detects the light and transmits a detection signal to the information collecting unit 44 to judge it as abnormal. In the present invention, the light receiving portion includes a photodiode.

이로써 상기 교류감지장치(450)에 의해 주전력변환장치(300)의 오동작 여부를 별도의 물리적 회로에 의해 용이하게 판단이 가능하다.Thus, it is possible to easily determine whether the main power converter 300 is malfunctioned by the AC sensor 450 by a separate physical circuit.

한편 상기 에러검출장치(500)는 제1 비교기(501) 및 상기 제1 비교기(501)의 출력단과 애노드가 연결된 제2 발광다이오드(502), 상기 제2 발광다이오드(502)의 빛을 감지하는 제2 광수신부(503), 제2 비교기(504) 및 상기 제2 비교기(504)의 출력단과 애노드가 연결된 제3 발광다이오드(505) 및 상기 제3 발광다이오드(505)의 빛을 감지하는 제3 광수신부(506)를 포함하되, 상기 제1 비교기(501)의 비반전단자는 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)와 연결되고, 상기 제1 비교기(501)의 반전단자는 상기 보조배터리장치(200)의 보조입출력단자(201)와 연결되며, 상기 제2 비교기(504)의 비반전단자는 상기 보조배터리장치(200)의 보조입출력단자(201)와 연결되고, 상기 제2 비교기(504)의 반전단자는 상기 주배터리장치(101)의 주입출력단자(101)와 연결되며, 상기 제2 발광다이오드(502) 및 제3 발광다이오드(505)의 캐소드는 접지됨으로써, 상기 주배터리장치(100)가 고장나거나 완전 방전된 경우 상기 제1 비교기(501)의 출력은 음전압이 되어 상기 제2 발광다이오드(502)가 소등되는 반면, 상기 제2 비교기(504)의 출력은 양전압이 되어 상기 제3 발광다이오드(505)가 점등될 수 있다.The error detector 500 includes a first comparator 501 and a second light emitting diode 502 connected to an output terminal of the first comparator 501 and an anode of the second comparator 501. The error detecting device 500 detects the light of the second light emitting diode 502, A third light emitting diode 505 connected to the output terminal of the second comparator 504 and the second comparator 504 and a third light emitting diode 505 connected to the anode and a third light emitting diode 505 for detecting the light of the third light emitting diode 505, Output terminal 101 of the main battery device 100 and the inverting terminal of the first comparator 501 is connected to the main input / output terminal 101 of the main battery device 100. The non-inverting terminal of the first comparator 501 is connected to the main input / Output terminal 201 of the auxiliary battery device 200. The non-inverting terminal of the second comparator 504 is connected to the auxiliary input / output terminal 201 of the auxiliary battery device 200, The inverting terminal of the second comparator 504 is connected to the main input / output terminal 101 of the main battery device 101 and the inverting terminal of the second light emitting diode 5 The output of the first comparator 501 becomes a negative voltage when the main battery device 100 fails or is completely discharged due to the ground of the cathode of the second light emitting diode 502 and the cathode of the third light emitting diode 505, The output of the second comparator 504 becomes a positive voltage so that the third light emitting diode 505 can be turned on.

따라서 상기 점멸에 따라 상기 제2 광수신부(503) 또는 제3 광수신부(506)가 빛을 감지하여 상기 정보수집부(44)에 주배터리장치(101)의 고장이나 완전방전 여부를 송신하게 된다. 즉 주배터리장치(100)가 고장나거나 방전된 경우에는 전압이 0이 될 것이기 때문이다.Accordingly, the second light receiving unit 503 or the third light receiving unit 506 senses the light according to the blinking and transmits the failure or the complete discharge of the main battery device 101 to the information collecting unit 44 . That is, when the main battery device 100 fails or is discharged, the voltage will be zero.

나아가 상기 에러검출장치(500)는 제4 발광다이오드(507), 상기 제4 발광다이오드(507)와 직렬로 연결된 전열선(508), 상기 전열선(508)의 온도를 감지하는 온도감지센서(509) 및 상기 제4 발광다이오드(507)의 빛을 감지하는 제4 광수신부(510)를 더 포함할 수 있다.The error detecting apparatus 500 further includes a fourth light emitting diode 507, an electric heating line 508 connected in series with the fourth light emitting diode 507, a temperature sensing sensor 509 for sensing the temperature of the heating line 508, And a fourth light receiving unit 510 for sensing light of the fourth light emitting diode 507.

보다 구체적으로 상기 제4 발광다이오드(507) 및 전열선(508)은 상기 주배터리장치(100)와 보조배터리장치(200) 사이에 전기적으로 연결되고 상기 제4 발광다이오드(507)의 캐소드가 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)를 향하여 전기적으로 연결됨으로써, 상기 주배터리장치(100)가 고장나거나 완전 방전된 경우 상기 주배터리장치(100)와 보조배터리장치(200)의 전압차로 인한 전류가 발생하여 상기 전열선(508)의 온도를 높이고 상기 제4 발광다이오드(507)가 점등되어 상기 제4 광수신부(510)가 빛을 감지하여 상기 정보수집부(44)로 감지신호를 전송한다.More specifically, the fourth light emitting diode 507 and the heating wire 508 are electrically connected between the main battery device 100 and the auxiliary battery device 200, and the cathode of the fourth light emitting diode 507 is connected to the main Output terminal 101 of the battery device 100 so that when the main battery device 100 fails or is completely discharged, the voltage difference between the main battery device 100 and the auxiliary battery device 200 The temperature of the heating wire 508 is raised and the fourth light emitting diode 507 is turned on so that the fourth light receiving unit 510 senses the light and transmits a detection signal to the information collecting unit 44 do.

한편 상기 듀얼코어 에너지관리장치(40)는 상기 제1 내지 제4 광수신부(454,503,506,510) 및 온도감지센서(509)의 감지결과를 상기 정보수집부(44)로 전송하는 센서관리부(42)를 더 포함할 수 있다. 상기 센서관리부(42)는 제1 내지 제4 발광다이오드(451, 502, 505, 507)에서 방출하는 빛을 감지하는 제1 내지 제4 광수신부(454, 503, 506, 510)에서 보내온 감지신호를 처리하여 상기 정보수집부(44)에 전송한다. 따라서 센서관리부(42)는 A/D 변환 기능을 구비하는 것이 바람직하다.The dual core energy management apparatus 40 further includes a sensor management unit 42 for transmitting the detection results of the first to fourth light receiving units 454, 503, 506 and 510 and the temperature sensing sensor 509 to the information collecting unit 44 . The sensor management unit 42 receives the detection signals from the first through fourth light reception units 454, 503, 506, and 510 that detect light emitted from the first through fourth LEDs 451, 502, 505, and 507, And transmits the processed information to the information collecting unit 44. Therefore, the sensor management unit 42 preferably has an A / D conversion function.

한편 상기 듀얼코어 에너지저장장치(30)는 상기 교류감지장치(450)와 상기 보조전력변환장치(400) 사이에 구비된 제1 스위치(520) 및 상기 보조전력변환장치(400) 및 상기 제1 스위치(520) 사이와 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101) 사이에 구비된 제2 스위치(530)를 포함할 수 있고, 여기서 상기 보조입출력단자(201)는 상기 보조전력변환장치(400)와 제1 스위치(520) 사이와 전기적으로 연결되고, 상기 듀얼코어 에너지관리장치(40)는 상기 교류감지장치(450)가 주전력변환장치(300)의 오동작을 감지하는 경우 상기 제1 스위치(520)를 오프시키고, 상기 주배터리장치(100)가 오동작하거나 완전 방전된 경우 상기 제2 스위치(530)를 오프시키도록 제어하는 스위칭제어부(43)를 더 포함할 수 있다.The dual core energy storage device 30 includes a first switch 520 provided between the AC sensing device 450 and the auxiliary power conversion device 400 and a second switch 520 connected between the auxiliary power conversion device 400 and the first Output terminal 201 may be connected between the switch 520 and the main input / output terminal 101 of the main battery device 100. The auxiliary input / The dual core energy management device 40 is electrically connected between the first switch 520 and the first switch 520. When the AC sensing device 450 detects a malfunction of the main power conversion device 300, 1 switch 520 is turned off and the second switch 530 is turned off when the main battery device 100 is malfunctioning or completely discharged.

상기 제1 내지 제2 스위치(520, 530)는 모스펫(MOSFET)을 이용한 스위치가 될 수 있으며 상기 스위칭제어부(43)의 로우(low) 신호가 게이트에 인가되어 오프될 수 있다.The first and second switches 520 and 530 may be switches using a MOSFET and a low signal of the switching controller 43 may be applied to the gate to be turned off.

따라서 상기 주전력변환장치(300)가 교류전원을 직류전원으로 변환하지 못하는 경우 주배터리장치(100) 등에 교류전원이 인가되어 고장을 일으킬 수 있으므로 상기 스위칭제어부(43)가 상기 제1 스위치(520)를 개방하여 미리 고장을 예방할 수 있다. 또한 상기 주전력변환장치(300)가 아예 직류전원을 출력하지 못하는 경우에도 상기 스위칭제어부(43)가 제1 스위치(520)를 개방하는 것도 가능하다.Therefore, when the main power converter 300 fails to convert the AC power to the DC power, AC power may be applied to the main battery 100 and the malfunction may occur, so that the switching controller 43 controls the first switch 520 ) Can be opened to prevent malfunctions in advance. Also, the switching control unit 43 may open the first switch 520 even when the main power converter 300 can not output DC power at all.

한편 상기 제1 비교기(501) 및 제2 비교기(504)는 상기 보조배터리장치(200)로부터 전원을 공급받는 것이 바람직하다. 상기 주배터리장치(100)가 고장나거나 완전방전된 경우 별도의 전원이 필요없이 상기 제1 비교기(501)나 제2 비교기(504)에 안정적인 전원을 공급하여 에러를 검출하기 위해서는 보조배터리장치(200)로부터 전원을 직접 공급받는 것이 바람직하다.Meanwhile, the first comparator 501 and the second comparator 504 are preferably supplied with power from the auxiliary battery device 200. In order to detect an error by supplying stable power to the first comparator 501 or the second comparator 504 without a separate power source when the main battery device 100 fails or is completely discharged, It is preferable that the power supply is directly supplied.

도 3은 본 발명의 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템의 운용방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of operating a dual core energy storage system for efficient operation of the present invention.

먼저 정보수집부(44)가 실시간으로 주전력변환장치(300), 주배터리장치(100), 보조전력변환장치(400) 및 보조배터리장치(200)의 충방전, 오동작, 고장 상태를 포함한 상태 정보를 수집하는 수집단계를 진행한다(S100).First, the information collecting unit 44 acquires the state including the charging / discharging, the malfunction, and the failure state of the main power conversion apparatus 300, the main battery apparatus 100, the auxiliary power conversion apparatus 400 and the auxiliary battery apparatus 200 in real time The collection step of collecting information is performed (S100).

다음으로 ESS제어부(48)가 상기 상태 정보를 기초로 주전력변환장치(300) 및 주배터리장치(100)가 정상인지 여부를 판단하는 정상판단단계(S110)를 진행한다. 판단결과 주전력변환장치(300) 및 주배터리장치(100)가 정상인 경우 ESS제어부(48)가 주배터리장치(100)를 충방전운전하는 주배터리충방전단계(S120)를 진행한다.Next, the ESS control unit 48 proceeds to a normal determination step (S110) for determining whether the main power conversion apparatus 300 and the main battery apparatus 100 are normal based on the status information. If the main power conversion apparatus 300 and the main battery apparatus 100 are normal, the ESS control unit 48 proceeds to the main battery charging / discharging operation S120 in which the main battery apparatus 100 is charged / discharged.

나아가 ESS제어부(48)가 보조배터리장치(200)의 충전이 필요한지 판단하는 제1 판단단계(S130)를 진행할 수 있다. 판단결과 보조배터리장치(200)의 충전이 필요한 경우 ESS제어부(48)가 보조배터리장치(200)를 충전하는 단계(S140)를 진행한다. Furthermore, the ESS control unit 48 may proceed to a first determination step (S130) of determining whether the auxiliary battery device 200 needs to be charged. If it is determined that the auxiliary battery device 200 needs to be charged, the ESS controller 48 proceeds to step S140 for charging the auxiliary battery device 200. [

한편 상기 제1 판단단계(S130)에서 상기 보조배터리장치(200)의 전압이 주배터리장치(100)의 전압보다 높은지 여부를 판단하여 높은 경우 보조배터리장치(200)의 충전이 필요하지 않다고 판단할 수 있고, 상기 보조배터리장치(200)의 전압이 주배터리장치(100)의 전압보다 높은지 여부는 상기 에러검출장치(500)에 의하여 판단할 수 있다.If it is determined in step S130 that the voltage of the auxiliary battery device 200 is higher than the voltage of the main battery device 100, it is determined that charging of the auxiliary battery device 200 is not required Whether or not the voltage of the auxiliary battery device 200 is higher than the voltage of the main battery device 100 can be determined by the error detection device 500.

여기서 상기 에러검출장치(500)는 제1 비교기(501) 및 상기 제1 비교기(501)의 출력단과 애노드가 연결된 제2 발광다이오드(502), 상기 제2 발광다이오드(502)의 빛을 감지하는 제2 광수신부(503), 제2 비교기(504) 및 상기 제2 비교기(504)의 출력단과 애노드가 연결된 제3 발광다이오드(505) 및 상기 제3 발광다이오드(505)의 빛을 감지하는 제3 광수신부(506)를 포함하되, 상기 제1 비교기(501)의 비반전단자는 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)와 연결되고, 상기 제1 비교기(501)의 반전단자는 상기 보조배터리장치(200)의 보조입출력단자(201)와 연결되며, 상기 제2 비교기(504)의 비반전단자는 상기 보조배터리장치(200)의 보조입출력단자(201)와 연결되고, 상기 제2 비교기(504)의 반전단자는 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)와 연결되며, 상기 제2 발광다이오드(502) 및 제3 발광다이오드(505)의 캐소드는 접지됨으로써, 상기 주배터리장치(100)의 전압이 보조배터리장치(200)의 전압보다 낮은 경우 상기 제1 비교기(501)의 출력은 음전압이 되어 상기 제2 발광다이오드(502)가 소등되는 반면, 상기 제2 비교기(504)의 출력은 양전압이 되어 상기 제3 발광다이오드(505)가 점등되도록 함으로써 보조배터리장치(200)의 전압이 주배터리장치(100)의 전압보다 높은지 여부를 판단할 수 있다.The error detecting apparatus 500 includes a first comparator 501 and a second light emitting diode 502 connected to an output terminal of the first comparator 501 and an anode of the second comparator 501. The error detecting apparatus 500 detects a light of the second light emitting diode 502, A third light emitting diode 505 connected to the output terminal of the second comparator 504 and the second comparator 504 and a third light emitting diode 505 connected to the anode and a third light emitting diode 505 for detecting the light of the third light emitting diode 505, Output terminal 101 of the main battery device 100 and the inverting terminal of the first comparator 501 is connected to the main input / output terminal 101 of the main battery device 100. The non-inverting terminal of the first comparator 501 is connected to the main input / Output terminal 201 of the auxiliary battery device 200. The non-inverting terminal of the second comparator 504 is connected to the auxiliary input / output terminal 201 of the auxiliary battery device 200, The inverting terminal of the second comparator 504 is connected to the main input / output terminal 101 of the main battery device 100, The cathode of the third light emitting diode 502 and the cathode of the third light emitting diode 505 are grounded so that when the voltage of the main battery device 100 is lower than the voltage of the auxiliary battery device 200, The output of the second comparator 504 becomes a positive voltage so that the third LED 505 is turned on so that the voltage of the auxiliary battery device 200 becomes It is possible to determine whether or not the voltage of the main battery device 100 is higher than the voltage of the main battery device 100. [

나아가 상기 에러검출장치(500)는 제4 발광다이오드(507), 상기 제4 발광다이오드(507)와 직렬로 연결된 전열선(508), 상기 전열선(508)의 온도를 감지하는 온도감지센서(509) 및 상기 제4 발광다이오드(507)의 빛을 감지하는 제4 광수신부(510)를 더 포함하되, 상기 제4 발광다이오드(507) 및 전열선(508)은 상기 주배터리장치(100)와 보조배터리장치(200)에 연결되고 상기 제4 발광다이오드(507)의 캐소드가 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)를 향하여 전기적으로 연결될 수 있다. The error detecting apparatus 500 further includes a fourth light emitting diode 507, an electric heating line 508 connected in series with the fourth light emitting diode 507, a temperature sensing sensor 509 for sensing the temperature of the heating line 508, And a fourth light receiving part 510 for sensing the light of the fourth light emitting diode 507. The fourth light emitting diode 507 and the heating wire 508 are connected to the main battery device 100, The cathode of the fourth light emitting diode 507 may be connected to the device 200 and electrically connected to the main input / output terminal 101 of the main battery device 100.

따라서 상기 주배터리장치(100)의 전압이 보조배터리장치(200)의 전압보다 낮은 경우 상기 주배터리장치(100)와 보조배터리장치(200)의 전압차로 인한 전류가 발생하여 상기 전열선(508)의 온도를 높이고 상기 제4 발광다이오드(507)가 점등되어 상기 제4 광수신부(510)가 빛을 감지함으로써 보조배터리장치(200)의 충전필요성 여부를 판단할 수도 있다.Therefore, when the voltage of the main battery device 100 is lower than the voltage of the auxiliary battery device 200, a current due to the voltage difference between the main battery device 100 and the auxiliary battery device 200 is generated, The fourth light emitting diode 507 is turned on and the fourth light reception unit 510 senses light to determine whether the auxiliary battery device 200 needs to be charged.

상기의 단계 S100, S110, S120, S130 및 S140은 주전력변환장치(300) 및 주배터리장치(100)가 정상적으로 작동하는 경우의 운용 순서를 나타낸 것이다.The above steps S100, S110, S120, S130 and S140 show the operation sequence when the main power conversion apparatus 300 and the main battery apparatus 100 operate normally.

이와 달리, 상기 정상판단단계(S110)에서 판단한 결과 정상이 아닌 경우 ESS제어부(48)가 주전력변환장치(300)가 정상인지 여부를 판단하는 제2 판단단계(S150)를 진행한다. 주전력변환장치(300)의 정상여부는 교류감지장치(450)에 의하여 판단할 수 있다.Otherwise, if the result of the determination in step S110 is not normal, the ESS control unit 48 proceeds to a second determination step (S150) of determining whether the main power conversion apparatus 300 is normal. Whether or not the main power inverter 300 is normal can be determined by the AC sensor 450.

여기서 상기 교류감지장치(450)는 제1 발광다이오드(451), 상기 제1 발광다이오드(451)의 캐소드와 직렬로 연결된 제1저항(452), 상기 제1 발광다이오드(451) 및 제1저항(452)과 병렬로 연결된 인덕터(453) 및 상기 제1 발광다이오드(451)의 점등을 감지하는 제1 광수신부(454);를 포함하되, 상기 주전력변환장치(300)와 주배터리장치(100) 사이에 전기적으로 연결되어 상기 주전력변환장치(300)에서 출력된 전원이 직류인 경우 상기 제1 발광다이오드(451)가 소등되어 상기 주전력변환장치(300)가 정상적으로 작동하는 것으로 판단할 수 있다.The AC sensing device 450 includes a first light emitting diode 451, a first resistor 452 connected in series with the cathode of the first light emitting diode 451, a first resistor 452 connected to the first light emitting diode 451, An inductor 453 connected in parallel with the main power converter 452 and a first light receiving unit 454 for sensing the lighting of the first light emitting diode 451, 100), and when the power output from the main power conversion apparatus 300 is DC, the first light emitting diode 451 is turned off to determine that the main power conversion apparatus 300 operates normally .

이와 달리 상기 교류감지장치(450)는 1차 코일과 2차 코일이 물리적으로 분리된 변압기(미도시)에 의하여 2차 코일에 전류가 발생함으로써 교류여부를 감지할 수 있도록 할 수도 있다.Alternatively, the AC sensing device 450 may sense AC current by generating a current in the secondary coil by a transformer (not shown) physically separated from the primary coil and the secondary coil.

한편 상기 제2 판단단계(S150)의 판단결과 주전력변환장치(300)가 정상인 경우 ESS제어부(48)가 주배터리장치(100)가 정상인지 여부를 판단하는 제3 판단단계(S160)를 진행한다.On the other hand, if it is determined in step S150 that the main power conversion apparatus 300 is normal, the ESS control unit 48 proceeds to a third determination step S160 of determining whether the main battery apparatus 100 is normal or not do.

판단결과 주배터리장치(100)가 정상이 아닌 경우 ESS제어부(48)가 보조배터리장치(200)를 충방전하는 단계(S170)를 진행할 수 있다. As a result of the determination, when the main battery device 100 is not normal, the ESS control unit 48 may perform the charging and discharging of the auxiliary battery device 200 (S170).

여기서 상기 주배터리장치(100)의 정상 여부는 에러검출장치(500)에 의해서 판단할 수 있다.Here, whether or not the main battery device 100 is normal can be determined by the error detection device 500.

여기서 상기 에러검출장치(500)는 제1 비교기(501) 및 상기 제1 비교기(501)의 출력단과 애노드가 연결된 제2 발광다이오드(502), 상기 제2 발광다이오드(502)의 빛을 감지하는 제2 광수신부(503), 제2 비교기(504) 및 상기 제2 비교기(504)의 출력단과 애노드가 연결된 제3 발광다이오드(505) 및 상기 제3 발광다이오드(505)의 빛을 감지하는 제3 광수신부(506)를 포함하고, 상기 제1 비교기(501)의 비반전단자는 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)와 연결되고, 상기 제1 비교기(501)의 반전단자는 상기 보조배터리장치(200)의 보조입출력단자(201)와 연결되며, 상기 제2 비교기(504)의 비반전단자는 상기 보조배터리장치(200)의 보조입출력단자(201)와 연결되고, 상기 제2 비교기(504)의 반전단자는 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)와 연결되며, 상기 제2 발광다이오드(502) 및 제3 발광다이오드(505)의 캐소드는 접지됨이 바람직하다.The error detecting apparatus 500 includes a first comparator 501 and a second light emitting diode 502 connected to an output terminal of the first comparator 501 and an anode of the second comparator 501. The error detecting apparatus 500 detects a light of the second light emitting diode 502, A third light emitting diode 505 connected to the output terminal of the second comparator 504 and the second comparator 504 and a third light emitting diode 505 connected to the anode and a third light emitting diode 505 for detecting the light of the third light emitting diode 505, The first comparator 501 is connected to the main input / output terminal 101 of the main battery device 100 and the inverting terminal of the first comparator 501 is connected to the main input / Output terminal 201 of the auxiliary battery device 200. The non-inverting terminal of the second comparator 504 is connected to the auxiliary input / output terminal 201 of the auxiliary battery device 200, The inverting terminal of the second comparator 504 is connected to the main input / output terminal 101 of the main battery device 100, The cathode of the 502 and the third light emitting diode 505 is grounded is preferred.

이로써 상기 주배터리장치(100)가 고장나거나 완전 방전된 경우 상기 제1 비교기(501)의 출력은 음전압이 되어 상기 제2 발광다이오드(502)가 소등되는 반면, 상기 제2 비교기(504)의 출력은 양전압이 되어 상기 제3 발광다이오드(505)가 점등되어, 상기 제2 발광다이오드(502) 및 제3 발광다이오드(505)에 인접하여 설치된 제2 광수신부(503) 및 제3 광수신부(506)가 점멸을 감지하여 주배터리장치(100)의 고장 여부를 알 수 있게 된다.When the main battery device 100 fails or is completely discharged, the output of the first comparator 501 becomes a negative voltage and the second LED 502 is turned off. On the other hand, the output of the second comparator 504 The output becomes a positive voltage and the third light emitting diode 505 is turned on and the second light receiving portion 503 and the third light receiving portion 503 provided adjacent to the second light emitting diode 502 and the third light emitting diode 505, The main battery device 100 can detect whether the main battery device 100 has failed or not.

또한 바람직하게는 상기 에러검출장치(500)는 제4 발광다이오드(507), 상기 제4 발광다이오드(507)와 직렬로 연결된 전열선(508), 상기 전열선(508)의 온도를 감지하는 온도감지센서(509) 및 상기 제4 발광다이오드(507)의 빛을 감지하는 제4 광수신부(510)를 더 포함하고, 상기 제4 발광다이오드(507) 및 전열선(508)은 상기 주배터리장치(100)와 보조배터리장치(200)와 연결되고 상기 제4 발광다이오드(507)의 캐소드가 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)를 향하여 전기적으로 연결될 수 있다.Preferably, the error detecting device 500 further includes a fourth light emitting diode 507, an electric heating line 508 connected in series with the fourth light emitting diode 507, a temperature sensing sensor 508 for sensing the temperature of the heating line 508, And the fourth light emitting diode 507 and the heating wire 508 are connected to the main battery device 100. The fourth light emitting diode 507 and the fourth light receiving part 510, And the cathode of the fourth light emitting diode 507 may be electrically connected to the main input / output terminal 101 of the main battery device 100.

이로써 상기 주배터리장치(100)가 고장나거나 완전 방전된 경우 상기 주배터리장치(100)와 보조배터리장치(200)의 전압차로 인한 전류가 발생하여 상기 전열선(508)의 온도를 높여 온도감지센서(509)가 이를 감지하고, 상기 제4 발광다이오드(507)가 점등되어 상기 제4 광수신부(510)가 빛을 감지하여 상기 주배터리장치(100)의 고장이나 방전 여부를 더욱 확실히 판단할 수 있게 한다.When the main battery device 100 fails or is completely discharged, a current due to the voltage difference between the main battery device 100 and the auxiliary battery device 200 is generated to raise the temperature of the heating element 508, And the fourth light emitting diode 507 is turned on and the fourth light receiving unit 510 senses the light so as to more reliably determine whether the main battery device 100 is broken or discharged do.

다만 상기 제2 판단단계(S150)의 판단결과 주전력변환장치(300)가 정상이 아닌 경우 ESS제어부(48)가 보조전력변환장치(400)를 운전하는 단계(S155)를 진행하고 상기 제3 판단단계(S160)를 진행함이 바람직하다. 이 때 주배터리장치(100)의 보호를 위해 주전력변환장치(300)의 전기적 연결을 차단하는 것이 좋다. 즉 상기 교류감지장치(450)와 상기 보조전력변환장치(400) 사이에 제1 스위치(520)가 구비되어 주전력변환장치(300)가 고장난 경우 스위칭제어부(43)가 제1 스위치(520)를 오프시켜서 전기적으로 분리시키는 것이다.If the main power conversion apparatus 300 is not normal as a result of the second determination step S150, the ESS control unit 48 proceeds to operation S155 of operating the auxiliary power conversion apparatus 400, It is preferable to proceed to the judgment step S160. At this time, it is preferable to shut off the electrical connection of the main power inverter 300 to protect the main battery device 100. That is, the first switch 520 is provided between the AC sensing device 450 and the auxiliary power conversion device 400 so that when the main power conversion device 300 fails, the switching control unit 43 controls the first switch 520, To be electrically disconnected.

또한 상기 제3 판단단계(S160)의 판단결과 주배터리장치(100)가 정상이 아닌 경우 주배터리장치(100)의 전기적 연결을 차단하는 것이 바람직하다.If it is determined that the main battery device 100 is not normal as a result of the third determining step S160, the main battery device 100 may be electrically disconnected.

이 경우 상기 보조전력변환장치(400) 및 상기 제1 스위치(520) 사이와 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101) 사이에 구비된 제2 스위치(530)를 포함할 수 있고, 상기 보조입출력단자(201)는 상기 보조전력변환장치(400)와 제1 스위치(520) 사이와 전기적으로 연결될 수 있다.In this case, the second switch 530 may be provided between the auxiliary power inverter 400 and the first switch 520 and between the main input / output terminal 101 of the main battery 100, The auxiliary input / output terminal 201 may be electrically connected between the auxiliary power inverter 400 and the first switch 520.

여기서 상기 듀얼코어 에너지관리장치(40)의 스위칭제어부(43)는, 상기 주배터리장치(100)가 오동작하거나 완전 방전된 경우 상기 제2 스위치(530)를 오프시키도록 제어하는 것이 좋다.The switching controller 43 of the dual core energy management device 40 controls the second switch 530 to be turned off when the main battery device 100 is malfunctioning or completely discharged.

이로써 본 발명에 의하면 하나의 에너지저장장치에 보조전력변환장치(400)와 보조배터리장치(200)를 추가로 구성하여 주전력변환장치(300) 또는 주배터리장치(100)의 오작동이나 고장, 완전방전 등으로 인한 전체 시스템 정지 또는 효율저하를 막고, 주배터리장치(101)의 용량 퇴화나 고장으로부터 즉각적인 중단없이 저장된 에너지를 공급할 수 있는 유리한 효과가 있다.Thus, according to the present invention, the auxiliary power conversion apparatus 400 and the auxiliary battery apparatus 200 may be additionally provided in one energy storage device, so that malfunction, failure, or failure of the main power conversion apparatus 300 or the main battery apparatus 100 There is an advantageous effect that the total system stop or efficiency deterioration due to discharge or the like can be prevented and the stored energy can be supplied without immediate interruption due to capacity degradation or failure of the main battery device 101. [

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.

10: 전력계통 20: 부하
30: 듀얼코어 에너지저장장치 40: 듀얼코어 에너지관리장치
41: 전위측정부 42: 센서관리부
43: 스위칭 제어부 44: 정보수집부
45: 휴먼머신인터페이스 46: 데이터베이스
48: ESS제어부
100: 주배터리장치 200: 보조배터리장치
300: 주전력변환장치 400: 보조전력변환장치
450: 교류감지장치 451: 제1 발광다이오드
452: 제1 저항 453: 인덕터
454: 제1 광수신부 500: 에러검출장치
501: 제1 비교기 502: 제2 발광다이오드
503: 제2 광수신부 504: 제2 비교기
505: 제3 발광다이오드 506: 제3 광수신부
507: 제4 발광다이오드 508: 전열선
509: 온도감지센서 520: 제1 스위치
530: 제2 스위치10: Power system 20: Load
30: Dual core energy storage device 40: Dual core energy management device
41: potential measurement unit 42: sensor management unit
43: switching control unit 44: information collecting unit
45: Human Machine Interface 46: Database
48: ESS control unit
100: main battery device 200: auxiliary battery device
300: main power conversion device 400: auxiliary power conversion device
450: AC sensor 451: first light emitting diode
452: first resistor 453: inductor
454: first light receiving section 500: error detecting device
501: first comparator 502: second light emitting diode
503: second light receiving section 504: second comparator
505: third light emitting diode 506: third light receiving portion
507: fourth light emitting diode 508:
509: Temperature sensor 520: First switch
530: second switch

Claims (11)

에너지저장장치와 에너지관리장치를 포함하는 에너지저장시스템에 있어서,
하나의 에너지저장시스템 내에 구비되는 주배터리장치(100) 및 보조배터리장치(200)와;
전력계통(10)으로부터 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하여 상기 주배터리장치(100)에 공급하고 상기 주배터리장치(100)로부터 직류전원을 공급받아 교류전원으로 변환하여 부하(20)로 공급하는 주전력변환장치(300)와;
전력계통(10)으로부터 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하여 상기 보조배터리장치(200)에 공급하고 상기 보조배터리장치(200)로부터 직류전원을 공급받아 교류전원으로 변환하여 부하(20)로 공급하는 보조전력변환장치(400)와;
상기 주전력변환장치(300)의 오동작 여부를 판단하는 교류감지장치(450)와 상기 주배터리장치(100)의 오동작 여부를 판단하는 에러검출장치(500)를 포함하는 듀얼코어 에너지저장장치(30); 및
상기 주배터리장치(100)와 보조배터리장치(200)의 전위를 측정하여 정보수집부(44)에 전송하는 전위측정부(41)와, 제1 내지 제4 광수신부(454,503,506,510)와 온도감지센서(509)의 감지결과를 정보수집부(44)로 전송하는 센서관리부(42)와, 상기 주전력변환장치(300), 주배터리장치(100), 보조전력변환장치(400) 및 보조배터리장치(200)의 고장 여부, 오동작, 온도, 전압 및 전류를 포함하는 상태 정보를 실시간으로 수집하는 정보수집부(44)와, 상기 상태 정보에 따라 정상여부를 판단하고 정상인 경우 주전력변환장치(300)와 주배터리장치(100)를 정상동작시키고 비정상인 경우 보조전력변환장치(400)와 보조배터리장치(200)를 가동시키도록 제어하는 ESS제어부(48)와, 상기 교류감지장치(450)가 주전력변환장치(300)의 오동작을 감지하는 경우 제1 스위치(520)를 오프시키고 상기 주배터리장치(100)가 오동작하거나 완전 방전된 경우 제2 스위치(530)를 오프시키도록 제어하는 스위칭제어부(43)와, 상기 듀얼코어 에너지저장장치(30)를 유지관리하거나 운전하기 위해 사용자에게 제공되는 휴먼머신인터페이스(45) 및 상기 상태 정보를 포함한 각종 신호와 가공된 데이터가 저장되는 데이터베이스(46)를 포함하는 듀얼코어 에너지관리장치(40);로 구성된 것을 특징으로 하는 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템.
An energy storage system comprising an energy storage device and an energy management device,
A main battery device 100 and a secondary battery device 200 provided in one energy storage system;
And supplies the AC power to the main battery device 100. The DC power is supplied from the main battery device 100 and is converted into an AC power and supplied to the load 20 A main power conversion apparatus 300 which is connected to the main power conversion apparatus 300;
AC power is supplied from the power system 10 and is converted into DC power and supplied to the auxiliary battery device 200. The DC power is supplied from the auxiliary battery device 200 and converted into AC power to be supplied to the load 20 An auxiliary power conversion device (400)
A dual core energy storage device (30) including an AC sensing device (450) for determining whether the main power inverter (300) is malfunctioning and an error detecting device (500) for determining whether the main battery device ); And
A potential measuring unit 41 for measuring the potential of the main battery device 100 and the auxiliary battery device 200 and transferring the measured potential to the information collecting unit 44; a first to fourth light receiving units 454, 503, 506 and 510, The main power conversion device 300, the main battery device 100, the auxiliary power conversion device 400, and the auxiliary battery device 400. The sensor management part 42 transmits the detection result of the main battery device 509 to the information collection part 44, An information collecting unit 44 for collecting in real time status information including a failure status, a malfunction, a temperature, a voltage and a current of the main power converter 200 in accordance with the status information, And an ESS control unit 48 for controlling the auxiliary power conversion apparatus 400 and the auxiliary battery apparatus 200 to operate when the main battery apparatus 100 and the main battery apparatus 100 are abnormal, When the malfunction of the main power inverter 300 is sensed, the first switch 520 is turned off, A switching control unit 43 for controlling the second switch 530 to be turned off when the battery device 100 is malfunctioning or completely discharged and a switching control unit 43 for controlling the dual core energy storage device 30 to be provided to the user And a database (46) in which various signals including the status information and processed data are stored, a dual-core energy management device (40) for efficiently operating the multi- Energy storage system.
청구항 1에 있어서,
상기 교류감지장치(450)는 제1 발광다이오드(451)와, 상기 제1 발광다이오드(451)의 캐소드와 직렬로 연결된 제1 저항(452)과, 상기 제1 발광다이오드(451) 및 제1 저항(452)과 병렬로 연결된 인덕터(453) 및 상기 제1 발광다이오드(451)의 점등을 감지하는 제1 광수신부(454)로 구성되고,
상기 주전력변환장치(300)와 주배터리장치(100) 사이에 전기적으로 연결되어 상기 주전력변환장치(300)에서 출력된 전원이 직류인 경우 상기 제1 발광다이오드(451)가 소등되어 상기 주전력변환장치(300)가 정상적으로 작동하는 것으로 판단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템.
The method according to claim 1,
The AC sensing device 450 includes a first light emitting diode 451, a first resistor 452 connected in series with the cathode of the first light emitting diode 451 and a second resistor 452 connected in series with the first light emitting diode 451 and the first An inductor 453 connected in parallel with the resistor 452 and a first light receiving unit 454 for detecting the lighting of the first light emitting diode 451,
The first light emitting diode 451 is turned off when the power output from the main power conversion apparatus 300 is DC and is electrically connected between the main power conversion apparatus 300 and the main battery apparatus 100, And determines that the power conversion apparatus (300) is operating normally.
청구항 1에 있어서,
상기 에러검출장치(500)는 제1 비교기(501) 및 상기 제1 비교기(501)의 출력단과 애노드가 연결된 제2 발광다이오드(502)와, 상기 제2 발광다이오드(502)의 빛을 감지하는 제2 광수신부(503)와, 제2 비교기(504) 및 상기 제2 비교기(504)의 출력단과 애노드가 연결된 제3 발광다이오드(505) 및 상기 제3 발광다이오드(505)의 빛을 감지하는 제3 광수신부(506)를 구비하되,
상기 제1 비교기(501)의 비반전단자는 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)와 연결되고 상기 제1 비교기(501)의 반전단자는 상기 보조배터리장치(200)의 보조입출력단자(201)와 연결되며, 상기 제2 비교기(504)의 비반전단자는 상기 보조배터리장치(200)의 보조입출력단자(201)와 연결되고 상기 제2 비교기(504)의 반전단자는 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)와 연결되며, 상기 제2 발광다이오드(502) 및 제3 발광다이오드(505)의 캐소드는 접지됨으로써,
상기 주배터리장치(100)가 고장나거나 완전 방전된 경우 상기 제1 비교기(501)의 출력은 음전압이 되어 상기 제2 발광다이오드(502)가 소등되고, 상기 제2 비교기(504)의 출력은 양전압이 되어 상기 제3 발광다이오드(505)가 점등되게 하며,
상기 에러검출장치(500)는 제4 발광다이오드(507)와, 상기 제4 발광다이오드(507)와 직렬로 연결된 전열선(508)과, 상기 전열선(508)의 온도를 감지하는 온도감지센서(509) 및 상기 제4 발광다이오드(507)의 빛을 감지하는 제4 광수신부(510)를 더 구비하되,
상기 제4 발광다이오드(507) 및 전열선(508)은 상기 주배터리장치(100)와 보조배터리장치(200) 사이에 전기적으로 연결되고 상기 제4 발광다이오드(507)의 캐소드가 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)를 향하여 전기적으로 연결됨으로써,
상기 주배터리장치(100)가 고장나거나 완전 방전된 경우 상기 주배터리장치(100)와 보조배터리장치(200)의 전압차로 인한 전류가 발생하여 상기 전열선(508)의 온도를 높히고 상기 제4 발광다이오드(507)가 점등되어 상기 제4 광수신부(510)가 빛을 감지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템.
The method according to claim 1,
The error detecting apparatus 500 includes a first comparator 501 and a second light emitting diode 502 connected to an output terminal of the first comparator 501 and an anode of the first comparator 501, A third light emitting diode 505 connected to the output terminal of the second comparator 504 and the second comparator 504 and the anode and a third light emitting diode 505 connected to the anode, And a third light receiving portion 506,
The non-inverting terminal of the first comparator 501 is connected to the main input / output terminal 101 of the main battery device 100 and the inverting terminal of the first comparator 501 is connected to the auxiliary input / The non-inverting terminal of the second comparator 504 is connected to the auxiliary input / output terminal 201 of the auxiliary battery device 200 and the inverting terminal of the second comparator 504 is connected to the auxiliary input / Output terminal 101 of the battery device 100. The cathodes of the second light emitting diode 502 and the third light emitting diode 505 are grounded,
When the main battery device 100 fails or is completely discharged, the output of the first comparator 501 becomes a negative voltage and the second LED 502 is extinguished, and the output of the second comparator 504 is So that the third light emitting diode 505 is turned on,
The error detecting device 500 includes a fourth light emitting diode 507, an electric heating line 508 connected in series with the fourth light emitting diode 507, a temperature sensing sensor 509 for sensing the temperature of the electric heating line 508 And a fourth light receiving unit 510 for sensing light of the fourth light emitting diode 507,
The fourth light emitting diode 507 and the heating wire 508 are electrically connected between the main battery device 100 and the auxiliary battery device 200 and the cathode of the fourth light emitting diode 507 is connected to the main battery device Output terminals 101 of the first and second input / output terminals 100 and 100,
When the main battery device 100 fails or is completely discharged, a current due to a voltage difference between the main battery device 100 and the auxiliary battery device 200 is generated to raise the temperature of the heating wire 508, (507) is turned on and the fourth light reception unit (510) is configured to sense light.
청구항 3에 있어서,
상기 듀얼코어 에너지저장장치(30)는 상기 제1 스위치(520)가 교류감지장치(450)와 상기 보조전력변환장치(400) 사이에 구비되고, 상기 제2 스위치(530)가 상기 보조전력변환장치(400)와 상기 제1 스위치(520) 사이와 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101) 사이에 구비되며, 상기 보조입출력단자(201)가 상기 보조전력변환장치(400)와 제1 스위치(520) 사이를 전기적으로 연결하고,
상기 제1 비교기(501) 및 제2 비교기(504)는 상기 보조배터리장치(200)로부터 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템.
The method of claim 3,
The dual core energy storage device 30 may be configured such that the first switch 520 is provided between the AC sensing device 450 and the auxiliary power conversion device 400 and the second switch 530 is provided between the AC power conversion device 450 and the auxiliary power conversion device 400, Output terminal 101 is provided between the device 400 and the first switch 520 and between the main input and output terminals 101 of the main battery device 100. The auxiliary input and output terminal 201 is connected to the auxiliary power inverter 400, The first switch 520 is electrically connected,
Wherein the first comparator (501) and the second comparator (504) are powered from the auxiliary battery device (200).
에너지관리장치(40)의 정보수집부(44)가 실시간으로 주전력변환장치(300), 주배터리장치(100), 보조전력변환장치(400) 및 보조배터리장치(200)의 충방전, 고장 상태, 오동작, 온도, 전압 및 전류를 포함한 상태 정보를 수집하는 수집단계와;
ESS제어부(48)가 상기 상태 정보를 기초로 주전력변환장치(300) 및 주배터리장치(100)가 정상인지 여부를 판단하는 정상판단단계와;
상기 정상판단단계의 판단결과 주전력변환장치(300) 및 주배터리장치(100)가 정상인 경우 ESS제어부(48)가 주배터리장치(100)를 충방전운전하는 주배터리충방전단계와;
ESS제어부(48)가 보조배터리장치(200)의 충전이 필요한지를 판단하는 제1 판단단계; 및
상기 제1 판단단계의 판단결과 보조배터리장치(200)의 충전이 필요한 경우 ESS제어부(48)가 보조배터리장치(200)를 충전하도록 하는 단계;를 포함하여 이루어지고,
상기 정상판단단계는 정상판단단계에서 판단한 결과 주전력변환장치(300)와 주배터리장치(100)가 정상이 아닌 경우 ESS제어부(48)가 주전력변환장치(300)의 정상인지 여부를 판단하는 제2 판단단계 및 상기 제2 판단단계에서 판단한 결과 주전력변환장치(300)가 정상인 경우 ESS제어부(48)가 주배터리장치(100)의 정상인지 여부를 판단하는 제3 판단단계를 더 포함하며,
상기 ESS제어부(48)가 보조배터리장치(200)의 충전이 필요한지를 판단하는 제1 판단단계는 상기 보조배터리장치(200)의 전압이 주배터리장치(100)의 전압보다 높은지 여부를 판단하여 높은 경우 보조배터리장치(200)의 충전이 필요하지 않다고 판단하고,
상기 제1 판단단계의 상기 보조배터리장치(200)의 전압이 주배터리장치(100)의 전압보다 높은지 여부 및 상기 제3 판단단계의 주전력변환장치(300)가 정상인 경우 ESS제어부(48)가 주배터리장치(100)의 정상인지 여부에 대한 판단은, 상기 주배터리장치(100)의 전압이 보조배터리장치(200)의 전압보다 낮거나, 주배터리장치(100)의 고장 및 완전 방전된 경우, 제1 비교기(501)의 출력은 음전압이 되어 제2 발광다이오드(502)가 소등상태임이 감지되는 제2 광수신부(503)와, 제2 비교기(504)의 출력은 양전압이 되어 제3 발광다이오드(505)가 점등상태임이 감지되는 제3 광수신부(506)와, 상기 주배터리장치(100)와 보조배터리장치(200)의 전압차로 인한 전류가 발생하여 전열선(508)의 높혀진 온도가 감지되는 온도감지센서(509) 및 제4 발광다이오드(507)가 점등상태임이 감지되는 제4 광수신부(510)를 구비한 에러검출장치(500)의 감지신호에 의해 판단되고,
상기 제2 판단단계의 ESS제어부(48)가 주전력변환장치(300)의 정상인지 여부에 대한 판단은, 상기 주전력변환장치(300)와 주배터리장치(100) 사이에 전기적으로 연결되어 상기 주전력변환장치(300)에서 출력된 전원이 직류인 경우 제1 발광다이오드(451)가 소등상태임이 감지되는 제1 광수신부(454)를 구비한 교류감지장치(450)의 감지신호에 의해 판단되는 것을 특징으로 하는 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템의 운용방법.
The information collecting unit 44 of the energy management apparatus 40 can charge and discharge the main power conversion apparatus 300, the main battery apparatus 100, the auxiliary power conversion apparatus 400 and the auxiliary battery apparatus 200 in real time A collection step of collecting state information including a state, a malfunction, a temperature, a voltage, and a current;
A normal determination step of determining whether the main power conversion apparatus 300 and the main battery apparatus 100 are normal based on the status information;
A main battery charge / discharge step in which the ESS control unit 48 charges / discharges the main battery device 100 when the main power conversion device 300 and the main battery device 100 are normal;
A first determination step of determining whether the ESS control unit 48 requires charging of the auxiliary battery device 200; And
If the charging of the auxiliary battery device 200 is required as a result of the first determining step, allowing the ESS controller 48 to charge the auxiliary battery device 200,
If it is determined that the main power conversion apparatus 300 and the main battery apparatus 100 are not normal, the normal determination step determines whether the ESS control unit 48 is normal to the main power conversion apparatus 300 And a third determination step of determining whether the ESP control unit 48 is normal to the main battery device 100 when the main power conversion device 300 is normal as a result of the determination in the second determination step and the second determination step ,
The first determining step of determining whether the ESS control unit 48 requires charging of the auxiliary battery device 200 determines whether the voltage of the auxiliary battery device 200 is higher than the voltage of the main battery device 100, It is determined that charging of the auxiliary battery device 200 is not necessary,
The ESS control unit 48 determines whether the voltage of the auxiliary battery device 200 in the first determination step is higher than the voltage of the main battery device 100 and when the main power conversion device 300 in the third determination step is normal The determination as to whether or not the main battery device 100 is normal may be performed when the voltage of the main battery device 100 is lower than the voltage of the auxiliary battery device 200 or when the main battery device 100 is malfunctioning or completely discharged A second light receiving unit 503 in which the output of the first comparator 501 becomes a negative voltage and the second light emitting diode 502 is in an unlit state and an output of the second comparator 504 becomes a positive voltage, A third light receiving unit 506 in which the light emitting diodes 505 are lit and a third light receiving unit 506 in which the light emitting diodes 505 are lighted are connected to the main battery device 100 and the auxiliary battery device 200, When it is detected that the temperature detection sensor 509 and the fourth light emitting diode 507 in which the temperature is sensed are in the lighted state 4 natural water is determined by the detection signal of the error detection device 500 includes a bride 510,
The ESS controller 48 of the second determining step determines whether the main power converter 300 is normal or not by electrically connecting the main power converter 300 and the main battery unit 100, When the power output from the main power inverter 300 is a DC current, the first light emitting diode 451 is judged to be in an unlit state by the detection signal of the AC sensor 450 having the first light receiving portion 454, Wherein the dual-core energy storage system comprises a plurality of dual-core energy storage systems.
청구항 5에 있어서,
상기 제3 판단단계의 판단결과 주배터리장치(100)가 정상이 아닌 경우 ESS제어부(48)가 보조배터리장치(200)를 충방전하는 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템의 운용방법.
The method of claim 5,
If the main battery device 100 is not normal as a result of the third determining step, the ESS controller 48 proceeds to charge and discharge the auxiliary battery device 200. [ How to operate the storage system.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 판단단계의 판단결과 주전력변환장치(300)가 정상이 아닌 경우 ESS제어부(48)가 보조전력변환장치(400)를 운전하고 상기 제3 판단단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템의 운용방법.
The method of claim 5,
The ESS control unit 48 operates the auxiliary power conversion apparatus 400 and proceeds to the third determination step when the main power conversion apparatus 300 is not normal as a result of the second determination. A method of operating a dual-core energy storage system for use in a computer system.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 판단단계의 판단결과 주전력변환장치(300)가 정상이 아닌 경우 주전력변환장치(300)의 전기적 연결을 차단하는 것을 특징으로 하는 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템의 운용방법.
The method of claim 5,
And if the main power conversion apparatus 300 is not normal, the main power conversion apparatus 300 is disconnected from the main power conversion apparatus 300 as a result of the second determination.
청구항 5에 있어서,
상기 제3 판단단계의 판단결과 주배터리장치(100)가 정상이 아닌 경우 주배터리장치(100)의 전기적 연결을 차단하는 것을 특징으로 하는 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템의 운용방법.
The method of claim 5,
Wherein the main battery device 100 is electrically disconnected when the main battery device 100 is not normal as a result of the third determining step.
청구항 5에 있어서,
상기 교류감지장치(450)는 제1 발광다이오드(451)와, 상기 제1 발광다이오드(451)의 캐소드와 직렬로 연결된 제1저항(452)과, 상기 제1 발광다이오드(451) 및 제1저항(452)과 병렬로 연결된 인덕터(453) 및 상기 제1 발광다이오드(451)의 점등을 감지하는 제1 광수신부(454)로 구성되고,
상기 에러검출장치(500)는 제1 비교기(501)와 상기 제1 비교기(501)의 출력단과 애노드가 연결된 제2 발광다이오드(502) 및 상기 제2 발광다이오드(502)의 빛을 감지하는 제2 광수신부(503)와, 제2 비교기(504)와 상기 제2 비교기(504)의 출력단과 애노드가 연결된 제3 발광다이오드(505) 및 상기 제3 발광다이오드(505)의 빛을 감지하는 제3 광수신부(506)와, 제4 발광다이오드(507)와 상기 제4 발광다이오드(507)와 직렬로 연결된 전열선(508)과 상기 전열선(508)의 온도를 감지하는 온도감지센서(509) 및 상기 제4 발광다이오드(507)의 빛을 감지하는 제4 광수신부(510)를 포함하여 구성되되,
상기 제1 비교기(501)의 비반전단자는 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)와 연결되고 상기 제1 비교기(501)의 반전단자는 상기 보조배터리장치(200)의 보조입출력단자(201)와 연결되며, 상기 제2 비교기(504)의 비반전단자는 상기 보조배터리장치(200)의 보조입출력단자(201)와 연결되고 상기 제2 비교기(504)의 반전단자는 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)와 연결되며,
상기 제2 발광다이오드(502) 및 제3 발광다이오드(505)의 캐소드는 접지되도록 구성되고,
상기 제4 발광다이오드(507) 및 전열선(508)은 상기 주배터리장치(100)와 보조배터리장치(200)와 연결되고 상기 제4 발광다이오드(507)의 캐소드가 상기 주배터리장치(100)의 주입출력단자(101)를 향하여 전기적으로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 효율적 운영을 위한 듀얼 코어 에너지저장시스템의 운용방법.
The method of claim 5,
The AC sensing device 450 includes a first light emitting diode 451, a first resistor 452 connected in series with the cathode of the first light emitting diode 451 and a second resistor 452 connected in series with the first light emitting diode 451 and the first An inductor 453 connected in parallel with the resistor 452 and a first light receiving unit 454 for detecting the lighting of the first light emitting diode 451,
The error detecting apparatus 500 includes a first comparator 501 and a second light emitting diode 502 connected to an output terminal of the first comparator 501 and an anode thereof and a second light emitting diode 502, A third light emitting diode 505 connected to an output terminal of the second comparator 504 and an output terminal of the second comparator 504 and a third light emitting diode 505 connected to the anode, A third light receiving unit 506, a fourth light emitting diode 507 and an electric heating line 508 connected in series with the fourth light emitting diode 507, a temperature sensing sensor 509 sensing the temperature of the heating line 508, And a fourth light receiving unit 510 for sensing light of the fourth light emitting diode 507,
The non-inverting terminal of the first comparator 501 is connected to the main input / output terminal 101 of the main battery device 100 and the inverting terminal of the first comparator 501 is connected to the auxiliary input / The non-inverting terminal of the second comparator 504 is connected to the auxiliary input / output terminal 201 of the auxiliary battery device 200 and the inverting terminal of the second comparator 504 is connected to the auxiliary input / Output terminal 101 of the battery device 100,
The cathodes of the second light emitting diode 502 and the third light emitting diode 505 are configured to be grounded,
The fourth light emitting diode 507 and the heating wire 508 are connected to the main battery device 100 and the auxiliary battery device 200 and the cathode of the fourth light emitting diode 507 is connected to the main battery device 100 Output terminals (101) of the dual-core energy storage system (100).
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