KR101732234B1 - Apparatus and method for exchanging battery pack of energy storage system - Google Patents

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Abstract

별도의 외부 전류제한 장치를 필요로 하지 않으며, 교체되는 배터리 팩의 ID 정보를 자동으로 설정할 수 있는 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 기술이 개시된다. 이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법은 교체 대상 배터리 팩이 신규 배터리 팩으로 교체되었는지 감지하는 단계; 교체 대상 배터리 팩이 신규 배터리 팩으로 교체된 경우, 신규 배터리 팩을 제외한 기존 배터리 팩들로 에너지 저장 시스템을 계속 운영하는 단계; 신규 배터리 팩과 기존 배터리 팩들의 전압차를 센싱하는 단계; 및 신규 배터리 팩과 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인 경우, 신규 배터리 팩이 기존 배터리 팩들과 연결되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Disclosed herein is an energy storage system battery pack replacement technique that does not require a separate external current limiting device and can automatically set the ID information of the battery pack to be replaced. To this end, a method of replacing a battery pack of an energy storage system according to an embodiment of the present invention includes: detecting whether a replaceable battery pack is replaced with a new battery pack; If the replaceable battery pack is replaced with a new battery pack, continuously operating the energy storage system with the existing battery packs except for the new battery pack; Sensing a voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack; And controlling the new battery pack to be connected to the existing battery pack when the voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack is within the preset range.

Description

에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR EXCHANGING BATTERY PACK OF ENERGY STORAGE SYSTEM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an energy storage system, and more particularly,

본 발명은 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 별도의 외부 전류제한 장치를 필요로 하지 않으며, 교체되는 배터리 팩의 ID 정보를 자동으로 설정할 수 있는 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and an apparatus for replacing a battery pack in an energy storage system. More specifically, the present invention does not require a separate external current limiting device, To a method and an apparatus for exchanging battery packs in a system.

최근 신재생 에너지와 전력 계통이 서로 연계되어 부하(load)에 전력을 공급하고, 남은 잉여 전력을 이차 전지에 저장하는 에너지 저장 시스템이 개발되고 있다. 이러한, 에너지 저장 시스템에서는 복수개의 배터리 팩이 병렬 연결되어 운영된다.Recently, an energy storage system has been developed in which renewable energy and a power system are connected to each other to supply power to a load and store surplus power remaining in the secondary battery. In the energy storage system, a plurality of battery packs are connected in parallel.

상대적으로 낮은 전압이 충전되어 있는 특정 배터리 팩 교체 시, 병렬 연결된 에너지 저장 시스템에서는 상대적으로 높은 전압이 충전된 배터리 팩들에서 교체될 특정 배터리 팩으로 돌입 전류가 발생한다. 이 때, 교체될 특정 배터리 팩과 주변 다른 배터리 팩과의 전압의 차가 클수록 돌입전류의 양이 커진다. 이러한 돌입전류로 인한 고장을 막기 위하여, 교체될 특정 배터리 팩과 주변 다른 배터리 팩의 사이에 외부 전류제한 장치를 추가로 구성할 수 밖에 없었다. When replacing a particular battery pack that is charged at a relatively low voltage, a parallel-connected energy storage system will generate an inrush current from the battery pack that is charged at a relatively high voltage to the particular battery pack to be replaced. At this time, the larger the difference between the voltage of the particular battery pack to be replaced and the voltage of the other battery packs in the vicinity, the larger the amount of inrush current. To prevent breakdowns due to this inrush current, an external current limiting device has to be additionally provided between the particular battery pack to be replaced and other battery packs nearby.

더불어, 병렬 연결된 기존의 에너지 저장 시스템에서는 ID 부여를 외부 물리적인 스위치를 통해서 수동 부여하여 왔기 때문에, 교체된 특정 배터리 팩의 ID를 반드시 외부에서 확인하고 이후 물리적인 스위치로 해당 ID를 신규 배터리 팩에 설정 후 연결해야 하는 번거로움이 있는 실정이었다. In addition, in the conventional energy storage system connected in parallel, since the ID assignment has been manually given through the external physical switch, the ID of the specific battery pack to be replaced must be checked externally, and then the ID is transferred to the new battery pack There was a hassle to connect after setup.

한국공개특허공보 제2013-0136744호Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0136744

본 발명의 목적은 교체되는 신규 배터리 팩으로 돌입전류가 유입되는 것을 방지하는 것이다. 즉, 본 발명은 에너지 저장 시스템에 있어서 별도의 외부전류제한 장치를 구성할 필요가 없게 하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to prevent an inrush current from flowing into a new battery pack to be replaced. That is, the present invention aims at eliminating the need to construct a separate external current limiting device in the energy storage system.

그리고, 본 발명은 교체가 필요한 배터리 팩의 ID를 자동 저장하여 교체되는 배터리 팩의 ID로 설정하는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to set the ID of a battery pack to be replaced to the ID of a battery pack to be replaced automatically.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법은 교체 대상 배터리 팩이 신규 배터리 팩으로 교체되었는지 감지하는 단계; 상기 교체 대상 배터리 팩이 상기 신규 배터리 팩으로 교체된 경우, 상기 신규 배터리 팩을 제외한 기존 배터리 팩들로 에너지 저장 시스템을 계속 운영하는 단계; 상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차를 센싱하는 단계; 및 상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인 경우, 상기 신규 배터리 팩이 상기 기존 배터리 팩들과 연결되도록 제어하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of replacing a battery pack in an energy storage system, comprising: detecting whether a replacement battery pack is replaced with a new battery pack; Continuing to operate the energy storage system with existing battery packs other than the new battery pack when the replacement target battery pack is replaced with the new battery pack; Sensing a voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack; And controlling the new battery pack to be connected to the existing battery pack when the voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack is within a predetermined range.

이 때, 상기 교체 대상 배터리 팩에서 상기 교체 대상 배터리 팩의 ID 정보를 수신하는 단계; 및 상기 감지하는 단계에서, 상기 교체 대상 배터리 팩이 상기 신규 배터리 팩으로 교체된 것으로 감지된 경우, 상기 신규 배터리 팩에 상기 ID 정보를 부여하는 단계를 포함할 수 있다. Receiving ID information of the replacement target battery pack from the replacement target battery pack; And providing the ID information to the new battery pack when the replacement target battery pack is detected as being replaced with the new battery pack in the detecting step.

이 때, 상기 교체 대상 배터리 팩의 ID 정보를 수신하는 단계에서는, 상기 교체 대상 배터리 팩의 전원이 오프되는 경우 상기 ID 정보를 수신하여 저장할 수 있다. At this time, when receiving the ID information of the replacement battery pack, the ID information may be received and stored when the replacement battery pack is powered off.

이 때, 상기 교체 대상 배터리 팩의 ID 정보를 수신하는 단계에서는, 상기 ID 정보는 상기 기존 배터리 팩들 중 마스터 배터리 팩의 저장장치로 수신되어 저장될 수 있다. At this time, in receiving the ID information of the replacement battery pack, the ID information may be received and stored in the storage device of the master battery pack among the existing battery packs.

이 때, 상기 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법은 상기 기존 배터리 팩들 중 마스터 배터리 팩에 위치하는 배터리 팩 교환 장치에 의하여 수행될 수 있다. At this time, the method of replacing the battery pack in the energy storage system may be performed by a battery pack replacement apparatus located in the master battery pack among the existing battery packs.

이 때, 상기 교체 대상 배터리 팩이 상기 신규 배터리 팩으로 교체된 경우, 상기 신규 배터리 팩 내부의 상기 기존 배터리 팩들과 연결되는 스위칭부를 오프하는 단계를 더 포함하고, 상기 제어하는 단계에서는, 상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인 경우, 상기 스위칭부를 온하여 상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들이 연결되도록 제어할 수 있다.
And switching off the switching unit connected to the existing battery pack in the new battery pack when the replacement target battery pack is replaced with the new battery pack, When the voltage difference between the pack and the existing battery pack is within the preset range, the switching unit is turned on to control the connection between the new battery pack and the existing battery pack.

그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 장치는 교체 대상 배터리 팩이 신규 배터리 팩으로 교체되었는지를 감지하는 교체 감지부; 상기 교체 감지부에서 상기 교체 대상 배터리 팩이 상기 신규 배터리 팩으로 교체된 것으로 감지된 경우, 상기 신규 배터리 팩을 제외한 기존 배터리 팩들로 에너지 저장 시스템이 계속 운영되도록 제어하는 운영 제어부; 상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차를 센싱하는 전압 센싱부; 및 상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인 경우, 상기 신규 배터리 팩이 상기 기존 배터리 팩들과 연결되도록 제어하는 연결 제어부를 포함할 수 있다. In accordance with another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for replacing a battery pack in an energy storage system, the apparatus including: a replacement sensing unit for sensing whether a replacement battery pack is replaced with a new battery pack; An operation control unit for controlling the energy storage system to be continuously operated with the existing battery packs except for the new battery pack when the replacement sensing unit detects that the replacement target battery pack is replaced with the new battery pack; A voltage sensing unit for sensing a voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack; And a connection controller for controlling the new battery pack to be connected to the existing battery pack when the voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack is within a predetermined range.

이 때, 상기 교체 대상 배터리 팩에서 상기 교체 대상 배터리 팩의 ID 정보를 수신하는 통신부; 및 상기 교체 감지부에서 상기 교체 대상 배터리 팩이 상기 신규 배터리 팩으로 교체된 것으로 감지된 경우, 상기 신규 배터리 팩에 상기 ID 정보를 부여하는 ID 관리부를 포함할 수 있다. A communication unit for receiving the ID information of the replacement target battery pack from the replacement target battery pack; And an ID management unit for giving the ID information to the new battery pack when the replacement sensing unit detects that the replacement target battery pack is replaced with the new battery pack.

이 때, 상기 통신부는, 상기 교체 대상 배터리 팩의 전원이 오프되는 경우 상기 ID 정보를 수신하여 저장할 수 있다. At this time, the communication unit can receive and store the ID information when the power of the battery pack to be replaced is turned off.

이 때, 상기 통신부 및 상기 관리부는 상기 기존 배터리 팩들 중 마스터 배터리 팩에 위치하며, 상기 통신부에서 수신된 상기 ID 정보는 상기 ID 관리부에 저장될 수 있다. At this time, the communication unit and the management unit are located in the master battery pack among the existing battery packs, and the ID information received in the communication unit can be stored in the ID management unit.

이 때, 상기 교체 감지부, 상기 운영 제어부, 상기 전압 센싱부 및 상기 연결 제어부는 상기 기존 배터리 팩들 중 마스터 배터리 팩에 위치하여 동작할 수 있다. At this time, the replacement sensing unit, the operation control unit, the voltage sensing unit, and the connection control unit may be located in the master battery pack among the existing battery packs.

이 때, 상기 연결 제어부는, 상기 교체 대상 배터리 팩이 상기 신규 배터리 팩으로 교체된 경우, 상기 신규 배터리 팩 내부의 상기 기존 배터리 팩들과 연결되는 스위칭부를 오프하고, 상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인 경우, 상기 스위칭부를 온하여 상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들이 연결되도록 제어할 수 있다. In this case, when the replacement target battery pack is replaced with the new battery pack, the connection control unit turns off the switching unit connected to the existing battery packs in the new battery pack, The switching unit may be turned on to control the connection between the new battery pack and the existing battery pack.

본 발명의 실시예에 따르면, 교체되는 신규 배터리 팩으로 돌입전류가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 에너지 저장 시스템에 있어서 별도의 외부전류제한 장치를 구성할 필요가 없다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to prevent the inrush current from flowing into the new battery pack to be replaced. Thus, embodiments of the present invention do not require a separate external current limiting device in the energy storage system.

그리고, 본 발명의 실시예에 따르면, 교체가 필요한 배터리 팩의 ID를 자동 저장하여 교체되는 배터리 팩의 ID로 설정할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the ID of the battery pack to be replaced can be automatically stored and set to the ID of the battery pack to be replaced.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 2 및 도 3은 신규 배터리 팩에 ID 정보를 부여하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 신규 배터리 팩과 기존 배터리 팩의 연결 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 1 is a flowchart for explaining a battery pack replacement method of an energy storage system according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining a process of assigning ID information to a new battery pack.
4 and 5 are views for explaining a connection process between a new battery pack and an existing battery pack.
6 is a block diagram showing the configuration of a battery pack exchange apparatus of an energy storage system according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a battery pack replacement method of an energy storage system according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
1 is a flowchart for explaining a battery pack replacement method of an energy storage system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법은 먼저, 교체 대상 배터리 팩의 전원을 오프한다(S110). Referring to FIG. 1, in the method of replacing a battery pack of an energy storage system according to an embodiment of the present invention, the power of a battery pack to be replaced is turned off (S110).

그리고, 교체 대상 배터리 팩에서 상기 교체 대상 배터리 팩의 ID 정보를 수신한다(S120). S120 단계에서는 전원이 오프된 배터리 팩을 교체 대상 배터리 팩으로 감지하여 해당 배터리 팩의 ID 정보를 수신할 수 있다. 이 때, ID 정보는 기존 배터리 팩들 중 마스터 배터리 팩의 저장장치로 수신되어 저장될 수 있다. Then, the ID information of the replacement target battery pack is received from the replacement target battery pack (S120). In step S120, the battery pack whose power is off is detected as a replacement target battery pack, and the ID information of the corresponding battery pack can be received. At this time, the ID information can be received and stored in the storage device of the master battery pack among the existing battery packs.

이 후, 교체 대상 배터리 팩이 신규 배터리 팩으로 교체되었는지 감지한다(S130).Thereafter, it is detected whether the replacement target battery pack is replaced with a new battery pack (S130).

S130 단계에서 교체 대상 배터리 팩이 신규 배터리 팩으로 교체된 것으로 감지된 경우, 신규 배터리 팩에 S120 단계에서 수신한 ID 정보를 부여한다(S140). If it is detected in step S130 that the replacement battery pack is replaced with a new battery pack, the ID information received in step S120 is given to the new battery pack (S140).

그리고, 신규 배터리 팩을 제외한 기존 배터리 팩들로 에너지 저장 시스템을 계속 운용한다(S150). 즉, S130 단계에서 교체 대상 배터리 팩이 신규 배터리 팩으로 교체된 것으로 감지된 경우, 신규 배터리 팩 내부의 기존 배터리 팩들과 연결되는 스위칭부를 오프한 후 기존 배터리 팩들로만 에너지 저장 시스템을 계속 운용할 수 있다. Then, the energy storage system is continuously operated with the existing battery packs except for the new battery pack (S150). That is, if it is detected in step S130 that the replacement battery pack is replaced with a new battery pack, the switching unit connected to the existing battery pack in the new battery pack can be turned off and the energy storage system can be continuously operated only with the existing battery packs .

이 후, 상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차를 센싱하여, 신규 배터리 팩과 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인지를 판단한다(S160).Thereafter, a voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack is sensed, and it is determined whether a voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack is within a predetermined range (S160).

S160 단계의 판단 결과, 신규 배터리 팩과 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인 경우, 상기 신규 배터리 팩이 상기 기존 배터리 팩들과 연결되도록 제어한다(S170). 즉, S160 단계의 판단 결과, 신규 배터리 팩과 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인 경우, 신규 배터리 팩 내부의 스위칭부를 온하여 신규 배터리 팩과 기존 배터리팩들이 연결되도록 제어할 수 있다. 이 때, 기 설정 범위 이내의 전압차는 기존 배터리 팩들로부터 신규 배터리 팩으로의 돌입전류가 발생하지 않는 정도의 값일 수 있다.If it is determined that the voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack is within the preset range (S160), the new battery pack is controlled to be connected to the existing battery pack (S170). That is, if it is determined in step S160 that the voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack is within the predetermined range, the switching unit in the new battery pack is turned on to control the connection between the new battery pack and the existing battery pack. In this case, the voltage difference within the preset range may be a value that does not cause an inrush current from the existing battery pack to the new battery pack.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법의 S110 단계 내지 S170 단계는 교체 대상이 되지 않은 기존 배터리 팩들 중 기 설정된 하나의 마스터 배터리 팩에서 수행될 수 있다.
The steps S110 to S170 of the method of replacing the battery pack of the energy storage system according to the embodiment of the present invention may be performed in one predetermined master battery pack among the existing battery packs not to be replaced.

도 2 및 도 3은 신규 배터리 팩에 ID 정보를 부여하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 2 및 도 3에는 도 1의 S110 단계 내지 S140 단계의 일 실시예가 도시된다. FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining a process of assigning ID information to a new battery pack. FIGS. 2 and 3 show one embodiment of steps S110 to S140 of FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템은 병렬 연결된 복수개의 배터리 팩(1000) 즉, 제1 배터리 팩(11), 제2 배터리 팩(12), 제3 배터리 팩(13), 제4 배터리 팩(14), 제5 배터리 팩(15), 제6 배터리 팩(16), 제7 배터리 팩(17), 제8 배터리 팩(18), 제9 배터리 팩(19) 및 제10 배터리 팩(20)을 포함하여 구성될 수 있다. 이 때, 제1 배터리 팩(11)은 마스터 배터리 팩으로 기 설정될 수 있다. 그리고, 제6 배터리 팩(16)은 교체 대상 배터리 팩으로 가정한다. 복수개의 배터리 팩 밑에 병기된 #숫자는 각 배터리 팩의 ID 정보를 나타낸다. 교체 대상 배터리 팩인 제6 배터리 팩(16)은 마스터 배터리 팩인 제1 배터리 팩(11)에게 전원 오프 상태와 ID 정보인 #6를 송신한다. 제1 배터리 팩(11)은 제6 배터리 팩(16)의 ID 정보를 저장한다. 2, an energy storage system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery packs 1000 connected in parallel, that is, a first battery pack 11, a second battery pack 12, a third battery pack 13 The fourth battery pack 14, the fifth battery pack 15, the sixth battery pack 16, the seventh battery pack 17, the eighth battery pack 18, the ninth battery pack 19, And a tenth battery pack (20). At this time, the first battery pack 11 may be pre-set as a master battery pack. It is assumed that the sixth battery pack 16 is a battery pack to be replaced. Numbers under the plurality of battery packs indicate ID information of each battery pack. The sixth battery pack 16 as the replacement target battery pack transmits the power off state and the ID information # 6 to the first battery pack 11 as the master battery pack. The first battery pack 11 stores ID information of the sixth battery pack 16.

도 3을 참조하면, 제6 배터리 팩(16)이 신규 배터리 팩(21)으로 교체된 후가 도시되어 있다. 제1 배터리 팩(11)은 저장하고 있던 기존의 제6 배터리 팩(16)의 ID 정보인 #6를 신규 배터리 팩(21)에 자동 부여한다.
Referring to FIG. 3, after the sixth battery pack 16 is replaced with a new battery pack 21, it is shown. The first battery pack 11 automatically assigns # 6, which is the ID information of the existing sixth battery pack 16, to the new battery pack 21.

도 4 및 도 5는 신규 배터리 팩과 기존 배터리 팩의 연결 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 4 및 도 5에는 도 1의 S150 단계 내지 S170 단계의 일 실시예가 도시된다. 그리고, 도 4 및 도 5에서 각 배터리 팩 내부의 복수개의 직사각형 상자의 개수는 전압의 레벨을 나타낸다. 4 and 5 are views for explaining a connection process between a new battery pack and an existing battery pack. FIGS. 4 and 5 illustrate one embodiment of steps S150 through S170 of FIG. 4 and 5, the number of the plurality of rectangular boxes in each battery pack indicates the level of the voltage.

도 4를 참조하면, 신규 배터리 팩(21)의 스위칭부(21a)를 오프하여 다른 기존 배터리 팩들(11, 12, 13, 14,15, 17, 18, 19, 20)에서 유입전류가 신규 배터리 팩(21)으로 흘러들어 가는 것을 방지한다. 그리고, 그 상태로 기존 배터리 팩들(11, 12, 13, 14,15, 17, 18, 19, 20)만으로 에너지 저장 시스템을 운영하던 중 도 5와 같이 기존 배터리 팩들(11, 12, 13, 14,15, 17, 18, 19, 20)과 신규 배터리 팩(21)의 전압차가 기 설정범위 내로 형성되는 경우, 신규 배터리 팩(21)의 스위칭부(21a)를 온하도록 제어한다.
4, the switching unit 21a of the new battery pack 21 is turned off so that an inrush current flows from the other battery packs 11, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 19, Thereby preventing the water from flowing into the pack 21. 5, when the energy storage system is operated with only the existing battery packs 11, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 19 and 20, The switching unit 21a of the new battery pack 21 is turned on when the voltage difference between the new battery pack 21, 15, 17, 18, 19, 20 and the new battery pack 21 is within the predetermined range.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 장치의 구조 및 동작에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, the structure and operation of a battery pack exchange apparatus of an energy storage system according to an embodiment of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
6 is a block diagram showing the configuration of a battery pack exchange apparatus of an energy storage system according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 장치(100)는 교체 감지부(110), 운영 제어부(140), 전압 센싱부(150) 및 연결 제어부(160)를 포함하여 구성된다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 장치(100)는 통신부(120) 및 ID 관리부(130)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 6, an apparatus 100 for replacing a battery pack in an energy storage system according to an exemplary embodiment of the present invention includes a replacement sensing unit 110, an operation control unit 140, a voltage sensing unit 150, and a connection control unit 160, . The battery pack exchange apparatus 100 of the energy storage system according to the embodiment of the present invention may further include a communication unit 120 and an ID management unit 130.

교체 감지부(110)는 교체 대상 배터리 팩이 신규 배터리 팩으로 교체되었는지를 감지한다.The replacement detecting unit 110 detects whether the replacement target battery pack is replaced with a new battery pack.

통신부(120)는 교체 대상 배터리 팩에서 교체 대상 배터리 팩의 ID 정보를 수신한다. 그리고, 통신부(120)는 교체 대상 배터리 팩의 전원이 오프되는 경우 상기 ID 정보를 수신하여 후술하는 ID 관리부(130)에 저장할 수 있다. The communication unit 120 receives the ID information of the replacement target battery pack from the replacement target battery pack. The communication unit 120 may receive the ID information when the power of the battery pack to be replaced is turned off, and may store the ID information in the ID management unit 130 described later.

ID 관리부(130)는 교체 감지부(110)에서 교체 대상 배터리 팩이 신규 배터리 팩으로 교체된 것으로 감지된 경우, 신규 배터리 팩에 상기 ID 정보를 부여한다.The ID management unit 130 gives the ID information to the new battery pack when the replacement sensing unit 110 detects that the replacement battery pack is replaced with the new battery pack.

운영 제어부(140)는 교체 감지부(110)에서 교체 대상 배터리 팩이 신규 배터리 팩으로 교체된 것으로 감지된 경우, 신규 배터리 팩을 제외한 기존 배터리 팩들로 에너지 저장 시스템이 계속 운영되도록 제어한다.The operation control unit 140 controls the energy storage system to be continuously operated with the existing battery packs except for the new battery pack when the replacement sensing unit 110 detects that the replacement target battery pack is replaced with the new battery pack.

전압 센싱부(150)는 신규 배터리 팩과 기존 배터리 팩들의 전압차를 센싱한다.The voltage sensing unit 150 senses a voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack.

연결 제어부(160)는 신규 배터리 팩과 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인 경우, 신규 배터리 팩이 기존 배터리 팩들과 연결되도록 제어한다. 이 때, 연결 제어부(160)는 교체 대상 배터리 팩이 신규 배터리 팩으로 교체된 경우, 신규 배터리 팩 내부의 기존 배터리 팩들과 연결되는 스위칭부를 오프하고, 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인 경우, 스위칭부를 온하여 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들이 연결되도록 제어할 수 있다. The connection control unit 160 controls the new battery pack to be connected to the existing battery pack when the voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack is within the preset range. In this case, when the replacement target battery pack is replaced with a new battery pack, the connection control unit 160 turns off the switching unit connected to the existing battery packs in the new battery pack, and the voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack If it is within the set range, the switching unit is turned on to control the connection of the new battery pack and the existing battery pack.

이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 장치(100)는 교체 대상이 되지 않은 기존 배터리 팩들 중 기 설정된 하나의 마스터 배터리 팩에 위치할 수 있다.
The apparatus 100 for replacing a battery pack of the energy storage system according to an embodiment of the present invention configured as described above may be located in one predetermined master battery pack among existing battery packs not to be replaced.

본 발명에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.　상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.　 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.　 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 모든 형태의 하드웨어 장치가 포함된다.　프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 　이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method of replacing the battery pack of the energy storage system according to the present invention may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and configured for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Includes all types of hardware devices that are specially configured to store and execute magneto-optical media and program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions may include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that may be executed by a computer using an interpreter or the like. Such a hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

본 발명의 원리들의 교시들은 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로서 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어는 프로그램 저장부 상에서 실재로 구현되는 응용 프로그램으로서 구현될 수 있다. 응용 프로그램은 임의의 적절한 아키텍쳐를 포함하는 머신에 업로드되고 머신에 의해 실행될 수 있다. 바람직하게는, 머신은 하나 이상의 중앙 처리 장치들(CPU), 컴퓨터 프로세서, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 입/출력(I/O) 인터페이스들과 같은 하드웨어를 갖는 컴퓨터 플랫폼 상에 구현될 수 있다. 또한, 컴퓨터 플랫폼은 운영 체제 및 마이크로 명령 코드를 포함할 수 있다. 여기서 설명된 다양한 프로세스들 및 기능들은 마이크로 명령 코드의 일부 또는 응용 프로그램의 일부, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있고, 이들은 CPU를 포함하는 다양한 처리 장치에 의해 실행될 수 있다. 추가로, 추가 데이터 저장부 및 프린터와 같은 다양한 다른 주변 장치들이 컴퓨터 플랫폼에 접속될 수 있다.The teachings of the principles of the present invention may be implemented as a combination of hardware and software. In addition, the software can be implemented as an application program that is actually implemented on the program storage unit. The application program can be uploaded to and executed by a machine that includes any suitable architecture. Advantageously, the machine may be implemented on a computer platform having hardware such as one or more central processing units (CPUs), a computer processor, a random access memory (RAM), and input / output (I / . In addition, the computer platform may include an operating system and microinstruction code. The various processes and functions described herein may be part of microcommand codes or a portion of an application program, or any combination thereof, and they may be executed by various processing devices including a CPU. In addition, various other peripheral devices such as additional data storage and printers may be connected to the computer platform.

첨부 도면들에서 도시된 구성 시스템 컴포넌트들 및 방법들의 일부가 바람직하게는 소프트웨어로 구현되므로, 시스템 컴포넌트들 또는 프로세스 기능 블록들 사이의 실제 접속들은 본 발명의 원리들이 프로그래밍되는 방식에 따라 달라질 수 있다는 점이 추가로 이해되어야 한다. 여기서의 교시들이 주어지면, 관련 기술분야의 당업자는 본 발명의 원리들의 이들 및 유사한 구현예들 또는 구성들을 참작할 수 있을 것이다.
It is to be understood that the actual connections between system components or process functional blocks may vary depending on how the principles of the present invention are programmed, as some of the constituent system components and methods illustrated in the accompanying drawings are preferably implemented in software It should be further understood. Given the teachings herein, those skilled in the relevant art (s) will be able to contemplate these and similar implementations or configurations of the principles of the invention.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법 및 장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, the method and apparatus for exchanging a battery pack of the energy storage system according to the present invention are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments may be modified in various ways All or some of the embodiments may be selectively combined.

100; 배터리 팩 교환 장치
110; 교체 감지부
120; 통신부
130; ID 관리부
140; 운영 제어부
150; 전압 센싱부
160; 연결 제어부100; Battery pack replacement device
110; The replacement detection unit
120; Communication section
130; ID manager
140; Operating control unit
150; The voltage sensing unit
160; The connection control section

Claims (12)

교체 대상 배터리 팩이 신규 배터리 팩으로 교체되었는지 감지하는 단계;
상기 교체 대상 배터리 팩이 상기 신규 배터리 팩으로 교체된 경우, 상기 신규 배터리 팩을 제외한 기존 배터리 팩들로 에너지 저장 시스템을 계속 운영하는 단계;
상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차를 센싱하는 단계;
상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인 경우, 상기 신규 배터리 팩이 상기 기존 배터리 팩들과 연결되도록 제어하는 단계;
상기 교체 대상 배터리 팩에서 상기 교체 대상 배터리 팩의 ID 정보를 수신하는 단계; 및
상기 감지하는 단계에서, 상기 교체 대상 배터리 팩이 상기 신규 배터리 팩으로 교체된 것으로 감지된 경우, 상기 신규 배터리 팩에 상기 ID 정보를 부여하는 단계를 포함하며,
상기 교체 대상 배터리 팩의 ID 정보를 수신하는 단계에서는,
상기 교체 대상 배터리 팩의 전원이 오프되는 경우 상기 ID 정보를 수신하여 저장하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법.Detecting whether the replacement target battery pack has been replaced with a new battery pack;
Continuing to operate the energy storage system with existing battery packs other than the new battery pack when the replacement target battery pack is replaced with the new battery pack;
Sensing a voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack;
Controlling the new battery pack to be connected to the existing battery pack when the voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack is within a predetermined range;
Receiving ID information of the replacement target battery pack from the replacement target battery pack; And
And providing the ID information to the new battery pack when it is detected that the replacement battery pack is replaced with the new battery pack in the detecting step,
In the step of receiving the ID information of the battery pack to be replaced,
Wherein the ID information is received and stored when the replacement battery pack is powered off. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 교체 대상 배터리 팩의 ID 정보를 수신하는 단계에서는,
상기 ID 정보는 상기 기존 배터리 팩들 중 마스터 배터리 팩의 저장장치로 수신되어 저장되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법.The method according to claim 1,
In the step of receiving the ID information of the battery pack to be replaced,
Wherein the ID information is received and stored in a storage device of the master battery pack among the existing battery packs. 청구항 1에 있어서,
상기 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법은 상기 기존 배터리 팩들 중 마스터 배터리 팩에 위치하는 배터리 팩 교환 장치에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법.The method according to claim 1,
Wherein the method for replacing a battery pack in the energy storage system is performed by a battery pack exchange apparatus located in a master battery pack among the existing battery packs. 청구항 1에 있어서,
상기 교체 대상 배터리 팩이 상기 신규 배터리 팩으로 교체된 경우, 상기 신규 배터리 팩 내부의 상기 기존 배터리 팩들과 연결되는 스위칭부를 오프하는 단계를 더 포함하고,
상기 제어하는 단계에서는, 상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인 경우, 상기 스위칭부를 온하여 상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들이 연결되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of turning off the switching unit connected to the existing battery pack inside the new battery pack when the replacement target battery pack is replaced with the new battery pack,
Wherein when the voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack is within a predetermined range, the control unit turns on the switching unit to control the connection between the new battery pack and the existing battery pack. How to replace the battery pack in the system. 교체 대상 배터리 팩이 신규 배터리 팩으로 교체되었는지를 감지하는 교체 감지부;
상기 교체 감지부에서 상기 교체 대상 배터리 팩이 상기 신규 배터리 팩으로 교체된 것으로 감지된 경우, 상기 신규 배터리 팩을 제외한 기존 배터리 팩들로 에너지 저장 시스템이 계속 운영되도록 제어하는 운영 제어부;
상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차를 센싱하는 전압 센싱부;
상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인 경우, 상기 신규 배터리 팩이 상기 기존 배터리 팩들과 연결되도록 제어하는 연결 제어부;
상기 교체 대상 배터리 팩에서 상기 교체 대상 배터리 팩의 ID 정보를 수신하는 통신부; 및
상기 교체 감지부에서 상기 교체 대상 배터리 팩이 상기 신규 배터리 팩으로 교체된 것으로 감지된 경우, 상기 신규 배터리 팩에 상기 ID 정보를 부여하는 ID 관리부를 포함하며,
상기 통신부는,
상기 교체 대상 배터리 팩의 전원이 오프되는 경우 상기 ID 정보를 수신하여 저장하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 장치.A replacement detecting unit that detects whether the replacement target battery pack is replaced with a new battery pack;
An operation control unit for controlling the energy storage system to be continuously operated with the existing battery packs except for the new battery pack when the replacement sensing unit detects that the replacement target battery pack is replaced with the new battery pack;
A voltage sensing unit for sensing a voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack;
A connection controller for controlling the new battery pack to be connected to the existing battery pack when the voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack is within a predetermined range;
A communication unit for receiving ID information of the replacement target battery pack from the replacement target battery pack; And
And an ID management unit for giving the ID information to the new battery pack when the replacement sensing unit detects that the replacement target battery pack is replaced with the new battery pack,
Wherein,
Wherein the ID information is received and stored when the replacement target battery pack is powered off. 삭제delete 삭제delete 청구항 7에 있어서,
상기 통신부 및 상기 관리부는 상기 기존 배터리 팩들 중 마스터 배터리 팩에 위치하며,
상기 통신부에서 수신된 상기 ID 정보는 상기 ID 관리부에 저장되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 장치.The method of claim 7,
Wherein the communication unit and the management unit are located in the master battery pack among the existing battery packs,
Wherein the ID information received by the communication unit is stored in the ID management unit. 청구항 7에 있어서,
상기 교체 감지부, 상기 운영 제어부, 상기 전압 센싱부 및 상기 연결 제어부는 상기 기존 배터리 팩들 중 마스터 배터리 팩에 위치하여 동작하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 장치.The method of claim 7,
Wherein the replacement sensing unit, the operation control unit, the voltage sensing unit, and the connection control unit are located in the master battery pack of the existing battery packs. 청구항 7에 있어서,
상기 연결 제어부는,
상기 교체 대상 배터리 팩이 상기 신규 배터리 팩으로 교체된 경우, 상기 신규 배터리 팩 내부의 상기 기존 배터리 팩들과 연결되는 스위칭부를 오프하고,
상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들의 전압차가 기 설정 범위 이내인 경우, 상기 스위칭부를 온하여 상기 신규 배터리 팩과 상기 기존 배터리 팩들이 연결되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템의 배터리 팩 교환 장치.The method of claim 7,
The connection control unit,
Wherein when the replacement target battery pack is replaced with the new battery pack, the switching unit connected to the existing battery pack inside the new battery pack is turned off,
Wherein when the voltage difference between the new battery pack and the existing battery pack is within a predetermined range, the switching unit is turned on to control the connection between the new battery pack and the existing battery pack. .
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