KR101787154B1 - Ｄｃ 에너지 저장 시스템 및 이를 작동시키는 방법 - Google Patents

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Abstract

DC 에너지 저장 시스템은 DC 에너지 저장소(2), AC 전력 공급원(14)에 연결된 AC 단자와 상기 DC 에너지 저장소(2)에 연결된 DC 단자를 구비하는 AC/DC 전력 컨버터(10), 및 상기 DC 에너지 저장소(2)와 연관된 적어도 하나의 보조 유닛(28, 30)을 포함한다. 상기 적어도 하나의 보조 유닛(28, 30)은 예를 들어, 펌프, 팬, 무정전 전력 공급원(UPS), 제어 유닛, 또는 다른 디바이스일 수 있다. DC 에너지 저장 시스템은, (i) 상기 AC 전력 공급원으로부터 DC 에너지 저장소로 전력을 공급하는 제 1 모드; (ii) DC 에너지 저장소로부터 AC 전력 공급원으로 전력을 공급하는 제 2 모드, 즉 저장된 에너지가 AC 전력 공급원으로 반환되는 제 2 모드; (iii) 상기 AC 전력 공급원으로부터 보조 유닛(들)으로 전력을 공급하는 제 3 모드; 및 (iv) AC 전력 공급원에 장애가 있는 경우, 전력이 DC 에너지 저장소로부터 보조 유닛(들)으로 공급되는 장애 모드를 포함하는 다수의 상이한 작동 모드에서 작동하도록 적응된다.

Description

ＤＣ 에너지 저장 시스템 및 이를 작동시키는 방법{DC ENERGY STORE SYSTEMS AND METHODS OF OPERATING THE SAME}
본 발명은 DC 에너지 저장 시스템에 관한 것이고, 보다 상세하게는 DC 에너지 저장소의 하나 이상의 보조 시스템에 전력을 공급하기 위해 DC 에너지 저장소를 사용하는 방법에 관한 것이다.
DC 에너지 저장소는 배터리(예를 들어, 리튬과 나트륨 황 유형), 수퍼커패시터(supercapacitor)와 울트라 커패시터(ultracapacitor)를 포함하는 커패시터 및 흐름 셀(flow cell)(예를 들어, 바나듐 산화 환원 흐름 셀)과 같은 많은 상이한 기술로 구현될 수 있다. 일반적인 DC 에너지 저장 시스템에서 AC/DC 전력 컨버터는 DC 에너지 저장소 및 AC 전력 공급원 사이에 배치된다. 보다 상세하게는, AC/DC 전력 컨버터는 AC 전력 공급원에 연결된 AC 단자 및 DC 링크에 의해 DC 에너지 저장소에 연결된 DC 단자를 구비한다. AC/DC 전력 컨버터는 펄스 폭 변조 전략(pulse width modulation strategy)을 사용하여 일련의 반도체 전력 스위칭 디바이스들이 완전히 제어되고 조절되는 종래의 2 또는 3-레벨 토폴로지(two- or three-level topology)를 가지는 임의의 적절한 유형일 수 있다.
AC 전력은 AC 전력 공급원으로부터 공급되고 DC 에너지 저장소에 저장된다. 이 작동 모드에서 AC/DC 전력 컨버터는 능동 정류기로 작동하고 AC 전력을 DC 에너지 저장소와 호환되는 DC 전력으로 변환한다. 저장된 에너지가 필요할 때 AC/DC 전력 컨버터는 DC 전력을 AC 전력 공급원과 호환되는 AC 전력으로 변환하는 인버터로서 작동할 수 있다. AC/DC 전력 컨버터는 따라서 양방향 전력 흐름이 가능하다.
에너지를 저장하고 방출하는 이와 같은 능력은 초과 풍력 에너지를 저장하고 차후 이용가능한 풍력 에너지가 감소할때 이 에너지를 방출하는 것을 포함하는 다수의 상이한 응용에 유용하다. 상이한 응용은 전기 발전기가 작동을 멈출 경우를 대비해 에너지를 저장하는 것이다. 예비(standby) 또는 백업 발전기가 가동 및 작동하기 시작할 때까지 DC 에너지 저장소에 저장된 에너지가 필수 시스템과 서비스의 작동을 유지하는 데 사용될 수 있다. 일부 상황에서는 또한 천천히 에너지를 저장하고 DC 에너지 저장소에 저장되어 있는 에너지를 롤러 코스터를 가동하는데 사용되는 선형 전기 모터(linear electrical motor)와 같은 에너지의 높은 전력 펄스를 필요로 하는 응용에 매우 신속하게 방출할 수 있도록 하는 것이 유리할 수 있다.
DC 에너지 저장 시스템은 통상적으로 AC 전력 공급원에 연결된 펌프, 팬(fan), 제어 유닛 또는 다른 디바이스와 같은 하나 이상의 보조 유닛(auxiliary unit)을 포함할 수 있다. 제어 유닛은 AC/DC 전력 컨버터의 작동을 제어하는데 사용될 수 있고, AC 전력 공급원의 짧은 지속기간의 과도 상태(transient) 동안 계속 작동할 수 있도록 자체 무정전 전력 공급원(uninterruptible power supply, UPS)에 연관될 수 있다. 그러나, 10분 이상과 같은 긴 지속시간 동안 제어 유닛에 전력을 공급하도록 설계되는 경우, UPS로 인하여 비용이 많이 들 수 있다. AC 전력 공급원이 중단되거나 또는 전압 또는 주파수 과도 상태를 나타내는 경우, 다른 보조 유닛은 전력을 수신하지 않으며 이는 DC 에너지 저장소의 실제 작동에 문제를 야기할 수 있다. 예를 들어, DC 에너지 저장소를 냉각하는 데 사용되는 팬이 작동을 중지하는 경우, 이것은 허용할 수 없는 온도 증가를 초래할 수 있다. DC 에너지 저장소의 특정 유형 또한 펌프가 최적의 효율성에서 계속 작동할 것을 요구한다.
본 발명은 DC 에너지 저장소와, AC 전력 공급원에 연결된 AC 단자와, (선택적으로 개재된 DC/DC 전력 컨버터에 의하여) DC 에너지 저장소에 연결된 DC 단자를 구비하는 AC/DC 전력 컨버터와, 상기 DC 에너지 저장소와 연관된 적어도 하나의 보조 유닛을 포함하며 상기 적어도 하나의 보조 유닛은 선택적으로 펌프, 팬, 무정전 전력 공급원(UPS), 제어 유닛 또는 다른 디바이스인 DC 에너지 저장 시스템을 작동시키는 방법으로서, (i) 제 1 모드에서 AC 전력 공급원으로부터 DC 에너지 저장소로 전력을 공급하는 단계, (ii) 제 2 모드에서 DC 에너지 저장소로부터 AC 전력 공급원으로 전력을 공급하는 단계, (iii) 제 3 모드에서 AC 전력 공급원으로부터 DC 에너지 저장소와 연관된 적어도 하나의 보조 유닛으로 전력을 공급하는 단계; 및 (iv) AC 전력 공급원에 장애가 있는 경우에 DC 에너지 저장소로부터 DC 에너지 저장소와 연관된 적어도 하나의 보조 유닛으로 전력을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 에너지 저장 시스템을 작동시키는 방법을 제공한다.
본 발명은 전술된 방법에 따라 작동되는 DC 에너지 저장 시스템을 더 제공한다.
본 발명은 DC 에너지 저장소; AC 전력 공급원에 연결된 AC 단자와 DC 에너지 저장소에 연결된 DC 단자를 구비하는 AC/DC 전력 컨버터; 및 DC 에너지 저장소와 연관된 적어도 하나의 보조 유닛을 포함하며, 상기 적어도 하나의 보조 유닛은 선택적으로 펌프, 팬, UPS, 제어 유닛 또는 다른 디바이스인 DC 에너지 저장 시스템으로서, DC 에너지 저장 시스템은, (i) 제 1 모드에서 AC 전력 공급원으로부터 DC 에너지 저장소로 전력을 공급하고, (ii) 제 2 모드에서 DC 에너지 저장소로부터 AC 전력 공급원으로 전력을 공급하고, (iii) 제 3 모드에서 AC 전력 공급원으로부터 DC 에너지 저장소와 연관된 적어도 하나의 보조 유닛으로 전력을 공급하고, (iv) AC 전력 공급원에 장애가 있는 경우에 DC 에너지 저장소로부터 DC 에너지 저장소와 연관된 적어도 하나의 보조 유닛으로 전력을 공급하도록 작동하게 구성된 DC 에너지 저장 시스템을 더 제공한다.
제 1 모드 동안, 에너지는 DC 에너지 저장소에 저장된다. 제 2 모드 동안 DC 에너지 저장소에 저장된 에너지는 AC 전력 공급원으로 반환된다. 저장된 에너지의 이러한 반환은 (예를 들어, 위에서 보다 상세히 설명된 이유로) DC 에너지 저장 시스템의 정상 작동의 일부로서 또는 AC 전력 공급원에 있는 장애물로 전력이 공급되는 장애 상태(fault condition) 동안 수행될 수 있다.
특정 모드들은 동시에 실행될 수 있다. 예를 들어, DC 에너지 저장 시스템의 정상 작동 동안, 전력이 AC 전력 공급원으로부터 DC 에너지 저장소로 공급되는 때(제 1 모드) 또는 DC 에너지 저장소로부터 AC 전력 공급원으로 공급되는 때(제 2 모드)와 동시에 AC 전력은 AC 전력 공급원으로부터 보조 유닛(들)으로 공급될 수 있다(제 3 모드).
제 1 모드 동안 AC/DC 전력 컨버터는 능동 정류기로 작동하고 AC 전력을 DC 에너지 저장소의 DC 전압과 호환되는 DC 전력으로 변환한다. 개재된 DC/DC 전력 컨버터는 AC/DC 전력 컨버터에 의해 제공되는 DC 전압이 DC 에너지 저장소와 호환되지 상황에서 선택적으로 AC/DC 전력 컨버터의 DC 단자와 DC 에너지 저장소 사이에 제공될 수 있다. DC 에너지 저장소에 저장된 에너지가 AC 전력 공급원으로 반환될 필요가 있는 제 2 모드 동안, AC/DC 전력 컨버터는 DC 전력을 AC 전력 공급원과 호환되는 AC 전력으로 변환하는 인버터로서 작동할 수 있다. AC/DC 전력 컨버터는 따라서 양방향 전력 흐름이 가능하다.
AC 전력 공급원에 장애가 있는 경우(예를 들어, AC 전력 공급원이 중단되거나 또는 전압 또는 주파수 과도 상태를 나타내는 경우), AC 전력은 더 이상 AC 전력 공급원으로부터 보조 유닛(들)으로 공급되지 않는다. 따라서 DC 에너지 저장 시스템은 DC 에너지 저장소로부터 보조 유닛(들)(장애 모드)으로 전력을 공급하도록 장애 상태 동안 작동될 수 있다. AC/DC 전력 컨버터는 DC 전력을 보조 유닛(들)과 호환되는 AC 전력으로 변환하는 인버터로 작동할 수 있다. 본 발명은 따라서 DC 에너지 저장소에 저장되어 있는 에너지를 사용함으로써 최소의 비용으로 장애 상태 동안에 연장된 시간 기간 동안 보조 유닛(들)의 작동을 유지할 수 있다. 장애 동안 에너지가 제공되는 보조 유닛(들)에 따라, 보조 유닛(들)은 DC 에너지 저장소가 냉각된 채 유지되거나 또는 DC 에너지 저장소와 연관된 임의의 펌프들이 적절히 계속 작동하는 것을 보장할 수 있다. 일부 장애 상태에서, 전력이 DC 에너지 저장소로부터 보조 유닛(들)으로 공급되는 것과 동시에 AC 전력 공급원으로도 공급될 수 있는 것, 즉 제 2 모드와 장애 모드는 동시에 수행될 수 있는 것으로 지정된다.
DC 에너지 저장소는 배터리(예를 들어, 리튬과 나트륨 황 유형), 커패시터, 흐름 셀 또는 에너지를 저장할 수 있는 임의의 다른 유사한 디바이스일 수 있다.
DC 에너지 저장 시스템은 임의의 적절한 수의 보조 유닛을 포함할 수 있지만, 적어도 2개가 일반적일 수 있다. 예를 들어, 보조 유닛 중 하나는 펌프, 팬, 제어 유닛 또는 DC 에너지 저장소의 일체형 작동 부분(integral operational part)을 형성하는 임의의 다른 유사한 디바이스일 수 있다. 보조 유닛 중 다른 것은 장애 상태 동안에 짧은 시간 동안 제어 유닛에 전력을 공급하는 데 사용되는 UPS일 수 있다.
AC/DC 전력 컨버터는 DC 에너지 저장소에 전력을 공급하거나 DC 에너지 저장소로부터 전력을 수신하기 위해 DC 전압을 변경해야 한다. AC/DC 전력 컨버터는 종종 DC 에너지 저장소와 호환되지 않는 DC 전압 변동 범위의 제한을 둔다. 이러한 제한이 적용되면, 개재된 DC/DC 전력 컨버터가 제공될 수 있다. DC/DC 전력 컨버터는 AC/DC 전력 컨버터의 DC 단자에 연결된 DC 단자의 제 1 쌍 및 DC 에너지 저장소에 연결된 DC 단자의 제 2 쌍을 포함할 수 있다. 이 배열에서 AC/DC 전력 컨버터는 통상적으로 명목상 일정한 DC 링크 전압을 유지할 수 있고 DC/DC 전력 컨버터는 가변적인 DC 전압을 제공할 수 있다. 다시 말해, DC/DC 전력 컨버터의 DC 단자의 제 1 쌍은 실질적으로 일정한 DC 전압에 있도록 조절될 수 있으며, DC 에너지 저장소의 DC 전압은 여러 작동 모드 동안 DC 단자 전압의 상당한 변동을 받을 수 있다.
정상 작동 동안, AC 전력 공급원에 의해 공급되는 AC 전력의 주파수(즉, 공급 주파수)는 일반적으로 AC 전력 공급원에 AC 전력을 공급하는 외부 AC 발전기 또는 다른 디바이스에 의해 설정된다. AC/DC 전력 컨버터는 따라서 공급 주파수를 따르도록 제어 펌웨어에 의해 그리고 DC 에너지 저장소에 의해 내보내거나 들어오는 전력에 맞춰 AC 전력 공급원으로부터 전력을 내보내거나 들어오도록 AC 전압을 변화시키는 것에 의해 동기화된다. 그러나, 장애 상태 동안, AC/DC 전력 컨버터는 AC 전력의 독립적인 소스(source)로 작동하도록 신속히 변경되어야 하며 및 그 다음에 AC/DC 전력 컨버터는 고정된 공급 주파수를 전달하는 역할을 한다. 이러한 작동 모드의 변화는 AC 전력 공급원의 전압을 관찰하는 것에 의해 이루어진다. 위에서 설명된 상이한 운영 모드에서 작동하는 AC/DC 전력 컨버터의 기능은 통상적인 요구조건이 아니며 특정 펌웨어가 제공될 것을 요구한다.
AC/DC 전력 컨버터 및 선택적인 DC/DC 전력 컨버터는 임의의 적절한 구성을 구비할 수 있다.
AC/DC 전력 컨버터의 AC 단자는 스위치 연결부에 의해 AC 전력 공급원에 연결될 수 있다. 스위치 연결부는 제 1 스위치와 제 2 스위치를 포함할 수 있다.
보조 유닛(들)은 제 1 및 제 2 스위치 사이의 제 1 접합점에서 스위치 연결부에 연결될 수 있다.
스위치 연결부는 제 1 스위치와 제 1 접합점 사이에 연결될 수 있는 임의의 적절한 유형의 변압기를 포함할 수 있다. 스위치 연결부는 제 2 스위치와 AC/DC 전력 컨버터의 AC 단자 사이에 연결될 수 있는 임의의 유형의 고조파 필터(harmonic filter)를 더 포함할 수 있다.
제 1 배열에서, 전력이 AC 전력 공급원으로부터 DC 에너지 저장소와 보조 유닛(들)으로 공급되거나, 또는 DC 에너지 저장소로부터 AC 전력 공급원으로 공급될 수 있도록 제 1 및 제 2 스위치는 정상 작동 동안 폐쇄된다. AC 전력 공급원에 장애가 있는 경우에, 제 1 스위치는 AC 전력 공급원으로부터 보조 유닛(들)을 분리하도록 개방되고, 제 2 스위치는 전력이 DC 에너지 저장소로부터 보조 유닛(들)으로 공급되어 보조 유닛(들)이 정상적으로 계속 작동할 수 있도록 폐쇄된 채 유지된다.
제 2 배열에서, 보조 유닛(들)은 제 3 스위치에 의해 스위치 연결부의 제 1 접합점에 연결될 수 있다. 보조 유닛(들)은 제 4 스위치에 의해 제 2 스위치와 AC/DC 전력 컨버터의 AC 단자 사이(선택적으로 제 2 스위치와 고조파 필터 사이)의 제 2 접합점에서 스위치 연결부에 또한 연결될 수 있다. 다시 말해, 보조 유닛(들)은 병렬 스위치 연결부에 의해 제 2 스위치의 각 측에 연결될 수 있다. 전력이 AC 전력 공급원으로부터 DC 에너지 저장소와 보조 유닛(들)으로 공급되거나 또는 DC 에너지 저장소로부터 AC 전력 공급원으로 공급될 수 있도록 제 1, 제 2 및 제 3 스위치는 정상 작동 동안 폐쇄된다. AC 전력 공급원에 장애가 있는 경우, 제 2 및 제 3 스위치는 AC 전력 공급원으로부터 보조 유닛(들)을 분리하도록 개방된다. 제 4 스위치는 전력이 DC 에너지 저장소로부터 보조 유닛(들)으로 공급되어 보조 유닛(들)이 정상적으로 작동을 계속할 수 있도록 폐쇄된다.
제 3 배열에서, 보조 유닛(들)은 DC/AC 전력 컨버터 및 제 5 스위치에 의해 AC/DC 전력 컨버터의 DC 단자에 또한 연결될 수 있다. (제 2 배열과 관련하여 전술된 제 4 스위치는 요구되지 않는다.) 다시 말해, DC/AC 전력 컨버터의 DC 단자는 AC/DC 전력 컨버터 및 DC 에너지 저장소 사이의 DC 링크에 연결된다. DC 에너지 저장 시스템이 DC 링크에 의해 AC/DC 전력 컨버터의 DC 단자에 연결된 DC 단자의 제 1 쌍과, DC 에너지 저장소에 연결된 DC 단자의 제 2 쌍을 구비하는 DC/DC 전력 컨버터를 포함하는 경우, 보조 유닛(들)은 DC/AC 전력 컨버터와 제 5 스위치에 의해 DC 링크에 또한 연결될 수 있다. 이러한 배열은 일반적으로 DC 에너지 저장소로부터 AC 전력 공급원으로 전력을 공급함과 동시에 결함 상태 동안 보조 유닛(들)의 작동을 계속 유지하는 것이 필요한 경우 사용될 수 있다. 전력이 AC 전력 공급원으로부터 DC 에너지 저장소와 보조 유닛(들)으로 공급되거나 또는 DC 에너지 저장소로부터 AC 전력 공급원으로 공급될 수 있도록 정상 작동 동안 제 1, 제 2 및 제 3 스위치가 폐쇄되고 제 5 스위치가 개방된다. AC 전력 공급원에 장애가 있는 경우, 제 3 스위치는 AC 전력 공급원으로부터 보조 유닛(들)을 분리하기 위해 개방된다. 제 5 스위치는, 전력이 DC 에너지 저장소로부터 DC/AC 전력 컨버터를 통해 보조 유닛(들)으로 공급될 수 있으며 보조 유닛(들)이 정상적으로 작동을 계속할 수 있도록 폐쇄된다.
제 6 스위치는 DC 링크에 제공될 수 있으며, 전력이 DC 에너지 저장소에 또는 DC 에너지 저장소로부터 공급될 때마다 제 6 스위치는 폐쇄된다. 제 6 스위치는 유지 보수 상태 동안 또는 장애가 DC 에너지 저장소에서 발생하는 경우 사용된다. 이것은 시스템의 필수적인 부분은 아니다. 여러 스위치들은 임의의 적절한 구성을 구비할 수 있고 임의의 적절한 제어 유닛에 의해 개방되고 폐쇄될 수 있도록 이루어질 수 있다.
본 발명은 AC 전력 공급원, 제 1 스위치와 제 2 스위치(그리고 선택적으로 변압기와 고조파 필터)를 구비하는 스위치 연결부, 스위치 연결부에 의하여 AC 전력 공급원에 연결된 AC 단자와, DC 에너지 저장소에 (선택적으로 개재된 DC/DC 전력 컨버터에 의해) 연결된 DC 단자를 구비하는 AC/DC 전력 컨버터, 및 상기 제 1 스위치와 제 2 스위치 사이 제 1 접합점에서 스위치 연결부에 연결된 적어도 2개의 보조 유닛을 포함하는 DC 에너지 저장 시스템을 작동시키는 방법으로서, 제 1 모드에서 AC 전력 공급원으로부터 DC 에너지 저장소로 전력을 공급하는 단계; 제 2 모드에서 DC 에너지 저장소로부터 AC 전력 공급원으로 전력을 공급하는 단계; 제 3 모드에서 AC 전력 공급원으로부터 보조 유닛으로 전력을 공급하는 단계; 및 AC 전력 공급원에 장애가 있는 경우, DC 에너지 저장소로부터 보조 유닛으로 전력을 공급하는 단계를 포함하는, DC 에너지 저장 시스템을 작동시키는 방법을 제공한다.
본 발명은, AC 전력 공급원, 제 1 스위치와 제 2 스위치(그리고 선택적으로 변압기와 고조파 필터)를 구비는 스위치 연결부, 스위치 연결부에 의해 AC 전력 공급원에 연결된 AC 단자와, DC 에너지 저장소에 (선택적으로 개재된 DC/DC 전력 컨버터에 의해) 연결된 DC 단자를 구비하는 AC/DC 전력 컨버터, 및 제 1 및 제 2 스위치 사이 제 1 접합점에서 스위치 연결부에 연결된 적어도 2개의 보조 유닛을 포함하는 DC 에너지 저장 시스템으로서, 상기 DC 에너지 저장 시스템은, 제 1 모드에서, AC 전력 공급원으로부터 DC 에너지 저장소로 전력을 공급하고; 제 2 모드에서 DC 에너지 저장소로부터 AC 전력 공급원으로 전력을 공급하고; 제 3 모드에서 AC 전력 공급원으로부터 보조 유닛으로 전력을 공급하고; 및 AC 전력 공급원에 장애가 있는 경우, DC 에너지 저장소로부터 보조 유닛으로 전력을 공급하도록 작동하도록 적응된 것인 DC 에너지 저장 시스템을 또한 제공한다.
본 방법 및 DC 에너지 저장 시스템의 추가적인 상세사항은 전술된 바와 같다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 DC 에너지 저장 시스템의 개략도;
도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 DC 에너지 저장 시스템의 개략도;
도 3은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 DC 에너지 저장 시스템의 개략도.
DC 에너지 저장 시스템의 제 1 실시 예가 이제 도 1을 참조하여 설명될 것이다.
배터리 형태인 DC 에너지 저장소(2)(또는 임의의 다른 적절한 DC 에너지 저장소)는 스위치(8)를 포함하는 DC 링크(6)에 의해 DC/DC 전력 컨버터(4)에 연결된다. 스위치(8)는 전력이 DC 에너지 저장소(2)로 또는 DC 에너지 저장소(2)로부터 공급될 때마다 폐쇄되고, 안전 및 절연 목적을 위해 개방될 수 있다. DC/DC 전력 컨버터(4)는 DC 링크(12)에 의하여 AC/DC 전력 컨버터(10)의 DC 단자에 연결된다. 일부 실시 예들에서, DC/DC 전력 컨버터(4)는 DC 에너지 저장소(2)가 AC/DC 전력 컨버터(10)의 DC 단자에 직접 연결되도록 생략될 수 있다.
AC/DC 전력 컨버터(10)의 AC 단자는 스위치 연결부(16)에 의해 AC 전력 공급원 (14)에 연결된다. 스위치 연결부(16)는 제 1 스위치(18), AC 공급 전압을 AC/DC 전력 컨버터(10)에 적합한 상이한 AC 전압으로 변환하는 데 사용되는 변압기(20), 제 2 스위치(22) 및 AC/DC 전력 컨버터에 의해 생성된 고조파 전압을 AC 전력 공급원(14)에 허용가능한 레벨로 감소시키는데 사용되는 고조파 필터(24)를 포함한다.
펌프(28)와 무정전 전력 공급원(UPS)(30)은 변압기(20)와 제 2 스위치(22) 사이 접합점(26)에서 스위치 연결부(16)에 연결된다. UPS(30)는 전력을 정상 작동 동안 또는 AC 전력 공급원에서의 짧은 기간의 과도 상태 동안 제어 유닛(32)으로 공급한다. 제어 유닛(32)은 AC/DC 전력 컨버터(10) 및 DC/DC 전력 컨버터(4)의 작동을 제어하여 DC 에너지 저장소(2)의 올바른 전력 흐름 및 제어를 제공하는 데 사용된다. 따라서 제어 유닛(32)은 장애 상태 동안 정상적으로 작동을 계속하는 것이 중요하다. 이것이 UPS(30)가 DC 에너지 저장 시스템의 일부로 제공되는 이유이다. 펌프(28), UPS(30) 및 제어 유닛(32)은 DC 에너지 저장 시스템의 보조 유닛이다.
전력이 DC 에너지 저장소(2)로 또는 DC 에너지 저장소(2)로부터 공급되지 않을 때(모드 A), 제 1 및 제 2 스위치(18, 22)는 개방된다.
DC 에너지 저장 시스템의 초기 가동 동안(모드 B), 제 1 스위치(18)는 폐쇄되고 제 2 스위치(22)는 UPS(30)가 충전될 수 있도록 개방된 채 유지된다. UPS(30)와 제어 유닛(32)이 작동할 준비가 되면, 제 2 스위치(22)는 AC/DC 전력 컨버터(10) 및 DC/DC 전력 컨버터(4)를 가동하기 위해 폐쇄된다.
정상 작동 동안, 전력이 AC 전력 공급원(14)으로부터 DC 에너지 저장소(2), 펌프(28) 및 UPS(30)로 제공될 수 있도록 제 1 및 제 2 스위치(18, 22)는 폐쇄된다(모드 C). 보다 구체적으로, AC 전력은 AC 전력 공급원(14)으로부터 스위치 연결부(16)에 의해 AC/DC 전력 컨버터(10)의 AC 단자로 공급된다. AC/DC 전력 컨버터(10)는 AC 전력을 정류하고 DC 전력을 DC/DC 전력 컨버터(4)에 의해 DC 에너지 저장소(2)로 공급한다. AC 전력은 또한 AC 전력 공급원(14)으로부터 연결부(34)에 의해 펌프(28)와 UPS(30)로 직접 공급된다. 정상 작동 동안, 전력은 또한 DC 에너지 저장소(2)로부터 AC 전력 공급원(14)으로 공급될 수 있다(모드 D). 보다 구체적으로, DC 전력은 DC 에너지 저장소(2)로부터 DC/DC 전력 컨버터(4)에 의해 AC/DC 전력 컨버터(10)의 DC 단자로 공급된다. AC/DC 전력 컨버터(10)는 DC 전력을 역변환(invert)시키고 AC 전력을 스위치 연결부(16)에 의해 AC 전력 공급원(14)으로 공급한다. DC 에너지 저장 시스템의 정상 작동은 따라서 에너지가 DC 에너지 저장소에 저장되는지(모드 C) 또는 AC 전력 공급원으로 반환되는지(모드 D)의 여부에 따라 AC 전력 공급원(14) 및 DC 에너지 저장소(2) 사이에 양방향 전력 흐름을 제공한다.
AC 전력 공급원(14)에 장애가 있거나 과도 상태가 있는 경우 전력은 시스템에 의해 장애물로 제공될 수 있으나, 이것은 특히 AC 전력 공급원에 있는 장애가 단락 회로인 경우 접합점(26)에 매우 낮은 전압을 초래할 수 있다. 이 상태에서 접합점(26)의 낮은 전압은 펌프(28)와 UPS(30)가 상당한 전력을 수신하지 못하게 할 수 있다. 이것은 UPS(30)가 통상적으로 제어 유닛(32)의 작동을 유지할 수 있기 때문에 짧은 기간(예를 들어, 수 초) 동안 허용될 수 있다. AC 전력 공급원(14)에서 대부분의 장애에 대하여는 추가적인 보호 시스템(미도시)이 장애를 제거하는 역할을 하고 DC 에너지 저장 시스템은 정상 작동으로 되돌아갈 수 있다.
AC 전력 공급원(14)에서의 장애가 접합점(26)에 낮은 전압을 지속적으로 제공하면, DC 에너지 저장 시스템은 저장된 에너지를 보존하도록 셧다운 상태(shutdown condition)를 채용해야한다(모드 E). 셧다운 상태를 위해 제 1 스위치(18)는 AC 전력 공급원(14)에서의 장애로부터 펌프(28), UPS(30) 및 AC/DC 전력 컨버터(10)를 분리하도록 개방되어야 한다. 제 2 스위치(22)는 전력이 스위치 연결부(16)의 접합점(26)으로 보조 유닛을 연결하는 연결부(34)에 의해 DC 에너지 저장소(2)로부터의 펌프(28)와 UPS(30)로 공급될 수 있도록 폐쇄된 채 유지된다. UPS(30)는 짧은 기간 동안 제어 유닛(32)으로 전력을 공급할 수 있지만, DC 에너지 저장소(2)로부터의 전력은 연장된 시간 기간 동안 보조 유닛의 작동을 유지하는 데 사용될 수 있다. 이것은 올바른 셧다운 절차를 수행할 수 있게 한다.
AC 전력 공급원(14)에 있는 장애가 AC 전력 공급원으로 전력을 공급하는 외부 AC 발전기 또는 다른 디바이스의 손실인 경우, 제 1 및 제 2 스위치(18, 22)는 전력이 DC 에너지 저장소(2)로부터 AC 전력 공급원(14)으로 공급될 수 있도록(모드 F) 폐쇄된 채 유지될 수 있다. 전력은 또한 스위치 연결부(16)의 접합점(26)으로 보조 유닛을 연결하는 연결부(34)에 의하여 DC 에너지 저장소(2)로부터 펌프(28)와 UPS(30)로 공급될 수 있다. UPS(30)는 짧은 기간 동안 제어 유닛(32)으로 전력을 공급할 수 있지만, DC 에너지 저장소(2)로부터의 전력은 연장된 시간 기간 동안 보조 유닛의 작동을 유지하는 데 사용될 수 있다. 이것은 DC 에너지 저장소(2)가 소진될 때까지 AC 전력 공급원(14)이 전력을 수신하게 한다.
제 1 실시예의 모드 A 내지 모드 F에 대한 스위치 조건(switch condition)은 아래의 표 1에 도시된다.
DC 에너지 저장 시스템의 제 2 실시 예는 이제 도 2를 참조하여 설명될 것이다. 동일한 부분은 동일한 참조 번호가 주어진다. DC 에너지 저장 시스템이 장애 상태일때 제 1 스위치(18)를 개방하는 것이 가능하지 않은 경우 제 2 실시 예가 사용된다.
접합점(26)으로 펌프(28)와 UPS(30)를 연결하는 연결부(34)는 제 3 스위치(36)를 포함한다. 펌프(28)와 UPS(30)는 제 4 스위치(42)를 포함하는 연결부(40)에 의해 접합점(38)에서 스위치 연결부(16)와 병렬(parallel)로 또한 연결된다. 접합점(38)은 제 2 스위치(22)와 고조파 필터(24) 사이에 있다.
전력이 DC 에너지 저장소(2)로 또는 DC 에너지 저장소(2)로부터 공급되지 않을 때(모드 A), 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스위치(18, 22, 36, 및 42)는 개방된다.
DC 에너지 저장 시스템의 초기 가동 동안(모드 B) UPS(30)가 충전될 수 있도록 제 1 스위치(18)와 제 3 스위치(36)는 폐쇄되고 제 2 스위치(22)는 개방된 채 유지된다. UPS(30)와 제어 유닛(32)이 작동 준비되었을 때 제 2 스위치(22)는 AC/DC 전력 컨버터(10) 및 DC/DC 전력 컨버터(4)를 가동하도록 폐쇄된다. 제 4 스위치(42)는 초기 시작 모드 동안 개방된 채 유지된다.
정상 작동 동안, 전력이 AC 전력 공급원(14)으로부터 DC 에너지 저장소(2), 펌프(28) 및 UPS(30)로 공급될 수 있도록(모드 C) 제 1, 제 2 및 제 3 스위치(18, 22, 36)는 폐쇄된다. 보다 구체적으로, AC 전력은 스위치 연결부(16)에 의해 AC 전력 공급원(14)으로부터 AC/DC 전력 컨버터(10)의 AC 단자로 공급된다. AC/DC 전력 컨버터(10)는 AC 전력을 정류하고 DC/DC 전력 컨버터(4)에 의해 DC 전력을 DC 에너지 저장소(2)로 공급한다. AC 전력은 또한 AC 전력 공급원(14)으로부터 직접 연결부(34)에 의해 펌프(28)와 UPS(30)로 공급된다. 정상 작동 동안 전력은 또한 DC 에너지 저장소(2)로부터 AC 전력 공급원(14)으로 공급될 수 있다(모드 D). 보다 구체적으로, DC 전력은 DC/DC 전력 컨버터(4)에 의해 DC 에너지 저장소(2)로부터 AC/DC 전력 컨버터(10)의 DC 단자로 공급된다. AC/DC 전력 컨버터(10)는 DC 전력을 역변환시키고 AC 전력을 스위치 연결부(16)에 의해 AC 전력 공급원(14)으로 공급한다.
AC 전력 공급원(14)에 장애가 있거나 또는 과도 상태가 있는 경우, 전력은 시스템에 의해 장애물로 공급될 수 있으나 이것은 특히 AC 전력 공급원에서의 장애가 단락 회로인 경우 접합점(26)에 매우 낮은 전압을 초래할 수 있다. 이 상태에서 접합점(26)에서 낮은 전압은 펌프(28)와 UPS(30)가 상당한 전력을 수신하지 못하게 할 수 있다. 이것은 UPS(30)가 정상적으로 제어 유닛(32)의 작동을 유지할 수 있기 때문에 짧은 기간(예를 들어, 수 초) 동안 허용될 수 있다. AC 전력 공급원(14)에 있는 대부분의 장애에 대해 추가적인 보호 시스템(미도시)은 장애를 제거하는 역할을 하고 DC 에너지 저장 시스템은 정상 작동으로 되돌아갈 수 있다.
AC 전력 공급원(14)에 있는 장애가 접합점(26)에 낮은 전압을 지속적으로 제공하면, DC 에너지 저장 시스템은 저장된 에너지를 보존하도록 셧다운 상태를 채용해야 한다(모드 E). 이것을 하기 위해 제 2 및 제 3 스위치(22, 36)는 AC 전력 공급원(14)으로부터 펌프(28), UPS(30) 및 AC/DC 전력 컨버터(10)를 분리하도록 개방되어야 한다. 그리하여 제 4 스위치(42)는 전력이 스위치 연결부(16)의 접합점(38)으로 보조 유닛을 연결하는 연결부(40)에 의해 DC 에너지 저장소(2)로부터 펌프(28)와 UPS(30)로 제공될 수 있도록 폐쇄될 수 있다. UPS(30)는 짧은 기간 동안 제어 유닛(32)에 전력을 공급할 수 있지만, DC 에너지 저장소(2)로부터 전력은 연장된 시간 기간 동안 보조 유닛의 작동을 유지하는 데 사용될 수 있다. 이것은 올바른 셧다운 절차를 수행할 수 있게 한다.
AC 전력 공급원(14)에서의 장애가 AC 전력 공급원으로 전력을 공급하는 외부 AC 발전기 또는 다른 디바이스의 손실인 경우, 전력이 DC 에너지 저장소(2)로부터 AC 전력 공급원(14)으로 공급될 수 있도록(모드 F) 제 2 및 제 3 스위치(22, 36)가 폐쇄된 채 유지될 수 있다. 전력은 또한 스위치 연결부(16)의 접합점(26)으로 보조 유닛을 연결하는 연결부(34)에 의하여 DC 에너지 저장소(2)로부터 펌프(28)와 UPS(30)로 공급될 수 있다. UPS(30)는 짧은 기간 동안 제어 유닛(32)으로 전력을 공급할 수 있지만, DC 에너지 저장소(2)로부터 전력은 연장된 시간 기간 동안 보조 유닛의 작동을 유지하는 데 사용될 수 있다. 이것은 DC 에너지 저장소(2)가 소진될 때까지 AC 전력 공급원(14)이 전력을 수신할 수 있게 한다.
제 2 실시 예의 모드 A 내지 모드 F에 대한 스위치 조건은 아래의 표 2에 도시된다.
DC 에너지 저장 시스템의 제 3 실시 예는 이제 도 3을 참조하여 설명될 것이다. 동일한 부분은 동일한 참조 번호가 주어진다. 제 3 실시 예는 DC 에너지 저장 시스템이 AC 전력 공급원(14)에서의 연속적인 장애물로 전력을 공급하는 것이 필요한 경우에 사용된다.
보조 유닛(28, 30)을 접합점(26)으로 연결하는 연결부(34)는 제 3 스위치(36)를 포함한다. 추가적인 DC/AC 전력 컨버터(44)는 DC 링크(12)에 연결된 DC 단자와, 제 5 스위치(46)에 의해 연결부(34)에 연결된 AC 단자를 구비한다. {제 2 실시 예의 제 4 스위치(42)와 연결부(40)는 사용되지 않는다.}
전력이 DC 에너지 저장소(2)로 또는 DC 에너지 저장소(2)로부터 공급되지 않을때(모드 A) 제 1, 제 2, 제 3 및 제 5 스위치(18, 22, 36, 및 46)는 개방된다.
DC 에너지 저장 시스템의 초기 가동 동안(모드 B), 제 1 스위치(18)와 제 3 스위치(36)는 폐쇄되고 제 2 스위치(22)는 UPS(30)가 충전될 수 있도록 개방된 채 유지된다. UPS(30)와 제어 유닛(32)이 작동 준비를 할 때 제 2 스위치(22)는 AC/DC 전력 컨버터 (10) 및 DC/DC 전력 컨버터(4)를 가동하도록 폐쇄된다.
정상 작동 동안, 전력이 AC 전력 공급원(14)으로부터 DC 에너지 저장소(2)와 펌프(28)와 UPS(30)로 공급될 수 있도록(모드 C), 제 1, 제 2 및 제 3 스위치(18, 22, 36)는 폐쇄된다. 보다 구체적으로, AC 전력은 스위치 연결부(16)에 의해 AC 전력 공급원(14)으로부터 AC/DC 전력 컨버터(10)의 AC 단자로 공급된다. AC/DC 전력 컨버터(10)는 AC 전력을 정류하고 DC/DC 전력 컨버터(4)에 의해 DC 전력을 DC 에너지 저장소(2)로 공급한다. AC 전력은 또한 AC 전력 공급원(14)으로부터 직접 연결부(34)에 의해 펌프(28)와 UPS(30)로 공급된다. 정상 작동 동안 전력은 또한 DC 에너지 저장소(2)로부터 AC 전력 공급원(14)으로 공급될 수 있다(모드 D). 보다 구체적으로, DC 전력은 DC/DC 전력 컨버터(4)에 의해 DC 에너지 저장소(2)로부터 AC/DC 전력 컨버터(10)의 DC 단자로 공급된다. AC/DC 전력 컨버터(10)는 DC 전력을 역변환시키고 AC 전력을 스위치 연결부(16)에 의해 AC 전력 공급원(14)으로 공급한다.
AC 전력 공급원(14)에 장애가 있거나 또는 과도 상태가 있는 경우 전력은 시스템에 의해 장애물로 공급될 수 있으나, 이것은 특히 AC 전력 공급원에서의 장애가 단락 회로인 경우 접합점(26)에 매우 낮은 전압을 초래할 수 있다. 이 상태에서 접합점(26)에서 낮은 전압은 펌프(28)와 UPS(30)가 상당한 전력을 수신하지 못하게 할 수 있다. 이것은 UPS(30)가 제어 유닛(32)의 작동을 정상적으로 유지할 수 있기 때문에 짧은 기간(예를 들어, 수 초) 동안 허용될 수 있다. AC 전력 공급원(14)에서 대부분의 장애에 대해 추가적인 보호 시스템(미도시)은 장애를 제거하는 역할을 하고 DC 에너지 저장 시스템은 정상 작동으로 되돌아갈 수 있다.
AC 전력 공급원(14)에서 장애가 접합점(26)에 낮은 전압을 지속적으로 제공하면, 제 3 스위치(36)는 AC 전력 공급원으로부터 펌프(28)와 UPS(30)를 분리하도록 개방된다(모드 E). 전력은 그 사양에 맞게 DC 에너지 저장소(2)로부터 AC 전력 공급원(14)의 장애물로 계속 공급될 수 있다. 전력이 DC 링크(12)와 추가적인 DC/AC 전력 컨버터(44)에 의해 DC 에너지 저장소(2)로부터 펌프(28)와 UPS(30)로 공급될 수 있도록 제 5 스위치(46) 또한 폐쇄된다. UPS(30)는 짧은 기간 동안 제어 유닛(32)으로 전력을 공급할 수 있지만, DC 에너지 저장소(2)로부터 전력은 연장된 시간 기간 동안 보조 유닛의 작동을 유지하는 데 사용될 수 있다. 이것은 DC 에너지 저장소(2)가 소진될 때까지 AC 전력 공급원(14)이 전력을 수신하게 할 수 있다.
AC 전력 공급원(14)에서의 장애가 AC 전력 공급원으로 전력을 공급하는 외부 AC 발전기 또는 다른 유닛의 손실이라면, 동일한 작동이 수행될 수 있다(모드 F). UPS(30)는 짧은 기간 동안 제어 유닛(32)으로 전력을 공급할 수 있지만, DC 에너지 저장소(2)로부터의 전력은 연장된 시간 기간 동안 보조 유닛의 작동을 유지하는 데 사용될 수 있다. 이것은 DC 에너지 저장소(2)가 소진될 때까지 AC 전력 공급원(14)이 전력을 수신하게 할 수 있다.
제 3 실시 예의 모드 A 내지 모드 F에 대한 스위치 조건은 아래의 표 3에 도시된다.
제 1 실시예(도 1)
모드 스위치 상태(개방 또는 폐쇄)
제 1 스위치(18) 제 2 스위치(22)
A 개방 개방
B 폐쇄 개방
C 폐쇄 폐쇄
D 폐쇄 폐쇄
E 개방 폐쇄
F 폐쇄 폐쇄
제 2 실시예(도 2)
모드 스위치 상태(개방 또는 폐쇄)
제 1 스위치(18) 제 2 스위치(22) 제 3 스위치(36) 제 4 스위치(42)
A 개방 개방 개방 개방
B 폐쇄 개방 폐쇄 개방
C 폐쇄 폐쇄 폐쇄 개방
D 폐쇄 폐쇄 폐쇄 개방
E 폐쇄 개방 개방 폐쇄
F 폐쇄 폐쇄 폐쇄 개방
제 3 실시예(도 3)
모드 스위치 상태(개방 또는 폐쇄)
제 1 스위치(18) 제 2 스위치(22) 제 3 스위치(36) 제 5 스위치(46)
A 개방 개방 개방 개방
B 폐쇄 개방 폐쇄 개방
C 폐쇄 폐쇄 폐쇄 개방
D 폐쇄 폐쇄 폐쇄 개방
E 폐쇄 폐쇄 개방 폐쇄
F 폐쇄 폐쇄 개방 폐쇄
표 1 내지 표 3 각각에서,
모드 A는 전력이 DC 에너지 저장소(2)로 또는 DC 에너지 저장소(2)로부터 공급되지 않는 경우이다;
모드 B는 초기 가동 모드이다;
모드 C는 전력이 AC 전력 공급원(14)으로부터 DC 에너지 저장소(2), 펌프(28) 및 UPS(30)로 공급되는 경우이다;
모드 D는 전력이 DC 에너지 저장소(2)로부터 AC 전력 공급원(14)으로 전력을 수신하고, AC 전력 공급원(14)으로부터 펌프(28) 및 UPS(30)로 공급되는 경우이다;
모드 E는 전력이 장애 상태 동안 DC 에너지 저장소(2)로부터 펌프(28)와 UPS(30)로 공급되고 있는 경우이다;
모드 F는 AC 전력 공급원이 AC 입력 전력의 손실을 나타낼 때 DC 에너지 저장소(2)로부터 AC 전력 공급원(14), 펌프(28) 및 UPS(30)로 전력이 공급되고 있는 경우이다.
전술된 모두 3개의 실시예에서 스위치(8)는 모드 A 및 모드 B 동안 개방되고 모드 C 내지 모드 F 동안 폐쇄된다.

Claims (17)

  1. DC 에너지 저장 시스템을 작동시키는 방법으로서, 상기 DC 에너지 저장 시스템은 AC 전력 공급원(14); 제 1 스위치(18) 및 제 2 스위치(22)를 갖는 스위치 연결부(switched connection)(16); DC 에너지 저장소(2); 상기 스위치 연결부(16)에 의해 상기 AC 전력 공급원(14)에 연결된 AC 단자와 상기 DC 에너지 저장소(2)에 연결된 DC 단자를 구비하는 AC/DC 전력 컨버터(10); 무정전 전력 공급원(30)인 제 1 보조 유닛; 및 펌프(28) 또는 팬(fan)인, 상기 DC 에너지 저장소(2)와 연관된 제 2 보조 유닛을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)은 상기 제 1 스위치(18)와 상기 제 2 스위치(22) 사이의 제 1 접합점(26)에서 상기 스위치 연결부(16)에 연결되는, DC 에너지 저장 시스템 작동 방법에 있어서,
    제 1 모드에서, 상기 AC 전력 공급원(14)으로부터 상기 DC 에너지 저장소(2)로 전력을 공급하는 단계,
    제 2 모드에서, 상기 DC 에너지 저장소(2)로부터 상기 AC 전력 공급원(14)으로 전력을 공급하는 단계,
    제 3 모드에서, 상기 AC 전력 공급원(14)으로부터 상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)으로 전력을 공급하는 단계, 및
    상기 AC 전력 공급원에 장애가 있는 경우, 상기 DC 에너지 저장소(2)로부터 상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)으로 전력을 공급하는 단계를 포함하는
    DC 에너지 저장 시스템 작동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)은 제 3 스위치(36)에 의해 상기 스위치 연결부(16)에 연결되고, 상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)은 상기 제 2 스위치(22)와 상기 AC/DC 전력 컨버터(10)의 상기 AC 단자 사이의 제 2 접합점(38)에서 제 4 스위치(42)에 의해 상기 스위치 연결부(16)에 추가로 연결되는
    DC 에너지 저장 시스템 작동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)은 제 3 스위치(36)에 의해 상기 스위치 연결부(16)에 추가로 연결되고, 상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)은 DC/AC 전력 컨버터(44) 및 제 5 스위치(46)에 의해 상기 AC/DC 전력 컨버터(10)의 상기 DC 단자에 추가로 연결되는
    DC 에너지 저장 시스템 작동 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치 연결부(16)는 상기 제 2 스위치(22)와 상기 AC/DC 전력 컨버터(10)의 상기 AC 단자 사이에 연결된 고조파 필터(24)를 더 포함하는
    DC 에너지 저장 시스템 작동 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치 연결부(16)는 상기 제 1 스위치(18)와 상기 제 1 접합점(26) 사이에 연결된 변압기(20)를 더 포함하는
    DC 에너지 저장 시스템 작동 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 작동되는 DC 에너지 저장 시스템.
  7. DC 에너지 저장 시스템에 있어서,
    AC 전력 공급원(14);
    제 1 스위치(18) 및 제 2 스위치(22)를 갖는 스위치 연결부(16);
    DC 에너지 저장소(2);
    상기 스위치 연결부(16)에 의해 상기 AC 전력 공급원(14)에 연결된 AC 단자와 상기 DC 에너지 저장소(2)에 연결된 DC 단자를 구비하는 AC/DC 전력 컨버터(10);
    무정전 전력 공급원(30)인 제 1 보조 유닛(auxiliary unit); 및
    펌프(28) 또는 팬인, 상기 DC 에너지 저장소(2)와 연관된 제 2 보조 유닛을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)은 상기 제 1 스위치(18)와 상기 제 2 스위치(22) 사이의 제 1 접합점(26)에서 상기 스위치 연결부(16)에 연결되며,
    상기 DC 에너지 저장 시스템은,
    제 1 모드에서, 상기 AC 전력 공급원(14)으로부터 상기 DC 에너지 저장소(2)로 전력을 공급하고,
    제 2 모드에서, 상기 DC 에너지 저장소(2)로부터 상기 AC 전력 공급원(14)으로 전력을 공급하고,
    제 3 모드에서, 상기 AC 전력 공급원(14)으로부터 상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)으로 전력을 공급하고,
    상기 AC 전력 공급원에 장애가 있는 경우에, 상기 DC 에너지 저장소(2)로부터 상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)으로 전력을 공급하도록 작동하게 구성되는
    DC 에너지 저장 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)은 제 3 스위치(36)에 의해 상기 스위치 연결부(16)에 연결되고, 상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)은 상기 제 2 스위치(22)와 상기 AC/DC 전력 컨버터(10)의 상기 AC 단자 사이의 제 2 접합점(38)에서 제 4 스위치(42)에 의해 상기 스위치 연결부(16)에 추가로 연결되는
    DC 에너지 저장 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)은 제 3 스위치(36)에 의해 상기 스위치 연결부(16)에 추가로 연결되고, 상기 제 1 및 제 2 보조 유닛(28, 30)은 DC/AC 전력 컨버터(44) 및 제 5 스위치(46)에 의해 상기 AC/DC 전력 컨버터(10)의 상기 DC 단자에 추가로 연결되는
    DC 에너지 저장 시스템.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치 연결부(16)는 상기 제 2 스위치(22)와 상기 AC/DC 전력 컨버터(10)의 상기 AC 단자 사이에 연결된 고조파 필터(24)를 더 포함하는
    DC 에너지 저장 시스템.
  11. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치 연결부(16)는 상기 제 1 스위치(18)와 상기 제 1 접합점(26) 사이에 연결된 변압기(20)를 더 포함하는
    DC 에너지 저장 시스템.
  12. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 AC/DC 전력 컨버터(10)의 상기 DC 단자에 연결된 제 1 쌍의 DC 단자와, 상기 DC 에너지 저장소(2)에 연결된 제 2 쌍의 DC 단자를 구비하는 DC/DC 전력 컨버터(4)를 더 포함하는
    DC 에너지 저장 시스템.
  13. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 AC/DC 전력 컨버터(10)의 작동을 제어하기 위한 제어 유닛(32)을 더 포함하고,
    상기 제어 유닛(32)은 상기 제 1 보조 유닛(30)에 연결되는
    DC 에너지 저장 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 AC/DC 전력 컨버터(10) 및 상기 DC/DC 전력 컨버터(4)의 작동을 제어하기 위한 제어 유닛(32)을 더 포함하고,
    상기 제어 유닛(32)은 상기 제 1 보조 유닛(30)에 연결되는
    DC 에너지 저장 시스템.
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