KR101795446B1 - 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법 - Google Patents

무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101795446B1
KR101795446B1 KR1020170018473A KR20170018473A KR101795446B1 KR 101795446 B1 KR101795446 B1 KR 101795446B1 KR 1020170018473 A KR1020170018473 A KR 1020170018473A KR 20170018473 A KR20170018473 A KR 20170018473A KR 101795446 B1 KR101795446 B1 KR 101795446B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
power supply
uninterruptible power
supply unit
real time
Prior art date
Application number
KR1020170018473A
Other languages
English (en)
Inventor
최진영
이길호
Original Assignee
주식회사 시스젠
이길호
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 시스젠, 이길호 filed Critical 주식회사 시스젠
Priority to KR1020170018473A priority Critical patent/KR101795446B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101795446B1 publication Critical patent/KR101795446B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • G01R31/3606—
    • G01R31/3624—
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/06—Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/185—Electrical failure alarms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 배터리 보호 시스템은 통신망과 무정전 전원 장치와, 복수 개의 배터리들을 구비하는 축전지함과, 배터리 보호 장치 및 관리 서버를 포함한다. 배터리 보호 장치는 무정전 전원 장치와 축전지함 및 관리 서버들과 통신망을 통하여 상호 연결된다. 본 발명에 의하면, 무정전 전원 장치로부터 축전지함에 구비되는 복수 개의 배터리들을 충방전 제어하고, 무정전 전원 장치와 배터리들을 충방전 상태 및 축전지함의 온도 및 화재 발생 여부를 실시간으로 검출함으로써, 무정전 전원 장치의 상태, 배터리의 과충전 및 과방전, 배터리의 폭발, 그리고 축전지함의 화재 발생 여부를 실시간으로 모니터링 할 수 있다.

Description

무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법{BATTERY PROTECTION SYSTEM OF UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY AND METHOD FOR PROCESSING THEREOF}
본 발명은 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 무정전 전원 장치로부터 충전되는 복수 개의 배터리들의 충전 전압 및 방전 전압 상태를 실시간으로 감지하여 배터리의 과충전 및 과부하를 방지하고, 온도 검출 센서와 화재 검출 센서를 이용하여 축전지함의 환경 상태를 실시간 모니터링하여 배터리 폭발 및 화재 발생 여부를 실시간으로 파악할 수 있도록 하는 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그의 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무정전 전원 공급 장치는 상용 전원에 정전과 같은 장애가 발생하였을 때, 부하에 전력을 안정적으로 공급하기 위한 장치이다. 이를 위해, 무정전 전원 공급 장치는 평상시 배터리에 전력을 저장하였다가 비상시 부하에 배터리에 저장된 전력을 공급하게 된다.
무정전 전원 공급 장치 등에 사용되는 배터리 팩은 복수의 배터리 모듈이 서로 직렬, 병렬 또는 직렬과 병렬이 혼합된 방식으로 연결되어 구성된다. 이러한 배터리들은 안정성과 수명 향상, 고출력을 얻기 위해 항상 적정한 충전 상태가 유지되어야 한다. 이를 위해 배터리의 상태를 수시로 측정하고 측정된 상태에 따라 배터리를 관리해주는 것이 필요하다. 특히 배터리의 충전 상태를 정확하게 측정하기 위해서는 배터리 잔여 용량(SOC : State Of Charge)을 정확하게 산출하는 것이 매우 중요하다.
그러나, 배터리 잔여 용량을 측정하기 위한 배터리의 전압은 주변 온도의 영향에 의해 실제값과 다르게 측정될 수 있다. 이는 배터리의 수명 저하, 배터리 폭발 등을 야기하고, 이로 인해 복수 개의 배터리들이 구비된 축전지함에서 화재가 발생되는 요인이 된다. 따라서, 주변 온도의 영향을 최소화하여 배터리를 안정적으로 구동시킬 수 있는 방법이 필요하다.
또 무정전 전원 장치는 일반적으로 정전류 충전 및 정전압 충전을 위하여 허가된 사용자(또는 관리자)에 의해 환경 정보를 설정할 수 있다. 이 경우, 사용자가 잘못된 충전 방법으로 환경 정보를 설정하거나 고장 또는 오류로 인하여 충전 시, 배터리에서 허용되는 전류 및 전압이 비정상적으로 동작하여 배터리를 충전하는 경우가 빈번하다.
그 결과, 배터리의 수명을 단축하거나 배터리에서 과도한 에너지가 충전됨으로서 배터리 액의 고갈 및 이로 인한 화재 발생의 원인으로 존재한다. 만약 무정전 전원 장치가 잘못된 충전을 하더라도, 무정전 정원 장치의 고유 기능인 백업 기능을 보장하면서 배터리에 충전되는 전류(에너지)를 온도 및 전압 등의 상호 변수를 입력된 알고리즘에 의하여 충전을 차단하거나 다시 충전을 시도하여 안전된 무정전 전원 장치의 기능을 할 수 있도록 할 필요성이 대두되고 있다.
한국 등록특허공보 제10-1608212호(공고일 2016년 04월 01일) 한국 등록특허공보 제10-1567332호(공고일 2015년 11월 10일) 한국 공개특허공보 제10-2015-0033882호(공개일 2015년 04월 02일) 한국 공개특허공보 제10-2015-0032076호(공개일 2015년 03월 25일)
본 발명의 목적은 무정전 전원 장치로부터 충전되는 복수 개의 배터리들의 충전 전압 및 방전 전압 상태를 실시간으로 감지하여 배터리의 과충전 및 과부하를 방지하기 위한 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 온도 검출 센서와 화재 검출 센서를 이용하여 축전지함의 환경 상태를 실시간 모니터링하여 배터리 폭발 및 화재 발생 여부를 실시간으로 파악할 수 있도록 하기 위한 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 통신망을 이용하여 무정전 전원 장치와 복수 개의 배터리들을 구비하는 축전지함의 상태를 실시간으로 모니터링하기 위한 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템은. 무정전 전원 장치로부터 충전되는 복수 개의 배터리들의 과충전 및 과부하를 방지하고, 온도 검출 센서와 화재 검출 센서를 이용하여 축전지함의 환경 상태를 실시간으로 모니터링하여 배터리 폭발 및 화재 발생 여부를 실시간으로 파악할 수 있도록 하는 배터리 보호 장치를 구비하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 본 발명의 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템은 무정전 전원 장치와 배터리들의 상태를 실시간으로 감지하여 배터리의 과충전 및 과부하를 방지하고, 배터리의 폭발 및 축전지함의 화재 발생 여부를 모니터링 할 수 있다.
이 특징에 따른 본 발명의 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템은, 무정전 전원 장치와; 복수 개의 배터리들이 상호 직렬로 연결되어 구비되고, 상기 무정전 전원 장치로부터 전원을 공급받아서 상기 배터리가 충전되는 축전지함 및; 상기 무정전 전원 장치로부터 상기 배터리들을 충전하도록 제어하고, 상기 무정전 전원 장치의 상태와 상기 배터리의 충방전 상태를 실시간으로 검출하여 상기 배터리의 과충전 및 과방전을 방지하도록 제어하고, 상기 축전지함의 온도 및 화재 발생 여부를 실시간으로 검출하여 상기 배터리의 폭발 및 상기 축전지함의 화재를 방지하는 배터리 보호 장치를 포함한다.
이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 배터리 보호 시스템은; 통신망을 통하여 상기 배터리들의 충방전을 위한 환경 정보를 설정하여 상기 배터리 보호 장치로 제공하고, 상기 배터리 보호 장치로부터 상기 통신망을 통하여 상기 무정전 전원 장치와 상기 배터리들의 상태를 검출하는 정보를 받아서 실시간으로 모니터링하는 관리 서버를 더 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 배터리 보호 장치는; 상기 무정전 전원 장치로부터 상기 배터리로 공급되는 전원의 전류를 검출하는 전류 검출 회로와; 상기 무정전 전원 장치로부터 상기 배터리로 공급되는 전원의 전압을 검출하는 제 1 전압 검출 회로와; 상기 배터리로부터 방전되는 전원의 전압을 검출하는 제 2 전압 검출 회로와; 상기 축전지함 내부에 구비되어 상기 배터리의 온도를 검출하는 적어도 하나의 온도 검출 센서와; 상기 축전지함 내부에 구비되어 상기 축전지함에서의 화재 발생을 검출하는 화재 검출 센서와; 상기 통신망을 통하여 상기 관리 서버로부터 설정된 상기 환경 정보를 받아들이고, 상기 무정전 전원 장치와 연결되어 상기 무정전 전원 장치의 상태에 따른 정보를 실시간 받아들이며, 상기 관리 서버로 상기 무정전 전원 장치와 상기 배터리들의 상태를 검출하는 정보를 실시간으로 전송하는 통신부와; 상기 환경 정보에 대응하여 상기 전류 검출 회로와 상기 전압 검출 회로로부터 검출된 전류 및 전압을 이용하여 상기 배터리의 충방전 상태를 실시간 모니터링하고, 상기 온도 검출 센서와 상기 화재 검출 센서로부터 검출 정보를 이용하여 상기 배터리의 폭발 및 상기 축전지함의 화재 발생을 모니터링하는 제어부 및; 상기 배터리 보호 장치의 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 배터리 보호 장치는; 상기 무정전 전원 장치와 상기 배터리 사이에 구비되어 상기 배터리의 방전을 위한 바이패스 회로와; 상기 바이패스 회로와 상호 병렬로 연결되어 상기 배터리의 과충전을 차단하는 차단 회로를 더 포함하되; 상기 제어부는 상기 배터리가 과충전되면 충전이 중지되도록 상기 차단 회로를 제어한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 무정전 전원 장치와 복수 개의 배터리들을 구비하는 축전지함 및 배터리 보호 장치를 포함하는 배터리 보호 시스템의 처리 방법이 제공된다.
이 특징에 따른 본 발명의 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템의 처리 방법은, 상기 배터리 보호 장치가 통신망을 통하여 관리 서버로부터 상기 축전지함의 상기 배터리들에 대한 환경 정보를 설정받는 단계와; 상기 배터리 보호 장치가 배터리 충전 상태를 실시간으로 감시하고, 상기 축전지함의 온도와 화재 발생 여부를 검출하여 검출 정보를 통해 상기 무정전 전원 장치와 상기 축전지함 및 상기 배터리의 상태를 실시간으로 감지하는 단계와; 상기 배터리 보호 장치가 모니터링 중 배터리 충전 상태가 과충전인지를 판별하고, 판별 결과 배터리 충전 상태가 과충전이면, 상기 배터리 보호 장치의 차단 회로를 활성화시켜서 상기 무정전 전원 장치로부터 배터리 충전을 차단하는 단계와; 상기 배터리 보호 장치가 실시간으로 모니터링 중 검출 정보를 수집하고, 상기 통신망을 통하여 상기 관리 서버로 수집된 검출 정보를 실시간으로 전송하는 단계 및; 상기 관리 서버가 전송된 검출 정보를 통해 실시간으로 상기 무정전 전원 장치의 상태와 배터리 충방전 상태 및 상기 축전지함의 온도 및 화재 발생 여부를 모니터링하는 단계를 포함한다.
이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 감지하는 단계는; 상기 축전지함의 내부에 적어도 하나의 온도 검출 센서와 화재 검출 센서를 통해 실시간으로 이루어진다.
다른 실시예에 있어서, 상기 환경 정보를 설정받는 단계는; 상기 배터리의 종류 및 용량, 상기 배터리의 설치 일자 및 표준 수명, 온도에 따른 상기 배터리의 종류별 특성, 운영 시간 및 환경 변수의 설정 및 조회가 적어도 설정된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템은 무정전 전원 장치로부터 축전지함에 구비되는 복수 개의 배터리들을 충방전 제어하고, 무정전 전원 장치와 배터리들의 충방전 상태 및 축전지함의 온도 및 화재 발생 여부를 실시간으로 검출함으로써, 무정전 전원 장치의 상태, 배터리의 과충전 및 과방전, 배터리의 폭발, 그리고 축전지함의 화재 발생 여부를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
또 본 발명의 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템은 무정전 전원 장치와 통신하여 무정전 전원 장치의 동작 상태를 실시간 모니터링하고, 그에 따른 축전지함의 배터리 충전 및 방전 기능을 수행하며, 필요에 따라 충전 기능을 중지시켜서 배터리와 무정전 전원 장치의 상태를 안정화하고, 에너지 절감에 따른 부수적 효과를 누릴 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 보호 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블록도;
도 2는 도 1에 도시된 배터리 보호 장치의 상세한 구성을 도시한 블록도;
도 3은 도 1에 도시된 관리 서버의 구성을 도시한 블록도; 그리고
도 4는 본 발명에 따른 배터리 보호 시스템의 처리 수순을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 따른 배터리 보호 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 배터리 보호 장치의 상세한 구성을 도시한 블록도이며, 그리고 도 3은 도 1에 도시된 관리 서버의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 배터리 보호 시스템(2)은 무정전 전원 장치(200)로부터 축전지함(300)에 구비되는 복수 개의 배터리(310 ~ 320)들을 충방전 제어하고 무정전 전원 장치(200)와 배터리(310 ~ 320)들을 충방전 상태 및 축전지함(300)의 온도 및 화재 발생 여부를 실시간으로 검출하여 무정전 전원 장치(200)의 상태, 배터리(310 ~ 320)의 과충전 및 과방전, 배터리(310 ~ 320)의 폭발, 그리고 축전지함(300)의 화재 발생 여부 등을 모니터링하도록 다양한 정보를 수집하고, 수집된 정보를 통신망(4)을 통하여 관리 서버(400)로 제공하도록 처리한다.
이를 위해 본 발명의 배터리 보호 시스템(2)은 통신망(4)과 무정전 전원 장치(200)와 복수 개의 배터리(310 ~ 320)들을 구비하는 축전지함(300)과 배터리 보호 장치(100) 및 관리 서버(400)를 포함한다. 배터리 보호 장치(100)는 무정전 전원 장치(200)와 축전지함(300) 및 관리 서버(400)들과 통신망(4)을 통하여 상호 연결된다.
구체적으로 통신망(4)은 예컨대, 유무선 통신망 등으로 구비되어, 배터리 보호 장치(100)와 무정전 전원 장치(200), 배터리 보호 장치(100)와 관리 서버(400)들 간에 상호 데이터 통신이 가능하도록 연결된다. 이 실시예에서 통신망(4)은 유무선 근거리 통신망( LAN,WLAN), SNMP(Simple Network Management Protocol) 네트워크, 웹( Web). 텔넷(Telnet) 등으로 구비된다.
무정전 전원 장치(UPS)(200)는 축전지함(300)에 구비되는 복수 개의 배터리(310 ~ 320)들로 전원을 공급하여 배터리(310 ~ 320)를 충전한다.
축전지함(Battery Bank)(300)은 복수 개의 배터리(310 ~ 320)들을 구비한다. 배터리(310 ~ 320)들은 상호 직렬로 연결된다. 배터리(310 ~ 320)들은 무정전 전원 장치(200)로부터 전원을 공급받아서 충전된다. 축전지함(300)에는 내부에 배터리 보호 장치(100)의 적어도 하나의 온도 검출 센서(도 1의 120,124)와 화재 검출 센서(122)가 설치된다.
그리고 배터리 보호 장치(100)는 무정전 전원 장치(200)와 축전지함(300) 사이에 구비되어 통신망(4)을 통하여 관리 서버(400)로부터 배터리 충방전에 따른 설정된 환경 정보를 전송받아서 배터리(310 ~ 320)의 충방전을 제어한다. 또 배터리 보호 장치(100)는 무정전 전원 장치(200)와 통신망을 통해 연결되어 무정전 전원 장치(200)의 동작 상태를 실시간으로 모니터링하고, 모니터링 상태에 대응하여 배터리(310 ~ 320)를 충전 및 방전, 충방전 중치 등을 제어한다. 이때 배터리 보호 장치(100)는 무정전 전원 장치(200)의 상태에 대한 정보를 통신망을 통해 실시간으로 수집하여 관리 서버(400)로 제공한다. 또 배터리 보호 장치(100)는 관리 서버(400)로부터 배터리 충전 특성에 대한 환경 정보를 설정하여 배터리(310 ~ 320)의 충전 상태 및 수명 예측이 가능하다.
또 배터리 보호 장치(100)는 무정전 전원 장치(200)로부터 축전지함(300)의 배터리(310 ~ 320)들을 충전하도록 제어하고, 무정전 전원 장치(200)의 상태와 배터리(310 ~ 320)의 충방전 상태를 실시간으로 검출하여 배터리(310 ~ 320)의 과충전 및 과방전을 방지하도록 제어한다. 또 배터리 보호 장치(100)는 축전지함 (300)의 온도 및 화재 발생 여부를 실시간으로 검출하여 배터리(310 ~ 320)의 폭발 및 축전지함(300)에서의 화재 발생 여부를 실시간으로 모니터링한다.
구체적으로, 이 실시예의 배터리 보호 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전류 검출 회로(110)와 제 1 및 제 2 전압 검출 회로(112,118)와 제 1 및 제 2 온도 검출 센서(120,124)와 화재 검출 센서(122))와 제어부(130)와 통신부(140) 및 전원 공급부(150)를 포함한다. 또 배터리 보호 장치(100)는 바이패스 회로(114)와 차단 회로(116)를 더 포함한다.
전류 검출 회로(110)는 무정전 전원 장치(200)로부터 축전지함(300)의 배터리(310 ~ 320)로 공급되는 전원의 전류를 검출하여 배터리 보호 장치(100)로 제공한다.
제 1 전압 검출 회로(112)는 무정전 전원 장치(200)로부터 배터리(310 ~ 320)로 공급되는 전원의 전압을 검출하고, 제2전압 검출 회로(118)는 배터리(310 ~ 320)로부터 방전되는 전원의 전압을 검출한다.
바이패스 회로(114)는 무정전 전원 장치(200)와 배터리(310 ~ 320) 사이에 구비되어 배터리의 방전을 조절한다.
차단 회로(116)는 바이패스 회로(114)와 상호 병렬로 연결되고, 제어부(130)의 제어를 받아서 배터리(310 ~ 320)의 과충전을 차단한다. 차단 회로(116)는 예를 들어, 배터리 충전 시, 배터리 온도, 충전 전력량 등에 따라 차단 기능을 처리한다.
온도 검출 센서(120, 124)는 축전지함(300)의 내부에 적어도 하나가 구비되어 배터리(310 ~ 320)의 온도를 실시간으로 검출하여 제어부(130)로 제공한다. 온도 검출 센서(120, 124)는 축전지함(300)의 배터리(310 ~ 320)의 개수에 대응하여 복수 개가 구비된다. 이 실시예에서 온도 검출 센서(120, 124)는 제 1 및 제 2 온도 검출 센서(120, 124)를 포함한다.
화재 검출 센서(122)는 축전지함(300)의 내부에 구비되어 축전지함(300)에서의 화재 발생을 검출하고, 이를 제어부(130)로 제공한다. 이 실시예에서 화재 검출 센서(122)는 열 센서, 연기 센서 등을 포함할 수 있다.
통신부(140)는 통신망(4)을 통하여 관리 서버(400)로부터 설정된 환경 정보를 받아들이고, 제어부(130)의 제어를 받아서 무정전 전원 장치(200)와 연결되어 무정전 전원 장치(200)의 동작 상태에 따른 정보를 실시간 받아들이며, 관리 서버(400)로 무정전 전원 장치(200)와 배터리(310 ~ 320)들의 상태를 검출한 검출 정보를 실시간으로 전송한다.
제어부(130)는 관리 서버(400)로부터 설정된 환경 정보에 대응하여 전류 검출 회로(110)와 전압 검출 회로(112,118)로부터 검출된 전류 및 전압을 이용하여 배터리(310 ~ 320)의 충방전 상태를 실시간 모니터링하고, 온도 검출 센서(120, 124)와 화재 검출 센서(122)로부터 검출 정보를 이용하여 배터리(310 ~ 320)의 폭발 및 축전지함(300)에서의 화재 발생 여부를 실시간 모니터링한다. 또 제어부(130)는 배터리(310 ~ 320)가 과충전되면 충전이 중지되도록 차단 회로(116)를 제어한다.
그리고 전원 공급부(150)는 배터리 보호 장치(100)의 구동 전원을 공급한다.
관리 서버(400)는 예컨대, 축전지 셀 모니터링 시스템(BMS) 으로 통신망(4)을 통하여 배터리(310 ~ 320)들의 충방전을 위한 환경 정보를 설정하여 배터리 보호 장치(100)로 제공한다. 환경 정보에는 예를 들어, 배터리의 종류 및 용량, 배터리의 설치 일자 및 표준 수명, 온도에 따른 배터리 종류별 특성, 운영 시간 및 환경 변수의 설정 및 조회 등이 포함된다.
또 관리 서버(400)는 배터리 보호 장치(100)로부터 통신망(4)을 통하여 무정전 전원 장치(200)와 배터리(310 ~ 320)들의 상태를 검출한 검출 정보를 받아서 실시간으로 모니터링한다.
이 실시예에서 관리 서버(400)는 도 3에 도시된 바와 같이, 통신부(410)와, 제어부(420) 및 저장부(430)를 포함한다. 저장부(430)에는 무정전 전원 장치(200)에 대한 UPS 정보(432)와, 충전 전압, 배터리 온도, 충전 전류, 적산 충전 및 방전 전력값, 충전 및 방전 횟수, 배터리 수명 예측 등을 포함하는 배터리 상태 정보(434) 및 설정된 환경 정보 등을 포함하는BMS 데이터(436)가 저장된다.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 보호 시스템의 처리 수순을 도시한 흐름도이다. 이 수순은 배터리 보호 장치(100)의 제어부(!30)가 처리하는 프로그램으로, 제어부(130)의 내부에 저장되고, 무정전 전원 공급 장치(200)와 관리 서버(400)와 상호 연동해서 처리된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 배터리 보호 시스템(20)은 단계 S500에서 배터리 보호 장치(100)가 통신망(4)을 통하여 관리 서버(400)로부터 축전지함(300)의 배터리(310 ~ 320)들에 대한 환경 정보를 설정받는다. 환경 정보에는 예를 들어, 배터리(310 ~ 320)의 종류 및 용량, 배터리(310 ~ 320)의 설치 일자 및 표준 수명, 온도에 따른 배터리(310 ~ 320) 종류별 특성, 운영 시간 및 환경 변수의 설정 및 조회 등이 포함된다.
단계 S510에서 배터리 보호 장치(100)는 배터리 충전 상태를 실시간으로 감시하고, 축전지함(300)의 온도와 화재 발생 여부를 검출하여 검출 정보를 통해 무정전 전원 장치(200)와 축전지함(300) 및 배터리(310 ~ 320)의 상태를 실시간으로 모니터링한다.
단계 S520에서 배터리 보호 장치(100)는 모니터링 중 배터리 충전 상태가 과충전인지를 판별한다. 판별 결과 배터리 충전 상태가 과충전이면, 이 수순은 단계 S530)으로 진행하여 배터리 보호 장치(100)의 차단 회로(116)를 활성화시켜서 무정전 전원 장치(200)로부터 배터리 충전을 차단한다.
단계 S540에서 배터리 보호 장치(100)는 실시간으로 모니터링 중 검출 정보를 수집하고, 단계 S550에서 통신망(40)을 통하여 관리 서버(400)로 수집된 검출 정보를 실시간으로 전송한다.
이어서 단계 S560에서 관리 서버(400)는 전송된 검출 정보를 통해 실시간으로 무정전 전원 장치(200)의 상태와 배터리 충방전 상태 및 축전지함(300)의 온도 및 화재 발생 여부를 모니터링한다.
이상에서, 본 발명에 따른 배터리 보호 시스템의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능한다
2 : 배터리 보호 시스템
4 : 통신망
100 : 배터리 보호 장치
200 : 무정전 전원 장치
300 : 축전지함
310, 320 : 배터리
400 : 관리 서버(BMS)

Claims (7)

  1. 배터리 보호 시스템에 있어서:
    무정전 전원 장치와;
    복수 개의 배터리들이 상호 직렬로 연결되어 구비되고,
    상기 무정전 전원 장치로부터 전원을 공급받아서 상기 배터리가 충전되는 축전지함;
    상기 무정전 전원 장치로부터 상기 배터리로 공급되는 전원의 전류를 검출하는 전류 검출 회로;
    상기 무정전 전원 장치로부터 상기 배터리로 공급되는 전원의 전압을 검출하는 제 1 전압 검출 회로;
    상기 배터리로부터 방전되는 전원의 전압을 검출하는 제 2 전압 검출 회로;; 및
    상기 무정전 전원 장치로부터 상기 배터리들을 충전하도록 제어하고, 상기 무정전 전원 장치에서 상기 배터리로 공급되는 전류 및 상기 무정전 전원장치에서 상기 배터리로 공급되는 전류를 이용하여 상기 배터리의 충방전 상태를 실시간으로 검출하여 상기 배터리의 과충전 및 과방전을 방지하도록 제어하고, 상기 축전지함의 온도 및 화재 발생 여부를 실시간으로 검출하여 상기 배터리의 폭발 및 상기 축전지함의 화재를 방지하는 배터리 보호 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 보호 시스템은;
    통신망을 통하여 상기 배터리들의 충방전을 위한 환경 정보를 설정하여 상기 배터리 보호 장치로 제공하고, 상기 배터리 보호 장치로부터 상기 통신망을 통하여 상기 무정전 전원 장치와 상기 배터리들의 상태를 검출하는 정보를 받아서 실시간으로 모니터링하는 관리 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배터리 보호 장치는;
    상기 축전지함 내부에 구비되어 상기 배터리의 온도를 검출하는 적어도 하나의 온도 검출 센서와;
    상기 축전지함 내부에 구비되어 상기 축전지함에서의 화재 발생을 검출하는 화재 검출 센서와;
    상기 통신망을 통하여 상기 관리 서버로부터 설정된 상기 환경 정보를 받아들이고, 상기 무정전 전원 장치와 연결되어 상기 무정전 전원 장치의 상태에 따른 정보를 실시간 받아들이며, 상기 관리 서버로 상기 무정전 전원 장치와 상기 배터리들의 상태를 검출하는 정보를 실시간으로 전송하는 통신부와;
    상기 환경 정보에 대응하여 상기 전류 검출 회로와 상기 전압 검출 회로로부터 검출된 전류 및 전압을 이용하여 상기 배터리의 충방전 상태를 실시간 모니터링하고, 상기 온도 검출 센서와 상기 화재 검출 센서로부터 검출 정보를 이용하여 상기 배터리의 폭발 및 상기 축전지함의 화재 발생을 모니터링하는 제어부 및;
    상기 배터리 보호 장치의 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배터리 보호 장치는;
    상기 무정전 전원 장치와 상기 배터리 사이에 구비되어 상기 배터리의 방전을 위한 바이패스 회로와;
    상기 바이패스 회로와 상호 병렬로 연결되어 상기 배터리의 과충전을 차단하는 차단 회로를 더 포함하되;
    상기 제어부는 상기 배터리가 과충전되면 충전이 중지되도록 상기 차단 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 시스템.
  5. 무정전 전원 장치와 복수 개의 배터리들을 구비하는 축전지함 및 배터리 보호 장치를 포함하는 배터리 보호 시스템의 처리 방법에 있어서:
    상기 배터리 보호 장치가 통신망을 통하여 관리 서버로부터 상기 축전지함의 상기 배터리 충전 특성에 대한 환경 정보인 배터리의 종류 및 용량, 배터리의 설치 일자 및 표준 수명, 온도에 따른 배터리 종류별 특성, 운영 시간 및 환경 변수 설정 중 적어도 하나를 설정받는 단계와;
    상기 배터리 보호 장치가 배터리 충전 상태를 실시간으로 감시하고, 상기 축전지함의 온도와 화재 발생 여부를 검출하여 검출 정보를 통해 상기 무정전 전원 장치와 상기 축전지함 및 상기 배터리의 상태를 실시간으로 감지하는 단계와;
    상기 배터리 보호 장치 상기 무정전 전원 장치에서 공급되는 전원의 전류 및 상기 무정전 전원 장치에서 공급되는 전원의 전압을 모니터링 하여 배터리 충전 상태가 과충전인지를 판별하고, 판별 결과 배터리 충전 상태가 과충전이면, 상기 배터리 보호 장치의 차단 회로를 활성화시켜서 상기 무정전 전원 장치로부터 배터리 충전을 차단하는 단계와;
    상기 배터리 보호 장치가 실시간으로 모니터링 중 검출 정보를 수집하고, 상기 통신망을 통하여 상기 관리 서버로 수집된 검출 정보를 실시간으로 전송하는 단계 및;
    상기 관리 서버가 전송된 검출 정보를 통해 실시간으로 상기 무정전 전원 장치의 상태와 배터리 충방전 상태 및 상기 축전지함의 온도 및 화재 발생 여부를 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 시스템의 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 감지하는 단계는;
    상기 축전지함의 내부에 적어도 하나의 온도 검출 센서와 화재 검출 센서를 통해 실시간으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 시스템의 처리 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 환경 정보를 설정받는 단계는;
    상기 배터리의 종류 및 용량, 상기 배터리의 설치 일자 및 표준 수명, 온도에 따른 상기 배터리의 종류별 특성, 운영 시간 및 환경 변수의 설정 및 조회가 적어도 설정되는 것을 특징으로 하는 배터리 보호 시스템의 처리 방법.
KR1020170018473A 2017-02-10 2017-02-10 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법 KR101795446B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170018473A KR101795446B1 (ko) 2017-02-10 2017-02-10 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170018473A KR101795446B1 (ko) 2017-02-10 2017-02-10 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101795446B1 true KR101795446B1 (ko) 2017-11-10

Family

ID=60386462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170018473A KR101795446B1 (ko) 2017-02-10 2017-02-10 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101795446B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111968334A (zh) * 2020-07-29 2020-11-20 深圳市伊力科电源有限公司 火灾检测方法及不间断电源
CN112164198A (zh) * 2020-09-02 2021-01-01 深圳市伊力科电源有限公司 火灾检测方法及不间断电源
KR20210016805A (ko) * 2019-08-05 2021-02-17 주식회사 바름테크 무정전 전원 관리 장치
KR102528667B1 (ko) * 2022-12-13 2023-05-03 이계원 전기 에너지 저장을 위한 리튬 배터리 랙의 화재 진압 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009300173A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Hitachi Ltd 蓄電池監視システム
KR101674636B1 (ko) 2016-01-19 2016-11-14 스칸젯매크론 주식회사 무정전 전원 공급 장치의 배터리 모니터링 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009300173A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Hitachi Ltd 蓄電池監視システム
KR101674636B1 (ko) 2016-01-19 2016-11-14 스칸젯매크론 주식회사 무정전 전원 공급 장치의 배터리 모니터링 시스템

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210016805A (ko) * 2019-08-05 2021-02-17 주식회사 바름테크 무정전 전원 관리 장치
KR102227432B1 (ko) 2019-08-05 2021-03-15 주식회사 바름테크 무정전 전원 관리 장치
CN111968334A (zh) * 2020-07-29 2020-11-20 深圳市伊力科电源有限公司 火灾检测方法及不间断电源
CN112164198A (zh) * 2020-09-02 2021-01-01 深圳市伊力科电源有限公司 火灾检测方法及不间断电源
KR102528667B1 (ko) * 2022-12-13 2023-05-03 이계원 전기 에너지 저장을 위한 리튬 배터리 랙의 화재 진압 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106537718B (zh) 电池管理
CN101232110B (zh) 电池充电方法和装置
KR101795446B1 (ko) 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법
EP2339716B1 (en) Battery pack and line open detecting method thereof
JP6228666B2 (ja) 電池システム
KR101696160B1 (ko) 전압 측정을 통한 배터리 랙 파손 방지 장치, 시스템 및 방법
KR20200009203A (ko) 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법
WO2018113270A1 (zh) 自动导引运输车的电池模组管理方法、装置
US9843222B2 (en) Uninterruptible power supply system for preventing charging of batteries and method for controlling uninterruptible power supply system
WO2017109500A1 (en) Multi-module battery control
KR102553037B1 (ko) 배터리 전압 데이터를 이용한 이상 상태 사전 감지 시스템
CN100595968C (zh) 锂电池组
KR101469356B1 (ko) 축전지 모듈 제어 시스템 및 그 방법
JP4313809B2 (ja) 充電式組電池システム及び組電池充電制御方法
KR101946288B1 (ko) 모바일을 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법
JP5203270B2 (ja) 二次電池容量試験システム及び二次電池容量試験方法
KR200455333Y1 (ko) 비상전원 공급과 배터리 감시 통합 시스템
CN103311966A (zh) 应用于并联电池组的电池自适应控制装置和方法
KR101439233B1 (ko) 보조 전원을 구비한 배터리 관리 시스템
KR101753091B1 (ko) 무정전 전원장치가 일체화된 통신 시스템 및 동작방법
US11936222B2 (en) BMS architecture for energy storage
KR101412412B1 (ko) 방전 시스템
WO2008092343A1 (en) Battery charging method and device
KR102281314B1 (ko) 배터리 충전 장치
KR20210069916A (ko) 배터리 관리 장치 및 배터리 이중 관리 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant