KR102002343B1 - Apparatus and method for charging and discharging battery for uninterruptible power supply - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치는, 제1 배터리로부터 전력을 공급받아 제2 배터리로 전력을 전달하거나, 상기 제2 배터리로부터 전력을 공급받아 상기 제1 배터리로 전력을 전달하는 전력 전달부; 및 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리의 충전 상태(SOC)에 기반하여 상기 전력 전달부를 제어하여, 주기적으로, 만충전 미만의 목표 충전 SOC로 충전되어 있는 배터리의 전력을 상기 목표 충전 SOC 미만의 목표 방전 SOC로 충전되어 있는 배터리로 전달하여, 상기 목표 충전 SOC로 충전되어 있는 배터리는 상기 목표 방전 SOC의 충전 상태가 되도록 하고 상기 목표 방전 SOC로 충전되어 있는 배터리는 상기 목표 충전 SOC의 충전 상태가 되도록 하는 제어부를 포함하며, 배터리의 수명 단축을 방지하여 배터리의 수명을 연장할 수 있고, 정전시에도 부하에 충분한 전력을 안정적으로 제공할 수 있다.The battery charging and discharging device for an uninterruptible power supply according to the present invention is a device for charging and discharging electric power for transferring electric power from a first battery to a second battery or receiving electric power from a second battery, Transmitting portion; (SOC) of the first battery and the second battery to periodically control the power of the battery charged with the target full charge SOC to be less than the target charge SOC The target SOC is charged to the target SOC and the battery charged to the target SOC is charged to the target discharge SOC and the battery charged to the target discharge SOC is charged to the target SOC The life of the battery can be prevented from being shortened to prolong the life of the battery, and sufficient power can be stably supplied to the load even in the case of a power failure.

Description

무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치 및 방법{Apparatus and method for charging and discharging battery for uninterruptible power supply}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for charging and discharging batteries for an uninterruptible power supply,

본 발명은 배터리 충방전 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 무정전 정원장치용 배터리 충방전 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery charge / discharge apparatus and method, and more particularly to a battery charge / discharge apparatus and method for an uninterruptible power supply.

무정전 전원장치(UPS: uninterruptible power supply)는 정전시, 즉 계통 전원으로부터 전력공급이 중단되는 경우, 부하에 전력을 안정적으로 공급하기 위한 전원장치이다. 백업용 UPS 배터리는 현재 납축전지를 많이 사용하고 있으며, 점차 리튬이온 배터리(LiB)로 전환될 예정이다.An uninterruptible power supply (UPS) is a power supply to supply power to a load in the event of a power failure, that is, when the power supply from the grid power supply is interrupted. Back-up UPS batteries are currently using lead acid batteries and will gradually be converted to Li-ion batteries (LiB).

한편, 리튬이온 배터리를 UPS의 백업용 배터리로 사용하는 경우, UPS는 정전시에 동작하므로, 정전이 되지 않는 장기간 동안 배터리는 충전 상태(SOC: State Of Charge)를 만충전 상태로 유지해야 한다. 즉, UPS는 만충전 상태로 배터리를 보존하고 있는 기간이 길다. 하지만, 배터리를 만충전 상태로 유지하는 경우 리튬이온 배터리의 특성상 배터리의 수명이 단축되는 문제점이 있다. 또한, 배터리를 충방전 없이 오랜 기간 동안 유지하면 배터리의 수명이 단축되는 문제점이 있다.On the other hand, when a lithium ion battery is used as a backup battery for a UPS, the UPS operates during a power failure, so the battery should maintain the state of charge (SOC) at a full charge for a long period of time without interruption. That is, the UPS has a long period in which the battery is fully charged. However, when the battery is maintained in a fully charged state, the lifetime of the battery is shortened due to the characteristics of the lithium ion battery. Also, if the battery is maintained for a long period of time without charge and discharge, the life of the battery is shortened.

하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌 1은, 보존시 리튬이온 2차전지의 제품 수명의 단축을 억제할 수 있는 리튬이온 2차전지의 충방전 방법 및 시스템에 관한 것이다. 리튬이온 2차전지 중에서, 정극 재료에 망간 산 리튬을 이용한 망간계의 리튬이온 2차전지를 특정의 충전상태(SOC)로 보존하면, 전지성능이 급격히 열화되는 문제점이 있다. 특허문헌 1은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 충전 및 방전시 2차전지의 열화가 진행되는 SOC로 충전 동작 또는 방전 동작이 정지하지 않도록 제어하는 것을 개시하고 있다.The patent document 1 described in the following prior art document relates to a charging and discharging method and system for a lithium ion secondary battery capable of suppressing shortening of the product life time of the lithium ion secondary battery during storage. Among the lithium ion secondary batteries, when a manganese-based lithium ion secondary battery using lithium manganese oxide as a positive electrode material is stored in a specific state of charge (SOC), there is a problem that the battery performance deteriorates rapidly. In order to solve such a problem, Patent Document 1 discloses that the charging operation or the discharging operation is not stopped by the SOC where deterioration of the secondary battery progresses during charging and discharging.

하지만, 특허문헌 1은, UPS에서 사용되는 리튬이온 배터리가 만충전 상태로 장기간 유지되는 경우 수명이 단축되는 문제점을 해결하지 못하고, UPS에서 사용되는 리튬이온 배터리가 장기간 충방전 없이 오랜 기간 동안 유지되는 경우 수명이 단축되는 문제점을 해결하지 못한다.However, Patent Document 1 does not solve the problem that the life time is shortened when the lithium ion battery used in the UPS is maintained for a long time in a full charge state, and the lithium ion battery used in the UPS is maintained for a long period of time without charge and discharge The problem of shortening the life time can not be solved.

따라서, 배터리의 수명 단축을 방지하여 배터리의 수명을 연장할 수 있고, 정전시에도 부하에 충분한 전력을 안정적으로 제공할 수 있는 UPS용 배터리 충방전 장치 및 방법이 요구된다.Accordingly, there is a need for a battery charging and discharging apparatus and method for a UPS which can prevent a shortening of the service life of the battery to prolong the service life of the battery, and stably supply sufficient power to the load even during a power failure.

JPJP 2012-1431512012-143151 AA

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 배터리의 수명 단축을 방지하여 배터리의 수명을 연장할 수 있고, 정전시에도 부하에 충분한 전력을 안정적으로 제공할 수 있는 UPS용 배터리 충방전 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a battery charger that can prevent a shortening of the battery life and prolong the life of the battery, And to provide a battery charge / discharge device for a UPS which can be stably provided.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 배터리의 수명 단축을 방지하여 배터리의 수명을 연장할 수 있고, 정전시에도 부하에 충분한 전력을 안정적으로 제공할 수 있는 UPS용 배터리 충방전 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a method for charging and discharging a battery for a UPS that can prevent a shortening of the service life of the battery to prolong the service life of the battery and stably supply sufficient power to the load even during a power failure .

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided a battery charge / discharge device for an uninterruptible power supply,

제1 배터리로부터 전력을 공급받아 제2 배터리로 전력을 전달하거나, 상기 제2 배터리로부터 전력을 공급받아 상기 제1 배터리로 전력을 전달하는 전력 전달부; 및A power transfer unit for transferring power from the first battery to the second battery or for receiving power from the second battery and transferring power to the first battery; And

상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리의 충전 상태(SOC)에 기반하여 상기 전력 전달부를 제어하여, 주기적으로, 만충전 미만의 목표 충전 SOC로 충전되어 있는 배터리의 전력을 상기 목표 충전 SOC 미만의 목표 방전 SOC로 충전되어 있는 배터리로 전달하여, 상기 목표 충전 SOC로 충전되어 있는 배터리는 상기 목표 방전 SOC의 충전 상태가 되도록 하고 상기 목표 방전 SOC로 충전되어 있는 배터리는 상기 목표 충전 SOC의 충전 상태가 되도록 하는 제어부를 포함한다.(SOC) of the first battery and the second battery to control the power transfer unit so that the power of the battery charged with the target charge SOC less than the full charge periodically reaches the target of less than the target charge SOC Discharging SOC so that the battery charged with the target charging SOC becomes the charging state of the target discharging SOC and the battery charged with the target discharging SOC becomes the charging state of the target charging SOC .

본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치에 있어서, 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리는 리튬이온 배터리를 포함할 수 있다.In the battery charge / discharge device for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention, the first battery and the second battery may include a lithium ion battery.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치에 있어서, 상기 목표 충전 SOC는 80% 내지 90%이고, 상기 목표 방전 SOC는 40% 내지 50%일 수 있다.In the battery charge / discharge device for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention, the target charge SOC may be 80% to 90% and the target discharge SOC may be 40% to 50%.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치에 있어서, 상기 주기는 90일, 120일, 150일, 180일, 210일, 240일, 270일, 300일, 330일 및 360일 중 하나를 포함할 수 있다.The battery charging and discharging apparatus for an uninterruptible power supply according to the present invention is characterized in that the period is 90 days, 120 days, 150 days, 180 days, 210 days, 240 days, 270 days, 300 days, 330 days, 360 days. ≪ / RTI >

또한, 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치에 있어서, 상기 전력 전달부는,Further, in the battery charge / discharge device for an uninterruptible power supply according to the embodiment of the present invention,

제1 단자가 상기 제1 배터리와 연결되고 제2 단자가 전력 조절 시스템(PCS)에 연결되며 제4 단자는 개방되어 있는 제1 스위치;A first switch having a first terminal connected to the first battery, a second terminal connected to a power regulation system (PCS) and a fourth terminal open;

제1 단자가 상기 제2 배터리와 연결되고 제2 단자가 상기 전력 조절 시스템에 연결되며 제4 단자는 개방되어 있는 제2 스위치; 및A second switch having a first terminal connected to the second battery, a second terminal connected to the power regulation system and a fourth terminal open; And

상기 제1 스위치의 제3 단자 및 상기 제2 스위치의 제3 단자 사이에 연결된 양방향 DC/DC 컨버터를 포함하며,A bidirectional DC / DC converter connected between a third terminal of the first switch and a third terminal of the second switch,

상기 제1 스위치의 제1 단자는 상기 제어부의 신호에 따라 상기 제2 단자, 제3 단자 및 제4 단자 중 하나의 단자에 전기적으로 연결되고,A first terminal of the first switch is electrically connected to one of the second terminal, the third terminal and the fourth terminal in accordance with a signal of the control unit,

상기 제2 스위치의 제1 단자는 상기 제어부의 신호에 따라 상기 제2 단자, 제3 단자 및 제4 단자 중 하나의 단자에 전기적으로 연결될 수 있다.The first terminal of the second switch may be electrically connected to one of the second terminal, the third terminal and the fourth terminal according to a signal of the control unit.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치에 있어서, 상기 제어부는,In the battery charge / discharge device for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention,

상기 제1 배터리의 SOC가 목표 방전 SOC 미만인 경우, 상기 제1 스위치를 제어하여 상기 계통 전원으로부터 상기 PCS를 통해 전력을 공급받아 상기 제1 배터리를 상기 목표 방전 SOC까지 충전하고,Controlling the first switch to supply power from the system power source through the PCS to charge the first battery to the target discharge SOC when the SOC of the first battery is less than the target discharge SOC,

상기 제2 배터리의 SOC가 목표 방전 SOC 미만인 경우, 상기 제2 스위치를 제어하여 상기 계통 전원으로부터 상기 PCS를 통해 전력을 공급받아 상기 제2 배터리를 상기 목표 방전 SOC까지 충전할 수 있다.When the SOC of the second battery is less than the target discharge SOC, the second switch may be controlled to supply power from the system power source through the PCS to charge the second battery to the target discharge SOC.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치에 있어서, 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리는,Also, in the battery charge / discharge device for an uninterruptible power supply according to the embodiment of the present invention, the first battery and the second battery may be charged /

단일 배터리를 포함하는 배터리 셀, 복수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 스택, 복수의 배터리 스택들을 포함하는 배터리 모듈 및 복수의 배터리 모듈들을 포함하는 배터리 랙으로 이루어진 그룹 중 하나를 포함할 수 있다.A battery pack including a single battery, a battery stack including a plurality of battery cells, a battery module including a plurality of battery stacks, and a battery rack including a plurality of battery modules.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치에 있어서, 상기 제어부는,In the battery charge / discharge device for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention,

계통 전원으로부터 전력 공급이 중단되는 경우, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 제어하여, 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리를 병렬로 연결하고, 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리의 전력을 상기 전력 조절 시스템을 통해 부하에 제공할 수 있다.And controlling the first switch and the second switch to connect the first battery and the second battery in parallel when the power supply from the system power supply is interrupted and to control the power of the first battery and the second battery And can be provided to the load through the power regulation system.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치에 있어서, 상기 전력 전달부는,Further, in the battery charge / discharge device for an uninterruptible power supply according to the embodiment of the present invention,

직류(DC) 전력을 교류(AC) 전력으로 변환하거나 교류(AC) 전력을 직류(DC) 전력으로 변환하는 전력 조절 시스템;A power conditioning system for converting direct current (DC) power to alternating current (AC) power or converting alternating current (AC) power to direct current (DC) power;

제1 단자가 상기 전력 조절 시스템의 제1 단과 연결되고, 제3 단자는 부하 및 계통 전원에 연결되며 제4 단자는 개방되어 있는 제3 스위치;A third switch having a first terminal connected to the first end of the power regulation system, a third terminal connected to the load and the system power supply, and a fourth terminal open;

상기 전력 조절 시스템으로부터 상기 제3 스위치를 통해 입력되는 교류(AC) 전력을 직류(DC) 전력으로 변환하기 위한 AC/DC 변환기;An AC / DC converter for converting AC power inputted from the power regulation system through the third switch to DC power;

제1 단자는 상기 제1 배터리에 연결되고, 제2 단자는 상기 전력 조절 시스템의 제2 단에 연결되며, 제3 단자는 개방되어 있고, 제4 단자는 상기 AC/DC 변환기의 출력에 연결되어 있는 제4 스위치; 및The first terminal is connected to the first battery, the second terminal is connected to the second end of the power regulation system, the third terminal is open, and the fourth terminal is connected to the output of the AC / DC converter A fourth switch; And

제1 단자는 상기 제2 배터리에 연결되고, 제2 단자는 상기 전력 조절 시스템의 제2 단에 연결되며, 제3 단자는 개방되어 있고, 제4 단자는 상기 AC/DC 변환기의 출력에 연결되어 있는 제5 스위치를 포함하고,The first terminal is connected to the second battery, the second terminal is connected to the second end of the power regulation system, the third terminal is open, and the fourth terminal is connected to the output of the AC / DC converter And a fifth switch,

상기 제어부는, 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리의 충전 상태에 기반하여, 상기 제3 스위치, 상기 제4 스위치 및 상기 제5 스위치를 제어할 수 있다.The control unit may control the third switch, the fourth switch, and the fifth switch based on a state of charge of the first battery and the second battery.

본 발명의 실시예에 의한 제1 배터리, 제2 배터리, 전력 전달부 및 제어부를 포함하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법은,According to an embodiment of the present invention, there is provided a battery charge / discharge method for an uninterruptible power supply including a first battery, a second battery, a power transfer unit,

(A) 상기 제어부가 상호 충전 시간이 도래했는지를 판단하는 단계로서, 상호 충전 시간이 도래하지 않은 것으로 판단하는 경우, 계속해서 상호 충전 시간이 도래했는지를 판단하는 단계;(A) determining whether mutual charging time has arrived, if the control unit determines that mutual charging time has not arrived, determining whether mutual charging time has arrived;

(B) 상기 단계 (A)에서 상호 충전 시간이 도래했다고 판단하는 경우, 상기 전력 전달부를 제어하여 상기 제2 배터리로부터 상기 제1 배터리로 전력을 이동하여 상기 제1 배터리를 만충전 미만의 SOC로 충전하는 단계;(B) if it is determined in step (A) that the mutual charging time has come, controlling the power transfer unit to transfer power from the second battery to the first battery to transfer the first battery to the SOC of less than full charge Charging;

(C) 상기 제어부가 상호 충전 시간이 도래했는지를 판단하는 단계로서, 상호 충전 시간이 도래하지 않은 것으로 판단하는 경우, 계속해서 상호 충전 시간이 도래했는지를 판단하는 단계;(C) determining whether mutual charging time has arrived, if the control unit determines that mutual charging time has not arrived, determining whether mutual charging time has arrived;

(D) 상기 단계 (C)에서 상호 충전 시간이 도래했다고 판단하는 경우, 상기 전력 전달부를 제어하여 상기 제1 배터리로부터 상기 제2 배터리로 전력을 이동하여 상기 제2 배터리를 만충전 미만의 SOC로 충전하는 단계를 포함할 수 있다.(D) If it is determined in step (C) that the mutual charging time has come, the power transferring unit is controlled to transfer power from the first battery to the second battery so that the second battery is charged to the SOC of less than full charge And charging.

본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법은, 상기 단계 (A) 이전에,The method for charging and discharging a battery for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention is characterized in that, prior to the step (A)

(1) 상기 제1 배터리의 충전 상태가 만충전 미만의 목표 방전 SOC 미만인지를 판단하고, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC 미만이 아닌 경우 상기 단계 (A)로 진행하는 단계; 및(1) determining whether the charge state of the first battery is less than the target discharge SOC less than the full charge, and proceeding to step (A) if the charge state of the first battery is not less than the target discharge SOC; And

(2) 상기 단계 (1)에서 상기 제1 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC 미만인 것으로 판단하는 경우, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC가 될 때까지 전력 조절 시스템을 통해 계통 전원으로 상기 제1 배터리를 충전하고 상기 단계 (A)로 진행하는 단계를 더 포함할 수 있다.(2) If it is determined in step (1) that the charging state of the first battery is less than the target discharging SOC, Charging the first battery with the first battery and proceeding to step (A).

본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법은, 상기 단계 (C) 이전에,The method for charging and discharging a battery for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention is characterized in that, prior to the step (C)

(3) 상기 제2 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC 미만인지를 판단하고, 상기 제2 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC 미만이 아닌 경우 상기 단계 (C)로 진행하는 단계; 및(3) determining whether the state of charge of the second battery is less than the target discharge SOC, and proceeding to step (C) if the state of charge of the second battery is not less than the target discharge SOC; And

(4) 상기 단계 (3)에서 상기 제2 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC 미만인 것으로 판단하는 경우, 상기 제2 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC가 될 때까지 전력 조절 시스템을 통해 계통 전원으로 상기 제2 배터리를 충전하고 상기 단계 (C)로 진행하는 단계를 더 포함할 수 있다.(4) If it is determined in step (3) that the state of charge of the second battery is less than the target discharge SOC, Charging the second battery and proceeding to step (C).

본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법은, 상기 단계 (B) 이후에,The method for charging and discharging a battery for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention is characterized in that after step (B)

(5) 상기 제1 배터리의 충전 상태가 만충전 미만의 목표 충전 SOC인지를 판단하는 단계로서, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 상기 목표 충전 SOC인 것으로 판단하는 경우, 상기 단계 (3)으로 진행하고, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 상기 목표 충전 SOC가 아니라고 판단하는 경우, 상기 단계 (B)로 진행하는 단계를 더 포함할 수 있다.(5) determining whether the charge state of the first battery is a target charge SOC of less than full charge, and when it is determined that the charge state of the first battery is the target charge SOC, proceeding to step (3) And if it is determined that the charge state of the first battery is not the target charge SOC, proceeding to step (B).

본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법은, 상기 단계 (D) 이후에,The method for charging and discharging a battery for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention is characterized in that after step (D)

(6) 상기 제2 배터리의 충전 상태가 상기 목표 충전 SOC인지를 판단하는 단계로서, 상기 제2 배터리의 충전 상태가 상기 목표 충전 SOC인 것으로 판단하는 경우, 상기 단계 (1)로 진행하고, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 상기 목표 충전 SOC가 아니라고 판단하는 경우, 상기 단계 (D)로 진행하는 단계를 더 포함할 수 있다.(6) determining whether the charging state of the second battery is the target charging SOC, and if it is determined that the charging state of the second battery is the target charging SOC, proceeding to step (1) If it is determined that the charge state of the first battery is not the target charge SOC, proceeding to step (D).

본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법에 있어서, 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리는 리튬이온 배터리를 포함할 수 있다.In the battery charging and discharging method for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention, the first battery and the second battery may include a lithium ion battery.

본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법에 있어서, 상기 목표 방전 SOC는 40% 내지 50%이고, 상기 목표 충전 SOC는 80% 내지 90%일 수 있다.In the method for charging and discharging a battery for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention, the target discharge SOC may be 40% to 50% and the target charge SOC may be 80% to 90%.

본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법에 있어서, 초기에 상기 제1 배터리의 충전 상태는 50%이고 상기 제2 배터리의 충전 상태는 80%일 수 있다.In the charging and discharging method for a battery for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention, the charging state of the first battery may be initially 50% and the charging state of the second battery may be 80%.

본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법에 있어서, 상기 상호 충전 시간의 주기는 90일, 120일, 150일, 180일, 210일, 240일, 270일, 300일, 330일 및 360일 중 하나를 포함할 수 있다.In the battery charging and discharging method for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention, the cycle time of the mutual charging time is 90 days, 120 days, 150 days, 180 days, 210 days, 240 days, 270 days, Days and 360 days.

본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법은, 계통 전원으로부터 전력 공급이 중단되는 경우, 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리를 병렬로 연결하여 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리의 전력을 전력 조절 시스템을 통해 부하에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for charging and discharging a battery for an uninterruptible power supply unit according to an embodiment of the present invention is a method for charging and discharging a battery for an uninterruptible power supply unit in which, when power supply from a system power source is interrupted, the first battery and the second battery are connected in parallel, Lt; RTI ID = 0.0 > power control system. ≪ / RTI >

본 발명에 의하면, 배터리의 수명 단축을 방지하여 배터리의 수명을 연장할 수 있고, 정전시에도 부하에 충분한 전력을 안정적으로 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent shortening of the service life of the battery, thereby prolonging the service life of the battery, and stably supplying sufficient power to the load even during a power failure.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법의 흐름도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치의 블록도.1 is a block diagram of a battery charge / discharge device for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention;
2 is a flow chart of a battery charge / discharge method for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a battery charge / discharge device for an uninterruptible power supply according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings.

또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.Also, terms such as " first, "" second," and the like are used to distinguish one element from another element, and the element is not limited thereto.

이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법의 흐름도이다.FIG. 1 is a block diagram of a battery charging and discharging apparatus for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of a battery charging and discharging method for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치는, 전력 전달부(170) 및 제어부(130)를 포함한다.The battery charging and discharging apparatus for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes a power transmitting unit 170 and a control unit 130.

전력 전달부(170)는, 제1 배터리(100)로부터 전력을 공급받아 제2 배터리(120)로 전력을 전달하거나, 제2 배터리(120)로부터 전력을 공급받아 제1 배터리(100)로 전력을 전달한다.The power transfer unit 170 receives power from the first battery 100 and transfers power to the second battery 120 or receives power from the second battery 120 to supply power to the first battery 100, .

또한, 제어부(130)는, 제1 배터리(100)와 제2 배터리(120)의 충전 상태(SOC)에 따라 전력 전달부(170)를 제어하여, 주기적으로, 만충전 미만의 목표 충전 SOC(SOC_C)로 충전되어 있는 배터리의 전력을 목표 충전 SOC(SOC_C) 미만의 목표 방전 SOC(SOC_D)로 충전되어 있는 배터리로 전달하여, 목표 충전 SOC(SOC_C)로 충전되어 있는 배터리는 목표 방전 SOC(SOC_D)의 충전 상태가 되도록 하고, 목표 방전 SOC(SOC_D)로 충전되어 있는 배터리는 목표 충전 SOC(SOC_C)의 충전 상태가 되도록 한다.The control unit 130 controls the power transfer unit 170 according to the state of charge (SOC) of the first battery 100 and the second battery 120 to periodically output the target charge SOC (SOC_C) to a battery that is charged to a target discharge SOC (SOC_D) that is less than the target charge SOC (SOC_C), and the battery charged to the target charge SOC (SOC_C) ), And the battery charged with the target discharge SOC (SOC_D) becomes the charged state of the target charge SOC (SOC_C).

상기 제1 배터리(100) 및 상기 제2 배터리(120)는 리튬이온 배터리를 포함하고, 상기 목표 충전 SOC(SOC_C)는 80% 내지 90%이고, 상기 목표 방전 SOC(SOC_D)는 40% 내지 50%일 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 실시예에서, 목표 충전 SOC(SOC_C)는 80%이고, 목표 방전 SOC(SOC_D)는 50%라고 가정한다.Wherein the first battery 100 and the second battery 120 comprise a lithium ion battery and the target SOC SOC_C is 80% to 90% and the target SOC SOC_D is 40% to 50% %, But the present invention is not limited thereto. In this embodiment, it is assumed that the target charge SOC (SOC_C) is 80% and the target discharge SOC (SOC_D) is 50%.

상기 배터리의 충방전 주기는 90일, 120일, 150일, 180일, 210일, 240일, 270일, 300일, 330일 및 360일 중 하나를 포함할 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.The charge and discharge cycle of the battery may include one of 90 days, 120 days, 150 days, 180 days, 210 days, 240 days, 270 days, 300 days, 330 days and 360 days, but the present invention is not limited thereto Do not.

상기 전력 전달부(170)는, 제1 단자(11)가 제1 배터리(100)와 연결되고 제2 단자(12)가 전력 조절 시스템(PCS: 140)에 연결되며 제4 단자(14)는 개방되어 있는 제1 스위치(SW1)과, 제1 단자(21)가 제2 배터리(120)와 연결되고 제2 단자(22)가 전력 조절 시스템(140)에 연결되며 제4 단자(24)는 개방되어 있는 제2 스위치(SW2) 및 제1 스위치(SW1)의 제3 단자(13)와 제2 스위치(SW2)의 제3 단자(23) 사이에 연결된 양방향 DC/DC 컨버터(110)를 포함한다.The power transmission unit 170 includes a first terminal 11 connected to the first battery 100 and a second terminal 12 connected to the power regulation system PCS 140, The first terminal 21 is connected to the second battery 120 and the second terminal 22 is connected to the power regulation system 140 and the fourth terminal 24 is connected to the power control system 140. [ Way DC / DC converter 110 connected between the third terminal 13 of the first switch SW1 and the third terminal 23 of the second switch SW2 do.

상기 제1 스위치(SW1)의 제1 단자(11)는 제어부(130)의 제어 신호(CS1)에 따라 제2 단자(12), 제3 단자(13) 및 제4 단자(14) 중 하나의 단자에 전기적으로 연결되고, 제2 스위치(SW2)의 제1 단자(21)는 제어부(130)의 제어 신호(CS2)에 따라 상기 제2 단자(22), 제3 단자(23) 및 제4 단자(24) 중 하나의 단자에 전기적으로 연결된다.The first terminal 11 of the first switch SW1 is connected to one of the second terminal 12, the third terminal 13 and the fourth terminal 14 according to the control signal CS1 of the controller 130 And the first terminal 21 of the second switch SW2 is electrically connected to the second terminal 22, the third terminal 23 and the fourth terminal 23 according to the control signal CS2 of the controller 130. [ And is electrically connected to one of the terminals 24.

상기 전력 조절 시스템(PCS: Power Conditioning System, 140)은 직류(DC) 전력을 교류(AC) 전력으로 변환하거나 교류(AC) 전력을 직류(DC) 전력으로 변환하여 출력하며, 부하(150) 및 계통 전원(160)에 연결되어 있다. 또한, 양방향 DC/DC 컨버터(110)는 제어부(130)의 제어 신호(CS3)에 따라 제1 배터리(100)와 제2 배터리(120) 상호 간에 직류(DC) 전력을 서로 전달하도록 동작한다.The power conditioning system 140 converts DC power to AC power or converts AC power to DC power and outputs the DC power to the load 150 and / And is connected to the system power supply 160. The bidirectional DC / DC converter 110 operates to transfer DC power between the first battery 100 and the second battery 120 according to the control signal CS3 of the controller 130. [

상기 제어부(130)는, 제1 배터리(100)의 SOC가 목표 방전 SOC(SOC_D) 미만인 경우, 제1 스위치(SW1)를 제어하여 PCS(140)를 통해 계통 전원(160)으로부터 전력을 공급받아 제1 배터리(100)를 목표 방전 SOC(SOC_D)까지 충전하고, 제2 배터리(120)의 SOC가 목표 방전 SOC(SOC_D) 미만인 경우, 제2 스위치(SW2)를 제어하여 PCS(140)를 통해 계통 전원(160)으로부터 전력을 공급받아 제2 배터리(120)를 목표 방전 SOC(SOC_D)까지 충전할 수 있다.When the SOC of the first battery 100 is less than the target discharge SOC (SOC_D), the controller 130 controls the first switch SW1 to receive power from the system power supply 160 through the PCS 140 When the first battery 100 is charged to the target discharge SOC (SOC_D) and the SOC of the second battery 120 is less than the target discharge SOC (SOC_D), the second switch SW2 is controlled to connect to the PCS 140 The second battery 120 can be charged up to the target discharge SOC (SOC_D) by receiving power from the system power source 160. [

또한, 상기 제어부(130)는, SOC의 초기 설정시, 제1 배터리(100)의 SOC가 목표 충전 SOC(SOC_C) 미만인 경우, 제1 스위치(SW1)를 제어하여 PCS(140)를 통해 계통 전원(160)으로부터 전력을 공급받아 제1 배터리(100)를 목표 충전 SOC(SOC_C)까지 충전하거나, 제2 배터리(120)의 SOC가 목표 충전 SOC(SOC_C) 미만인 경우, 제2 스위치(SW2)를 제어하여 PCS(140)를 통해 계통 전원(160)으로부터 전력을 공급받아 제2 배터리(120)를 목표 충전 SOC(SOC_C)까지 충전할 수 있다.When the SOC of the first battery 100 is less than the target charge SOC (SOC_C), the controller 130 controls the first switch SW1 to supply power to the system power supply through the PCS 140, When the first battery 100 is charged to the target charge SOC SOC_C by receiving power from the first battery 160 and the SOC of the second battery 120 is less than the target charge SOC SOC_C, And power is supplied from the system power source 160 through the PCS 140 to charge the second battery 120 to the target charge SOC SOC_C.

한편, 상기 제1 배터리(100) 및 상기 제2 배터리(120)는, 단일 배터리를 포함하는 배터리 셀, 복수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 스택, 복수의 배터리 스택들을 포함하는 배터리 모듈 및 복수의 배터리 모듈들을 포함하는 배터리 랙으로 이루어진 그룹 중 하나일 수 있지만, 본 발명의 배터리는 이에 한정되지 않는다.The first battery 100 and the second battery 120 may include a battery cell including a single battery, a battery stack including a plurality of battery cells, a battery module including a plurality of battery stacks, And a battery rack comprising modules. However, the battery of the present invention is not limited thereto.

또한, 상기 제어부(130)는, 정전시, 즉 계통 전원(160)으로부터 전력 공급이 중단되는 경우, 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)를 제어하여 제1 배터리(100)와 제2 배터리(120)를 병렬로 연결하고, 제1 배터리(100)와 제2 배터리(120)의 전력을 PCS(140)를 통해 부하(150)에 제공한다.The control unit 130 may control the first switch SW1 and the second switch SW2 when the power supply from the system power supply 160 is stopped during a power failure, 2 batteries 120 in parallel and supplies the power of the first battery 100 and the second battery 120 to the load 150 via the PCS 140. [

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치의 동작을 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법의 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.The operation of the battery charging and discharging apparatus for an uninterruptible power supply according to the embodiment of the present invention will be described with reference to a flowchart of a battery charging and discharging method for an uninterruptible power supply unit according to an embodiment of the present invention shown in FIG. do.

초기에 제1 배터리(100)의 충전 상태(SOC)는 40%이고 제2 배터리의 충전 상태(SOC)는 80%라고 가정한다. 또한, 목표 방전 SOC(SOC_D)는 50%이고, 목표 충전 SOC(SOC_C)는 80%로 설정되었다고 가정한다. 본 실시예에서, 제1 배터리(100)와 제2 배터리(120)의 초기 상태를 상기와 같이 각각 40%, 80%라고 가정하였지만, 이것은 본 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 것이다. 만약 제1 배터리(100)와 제2 배터리(120)의 초기 충전 상태가 임의의 SOC로 충전된 상태인 경우, 동작 초기에, 제어부(130)는 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)를 제어하여, 제1 배터리(100)를 50%까지 충전하여 목표 방전 SOC(SOC_D)로 충전하고, 제2 배터리(120)를 80%까지 충전하여 목표 충전 SOC(SOC_C)로 충전하도록 동작할 수 있다.Initially, it is assumed that the first state of charge (SOC) of the first battery 100 is 40% and the state of charge (SOC) of the second battery is 80%. It is also assumed that the target discharge SOC (SOC_D) is 50% and the target charge SOC (SOC_C) is set at 80%. In the present embodiment, the initial states of the first battery 100 and the second battery 120 are assumed to be 40% and 80%, respectively, as described above. However, For illustrative purposes. If the initial charging state of the first battery 100 and the second battery 120 is charged with an arbitrary SOC, the controller 130 controls the first switch SW1 and the second switch SW2 To charge the first battery 100 to the target discharge SOC SOC_D and to charge the second battery 120 to the target charge SOC SOC_C up to 80% .

단계 S200에서, 제어부(130)는, 제1 배터리(100)의 충전 상태(SOC)가 목표 방전 SOC(SOC_D)인 50% 미만인지를 판단하고, 제1 배터리(100)의 충전 상태가 목표 방전 SOC(SOC_D)인 50% 미만이 아닌 경우 다음 단계인 S204로 진행한다.In step S200, the controller 130 determines whether the state of charge (SOC) of the first battery 100 is less than 50% of the target discharge SOC (SOC_D). If the state of charge of the first battery 100 is less than 50% If it is not less than 50% of the SOC (SOC_D), the process proceeds to the next step S204.

초기에 제1 배터리(100)의 충전 상태(SOC)는 40%이고 SOC_D는 50%라고 가정했으므로, 단계 S202로 진행하게 되고, 단계 S202에서 제1 배터리(100)의 SOC가 목표 방전 SOC(SOC_D)인 50%가 될 때까지 제어부(130)는 제1 스위치(SW1)를 제어하여 계통 전원(160)의 전력을 PCS(140)를 통해 공급받아 제1 배터리(100)를 충전한다.(SOC) of the first battery 100 is 40% and the SOC_D is 50%, the process proceeds to step S202. In step S202, the SOC of the first battery 100 is determined as the target discharge SOC (SOC_D The control unit 130 controls the first switch SW1 to supply the power of the system power supply 160 through the PCS 140 to charge the first battery 100. [

단계 S202의 상세 동작은 다음과 같다. 제어부(130)는 제1 스위치(SW1)에 제어 신호(CS1)를 출력하여 제1 스위치(SW1)의 제1 단자(11)가 제2 단자(12)와 전기적으로 접속되게 한다. 그러면, 계통 전원(160)으로부터의 전력이 PCS(140)를 통해 제1 스위치(SW1)를 경유하여 제1 배터리(100)에 공급된다. 제어부(130)는 제1 배터리(100)의 SOC를 감지하여 제1 배터리(100)의 SOC가 목표 방전 SOC(SOC_D)인 50%가 될 때까지 제1 배터리(100)를 충전하고, 제1 배터리(100)의 SOC가 목표 방전 SOC(SOC_D)인 50%가 되면, 제1 스위치(SW1)를 제어하여 충전을 중단한다.The detailed operation of step S202 is as follows. The control unit 130 outputs a control signal CS1 to the first switch SW1 so that the first terminal 11 of the first switch SW1 is electrically connected to the second terminal 12. [ Then, the power from the system power supply 160 is supplied to the first battery 100 via the PCS 140 via the first switch SW1. The control unit 130 detects the SOC of the first battery 100 and charges the first battery 100 until the SOC of the first battery 100 reaches 50% of the target discharge SOC (SOC_D) When the SOC of the battery 100 reaches 50% of the target discharge SOC (SOC_D), the first switch SW1 is controlled to stop charging.

단계 S204에서, 제어부(130)는 상호 충전 시간이 도래했는지를 판단한다. 상기 단계 S204에서 상호 충전 시간이 도래했다고 판단하는 경우, 단계 S206에서, 제어부(130)는 제2 스위치(SW2)에 제어 신호(CS2)를 출력하여 제2 스위치(SW2)의 제1 단자(21)와 제3 단자(23)가 전기적으로 접속되게 하고, 제1 스위치(SW1)에 제어 신호(CS1)를 출력하여 제1 스위치(SW1)의 제1 단자(11)가 제3 단자(13)와 전기적으로 접속되게 한다. 그러면, 제2 배터리(120)의 전력이 제2 스위치(SW2), 양방향 DC/DC 컨버터(110) 및 제1 스위치(SW1)를 경유하여 제1 배터리(100)로 이동함으로써 제2 배터리(120)의 전력이 제1 배터리(100)로 충전된다. 만약 단계 S204에서 제어부(130)가 상호 충전 시간이 도래하지 않았다고 판단하는 경우에는, 계속해서 상호 충전 시간이 도래했는지를 판단한다.In step S204, the control unit 130 determines whether mutual charging time has come. If it is determined in step S204 that the charging time has come, the control unit 130 outputs a control signal CS2 to the second switch SW2 in step S206 so that the first terminal 21 of the second switch SW2 The first terminal 11 of the first switch SW1 is electrically connected to the third terminal 13 by outputting the control signal CS1 to the first switch SW1, As shown in FIG. The power of the second battery 120 is then transferred to the first battery 100 via the second switch SW2, the bidirectional DC / DC converter 110 and the first switch SW1, ) Is charged to the first battery 100. [0053] If the controller 130 determines in step S204 that the charging time has not reached each other, it is determined whether or not mutual charging time has arrived.

단계 S208에서, 제어부(130)는 제1 배터리(100)의 SOC가 목표 충전 SOC(SOC_C)인 80%인지를 판단하고, 제1 배터리(100)의 SOC가 목표 충전 SOC(SOC_C)인 80%인 것으로 판단하는 경우, 다음 단계인 S210으로 진행하고, 제1 배터리(100)의 SOC가 목표 충전 SOC(SOC_C)인 80%가 아니라고 판단하는 경우, 단계 S206으로 다시 돌아가서 제2 배터리(120)로부터의 전력을 제1 배터리(100)로 이동시켜 제2 배터리(120)로부터 제1 배터리(100)로의 충전을 계속 진행한다.In step S208, the controller 130 determines whether the SOC of the first battery 100 is 80% of the target SOC (SOC_C), and determines whether the SOC of the first battery 100 is 80% of the target SOC (SOC_C) The process proceeds to step S 210 where it is determined that the SOC of the first battery 100 is not 80% of the target charge SOC (SOC_C). Then, the process returns to step S 206 to return from the second battery 120 The charging of the first battery 100 is continued from the second battery 120 by moving the power of the first battery 100 to the first battery 100.

단계 S210에서, 제어부(130)는, 제2 배터리(120)의 충전 상태(SOC)가 목표 방전 SOC(SOC_D)인 50% 미만인지를 판단하고, 제2 배터리(120)의 충전 상태가 목표 방전 SOC(SOC_D)인 50% 미만이 아닌 경우 다음 단계인 S214로 진행한다.In step S210, the controller 130 determines whether the state of charge (SOC) of the second battery 120 is less than 50% of the target discharge SOC (SOC_D) If it is not less than 50% of the SOC (SOC_D), the process proceeds to the next step S214.

만일 제2 배터리(120)의 충전 상태(SOC)가 50%라면, 다음 단계인 단계 S214로 진행하게 되고, 만일 제2 배터리(120)의 충전 상태(SOC)가 50% 미만인 경우, 단계 S212로 진행하여 제2 배터리(120)의 SOC가 목표 방전 SOC(SOC_D)인 50%가 될 때까지 제어부(130)는 제2 스위치(SW2)를 제어하여 계통 전원(160)의 전력을 PCS(140)를 통해 공급받아 제2 배터리(120)를 충전한다.If the state of charge (SOC) of the second battery 120 is 50%, the process proceeds to the next step S214. If the state of charge (SOC) of the second battery 120 is less than 50%, the process proceeds to step S212 The control unit 130 controls the second switch SW2 until the SOC of the second battery 120 reaches 50% of the target discharge SOC (SOC_D) And the second battery 120 is charged.

단계 S212의 상세 동작은 다음과 같다. 제어부(130)는 제2 스위치(SW2)에 제어 신호(CS2)를 출력하여 제2 스위치(SW2)의 제1 단자(21)가 제2 단자(22)와 전기적으로 접속되게 한다. 그러면, 계통 전원(160)으로부터의 전력이 PCS(140)를 통해 제2 스위치(SW2)를 경유하여 제2 배터리(120)에 공급된다. 제어부(130)는 제2 배터리(120)의 SOC를 감지하여 제2 배터리(120)의 SOC가 목표 방전 SOC(SOC_D)인 50%가 될 때까지 제2 배터리(120)를 충전하고, 제2 배터리(120)의 SOC가 목표 방전 SOC(SOC_D)인 50%가 되면, 제2 스위치(SW2)를 제어하여 충전을 중단한다.The detailed operation of step S212 is as follows. The control unit 130 outputs a control signal CS2 to the second switch SW2 so that the first terminal 21 of the second switch SW2 is electrically connected to the second terminal 22. Then, power from the system power supply 160 is supplied to the second battery 120 via the PCS 140 via the second switch SW2. The control unit 130 detects the SOC of the second battery 120 and charges the second battery 120 until the SOC of the second battery 120 reaches 50% of the target discharge SOC (SOC_D) When the SOC of the battery 120 reaches 50% of the target discharge SOC (SOC_D), the second switch SW2 is controlled to stop charging.

단계 S214에서, 제어부(130)는 상호 충전 시간이 도래했는지를 판단한다. 상기 단계 S214에서 상호 충전 시간이 도래했다고 판단하는 경우, 단계 S216에서, 제어부(130)는 제1 스위치(SW1)에 제어 신호(CS1)를 출력하여 제1 스위치(SW1)의 제1 단자(11)와 제3 단자(13)가 전기적으로 접속되게 하고, 제2 스위치(SW2)에 제어 신호(CS2)를 출력하여 제2 스위치(SW2)의 제1 단자(21)가 제3 단자(23)와 전기적으로 접속되게 한다. 그러면, 제1 배터리(100)의 전력이 제1 스위치(SW1), 양방향 DC/DC 컨버터(110) 및 제2 스위치(SW2)를 경유하여 제2 배터리(120)로 이동함으로써 제1 배터리(100)의 전력이 제2 배터리(120)로 충전된다. 만약 단계 S214에서 제어부(130)가 상호 충전 시간이 도래하지 않았다고 판단하는 경우에는, 계속해서 상호 충전 시간이 도래했는지를 판단한다.In step S214, the control unit 130 determines whether mutual charging time has arrived. If it is determined in step S214 that the mutual charging time has come, the control unit 130 outputs a control signal CS1 to the first switch SW1 in step S216 so that the first terminal SW1 of the first switch SW1 And the third terminal 13 and the control signal CS2 to the second switch SW2 so that the first terminal 21 of the second switch SW2 is electrically connected to the third terminal 23, As shown in FIG. The power of the first battery 100 is then transferred to the second battery 120 via the first switch SW1, the bidirectional DC / DC converter 110 and the second switch SW2, Is charged to the second battery 120. [0050] If the control unit 130 determines in step S214 that the charging time has not arrived, it is determined whether or not mutual charging time has come.

단계 S218에서, 제어부(130)는 제2 배터리(120)의 SOC가 목표 충전 SOC(SOC_C)인 80%인지를 판단하고, 제2 배터리(120)의 SOC가 목표 충전 SOC(SOC_C)인 80%인 것으로 판단하는 경우, 처음 단계인 단계 S200으로 진행하고, 제2 배터리(120)의 SOC가 목표 충전 SOC(SOC_C)인 80%가 아니라고 판단하는 경우, 단계 S216으로 다시 돌아가서 제1 배터리(100)로부터 제2 배터리(120)로의 충전을 계속 진행한다.In step S218, the controller 130 determines whether the SOC of the second battery 120 is 80% of the target charging SOC (SOC_C), and determines whether the SOC of the second battery 120 is 80% of the target charging SOC (SOC_C) The flow returns to step S216 to return to step S216 where it is determined whether the SOC of the second battery 120 is equal to 80% of the target SOC (SOC_C) The charging of the second battery 120 is continued.

한편, 정전시, 즉 계통 전원(160)으로부터 전력 공급이 중단되는 경우, 제어부(130)는 무정전 전원장치(UPS)의 제어부(미도시)로부터 입력되는 정전 감지 신호(Int)에 기반하여 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)를 제어하여, 제1 배터리(100)와 제2 배터리(120)를 병렬로 연결함으로써 제1 배터리(100)와 제2 배터리(120)의 전력을 PCS(140)를 통해 부하(150)에 제공한다.On the other hand, when the power supply from the system power supply 160 is interrupted at the time of a power failure, the controller 130 controls the first power supply unit 160 based on the power failure detection signal Int input from the control unit (not shown) of the uninterruptible power supply The power of the first battery 100 and the power of the second battery 120 can be controlled by controlling the switches SW1 and SW2 by connecting the first battery 100 and the second battery 120 in parallel, To the load (150).

상기에서, 목표 방전 SOC(SOC_D)는 40% 내지 50%일 수 있고, 목표 충전 SOC(SOC_C)는 80% 내지 90%일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 초기에 제1 배터리(100)의 충전 상태는 목표 방전 SOC(SOC_D)인 50%일 수 있고, 제2 배터리(120)의 충전 상태는 목표 충전 SOC(SOC_C)인 80%일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In the above, the target discharge SOC (SOC_D) may be 40% to 50% and the target charge SOC (SOC_C) may be 80% to 90%, but is not limited thereto. Also, the initial state of charge of the first battery 100 may be 50% of the target discharge SOC (SOC_D), and the state of charge of the second battery 120 may be 80% of the target state of charge SOC (SOC_C) But is not limited thereto.

또한, 정전시 무정전 전원장치(UPS)에 안정적으로 충분한 전력을 제공하기 위하여, 제1 배터리(100)의 SOC와 제2 배터리(120)의 SOC를 합할 경우 100% 이상이 되도록, 목표 충전 SOC(SOC_C)와 목표 방전 SOC(SOC_D)의 합은 100% 이상이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.In order to stably supply sufficient power to the uninterruptible power supply (UPS) in the event of a power failure, the target SOC (SOC) of the first battery 100 and the target SOC SOC_C) and the target discharge SOC (SOC_D) is set to be equal to or greater than 100%.

또한, 배터리들 간의 상호 충전 시간, 즉 상호 충전 주기는 90일, 120일, 150일, 180일, 210일, 240일, 270일, 300일, 330일 및 360일 중 하나를 포함할 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.Also, the mutual charge time between batteries, that is, the mutual charge cycle may include one of 90 days, 120 days, 150 days, 180 days, 210 days, 240 days, 270 days, 300 days, 330 days, and 360 days , But the present invention is not limited thereto.

상기와 같이, 본 발명의 실시예에서는, 제1 배터리(100)와 제2 배터리(120)를 만충전 상태가 되지 않도록 충전하고, 주기적으로, 예를 들어, 90일마다, 제2 배터리(120)의 전력을 제1 배터리(100)로 이동하거나, 제1 배터리(100)의 전력을 제2 배터리(120)로 이동한다. 이와 같이, 본 발명에 의하면, 배터리들을 만충전 상태가 되지 않도록 충전하고, 배터리들 상호 간에 주기적으로 충방전을 하게 함으로써, 즉, 배터리들 간에 SOC를 스윙할 수 있게 함으로써, 배터리가 장기간 충방전 없이 유지되지 않도록 하여 배터리의 수명이 단축되는 것을 방지하여 배터리의 수명을 연장할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, the first battery 100 and the second battery 120 are charged so as not to be in the full charge state, and the second battery 120 (for example, To the first battery 100 or to move the power of the first battery 100 to the second battery 120. [ As described above, according to the present invention, by charging the batteries so as not to be in the full charge state and periodically charging and discharging the batteries, that is, by allowing the SOC to swing between the batteries, The life of the battery can be prevented from being shortened and the life of the battery can be prolonged.

또한, 본 발명에 의하면 제1 배터리(100)의 SOC와 제2 배터리(120)의 SOC를 합할 경우 100% 이상이 되도록 함으로써, 정전시, 제1 배터리(100)와 제2 배터리(120)를 병렬로 연결하여 충분한 전력을 안정적으로 부하에 제공할 수 있다.According to the present invention, when the sum of the SOC of the first battery 100 and the SOC of the second battery 120 is equal to or greater than 100%, the first battery 100 and the second battery 120 It is possible to provide sufficient power to the load stably by connecting in parallel.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치의 블록도이다.3 is a block diagram of a battery charge / discharge device for an uninterruptible power supply according to another embodiment of the present invention.

도 3의 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치는, 전력 전달부로서, 전력 조절 시스템(PCS, 320), 제3 스위치(SW3), AC/DC 변환기(350), 제4 스위치(SW4) 및 제5 스위치(SW5)를 포함한다. 3 includes a power control system (PCS) 320, a third switch SW3, an AC / DC converter 350, a fourth switch SW4, 5 switch SW5.

전력 조절 시스템(320)은 DC를 AC로 변환하거나 AC를 DC로 변환하는 장치이다. 제3 스위치(SW3)의 제1 단자(31)는 전력 조절 시스템(320)의 제1 단과 연결되고, 제3 단자(33)는 부하(310) 및 계통 전원(300)에 연결되며 제4 단자(34)는 개방되어 있다.The power regulation system 320 is a device that converts DC to AC or converts AC to DC. The first terminal 31 of the third switch SW3 is connected to the first end of the power regulation system 320 and the third terminal 33 is connected to the load 310 and the system power supply 300, (34) is open.

AC/DC 변환기(350)는 전력 조절 시스템(320)으로부터 제3 스위치(SW3)를 통해 입력되는 AC를 DC로 변환한다. 제4 스위치(SW4)의 제1 단자(41)는 제1 배터리(330)에 연결되고, 제2 단자(42)는 전력 조절 시스템(320)의 제2 단에 연결되며, 제3 단자(43)는 개방되어 있고, 제4 단자(44)는 AC/DC 변환기(350)의 출력에 연결되어 있다.The AC / DC converter 350 converts AC input from the power regulation system 320 through the third switch SW3 to DC. The first terminal 41 of the fourth switch SW4 is connected to the first battery 330 and the second terminal 42 is connected to the second terminal of the power regulation system 320 and the third terminal 43 And the fourth terminal 44 is connected to the output of the AC / DC converter 350.

제5 스위치(SW5)의 제1 단자(51)는 제2 배터리(340)에 연결되고, 제2 단자(52)는 전력 조절 시스템(350)의 제2 단에 연결되며, 제3 단자(53)는 개방되어 있고, 제4 단자(54)는 AC/DC 변환기(350)의 출력에 연결되어 있다.The first terminal 51 of the fifth switch SW5 is connected to the second battery 340 and the second terminal 52 is connected to the second terminal of the power regulation system 350 and the third terminal 53 And the fourth terminal 54 is connected to the output of the AC / DC converter 350.

제어부(360)는, 제1 배터리(330) 및 제2 배터리(340)의 충전 상태(SOC)에 기반하여, 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4) 및 제5 스위치(SW5)를 제어하는 제어 신호들(CS3, CS4, CS5)을 출력한다.The control unit 360 controls the third switch SW3, the fourth switch SW4 and the fifth switch SW5 based on the state of charge (SOC) of the first battery 330 and the second battery 340 And outputs control signals CS3, CS4, CS5 to be controlled.

도 3에 도시된 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치의 동작을 살펴보면, 제어부(360)는 제4 스위치(SW4)를 제어하여 제1 배터리(330)의 전력이 전력 조절 시스템(320)으로 공급되도록 하고 제3 스위치(SW3)를 제어하여 전력 조절 시스템(320)에서 출력되는 전력이 제3 스위치(SW3)를 통해 AC/DC 변환기(350)로 전달되게 한다. 제어부(360)는 제5 스위치(SW5)를 제어하여 AC/DC 변환기(350)에서 출력되는 전력이 제2 배터리(340)로 전달되게 한다. 따라서, 제1 배터리(330)의 전력이 제2 배터리(340)로 이동되어 제1 배터리(330)의 전력이 제2 배터리(340)로 충전된다.3, the controller 360 controls the fourth switch SW4 so that the power of the first battery 330 is supplied to the power regulating system 320 And controls the third switch SW3 so that the power output from the power regulation system 320 is transmitted to the AC / DC converter 350 through the third switch SW3. The controller 360 controls the fifth switch SW5 to transmit the electric power output from the AC / DC converter 350 to the second battery 340. Accordingly, the power of the first battery 330 is transferred to the second battery 340, so that the power of the first battery 330 is charged to the second battery 340.

제2 배터리(340)에서 제1 배터리(330)로의 전력 이동은 제어부(360)가 제5 스위치(SW5), 제3 스위치(SW3) 및 제4 스위치(SW4)를 제어하여, 제2 배터리(340)의 전력을 제5 스위치(SW5), 전력 조절 시스템(320), 제3 스위치(SW3), AC/DC 변환기(350) 및 제4 스위치(SW4)를 통해 제1 배터리(330)로 이동시킨다. 따라서, 제2 배터리(350)의 전력이 제1 배터리(330)로 이동되어 제2 배터리(340)의 전력이 제1 배터리(330)로 충전된다.The control unit 360 controls the fifth switch SW5, the third switch SW3 and the fourth switch SW4 so that the second battery 340 is powered by the second battery 330. [ 340 to the first battery 330 through the fifth switch SW5, the power regulation system 320, the third switch SW3, the AC / DC converter 350 and the fourth switch SW4 . Accordingly, the power of the second battery 350 is transferred to the first battery 330, so that the power of the second battery 340 is charged to the first battery 330.

한편, 제1 배터리(330)를 계통 전원(300)으로 충전하고자 하는 경우, 제어부(360)는 제3 스위치(SW3) 및 제4 스위치(SW4)를 제어하여, 계통 전원(300)의 전력을 제3 스위치(SW3), 전력 조절 시스템(320) 및 제4 스위치(SW4)를 통해 제1 배터리(330)에 전달하여, 계통 전원(300)의 전력으로 제1 배터리(330)를 충전한다.The control unit 360 controls the third switch SW3 and the fourth switch SW4 so that the electric power of the system power supply 300 is supplied to the first battery 330 The power is supplied to the first battery 330 through the third switch SW3, the power control system 320 and the fourth switch SW4 to charge the first battery 330 with the power of the system power supply 300. [

또한, 제2 배터리(340)를 계통 전원(300)으로 충전하고자 하는 경우, 제어부(360)는 제3 스위치(SW3) 및 제5 스위치(SW5)를 제어하여, 계통 전원(300)의 전력을 제3 스위치(SW3), 전력 조절 시스템(320) 및 제5 스위치(SW5)를 통해 제2 배터리(340)에 전달하여, 계통 전원(300)의 전력으로 제2 배터리(360)를 충전한다.When the second battery 340 is to be charged by the system power supply 300, the controller 360 controls the third switch SW3 and the fifth switch SW5 to switch the power of the system power supply 300 The power is supplied to the second battery 340 via the third switch SW3, the power control system 320 and the fifth switch SW5 to charge the second battery 360 with the power of the system power supply 300. [

도 3의 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치는 상기와 같은 동작에 기반하여, 제1 배터리(330)와 제2 배터리(340)를 만충전 상태가 되지 않도록 충전하고, 주기적으로, 예를 들어, 90일마다, 제2 배터리(340)의 전력을 제1 배터리(330)로 이동하거나, 제1 배터리(330)의 전력을 제2 배터리(340)로 이동한다. 배터리들 상호 간에 주기적으로 충방전하게 함으로써, 즉, 배터리들 간에 SOC를 스윙할 수 있게 함으로써, 배터리가 장기간 충방전 없이 유지되지 않도록 하여 배터리의 수명이 단축되는 것을 방지하고 배터리의 수명을 연장할 수 있다.The battery charging and discharging device for an uninterruptible power supply unit of FIG. 3 charges the first battery 330 and the second battery 340 such that the first battery 330 and the second battery 340 are not fully charged, and periodically, for example, The power of the second battery 340 is moved to the first battery 330 or the power of the first battery 330 is moved to the second battery 340 every 90 days. By allowing the batteries to be charged and discharged periodically, that is, by allowing the SOC to swing between the batteries, the battery can be prevented from being maintained without charge / discharge for a long period of time, have.

또한, 도 3의 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치는, 정전시 무정전 전원장치(UPS)에 안정적으로 충분한 전력을 제공하기 위하여, 제1 배터리(330)의 SOC와 제2 배터리(340)의 SOC를 합할 경우 100% 이상이 되도록, 목표 충전 SOC(SOC_C)와 목표 방전 SOC(SOC_D)의 합이 100% 이상이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.The battery charging and discharging apparatus for the UPS of FIG. 3 may further include a SOC of the first battery 330 and an SOC of the second battery 340 to provide a sufficient power to the UPS uninterruptible power supply It is preferable to set the sum of the target charge SOC (SOC_C) and the target discharge SOC (SOC_D) to be 100% or more so that the sum of the target charge SOC (SOC_C) and the target charge SOC

정전시 도 3의 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치의 동작을 살펴보면, 제어부(360)는, 계통 전원(300)으로부터 전력 공급이 중단되는 경우, 제4 스위치(SW4) 및 제5 스위치(SW5)를 제어하여, 제1 배터리(330)와 제2 배터리(340)를 병렬로 연결하고, 제1 배터리(330)와 제2 배터리(340)의 전력을 PCS(320)로 전달하며 제3 스위치(SW3)를 제어하여 PCS(320)에서 출력되는 전력을 제3 스위치(SW3)를 통해 부하(310)에 제공한다. 따라서, 정전시 부하(310)에는 충분하고 안정적인 전력이 제공될 수 있다.When the power supply from the system power supply 300 is interrupted, the control unit 360 controls the fourth switch SW4 and the fifth switch SW5 to switch off the power supply of the uninterruptible power supply, The first battery 330 and the second battery 340 are connected in parallel and the power of the first battery 330 and the second battery 340 is transmitted to the PCS 320, SW3 to provide the power output from the PCS 320 to the load 310 through the third switch SW3. Therefore, sufficient and stable electric power can be provided to the load 310 during the power failure.

본 발명에 의한 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치 및 방법은, 무정전 전원장치에 적용될 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 배터리를 충방전 없이 장기간 유지하는 어떤 유형의 장치들에도 적용될 수 있다.The battery charging and discharging apparatus and method for an uninterruptible power supply according to the present invention can be applied to an uninterruptible power supply. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to any type of apparatus that maintains a battery for a long period without charge and discharge.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be modified or improved.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로, 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

100 : 제1 배터리 110 : 양방향 DC/DC 컨버터
120 : 제2 배터리 130 : 제어부
140 : 전력 조절 시스템 150 : 부하
160 : 계통 전원 170 : 전력 전달부
Int : 정전 감지 신호 CS1, CS2, CS3 : 제어 신호100: first battery 110: bi-directional DC / DC converter
120: second battery 130:
140: power control system 150: load
160: system power supply 170: power transmission unit
Int: Power failure detection signal CS1, CS2, CS3: Control signal

Claims (19)

제1 배터리로부터 전력을 공급받아 제2 배터리로 전력을 전달하거나, 상기 제2 배터리로부터 전력을 공급받아 상기 제1 배터리로 전력을 전달하는 전력 전달부; 및
상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리의 충전 상태(SOC)에 기반하여 상기 전력 전달부를 제어하여, 주기적으로, 만충전 미만의 목표 충전 SOC로 충전되어 있는 배터리의 전력을 상기 목표 충전 SOC 미만의 목표 방전 SOC로 충전되어 있는 배터리로 전달하여, 상기 목표 충전 SOC로 충전되어 있는 배터리는 상기 목표 방전 SOC의 충전 상태가 되도록 하고 상기 목표 방전 SOC로 충전되어 있는 배터리는 상기 목표 충전 SOC의 충전 상태가 되도록 하는 제어부를 포함하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치.A power transfer unit for transferring power from the first battery to the second battery or for receiving power from the second battery and transferring power to the first battery; And
(SOC) of the first battery and the second battery to control the power transfer unit so that the power of the battery charged with the target charge SOC less than the full charge periodically reaches the target of less than the target charge SOC Discharging SOC so that the battery charged with the target charging SOC becomes the charging state of the target discharging SOC and the battery charged with the target discharging SOC becomes the charging state of the target charging SOC And a controller for controlling the charging and discharging of the battery. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리는 리튬이온 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치.The battery charge / discharge device for an uninterruptible power supply according to claim 1, wherein the first battery and the second battery include a lithium ion battery. 청구항 1에 있어서, 상기 목표 충전 SOC는 80% 내지 90%이고, 상기 목표 방전 SOC는 40% 내지 50%인 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치.The battery charge / discharge device for an uninterruptible power system according to claim 1, wherein the target charge SOC is 80% to 90% and the target discharge SOC is 40% to 50%. 청구항 1에 있어서, 상기 주기는 90일, 120일, 150일, 180일, 210일, 240일, 270일, 300일, 330일 및 360일 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치.The method of claim 1, wherein the period comprises one of: 90 days, 120 days, 150 days, 180 days, 210 days, 240 days, 270 days, 300 days, 330 days, and 360 days. Battery charge / discharge device. 청구항 1에 있어서, 상기 전력 전달부는,
제1 단자가 상기 제1 배터리와 연결되고 제2 단자가 전력 조절 시스템(PCS)에 연결되며 제4 단자는 개방되어 있는 제1 스위치;
제1 단자가 상기 제2 배터리와 연결되고 제2 단자가 상기 전력 조절 시스템에 연결되며 제4 단자는 개방되어 있는 제2 스위치; 및
상기 제1 스위치의 제3 단자 및 상기 제2 스위치의 제3 단자 사이에 연결된 양방향 DC/DC 컨버터를 포함하며,
상기 제1 스위치의 제1 단자는 상기 제어부의 신호에 따라 상기 제2 단자, 제3 단자 및 제4 단자 중 하나의 단자에 전기적으로 연결되고,
상기 제2 스위치의 제1 단자는 상기 제어부의 신호에 따라 상기 제2 단자, 제3 단자 및 제4 단자 중 하나의 단자에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치.The power supply unit according to claim 1,
A first switch having a first terminal connected to the first battery, a second terminal connected to a power regulation system (PCS) and a fourth terminal open;
A second switch having a first terminal connected to the second battery, a second terminal connected to the power regulation system and a fourth terminal open; And
A bidirectional DC / DC converter connected between a third terminal of the first switch and a third terminal of the second switch,
A first terminal of the first switch is electrically connected to one of the second terminal, the third terminal and the fourth terminal in accordance with a signal of the control unit,
Wherein the first terminal of the second switch is electrically connected to one of the second terminal, the third terminal and the fourth terminal in accordance with a signal of the control unit. 청구항 5에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제1 배터리의 SOC가 목표 방전 SOC 미만인 경우, 상기 제1 스위치를 제어하여 계통 전원으로부터 상기 PCS를 통해 전력을 공급받아 상기 제1 배터리를 상기 목표 방전 SOC까지 충전하고,
상기 제2 배터리의 SOC가 목표 방전 SOC 미만인 경우, 상기 제2 스위치를 제어하여 상기 계통 전원으로부터 상기 PCS를 통해 전력을 공급받아 상기 제2 배터리를 상기 목표 방전 SOC까지 충전하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치.6. The apparatus of claim 5,
When the SOC of the first battery is less than the target discharge SOC, the first switch is controlled to supply power from the system power supply through the PCS to charge the first battery to the target discharge SOC,
Wherein when the SOC of the second battery is less than the target discharge SOC, the control unit controls the second switch to supply power from the system power source through the PCS to charge the second battery to the target discharge SOC. Battery charge / discharge device for device. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리는,
단일 배터리를 포함하는 배터리 셀, 복수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 스택, 복수의 배터리 스택들을 포함하는 배터리 모듈 및 복수의 배터리 모듈들을 포함하는 배터리 랙으로 이루어진 그룹 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치.The battery pack according to claim 1, wherein the first battery and the second battery include:
A battery pack including a single battery, a battery stack including a plurality of battery cells, a battery module including a plurality of battery stacks, and a battery rack including a plurality of battery modules. Battery charge / discharge device for power supply unit. 청구항 5에 있어서, 상기 제어부는,
계통 전원으로부터 전력 공급이 중단되는 경우, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 제어하여, 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리를 병렬로 연결하고, 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리의 전력을 상기 전력 조절 시스템을 통해 부하에 제공하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치.6. The apparatus of claim 5,
And controlling the first switch and the second switch to connect the first battery and the second battery in parallel when the power supply from the system power supply is interrupted and to control the power of the first battery and the second battery And the power control system provides the power to the load. 청구항 1에 있어서,
상기 전력 전달부는,
직류(DC) 전력을 교류(AC) 전력으로 변환하거나 교류(AC) 전력을 직류(DC) 전력으로 변환하는 전력 조절 시스템;
제1 단자가 상기 전력 조절 시스템의 제1 단과 연결되고, 제3 단자는 부하 및 계통 전원에 연결되며 제4 단자는 개방되어 있는 제3 스위치;
상기 전력 조절 시스템으로부터 상기 제3 스위치를 통해 입력되는 교류(AC) 전력을 직류(DC) 전력으로 변환하기 위한 AC/DC 변환기;
제1 단자는 상기 제1 배터리에 연결되고, 제2 단자는 상기 전력 조절 시스템의 제2 단에 연결되며, 제3 단자는 개방되어 있고, 제4 단자는 상기 AC/DC 변환기의 출력에 연결되어 있는 제4 스위치; 및
제1 단자는 상기 제2 배터리에 연결되고, 제2 단자는 상기 전력 조절 시스템의 제2 단에 연결되며, 제3 단자는 개방되어 있고, 제4 단자는 상기 AC/DC 변환기의 출력에 연결되어 있는 제5 스위치를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리의 충전 상태에 기반하여, 상기 제3 스위치, 상기 제4 스위치 및 상기 제5 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 장치.The method according to claim 1,
The power transmission unit includes:
A power conditioning system for converting direct current (DC) power to alternating current (AC) power or converting alternating current (AC) power to direct current (DC) power;
A third switch having a first terminal connected to the first end of the power regulation system, a third terminal connected to the load and the system power supply, and a fourth terminal open;
An AC / DC converter for converting AC power inputted from the power regulation system through the third switch to DC power;
The first terminal is connected to the first battery, the second terminal is connected to the second end of the power regulation system, the third terminal is open, and the fourth terminal is connected to the output of the AC / DC converter A fourth switch; And
The first terminal is connected to the second battery, the second terminal is connected to the second end of the power regulation system, the third terminal is open, and the fourth terminal is connected to the output of the AC / DC converter And a fifth switch,
Wherein the control unit controls the third switch, the fourth switch, and the fifth switch based on a state of charge of the first battery and the second battery. 제1 배터리, 제2 배터리, 전력 전달부 및 제어부를 포함하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법에 있어서,
(A) 상기 제어부가 상호 충전 시간이 도래했는지를 판단하는 단계로서, 상호 충전 시간이 도래하지 않은 것으로 판단하는 경우, 계속해서 상호 충전 시간이 도래했는지를 판단하는 단계;
(B) 상기 단계 (A)에서 상호 충전 시간이 도래했다고 판단하는 경우, 상기 전력 전달부를 제어하여 상기 제2 배터리로부터 상기 제1 배터리로 전력을 이동하여 상기 제1 배터리를 만충전 미만의 SOC로 충전하는 단계;
(C) 상기 제어부가 상호 충전 시간이 도래했는지를 판단하는 단계로서, 상호 충전 시간이 도래하지 않은 것으로 판단하는 경우, 계속해서 상호 충전 시간이 도래했는지를 판단하는 단계;
(D) 상기 단계 (C)에서 상호 충전 시간이 도래했다고 판단하는 경우, 상기 전력 전달부를 제어하여 상기 제1 배터리로부터 상기 제2 배터리로 전력을 이동하여 상기 제2 배터리를 만충전 미만의 SOC로 충전하는 단계를 포함하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법.A battery charge / discharge method for an uninterruptible power supply including a first battery, a second battery, a power transfer unit, and a control unit,
(A) determining whether mutual charging time has arrived, if the control unit determines that mutual charging time has not arrived, determining whether mutual charging time has arrived;
(B) if it is determined in step (A) that the mutual charging time has come, controlling the power transfer unit to transfer power from the second battery to the first battery to transfer the first battery to the SOC of less than full charge Charging;
(C) determining whether mutual charging time has arrived, if the control unit determines that mutual charging time has not arrived, determining whether mutual charging time has arrived;
(D) If it is determined in step (C) that the mutual charging time has come, the power transferring unit is controlled to transfer power from the first battery to the second battery so that the second battery is charged to the SOC of less than full charge And charging the uninterruptible power supply unit. 청구항 10에 있어서, 상기 단계 (A) 이전에,
(1) 상기 제1 배터리의 충전 상태가 만충전 미만의 목표 방전 SOC 미만인지를 판단하고, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC 미만이 아닌 경우 상기 단계 (A)로 진행하는 단계; 및
(2) 상기 단계 (1)에서 상기 제1 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC 미만인 것으로 판단하는 경우, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC가 될 때까지 전력 조절 시스템을 통해 계통 전원으로 상기 제1 배터리를 충전하고 상기 단계 (A)로 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법.11. The method of claim 10, wherein before step (A)
(1) determining whether the charge state of the first battery is less than the target discharge SOC less than the full charge, and proceeding to step (A) if the charge state of the first battery is not less than the target discharge SOC; And
(2) If it is determined in step (1) that the charging state of the first battery is less than the target discharging SOC, Further comprising charging the first battery with the first battery and then proceeding to step (A). 청구항 11에 있어서, 상기 단계 (C) 이전에,
(3) 상기 제2 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC 미만인지를 판단하고, 상기 제2 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC 미만이 아닌 경우 상기 단계 (C)로 진행하는 단계; 및
(4) 상기 단계 (3)에서 상기 제2 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC 미만인 것으로 판단하는 경우, 상기 제2 배터리의 충전 상태가 상기 목표 방전 SOC가 될 때까지 전력 조절 시스템을 통해 계통 전원으로 상기 제2 배터리를 충전하고 상기 단계 (C)로 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법.12. The method of claim 11, wherein prior to step (C)
(3) determining whether the state of charge of the second battery is less than the target discharge SOC, and proceeding to step (C) if the state of charge of the second battery is not less than the target discharge SOC; And
(4) If it is determined in step (3) that the state of charge of the second battery is less than the target discharge SOC, Further comprising charging the second battery with the battery voltage and proceeding to step (C). 청구항 12에 있어서, 상기 단계 (B) 이후에,
(5) 상기 제1 배터리의 충전 상태가 만충전 미만의 목표 충전 SOC인지를 판단하는 단계로서, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 상기 목표 충전 SOC인 것으로 판단하는 경우, 상기 단계 (3)으로 진행하고, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 상기 목표 충전 SOC가 아니라고 판단하는 경우, 상기 단계 (B)로 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법.13. The method of claim 12, wherein after step (B)
(5) determining whether the charge state of the first battery is a target charge SOC of less than full charge, and when it is determined that the charge state of the first battery is the target charge SOC, proceeding to step (3) Further comprising the step of: if it is determined that the charge state of the first battery is not the target charge SOC, proceeding to step (B). 청구항 13에 있어서, 상기 단계 (D) 이후에,
(6) 상기 제2 배터리의 충전 상태가 상기 목표 충전 SOC인지를 판단하는 단계로서, 상기 제2 배터리의 충전 상태가 상기 목표 충전 SOC인 것으로 판단하는 경우, 상기 단계 (1)로 진행하고, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 상기 목표 충전 SOC가 아니라고 판단하는 경우, 상기 단계 (D)로 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법.14. The method of claim 13, wherein after step (D)
(6) determining whether the charging state of the second battery is the target charging SOC, and if it is determined that the charging state of the second battery is the target charging SOC, proceeding to step (1) Further comprising the step of: if it is determined that the charge state of the first battery is not the target charge SOC, proceeding to step (D). 청구항 10에 있어서, 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리는 리튬이온 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법.11. The method of claim 10, wherein the first battery and the second battery include a lithium ion battery. 청구항 13에 있어서, 상기 목표 방전 SOC는 40% 내지 50%이고, 상기 목표 충전 SOC는 80% 내지 90%인 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법.14. The method of claim 13, wherein the target discharge SOC is 40% to 50% and the target charge SOC is 80% to 90%. 청구항 16에 있어서, 초기에 상기 제1 배터리의 충전 상태는 50%이고 상기 제2 배터리의 충전 상태는 80%인 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법.16. The method of claim 16, wherein the charging state of the first battery is initially 50% and the charging state of the second battery is 80%. 청구항 10에 있어서, 상기 상호 충전 시간의 주기는 90일, 120일, 150일, 180일, 210일, 240일, 270일, 300일, 330일 및 360일 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법.11. The method of claim 10, wherein the cycle of the mutual charging time comprises one of 90 days, 120 days, 150 days, 180 days, 210 days, 240 days, 270 days, 300 days, 330 days, Battery charge / discharge method for uninterruptible power supply. 청구항 10에 있어서, 계통 전원으로부터 전력 공급이 중단되는 경우, 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리를 병렬로 연결하여 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리의 전력을 전력 조절 시스템을 통해 부하에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 배터리 충방전 방법.The method of claim 10, further comprising: when the power supply from the system power supply is interrupted, connecting the first battery and the second battery in parallel to supply power of the first battery and the second battery to the load through the power regulation system Further comprising the step of: discharging the uninterruptible power supply.
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