KR102105129B1 - Battery recycling energy storage system - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 비용과 노력 측면에서 효율적인 배터리 재활용 에너지 저장 시스템을 제공하는 것이다. 이를 위한 본 발명의 일 측면은, 복수의 배터리팩 모듈 및 상기 복수의 배터리팩 모듈의 전력분배를 제어하는 전력분배 제어기를 포함하되, 상기 복수의 배터리팩 모듈의 각각은 재활용 배터리팩, 모듈 제어기 및 모듈 충방전기를 포함하고, 상기 모듈 제어기는 상기 전력분배 제어기로부터 전력처리량에 대한 제어신호를 수신하고 상기 모듈 충방전기가 해당 전력처리량을 처리하도록 상기 모듈 충방전기를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템이다.An object of the present invention is to provide an efficient battery recycling energy storage system in terms of cost and effort. An aspect of the present invention for this purpose includes a plurality of battery pack modules and a power distribution controller that controls power distribution of the plurality of battery pack modules, wherein each of the plurality of battery pack modules is a recycled battery pack, a module controller and A battery recycling energy comprising a module charge / discharger, wherein the module controller receives a control signal for a power throughput from the power distribution controller and controls the module charge / discharger so that the module charge / discharger processes the corresponding power throughput. It is a storage system.

Description

배터리 재활용 에너지 저장 시스템{Battery recycling energy storage system}Battery recycling energy storage system

본 발명은 배터리를 재활용한 에너지 저장 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 전기자전거용 배터리팩과 같이 소용량의 배터리팩을 분해하지 않고 그대로 재활용할 수 있는 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an energy storage system in which batteries are recycled. Specifically, the present invention relates to an energy storage system capable of recycling a small capacity battery pack without disassembling it, such as a battery pack for an electric bicycle.

기존의 전기자동차 배터리는 전기자동차 동작에 필요한 수명이 다한 경우 상대적으로 성능 제약이 작은 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)에 재활용하기 위한 시도를 하고 있다. 전기자동차 배터리 재활용의 경우, 상대적으로 큰 용량의 배터리를 소규모 모듈이나 셀 단위로 해체하고 각 모듈이나 셀에 대한 개별적인 테스트를 통해 유사 성능의 모듈/셀을 선별한 후 설계 용량에 따라 다시 패키징하는 방식이 일반적이다. 이러한 방식은 비용과 노력이 많이 들고 재조립된 배터리 용량 및 특성에 맞는 충방전기를 별도로 설계 및 제작해야 하는 문제점을 가지고 있다.Existing electric vehicle batteries are attempting to be recycled into an energy storage system (ESS) with relatively low performance constraints when the life span required for the operation of the electric vehicle is reached. In the case of recycling of electric vehicle batteries, a relatively large capacity battery is disassembled into small modules or cells, and individual modules or cells are individually tested to select modules / cells with similar performance, and then repackaged according to design capacity. This is common. This method has a problem in that it requires a lot of cost and effort, and needs to separately design and manufacture a charge / discharger suitable for the reassembled battery capacity and characteristics.

전기자동차 배터리의 경우 배터리의 용량이 크고(통상 수십 ~ 수백kWh) 가격이 비싸므로 위와 같이 비용과 노력이 많이 드는 방식을 사용해서라도 재활용을 시도할 가능성이 있으나, 전기자전거의 경우에는 배터리의 용량이 작고(통상 500Wh 내외) 상대적으로 가격이 저렴하므로 비용과 노력이 많이 드는 위와 같은 재활용 방법은 사용하기가 곤란하다. 이러한 이유로 전기자전거 배터리와 같이 소용량의 배터리는 재활용되지 못하고 대부분 폐기되고 있다. 따라서 소용량 배터리의 용량 및 가격을 고려하여 비용과 시간이 적게 드는 새로운 재활용 방법이 필요하다.In the case of electric vehicle batteries, the capacity of the battery is large (usually tens to hundreds of kWh) and the price is expensive, so it is possible to attempt recycling even using the costly and expensive method, but in the case of electric bicycles, the battery capacity Small (usually around 500 Wh) and relatively inexpensive, so it is difficult to use the above recycling method, which is costly and effortless. For this reason, small-capacity batteries, such as electric bicycle batteries, cannot be recycled and are mostly discarded. Therefore, a new recycling method that requires less cost and time considering the capacity and price of a small-capacity battery is needed.

본 발명의 목적은, 비용과 노력 측면에서 효율적인 배터리 재활용 에너지 저장 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an efficient battery recycling energy storage system in terms of cost and effort.

본 발명의 다른 목적은, 재활용 배터리 모듈의 증설 및/또는 감설이 용이하고 시스템 구성 및 운영의 자유도가 높은 배터리 재활용 에너지 저장 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a battery recycling energy storage system that is easy to expand and / or install a recycled battery module and has a high degree of freedom in system configuration and operation.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 복수의 배터리팩 모듈 및 상기 복수의 배터리팩 모듈의 전력분배를 제어하는 전력분배 제어기를 포함하되, 상기 복수의 배터리팩 모듈의 각각은 재활용 배터리팩, 모듈 제어기 및 모듈 충방전기를 포함하고, 상기 모듈 제어기는 상기 전력분배 제어기로부터 전력처리량에 대한 제어신호를 수신하고 상기 모듈 충방전기가 해당 전력처리량을 처리하도록 상기 모듈 충방전기를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템이다. One aspect of the present invention for achieving the above object includes a plurality of battery pack modules and a power distribution controller that controls the power distribution of the plurality of battery pack modules, each of the plurality of battery pack modules is a recycled battery A pack, a module controller, and a module charge / discharger, wherein the module controller receives a control signal for the power throughput from the power distribution controller and controls the module charge / discharger so that the module charge / discharger processes the corresponding power throughput. It is a battery recycling energy storage system.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 복수의 배터리팩 모듈은 각각 별도의 모듈 하우징을 포함하고, 복수의 배터리팩 모듈의 모듈 하우징은 모두 동일한 형상과 크기를 가지고 렉에 장착될 수 있다. In the battery recycling energy storage system, each of the plurality of battery pack modules includes a separate module housing, and the module housings of the plurality of battery pack modules may all be mounted on the rack with the same shape and size.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 재활용 배터리팩은 상기 모듈 하우징에 고정되고 상기 모듈 하우징은 상기 렉에 탈착 가능한 방식으로 고정될 수 있다. In the battery recycling energy storage system, the recycled battery pack is fixed to the module housing and the module housing can be fixed to the rack in a detachable manner.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 모듈 충방전기는 상기 재활용 배터리팩과 외부 교류 전원 사이에서 양방향으로 에너지를 전달하는 양방향 AC-DC 충방전 회로를 포함할 수 있다. In the battery recycling energy storage system, the module charge / discharger may include a bidirectional AC-DC charge / discharge circuit that transfers energy in both directions between the recycled battery pack and an external AC power source.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 복수의 배터리팩 모듈의 모듈 충방전기는 모두 교류 전원 라인에 공통으로 접속되고, 교류접속단자를 통해 상기 외부 교류 전원에 연결될 수 있다. In the battery recycling energy storage system, all of the module charging and discharging of the plurality of battery pack modules are commonly connected to an AC power line, and may be connected to the external AC power through an AC connection terminal.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 복수의 배터리팩 모듈의 모듈 제어기는 모두 제어 라인에 공통으로 접속되어 상기 전력분배 제어기에 연결될 수 있다. In the battery recycling energy storage system, the module controllers of the plurality of battery pack modules are all commonly connected to a control line and connected to the power distribution controller.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 모듈 제어기는 재활용 배터리팩의 용량에 대한 정보를 상기 전력분배 제어기로 전송할 수 있다. In the battery recycling energy storage system, the module controller may transmit information on the capacity of the recycled battery pack to the power distribution controller.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 모듈 제어기는 상기 재활용 배터리팩의 용량에 대한 정보를 상기 재활용 배터리팩의 배터리 관리 시스템(BMS)으로부터 획득할 수 있다. In the battery recycling energy storage system, the module controller may obtain information on the capacity of the recycled battery pack from a battery management system (BMS) of the recycled battery pack.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 모듈 제어기는 상기 재활용 배터리팩의 용량에 대한 정보를 사용자로부터 입력 받을 수 있다. In the battery recycling energy storage system, the module controller may receive information on the capacity of the recycled battery pack from a user.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 모듈 제어기는 모듈 제어기 하우징을 포함하고, 상기 모듈 충방전기는 모듈 충방전기 하우징을 포함하며, 모듈 제어기 하우징과 모듈 충방전기 하우징은 케이블의 연결 없이 하우징과 하우징이 직접 체결되는 형태로 전기적 및 기계적 접속이 될 수 있다. In the battery recycling energy storage system, the module controller includes a module controller housing, the module charge / discharger includes a module charge / discharger housing, and the module controller housing and the module charge / discharger housing have a housing and a housing without a cable connection. In the form of direct fastening, electrical and mechanical connections can be made.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템 내에는 서로 다른 용량을 가지는 재활용 배터리팩이 포함될 수 있다. The battery recycling energy storage system may include recycled battery packs having different capacities.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템 내에는 상기 서로 다른 용량을 가지는 재활용 배터리팩에 대응하여 서로 다른 정격 출력을 가지는 모듈 충방전기가 포함될 수 있다. The battery recycling energy storage system may include a module charge / discharger having different rated outputs corresponding to the recycling battery packs having different capacities.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 모듈 충방전기는 정격 출력이 1kWh 이하일 수 있다. In the battery recycling energy storage system, the module charge / discharger may have a rated power of 1 kWh or less.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템 내에는 서로 다른 단자 구조를 가지는 배터리팩이 포함될 수 있다. A battery pack having different terminal structures may be included in the battery recycling energy storage system.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템 내에는 상기 서로 다른 단자 구조를 가지는 재활용 배터리팩에 대응하여 서로 다른 단자 구조를 가지는 탈착 가능한 케이블이 사용될 수 있다. Removable cables having different terminal structures may be used in the battery recycling energy storage system corresponding to the recycled battery packs having different terminal structures.

상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 각각의 배터리팩 모듈은 상기 교류 전원 라인과 상기 모듈 충방전기 사이에 차단기를 포함할 수 있다. In the battery recycling energy storage system, each battery pack module may include a breaker between the AC power line and the module charge / discharger.

본 발명에 의하면, 배터리를 재활용하여 에너지 저장 시스템을 구성함에 있어서 비용과 노력이 적게 드는 장점이 있다. According to the present invention, there is an advantage of less cost and effort in constructing an energy storage system by recycling a battery.

또한, 본 발명에 의하면, 재활용 배터리 모듈의 증설 및/또는 감설이 용이하고 시스템 구성 및 운영의 자유도가 높은 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage of easy expansion and / or reduction of the recycled battery module and high degree of freedom in system configuration and operation.

도 1은 본 기술의 일 실시예에 따른 배터리 재활용 에너지 저장 시스템이다.
도 2는 배터리팩 모듈의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 배터리팩 모듈의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 4는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템의 구성을 예시하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 배터리팩 모듈의 외관을 예시하는 도면이다.
도 7은 배터리팩 모듈의 다른 예를 도시한 도면이다.1 is a battery recycling energy storage system according to an embodiment of the present technology.
2 is a view showing an example of a battery pack module.
3 is a view showing another example of a battery pack module.
4 is a diagram illustrating the configuration of a battery recycling energy storage system.
5 and 6 are views illustrating the appearance of the battery pack module.
7 is a view showing another example of a battery pack module.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. It should be noted that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components have the same reference numerals as possible even though they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known structures or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected to or connected to the other component, but another component between each component It should be understood that elements may be "connected", "coupled" or "connected".

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 재활용 에너지 저장 시스템을 예시한다. 도 1을 참조하면 배터리 재활용 에너지 저장 시스템(100)은 사용자 인터페이스(110), 전력분배 제어기(130), 배터리팩 모듈(150) 및 교류접속단자(170)를 포함할 수 있다. 1 illustrates a battery recycling energy storage system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the battery recycling energy storage system 100 may include a user interface 110, a power distribution controller 130, a battery pack module 150, and an AC connection terminal 170.

사용자 인터페이스(110)는 사용자와 배터리 재활용 에너지 저장 시스템(100) 사이에서 정보를 입력 또는 출력하는 기능을 수행할 수 있다. 사용자 인터페이스(110)는 입력부, 디스플레이, 데이터 입출력 장치 등을 포함할 수 있다.The user interface 110 may perform a function of inputting or outputting information between the user and the battery recycling energy storage system 100. The user interface 110 may include an input unit, a display, and data input / output devices.

전력분배 제어기(130)는 배터리팩 모듈(150)의 전력분배를 제어할 수 있다. 이를 위해 전력분배 제어기(130)는 사용자 인터페이스(110)를 통해 사용자의 설정을 입력 받을 수 있고, 배터리팩 모듈(150)로부터 재활용 배터리팩의 정보(용량, 충전 상태, 이상 유무 등)를 수신할 수 있으며, 그 외에도 시각 정보나 외부 교류 전원의 전압, 주파수 등에 대한 정보를 획득할 수 있다. 전력분배 제어기(130)는 사용자의 설정, 재활용 배터리팩에 대한 정보, 시각, 외부 교류 전원에 대한 정보 중의 적어도 하나 이상을 사용하여 배터리 재활용 에너지 저장 시스템(100)의 충전/방전 여부 및 충전/방전할 총 전력량을 계산할 수 있다. 또한, 전력분배 제어기(130)는 총 전력량으로부터 각 배터리팩 모듈(150)의 충전/방전 여부 및 충전/방전 전력량을 계산하여 해당 정보를 배터리팩 모듈(150)로 전송할 수 있다. 전력분배 제어기(130)는 마이크로 프로세서, DSP 등을 사용하여 구현될 수 있으나 이로 한정되는 것은 아니다.The power distribution controller 130 may control power distribution of the battery pack module 150. To this end, the power distribution controller 130 may receive the user's settings through the user interface 110 and receive information of the recycled battery pack (capacity, state of charge, presence of abnormality, etc.) from the battery pack module 150. In addition, it is also possible to obtain information about the voltage, frequency, etc. of the visual information or external AC power. The power distribution controller 130 charges / discharges and charges / discharges the battery recycling energy storage system 100 using at least one of a user's setting, information about a recycled battery pack, time, and information about an external AC power source. You can calculate the total amount of power to do. In addition, the power distribution controller 130 may calculate whether to charge / discharge each battery pack module 150 and charge / discharge power amount from the total amount of power and transmit the corresponding information to the battery pack module 150. The power distribution controller 130 may be implemented using a microprocessor, DSP, or the like, but is not limited thereto.

배터리팩 모듈(150)은 하나 또는 그 이상이 포함될 수 있다. 배터리팩 모듈(150)에 대해서는 아래에서 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The battery pack module 150 may include one or more. The battery pack module 150 will be described in detail with reference to FIG. 2 below.

교류접속단자(170)는 배터리팩 모듈(150)과 외부 교류 전원의 접속을 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 통상의 커넥터 등이 사용될 수 있으나 이로 한정되는 것은 아니다.The AC connection terminal 170 may be used to connect the battery pack module 150 and external AC power. For example, a conventional connector or the like can be used, but is not limited thereto.

도 2는 배터리팩 모듈의 일 예를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 배터리팩 모듈(250)은 재활용 배터리팩(251), 모듈 충방전기(253) 및 모듈 제어기(255)를 포함할 수 있다.2 is a view showing an example of a battery pack module. Referring to FIG. 2, the battery pack module 250 may include a recycled battery pack 251, a module charge / discharger 253, and a module controller 255.

재활용 배터리팩(251)에는 재활용되는 배터리팩이 분해나 해체 과정 없이 그대로 사용될 수 있다. 본 실시예는 전기자동차용 배터리팩과 같이 대용량 배터리팩의 재활용을 고려하는 것이 아니라 전기자전거용 배터리팩과 같이 상대적으로 작은 용량의 배터리팩의 재활용을 대상으로 한다. 전기자동차용 배터리팩의 경우 그 용량이 통상 수십 ~ 수백kWh로 크기 때문에 종래 기술에서 언급한 바와 같이 배터리팩의 해체 후 재조립하는 방식을 사용하더라도 경제성이 있을 수 있다. 그러나 자전거용 배터리팩과 같이 용량이 수백Wh(통상, 500Wh 내외)에 불과한 배터리팩의 경우 해체 후 재조립하는 방식을 사용해서는 경제성이 없다는 문제가 있다. 본 실시예는 이와 같이 상대적으로 용량이 작은 배터리팩을 해체하지 않고 배터리팩을 그대로 재활용하는 방식인 점에서 특징이 있다. The recycled battery pack 251 may be recycled battery pack without disassembly or disassembly. This embodiment does not consider recycling of a large-capacity battery pack such as a battery pack for an electric vehicle, but targets recycling of a relatively small capacity battery pack such as a battery pack for an electric bicycle. In the case of a battery pack for an electric vehicle, its capacity is usually tens to hundreds of kWh, so as mentioned in the prior art, even if a method of disassembling and reassembling the battery pack is used, it may be economical. However, in the case of a battery pack having a capacity of only several hundred Wh (typically around 500 Wh), such as a battery pack for bicycles, there is a problem that there is no economical efficiency by using a method of disassembly and reassembly. This embodiment is characterized in that the battery pack is recycled as it is without dismantling the battery pack having a relatively small capacity.

모듈 충방전기(253)는 재활용 배터리팩(251)과 교류 전원 라인 사이에 배치되어 에너지를 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해 모듈 충방전기(253)는 양방향으로 에너지를 전달하는 양방향 AC-DC 충방전 회로를 포함할 수 있다. 교류 전원 라인에는 다른 배터리팩 모듈들도 공통으로 연결될 수 있고, 교류 전원 라인은 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 교류 접속 단자를 통해 외부의 교류 전원과 연결될 수 있다. 배터리 재활용 에너지 저장 시스템이 충전 기능을 수행할 경우 모듈 충방전기(253)는 교류 전원 라인으로부터 에너지를 수신하여 재활용 배터리팩(251)으로 전달할 수 있고, 배터리 재활용 에너지 저장 시스템이 방전 기능을 수행할 경우 모듈 충방전기(253)는 재활용 배터리팩(251)의 에너지를 교류 전원 라인으로 전달할 수 있다. 모듈 충방전기(253)는 모듈 제어기(255)에 의해 제어될 수 있다.The module charge / discharger 253 may be disposed between the recycled battery pack 251 and the AC power line to function to transfer energy. To this end, the module charge / discharger 253 may include a bidirectional AC-DC charge / discharge circuit that transfers energy in both directions. Other battery pack modules may also be commonly connected to the AC power line, and the AC power line may be connected to an external AC power through an AC connection terminal as described with reference to FIG. 1. When the battery recycling energy storage system performs the charging function, the module charge / discharger 253 may receive energy from the AC power line and transmit it to the recycling battery pack 251, and when the battery recycling energy storage system performs a discharge function The module charge / discharger 253 may transfer energy of the recycled battery pack 251 to an AC power line. The module charge / discharger 253 may be controlled by the module controller 255.

본 실시예의 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에는 서로 다른 용량 및/또는 서로 다른 단자 구조를 가지는 재활용 배터리팩(251)이 포함될 수 있으므로, 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에 포함되는 복수의 모듈 충방전기(253)는 서로 다른 용량을 가지는 재활용 배터리팩에 대응하여 서로 다른 정격 출력을 가질 수 있다. 예를 들면, 재활용 배터리팩(251)의 다양한 용량에 대응하여 300Wh, 400Wh, 500Wh, 600Wh 등과 같이 정격 출력이 소정 간격을 가지는 모듈 충방전기(253)를 미리 구비하고 있다가 재활용 배터리팩(251)의 용량에 맞추어 적절한 용량의 모듈 충방전기(253)를 선택하여 사용할 수 있다. 또는 재활용 배터리팩(251)의 최대 용량을 설정하고 최대 용량에 맞도록 설계된 모듈 충방전기(253)를 용량이 다른 모든 재활용 배터리팩(251)에 동일하게 사용할 수 있다. 이 경우, 한 종류의 모듈 충방전기(253)를 사용할 수 있으므로 설계 및 제작 비용이 절감되는 장점이 있다. 이와 같은 모듈 충방전기(253)의 정격 출력은 1kWh 이하일 수 있다. 특히, 한 종류의 모듈 충방전기(253)를 사용하는 경우 정격 출력을 500Wh ~ 600Wh로 설정하면 대부분의 전기자전거용 배터리팩을 사용할 수 있으면서도 재활용 배터리팩(251)의 용량에 비해 모듈 충방전기(253)의 초과 용량이 크지 않으므로 바람직하다. Since the battery recycling energy storage system of this embodiment may include a recycling battery pack 251 having different capacities and / or different terminal structures, a plurality of module charge / dischargers 253 included in the battery recycling energy storage system are Responsive battery packs having different capacities may have different rated outputs. For example, in response to various capacities of the recycled battery pack 251, the module is equipped with a battery charger / discharger 253 having a predetermined output interval, such as 300Wh, 400Wh, 500Wh, 600Wh, etc., and then recycled battery pack 251 It is possible to select and use a module charge / discharger 253 of an appropriate capacity according to the capacity of. Alternatively, the maximum capacity of the recycled battery pack 251 may be set, and the module charger / discharger 253 designed to fit the maximum capacity may be used in the same manner in all recycled battery packs 251 having different capacities. In this case, since one type of module charge / discharger 253 can be used, there is an advantage in that design and manufacturing costs are reduced. The rated output of the module charge / discharger 253 may be 1 kWh or less. Particularly, when one type of module charge / discharger 253 is used, when the rated output is set to 500 Wh to 600 Wh, most of the battery packs for electric bicycles can be used, but the module charge / discharger (253) is compared with the capacity of the recycled battery pack 251. ) Is preferred since the excess capacity is not large.

모듈 제어기(255)는 배터리팩 모듈(250)의 전반적인 제어를 담당할 수 있다. 예들 들면, 전력분배 제어기로부터 충방전 동작 유무 및/또는 전력처리량에 대한 제어신호를 수신하고 모듈 충방전기(253)가 해당 동작을 수행하도록 모듈 충방전기(253)를 제어할 수 있다. 또한, 모듈 제어기(255)는 재활용 배터리팩(251)에 대한 정보를 전력분배 제어기로 전송할 수 있다. 모듈 제어기(255)가 전력분배 제어기로 전송하는 재활용 배터리팩(251)에 대한 정보는 재활용 배터리팩(251)의 용량, 충전 상태(SOC), 이상 유무 등을 포함할 수 있다. 모듈 제어기(255)는 전력분배 제어기와의 통신을 위해 제어 라인에 연결될 수 있다.The module controller 255 may be in charge of overall control of the battery pack module 250. For example, the module charge / discharger 253 may be controlled to receive a control signal for the presence / absence of a charge / discharge operation and / or a power throughput from the power distribution controller, and to allow the module charge / discharger 253 to perform the corresponding operation. In addition, the module controller 255 may transmit information about the recycled battery pack 251 to the power distribution controller. The information about the recycled battery pack 251 that the module controller 255 transmits to the power distribution controller may include the capacity of the recycled battery pack 251, a state of charge (SOC), and whether there is an abnormality. The module controller 255 can be connected to the control line for communication with the power distribution controller.

모듈 제어기(255)는 재활용 배터리팩(251)의 용량, 충전 상태, 이상 유무 등에 대한 정보를 재활용 배터리팩(251)에 내장된 배터리 관리 시스템(BMS)으로부터 획득하거나 또는 재활용 배터리팩(251)의 용량에 대한 정보를 사용자로부터 입력 받을 수 있다. The module controller 255 obtains information about the capacity, charge status, and the presence or absence of the recycling battery pack 251 from the battery management system (BMS) embedded in the recycling battery pack 251, or of the recycling battery pack 251. Information about the capacity can be input from the user.

도 7에 예시된 바와 같이, 재활용 배터리팩(751)이 배터리 관리 시스템(753, BMS)을 내장하는 경우 모듈 제어기(255)는 재활용 배터리팩(251)의 용량 등에 대한 정보를 배터리 관리 시스템(753)으로부터 획득할 수 있다. 본 실시예는 재활용 배터리팩(751)을 분해하지 않고 그대로 재활용하는 것을 특징으로 하고 있으므로 재활용 배터리팩(751)에 내장된 배터리 관리 시스템(753)을 그대로 둔 상태에서 모듈 제어기(255)를 더 부가하는 형태로 배터리팩 모듈(350)을 규격화하는 방식을 사용할 수 있다. 배터리팩(751)에 내장된 배터리 관리 시스템(753)은 제조사나 응용 제품마다 프로토콜, 단자 구조, 기능 등이 상이할 수 있는데, 모듈 제어기(255)가 배터리 관리 시스템(753)으로부터 정보를 획득하고 이를 표준화하는 기능을 수행하므로 전체 시스템 구성이 용이해 질 수 있다. As illustrated in FIG. 7, when the recycled battery pack 751 incorporates battery management systems 753 and BMS, the module controller 255 provides information about the capacity of the recycled battery pack 251 and the like in the battery management system 753 ). Since this embodiment is characterized in that the recycled battery pack 751 is recycled as it is without disassembly, the module controller 255 is further added while the battery management system 753 built in the recycled battery pack 751 is left intact. A method of standardizing the battery pack module 350 in the form can be used. The battery management system 753 embedded in the battery pack 751 may have different protocols, terminal structures, and functions for each manufacturer or application, and the module controller 255 acquires information from the battery management system 753 and Since it performs the function of standardizing it, the entire system can be easily configured.

다시 도 2를 참조하면, 재활용 배터리팩(251)이 배터리 관리 시스템을 내장하지 않는 경우에는 사용자가 재활용 배터리팩(251)의 용량에 대한 정보를 모듈 제어기(255)에 별도로 입력할 수 있다. Referring to FIG. 2 again, when the recycled battery pack 251 does not have a built-in battery management system, a user may separately input information about the capacity of the recycled battery pack 251 into the module controller 255.

모듈 제어기(255)는 전술한 방식으로 획득한 재활용 배터리팩(251)의 용량, 충전 상태, 이상 유무 등에 대한 정보를 중앙의 전력분배 제어기로 전송하여 전력분배 제어기가 각 배터리팩 모듈(250)에 대해 적절한 전력 처리량에 대한 분배를 수행하도록 할 수 있다.The module controller 255 transmits information on the capacity, charge status, and presence or absence of the recycled battery pack 251 obtained in the above-described manner to the central power distribution controller so that the power distribution controller transmits information to each battery pack module 250. For proper distribution of power throughput, it is possible to perform distribution.

본 실시예는 이와 같이 재활용 배터리팩(251)을 분해나 해체하지 않고 그대로 사용하면서 재활용 배터리팩(251)에 모듈 충방전기(253)와 모듈 제어기(255)를 결합시켜 소용량의 표준화된 배터리팩 모듈(250)을 구성하는 방식을 사용한다. 이러한 실시예에 의하면 서로 다른 용량, 형상, 단자 구조를 가지는 다수의 재활용 배터리팩(251)들을 표준 모듈로 재구성하고, 표준화된 복수의 배터리팩 모듈(250)을 통합하여 에너지 저장 시스템을 구성함으로써 시스템 설계 및 유지보수의 용이함, 배터리팩 모듈의 증설/감설의 유연성 및 비용 절감 등의 장점을 가진다. The present embodiment combines the module charge / discharger 253 and the module controller 255 with the recycled battery pack 251 while using the recycled battery pack 251 as it is without disassembly or disassembly. The method of constructing 250 is used. According to this embodiment, the system is configured by reconfiguring a plurality of recycled battery packs 251 having different capacities, shapes, and terminal structures into standard modules, and integrating a plurality of standardized battery pack modules 250 to form an energy storage system. It has advantages such as ease of design and maintenance, flexibility of expansion / expansion of battery pack modules, and cost reduction.

도 3은 배터리팩 모듈의 다른 예를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 배터리팩 모듈(350)은 재활용 배터리팩(251), 모듈 충방전기(253), 모듈 제어기(255) 및 차단기(357)를 포함할 수 있다. 3 is a view showing another example of a battery pack module. Referring to FIG. 3, the battery pack module 350 may include a recycled battery pack 251, a module charge / discharger 253, a module controller 255 and a breaker 357.

재활용 배터리팩(251), 모듈 충방전기(253) 및 모듈 제어기(255)는 앞서 도 2를 참조하여 설명한 바와 동일 또는 유사할 수 있다.The recycled battery pack 251, the module charge / discharger 253, and the module controller 255 may be the same or similar to those described with reference to FIG. 2 above.

차단기(357)는 각각의 배터리팩 모듈(350)에 포함될 수 있고, 교류 전원 라인과 모듈 충방전기(253) 사이에 배치되어 교류 전원 라인과 모듈 충방전기(253)를 상호 전기적으로 연결하거나 차단할 수 있다. 차단기(357)는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템의 동작 중에 배터리팩 모듈(350)을 증설, 감설 또는 유지보수 하는데 활용될 수 있다. 예를 들면, 배터리 재활용 에너지 저장 시스템의 동작 중에 기 설치된 배터리팩 모듈(350)의 차단기(357)를 차단시키고 해당 배터리팩 모듈(350)을 배터리 재활용 에너지 저장 시스템으로부터 분리하여 유지보수 혹은 해당 모듈(350)을 배터리 재활용 에너지 저장 시스템으로부터 제거할 수 있다. 또는, 배터리 재활용 에너지 저장 시스템의 동작 중에 아직 설치되지 않은 배터리팩 모듈(350)의 차단기(357)를 차단시킨 상태에서 해당 배터리팩 모듈(350)을 배터리 재활용 에너지 저장 시스템에 설치한 후 차단기(357)를 연결시켜 해당 배터리팩 모듈(350)이 배터리 재활용 에너지 저장 시스템의 동작 중에 증설되도록 할 수 있다. 또한, 차단기(357)는 모듈 충방전기(253)의 동작에 연동되어 온/오프 될 수 있다. 예를 들면, 모듈 충방전기(253)가 충전/방전 기능을 수행할 때에는 차단기(357)는 온 되고, 충방전기(253)가 충전/방전 기능을 수행하지 않을 때에는 차단기(357)는 오프 될 수 있다. 이러한 차단기(357)의 동작은 모듈 제어기(255)에 의해 제어될 수 있다. 차단기(357)에는 릴레이가 사용될 수 있다.The circuit breaker 357 may be included in each battery pack module 350 and disposed between the AC power line and the module charge / discharger 253 to electrically connect or block the AC power line and the module charge / discharger 253 to each other. have. The breaker 357 may be used to expand, reduce, or maintain the battery pack module 350 during operation of the battery recycling energy storage system. For example, during operation of the battery recycling energy storage system, the breaker 357 of the battery pack module 350 previously installed is cut off and the corresponding battery pack module 350 is separated from the battery recycling energy storage system for maintenance or corresponding module ( 350) can be removed from the battery recycling energy storage system. Alternatively, the circuit breaker 357 is installed after installing the corresponding battery pack module 350 in the battery recycling energy storage system while the circuit breaker 357 of the battery pack module 350 that is not yet installed is blocked during operation of the battery recycling energy storage system. ) To allow the corresponding battery pack module 350 to be expanded during operation of the battery recycling energy storage system. In addition, the circuit breaker 357 may be turned on / off in conjunction with the operation of the module charge / discharger 253. For example, the breaker 357 may be turned on when the module charge / discharger 253 performs the charge / discharge function, and the breaker 357 may be turned off when the charge / discharger 253 does not perform the charge / discharge function. have. The operation of the circuit breaker 357 may be controlled by the module controller 255. A relay may be used for the breaker 357.

도 4는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템의 구성을 예시하는 도면이다. 도 4를 참조하면, 배터리 재활용 에너지 저장 시스템(400)은 사용자 인터페이스(110), 전력분배 제어기(130), 복수의 배터리팩 모듈(450) 및 교류접속단자(170)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(110), 전력분배 제어기(130) 및 교류접속단자(170)는 도 1을 참조하여 설명한 바와 동일 또는 유사할 수 있다.4 is a diagram illustrating the configuration of a battery recycling energy storage system. Referring to FIG. 4, the battery recycling energy storage system 400 may include a user interface 110, a power distribution controller 130, a plurality of battery pack modules 450, and an AC connection terminal 170. The user interface 110, the power distribution controller 130, and the AC connection terminal 170 may be the same or similar to those described with reference to FIG. 1.

배터리 재활용 에너지 저장 시스템(400)은 복수의 배터리팩 모듈(#1-1, #1-2, ..., #1-N, #2-1, #2-2, ..., #2-N, ..., #M-1, #M-2, ..., #M-N)을 포함할 수 있다. 도 4에는 M x N 개의 모듈이 사용되는 경우를 예시하고 있다. The battery recycling energy storage system 400 includes a plurality of battery pack modules (# 1-1, # 1-2, ..., # 1-N, # 2-1, # 2-2, ..., # 2 -N, ..., # M-1, # M-2, ..., #MN). 4 illustrates a case where M x N modules are used.

배터리 재활용 에너지 저장 시스템(400)에는 용량, 형상 및/또는 단자 구조가 상이한 재활용 배터리팩이 포함될 수 있다. 본 실시예는 이와 같이 용량, 형상 및 단자 구조 중의 적어도 하나 이상이 서로 다른 배터리팩들을 효과적으로 재활용하기 위해, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 재활용 배터리팩에 모듈 충방전기(253) 및 모듈 제어기(255)를 부가하여 소용량으로 표준화된 배터리팩 모듈(250)을 구성한 후, 도 4에 예시된 바와 같이 소용량 배터리팩 모듈(450)을 여러 개 사용하여 대용량 배터리 재활용 에너지 저장 시스템(400)을 구성하는 방식을 사용할 수 있다. 소용량으로 표준화된 배터리팩 모듈(450)들은 동일한 형상, 크기 및 단자 구조를 가지는 하우징 내에 배치되고 동일한 통신 프로토콜을 사용하여 전력분배 제어기(130)와 통신할 수 있다.The battery recycling energy storage system 400 may include a recycling battery pack having a different capacity, shape, and / or terminal structure. In this embodiment, in order to effectively recycle at least one of different battery packs having different capacities, shapes, and terminal structures, the battery charger / discharger 253 and the module controller ( 255) to form a standardized battery pack module 250 with a small capacity, and then construct a large capacity battery recycling energy storage system 400 using multiple small capacity battery pack modules 450 as illustrated in FIG. 4. Method can be used. The battery pack modules 450 standardized in a small capacity may be disposed in a housing having the same shape, size, and terminal structure and communicate with the power distribution controller 130 using the same communication protocol.

복수의 배터리팩 모듈(450)은 제어 라인(462)에 공통으로 접속되어 전력분배 제어기(130)와 통신할 수 있다. 이를 위해 각각의 배터리팩 모듈(450)은 제어 라인(462)과의 접속을 위한 단자를 포함할 수 있다. 복수의 배터리팩 모듈(450)에서 제어 라인(462)과 접속을 위한 단자는 모두 동일한 형상으로 표준화될 수 있다.The plurality of battery pack modules 450 may be commonly connected to the control line 462 to communicate with the power distribution controller 130. To this end, each battery pack module 450 may include a terminal for connection with the control line 462. The terminals for connection to the control line 462 in the plurality of battery pack modules 450 may all be standardized in the same shape.

복수의 배터리팩 모듈(450)은 교류 전원 라인(464)에 공통으로 접속되어 교류접속단자(170)를 통해 외부 교류 전원에 연결될 수 있다. 이를 위해 각각의 배터리팩 모듈(450)은 교류 전원 라인(464)과의 접속을 위한 단자를 포함할 수 있다. 이와 같이 외부 교류 전원을 별도의 처리 없이 바로 배터리팩 모듈(450)에 인가하는 교류 기반 방식에 의하면, 전력 처리 관점에서 각 배터리팩 모듈에 소용량의 AC-DC 충방전 회로만을 구비하면 되므로 시스템 구성을 간단하게 하고 저가로 구현할 수 있도록 하는 장점이 있다. 복수의 배터리팩 모듈(450)에서 교류 전원 라인(464)과 접속을 위한 단자는 모두 동일한 형상으로 표준화될 수 있다.The plurality of battery pack modules 450 may be commonly connected to the AC power line 464 and connected to an external AC power through the AC connection terminal 170. To this end, each battery pack module 450 may include a terminal for connection with the AC power line 464. As described above, according to the AC-based method of directly applying the external AC power to the battery pack module 450 without any additional processing, only a small capacity AC-DC charging and discharging circuit needs to be provided in each battery pack module from the viewpoint of power processing. It has the advantage of being simple and inexpensive to implement. In the plurality of battery pack modules 450, the AC power line 464 and the terminals for connection may all be standardized in the same shape.

복수의 배터리팩 모듈(450)은 각각 별도의 모듈 하우징(도면 미도시)을 포함할 수 있다. 복수의 배터리팩 모듈(450)의 모듈 하우징은 모두 동일한 형상, 크기 및 단자 구조를 가지고 렉에 장착될 수 있다. 예를 들면, 배터리 재활용 에너지 저장 시스템(400)은 M 개의 층으로 구획된 렉(도면 미도시)을 구비하고 렉의 각 층에 N 개의 배터리팩 모듈(450)이 배치되는 방식으로 M x N 개의 배터리팩 모듈(#1-1, #1-2, ..., #1-N, #2-1, #2-2, ..., #2-N, ..., #M-1, #M-2, ..., #M-N)이 하나의 렉에 배치될 수 있다. 물론, 렉 내부의 배터리팩 모듈(450)이 배치될 자리의 일부분은 비어 있을 수 있고, 추가되는 배터리팩 모듈(450)은 렉의 빈 자리에 추가될 수 있다. 또한, 배터리 재활용 에너지 저장 시스템(400)은 복수의 렉을 구비하고 복수의 배터리팩 모듈(450)을 복수의 렉에 분산하여 배치할 수 있다.The plurality of battery pack modules 450 may each include a separate module housing (not shown). The module housings of the plurality of battery pack modules 450 may all be mounted on the rack with the same shape, size, and terminal structure. For example, the battery recycling energy storage system 400 has M racks divided into M layers (not shown), and in the manner in which N battery pack modules 450 are disposed on each floor of the racks, M x N pieces Battery pack modules (# 1-1, # 1-2, ..., # 1-N, # 2-1, # 2-2, ..., # 2-N, ..., # M-1 , # M-2, ..., #MN) can be placed in one rack. Of course, a part of the place where the battery pack module 450 inside the rack will be disposed may be empty, and the battery pack module 450 to be added may be added to an empty place of the rack. In addition, the battery recycling energy storage system 400 may include a plurality of racks and distribute the plurality of battery pack modules 450 to a plurality of racks.

배터리팩 모듈(450)이 각각 별도의 모듈 하우징을 포함하는 경우, 재활용 배터리팩은 다른 구성들과 함께 모듈 하우징에 고정되고, 모듈 하우징은 렉에 탈착 가능한 방식으로 고정될 수 있다. 이 경우 복수의 모듈 하우징은 렉에 탈착 가능한 방식으로 고정되기 위해 모두 동일한 형상의 표준화된 접속 구조물을 포함할 수 있다. When the battery pack modules 450 each include a separate module housing, the recycled battery pack is fixed to the module housing together with other components, and the module housing can be fixed to the rack in a detachable manner. In this case, the plurality of module housings may all include standardized connection structures of the same shape to be fixed in a detachable manner to the rack.

배터리 재활용 에너지 저장 시스템(400)은 재활용 배터리팩을 그대로 사용하므로 배터리 재활용 에너지 저장 시스템(400) 내에는 서로 다른 용량을 가지는 재활용 배터리팩이 포함될 수 있다. 이 경우, 앞서 언급한 바와 같이, 배터리팩 모듈(450) 내의 모듈 충방전기는 서로 다른 용량을 가지는 재활용 배터리팩에 대응하여 서로 다른 정격 출력을 가질 수 있다. 또는, 재활용 배터리팩의 최대 용량을 설정하고 최대 용량에 적합한 정격 출력을 가지는 동일한 모듈 충방전기가 서로 다른 용량을 가지는 재활용 배터리팩에 동일하게 사용될 수 있다. 본 실시예의 배터리 재활용 에너지 저장 시스템(400)은 전기자전거 등과 같이 소용량의 배터리팩의 재활용을 위한 것이므로 모듈 충방전기는 정격 출력이 1kWh 이하인 것이 바람직하다.Since the battery recycling energy storage system 400 uses the recycled battery pack as it is, the battery recycling energy storage system 400 may include recycled battery packs having different capacities. In this case, as described above, the module charge / discharger in the battery pack module 450 may have different rated outputs corresponding to recycled battery packs having different capacities. Alternatively, the same module charge / discharger having a maximum output capacity and a rated output suitable for the maximum capacity of the recycled battery pack may be used in the same manner for recycled battery packs having different capacities. Since the battery recycling energy storage system 400 of this embodiment is for recycling a small capacity battery pack such as an electric bicycle, it is preferable that the rated output of the module charge / discharge is 1 kWh or less.

배터리 재활용 에너지 저장 시스템(400)은 재활용 배터리팩을 그대로 사용하므로 배터리 재활용 에너지 저장 시스템(400) 내에는 서로 다른 단자 구조를 가지는 재활용 배터리팩이 포함될 수 있다. 이 경우, 배터리팩 모듈(450) 내의 모듈 충방전기와 모듈 제어기는 서로 다른 단자 구조를 가지는 재활용 배터리팩에 대응하여 서로 다른 단자 구조를 가지는 탈착 가능한 케이블을 사용하여 재활용 배터리팩과 연결될 수 있다. 그러나 복수의 모듈 하우징은 모두 동일한 제어 라인 접속 단자 및 교류 전원 라인 접속 단자를 구비할 수 있고, 이 경우 서로 다른 단자 구조를 가지는 재활용 배터리팩을 활용하면서도 표준화된 모듈을 사용함으로써 시스템 구성을 용이하게 하고 유지보수의 편의성을 높일 수 있다. 즉, 재활용 배터리팩의 용량이나 단자 구조는 다양하더라도 모듈 충방전기와 모듈 제어기를 사용하여 배터리팩 모듈(450)을 표준화함으로써 배터리팩을 분해 또는 해체함이 없이 배터리 재활용 에너지 저장 시스템(400)을 용이하고 저렴하게 구성하고 증설/감설 할 수 있다.Since the battery recycling energy storage system 400 uses the recycled battery pack as it is, the battery recycling energy storage system 400 may include recycled battery packs having different terminal structures. In this case, the module charge / discharger and the module controller in the battery pack module 450 may be connected to the recycled battery pack using a removable cable having a different terminal structure corresponding to the recycled battery pack having different terminal structures. However, a plurality of module housings can all have the same control line connection terminal and an AC power line connection terminal, and in this case, the system configuration is facilitated by using a standardized module while utilizing a recycled battery pack having different terminal structures. It can increase the convenience of maintenance. That is, even if the capacity or terminal structure of the recycled battery pack is varied, the battery pack energy storage system 400 is easily removed without disassembling or dismantling the battery pack by standardizing the battery pack module 450 using a module charge / discharger and a module controller. It can be configured inexpensively and expanded / added.

도 5는 배터리팩 모듈의 외관을 예시하는 도면이다. 도 5를 참조하면, 배터리팩 모듈(550)은 제1 내지 제4 하우징(551, 553, 555, 557) 및 제1 접속 단자(559)를 포함할 수 있다. 5 is a view illustrating the appearance of the battery pack module. Referring to FIG. 5, the battery pack module 550 may include first to fourth housings 551, 553, 555, and 557 and a first connection terminal 559.

제1 하우징(551)은 재활용 배터리팩의 하우징일 수 있고, 제2 하우징(553)은 모듈 충방전기의 하우징일 수 있으며, 제3 하우징(555)은 모듈 제어기의 하우징일 수 있고, 제4 하우징(557)은 차단기의 하우징일 수 있다. 즉, 재활용 배터리팩, 모듈 제어기, 모듈 충방전기 및 차단기는 각각 자신의 하우징을 포함할 수 있다. 각 하우징은 케이블의 연결 없이 하우징과 하우징이 직접 체결되는 형태로 전기적 및 기계적으로 접속될 수 있다. 그러나 이로 한정되는 것은 아니고 하우징들은 도시되지 않은 케이블을 사용하여 전기적으로 접속될 수도 있다. 이와 같이, 재활용 배터리팩(551), 모듈 충방전기(553), 모듈 제어기(555) 및 차단기(557)는 각각 별도의 하우징을 구비한 상태로 상호 접속되어 전체가 하나의 배터리팩 모듈을 형성할 수 있다. The first housing 551 may be a housing of a recycled battery pack, the second housing 553 may be a housing of the module charge / discharger, the third housing 555 may be a housing of the module controller, and the fourth housing 557 may be the housing of the breaker. That is, each of the recycled battery pack, the module controller, the module charge / discharger, and the circuit breaker may include its own housing. Each housing may be electrically and mechanically connected in a form in which the housing and the housing are directly fastened without a cable connection. However, the present invention is not limited thereto, and the housings may be electrically connected using a cable (not shown). As described above, the recycled battery pack 551, the module charge / discharger 553, the module controller 555, and the circuit breaker 557 are each interconnected with a separate housing to form a single battery pack module. You can.

제1 접속 단자(559)는 배터리팩 모듈(550)을 제어 라인 및/또는 교류 전원 라인과 연결하기 위한 단자일 수 있다. 도 5에는 제1 접속 단자(559)가 제4 하우징(557)에 부착된 것으로 예시되어 있으나, 이로 한정되는 것은 아니고 접속 단자(559)는 다른 하우징에 부착될 수 있다. The first connection terminal 559 may be a terminal for connecting the battery pack module 550 to a control line and / or an AC power line. Although the first connection terminal 559 is illustrated as being attached to the fourth housing 557 in FIG. 5, the connection terminal 559 is not limited thereto, and may be attached to another housing.

한편, 도 5에는 배터리팩 모듈(550) 전체를 감싸는 하우징이 없이 네 개의 하우징들이 서로 기계적으로 결속된 상태를 예시하고 있는데, 이러한 상태를 앞서 도 4를 참조하여 설명한 배터리팩 모듈(550)의 모듈 하우징으로 볼 수 있지만, 배터리팩 모듈(550) 전체를 둘러싸는 별도의 모듈 하우징(도면 미도시)을 더 포함할 수도 있다.Meanwhile, FIG. 5 illustrates a state in which four housings are mechanically bound to each other without a housing that encloses the entire battery pack module 550, and this state is a module of the battery pack module 550 described with reference to FIG. 4 above. Although viewed as a housing, a separate module housing (not illustrated) surrounding the entire battery pack module 550 may be further included.

도 6은 배터리팩 모듈의 외관의 다른 예를 도시하는 도면이다. 도 6을 참조하면, 배터리팩 모듈(650)은 제5 하우징(651), 제6 하우징(652) 및 제2 접속 단자(659)를 포함할 수 있다.6 is a view showing another example of the appearance of the battery pack module. Referring to FIG. 6, the battery pack module 650 may include a fifth housing 651, a sixth housing 652, and a second connection terminal 659.

제5 하우징(651)은 재활용 배터리팩의 하우징일 수 있고, 제6 하우징(652)는 모듈 충방전기, 모듈 제어기를 둘러싸는 하우징일 수 있다. 즉, 재활용 배터리팩을 제외한 다른 구성들을 하나의 하우징에 배치할 수 있다. 제5 하우징 및 제6 하우징은 케이블의 연결 없이 하우징과 하우징이 직접 체결되는 형태로 전기적 및 기계적으로 접속될 수 있다. 그러나 이로 한정되는 것은 아니고 하우징들은 도시되지 않은 케이블을 사용하여 전기적으로 접속될 수도 있다. 이와 같이, 재활용 배터리팩(551)은 별도의 하우징을 구비하고, 나머지 구성들이 하나의 하우징에 배치된 상태로 두 하우징이 상호 접속되어 전체가 하나의 배터리팩 모듈을 형성할 수 있다.The fifth housing 651 may be a housing of a recycled battery pack, and the sixth housing 652 may be a housing surrounding a module charge / discharger and a module controller. That is, other components except the recycled battery pack may be disposed in one housing. The fifth housing and the sixth housing may be electrically and mechanically connected in a form in which the housing and the housing are directly fastened without a cable connection. However, the present invention is not limited thereto, and the housings may be electrically connected using a cable (not shown). As described above, the recycled battery pack 551 has a separate housing, and the two housings are interconnected to form a single battery pack module in a state in which the rest of the components are disposed in one housing.

한편, 도 6에는 배터리팩 모듈(650) 전체를 감싸는 하우징이 없이 두 개의 하우징들(651, 652)이 서로 기계적으로 결속된 상태를 예시하고 있는데, 이러한 상태를 앞서 도 4를 참조하여 설명한 배터리팩 모듈(550)의 모듈 하우징으로 볼 수 있지만, 배터리팩 모듈(550) 전체를 둘러싸는 별도의 모듈 하우징(도면 미도시)을 더 포함할 수도 있다.Meanwhile, FIG. 6 illustrates a state in which two housings 651 and 652 are mechanically bound to each other without a housing surrounding the entire battery pack module 650, and the battery pack described above with reference to FIG. 4 Although it can be seen as a module housing of the module 550, it may further include a separate module housing (not shown) surrounding the entire battery pack module 550.

한편, 배터리팩 모듈(650)이 별도의 모듈 하우징을 구비하는 경우에는 재활용 배터리팩, 모듈 제어기, 모듈 충방전기, 차단기 등 모듈 내부 구성들은 전부 혹은 일부가 하우징이 없이 모듈 하우징 내부에 장착될 수도 있다.On the other hand, when the battery pack module 650 is provided with a separate module housing, all or part of the internal components of the module, such as a recycled battery pack, a module controller, a module charge / discharger, and a circuit breaker, may be mounted inside the module housing without a housing. .

이와 같이 본 발명에 의하면 재활용 배터리팩의 용량이나 단자 구조는 다양하더라도 규격화된 모듈 충방전기와 모듈 제어기를 사용하여 배터리팩 모듈을 표준화함으로써, 재활용 배터리팩을 분해 또는 해체함이 없이 배터리 재활용 에너지 저장 시스템을 저렴하게 구성하고 유지보수를 용이하게 하며 시스템 구성의 유연성을 높일 수 있다. As described above, according to the present invention, even if the capacity or terminal structure of the recycled battery pack is various, the battery pack energy storage system without disassembling or dismantling the recycled battery pack by standardizing the battery pack module using standardized module chargers and module controllers It can be configured inexpensively, facilitate maintenance, and increase the flexibility of system configuration.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.The terms "include", "compose" or "have" as described above mean that the corresponding component can be inherent unless otherwise stated, and do not exclude other components. It should be interpreted that it may further include other components. All terms, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and are not to be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (13)

복수의 배터리팩 모듈; 및
상기 복수의 배터리팩 모듈의 전력분배를 제어하는 전력분배 제어기를 포함하되,
상기 복수의 배터리팩 모듈의 각각은 재활용 배터리팩, 모듈 제어기 및 모듈 충방전기를 포함하고,
상기 모듈 제어기는 상기 전력분배 제어기로부터 전력처리량에 대한 제어신호를 수신하고 상기 모듈 충방전기가 해당 전력처리량을 처리하도록 상기 모듈 충방전기를 제어하며,
상기 재활용 배터리팩 중의 적어도 둘 이상은 서로 다른 제조사에 의해 제조된 것이고 서로 다른 단자 구조를 가지며, 상기 배터리팩 모듈은 상기 서로 다른 단자 구조를 가지는 상기 재활용 배터리팩에 대응하여 서로 다른 단자 구조를 가지는 탈착 가능한 케이블을 사용하여 상기 재활용 배터리팩과 상기 모듈 충방전기를 연결하고,
상기 재활용 배터리팩 중의 적어도 둘 이상에는 배터리 관리 시스템(BMS)이 내장되어 있고, 상기 배터리 관리 시스템 중의 적어도 둘 이상은 서로 상이한 프로토콜을 사용하며, 상기 모듈 제어기는 서로 상이한 프로토콜을 사용하는 상기 배터리 관리 시스템으로부터 상기 재활용 배터리팩의 용량에 대한 정보를 획득하고 상기 정보를 표준화하여 상기 전력분배 제어기로 제공하며,
상기 모듈 충방전기는 외부 교류 전원과 상기 재활용 배터리팩 사이에서 양방향으로 전력을 전달하는 양방향 AC-DC 충방전 회로를 포함하고, 상기 복수의 배터리팩 모듈은 각각 내부의 상기 모듈 충방전기를 통해 상기 외부 교류 전원에 직접 접속되는 것을 특징으로 하는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템.A plurality of battery pack modules; And
It includes a power distribution controller for controlling the power distribution of the plurality of battery pack modules,
Each of the plurality of battery pack modules includes a recycled battery pack, a module controller and a module charge / discharger,
The module controller receives the control signal for the power throughput from the power distribution controller and controls the module charge / discharger so that the module charge / discharger processes the corresponding power throughput,
At least two or more of the recycled battery packs are manufactured by different manufacturers and have different terminal structures, and the battery pack module has a different terminal structure corresponding to the recycled battery packs having different terminal structures. Connect the recycled battery pack and the module charge / discharger using a possible cable,
A battery management system (BMS) is built in at least two or more of the recycled battery packs, and at least two or more of the battery management systems use different protocols, and the module controller uses the different protocols. Obtain information about the capacity of the recycled battery pack from and standardize the information to provide it to the power distribution controller,
The module charge / discharger includes a bidirectional AC-DC charge / discharge circuit that transfers electric power in both directions between an external AC power source and the recycled battery pack, and the plurality of battery pack modules are external to each other through the module charge / discharger inside. Battery recycling energy storage system characterized in that it is directly connected to the AC power. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 배터리팩 모듈은 각각 별도의 모듈 하우징을 포함하고, 복수의 배터리팩 모듈의 모듈 하우징은 모두 동일한 형상과 크기를 가지고 렉에 장착되는 것을 특징으로 하는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템.The method according to claim 1, wherein each of the plurality of battery pack modules includes a separate module housing, and the module housings of the plurality of battery pack modules all have the same shape and size and are mounted on the rack, a battery recycling energy storage system. . 청구항 2에 있어서, 상기 재활용 배터리팩은 상기 모듈 하우징에 고정되고 상기 모듈 하우징은 상기 렉에 탈착 가능한 방식으로 고정되는 것을 특징으로 하는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템.The system according to claim 2, wherein the recycled battery pack is fixed to the module housing and the module housing is fixed to the rack in a detachable manner. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 배터리팩 모듈의 모듈 제어기는 모두 제어 라인에 공통으로 접속되어 상기 전력분배 제어기에 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템.The system according to claim 1, wherein the module controllers of the plurality of battery pack modules are all commonly connected to a control line and connected to the power distribution controller. 청구항 1에 있어서, 상기 모듈 제어기는 모듈 제어기 하우징을 포함하고, 상기 모듈 충방전기는 모듈 충방전기 하우징을 포함하며, 모듈 제어기 하우징과 모듈 충방전기 하우징은 케이블의 연결 없이 하우징과 하우징이 직접 체결되는 형태로 전기적 및 기계적 접속이 되는 것을 특징으로 하는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템.The method according to claim 1, wherein the module controller includes a module controller housing, the module charge and discharge module includes a module charge and discharge housing, the module controller housing and the module charge and discharge housing is a form in which the housing and the housing are directly connected without a cable connection. Battery recycling energy storage system, characterized in that the electrical and mechanical connection to the furnace. 청구항 1에 있어서, 상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템 내에는 서로 다른 용량을 가지는 재활용 배터리팩이 포함되는 것을 특징으로 하는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템.The battery recycling energy storage system of claim 1, wherein the battery recycling energy storage system includes a recycling battery pack having different capacities. 청구항 8에 있어서, 상기 배터리 재활용 에너지 저장 시스템 내에는 상기 서로 다른 용량을 가지는 재활용 배터리팩에 대응하여 서로 다른 정격 출력을 가지는 모듈 충방전기가 포함되는 것을 특징으로 하는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템.The battery recycling energy storage system according to claim 8, wherein the battery recycling energy storage system includes a module charge / discharger having different rated outputs corresponding to the recycling battery packs having different capacities. 청구항 9에 있어서, 상기 모듈 충방전기는 정격 출력이 1kWh 이하인 것을 특징으로 하는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템.The battery recycling energy storage system of claim 9, wherein the module charge / discharger has a rated output of 1 kWh or less. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 각각의 배터리팩 모듈은 상기 외부 교류 전원과 상기 모듈 충방전기 사이에 차단기를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 재활용 에너지 저장 시스템.The method according to claim 1, wherein each battery pack module is a battery recycling energy storage system characterized in that it comprises a circuit breaker between the external AC power and the module charge and discharge.
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