KR102191522B1 - 에너지 저장 시스템 - Google Patents
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Abstract
건물에 설치되는 에너지 저장 시스템은 적어도 하나 이상의 축전지, 태양광 발전 장치, 일반 충전 장치 및 컨트롤러를 포함한다. 태양광 발전 장치는 태양광을 광전 변환하여 제1 전기를 생산하고, 제1 전기를 축전지에 저장하는 제1 충전 동작을 수행한다. 일반 충전 장치는 발전 설비에서 생산된 제2 전기를 공급받고, 제2 전기를 축전지에 저장하는 제2 충전 동작을 수행한다. 컨트롤러는 축전지의 축전량이 기준 축전량으로부터 제1 히스테리시스 구간만큼 증가하면 태양광 발전 장치로 하여금 제1 충전 동작을 수행하도록 제어하고, 축전지의 축전량이 기준 축전량으로부터 제2 히스테리시스 구간만큼 감소하면 일반 충전 장치로 하여금 제2 충전 동작을 수행하도록 제어한다. 이 때, 컨트롤러는 축전지의 축전량이 증가할 때 제1 주기마다 제1 전기의 변화율에 기초하여 제1 히스테리시스 구간을 가변시키고, 축전지의 축전량이 감소할 때 제2 주기마다 제1 전기의 변화율에 기초하여 제2 히스테리시스 구간을 가변시킨다.
Description
본 발명은 에너지 저장 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 축전지, 태양광 발전 장치 및 일반 충전 장치를 포함하는 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.
최근, 환경 오염 문제와 천연 자원 고갈 문제가 대두됨에 따라 태양광을 이용하여 발전하는 태양광 발전 장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한, 태양광 발전 장치가 건물에 적용(즉, 태양 전지 모듈을 건축 자재화하여 건물의 외피 등에 설치)됨에 따라 축전지에 저장된 전기를 필요한 시간에 효율적으로 사용하기 위한 에너지 저장 시스템도 각광받고 있다. 예를 들어, 에너지 저장 시스템은 축전지에 저장된 전기의 일부는 사용하지 않다가 정전 등이 일어나면 해당 전기를 사용함으로써 건물에 전기가 제공되지 않는 상황을 방지할 수 있다. 그러나, 태양광 발전 장치는 태양광이 존재하는 주간 시간대에만 전기를 생산할 수 있고, 그나마 날씨가 흐린 날에는 소량의 전기만을 생산할 수 있기 때문에, 태양광 발전 장치만으로는 축전지에 충분한 전기를 공급할 수 없다. 이에, 에너지 저장 시스템은 축전지에 추가적인 전기를 공급할 수 있는 일반 충전 장치를 포함하는 것이 일반적이다. 예를 들어, 에너지 저장 시스템은 외부 발전소(예를 들어, 한국 전력 공사에 의해 구성된 전력 계통)로부터 가정에 공급된 전기를 축전지에 저장하거나 또는 비상 발전기가 소정의 연료(예를 들어, 가스, 석유 등)로 생산한 전기를 축전지에 공급하는 일반 충전 장치를 포함할 수 있다. 한편, 에너지 저장 시스템은 축전지에 전기를 저장하기 위해 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치를 선택적으로 가동시킨다. 하지만, 종래의 에너지 저장 시스템은 축전지의 축전량이 기준 축전량보다 큰지 여부에 따라 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치를 선택적으로 가동시키기 때문에, 특정한 상황(예를 들어, 축전지의 축전량이 기준 축전량 근처에서 출렁거리는 상황 등)에서는 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치 사이의 선택적인 가동-비가동이 반복됨에 따라 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치에 높은 부하(load)가 걸리거나 고장이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 일 목적은 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치 사이의 선택적인 가동-비가동을 안정적으로 수행함으로써 특정한 상황(예를 들어, 축전지의 축전량이 기준 축전량 근처에서 출렁거리는 상황 등)에서도 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치에 높은 부하가 걸리거나 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치로 하여금 축전지에 전기를 효율적으로 공급하도록 할 수 있는 에너지 저장 시스템을 제공하는 것이다. 다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적으로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 건물에 설치된 에너지 저장 시스템은 상기 에너지 저장 시스템은 적어도 하나 이상의 축전지, 태양광을 광전 변환하여 제1 전기를 생산하고, 상기 제1 전기를 상기 축전지에 저장하는 제1 충전 동작을 수행하는 태양광 발전 장치, 발전 설비에서 생산된 제2 전기를 공급받고, 상기 제2 전기를 상기 축전지에 저장하는 제2 충전 동작을 수행하는 일반 충전 장치, 및 상기 축전지의 축전량이 기준 축전량으로부터 제1 히스테리시스 구간만큼 증가하면 상기 태양광 발전 장치로 하여금 상기 제1 충전 동작을 수행하도록 제어하고, 상기 축전지의 상기 축전량이 상기 기준 축전량으로부터 제2 히스테리시스 구간만큼 감소하면 상기 일반 충전 장치로 하여금 상기 제2 충전 동작을 수행하도록 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 컨트롤러는 상기 축전지의 상기 축전량이 증가할 때 기 설정된 제1 주기마다 상기 제1 전기의 변화율에 기초하여 상기 제1 히스테리시스 구간을 가변시키고, 상기 축전지의 상기 축전량이 감소할 때 기 설정된 제2 주기마다 상기 제1 전기의 상기 변화율에 기초하여 상기 제2 히스테리시스 구간을 가변시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컨트롤러는 상기 축전지의 상기 축전량이 증가할 때 상기 제1 전기의 상기 변화율이 양(positive)의 값을 가지면 상기 제1 히스테리시스 구간을 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컨트롤러는 상기 축전지의 상기 축전량이 증가할 때 상기 제1 전기의 상기 변화율이 음(negative)의 값을 가지면 상기 제1 히스테리시스 구간을 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컨트롤러는 상기 제1 히스테리시스 구간을 기 설정된 단위 구간만큼 증가 또는 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컨트롤러는 상기 축전지의 상기 축전량이 감소할 때 상기 제1 전기의 상기 변화율이 양의 값을 가지면 상기 제2 히스테리시스 구간을 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컨트롤러는 상기 축전지의 상기 축전량이 감소할 때 상기 제1 전기의 상기 변화율이 음의 값을 가지면 상기 제2 히스테리시스 구간을 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컨트롤러는 상기 제2 히스테리시스 구간을 기 설정된 단위 구간만큼 증가 또는 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컨트롤러는 상기 태양광 발전 장치에서 상기 제1 전기가 생산되지 않거나 또는 상기 축전지의 상기 축전량이 상기 축전지의 최대 용량에 도달하면 상기 태양광 발전 장치로 하여금 상기 제1 충전 동작을 수행하지 않도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 발전 설비는 외부 발전소이고, 상기 컨트롤러는 야간의 전기 요금 할인 시간대에 상기 기준 축전량을 상기 축전지의 최대 용량으로 설정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 발전 설비는 상기 건물에 설치되는 비상 발전기이고, 상기 컨트롤러는 정전 시간대에 상기 기준 축전량을 상기 축전지의 최대 용량으로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 에너지 저장 시스템은 축전지, 태양광을 기초로 제1 전기를 생산하여 축전지에 저장하는 제1 충전 동작을 수행하는 태양광 발전 장치, 발전 설비에서 생산된 제2 전기를 공급받아 축전지에 저장하는 제2 충전 동작을 수행하는 일반 충전 장치 및 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치 사이의 선택적인 가동-비가동을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 축전지의 축전량이 기준 축전량으로부터 제1 히스테리시스 구간만큼 증가하면 태양광 발전 장치로 하여금 제1 충전 동작을 수행하도록 제어하고, 축전지의 축전량이 기준 축전량으로부터 제2 히스테리시스 구간만큼 감소하면 일반 충전 장치로 하여금 제2 충전 동작을 수행하도록 제어하며, 축전지의 축전량이 증가할 때 기 설정된 제1 주기마다 제1 전기의 변화율에 기초하여 제1 히스테리시스 구간을 가변시키고, 축전지의 축전량이 감소할 때 기 설정된 제2 주기마다 제1 전기의 변화율에 기초하여 제2 히스테리시스 구간을 가변시킴으로써, 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치 사이의 선택적인 가동-비가동을 안정적으로 수행할 수 있다. 이에, 상기 에너지 저장 시스템은 특정한 상황(예를 들어, 축전지의 축전량이 기준 축전량 근처에서 출렁거리는 상황 등)에서도 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치에 높은 부하가 걸리거나 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치로 하여금 축전지에 전기를 효율적으로 공급하도록 할 수 있다. 다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 에너지 저장 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 에너지 저장 시스템이 수행하는 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치 사이의 선택적인 가동-비가동을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제1 히스테리시스 구간이 가변되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3b는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제2 히스테리시스 구간이 가변되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4a는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제1 히스테리시스 구간이 증가되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제1 히스테리시스 구간이 감소되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제2 히스테리시스 구간이 증가되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5b는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제2 히스테리시스 구간이 감소되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 에너지 저장 시스템이 수행하는 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치 사이의 선택적인 가동-비가동을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제1 히스테리시스 구간이 가변되는 일 예를 나타내는 도면이다.
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도 4a는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제1 히스테리시스 구간이 증가되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제1 히스테리시스 구간이 감소되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제2 히스테리시스 구간이 증가되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5b는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제2 히스테리시스 구간이 감소되는 일 예를 나타내는 도면이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 에너지 저장 시스템을 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 에너지 저장 시스템이 수행하는 태양광 발전 장치와 일반 충전 장치 사이의 선택적인 가동-비가동을 설명하기 위한 도면이며, 도 3a는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제1 히스테리시스 구간이 가변되는 일 예를 나타내는 도면이고, 도 3b는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제2 히스테리시스 구간이 가변되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3b를 참조하면, 에너지 저장 시스템(100)은 적어도 하나 이상의 축전지(120), 태양광 발전 장치(140), 일반 충전 장치(160) 및 컨트롤러(180)를 포함할 수 있다. 이 때, 에너지 저장 시스템(100)은 건물(예를 들어, 가정집, 빌딩 등)에 설치될 수 있다.
축전지(120)는 태양광 발전 장치(140)로부터 공급되는 제1 전기(FEL) 또는 일반 충전 장치(160)로부터 공급되는 제2 전기(SEL)를 저장할 수 있다. 축전지(120)는 저장된 전기를 건물 내 적어도 하나 이상의 전기 설비에 제공할 수 있고, 저장된 전기 중 일부는 정전 등이 발생하면 사용되는 비상 전력으로 이용할 수 있다. 예를 들어, 축전지(120)는 저장된 전기를 상기 전기 설비에 직류(direct current; DC) 형태로 제공하거나 또는 교류(alternating current; AC)로 변환하여 제공할 수 있다. 한편, 도 1에서는 설명의 편의를 위해 에너지 저장 시스템(100)이 1개의 축전지(120)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 실시예에 따라, 에너지 저장 시스템(100)은 복수 개의 축전지(120)들을 포함할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 축전지(120)들은 서로 병렬 및/또는 직렬로 연결될 수 있다.
태양광 발전 장치(140)는 태양광을 광전 변환하여 제1 전기(FEL)를 생산하고, 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 제1 충전 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 전기(FEL)는 축전지(120)에 DC 형태로 공급될 수 있다. 이 때, 태양광 발전 장치(140)는 태양광을 광전 변환하여 생상된 제1 전기(FEL)를 공급하는 것이므로, 발전 설비에서 생산된 제2 전기(SEL)를 공급하는 일반 충전 장치(160)에 비해 실질적으로 비용을 들이지 않고 축전지(120)를 충전할 수 있다. 이를 위해, 태양광 발전 장치(140)는 태양 전지들을 포함하는 태양 전지 패널을 포함할 수 있다. 태양 전지들은 태양 전지 패널로 입사되는 태양광에 대해 광전 변환을 수행하여 제1 전기(FEL)를 생산할 수 있다. 일 실시예에서, 태양 전지들은 결정형 태양 전지(예를 들어, 폴리실리콘을 얇게 자른 웨이퍼(wafer) 위에 회로를 그리는 방식으로 제조되는 태양 전지)들일 수 있다. 다른 실시예에서, 태양 전지들은 박막형 태양 전지(예를 들어, 유리, 플라스틱 등과 같은 기판 상에 광전 변환 특성을 갖는 화합 물질을 얇게 바르는 방식으로 제조되는 태양 전지)들일 수 있다. 예를 들어, 상기 화합 물질은 폴리실리콘을 가스 형태로 만든 물질일 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 화합 물질은 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄(또는 셀레늄의 일부는 황으로 대체 가능)의 화합물일 수 있다.
일반 충전 장치(160)는 발전 설비에서 생산된 제2 전기(SEL)를 공급받고, 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 제2 충전 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 전기(SEL)는 축전지(120)에 DC 형태로 공급될 수 있다. 이 때, 일반 충전 장치(160)는 발전 설비에서 생산된 제2 전기(SEL)를 공급하는 것이므로, 태양광을 광전 변환하여 생산된 제1 전기(FEL)를 공급하는 태양광 발전 장치(140)보다 신속하게 축전지(120)를 충전할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 전기(SEL)를 생산하는 발전 설비는 외부 발전소(예를 들어, 한국 전력 공사에 의해 구성된 전력 계통)일 수 있다. 이 경우, 일반 충전 장치(160)는 야간의 전기 요금 할인 시간대에 축전지(120)를 기 설정된 축전량만큼 충전시키거나 또는 완전 충전(또는 완충)(즉, MAX로 표시)시킬 수 있다. 즉, 일반 충전 장치(160)는 야간의 전기 요금 할인 시간대에 축전지(120)를 충분히 충전시킴으로써 주간 시간대에 태양광 발전 장치(140)가 제1 전기(FEL)를 생산해야 하는 부담을 덜어줄 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 전기(SEL)를 생산하는 발전 설비는 건물에 설치되는 비상 발전기일 수 있다. 이 경우, 일반 충전 장치(160)는 정전 시간대에 축전지(120)를 기 설정된 축전량만큼 충전시키거나 또는 완충시킬 수 있다. 즉, 일반 충전 장치(160)는 정전 시간대에 축전지(120)를 충분히 충전시킴으로써 정전이 길어지더라도 축전지(120)가 완전 방전(즉, MIN으로 표시)되는 것을 방지할 수 있다.
컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)에 제1 제어 신호(CTL1)를 제공하여 태양광 발전 장치(140)를 제어하고, 일반 충전 장치(160)에 제2 제어 신호(CTL2)를 제공하여 일반 충전 장치(160)를 제어할 수 있다. 이 때, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)와 일반 충전 장치(160) 사이의 선택적인 가동-비가동을 수행함에 있어 히스테리시스(hysteresis) 구간(FHP+SHP)을 둘 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(180)는 축전지(120)의 축전량이 증가(즉, CA로 표시)함에 따라 제1 히스테리시스 구간(FHP)을 이용하여 충전 동작을 제2 충전 동작에서 제1 충전 동작으로 전환시킬 수 있다. 즉, 컨트롤러(180)는 축전지(120)의 축전량이 기준 축전량(RAE)으로부터 제1 히스테리시스 구간(FHP)만큼 증가하면 태양광 발전 장치(140)로 하여금 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 제1 충전 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(180)는 축전지(120)의 축전량이 감소(즉, DA로 표시)함에 따라 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 이용하여 충전 동작을 제1 충전 동작에서 제2 충전 동작으로 전환시킬 수 있다. 즉, 컨트롤러(180)는 축전지(120)의 축전량이 기준 축전량(RAE)으로부터 제2 히스테리시스 구간(SHP)만큼 감소하면 일반 충전 장치(160)로 하여금 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 제2 충전 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 축전지(120)의 축전량이 기준 축전량(RAE) 이상으로 증가하더라도, 축전지(120)의 축전량이 기준 축전량(RAE)으로부터 제1 히스테리시스 구간(FHP)만큼 증가하지 않으면, 일반 충전 장치(160)가 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 제2 충전 동작을 여전히 수행할 수 있다. 이후, 축전지(120)의 축전량이 기준 축전량(RAE)으로부터 제1 히스테리시스 구간(FHP)만큼 증가(즉, TA로 표시)하면, 태양광 발전 장치(140)가 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 제1 충전 동작을 수행하고, 일반 충전 장치(160)는 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 제2 충전 동작을 더 이상 수행하지 않을 수 있다. 또한, 축전지(120)의 축전량이 기준 축전량(RAE) 이하로 감소하더라도, 축전지(120)의 축전량이 기준 축전량(RAE)으로부터 제2 히스테리시스 구간(SHP)만큼 감소하지 않으면, 태양광 발전 장치(140)가 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 제1 충전 동작을 여전히 수행할 수 있다. 이후, 축전지(120)의 축전량이 기준 축전량(RAE)으로부터 제2 히스테리시스 구간(SHP)만큼 감소(즉, TB로 표시)하면, 일반 충전 장치(160)가 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 제2 충전 동작을 수행하고, 태양광 발전 장치(140)는 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 제1 충전 동작을 더 이상 수행하지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)와 일반 충전 장치(160) 사이의 선택적인 가동-비가동을 수행함에 있어 히스테리시스 구간(FHP+SHP)을 둠으로써, 특정한 상황(예를 들어, 축전지(120)의 축전량이 기준 축전량(RAE) 근처에서 출렁거리는 상황 등)에서 태양광 발전 장치(140)와 일반 충전 장치(160) 사이의 선택적인 가동-비가동이 반복됨에 따라 태양광 발전 장치(140)와 일반 충전 장치(160)에 높은 부하가 걸리거나 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 컨트롤러(180)는 축전지(120)의 축전량이 증가(즉, CA로 표시)할 때 기 설정된 제1 주기마다 제1 전기(FEL)의 변화율에 기초하여 제1 히스테리시스 구간(FHP)을 가변시키고, 축전지(120)의 축전량이 감소할 때 기 설정된 제2 주기마다 제1 전기(FEL)의 변화율에 기초하여 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 가변시킬 수 있다. 다시 말하면, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 증가하는 추세냐 또는 감소하는 추세냐에 따라 제1 히스테리시스 구간(FHP)와 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 가변시키는 것이다. 일 실시예에서, 컨트롤러(180)는 제1 히스테리시스 구간(FHP)와 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 기 설정된 단위 구간(d)만큼 증가 또는 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(180)는 축전지(120)의 축전량이 증가(즉, CA로 표시)할 때 제1 주기마다 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율에 기초하여 제1 히스테리시스 구간(FHP)을 가변시킬 수 있다. 구체적으로, 제1 시점(T1)에서 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 음의 값을 가지면, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 감소하는 추세라고 판단하고, 그에 따라, 축전기(120)에 충분한 전기를 저장하기 위해 제1 히스테리시스 구간(FHP)을 단위 구간(d)만큼 증가시켜 일반 충전 장치(160)가 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간을 늘릴 수 있다. 다음, 제2 시점(T2)에서도 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 음의 값을 가지면, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 여전히 감소하는 추세라고 판단하고, 그에 따라, 축전기(120)에 충분한 전기를 저장하기 위해 제1 히스테리시스 구간(FHP)을 단위 구간(d)만큼 증가시켜 일반 충전 장치(160)가 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간을 보다 늘릴 수 있다. 이러한 방식으로, 제3 내지 제5 시점들(T3, ..., T5)에서도 컨트롤러(180)는 제1 히스테리시스 구간(FHP)을 단위 구간(d)만큼 증가시켜 일반 충전 장치(160)가 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간을 늘릴 수 있다. 이와 같이, 컨트롤러(180)는 축전지(120)의 축전량이 증가(즉, CA로 표시)할 때 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 감소하는 추세라고 판단하면, 충전 동작이 일반 충전 장치(160)가 수행하는 제2 충전 동작에서 태양광 발전 장치(140)가 수행하는 제1 충전 동작으로 전환되는 시점을 늦출 수 있다.
이후, 제6 시점(T6)에서 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 양의 값을 가지면, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 증가하는 추세로 전환했다고 판단하고, 그에 따라, 제1 히스테리시스 구간(FHP)을 단위 구간(d)만큼 감소시켜 일반 충전 장치(160)가 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간을 줄일 수 있다. 다음, 제7 시점(T7)에서도 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 양의 값을 가지면, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 증가하는 추세라고 판단하고, 그에 따라, 제1 히스테리시스 구간(FHP)을 단위 구간(d)만큼 감소시켜 일반 충전 장치(160)가 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간을 보다 줄일 수 있다. 이러한 방식으로, 제8 내지 제10 시점들(T8, ..., T10)에서도 컨트롤러(180)는 제1 히스테리시스 구간(FHP)을 단위 구간(d)만큼 감소시켜 일반 충전 장치(160)가 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간을 줄일 수 있다. 이와 같이, 컨트롤러(180)는 축전지(120)의 축전량이 증가(즉, CA로 표시)할 때 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 증가하는 추세라고 판단하면, 충전 동작이 일반 충전 장치(160)가 수행하는 제2 충전 동작에서 태양광 발전 장치(140)가 수행하는 제1 충전 동작으로 전환되는 시점을 앞당길 수 있다. 한편, 도 3a는 제1 히스테리시스 구간(FHP)이 제1 주기(즉, Tk와 Tk+1 사이의 간격)마다 제1 전기(FEL)의 변화율에 기초하여 가변되는 것을 설명하기 위해 제시된 예시적인 시나리오임에 불과함을 이해하여야 한다.
다른 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(180)는 축전지(120)의 축전량이 감소(즉, DA로 표시)할 때 제2 주기마다 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율에 기초하여 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 가변시킬 수 있다. 구체적으로, 제1 시점(T1)에서 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 음의 값을 가지면, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 감소하는 추세라고 판단하고, 그에 따라, 축전기(120)에 충분한 전기를 저장하기 위해 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 단위 구간(d)만큼 감소시켜 태양광 발전 장치(140)가 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간을 줄일 수 있다. 다음, 제2 시점(T2)에서도 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 음의 값을 가지면, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 여전히 감소하는 추세라고 판단하고, 그에 따라, 축전기(120)에 충분한 전기를 저장하기 위해 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 단위 구간(d)만큼 감소시켜 태양광 발전 장치(140)가 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간을 보다 줄일 수 있다. 이러한 방식으로, 제3 내지 제5 시점들(T3, ..., T5)에서도 컨트롤러(180)는 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 단위 구간(d)만큼 감소시켜 태양광 발전 장치(140)가 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간을 줄일 수 있다. 이와 같이, 컨트롤러(180)는 축전지(120)의 축전량이 감소(즉, DA로 표시)할 때 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 감소하는 추세라고 판단하면, 충전 동작이 태양광 발전 장치(140)가 수행하는 제1 충전 동작에서 일반 충전 장치(160)가 수행하는 제2 충전 동작으로 전환되는 시점을 앞당길 수 있다. 한편, 제1 히스테리시스 구간(FHP)이 가변되는 제1 주기와 제2 히스테리시스 구간(SHP)이 가변되는 제2 주기는 동일 또는 상이할 수 있다.
이후, 제6 시점(T6)에서 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 양의 값을 가지면, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 증가하는 추세로 전환했다고 판단하고, 그에 따라, 제2 히스테리시스 구간(FHP)을 단위 구간(d)만큼 증가시켜 태양광 발전 장치(140)가 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간을 늘릴 수 있다. 다음, 제7 시점(T7)에서도 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 양의 값을 가지면, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 증가하는 추세라고 판단하고, 그에 따라, 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 단위 구간(d)만큼 증가시켜 태양광 발전 장치(140)가 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간을 보다 늘릴 수 있다. 이러한 방식으로, 제8 내지 제10 시점들(T8, ..., T10)에서도 컨트롤러(180)는 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 단위 구간(d)만큼 증가시켜 태양광 발전 장치(140)가 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간을 늘릴 수 있다. 이와 같이, 컨트롤러(180)는 축전지(120)의 축전량이 감소(즉, DA로 표시)할 때 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 증가하는 추세라고 판단하면, 충전 동작이 태양광 발전 장치(140)가 수행하는 제1 충전 동작에서 일반 충전 장치(160)가 수행하는 제2 충전 동작으로 전환되는 시점을 늦출 수 있다. 한편, 도 3b는 제2 히스테리시스 구간(SHP)이 제2 주기(즉, Tk와 Tk+1 사이의 간격)마다 제1 전기(FEL)의 변화율에 기초하여 가변되는 것을 설명하기 위해 제시된 예시적인 시나리오임에 불과함을 이해하여야 한다.
실시예에 따라, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)에서 제1 전기(FEL)가 생산되지 않거나 또는 축전지(120)의 축전량이 축전지(120)의 최대 용량(즉, MAX로 표시)에 도달하면 태양광 발전 장치(140)로 하여금 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 제1 충전 동작을 수행하지 않도록 제어할 수 있다. 이에, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)에서 제1 전기(FEL)가 생산되지 않거나(예를 들어, 야간 시간대) 또는 축전지(120)가 더 이상 충전될 필요가 없는 경우에는 태양광 발전 장치(140)와 일반 충전 장치(160) 사이의 선택적인 가동-비가동을 수행하지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 발전 설비가 외부 발전소(예를 들어, 한국 전력 공사에 의해 구성된 전력 계통)인 경우, 컨트롤러(180)는 야간의 전기 요금 할인 시간대에 기준 축전량(RAE)을 축전지(120)의 최대 용량(즉, MAX로 표시)으로 설정할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(180)는 야간의 전기 요금 할인 시간대에 태양광 발전 장치(140)와 일반 충전 장치(160) 사이의 선택적인 가동-비가동을 수행하지 않음으로써, 일반 충전 장치(160)로 하여금 축전지(120)를 기 설정된 축전량만큼 충전시키거나 또는 완충(즉, MAX로 표시)시키도록 할 수 있다. 다른 실시예에서, 발전 설비가 건물에 설치되는 비상 발전기인 경우, 컨트롤러(180)는 정전 시간대에 기준 축전량(RAE)을 축전지(120)의 최대 용량(즉, MAX로 표시)으로 설정할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(180)는 정전 시간대에 태양광 발전 장치(140)와 일반 충전 장치(160) 사이의 선택적인 가동-비가동을 수행하지 않음으로써, 일반 충전 장치(160)로 하여금 축전지(120)를 기 설정된 축전량만큼 충전시키거나 또는 완충(즉, MAX로 표시)시키도록 할 수 있다. 이에, 정전 시간대에 축전지(120)가 충분히 충전되어 정전이 길어지더라도 축전지(120)가 완전 방전(즉, MIN으로 표시)되는 것이 방지될 수 있다.
이와 같이, 에너지 저장 시스템(100)은 축전지(120), 태양광을 기초로 제1 전기(FEL)를 생산하여 축전지(120)에 저장하는 제1 충전 동작을 수행하는 태양광 발전 장치(140), 발전 설비에서 생산된 제2 전기(SEL)를 공급받아 축전지(120)에 저장하는 제2 충전 동작을 수행하는 일반 충전 장치(160) 및 태양광 발전 장치(140)와 일반 충전 장치(160) 사이의 선택적인 가동-비가동을 제어하는 컨트롤러(180)를 포함하고, 축전지의 축전량이 기준 축전량으로부터 제1 히스테리시스 구간(FHP)만큼 증가하면 태양광 발전 장치로 하여금 제1 충전 동작을 수행하도록 제어하고, 축전지(120)의 축전량이 기준 축전량(RAE)으로부터 제2 히스테리시스 구간(SHP)만큼 감소하면 일반 충전 장치(160)로 하여금 제2 충전 동작을 수행하도록 제어하며, 축전지(120)의 축전량이 증가(즉, CA로 표시)할 때 기 설정된 제1 주기마다 제1 전기(FEL)의 변화율에 기초하여 제1 히스테리시스 구간(FHP)을 가변시키고, 축전지(120)의 축전량이 감소할 때 기 설정된 제2 주기마다 제1 전기(FEL)의 변화율에 기초하여 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 가변시킴으로써, 태양광 발전 장치(140)와 일반 충전 장치(160) 사이의 선택적인 가동-비가동을 안정적으로 수행할 수 있다. 이에, 에너지 저장 시스템(100)은 특정한 상황(예를 들어, 축전지(120)의 축전량이 기준 축전량(RAE) 근처에서 출렁거리는 상황 등)에서도 태양광 발전 장치(140)와 일반 충전 장치(160)에 높은 부하가 걸리거나 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 태양광 발전 장치(140)와 일반 충전 장치(160)로 하여금 축전지(120)에 전기를 효율적으로 공급하도록 할 수 있다.
도 4a는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제1 히스테리시스 구간이 증가되는 일 예를 나타내는 도면이고, 도 4b는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제1 히스테리시스 구간이 감소되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 컨트롤러(180)는 축전지(120)의 축전량이 증가할 때 기 설정된 제1 주기마다 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 양의 값을 갖느냐 또는 음의 값을 갖느냐에 따라 제1 히스테리시스 구간(FHP)을 단위 구간(d)만큼 감소 또는 증가시킬 수 있다. 구체적으로, 도 4a에 도시된 바와 같이, 축전지(120)의 축전량이 증가할 때 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 음의 값을 가지면, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 감소하는 추세라고 판단하고, 제1 히스테리시스 구간(FHP)을 단위 구간(d)만큼 증가(즉, FHP1에서 FHP2로 증가)시킬 수 있다. 이에, 제1 히스테리시스 구간(FHP)이 증가한 만큼(즉, 단위 구간(d)만큼) 축전지(120)의 축전량이 더 증가해야만 충전 동작이 일반 충전 장치(160)가 수행하는 제2 충전 동작에서 태양광 발전 장치(140)가 수행하는 제1 충전 동작으로 전환되므로, 일반 충전 장치(160)가 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간이 늘어나는 효과(즉, 태양광 발전 장치(140)가 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간이 줄어드는 효과)를 얻을 수 있다. 즉, 축전지(120)의 축전량이 증가할 때 충전 동작이 일반 충전 장치(160)가 수행하는 제2 충전 동작에서 태양광 발전 장치(140)가 수행하는 제1 충전 동작으로 전환되는 시점이 늦춰질 수 있다. 반면에, 도 4b에 도시된 바와 같이, 축전지(120)의 축전량이 증가할 때 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 양의 값을 가지면, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 증가하는 추세라고 판단하고, 제1 히스테리시스 구간(FHP)을 단위 구간(d)만큼 감소(즉, FHP1에서 FHP2로 감소)시킬 수 있다. 이에, 제1 히스테리시스 구간(FHP)이 감소한 만큼(즉, 단위 구간(d)만큼) 축전지(120)의 축전량이 덜 증가해도 충전 동작이 일반 충전 장치(160)가 수행하는 제2 충전 동작에서 태양광 발전 장치(140)가 수행하는 제1 충전 동작으로 전환되므로, 일반 충전 장치(160)가 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간이 줄어드는 효과(즉, 태양광 발전 장치(140)가 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간이 늘어나는 효과)를 얻을 수 있다. 즉, 축전지(120)의 축전량이 증가할 때 충전 동작이 일반 충전 장치(160)가 수행하는 제2 충전 동작에서 태양광 발전 장치(140)가 수행하는 제1 충전 동작으로 전환되는 시점이 앞당겨질 수 있다.
도 5a는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제2 히스테리시스 구간이 증가되는 일 예를 나타내는 도면이고, 도 5b는 도 1의 에너지 저장 시스템에서 제2 히스테리시스 구간이 감소되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 컨트롤러(180)는 축전지(120)의 축전량이 감소할 때 기 설정된 제2 주기마다 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 양의 값을 갖느냐 또는 음의 값을 갖느냐에 따라 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 단위 구간(d)만큼 증가 또는 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 도 5a에 도시된 바와 같이, 축전지(120)의 축전량이 감소할 때 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 양의 값을 가지면, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 증가하는 추세라고 판단하고, 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 단위 구간(d)만큼 증가(즉, SHP1에서 SHP2로 증가)시킬 수 있다. 이에, 제2 히스테리시스 구간(SHP)이 증가한 만큼(즉, 단위 구간(d)만큼) 축전지(120)의 축전량이 더 감소해야만 충전 동작이 태양광 발전 장치(140)가 수행하는 제1 충전 동작에서 일반 충전 장치(160)가 수행하는 제2 충전 동작으로 전환되므로, 태양광 발전 장치(140)가 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간이 늘어나는 효과(즉, 일반 충전 장치(160)가 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간이 줄어드는 효과)를 얻을 수 있다. 즉, 축전지(120)의 축전량이 감소할 때 충전 동작이 태양광 발전 장치(140)가 수행하는 제1 충전 동작에서 일반 충전 장치(160)가 수행하는 제2 충전 동작으로 전환되는 시점이 늦춰질 수 있다. 반면에, 도 5b에 도시된 바와 같이, 축전지(120)의 축전량이 감소할 때 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)의 변화율이 음의 값을 가지면, 컨트롤러(180)는 태양광 발전 장치(140)가 생산하는 제1 전기(FEL)가 감소하는 추세라고 판단하고, 제2 히스테리시스 구간(SHP)을 단위 구간(d)만큼 감소(즉, SHP1에서 SHP2로 감소)시킬 수 있다. 이에, 제2 히스테리시스 구간(SHP)이 감소한 만큼(즉, 단위 구간(d)만큼) 축전지(120)의 축전량이 덜 감소해도 충전 동작이 태양광 발전 장치(140)가 수행하는 제1 충전 동작에서 일반 충전 장치(160)가 수행하는 제2 충전 동작으로 전환되므로, 태양광 발전 장치(140)가 제1 전기(FEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간이 줄어드는 효과(즉, 일반 충전 장치(160)가 제2 전기(SEL)를 축전지(120)에 저장하는 시간이 늘어나는 효과)를 얻을 수 있다. 즉, 축전지(120)의 축전량이 감소할 때 충전 동작이 태양광 발전 장치(140)가 수행하는 제1 충전 동작에서 일반 충전 장치(160)가 수행하는 제2 충전 동작으로 전환되는 시점이 앞당겨질 수 있다.
본 발명은 축전지, 태양광 발전 장치 및 일반 충전 장치를 포함하는 에너지 저장 시스템에 광범위하게 적용될 수 있다. 한편, 이상에서는 본 발명에 대하여 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 아래 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 에너지 저장 시스템 120: 축전지
140: 태양광 발전 장치 160: 일반 충전 장치
180: 컨트롤러 FEL: 제1 전기
SEL: 제2 전기 CTL1: 제1 제어 신호
CTL2: 제2 제어 신호 FHP: 제1 히스테리시스 구간
SHP: 제2 히스테리시스 구간 RAE: 기준 축전량
140: 태양광 발전 장치 160: 일반 충전 장치
180: 컨트롤러 FEL: 제1 전기
SEL: 제2 전기 CTL1: 제1 제어 신호
CTL2: 제2 제어 신호 FHP: 제1 히스테리시스 구간
SHP: 제2 히스테리시스 구간 RAE: 기준 축전량
Claims (10)
- 건물에 설치되는 에너지 저장 시스템에 있어서,
적어도 하나 이상의 축전지;
태양광을 광전 변환하여 제1 전기를 생산하고, 상기 제1 전기를 상기 축전지에 저장하는 제1 충전 동작을 수행하는 태양광 발전 장치;
발전 설비에서 생산된 제2 전기를 공급받고, 상기 제2 전기를 상기 축전지에 저장하는 제2 충전 동작을 수행하는 일반 충전 장치; 및
상기 축전지의 축전량이 기준 축전량으로부터 제1 히스테리시스 구간만큼 증가하면 상기 태양광 발전 장치로 하여금 상기 제1 충전 동작을 수행하도록 제어하고, 상기 축전지의 상기 축전량이 상기 기준 축전량으로부터 제2 히스테리시스 구간만큼 감소하면 상기 일반 충전 장치로 하여금 상기 제2 충전 동작을 수행하도록 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 축전지의 상기 축전량이 증가할 때 기 설정된 제1 주기마다 상기 제1 전기의 변화율에 기초하여 상기 제1 히스테리시스 구간을 가변시키고, 상기 축전지의 상기 축전량이 감소할 때 기 설정된 제2 주기마다 상기 제1 전기의 상기 변화율에 기초하여 상기 제2 히스테리시스 구간을 가변시키는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 축전지의 상기 축전량이 증가할 때 상기 제1 전기의 상기 변화율이 양의 값을 가지면 상기 제1 히스테리시스 구간을 감소시키는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 축전지의 상기 축전량이 증가할 때 상기 제1 전기의 상기 변화율이 음의 값을 가지면 상기 제1 히스테리시스 구간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
- 제 3 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제1 히스테리시스 구간을 기 설정된 단위 구간만큼 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 축전지의 상기 축전량이 감소할 때 상기 제1 전기의 상기 변화율이 양의 값을 가지면 상기 제2 히스테리시스 구간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
- 제 5 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 축전지의 상기 축전량이 감소할 때 상기 제1 전기의 상기 변화율이 음의 값을 가지면 상기 제2 히스테리시스 구간을 감소시키는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
- 제 6 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제2 히스테리시스 구간을 기 설정된 단위 구간만큼 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 태양광 발전 장치에서 상기 제1 전기가 생산되지 않거나 또는 상기 축전지의 상기 축전량이 상기 축전지의 최대 용량에 도달하면 상기 태양광 발전 장치로 하여금 상기 제1 충전 동작을 수행하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 발전 설비는 외부 발전소이고, 상기 컨트롤러는 야간의 전기 요금 할인 시간대에 상기 기준 축전량을 상기 축전지의 최대 용량으로 설정하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 발전 설비는 상기 건물에 설치되는 비상 발전기이고, 상기 컨트롤러는 정전 시간대에 상기 기준 축전량을 상기 축전지의 최대 용량으로 설정하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
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KR1020190010043A KR102191522B1 (ko) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | 에너지 저장 시스템 |
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KR1020190010043A KR102191522B1 (ko) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | 에너지 저장 시스템 |
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