KR102500179B1 - 에너지 저장 시스템의 위험상황 조기 경보 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
에너지 저장 시스템의 위험상황 조기 경보 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 조기 경보 방법은 상기 에너지 저장 시스템으로부터 경보 정보를 획득하는 단계; 상기 경보 정보에 기반하여 상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생하였는지 판단하는 단계; 상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생한 경우, 상기 에너지 저장 시스템을 대기모드로 운전하기 위한 제1 제어 신호를 생성하는 단계; 상기 제1 제어 신호가 생성되는 경우, 소정의 시간 이후 상기 에너지 저장 시스템을 저감모드로 운전하기 위한 제2 제어 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 에너지 저장 시스템의 위험상황 조기 경보 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에너지 저장 시스템에서 발생하는 위험상황을 조기 검출하고 상황별로 운전방안을 설정하여 에너지 저장 시스템의 작동 및 관리 효율성을 제고하는 스케줄링 방법 및 장치에 관한 것이다.
에너지 저장 시스템(Energy Storage System)은 생산된 전력을 발전소, 변전소 및 송전선 등을 포함한 각각의 연계 시스템에 저장한 후, 전력이 필요한 시기에 선택적, 효율적으로 사용하여 에너지 효율을 높이는 시스템이다. 시간대 및 계절별 변동이 큰 전기부하를 평준화시켜 전반적인 부하율을 향상시킴으로써, 발전 단가를 낮출 수 있으며 전력설비 증설에 필요한 투자비와 운전비 등을 절감할 수 있어서 전기요금을 인하하고 에너지를 절약하는 효과를 도출한다.
이러한 에너지 저장 시스템은 전력계통에서 발전, 송배전, 수용가에 설치되어 이용되고 있으며, 주파수 조정(Frequency Regulation), 신재생에너지를 이용한 발전기 출력 안정화, 첨두부하 저감(Peak Shaving), 부하 평준화(Load Leveling), 비상 전원 등의 기능으로 사용되고 있다.
최근 들어 에너지 저장 시스템에서 화재 발생빈도가 증가하고 있다. 이에 따른 화재 원인 조사 결과, 배터리 제품 자체의 결함보다는 에너지 저장 시스템의 보급 속도를 따라가지 못하는 설치, 운용, 관리의 문제가 있는 것으로 파악되고 있으며, 원인으로는 크게 배터리 보호시스템 미흡, 운영환경 관리 미흡, 설치 부주의, 통합제어 보호시스템 미흡 등 여러가지 요인이 복합적으로 작용한 것으로 알려졌다.
이에 에너지 저장 시스템의 위험상황을 검출하여 알리는 경보 시스템이 사용되고 있는데, 안전성 확보와 운영 및 관리의 효율성을 모두 확보하기 위한 경보 시스템이 필요한 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 검출하고 관리하며, 상황별로 운전방안을 설정하여 에너지 저장 시스템의 작동 및 관리 효율성을 제고하는 스케줄링 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 에너지 저장 시스템을 통해 위험상황 발생시 운전방안에 대응한 에너지 저장 시스템의 위험상황 지속 여부에 대한 정보를 수집하여 계속해서 에너지 저장 시스템의 운전방안을 스케줄링하는 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)의 위험상황 조기 경보 장치에서 수행되는 위험상황 조기 경보 방법은, 상기 에너지 저장 시스템으로부터 경보 정보를 획득하는 단계; 상기 경보 정보에 기반하여 상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생하였는지 판단하는 단계; 상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생한 경우, 상기 에너지 저장 시스템을 대기모드로 운전하기 위한 제1 제어 신호를 생성하는 단계; 상기 제1 제어 신호가 생성되는 경우, 소정의 시간 이후 상기 에너지 저장 시스템을 저감모드로 운전하기 위한 제2 제어 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 경보 정보는, 상기 에너지 저장 시스템의 전류 이상에 관한 경보 정보, 전압 이상에 관한 경보 정보, 온도 이상에 관한 경보 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 경보 정보를 획득하는 단계는, 소정의 주기에 따라 반복적으로 상기 에너지 저장 시스템을 모니터링함으로써 경보 정보를 획득하는 것일 수 있다.
여기서, 상기 제2 제어 신호를 생성하는 단계는, 소정의 시간 이후 상기 에너지 저장 시스템에 위험상황이 해소되었는지를 판단하는 단계; 및 상기 에너지 저장 시스템에 위험상황이 해소된 경우 상기 에너지 저장 시스템을 저감모드로 운전하기 위한 제2 제어 신호를 생성하고, 상기 에너지 저장 시스템에 위험상황이 해소되지 않은 경우 상기 에너지 저장 시스템의 운전을 정지하기 위한 제3 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생하지 않은 경우, 상기 에너지 저장 시스템에서 충방전이 수행 중인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 에너지 저장 시스템에서 충방전이 수행 중인 경우, 상기 에너지 저장 시스템을 저감모드로 운전하기 위한 제2 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 제어 신호가 생성되는 경우, 소정의 시간 이후 상기 에너지 저장 시스템에 위험상황이 해소되었는지를 판단하는 단계; 및 상기 에너지 저장 시스템에 위험상황이 해소된 경우 상기 에너지 저장 시스템을 정상모드로 운전하기 위한 제4 제어 신호를 생성하고, 상기 에너지 저장 시스템에 위험상황이 해소되지 않은 경우 상기 에너지 저장 시스템의 운전을 정지하기 위한 제3 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 경보 정보를 획득하는 단계는, 상기 에너지 저장 시스템의 전력 변환 장치(PCS, Power Conversion System), 전력 관리 시스템(PMS, Power Management System) 및 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System) 중 적어도 하나 이상의 장비 및 센서들로부터 로부터 경보 정보를 획득하는 것이며, 상기 경보 정보는 PCS 과전류 경보, 배터리 과전류 경보, 렉 과전류 경보, 계통 과전압 경보, 계통 저전압 경보, 배터리 과전압 경보, 배터리 저전압 경보, 렉 과전압 경보, 렉 저전압 경보, 렉 전압 불균형 경보, 방열판 고온 경보, 렉 고온 경보, 렉 저온 경보, 렉 온도 불균형 경보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
여기서, 상기 대기모드는 상기 에너지 저장 시스템의 충방전량이 0인 모드이고, 상기 저감모드는 상기 경보 정보의 획득 이전의 상기 에너지 저장 시스템의 충방전량의 미리 정해진 레벨벨의 충방전을 수행하는 모드이고, 상기 정상모드는 상기 경보 정보의 획득 이전의 상기 에너지 저장 시스템의 충방전량과 동일한 수준의 충방전을 수행하는 모드일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(ESS, Energy storage system)의 위험상황 조기 경보 장치는, 프로세서(processor); 및 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 명령은, 상기 에너지 저장 시스템으로부터 경보 정보를 획득하고, 상기 경보 정보에 기반하여 상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생하였는지 판단하고, 상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생한 경우, 상기 에너지 저장 시스템을 대기모드로 운전하기 위한 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 제1 제어 신호가 생성되는 경우, 소정의 시간 이후 상기 에너지 저장 시스템을 저감모드로 운전하기 위한 제2 제어 신호를 생성하도록 제어하도록 실행된다.
본 발명의 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법은 에너지 저장 시스템에 대기모드와 같은 휴식기간 또는 저감모드와 같은 테스트기간을 스케줄링함으로써 휴식에 의해 자동적으로 위험상황이 해소됨에 따른 에너지 저장 시스템 운전의 효율성 제고의 효과를 도출할 수 있다. 즉, 휴식기간을 거쳐 에너지 저장 시스템의 위험상황이 해소되는 경우 위험상황을 방지하면서도 관리자의 직접 개입이 불필요하여 시스템의 효율적인 운전이 가능하다. 또한, 위험상황의 원인 별로 에너지 저장 시스템의 스케줄링을 달리 하여 더욱 효율적인 운전이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법이 수행되는 환경을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 수행하는 경보 장치에 대한 하드웨어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템에 대한 하드웨어 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 수행하는 경보 장치에 대한 하드웨어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템에 대한 하드웨어 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
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.
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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법이 수행되는 환경을 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황 조기 경보 방법은 에너지 저장 시스템(ESS, energy storage system)(100) 및 경보 장치(200)을 기반으로 전기 자동차의 배터리의 운영을 위한 스케줄링을 수행하는 배터리 스케줄링 방법은 에너지 저장 시스템및 배터리 스케줄링 장치(200)를 통해 수행될 수 있으며, 더욱 상세하게는 경보 장치(200)에 의한 주도적인 동작에 기초하여 수행될 수 있다.
먼저, 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(100)은 복수의 배터리들을 포함할 수 있으며, 복수의 배터리들을 기반으로 외부에 전력을 공급할 수 있는 시스템을 의미할 수 있다. 이때, 에너지 저장 시스템(100)은 에너지 저장 시스템(100)에 포함된 복수의 배터리들 등 구성요소들에 대한 상태를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)의 상태를 파악하여 위험상황을 검출하여 알리며, 위험상황에 대응한 에너지 저장 시스템(100)의 운전방안에 대한 제어 신호를 생성하는 장치로, 에너지 저장 시스템(100)과 네트워크를 통해 연결되어 에너지 저장 시스템(100)의 현재 상태에 대한 정보와 제어 신호를 실시간으로 주고받는 장치일 수 있다.
예를 들어, 에너지 저장 시스템(100)은 에너지 저장 시스템(100)에 포함된 구성요소들을 통해 에너지 저장 시스템의 현재 전압, 전류, 온도와 같은 상태에 대한 정보를 확인할 수 있으며, 확인된 정보를 에너지 저장 시스템(100)과 연결된 경보 장치(200)로 전송할 수 있다.
에너지 저장 시스템(100)과 경보 장치(200)는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황 조기 경보 방법 및 운전 스케줄링을 수행하기 위해 필요한 정보를 전송하거나 수신할 수 있도록 경보 장치(200)와 물리적으로 직접 연결되거나 통신을 기반으로 연결된 상태일 수 있다.
한편, 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)으로부터 수신되거나 획득될 수 있는 전압, 전류, 온도와 관련된 정보 및 충전량과 관련된 정보를 기반으로 에너지 저장 시스템(100)의 위험상황을 판단하고 이에 따른 운전방안을 결정하여 스케줄링을 수행할 수 있다.
이하에서는, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 수행하는 것으로 설명된 에너지 저장 시스템(100) 및 경보 장치(200)의 하드웨어적인 구조에 대하여 도 2 및 3을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 수행하는 경보 장치에 대한 하드웨어 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 수행하는 경보 장치(200)의 구조는 도 1을 참조하여 설명된 배터리 스케줄링 장치(200)로 예를 들어 설명될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 경보 장치(200)는 적어도 하나의 프로세서(processor, 210) 및 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 단계를 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory, 220)를 포함할 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 일 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다.
메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
또한, 경보 장치(200)는 무선 네트워크를 통해 통신을 수행하는 송수신 장치(transceiver)(230)를 포함할 수 있다. 또한, 경보 장치(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 경보 장치(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 단계는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법과 관련된 단계를 의미할 수 있고, 더욱 상세하게는 경보 장치(200)에서 수행되는 동작 방법과 관련된 단계를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템에 대한 하드웨어 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치(100)는 전력 변환 장치(PCS, Power Conditioning System)(110), 배터리(120), 전력 관리 시스템(PMS, Power Management System)(130), 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)(140)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전력 변환 장치(110)는 계통으로부터 전력을 입력 받아 배터리(120)에 저장하거나 계통으로 방출하기 위하여 전기의 특성(AC/DC, 전압 또는 주파수 등)을 변환하는 장치이다. 도 3에서 전력 변환 장치(110)가 에너지 저장 시스템(100) 내에 하나만 포함되어 있는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 전력 변환 장치(110)가 포함될 수 있다. 이때, 복수의 전력 변환 장치(110)는 병렬 또는 직렬 연결을 이용하여 서로 연결될 수 있다.
전력 변환 장치(110)는 계통에서 공급된 전력을 배터리(120)에 저장하거나, 배터리(120)에 저장된 전력을 계통 또는 부하 전달할 수 있다. 전력 변환 장치(110)는 배터리 잔존용량을 기초로 배터리(120)의 충방전을 제어할 수 있다. 또한, 전력 변환 장치(110)는 계통의 상태 정보를 획득하여 전력 관리 시스템(130) 또는 경보 장치(200)에 전송할 수 있으며, 이들로부터의 제어 신호 또는 계통의 전력 수요 등을 기초로 배터리(120)의 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 배터리(120)는 전력 변환 장치(110)에 의해 충방전될 수 있다. 구체적으로, 배터리(120)는 계통의 전력을 공급받아 저장할 수 있고, 저장된 전력을 계통, 부하 중 하나 이상에 공급할 수 있다. 이때, 배터리(120)는 도면 상에는 하나만 표시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 배터리 셀을 포함하거나, 병렬, 직렬 또는 직병렬로 연결된 배터리 구조체, 모듈, 팩, 렉 등을 포함할 수 있다. 배터리(120)는 계통으로부터 전력을 전달받아 충전되거나, 저장된 전력을 복수의 부하에 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 전력 관리 시스템(130)은 에너지 저장 장치(100)의 컨트롤 타워 역할을 하는 구성으로, 전력 변환 장치(110)의 상태를 모니터링하고 배터리 관리 시스템(140)을 제어하는 역할을 할 수 있다. 배터리 관리 시스템(140)으로부터 제공받은 배터리(120)와 관련된 데이터를 기초로 전력 변환 장치(110)를 제어할 수도 있다.
또한, 전력 관리 시스템(130)은 배터리 관리 시스템(140)를 이용하여 배터리(120)의 상태를 모니터링하여 수집한 배터리(120) 관련 데이터를 경보 장치(200)에 제공할 수 있다.
이와 같이 일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)의 전력 관리 시스템(130)과 통신이 가능하도록 에너지 저장 시스템(100)의 외부에 별도로 구성된 장치일 수도 있으며, 또는 일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)의 전력 관리 시스템(130)에 결합되어 내부 모듈로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 경보 장치(200)는 전력 변환 장치(110), 전력 관리 시스템(130) 및 배터리 관리 시스템(140)과 RS 485, CAN, TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol), UDP(User Datagram Protocol)과 같은 프로토콜 기반의 데이터 통신을 수행할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(140)은 배터리의 상태를 파악하고 보호하는 역을을 하는 장치로서, 배터리 상태 제어, 전류, 전압, 온도, 충전상태 모니터링을 수행할 수 있다.
배터리 관리 시스템(140)은 배터리(120)에 연결되며, 경보 장치(200) 또는 전력 관리 시스템(130)의 제어에 따라 배터리(120)의 충방전 동작을 제어한다. 배터리 관리 시스템(140)은 배터리(120)를 보호하기 위하여 과충전 보호 기능, 과방전 보호 기능, 과전류 보호 기능, 과전압 보호 기능, 과열 보호 기능 등을 수행할 수 있다.
배터리 관리 시스템(140)은 배터리(120)의 상태를 모니터링하고, 배터리(120)의 충방전 동작을 제어할 수 있다. 배터리 관리 시스템(140)은 배터리 잔존용량을 포함한 배터리(120)의 상태를 모니터링 할 수 있고, 모니터링된 배터리(120)의 상태(예를 들어, 전압, 전류, 온도, 잔여 전력량, 수명, 잔존용량 등) 정보를 전력 관리 시스템(130) 또는 경보 장치(200)에 전달할 수 있다.
이하에서는 도 1을 참조하여 설명된 환경에서 수행되는 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법은 도 1을 참조하여 설명된 에너지 저장 시스템(100) 및 경보 장치(200)와 도 2를 참조하여 설명된 경보 장치(200)에서 수행될 수 있다.
먼저, 일 실시예예 따른 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)으로부터 경보 정보를 획득할 수 있다. 경보 장치(200)는 전력 변환 장치(110), 전력 관리 시스템(130) 및 배터리 관리 시스템(140) 중 적어도 하나로부터 경보 정보를 획득할 수 있다(S410).
일 실시예예 따른 경보 정보는 에너지 저장 시스템의 전류 이상에 관한 경보 정보, 전압 이상에 관한 경보 정보, 온도 이상에 관한 경보 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
예를 들어, 경보 정보는 과부하 경보, PCS 과전류 경보, 배터리 과전류 경보, 렉 과전류 경보, 출력 과전압 경보, 출력 저전압 경보, 계통 과전압 경보, 계통 저전압 경보, 배터리 과전압 경보, 배터리 저전압 경보, 렉 과전압 경보, 렉 저전압 경보, 렉 전압 불균형 경보, 방열판 고온 경보, 렉 고온 경보, 렉 저온 경보, 렉 온도 불균형 경보 등을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 경보 정보는 누전 정보, 잔여 전력량, 수명, 잔존용량 등의 정보를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 경보 정보는 표 1 및 표 2와 같이 경보 사항 및 이에 관련한 세부 내용을 포함할 수 있다. 다만, 표 1 및 표 2의 세부 내용에 포함되는 각각의 역치값들은 배터리의 규모, 신품여부, 제조사 등에 따라 다르게 설정될 수 있으며, 경보 사항 또한 표 1 및 표 2에 개시된 것 이외의 경보가 존재할 수 있다.
표 1의 경보 정보는 전력 변환 장치(110)로부터 획득되는 것일 수 있으며, 표2의 경보 정보는 배터리 관리 시스템(140)으로부터 획득되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
| 구분 | 경보 사항 | 세부 내용 |
| 전류 | 과부하 |
AC전류 182A 5분이상 지속 |
| 충전 혹은 방전시 과전류 |
AC전류 228A 초과시 |
|
| PCS 과전류 | IGBT에 과전류 감지 | |
| 전압 | 배터리 저전압 | DC 전압 596V 이하 |
| 출력 과전압 | 각 상전압 253V 이상 | |
| 출력 저전압 | 각 상전압 187V 이하 | |
| 계통 과전압 | 선간전압 437V 이상 | |
| 계통 저전압 | 선간전압 323V 이하 | |
| 배터리 고전압 | DC전압 872V 이상 | |
| 배터리 저전압 | DC 전압 596V 이하 | |
| Bypass 과전압 | 바이패스 전압 253V 이상 | |
| Bypass 저전압 | 바이패스 전압 187V 이하 | |
| 온도 | 방열판 고온 | 방열판 표면온도가 70 degree 이상 |
| 기타 | 입력 역상 | PCS의 입력전압의 상회전이 역상이 경우 |
| 입력주파수 이상 | AC전압 주파수 57~63 Hz 벗어날 경우 |
| 구분 | 경보 사항 | 세부 내용 |
| 전류 | 렉 충전 과전류 | 전류 120A 이상시 |
| 렉 방전 과전류 | 전류 120A 이상시 |
|
| 전압 | 렉 과전압 |
렉 전압 867V 이상시 |
| 렉 저전압 |
렉 전압 504.6V 이하시 | |
| 셀 과전압 | 셀 최대전압 4.17V 이상시 | |
| 셀 저전압 | 셀 최소전압 2.85V 이하시 | |
| 온도 | 배터리 고온 | 최대 온도 55℃ 이상시 |
| 배터리 저온 | 최소 온도 5℃ 이하시 | |
| 렉 내에 트레이간 온도 편차 | 렉 내부 온도 편차 15도 이상시 | |
| 기타 | 최대 SOC 보다 높은 경우 | SOC 0% 이하시 |
| 최저 SOC 보다 낮은 경우 | SOC 100% 이상시 | |
| 릴레이 고장이 발생한 경우 | Relay Off 신호 후 렉 전류 3A 이상시 | |
| 하위 모델과의 통신 문제 | BMS간 통신 Issue 발생시 |
또는, 일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 상술한 바와 같이 경보 사항 및 세부 내용을 포함하는 경보 정보를 에너지 저장 시스템(100)으로부터 획득할 수도 있으나, 실시간으로 에너지 저장 시스템(100)으로부터 상태 정보를 획득하여 위험상황 여부를 직접 판단하여 경보 정보를 생성할 수도 있다.
예를 들어, 경보 장치(200)는 충방전 전류, PCS 입출력 전류, 계통 전압, 입출력 전압, 바이패스 전압, 방열판 온도, 주파수 등의 정보를 실시간으로 에너지 저장 시스템(100)으로부터 획득할 수 있으며, 획득한 상태 정보와 자체적으로 확보하고 있는 역치값들을 비교하여 위험상황 발생 여부를 판단할 수 있다. 경보 장치(200)는 위험상황이 발생된 것으로 판단되는 경우 경보 정보를 생성할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 경보 장치(200)가 경보 정보를 직접 생성하는 경우, 경보 장치(200)는 표 1 및 표 2와 같이 경보 사항과 이에 관련한 세부 내용을 테이블로 저장하고 있을 수 있으며, 이를 기반으로 경보 정보를 생성할 수 있다. 이때, 일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 세부 내용의 각 역치값이 에너지 저장 시스템(100)에서 관리하고 있는 세부 내용의 각 역치값에 비해 미리 정해진 레벨로 저장하고 있을 수 있다. 예를 들어, 경보 장치(200)는 세부 내용의 각 역치값이 에너지 저장 시스템(100)에서 관리하고 있는 세부 내용의 각 역치값에 비해 10% 낮은 수준으로 저장하고 있을 수 있으며, 이에 따라 에너지 저장 시스템(100)에서 경보가 생성되기 이전에 미리 경보 정보를 생성하여 이에 따른 대응 운전을 수행하기 위한 제어 신호를 생성함으로써, 조기 경보 및 대응이 가능할 수 있다. 예를 들어, 에너지 저장 장치(100)에서 저장하고 있는 테이블의 "배터리 고온" 경보에 대한 세부 내용의 역치값이 "55℃" 인 경우 경보 장치(200)에서 저장하고 있는 테이블의 "배터리 고온" 경보에 대한 세부 내용의 역치값은 "50℃"일 수 있고, 획득된 상태정보인 배터리 온도 정도가 50℃가 넘어가면 경보 장치(200)는 자체적으로 경보 정보를 생성하여 에너지 저장 장치(100)에서 경보가 발생하기 전에 선행적으로 이에 대응하는 스케줄링을 수행할 수 있다.
이후, 에너지 저장 시스템(100)으로부터 경보 정보가 획득되거나, 경보 장치(200)로부터 경보 정보가 생성되는 경우, 일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 획득된 경보 정보에 기반하여 에너지 저장 시스템(100)에 전류 관련 위험상황이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다(S420).
경보 장치(200)는 획득된 경보 정보를 분석하여 해당 경보 정보가 전류에 관한 위험상황 경보인지, 전압에 관한 위험상황 경보인지, 온도에 관한 위험상황 경보인지를 판단할 수 있으며, 복수의 요인에 의한 위험상황 경보인 경우에도 복수의 요인 중 전류에 관한 위험상황 경보가 포함되어 있는지 여부를 판단함으로써 전류 관련 위험상황이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 전류에 관한 위험상황 경보는 PCS 과전류 경보(R상 과전류 경보, S상 과전류 경부, T상 과전류 경보), 배터리 과전류 경보, 렉 과전류 경보(렉 충전 과전류 경보, 렉 방전 과전류 경보)등을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 획득된 경보 정보가 전류에 관한 위험상황 경보인지, 전류 이외의 다른 요인들에 의한 위험상황 경보인지를 판단하여, 충방전 수행에 중요한 전류 요인에 따른 위험상황을 다른 요인들에 비해 우선하여 제어함으로써 안정적으로 에너지 저장 장치(100)를 운영할 수 있다.
일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 경보 정보에 기반하여 전류 관련 위험상황이 발생한 것으로 판단된 경우, 에너지 저장 시스템(100)을 대기모드로 운전하기 위한 제1 제어 신호를 생성할 수 있다(S430).
제1 제어 신호는 에너지 저장 시스템(100)을 대기모드로 운전하도록 제어하는 신호로서, 대기모드는 에너지 저장 시스템(100)의 운전을 정지하는 모드로, 에너지 충전 또는 방전의 수행을 정지하거나 충전량 또는 방전량을 0으로 설정하는 모드일 수 있다.
경보 장치(200)는 생성된 제1 제어 신호를 전력 관리 시스템(130) 또는 배터리 관리 시스템(140)으로 전송하여 해당 제어 신호에 기반하여 에너지 저장 시스템(100)이 제어되도록 할 수 있다.
일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 제1 제어 신호에 따라 에너지 저장 시스템(100)이 대기모드로 운행되면, 소정의 시간 이후 에너지 저장 시스템(100)을 저감모드로 운전하기 위한 제2 제어 신호를 생성할 수 있다(S440). 경보 장치(200)는 소정의 시간 이후 에너지 저장 시스템(100)으로부터 경보 정보가 획득되지 않아 에너지 저장 시스템(100)이 위험상황을 벗어난 것으로 판단되는 경우, 제2 제어 신호를 생성할 수 있다.
제2 제어 신호는 에너지 저장 시스템(100)을 저감모드로 운전하도록 제어하는 신호로서, 저감모드는 에너지 저장 시스템(100)의 운전의 수준을 저감하는 모드로, 에너지 충전량 또는 방전량을 정상모드 시의 충전량 또는 방전량에서 미리 정해진 레벨로 설정하는 모드일 수 있다. 예를 들어, 저감모드는 에너지 저장 시스템(100)의 운전의 수준을 저감하는 모드로, 에너지 충전량 또는 방전량을 정상모드 시의 충전량 또는 방전량의 10% 수준으로 설정하는 모드일 수 있다. 또는, 에너지 저감모드는 경보 정보의 획득 이전 상태의 에너지 저장 시스템(100)의 충전량 또는 방전량의 10% 수준의 충방전을 수행하는 모드일 수 있다.
경보 장치(200)는 생성된 제2 제어 신호를 전력 관리 시스템(130) 또는 배터리 관리 시스템(140)으로 전송하여 해당 제어 신호에 기반하여 에너지 저장 시스템(100)이 제어되도록 할 수 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 설명된 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 도 5를 참조하여 상황별로 보다 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법은 도 1을 참조하여 설명된 에너지 저장 시스템(100) 및 경보 장치(200)와 도 2를 참조하여 설명된 경보 장치(200)에서 수행될 수 있다. 도 4를 참조하여 설명된 내용은 각 단계의 동작은 도 5의 방법에서 동일하게 적용될 수 있으며, 중복되는 내용에 대한 설명은 생략될 수 있다.
일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)을 모니터링 할 수 있다(S510). 경보 장치(200)는 모니터링을 통해 에너지 저장 시스템(100)으로부터 경보 정보를 획득할 수 있다(S510).
예를 들어, 경보 장치(200)는 소정의 주기에 따라 반복적으로 에너지 저장 시스템(100)을 모니터링할 수 있으며, 모니터링 시 마다 에너지 저장 시스템(100)이 경보 상태에 있는지 여부를 파악할 수 있다. 경보 장치(100)는 모니터링 시 에너지 저장 시스템(100)이 경보 상태에 있는 경우 경보 정보를 획득할 수 있으며, 에너지 저장 시스템(100)이 경보 상태에 있지 않은 경우 에너지 저장 시스템(100)의 전류, 전압, 온도 등에 관한 정보를 포함하는 상태 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 경보 정보를 획득하는 경우, 에너지 저장 시스템(100)에 전류 관련 위험상황이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다(S520).
경보 장치(200)는 획득된 경보 정보를 분석하여 해당 경보 정보가 전류에 관한 위험상황 경보인지, 전압에 관한 위험상황 경보인지, 온도에 관한 위험상황 경보인지를 판단할 수 있으며, 복수의 요인이 존재할 시 획득된 경보 정보에 전류에 관한 위험상황 경보가 포함된 경우 전류 관련 위험상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 전류 관련 위험상황이 발생된 것으로 판단되면, 제1 제어 신호를 생성하여 에너지 저장 시스템(100)을 대기모드로 운전할 수 있다(S530).
일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)이 대기모드에 진입한 후 소정의 시간이 지나면, 에너지 저장 시스템(100)을 다시 모니터링하여 위험상황이 해소되었는지 여부를 판단할 수 있다(S540). 예를 들어, 소정의 시간은 10분일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 경보 장치(200)는 소정의 시간 이후에도 에너지 저장 시스템(100)으로부터 경보 정보가 획득되는 경우, 여전히 위험상황이 해소되지 않은 것으로 판단하여 에너지 저장 시스템(100)의 운전을 정지하기 위한 제3 제어 신호를 생성할 수 있다(S550).
제3 제어 신호가 생성된 경우 에너지 저장 시스템(100)의 운전은 정지될 수 있으며, 운전 정지는 더 이상 경보 장치(200)에 의한 자동적인 운전이 불가능한 상태로 관리자에 의한 유지, 보수, 장치의 교체 등이 수반될 수 있다. 이때, 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)의 운전이 정지되었음을 관리자에게 알릴 수 있다.
경보 장치(200)는 생성된 제3 제어 신호를 전력 관리 시스템(130) 또는 배터리 관리 시스템(140)으로 전송하여 해당 제어 신호에 기반하여 에너지 저장 시스템(100)이 제어되도록 할 수 있다.
또는, 일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 소정의 시간 이후 모니터링 시 경보 정보가 없는 경우 위험상황이 해소된 것으로 판단할 수 있으며, 제2 제어 신호를 생성하여 에너지 저장 시스템(100)을 저감모드로 운전할 수 있다(S545).
이후, 일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)이 저감모드에 진입한 후 소정의 시간이 지나면, 에너지 저장 시스템(100)을 다시 모니터링하여 위험상황이 여전히 해소되었는지 여부를 판단할 수 있다(S560). 예를 들어, 소정의 시간은 10분일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 저감모드에 진입하고 소정의 시간 이후 에너지 저장 시스템(100)으로부터 경보 정보가 획득되는 경우, 위험상황이 해소되지 않은 것으로 판단하여 에너지 저장 시스템(100)의 운전을 정지하기 위한 제3 제어 신호를 생성할 수 있다(S550).
또는, 경보 장치(200)는 저감모드에 진입하고 소정의 시간 이후 모니터링 시 에너지 저장 시스템(100)으로부터 경보 정보가 없는 경우 위험상황이 해소된 것으로 판단할 수 있으며, 에너지 저장 시스템(100)을 제4 제어 신호를 생성하여 에너지 저장 시스템(100)을 정상모드로 운전할 수 있다(S570).
제4 제어 신호는 에너지 저장 시스템(100)을 정상모드로 운전하도록 제어하는 신호로서, 정상모드는 에너지 저장 시스템(100)의 운전의 수준을 일반적인 수준으로 설정하는 모드로, 에너지 충전량 또는 방전량을 경보 정보의 획득 이전 상태의 에너지 저장 시스템(100)의 충전량 또는 방전량과 동일한 수준의 충방전을 수행하는 모드일 수 있다.
일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)이 정상모드로 운전되면 계속해서 에너지 저장 시스템(100)을 모니터링할 수 있다.
이와 같이 에너지 저장 시스템(100)에 전류 관련 위험상황이 발생한 경우 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)에 대기모드와 같은 휴식기간을 스케줄링하고, 이후 저감모드와 같은 테스트기간을 스케줄링함으로써 휴식에 의해 자동적으로 위험상황이 해소됨에 따른 에너지 저장 시스템 운전의 효율성 제고의 효과를 도출할 수 있다. 즉, 휴식기간을 거쳐 에너지 저장 시스템의 위험상황이 해소되는 경우 위험상황을 방지하면서도 관리자의 직접 개입이 불필요하여 시스템의 효율적인 운전이 가능하다.
한편, 일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 S520 단계에서 경보 정보에 기반하여 위험상황이 전류 관련 위험상황이 아닌 것으로 판단된 경우, 에너지 저장 시스템(100)이 충전 또는 방전을 수행 중인지 여부를 판단할 수 있다(S535). 예를 들어, 경보 장치(200)는 경보 정보에 기반하여 위험상황이 전류 관련 위험상황이 아니고 전압 관련 위험상황, 온도 관련 위험상황, 또는 이들의 조합에 의한 것인 경우, 에너지 저장 시스템(100)이 충전 또는 방전을 수행 중인지 여부를 판단할 수 있다. 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)으로부터 상태 정보를 획득하여 충방전의 수행 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 현재 에너지 저장 시스템(100)이 충방전을 수행 중인 경우 제2 제어 신호를 생성하여 에너지 저장 시스템(100)을 저감모드로 운전할 수 있다(S545). 또는, 일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 현재 에너지 저장 시스템(100)이 충방전을 수행 중이지 않은 경우 계속해서 에너지 저장 시스템(100)을 모니터링할 수 있다.
이후, 일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)이 저감모드에 진입한 후 소정의 시간이 지나면, 에너지 저장 시스템(100)을 다시 모니터링하여 위험상황이 여전히 해소되었는지 여부를 판단할 수 있다(S560). 예를 들어, 소정의 시간은 10분일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 경보 장치(200)는 저감모드에 진입하고 소정의 시간 이후 에너지 저장 시스템(100)으로부터 경보 정보가 획득되는 경우, 위험상황이 해소되지 않은 것으로 판단하여 에너지 저장 시스템(100)의 운전을 정지하기 위한 제3 제어 신호를 생성할 수 있다(S550).
또는, 일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 저감모드에 진입하고 소정의 시간 이후 모니터링 시 에너지 저장 시스템(100)으로부터 경보 정보가 없는 경우 위험상황이 해소된 것으로 판단할 수 있으며, 에너지 저장 시스템(100)을 제4 제어 신호를 생성하여 에너지 저장 시스템(100)을 정상모드로 운전할 수 있다(S570).
일 실시예에 따른 경보 장치(200)는 에너지 저장 시스템(100)이 정상모드로 운전되면 계속해서 에너지 저장 시스템(100)을 모니터링할 수 있다.
상술한 바와 같은 방법을 통해 본 발명의 에너지 저장 시스템의 위험상황을 조기에 경보하는 방법을 수행하는 경보 장치는 에너지 저장 시스템에 발생된 위험상황에 대처하여 이룹 위험상황을 스스로 해소되도록 함으로써 에너지 저장 시스템 운전의 효율성 제고의 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다.
특히, 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 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 110: 전력 변환 장치
120: 배터리 130: 전력 관리 시스템
140: 배터리 관리 시스템 200: 경보 장치
210: 프로세서 220: 메모리
230: 송수신 장치 240: 입력 인터페이스 장치
250: 출력 인터페이스 장치 260: 저장 장치
270: 버스
120: 배터리 130: 전력 관리 시스템
140: 배터리 관리 시스템 200: 경보 장치
210: 프로세서 220: 메모리
230: 송수신 장치 240: 입력 인터페이스 장치
250: 출력 인터페이스 장치 260: 저장 장치
270: 버스
Claims (9)
- 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)의 위험상황 조기 경보 장치에서 수행되는 위험상황 조기 경보 방법에 있어서,
상기 에너지 저장 시스템으로부터 경보 정보를 획득하는 단계;
상기 경보 정보에 기반하여 상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생하였는지 판단하는 단계;
상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생한 경우, 상기 에너지 저장 시스템을 대기모드로 운전하기 위한 제1 제어 신호를 생성하는 단계; 및
상기 제1 제어 신호가 생성되는 경우, 소정의 시간 이후 상기 에너지 저장 시스템을 저감모드로 운전하기 위한 제2 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 경보 정보는,
전력 변환 장치(PCS, Power Conversion System)와 관련된 과부하 경보, 상기 전력 변환 장치와 관련된 충방전시 과전류 경보, PCS 과전류 경보, 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)과 관련된 렉 충전 과전류 경보 및 렉 방전 과전류 경보 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 경보 정보에 기반하여 상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생하였는지 판단하는 단계는,
적어도 하나의 조건이 충족되었는지 여부에 기초하여, 상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생하였는지 여부를 판단하고,
상기 적어도 하나의 조건은:
상기 과부하 경보에 기초하여 182A 이상의 AC 전류가 소정의 시간 동안 지속되는 경우 충족되는 제 1 조건, 상기 충방전시 과전류 경보에 기초하여 충전 또는 방전시 AC 전류가 228A를 초과하는 경우 충족되는 제 2 조건, 상기 PCS 과전류 경보에 기초하여 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)에 과전류가 감지되는 경우 충족되는 제 3 조건, 상기 렉 충전 과전류 경보에 기초하여 120 A 이상의 전류가 인가되는 경우 충족되는 제 4 조건 및 상기 렉 방전 과전류 경보에 기초하여 120 A 이상의 전류가 인가되는 경우 충족되는 제 5 조건 중 적어도 하나를 포함하는, 위험상황 조기 경보 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 경보 정보는, 상기 에너지 저장 시스템의 전류 이상에 관한 경보 정보, 전압 이상에 관한 경보 정보, 온도 이상에 관한 경보 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 위험상황 조기 경보 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 경보 정보를 획득하는 단계는,
소정의 주기에 따라 반복적으로 상기 에너지 저장 시스템을 모니터링함으로써 경보 정보를 획득하는 것인, 위험상황 조기 경보 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 제어 신호를 생성하는 단계는,
소정의 시간 이후 상기 에너지 저장 시스템에 위험상황이 해소되었는지를 판단하는 단계; 및
상기 에너지 저장 시스템에 위험상황이 해소된 경우 상기 에너지 저장 시스템을 저감모드로 운전하기 위한 제2 제어 신호를 생성하고, 상기 에너지 저장 시스템에 위험상황이 해소되지 않은 경우 상기 에너지 저장 시스템의 운전을 정지하기 위한 제3 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것인,
위험상황 조기 경보 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생하지 않은 경우, 상기 에너지 저장 시스템에서 충방전이 수행 중인지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 에너지 저장 시스템에서 충방전이 수행 중인 경우, 상기 에너지 저장 시스템을 저감모드로 운전하기 위한 제2 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는,
위험상황 조기 경보 방법. - 청구항 4 또는 5에 있어서,
상기 제2 제어 신호가 생성되는 경우, 소정의 시간 이후 상기 에너지 저장 시스템에 위험상황이 해소되었는지를 판단하는 단계; 및
상기 에너지 저장 시스템에 위험상황이 해소된 경우 상기 에너지 저장 시스템을 정상모드로 운전하기 위한 제4 제어 신호를 생성하고, 상기 에너지 저장 시스템에 위험상황이 해소되지 않은 경우 상기 에너지 저장 시스템의 운전을 정지하기 위한 제3 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는,
위험상황 조기 경보 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 경보 정보를 획득하는 단계는,
상기 에너지 저장 시스템의 상기 전력 변환 장치, 전력 관리 시스템(PMS, Power Management System) 및 상기 배터리 관리 시스템 중 적어도 하나로부터 경보 정보를 획득하는 것이며,
상기 경보 정보는 계통 과전압 경보, 계통 저전압 경보, 배터리 과전압 경보, 배터리 저전압 경보, 렉 과전압 경보, 렉 저전압 경보, 렉 전압 불균형 경보, 방열판 고온 경보, 렉 고온 경보, 렉 저온 경보, 렉 온도 불균형 경보 중 적어도 하나를 포함하는 것인,
위험상황 조기 경보 방법. - 청구항 6에 있어서,
상기 대기모드는 상기 에너지 저장 시스템의 충방전량이 0인 모드이고,
상기 저감모드는 상기 경보 정보의 획득 이전의 상기 에너지 저장 시스템의 충방전량의 미리 정해진 레벨의 충방전을 수행하는 모드이고,
상기 정상모드는 상기 경보 정보의 획득 이전의 상기 에너지 저장 시스템의 충방전량과 동일한 수준의 충방전을 수행하는 모드인 것인,
위험상황 조기 경보 방법. - 에너지 저장 시스템(ESS, Energy storage system)의 위험상황 조기 경보 장치에 있어서,
프로세서(processor); 및
상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 에너지 저장 시스템으로부터 경보 정보를 획득하고 - 상기 경보 정보는, 전력 변환 장치(PCS, Power Conversion System)와 관련된 과부하 경보, 상기 전력 변환 장치와 관련된 충방전시 과전류 경보, PCS 과전류 경보, 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)과 관련된 렉 충전 과전류 경보 및 렉 방전 과전류 경보 중 적어도 하나를 포함함 - ,
상기 경보 정보에 기반하여 상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생하였는지 판단하되, 적어도 하나의 조건이 충족되었는지 여부에 기초하여, 상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생하였는지 여부를 판단하고 - 상기 적어도 하나의 조건은: 상기 과부하 경보에 기초하여 182A 이상의 AC 전류가 소정의 시간 동안 지속되는 경우 충족되는 제 1 조건, 상기 충방전시 과전류 경보에 기초하여 충전 또는 방전시 AC 전류가 228A를 초과하는 경우 충족되는 제 2 조건, 상기 PCS 과전류 경보에 기초하여 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)에 과전류가 감지되는 경우 충족되는 제 3 조건, 상기 렉 충전 과전류 경보에 기초하여 120 A 이상의 전류가 인가되는 경우 충족되는 제 4 조건 및 상기 렉 방전 과전류 경보에 기초하여 120 A 이상의 전류가 인가되는 경우 충족되는 제 5 조건 중 적어도 하나를 포함함 - ,
상기 에너지 저장 시스템에 전류 관련 위험상황이 발생한 경우, 상기 에너지 저장 시스템을 대기모드로 운전하기 위한 제1 제어 신호를 생성하고,
상기 제1 제어 신호가 생성되는 경우, 소정의 시간 이후 상기 에너지 저장 시스템을 저감모드로 운전하기 위한 제2 제어 신호를 생성하도록 제어하도록 실행되는, 배터리 스케줄링 장치.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20220052726 | 2022-04-28 | ||
| KR1020220052726 | 2022-04-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102500179B1 true KR102500179B1 (ko) | 2023-02-16 |
Family
ID=85326105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220107290A KR102500179B1 (ko) | 2022-04-28 | 2022-08-26 | 에너지 저장 시스템의 위험상황 조기 경보 방법 및 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102500179B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160124277A (ko) * | 2015-04-16 | 2016-10-27 | 현대제철 주식회사 | 연료전지 발전 시스템의 운전 제어 방법 |
| KR20180126168A (ko) * | 2017-05-17 | 2018-11-27 | (주)코리아넷 | 에너지 저장 시스템의 안정화 및 효율적 관리를 위하여 배터리의 상태를 주기적으로 모니터링 및 제어하는 시스템 |
| KR102084676B1 (ko) * | 2019-08-20 | 2020-03-04 | 주식회사 케이디티 | Ess 운영 시스템 및 그 운영방법 |
-
2022
- 2022-08-26 KR KR1020220107290A patent/KR102500179B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160124277A (ko) * | 2015-04-16 | 2016-10-27 | 현대제철 주식회사 | 연료전지 발전 시스템의 운전 제어 방법 |
| KR20180126168A (ko) * | 2017-05-17 | 2018-11-27 | (주)코리아넷 | 에너지 저장 시스템의 안정화 및 효율적 관리를 위하여 배터리의 상태를 주기적으로 모니터링 및 제어하는 시스템 |
| KR102084676B1 (ko) * | 2019-08-20 | 2020-03-04 | 주식회사 케이디티 | Ess 운영 시스템 및 그 운영방법 |
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