KR102534561B1 - 충방전 장치, 배터리 충방전 방법 및 충방전 시스템 - Google Patents

충방전 장치, 배터리 충방전 방법 및 충방전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 출원의 실시예는 배터리의 충전 효율을 향상시킬 수 있는 충방전 장치를 제공한다. 이 충방전 장치는 AC/DC 컨버터, 제1 DC/DC 컨버터, 제2 DC/DC 컨버터 및 제어 유닛을 포함하며, 제2 DC/DC 컨버터의 일단은 제1 DC/DC 컨버터 및 AC/DC 컨버터 사이에 연결되고, 타단은 에너지 저장 유닛과 연결되며; 제어 유닛은: BMS에서 전송된 제1 충전 요청을 수신하고, 제1 충전 요청은 제1 충전 전압 및 제1 충전 전류를 포함하며; 제1 충전 전압 및 제1 충전 전류에 기초하여, 제1 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 설정하며; 에너지 저장 유닛의 SOC가 제1 임계값보다 크면, 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하여, 제1 DC/DC 컨버터 및 제2 DC/DC 컨버터를 통해 에너지 저장 유닛으로 배터리를 충전하며; 에너지 저장 유닛이 배터리를 충전하는 과정에서, 버스 전압이 충방전 장치의 버스 밸런스 전압보다 작고 양자의 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 제2 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 조정하여, 그 전압 차이가 미리 설정된 값 이하가 되도록 한다.

Description

충방전 장치, 배터리 충방전 방법 및 충방전 시스템
본 출원은 배터리 분야에 관한 것으로, 특히 충방전 장치, 배터리 충방전 방법 및 충방전 시스템에 관한 것이다.
시대가 발전함에 따라 전기 자동차는 높은 환경 보호, 저소음 및 낮은 사용 비용의 장점으로 인해 거대한 시장 전망을 가지고 있으며 에너지 절약 및 배출 감소를 효과적으로 촉진할 수 있어 사회의 발전 및 진보에 유리하다.
전기 자동차에 있어서 배터리 기술은 그 발전과 관련된 중요한 요소이며, 특히 배터리의 충전 시간은 전기 자동차에 대한 대중의 수용에 영향을 미칠 것이다.
따라서, 배터리의 충전 효율 및/또는 방전 효율을 어떻게 개선할 것인가가 해결해야 할 문제가 되었다.
본 출원의 실시예는 배터리의 충전 효율 및/또는 방전 효율을 향상시킬 수 있는 충방전 장치, 배터리 충방전 방법 및 충방전 시스템을 제공한다.
제1 측면에서 충방전 장치를 제공하며, 상기 충방전 장치는 AC/DC 컨버터, 제1 DC/DC 컨버터, 제2 DC/DC 컨버터 및 제어 유닛을 포함하며, 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 일단은 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 AC/DC 컨버터 사이에 연결되고, 타단은 에너지 저장 유닛과 연결되며; 상기 제어 유닛은: 상기 배터리의 배터리 관리 시스템(BMS)에서 전송된 제1 충전 요청을 수신하고, 상기 제1 충전 요청은 제1 충전 전압 및 제1 충전 전류를 포함하며; 상기 제1 충전 전압 및 상기 제1 충전 전류에 기초하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력으로 설정하며; 상기 에너지 저장 유닛의 배터리 충전 상태(SOC)를 획득하며; 상기 에너지 저장 유닛의 SOC가 제1 임계값보다 크면, 상기 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 제2 DC/DC 컨버터를 통해 상기 에너지 저장 유닛으로 상기 배터리를 충전하며; 실시간으로 상기 충방전 장치의 버스 전압을 획득하며; 상기 에너지 저장 유닛이 상기 배터리를 충전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력으로 조정하며, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 상기 제1 출력 전력은 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 출력 전력 이하이며; 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성된다.
본 출원의 실시예에서, 충방전 장치는 AC/DC 컨버터 및 제1 DC/DC 컨버터 이외에, 제1 DC/DC 컨버터와 AC/DC 사이에 연결되는 제2 DC/DC 컨버터가 추가로 설치되므로, 교류 전원을 통해 배터리를 충전하는 이외에, 제2 DC/DC 컨버터에 연결된 에너지 저장 유닛을 통해 배터리를 충전하여 충방전 장치의 충전 효율 향상시킬 수 있다. 충방전 장치는 에너지 저장 유닛의 SOC 및 충전 과정에서의 버스 전압에 따라 실시간으로 에너지 저장 유닛 및 교류 전원 중 하나 또는 모두를 사용하여 배터리를 충전하는 것을 결정함으로써 충전 과정의 안정성과 균형을 보장할 수 있다.
하나의 가능한 구현 방식에서, 상기 제어 유닛은 또한: 상기 에너지 저장 유닛이 상기 배터리를 충전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 출력 전력으로 조정하고, 상기 AC/DC 컨버터를 턴온하며, 또한 상기 AC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 제1 출력 전력으로 조정하여, 상기 AC/DC 컨버터와 상기 제1 DC/DC 컨버터를 통해 상기 교류 전원으로 상기 배터리를 동시에 충전하며; 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 출력 전력에 기초하여 동작하고, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC 컨버터의 제1 출력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성된다.
이 실시예에서, 에너지 저장 유닛의 SOC가 큰 경우, 우선적으로 에너지 저장 유닛을 사용하여 배터리를 충전하여 에너지 저장 유닛에 저장된 전량을 방출하고, 이후 배터리에서 방출된 전량을 수신할 수 있도록 준비하며, 또한 버스 전압과 버스 밸런스 전압 사이에 큰 차이가 있을 때, 교류 전원을 턴온하여, 교류 전원과 에너지 저장 유닛이 배터리를 함께 충전하여, 버스 전압과 버스 밸런스 전압이 일치하도록 하여, 충방전 장치가 안정된 상태에서 배터리를 충전하게 한다.
제2 측면에서 충방전 장치를 제공하며, 상기 충방전 장치는 AC/DC 컨버터, 제1 DC/DC 컨버터, 제2 DC/DC 컨버터 및 제어 유닛을 포함하며, 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 일단은 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 AC/DC 컨버터 사이에 연결되고, 타단은 에너지 저장 유닛과 연결되며; 상기 제어 유닛은: 상기 배터리의 배터리 관리 시스템(BMS)에서 전송된 제1 방전 요청을 수신하고, 상기 제1 방전 요청은 제1 방전 전압 및 제1 방전 전류를 포함하며; 상기 제1 방전 전압 및 상기 제1 방전 전류에 기초하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력으로 설정하며; 상기 에너지 저장 유닛의 배터리 충전 상태(SOC)를 획득하며; 상기 에너지 저장 유닛의 SOC가 제3 임계값보다 작으면, 상기 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 제2 DC/DC 컨버터를 통해 상기 배터리의 전량을 상기 에너지 저장 유닛으로 방출하며; 실시간으로 상기 충방전 장치의 버스 전압을 획득하며; 상기 배터리의 전량을 상기 에너지 저장 유닛으로 방출하는 과정에서, 상기 버스 전압이 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력으로 조정하며, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 상기 제1 입력 전력은 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 입력 전력 이하이며; 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성된다.
본 출원의 실시예에서, 충방전 장치는 AC/DC 컨버터 및 제1 DC/DC 컨버터 이외에, 제1 DC/DC 컨버터와 AC/DC 사이에 연결되는 제2 DC/DC 컨버터가 추가로 설치되므로, 배터리는 전량을 제2 DC/DC 컨버터에 연결된 에너지 저장 유닛으로 방출하여 충방전 장치의 출력 능력을 향상시킬 수 있다. 충방전 장치는 에너지 저장 유닛의 SOC 및 방전 과정에서의 버스 전압에 따라 배터리 전량을 에너지 저장 유닛 및 교류 전원 중 하나 또는 모두로 방출하는 것을 결정함으로써 방전 과정의 안정성과 균형을 보장할 수 있다.
하나의 가능한 구현 방식에서, 상기 제어 유닛은 또한: 상기 배터리의 전량을 상기 에너지 저장 유닛으로 방출하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 입력 전력으로 조정하고, 상기 AC/DC 컨버터를 턴온하며, 또한 상기 AC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 제1 입력 전력으로 조정하여, 상기 AC/DC 컨버터와 상기 제1 DC/DC 컨버터를 통해 상기 배터리의 전량을 상기 교류 전원으로 동시에 방출하며; 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 입력 전력에 기초하여 동작하고, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC 컨버터의 제1 입력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성된다.
이와 같이, 에너지 저장 유닛의 SOC가 작은 경우, 우선적으로 배터리의 전량을 에너지 저장 유닛에 방출하여 에너지 저장 유닛에 저장된 전량을 보충하며, 또한 버스 전압과 버스 밸런스 전압의 차이가 크면, 배터리의 전량을 교류 전원으로 동시에 방출하고, 교류 전원과 에너지 저장 유닛으로 배터리에서 방출된 전량을 함께 수신함으로써, 버스 전압과 버스 밸런스 전압이 밸런스를 유지하여, 충방전 장치가 안정적인 상태로 배터리가 전량을 방전하게 한다.
제3 측면에서, 배터리 충전 방법을 제공하며, 이 방법은 전술한 제1 측면 또는 제1 측면의 어느 하나의 가능한 구현 방식의 충방전 장치에 적용되며, 상기 충방전 장치는 AC/DC 컨버터, 제1 DC/DC 컨버터, 제2 DC/DC 컨버터 및 제어 유닛을 포함하며, 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 일단은 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 AC/DC 컨버터 사이에 연결되고, 타단은 에너지 저장 유닛과 연결되며; 상기 방법은: 상기 배터리의 배터리 관리 시스템(BMS)에서 전송된 제1 충전 요청을 수신하고, 상기 제1 충전 요청은 제1 충전 전압 및 제1 충전 전류를 포함하며; 상기 제1 충전 전압 및 상기 제1 충전 전류에 기초하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력으로 설정하며; 상기 에너지 저장 유닛의 배터리 충전 상태(SOC)를 획득하며; 상기 에너지 저장 유닛의 SOC가 제1 임계값보다 크면, 상기 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 제2 DC/DC 컨버터를 통해 상기 에너지 저장 유닛으로 상기 배터리를 충전하며; 실시간으로 상기 충방전 장치의 버스 전압을 획득하며; 상기 에너지 저장 유닛이 상기 배터리를 충전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력으로 조정하며, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 상기 제1 출력 전력은 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 출력 전력 이하이며; 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하인 것을 포함한다.
제4 측면에서, 배터리 방전 방법을 제공하며, 이 방법은 전술한 제2 측면 또는 제2 측면의 어느 하나의 가능한 구현 방식의 충방전 장치에 적용되며, 상기 충방전 장치는 AC/DC 컨버터, 제1 DC/DC 컨버터, 제2 DC/DC 컨버터 및 제어 유닛을 포함하며, 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 일단은 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 AC/DC 컨버터 사이에 연결되고, 타단은 에너지 저장 유닛과 연결되며; 상기 방법은: 상기 배터리의 배터리 관리 시스템(BMS)에서 전송된 제1 방전 요청을 수신하고, 상기 제1 방전 요청은 제1 방전 전압 및 제1 방전 전류를 포함하며; 상기 제1 방전 전압 및 상기 제1 방전 전류에 기초하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력으로 설정하며; 상기 에너지 저장 유닛의 배터리 충전 상태(SOC)를 획득하며; 상기 에너지 저장 유닛의 SOC가 제3 임계값보다 작으면, 상기 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 제2 DC/DC 컨버터를 통해 상기 배터리의 전량을 상기 에너지 저장 유닛으로 방출하며; 실시간으로 상기 충방전 장치의 버스 전압을 획득하며; 상기 배터리의 전량을 상기 에너지 저장 유닛으로 방출하는 과정에서, 상기 버스 전압이 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력으로 조정하며, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 상기 제1 입력 전력은 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 입력 전력 이하이며; 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하인 것을 포함한다.
제5 측면에서, 충방전 장치를 제공하며, 이 장치는 프로세서 및 메모리를 포함하며; 상기 메모리는 컴퓨터 프로그램을 저장하는데 사용되고, 상기 프로세서는 상기 컴퓨터 프로그램을 호출하여 전술한 제3 측면 또는 제3 측면의 어느 하나의 가능한 구현 방식의 배터리 충전 방법을 실행하는데 사용된다.
제6 측면에서, 충방전 장치를 제공하며, 이 장치는 프로세서 및 메모리를 포함하며; 상기 메모리는 컴퓨터 프로그램을 저장하는데 사용되고, 상기 프로세서는 상기 컴퓨터 프로그램을 호출하여 전술한 제4 측면 또는 제4 측면의 어느 하나의 가능한 구현 방식의 배터리 방전 방법을 실행하는데 사용된다.
제7 측면에서, 충방전 시스템을 제공하며, 이 시스템은 배터리의 BMS; 전술한 제1 측면 또는 제1 측면의 어느 하나의 가능한 구현 방식의 충방전 장치 및/또는 전술한 제2 측면 또는 제2 측면의 어느 하나의 가능한 구현 방식의 충방전 장치를 포함한다.
본 출원의 실시예에서, 충방전 장치는 AC/DC 컨버터 및 제1 DC/DC 컨버터 이외에, 제1 DC/DC 컨버터와 AC/DC 사이에 연결되는 제2 DC/DC 컨버터가 추가로 설치되므로, 교류 전원을 통해 배터리를 충전하는 이외에, 제2 DC/DC 컨버터에 연결된 에너지 저장 유닛을 통해 배터리를 충전하여 충방전 장치의 충전 효율 향상시킬 수 있다. 충방전 장치는 에너지 저장 유닛의 SOC 및 충전 과정에서의 버스 전압에 따라 실시간으로 에너지 저장 유닛 및 교류 전원 중 하나 또는 모두를 사용하여 배터리를 충전하는 것을 결정함으로써 충전 과정의 안정성과 균형을 보장할 수 있다.
또한, 본 출원의 실시예에서, 충방전 장치는 AC/DC 컨버터 및 제1 DC/DC 컨버터 이외에, 제1 DC/DC 컨버터와 AC/DC 사이에 연결되는 제2 DC/DC 컨버터가 추가로 설치되므로, 배터리는 전량을 제2 DC/DC 컨버터에 연결된 에너지 저장 유닛으로 방출하여 충방전 장치의 출력 능력을 향상시킬 수 있다. 충방전 장치는 에너지 저장 유닛의 SOC 및 방전 과정에서의 버스 전압에 따라 배터리 전량을 에너지 저장 유닛 및 교류 전원 중 하나 또는 모두로 방출하는 것을 결정함으로써 방전 과정의 안정성과 균형을 보장할 수 있다.
본 출원의 실시예의 기술 방안을보다 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 본 출원의 실시예에서 사용되는 도면을 간략히 소개한다. 물론, 아래에서 설명하는 도면은 본 출원의 일부 실시예에 불과하며, 본 분야의 기술자는 창의적인 작업 없이도 첨부 도면에 기초하여 다른 도면을 획득할 수 있다.
도 1은 본 출원의 실시예가 적용될 수 있는 충전 시스템의 구조도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 다른 충방전 장치의 개략적인 구조 블록도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 충방전 장치의 전력 변환 유닛의 개략적인 구조 블록도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 배터리 방전의 개략적인 흐름도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 배터리 방전의 개략적인 흐름도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 배터리 방전의 개략적인 흐름도이다.
도 7은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 배터리 충전의 개략적인 흐름도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 배터리 충전의 개략적인 흐름도이다.
도 9는 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 배터리 충전의 개략적인 흐름도이다.
도 10은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 배터리 충전 방법의 대화형 흐름도이다.
도 11은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 배터리의 충전 전류 및 방전 전류의 개략적인 파형도이다.
도 12는 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 배터리 충전 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 13은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 배터리 방전 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 14는 본 출원의 한 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 구조 블록도이다.
다음은, 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 본 출원의 구현 방식을 더욱 상세히 설명한다. 아래의 실시예에 대한 상세한 설명 및 도면은 본 출원의 원리를 예시적으로 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 출원의 범위를 제한하는데 사용될 수 없다. 즉 본 출원은 설명된 실시예에 제한되지 않는다.
본 출원의 설명에서, 달리 명시되지 않는 한 "복수"는 둘 이상을 의미하고; "상(上) ", "하(下)", "좌(左)", "우(右)", "내(內)", "외(外)" 등의 용어가 지시하는 방위 및 위치 관계는 본 출원의 설명의 편의 및 설명의 간략화를 위한 것일 뿐, 가리키는 장치 또는 요소가 특정 방향을 가져야 하고, 특정 방향으로 구성 및 동작되어야 하는 것을 지시하거나 암시하는 것이 아니므로, 본 출원에 대한 제한으로 해석될 수 없다는 것을 유의해야 한다. 또한, "제1", "제2", "제3" 등의 용어는 설명의 목적으로만 사용되며, 상대적 중요성을 나타내거나 암시하는 것으로 해석될 수 없다.
신에너지 분야에서 전원 배터리는 전력 소비 장치(자동차, 선박, 우주선 등)의 주전원으로 사용될 수 있으며, 에너지 저장 배터리는 전력 소비 장치의 충전원으로 사용될 수 있어, 양자는 모두 중요하다. 제한이 아닌 예시로서, 일부 응용 시나리오에서 전원 배터리는 전력 소비 장치의 배터리일 수 있고 에너지 저장 배터리는 충전 장치의 배터리일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이하에서는 전원 배터리와 에너지 저장 배터리를 모두 통칭하여 배터리라고 칭할 수 있다.
도 1은 본 출원의 실시예가 적용될 수 있는 충전 시스템의 구조도를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 충전 시스템(100)은 충방전 장치(110) 및 배터리 시스템(120)을 포함할 수 있다. 선택적으로, 이 배터리 시스템(120)은 전기 자동차(순수 전기 자동차 및 플러그인 하이브리드 전기 자동차를 포함)의 배터리 시스템 또는 다른 응용 시나리오의 배터리 시스템일 수 있다.
선택적으로, 배터리 시스템(120)에는 적어도 하나의 배터리 팩(battery pack)이 설치되며, 적어도 하나의 배터리 팩은 총칭하여 배터리(121)로 지칭될 수 있다. 배터리의 종류에 따라, 배터리(121)는 리튬 이온 배터리, 리튬 금속 배터리, 리튬 황 배터리, 납산 배터리, 니켈 배리어 배터리, 니켈 수소 배터리, 또는 리튬 공기 배터리 등 일 수 있다. 배터리 규모 측면에서, 본 출원의 실시예에서 배터리(121)는 배터리 코어/배터리 셀(cell)일 수 있으며, 배터리 모듈 또는 배터리 팩일 수 있으며, 배터리 모듈 또는 배터리 팩은 여러 배터리를 직렬 및 병렬로 구성할 수 있다. 본 출원의 실시예는 배터리(121)의 유형 및 규모에 대해 특별히 한정하지 않는다.
또한, 전원 배터리(121)를 지능적으로 관리 및 유지하고, 배터리(121)의 과충전 및 과방전을 방지하고, 배터리(121)의 사용 수명을 연장하기 위해, 배터리 시스템(120)에는 일반적으로 배터리 관리 시스템(battery management system, BMS)(122)이 설치되어 배터리(121)의 상태를 모니터링하는데 사용된다. 선택적으로, BMS(122)는 배터리(121)와 통합되어 동일한 장비/장치에 배치될 수 있으며, 또는, BMS(122)는 또한 독립된 장비/장치로서 배터리(121) 외부에 설치될 수 있다.
구체적으로, 충방전 장치(110)는 배터리 시스템(120)에서 배터리(121)에 대한 전기 에너지를 보충하고 및/또는 배터리(121)의 방전을 제어하는 장치이다.
선택적으로, 본 출원의 실시예에서 충방전 장치(110)는 일반 충전 파일, 슈퍼 충전 파일, V2G(Vehicle to Grid) 모드를 지원하는 충전 파일일 수 있으며, 또는 배터리를 충전 및/또는 방전하는 충방전 장치/장비 등 일 수 있다. 본 출원의 실시예는 충방전 장치(110)의 특정 유형 및 특정 응용 시나리오를 제한하지 않는다.
선택적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 충방전 장치(110)는 전선(130)을 통해 배터리(121)에 연결될 수 있고, 통신선(140)을 통해 BMS(122)에 연결될 수 있으며, 여기서 통신선(140)은 충방전 장치(110)와 BMS 간의 정보를 교환하기 위해 사용된다.
예시로서, 통신선(140)은 제어 영역 네트워크(control area network, CAN) 통신 버스 또는 데이지 체인(daisy chain) 통신 버스를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
선택적으로, 충방전 장치(110)는 통신선(140)을 통해 BMS(122)와 통신하는 것 이외에 무선 네트워크를 통해 BMS(122)와 통신할 수도 있다. 본 출원의 실시예는 충방전 장치와 BMS(122) 간의 유선 통신 방식 또는 무선 통신 방식을 특별히 제한하지 않는다.
충방전 장치(110)의 경우, 상이한 하드웨어 아키텍처를 통해 배터리를 충전하고 배터리의 방전을 제어할 수 있다.
도 2는 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 다른 충방전 장치의 개략적인 구조 블록도를 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 충방전 장치(200)는 제어 유닛(210) 및 전력 변환 유닛(220)을 포함할 수 있다.
그 중에서, 전력 변환 유닛(220)은 대전력의 전기 에너지 변환을 구현하기 위한 고전압 소자를 포함할 수 있고, 제어 유닛(1110)은 전력 변환 유닛(220)에서 고전압 소자의 제어 기능을 구현하기 위한 저전압 회로를 포함할 수 있다. 또한, 제어 유닛(210)은 BMS와 통신 연결을 설정할 수도 있다. 예를 들어, 제어 유닛(210)은 BMS와 통신 버스를 통해 통신 연결을 설정할 수 있으며, 또는 제어 유닛(210)은 무선 네트워크를 통해 BMS와 통신 연결을 설정할 수도 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
선택적으로, 예시로서, 도 3은 본 출원의 실시예에 의해 제공된 전력 변환 유닛(220)의 개략적인 구조 블록도를 도시한다. 도 3에 도시된 전력 변환 유닛(220)은 본 출원의 임의의 실시예의 충방전 장치에 적용될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전력 변환 유닛(220)은 교류(alternating current, AC) 전원 및 배터리에 연결될 수 있다. 여기서, 전력 변환 유닛(220)은 교류/직류(alternating current / direct current, AC/DC) 컨버터(310), 직류/직류(direct current / direct current, DC/DC) 컨버터(320) 및 제2 DC/DC컨버터를 포함한다. 여기서, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 일단은 제1 DC/DC 컨버터(320)와 AC/DC 컨버터(310) 사이에 연결되고, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 타단은 에너지 저장 유닛(340)과 연결된다.
에너지 저장 유닛(340)은 전력 변환 유닛(220)의 일부로 사용될 수도 있고, 전력 변환 유닛(220)과 서로 독립된 유닛으로 유선을 통해 전력 변환 유닛(220)과 연결될 수도 있다. 에너지 저장 유닛(340)은 예를 들면 에너지 저장 배터리일 수 있다.
하나의 실시예에서, 제어 유닛(210)은 에너지 저장 유닛의 SOC에 따라 전력 변환 유닛(220)을 제어하여 배터리의 전량을 교류 전원 및/또는 에너지 저장 유닛(340)으로 방출할 수 있다.
예를 들어, 제어 유닛(210)는 에너지 저장 유닛의 SOC에 따라 우선적으로 배터리의 전량을 교류 전원 및 에너지 저장 유닛(340) 중 하나로 방출하는 것을 판단하고, 배터리 방전 중의 버스 전압(Ubus)에 따라, 교류 전원과 에너지 저장 유닛(340) 중 다른 하나를 턴온하여 배터리의 전량을 동시에 방출할지 여부를 판단할 수 있다.
다른 구현 방식으로, 제어 유닛(210)은 에너지 저장 유닛의 SOC에 따라 전력 변환 유닛(220)을 제어하여 교류 전원 및/또는 에너지 저장 유닛(340)을 통해 배터리를 충전할 수 있다.
예를 들어, 제어 유닛(210)는 에너지 저장 유닛의 SOC에 따라 우선적으로 교류 전원 및 에너지 저장 유닛(340) 중 하나로 배터리를 충전하는 것을 판단하고, 또한 충전 중 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance) 간의 관계에 따라 교류 전원과 에너지 저장 유닛(340) 중 다른 하나를 턴온하여 동시에 배터리를 충전할지 여부를 판단할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 버스 전압(Ubus)은 제1 DC/DC 컨버터(320)의 제1 단자의 양극과 음극 사이의 전압이고, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 제1 단자는 AC/DC 컨버터(310)와 제2 DC/DC 컨버터(330)의 일단을 연결하기 위해 사용된다.
버스 밸런스 전압(Ubalance)은 충전 시스템을 위해 설계된 전압이며, 일반적으로 충전 시스템의 정격 버스 전압과 같을 수 있다. 예를 들어 3상 교류 전원의 경우, 버스 밸런스 전압(Ubalance)은 650V 내지 850V 로 설정할 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 충방전 장치는 AC/DC 컨버터 및 제1 DC/DC 컨버터 이외에, 제1 DC/DC 컨버터와 AC/DC 사이에 연결되는 제2 DC/DC 컨버터가 추가로 설치되므로, 배터리는 전량을 제2 DC/DC 컨버터에 연결된 에너지 저장 유닛으로 방출하여 충방전 장치의 출력 능력을 향상시킬 수 있다. 충방전 장치는 에너지 저장 유닛의 SOC 및 방전 과정에서의 버스 전압에 따라 배터리 전량을 에너지 저장 유닛 및 교류 전원 중 하나 또는 모두로 방출하는 것을 결정함으로써 방전 과정의 안정성과 균형을 보장할 수 있다.
먼저, 도 4 내지 도 6을 결합하여 배터리가 에너지 저장 유닛(340) 및/또는 교류 전원으로 방전하는 과정을 설명한다.
선택적으로, 제어 유닛(210)은 먼저 BMS에서 전송된 제1 방전 전압 및 제1 방전 전류에 기초하여 제1 DC/DC 컨버터(320)의 입력 전력을 제1 입력 전력(WDC/DC1-IN1)으로 설정하고, 에너지 저장 유닛(340)의 SOC를 획득하며, 에너지 저장 유닛(340)의 SOC에 따라 전력 변환 유닛(220)을 제어하여, 배터리의 전량을 교류 전원 및/또는 에너지 저장 유닛(340)으로 방출한다.
제1 DC/DC 컨버터(320)의 입력 전력은 예를 들어 배터리의 방전 요구 전력(WSUM1)과 동일하게 설정될 수 있고, 즉 WDC/DC1-IN1=WSUM1, 배터리의 방전 요구 전력(WSUM1)은 예를 들어 제1 방전 전류와 제1 방전 전압의 곱일 수 있다.
제어 유닛(210)는 충방전 장치(200)의 버스 전압(Ubus)을 실시간으로 획득할 필요가 있다. 예를 들어, 버스 전압(Ubus)을 검출하는 검출 회로는 버스 전압을 실시간으로 검출하고, 검출된 버스 전압(Ubus)을 제어 유닛(210)으로 전송한다. 버스 전압(Ubus)은 특정 주파수에 따라 실시간으로 검출될 수 있다.
정황 1
에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제3 임계값보다 작다.
이때, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온하여, 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 제2 DC/DC 컨버터(330)를 통해 배터리의 전량을 에너지 저장 유닛(340)으로 방출한다.
하나의 구현 방식에서, 배터리가 에너지 저장 유닛(340)으로 방전하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 크고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub1)을 초과하는 경우, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제1 입력 전력(WDC/DC2-IN1)으로 조정하며, 여기서, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제1 입력 전력(WDC/DC2-IN1)은 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN) 이하이다.
여기서, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제1 입력 전력(WDC/DC2-IN1)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub1) 이하이다.
다른 구현 방식으로, 배터리가 에너지 저장 유닛(340)으로 방전하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 크고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub1)을 초과하는 경우, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)으로 조정하고, AC/DC 컨버터(310)를 턴온하며, 또한 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 AC/DC 컨버터(310)의 제1 입력 전력(WAC/DC-IN1)으로 조정하여, AC/DC 컨버터(310)와 제1 DC/DC 컨버터(320)를 통해 배터리의 전량을 교류 전원으로 동시에 방출한다.
여기서, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)에 기초하여 동작하고, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 제1 입력 전력(WAC/DC-IN1)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 밸런스 전압(Ubalance) 또한 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub1) 이하이다.
구체적으로, 정황 1의 경우, 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제3 임계값보다 작으면, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온하고, 우선적으로 배터리의 전량을 에너지 저장 유닛(340)으로 방출한다. 배터리가 에너지 저장 유닛(340)으로 방전하는 과정에서, Ubus>Ubalance+Ub1이면, |Ubus-Ubalance|＜Ub1될 때까지 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 조정한다. 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)으로 조정된 때, 여전히 Ubus＞Ubalance+Ub1 이면, AC/DC 컨버터(310)를 턴온하여, 배터리의 전량을 교류 전원으로 동시에 방출한다. |Ubus-Ubalance|＜Ub1 될 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력은 0으로부터 증가하도록 조정된다.
이와 같이, 에너지 저장 유닛의 SOC가 작은 경우, 우선적으로 배터리의 전량을 에너지 저장 유닛에 방출하여 에너지 저장 유닛에 저장된 전량을 보충하며, 또한 버스 전압과 버스 밸런스 전압의 차이가 크면, 배터리의 전량을 교류 전원으로 동시에 방출하고, 교류 전원과 에너지 저장 유닛으로 배터리에서 방출된 전량을 함께 수신함으로써, 버스 전압과 버스 밸런스 전압이 밸런스를 유지하여, 충방전 장치가 안정적인 상태로 배터리가 전량을 방전하게 한다.
선택적으로, 제어 유닛(210)은 또한 다음과 같이 구성된다: BMS에 의해 전송된 제2 방전 요청을 수신하고, 제2 방전 요청은 제2 방전 전압 및 제2 방전 전류를 포함하며; 제2 방전 전압 및 제2 방전 전류에 기초하여, 제1 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 제1 DC/DC 컨버터의 제2 입력 전력(WDC/DC1-IN2)으로 설정하며, 제1 DC/DC 컨버터의 제2 입력 전력(WDC/DC1-IN2)은 제1 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력(WDC/DC1-IN1)보다 작다.
버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance) 사이의 차이가 항상 미리 설정된 값(Ub1)보다 작을 수는 없다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 방전 요청에서 방전 전류와 방전 전압은 언제든지 변경될 수 있으므로 버스 전압(Ubus)도 변경될 수 있다. BMS에서 전송된 제2 방전 전압과 제2 방전 전류를 수신하면 제1 DC/DC 컨버터(320)의 입력 전력을 재설정해야 하며, 재설정된 입력 전력이 작아지면 버스 전압(Ubus)이 감소할 수 있다. 이때, 상응하게 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 감소시킬 필요가 있다.
구현 방식에서, 배터리가 에너지 저장 유닛(340) 및 교류 전원으로 방전하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 작고 버스 전압과 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값(Ub1)을 초과하면, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 제2 DC/DC 컨버터의 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)으로 유지하고, AC/DC 컨버터(310)의 제1 입력 전력(WAC/DC-IN1)을 AC/DC 컨버터의 제2 입력 전력(WAC/DC-IN2)으로 감소하도록 조정한다.
여기서, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)에 기초하여 동작하고, AC/DC 컨버터가 AC/DC컨버터의 제2 입력 전력(WAC/DC-IN2)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub1) 이하이다.
다른 구현 방식에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 작고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub1)을 초과하면, AC/DC 컨버터(310)의 제1 입력 전력을 0으로 조정하고, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)에서 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제2 입력 전력(W DC/DC2-IN2)으로 조정한다.
여기서, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제2 입력 전력(WDC/DC2-IN2)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub1) 이하이다.
Ubalance-Ub1＜Ubus＜Ubalance+Ub1(즉, |Ubus-Ubalance|＜Ub1)일 때, 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 상태 및 입력 전력은 변경되지 않고 유지될 수 있으며; Ubus<Ubalance-Ub1일 때, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 우선적으로 감소해야 하며, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 0으로 감소된 때, 여전히 Ubus<Ubalance-Ub1이면, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 감소한다.
다음은 도 4를 예로 들어 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제3 임계값보다 작은 경우 배터리가 전량을 방출하는 방법을 구체적으로 설명한다. 도 4에 도시된 과정(400)은 다음 단계 중 일부 또는 전부를 포함한다.
단계 401: 배터리의 BMS에서 전송된 제1 방전 요청을 수신하였는지 여부를 감지한다.
여기서, 제1 방전 요청은 제1 방전 전류 및 제1 방전 전압을 포함한다.
BMS에서 전송된 제1 방전 요청을 수신하였으면, 단계 402를 실행한다.
단계 402: 제1 방전 전압 및 제1 방전 전류에 기초하여, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 입력 전력을 제1 DC/DC 컨버터(320)의 제1 입력 전력(WDC/DC1-IN1)으로 설정한다.
예를 들어, WDC/DC1-IN1=제1 방전 전압×제1 방전 전류로 설정될 수 있다.
단계 403: 에너지 저장 유닛(340)의 SOC를 획득한다.
단계 403의 실행 타이밍은 여기에서 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 도 4는 단지 예일 뿐이며, 단계 403은 단계 402 이후 또는 단계 401 이전에 수행될 수 있으며, 단계 403은 단계 404 이전에 실행되기만 하면 된다.
단계 404: 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제3 임계값보다 작은지 여부를 판단한다.
제3 임계값은 에너지 저장 유닛의 특성에 따라 설정될 수 있으며, 예를 들어 10%, 20% 또는 30%로 설정될 수 있다.
여기서, 단계 404에서 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제3 임계값보다 작으면, 단계 405를 실행한다.
단계 405: 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온한다.
제2 DC/DC 컨버터(330)의 충전 모드가 턴온되므로 배터리의 전량이 에너지 저장 유닛(340)으로 방출될 수 있다.
단계 406: Ubus＞Ubalance+Ub1 인지 여부를 판단한다.
단계 406에서 Ubus＞Ubalance+Ub1이라고 판단하면, 407단계 내지 409단계를 수행한다.
단계 407: 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온하고 입력 전력을 조정한다.
예를 들어, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 0에서부터 점진적으로 증가한다.
단계 408: 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)에 도달했는지 여부를 판단한다.
제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)은 예를 들어 에너지 저장 유닛(340)의 방전 용량에 따라 결정될 수 있다. 에너지 저장 유닛(340)이 수신할 수 있는 전량이 많을수록 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)은 더 크게 설정될 수 있다.
단계 407 및 단계 408은 병렬로 실행할 필요가 있다. 즉, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 조정하고, 또한 조정 과정에서 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2- IN)에 도달하였는지 여부를 판단한다. 구체적으로, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 조정할 때, 실시간으로 버스 전압(Ubus)을 획득하고, |Ubus-Ubalance|＜Ub1이 될 때까지 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 조정하는 것을 중지한다. 이때, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)에 도달하지 않았으면, AC/DC 컨버터(310)를 턴오프 상태로 유지한다. 이때, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제1 입력 전력(WDC/DC2-IN1)으로 조정된다고 가정하면, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제1 입력 전력(WDC/DC2-IN1)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub1이 된다.
즉, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)으로 조정되지 않고 |Ubus-Ubalance|<Ub1에 도달하므로, 이 때 AC/DC 컨버터(310)를 다시 턴온할 필요가 없다.
그러나, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)으로 조정된 때, 여전히 Ubus>Ubalance+Ub1이면, 단계 409를 실행한다.
단계 409: AC/DC 컨버터(310)를 턴온하고 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정한다.
AC/DC 컨버터(310)는 G2V(Grid to Vehicle) 모드를 턴온하기 때문에, 이 때 배터리의 전량을 교류 전원으로 동시에 방출할 수 있다. 제어 유닛(210)은 |Ubus-Ubalance|<Ub1이 될 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정하며, 이 때 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력은 제1 입력 전력(WAC/DC-IN1)으로 조정된다고 가정한다. 이때, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)에 기초하여 동작하고, 또한 AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 제1 입력 전력(WAC/DC-IN1)으로 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub1이다.
406단계에서 Ubus<Ubalance+Ub1이라고 판단하면, 단계 410 내지 단계 413을 수행한다.
단계 410: Ubus＞Ubalance-Ub1인지 여부를 판단한다.
Ubalance-Ub＜Ubus＜Ubalance+Ub이면, AC/DC 컨버터(310) 및 제2 DC/DC 컨버터(330)의 작동 상태 및 전력을 변경하지 않고 유지하며; Ubus＜Ubalance-Ub1이면, 단계 411 및 단계 412를 실행한다.
단계 411: AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정한다.
단계 412: AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 0에 도달하였는지 여부를 판단한다.
단계 411 및 412는 병렬로 수행할 필요가 있다. 즉, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정하고, 또한 조정 과정에서 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 제1 입력 전력(WAC/DC-IN1)에서 0으로 조정되었는지 여부를 판단한다. 구체적으로, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정할 때, 버스 전압(Ubus)을 실시간으로 검출하고, |Ubus-Ubalance|<Ub1일 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정하는 것을 중지한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 0에 도달하지 않은 경우, 제2 DC/DC 컨버터(330)에 대해 어떠한 조정을 할 필요가 없다. 이때 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 제2 입력 전력(WAC/DC-IN2)이라고 가정하면, AC/DC 컨버터(310)가 제2 입력 전력(WAC/DC-IN2)에 기초하여 동작하고, 또한 제2 DC/DC 컨버터(310)가 최대 입력 전력(PMAXDC/DC2-IN)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub1이다.
즉, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 0으로 조정되지 않고 |Ubus-Ubalance|<Ub1에 도달하면, 이때 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 조정할 필요가 없다.
그러나, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 0으로 조정된 때 여전히 Ubus<Ubalance-Ub1이면, 단계 413을 실행한다.
단계 413: 제2 D/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 조정한다.
제어 유닛(210)은 |Ubus-Ubalance|<Ub1이 될 때까지 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 조정하며, 이때 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력은 제2 입력 전력(WDC/DC2-IN2)으로 조정된다고 가정한다. 이때, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 입력 전력(WDC/DC2-IN2)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub1이다.
정황 2
에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제3 임계값보다 크고 제4 임계값보다 작다.
이때, AC/DC 컨버터(310)를 턴온하여, 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 AC/DC 컨버터(310)를 통해 배터리의 전량을 교류 전원으로 방출한다.
하나의 구현 방식에서, 배터리의 전량을 교류 전원으로 방전하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 크고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub1)을 초과하면, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 AC/DC 컨버터(310)의 제3 입력 전력(WAC/DC-IN3)으로 조정하고, AC/DC 컨버터(310)의 제3 입력 전력(WAC/DC-IN3)은 AC/DC 컨버터(310)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN) 이하이다.
여기서, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 제3 입력 전력(WAC/DC-IN3)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub1) 이하이다.
다른 구현 방식에서, 배터리의 전량을 교류 전원으로 방전하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 크고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub1)을 초과하는 경우, AC/DC 컨버터(310) 입력 전력을 AC/DC 컨버터(310) 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)으로 조정하고, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온하며, 또한 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제3 입력 전력(WDC/DC2-IN3)으로 조정하여, 제1 DC/DC 컨버터(320)와 제2 DC/DC 컨버터(330)를 통해 배터리의 전량을 에너지 저장 유닛(340)으로 동시에 방출한다.
여기서, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)을 기초로 동작하고, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제3 입력 전력(WDC/DC2-IN3)을 기초로 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub1)보다 작다.
구체적으로, 정황 2의 경우, 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제3 임계값보다 크고 제4 임계값보다 작으면, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온하고, 우선적으로 배터리의 전량을 교류 전원으로 방출한다. 배터리가 교류 전원으로 방전하는 과정에서, Ubus>Ubalance+Ub1이면, |Ubus-Ubalance|＜Ub1 될 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정한다. AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)로 조정된 때, 여전히 Ubus＞Ubalance+Ub1이면, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온하여, 배터리의 전량을 에너지 저장 유닛(340)로 동시에 방출한다. |Ubus-Ubalance|＜Ub1 될 때까지 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 0으로부터 증가하도록 조정한다.
이와 같이, 에너지 저장 유닛의 SOC가 적절한 범위에 있을 때, 우선적으로 배터리의 전량을 교류 전원으로 방출하여 에너지 저장 유닛에 저장된 전량이 그 용량을 초과하는 것을 방지하며, 또한 버스 전압과 버스 밸런스 전압 차이가 크면, 배터리의 전량을 에너지 저장 유닛으로 동시에 방출하고, 에너지 저장 유닛과 교류 전원으로 배터리에서 방출된 전량을 함께 수신함으로써, 버스 전압과 버스 밸런스 전압이 균형을 이루어, 충방전 장치가 안정적인 상태에서 배터리가 전량을 방전하게 한다.
선택적으로, 제어 유닛(210)은 또한 다음과 같이 구성된다: BMS에 의해 전송된 제3 방전 요청을 수신하고, 제3 방전 요청은 제3 방전 전압 및 제3 방전 전류를 포함하며; 제3 방전 전압 및 제3 방전 전류에 기초하여, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 입력 전력을 제1 DC/DC 컨버터(320)의 제3 입력 전력(WDC/DC1-IN3)으로 설정하며, 제1 DC/DC 컨버터의 제3 입력 전력(WDC/DC1-IN3)은 제1 DC/DC 컨버터(320)의 제1 입력 전력(WDC/DC1-IN1)보다 작다.
버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance) 사이의 차이가 항상 미리 설정된 값(Ub1)보다 작을 수는 없다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 방전 요청에서 방전 전류와 방전 전압은 언제든지 변경될 수 있으므로 버스 전압(Ubus)도 변경될 수 있다. BMS에서 전송된 제3 방전 전압과 제3 방전 전류를 수신하면 제1 DC/DC 컨버터(320)의 입력 전력을 재설정해야 하며, 재설정된 입력 전력이 작아지면 버스 전압(Ubus)이 감소할 수 있다. 이때, 상응하게 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 감소시킬 필요가 있다.
구현 방식에서, 배터리가 에너지 저장 유닛(340) 및 교류 전원으로 방전하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 작고 버스 전압과 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값(Ub1)을 초과하면, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 AC/DC 컨버터의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)으로 유지하고, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제3 입력 전력(WDC/DC2-IN3)을 제2 DC/DC 컨버터의 제4 입력 전력(WDC/DC2-IN4)으로 감소하도록 조정한다.
여기서, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제4 입력 전력(WDC/DC2-IN3)에 기초하여 동작하고, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC컨버터(310)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub1) 이하이다.
다른 구현 방식에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 작고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub1)을 초과하면, 제2 DC/DC 컨버터의 제3 입력 전력(WDC/DC2-IN3)을 0으로 조정하고, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 AC/DC 컨버터의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)에서 AC/DC 컨버터의 제4 입력 전력(WAC/DC-IN4)으로 조정한다.
여기서, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 제4 입력 전력(WAC/DC-IN4)에 기초하여 동작하고 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 0인 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub1) 이하이다.
Ubalance-Ub1＜Ubus＜Ubalance+Ub1(즉, |Ubus-Ubalance|＜Ub1)일 때, 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 상태 및 입력 전력은 변경되지 않고 유지될 수 있으며; Ubus<Ubalance-Ub1일 때, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 우선적으로 감소해야 하며, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 0으로 감소된 때, 여전히 Ubus<Ubalance-Ub1이면, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 감소한다.
다음은 도 5를 예로 들어 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제3 임계값보다 크고 제4 임계값보다 작은 경우 배터리가 전량을 방출하는 방법을 구체적으로 설명한다. 도 5에 도시된 과정(500)은 다음 단계 중 일부 또는 전부를 포함한다.
단계 501: 배터리의 BMS에서 전송된 제1 방전 요청을 수신하였는지 여부를 감지한다.
여기서, 제1 방전 요청은 제1 방전 전류 및 제1 방전 전압을 포함한다.
BMS에서 전송된 제1 방전 요청을 수신하였으면, 단계 502를 실행한다.
단계 502: 제1 방전 전압 및 제1 방전 전류에 기초하여, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 입력 전력을 제1 DC/DC 컨버터(320)의 제1 입력 전력(WDC/DC1-IN1)으로 설정한다.
예를 들어, WDC/DC1-IN1=제1 방전 전압×제1 방전 전류로 설정될 수 있다.
단계 503: 에너지 저장 유닛(340)의 SOC를 획득한다.
단계 503의 실행 타이밍은 여기에서 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 도 5는 단지 예일 뿐이며, 단계 503은 단계 502 이후 또는 단계 501 이전에 수행될 수 있으며, 단계 503은 단계 504 이전에 실행되기만 하면 된다.
단계 504: 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제3 임계값보다 크고 제4 임계값보다 작은지 여부를 판단한다.
제3 임계값 및 제4 임계값은 에너지 저장 유닛의 특성에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어 제3 임계값은 10%, 20% 또는 30%로 설정될 수 있고, 제4 임계값은 70%, 80% 또는 90%로 설정될 수 있다.
여기서, 단계 504에서 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제3 임계값보다 크고 제4 임계값보다 작으면, 단계 505를 실행한다.
단계 505: AC/DC 컨버터(310)를 턴온한다.
AC/DC 컨버터(310)의 G2V 모드가 턴온되므로 배터리의 전량이 에너지 저장 유닛(340)으로 방출될 수 있다.
단계 506: Ubus＞Ubalance+Ub1인지 여부를 판단한다.
단계 506에서 Ubus＞Ubalance+Ub1이라고 판단하면, 507단계 내지 509단계를 수행한다.
단계 507: AC/DC 컨버터(310)를 턴온하고 입력 전력을 조정한다.
예를 들어, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 0에서부터 점진적으로 증가한다.
단계 508: AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)에 도달했는지 여부를 판단한다.
단계 507 및 단계 508은 병렬로 실행할 필요가 있다. 즉, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정하고, 또한 조정 과정에서 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)에 도달하였는지 여부를 판단한다. 구체적으로, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정할 때, 실시간으로 버스 전압(Ubus)을 획득하고, |Ubus-Ubalance|＜Ub1이 될 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정하는 것을 중지한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)에 도달하지 않았으면, 제2 DC/DC 컨버터(310)를 턴오프 상태로 유지한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 제3 입력 전력(WAC/DC-IN3)으로 조정된다고 가정하면, AC/DC 컨버터(310)가 제3 입력 전력(WAC/DC-IN3)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub1이 된다.
즉, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)으로 조정되지 않고 |Ubus-Ubalance|<Ub1에 도달하므로, 이 때 제2 AC/DC 컨버터(330)를 다시 턴온할 필요가 없다.
그러나, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)으로 조정된 때, 여전히 Ubus>Ubalance+Ub1이면, 단계 509를 실행한다.
단계 509: 제2 DC/DC 컨버터(310)를 턴온하고 제2 DC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정한다.
제2 DC/DC 컨버터(310)는 충전 모드를 턴온하기 때문에, 이 때 배터리의 전량을 에너지 저장 유닛(340)으로 동시에 방출할 수 있다. 제어 유닛(210)은 |Ubus-Ubalance|<Ub1이 될 때까지 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 조정하며, 이 때 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력은 제3 입력 전력(WDC/DC2-IN3)으로 조정된다고 가정한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-IN)에 기초하여 동작하고, 또한 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제3 출력 전력(WDC/DC2-IN3)으로 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub1이다.
506단계에서 Ubus<Ubalance+Ub1이라고 판단하면, 단계 510 내지 단계 513을 수행한다.
단계 510: Ubus＞Ubalance-Ub1인지 여부를 판단한다.
Ubalance-Ub＜Ubus＜Ubalance+Ub이면, 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 작동 상태 및 전력을 변경하지 않고 유지하며; Ubus＜Ubalance-Ub1이면, 단계 511 및 단계 512를 실행한다.
단계 511: 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 조정한다.
단계 512: 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 0에 도달하였는지 여부를 판단한다.
단계 511 및 단계 512는 병렬로 수행할 필요가 있다. 즉, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 조정하고, 또한 조정 과정에서 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 제3 입력 전력(WDC/DC2-IN3)에서 0으로 조정되었는지 여부를 판단한다. 구체적으로, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 조정할 때, 버스 전압(Ubus)을 실시간으로 검출하고, |Ubus-Ubalance|<Ub1일 때까지 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 조정하는 것을 중지한다. 이때, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 0에 도달하지 않은 경우, AC/DC 컨버터(310)에 대해 어떠한 조정을 할 필요가 없다. 이때 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제4 출력 전력(WDC/DC2-IN4)이라고 가정하면, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제4 출력 전력(WDC/DC2-IN4)에 기초하여 동작하고, 또한 AC/DC 컨버터(310)가 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub1이다.
즉, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 0으로 조정되지 않고 |Ubus-Ubalance|<Ub1에 도달하면, 이때 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정할 필요가 없다.
그러나, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 0으로 조정된 때 여전히 Ubus<Ubalance-Ub1이면, 단계 513을 실행한다.
단계 513: AD/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정한다.
제어 유닛(210)은 |Ubus-Ubalance|<Ub1이 될 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정하며, 이때 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력은 제4 입력 전력(WAC/DC-IN4)으로 조정된다고 가정한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)가 제4 입력 전력(WAC/DC-IN4)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub1이다.
정황 3
에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제4 임계값보다 크다.
이때, AC/DC 컨버터(310)를 턴온하여, 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 AC/DC 컨버터(310)를 통해 배터리의 전량을 교류 전원으로 방출하고, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴오프하도록 제어하여, 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 제2 DC/DC 컨버터(330)를 통해 배터리의 전량을 에너지 저장 유닛(340)으로 방출하는 것을 방지한다.
구현 방식에서, 배터리의 전량을 교류 전원으로 방출하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 크고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub1)을 초과하면, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 AC/DC 컨버터(310)의 제5 입력 전력(WAC/DC-IN5)으로 조정하며, AC/DC 컨버터(310)의 제5 입력 전력(WAC/DC-IN5)은 AC/DC 컨버터(310)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN) 이하이다.
여기서, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 제5 입력 전력(WAC/DC-IN5)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub1) 이하이다.
다른 구현 방식에서, 배터리의 전량을 교류 전원으로 방출하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 크고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub1)을 초과하는 경우, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 AC/DC 컨버터(310)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)으로 조정하고, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 입력 전력을 AC/DC 컨버터(310)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)으로 설정한다.
구체적으로, 정황 3의 경우, 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제4 임계값보다 커서, 에너지 저장 유닛(340)이 과다한 전량을 견딜 수 없으므로, AC/DC 컨버터(310)를 턴온하여, 배터리의 전량을 교류 전원으로만 방출하고, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴오프 상태로 제어하여, 배터리의 전량을 에너지 저장 유닛(340)으로 방전하는 것을 방지한다. 배터리가 교류 전원으로 방전하는 과정에서, Ubus>Ubalance+Ub1이면, |Ubus-Ubalance|＜Ub1될 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정한다. AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)으로 조정되면, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 입력 전력이 AC/DC 컨버터(320)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)과 동일하게 조정되어, 배터리가 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 AC/DC 컨버터(310)를 통해 PMAXAC/DC-IN에 따라 교류 전원으로 방전되도록 한다.
이와 같이, 에너지 저장 유닛의 SOC가 큰 경우, 배터리의 전량을 교류 전원으로만 방출하여 에너지 저장 유닛에 저장된 전량이 그 용량을 초과하는 것을 방지한다.
유사하게, BMS에서 전송된 방전 요청 중의 방전 전류 및/또는 방전 전압의 변화와 같은 상황이 발생하여 Ubus<Ubalance-Ub1이 되는 경우, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 감소하는 것이 필요하다.
다음은 도 6을 예로 들어 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제4 임계값보다 큰 경우 배터리가 전량을 방출하는 방법을 구체적으로 설명한다. 도 6에 도시된 과정(600)은 다음 단계 중 일부 또는 전부를 포함한다.
단계 601: 배터리의 BMS에서 전송된 제1 방전 요청을 수신하였는지 여부를 감지한다.
여기서, 제1 방전 요청은 제1 방전 전류 및 제1 방전 전압을 포함한다.
BMS에서 전송된 제1 방전 요청을 수신하였으면, 단계 602를 실행한다.
단계 602: 제1 방전 전압 및 제1 방전 전류에 기초하여, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 입력 전력을 제1 DC/DC 컨버터(320)의 제1 입력 전력(WDC/DC1-IN1)으로 설정한다.
예를 들어, WDC/DC1-IN1=제1 방전 전압×제1 방전 전류로 설정될 수 있다.
단계 603: 에너지 저장 유닛(340)의 SOC를 획득한다.
단계 603의 실행 타이밍은 여기에서 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 도 6은 단지 예일 뿐이며, 단계 603은 단계 602 이후 또는 단계 601 이전에 수행될 수 있으며, 단계 603은 단계 604 이전에 실행되기만 하면 된다.
단계 604: 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제4 임계값보다 큰지 여부를 판단한다.
제4 임계값은 에너지 저장 유닛(340)의 특성에 따라 설정될 수 있으며, 예를 들어 70%, 80% 또는 90%로 설정될 수 있다.
여기서, 단계 604에서 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제4 임계값보다 크면, 단계 605를 실행한다.
단계 605: AC/DC 컨버터(310)를 턴온하고, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴오프한다.
AC/DC 컨버터(310)의 G2V 모드가 턴온되므로, 배터리의 전량이 교류 전원으로 방출될 수 있다. 제2 DC/DC 컨버터(330)가 턴오프되므로 배터리의 전량이 에너지 저장 유닛(340)으로 방출되지 않는다.
단계 606: Ubus＞Ubalance+Ub1인지 여부를 판단한다.
단계 606에서 Ubus＞Ubalance+Ub1이라고 판단하면, 607단계 내지 609단계를 수행한다.
단계 607: AC/DC 컨버터(310)를 턴온하고 입력 전력을 조정한다.
예를 들어, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 0에서부터 점진적으로 증가한다.
단계 608: AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)에 도달했는지 여부를 판단한다.
단계 607 및 단계 608은 병렬로 실행할 필요가 있다. 즉, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정하고, 또한 조정 과정에서 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)에 도달하였는지 여부를 판단한다. 구체적으로, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정할 때, 실시간으로 버스 전압(Ubus)을 획득하고, |Ubus-Ubalance|＜Ub1이 될 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정하는 것을 중지한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)에 도달하지 않았으면, 제2 DC/DC 컨버터(310)를 턴오프 상태로 유지한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 제5 입력 전력(WAC/DC-IN5)으로 조정된다고 가정하면, AC/DC 컨버터(310)가 제5 입력 전력(WAC/DC-IN5)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub1이 된다.
즉, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)으로 조정되지 않고 |Ubus-Ubalance|<Ub1에 도달한다. AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)으로 조정된 때, 여전히 Ubus>Ubalance+Ub1이면, 단계 609를 실행한다.
단계 609: 제1 DC/DC 컨버터(320)의 입력 전력을 조정한다.
제2 DC/DC 컨버터(310)가 턴오프이므로, AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)으로 조정되더라도, 여전히 Ubus>Ubalance+Ub1이면, 에너지 저장 유닛(340)을 통해 배터리에서 방출된 전량을 수신할 수 없다. 이때, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 입력 전력을 AC/DC 컨버터(310)의 최대 입력 전력(PMAXAC/DC-IN)과 같도록 조정하여, 배터리가 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 AC/DC 컨버터(310)를 통해 PMAXAC/DC-IN에 따라 교류 전원으로 방전하게 할 수 있을 뿐이다.
606단계에서 Ubus<Ubalance+Ub1이라고 판단하면, 단계 610을 수행한다.
단계 610: Ubus＞Ubalance-Ub1인지 여부를 판단한다.
Ubalance-Ub＜Ubus＜Ubalance+Ub이면, 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 작동 상태 및 전력을 변경하지 않고 유지하며; |Ubus-Ubalance|＞Ub1이면, 단계 611을 실행한다.
단계 611: AC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 조정한다.
|Ubus-Ubalance|＜Ub1일 때까지, 제어 유닛(210)은 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 조정한다.
위에서 도 4 내지 도 6을 참조하여 배터리가 에너지 저장 유닛(340) 및/또는 교류 전원으로 방전하는 과정을 설명하였으며, 아래에서는 도 7 내지 도 9를 참조하여 에너지 저장 유닛(340) 및/또는 교류 전원이 배터리로 충전하는 과정을 설명한다.
선택적으로, 제어 유닛(210)은 먼저 BMS에서 전송된 제1 충전 전압 및 제1 충전 전류에 기초하여, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 출력 전력을 제1 출력 전력(WDC/DC1-OUT1)으로 설정하고, 에너지 저장 유닛(340)의 SOC를 획득하고, 에너지 저장 유닛(340)의 SOC에 따라 전력 변환 유닛(220)을 제어하여, 교류 전원 및/또는 에너지 저장 유닛(340)을 통해 배터리를 충전할 수 있다.
제1 DC/DC 컨버터(320)의 출력 전력은 예를 들어 배터리의 충전 요구 전력(WSUM2)과 동일하게 설정될 수 있고, 즉 WDC/DC1-OUT1=WSUM2, 배터리의 충전 요구 전력(WSUM2)은 예를 들어 제1 충전 전류와 제1 충전 전압의 곱일 수 있다.
제어 유닛(210)는 충방전 장치(200)의 버스 전압(Ubus)을 실시간으로 획득할 필요가 있다. 예를 들어, 버스 전압(Ubus)을 검출하는 검출 회로는 버스 전압을 실시간으로 검출하고, 검출된 버스 전압(Ubus)을 제어 유닛(200)으로 전송한다. 버스 전압(Ubus)은 특정 주파수에 따라 실시간으로 감지될 수 있다.
정황 1
에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제1 임계값보다 크다.
이때, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온하여, 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 제2 DC/DC 컨버터(330)를 통해 에너지 저장 유닛(340)으로 배터리를 충전한다.
구현 방식에서, 에너지 저장 유닛(340)으로 배터리를 충전하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 작고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub2)을 초과하는 경우, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제1 출력 전력(WDC/DC2-OUT1)으로 조정하며, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제1 출력 전력(WDC/DC2-OUT1)은 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT) 이하이다.
여기서, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제1 출력 전력(WDC/DC2-OUT1)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub2) 이하이다.
다른 구현 방식으로, 에너지 저장 유닛(340)이 배터리를 충전하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 작고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub2)을 초과하는 경우, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)으로 조정하고, AC/DC 컨버터(310)를 턴온하며, 또한 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 AC/DC 컨버터(310)의 제1 출력 전력(WAC/DC-OUT1)으로 조정하여, AC/DC 컨버터(310)와 제1 DC/DC 컨버터(320)를 통해 교류 전원으로 배터리를 동시에 충전한다.
여기서, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)에 기초하여 동작하고, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 제1 출력 전력(WAC/DC-OUT1)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 밸런스 전압(Ubalance) 또한 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub2) 이하이다.
구체적으로, 정황 1의 경우, 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제1 임계값보다 크면, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온하고, 우선적으로 에너지 저장 유닛(340)을 통해 배터리를 충전한다. 에너지 저장 유닛(340)이 배터리를 충전하는 과정에서, Ubus<Ubalance-Ub2이면, |Ubus-Ubalance|＜Ub2 될 때까지 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 조정한다. 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)로 조정된 때, 여전히 Ubus＜Ubalance-Ub2 이면, AC/DC 컨버터(310)를 턴온하여, 교류 전원을 통해 배터리를 동시에 충전한다. |Ubus-Ubalance|＜Ub2 될 때까지, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 0으로부터 증가하도록 조정한다.
이와 같이, 에너지 저장 유닛의 SOC가 큰 경우, 우선적으로 에너지 저장 유닛을 사용하여 배터리를 충전하여 에너지 저장 유닛에 저장된 전량을 방출하고, 이후 배터리에서 방출된 전량을 수신할 수 있도록 준비하며, 또한 버스 전압과 버스 밸런스 전압 사이에 큰 차이가 있을 때, 교류 전원을 턴온하여, 교류 전원과 에너지 저장 유닛이 배터리를 함께 충전하여, 버스 전압과 버스 밸런스 전압이 일치하도록 하여, 충방전 장치가 안정된 상태에서 배터리를 충전하게 한다.
선택적으로, 제어 유닛(210)은 또한 다음과 같이 구성된다: BMS에 의해 전송된 제2 충전 요청을 수신하고, 제2 충전 요청은 제2 충전 전압 및 제2 충전 전류를 포함하며; 제2 충전 전압 및 제2 충전 전류에 기초하여, 제1 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 제1 DC/DC 컨버터의 제2 출력 전력(WDC/DC1-OUT2)으로 설정하며, 제1 DC/DC 컨버터의 제2 출력 전력(WDC/DC1-OUT2)은 제1 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력(WDC/DC1-OUT1)보다 작다.
버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance) 사이의 차이가 항상 미리 설정된 값(Ub2)보다 작을 수는 없다는 것을 이해해야 한다. 충전 요청에서 충전 전류와 충전 전압은 언제든지 변경될 수 있으므로 버스 전압(Ubus)도 변경될 수 있다. BMS에서 전송된 제2 충전 전압과 제2 충전 전류를 수신하면 제1 DC/DC 컨버터(320)의 출력 전력을 재설정해야 하며, 재설정된 출력 전력이 작아지면 버스 전압(Ubus)이 감소할 수 있다. 이때, 상응하게 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 감소시킬 필요가 있다.
구현 방식에서, 에너지 저장 유닛(340) 및 교류 전원이 배터리를 충전하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 크고 버스 전압과 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값(Ub2)을 초과하면, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 제2 DC/DC 컨버터의 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)으로 유지하고, AC/DC 컨버터(310)의 제1 출력 전력(WAC/DC-OUT1)을 AC/DC 컨버터의 제2 출력 전력(WAC/DC-OUT2)으로 감소하도록 조정한다.
여기서, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)에 기초하여 동작하고, AC/DC 컨버터가 AC/DC컨버터의 제2 출력 전력(WAC/DC-OUT2)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub2) 이하이다.
다른 구현 방식에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 크고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub2)을 초과하면, AC/DC 컨버터(310)의 제1 출력 전력을 0으로 조정하고, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)에서 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제2 출력 전력(WDC/DC2-OUT2)으로 조정한다.
여기서, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제2 출력 전력(WDC/DC2-OUT2)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub2) 이하이다.
Ubalance-Ub2＜Ubus＜Ubalance+Ub2(즉, |Ubus-Ubalance|＜Ub2)일 때, 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 상태 및 출력 전력은 변경되지 않고 유지될 수 있으며; Ubus＞Ubalance+Ub2일 때, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 우선적으로 감소해야 하며, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 0으로 감소된 때, 여전히 Ubus＞Ubalance+Ub2이면, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 감소한다.
다음은 도 7을 예로 들어 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제1 임계값보다 큰 경우 배터리를 충전하는 방법을 구체적으로 설명한다. 도 7에 도시된 과정(700)은 다음 단계 중 일부 또는 전부를 포함한다.
단계 701: 배터리의 BMS에서 전송된 제1 충전 요청을 수신하였는지 여부를 감지한다.
여기서, 제1 충전 요청은 제1 충전 전류 및 제1 충전 전압을 포함한다.
BMS에서 전송된 제1 충전 요청을 수신하였으면, 단계 702를 실행한다.
단계 702: 제1 충전 전압 및 제1 충전 전류에 기초하여, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 출력 전력을 제1 DC/DC 컨버터(320)의 제1 출력 전력(WDC/DC1-OUT1)으로 설정한다.
예를 들어, WDC/DC1-OUT1=1차 충전 전압×1차 충전 전류로 설정될 수 있다.
단계 703: 에너지 저장 유닛(340)의 SOC를 획득한다.
단계 703의 실행 타이밍은 여기에서 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 도 7는 단지 예일 뿐이며, 단계 703은 단계 702 이후 또는 단계 701 이전에 수행될 수 있으며, 단계 703은 단계 704 이전에 실행되기만 하면 된다.
단계 704: 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제1 임계값보다 큰지 여부를 판단한다.
제1 임계값은 에너지 저장 유닛의 특성에 따라 설정될 수 있으며, 예를 들어 70%, 80% 또는 90%로 설정될 수 있다.
여기서, 단계 704에서 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제1 임계값보다 크면, 단계 705를 실행한다.
단계 705: 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온한다.
제2 DC/DC 컨버터(330)의 방전 모드가 턴온되므로 에너지 저장 유닛(340)을 통해 배터리를 충전할 수 있다.
단계 706: Ubus＜Ubalance-Ub2인지 여부를 판단한다.
단계 706에서 Ubus＜Ubalance-Ub2이라고 판단하면, 단계 707 내지 단계 709를 수행한다.
단계 707: 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온하고 출력 전력을 조정한다.
예를 들어, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 0에서부터 점진적으로 증가한다.
단계 708: 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)에 도달했는지 여부를 판단한다.
제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)은 예를 들어 에너지 저장 유닛(340)의 충전 용량에 따라 결정될 수 있다. 에너지 저장 유닛(340)이 방출할 수 있는 전량이 많을수록 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)은 더 크게 설정될 수 있다.
단계 707 및 단계 708은 병렬로 실행할 필요가 있다. 즉, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 조정하고, 또한 조정 과정에서 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2- OUT)에 도달하였는지 여부를 판단한다. 구체적으로, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 조정할 때, 실시간으로 버스 전압(Ubus)을 획득하고, |Ubus-Ubalance|＜Ub2이 될 때까지 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 조정하는 것을 중지한다. 이때, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)에 도달하지 않았으면, AC/DC 컨버터(310)를 턴오프 상태로 유지한다. 이때, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제1 출력 전력(WDC/DC2-OUT1)으로 조정된다고 가정하면, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제1 출력 전력(WDC/DC2-OUT1)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub2이 된다.
즉, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)으로 조정되지 않고 |Ubus-Ubalance|<Ub2에 도달하므로, 이 때 AC/DC 컨버터(310)를 다시 턴온할 필요가 없다.
그러나, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)으로 조정된 때, 여전히 Ubus＜Ubalance-Ub2이면, 단계 709를 실행한다.
단계 709: AC/DC 컨버터(310)를 턴온하고 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정한다.
AC/DC 컨버터(310)는 V2G 모드를 턴온하기 때문에, 이 때 교류 전원을 통해 배터리를 동시에 충전할 수 있다. 제어 유닛(210)은 |Ubus-Ubalance|<Ub2이 될 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정하며, 이 때 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력은 제1 출력 전력(WAC/DC-OUT1)으로 조정된다고 가정한다. 이때, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)에 기초하여 동작하고, 또한 AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 제1 출력 전력(WAC/DC-OUT1)으로 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub2이다.
706단계에서 Ubus＞Ubalance-Ub2이라고 판단하면, 단계 710 내지 단계 713을 수행한다.
단계 710: Ubus＜Ubalance+Ub2인지 여부를 판단한다.
Ubalance-Ub＜Ubus＜Ubalance+Ub이면, AC/DC 컨버터(310) 및 제2 DC/DC 컨버터(330)의 작동 상태 및 전력을 변경하지 않고 유지하며; Ubus＞Ubalance+Ub2이면, 단계 711 및 단계 712를 실행한다.
단계 711: AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정한다.
단계 712: AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 0에 도달하였는지 여부를 판단한다.
단계 711 및 712는 병렬로 수행할 필요가 있다. 즉, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정하고, 또한 조정 과정에서 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 제1 출력 전력(WAC/DC-OUT1)에서 0으로 조정되었는지 여부를 판단한다. 구체적으로, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정할 때, 버스 전압(Ubus)을 실시간으로 검출하고, |Ubus-Ubalance|<Ub2일 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정하는 것을 중지한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 0에 도달하지 않은 경우, 제2 DC/DC 컨버터(330)에 대해 어떠한 조정을 할 필요가 없다. 이때 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 제2 출력 전력(WAC/DC-OUT2)이라고 가정하면, AC/DC 컨버터(310)가 제2 출력 전력(WAC/DC-OUT2)에 기초하여 동작하고, 또한 제2 DC/DC 컨버터(310)가 최대 출력 전력(PMAXDC/DC2-OUT)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub2이다.
즉, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 0으로 조정되지 않고 |Ubus-Ubalance|<Ub2에 도달하면, 이때 다시 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 조정할 필요가 없다.
그러나, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 0으로 조정된 때 여전히 Ubus＞Ubalance+Ub2이면, 단계 713을 실행한다.
단계 713: 제2 D/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 조정한다.
제어 유닛(210)은 |Ubus-Ubalance|<Ub2이 될 때까지 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 조정하며, 이때 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력은 제2 출력 전력(WDC/DC2-OUT2)으로 조정된다고 가정한다. 이때, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 출력 전력(WDC/DC2-OUT2)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub2이다.
정황 2
에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제2 임계값보다 크고 제1 임계값보다 작다.
이때, AC/DC 컨버터(310)를 턴온하여, 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 AC/DC 컨버터(310)를 통해 교류 전원으로 배터리를 충전한다.
구현 방식에서, 교류 전원이 배터리를 충전하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 작고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub2)을 초과하면, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 AC/DC 컨버터(310)의 제3 출력 전력(WAC/DC-OUT3)으로 조정하며, AC/DC 컨버터(310)의 제3 출력 전력(WAC/DC-OUT3)은 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT) 이하이다.
여기서, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 제3 출력 전력(WAC/DC-OUT3)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub2) 이하이다.
다른 구현 방식에서, 배터리의 전량을 교류 전원으로 방출하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 작고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub2)을 초과하면, AC/DC 컨버터(310) 출력 전력을 AC/DC 컨버터(310) 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)으로 조정하고, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온하며, 또한 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제3 출력 전력(WDC/DC2-OUT3)으로 조정하여, 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 제2 DC/DC 컨버터(330)를 통해, 에너지 저장 유닛(340)으로 동시에 배터리를 충전한다.
여기서, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)에 기초하여 동작하고, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터의 제3 출력 전력(WDC/DC2-OUT3)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub2)보다 작다.
구체적으로, 정황 2의 경우, 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제2 임계값보다 크고 제1 임계값보다 작으면, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온하고, 우선적으로 교류 전원을 통해 배터리를 충전한다. 교류 전원으로 배터리를 충전하는 과정에서, Ubus<Ubalance-Ub2이면, |Ubus-Ubalance|＜Ub2 될 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정한다. AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)로 조정된 때, 여전히 Ubus＜Ubalance-Ub2 이면, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온하여, 배터리의 전량을 에너지 저장 유닛(340)으로 동시에 방출한다. |Ubus-Ubalance|＜Ub2 될 때까지 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 0으로부터 증가하도록 조정한다.
이 실시예에서, 에너지 저장 유닛의 SOC가 적절한 범위에 있는 경우, 우선적으로 교류 전원을 사용하여 배터리를 충전하고, 버스 전압과 버스 밸런스 전압 사이에 큰 차이가 있는 경우, 에너지 저장 유닛을 턴온하여, 교류 전원과 에너지 저장 유닛으로 함께 배터리를 충전함으로써, 버스 전압과 버스 밸런스 전압이 균형을 이루어, 충방전 장치가 배터리를 안정적으로 충전할 수 있다.
선택적으로, 제어 유닛(210)은 또한 다음과 같이 구성된다: BMS에 의해 전송된 제3 충전 요청을 수신하고, 제3 충전 요청은 제3 충전 전압 및 제3 충전 전류를 포함하며; 제3 충전 전압 및 제3 충전 전류에 기초하여, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 출력 전력을 제1 DC/DC 컨버터(320)의 제3 출력 전력(WDC/DC1-OUT3)으로 설정하며, 제1 DC/DC 컨버터의 제3 출력 전력(WDC/DC1-OUT3)은 제1 DC/DC 컨버터(320)의 제1 출력 전력(WDC/DC1-OUT1)보다 작다.
버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance) 사이의 차이가 항상 미리 설정된 값(Ub2)보다 작을 수는 없다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 충전 요청에서 충전 전류와 충전 전압은 언제든지 변경될 수 있으므로 버스 전압(Ubus)도 변경될 수 있다. BMS에서 전송된 제3 충전 전압과 제3 충전 전류를 수신하면 제1 DC/DC 컨버터(320)의 출력 전력을 재설정해야 하며, 재설정된 출력 전력이 작아지면 버스 전압(Ubus)이 감소할 수 있다. 이때, 상응하게 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 감소시킬 필요가 있다.
구현 방식에서, 배터리가 에너지 저장 유닛(340) 및 교류 전원으로 충전하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 작고 버스 전압과 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값(Ub2)을 초과하면, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 AC/DC 컨버터의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)으로 유지하고, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제3 출력 전력(WDC/DC2-OUT3)을 제2 DC/DC 컨버터의 제4 출력 전력(WDC/DC2-OUT4)으로 감소하도록 조정한다.
여기서, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제4 출력 전력(WDC/DC2-OUT4)에 기초하여 동작하고, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub2) 이하이다.
다른 구현 방식에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 작고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub2)을 초과하면, 제2 DC/DC 컨버터의 제3 출력 전력(WDC/DC2-OUT3)을 0으로 조정하고, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 AC/DC 컨버터의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)에서 AC/DC 컨버터의 제4 출력 전력(WAC/DC-OUT4)으로 조정한다.
여기서, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 제4 출력 전력(WAC/DC-OUT4)에 기초하여 동작하고 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 0인 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub2) 이하이다.
Ubalance-Ub2＜Ubus＜Ubalance+Ub2(즉, |Ubus-Ubalance|＜Ub2)일 때, 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 상태 및 출력 전력은 변경되지 않고 유지될 수 있으며; Ubus＞Ubalance+Ub2일 때, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 우선적으로 감소해야 하며, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 0으로 감소된 때, 여전히 Ubus＞Ubalance+Ub2이면, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 감소한다.
다음은 도 8을 예로 들어 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제2 임계값보다 크고 제1 임계값보다 작은 경우 배터리를 충전하는 방법을 구체적으로 설명한다. 도 8에 도시된 과정(800)은 다음 단계 중 일부 또는 전부를 포함한다.
단계 801: 배터리의 BMS에서 전송된 제1 충전 요청을 수신하였는지 여부를 감지한다.
여기서, 제1 충전 요청은 제1 충전 전류 및 제1 충전 전압을 포함한다.
BMS에서 전송된 제1 충전 요청을 수신하였으면, 단계 802를 실행한다.
단계 802: 제1 충전 전압 및 제1 충전 전류에 기초하여, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 출력 전력을 제1 DC/DC 컨버터(320)의 제1 출력 전력(WDC/DC1-OUT1)으로 설정한다.
예를 들어, WDC/DC1-OUT1=제1 충전 전압×제1 충전 전류로 설정될 수 있다.
단계 803: 에너지 저장 유닛(340)의 SOC를 획득한다.
단계 803의 실행 타이밍은 여기에서 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 도 8는 단지 예일 뿐이며, 단계 803은 단계 802 이후 또는 단계 801 이전에 수행될 수 있으며, 단계 803은 단계 804 이전에 실행되기만 하면 된다.
단계 804: 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제2 임계값보다 크고 제1 임계값보다 작은지 여부를 판단한다.
제1 임계값 및 제2 임계값은 에너지 저장 유닛의 특성에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어 제2 임계값은 10%, 20% 또는 30%로 설정될 수 있고, 제1 임계값은 70%, 80% 또는 90%로 설정될 수 있다.
여기서, 단계 804에서 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제2 임계값보다 크고 제1 임계값보다 작으면, 단계 805를 실행한다.
단계 805: AC/DC 컨버터(310)를 턴온한다.
AC/DC 컨버터(310)의 V2G 모드가 턴온되므로 에너지 저장 유닛(340)을 통해 라인 배터리를 충전할 수 있다.
단계 806: Ubus＜Ubalance-Ub2인지 여부를 판단한다.
단계 806에서 Ubus＜Ubalance-Ub2이라고 판단하면, 807단계 내지 809단계를 수행한다.
단계 807: AC/DC 컨버터(310)를 턴온하고 출력 전력을 조정한다.
예를 들어, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 0에서부터 점진적으로 증가한다.
단계 808: AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)에 도달했는지 여부를 판단한다.
단계 807 및 단계 808은 병렬로 실행할 필요가 있다. 즉, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정하고, 또한 조정 과정에서 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)에 도달하였는지 여부를 판단한다. 구체적으로, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정할 때, 실시간으로 버스 전압(Ubus)을 획득하고, |Ubus-Ubalance|＜Ub2이 될 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정하는 것을 중지한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)에 도달하지 않았으면, 제2 DC/DC 컨버터(310)를 턴오프 상태로 유지한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 제3 출력 전력(WAC/DC-OUT3)으로 조정된다고 가정하면, AC/DC 컨버터(310)가 제3 출력 전력(WAC/DC-OUT3)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub2이 된다.
즉, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)으로 조정되지 않고 |Ubus-Ubalance|<Ub2에 도달하므로, 이 때 제2 AC/DC 컨버터(330)를 다시 턴온할 필요가 없다.
그러나, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)으로 조정된 때, 여전히 Ubus＜Ubalance-Ub2이면, 단계 809를 실행한다.
단계 809: 제2 DC/DC 컨버터(310)를 턴온하고 제2 DC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정한다.
제2 DC/DC 컨버터(310)는 방전 모드를 턴온하기 때문에, 이 때 에너지 저장 유닛(340)을 통해 배터리를 충전할 수 있다. 제어 유닛(210)은 |Ubus-Ubalance|<Ub2이 될 때까지 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 조정하며, 이 때 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력은 제3 출력 전력(WDC/DC2-OUT3)으로 조정된다고 가정한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)에 기초하여 동작하고, 또한 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제3 출력 전력(WDC/DC2-OUT3)으로 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|＜Ub2이다.
806단계에서 Ubus＞Ubalance-Ub2이라고 판단하면, 단계 810 내지 단계 813을 수행한다.
단계 810: Ubus＜Ubalance+Ub2인지 여부를 판단한다.
Ubalance-Ub＜Ubus＜Ubalance+Ub이면, 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 작동 상태 및 전력을 변경하지 않고 유지하며; Ubus＞Ubalance+Ub2이면, 단계 811 및 단계 812를 실행한다.
단계 811: 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 조정한다.
단계 812: 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 0에 도달하였는지 여부를 판단한다.
단계 811 및 단계 812는 병렬로 수행할 필요가 있다. 즉, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 조정하고, 또한 조정 과정에서 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 제3 출력 전력(WDC/DC2-OUT3)에서 0으로 조정되었는지 여부를 판단한다. 구체적으로, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 조정할 때, 버스 전압(Ubus)을 실시간으로 검출하고, |Ubus-Ubalance|<Ub2일 때까지 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력을 조정하는 것을 중지한다. 이때, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 0에 도달하지 않은 경우, AC/DC 컨버터(310)에 대해 어떠한 조정을 할 필요가 없다. 이때 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 제2 DC/DC 컨버터(330)의 제4 출력 전력(WDC/DC2-OUT4)이라고 가정하면, 제2 DC/DC 컨버터(330)가 제4 출력 전력(WDC/DC2-OUT4)에 기초하여 동작하고, 또한 AC/DC 컨버터(310)가 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|＜Ub2이다.
즉, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 0으로 조정되지 않고 |Ubus-Ubalance|<Ub2에 도달하면, 이때 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정할 필요가 없다.
그러나, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력이 0으로 조정된 때 여전히 Ubus＞Ubalance+Ub2이면, 단계 813을 실행한다.
단계 813: AD/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정한다.
단계 813에서, 제어 유닛(210)은 |Ubus-Ubalance|<Ub2이 될 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정하며, 이때 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력은 제4 출력 전력(WAC/DC-OUT4)으로 조정된다고 가정한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)가 제4 출력 전력(WAC/DC-OUT4)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub2이다.
정황 3
에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제2 임계값보다 작다.
이때, AC/DC 컨버터(310)를 턴온하여 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 AC/DC 컨버터(310)를 통해 교류 전원으로 전원을 충전하고, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴오프하도록 제어하여, 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 제2 DC/DC 컨버터(330)를 통해 에너지 저장 유닛(340)이 라인 배터리를 충전하는 것을 방지한다.
구현 방식에서, 교류 전원으로 배터리를 충전하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 작고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub2)을 초과하면, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 AC/DC 컨버터(310)의 제5 출력 전력(WAC/DC-OUT5)으로 조정하며, AC/DC 컨버터(310)의 제5 출력 전력(WAC/DC-OUT5)은 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT) 이하이다.
여기서, AC/DC 컨버터(310)가 AC/DC 컨버터(310)의 제5 출력 전력(WAC/DC-OUT5)에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance)의 차이는 미리 설정된 값(Ub2) 이하이다.
다른 구현 방식에서, 교류 전원이 배터리를 충전하는 과정에서, 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 작고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압(Ubalance) 사이의 차이가 미리 설정된 값(Ub2)을 초과하는 경우, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)으로 조정하며, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 출력 전력을 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)으로 설정한다.
구체적으로, 정황 3의 경우, 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제2 임계값보다 작고, 에너지 저장 유닛(340)이 과다한 전량을 배터리 충전에 사용하지 않으므로, AC/DC 컨버터(310)를 턴온하고, 교류 전원을 통해 배터리를 충전하며, 또한 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴오프 상태로 제어하여, 에너지 저장 유닛(340)이 배터리를 충전하는 것을 방지한다. 교류 전원이 배터리를 충전하는 과정에서, Ubus<Ubalance-Ub2이면, |Ubus-Ubalance|＜Ub2 될 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정한다. AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)으로 조정되면, 이에 따라 제1 DC/DC 컨버터(320)의 출력 전력이 AC/DC 컨버터(320)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)과 같도록 조정되어, 교류 전원이 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 AC/DC 컨버터(310)를 통해 PMAXAC/DC-OUT에 따라 배터리를 충전하게 한다.
이 실시예에서, 에너지 저장 유닛의 SOC가 작은 경우, 교류 전원만을 사용하여 배터리를 충전하여, 에너지 저장 유닛에 저장된 전량을 절약할 수 있다.
유사하게, BMS에서 전송된 충전 요청 중의 충전 전류 및/또는 충전 전압의 변화와 같은 상황이 발생하여 Ubus＞Ubalance+Ub2이 될 수 있다. 이 때, 교류 전원은 또한 에너지 저장 유닛(340)을 충전하는데 사용될 수 있다.
선택적으로, 제어 유닛(210)은 또한 다음과 같이 구성된다: BMS에서 전송된 제4 충전 요청을 수신하고, 제4 충전 요청은 제4 충전 전압 및 제4 충전 전류를 포함하며; 제4 충전 전압 및 제4 충전 전류에 기초하여, 제1 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 제1 DC/DC 컨버터의 제4 출력 전력(WDC/DC1-OUT4)으로 설정하며, 제1 DC/DC 컨버터의 제4 출력 전력(WDC/DC1-OUT4)은 제1 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력(WDC/DC1-OUT1)보다 작다.
여기서, 교류 전원에서 배터리를 충전하는 과정에서 버스 전압(Ubus)이 버스 밸런스 전압(Ubalance)보다 크고 버스 전압(Ubus)과 버스 밸런스 전압 (Ubalance)의 차이가 미리 설정된 값(Ub2)보다 큰 경우, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴온하여 교류 전원을 통해 에너지 저장 유닛(340)을 충전한다.
이와 같이, 교류 전원은 배터리를 충전할 수 있을 뿐만 아니라 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 낮을 때 에너지 저장 유닛(340)을 충전하여 에너지 저장 유닛(340)에 저장된 전량을 보충할 수도 있다.
다음은 도 9를 예로 들어 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제2 임계값보다 작은 경우 배터리를 충전하는 방법을 구체적으로 설명한다. 도 6에 도시된 과정(900)은 다음 단계 중 일부 또는 전부를 포함한다.
단계 901: 배터리의 BMS에서 전송된 제1 충전 요청을 수신하였는지 여부를 감지한다.
여기서, 제1 충전 요청은 제1 충전 전류 및 제1 충전 전압을 포함한다.
BMS에서 전송된 제1 충전 요청을 수신하였으면, 단계 902를 실행한다.
단계 902: 제1 충전 전압 및 제1 충전 전류에 기초하여, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 출력 전력을 제1 DC/DC 컨버터(320)의 제1 출력 전력(WDC/DC1-OUT1)으로 설정한다.
예를 들어, WDC/DC1-OUT1=제1 충전 전압×제1 충전 전류로 설정될 수 있다.
단계 903: 에너지 저장 유닛(340)의 SOC를 획득한다.
단계 903의 실행 타이밍은 여기에서 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 도 9은 단지 예일 뿐이며, 단계 903은 단계 902 이후 또는 단계 901 이전에 수행될 수 있으며, 단계 903은 단계 904 이전에 실행되기만 하면 된다.
단계 904: 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제2 임계값보다 큰지 여부를 판단한다.
제2 임계값은 에너지 저장 유닛(340)의 특성에 따라 설정될 수 있으며, 예를 들어 10%, 20% 또는 30%로 설정될 수 있다.
여기서, 단계 904에서 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제2 임계값보다 작으면, 단계 905를 실행한다.
단계 905: AC/DC 컨버터(310)를 턴온하고, 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴오프한다.
AC/DC 컨버터(310)의 V2G 모드가 턴온되므로, 교류 전원이 배터리를 충전할 수 있다. 제2 DC/DC 컨버터(330)가 턴오프되므로 에너지 저장 유닛(340)은 배터리를 충전할 수 없다.
단계 906: Ubus＜Ubalance-Ub2인지 여부를 판단한다.
단계 906에서 Ubus＜Ubalance-Ub2이라고 판단하면, 907단계 내지 909단계를 수행한다.
단계 907: AC/DC 컨버터(310)를 턴온하고 출력 전력을 조정한다.
예를 들어, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 0에서부터 점진적으로 증가한다.
단계 908: AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)에 도달했는지 여부를 판단한다.
단계 907 및 단계 908은 병렬로 실행할 필요가 있다. 즉, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정하고, 또한 조정 과정에서 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)에 도달하였는지 여부를 판단한다. 구체적으로, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정할 때, 실시간으로 버스 전압(Ubus)을 획득하고, |Ubus-Ubalance|＜Ub2이 될 때까지 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정하는 것을 중지한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)에 도달하지 않았으면, 제2 DC/DC 컨버터(310)를 턴오프 상태로 유지한다. 이때, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 AC/DC 컨버터(310)의 제5 출력 전력(WAC/DC-OUT5)으로 조정된다고 가정하면, AC/DC 컨버터(310)가 제5 출력 전력(WAC/DC-OUT5)에 기초하여 동작하는 경우, |Ubus-Ubalance|<Ub2이 된다.
즉, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)으로 조정되지 않고 |Ubus-Ubalance|<Ub2에 도달한다. AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)으로 조정된 때, 여전히 Ubus＜Ubalance-Ub2이면, 단계 909를 실행한다.
단계 909: 제1 DC/DC 컨버터(320)의 출력 전력을 조정한다.
제2 DC/DC 컨버터(310)가 턴오프이므로, AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력이 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)으로 조정되더라도, 여전히 Ubus＜Ubalance-Ub2이면, 에너지 저장 유닛(340)을 통해 배터리를 충전할 수 없다. 이때, 제1 DC/DC 컨버터(320)의 출력 전력을 AC/DC 컨버터(310)의 최대 출력 전력(PMAXAC/DC-OUT)과 같도록 조정하여, 교류 전원이 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 AC/DC 컨버터(310)를 통해 PMAXAC/DC-OUT에 따라 배터리를 충전할 수 있을 뿐이다.
906단계에서 Ubus＞Ubalance-Ub2이라고 판단하면, 단계 910을 수행한다.
단계 910: Ubus＜Ubalance+Ub인지 여부를 판단한다.
Ubalance-Ub2＜Ubus＜Ubalance+Ub2이면(즉, |Ubus-Ubalance|＜Ub2이면), 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 작동 상태 및 전력을 변경하지 않고 유지하며; Ubus＞Ubalance+Ub2이면, 단계 911을 실행한다.
단계 911: AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정한다.
단계 911에서, |Ubus-Ubalance|＜Ub2일 때까지, 제어 유닛(210)은 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조정한다.
본 출원의 실시예에서, 양방향 AC/DC 컨버터(310), 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 제2 DC/DC 컨버터(330)가 동작할 때의 입력 전력 및 출력 전력은 각각의 최대 입력 전력과 최대 출력 전력을 초과해서는 안 된다는 것을 이해해야 한다.
본 출원의 실시예는 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 출력 전력을 조절하는 방식을 제한하지 않는다. 예를 들어, AC/DC 컨버터(310) 또는 제2 DC/DC 컨버터(330)의 출력 전력 또는 입력 전력은 미리 설정된 스텝 크기에 따라 점진적으로 증가 또는 감소될 수 있다.
다음을 이해해야 한다: 도 4 내지 도 6에 도시된 과정은 개별적으로 실행될 수 있다. 즉, 충방전 장치는 배터리를 방전시키기 위해서만 사용된다. 도 7 내지 도 9에 도시된 개별적으로 실행될 수 있다. 즉, 충방전 장치는 배터리 충전에만 사용된다. 도 4 내지 도 6에 도시된 과정과 도 7 내지 도 9에 도시된 과정은 조합하여 수행할 수도 있다. 즉, 충방전 장치를 이용하여 배터리를 방전하거나 충전할 수 있다. 본 출원은 이에 대해 한정하지 않는다.
또한, 도 4 내지 도 9에 설명된 전술한 방전 및 충전 과정에서, 임의의 분기에 설명된 조건은 다른 분기에 설명된 방안에 의존하지 않고 독립적으로 실행될 수 있고; 다른 분기에 설명된 상황이 결합될 수도 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 배터리 방전 과정에서, 도 4에 도시된 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제3 임계값보다 작은 경우를 예로 들면, 이 때, Ubus>Ubalance+Ub1인 경우, |Ubus-Ubalance|＜Ub1일 때까지 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 순차적으로 증가하고(여기서 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력이 최대 입력 전력에 도달한 경우에만 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력을 증가한다); Ubus＜Ubalance-Ub1인 경우, |Ubus-Ubalance|＜Ub1일 때까지 AC/DC 컨버터(310) 및 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 차례로 감소하며(여기서 AC/DC 컨버터(310)의 입력 전력이 0에 도달한 경우에만 제2 DC/DC 컨버터(330)의 입력 전력을 감소한다); |Ubus-Ubalance|＜Ub1인 경우, 제2 DC/DC 컨버터(330) 및 AC/DC 컨버터(310)의 현재 상태 및 전력은 그대로 유지된다.
전술한 상황을 제외하고, 제어 유닛(210)이 제1 충전 요청도 수신하지 않고, 제1 충전 요청도 수신하지 않은 경우, 에너지 저장 유닛(320)의 SOC를 획득한다. 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제5 임계값보다 크고 제6 임계값보다 작으면 AC/DC 컨버터(310), 제1 DC/DC 컨버터(320) 및 제2 DC/DC 컨버터(330)를 턴오프되도록 제어한다. 그렇지 않으면 제1 DC/DC 컨버터(320)만 턴오프되도록 제어하며, 이 때, 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제5 임계값보다 작으면, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 충전 모드 및 AC/DC 컨버터(310)의 G2V 모드를 순차적으로 턴온하고, 또한 양자의 동작 전력을 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 입력 전력으로 설정하여 교류 전원을 통해 에너지 저장 유닛(340)을 충전하며; 에너지 저장 유닛(340)의 SOC가 제6 임계값보다 크면, 제2 DC/DC 컨버터(330)의 방전 모드 및 AC/DC 컨버터(310)의 V2G 모드를 순차적으로 턴온하고, 또한 양자의 동작 전력을 제2 DC/DC 컨버터(330)의 최대 출력 전력으로 설정하여 에너지 저장 유닛(340)에서 교류 전원으로 방전한다.
AC/DC 컨버터(310) 및 제1 DC/DC 컨버터(320)는 모두 단방향 AC/DC 컨버터일 수 있으므로, 충방전 장치(200)에 의한 배터리의 충전 및 방전을 구현한다.
AC/DC 컨버터(310) 및 제1 DC/DC 컨버터(320)는 모두 양방향 AC/DC 컨버터일 수 있으므로, 충방전 장치(200)에 의한 배터리의 충전 및 방전을 동시에 구현한다.
제2 DC/DC 컨버터(330)는 단방향 AC/DC 컨버터일 수 있어, 배터리에서 방출되는 전력만을 수신할 수 있다. 제2 DC/DC 컨버터(330)도 양방향 AC/DC 컨버터일 수 있어, 배터리를 충전하고 배터리에서 방출되는 전량을 수신할 수 있다.
현재 시중에 나와 있는 대부분의 배터리는 이차 전지이며, 가장 일반적인 배터리는 리튬 이온 배터리나 리튬 이온 폴리머 배터리와 같은 리튬 배터리이다. 충전 과정에서 배터리는 일반적으로 연속 충전으로 충전되며, 배터리를 연속 충전하면 배터리의 리튬 석출 및 발열 등의 현상이 발생한다. 그 중 리튬 석출 및 발열과 같은 현상은 배터리 성능을 저하시키고 사이클 수명을 크게 단축시킬 뿐만 아니라 배터리의 급속 충전 용량을 제한하여 연소 및 폭발과 같은 치명적인 결과를 초래하여 심각한 안전 문제를 초래할 수 있다.
배터리의 안전 성능을 확보하기 위하여, 충방전 장치의 제1 DC/DC 컨버터와 제2 DC/DC 컨버터가 모두 양방향 DC/DC 컨버터인 경우, 배터리를 충전하는 과정에서, 충방전 장치는 BMS에서 전송된 충전 전류 및 방전 전류에 기초하여 배터리에 대한 충전 및 방전을 실현하고 배터리의 연속 충전을 방지함으로써, 배터리 연속 충전으로 인한 발열 및 리튬 이온 축적과 같은 문제를 방지한다. 발열로 인해 배터리 온도가 상승하고 리튬 이온이 축적되어 생성된 결정이 배터리를 관통하여 전해질 누출 및 배터리 단락을 일으킬 수 있으므로, 배터리 온도 상승 및 배터리 단락은 배터리 연소 또는 폭발 등과 같은 배터리 안전 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 출원의 실시예의 기술 방안을 통해, 충방전 장치는 BMS에서 전송된 충전 전류 및 방전 전류에 기초하여 배터리의 충전 및 방전을 실현하여 배터리의 안전 성능을 보장할 수 있다. 또한, 연속 충전 중 리튬 이온의 연속 축적은 리튬 석출 문제를 야기하고 배터리의 사용 수명 및 충전 용량에 영향을 미치므로, 본 출원의 실시예의 기술 방안을 통해 배터리의 사용 수명 및 충전 용량도 보장할 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 실시예의 방법(1000)은 위의 도 1에 도시된 충방전 장치(110) 및 배터리 시스템(120)에 적용될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 배터리 충전 방법(1000)은 다음과 같은 단계를 포함할 수 있다.
단계 1010: BMS는 I1 충전 전류를 획득한다.
단계 1020: BMS는 충방전 장치에 I1 충전 전류를 전송한다.
단계 1030: 충방전 장치는 I1 충전 전류에 기초하여 배터리를 충전한다.
단계 1040: 배터리의 제1 누적 충전량이 제1 누적 충전 임계값 이상이고 배터리의 배터리 셀 전압이 배터리 셀의 완전 충전 전압을 초과하지 않는 경우 BMS는 I3 방전 전류를 획득한다.
단계 1050: BMS는 충방전 장치로 I3 방전 전류를 전송한다.
단계 1060: 충방전 장치는 I3 방전 전류에 기초하여 배터리의 방전을 제어한다.
구체적으로, 단계 210 내지 단계 230에서 BMS는 먼저 충전 모드로 진입하여 충방전 장치가 배터리를 충전하도록 제어할 수 있다. 먼저 BMS는 I1 충전 전류를 획득하고, BMS가 충방전 장치에 I1 충전 전류를 전송한 후, 충방전 장치는 수신된 I1 충전 전류에 기초하여 배터리를 충전한다.
선택적으로, BMS는 자체 기능 유닛(예를 들어, 저장 유닛 또는 처리 유닛)으로부터 I1 충전 전류를 획득할 수 있으며, 또는BMS는 다른 장치로부터 I1 충전 전류를 획득할 수도 있다. 일부 실시예에서, I1 충전 전류는 미리 설정된 전류일 수 있고, 미리 설정된 전류는 고정된 값일 수 있으며, 또는 시간에 따라 미리 설정된 방식으로 변경될 수도 있다. 또는, 다른 실시예에서, I1 충전 전류는 또한 배터리의 상태 파라미터에 따라 결정된 전류일 수 있고, I1 충전 전류는 배터리의 상태 파라미터의 변화에 따라 변한다.
선택적으로, 충방전 장치가 I1 충전 전류에 기초하여 배터리를 충전할 때, BMS는 배터리의 제1 누적 충전량을 획득하고, 제1 누적 충전량이 제1 누적 충전량 임계값 이상인지 여부를 판단할 수 있으며, 배터리의 제1 누적 충전량이 제1 누적 충전량 임계값 이상이고 배터리의 배터리 셀의 전압이 배터리 셀의 완전 충전 전압을 초과하지 않으면, BMS는 I3 방전 전류를 획득한다.
구체적으로, 위의 도 1의 배터리에 대한 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 배터리는 하나 이상의 배터리 셀을 포함할 수 있고, BMS는 배터리 내의 하나 이상의 배터리 셀의 전압을 모니터링하여 배터리가 완전히 충전된 상태에 도달하였는지 여부를 모니터링할 수 있다. 선택적으로, 배터리가 여러 개의 배터리 셀을 포함하는 경우, 여러 개의 배터리 셀의 전압이 다를 수 있으며, 이 경우 배터리 셀의 최대 전압이 배터리 셀의 완전 충전 전압을 초과하는지 여부를 판단하여, 배터리가 완전 충전 상태에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 또는, 다른 방법에서, 배터리 셀의 최대 전압 이외에 배터리 내 배터리 셀의 다른 전압을 사용하여 배터리가 완전 충전 상태에 도달했는지 여부를 결정할 수도 있다.
배터리의 배터리 셀의 전압이 배터리 셀의 완전 충전 전압을 초과하지 않았다는 전제하에, 즉 배터리가 완전 충전 상태에 도달하지 않았다는 전제하에, 배터리의 제1 누적 충전량이 제1 누적 충전량 임계값 이상이면, BMS는 I3 방전 전류를 획득한다. 즉, 배터리에 대해 충전 모드에서 방전 모드로 전환한다.
선택적으로, 전술한 제1 누적 충전량은 제1 누적 충전 용량일 수 있거나 제1 누적 충전 전량일 수도 있다. 이에 따라, 제1 누적 충전량이 제1 누적 충전 용량이면, 제1 누적 충전량 임계값은 제1 누적 충전 용량 임계값이고, 제1 누적 충전량이 제1 누적 충전 전량이면, 제1 누적 충전량 임계값은 제1 누적 충전 전량 임계값이다.
일부 실시예에서, 전술한 제1 누적 충전량 임계값은 미리 설정된 임계값일 수 있고, 미리 설정된 임계값은 고정된 임계값일 수 있으며, 또는 시간 경과에 따라 미리 설정된 방식으로 변경될 수도 있다.
다른 일부 실시예에서, 제1 누적 충전량 임계값은 또한 배터리의 상태 파라미터에 따라 결정될 수 있는데, 즉 배터리의 상태 파라미터가 변경될 때, 제1 누적 충전량 임계값도 변경된다. 본 실시예를 통해, 제1 누적 충전량 임계값은 배터리의 현재 상태 파라미터에 더 잘 적응할 수 있으므로 현재 충전 과정을 더 잘 제어할 수 있고 배터리의 충전 효율이 향상되며 배터리에 대한 손상을 초래하지 않는다.
또한, 단계 240 내지 단계 260에서, BMS는 I3 방전 전류를 획득하고, I3 방전 전류를 충방전 장치로 전송하고, 충방전 장치는 수신된 I3 방전 전류에 기초하여 방전되도록 배터리를 제어한다.
선택적으로, BMS는 자체 기능 유닛(예를 들어, 저장 유닛 또는 처리 유닛)으로부터 I3 방전 전류를 획득할 수 있으며, 또는BMS는 다른 장치로부터 I3 방전 전류를 획득할 수도 있다. 일부 실시예에서, I3 방전 전류는 미리 설정된 전류일 수 있고, 미리 설정된 전류는 고정된 값일 수 있으며, 또는 시간에 따라 미리 설정된 방식으로 변경될 수도 있다. 또는, 다른 실시예에서, I3 방전 전류는 또한 배터리의 상태 파라미터에 따라 결정된 전류일 수 있고, I3 방전 전류는 배터리의 상태 파라미터의 변화에 따라 변한다. 일부 실시예에서, 방전 모드 또는 방전 단계에서 배터리의 전기는 에너지 저장 장치 및/또는 전력망으로 전송될 수 있으며, 이는 전기 에너지의 재활용에 유리하다. 에너지 저장 장치는 배터리의 방전 전류를 수신할 수 있도록 충방전 장치 내부 또는 충방전 장치 외부에 설치될 수 있으며, 본 출원의 실시예는 에너지 저장 장치의 구체적인 구성을 제한하지 않는다. 선택적으로, 방전 모드에서 배터리의 전량은 다른 방식으로도 소모될 수 있으며, 본 출원의 실시예는 전기 에너지 소모의 구체적인 방식을 제한하지 않는다.
또한, 충방전 장치가 배터리의 방전을 제어하는 과정에서, BMS는 방전 과정에서의 배터리의 제1 누적 방전량을 획득하고, 제1 누적 방전량이 제1 누적 방전량 임계값 이상인지 여부를 판단할 수 있다.
선택적으로, 전술한 제1 누적 방전량은 제1 누적 방전 용량일 수 있거나 제1 누적 방전 전량일 수도 있다. 이에 따라, 제1 누적 방전량이 제1 누적 방전 용량이면, 제1 누적 방전량 임계값은 제1 누적 방전 용량 임계값이고, 제1 누적 방전량이 제1 누적 방전 전량이면, 제1 누적 방전량 임계값은 제1 누적 방전 전량 임계값이다.
일부 실시예에서, 전술한 제1 누적 방전량 임계값은 미리 설정된 임계값일 수 있고, 미리 설정된 임계값은 고정된 임계값일 수 있으며, 또는 시간 경과에 따라 미리 설정된 방식으로 변경될 수도 있다.
다른 실시예에서, 제1 누적 방전량 임계값은 또한 배터리의 상태 파라미터에 따라 결정될 수 있으며, 즉 배터리의 상태 파라미터가 변경될 때, 제1 누적 방전량 임계값도 변경된다. 본 실시예를 통해, 제1 누적 방전량 임계값은 배터리의 현재 상태 파라미터에 더 잘 적응할 수 있으므로 현재 방전 과정을 더 잘 제어하고 배터리의 방전 효율을 개선하며 배터리에 손상을 일으키지 않는다.
제1 누적 방전량이 제1 누적 방전량 임계값 이상인 경우, 충방전 장치는 방전을 중지하도록 배터리를 제어한다.
상기와 같은 과정을 통해, 충방전 장치는 BMS에서 전송된 I1 충전 전류 및 I3 방전 전류에 기초하여 배터리의 충전 및 방전을 실현함으로써, 배터리의 연속 충전으로 인한 발열 및 리튬 이온 축적과 같은 문제를 회피할 수 있으며, 발열 및 리튬 이온 축적 등과 같은 문제로 인한 배터리 연소 및 폭발과 같은 배터리 안전 문제를 방지하여 배터리의 안전 성능을 보장할 수 있다. 또한, I1 충전 전류에 기초하여 배터리를 제1 누적 충전량까지 충전한 후, 다시 I3 방전 전류에 기초하여 배터리의 전량을 제1 누적 방전량까지 방출하여, 충전 과정에서 배터리 음극에 축적된 리튬 이온을 방출할 수 있으므로, 연속 충전으로 인한 리튬 석출 문제를 방지하여 배터리의 사용 수명과 충전 능력을 향상시킬 수 있다.
배터리 충전의 경우, 1회 충전 및 1회 방전 후 2회 연속 충전을 진행하여 배터리를 계속 충전할 수 있다.
선택적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 출원의 실시예의 배터리 충전 방법(1000)은 다음 단계를 더 포함할 수 있다.
단계 1070: 배터리의 제1 누적 방전량이 제1 누적 방전량 임계값 이상이면, BMS는 I2 충전 전류를 획득한다.
단계 1080: BMS는 충방전 장치에 I2 충전 전류를 전송한다.
단계 1090: 충방전 장치는 I2 충전 전류에 기초하여 배터리를 충전한다.
구체적으로, 전술한 단계 1070 내지 1090에서, BMS가 배터리의 제1 누적 방전량이 제1 누적 방전량 임계값 이상인 것으로 판단하는 경우, BMS는 I2 충전 전류를 획득하고 I2 충전 전류를 충방전 장치로 전송하며, 충방전 장치는 수신된 I2 충전 전류에 기초하여 배터리를 계속 충전한다. 즉, 배터리의 경우 방전 모드에서 충전 모드로 다시 진입한다. 선택적으로, 단계 1070에서 단계 1090까지의 다른 관련 기술 방안에 대해서는 위의 단계 1010에서 단계 1030까지의 관련 설명을 참조할 수 있으므로, 여기에서 반복하지 않는다.
전술한 실시예에서, 배터리의 충방전을 위해 필요한 전류 정보에 더하여, 배터리의 충방전을 위해 충방전에 필요한 전압 정보도 필요하다는 것을 이해할 수 있다. 예를 들어, 단계 1010 내지 1030에서: BMS는 I1 충전 전류 및 U1 충전 전압을 획득하고, 충방전 장치에 I1 충전 전류 및 U1 충전 전압을 전송하고, 충방전 장치는 I1 충전 전류 및 U1 충전 전압에 기초하여 배터리를 충전하도록 구성되며; 단계 1040 내지 1060에서, BMS는 I3 방전 전류 및 U3 방전 전압을 획득하고, 충방전 장치에 I3 방전 전류 및 U3 방전 전압을 전송하고, 충방전 장치는 I3 방전 전류 및 U3 방전 전압에 기초하여 배터리를 방전하도록 구성된다. 이후의 충방전 과정은 위의 충방전 과정과 유사할 수 있으므로 여기서 반복하지 않는다.
예로서, 도 11은 본 출원의 실시예에서 제공되는 배터리의 충전 전류 및 방전 전류의 개략적인 파형도를 도시한다.
도 11에 도시된 바와 같이, t1부터 t2까지, 충방전 장치는 I1 충전 전류에 기초하여 배터리를 충전하고, 배터리의 제1 누적 충전량이 제1 누적 충전량 임계값 이상이고 배터리의 배터리 셀의 전압이 배터리 셀의 완전 충전 전압을 초과하지 않을 때까지 충전하며, t2부터 t3까지, 충방전 장치는 I3 방전 전류에 기초하여 방전하도록 배터리를 제어하고, 배터리의 제1 누적 방전량이 제1 누적 방전량 임계값 이상일 때까지 방전하며, 선택적으로, I3 방전 전류의 지속 시간은 I1 충전 전류의 지속 시간보다 짧을 수 있다. t3에서 t4까지, 충방전 장치는 I2 충전 전류에 기초하여 배터리를 계속 충전하고, 배터리의 제2 누적 충전량이 제2 누적 충전 임계값 이상이고 배터리의 배터리 셀의 전압이 배터리 셀의 완전 충전 전압을 초과하지 않을 때까지 충전하며, t4부터 t5까지, 충방전 장치는 I4 방전 전류에 기초하여 배터리의 방전을 제어하고, 배터리의 제2 누적 방전량이 제2 누적 방전량 임계값 이상일 때까지 방전하며, 선택적으로, I2 충전 전류의 지속 시간은 I1 충전 전류의 지속 시간보다 짧을 수 있다. 위의 충방전 과정은 배터리가 완전 충전될 때까지 계속되는 것을 이해할 수 있다.
도 11은 I1 충전 전류, I2 충전 전류, I3 방전 전류 및 I4 방전 전류의 파형도를 개략적으로 도시한 것일 뿐이며, t1에서 t2까지의 I1 충전 전류는 도 11에 도시된 바와 같이 정전류일 수도 있고, 시간에 따라 변하는 변화하는 전류일 수도 있으며, 유사하게, I2 충전 전류, I3 방전 전류 및 I4 방전 전류는 도 11에 도시된 바와 같이 정전류일 수도 있고, 시간에 따라 변화하는 전류일 수도 있다. 또한, 도 11에 개략적으로 도시된 I1 충전 전류 및 I2 충전 전류는 크기가 동일하고, I3 방전 전류 및 I4 방전 전류는 크기가 동일하며, 그 외에, I1 충전 전류와 I2 충전 전류의 크기는 상이할 수도 있고, I3 방전 전류와 I4 방전 전류의 크기도 상이할 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
선택적으로, 배터리의 배터리 셀의 전압이 배터리 셀의 완전 충전 전압을 초과하면, BMS는 충방전 장치에 충전 중지 명령을 전송함으로써, 충방전 장치는 배터리 충전을 중지한다.
선택적으로, 대전류 고속 충전을 달성하기 위해, I1 충전 전류 및/또는 I2 충전 전류의 충전율의 범위는 2C 내지 10C 사이이다.
또한, 본 출원의 실시예에서의 방전 전류는 소전류로서, 배터리 소전류의 방전을 통해 배터리의 음극에 축적된 리튬 이온을 방출하는 것을 목적으로 하므로, 배터리에 충전된 전량의 과도한 손실을 초래하지 않는다.
구체적으로, 상기 방법에서 I3 방전 전류 및/또는 I4 방전 전류는 소전류일 수 있다. 또한, 충방전 장치가 I4 방전 전류에 기초하여 배터리가 방전되도록 제어한 후, 후속 방전 과정의 방전 전류도 소전류일 수 있다.
선택적으로, 소전류 방전을 달성하기 위해, I3 방전 전류 및/또는 I4 방전 전류의 충전율 범위는 0. 1C 내지 1C 사이이다.
선택적으로, 위의 방법에서, 충전 과정 동안 배터리의 충전량 및 방전 과정 동안 배터리의 방전량을 더 잘 제어하기 위해, 방전 과정에서 누적 방전량 임계값과 충전 과정에서 누적 충전량 임계값의 비율을 설정하여, 방전량을 적게 만들어 배터리에 충전된 전량의 과도한 손실을 초래하지 않을 수 있다.
예를 들어, 상기 방법에서, 제1 누적 충전량 임계값에 대한 제1 누적 방전량 임계값의 비율은 10% 이하이고 및/또는 제2 누적 충전량 임계값에 대한 제2 누적 방전량 임계값의 비율은 10% 이하이다.
또한, 충방전 장치가 I2 충전 전류 및 제2 방전 전류에 기초하여 배터리의 충전 및 방전을 제어한 후, 후속 충방전 과정에서 누적 충전량 임계값에 대한 누적 방전량 임계값의 비율 또한 10% 이하일 수 있다.
상기 10%의 비율은 또한 응용 시나리오 및 응용 요구 사항의 변화에 따라 조정될 수 있으며, 본 출원은 비율의 구체적인 값을 제한하지 않는다는 점에 유의해야 한다.
선택적으로, 전술한 방법 실시예에서, BMS에 의해 획득된 I1 충전 전류 및 I2 충전 전류는 동일하거나 상이할 수 있다. I1 충전 전류 및/또는 I2 충전 전류는 미리 설정된 전류일 수 있고, 또는 I1 충전 전류 및/또는 I2 충전 전류는 또한 배터리의 상태 파라미터에 따라 결정된 전류일 수 있으며, 배터리의 상태 파라미터가 변경될 때, I1 충전 전류 및/또는 I2 충전 전류는 상이한 상태 파라미터에 대응하는 상이한 전류일 수 있다. 여기서, 배터리의 상태 파라미터는 다음 파라미터 중 적어도 하나를 포함한다: 배터리 온도, 배터리 전압, 배터리 전류, 배터리 충전 상태(state of charge, SOC), 배터리 건강 상태(state of health, SOH) 등.
유사하게, BMS에 의해 획득된 I3 방전 전류 및 I4 방전 전류는 동일하거나 상이할 수 있다. I3 방전 전류 및/또는 I4 방전 전류는 미리 설정된 전류일 수 있고, 또는 I3 방전 전류 및/또는 I4 방전 전류는 배터리의 상태 파라미터에 따라 결정된 전류일 수도 있다.
I1 충전 전류, I2 충전 전류, I3 방전 전류 및 I4 방전 전류 중 적어도 하나가 배터리의 상태 파라미터에 따라 결정된 전류인 경우, 현재 배터리 파라미터 상태에 더 잘 적응될 수 있어, 배터리의 충전 효율 및/또는 방전 효율을 개선하고, 배터리에 손상을 초래하지 않는다.
또한, 충방전 장치가 I2 충전 전류 및 제2 방전 전류에 기초하여 배터리를 충전하고 배터리 방전을 제어한 후, 후속 충방전 과정에서 충전 전류 및/또는 방전 전류는 또한 미리 설정된 전류일 수 있으며, 또는 배터리의 상태 파라미터에 따라 결정된 전류일 수도 있다.
선택적으로, 배터리의 상태 파라미터에 따라 충전 전류 및 방전 전류를 결정하기 위한 다양한 구현 방식이 있을 수 있으며, 예를 들어, 배터리의 상태 파라미터와 충전 전류 및 방전 전류 사이의 매핑 관계를 획득하고, 매핑 관계에 따라 배터리의 상태 파라미터를 통해 구체적인 충전 전류 및 방전 전류를 결정할 수 있다. 여기서, 매핑 관계는 많은 양의 실험 데이터를 피팅하여 얻은 매핑 관계로, 높은 신뢰도와 정확도를 구비할 수 있으며, 매핑 관계는 구체적으로 매핑 테이블, 매핑 다이어그램, 매핑 공식 등이 될 수 있다. 또한, 다른 예에서, 많은 양의 실험 데이터를 기반으로 전용 신경망 모델을 훈련할 수도 있고, 신경망 모델은 입력된 배터리의 상태 파라미터에 따라 충전 전류 및 방전 전류를 출력할 수 있다.
본 출원의 실시예에서, BMS는 I1 충전 전류, I3 방전 전류 및 I2 충전 전류를 규칙적으로 획득할 수 있다. 이에 상응하여, BMS는 규칙적으로 충방전 장치에 I1 충전 전류, I3 방전 전류 및 I2 충전 전류를 전송할 수 있다.
전술한 실시예에서, 배터리의 충방전을 위해 필요한 전류 정보 외에, 충방전을 위해 필요한 전압 정보도 배터리의 충방전을 위해 필요함을 이해할 수 있다. 충전 및 방전에 필요한 전압의 획득 방법은 본 출원 실시예에 대해 어떠한 제한도 구성하지 않는다.
선택적으로, 전술한 방법 실시예에서, BMS와 충방전 장치 사이의 통신은 충전기와 BMS 사이의 기존 통신 프로토콜과 호환될 수 있다. 따라서, BMS와 충방전 장치 사이의 통신이 구현하기 편리하고 응용 전망이 좋다.
구체적으로, 전술한 방법 실시예에 기초하여, BMS는 또한 U1 충전 전압, U2 충전 전압, U3 방전 전압 및 U4 방전 전압 중 적어도 하나를 획득할 수 있고, 또한 상기 U1 충전 전압, 상기 U2 충전 전압, 상기 U3 방전 전압 및 U4 방전 전압 중 적어도 하나를 상기 충방전 장치로 전송한다. 여기서, I1 충전 전류 및 U1 충전 전압은 제1 배터리 충전 요구 메시지(BCL 메시지)에 전달되고, 및/또는, I3 방전 전류 및 U3 방전 전압은 제2 BCL 메시지에 전달되고, 및/또는, I2 충전 전류 및 U2 충전 전압은 제3 BCL 메시지에 전달되고, 및/또는, I4 방전 전류 및 U4 방전 전압은 제4 BCL 메시지에 전달된다.
또한, 충방전 장치가 I2 충전 전류 및 제2 방전 전류에 기초하여 배터리를 충전하고 배터리 방전을 제어한 후, 후속 충전 및 방전 과정에서의 충전 전류, 충전 전압, 방전 전류 및 방전 전압도 BCL 메시지로 전달되어 BMS를 통해 충방전 장치로 전송할 수 있다.
선택적으로, 전술한 교류 전원은 3상 교류 전원을 제공하는데 사용할 수 있는 전력망을 포함하지만 이에 제한되지 않으며, 전력망은 배터리를 충전하기에 충분한 전량을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 배터리에서 방출되는 더 많은 전량을 수신할 수 있다.
또는, 다른 실시예에서, 전술한 교류 전원은 또한 단상 교류 전원일 수 있다. 본 출원의 실시예는 교류 전원의 구체적인 유형을 제한하지 않는다.
본 출원의 실시예에서, 전력 변환 유닛(120)은 도 3에 도시된 바와 같이 AC전원 이외에 DC 전원에 연결될 수도 있음에 유의해야 한다. 이때, 전력 변환 유닛(120)은 배터리와 DC 전원 사이의 전류 전송을 실현하기 위해 DC/DC 컨버터만을 포함할 수 있다.
도 12는 본 출원의 실시예에 따른 배터리 충전 방법(1200)을 도시한다. 방법(1200)은 도 3에 도시된 바와 같은 전력 변환 유닛(220)을 갖는 충방전 장치에 적용될 수 있다. 충방전 장치는 교류/직류(AC/DC) 컨버터, 제1 직류/직류(DC/DC) 컨버터, 제2 DC/DC 컨버터 및 제어 유닛을 포함하며, 여기서, 제2 DC/DC 컨버터의 일단은 제1 DC/DC 컨버터 및 AC/DC 컨버터 사이에 연결되고, 타단은 에너지 저장 유닛과 연결된다. 도 12에 도시된 바와 같이 이 방법에는 다음을 포함한다:
단계 1210: 배터리의 BMS에서 전송된 제1 충전 요청을 수신하며, 제1 충전 요청은 제1 충전 전압 및 제1 충전 전류를 포함한다.
단계 1220: 제1 충전 전압 및 제1 충전 전류에 기초하여 제1 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 제1 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력으로 설정한다.
단계 1230: 에너지 저장 유닛의 SOC를 획득한다.
단계 1240: 에너지 저장 유닛의 SOC가 제1 임계값보다 크면, 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하여 제1 DC/DC 컨버터 및 제2 DC/DC 컨버터를 통해 에너지 저장 유닛이 배터리를 충전한다.
단계 1250: 충방전 장치의 버스 전압을 실시간으로 획득한다.
단계 1260: 에너지 저장 유닛이 배터리를 충전하는 과정에서, 버스 전압이 버스 밸런스 전압보다 작고 버스 전압과 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 제2 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 제2 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력으로 조정하며, 제2 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력은 제2 DC/DC 컨버터의 최대 출력 전력 이하이다.
여기서, 제2 DC/DC 컨버터가 제2 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압과 버스 밸런스 전압의 차이는 미리 설정된 값 이하이다.
도 12에 도시된 방법의 구체적인 세부 사항에 대해, 도 4 내지 도 6의 전술한 설명을 참조할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 간결함을 위해 세부 사항은 여기에서 반복되지 않는다.
도 13은 본 출원의 실시예에 따른 배터리 방전 방법(1300)을 도시한다. 방법(1300)은 도 3에 도시된 바와 같은 전력 변환 유닛(220)을 갖는 충방전 장치에 적용될 수 있다. 충방전 장치는 교류/직류(AC/DC) 컨버터, 제1 직류/직류(DC/DC) 컨버터, 제2 DC/DC 컨버터 및 제어 유닛을 포함하며, 여기서, 제2 DC/DC 컨버터의 일단은 제1 DC/DC 컨버터 및 AC/DC 컨버터 사이에 연결되고, 타단은 에너지 저장 유닛과 연결된다. 도 13에 도시된 바와 같이 이 방법에는 다음을 포함한다:
단계 1310: 배터리의 BMS에서 전송된 제1 방전 요청을 수신하며, 제1 방전 요청은 제1 방전 전압 및 제1 방전 전류를 포함한다.
단계 1320: 제1 방전 전압 및 제1 방전 전류에 기초하여 제1 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 제1 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력으로 설정한다.
단계 1330: 에너지 저장 유닛의 SOC를 획득한다.
단계 1340: 에너지 저장 유닛의 SOC가 제3 임계값보다 작으면, 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하여 제1 DC/DC 컨버터 및 제2 DC/DC 컨버터를 통해 배터리의 전량을 에너지 저장 유닛으로 방출한다.
단계 1350: 충방전 장치의 버스 전압을 실시간으로 획득한다.
단계 1360: 배터리의 전량을 에너지 저장 유닛으로 방출하는 과정에서, 버스 전압이 버스 밸런스 전압보다 크고 버스 전압과 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 제2 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 제2 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력으로 조정하며, 제2 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력은 제2 DC/DC 컨버터의 최대 입력 전력 이하이다.
여기서, 제2 DC/DC 컨버터가 제2 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 버스 전압과 버스 밸런스 전압의 차이는 미리 설정된 값 이하이다.
도 13에 도시된 방법의 구체적인 세부 사항에 대해, 도 7 내지 도 9의 전술한 설명을 참조할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 간결함을 위해 세부 사항은 여기에서 반복되지 않는다.
도 14는 본 출원의 실시예에 따른 전자 장치(1400)의 개략적인 구조 블록도를 도시한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 전자 장치(1400)는 메모리(1410) 및 프로세서(1420)를 포함한다. 여기서, 메모리(1410)는 컴퓨터 프로그램을 저장하는데 사용되고, 프로세서(1420)는 컴퓨터 프로그램을 읽고 컴퓨터 프로그램에 기초하여 본 출원의 전술한 다양한 실시예의 방법을 실행하는데 사용된다.
선택적으로, 전자 장치(1400)는 BMS 및 충방전 장치 중 임의의 하나 이상에서 사용될 수 있다. 본 출원의 실시예에서, 충방전 장치 내의 프로세서가 해당 컴퓨터 프로그램을 읽고, 컴퓨터 프로그램에 기초하여 전술한 다양한 실시예의 충방전 장치에 대응하는 충전 방법을 실행하는 것을 제외하고, BMS의 프로세서는 또한 대응하는 컴퓨터 프로그램을 읽고 컴퓨터 프로그램에 기초하여 전술한 다양한 실시예에서 BMS에 대응하는 충전 방법을 실행할 수 있다.
또한, 본 출원의 실시예는 또한 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위한 판독 가능 저장 매체를 제공하며, 컴퓨터 프로그램은 본 출원의 전술한 다양한 실시예의 방법을 실행하는데 사용된다. 선택적으로, 컴퓨터 프로그램은 전술한 충방전 장치 및/또는 BMS의 컴퓨터 프로그램일 수 있다.
본 명세서 중의 구체적인 실시예는 본 출원의 실시예의 범위를 제한하는 것이 아니라 본 분야의 기술자가 본 출원의 실시예를 더 잘 이해하도록 돕기 위한 것임을 이해해야 한다.
또한, 본 출원의 다양한 실시예에서, 각 과정의 순서 번호의 크기는 실행의 순서를 의미하는 것이 아니라, 각 과정의 실행 순서는 기능 및 내부 로직에 의해 결정되어야 하며, 본 출원 실시예의 구현 과정에 대해 어떠한 제한도 구성할 수 없음을 이해해야 한다.
또한, 본 명세서에 기술된 다양한 구현 방식은 개별적으로 또는 조합하여 구현될 수 있으며, 이는 본 출원의 실시예에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다.
바람직한 실시예를 참조하여 본 출원을 설명하였지만, 본 출원의 범위를 벗어나지 않고 다양한 개선이 이루어질 수 있고 그 안의 구성 요소는 균등물로 대체될 수 있다. 특히, 구조적 충돌이 없는 한, 다양한 실시예에서 언급된 다양한 기술적 특징은 어떤 방식으로든 조합될 수 있다. 본 출원은 본문에 개시된 특정 실시예로 제한되지 않고, 청구범위 내에 속하는 모든 기술적 방안을 포함한다.
100: 충방전 시스템, 110: 충방전 장치, 120: 배터리 시스템, 121: 배터리, 122: BMS, 130: 전선, 140: 통신선, 200: 충방전 장치, 210: 제어 유닛, 220: 전력 변환 유닛, 310: AC/DC 컨버터, 320: 제1 DC/Dc 컨버터, 330: 제2 DC/DC 컨버터, 340: 에너지 저장 유닛, 1400: 전자 장치, 1410: 메모리, 1420: 프로세서.

Claims (27)

  1. AC/DC 컨버터, 제1 DC/DC 컨버터, 제2 DC/DC 컨버터 및 제어 유닛을 포함하는 충방전 장치에 있어서, 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 일단은 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 AC/DC 컨버터 사이에 연결되고, 타단은 에너지 저장 유닛과 연결되며;
    상기 제어 유닛은:
    배터리의 배터리 관리 시스템(BMS)에서 전송된 제1 충전 요청을 수신하고, 상기 제1 충전 요청은 제1 충전 전압 및 제1 충전 전류를 포함하며;
    상기 제1 충전 전압 및 상기 제1 충전 전류에 기초하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력으로 설정하며;
    상기 에너지 저장 유닛의 배터리 충전 상태(SOC)를 획득하며;
    상기 에너지 저장 유닛의 SOC가 제1 임계값보다 크면, 상기 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 제2 DC/DC 컨버터를 통해 상기 에너지 저장 유닛으로 상기 배터리를 충전하며;
    실시간으로 상기 충방전 장치의 버스 전압을 획득하며;
    상기 에너지 저장 유닛이 상기 배터리를 충전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력으로 조정하며, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 상기 제1 출력 전력은 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 출력 전력 이하이며;
    여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 에너지 저장 유닛이 상기 배터리를 충전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 출력 전력으로 조정하고, 상기 AC/DC 컨버터를 턴온하며, 또한 상기 AC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 제1 출력 전력으로 조정하여, 상기 AC/DC 컨버터와 상기 제1 DC/DC 컨버터를 통해 교류 전원으로 상기 배터리를 동시에 충전하며;
    여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 출력 전력에 기초하여 동작하고, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC 컨버터의 제1 출력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 BMS에서 전송된 제2 충전 요청을 수신하고, 상기 제2 충전 요청은 제2 충전 전압 및 제2 충전 전류를 포함하며;
    상기 제2 충전 전압 및 상기 제2 충전 전류에 기초하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제2 출력 전력으로 설정하고, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제2 출력 전력은 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력보다 작으며;
    상기 에너지 저장 유닛 및 상기 교류 전원이 상기 배터리를 충전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 출력 전력으로 유지하고, 상기 AC/DC 컨버터의 제1 출력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 제2 출력 전력으로 감소하도록 조정하며;
    여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 출력 전력에 기초하여 동작하고, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC컨버터의 제2 출력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 AC/DC 컨버터의 제1 출력 전력을 0으로 조정하고, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 출력 전력에서 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제2 출력 전력으로 조정하며;
    여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제2 출력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 에너지 저장 유닛의 SOC가 제2 임계값보다 크고 제1 임계값보다 작으면, 상기 AC/DC 컨버터를 턴온하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 AC/DC 컨버터를 통해 교류 전원으로 상기 배터리를 충전하며;
    상기 교류 전원이 상기 배터리를 충전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 AC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 제3 출력 전력으로 조정하며, 상기 AC/DC 컨버터의 제3 출력 전력은 상기 AC/DC 컨버터의 최대 출력 전력 이하이며;
    여기서, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC 컨버터의 제3 출력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 교류 전원이 상기 배터리를 충전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 AC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 최대 출력 전력으로 조정하고, 상기 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하며, 또한 상기 제2 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제3 출력 전력으로 조정하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 제2 DC/DC 컨버터를 통해, 상기 에너지 저장 유닛으로 상기 배터리를 동시에 충전하며;
    여기서, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC 컨버터의 최대 출력 전력에 기초하여 동작하고, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제3 출력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값보다 작도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 BMS에서 전송된 제3 충전 요청을 수신하고, 상기 제3 충전 요청은 제3 충전 전압 및 제3 충전 전류를 포함하며;
    상기 제3 충전 전압 및 상기 제3 충전 전류에 기초하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제3 출력 전력으로 설정하고, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제3 출력 전력은 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력보다 작으며;
    상기 에너지 저장 유닛 및 교류 전원이 상기 배터리를 충전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 AC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 최대 출력 전력으로 유지하고, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제3 출력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제4 출력 전력으로 감소하도록 조정하며;
    여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제4 출력 전력에 기초하여 동작하고, 상기 AC/DC 컨버터가 AC/DC컨버터의 최대 출력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제4 출력 전력을 0으로 조정하고, 상기 AC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 최대 출력 전력에서 상기 AC/DC 컨버터의 제4 출력 전력으로 조정하며;
    여기서, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC 컨버터의 제4 출력 전력에 기초하여 동작하고 상기 제2 DC/DC 컨버터의 출력 전력이 0인 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 에너지 저장 유닛의 SOC가 제2 임계값보다 작으면, 상기 AC/DC 컨버터를 턴온하여 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 AC/DC 컨버터를 통해 교류 전원으로 배터리를 충전하며;
    상기 교류 전원이 상기 배터리를 충전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 AC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 제5 출력 전력으로 조정하며, 상기 AC/DC 컨버터의 상기 제5 출력 전력은 상기 AC/DC 컨버터의 최대 출력 전력보다 작으며;
    여기서, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC 컨버터의 제5 출력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 교류 전원이 상기 배터리를 충전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값보다 크면, 상기 AC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 최대 입력 전력으로 조정하고, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 최대 입력 전력으로 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 BMS에서 전송된 제4 충전 요청을 수신하고, 상기 제4 충전 요청은 제4 충전 전압 및 제4 충전 전류를 포함하며;
    상기 제4 충전 전압 및 상기 제4 충전 전류에 기초하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제4 출력 전력으로 설정하며, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제4 출력 전력은 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력보다 작으며;
    상기 교류 전원이 상기 배터리를 충전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값보다 크면, 상기 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하여 상기 교류 전원을 통해 상기 에너지 저장 유닛을 충전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  12. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 DC/DC 컨버터는 단방향 DC/DC 컨버터 또는 양방향 DC/DC 컨버터이고, 상기 제2 DC/DC 컨버터는 단방향 DC/DC 컨버터 또는 양방향 DC/DC 컨버터인 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  13. AC/DC 컨버터, 제1 DC/DC 컨버터, 제2 DC/DC 컨버터 및 제어 유닛을 포함하는 충방전 장치에 있어서, 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 일단은 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 AC/DC 컨버터 사이에 연결되고, 타단은 에너지 저장 유닛과 연결되며;
    상기 제어 유닛은:
    배터리의 배터리 관리 시스템(BMS)에서 전송된 제1 방전 요청을 수신하고, 상기 제1 방전 요청은 제1 방전 전압 및 제1 방전 전류를 포함하며;
    상기 제1 방전 전압 및 상기 제1 방전 전류에 기초하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력으로 설정하며;
    상기 에너지 저장 유닛의 배터리 충전 상태(SOC)를 획득하며;
    상기 에너지 저장 유닛의 SOC가 제3 임계값보다 작으면, 상기 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 제2 DC/DC 컨버터를 통해 상기 배터리의 전량을 상기 에너지 저장 유닛으로 방출하며;
    실시간으로 상기 충방전 장치의 버스 전압을 획득하며;
    상기 배터리의 전량을 상기 에너지 저장 유닛으로 방출하는 과정에서, 상기 버스 전압이 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력으로 조정하며, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 상기 제1 입력 전력은 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 입력 전력 이하이며;
    여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 배터리의 전량을 상기 에너지 저장 유닛으로 방출하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 입력 전력으로 조정하고, 상기 AC/DC 컨버터를 턴온하며, 또한 상기 AC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 제1 입력 전력으로 조정하여, 상기 AC/DC 컨버터와 상기 제1 DC/DC 컨버터를 통해 상기 배터리의 전량을 교류 전원으로 동시에 방출하며;
    여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 입력 전력에 기초하여 동작하고, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC 컨버터의 제1 입력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 BMS에서 전송된 제2 방전 요청을 수신하고, 상기 제2 방전 요청은 제2 방전 전압 및 제2 방전 전류를 포함하며;
    상기 제2 방전 전압 및 상기 제2 방전 전류에 기초하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제2 입력 전력으로 설정하고, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제2 입력 전력은 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력보다 작으며;
    상기 배터리가 상기 에너지 저장 유닛 및 상기 교류 전원으로 방전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 입력 전력으로 유지하고, 상기 AC/DC 컨버터의 제1 입력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 제2 입력 전력으로 감소하도록 조정하며;
    여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 입력 전력에 기초하여 동작하고, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC컨버터의 제2 입력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 AC/DC 컨버터의 제1 입력 전력을 0으로 조정하고, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 입력 전력에서 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제2 입력 전력으로 조정하며;
    여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제2 입력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  17. 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 에너지 저장 유닛의 SOC가 제3 임계값보다 크고 제4 임계값보다 작으면, 상기 AC/DC 컨버터를 턴온하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 AC/DC 컨버터를 통해 상기 배터리의 전량을 교류 전원으로 방출하며;
    상기 배터리의 전량을 상기 교류 전원으로 방출하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 AC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 제3 입력 전력으로 조정하며, 상기 AC/DC 컨버터의 제3 입력 전력은 상기 AC/DC 컨버터의 최대 입력 전력 이하이며;
    여기서, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC 컨버터의 제3 입력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 배터리의 전량을 상기 교류 전원으로 방출하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 AC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 최대 입력 전력으로 조정하고, 상기 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하며, 또한 상기 제2 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제3 입력 전력으로 조정하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 제2 DC/DC 컨버터를 통해, 상기 배터리의 전량을 상기 에너지 저장 유닛으로 동시에 방출하며;
    여기서, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC 컨버터의 최대 입력 전력에 기초하여 동작하고, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제3 입력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값보다 작도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 BMS에서 전송된 제3 방전 요청을 수신하고, 상기 제3 방전 요청은 제3 방전 전압 및 제3 방전 전류를 포함하며;
    상기 제3 방전 전압 및 상기 제3 방전 전류에 기초하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제3 입력 전력으로 설정하고, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제3 입력 전력은 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력보다 작으며;
    상기 배터리의 전량을 상기 에너지 저장 유닛 및 상기 교류 전원으로 방출하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 AC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 최대 입력 전력으로 유지하고, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제3 입력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제4 입력 전력으로 감소하도록 조정하며;
    여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제4 입력 전력에 기초하여 동작하고, 상기 AC/DC 컨버터가 AC/DC컨버터의 최대 입력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제3 입력 전력을 0으로 조정하고, 상기 AC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 최대 입력 전력에서 상기 AC/DC 컨버터의 제4 입력 전력으로 조정하며;
    여기서, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC 컨버터의 제4 입력 전력에 기초하여 동작하고 상기 제2 DC/DC 컨버터의 입력 전력이 0인 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  21. 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 에너지 저장 유닛의 SOC가 제4 임계값보다 크면, 상기 AC/DC 컨버터를 턴온하여 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 AC/DC 컨버터를 통해 상기 배터리의 전량을 교류 전원으로 방출하고, 또한 상기 제2 DC/DC 컨버터를 턴오프하도록 제어하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 제2 DC/DC 컨버터를 통해 상기 배터리의 전량을 상기 에너지 저장 유닛으로 방출하는 것을 방지하며;
    상기 배터리의 전량을 상기 교류 전원으로 방출하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 AC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 제5 입력 전력으로 조정하며, 상기 AC/DC 컨버터의 상기 제5 입력 전력은 상기 AC/DC 컨버터의 최대 입력 전력보다 작으며;
    여기서, 상기 AC/DC 컨버터가 상기 AC/DC 컨버터의 제5 입력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하이도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한:
    상기 배터리의 전량을 상기 교류 전원으로 방출하는 과정에서, 상기 버스 전압이 상기 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 상기 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 AC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 최대 입력 전력으로 조정하고, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 AC/DC 컨버터의 최대 입력 전력으로 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  23. 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 DC/DC 컨버터는 단방향 DC/DC 컨버터 또는 양방향 DC/DC 컨버터이고, 상기 제2 DC/DC 컨버터는 단방향 DC/DC 컨버터 또는 양방향 DC/DC 컨버터인 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  24. 충방전 장치에 적용되는 배터리 충전 방법에 있어서, 상기 충방전 장치는 AC/DC 컨버터, 제1 DC/DC 컨버터, 제2 DC/DC 컨버터 및 제어 유닛을 포함하며, 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 일단은 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 AC/DC 컨버터 사이에 연결되고, 타단은 에너지 저장 유닛과 연결되며;
    상기 방법은:
    상기 배터리의 배터리 관리 시스템(BMS)에서 전송된 제1 충전 요청을 수신하고, 상기 제1 충전 요청은 제1 충전 전압 및 제1 충전 전류를 포함하며;
    상기 제1 충전 전압 및 상기 제1 충전 전류에 기초하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력으로 설정하며;
    상기 에너지 저장 유닛의 배터리 충전 상태(SOC)를 획득하며;
    상기 에너지 저장 유닛의 SOC가 제1 임계값보다 크면, 상기 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 제2 DC/DC 컨버터를 통해 상기 에너지 저장 유닛으로 상기 배터리를 충전하며;
    실시간으로 상기 충방전 장치의 버스 전압을 획득하며;
    상기 에너지 저장 유닛이 상기 배터리를 충전하는 과정에서, 상기 버스 전압이 버스 밸런스 전압보다 작고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 출력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력으로 조정하며, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 상기 제1 출력 전력은 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 출력 전력 이하이며;
    여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 출력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하인 것을 포함함을 특징으로 하는, 배터리 충전 방법.
  25. 충방전 장치에 적용되는 배터리 방전 방법에 있어서, 상기 충방전 장치는 AC/DC 컨버터, 제1 DC/DC 컨버터, 제2 DC/DC 컨버터 및 제어 유닛을 포함하며, 여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 일단은 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 AC/DC 컨버터 사이에 연결되고, 타단은 에너지 저장 유닛과 연결되며;
    상기 방법은:
    상기 배터리의 배터리 관리 시스템(BMS)에서 전송된 제1 방전 요청을 수신하고, 상기 제1 방전 요청은 제1 방전 전압 및 제1 방전 전류를 포함하며;
    상기 제1 방전 전압 및 상기 제1 방전 전류에 기초하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제1 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력으로 설정하며;
    상기 에너지 저장 유닛의 배터리 충전 상태(SOC)를 획득하며;
    상기 에너지 저장 유닛의 SOC가 제3 임계값보다 작으면, 상기 제2 DC/DC 컨버터를 턴온하여, 상기 제1 DC/DC 컨버터 및 상기 제2 DC/DC 컨버터를 통해 상기 배터리의 전량을 상기 에너지 저장 유닛으로 방출하며;
    실시간으로 상기 충방전 장치의 버스 전압을 획득하며;
    상기 배터리의 전량을 상기 에너지 저장 유닛으로 방출하는 과정에서, 상기 버스 전압이 버스 밸런스 전압보다 크고 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이가 미리 설정된 값을 초과하면, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 입력 전력을 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력으로 조정하며, 상기 제2 DC/DC 컨버터의 상기 제1 입력 전력은 상기 제2 DC/DC 컨버터의 최대 입력 전력 이하이며;
    여기서, 상기 제2 DC/DC 컨버터가 상기 제2 DC/DC 컨버터의 제1 입력 전력에 기초하여 동작하는 경우, 상기 버스 전압과 상기 버스 밸런스 전압의 차이는 상기 미리 설정된 값 이하인 것을 포함함을 특징으로 하는, 배터리 방전 방법.
  26. 프로세서 및 메모리를 포함하며; 상기 메모리는 컴퓨터 프로그램을 저장하는데 사용되고, 상기 프로세서는 상기 컴퓨터 프로그램을 호출하여 청구항 24의 상기 배터리 충전 방법 또는 청구항 25의 상기 배터리 방전 방법을 실행하는데 사용되는 것을 특징으로 하는, 충방전 장치.
  27. 배터리의 배터리 관리 시스템(BMS)과;
    청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 따른 상기 충방전 장치 및 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 따른 상기 충방전 장치 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 충방전 시스템.
KR1020217040289A 2021-07-29 2021-07-29 충방전 장치, 배터리 충방전 방법 및 충방전 시스템 KR102534561B1 (ko)

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