KR20110068690A - 전원 변환 장치 - Google Patents

전원 변환 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110068690A
KR20110068690A KR1020090125766A KR20090125766A KR20110068690A KR 20110068690 A KR20110068690 A KR 20110068690A KR 1020090125766 A KR1020090125766 A KR 1020090125766A KR 20090125766 A KR20090125766 A KR 20090125766A KR 20110068690 A KR20110068690 A KR 20110068690A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
battery
bidirectional
link
energy storage
Prior art date
Application number
KR1020090125766A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101094002B1 (ko
Inventor
최종기
조성준
최정진
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020090125766A priority Critical patent/KR101094002B1/ko
Priority to US12/819,401 priority patent/US8482155B2/en
Publication of KR20110068690A publication Critical patent/KR20110068690A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101094002B1 publication Critical patent/KR101094002B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/49—Combination of the output voltage waveforms of a plurality of converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/28—The renewable source being wind energy
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

본 발명은 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 신재생 에너지 또는 배터리로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 전력 계통에 제공하거나, 또는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 배터리에 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 재충전 가능한 다수의 배터리, 다수의 배터리에 각각 병렬로 연결된 양방향 컨버터, 양방향 컨버터에 각각 병렬로 연결된 DC 링크, DC 링크에 각각 병렬로 연결된 양방향 인버터, 양방향 인버터에 연결된 전력 계통을 포함하여 이루어진 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치를 제공한다. 여기서, 양방향 인버터는 캐스케이드 에이치 브리지 멀티레벨 부스트 인버터(cascade H-bridge multilevel boost inverter)일 수 있다.
이와 같이 하여, 배터리에 연결된 양방향 컨버터에 의해 DC 링크가 충전되고, DC 링크의 충전 전압은 양방향 인버터에 의해 전력 계통에 제공된다. 또한, 전력 계통에 연결된 양방향 인버터에 의해 DC 링크가 충전되고, DC 링크의 충전 전압은 양방향 컨버터에 의해 배터리에 제공된다.

Description

신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치{POWER CONVERTING DEVICE OF NEW AND RENEWABLE ENERGY STORAGE SYSTEM}
본 발명은 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양 전지나 풍력 발전기와 같은 신재생 에너지 저장 시스템은 발전된 에너지를 다양한 레벨의 교류 또는 직류 전원으로 저장하기 위해 다수의 컨버터 및 인버터를 갖는다. 즉, 태양 전지로부터 발전된 전원은 직류이므로, 이를 교류의 전력 계통에 공급하기 위해서는, 직류-교류 인버터가 필요하다. 또한, 태양 전지로부터 발전된 전원은 배터리의 전원 레벨과 다르므로, 이를 배터리에 공급하기 위해서는, 직류-직류 컨버터가 필요하다.
본 발명은 신재생 에너지 또는 배터리로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 전력 계통에 제공하거나, 또는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 배터리에 제공할 수 있는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 전력 계통으로부터의 전원이 각 DC 링크마다 독립적으로 제 공되도록 함으로써, 각 DC 링크의 전압이 균일 또는 동일해지도록 하고, 이에 따라 양방향 컨버터의 제어가 용이한 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치를 제공한다.
본 발명에 의한 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치는 재충전 가능한 다수의 배터리; 상기 다수의 배터리에 각각 병렬로 연결된 양방향 컨버터; 상기 양방향 컨버터에 각각 병렬로 연결된 DC 링크; 상기 DC 링크에 각각 병렬로 연결된 양방향 인버터; 및, 상기 양방향 인버터에 연결된 전력 계통을 포함한다.
상기 배터리의 전원이 상기 양방향 컨버터에 의해 변환된 후 상기 DC 링크에 제공되고, 상기 DC 링크의 전원이 상기 양방향 인버터에 의해 변환된 후 상기 전력 계통에 제공될 수 있다.
상기 전력 계통의 전원이 상기 양방향 인버터에 의해 변환된 후 상기 DC 링크에 제공되고, 상기 DC 링크의 전원이 상기 양방향 컨버터에 의해 변환된 후 상기 배터리에 제공될 수 있다.
상기 양방향 컨버터는 상기 배터리의 직류 전원을 다른 레벨의 직류 전원으로 변환하여 상기 DC 링크에 제공하거나, 상기 DC 링크의 직류 전원을 다른 레벨의 직류 전원으로 변환하여 상기 배터리에 제공할 수 있다.
상기 양방향 인버터는 상기 DC 링크의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 상기 전력 계통에 제공하거나, 상기 전력 계통의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 상기 DC 링크에 제공할 수 있다.
상기 양방향 인버터는 상기 DC 링크의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 상기 전력 계통에 제공하는 캐스케이드 에이치 브리지 멀티레벨 부스트 인버터(cascade H-bridge multilevel boost inverter)일 수 있다.
상기 양방향 인버터는 상호간 직렬로 연결될 수 있다.
상기 양방향 인버터는, 상기 배터리의 충전시, 상기 DC 링크에 상기 전력 계통의 전압보다 작은 전압을 제공할 수 있다.
상기 양방향 인버터는, 상기 배터리의 충전시, 상기 DC 링크에 상기 전력 계통의 전압을 상기 DC 링크의 개수로 나눈 값에 대응하는 전압을 제공할 수 있다.
상기 배터리는 리튬 이온 배터리 또는 리튬 폴리머 배터리일 수 있다.
상기 양방향 인버터와 상기 전력 계통 사이에는 상기 양방향 인버터를 상호간 직렬로 연결하거나, 또는 상기 양방향 인버터를 상호간 병렬로 연결하는 스위치부가 더 설치될 수 있다.
상기 스위치부는 상기 배터리의 방전시 상기 양방향 인버터를 상호간 직렬로 연결할 수 있다.
상기 스위치부는 상기 배터리의 충전시 상기 양방향 인버터를 상호간 병렬로 연결할 수 있다.
상기 스위치부는 다수의 3단자 스위치로 이루어질 수 있다.
상기 3단자 스위치는 상기 양방향 컨버터에 연결되는 제1단자; 가장 인접한 다른 양방향 컨버터에 연결되는 제2단자; 및, 상기 전력 계통의 고전위 라인 또는 상기 전력 계통의 저전위 라인에 연결되는 제3단자로 이루어질 수 있다.
상기 스위치부는 상기 배터리의 방전시, 가장 인접한 양방향 인버터끼리 직렬로 연결되도록 할 수 있다.
상기 스위치부는 상기 배터리의 충전시, 양방향 인버터를 각각 상기 전력 계통에 병렬로 연결되도록 할 수 있다.
상기 스위치부는 상기 배터리의 충전시, 상기 양방향 인버터가 상기 DC 링크의 각각에 동일한 전압이 제공되도록 할 수 있다.
상기 스위치부는 상기 배터리의 충전시, 상기 양방향 인버터가 상기 배터리의 각 SOC에 관계없이 상기 DC 링크의 각각에 동일한 전압이 제공되도록 할 수 있다.
상기 스위치부는 상기 배터리 충전시, 상기 양방향 인버터가 상기 DC 링크의 각각에 상기 전력 계통의 전압이 제공되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치는 신재생 에너지 또는 배터리로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 전력 계통에 제공하거나, 또는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 배터리에 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 전력 계통으로부터의 전원이 각 DC 링크마다 독립적으로 제공되도록 함으로써, 각 DC 링크의 전압이 균일해지도록 하고, 이에 따라 양방향 컨버터의 제어가 용이해진다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
여기서, 명세서 전체를 통하여 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 전기적으로 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 신재생 에너지 저장 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 신재생 에너지 저장 시스템(100)은 신재생 에너지(110), 최대 전력점 추종 컨버터(120), DC(Direct Current) 링크(130), 양방향 인버터(140), 부하(150), 계통 연계기(160), 전력 계통(170), 배터리(180), 배터리 모니터링 시스템(190), 양방향 컨버터(200) 및 통합 제어기(210)를 포함한다.
상기 신재생 에너지(110)(New Renewable Energy)는 태양, 바람, 물 및 지열등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 의미한다. 좀 더 구체적으로, 상기 신재생 에너지(110)는 태양 전지, 풍력 발전기 및 그 등가물로부터 얻어지는 전기 에너지일 수 있다. 이하의 설명에서는 상기 신재생 에너지(110)로서 태양 전지를 예로 든다.
상기 최대 전력점 추종 컨버터(120)는 상기 신재생 에너지(110)로부터 최대 전력을 추출하고, 이를 다른 레벨의 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 예를 들면, 태양 전지의 출력은 일사량과 표면 온도에 따라 비선형적으로 변한다. 이러한 현상은 태양 전지의 발전 효율을 저하시키는 주요 요인이다. 상기 최대 전력점 추종 컨버터(120)는 일사량과 태양 전지의 표면 온도에 따라 비선형적으로 변하는 태양 전지의 동작점이 항상 최대 전력점에서 동작되도록 한다. 더불어, 이와 같이 최대 전력점에서 추출된 직류 전원은 다른 레벨의 직류 전원으로 변환된 후, DC 링크(130)에 제공된다.
상기 DC 링크(130)는 상기 최대 전력점 추종 컨버터(120)로부터 제공된 직류 전압을 일시적으로 저장한다. 이러한 DC 링크(130)는 실질적으로 대용량의 커패시터일 수 있다. 따라서, 상기 DC 링크(130)는 상기 최대 전력점 추종 컨버터(120)로부터 출력되는 직류 전원으로부터 교류 성분을 제거하여 안정된 직류 전원을 저장한다. 더불어, 상기 DC 링크(130)는 하기할 양방향 인버터(140) 또는 양방향 컨버터(200)로부터 제공되는 직류 전압도 안정화시켜 일시 저장한다.
상기 양방향 인버터(140)는 상기 DC 링크(130)로부터 제공되는 직류 전원을 상용 교류 전원으로 변환하여 출력한다. 실질적으로, 이러한 양방향 인버터(140)는 상기 신재생 에너지(110) 또는 상기 배터리(180)로부터의 직류 전압을 가정(home)에서 사용할 수 있는 상용 교류 전압으로 변환하여 출력한다. 또한, 이러한 양방향 인버터(140)는 상기 전력 계통(170)으로부터 제공되는 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 DC 링크(130)에 제공한다. 물론, DC 링크(130)에 저장된 전원은 양방향 컨버터(200)를 통하여 배터리(180)에 제공된다.
상기 부하(150)는 상용 교류 전압을 사용하는 가정 또는 산업 시설일 수 있 다. 이러한 부하(150)는 신재생 에너지(110), 배터리(180) 또는 전력 계통(170)으로부터 상용 교류 전원을 인가받는다.
상기 계통 연계기(160)는 상기 양방향 인버터(140)와 상기 전력 계통(170)을 연결한다. 예를 들면, 상기 계통 연계기(160)는 전압 변동 범위를 조절하고, 고조파를 억제하며, 직류 성분 등을 제거하여 상기 양방향 인버터(140)의 교류 전원을 전력 계통(170)에 제공하거나, 또는 상기 전력 계통(170)의 교류 전원을 상기 양방향 인버터(140)에 제공한다.
상기 전력 계통(170)(電力系統, electric power system)은 전력 회사 또는 발전 회사에서 제공하는 교류 전원 시스템이다. 예를 들면, 상기 전력 계통(170)은 발전소, 변전소, 송전선을 포함하여 넓은 지역에 형성되어 있는 전기적인 연계(連繫)이다. 이러한 전력 계통(170)은 통상 그리드(grid)라고도 한다.
상기 배터리(180)는 충전과 방전이 가능한 이차 전지일 수 있다. 예를 들면, 상기 배터리(180)는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지 및 그 등가물이 가능하며, 여기서 그 배터리(180)의 종류를 한정하는 것은 아니다.
상기 배터리 모니터링 시스템(190)은 상기 배터리(180)의 상태를 최적으로 유지 및 관리한다. 예를 들면, 상기 배터리 모니터링 시스템(190)은 배터리(180)의 전압, 전류 및 온도를 모니터링하고, 이상 발생시 사용자에게 경고를 한다. 더불어, 상기 배터리 모니터링 시스템(190)은 배터리(180)의 SOC(State Of Charge) 및 SOH(State Of Health)를 계산하고, 각 배터리의 전압 또는 용량이 동일해지도록 하는 셀 밸런싱(cell balancing)을 수행하며, 배터리(180)의 과열 방지를 위해 냉각 팬(도시되지 않음)을 제어한다.
상기 양방향 컨버터(200)는 상기 DC 링크(130)로부터의 직류 전원을 배터리(180)에 적합한 다른 레벨의 직류 전원으로 변환한다. 반대로, 상기 양방향 컨버터(200)는 배터리(180)의 직류 전원을 DC 링크(130)에 적합한 다른 레벨의 직류 전원으로 변환한다. 이러한 양방향 컨버터(200)는 단일 구조로 형성될 수 있으며, 또한 비절연형 또는 절연형일 수 있다.
상기 통합 제어기(210)는 최대 전력점 추종 컨버터(120), 양방향 인버터(140), 계통 연계기(160) 및 양방향 컨버터(200) 등을 감시 및 제어한다. 또한, 상기 통합 제어기(210)는 배터리 모니터링 시스템(190)과 통신하여, 상기 배터리 모니터링 시스템(190)을 감시하기도 한다. 실질적으로 상기 통합 제어기(210)는 최대 전력점 추종 컨버터(120), 양방향 인버터(140), 계통 연계기(160) 및 양방향 컨버터(200)로부터 전압, 전류 및 온도를 각각 센싱하고, 상기 최대 전력점 추종 컨버터(120), 양방향 인버터(140), 계통 연계기(160) 및 양방향 컨버터(200)를 각각 제어할 수 있다. 더불어, 상기 통합 제어기(210)는 상기 부하(150)와 계통 연계기(160) 사이에 설치된 차단기(155)를 위급한 상황에서 차단시킬 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치를 도시한 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치(1000)는 배터리(180), 양방향 컨버터(200), DC 링크(130), 양방향 인 버터(140) 및 전력 계통(170)을 포함한다. 물론, 상기 배터리(180)와 양방향 컨버터(200) 사이에는 배터리 모니터링 시스템이 연결되어 있으나, 본 발명의 이해를 위해 도면에 도시되어 있지 않다. 또한, 상기 양방향 인버터(140)와 상기 전력 계통(170) 사이에는 부하, 차단기 및 계통 연계기가 연결될 수 있으나, 본 발명의 이해를 위해 도면에 도시되어 있지 않다.
상기 배터리(180)는 재충전 가능한 배터리이다. 일례로, 상기 배터리(180)는 안정적이고 고용량인 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있으나, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다. 또한, 도 2에는, 상기 배터리(180)가 4개로 도시되어 있으나, 이러한 개수로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
상기 양방향 컨버터(200)는 상기 배터리(180)의 각각에 병렬로 연결되어 있다. 이러한 양방향 컨버터(200)는, 상기 배터리(180)의 방전시, 상기 배터리(180)의 직류 전원을 다른 레벨의 직류 전원으로 변환하여 상기 DC 링크(130)에 제공한다. 또한 상기 양방향 컨버터(200)는, 상기 배터리(180)의 충전시, 상기 DC 링크(130)의 직류 전원을 다른 레벨의 직류 전원으로 변환하여 상기 배터리(180)에 제공한다.
상기 DC 링크(130)는 상기 양방향 컨버터(200)에 각각 병렬로 연결되어 있다. 이러한 DC 링크(130)는, 상기 배터리(180)의 방전시, 상기 양방향 컨버터(200)로부터의 직류 전원을 저장한다. 또한, 상기 DC 링크(130)는, 상기 배터리(180)의 충전시, 상기 양방향 인버터(140)로부터의 직류 전원을 저장한다.
상기 양방향 인버터(140)는 상기 DC 링크(130)에 각각 병렬로 연결되어 있다. 또한, 상기 양방향 인버터(140)끼리는 직렬로 연결되어 있다. 이러한 양방향 인버터(140)는, 상기 배터리(180)의 방전시, 상기 DC 링크(130)로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 전력 계통(170)에 제공한다. 또한, 상기 양방향 인버터(140)는, 상기 배터리(180)의 충전시, 상기 전력 계통(170)으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 상기 DC 링크(130)에 제공한다.
도 3은 도 2에 도시된 양방향 인버터의 일례를 도시한 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 양방향 인버터(140)는 캐스케이드 에이치 브리지 멀티레벨 부스트 인버터(cascade H-bridge multilevel boost inverter)일 수 있다. 즉, 양방향 인버터(140)는 4개의 스위칭 소자(Q1,Q2,Q3,Q4)를 갖는 풀 브리지(full bridge)를 포함하며, 상기 다수의 풀 브리지는 캐스케이드 형태로 연결된 형태를 한다. 즉, 다수의 풀 브리지는 직렬로 연결된 형태를 한다.
이러한 구성에 의해, 상기 양방향 인버터(140)는, 배터리(180)의 방전시, 상기 스위칭 소자의 온 및 오프를 제어하여, 상기 DC 링크(130)의 직류 전원이 멀티 레벨 부스트 방식으로 교류 전원으로 변환되어 전력 계통(170)에 제공되도록 한다.
반대로, 상기 양방향 인버터(140)는, 배터리(180)의 충전시, 상기 스위칭 소자의 온 및 오프를 제어하여, 상기 전력 계통(170)의 교류 전원이 직류 전원으로 변환되어 DC 링크(130)에 제공되도록 한다.
이러한 본 발명에 따른 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치(1000)는 다음과 같이 동작한다.
먼저, 배터리(180)가 방전되는 경우를 예로 설명한다.
배터리(180)의 직류 전원은 양방향 컨버터(200)에 의해 다른 레벨의 직류 전원으로 변환된 후, DC 링크(130)에 제공된다. 그런 후, 상기 DC 링크(130)의 직류 전원은 상기 양방향 인버터(140)에 의해 교류 전원으로 변환된 후, 상기 전력 계통(170)에 제공된다. 물론, 이때 상기 양방향 인버터(140)는 멀티 레벨 부스트 방식으로 DC 링크(130)의 직류 전원을 정현파 형태의 교류 전원으로 변환하여 제공한다.
다음으로, 배터리(180)가 충전되는 경우를 설명한다.
전력 계통(170)의 교류 전원이 상기 양방향 인버터(140)에 의해 직류 전원으로 변환된 후, DC 링크(130)에 제공된다.
이때, 다수의 양방향 인버터(140)는 직렬로 연결된 형태를 하므로, 상기 DC 링크(130) 역시 직렬로 연결된 형태를 한다. 따라서, 상기 양방향 인버터(140)는 상기 DC 링크(130) 각각에 상기 전력 계통(170)의 전압보다 작은 전압을 제공한다. 즉, 상기 양방향 인버터(140)는, 상기 DC 링크(130) 각각에 상기 전력 계통(170)의 전압을 상기 DC 링크(130)의 개수로 나눈 값에 대응하는 전압을 제공한다. 예를 들면, 상기 전력 계통(170)의 전압이 310V라고 가정하면, DC 링크(130) 각각에는 77.5V의 전압이 저장된다.
그런 후, 상기 DC 링크(130)의 직류 전원은 상기 양방향 컨버터(200)에 의해 다른 레벨의 직류 전원으로 변환된 후, 상기 배터리(180)에 제공된다.
이와 같이 하여, 본 발명은 배터리(180)(또는 신재생 에너지)로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 전력 계통(170)에 제공하거나, 또는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 배터리(180)에 제공할 수 있다.
여기서, 본 발명은 배터리(180)로서 리튬 이온 배터리 또는 리튬 폴리머 배터리를 이용함으로써, 고용량의 안정적인 전원을 제공한다. 물론, 이에 따라 양방향 인버터(140)는 고품질의 정현파 교류 전원을 제공할 수 있다.
더불어, 본 발명은 배터리(180)의 충전을 위한 별도의 충전용 컨버터가 필요없다. 즉, 상기 양방향 컨버터(200)가 상기 충전용 컨버터 역할을 대신한다. 따라서, 본 발명은 시스템의 구성을 간단히 하고, 가격을 낮출 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치를 도시한 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치(2000)는 양방향 인버터(140)와 전력 계통(170) 사이에 설치된 스위치부(320)를 더 포함한다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 스위치부(320)는 상기 전력 계통(170)과 상기 양방향 인버터(140) 사이에 연결된 고전위 라인(321) 및 저전위 라인(322), 그리고 다수의 3단자 스위치(323)를 포함한다.
상기 3단자 스위치(323)는 제1단자(323a), 제2단자(323b) 및 제3단자(323c) 를 포함한다. 상기 제1단자(323a)는 상기 양방향 컨버터(200)에 연결된다. 상기 제2단자(323b)는 가장 인접한 다른 양방향 컨버터(200)에 연결된다. 또한, 상기 제3단자(323c)는 상기 전력 계통(170)의 고전위 라인(321) 또는 상기 전력 계통(170)의 저전위 라인(322)에 연결된다. 이러한 구성에 의해, 상기 스위치부(320)는 상기 양방향 인버터(140)를 상호간 직렬로 연결하거나, 또는 상기 양방향 인버터(140)를 상호간 병렬로 연결할 수 있다. 여기서, 상기 3단자 스위치(323)는 예를 들면, 통합 제어기(210, 도 1 참조)에 의해 제어될 수 있다. 즉, 통합 제어기(210)는 배터리(180)의 충전 또는 방전에 따라, 상기 3단자 스위치(323)의 연결 상태를 바꾼다.
도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 전원 변환 장치의 방전 동작 및 충전 동작을 도시한 것이다.
먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 배터리(180)가 방전되는 경우에는, 스위치부(320)가 양방향 인버터(140)를 상호간 직렬로 연결되도록 한다. 즉, 스위치부(320)가 가장 인접한 양방향 인버터(140)끼리 직렬로 연결되도록 한다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 각 3단자 스위치(323)의 제1단자(323a)와 제2단자(323b)가 상호간 연결된다. 이러한 스위치부(320)의 동작에 따라, 도 5a의 전원 변환 장치(2000)는 실질적으로 도 2의 전원 변환 장치(1000)와 동일한 구성 및 동작을 한다.
즉, 배터리(180)의 직류 전원은 양방향 컨버터(200)에 의해 다른 레벨의 직류 전원으로 변환된 후, DC 링크(130)에 제공된다. 그런 후, 상기 DC 링크(130)의 직류 전원은 상기 양방향 인버터(140)에 의해 교류 전원으로 변환된 후, 상기 전력 계통(170)에 제공된다. 물론, 이때 상기 양방향 인버터(140)는 멀티 레벨 부스트 방식으로 DC 링크(130)의 직류 전원을 정현파 형태의 교류 전원으로 변환하여 제공한다.
다음으로, 도 5b에 도시된 바와 같이, 배터리(180)가 충전되는 경우에는, 스위치부(320)가 양방향 인버터(140)를 상호간 병렬로 연결되도록 한다. 즉, 스위치부(320)가 양방향 인버터(140)를 각각 전력 계통(170)에 병렬로 연결되도록 한다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 각 3단자 스위치(323)의 제1단자(323a)와 제3단자(323c)가 연결된다. 이러한 스위치부(320)의 동작에 따라, 각 양방향 인버터(140)는 고전위 라인(321) 및 저전위 라인(322)에 독립적으로 연결된다.
따라서, 상기 양방향 인버터(140)는 DC 링크(130)의 각각에 동일한 전압이 제공되도록 한다. 즉, 상기 양방향 인버터(140)는 상기 DC 링크(130)의 각각에 상기 전력 계통(170)의 전압이 그대로 제공되도록 한다. 일례로, 상기 전력 계통(170)의 전압이 310V라면, 상기 DC 링크(130)의 각각에는 310V의 전압이 그대로 제공된다. 다르게 설명하면, 배터리(180)의 각 SOC에 관계없이, 상기 DC 링크(130)에는 항상 동일한 전압이 제공된다.
이와 같이 하여, 상기 양방향 컨버터(200)는 상기 DC 링크(130)에 저장된 310V의 전압을 이용하여, 상기 배터리(180)를 충전한다. 예를 들면, 상기 양방향 컨버터(200)는 각 배터리(180)의 SOC가 동일해지도록, 각 배터리(180)를 충전한다. 여기서, 모든 DC 링크(130)의 전압이 동일하므로, 상기 양방향 컨버터(200)의 제어 는 용이하다.
즉, 도 2에 도시된 전원 변환 장치(1000)에서는, DC 링크(130)마다 저장된 전압이 배터리(180)의 SOC에 따라 모두 다름으로써, 각 DC 링크(130)에 연결된 양방향 컨버터(200)의 제어가 복잡해진다. 다르게 설명하면, 양방향 컨버터(200)는 배터리(180)의 SOC뿐만 아니라 DC 링크(130)의 전압도 고려하여 제어되어야 한다. 그러나, 도 5b에 도시된 전원 변환 장치(2000)에서는, DC 링크(130)에 저장된 전압이 배터리(180)의 SOC에 관계없이 모두 동일함으로써, 각 DC 링크(130)에 저장된 전압을 고려하지 않아도 된다. 즉, 양방향 컨버터(200)는 각 배터리(180)의 SOC만을 고려하면 된다. 따라서, 양방향 컨버터(200)의 제어가 용이하다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 신재생 에너지 저장 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 양방향 인버터의 일례를 도시한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치를 도시한 블록도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 전원 변환 장치의 방전 동작 및 충전 동작을 도시한 것이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100; 신재생 에너지 저장 시스템
110; 신재생 에너지 120; 최대 전력점 추종 컨버터
122; 최대 전력 추출부 130; DC 링크
140; 양방향 인버터 150; 부하
160; 계통 연계기 170; 전력 계통
180; 배터리 190; 배터리 모니터링 시스템
200; 양방향 컨버터 210; 통합 제어기
1000,2000; 본 발명에 따른 전원 변환 장치
320; 스위치부 321; 고전위 라인
322; 저전위 라인 323; 3단자 스위치
323a; 제1단자 323b; 제2단자
323c; 제3단자

Claims (20)

  1. 재충전 가능한 다수의 배터리;
    상기 다수의 배터리에 각각 병렬로 연결된 양방향 컨버터;
    상기 양방향 컨버터에 각각 병렬로 연결된 DC 링크;
    상기 DC 링크에 각각 병렬로 연결된 양방향 인버터; 및,
    상기 양방향 인버터에 연결된 전력 계통을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리의 전원이 상기 양방향 컨버터에 의해 변환된 후 상기 DC 링크에 제공되고, 상기 DC 링크의 전원이 상기 양방향 인버터에 의해 변환된 후 상기 전력 계통에 제공됨을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 계통의 전원이 상기 양방향 인버터에 의해 변환된 후 상기 DC 링크에 제공되고, 상기 DC 링크의 전원이 상기 양방향 컨버터에 의해 변환된 후 상기 배터리에 제공됨을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 양방향 컨버터는 상기 배터리의 직류 전원을 다른 레벨의 직류 전원으로 변환하여 상기 DC 링크에 제공하거나, 상기 DC 링크의 직류 전원을 다른 레벨의 직류 전원으로 변환하여 상기 배터리에 제공함을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 양방향 인버터는 상기 DC 링크의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 상기 전력 계통에 제공하거나, 상기 전력 계통의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 상기 DC 링크에 제공함을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 양방향 인버터는 상기 DC 링크의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 상기 전력 계통에 제공하는 캐스케이드 에이치 브리지 멀티레벨 부스트 인버터(cascade H-bridge multilevel boost inverter)인 것을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 양방향 인버터는 상호간 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 양방향 인버터는, 상기 배터리의 충전시, 상기 DC 링크에 상기 전력 계통의 전압보다 작은 전압을 제공함을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 양방향 인버터는, 상기 배터리의 충전시, 상기 DC 링크에 상기 전력 계통의 전압을 상기 DC 링크의 개수로 나눈 값에 대응하는 전압을 제공함을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리는 리튬 이온 배터리 또는 리튬 폴리머 배터리인 것을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 양방향 인버터와 상기 전력 계통 사이에는
    상기 양방향 인버터를 상호간 직렬로 연결하거나, 또는
    상기 양방향 인버터를 상호간 병렬로 연결하는 스위치부가 더 설치된 것을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위치부는
    상기 배터리의 방전시 상기 양방향 인버터를 상호간 직렬로 연결함을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위치부는
    상기 배터리의 충전시 상기 양방향 인버터를 상호간 병렬로 연결함을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위치부는 다수의 3단자 스위치로 이루어진 것을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 3단자 스위치는
    상기 양방향 컨버터에 연결되는 제1단자;
    가장 인접한 다른 양방향 컨버터에 연결되는 제2단자; 및,
    상기 전력 계통의 고전위 라인 또는 상기 전력 계통의 저전위 라인에 연결되 는 제3단자로 이루어진 것을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위치부는
    상기 배터리의 방전시, 가장 인접한 양방향 인버터끼리 직렬로 연결되도록 함을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위치부는
    상기 배터리의 충전시, 양방향 인버터를 각각 상기 전력 계통에 병렬로 연결되도록 함을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위치부는
    상기 배터리의 충전시, 상기 양방향 인버터가 상기 DC 링크의 각각에 동일한 전압이 제공되도록 함을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위치부는
    상기 배터리의 충전시, 상기 양방향 인버터가 상기 배터리의 각 SOC에 관계없이 상기 DC 링크의 각각에 동일한 전압이 제공되도록 함을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위치부는
    상기 배터리 충전시, 상기 양방향 인버터가 상기 DC 링크의 각각에 상기 전력 계통의 전압이 제공되도록 함을 특징으로 하는 신재생 에너지 저장 시스템의 전원 변환 장치.
KR1020090125766A 2009-12-16 2009-12-16 전원 변환 장치 KR101094002B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090125766A KR101094002B1 (ko) 2009-12-16 2009-12-16 전원 변환 장치
US12/819,401 US8482155B2 (en) 2009-12-16 2010-06-21 Power converting device for renewable energy storage system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090125766A KR101094002B1 (ko) 2009-12-16 2009-12-16 전원 변환 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110068690A true KR20110068690A (ko) 2011-06-22
KR101094002B1 KR101094002B1 (ko) 2011-12-15

Family

ID=44142128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090125766A KR101094002B1 (ko) 2009-12-16 2009-12-16 전원 변환 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8482155B2 (ko)
KR (1) KR101094002B1 (ko)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130131602A (ko) * 2012-05-24 2013-12-04 현대모비스 주식회사 스마트 그리드 전기자동차와 이를 이용한 스마트 그리드 시스템
KR101465179B1 (ko) * 2013-04-01 2014-11-25 공주대학교 산학협력단 양방향 ｐｗｍ 인버터를 이용한 에너지 저장 장치
KR20150079256A (ko) * 2013-12-31 2015-07-08 공주대학교 산학협력단 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치
KR20160047933A (ko) * 2014-10-23 2016-05-03 삼성전자주식회사 배터리 충방전 장치
KR20180060027A (ko) * 2016-11-28 2018-06-07 김상현 양방향ac-dc멀티레벨컨버터
KR20200048036A (ko) * 2018-10-29 2020-05-08 한국전기연구원 전력변환장치
KR20240090034A (ko) * 2022-12-12 2024-06-21 주식회사 지엔이피에스 고분자 연료전지를 적용한 전력관리시스템
KR20240090035A (ko) * 2022-12-12 2024-06-21 주식회사 지엔이피에스 고분자 연료전지를 적용한 전력관리시스템
WO2024172510A1 (ko) * 2023-02-15 2024-08-22 엘지이노텍 주식회사 전력변환장치

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI119086B (fi) * 2006-11-06 2008-07-15 Abb Oy Menetelmä ja järjestely tuulivoimalan yhteydessä
US8319471B2 (en) 2006-12-06 2012-11-27 Solaredge, Ltd. Battery power delivery module
US11855231B2 (en) 2006-12-06 2023-12-26 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US11888387B2 (en) 2006-12-06 2024-01-30 Solaredge Technologies Ltd. Safety mechanisms, wake up and shutdown methods in distributed power installations
US8013472B2 (en) 2006-12-06 2011-09-06 Solaredge, Ltd. Method for distributed power harvesting using DC power sources
US11687112B2 (en) 2006-12-06 2023-06-27 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8947194B2 (en) 2009-05-26 2015-02-03 Solaredge Technologies Ltd. Theft detection and prevention in a power generation system
US11735910B2 (en) 2006-12-06 2023-08-22 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
US9418864B2 (en) 2008-01-30 2016-08-16 Infineon Technologies Ag Method of forming a non volatile memory device using wet etching
EP2237403A1 (de) * 2009-03-30 2010-10-06 SMA Solar Technology AG Wechselrichter mit zwei asymmetrischen Brückenschaltungen und einem Freilaufpfad zur Entkopplung von Gleich- und Wechselspannungsseite
US9236790B2 (en) * 2009-10-02 2016-01-12 Panasonic Corporation Power distribution device and power distribution system using same
GB2485527B (en) 2010-11-09 2012-12-19 Solaredge Technologies Ltd Arc detection and prevention in a power generation system
DE102011017597A1 (de) * 2011-04-27 2012-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Energiespeichervorrichtung, umfassend mehrere Speichermodule für elektrische Energie
US11460488B2 (en) 2017-08-14 2022-10-04 Koolbridge Solar, Inc. AC electrical power measurements
US8937822B2 (en) 2011-05-08 2015-01-20 Paul Wilkinson Dent Solar energy conversion and utilization system
US11901810B2 (en) 2011-05-08 2024-02-13 Koolbridge Solar, Inc. Adaptive electrical power distribution panel
WO2012174145A2 (en) * 2011-06-13 2012-12-20 Demand Energy Networks, Inc. Energy systems and energy supply methods
US20130009700A1 (en) * 2011-07-08 2013-01-10 Infineon Technologies Ag Power Converter Circuit with AC Output
WO2013009877A2 (en) * 2011-07-11 2013-01-17 Sinewatts, Inc. Systems and methods for solar photovoltaic energy collection and conversion
US9143056B2 (en) 2011-12-16 2015-09-22 Empower Micro Systems, Inc. Stacked voltage source inverter with separate DC sources
US9099938B2 (en) 2011-12-16 2015-08-04 Empower Micro Systems Bi-directional energy converter with multiple DC sources
EP2608394A1 (de) * 2011-12-19 2013-06-26 Siemens Aktiengesellschaft Stromrichterschaltung
GB2498365A (en) 2012-01-11 2013-07-17 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic module
KR101835662B1 (ko) * 2012-01-17 2018-03-08 인피니언 테크놀로지스 오스트리아 아게 전력 컨버터 회로, 전력 공급 시스템 및 방법
US9478989B2 (en) 2012-01-17 2016-10-25 Infineon Technologies Austria Ag Power converter circuit with AC output
US9484746B2 (en) 2012-01-17 2016-11-01 Infineon Technologies Austria Ag Power converter circuit with AC output
US9461474B2 (en) 2012-01-17 2016-10-04 Infineon Technologies Austria Ag Power converter circuit with AC output
US9425622B2 (en) 2013-01-08 2016-08-23 Infineon Technologies Austria Ag Power converter circuit with AC output and at least one transformer
US9401663B2 (en) 2012-12-21 2016-07-26 Infineon Technologies Austria Ag Power converter circuit with AC output
GB2498790A (en) 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Maximising power in a photovoltaic distributed power system
GB2498791A (en) 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic panel circuitry
US20130234520A1 (en) * 2012-03-07 2013-09-12 Nicole Dierksheide Modular energy portal with ac architecture for harvesting energy from electrical power sources
US9379543B2 (en) * 2012-04-10 2016-06-28 Sol Chip Ltd. Integrated circuit energy harvester
CN102694465B (zh) * 2012-05-28 2014-05-14 清华大学 一种用于级联式换流器的实时均压方法
KR102040063B1 (ko) 2012-06-05 2019-11-06 에스케이이노베이션 주식회사 에너지 저장 장치 및 방법
KR101379343B1 (ko) 2012-07-13 2014-03-31 한국산업기술대학교산학협력단 에너지 저장 시스템，및 에너지 저장 시스템의 제어 방법
CN102957335B (zh) * 2012-11-23 2015-03-18 广东易事特电源股份有限公司 用于并网发电系统的双向储能逆变器
US9548619B2 (en) * 2013-03-14 2017-01-17 Solaredge Technologies Ltd. Method and apparatus for storing and depleting energy
WO2014145756A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Design Flux Technologies, Llc Method and apparatus for creating a dynamically reconfigurable energy storage device
JP6158562B2 (ja) * 2013-04-01 2017-07-05 京セラ株式会社 電力変換装置、制御システム、及び制御方法
US9602025B2 (en) * 2013-07-12 2017-03-21 Infineon Technologies Austria Ag Multiphase power converter circuit and method
KR101500709B1 (ko) * 2013-09-09 2015-03-10 공주대학교 산학협력단 배터리 수명 향상이 가능한 에너지 저장 장치
KR101426359B1 (ko) * 2014-01-17 2014-08-14 주식회사 이온 마이크로 컨버터를 이용한 에너지 저장 시스템
US9923487B2 (en) 2014-04-14 2018-03-20 Tmeic Corporation Hybrid power converter for renewable energy power plant
FR3024926B1 (fr) * 2014-08-14 2016-08-26 Zodiac Aero Electric Systeme d'alimentation de cartes electroniques d'un systeme de distribution electrique
US9762134B2 (en) 2014-09-08 2017-09-12 Infineon Technologies Austria Ag Multi-cell power conversion method and multi-cell power converter
US9584034B2 (en) 2014-09-08 2017-02-28 Infineon Technologies Austria Ag Power converter circuit and method with asymmetrical half bridge
US9929662B2 (en) 2014-09-08 2018-03-27 Infineon Technologies Austria Ag Alternating average power in a multi-cell power converter
US9837921B2 (en) * 2014-09-08 2017-12-05 Infineon Technologies Austria Ag Multi-cell power conversion method and multi-cell power converter
CN104460804A (zh) * 2014-12-11 2015-03-25 无锡市锡容电力电器有限公司 小电流发生装置及包括该装置的无功补偿装置调试系统
US9647548B2 (en) * 2015-03-13 2017-05-09 Infineon Technologies Austria Ag Method for operating a power converter circuit and power converter circuit
US9780591B2 (en) * 2015-04-03 2017-10-03 Schneider Electric It Corporation Adaptive battery pack
US20170063127A1 (en) * 2015-08-26 2017-03-02 The Aes Corporation Battery Backup Capacity Method and System
KR101792824B1 (ko) * 2015-10-29 2017-11-01 삼성중공업 주식회사 양방향 전력변환장치
CN106849201B (zh) * 2015-12-04 2019-09-27 南京南瑞继保电气有限公司 一种statcom系统充电控制方法
KR101799369B1 (ko) * 2016-02-19 2017-11-20 한밭대학교 산학협력단 양방향 컨버터를 이용한 멀티레벨 인버터
DE102016104989A1 (de) * 2016-03-07 2017-09-07 Deutsche Post Ag Zwischenlager für Batterieeinheiten
US11177663B2 (en) 2016-04-05 2021-11-16 Solaredge Technologies Ltd. Chain of power devices
US12057807B2 (en) 2016-04-05 2024-08-06 Solaredge Technologies Ltd. Chain of power devices
CN105720857B (zh) 2016-04-22 2019-12-03 阳光电源股份有限公司 一种级联h桥逆变器及其故障处理方法
CN105978332B (zh) * 2016-05-13 2019-04-16 重庆大学 IPOS四电平Boost变换器及其中点电位平衡控制
CN106253334B (zh) * 2016-08-19 2018-12-28 阳光电源股份有限公司 一种级联型光伏并网逆变器及其控制方法和控制装置
US11084391B2 (en) 2016-10-18 2021-08-10 Nerve Smart Systems, APS Charging station comprising multiple batteries for charging electrical vehicles
US10848098B2 (en) 2016-12-11 2020-11-24 Sandeep Agarwal Smart energy storage system
CN106787929A (zh) * 2016-12-13 2017-05-31 苏州富艾姆工业设备有限公司 一种快控电源系统及控制方法
EP3346541A1 (en) 2017-01-10 2018-07-11 Schneider Electric IT Corporation Cell agnostic battery pack
EP4429064A2 (en) 2018-05-04 2024-09-11 Nextracker LLC Systems and methods of dc power conversion and transmission for solar fields
BR112021018207A2 (pt) 2019-03-18 2021-11-23 Dcbel Inc Sistema de resfriamento para uso em conversores de potência
US11772504B2 (en) * 2019-08-22 2023-10-03 Ioan Sasu Fast rechargeable battery assembly and recharging equipment
US11888342B2 (en) * 2020-05-12 2024-01-30 Monolithic Power Systems, Inc. Bi-directional battery charging circuit with voltage regulation control
US11569668B2 (en) * 2020-07-14 2023-01-31 Igrenenergi, Inc. System and method for dynamic balancing power in a battery pack

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4052657A (en) * 1976-04-22 1977-10-04 Rockwell International Corporation Distribution system for a. c. electrical energy derived from d. c. energy sources
US5373195A (en) 1992-12-23 1994-12-13 General Electric Company Technique for decoupling the energy storage system voltage from the DC link voltage in AC electric drive systems
US6404655B1 (en) * 1999-12-07 2002-06-11 Semikron, Inc. Transformerless 3 phase power inverter
JP2001268800A (ja) * 2000-03-16 2001-09-28 Kawasaki Steel Corp 太陽光発電制御方法及び装置
US6930897B2 (en) * 2001-07-31 2005-08-16 Abb Research Ltd. Fuel cell inverter
JP4641124B2 (ja) * 2001-08-02 2011-03-02 本田技研工業株式会社 多重結合インバータ装置
JP2004180467A (ja) * 2002-11-29 2004-06-24 Hitachi Home & Life Solutions Inc 系統連系形電源システム
WO2004099791A2 (en) * 2003-04-23 2004-11-18 Powertron Eng'g Co., Ltd Diagnosis for expected life of emergency power apparatus
US8067855B2 (en) * 2003-05-06 2011-11-29 Enecsys Limited Power supply circuits
US7248490B2 (en) * 2004-06-17 2007-07-24 Gaia Power Technologies, Inc. Battery and inverter configuration with increased efficiency
US7939968B2 (en) * 2004-08-31 2011-05-10 American Power Conversion Corporation Method and apparatus for providing uninterruptible power
JP2007110857A (ja) 2005-10-17 2007-04-26 Toyota Industries Corp 双方向ｄｃ／ａｃインバータ
KR100693505B1 (ko) 2005-11-17 2007-03-14 현대자동차주식회사 전기 자동차용 디씨 링크의 전압 제어 방법
US7638899B2 (en) * 2006-03-10 2009-12-29 Eaton Corporation Nested redundant uninterruptible power supply apparatus and methods
KR20070101066A (ko) 2006-04-10 2007-10-16 오진석 멀티레벨 인버터 제어회로
JP5208374B2 (ja) * 2006-04-18 2013-06-12 シャープ株式会社 系統連系パワーコンディショナおよび系統連系電源システム
GB0615562D0 (en) * 2006-08-04 2006-09-13 Ceres Power Ltd Power supply control for power
JP5124114B2 (ja) * 2006-08-28 2013-01-23 シャープ株式会社 蓄電機能を有するパワーコンディショナ
TWI320626B (en) * 2006-09-12 2010-02-11 Ablerex Electronics Co Ltd Bidirectional active power conditioner
US8013472B2 (en) * 2006-12-06 2011-09-06 Solaredge, Ltd. Method for distributed power harvesting using DC power sources
US7990117B2 (en) * 2007-07-06 2011-08-02 Northem Power Systems, Inc. Low-loss control of DC-DC converters in an energy storage system
JP2009095099A (ja) 2007-10-04 2009-04-30 Univ Of Ryukyus 永久磁石同期電動機のパルス振幅変調制御装置
FR2923653B1 (fr) * 2007-11-08 2009-11-27 Harald Hauf Procede de fonctionnement et dispositif de commande d'une installation energetique a modules photovoltaiques.
WO2010030957A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-18 Eetrex Incorporated Bi-directional inverter-charger
US8212408B2 (en) * 2008-12-24 2012-07-03 Alencon Acquisition Co., Llc. Collection of electric power from renewable energy sources via high voltage, direct current systems with conversion and supply to an alternating current transmission network
US8008808B2 (en) * 2009-01-16 2011-08-30 Zbb Energy Corporation Method and apparatus for controlling a hybrid power system
US8058752B2 (en) * 2009-02-13 2011-11-15 Miasole Thin-film photovoltaic power element with integrated low-profile high-efficiency DC-DC converter
CN102484364B (zh) * 2009-04-17 2016-04-13 美国国家半导体公司 借助分布式最大功率点跟踪对光伏系统进行过电压保护的系统和方法
JP5449334B2 (ja) * 2009-04-30 2014-03-19 シャープ株式会社 制御装置および制御方法
WO2010130273A1 (en) * 2009-05-12 2010-11-18 Mppc Technology Device to extract maximum power from a solar array and process to carry it out
US8184460B2 (en) * 2009-05-28 2012-05-22 General Electric Company Solar inverter and control method
US8207637B2 (en) * 2009-10-09 2012-06-26 Solarbridge Technologies, Inc. System and apparatus for interconnecting an array of power generating assemblies
US20110090089A1 (en) * 2009-10-15 2011-04-21 Yuhao Luo Method and apparatus for detecting a fault in a solar cell panel and an inverter
KR101084214B1 (ko) * 2009-12-03 2011-11-18 삼성에스디아이 주식회사 계통 연계형 전력 저장 시스템 및 전력 저장 시스템 제어 방법
KR101097260B1 (ko) * 2009-12-15 2011-12-22 삼성에스디아이 주식회사 계통 연계형 전력 저장 시스템 및 전력 저장 시스템 제어 방법
KR101097261B1 (ko) * 2009-12-17 2011-12-22 삼성에스디아이 주식회사 전력 저장 시스템 및 그 제어 방법
KR101193168B1 (ko) * 2010-08-20 2012-10-19 삼성에스디아이 주식회사 전력 저장 시스템, 그 제어방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130131602A (ko) * 2012-05-24 2013-12-04 현대모비스 주식회사 스마트 그리드 전기자동차와 이를 이용한 스마트 그리드 시스템
KR101465179B1 (ko) * 2013-04-01 2014-11-25 공주대학교 산학협력단 양방향 ｐｗｍ 인버터를 이용한 에너지 저장 장치
KR20150079256A (ko) * 2013-12-31 2015-07-08 공주대학교 산학협력단 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치
KR20160047933A (ko) * 2014-10-23 2016-05-03 삼성전자주식회사 배터리 충방전 장치
KR20180060027A (ko) * 2016-11-28 2018-06-07 김상현 양방향ac-dc멀티레벨컨버터
KR20200048036A (ko) * 2018-10-29 2020-05-08 한국전기연구원 전력변환장치
KR20240090034A (ko) * 2022-12-12 2024-06-21 주식회사 지엔이피에스 고분자 연료전지를 적용한 전력관리시스템
KR20240090035A (ko) * 2022-12-12 2024-06-21 주식회사 지엔이피에스 고분자 연료전지를 적용한 전력관리시스템
WO2024172510A1 (ko) * 2023-02-15 2024-08-22 엘지이노텍 주식회사 전력변환장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20110140535A1 (en) 2011-06-16
US8482155B2 (en) 2013-07-09
KR101094002B1 (ko) 2011-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101094002B1 (ko) 전원 변환 장치
KR101084214B1 (ko) 계통 연계형 전력 저장 시스템 및 전력 저장 시스템 제어 방법
KR101097260B1 (ko) 계통 연계형 전력 저장 시스템 및 전력 저장 시스템 제어 방법
KR101146670B1 (ko) 에너지 관리 시스템 및 이의 제어 방법
EP2720358B1 (en) Temperature controlling system and method of battery
KR101698771B1 (ko) 배터리 온도 제어 시스템 및 그 제어 방법
US9293923B2 (en) Energy storage system and controlling method of the same
US20130088900A1 (en) Energy storage system and controlling method of the same
US10298006B2 (en) Energy storage system and method of driving the same
JP2011147329A (ja) 電力保存装置とその動作方法及び電力保存システム
KR101106413B1 (ko) 에너지 저장 시스템의 인버터
CN104247201A (zh) 蓄电系统、以及盒
JP2014146589A (ja) バッテリ温度制御システムおよびその制御方法
KR20140115501A (ko) 배터리 가온 기능을 갖는 전원 변환 장치
KR101688485B1 (ko) 에너지 저장 장치
KR20140115502A (ko) 배터리 가온 기능을 갖는 전원 변환 장치
KR20150085227A (ko) 에너지 저장 시스템 및 그의 제어 방법
KR20140013553A (ko) 하이브리드 발전 시스템
US11233403B2 (en) Grid interconnection system
US20140085935A1 (en) Power conversion device
KR20180106194A (ko) 에너지 저장 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141118

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151120

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161208

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171123

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181122

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190731

Year of fee payment: 9