KR20140086499A - 배터리 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

배터리 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140086499A
KR20140086499A KR1020120157081A KR20120157081A KR20140086499A KR 20140086499 A KR20140086499 A KR 20140086499A KR 1020120157081 A KR1020120157081 A KR 1020120157081A KR 20120157081 A KR20120157081 A KR 20120157081A KR 20140086499 A KR20140086499 A KR 20140086499A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery group
slave power
command value
conversion unit
power conversion
Prior art date
Application number
KR1020120157081A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101905196B1 (ko
Inventor
김태형
김윤현
권병기
김광섭
Original Assignee
주식회사 포스코아이씨티
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 주식회사 포스코아이씨티 filed Critical 주식회사 포스코아이씨티
Priority to KR1020120157081A priority Critical patent/KR101905196B1/ko
Publication of KR20140086499A publication Critical patent/KR20140086499A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101905196B1 publication Critical patent/KR101905196B1/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
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • 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
    • 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
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/10—Flexible AC transmission systems [FACTS]

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)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 배터리 에너지 저장 시스템은, 계통에 연결되어 상기 계통으로부터 제공되는 전력을 배터리 그룹에 저장하거나 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 상기 계통에 제공하고, 상기 계통과 연결이 차단되면 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 부하에 공급하는 마스터 전력 변환부; 및 상기 계통에 연결되어 상기 계통으로부터 제공되는 전력을 배터리 그룹에 저장하거나 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 상기 계통에 제공하고, 상기 계통과 연결이 차단되면 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 상기 부하에 공급하는 슬레이브 전력 변환부를 포함하고, 상기 마스터 전력 변환부는, 상기 부하의 동작에 필요한 전압인 기준 전압을 출력하도록 전압 제어를 수행하고, 상기 슬레이브 전력 변환부가 상기 부하의 동작에 필요한 전류를 공급할 수 있도록 상기 슬레이브 전력 변환부에 기준 전류 지령값을 출력 한다.

Description

배터리 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법{System for storing energy and method for controlling the same}
본 발명은 에너지 저장 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 배터리 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
산업의 발달과 더불어 전력수요가 점차 증대되고 있으며 주야간, 계절간, 일별간 전력 사용량의 격차가 점차 심화되고 있다.
최근에 이러한 이유로 계통의 잉여 전력을 활용하여 피크부하를 삭감하기 위한 많은 기술들이 빠르게 개발되고 있는데, 이러한 기술들 중에서 대표적인 것이 계통의 잉여 전력을 배터리에 저장하거나 계통의 부족 전력을 배터리에서 공급해주는 배터리 에너지 저장 시스템(Battery Energy Storage System)이다.
배터리 에너지 저장 시스템은 야간의 잉여 전력이나 풍력, 태양광 등의 신재생 에너지에서 발전된 잉여 전력을 배터리에 저장하였다가, 피크 부하 또는 계통 사고시 배터리에 저장된 전력을 계통에 공급한다. 이를 통해 신재생 에너지원에 의해 불안정하게 변동되는 계통 전력을 안정화 시키고 최대부하 삭감과 부하 평준화를 달성할 수 있게 된다.
특히, 최근 다양한 신재생 에너지원의 출현으로 인해 부각되고 있는 지능형 전력망(Smart Grid)뿐만 아니라 전기 자동차에도 이러한 배터리 에너지 저장 시스템이 이용될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 배터리 에너지 저장 시스템의 개략적인 형태를 나타내는 블록도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래기술에 따른 배터리 에너지 저장 시스템(10)은 전력관리부(20) 및 배터리 관리부(30)를 포함한다.
전력 관리부(20)(Power Conditioning System: PCS)는 계통(40)에 전력을 공급하거나, 계통(40)으로부터 공급되는 전력을 이용하여 복수 개의 배터리를 충전한다.
전력 관리부(20)는 이를 위해 전력의 충방전을 제어하는 전력변환부(21, 22)(Power Conversion Unit: PCU)를 복수 개 포함한다.
배터리 관리부(30)(Battery Conditioning System: BCS)는 전력 관리부(20)의 제어에 따라 계통(40)에서 인가된 전력을 저장하거나, 충전된 전력을 계통(40)에 제공한다.
배터리 관리부(30)는 이를 위해 전력을 충방전하는 배터리 그룹(31, 32)을 복수 개 포함한다.
그런데, 종래기술에 따르면 배터리 에너지 저장 시스템(10)에서 계통(40)에 이상이 발생한 경우 복수의 전력변환부(21, 22)가 각각 부하(50)에 전력을 공급하게 된다.
이와 같이, 복수의 전력변환부(21, 22)가 독립하여 부하(50)에 전력을 공급하게 되면, 각 전력변환부(21, 22) 사이에 전압 오차로 인해 순환 전류가 발생되어 부하(50)에 정상적인 전력을 공급할 수 없어 문제된다.
또한, 이러한 전압 오차에 의해 전력변환부(21, 22)가 과부하 동작을 하여 문제된다.
또한, 복수의 배터리 그룹(31, 32) 간 SOC(state of charge) 차이가 발생되어 문제된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 계통에 이상이 발생한 경우 복수의 전력변환부에서 순환전류로 인한 손실없이 부하에 전력을 공급할 수 있는 배터리 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 배터리 그룹 간 SOC의 균형을 유지하여 각 배터리의 수명을 균일하게 유지할 수 있는 배터리 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 에너지 저장 시스템은 계통에 연결되어 상기 계통으로부터 제공되는 전력을 배터리 그룹에 저장하거나 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 상기 계통에 제공하고, 상기 계통과 연결이 차단되면 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 부하에 공급하는 마스터 전력 변환부; 및 상기 계통에 연결되어 상기 계통으로부터 제공되는 전력을 배터리 그룹에 저장하거나 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 상기 계통에 제공하고, 상기 계통과 연결이 차단되면 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 상기 부하에 공급하는 슬레이브 전력 변환부를 포함하고, 상기 마스터 전력 변환부는, 상기 부하의 동작에 필요한 전압인 기준 전압을 출력하도록 전압 제어를 수행하고, 상기 슬레이브 전력 변환부가 상기 부하의 동작에 필요한 전류를 공급할 수 있도록 상기 슬레이브 전력 변환부에 기준 전류 지령값을 출력하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 에너지 저장 시스템의 제어 방법은 계통으로부터 제공되는 전력을 배터리 그룹에 저장하거나 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 상기 계통에 제공하는 단계; 상기 계통이 이상 동작하는 경우 상기 계통과 전력 변환부의 연결을 차단하고, 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 부하에 공급하기 위해 마스터 전력 변환부에서 기준 전압을 출력하는 단계; 및 상기 마스터 전력 변환부에서 산출한 기준 전류 지령값에 추종하는 출력 전류를 상기 부하에 공급하기 위해 슬레이브 전력 변환부에서 전류 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 계통에 이상이 발생한 경우 복수의 전력변환부에서 순환전류로 인한 손실 및 과부하 없이 부하에 전력을 공급하므로 안정적으로 부하에 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 부하 단에 부하 전류를 측정하는 센서를 설치할 필요가 없어 비용을 절감하고 시스템을 간단하게 구성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 배터리 그룹의 충전 에너지 잔량을 일정하게 제어할 수 있어 배터리 SOC를 균일하게 유지할 수 있고, 이에 따라 배터리 간 수명을 균일하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 배터리 에너지 저장 시스템의 개략적인 형태를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 에너지 저장 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 에너지 저장 시스템의 회로도를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 에너지 저장 시스템 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
<배터리 에너지 저장 시스템의 일 실시예>
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 에너지 저장 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
일 실시예에 있어서, 이러한 배터리 에너지 저장 시스템(100)(BESS: Battery Energy Storage System)은 잉여 전력이나 풍력, 태양광 등의 신재생 에너지에서 발전된 잉여 전력을 배터리에 저장하였다가, 피크 부하(600) 또는 계통(500) 사고시 배터리에 저장된 전력을 계통(500)에 공급할 수 있다.
배터리 에너지 저장 시스템(100)은 이를 통해 신재생 에너지원에 의해 불안정하게 변동되는 계통(500) 전력을 안정화 시키고 최대부하(600) 삭감과 부하(600) 평준화를 달성할 수 있게 된다.
특히, 최근 다양한 신재생 에너지원의 출현으로 인해 부각되고 있는 지능형 전력망(Smart Grid)뿐만 아니라 전기 자동차에도 이러한 배터리 에너지 저장 시스템(100)이 이용될 수 있다.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 배터리 에너지 저장 시스템(100)은 마스터 전력 변환부(200), 적어도 하나 이상의 슬레이브 전력 변환부(300: 300-1 내지 300-n) 및 배터리 그룹(400) 을 포함한다.
마스터 전력 변환부(200) 및 적어도 하나 이상의 슬레이브 전력 변환부(300: 300-1 내지 300-n)는 각각 배터리 그룹(400)에 연결되어, 계통(500)(500)으로부터 제공되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하거나 배터리 그룹(400)으로부터 제공되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환할 수 있다.
이하, 마스터 전력 변환부(200) 및 적어도 하나 이상의 슬레이브 전력 변환부(300: 300-1 내지 300-n)를 보다 상세하게 설명하기 위해 도 3을 예로 들어 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 에너지 저장 시스템의 회로도를 나타내는 도면이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 일 실시예에 있어서 배터리 에너지 저장 시스템(100)은 마스터 전력 변환부(200) 및 슬레이브 전력 변환부(300)를 포함한다.
마스터 전력 변환부(200)는 계통(500)에 연결되어 상기 계통(500)으로부터 제공되는 전력을 배터리 그룹(400)에 저장하거나 상기 배터리 그룹(400)에 저장된 전력을 상기 계통(500)에 제공하고, 상기 계통(500)과 연결이 차단되면 상기 배터리 그룹(400)에 저장된 전력을 부하(600)에 공급한다.
마스터 전력 변환부(200)는 상기 부하(600)의 동작에 필요한 전압인 기준 전압을 출력하도록 전압 제어를 수행하고, 상기 슬레이브 전력 변환부(300)가 상기 부하(600)의 동작에 필요한 전류를 공급할 수 있도록 상기 슬레이브 전력 변환부(300)에 기준 전류 지령값을 출력한다.
마스터 전력 변환부(200)는 상기 기준 전압을 제어하고, 슬레이브 전력 변환부(300)가 상기 기준 전압에 맞추어 출력 전류를 공급할 수 있도록 한다.
이를 위해 일 실시예에 있어서, 마스터 전력 변환부(200)는 전압 컨트롤러(210), 기준값 생성부(220), 제1 PWM 제어부(230), 및 제1 통신부(240)를 포함한다.
전압 컨트롤러(210)는 배터리 그룹(400)으로부터 입력된 전력을 부하(600)에 전달한다. 이를위해 전압 컨트롤러(210)는 상기 계통(500)에서 출력되던 전압에 상응하는 전압을 기준 전압으로 설정하고, 마스터 전력 변환부(200)에서 상기 기준 전압이 출력될 수 있도록 한다.
일 실시예에 있어서 전압 컨트롤러(210)는 기준 전압이 출력될 수 있도록 제1 PWM 제어부(230)에 제어신호를 인가할 수 있다.
기준값 생성부(220)는 슬레이브 전력 변환부(300)가 출력할 출력 전류에 대한 지령값인 기준 전류 지령값을 산출한다.
기준값 생성부(220)는 상기 슬레이브 전력 변환부(300)가 복수 개 연결된 경우, 상기 슬레이브 전력 변환부(300)에 연결된 배터리 그룹(400)의 충전 에너지 잔량을 비교하여, 상기 충전 에너지 잔량에 비례하는 기준 전류 지령값을 산출한다.
일 실시예에 있어서, 기준값 생성부(220)는 다음 수학식 1과 같이 상기 부하(600)에 공급되어야 하는 전류의 총합을 상기 슬레이브 전력 변환부(300)의 총 개수로 나눈 값에 복수의 상기 슬레이브 전력 변환부(300)에 연결된 배터리 그룹(400)의 충전 에너지 잔량에 비례하는 전류 가중치를 곱하여 상기 기준 전류 지령값을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
이때, I* oM 은 M번째 슬레이브 전력 변환부(300)의 기준 전류 지령값이고, N은 상기 슬레이브 전력 변환부(300)의 총 개수이고,
Figure pat00002
은 상기 부하(600)에 공급되어야 하는 전류의 총합이다.
일 실시예에 있어서, 상기 전류 가중치는, 다음 수학식 2와 같이 n번째 슬레이브 전력 변환부(300)에 연결된 배터리 그룹(400)의 충전 에너지 잔량을 상기 복수의 슬레이브 전력 변환부(300)에 연결된 배터리 그룹(400)의 충전 에너지 잔량의 평균값으로 나누어 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00003
이때,
Figure pat00004
은 n번째 슬레이브 전력 변환부(300)에 연결된 배터리 그룹(400)의 충전 에너지 잔량이고, N은 상기 슬레이브 전력 변환부(300)의 총 개수이고,
Figure pat00005
복수의 슬레이브 전력 변환부(300)에 연결된 배터리 그룹(400)의 충전 에너지 잔량의 평균값이다.
제1 PWM 제어부(230)는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM)를 통하여 상기 기준 전압이 출력되도록 한다.
제1 통신부(240)는 상기 기준 전류 지령값을 상기 슬레이브 전력 변환부(300)에 송신하고, 상기 슬레이브 전력 변환부(300)로부터 상기 슬레이브 전력 변환부(300)에 연결된 배터리 그룹(400)의 충전 에너지 잔량을 수신한다.
슬레이브 전력 변환부(300)는 상기 계통(500)에 연결되어 상기 계통(500)으로부터 제공되는 전력을 배터리 그룹(400)에 저장하거나 상기 배터리 그룹(400)에 저장된 전력을 상기 계통(500)에 제공하고, 상기 계통(500)과 연결이 차단되면 상기 배터리 그룹(400)에 저장된 전력을 상기 부하(600)에 공급한다.
슬레이브 전력 변환부(300)는 상기 마스터 전력 변환부(200)에서 출력하는 상기 기준 전압을 출력하고, 상기 마스터 전력 변환부(200)에서 수신한 상기 기준 전류 지령값에 따른 출력 전류를 상기 부하(600)에 출력하도록 전류를 제어한다.
이를 위해 일 실시예에 있어서, 슬레이브 전력 변환부(300)는 전류 컨트롤러(310), 제2 PWM 제어부(320), 위상 폐회로부(330), 및 제2 통신부(340)를 포함한다.
전류 컨트롤러(310)는 상기 슬레이브 전력 변환부(300)의 출력 전류 및 상기 기준 전류 지령값을 비교하여, 상기 출력 전류가 상기 기준 전류 지령값을 추종하도록 상기 출력 전류를 제어한다.
전류 컨트롤러(310)는 배터리 그룹(400)으로부터 입력된 전력을 부하(600)에 전달하며, 일 실시예에 있어서 전류 컨트롤러(310)는 제2 PWM 제어부(320)에 제어신호를 인가할 수 있다.
제2 PWM 제어부(320)는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM)를 통하여 상기 기준 전류 지령값에 상응하는 출력 전류가 출력되도록 한다.
위상 폐회로부(330)는 상기 슬레이브 전력 변환부(300)의 출력 전압을 피드백하여 상기 출력 전압의 위상차를 보상한다. 위상 폐회로부(330)는 PLL(phase locked loop)를 형성하여 전류 컨트롤러(310)에서 위상 제어를 할 수 있도록 한다.
제2 통신부(340)는 상기 충전 에너지 잔량을 송신하고, 상기 기준 전류 지령값을 수신한다.
다시 도 2를 참조하면, 배터리 그룹(400)은 마스터 전력 변환부(200) 및 슬레이브 전력 변환부(300)에 각각 연결되어 에너지를 충방전한다.
배터리 그룹(400)은 복수의 배터리 랙으로 구성될 수 있으며, 배터리 그룹(400)은 도시하지 않았지만 배터리 그룹(400) 제어부를 통해 복수의 배터리 랙에 저장되는 에너지를 조절할 수 있다.
스위칭 기어는 상기 전력 변환부 및 계통(500)의 연결을 스위칭한다. 일 실시예에 있어서, 스위칭 기어는 계통(500)의 이상이 발생하면 전력 변환부 및 계통(500)의 연결을 차단할 수 있다.
<배터리 에너지 저장 시스템의 제어 방법>
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 에너지 저장 시스템의 제어 방법을 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 에너지 저장 시스템 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2 및 도 4에서 알 수 있듯이, 우선, 계통(500)으로부터 제공되는 전력을 배터리 그룹(400)에 저장하거나 상기 배터리 그룹(400)에 저장된 전력을 상기 계통(500)에 제공한다(S1100).
다음, 상기 계통(500)이 이상 동작하는 경우 상기 계통(500)과 전력 변환부의 연결을 차단한다(S1200).
다음, 상기 배터리 그룹(400)에 저장된 전력을 부하(600)에 공급하기 위해 마스터 전력 변환부(200)에서 기준 전압을 출력한다(S1300).
다음, 상기 슬레이브 전력 변환부(300)의 출력 전류를 측정하여 예측한 상기 부하(600)의 부하(600) 임피던스를 이용하여 상기 기준 전류 지령값을 산출한다.
이때 일 실시예에 있어서, 상기 슬레이브 전력 변환부(300)가 복수 개 연결된 경우, 상기 슬레이브 전력 변환부(300)에 연결된 배터리 그룹(400)의 충전 에너지 잔량의 차이가 줄어들 수 있도록, 상기 충전 에너지 잔량에 비례하는 기준 전류 지령값을 산출하여 상기 복수의 슬레이브 전력 변환부(300)에 송신한다.
다음, 상기 마스터 전력 변환부(200)에서 산출한 기준 전류 지령값에 추종하는 출력 전류를 상기 부하(600)에 공급하기 위해 슬레이브 전력 변환부(300)에서 전류 제어를 수행한다(S1400).
상술한 배터리 에너지 저장 시스템의 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 이용하여 수행될 수 있는 프로그램 형태로도 구현될 수 있는데, 이때 배터리 에너지 저장 시스템의 제어 방법을 수행하기 위한 프로그램은 하드 디스크, CD-ROM, DVD, 롬(ROM), 램, 또는 플래시 메모리와 같은 컴퓨터로 판독할 수 있는 기록 매체에 저장된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 배터리 에너지 저장 시스템 200 마스터 전력 변환부
210 전압 컨트롤러 220 기준값 생성부
230 제1 PWM 제어부 240 제1 통신부
300 슬레이브 전력 변환부 310 전류 컨트롤러
320 제2 PWM 제어부 330 위상 폐회로부
340 제2 통신부 400 배터리 그룹
500 계통 510 스위칭 기어
600 부하

Claims (9)

  1. 계통에 연결되어 상기 계통으로부터 제공되는 전력을 배터리 그룹에 저장하거나 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 상기 계통에 제공하고, 상기 계통과 연결이 차단되면 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 부하에 공급하는 마스터 전력 변환부; 및
    상기 계통에 연결되어 상기 계통으로부터 제공되는 전력을 배터리 그룹에 저장하거나 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 상기 계통에 제공하고, 상기 계통과 연결이 차단되면 상기 배터리 그룹에 저장된 전력을 상기 부하에 공급하는 슬레이브 전력 변환부를 포함하고,
    상기 마스터 전력 변환부는,
    상기 부하의 동작에 필요한 전압인 기준 전압을 출력하도록 전압 제어를 수행하고, 상기 슬레이브 전력 변환부가 상기 부하의 동작에 필요한 전류를 공급할 수 있도록 상기 슬레이브 전력 변환부에 기준 전류 지령값을 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 에너지 저장 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 전력 변환부는,
    상기 슬레이브 전력 변환부가 복수 개 연결된 경우, 상기 슬레이브 전력 변환부에 연결된 배터리 그룹의 충전 에너지 잔량을 비교하여, 상기 충전 에너지 잔량에 비례하는 기준 전류 지령값을 산출하는 전류 지령값 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 에너지 저장 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 전력 변환부는,
    상기 부하에 공급되어야 하는 전류의 총합을 상기 슬레이브 전력 변환부의 총 개수로 나눈 값에 복수의 상기 슬레이브 전력 변환부에 연결된 배터리 그룹의 충전 에너지 잔량에 비례하는 전류 가중치를 곱하여 상기 기준 전류 지령값을 산출하는 전류 지령값 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 에너지 저장 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전류 가중치는,
    n번째 슬레이브 전력 변환부에 연결된 배터리 그룹의 충전 에너지 잔량을 상기 복수의 슬레이브 전력 변환부에 연결된 배터리 그룹의 충전 에너지 잔량의 평균값으로 나누어 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 에너지 저장 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 슬레이브 전력 변환부는 상기 슬레이브 전력 변환부의 출력 전류 및 상기 기준 전류 지령값을 비교하여, 상기 출력 전류가 상기 기준 전류 지령값을 추종하도록 상기 출력 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 에너지 저장 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 슬레이브 전력 변환부는 상기 마스터 전력 변환부에서 출력하는 상기 기준 전압을 출력하고, 상기 마스터 전력 변환부에서 수신한 상기 기준 전류 지령값에 따른 출력 전류를 상기 부하에 출력하도록 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 에너지 저장 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 전력 변환부는,
    펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM)를 통하여 상기 기준 전압이 출력되도록 하는 제1 PWM 제어부를 포함하고,
    상기 슬레이브 전력 변환부는,
    펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM)를 통하여 상기 기준 전류 지령값에 상응하는 출력 전류가 출력되도록 하는 제2 PWM 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 에너지 저장 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 전력 변환부는,
    상기 기준 전류 지령값을 상기 슬레이브 전력 변환부에 송신하고, 상기 슬레이브 전력 변환부로부터 상기 슬레이브 전력 변환부에 연결된 배터리 그룹의 충전 에너지 잔량을 수신하는 제1 통신부를 포함하고,
    상기 슬레이브 전력 변환부는,
    상기 충전 에너지 잔량을 송신하고, 상기 기준 전류 지령값을 수신하는 제2 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 에너지 저장 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 슬레이브 전력 변환부는,
    상기 슬레이브 전력 변환부의 출력 전압을 피드백하여 상기 출력 전압의 위상차를 보상하는 위상 폐회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 에너지 저장 시스템.
KR1020120157081A 2012-12-28 2012-12-28 배터리 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법 KR101905196B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120157081A KR101905196B1 (ko) 2012-12-28 2012-12-28 배터리 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120157081A KR101905196B1 (ko) 2012-12-28 2012-12-28 배터리 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140086499A true KR20140086499A (ko) 2014-07-08
KR101905196B1 KR101905196B1 (ko) 2018-10-05

Family

ID=51735770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120157081A KR101905196B1 (ko) 2012-12-28 2012-12-28 배터리 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101905196B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160108755A (ko) * 2015-03-06 2016-09-20 성균관대학교산학협력단 분산된 배터리 전력 저장 장치들을 위한 협조 제어 방법 및 협조 제어 시스템
US9866054B2 (en) 2015-02-11 2018-01-09 Lsis Co., Ltd. Charging controlling device
CN113315120A (zh) * 2021-05-13 2021-08-27 苏州美恩斯电子科技有限公司 一种扁平式控制方式实现多机并机的方法
WO2023048388A1 (ko) * 2021-09-24 2023-03-30 주식회사 엘지에너지솔루션 비상발전기능을 갖는 배터리 교체 스테이션

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100625482B1 (ko) * 2004-12-15 2006-09-20 이화전기공업 주식회사 3상 무정전 전원장치의 병렬 동작에 있어서 ｐｗｍ 동기화방법 및 그 장치
KR100906907B1 (ko) * 2006-10-10 2009-07-08 현대자동차주식회사 자동차 배터리 관리 시스템
JP2010136574A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Toyota Motor Corp 電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに電源システムの制御方法
JP2011034964A (ja) * 2009-08-03 2011-02-17 Samsung Sdi Co Ltd バッテリーｉｄ設定システム及びその駆動方法
KR101206362B1 (ko) * 2010-11-19 2012-11-30 주식회사 포스코아이씨티 배터리 에너지 저장 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100625482B1 (ko) * 2004-12-15 2006-09-20 이화전기공업 주식회사 3상 무정전 전원장치의 병렬 동작에 있어서 ｐｗｍ 동기화방법 및 그 장치
KR100906907B1 (ko) * 2006-10-10 2009-07-08 현대자동차주식회사 자동차 배터리 관리 시스템
JP2010136574A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Toyota Motor Corp 電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに電源システムの制御方法
JP2011034964A (ja) * 2009-08-03 2011-02-17 Samsung Sdi Co Ltd バッテリーｉｄ設定システム及びその駆動方法
KR101206362B1 (ko) * 2010-11-19 2012-11-30 주식회사 포스코아이씨티 배터리 에너지 저장 시스템

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9866054B2 (en) 2015-02-11 2018-01-09 Lsis Co., Ltd. Charging controlling device
KR20160108755A (ko) * 2015-03-06 2016-09-20 성균관대학교산학협력단 분산된 배터리 전력 저장 장치들을 위한 협조 제어 방법 및 협조 제어 시스템
CN113315120A (zh) * 2021-05-13 2021-08-27 苏州美恩斯电子科技有限公司 一种扁平式控制方式实现多机并机的方法
WO2023048388A1 (ko) * 2021-09-24 2023-03-30 주식회사 엘지에너지솔루션 비상발전기능을 갖는 배터리 교체 스테이션

Also Published As

Publication number Publication date
KR101905196B1 (ko) 2018-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10464441B2 (en) Charging facility and energy management method for charging facility
US9071056B2 (en) Apparatus and method for managing battery cell, and energy storage system
JP6238107B2 (ja) 蓄電池の管理システム
KR102400502B1 (ko) 에너지 저장 시스템
EP2400621A2 (en) Energy storage system and method of controlling the same
KR101818168B1 (ko) 배터리 관리 장치 및 배터리 에너지 저장 시스템
KR20130099022A (ko) 에너지 저장 시스템용 전력 변환 시스템 및 이의 제어방법
KR20200048913A (ko) 폐배터리 기반의 독립형 가정용 에너지 저장 시스템
KR101905196B1 (ko) 배터리 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법
KR20170092976A (ko) 독립형 마이크로그리드의 안정적인 운영을 위한 충전 상태 기반의 드룹 제어 방법 및 장치
US9502903B2 (en) Energy management systems and methods
KR20150106694A (ko) 에너지 저장 시스템과 그의 구동방법
KR102243021B1 (ko) 하이브리드 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법
KR20180090673A (ko) 하이브리드 에너지 저장 시스템
KR101634012B1 (ko) 배터리 랙간 불평형 제어가 가능한 배터리 조절 장치 및 배터리 랙간 불평형 제어 방법
KR20180062795A (ko) 마이크로 그리드 운영 시스템
JP2016116404A (ja) 交流電源装置の出力電力制御方法及び交流電源装置
KR101549313B1 (ko) 배터리 에너지 저장 시스템 및 배터리 에너지 저장 시스템의 운전 방법
KR102133558B1 (ko) 팬을 이용한 셀 밸런싱 장치 및 방법
KR101299269B1 (ko) 배터리 에너지 저장 시스템
Choi et al. Control design of coordinated droop control for hybrid AC/DC microgrid considering distributed generation characteristics
KR20150094407A (ko) 에너지 저장 시스템과 그의 구동방법
WO2011118771A1 (ja) 充放電システム
de Carvalho Neto et al. One Cycle Control applied to a stand-alone photovoltaic system for DC microgrid applications
CN109962483B (zh) 蓄电池系统和蓄电池系统的控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right