KR20150079256A - 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치 - Google Patents

고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150079256A
KR20150079256A KR1020130169349A KR20130169349A KR20150079256A KR 20150079256 A KR20150079256 A KR 20150079256A KR 1020130169349 A KR1020130169349 A KR 1020130169349A KR 20130169349 A KR20130169349 A KR 20130169349A KR 20150079256 A KR20150079256 A KR 20150079256A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
input
battery
pwm inverter
output terminal
power
Prior art date
Application number
KR1020130169349A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101587333B1 (ko
Inventor
김효성
Original Assignee
공주대학교 산학협력단
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 공주대학교 산학협력단 filed Critical 공주대학교 산학협력단
Priority to KR1020130169349A priority Critical patent/KR101587333B1/ko
Publication of KR20150079256A publication Critical patent/KR20150079256A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101587333B1 publication Critical patent/KR101587333B1/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
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • 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
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • 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
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • 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
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • 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
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

복수의 배터리 셀에 대한 셀 평형회로를 별도로 구비하지 않고서도 셀 불평형의 문제를 해소함으로써 배터리의 수명을 현저하게 향상시킬 수 있으며, 안정적이며 신뢰성 있는 충방전 운전이 가능한 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치가 개시된다. 상기 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치는, 상호 직렬 연결된 사전 설정된 개수의 배터리 셀을 각각 포함하며 각각이 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩; 상기 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 전체 연결구조에 연결된 직류측 입출력단 및 교류 전원에 연결된 교류측 입출력단을 포함하며, 상기 배터리 팩으로부터 입력된 직류 전력을 입력 받아 교류 전력으로 변환하고, 상기 계통으로부터 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 양방향 PWM 인버터; 및 상기 복수의 배터리 팩에 각각 연결된 제1 입출력단 및 상기 양방향 PWM 인버터 측에 연결된 제2 입출력단을 갖는 복수의 절연형 직류-직류 컨버터를 포함하며, 상기 복수의 절연형 직류-직류 컨버터 각각의 제2 입출력단은 상기 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단에 상호 병렬 연결된다.

Description

고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치{HIGH RELIABEL BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEM}
본 발명은 에너지 저장 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 배터리 셀에 대한 셀 평형회로를 별도로 구비하지 않고서도 셀 불평형의 문제를 해소함으로써 배터리의 수명을 현저하게 향상시킬 수 있으며, 안정적이며 신뢰성 있는 충방전 운전이 가능한 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치에 관한 것이다.
일반적으로, PWM(Pulse Width Modulation) 인버터를 이용한 에너지 저장 장치(Energy Storage System: ESS)는, 계통의 전원이 공급되는 동안에는 배터리에 전기에너지를 저장하고, 계통의 전원이 공급되지 못하는 상황이 발생하였을 때 인버터를 통하여 부하에 안정된 전원을 공급하는 장치이다.
도 1은 통상적인 에너지 저장 장치를 도시한다. 도 1에 도시된 에너지 저장 장치는 배터리(11)와 양방향 PWM 인버터(12) 및 상용 주파수 대역(예를 들어, 60 Hz)의 변압기(21)를 포함하여 구성될 수 있다. 배터리(11)는 상호 직렬 연결된 다수의 배터리 셀을 포함하는 구조를 가질 수 있으며, 양방향 PWM 인버터(12)로부터 직류 전력을 제공받아 저장할 수 있다.
양방향 PWM 인버터(Bidirectional PWM Inverter)(12)는 교류측과 직류측 간의 양쪽 방향의 전력 흐름을 통하여 배터리의 충전과 방전이 가능하도록 하는 전력변환기(PCS; Power Conditioning System)로서, 배터리(12)로부터 제공받은 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 계통측으로 제공하거나 계통의 교류 전력을 직류로 변환하여 배터리(11)로 제공함으로써 배터리(11)를 충전되게 할 수 있다.
상용 주파수 대역의 변압기(21)는 양방향 PWM 인버터(12)와 계통 사이에 마련되어 배터리(11)와 계통을 절연할 수 있다.
이러한 통상적인 양방향 PWM 인버터를 이용한 에너지 저장 장치는 선행기술문헌인 한국공개특허 제10-2011-0054041호에 상세하게 개시된다.
일반적으로, 에너지 저장 장치는 크게 두 가지 모드로 운전되고 있다.
두 가지 운전 모드 중 하나는 전압 제어 운전으로서, 계통으로부터 전원이 제공되지 않을 때, 부하에 안정된 전원을 공급하기 위한 모드이다. 전압 제어 운전 모드에서는, 독립운전을 위하여 계통과의 연결을 차단하고 전력 변환기(PCS)인 양방향 PWM 인버터(12)를 사용하여 배터리(11)에 저장된 직류 전력을 교류로 변환하여 부하 측에 공급한다. 전압 제어 운전 모드에서는 부하 측에 안정된 교류 전압을 제공하기 위해, 배터리의 직류 전력을 교류로 변환하여 부하로 제공하는 양방향 PWM 인버터(12)의 부하 측 교류 전압과 사전 설정된 기준 전압을 비교하여 일정한 크기의 교류 전압이 부하에 제공될 수 있도록 PWM 인버터를 제어한다.
다른 하나의 운전 모드는 전류 제어 운전으로서, 계통의 전원이 정상적으로 공급되는 상황에서 계통의 전력을 공급받아 배터리(11)를 충전한다든지, 역으로 계통에 전류를 주입하여 전력을 판매하는 경우에 적용되는 모드이다. 전류 제어 운전 모드에서는, 배터리(11)의 충전을 위하여 배터리(11)로 안정된 직류 전류를 제공하기 위해, 양방향성 PWM 인버터(12)의 배터리측 전류와 사전 설정된 기준 직류전류를 비교하여 일정한 크기의 직류 전류가 배터리로 제공될 수 있도록 양방향 PWM 인버터(12)를 제어한다.
일반적인 에너지 저장 장치는 계통과 배터리(11)의 절연을 위해 상용 주파수 대역에서 동작하는 변압기(21)를 채용한다. 상용 주파수 대역과 같은 저주파수에서 동작하는 변압기(21)는 배터리와 계통 사이의 전기적 절연이 우수한 반면에 무게나 부피가 상당히 크고, 소형화에 불리한 문제점이 있다.
한편, 에너지 저장 장치에 적용되는 충전용 배터리(11)는 에너지 저장 장치의 중요한 부분중의 하나이며 전력 변환기(PCS)인 양방향 PWM 인버터의 직류측 전압을 관장한다.
일반적으로, 에너지 저장 장치에 적용되는 충전용 배터리는 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리를 통상 배터리 팩(Battery Pack)이라 지칭한다.
배터리 팩으로 구현된 배터리(11) 내에서 직렬로 연결된 배터리 셀들은 시간이 경과하면서 내부저항, 충방전 용량 등의 편차가 발생하게 되어 문제를 일으킨다. 예를 들어, 충전시 충전용량이 감소한 일부 셀이 조기에 과충전 상태에 이르러 과열되면 전체 배터리 팩이 화재 및 폭발의 위험한 상황에 빠지게 된다. 또한, 일부 셀 들의 내부저항이 증가하게 되면 충전시 충분히 충전되지 않았음에도 불구하고 배터리(11) 전체의 전압이 높이 상승함으로써 충전이 중단되어 전체 배터리의 충전부족 현상이 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 통상적으로 다수의 배터리 셀로 구현된 배터리에는 셀 평형회로(Cell balancing circuit)가 적용된다. 셀 평형회로는 복수의 배터리 셀 각각 전압을 검출하여 상호 비교하고 전체 배터리 셀의 전압을 상호 동일하게 유지하도록 제어하는 회로이다. 셀 평형회로에 적용되는 셀 평형 기법은 수동형(Passive) 방식과 능동형(Active) 방식이 있다. 수동형 방식의 셀 평형 방법은 과충전된 셀의 전하를 저항을 통하여 소비시킴으로써 셀간의 평형을 맞추어주는 방식이고, 능동형 방식의 셀 평형 방법은 부족 충전된 셀에 더 많은 전류를 공급하여 셀 간의 평형을 맞추어 주는 방식이다.
에너지 저장 장치와 같이 용량이 상대적으로 큰 배터리를 사용하는 경우 능동형 방식을 채용하는 것이 바람직하지만 전력변환기의 부피와 중량이 증가하고 가격이 상승한다는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2011-0054041호
본 발명은, 복수의 배터리 셀에 대한 셀 평형회로를 별도로 구비하지 않고서도 셀 불평형의 문제를 해소함으로써 배터리의 수명을 현저하게 향상시킬 수 있으며, 안정적이며 신뢰성 있는 충방전 운전이 가능한 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,
상호 직렬 연결된 사전 설정된 개수의 배터리 셀을 각각 포함하며 각각이 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩;
상기 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 전체 연결구조에 연결된 직류측 입출력단 및 교류 전원에 연결된 교류측 입출력단을 포함하며, 상기 배터리 팩으로부터 입력된 직류 전력을 입력 받아 교류 전력으로 변환하고, 상기 계통으로부터 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 양방향 PWM 인버터; 및
상기 복수의 배터리 팩에 각각 연결된 제1 입출력단 및 상기 양방향 PWM 인버터 측에 연결된 제2 입출력단을 갖는 복수의 절연형 직류-직류 컨버터를 포함하며,
상기 복수의 절연형 직류-직류 컨버터 각각의 제2 입출력단은 상기 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단에 상호 병렬 연결된 것을 특징으로 하는 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 배터리 셀의 개수는, 상호 직렬 연결된 배터리 셀 간의 셀 불평형 현상을 발생시키지 않는 개수로 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 복수의 배터리 팩 각각과 그에 연결된 상기 복수의 고주파 링크형 직류-직류 컨버터 각각은 하나의 모듈로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 상기 양방향 PWM 인버터의 교류측 입출력단의 전압과 전류 및 직류측 입출력단의 전압과 전압을 감시하여 충방전 운전을 선택 결정하는 호스트 제어부; 및 상기 복수의 절연형 직류-직류 컨버터 각각마다 하나씩 구비되어, 상기 호스트 제어부의 결정에 따라 상기 복수의 절연형 직류-직류 컨버터의 충방전 동작을 제어하고, 상기 배터리 팩의 전압 및 전류를 감시하고 상기 호스트 제어부로 보고하는 하위 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 호스트 제어부는, 상기 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단에서 출력되는 직류 전압을 상호 직렬 연결된 상기 복수의 배터리 팩 전체 전압보다 높게 결정하여 상기 배터리 팩의 충전 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 전체 연결구조에 애노드가 연결되고 상기 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단에 캐소드가 연결된 다이오드를 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명은,
상호 직렬 연결된 사전 설정된 개수의 배터리 셀을 각각 포함하며 각각이 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩;
상기 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 전체 연결구조에 연결된 직류측 입출력단 및 교류 전원에 연결된 교류측 입출력단을 포함하며, 상기 배터리 팩으로부터 입력된 직류 전력을 입력 받아 교류 전력으로 변환하고, 상기 계통으로부터 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 양방향 PWM 인버터;
상기 복수의 배터리 팩에 각각 연결된 제1 입출력단 및 상기 양방향 PWM 인버터 측에 연결된 제2 입출력단을 갖는 복수의 절연형 직류-직류 컨버터; 및
상기 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 전체 연결구조에 애노드가 연결되고 상기 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단에 캐소드가 연결된 다이오드를 포함하며,
상기 복수의 절연형 직류-직류 컨버터 각각의 제2 입출력단은 상기 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단에 상호 병렬 연결된 것을 특징으로 하는 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 우수한 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 종래의 단일 전력 변환 구조를 사용하는 경우 하나의 배터리 팩 내에서 상호 직렬 연결된 다수의 배터리 셀 중 한 개가 고장날 확률은 복수의 에너지 저장 모듈로 분할한 것에 비해 매우 높다. 즉, 직렬 연결된 배터리 셀의 개수가 증가할수록 고장의 확률이 높아진다. 본 발명에 따르면, 하나의 배터리 팩에 상호 직렬 연결되는 배터리의 수를 종래에 비해 감소시켜 배터리 고장의 확률을 현저하게 감소시킬 수 있다.
둘째로, 본 발명에 따르면, 배터리 셀의 고장을 감시하기가 용이하다. 예를 들어 60개의 직렬 연결된 배터리 팩을 통합적으로 감시하는 것 보다는 2~3개의 소규모로 직렬 연결된 배터리 팩을 감시하는 것이 훨씬 용이하고 정확할 수 있다.
셋째로, 본 발명에 다르면, 보수유지가 간편하고 비용이 적게 든다. 종래의 에너지 저장 장치에서는 하나의 배터리 셀이 고장날 경우 배터리 팩 전체를 교체하여야 하지만, 본 발명의 일 실시형태는 고장이 발생한 배터리 셀을 갖는 배터리 팩 또는 에너지 저장 모듈만 교체하면 되기 때문에 배터리 교체비용이 적게 들고, 교체과정이 간단하여 보수유지 비용이 적게 발생한다. 더욱이 표준화된 에너지 저장 모듈을 사용하게 되면, 운전 중에도 고장난 에너지 저장 모듈 핫스와프(hot-swap) 방식으로 간단히 교체할 수 있다.
넷째로, 본 발명에 따르면, 셀 평형 회로가 따로 필요 없으므로 전체 시스템의 에너지효율이 높아지고, 제품의 무게, 크기 및 제조원가가 감소한다.
다섯째로, 본 발명에 따르면, 고장감내(FRT: Fault ride Through) 운전이 가능하다. 예를 들어, 복수의 배터리 셀 중 하나의 배터리 셀이 고장 나는 경우, 해당 배터리 셀을 사용하는 배터리 팩과 그에 연결된 절연형 직류-직류 컨버터만 정지시키고 교류 측을 바이패스 시킴으로써 고장 중에도 연속적인 운전이 가능하다. 고장난 에너지 저장 모듈은 시간적 여유를 확보하고 추후에 교체 가능하다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시형태는 비상상황에서의 대처능력이 향상시킬 수 있다.
여섯째로, 본 발명에 따르면, 급속충전을 필요로 하는 경우에 양방향 PWM 컨버터의 직류측 입출력단의 전압의 크기를 증가시켜 전체 배터리부에 공통적으로 공급되는 전류(ibatt_0)를 발생시킴으로써 배터리부 전체의 충전시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 방전 운전시, 배터리부는 전체 배터리팩이 직렬 연결된 상태로 양방향PWM 인버터의 직류측 입출력단에 연결되므로 양방향 PWM 인버터의 직류측에 요구되는 높은 직류전압을 공급할 수 있다. 또한, 방전 운전시에 절연형 직류-직류 컨버터는 역방향 운전을 하여 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단의 전압을 안정되게 유지하게 할 수 있다.
도 1은 통상적인 배터리 에너지 저장 장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치의 회로도이다.
도 3는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치의 회로도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치의 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치는, 복수의 배터리 팩(111)을 포함하는 배터리부(11)와, 복수의 배터리 팩(111) 각각에 연결된 복수의 절연형 직류-직류 컨버터(13)와, 배터리부(11) 및 절연형 직류-직류 컨버터(13)와 전기적으로 연결된 양방향 PWM 인버터부(12)를 포함하여 구성될 수 있다.
배터리부(11)에 포함된 복수의 배터리 팩(111) 각각은 전기 에너지를 저장하기 위한 요소로서, 사전 설정된 개수의 상호 직렬 연결된 배터리 셀을 포함할 수 있다. 복수의 배터리 팩(11) 각각은 양방향 PWM 인버터(12)로부터 변환된 직류 전력을 제공받아 충전되거나, 방전됨으로써 양방향 PWM 인버터(12)로 직류 전력을 제공하여 계통 또는 부하로 전력을 제공하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 배터리부(11)는, 셀 평형 회로(Cell Balancing Circuit)가 요구되는 상호 직렬 연결된 다수의 배터리 셀을 포함하는 단일 배터리 팩의 형태가 아니라, 복수의 배터리 팩(111)으로 분리된 형태로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩(111)은 단일 배터리 셀 또는 사전 설정된 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 복수의 배터리 팩(111) 각각에 포함된 배터리 셀의 개수는, 셀 평형 회로를 이용하여 통상의 셀 평형 기법을 적용할 필요가 없이 셀 불평형의 문제가 발생하지 않는 적은 개수(예를 들어, 2 내지 3 개)의 배터리 셀을 포함하도록 구현될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시형태는, 셀 평형회로를 필요로 하지 않는 매우 적은 개수의 배터리 셀을 포함하는 다수의 배터리 팩(111)으로 전체 배터리부(11)를 구현함으로써, 셀 불평형의 문제가 거의 발생하지 않으며, 하나의 배터리 팩(111) 내의 2 내지 3 개의 배터리 셀 중에 한 개의 셀에 문제가 발생하더라도 직류링크측 전압을 실시간으로 감시함으로써 사고가 악화되는 것을 간단히 예방할 수 있다. 또한, 각 배터리 팩(111)은 독립적으로 동작하므로, 배터리에 고장이 발생하는 경우 문제가 되는 배터리 팩만 운전 중에 교체함으로써 전체 배터리를 교환할 필요가 없어서 보수 유지가 간단하고 보수 유지에 따른 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 복수의 배터리 팩(111) 각각은 상호 직렬연결될 수 있다.
복수의 절연형 직류-직류 컨버터(13)는, 양방향으로 직류-직류 변환이 가능한 컨버터로서 배터리 팩(111) 각각에 연결되는 입출력단과 양방향 PWM 인버터(12) 측에 연결되는 입출력단을 가질 수 있다.
절연형 직류-직류 컨버터(13)는 배터리 팩(111)에 연결된 입출력단과 양방향 PWM 인버터(12) 측에 연결되는 입출력단이 상호 절연되도록 구현된 직류-직류 컨버터로서 그 내부에 양쪽 입출력단을 절연시킬 수 있는 트랜스포머를 포함하는 회로구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 절연형 직류-직류 컨버터(13)는 양 입출력단에 각각 연결되어 풀 브릿지 스위칭 되는 스위칭 소자를 포함한 두 개의 양방향 직류-교류 변환부 두 개의 양방향 직류-교류 변환부를 상호 전자기적을 연결하는 고주파 트랜스포머를 포함하는 고주파 링크형 직류-직류 컨버터로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 하나의 배터리 팩(111)과 그에 연결된 하나의 절연형 직류-직류 컨버터(13)는 하나의 에너지 저장 모듈로 구현될 수 있다. 즉, 셀 불평형의 문제가 발생하지 않는 개수의 배터리 셀을 포함하는 하나의 배터리 팩(111)과 그에 연결된 하나의 절연형 직류-직류 컨버터(13)가 실제 구현된 에너지 저장 장치에서 모듈의 형태로 구비될 수 있다. 하나의 배터리 팩 및 하나의 절연형 직류-직류 컨버터가 에너지 저장 모듈로 구현되는 경우, 에너지 저장 모듈이 독립적으로 동작하므로, 배터리에 문제가 발생하는 경우 문제가 되는 에너지 저장 모듈만 운전 중에 교체함으로써 전체 배터리를 교환할 필요가 없게 되므로 보수유지가 간단하고 비용이 절감될 뿐만 아니라 에너지 저장 시스템의 동작을 계속 유지시킨 상태에서 보수가 가능하게 된다.
도 2에 도시된 실시형태에서, 복수의 절연형 직류-직류 컨버터(13)의 양방향 PWM 인버터(12) 측 입출력단은 상호 병렬 연결된 회로구조를 형성하며, 이러한 병렬 연결된 회로구조가 양방향 PWM 인버터(12)의 직류측 입출력단에 연결된다. 즉, 복수의 절연형 직류-직류 컨버터(13)의 양방향 PWM 인버터(12) 측 입출력단 각각이 양방향 PWM 인버터(12)의 직류측 입출력단에 각각 개별 연결된 구조를 형성할 수 있다.
이러한 병렬 연결된 회로 구조는 양방향 PWM 인버터(12)의 전류용량이 큰 경우, 복수의 배터리 팩(111) 각각과 그에 연결된 절연형 직류-직류 컨버터(13) 각각으로 구성된 에너지 저장 모듈으로 전류를 분배하여 제공할 수 있어, 높은 전류의 공급이 가능해진다. 이 경우, 각 에너지 저장 모듈에 포함된 절연형 직류-직류 컨버터(13)의 입출력 간의 전압레벨은 그 내부에 포함된 절연용 변압기의 권선비로 조정할 수 있다.
양방향 PWM 인버터(12)는 교류측과 직류측 간의 양쪽 방향의 전력 흐름을 통하여 배터리의 충전과 방전이 가능하도록 하는 전력변환기이다.즉, 양방향 PWM 인버터(12)는 배터리부(11)부터 직류 전력을 제공받아 교류 전력으로 변환하여 계통 또는 부하로 제공하고, 계통으로부터 교류 전력을 제공받아 배터리(11)로 제공함으로써 배터리(11)의 충전이 가능하게 한다. 양방향 PWM 인버터(12)는 풀 브릿지 스위칭 되는 스위칭 소자(SW1 내지 SW4)의 PWM 제어를 통해 계통으로부터 입력되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 직류 측(배터리부 측)으로 출력하고, 직류 측으로부터 입력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 계통 또는 교류 전력으로 동작하는 부하로 출력한다.
이에 더하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치는 양방향 PWM 인버터(12)와 계통 사이에 연결된 LC 필터(14)를 더 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 실시형태에서, 각각이 절연형 직류-직류 컨버터(13)에 연결되고 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩(111)을 포함하는 배터리부(11)는 양방향 PWM 인버터(12)의 직류 측 입출력단에 직접 연결될 수 있다. 즉, 패터리팩(111) 각각은 절연형 직류-직류 컨버터(13)를 통해 양방향 PWM 인버터(12)의 직류 측 입출력단에 연결됨과 동시에, 전체 배터리부(11)가 양방향 PWM 인버터(12)의 직류 측 입출력단에 직접 연결되는 회로 연결 구조를 형성할 수 있다.
도 2에 도시된 회로 연결 구조에서, 배터리부(11)를 충전하는 충전 운전 시, 양방향 PWM 인버터(12)는 계통과 같은 교류 전원으로부터 교류전력을 입력 받아 직류측 입출력단에서 출력되는 직류 전압을 일정하게 제어하여 배터리부(11)를 충전하기 위한 전원으로 공급한다. 이 때, 양방향 PWM 컨버터(12)의 직류측 입출력단의 전압의 크기는 배터리부(11) 전체의 전압과 같거나 커야 한다. 양방향 PWM 컨버터의 직류측 입출력단의 전압의 크기가 배터리부(11) 전체의 전압과 같은 경우에 전체 배터리부(11)에 공통적으로 공급되는 전류(ibatt_0)는 흐르지 않는다. 그러나 양방향 PWM 컨버터(12)의 직류측 입출력단의 전압 크기가 배터리부(11) 전체의 전압보다 큰 경우는 전체 배터리부(11)에 공통적으로 공급되는 전류(ibatt_0)가 존재하게 되며, 각 배터리팩(111)에 접속되어있는 절연형 직류-직류 컨버터(13)의 충전전류와 전체 배터리부(11)에 공통적으로 공급되는 전류(ibatt_0)가 합산된 전류가 각 배터리팩(111)의 실제 충전전류가 된다. 예를 들어, 배터리팩(111)을 충전하기 위한 시간적 여유가 있을 때는 전체 배터리부(11)에 공통적으로 공급되는 전류(ibatt_0)를 0(zero)로 하고 절연형 DC/DC 컨버터(13)만를 통해서 각 배터리 팩(111)을 충전하고, 급속충전을 필요로 하는 경우에는 양방향 PWM 컨버터(12)의 직류측 입출력단의 전압의 크기를 증가시켜 전체 배터리부(11)에 공통적으로 공급되는 전류(ibatt_0)를 발생시킴으로써 배터리부(11) 전체의 충전시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 방전 운전시, 배터리부(11)는 전체 배터리팩(111)이 직렬 연결된 상태로 양방향PWM 인버터(12)의 직류측 입출력단에 연결되므로 양방향 PWM 인버터(12)의 직류측에 요구되는 높은 직류전압을 공급할 수 있다. 또한, 방전 운전시에 절연형 직류-직류 컨버터(13)는 역방향 운전을 하여 양방향 PWM 인버터(12)의 직류측 입출력단의 전압을 안정되게 유지하게 할 수 있다.
전술한 것과 같은, 회로 동작의 제어를 위해 본 발명의 일 실시형태는 호스트 제어부(21) 및 하위 제어부(22)를 포함할 수 있다.
호스트 제어부(21)는 양방향 PWM 인버터(12)의 교류측 입출력단의 전압과 전류 및 직류측 입출력단의 전압과 전압을 감시하여 에너지 저장 장치의 충방전 동작을 결정할 수 있다. 또한, 호스트 제어부(21)는 하위 제어부(22)와의 통신을 통해 충방전 동작에 대한 명령 및 운전 상황을 보고 받고 배터리팩의 상태에 따른 대응 운전을 결정할 수 있다.
하위 제어부(22)는 절연형 직류-직류 컨버터(13) 각각마다 하나씩 구비되어 절연형 직류-직류 컨버터(13)의 충전 및 방전을 위한 동작을 제어할 수 있다. 하위 제어부(22)는 절연형 직류-직류 컨버터(13)에 연결된 배터리팩(111)의 전압 및 전류를 감시하여 정전류, 정전압 충전이 가능하게 절연형 직류-직류 컨버터(13)를 제어하고, 누적전류 및 전압 프로파일을 감시하여 배터리의 상태를 진단하고 적절한 보호동작을 수행하며, 배터리팩(111)의 충방전 상태 등을 호스트 제어부(21)로 보고할 수 있다.
도 2의 실시형태에서, 호스트 제어부(21)는 하위 제어부(22)에서 제공되는 충전 상태를 보고 받고 신속한 충전이 필요한 경우에는 전체 배터리부(11)에 공통적으로 공급되는 전류(ibatt_0)를 발생시키도록 양방향 PWM 인버터(12)의 직류측 입출력단의 전압이 증가하도록 양방향 PWM 인버터(12)를 제어할 수 있다.
도 3는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치의 회로도이다.
도 3에 도시된 실시형태는, 전체 배터리부(11)와 양방향 PWM 인버터(12) 사이에 일방향의 전류 흐름을 차단하기 위한 다이오드(15)를 더 포함할 수 있다. 더욱 상세하게, 도 3의 실시형태에서, 다이오드(15)의 애노드는 배터리부(11)에 연결되고 캐소드는 양방향 PWM 인버터(12)에 연결될 수 있다.
도 3에 도시된 실시형태에서, 다이오드(15)는 충전 운전시 역저지 다이오드로서 작용하여 양방향 PWM 인버터(12)의 직류측 출력단에서 배터리부(11)로 직접 전류가 제공되어 배터리부(11)를 충전하는 것을 방지하고, 절연형 직류-직류 컨버터(13)를 통해서 리플이 없는 안정된 직류 전류 및 전압으로 배터리 팩(111)을 정전류-정전압 충전하도록 한다. 이 경우 양방향 PWM 인버터(12)는 직류측 입출력단의 전압이 배터리 전체 전압보다 높게 유지시키는 것이 바람직하다.
또한, 도 3에 도시된 실시형태는, 방전 운전시 직류-직류 컨버터(13)는 역방향 운전을 통하여 양방향 PWM 인버터(12)의 직류측 입출력단에 필요한 리플 성분의 전력을 공급하도록 함으로써 배터리로부터 리플전류가 흐르지 않도록 보호할 수 있다.
이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 양방향 PWM 인버터를 사용한 에너지 저장 장치는 배터리의 관리 측면에 있어서 매우 우수한 장점을 갖는다.
첫째로, 종래의 단일 전력 변환 구조를 사용하는 경우 하나의 배터리 팩 내에서 상호 직렬 연결된 다수의 배터리 셀 중 한 개가 고장날 확률은 복수의 에너지 저장 모듈로 분할한 것에 비해 매우 높다. 즉, 직렬 연결된 배터리 셀의 개수가 증가할수록 고장의 확률이 높아진다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치는 하나의 배터리 팩 내에 상호 직렬 연결되는 배터리 셀의 수를 종래에 비해 감소시켜 배터리 고장의 확률을 현저하게 감소시킬 수 있다.
둘째로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치는 배터리 셀의 고장을 감시하기가 용이하다. 예를 들어 60개의 직렬 연결된 배터리 팩을 통합적으로 감시하는 것 보다는 2~3개의 소규모로 직렬 연결된 배터리 팩을 감시하는 것이 훨씬 용이하고 정확할 수 있다.
셋째로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치는 보수유지가 간편하고 비용이 적게 든다. 종래의 에너지 저장 장치에서는 하나의 배터리 셀이 고장날 경우 배터리 팩 전체를 교체하여야 하지만, 본 발명의 일 실시형태는 고장이 발생한 배터리 셀을 갖는 배터리 팩 또는 에너지 저장 모듈만 교체하면 되기 때문에 배터리 교체비용이 적게 들고, 교체과정이 간단하여 보수유지 비용이 적게 발생한다. 더욱이 표준화된 에너지 저장 모듈을 사용하게 되면, 운전 중에도 고장난 에너지 저장 모듈 핫스와프(hot-swap) 방식으로 간단히 교체할 수 있다.
넷째로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치는 셀 평형 회로가 따로 필요 없으므로, 전체 시스템의 에너지효율이 높아지고, 제품의 무게, 크기 및 제조원가가 감소한다.
다섯째로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치는 고장감내(FRT: Fault ride Through) 운전이 가능하다. 예를 들어, 복수의 배터리 셀 중 하나의 배터리 셀이 고장 나는 경우, 해당 배터리 셀을 사용하는 에너지 저장 모듈을 정지시키고 교류 측을 바이패스 시킴으로써 고장 중에도 연속적인 운전이 가능하다. 고장난 에너지 저장 모듈은 시간적 여유를 확보하고 추후에 교체 가능하다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시형태는 비상상황에서의 대처능력이 향상시킬 수 있다.
여섯째로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치는, 급속충전을 필요로 하는 경우에 양방향 PWM 컨버터의 직류측 입출력단의 전압의 크기를 증가시켜 전체 배터리부에 공통적으로 공급되는 전류(ibatt_0)를 발생시킴으로써 배터리부 전체의 충전시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 방전 운전시, 배터리부는 전체 배터리팩이 직렬 연결된 상태로 양방향PWM 인버터의 직류측 입출력단에 연결되므로 양방향 PWM 인버터의 직류측에 요구되는 높은 직류전압을 공급할 수 있다. 또한, 방전 운전시에 절연형 직류-직류 컨버터는 역방향 운전을 하여 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단의 전압을 안정되게 유지하게 할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위 및 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
11: 배터리부 111: 배터리 팩
12: 양방향 PWM 인버터 13: 절연형 직류-직류 컨버터
14: LC 필터 15: 다이오드
21: 호스트 제어부 22: 하위 제어부

Claims (11)

  1. 상호 직렬 연결된 사전 설정된 개수의 배터리 셀을 각각 포함하며 각각이 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩;
    상기 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 전체 연결구조에 연결된 직류측 입출력단 및 교류 전원에 연결된 교류측 입출력단을 포함하며, 상기 배터리 팩으로부터 입력된 직류 전력을 입력 받아 교류 전력으로 변환하고, 상기 계통으로부터 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 양방향 PWM 인버터; 및
    상기 복수의 배터리 팩에 각각 연결된 제1 입출력단 및 상기 양방향 PWM 인버터 측에 연결된 제2 입출력단을 갖는 복수의 절연형 직류-직류 컨버터를 포함하며,
    상기 복수의 절연형 직류-직류 컨버터 각각의 제2 입출력단은 상기 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단에 상호 병렬 연결된 것을 특징으로 하는 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 배터리 셀의 개수는, 상호 직렬 연결된 배터리 셀 간의 셀 불평형 현상을 발생시키지 않는 개수인 것을 특징으로 하는 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 팩 각각과 그에 연결된 상기 복수의 고주파 링크형 직류-직류 컨버터 각각은 하나의 모듈로 형성된 것을 특징으로 하는 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 양방향 PWM 인버터의 교류측 입출력단의 전압과 전류 및 직류측 입출력단의 전압과 전압을 감시하여 충방전 운전을 선택 결정하는 호스트 제어부; 및
    상기 복수의 절연형 직류-직류 컨버터 각각마다 하나씩 구비되어, 상기 호스트 제어부의 결정에 따라 상기 복수의 절연형 직류-직류 컨버터의 충방전 동작을 제어하고, 상기 배터리 팩의 전압 및 전류를 감시하고 상기 호스트 제어부로 보고하는 하위 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 호스트 제어부는,
    상기 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단에서 출력되는 직류 전압을 상호 직렬 연결된 상기 복수의 배터리 팩 전체 전압보다 높게 결정하여 상기 배터리 팩의 충전 시간을 단축시키는 것을 특징으로 하는 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 전체 연결구조에 애노드가 연결되고 상기 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단에 캐소드가 연결된 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치.
  7. 상호 직렬 연결된 사전 설정된 개수의 배터리 셀을 각각 포함하며 각각이 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩;
    상기 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 전체 연결구조에 연결된 직류측 입출력단 및 교류 전원에 연결된 교류측 입출력단을 포함하며, 상기 배터리 팩으로부터 입력된 직류 전력을 입력 받아 교류 전력으로 변환하고, 상기 계통으로부터 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 양방향 PWM 인버터;
    상기 복수의 배터리 팩에 각각 연결된 제1 입출력단 및 상기 양방향 PWM 인버터 측에 연결된 제2 입출력단을 갖는 복수의 절연형 직류-직류 컨버터; 및
    상기 상호 직렬 연결된 복수의 배터리 팩 전체 연결구조에 애노드가 연결되고 상기 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단에 캐소드가 연결된 다이오드를 포함하며,
    상기 복수의 절연형 직류-직류 컨버터 각각의 제2 입출력단은 상기 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단에 상호 병렬 연결된 것을 특징으로 하는 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 팩 각각에 포함된 배터리 셀의 개수는, 상호 직렬 연결된 배터리 셀 간의 셀 불평형 현상을 발생시키지 않는 개수인 것을 특징으로 하는 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 팩 각각과 그에 연결된 상기 복수의 고주파 링크형 직류-직류 컨버터 각각은 모듈로 형성된 것을 특징으로 하는 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 양방향 PWM 인버터의 교류측 입출력단의 전압과 전류 및 직류측 입출력단의 전압과 전압을 감시하여 충방전 운전을 선택 결정하는 호스트 제어부; 및
    상기 복수의 절연형 직류-직류 컨버터 각각마다 하나씩 구비되어, 상기 호스트 제어부의 결정에 따라 상기 복수의 절연형 직류-직류 컨버터의 충방전 동작을 제어하고, 상기 배터리 팩의 전압 및 전류를 감시하고 상기 호스트 제어부로 보고하는 하위 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 호스트 제어부는,
    상기 양방향 PWM 인버터의 직류측 입출력단에서 출력되는 직류 전압을 상호 직렬 연결된 상기 복수의 배터리 팩 전체 전압보다 높게 결정하는 것을 특징으로 하는 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치.
KR1020130169349A 2013-12-31 2013-12-31 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치 KR101587333B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130169349A KR101587333B1 (ko) 2013-12-31 2013-12-31 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130169349A KR101587333B1 (ko) 2013-12-31 2013-12-31 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150079256A true KR20150079256A (ko) 2015-07-08
KR101587333B1 KR101587333B1 (ko) 2016-01-21

Family

ID=53791648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130169349A KR101587333B1 (ko) 2013-12-31 2013-12-31 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101587333B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105140946A (zh) * 2015-09-02 2015-12-09 国网上海市电力公司 锂离子电池储能电站
CN109672260A (zh) * 2019-02-26 2019-04-23 深圳英飞源技术有限公司 一种高频隔离变换的储能系统
CN109698513A (zh) * 2019-01-25 2019-04-30 格林美股份有限公司 集装箱式储能电站
CN109904909A (zh) * 2019-04-17 2019-06-18 深圳英飞源技术有限公司 一种储能充电系统
KR20220024303A (ko) * 2018-09-13 2022-03-03 엘에스일렉트릭(주) 전원 공급 시스템

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019107629A1 (ko) * 2017-12-01 2019-06-06 한국생산기술연구원 하이브리드 에너지 저장 시스템용 매트릭스 구조의 전력제어시스템
CN115036951A (zh) * 2021-03-04 2022-09-09 华为数字能源技术有限公司 储能系统及电池管理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0535978B2 (ko) * 1986-08-14 1993-05-27 Mitsubishi Electric Corp
KR20110054041A (ko) 2008-09-11 2011-05-24 이트렉스 인코포레이티드 양방향 인버터-충전기
KR20110062852A (ko) * 2009-12-04 2011-06-10 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 시스템
KR20110068690A (ko) * 2009-12-16 2011-06-22 삼성에스디아이 주식회사 전원 변환 장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5035978B2 (ja) 2007-08-24 2012-09-26 株式会社日本自動車部品総合研究所 車両用ｄｃｄｃコンバータ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0535978B2 (ko) * 1986-08-14 1993-05-27 Mitsubishi Electric Corp
KR20110054041A (ko) 2008-09-11 2011-05-24 이트렉스 인코포레이티드 양방향 인버터-충전기
KR20110062852A (ko) * 2009-12-04 2011-06-10 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 시스템
KR20110068690A (ko) * 2009-12-16 2011-06-22 삼성에스디아이 주식회사 전원 변환 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105140946A (zh) * 2015-09-02 2015-12-09 国网上海市电力公司 锂离子电池储能电站
KR20220024303A (ko) * 2018-09-13 2022-03-03 엘에스일렉트릭(주) 전원 공급 시스템
CN109698513A (zh) * 2019-01-25 2019-04-30 格林美股份有限公司 集装箱式储能电站
CN109672260A (zh) * 2019-02-26 2019-04-23 深圳英飞源技术有限公司 一种高频隔离变换的储能系统
CN109904909A (zh) * 2019-04-17 2019-06-18 深圳英飞源技术有限公司 一种储能充电系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR101587333B1 (ko) 2016-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101587333B1 (ko) 고신뢰성 배터리 에너지 저장 장치
KR101541960B1 (ko) 고주파 링크형 직류-직류 컨버터를 이용한 에너지 저장 장치
KR101483129B1 (ko) 배터리 시스템 및 에너지 저장 시스템
CN104426157B (zh) 储能模块以及储能装置
KR102201102B1 (ko) 동적으로 재구성가능한 에너지 스토리지 장치를 생성하기 위한 방법 및 장치
CN102959824B (zh) 电源装置
EP4068564B1 (en) Energy storage system
US10958086B2 (en) Battery system
KR20110139244A (ko) 지능형 에너지 스토리지 팩의 스케일러블한 구성을 위한 시스템 및 방법
KR20110107817A (ko) 배터리 시스템 내에서 에너지 트랜스미션을 위한 온-오프 조절기의 직렬 접속
US9331494B2 (en) Battery system
CN107370168B (zh) 电能存储设备
US20110057626A1 (en) Power supply and charging circuit for high energy capacitors
KR101809913B1 (ko) 에너지 저장 장치용 모듈러 컨버터 제어 시스템 및 그 제어 방법
US20230387700A1 (en) Failsafe Battery Storage System
KR101465179B1 (ko) 양방향 ｐｗｍ 인버터를 이용한 에너지 저장 장치
JP2024511382A (ja) エネルギ貯蔵システム及びバッテリ管理システムの電力供給方法
JP4163221B2 (ja) 電源システム及びその放電制御方法
KR101924931B1 (ko) 배터리 에너지 저장 시스템
KR101906384B1 (ko) 배터리 셀 밸런싱 장치
KR101639885B1 (ko) 정전압원 기능을 갖는 배터리 보조 장치 및 이를 포함하는 배터리 팩
JP2003272713A (ja) 電源装置
WO2012023477A1 (ja) エネルギー蓄積装置
KR101500709B1 (ko) 배터리 수명 향상이 가능한 에너지 저장 장치
JP4948907B2 (ja) 電池システム

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
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200218

Year of fee payment: 5