KR20150135843A - Hybrid energy storage system and method of contolling the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid energy storage system and a control method thereof.
에너지 저장 시스템(ESS: Energy Storage System)은 발전 전력을 저장하여 수요 패턴에 맞게 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 시스템으로서, 발전소에서 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 공급해주는 저장 장치를 말한다.Energy Storage System (ESS) is a system that can store generated power and supply power in a stable manner according to demand pattern. It is a system that stores excess power generated by a power plant and temporarily supplies power when the power is insufficient. It says.
에너지 저장 시스템은 전기를 대규모로 저장하여 필요할 때 사용하는 '전력 저수지'로서, 남는 전력과 에너지를 필요한 시기와 장소에 공급하기 위해 전력을 에너지 저장 수단에 저장해두는 기술이다. 에너지 저장 시스템은 발전소에서 생산한 전력을 가정이나 공장 등에 바로 전달하지 않고 대형 2차 배터리와 같은 에너지 저장 수단에 에너지를 저장했다가 전력이 가장 필요한 시기와 장소에 전력을 생성한 후 전송하여 에너지 효율을 높이는 시스템이다.An energy storage system is a "power reservoir" that stores electricity on a large scale and is used when necessary. It is a technology that stores electric power in an energy storage means to supply the remaining power and energy to the required time and place. The energy storage system stores energy in an energy storage means such as a large secondary battery instead of directly transmitting the power generated by a power plant to a home or a factory, generates power at the time and place where the power is most needed, .
에너지 저장 시스템은, 복수의 배터리 랙을 포함하는 배터리 시스템, 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System), 전력 변환 시스템(PCS: Power Conversion System) 및 에너지 관리 시스템(EMS: Energy Management System)을 포함한다.The energy storage system includes a battery system including a plurality of battery racks, a battery management system (BMS), a power conversion system (PCS), and an energy management system (EMS) .
배터리 시스템은 에너지를 충전하여 저장하고 필요시 에너지를 방전하여 출력하기 위한 것이고, 배터리 관리 시스템은 상기 배터리 시스템을 관리하기 위한 것이며, 전력 변환 시스템은 전력망인 그리드와 접속하여 직류를 교류로 변환하거나 교류를 직류로 변환하고 배터리의 충방전을 제어하기 위한 것이며, 에너지 관리 시스템은 부하, 배터리 상태 등을 고려하여 배터리 관리 시스템 및 전력 변환 시스템을 제어하기 위한 것이다.The battery management system is for managing the battery system. The power conversion system is connected to a grid, which is a power grid, to convert a direct current into an alternating current, or alternatively, For controlling the charge and discharge of the battery, and the energy management system is for controlling the battery management system and the power conversion system in consideration of the load, the battery condition, and the like.
일반적으로 배터리 시스템에 포함된 배터리의 전압은, 충전하면 상승하고, 방전하면 하강한다. 특히, 동일한 전압(SOC) 상태일지라도, 높은 충방전율(C-Rate: Current rate)로 배터리를 충전하면 낮은 충방전율로 충전할 때보다 전압 상승폭은 더욱 커진다. 또한, 동일한 전압 상태일지라도, 높은 충방전율로 배터리를 방전하면 낮은 충방전율로 방전할 때보다 전압 하강폭은 더욱 커진다.Generally, the voltage of a battery included in a battery system rises when charged and falls when discharged. Particularly, even if the battery is charged at a high C-rate (C-rate) even if the battery is in the same voltage (SOC) state, the voltage rise becomes larger than when the battery is charged at a low charge / discharge rate. In addition, even if the same voltage state is discharged, when the battery is discharged at a high charge / discharge rate, the voltage drop width becomes larger than when discharging at a low charge / discharge rate.
따라서, 신재생 에너지, 주파수 조정 등 순간적으로 큰 파워, 즉 높은 충방전율로 운영되는 에너지 저장 시스템은 전압이 높은 상태에서는 높은 충방전율로 충전할 수 없고, 전압이 낮은 상태에서는 높은 충방전율로 방전할 수 없다.Therefore, an energy storage system operated with a large power such as new and renewable energy and frequency adjustment, that is, a high charge / discharge ratio, can not be charged at a high charge / discharge rate at a high voltage and discharged at a high charge / I can not.
하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌은, 다양한 다수의 에너지 저장소들 간의 에너지 흐름을 단일 양방향 DC/DC 컨버터로 가능하도록 한 복합형 에너지 저장 장치 및 방법을 개시하고 있다. 하지만, 하기의 특허문헌은, 시스템의 유지 보수가 용이하지 않고, 하나의 배터리 시스템이 고장나면 운영이 불가능하며, AC 계통에 영향을 주지 않고 배터리 시스템 간 충방전이 가능하지 않다.The patent literature described in the following prior art documents discloses a hybrid energy storage device and method that enables energy flow between various multiple energy stores as a single bi-directional DC / DC converter. However, the following patent documents are not easy to maintain the system, can not be operated if one battery system fails, and can not charge / discharge between battery systems without affecting the AC system.
따라서, 높은 파워를 충전 혹은 방전할 수 있어 사용가능한 전압 범위가 넓고, 배터리의 수명이 연장될 수 있으며, 시스템의 유지 보수가 용이하고, 하나의 배터리 시스템의 고장 시에도 운영이 가능하며, AC 계통에 영향을 주지 않고 배터리 시스템 간 충방전이 가능하여 배터리를 최적의 운영 상태로 유지할 수 있는 에너지 저장 시스템이 요구된다.Therefore, it is possible to charge or discharge a high power so that a usable voltage range can be widened, the life of the battery can be extended, the maintenance of the system is easy, the operation can be performed even when one battery system fails, There is a need for an energy storage system capable of charging / discharging the battery system without affecting the battery system to maintain the battery in an optimal operating state.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 높은 파워를 충전 혹은 방전할 수 있어 사용가능한 전압 범위가 넓고, 배터리의 수명이 연장될 수 있으며, 시스템의 유지 보수가 용이하고, 하나의 배터리 시스템의 고장 시에도 운영이 가능하며, AC 계통에 영향을 주지 않고 배터리 시스템 간 충방전이 가능하여 배터리를 최적의 운영 상태로 유지할 수 있는 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a battery charger that can charge or discharge a high power so that a usable voltage range can be widened and the life of the battery can be extended and the maintenance of the system is easy, And to provide a hybrid energy storage system capable of charging / discharging between battery systems without affecting the AC system so as to maintain the battery in an optimal operating state.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 높은 파워를 충전 혹은 방전할 수 있어 사용가능한 전압 범위가 넓고, 배터리의 수명이 연장될 수 있으며, 시스템의 유지 보수가 용이하고, 하나의 배터리 시스템의 고장 시에도 운영이 가능하며, AC 계통에 영향을 주지 않고 배터리 시스템 간 충방전이 가능하여 배터리를 최적의 운영 상태로 유지할 수 있는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a battery pack capable of charging or discharging a high power so that a usable voltage range can be widened, the life of the battery can be extended, the maintenance of the system is easy, The present invention also provides a control method of a hybrid energy storage system capable of charging / discharging between battery systems without affecting the AC system, thereby maintaining the battery in an optimal operating state.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템은,According to an aspect of the present invention, there is provided a hybrid energy storage system,
복수의 배터리 랙을 포함하는 에너지 제어 배터리 시스템;An energy control battery system including a plurality of battery racks;
복수의 배터리 랙을 포함하는 파워 제어 배터리 시스템;A power control battery system including a plurality of battery racks;
상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템을 관리하기 위한 배터리 관리 시스템;A battery management system for managing the energy control battery system and the power control battery system;
상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전을 제어하며, 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의DC 전력을 AC 전력으로 변환하고 외부의 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 전력 변환 시스템; 및Controlling the charging and discharging of the energy control battery system and the power control battery system to convert the DC power of the energy control battery system and the power control battery system to AC power and the external AC power to DC power, system; And
상기 전력 변환 시스템과 상기 배터리 관리 시스템의 동작을 제어하는 에너지 관리 시스템을 포함한다.And an energy management system for controlling operations of the power conversion system and the battery management system.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 에너지 제어 배터리 시스템의 복수의 배터리 랙에 포함된 배터리 셀들은 에너지 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함하고, 상기 파워 제어 배터리 시스템의 복수의 배터리 랙에 포함된 배터리 셀들은 파워 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함할 수 있다.In a hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention, battery cells included in a plurality of battery racks of the energy control battery system include battery cells having high energy density, and a plurality of batteries The battery cells included in the rack may include battery cells with high power density.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 파워 제어 배터리 시스템은 상기 복수의 랙의 DC 전압을 소정의 DC 전압으로 변환하기 위한 DC-DC 컨버터를 더 포함할 수 있다.Further, in the hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention, the power control battery system may further include a DC-DC converter for converting a DC voltage of the plurality of racks to a predetermined DC voltage.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 에너지 관리 시스템은, 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는 경우 상기 DC-DC 컨버터와 상기 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 파워 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하고, 상기 소정의 충방전율 미만의 동작이 요구되는 경우 상기 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행할 수 있다.In addition, in the hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention, when the operation of a high charge / discharge ratio is required at a predetermined charge-discharge rate or more, operation of the DC-DC converter and the power conversion system Discharging is performed by using the power control battery system, and when operation below the predetermined charge / discharge rate is required, the operation of the power conversion system is controlled to perform charge / discharge using the energy control battery system .
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 에너지 관리 시스템은, 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는 경우 상기 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 제1 기준 미만의 파워는 상기 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하고, 상기 DC-DC 컨버터와 상기 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 제1 기준 이상의 파워는 상기 파워 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하며, 상기 소정의 충방전율 미만의 동작이 요구되는 경우 상기 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행할 수 있다.Also, in the hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention, the energy management system may control the operation of the power conversion system when a high charge / DC converter and the power conversion system so that power over the first reference level is used to charge and discharge the battery using the power control battery system. Discharging operation using the energy control battery system by controlling the operation of the power conversion system when operation less than the predetermined charge and discharge rate is required.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템을 최적 상태로 유지하기 위하여, 상기 에너지 관리 시스템은, 상기 배터리 관리 시스템으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 상태 정보에 기반하여 상기 전력 변환 시스템과 상기 DC-DC 컨버터의 동작을 제어함으로써 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템 간의 충방전을 수행할 수 있다.In addition, in the hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention, in order to maintain the energy control battery system and the power control battery system in an optimal state, The charge and discharge can be performed between the energy control battery system and the power control battery system by controlling the operation of the power conversion system and the DC-DC converter based on the state information of the control battery system and the power control battery system.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템은,In a hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention,
복수의 배터리 랙을 포함하는 에너지 제어 배터리 시스템;An energy control battery system including a plurality of battery racks;
복수의 배터리 랙을 포함하는 파워 제어 배터리 시스템;A power control battery system including a plurality of battery racks;
상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템을 관리하기 위한 배터리 관리 시스템;A battery management system for managing the energy control battery system and the power control battery system;
상기 에너지 제어 배터리 시스템의 충방전을 제어하며, 상기 에너지 제어 배터리 시스템의 DC 전력을 AC 전력으로 변환하고 외부의 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 제1 전력 변환 시스템;A first power conversion system for controlling charging and discharging of the energy control battery system, converting a DC power of the energy control battery system to AC power and an external AC power to DC power;
상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전을 제어하며, 상기 파워 제어 배터리 시스템의 DC 전력을 AC 전력으로 변환하고 외부의 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 제2 전력 변환 시스템; 및A second power conversion system for controlling charging and discharging of the power control battery system, converting a DC power of the power control battery system to AC power and an external AC power to DC power; And
상기 제1 전력 변환 시스템과 상기 제2 전력 변환 시스템 및 상기 배터리 관리 시스템의 동작을 제어하는 에너지 관리 시스템을 포함한다.And an energy management system for controlling operations of the first power conversion system, the second power conversion system, and the battery management system.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 에너지 제어 배터리 시스템의 복수의 배터리 랙에 포함된 배터리 셀들은 에너지 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함하고, 상기 파워 제어 배터리 시스템의 복수의 배터리 랙에 포함된 배터리 셀들은 파워 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함할 수 있다.In a hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention, battery cells included in a plurality of battery racks of the energy control battery system include battery cells having high energy density, and a plurality of batteries The battery cells included in the rack may include battery cells with high power density.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 에너지 관리 시스템은, 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는 경우 상기 제2 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 파워 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하고, 상기 소정의 충방전율 미만의 동작이 요구되는 경우 상기 제1 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행할 수 있다.In addition, in the hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention, the energy management system may control the operation of the second power conversion system when a high charge / Discharging is performed using the control battery system, and when operation below the predetermined charge / discharge rate is required, the operation of the first power conversion system is controlled to perform charge / discharge using the energy control battery system .
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 에너지 관리 시스템은, 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는 경우 상기 제1 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 제1 기준 미만의 파워는 상기 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하고, 상기 제2 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 제1 기준 이상의 파워는 상기 파워 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하며, 상기 소정의 충방전율 미만의 동작이 요구되는 경우 상기 제1 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행할 수 있다.Further, in the hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention, the energy management system may control the operation of the first power conversion system when a high charge / The power less than the reference power is charged / discharged by using the energy control battery system, and the operation of the second power conversion system is controlled so that the power more than the first reference is charged / discharged by using the power control battery system , And if operation below the predetermined charge / discharge rate is required, the operation of the first power conversion system may be controlled to perform charge / discharge using the energy control battery system.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템을 최적 상태로 유지하기 위하여, 상기 에너지 관리 시스템은, 상기 배터리 관리 시스템으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 상태 정보에 기반하여 상기 제1 전력 변환 시스템과 상기 제2 전력 변환 시스템의 동작을 제어함으로써 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템 간의 충방전을 수행할 수 있다.In addition, in the hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention, in order to maintain the energy control battery system and the power control battery system in an optimal state, Control is performed between the energy control battery system and the power control battery system by controlling the operation of the first power conversion system and the second power conversion system based on the state information of the control battery system and the power control battery system .
본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법은,A method of controlling a hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention includes:
(A) 에너지 관리 시스템에서, 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는지를 판단하는 단계;(A) determining, in an energy management system, whether an operation with a high charge / discharge rate higher than a predetermined charge / discharge rate is required;
(B) 상기 단계 (A)에서 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구된다고 판단되는 경우, 제1 기준 미만의 파워는 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하고 상기 제1 기준 이상의 파워는 파워 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하는 단계; 및(B) when it is determined in step (A) that a high charge / discharge rate operation is required at a predetermined charge / discharge rate, the power below the first reference charge / discharge cycle is performed using the energy control battery system, The power being charged / discharged using a power control battery system; And
(C) 상기 단계 (A)에서 소정의 충방전율 이상의 동작이 요구되지 않는다고 판단되는 경우, 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하는 단계를 포함한다.(C) performing charging and discharging using the energy control battery system when it is determined in the step (A) that an operation of a predetermined charge-discharge rate or more is not required.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법에 있어서, 상기 에너지 제어 배터리 시스템의 복수의 배터리 랙에 포함된 배터리 셀들은 에너지 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함하고, 상기 파워 제어 배터리 시스템의 복수의 배터리 랙에 포함된 배터리 셀들은 파워 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함할 수 있다.In a control method of a hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention, battery cells included in a plurality of battery racks of the energy control battery system include battery cells having high energy density, The battery cells included in the plurality of battery racks may include battery cells with high power density.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a hybrid energy storage system,
(D) 상기 단계 (B) 또는 상기 단계 (C) 이후에, 배터리 관리 시스템에서, 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템을 최적 상태로 유지하기 위하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전이 필요한지를 판단하는 단계;(D) After the step (B) or step (C), in the battery management system, the energy control battery system and the power control battery system Determining whether charge / discharge of the system is necessary;
(E) 상기 단계 (D)에서 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전이 필요하다고 판단되는 경우, 상기 배터리 관리 시스템에서, 상기 에너지 관리 시스템으로부터의 AC 계통 정보에 기반하여 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능한지를 판단하는 단계;(E) if it is determined in the step (D) that charging and discharging of the energy control battery system and the power control battery system are necessary, the battery management system, in the battery management system, Determining whether an optimal state can be maintained without the assistance of the controller;
(F) 상기 단계 (E)에서 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하다고 판단되는 경우, 상기 에너지 관리 시스템이 상기 배터리 관리 시스템으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 상태 정보에 기반하여 전력 변환 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템에 포함된 DC-DC 컨버터의 동작을 제어함으로써 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템 간의 충방전을 수행하는 단계; 및(F) if it is determined in the step (E) that the optimum state maintenance is possible without the help of the AC system, the energy management system may determine the state information of the energy control battery system and the power control battery system from the battery management system Performing charging and discharging between the energy control battery system and the power control battery system by controlling operation of a power conversion system and a DC-DC converter included in the power control battery system; And
(G) 상기 단계 (E)에서 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하지 않다고 판단되는 경우, 상기 에너지 관리 시스템이 상기 배터리 관리 시스템으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 상태 정보에 기반하여 상기 전력 변환 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템에 포함된 DC-DC 컨버터의 동작을 제어함으로써 AC 계통을 통한 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.(G) if it is determined in step (E) that the optimal state maintenance is not possible without the assistance of the AC system, the energy management system is configured to determine status information of the energy control battery system and the power control battery system from the battery management system And performing charge and discharge of the energy control battery system and the power control battery system through the AC system by controlling the operation of the power conversion system and the DC-DC converter included in the power control battery system can do.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a hybrid energy storage system,
(D) 상기 단계 (B) 또는 상기 단계 (C) 이후에, 배터리 관리 시스템에서, 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템을 최적 상태로 유지하기 위하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전이 필요한지를 판단하는 단계;(D) After the step (B) or step (C), in the battery management system, the energy control battery system and the power control battery system Determining whether charge / discharge of the system is necessary;
(E) 상기 단계 (D)에서 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전이 필요하다고 판단되는 경우, 상기 배터리 관리 시스템에서, 상기 에너지 관리 시스템으로부터의 AC 계통 정보에 기반하여 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능한지를 판단하는 단계;(E) if it is determined in the step (D) that charging and discharging of the energy control battery system and the power control battery system are necessary, the battery management system, in the battery management system, Determining whether an optimal state can be maintained without the assistance of the controller;
(F) 상기 단계 (E)에서 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하다고 판단되는 경우, 상기 에너지 관리 시스템이 상기 배터리 관리 시스템으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 상태 정보에 기반하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템에 연결된 제1 전력 변환 시스템의 동작 및 상기 파워 제어 배터리 시스템에 연결된 제2 전력 변환 시스템의 동작을 제어함으로써 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템 간의 충방전을 수행하는 단계; 및(F) if it is determined in the step (E) that the optimum state maintenance is possible without the help of the AC system, the energy management system may determine the state information of the energy control battery system and the power control battery system from the battery management system Controlling the operation of the first power conversion system connected to the energy control battery system and the operation of the second power conversion system connected to the power control battery system to perform charge and discharge between the energy control battery system and the power control battery system ; And
(G) 상기 단계 (E)에서 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하지 않다고 판단되는 경우, 상기 에너지 관리 시스템이 상기 배터리 관리 시스템으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 상태 정보에 기반하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템에 연결된 제1 전력 변환 시스템의 동작 및 상기 파워 제어 배터리 시스템에 연결된 제2 전력 변환 시스템의 동작을 제어함으로써 AC 계통을 통한 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.(G) if it is determined in step (E) that the optimal state maintenance is not possible without the assistance of the AC system, the energy management system is configured to determine status information of the energy control battery system and the power control battery system from the battery management system Control system for controlling the operation of the first power conversion system connected to the energy control battery system and the operation of the second power conversion system connected to the power control battery system, And performing charging and discharging of the battery.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may appropriately define the concept of a term in order to best describe its invention The present invention should be construed in accordance with the spirit and scope of the present invention.
본 발명의 실시예에 의하면, 높은 파워를 충전 혹은 방전할 수 있어 사용가능한 전압 범위가 넓고, 배터리의 수명이 연장될 수 있으며, 시스템의 유지 보수가 용이하고, 하나의 배터리 시스템의 고장 시에도 운영이 가능하며, AC 계통에 영향을 주지 않고 배터리 시스템 간 충방전이 가능하여 배터리를 최적의 운영 상태로 유지할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to charge or discharge a high power, thereby widening the usable voltage range, extending the service life of the battery, facilitating maintenance of the system, It is possible to charge and discharge between battery systems without affecting the AC system, so that the battery can be kept in optimal operating condition.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 블록도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 동작을 설명하기 위한 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법의 흐름도.1 is a block diagram of a hybrid energy storage system according to a first embodiment of the present invention;
2 is a block diagram of a hybrid energy storage system according to a second embodiment of the present invention;
3 is a graph for explaining the operation of the hybrid energy storage system according to the first embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a method of controlling a hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings.
또한, "제1", "제2", "일단", "타단" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.Also, the terms "first", "second", "once", "other end", and the like are used to distinguish one component from another, and the fact that the component is limited by the terms no.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a hybrid energy storage system according to a first embodiment of the present invention.
하기에, 도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 대해 설명하기로 한다.A hybrid energy storage system according to a first embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG.
도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템은, 제1랙(ER1) 내지 제n랙(ERn)을 포함하는 에너지 제어 배터리 시스템(100), 제1랙(PR1) 내지 제m랙(PRm)을 포함하는 파워 제어 배터리 시스템(102), 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)을 관리하기 위한 배터리 관리 시스템(BMS)(108), 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 충방전을 제어하며, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 DC 전력을 AC 전력으로 변환하고 외부의 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 전력 변환 시스템(PCS)(104), 및 상기 전력 변환 시스템(104)과 상기 배터리 관리 시스템(108)의 동작을 제어하는 에너지 관리 시스템(106)을 포함한다. 상기에서, n 및 m은 1 이상의 양의 정수를 포함한다.The hybrid energy storage system according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes an energy
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 동작을 하기에 설명하기로 한다.The operation of the hybrid energy storage system according to the first embodiment of the present invention will now be described.
본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템은 배터리 시스템으로서, 에너지 제어 배터리 시스템(100) 및 파워 제어 배터리 시스템(102)을 포함한다.The hybrid energy storage system according to the first embodiment of the present invention is a battery system including an energy
상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)의 제1랙(ER1) 내지 제n랙(ERn)에 포함된 배터리 셀들은 에너지 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함하고, 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 제1랙(PR1) 내지 제m랙(PRm)에 포함된 배터리 셀들은 파워 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함한다.The battery cells included in the first rack ER1 to the nth rack ERn of the energy
본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에서, 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)은 제1랙(PR1) 내지 제m랙(PRm)의 DC 전압을 소정의 DC 전압으로 변환하기 위한 DC-DC 컨버터(110)를 더 포함한다.In the hybrid energy storage system according to the first embodiment of the present invention, the power
상기 DC-DC 컨버터(110)는 전압, 용량 또는 특성이 다른 배터리 시스템을 같이 병렬로 연결하여 운영하는 경우, 전압, 용량 또는 특성이 다른 배터리 시스템들 이 서로 안 좋은 영향을 미치는 것을 방지하기 위한 것이다.The DC-
본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 에너지 관리 시스템(106)은, 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는 경우 상기 DC-DC 컨버터(110)와 상기 전력 변환 시스템(104)의 동작을 제어하여 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)과 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)을 이용하여 충방전을 수행하고, 상기 소정의 충방전율 미만의 동작이 요구되는 경우 상기 전력 변환 시스템(104)의 동작을 제어하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)을 이용하여 충방전을 수행한다.In the hybrid energy storage system according to the first embodiment of the present invention, when the
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 동작을 설명하기 위한 그래프이다. 도 3에서, 참조부호 a는 에너지 제어 배터리 시스템(100)의 충방전 동작을 나타내고, 참조부호 b는 파워 제어 배터리 시스템(102)의 충방전 동작을 나타내며, 참조부호 c는 최종적으로 에너지 저장 시스템의 충방전 동작을 나타낸 것이다.3 is a graph for explaining the operation of the hybrid energy storage system according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3, reference symbol a denotes a charging / discharging operation of the energy
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템은, 낮은 충방전율로 운영을 해야 할 때는 에너지 제어 배터리 시스템(100)을 주로 활용하여 충방전을 수행하고, 높은 충방전율로 운영을 해야 할 때는 파워 제어 배터리 시스템(102)을 활용하여 일정 기준 이상의 파워에 대한 충방전을 수행하며 에너지 제어 배터리 시스템(100)을 활용하여 일정 기준 미만의 파워에 대한 충방전을 수행한다.As shown in FIG. 3, the hybrid energy storage system according to the first embodiment of the present invention performs charge / discharge by mainly using the energy
이를 상세히 설명하면, 상기 에너지 관리 시스템(106)은, 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는 경우 상기 전력 변환 시스템(104)의 동작을 제어하여 제1 기준 미만의 파워는 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)을 이용하여 충방전을 수행하고 상기 DC-DC 컨버터(110)와 상기 전력 변환 시스템(104)의 동작을 제어하여 상기 제1 기준 이상의 파워는 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)을 이용하여 충방전을 수행한다. 또한, 상기 에너지 관리 시스템(106)은, 상기 소정의 충방전율 미만의 동작이 요구되는 경우 상기 전력 변환 시스템(104)의 동작을 제어하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)을 이용하여 충방전을 수행한다.More specifically, the
본 발명의 제1 실시예에서는, 높은 충방전율로 운영을 해야 할 때 파워 제어 배터리 시스템(102)을 활용하여 일정 기준 이상의 파워를 담당하게 하고, 에너지 제어 배터리 시스템(100)을 활용하여 일정 기준 미만의 파워를 담당하게 하는 것을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 높은 충방전율로 운영을 해야 할 때 파워 제어 배터리 시스템(102)를 주로 활용하여 충방전을 수행할 수도 있다.In the first embodiment of the present invention, when operating at a high charge / discharge rate, the power
따라서, 본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 의하면, 높은 파워의 동작이 요구되는 경우, 파워 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함하는 파워 제어 배터리 시스템(102)을 이용하여 주로 충방전을 수행하기 때문에, 높은 파워를 충전 혹은 방전할 수 있어 사용가능한 전압 범위가 넓고, 배터리의 수명이 연장될 수 있다.Therefore, according to the hybrid energy storage system according to the first embodiment of the present invention, when a high power operation is required, it is possible to use a power
또한, 본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템은 배터리 시스템으로서, 에너지 제어 배터리 시스템과 파워 제어 배터리 시스템의 두 개의 배터리 시스템을 포함하기 때문에, 하나의 배터리 시스템이 고장나는 경우에도 다른 배터리 시스템으로 운영이 가능하며, 시스템의 유지 보수가 용이하다.In addition, since the hybrid energy storage system according to the first embodiment of the present invention includes two battery systems: an energy control battery system and a power control battery system, even when one battery system fails, System can be operated and maintenance of system is easy.
또한, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)을 최적 상태로 유지하기 위하여, 상기 에너지 관리 시스템(106)은, 상기 배터리 관리 시스템(108)으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 상태 정보에 기반하여 상기 전력 변환 시스템(104)과 상기 DC-DC 컨버터(110)의 동작을 제어함으로써 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102) 간의 충방전을 수행할 수 있다.In addition, in order to keep the energy
상기 에너지 관리 시스템(106)은, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102) 간의 충방전을 수행하는 경우, 상기 전력 변환 시스템(104)의 동작을 제어하여 우선 AC 계통의 전원을 차단한 후에, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102) 간의 충방전을 수행함으로써, AC 계통에 영향을 주지 않고, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102) 간의 충방전을 수행할 수 있다.The
따라서, 상기 에너지 관리 시스템(106)은, AC 계통에 영향을 주지 않고, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102) 간의 충방전을 제어하여 배터리 시스템들 간에 밸런싱을 할 수 있으므로, AC 계통에 영향을 주지 않고 배터리를 최적의 운영 상태로 유지할 수 있다.Thus, the
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 블록도이다.2 is a block diagram of a hybrid energy storage system according to a second embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템은, 제1랙(ER1) 내지 제n랙(ERn)을 포함하는 에너지 제어 배터리 시스템(200), 제1랙(PR1) 내지 제m랙(PRm)을 포함하는 파워 제어 배터리 시스템(202), 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(202)을 관리하기 위한 배터리 관리 시스템(BMS)(210), 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)의 충방전을 제어하며, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)의 DC 전력을 AC 전력으로 변환하고 외부의 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 제1 전력 변환 시스템(204), 상기 파워 제어 배터리 시스템(202)의 충방전을 제어하며, 상기 파워 제어 배터리 시스템(202)의 DC 전력을 AC 전력으로 변환하고 외부의 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 제2 전력 변환 시스템(206), 및 상기 제1 전력 변환 시스템(204)과 상기 제2 전력 변환 시스템(206) 및 상기 배터리 관리 시스템(210)의 동작을 제어하는 에너지 관리 시스템(208)을 포함한다. 상기에서, n 및 m은 1 이상의 양의 정수를 포함한다.The hybrid energy storage system according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 includes an energy
상기와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 동작을 하기에 설명하기로 한다.The operation of the hybrid energy storage system according to the second embodiment of the present invention will now be described.
본 발명의 제2 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템은 배터리 시스템으로서 에너지 제어 배터리 시스템(200) 및 파워 제어 배터리 시스템(202)을 포함한다.The hybrid energy storage system according to the second embodiment of the present invention includes an energy
상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)의 제1랙(ER1) 내지 제n랙(ERn)에 포함된 배터리 셀들은 에너지 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함하고, 상기 파워 제어 배터리 시스템(202)의 제1랙(PR1) 내지 제m랙(PRm)에 포함된 배터리 셀들은 파워 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함한다.The battery cells included in the first rack ER1 to the nth rack ERn of the energy
본 발명의 제2 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에서는, 배터리 시스템들 각각에 하나의 전력 변환 시스템을 설치하여, 각각의 배터리 시스템의 충방전을 제어하도록 한 것이다.In the hybrid energy storage system according to the second embodiment of the present invention, one power conversion system is installed in each of the battery systems to control charging and discharging of each battery system.
상기 제1 전력 변환 시스템(204)은 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)의 충방전을 제어하고 상기 제2 전력 변환 시스템(206)은 상기 파워 제어 배터리 시스템(202)의 충방전을 제어할 뿐만 아니라, 상기 제1 전력 변환 시스템(204)과 상기 상기 제2 전력 변환 시스템(206)은 상기 에너지 배터리 시스템(200)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(202) 간에 안 좋은 영향을 미치는 것을 방지한다.The first
상기 에너지 관리 시스템(208)은, 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는 경우 상기 제1 전력 변환 시스템(204)의 동작을 제어하여 제1 기준 미만의 파워는 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)을 이용하여 충방전을 수행하고 상기 제2 전력 변환 시스템(206)의 동작을 제어하여 상기 제1 기준 이상의 파워는 상기 파워 제어 배터리 시스템(202)을 이용하여 충방전을 수행한다. 또한, 상기 에너지 관리 시스템(208)은 상기 소정의 충방전율 미만의 동작이 요구되는 경우 상기 제1 전력 변환 시스템(204)의 동작을 제어하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)을 이용하여 충방전을 수행한다.The energy management system (208) controls the operation of the first power conversion system (204) when a high charge / discharge rate operation over a predetermined charge / discharge rate is required, so that power below the first reference power is supplied to the energy
본 발명의 제2 실시예에서는, 높은 충방전율로 운영을 해야 할 때 파워 제어 배터리 시스템(202)을 활용하여 일정 기준 이상의 파워에 대한 충방전을 수행하고, 에너지 제어 배터리 시스템(200)을 활용하여 일정 기준 미만의 파워에 대한 충방전을 수행하는 것을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 높은 충방전율로 운영을 해야 할 때 파워 제어 배터리 시스템(202)만을 주로 활용하여 충방전을 수행할 수도 있다.In the second embodiment of the present invention, when the battery is operated at a high charge / discharge rate, the power
따라서, 본 발명의 제2 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 의하면, 높은 파워의 동작이 요구되는 경우, 파워 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함하는 파워 제어 배터리 시스템(202)을 이용하여 주로 충방전을 수행하기 때문에, 높은 파워를 충전 혹은 방전할 수 있어 사용가능한 전압 범위가 넓고, 배터리의 수명이 연장될 수 있다.Therefore, according to the hybrid energy storage system according to the second embodiment of the present invention, when a high power operation is required, the power
또한, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(202)을 최적 상태로 유지하기 위하여, 상기 에너지 관리 시스템(208)은, 상기 배터리 관리 시스템(210)으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(202)의 상태 정보에 기반하여 상기 제1 전력 변환 시스템(204)과 상기 제2 전력 변환 시스템(206)의 동작을 제어함으로써 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(202) 간의 충방전을 수행할 수 있다.In order to keep the energy
도면에는 도시되지 않았지만, 제1 전력 변환 시스템(204)과 제2 전력 변환 시스템(206)의 후단에 전력 단속기(미도시)가 더 구비될 수 있고, 상기 에너지 관리 시스템(208)은, 상기 전력 단속기(미도시)의 동작을 제어하여 AC 계통의 전원을 차단한 후에, AC 계통에 영향을 주지 않고, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(202) 간의 충방전을 수행할 수 있다.Although not shown in the figure, a power interrupter (not shown) may be further provided at the rear of the first
따라서, 상기 에너지 관리 시스템(208)은, AC 계통에 영향을 주지 않고, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(202) 간의 충방전을 제어하여 배터리 시스템들 간에 밸런싱을 할 수 있으므로, AC 계통에 영향을 주지 않고 배터리를 최적의 운영 상태로 유지할 수 있다.Thus, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of controlling a hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법은, 에너지 관리 시스템(106)에서, 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는지를 판단하는 단계(S400), 상기 단계 S400에서 높은 충방전율의 동작이 요구된다고 판단되는 경우, 제1 기준 미만의 파워는 에너지 제어 배터리 시스템(100)을 이용하여 충방전을 수행하고 상기 제1 기준 이상의 파워는 파워 제어 배터리 시스템(102)을 이용하여 충방전을 수행하는 단계(S402), 상기 단계 S400에서 높은 충방전율의 동작이 요구되지 않는다고 판단되는 경우, 에너지 제어 배터리 시스템(100)을 이용하여 충방전을 수행하는 단계(S404), 상기 단계 S402 또는 상기 단계 S404 이후에, 배터리 관리 시스템(108)에서, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)을 최적 상태로 유지하기 위하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 충방전이 필요한지를 판단하는 단계(S406), 상기 단계 S406에서 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 충방전이 필요하다고 판단되는 경우, 상기 배터리 관리 시스템(108)에서, 상기 에너지 관리 시스템(106)으로부터의 AC 계통 정보에 기반하여 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능한지를 판단하는 단계(S408), 상기 단계 S408에서 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하다고 판단되는 경우, 상기 에너지 관리 시스템(106)이 상기 배터리 관리 시스템(108)으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 상태 정보에 기반하여 전력 변환 시스템(104)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)에 포함된 DC-DC 컨버터(110)의 동작을 제어함으로써 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102) 간의 충방전을 수행하는 단계(S410), 및 상기 단계 S408에서 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하지 않다고 판단되는 경우, 상기 에너지 관리 시스템(106)이 상기 배터리 관리 시스템(108)으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 상태 정보에 기반하여 상기 전력 변환 시스템(104)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)에 포함된 DC-DC 컨버터(110)의 동작을 제어함으로써 AC 계통을 통한 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 충방전을 수행하는 단계(S412)를 포함한다.The method for controlling the hybrid energy storage system according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 4 includes a step S400 of determining in the
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법의 동작을 하기에 설명하기로 한다.The operation of the hybrid energy storage system control method according to an embodiment of the present invention will now be described.
단계 S400에서, 에너지 관리 시스템(106)은 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는지를 판단한다.In step S400, the
단계 S402에서, 상기 단계 S400에서 높은 충방전율의 동작이 요구된다고 판단되는 경우, 제1 기준 미만의 파워는 에너지 제어 배터리 시스템(100)을 이용하여 충방전을 수행하고 상기 제1 기준 이상의 파워는 파워 제어 배터리 시스템(102)을 이용하여 충방전을 수행한다.In step S402, when it is determined in step S400 that a high charge / discharge rate operation is required, the power below the first reference charge / discharge is performed using the energy
단계 S404에서, 상기 단계 S400에서 높은 충방전율의 동작이 요구되지 않는다고 판단되는 경우, 에너지 제어 배터리 시스템(100)을 이용하여 충방전을 수행한다.In step S404, if it is determined in step S400 that a high charge / discharge rate operation is not required, charge / discharge is performed using the energy
단계 S406에서, 상기 단계 S402 또는 상기 단계 S404 이후에, 배터리 관리 시스템(108)이, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)을 최적 상태로 유지하기 위하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 충방전이 필요한지를 판단한다.In step S406, after step S402 or step S404, the
단계 S406에서 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 충방전이 필요하다고 판단되는 경우, 단계 S408에서, 상기 배터리 관리 시스템(108)에서, 상기 에너지 관리 시스템(106)으로부터의 AC 계통 정보에 기반하여 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능한지를 판단한다.If it is determined in step S406 that the charging and discharging of the energy
상기 단계 S408에서 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하다고 판단되는 경우, 단계 S410에서, 상기 에너지 관리 시스템(106)이 상기 배터리 관리 시스템(108)으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 상태 정보에 기반하여 전력 변환 시스템(104)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)에 포함된 DC-DC 컨버터(110)의 동작을 제어함으로써 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102) 간의 충방전을 수행한다.If it is determined in step S408 that the optimum state can be maintained without the assistance of the AC system, the
상기 단계 S408에서 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하지 않다고 판단되는 경우, 단계 S412에서, 상기 에너지 관리 시스템(106)이 상기 배터리 관리 시스템(108)으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 상태 정보에 기반하여 상기 전력 변환 시스템(104)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)에 포함된 DC-DC 컨버터(110)의 동작을 제어함으로써 AC 계통을 통한 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 충방전을 수행한다.If it is determined in step S408 that the optimal state can not be maintained without the help of the AC system, the
도 4에서, 단계 S406, 단계 S408, 단계 S410 및 단계 S412는, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)을 최적 상태로 유지하기 위하여, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102) 간의 충방전을 수행함으로써, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(100)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(102)의 밸런싱을 수행하는 단계이다.4, step S406, step S408, step S410, and step S412 are performed by the energy
상기 설명은, 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 기반하는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법에 관한 것이었다.The above description relates to a control method of a hybrid energy storage system based on a hybrid energy storage system according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
도 2에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 의한 하이브리드 에너지 저장 시스템에 기반하는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법은, 상기한 단계 S400 내지 단계S408에 대한 설명과 동일하다. 다만, 상기 단계 S410과 단계 S412만 상기한 설명과 다소 상이할 뿐이다.The control method of the hybrid energy storage system based on the hybrid energy storage system according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 is the same as the description of steps S400 to S408. However, only steps S410 and S412 are slightly different from the above description.
이 경우, 단계 S408에서, AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하다고 판단되는 경우, 단계 S410에서, 상기 에너지 관리 시스템(208)이 상기 배터리 관리 시스템(210)으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(202)의 상태 정보에 기반하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)에 연결된 제1 전력 변환 시스템(204)의 동작 및 상기 파워 제어 배터리 시스템(202)에 연결된 제2 전력 변환 시스템(206)의 동작을 제어함으로써 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(202) 간의 충방전을 수행한다.In this case, if it is determined in step S408 that the optimum state maintenance is possible without the help of the AC system, the
도면에는 도시되지 않았지만, 제1 전력 변환 시스템(204)과 제2 전력 변환 시스템(206)의 후단에 전력 단속기(미도시)가 더 구비될 수 있고, 단계 S410에서, 상기 에너지 관리 시스템(208)은, 먼저 상기 전력 단속기(미도시)의 동작을 제어하여 AC 계통의 전원을 차단한 후에, AC 계통에 영향을 주지 않고, 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(202) 간의 충방전을 수행할 수 있다.Although not shown in the drawings, a power interrupter (not shown) may further be provided at the rear of the first
상기 단계 S408에서 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하지 않다고 판단되는 경우, 단계 S412에서, 상기 에너지 관리 시스템(208)이 상기 배터리 관리 시스템(210)으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(202)의 상태 정보에 기반하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)에 연결된 제1 전력 변환 시스템(204)의 동작 및 상기 파워 제어 배터리 시스템(202)에 연결된 제2 전력 변환 시스템(206)의 동작을 제어함으로써 AC 계통을 통한 상기 에너지 제어 배터리 시스템(200)과 상기 파워 제어 배터리 시스템(202)의 충방전을 수행한다.If it is determined in step S408 that the optimal state can not be maintained without the assistance of the AC system, the
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be modified or improved.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로, 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.
100 : 에너지 제어 배터리 시스템
102 : 파워 제어 배터리 시스템
104 : 전력 변환 시스템
106 : 에너지 관리 시스템
108 : 배터리 관리 시스템
110 : DC-DC 컨버터
ER1, ..., ERn : 제1랙 내지 제n랙
PR1, ..., PRm : 제1랙 내지 제m랙100: Energy control battery system
102: Power control battery system
104: Power conversion system
106: Energy management system
108: Battery management system
110: DC-DC converter
ER1, ..., ERn: first rack to nth rack
PR1, ..., PRm: the first rack to the m-th rack
Claims (15)
복수의 배터리 랙을 포함하는 파워 제어 배터리 시스템;
상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템을 관리하기 위한 배터리 관리 시스템;
상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전을 제어하며, 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의DC 전력을 AC 전력으로 변환하고 외부의 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 전력 변환 시스템; 및
상기 전력 변환 시스템과 상기 배터리 관리 시스템의 동작을 제어하는 에너지 관리 시스템을 포함하는 하이브리드 에너지 저장 시스템.An energy control battery system including a plurality of battery racks;
A power control battery system including a plurality of battery racks;
A battery management system for managing the energy control battery system and the power control battery system;
Controlling the charging and discharging of the energy control battery system and the power control battery system to convert the DC power of the energy control battery system and the power control battery system to AC power and the external AC power to DC power, system; And
And an energy management system that controls operation of the power conversion system and the battery management system.
상기 에너지 제어 배터리 시스템의 복수의 배터리 랙에 포함된 배터리 셀들은 에너지 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함하고,
상기 파워 제어 배터리 시스템의 복수의 배터리 랙에 포함된 배터리 셀들은 파워 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함하는 하이브리드 에너지 저장 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the battery cells included in the plurality of battery racks of the energy control battery system include battery cells having high energy density,
Wherein the battery cells included in the plurality of battery racks of the power control battery system include battery cells of high power density.
상기 파워 제어 배터리 시스템은 상기 복수의 랙의 DC 전압을 소정의 DC 전압으로 변환하기 위한 DC-DC 컨버터를 더 포함하는 하이브리드 에너지 저장 시스템.The method of claim 2,
Wherein the power control battery system further comprises a DC-DC converter for converting the DC voltage of the plurality of racks to a predetermined DC voltage.
상기 에너지 관리 시스템은, 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는 경우 상기 DC-DC 컨버터와 상기 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 파워 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하고, 상기 소정의 충방전율 미만의 동작이 요구되는 경우 상기 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하는 하이브리드 에너지 저장 시스템.The method of claim 3,
The energy management system controls the operation of the DC-DC converter and the power conversion system to perform charge / discharge using the power control battery system when a high charge / Wherein the operation of the power conversion system is controlled to perform charging and discharging using the energy control battery system when an operation less than a predetermined charge and discharge rate is required.
상기 에너지 관리 시스템은, 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는 경우 상기 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 제1 기준 미만의 파워는 상기 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하고, 상기 DC-DC 컨버터와 상기 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 제1 기준 이상의 파워는 상기 파워 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하며, 상기 소정의 충방전율 미만의 동작이 요구되는 경우 상기 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하는 하이브리드 에너지 저장 시스템.The method of claim 3,
The energy management system controls the operation of the power conversion system when a high charge / discharge rate operation is required, which is higher than a predetermined charge / discharge rate, so that the power below the first reference charge / Wherein the controller controls the operation of the DC-DC converter and the power conversion system to perform charge / discharge using the power control battery system, and when the operation is less than the predetermined charge / discharge rate, And controlling the operation of the conversion system to perform charging and discharging using the energy control battery system.
상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템을 최적 상태로 유지하기 위하여, 상기 에너지 관리 시스템은, 상기 배터리 관리 시스템으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 상태 정보에 기반하여 상기 전력 변환 시스템과 상기 DC-DC 컨버터의 동작을 제어함으로써 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템 간의 충방전을 수행하는 하이브리드 에너지 저장 시스템.The method of claim 3,
Wherein the energy management system is operable to maintain the energy control battery system and the power control battery system in an optimal state based on state information of the energy control battery system and the power control battery system from the battery management system, A hybrid energy storage system that performs charge / discharge between the energy control battery system and the power control battery system by controlling the operation of the conversion system and the DC-DC converter.
복수의 배터리 랙을 포함하는 파워 제어 배터리 시스템;
상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템을 관리하기 위한 배터리 관리 시스템;
상기 에너지 제어 배터리 시스템의 충방전을 제어하며, 상기 에너지 제어 배터리 시스템의 DC 전력을 AC 전력으로 변환하고 외부의 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 제1 전력 변환 시스템;
상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전을 제어하며, 상기 파워 제어 배터리 시스템의 DC 전력을 AC 전력으로 변환하고 외부의 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 제2 전력 변환 시스템; 및
상기 제1 전력 변환 시스템과 상기 제2 전력 변환 시스템 및 상기 배터리 관리 시스템의 동작을 제어하는 에너지 관리 시스템을 포함하는 하이브리드 에너지 저장 시스템.An energy control battery system including a plurality of battery racks;
A power control battery system including a plurality of battery racks;
A battery management system for managing the energy control battery system and the power control battery system;
A first power conversion system for controlling charging and discharging of the energy control battery system, converting a DC power of the energy control battery system to AC power and an external AC power to DC power;
A second power conversion system for controlling charging and discharging of the power control battery system, converting a DC power of the power control battery system to AC power and an external AC power to DC power; And
And an energy management system for controlling operations of the first power conversion system, the second power conversion system, and the battery management system.
상기 에너지 제어 배터리 시스템의 복수의 배터리 랙에 포함된 배터리 셀들은 에너지 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함하고,
상기 파워 제어 배터리 시스템의 복수의 배터리 랙에 포함된 배터리 셀들은 파워 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함하는 하이브리드 에너지 저장 시스템.The method of claim 7,
Wherein the battery cells included in the plurality of battery racks of the energy control battery system include battery cells having high energy density,
Wherein the battery cells included in the plurality of battery racks of the power control battery system include battery cells of high power density.
상기 에너지 관리 시스템은, 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는 경우 상기 제2 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 파워 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하고, 상기 소정의 충방전율 미만의 동작이 요구되는 경우 상기 제1 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하는 하이브리드 에너지 저장 시스템.The method of claim 8,
The energy management system controls the operation of the second power conversion system to perform charge / discharge using the power control battery system when a high charge / discharge rate operation with a predetermined charge / discharge rate is required, Wherein the controller controls the operation of the first power conversion system to perform charging and discharging using the energy control battery system.
상기 에너지 관리 시스템은, 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구되는 경우 상기 제1 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 제1 기준 미만의 파워는 상기 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하고, 상기 제2 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 제1 기준 이상의 파워는 상기 파워 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하며, 상기 소정의 충방전율 미만의 동작이 요구되는 경우 상기 제1 전력 변환 시스템의 동작을 제어하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하는 하이브리드 에너지 저장 시스템.The method of claim 8,
The energy management system controls the operation of the first power conversion system when a high charge / discharge rate operation is required at a predetermined charge / discharge rate, so that the power below the first reference charge / Wherein the power control unit controls the operation of the second power conversion system so that the power more than the first reference is charged / discharged by using the power control battery system, and when operation below the predetermined charge / And controlling the operation of the conversion system to perform charging and discharging using the energy control battery system.
상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템을 최적 상태로 유지하기 위하여, 상기 에너지 관리 시스템은, 상기 배터리 관리 시스템으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 상태 정보에 기반하여 상기 제1 전력 변환 시스템과 상기 제2 전력 변환 시스템의 동작을 제어함으로써 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템 간의 충방전을 수행하는 하이브리드 에너지 저장 시스템.The method of claim 8,
Wherein the energy management system is further configured to control the energy control battery system and the power control battery system based on state information of the energy control battery system and the power control battery system from the battery management system, 1 power conversion system and the second power conversion system to perform charge / discharge between the energy control battery system and the power control battery system.
(B) 상기 단계 (A)에서 소정의 충방전율 이상의 높은 충방전율의 동작이 요구된다고 판단되는 경우, 제1 기준 미만의 파워는 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하고 상기 제1 기준 이상의 파워는 파워 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하는 단계; 및
(C) 상기 단계 (A)에서 소정의 충방전율 이상의 동작이 요구되지 않는다고 판단되는 경우, 에너지 제어 배터리 시스템을 이용하여 충방전을 수행하는 단계를 포함하는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법.(A) determining, in an energy management system, whether an operation with a high charge / discharge rate higher than a predetermined charge / discharge rate is required;
(B) when it is determined in step (A) that a high charge / discharge rate operation is required at a predetermined charge / discharge rate, the power below the first reference charge / discharge cycle is performed using the energy control battery system, The power being charged / discharged using a power control battery system; And
(C) performing charging and discharging using the energy control battery system when it is determined in the step (A) that an operation of a predetermined charge-discharge rate or more is not required.
상기 에너지 제어 배터리 시스템의 복수의 배터리 랙에 포함된 배터리 셀들은 에너지 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함하고,
상기 파워 제어 배터리 시스템의 복수의 배터리 랙에 포함된 배터리 셀들은 파워 밀도가 높은 배터리 셀들을 포함하는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법.The method of claim 12,
Wherein the battery cells included in the plurality of battery racks of the energy control battery system include battery cells having high energy density,
Wherein the battery cells included in the plurality of battery racks of the power control battery system include battery cells of high power density.
(D) 상기 단계 (B) 또는 상기 단계 (C) 이후에, 배터리 관리 시스템에서, 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템을 최적 상태로 유지하기 위하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전이 필요한지를 판단하는 단계;
(E) 상기 단계 (D)에서 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전이 필요하다고 판단되는 경우, 상기 배터리 관리 시스템에서, 상기 에너지 관리 시스템으로부터의 AC 계통 정보에 기반하여 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능한지를 판단하는 단계;
(F) 상기 단계 (E)에서 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하다고 판단되는 경우, 상기 에너지 관리 시스템이 상기 배터리 관리 시스템으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 상태 정보에 기반하여 전력 변환 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템에 포함된 DC-DC 컨버터의 동작을 제어함으로써 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템 간의 충방전을 수행하는 단계; 및
(G) 상기 단계 (E)에서 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하지 않다고 판단되는 경우, 상기 에너지 관리 시스템이 상기 배터리 관리 시스템으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 상태 정보에 기반하여 상기 전력 변환 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템에 포함된 DC-DC 컨버터의 동작을 제어함으로써 AC 계통을 통한 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전을 수행하는 단계를 더 포함하는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법.14. The method of claim 13,
(D) After the step (B) or step (C), in the battery management system, the energy control battery system and the power control battery system Determining whether charge / discharge of the system is necessary;
(E) if it is determined in the step (D) that charging and discharging of the energy control battery system and the power control battery system are necessary, the battery management system, in the battery management system, Determining whether an optimal state can be maintained without the assistance of the controller;
(F) if it is determined in the step (E) that the optimum state maintenance is possible without the help of the AC system, the energy management system may determine the state information of the energy control battery system and the power control battery system from the battery management system Performing charging and discharging between the energy control battery system and the power control battery system by controlling operation of a power conversion system and a DC-DC converter included in the power control battery system; And
(G) if it is determined in step (E) that the optimal state maintenance is not possible without the assistance of the AC system, the energy management system is configured to determine status information of the energy control battery system and the power control battery system from the battery management system And performing charge and discharge of the energy control battery system and the power control battery system through the AC system by controlling the operation of the power conversion system and the DC-DC converter included in the power control battery system Of the hybrid energy storage system.
(D) 상기 단계 (B) 또는 상기 단계 (C) 이후에, 배터리 관리 시스템에서, 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템을 최적 상태로 유지하기 위하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전이 필요한지를 판단하는 단계;
(E) 상기 단계 (D)에서 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전이 필요하다고 판단되는 경우, 상기 배터리 관리 시스템에서, 상기 에너지 관리 시스템으로부터의 AC 계통 정보에 기반하여 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능한지를 판단하는 단계;
(F) 상기 단계 (E)에서 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하다고 판단되는 경우, 상기 에너지 관리 시스템이 상기 배터리 관리 시스템으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 상태 정보에 기반하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템에 연결된 제1 전력 변환 시스템의 동작 및 상기 파워 제어 배터리 시스템에 연결된 제2 전력 변환 시스템의 동작을 제어함으로써 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템 간의 충방전을 수행하는 단계; 및
(G) 상기 단계 (E)에서 AC 계통의 도움없이 최적 상태 유지가 가능하지 않다고 판단되는 경우, 상기 에너지 관리 시스템이 상기 배터리 관리 시스템으로부터의 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 상태 정보에 기반하여 상기 에너지 제어 배터리 시스템에 연결된 제1 전력 변환 시스템의 동작 및 상기 파워 제어 배터리 시스템에 연결된 제2 전력 변환 시스템의 동작을 제어함으로써 AC 계통을 통한 상기 에너지 제어 배터리 시스템과 상기 파워 제어 배터리 시스템의 충방전을 수행하는 단계를 더 포함하는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법.14. The method of claim 13,
(D) After the step (B) or step (C), in the battery management system, the energy control battery system and the power control battery system Determining whether charge / discharge of the system is necessary;
(E) if it is determined in the step (D) that charging and discharging of the energy control battery system and the power control battery system are necessary, the battery management system, in the battery management system, Determining whether an optimal state can be maintained without the assistance of the controller;
(F) if it is determined in the step (E) that the optimum state maintenance is possible without the help of the AC system, the energy management system may determine the state information of the energy control battery system and the power control battery system from the battery management system Controlling the operation of the first power conversion system connected to the energy control battery system and the operation of the second power conversion system connected to the power control battery system to perform charge and discharge between the energy control battery system and the power control battery system ; And
(G) if it is determined in step (E) that the optimal state maintenance is not possible without the assistance of the AC system, the energy management system is configured to determine status information of the energy control battery system and the power control battery system from the battery management system Control system for controlling the operation of the first power conversion system connected to the energy control battery system and the operation of the second power conversion system connected to the power control battery system, And performing charging and discharging of the hybrid energy storage system.
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KR1020140062883A KR102243021B1 (en) | 2014-05-26 | 2014-05-26 | Hybrid energy storage system and method of contolling the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020140062883A KR102243021B1 (en) | 2014-05-26 | 2014-05-26 | Hybrid energy storage system and method of contolling the same |
Publications (2)
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