KR20160107302A - 에너지 저장 시스템 및 에너지 저장 시스템의 효율을 향상시키는 방법 - Google Patents

에너지 저장 시스템 및 에너지 저장 시스템의 효율을 향상시키는 방법 Download PDF

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토마스 루에트
울리히 리히터
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트럼프 헛팅거 게엠베하 + 코 카게
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Abstract

본 발명은, 전기망(3)에 연결될 수 있는 제1 전압 변압기(2), 이 제1 전압 변압기(2)에 연결되는 DC 링크(4), 그리고 이 DC 링크(4)에 연결되는 제2 전압 변압기(5) 및 제3 전압 변압기(6)를 구비하는 에너지 저장 시스템(1)으로서, 적어도 하나의 에너지 저장 장치(7 내지 10)가 각각의 제2 전압 변압기(5) 및 제3 전압 변압기(6)에 연결 가능한 것인 에너지 저장 시스템에 있어서, 에너지 저장 시스템(1)은, 제2 전압 변압기(5) 및 제3 전압 변압기(6)에 연결되고 제2 전압 변압기(5) 및 제3 전압 변압기(6)에서의 전력의 흐름 방향을 제어하도록 구성되며, 보다 구체적으로는 제3 전압 변압기(6)에서의 전력의 흐름에 대해 반대 방향이 되도록 제2 전압 변압기(5)에서의 전력의 흐름 방향을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.

Description

에너지 저장 시스템 및 에너지 저장 시스템의 효율을 향상시키는 방법{ENERGY STORAGE SYSTEM AND METHOD FOR INCREASING THE EFFICIENCY OF AN ENERGY STORAGE SYSTEM}
본 발명은, 전력망에 연결될 수 있는 제1 전압 변환기, 이 제1 전압 변환기에 연결되는 중간 회로, 및 이 중간 회로에 연결되는 적어도 하나의 제2 전압 변환기 및 적어도 하나의 제3 전압 변환기를 포함하는 에너지 저장 시스템으로서, 적어도 하나의 에너지 저장부가 각각의 제2 전압 변환기 및 제3 전압 변환기에 연결 가능한 것인 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 중간 회로 및 이 중간 회로에 연결되는 적어도 2개의 전압 변환기를 포함하는 에너지 저장 시스템으로서, 적어도 하나의 에너지 저장부가 각각의 전압 변환기에 연결 가능한 것인 에너지 저장 시스템의 효율을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
대체 에너지는 점점 더 중요해지고 있다. 태양 에너지 또는 풍력 발전과 같은 대체 에너지와 관련된 문제는, 에너지가 생성되는 시기에 영향을 미칠 수 없다는 것이고, 에너지가 생성될 수 없을 때 여분의 에너지를 이용 가능하게 하기 위해서는 여분의 에너지가 임시로 저장되어야만 한다는 것이다. 따라서, 에너지 저장 시스템을 이용할 필요가 있다. 그러나, 에너지 저장 시스템은 피해야만 하는 손실을 겪게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 에너지 저장 시스템 및 에너지를 저장하는 방법으로서, 이 시스템 및 방법에 의해 에너지 효율이 향상될 수 있는 것인 에너지 저장 시스템 및 에너지를 저장하는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명에 따라, 전력망에 연결될 수 있는 제1 전압 변환기, 이 제1 전압 변환기에 연결되는 중간 회로, 및 이 중간 회로에 연결되는 적어도 하나의 제2 전압 변환기 및 적어도 하나의 제3 전압 변환기를 포함하는 에너지 저장 시스템으로서, 적어도 하나의 에너지 저장부가 각각 제2 전압 변환기 및 제3 전압 변환기에 연결 가능한 것인 에너지 저장 시스템에 의해 달성되는데, 상기 에너지 저장 시스템은, 제2 전압 변환기 및 제3 전압 변환기에 연결되고 제2 전압 변환기 및 제3 전압 변환기의 전력 흐름 방향을 제어하도록 구성되는 제어기로서, 특히 제3 전압 변환기에서의 전력 흐름 방향에 대해 반대되는 방향으로 제2 전압 변환기에서의 전력 흐름 방향을 동시에 제어하도록 구성되는 제어기를 포함한다. 이러한 조치를 통해, 에너지 발생장치로부터 에너지 저장부로의 에너지 전달 그리고 이후 에너지 저장부로부터 전력망으로의 에너지 전달이 가능해질 뿐만 아니라 에너지 저장 시스템 내에서 하나의 에너지 저장부로부터 다른 에너지 저장부로의 에너지 전달도 가능하게 된다. 이는 에너지의 관점에서 편리할 수 있다. 따라서, 손실은 현저하게 감소될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템은, 전체 시스템의 임의의 작동 상태에서 이러한 방식으로 에너지가 전달될 수 있도록 허용한다.
에너지 저장부는 통상의 배터리 또는 전기화학적 멤브레인 혹은 물리적 멤브레인일 수 있다. 예를 들어, 흐름 배터리(flow battery)[레독스 흐름 전지(redox flow cells)]가 에너지 저장부로서 마련될 수 있다.
제어기는, 제2 전압 변환기 및 제3 전압 변환기를 작동시켜 에너지가 제2 전압 변환기의 에너지 저장부 연결부분으로부터 제3 전압 변환기의 에너지 저장부 연결부분으로 전도되게 하도록 구성될 수 있다. 이러한 과정에 있어서, 에너지는 중간 회로를 통해 제2 전압 변환기의 에너지 저장부 연결부분으로부터 제3 전압 변환기의 에너지 저장부 연결부분으로 전도된다.
또한, 제어기는 제2 전압 변환기 및 제3 전압 변환기에서의 전압을 모니터닝하도록, 특히 전압 변환기의 에너지 저장부 연결부분에서의 전압을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 그 결과로서, 전압 변환기들 중 하나의 전압 변환기에 연결된 에너지 저장부로부터 제2 전압 변환기에 연결되는 에너지 저장부로 에너지가 전달되도록 의도되는지 여부를 식별할 수 있다.
또한, 제어기는 연결 가능한 에너지 저장부의 충전 상황 또는 충전 상태를 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 정보는 또한 에너지 저장부들 중 하나가 다른 에너지 저장부로부터의 에너지를 사용하여 충전되도록 의도되는지 여부를 결정하는 데 도움이 될 수 있다.
제어기는 또한 전압 변환기의 전력을 제어하도록 구성될 수 있다. 그 결과로서, 연결 가능한 에너지 저장부의 저장 상태 또는 충전 상태가 제어될 수 있다.
제어기는 또한 제1 전압 변환기에 연결될 수 있으며, 제1 전압 변환기의 전력 흐름 방향을 제어하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제어기는, 에너지가 에너지 저장 시스템으로부터 제1 전압 변환기를 통해 전력망으로 전달되는지 여부 또는 반대로 에너지 저장 시스템의 연결 가능한 에너지 저장부가 제1 전압 변환기를 통해 전력망에 연결되어 있어 전력망으로부터의 에너지가 연결 가능한 에너지 저장부에 저장되도록 되어 있는지 여부에 영향을 줄 수 있다.
제1 전압 변환기는 라인-커뮤테이팅(line-commutating)식일 수도 있고 셀프-커뮤테이팅(self-commutating)식일 수도 있다. 라인-커뮤테이팅식 제1 전압 변환기는, 전력망이 공공 전력망이거나 또는 직접 커플링된 회전식 기계를 갖는 망일 때 유리하다. 전력망이, 직접 커플링된 회전식 기계를 갖지 않은 고립 작동식일 때에는, 셀프-커뮤테이팅식 제1 전압 변환기가 유리하다.
손실을 낮게 유지하기 위해, 제1 전압 변환기는 스위치 오프(switch off) 가능할 수 있다. 특히, 제어기는, 제2 전압 변환기 및 제3 전압 변환기가 계속 작동하고 일 에너지 저장부로부터 다른 에너지 저장부로 에너지를 전달하는 동안 제1 전압 변환기를 스위치 오프시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 제1 전압 변환기를 작동시키기 위한 과정에서 에너지가 사용되지 않도록 하면서 또는 임의의 에너지가 제1 전압 변환기를 통해 전력망에 제공되지 않도록 하면서, 에너지 저장 시스템의 에너지 효율을 향상시키기 위해 에너지가 에너지 저장 시스템 내에서 전달될 수 있다.
동일한 유형의 에너지 저장부 또는 상이한 에너지 저장부가 에너지 저장 시스템에 연결 가능할 수 있다. 예를 들어, 통상적인 축전지, 흐름 배터리(레독스 흐름 전지) 또는 다른 전기화학적 멤브레인 혹은 물리적 멤브레인이 사용될 수 있다. 이러한 상이한 에너지 저장부는 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템과 병렬로 연결 가능할 수도 있고, 에너지 저장 시스템은 단 한 가지 유형의 에너지 저장부, 예컨대 오직 흐름 배터리에만 연결될 수 있다.
제어기는 복수 개의 흐름 배터리들을 충전 및 방전시키도록 구성될 수 있으며, 이들 흐름 배터리 모두는 전해질의 공통 쌍에 연결되고 에너지 저장 시스템에 연결될 수 있다. 이러한 유형의 시스템은 매우 에너지 효율적으로 기능할 수 있다.
제어기는 복수 개의 흐름 배터리 및 적어도 하나의 다른 유형의 추가적인 에너지 저장부를 충전 및 방전시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 다른 유형의 에너지 저장부로서 연산 축전지(lead-acid accumulator)가 마련될 수 있다. 제어기는, 흐름 배터리 자체가 흐름 배터리를 재시동하기에 불충분하게 충전되어 있더라도 다른 유형의 에너지 저장부를 이용하여 흐름 배터리를 시동시키도록 구성될 수 있다.
제1 전압 변환기는 양방향 인터버로서 형성될 수 있고/있거나 제2 전압 변환기 및 제3 전압 변환기는 양방향 DC/DC 변환기로서 형성될 수 있다. 제1 전압 변환기는 특히 양방향 AC/DC 변환기로서 형성될 수 있다. 양방향 AC/DC 변환기는, 단상 전력망 또는 다상 전력망으로부터 에너지를 인출하는 것 그리고 이 에너지를 중간 회로에 제공하는 것을 가능하게 하며, 또는 중간 회로를 통해 에너지 저장부로부터 에너지를 인출하는 것 그리고 이 에너지를 단상 전력망 또는 다상 전력망에 공급하는 것을 가능하게 한다.
DC/DC 변환기가 양방향이라면, 에너지는 에너지 저장부로부터 중간 회로로 전달될 수 있고, 에너지는 또한 중간 회로로부터 에너지 저장부로 전달될 수 있다.
제2 전압 변환기 및 제3 전압 변환기는 전위(potential) 면에서 절연될 수 있다. 이는, 2개의 에너지 저장부 사이에서 오직 전압 변환기를 통해서만 에너지가 전달되는 것을 보장할 수 있다.
변압기가 제2 전압 변환기 및 제3 전압 변환기에 마련될 수 있다. 이에 따라, 에너지 효율적인 방식으로 높은 중간 회로 전압이 달성될 수 있다.
중간 회로의 전압은 700 V 내지 1500 V 사이에 속할 수 있다. 중간 회로의 전압은, 연결 가능한 에너지 저장부에서의 전압의 10배일 수도 있고, 10배 이상일 수도 있다. 이때, 제1 압력 변환기는 또한 에너지를 매우 효율적으로 변환시킬 수 있으며, 비용 효과적인 방식으로 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기 변환기는 전위 면에서 절연되어 있을 필요가 없다. 추가적으로, 중간 회로 전압이 예컨대 48 V인 경우에 흐르는 전류와 비교할 때 단지 상대적으로 적은 전류가 중간 회로에서 흐른다. 이에 따라, 구리 손실(copper loss)은 감소된다. 또한, 보다 적은 구리가 요구되며, 이에 따라 에너지 저장 시스템의 비용이 낮은 상태로 유지된다.
제1 전압 변환기는 전위 면에서 절연될 수 있다.
제1 전압 변환기는 단상 전력망 또는 다상 전력망, 특히 3상 전력망에 연결되도록 구성될 수 있다.
각각의 전압 변환기는 공진형 전압 컨버터(resonant voltage converter)로서 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 에너지가 매우 효율적인 방식으로 변환될 수 있다.
제어기는 자가 학습형 제어기(self-learning controller)로서 구성될 수 있다. 제어기는 특히, 일일 전류 요구 또는 사이클에 따라, 개별적인 에너지 저장부를 비운 상태로 작동시키도록 또는 개별적인 에너지 저장부를 재충전하도록 학습하게 구성될 수 있다.
제어기는 "스마트 그리드(smart grid)"에 대한 연통 접속부를 포함할 수 있다. 용어 "스마트 그리드"는 전류 발생장치, 저장부, 전기 소비자, 그리고 에너지 제공을 위한 에너지 분배망 및 에너지 전송망에서의 망 작동 수단의 전달 네트워킹 및 제어부를 포함한다. 이러한 유형의 제어기는 또한 절연된 망에서 유리할 수 있다. 이러한 유형의 제어기는 또한 준-절연된 망에서 유리할 수 있다. 준-절열된 망은 공공망에 대한 접속부를 구비할 수 있지만, 제어되는 방식으로 상기 접속부를 이용한다. 따라서, 전기 에너지는, 공공망에서 전기 에너지가 저렴할 때 저장될 수 있고 이후 준-절연된 망에 이용 가능하게 될 수 있다. 공공망에서의 전기 에너지가 더 고가일 때, 에너지는 에너지 저장부로부터 준-절연된 망으로 전달될 수 있다. 추가적으로, 공공망에서의 에너지가 높은 가격으로 판매될 수 있을 때 에너지는 또한 공공망에 대해 이용 가능하게 될 수 있다. 에너지 저장 시스템은 특히 접속 가능한 에너지 저장부 내에 공공망에서의 과잉 용량을 버퍼링(buffering)하도록 그리고 에너지 요구의 증가 시에 버퍼링된 과잉 용량을 공공망에서 이용 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 이는, 비상하게 신속하고 효율적인 방식으로 전술한 바와 같은 에너지 저장 시스템을 이용하여 행해질 수 있다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 복수 개의 에너지 저장 시스템을 포함하는 에너지 저장 시스템 장치를 포함하며, 상기 에너지 저장 시스템들은 공통의 제어기를 구비한다. 이는, 손실을 낮게 유지하기 위해, 우선 에너지 저장 시스템 내에서 에너지 저장부들 사이의 에너지 전달을 가능하게 한다. 이때, 손실을 더욱 감소시키기 위해 에너지 저장 시스템들 사이에서 에너지를 전달하는 것이 가능하다. 특히, 에너지 저장부가 감당하는 손실이 감소될 수 있다. 공통 제어기는, 개별적인 에너지 저장부들 사이에서의 에너지 흐름 그리고 에너지 저장 시스템들 사이에서의 에너지 흐름 양자 모두를 최적화하는 것을 가능하게 한다.
이러한 하나의 공통 제어기는 에너지 저장 시스템에서의 마스터 제어기(master controller)로서 형성될 수 있다. 이때 마스터 제어기는 다른 에너지 저장 시스템의 제어기에 연결될 수 있으며, 여기서 상기 다른 에너지 저장 시스템의 제어기는 슬레이브 제어기(slave controller)로서 형성된다.
이러한 종류의 에너지 저장 시스템 장치에 있어서, 2개의 에너지 저장부 시스템의 중간 회로 전압은 조합되거나 조합될 수 있다. 이때 에너지는 특히 에너지를 절약하는 방식으로 다양한 에너지 저장 시스템들의 에너지 저장부에 의해 전달될 수 있다.
본 발명은 또한, 중간 회로 및 이 중간 회로에 연결되는 적어도 2개의 전압 변환기를 포함하는 에너지 저장 시스템의 에너지 효율을 향상시키는 방법으로서, 적어도 하나의 에너지 저장부가 각각의 전압 변환기에 연결 가능하며, 전압 변환기의 전력 흐름 방향이 제어되고, 특히 전력 변압기들 중 하나에서의 전력 흐름 방향이 제어되며, 구체적으로 다른 전압 변환기에서의 전력 흐름 방향에 대해 반대 방향으로 동시에 제어되는 것인 방법을 포함한다. 상기 방법은, 전압 변환기 및 중간 회로를 통해 하나의 에너지 저장부로부터 다른 에너지 저장부로 에너지를 전달하는 것을 가능하게 한다. 그 결과로서, 에너지 저장 시스템의 에너지 효율은 향상될 수 있다.
상기 에너지 저장 시스템은 중간 회로에 연결되는 추가적인 전압 변환기를 포함할 수 있으며, 에너지는 제1의 2개의 전압 변환기 중 하나 및 중간 회로를 통해 적어도 하나의 에너지 저장부로부터 추가적인 전압 변환기로 또는 반대로 전달된다. 그 결과로서, 에너지는 에너지 저장부로부터 추가적인 전압 변환기에 연결되는 전력망에 전달될 수 있다. 추가적으로, 전력망으로부터 에너지 저장부로 에너지를 전달하는 것이 가능하며, 이때 에너지는 상기 에너지 저장부에 저장된다.
전력 변환기의 전력은 제어될 수 있다. 특히, 전압 변환기의 전력은 에너지 손실이 적게 유지되도록 하는 방식으로 제어될 수 있다. 또한 이러한 목적을 위해 에너지 저장부의 충전 상태가 모니터링될 수 있다.
더욱이, 제1의 2개의 전압 변환기가 계속 작동하여 하나의 에너지 저장부로부터 다른 에너지 저장부로 에너지를 전달하는 동안 추가적인 전압 변환기가 스위치 오프(switch off)되는 것은 에너지 효율 면에서 유리하다.
부분 충전 상태의 여러 개의 에너지 저장부를 마련하는 대신, 구체적으로 하나의 에너지 저장부에 저장되는 에너지를 다른 에너지 저장부에 제공함으로써 하나의 에너지 저장부를 완전히 비우는 것은 에너지의 관점에서 유리할 수 있다.
에너지는 우선 에너지 저장 시스템의 적어도 2개의 에너지 저장부 사이에서 전달될 수 있고, 이후 에너지는 적어도 2개의 에너지 저장 시스템 사이에서 전달될 수 있다. 전체적인 시스템의 에너지 효율은 이에 따라 개선될 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징 및 장점은, 본 발명의 필수적인 세부사항을 도시하는 도면의 도시내용을 참고하여 본 발명의 실시예에 관한 후속하는 상세한 설명 및 청구범위로부터 명확하게 될 것이다. 개별적인 특징은 각각 자체로 실시될 수도 있고, 본 발명의 변형에서 임의의 조합으로 함께 실시될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 도면에 개략적으로 도시되어 있으며, 도면의 도시내용을 참고하여 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 에너지 저장 시스템의 개략도이다.
도 2는 에너지 저장 시스템 장치의 개략도이다.
도 1은 단상 전력망 또는 다상 전력망(3)에 연결될 수 있는 제1 전압 변환기(2)를 포함하는 에너지 저장 시스템(1)을 도시한 것이다. 제1 전압 변환기(2)는 AC/DC 변환기로서, 특히 양방향 AC/DC 변환기로서 형성될 수 있고, 또한 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)에 연결되는 중간 회로(4)에 연결된다. 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)는 DC/DC 변환기, 특히 예컨대 양방향 DC/DC 변환기로서 형성될 수 있다. 도시된 전압 변환기(5, 6)는 2개가 넘게 중간 회로(4)에 연결될 수 있다. 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)는 각각 하나 이상의 에너지 저장부(7 내지 10)에 연결될 수 있으며, 도시된 실시예에서 제2 전압 변환기(5)는 에너지 저장부(7)에 연결되고, 제3 전압 변환기(6)는 에너지 저장부(8 내지 10)에 연결된다. 에너지 저장부(8 내지 10)는 또한 제3 전압 변환기(6)와 병렬로 연결될 수 있다.
더욱이, 에너지 저장 시스템(1)은, 제1 전압 변환기(2) 그리고 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6) 양자 모두에 연결되며 전술한 변압기를 제어하도록 구성되는 제어기(11)를 포함한다. 제어기(11)는 특히 전력 흐름, 구체적으로 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)에서의 전력 흐름의 방향을 제어하도록 구성된다. 이러한 과정에서, 제어기(11)는, 제2 전압 변환기(5), 중간 회로(4) 및 제3 전압 변환기(6)를 통해 예컨대 에너지 저장부(7)로부터 에너지 저장부(8)로 또는 반대로 에너지가 전달될 수 있도록 하는 방식으로 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)를 작동시킬 수 있다. 이러한 전달 중에, 제어기(11)는 제1 전압 변환기(2)를 스위치 오프시킬 수 있다. 더욱이, 제어기(11)는, 제1 전압 변환기(2), 중간 회로(4) 그리고 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)를 통해 전력망(3)으로부터 에너지 저장부(7 내지 10)로 전력이 흐를 수 있도록 하는 방식으로 전압 변환기(2, 5, 6)를 작동시킬 수 있다. 또한 제어기는, 이러한 경우에, 에너지가 예컨대 단지 에너지 저장부(7)로만 전달되도록 하기 위해 전압 변환기(5, 6)들 중 단 하나만을 작동시킬 수 있다. 더욱이, 제어기(11)는, 예컨대 에너지 저장부(7)에 저장된 에너지가 제2 전압 변환기(5), 중간 회로(4), 및 제1 전압 변환기(2)를 통해 전력망(3)으로 공급되도록 전력 흐름을 제어할 수 있다.
전압 변환기(2)가 스위치 오프될 수 있고 에너지 저장부(7 내지 10)들 사이에서 에너지가 전달될 수 있다는 사실은, 에너지 저장 시스템(1)의 에너지 효율이 향상될 수 있다는 것을 의미한다.
도 2는 복수 개의 에너지 저장 시스템(1)으로서, 도 1에서의 에너지 저장 시스템(1)에 따라 형성되어 공통 제어기(12)에 연결되는 것인 복수 개의 에너지 저장 시스템을 도시한 것이다. 이러한 경우에 있어서, 제어기(12) 및 제어기(11)는 조합될 수 있다. 에너지 저장 시스템 장치(20)를 도시한 도 2에서의 장치는, 예컨대 하나 이상의 에너지 저장부(7 내지 10)을 비움으로써, 구체적으로 에너지 저장부 내의 에너지를 다른 에너지 저장부(7 내지 10) 중 하나 이상에 전달함으로써 전력 손실 면에서 에너지 저장 시스템(1)을 우선 최적화하는 것을 가능하게 한다. 이때, 손실을 적게 유지하기 위해, 에너지는 또한 에너지 저장 시스템(1)들 중 하나로부터 다른 에너지 저장 시스템(1)으로도 역시 전달될 수 있다.

Claims (25)

  1. 전력망(3)에 연결될 수 있는 제1 전압 변환기(2), 이 제1 전압 변환기(2)에 연결되는 중간 회로(4), 그리고 이 중간 회로(4)에 연결되는 적어도 하나의 제2 전압 변환기(5) 및 적어도 하나의 제3 전압 변환기(6)를 포함하는 에너지 저장 시스템으로서, 적어도 하나의 에너지 저장부(7 내지 10)가 각각 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)에 연결 가능한 것인 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 에너지 저장 시스템(1)은, 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)에 연결되고 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)의 전력 흐름 방향을 제어하도록 구성되는 제어기(11)로서, 특히 제3 전압 변환기(6)에서의 전력 흐름 방향에 대해 반대되는 방향으로 제2 전압 변환기(5)에서의 전력 흐름 방향을 동시에 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어기(11)는, 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)를 작동시켜 에너지가 제2 전압 변환기(5)의 에너지 저장부 연결부분으로부터 제3 전압 변환기(6)의 에너지 저장부 연결부분으로 전도되게 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어기(11)는 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)에서의 전압을 모니터링하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제어기(11)는 연결 가능한 에너지 저장부(7 내지 10)의 충전 상황(충전 상태)을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제어기(11)는 전압 변환기(2, 5, 6)의 전력을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제어기(11)는 제1 전압 변환기(2)에 연결되고, 제1 전압 변환기(2)의 전력 흐름 방향을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 전압 변환기(2)는 라인-커뮤테이팅(line-commutating)식이거나 셀프-커뮤테이팅(self-commutating)식인 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 전압 변환기(2)는 스위치 오프(switch off)될 수 있는 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제어기(11)는, 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)가 계속 작동하고 일 에너지 저장부(7 내지 10)로부터 다른 에너지 저장부로 에너지를 전달하는 동안 제1 전압 변환기(2)를 스위치 오프시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 동일한 유형의 에너지 저장부(7 내지 10) 또는 상이한 에너지 저장부들이 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1 전압 변환기(2)는 양방향 인버터로서 형성되고/형성되거나 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)는 양방향 DC/DC 변환기로서 형성되는 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제2 전압 변환기(5) 및 제3 전압 변환기(6)는 전위(potential) 면에서 절연되는 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제어기(11)는 자가 학습식 제어기로서 형성되는 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 따른 복수 개의 에너지 저장 시스템(1)을 포함하는 에너지 저장 시스템 장치(20)로서, 에너지 저장 시스템(1)은 공통의 제어기(12)를 구비하는 것인 에너지 저장 시스템 장치.
  15. 중간 회로(4) 및 이 중간 회로(4)에 연결되는 적어도 2개의 전압 변환기(5, 6)를 포함하는 에너지 저장 시스템(1)의 에너지 효율을 향상시키는 방법으로서, 적어도 하나의 에너지 저장부(7 내지 10)가 각각의 전압 변환기(5, 6)에 연결 가능한 것인 방법에 있어서, 전압 변환기(5, 6)의 전력 흐름 방향이 제어되고, 특히 전력 변환기(5)들 중 하나에서의 전력 흐름 방향은 다른 전압 변환기(6)에서의 전력 흐름 방향에 대해 반대 방향으로 동시에 제어되는 것을 특징으로 하는 것인 방법.
  16. 제15항에 있어서, 에너지는 전압 변환기(5, 6) 및 중간 회로(4)를 통해 일 에너지 저장부(7 내지 10)로부터 다른 에너지 저장부(7 내지 10)로 전달되는 것을 특징으로 하는 것인 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 에너지 저장 시스템(1)은 중간 회로(4)에 연결되는 추가적인 전압 변환기(2)를 포함하며, 에너지는, 제1의 2개의 전압 변환기(5, 6) 중 하나 및 중간 회로(4)를 통해 적어도 하나의 에너지 저장부(7 내지 10)로부터 추가적인 전압 변환기(2)로 또는 반대로 전달되는 것을 특징으로 하는 것인 방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서, 전압 변환기(2, 5, 6)의 전력이 제어되는 것을 특징으로 하는 것인 방법.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 있어서, 에너지 저장부(7 내지 10)의 충전 상태가 모니터링되는 것을 특징으로 하는 것인 방법.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1의 2개의 전압 변환기(5, 6)가 계속 작동하고 일 에너지 저장부(7 내지 10)로부터 다른 에너지 저장부(7 내지 10)로 에너지를 전달하는 동안 추가적인 전압 변환기(2)는 스위치 오프되는 것을 특징으로 하는 것인 방법.
  21. 제15항 내지 제20항 중 어느 하나의 항에 있어서, 적어도 하나의 에너지 저장부(7 내지 10)가 완전히 비워지는 것을 특징으로 하는 것인 방법.
  22. 제15항 내지 제21항 중 어느 하나의 항에 있어서, 에너지는 우선 에너지 저장 시스템(1)의 적어도 2개의 에너지 저장부(7 내지 10) 사이에서 전달되며, 이후 에너지는 적어도 2개의 에너지 저장 시스템(1) 사이에서 전달되는 것인 방법.
  23. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 따른 복수 개의 에너지 저장 시스템(1)을 포함하는 에너지 저장 시스템 장치로서, 에너지 저장 시스템(1)은 공통의 제어기(12)를 구비하는 것인 에너지 저장 시스템 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 공통의 제어기(12)는 에너지 저장 시스템(1) 내의 마스터 제어기(master controller)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템 장치.
  25. 제24항에 있어서, 2개의 에너지 저장 시스템(1)의 중간 회로 전압은 조합될 수 있는 것을 특징으로 하는 것인 에너지 저장 시스템 장치.
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