KR20160144795A - 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 명세서는 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 잦은 충방전 전환으로 배터리의 수명이 단축되는 종래기술의 한계를 해결하는 것을 과제로 하여, 복수의 배터리 각각의 충전 또는 방전 상태에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하여, 배터리의 충방전 전환을 최소화할 수 있고, 배터리의 사용률을 증가시킬 수 있는 효과가 있는 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법을 제공하고자 한다.
Description
본 명세서는 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 복수의 배터리 각각의 충전 또는 방전 상태에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법에 관한 것이다.
ESS(Energy Storage System)는 전력을 원하는 시간에 충전하거나, 방전할 수 있는 에너지 저장 시스템을 의미한다.
도 1은 종래의 에너지 저장 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.
종래의 에너지 저장 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, PCS(Power Conditioning System), 충방전이 이루어지는 1개의 배터리 및 제어기를 포함하여 이루어진다.
상기 PCS는, AC 전력을 DC 전력으로 바꾸거나, DC 전력을 AC 전력으로 바꾸어주는 시스템으로, 전력 변환을 통해 배터리의 충방전이 이루어지도록 하는 시스템을 의미한다.
상기 배터리는, 전력을 물리적으로 저장하고, 필요 시 이를 내보낼 수 있는 전력 저장수단을 의미한다.
상기 제어기는, 상기 PCS에서 전력 변환이 이루어지도록 제어하여, 상기 배터리의 충방전을 제어하는 장치를 의미한다.
상기 제어기는, 충전 또는 방전이 필요한 경우, 다양한 모드를 통해 상기 배터리의 충방전을 제어하게 되는데, 일 예로 사용자의 입력대로 충방전하는 모드, 정해진 시간표 스케쥴 대로 동작하는 모드 및 외부로부터 전력 사용량에 대한 미터 정보를 수신하여 특정 사용량 이상의 전력을 사용하면 방전하게 하는 피크컷 모드 등으로 동작하며, 상기 배터리의 충방전을 제어하게 된다.
이러한 구성으로 이루어진 종래의 에너지 저장 시스템의 충방전의 예시를 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2a는 종래의 에너지 저장 시스템의 충방전 방법의 개념을 나타낸 그래프 a이다.
도 2b는 종래의 에너지 저장 시스템의 충방전 방법의 개념을 나타낸 그래프 b이다.
도 2a에 도시된 바와 같은 충방전 방법은, 배터리의 최대 수명을 목표로 하는 충방전 제어 방법의 일 예로, 배터리가 방전 상태인 경우, 방전이 완료될 때까지 충전 상태로 전환하지 않고 방전 상태를 유지하여, 충방전 전환을 최소화함으로써 배터리의 수명을 극대화하는 방법이다.
도 2b에 도시된 바와 같은 충방전 방법은, 배터리의 잔량인 SOC(State Of Charge) 활용률을 최대화하는 충방전 제어 방법의 일 예로, 충방전 전환에 관계없이 충전이 필요한 경우는 충전하고, 방전이 필요한 경우는 방전하여, 충방전 전환이 도 2a에 도시된 바와 같은 충방전 제어 방법보다 한 사이클 더 이루어짐으로써, 배터리 용량의 사용률 및 활용률 극대화하는 방법이다.
이처럼, 종래의 에너지 저장 시스템은 하나의 배터리에서 충방전이 이루어지게 되는데, 하나의 배터리를 사용하게 됨으로써 여러가지 한계가 있었다.
하나의 배터리를 이용하는 구성상, 배터리의 최대 수명 또는 사용률(활용률) 중 어느 하나를 목표로 하느냐에 따라 배터리의 충방전 제어를 달리하게 되는데, 배터리의 사용률을 고려하여 충방전을 자유롭게 전환하는 경우, 배터리 특성상 충전 상태와 방전 상태가 전환되는 횟수가 늘어날수록 배터리의 수명이 단축되게 되고, 배터리의 수명을 고려하여 충방전 횟수를 제한하는 경우, 배터리의 사용률이 저하되는 문제가 있었다.
즉, 종래의 에너지 저장 시스템은, 배터리의 수명 또는 사용률 중 어느 하나만을 최대화할 수 밖에 없어, 에너지 저장 시스템의 효율성 및 효용성이 떨어지게 되었고, 또는 배터리의 수명 단축으로 인한 잦은 유지 보수 및 교체가 요구되어, 유지 및 보수에 많은 비용이 발생하게 되었다.
결과적으로, 하나의 배터리를 사용하는 시스템으로는 충방전이 자유롭게 이루어지는 배터리의 특성 자체를 활용하지 못하게 되거나, 배터리의 수명 단축으로 인한 유지 및 보수의 어려움이라는 한계가 있었다.
따라서, 본 명세서는 종래기술의 한계를 해결하는 것을 과제로 하여, 복수의 배터리 각각의 충전 또는 방전 상태에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하여, 배터리의 충방전 전환을 최소화하고, 배터리의 사용률을 증가시킬 수 있는 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치는, 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 제어부를 포함한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치에서, 상기 제어부는, 상기 복수의 배터리 각각에 충전 또는 방전 모드를 설정하여, 설정된 모드에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어한다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 기 설정된 스케쥴 또는 외부의 전력 사용 정보에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 복수의 배터리 각각의 충전량에 따라, 상기 복수의 배터리 각각에 상기 충전 모드 또는 방전 모드를 설정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 복수의 배터리 중 충전량이 적은 배터리에 상기 충전 모드를 설정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 복수의 배터리 중 충전량이 많은 배터리에 상기 방전 모드를 설정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 충전 또는 방전이 필요한 경우의 전환에 따라 상기 복수의 배터리 각각의 충전 모드 또는 방전 모드를 전환할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 충전이 필요한 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전되도록 제어하고, 방전이 필요한 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전되도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 충전이 필요하되, 상기 복수의 배터리가 상기 방전 모드로 설정된 경우, 상기 복수의 배터리 중 충전량이 적은 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환하고, 방전이 필요하되, 상기 복수의 배터리가 상기 충전 모드로 설정된 경우, 상기 복수의 배터리 중 충전량이 많은 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전 모드가 유지되도록 제어하고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전 모드가 유지되도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료된 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료된 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전 모드가 유지되도록 제어하고, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전 모드가 유지되도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료되되, 방전이 필요한 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하고, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료되되, 충전이 필요한 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 배터리 제어 시스템은, 복수의 배터리, 상기 복수의 배터리의 충방전 전력을 변환하는 전력 변환 장치 및 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 제어 장치를 포함한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 배터리 제어 시스템에서, 상기 제어 장치는, 상기 복수의 배터리 각각에 충전 또는 방전 모드를 설정하여, 설정된 모드에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어한다.
일 실시 예에서, 상기 전력 변환 장치는, 외부로부터 공급되는 AC 전력을 상기 복수의 배터리에 충전 가능한 DC 전력으로 변환하거나, 또는 상기 복수의 배터리에서 방전되는 DC 전력을 상기 외부로 공급 가능한 AC 전력으로 변환할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어 장치는, 외부로부터 전력이 공급되는 경우, 상기 복수의 배터리에 공급된 전력이 충전되도록 충전을 제어하고, 외부로 전력을 공급하는 경우, 상기 복수의 배터리에 충전된 전력이 방전되도록 방전을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어 장치는, 상기 복수의 배터리 각각의 충전량에 따라, 상기 복수의 배터리 각각에 상기 충전 모드 또는 방전 모드를 설정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어 장치는, 상기 복수의 배터리 중 충전량이 적은 배터리에 상기 충전 모드를 설정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어 장치는, 상기 복수의 배터리 중 충전량이 많은 배터리에 상기 방전 모드를 설정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어 장치는, 충전 또는 방전이 필요한 경우의 전환에 따라 상기 복수의 배터리 각각의 충전 모드 또는 방전 모드를 전환할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어 장치는, 충전이 필요한 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전되도록 제어하고, 방전이 필요한 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전되도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어 장치는, 충전이 필요하되, 상기 복수의 배터리가 상기 방전 모드로 설정된 경우, 상기 복수의 배터리 중 충전량이 적은 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환하고, 방전이 필요하되, 상기 복수의 배터리가 상기 충전 모드로 설정된 경우, 상기 복수의 배터리 중 충전량이 많은 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어 장치는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전 모드가 유지되도록 제어하고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전 모드가 유지되도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어 장치는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료된 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료된 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어 장치는, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전 모드가 유지되도록 제어하고, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전 모드가 유지되도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어 장치는, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료되되, 방전이 필요한 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하고, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료되되, 충전이 필요한 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 배터리 제어 방법은, 충전 또는 방전 여부를 확인하는 단계, 복수의 배터리 각각에 설정된 충전 또는 방전 모드를 확인하는 단계 및 설정된 모드에 따라, 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 충전 또는 방전 여부를 확인하는 단계는, 충전이 필요한 경우 또는 방전이 필요한 경우 여부를 확인할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 충전 모드는, 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 충전 상태를 유지하는 모드이고, 상기 방전 모드는, 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 방전 상태를 유지하는 모드일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 충전 모드는, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 충전 상태를 유지하는 모드이고, 상기 방전 모드는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 방전 상태를 유지하는 모드일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 충전 모드 또는 방전 모드를 확인하는 단계는, 충전 또는 방전 여부의 확인 결과 및 설정된 모드의 확인 결과에 따라, 상기 복수의 배터리의 충전 모드 또는 방전 모드를 설정 또는 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 단계는, 충전이 필요한 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전되도록 제어하고, 방전이 필요한 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전되도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 충전 또는 방전이 필요한 경우마다 상기 단계를 반복할 수 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법은, 복수의 배터리 각각의 충전 또는 방전 상태에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어함으로써, 배터리의 이용률을 극대화하는 충방전이 이루어지게 되고, 배터리 각각의 현황에 따른 충방전이 이루어지게 되어, 배터리의 충방전이 효율적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법은, 복수의 배터리 각각의 충전 또는 방전 상태에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어함으로써, 충전중인 배터리는 충전이, 방전중인 배터리는 방전이 이루어지게 되어, 잦은 충방전 전환에 의해 배터리의 수명이 줄어드는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법은, 복수의 배터리 각각의 충전 또는 방전 상태에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어함으로써, 배터리 각각의 현황에 따라 충전이 필요한 경우 또는 방전이 필요한 경우 모두에 방전이 이루어질 수 있게 되어, 배터리의 사용률을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법은, 복수의 배터리 각각의 충전 또는 방전 상태에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어함으로써, 배터리의 사용률을 증가시키고, 충방전 전환을 최소화하게 되어, 배터리의 수명 단축 문제를 개선함은 물론, 효율성, 활용성 및 효용성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 에너지 저장 시스템의 구성을 나타낸 구성도.
도 2a는 종래의 에너지 저장 시스템의 충방전 방법의 개념을 나타낸 그래프 a.
도 2b는 종래의 에너지 저장 시스템의 충방전 방법의 개념을 나타낸 그래프 b.
도 3은 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 4는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 다른 구성을 나타낸 구성도.
도 5a는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 a.
도 5b는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 따른 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 b.
도 5c는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 따른 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 c.
도 5d는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 따른 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 d.
도 5e는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 따른 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 e.
도 6은 본 명세서에 개시된 배터리 제어 시스템의 구성을 나타낸 구성도.
도 7은 본 명세서에 개시된 배터리 제어 시스템의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 구성도.
도 8은 본 명세서에 개시된 배터리 제어 방법의 순서를 나타낸 순서도.
도 2a는 종래의 에너지 저장 시스템의 충방전 방법의 개념을 나타낸 그래프 a.
도 2b는 종래의 에너지 저장 시스템의 충방전 방법의 개념을 나타낸 그래프 b.
도 3은 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 4는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 다른 구성을 나타낸 구성도.
도 5a는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 a.
도 5b는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 따른 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 b.
도 5c는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 따른 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 c.
도 5d는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 따른 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 d.
도 5e는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 따른 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 e.
도 6은 본 명세서에 개시된 배터리 제어 시스템의 구성을 나타낸 구성도.
도 7은 본 명세서에 개시된 배터리 제어 시스템의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 구성도.
도 8은 본 명세서에 개시된 배터리 제어 방법의 순서를 나타낸 순서도.
본 명세서에 개시된 기술은 복수의 배터리의 충방전을 제어하기 위한 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법에 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 상기 기술의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법, 기기에 포함되는 배터리 및 배터리의 제어 장치, 배터리의 충방전 제어 장치, 배터리 충방전 제어 시스템 및 배터리의 충방전 제어 방법, 배터리 충전소, 배터리 충전소의 충전 시스템 및 배터리 충전소의 충전 시스템 운용 방법, 전력 저장소, 전력 저장 시스템 및 전력 저장 시스템의 운영 방법, 에너지 저장 시스템 및 에너지 저장 시스템의 운용 방법 등 배터리를 포함하거나, 배터리를 이용한 모든 에너지 저장 관련 기술에 적용될 수 있다.
먼저, 도 3 내지 도 5(a 내지 e)를 참조하여 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치를 설명한다.
도 3은 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 다른 구성을 나타낸 구성도이다.
도 5a는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 a이다.
도 5b는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 따른 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 b이다.
도 5c는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 따른 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 c이다.
도 5d는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 따른 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 d이다.
도 5e는 본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치의 실시 예에 따른 충방전 제어의 개념을 나타낸 그래프 e이다.
상기 배터리 제어 장치(이하, 제어 장치라 칭한다)는, 복수의 배터리의 충방전을 제어한다.
상기 제어 장치(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어하는 제어부(31)를 포함한다.
상기 제어 장치(30)에 있어서, 상기 제어부(31)는, 상기 복수의 배터리(10) 각각에 충전 또는 방전 모드를 설정하여, 설정된 모드에 따라 상기 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어한다.
상기 복수의 배터리(10)는, 충방전이 용이한 전력 저장 수단을 의미할 수 있다.
상기 복수의 배터리(10)는, 충방전이 용이한 2차 전지일 수 있다.
상기 복수의 배터리(10)는, 적어도 둘 이상의 배터리(10a, 10b)로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제어 장치(30)는, 적어도 둘 이상인 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어할 수 있다.
상기 제어부(31)는, 상기 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어하는 기능을 수행하는 장치일 수 있다.
예를 들면, 상기 제어 장치(30)의 중앙 처리 장치일 수 있다.
상기 제어부(31)는, 충전 또는 방전이 필요한 경우의 여부에 따라 상기 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어할 수 있다.
예를 들면, 충전이 필요한 경우, 상기 복수의 배터리(10)가 충전되도록 제어하고, 방전이 필요한 경우, 상기 복수의 배터리(10)가 방전되도록 제어할 수 있다.
상기 충전이 필요한 경우는, 외부로부터 전력이 공급되는 경우를 의미할 수 있다.
상기 방전이 필요한 경우는, 외부에 전력을 공급하게 되는 경우를 의미할 수 있다.
상기 충전 또는 방전이 필요한 경우는, 상기 제어 장치(30)에 입력되는 충전 또는 방전에 대한 제어 신호, 또는 상기 복수의 배터리(10)의 외부 장치와의 연결 여부에 따라 구분될 수 있다.
상기 충전 또는 방전이 필요한 경우는, 주기 단위로 이루어질 수 있다.
상기 제어부(31)는, 상기 충전 또는 방전이 필요한 경우, 상기 복수의 배터리(10) 중 어느 하나의 배터리에 대해서 충방전이 이루어지도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 충전이 필요한 경우는, 상기 복수의 배터리(10) 중 어느 하나의 배터리에서 충전이 이루어지게 되고, 상기 방전이 필요한 경우는, 상기 복수의 배터리(10) 중 어느 하나의 배터리에서 방전이 이루어지게 될 수 있다.
즉, 바람직하게는, 상기 복수의 배터리(10) 중 둘 이상의 배터리가 동시에 충전 또는 방전하지 않게 될 수 있다.
상기 제어부(31)는, 충전 또는 방전이 필요한 경우의 여부에 따라, 상기 복수의 배터리(10) 중 어느 하나의 충방전을 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어부(31)는, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전 또는 방전 대상에 해당하는 배터리의 충방전을 제어할 수 있다.
상기 제어부(31)는, 상기 복수의 배터리(10) 각각에 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드를 설정함으로써, 상기 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어할 수 있다.
상기 제어부(31)는, 상기 복수의 배터리(10) 각각에 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드를 설정할 수 있다.
예를 들면, 상기 복수의 배터리(10) 중 하나인 제1 배터리(10a)에는 상기 충전 모드를 설정하고, 상기 복수의 배터리(10) 중 다른 하나인 제2 배터리(10b)에는 상기 방전 모드를 설정할 수 있다.
또는, 상기 제1 배터리(10a) 및 상기 제2 배터리(10b) 모두에 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드를 설정할 수도 있다.
상기 제어부(31)는, 상기 복수의 배터리(10) 각각에 설정된 모드에 따라, 상기 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어할 수 있다.
상기 제어부(31)는, 충전 또는 방전이 필요한 경우의 여부에 따라, 상기 복수의 배터리(10) 각각에 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드를 설정할 수 있다.
상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드가 설정된 상기 복수의 배터리(10)는, 설정된 모드에 따라 충전 또는 방전될 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 상기 복수의 배터리(10)와 별개의 구성으로 이루어져, 상기 복수의 배터리(10)와 연결되어 충방전을 제어할 수 있다.
상기 제어 장치(30)는 또한, 상기 복수의 배터리(10)의 내부 구성으로 이루어지거나, 또는 상기 복수의 배터리(10)를 내부 구성으로 포함하는 구성으로 이루어질 수도 있다.
상기 제어 장치(30)는, 수행하는 기능에 따라 상기 제어부(31) 외에 추가적인 구성을 더 포함할 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 중앙 처리 기능을 수행하는 상기 제어부(31) 외에 저장부(32), 통신부(33) 및 표시부(34) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 저장부(32)는, 상기 제어 장치(30)의 데이터가 저장되는 저장 수단을 의미할 수 있다.
예를 들면, 메모리 등의 기억 장치일 수 있다.
상기 제어 장치(30)의 데이터의 예를 들면, 상기 제어부(31)가 수행할 상기 복수의 배터리(10) 제어에 대한 정보, 상기 제어부(31)가 수행한 상기 복수의 배터리(10) 제어에 대한 정보 및 상기 복수의 배터리(10)에 대한 정보 등일 수 있다.
상기 통신부(33)는, 상기 제어 장치(30)와 외부 장치와의 통신을 수행하는 통신 수단을 의미할 수 있다.
예를 들면, 통신 모듈일 수 있다.
상기 외부 장치와의 통신 수행의 예를 들면, 상기 외부 장치로부터 상기 복수의 배터리(10) 제어에 대한 명령 또는 정보를 수신하거나, 상기 외부 장치로 상기 복수의 배터리(100 제어에 대한 정보를 송신하는 것일 수 있다.
상기 표시부(34)는, 상기 제어 장치(30)의 정보를 외부로 표시하는 표시 수단을 의미할 수 있다.
예를 들면, LED 또는 디스플레이 장치일 수 있다.
상기 제어 장치(30)의 정보를 외부로 표시하는 예를 들면, 상기 복수의 배터리(10)의 충전량, 상기 제어부(31)가 수행할 또는 수행한 제어에 대한 정보를 수치, 도표 또는 그래프 형태로 외부 화면에 표시하거나, 또는 충전 또는 방전 상태 여부를 LED를 통해 표시하는 것일 수 있다.
이하, 상기 제어 장치(30)의 구체적인 충방전 제어의 실시 예를 설명한다.
상기 제어부(31)는, 기 설정된 스케쥴 또는 외부의 전력 사용 정보에 따라 상기 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어할 수 있다.
상기 기 설정된 스케쥴은, 상기 복수의 배터리(10)의 충방전 주기에 대한 스케쥴을 의미할 수 있다.
예를 들면, 제1 주기에서는 충전이, 제2 주기에서는 방전이 이루어지도록 충방전에 대한 주기가 설정될 수 있다.
상기 외부의 전력 사용 정보는, 외부로부터 수신된 제어 정보에 포함된 전력 사용 정보를 의미할 수 있다.
예를 들면, 외부의 전력 사용량이 많아 외부로의 전력 공급이 필요한 경우, 상기 제어부(31)가 상기 전력 사용 정보에 따라 상기 복수의 배터리(10)에 충전된 전력이 외부에 공급되도록 상기 복수의 배터리(10)가 방전되도록 제어하거나, 반대로 외부의 전력 여유량이 많아 외부로부터 전력 공급이 이루어지는 경우, 상기 제어부(31)가 상기 전력 사용 정보에 따라 상기 복수의 배터리(10)에 전력이 저장되도록 상기 복수의 배터리(10)가 충전되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부(31)는, 상기 복수의 배터리(10) 각각의 충전량에 따라, 상기 복수의 배터리(10) 각각에 상기 충전 모드 또는 방전 모드를 설정할 수 있다.
상기 제어부(31)는, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 적은 배터리에 상기 충전 모드를 설정할 수 있다.
즉, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 적은 배터리가 충전될 수 있도록, 상기 제어부(31)가 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 적은 배터리에 상기 충전 모드를 설정할 수 있다.
상기 제어부(31)는, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 많은 배터리에 상기 방전 모드를 설정할 수 있다.
즉, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 적은 배터리가 충전될 수 있도록, 상기 제어부(31)가 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 적은 배터리에 상기 충전 모드를 설정할 수 있다.
상기 제어부(31)는, 충전 또는 방전이 필요한 경우, 상기 복수의 배터리(10) 각각의 충전량에 따라, 상기 복수의 배터리(10) 각각에 상기 충전 모드 또는 방전 모드를 설정할 수 있다.
예를 들면, 충전이 필요한 경우, 상기 제어부(31)가 상기 복수의 배터리(10) 각각의 충전량을 확인하여, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전이 더 필요한 배터리가 충전될 수 있도록, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전이 더 필요한 배터리에 상기 충전 모드를 설정할 수 있다.
또는, 방전이 필요한 경우, 상기 제어부(31)가 상기 복수의 배터리(10) 각각의 충전량을 확인하여, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량에 여유가 있는 배터리가 방전될 수 있도록, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량에 여유가 있는 배터리에 상기 방전 모드를 설정할 수 있다.
즉, 상기 복수의 배터리(10)의 충방전은, 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드의 설정 여부에 따라 이루어지게 되며, 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드의 설정 여부는, 충전 또는 방전이 필요한 경우의 여부 및 상기 복수의 배터리(10)의 충전량에 따라 이루어지게 될 수 있다.
상기 제어부(31)는, 충전 또는 방전이 필요한 경우의 전환에 따라 상기 복수의 배터리(10) 각각의 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드를 전환할 수 있다.
예를 들면, 충전이 필요한 경우에서 방전이 필요한 경우로 전환된 경우, 상기 제어부(31)가 상기 복수의 배터리(10) 중 어느 하나의 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하여, 상기 방전 모드로 전환된 배터리가 방전되도록 제어할 수 있다.
또는, 방전이 필요한 경우에서 충전이 필요한 경우로 전환된 경우, 상기 제어부(31)가 상기 복수의 배터리(10) 중 어느 하나의 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환하여, 상기 충전 모드로 전환된 배터리가 충전되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부(31)는, 충전이 필요한 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전되도록 제어하고, 방전이 필요한 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전되도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어부(31)는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리에 의해 충전이 이루어지도록 제어하고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리에 의해 방전이 이루어지도록 제어하게 될 수 있다.
상기 제어부(31)는, 충전이 필요하되, 상기 복수의 배터리(10)가 상기 방전 모드로 설정된 경우, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 적은 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환하고, 방전이 필요하되, 상기 복수의 배터리(10)가 상기 충전 모드로 설정된 경우, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 많은 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환할 수 있다.
즉, 상기 복수의 배터리(10)가 모두 상기 방전 모드로 설정되어 방전만 이루어질 수 있는 상황에서 충전이 필요하게 된 경우, 상기 제어부(31)가 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 적은 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환하여, 상기 충전 모드로 전환된 배터리에 의해 충전이 이루어지도록 제어하게 될 수 있고, 반대로 상기 복수의 배터리(10)가 모두 상기 충전 모드로 설정되어 충전만 이루어질 수 있는 상황에서 방전이 필요하게 된 경우, 상기 제어부(31)가 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 많은 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하여, 상기 방전 모드로 전환된 배터리에 의해 방전이 이루어지도록 제어하게 될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 배터리(10a)의 충전량이 80[%]이고, 상기 제2 배터리(10b)의 충전량이 50[%]이고, 상기 제1 배터리(10a) 및 상기 제2 배터리(10b)가 상기 방전 모드로 설정되어 방전되도록 제어되되, 충전이 필요하게 된 경우, 상기 제어부(31)가 충전량이 적은 상기 제1 배터리(10a)의 설정을 상기 충전 모드로 전환하여, 상기 제1 배터리(10a)가 충전되도록 제어하게 될 수 있다.
또는, 상기 제1 배터리(10a)의 충전량이 50[%]이고, 상기 제2 배터리(10b)의 충전량이 80[%]이고, 상기 제1 배터리(10a) 및 상기 제2 배터리(10b)가 상기 충전 모드로 설정되어 충전되도록 제어되되, 방전이 필요하게 된 경우, 상기 제어부(31)가 충전량이 많은 상기 제2 배터리(10b)의 설정을 상기 방전 모드로 전환하여, 상기 제2 배터리(10b)가 방전되도록 제어하게 될 수 있다.
상기 제어부(31)는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전 모드가 유지되도록 제어하고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전 모드가 유지되도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 충전 모드가 설정된 배터리는 충전이 완료될 때까지 상기 방전 모드로 전환되지 않고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리는 방전이 완료될 때까지 상기 충전 모드로 전환되지 않게 될 수 있다.
즉, 상기 제어부(31)는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전량이 100[%]가 되어 충전이 완료될 때까지, 상기 충전 모드가 유지되도록 하여 방전되지 않도록 제어할 수 있고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 충전량이 0[%]가 되어 방전이 완료될 때까지, 상기 방전 모드가 유지되도록 하여 충전되지 않도록 제어하게 될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 배터리(10a)가 상기 충전 모드로 설정되고, 상기 제2 배터리(10b)가 상기 방전 모드로 설정된 경우, 상기 제1 배터리(10a)는 충전이 완료될 때까지 상기 충전 모드를 유지하고, 상기 제2 배터리(10b)는 방전이 완료될 때까지 상기 방전 모드를 유지하여, 충전이 필요한 경우는 상기 제1 배터리(10a)만 충전되도록 제어되고, 방전이 필요한 경우는 상기 제2 배터리(10b)만 방전되도록 제어될 수 있다.
상기 제어부(31)는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료된 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료된 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환할 수 있다.
즉, 상기 충전 모드로 설정되어 충전이 완료된 배터리는 상기 방전 모드로 전환되어 방전되도록 제어될 수 있게 되고, 상기 방전 모드로 설정되어 방전이 완료된 배터리는 상기 충전 모드로 전환되어 충전되도록 제어될 수 있게 된다.
상기 제어부(31)는, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전 모드가 유지되도록 제어하고, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전 모드가 유지되도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전이 완료될 때까지, 충전이 필요한 경우는 상기 충전 모드가 설정된 배터리에 의해 충전이 이루어지게 되고, 또는 반대로 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전이 완료될 때까지, 방전이 필요한 경우는 상기 방전 모드가 설정된 배터리에 의해 방전이 이루어지게 될 수 있다.
즉, 상기 제어부(31)는, 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 충전량이 0[%]가 되어 방전이 완료될 때까지, 충전이 필요한 경우 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전되도록 제어할 수 있고, 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전량이 100[%]가 되어 충전이 완료될 때까지, 방전이 필요한 경우 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전되도록 제어하게 될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 배터리(10a)가 상기 충전 모드로 설정되고, 상기 제2 배터리(10b)가 상기 방전 모드로 설정된 경우, 상기 제1 배터리(10a)는 상기 제2 배터리(10b)의 방전이 완료될 때까지 상기 충전 모드를 유지하고, 상기 제2 배터리(10b)는 상기 제1 배터리(10a)의 충전이 완료될 때까지 상기 방전 모드를 유지하여, 충전이 필요한 경우는 상기 제1 배터리(10a)만 충전되도록 제어되고, 방전이 필요한 경우는 상기 제2 배터리(10b)만 방전되도록 제어될 수 있다.
상기 제어부(31)는, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료되되, 방전이 필요한 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하고, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료되되, 충전이 필요한 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환할 수 있다.
즉, 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전이 완료되되, 방전이 더 필요한 경우는 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정이 상기 방전 모드로 전환되어, 상기 방전 모드로 전환된 배터리에 의해 방전이 이루어지게 되고, 또는 반대로 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전이 완료되되, 충전이 더 필요한 경우는 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정이 상기 충전 모드로 전환되어, 상기 충전 모드로 전환된 배터리에 의해 충전이 이루어지게 될 수 있다.
즉, 상기 제어부(31)는, 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 충전량이 0[%]가 되어 방전이 완료되되, 방전이 더 필요한 경우 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하여, 상기 방전 모드로 전환된 배터리가 방전되도록 제어할 수 있고, 또는 반대로 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전량이 100[%]가 되어 충전이 완료되되, 충전이 더 필요한 경우 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환하여, 상기 충전 모드로 전환된 배터리가 충전되도록 제어하게 될 수 있다.
이러한 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드의 설정 및 전환을 통해, 상기 복수의 배터리(10)의 사용률이 최대한으로 증가됨과 동시에, 상기 복수의 배터리(10)의 충방전 전환 횟수가 최소한으로 감소될 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 상기 제어부(31)의 실시 예에 따른 구체적인 제어 예시를 도 5(a 내지 e)를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5a는 상기 제어부(31)의 충방전 제어에 따른 충방전 예시의 개념을 그래프로 나타낸 것이고, 도 5b 내지 도 5e는 도 5a에 도시된 바와 같은 예시를 각 주기별로 나타낸 그래프이다.
그래프의 가로축은 시간의 흐름을, 세로축은 충방전되는 전력량을 의미하고, 충방전 기준선을 기준으로 위측은 방전되는 전력량을, 아래측은 충전되는 전력량을 의미한다.
도 5a에는, 방전이 필요한 제1 주기에서는 상기 제1 배터리(10a)가 상기 방전 모드로 설정되어, 상기 제1 배터리(10a)에 의해 우선 방전이 이루어지게 되고, 상기 제1 배터리(10a)의 방전이 완료되되, 방전이 더 필요하여 상기 제2 배터리(10b)가 상기 방전 모드로 설정되어, 상기 제2 배터리(10b)에 의해 나머지 방전이 이루어지게 되고, 이후 충전이 필요한 제2 주기에서는 상기 제1 배터리(10a)가 방전이 완료되어 상기 충전 모드로 전환되어, 상기 제1 배터리(10a)에 의해 충전이 이루어지게 되고, 다시 방전이 필요한 제3 주기에서는 상기 방전 모드로 설정된 상기 제2 배터리(10b)에 의해 우선 방전이 이루어지게 되고, 상기 제2 배터리(10b)의 방전이 완료되되, 방전이 더 필요하여 상기 제1 배터리(10a)가 상기 충전 모드에서 상기 방전 모드로 전환되어, 상기 제1 배터리(10a)에 의해 나머지 방전이 이루어지게 되는 예시가 개념적으로 도시되어 있다.
도 5b 내지 도 5e를 각각 순서대로 참조하여, 각 주기별로 충방전이 이루어지는 예시를 좀 더 구체적으로 설명한다.
1) 도 5b는 방전이 필요한 제1 주기에 대한 그래프로, 상기 복수의 배터리(10)가 초기에 100[%] 충전된 상태로 시작하여, 상기 제어부(31)가 상기 제1 배터리(10a)를 상기 방전 모드로 설정하여, 상기 제1 배터리(10a)가 우선 방전되도록 제어하고, 상기 제1 배터리(10a)가 충전량 100[%]를 모두 방전하여 방전이 완료되었지만 방전이 더 필요하므로, 상기 제2 배터리(10b)를 상기 방전 모드로 설정하여, 상기 제2 배터리(10b)가 나머지 방전되도록 제어하고, 상기 제2 배터리(10b)가 충전량 20[%]를 나머지 방전하게 되어 방전이 이루어지게 될 수 있다.
<제1 배터리 : 방전 모드, 0[%](방전 완료)>
<제2 배터리 : 방전 모드, 80[%]>
2) 도 5c는 충전이 필요한 제2 주기에 대한 그래프로, 상기 제1 주기 이후 상기 제1 배터리(10a)가 방전이 완료되어 0[%], 상기 제2 배터리(10b)가 80[%] 충전된 상태로 시작하여, 상기 제어부(31)가 방전이 완료된 상기 제1 배터리(10a)의 설정을 상기 방전 모드에서 상기 충전 모드로 전환하고, 상기 방전 모드가 설정된 상기 제2 배터리(10b)는 상기 방전 모드가 유지되도록 제어하여, 상기 제1 배터리(10a)가 충전되도록 제어하고, 상기 제1 배터리(10)가 충전량 60[%]를 충전하게 되어 충전이 이루어지게 될 수 있다.
<제1 배터리 : 충전 모드, 60[%]>
<제2 배터리 : 방전 모드, 80[%]>
3) 도 5d는 방전이 필요한 제3 주기에 대한 그래프로, 상기 제2 주기 이후 상기 제1 배터리(10a)가 60[%] 충전되고, 상기 제2 배터리(10b)가 80[%] 충전된 상태로 시작하여, 상기 제어부(31)가 상기 방전 모드로 설정된 상기 제2 배터리(10a)가 방전되도록 제어하고, 상기 제2 배터리(10b)가 충전량 80[%]를 모두 방전하게 되어 방전이 이루어지게 될 수 있다.
<제1 배터리 : 충전 모드, 60[%]>
<제2 배터리 : 방전 모드, 0[%](방전 완료)>
4) 도 5e는 방전이 필요한 제3 주기에 대한 그래프 2로, 상기 제2 배터리(10b)의 방전이 완료되었지만 방전이 더 필요하므로, 상기 충전 모드로 설정된 상기 제1 배터리(10a)의 설정을 상기 방전 모드로 전환하여, 상기 제1 배터리(10a)가 나머지 방전되도록 제어하고, 상기 제1 배터리(10a)가 충전량 60[%]를 방전하게 되어 방전이 이루어지게 될 수 있다.
<제1 배터리 : 방전 모드, 0[%](방전 완료)>
<제2 배터리 : 방전 모드, 0[%](방전 완료)>
즉, 충전이 필요한 경우는 상기 충전 모드로 설정된 배터리에 의해 충전이 이루어지도록 하게 되고, 방전이 필요한 경우는 상기 방전 모드로 설정된 배터리에 의해 방전이 이루어지도록 하게 될 수 있다.
즉, 상기 제어부(31)가 상기 복수의 배터리(10) 각각에 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드를 설정하여 상기 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어함으로써, 상기 제1 배터리(10a) 및 상기 제2 배터리(10b)의 충방전 전환 횟수를 최소한으로 하면서, 상기 복수의 배터리(10)의 충방전이 이루어지도록 하게 될 수 있다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 명세서에 개시된 배터리 제어 시스템을 설명한다.
도 6은 본 명세서에 개시된 배터리 제어 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 배터리 제어 시스템의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 구성도이다.
상기 배터리 제어 시스템(이하, 제어 시스템이라 칭한다)은, 복수의 배터리의 충방전을 제어한다.
상기 제어 시스템(100)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리(10), 상기 복수의 배터리(10)의 충방전 전력을 변환하는 전력 변환 장치(20) 및 상기 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어하는 제어 장치(30)를 포함한다.
상기 제어 시스템(100)에서, 상기 제어 장치(30)는, 상기 복수의 배터리(10) 각각에 충전 또는 방전 모드를 설정하여, 설정된 모드에 따라 상기 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어한다.
여기서, 상기 제어 장치(30)는, 앞서 설명한 상기 배터리 제어 장치(30)일 수 있다.
즉, 상기 제어 시스템(100)은, 앞서 설명한 상기 배터리 제어 장치(30) 및 상기 복수의 배터리(10)를 포함하는 시스템일 수 있다.
이하, 앞서 설명한 상기 배터리 제어 장치(30)에서 설명한 예시와 중복되는 부분은 생략하고, 상기 제어 시스템(100)의 구성, 동작 및 기능에 관한 내용만 다시 중복하여 설명한다.
상기 제어 시스템(100)은, 도 7에 도시된 바와 같은 구성으로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 배터리(10)는, 적어도 둘 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 배터리(10) 각각은, 상기 전력 변환 장치(20)와 각각 연결되어, 상기 전력 변환 장치(20)로부터 전력을 전달받거나, 또는 전력을 전달할 수 있다.
상기 복수의 배터리(10) 각각은, 상기 제어 장치(30)에 의해 충방전이 제어될 수 있다.
상기 제어 시스템(100)은, 상기 전력 변환 장치(20)가 외부 장치(200)와 연결되어, 상기 외부 장치(200)로부터 전력을 공급받아 상기 복수의 배터리(10)에 충전하거나, 또는 상기 복수의 배터리(10)를 방전하여 상기 외부 장치(200)로 전력을 공급할 수 있다.
여기서, 상기 외부 장치(200)는, 전력을 공급하는 전력 공급원, 또는 전력을 소비하는 전력 소비 장치 및 시스템, 또는 상기 제어 시스템(100)과 연결되어 전력을 공급하거나 전력을 공급받을 수 있는 모든 전기/전자 장치 및 시스템을 의미할 수 있으며, 복수로 이루어질 수 있다.
상기 전력 변환 장치(20)는, 외부로부터 공급되는 AC 전력을 상기 복수의 배터리(10)에 충전 가능한 DC 전력으로 변환하거나, 또는 상기 복수의 배터리(10)에서 방전되는 DC 전력을 상기 외부로 공급 가능한 AC 전력으로 변환할 수 있다.
상기 전력 변환 장치(20)는, 상기 외부 장치(200)와 연결되어, 상기 외부 장치로부터 공급되는 전력을 DC 전력으로 변환하여 상기 복수의 배터리(10)에 공급하거나, 또는 상기 복수의 배터리(10)에서 공급되는 전력을 AC 전력을 변환하여 상기 외부 장치(200)에 공급할 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 외부로부터 전력이 공급되는 경우, 상기 복수의 배터리(10)에 공급된 전력이 충전되도록 충전을 제어하고, 외부로 전력을 공급하는 경우, 상기 복수의 배터리(10)에 충전된 전력이 방전되도록 방전을 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어 시스템(100)은, 외부로부터 전력을 공급받는 경우 상기 복수의 배터리(10)에 충전이 이루어지게 되고, 외부로 전력을 공급하는 경우 상기 복수의 배터리(10)에 방전이 이루어지게 될 수 있다.
상기 제어부(31)는, 충전 또는 방전이 필요한 경우의 여부에 따라 상기 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어할 수 있다.
예를 들면, 충전이 필요한 경우, 상기 복수의 배터리(10)가 충전되도록 제어하고, 방전이 필요한 경우, 상기 복수의 배터리(10)가 방전되도록 제어할 수 있다.
상기 충전이 필요한 경우는, 외부로부터 전력이 공급되는 경우를 의미할 수 있다.
상기 방전이 필요한 경우는, 외부에 전력을 공급하게 되는 경우를 의미할 수 있다.
상기 충전 또는 방전이 필요한 경우는, 상기 제어 장치(30)에 입력되는 충전 또는 방전에 대한 제어 신호, 또는 상기 복수의 배터리(10)의 외부 장치와의 연결 여부에 따라 구분될 수 있다.
상기 충전 또는 방전이 필요한 경우는, 주기 단위로 이루어질 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 상기 충전 또는 방전이 필요한 경우, 상기 복수의 배터리(10) 중 어느 하나의 배터리에 대해서 충방전이 이루어지도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 충전이 필요한 경우는, 상기 복수의 배터리(10) 중 어느 하나의 배터리에서 충전이 이루어지게 되고, 상기 방전이 필요한 경우는, 상기 복수의 배터리(10) 중 어느 하나의 배터리에서 방전이 이루어지게 될 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 충전 또는 방전이 필요한 경우의 여부에 따라, 상기 복수의 배터리(10) 중 어느 하나의 충방전을 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어 장치(30)는, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전 또는 방전 대상에 해당하는 배터리의 충방전을 제어할 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 상기 복수의 배터리(10) 각각에 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드를 설정함으로써, 상기 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어할 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 상기 복수의 배터리(10) 각각에 설정된 모드에 따라, 상기 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어할 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 충전 또는 방전이 필요한 경우의 여부에 따라, 상기 복수의 배터리(10) 각각에 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드를 설정할 수 있다.
상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드가 설정된 상기 복수의 배터리(10)는, 설정된 모드에 따라 충전 또는 방전될 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 상기 복수의 배터리(10)와 별개의 구성으로 이루어져, 상기 복수의 배터리(10)와 연결되어 충방전을 제어할 수 있다.
상기 제어 장치(30)는 또한, 상기 복수의 배터리(10)의 내부 구성으로 이루어지거나, 또는 상기 복수의 배터리(10)를 내부 구성으로 포함하는 구성으로 이루어질 수도 있다.
상기 제어 장치(30)는, 수행하는 기능에 따라 상기 제어부(31) 외에 추가적인 구성을 더 포함할 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 기 설정된 스케쥴 또는 외부의 전력 사용 정보에 따라 상기 복수의 배터리(10)의 충방전을 제어할 수 있다.
상기 기 설정된 스케쥴은, 상기 복수의 배터리(10)의 충방전 주기에 대한 스케쥴을 의미할 수 있다.
상기 외부의 전력 사용 정보는, 외부로부터 수신된 제어 정보에 포함된 전력 사용 정보를 의미할 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 상기 복수의 배터리(10) 각각의 충전량에 따라, 상기 복수의 배터리(10) 각각에 상기 충전 모드 또는 방전 모드를 설정할 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 적은 배터리에 상기 충전 모드를 설정할 수 있고, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 많은 배터리에 상기 방전 모드를 설정할 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 충전 또는 방전이 필요한 경우, 상기 복수의 배터리(10) 각각의 충전량에 따라, 상기 복수의 배터리(10) 각각에 상기 충전 모드 또는 방전 모드를 설정할 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 충전 또는 방전이 필요한 경우의 전환에 따라 상기 복수의 배터리(10) 각각의 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드를 전환할 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 충전이 필요한 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전되도록 제어하고, 방전이 필요한 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전되도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어 장치(30)는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리에 의해 충전이 이루어지도록 제어하고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리에 의해 방전이 이루어지도록 제어하게 될 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 충전이 필요하되, 상기 복수의 배터리(10)가 상기 방전 모드로 설정된 경우, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 적은 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환하고, 방전이 필요하되, 상기 복수의 배터리(10)가 상기 충전 모드로 설정된 경우, 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 많은 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환할 수 있다.
즉, 상기 복수의 배터리(10)가 모두 상기 방전 모드로 설정되어 방전만 이루어질 수 있는 상황에서 충전이 필요하게 된 경우, 상기 제어 장치(30)가 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 적은 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환하여, 상기 충전 모드로 전환된 배터리에 의해 충전이 이루어지도록 제어하게 될 수 있고, 반대로 상기 복수의 배터리(10)가 모두 상기 충전 모드로 설정되어 충전만 이루어질 수 있는 상황에서 방전이 필요하게 된 경우, 상기 제어 장치(30)가 상기 복수의 배터리(10) 중 충전량이 많은 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하여, 상기 방전 모드로 전환된 배터리에 의해 방전이 이루어지도록 제어하게 될 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전 모드가 유지되도록 제어하고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전 모드가 유지되도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 충전 모드가 설정된 배터리는 충전이 완료될 때까지 상기 방전 모드로 전환되지 않고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리는 방전이 완료될 때까지 상기 충전 모드로 전환되지 않게 될 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료된 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료된 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환할 수 있다.
즉, 상기 충전 모드로 설정되어 충전이 완료된 배터리는 상기 방전 모드로 전환되어 방전되도록 제어될 수 있게 되고, 상기 방전 모드로 설정되어 방전이 완료된 배터리는 상기 충전 모드로 전환되어 충전되도록 제어될 수 있게 된다.
상기 제어 장치(30)는, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전 모드가 유지되도록 제어하고, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전 모드가 유지되도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전이 완료될 때까지, 충전이 필요한 경우는 상기 충전 모드가 설정된 배터리에 의해 충전이 이루어지게 되고, 또는 반대로 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전이 완료될 때까지, 방전이 필요한 경우는 상기 방전 모드가 설정된 배터리에 의해 방전이 이루어지게 될 수 있다.
상기 제어 장치(30)는, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료되되, 방전이 필요한 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하고, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료되되, 충전이 필요한 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환할 수 있다.
즉, 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전이 완료되되, 방전이 더 필요한 경우는 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정이 상기 방전 모드로 전환되어, 상기 방전 모드로 전환된 배터리에 의해 방전이 이루어지게 되고, 또는 반대로 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전이 완료되되, 충전이 더 필요한 경우는 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정이 상기 충전 모드로 전환되어, 상기 충전 모드로 전환된 배터리에 의해 충전이 이루어지게 될 수 있다.
이러한 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드의 설정 및 전환을 통해, 상기 복수의 배터리(10)의 사용률이 최대한으로 증가됨과 동시에, 상기 복수의 배터리(10)의 충방전 전환 횟수가 최소한으로 감소될 수 있게 된다.
상기 제어 시스템(100)의 실시 예에 따른 구체적인 제어 예시는, 앞서 상기 배터리 제어 장치(30)에서 설명한 예시와 동일하게 이루어질 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
이하, 도 8을 참조하여 본 명세서에 개시된 배터리 제어 방법을 설명한다.
도 8은 본 명세서에 개시된 배터리 제어 방법의 순서를 나타낸 순서도이다.
상기 배터리 제어 방법(이하, 제어 방법이라 칭한다)은, 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 제어 방법이다.
상기 제어 방법은, 외부로부터 전력이 공급되는 경우, 상기 복수의 배터리에 공급된 전력이 충전되도록 충전을 제어하고, 외부로 전력을 공급하는 경우, 상기 복수의 배터리에 충전된 전력이 방전되도록 방전을 제어하는 제어 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 제어 프로그램에 적용되는 제어 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 충전 또는 방전이 필요한 경우의 한 주기마다 이루어지는 제어 방법일 수 있다.
예를 들면, 충전이 필요한 경우가 한번 발생하는 경우 상기 제어 방법이 한 번 수행되고, 이 후 방전이 필요한 경우가 발생하는 경우 상기 제어 방법이 반복하여 수행되며, 이 후 다시 충전이 필요한 경우가 발생하는 경우 상기 제어 방법이 2번째 반복하여 수행될 수 있다.
상기 제어 방법은, 앞서 설명한 상기 배터리 제어 장치(30) 또는 상기 배터리 제어 시스템(100)의 제어 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은 또한, 복수의 배터리의 충방전을 제어하기 위한 모든 배터리 제어 장치 및 배터리 제어 시스템에 적용되어 실시될 수 있으며, 상기 복수의 배터리를 제어하기 위한 프로그램의 형태로 적용되어 실시될 수도 있다.
이하, 앞서 설명한 상기 배터리 제어 장치(30) 및 상기 배터리 제어 시스템(100)에서 설명한 예시와 중복되는 부분은 생략하고, 상기 제어 방법의 구성, 동작 및 기능에 관한 내용만 다시 중복하여 설명한다.
상기 제어 방법은, 도 8에 도시된 바와 같이, 충전 또는 방전 여부를 확인하는 단계(S10), 복수의 배터리 각각에 설정된 충전 또는 방전 모드를 확인하는 단계(S20) 및 설정된 모드에 따라, 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 단계(S30)를 포함한다.
상기 충전 또는 방전 여부를 확인하는 단계(S10)는, 상기 복수의 배터리의 충전이 이루어지는지, 또는 방전이 이루어지는 여부를 확인하는 단계를 의미할 수 있다.
상기 충전 또는 방전 여부를 확인하는 단계(S10)는, 충전이 필요한 경우 또는 방전이 필요한 경우 여부를 확인할 수 있다.
상기 충전이 필요한 경우는, 외부로부터 전력이 공급되는 경우를 의미할 수 있다.
상기 방전이 필요한 경우는, 외부에 전력을 공급하게 되는 경우를 의미할 수 있다.
상기 충전 또는 방전 여부를 확인하는 단계(S10)는, 충전 또는 방전에 대한 제어 신호, 또는 상기 복수의 배터리와의 전력 교환이 이루어지는 외부 장치와의 연결 여부에 따라 상기 충전 또는 방전이 필요한 경우 여부를 확인할 수 있다.
상기 충전 또는 방전이 필요한 경우는, 주기 단위로 이루어질 수 있다.
상기 충전 또는 방전 모드를 확인하는 단계(S20)는, 상기 복수의 배터리의 충방전 제어를 위해, 상기 복수의 배터리 각각에 설정된 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드를 확인하는 단계를 의미할 수 있다.
상기 충전 모드는, 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 충전 상태를 유지하는 모드이고, 상기 방전 모드는, 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 방전 상태를 유지하는 모드일 수 있다.
또한, 상기 충전 모드는, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 충전 상태를 유지하는 모드이고, 상기 방전 모드는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 방전 상태를 유지하는 모드일 수 있다.
상기 충전 또는 방전 모드를 확인하는 단계(S20)는, 상기 충전 또는 방전이 필요한 경우 여부를 확인한 결과에 따라, 상기 복수의 배터리에 설정된 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드를 확인할 수 있다.
상기 충전 또는 방전 모드를 확인하는 단계(S20)는, 상기 충전 또는 방전 여부를 확인하는 단계(S10)에서 상기 충전이 필요한 경우로 확인된 경우, 상기 복수의 배터리 중 상기 충전 모드가 설정된 배터리를 확인할 수 있다.
상기 충전 또는 방전 모드를 확인하는 단계(S20)는, 상기 충전 또는 방전 여부를 확인하는 단계(S10)에서 상기 방전이 필요한 경우로 확인된 경우, 상기 복수의 배터리 중 상기 방전 모드가 설정된 배터리를 확인할 수 있다.
상기 충전 모드 또는 방전 모드를 확인하는 단계(S20)는, 충전 또는 방전 여부의 확인 결과 및 설정된 모드의 확인 결과에 따라, 상기 복수의 배터리의 충전 모드 또는 방전 모드를 설정 또는 전환하는 단계(S20')를 포함할 수 있다.
상기 복수의 배터리의 충전 모드 또는 방전 모드를 설정 또는 전환하는 단계(S20')는, 상기 충전 또는 방전이 필요한 경우 여부를 확인한 결과에 따라 충전 또는 방전이 이루어지도록 하기 위한 상기 복수의 배터리의 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드가 설정되지 않은 경우, 상기 복수의 배터리 각각에 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드를 설정 또는 전환하여, 상기 충전 또는 방전이 필요한 경우 여부를 확인한 결과에 따라 충전 또는 방전이 이루어지도록 하는 단계를 의미할 수 있다.
상기 복수의 배터리의 충전 모드 또는 방전 모드를 설정 또는 전환하는 단계(S20')는, 상기 복수의 배터리 각각의 충전량에 따라, 상기 복수의 배터리 각각에 상기 충전 모드 또는 방전 모드를 설정할 수 있다.
상기 복수의 배터리의 충전 모드 또는 방전 모드를 설정 또는 전환하는 단계(S20')는, 상기 충전이 필요한 경우, 상기 복수의 배터리 중 어느 하나에 상기 충전 모드를 설정하거나, 또는 상기 복수의 배터리 중 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환할 수 있다.
상기 복수의 배터리의 충전 모드 또는 방전 모드를 설정 또는 전환하는 단계(S20')는, 상기 방전이 필요한 경우, 상기 복수의 배터리 중 어느 하나에 상기 방전 모드를 설정하거나, 또는 상기 복수의 배터리 중 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환할 수 있다.
상기 복수의 배터리의 충전 모드 또는 방전 모드를 설정 또는 전환하는 단계(S20')는, 충전이 필요하되, 상기 복수의 배터리가 상기 방전 모드로 설정된 경우, 상기 복수의 배터리 중 충전량이 적은 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환하고, 방전이 필요하되, 상기 복수의 배터리가 상기 충전 모드로 설정된 경우, 상기 복수의 배터리 중 충전량이 많은 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환할 수 있다.
상기 복수의 배터리의 충전 모드 또는 방전 모드를 설정 또는 전환하는 단계(S20')는, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료된 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하고, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료된 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환할 수 있다.
상기 복수의 배터리의 충전 모드 또는 방전 모드를 설정 또는 전환하는 단계(S20')는, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료되되, 방전이 필요한 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하고, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료되되, 충전이 필요한 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환할 수 있다.
상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 단계(S30)는, 상기 충전 또는 방전 여부를 확인하는 단계(S10)에서 확인된 상기 충전 또는 방전이 필요한 경우에 따라 충방전이 이루어지도록 하기 위해, 상기 충전 또는 방전 모드를 확인하는 단계(S20)에서 확인 또는 설정된 상기 복수의 배터리의 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드에 따라, 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 단계를 의미할 수 있다.
상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 단계(S30)는, 충전이 필요한 경우, 상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전되도록 제어하고, 방전이 필요한 경우, 상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전되도록 제어할 수 있다.
상기 제어 방법은, 충전 또는 방전이 필요한 경우마다 상기 단계를 반복할 수 있다.
즉, 상기 제어 방법은, 상기 충전 또는 방전이 필요한 주기의 경우마다 상기 단계를 반복하여, 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하게 될 수 있다.
예를 들면, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 충전 또는 방전이 필요한 경우가 3번의 주기로 이루어진 경우, 상기 제어 방법이 각 주기마다 반복되어 총 3번이 반복될 수 있게 된다.
이러한 상기 제어 방법의 순서를 통해, 상기 충전 또는 방전이 필요한 경우(주기)마다, 상기 복수의 배터리의 사용률이 최대한으로 증가됨과 동시에, 상기 복수의 배터리의 충방전 전환 횟수가 최소한으로 감소될 수 있도록 상기 복수의 배터리의 충방전 제어가 이루어지게 될 수 있다.
상기 제어 방법의 실시 예에 따른 구체적인 제어 예시는, 앞서 상기 배터리 제어 장치(30) 및 상기 배터리 제어 시스템(100)에서 설명한 예시와 동일하게 이루어질 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법은, 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법 각각의 실시 예들을 조합한 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법은, 앞서 설명한 실시 예들을 하나 이상 조합한 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법의 실시 예들은, 복수의 배터리의 충방전을 제어하기 위한 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법에 적용되어 실시될 수 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법의 실시 예들은, 전기/전자기기에 포함되는 배터리 및 배터리의 제어 장치, 배터리의 충방전 제어 장치, 배터리 충방전 제어 시스템 및 배터리의 충방전 제어 방법에 적용되어 실시될 수 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법의 실시 예들은, V2G(Vehicle To Grid) 시스템, V2G 시스템의 배터리 교환소 및 배터리 교환소의 운영 방법에도 적용되어 실시될 수 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법의 실시 예들은, 스마트그리드의 전력 중개소, 전력 중개 시스템 및 전력 중개 운영 방법에도 적용되어 실시될 수 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법의 실시 예들은, 전력 공급자와 전력 소비자 간의 양방향 전력 거래가 이루어지는 전력 거래소, 전력 거래 시스템 및 전력 거래 시스템의 운영 방법에도 적용되어 실시될 수 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법의 실시 예들은, 배터리 충전소, 배터리 충전소의 충전 시스템 및 운용 방법, 전력 저장소, 전력 저장 시스템 및 전력 저장 시스템의 운영 방법, 에너지 저장 시스템 및 에너지 저장 시스템의 운용 방법 등 배터리를 포함하거나, 배터리를 이용한 모든 에너지 저장 관련 기술에 적용되어 실시될 수 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법은, 복수의 배터리 각각의 충전 또는 방전 상태에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어함으로써, 배터리의 이용률을 극대화하는 충방전이 이루어지게 되고, 배터리 각각의 현황에 따른 충방전이 이루어지게 되어, 배터리의 충방전이 효율적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법은, 복수의 배터리 각각의 충전 또는 방전 상태에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어함으로써, 충전중인 배터리는 충전이, 방전중인 배터리는 방전이 이루어지게 되어, 잦은 충방전 전환에 의해 배터리의 수명이 줄어드는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법은, 복수의 배터리 각각의 충전 또는 방전 상태에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어함으로써, 배터리 각각의 현황에 따라 충전이 필요한 경우 또는 방전이 필요한 경우 모두에 방전이 이루어질 수 있게 되어, 배터리의 사용률을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법은, 복수의 배터리 각각의 충전 또는 방전 상태에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어함으로써, 배터리의 사용률을 증가시키고, 충방전 전환을 최소화하게 되어, 배터리의 수명 단축 문제를 개선함은 물론, 효율성, 활용성 및 효용성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10: 배터리(복수)
10a: 제1 배터리
10b: 제2 배터리 20: 전력 변환 장치
30: 배터리 제어 장치 31: 제어부
32: 저장부 33: 통신부
34: 표시부 100: 배터리 제어 시스템
200: 외부 장치
10b: 제2 배터리 20: 전력 변환 장치
30: 배터리 제어 장치 31: 제어부
32: 저장부 33: 통신부
34: 표시부 100: 배터리 제어 시스템
200: 외부 장치
Claims (27)
- 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 제어부;를 포함하는 배터리 제어 장치에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 배터리 각각에 충전 또는 방전 모드를 설정하여, 설정된 모드에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는,
기 설정된 스케쥴 또는 외부의 전력 사용 정보에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 배터리 각각의 충전량에 따라, 상기 복수의 배터리 각각에 상기 충전 모드 또는 방전 모드를 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치. - 제3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 배터리 중 충전량이 적은 배터리에 상기 충전 모드를 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치. - 제3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 배터리 중 충전량이 많은 배터리에 상기 방전 모드를 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는,
충전 또는 방전이 필요한 경우의 전환에 따라 상기 복수의 배터리 각각의 충전 모드 또는 방전 모드를 전환하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는,
충전이 필요한 경우,
상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전되도록 제어하고,
방전이 필요한 경우,
상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 제어부는,
충전이 필요하되, 상기 복수의 배터리가 상기 방전 모드로 설정된 경우,
상기 복수의 배터리 중 충전량이 적은 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환하고,
방전이 필요하되, 상기 복수의 배터리가 상기 충전 모드로 설정된 경우,
상기 복수의 배터리 중 충전량이 많은 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전 모드가 유지되도록 제어하고,
상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전 모드가 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치. - 제9 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료된 경우,
상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하고,
상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료된 경우,
상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전 모드가 유지되도록 제어하고,
상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전 모드가 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료되되, 방전이 필요한 경우,
상기 충전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 방전 모드로 전환하고,
상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료되되, 충전이 필요한 경우,
상기 방전 모드가 설정된 배터리의 설정을 상기 충전 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치. - 복수의 배터리;
상기 복수의 배터리의 충방전 전력을 변환하는 전력 변환 장치; 및
상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 제어 장치;를 포함하되,
상기 제어 장치는,
상기 복수의 배터리 각각에 충전 또는 방전 모드를 설정하여, 설정된 모드에 따라 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템. - 제13 항에 있어서,
상기 전력 변환 장치는,
외부로부터 공급되는 AC 전력을 상기 복수의 배터리에 충전 가능한 DC 전력으로 변환하거나, 또는 상기 복수의 배터리에서 방전되는 DC 전력을 상기 외부로 공급 가능한 AC 전력으로 변환하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템. - 제13 항에 있어서,
상기 제어 장치는,
외부로부터 전력이 공급되는 경우, 상기 복수의 배터리에 공급된 전력이 충전되도록 충전을 제어하고,
외부로 전력을 공급하는 경우, 상기 복수의 배터리에 충전된 전력이 방전되도록 방전을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템. - 제13 항에 있어서,
상기 제어 장치는,
상기 복수의 배터리 각각의 충전량에 따라, 상기 복수의 배터리 각각에 상기 충전 모드 또는 방전 모드를 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템. - 제13 항에 있어서,
상기 제어 장치는,
충전 또는 방전이 이루어지는 경우가 전환됨에 따라 상기 복수의 배터리 각각의 충전 모드 또는 방전 모드를 전환하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템. - 제13 항에 있어서,
상기 제어 장치는,
충전이 이루어지는 경우,
상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전되도록 제어하고,
방전이 이루어지는 경우,
상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템. - 제13 항에 있어서,
상기 제어 장치는,
상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전 모드가 유지되도록 제어하고,
상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전 모드가 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템. - 제13 항에 있어서,
상기 제어 장치는,
상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전 모드가 유지되도록 제어하고,
상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전 모드가 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템. - 충전 또는 방전 여부를 확인하는 단계;
복수의 배터리 각각에 설정된 충전 또는 방전 모드를 확인하는 단계; 및
설정된 모드에 따라, 상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 방법. - 제21 항에 있어서,
상기 충전 또는 방전 여부를 확인하는 단계는,
충전이 필요한 경우 또는 방전이 필요한 경우 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 방법. - 제21 항에 있어서,
상기 충전 모드는,
설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 충전 상태를 유지하는 모드이고,
상기 방전 모드는,
설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 방전 상태를 유지하는 모드인 것을 특징으로 하는 배터리 제어 방법. - 제21 항에 있어서,
상기 충전 모드는,
상기 방전 모드가 설정된 배터리의 방전이 완료될 때까지, 충전 상태를 유지하는 모드이고,
상기 방전 모드는,
상기 충전 모드가 설정된 배터리의 충전이 완료될 때까지, 방전 상태를 유지하는 모드인 것을 특징으로 하는 배터리 제어 방법. - 제21 항에 있어서,
상기 충전 모드 또는 방전 모드를 확인하는 단계는,
충전 또는 방전 여부의 확인 결과 및 설정된 모드의 확인 결과에 따라, 상기 복수의 배터리의 충전 모드 또는 방전 모드를 설정 또는 전환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 방법. - 제21 항에 있어서,
상기 복수의 배터리의 충방전을 제어하는 단계는,
충전이 필요한 경우,
상기 충전 모드가 설정된 배터리가 충전되도록 제어하고,
방전이 필요한 경우,
상기 방전 모드가 설정된 배터리가 방전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 방법. - 제21 항 내지 제26 항 중 어느 한 항에 있어서,
충전 또는 방전이 필요한 경우마다 상기 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장법.
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| KR1020150081423A KR102366739B1 (ko) | 2015-06-09 | 2015-06-09 | 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법 |
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| KR1020150081423A KR102366739B1 (ko) | 2015-06-09 | 2015-06-09 | 배터리 제어 장치, 배터리 제어 시스템 및 배터리 제어 방법 |
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