KR20170038367A - 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈 및 그 동작방법 - Google Patents

에너지 저장 시스템용 전력제어모듈 및 그 동작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 서브 시스템과 데이터를 송수신하는 통신 인터페이스 및 상기 서브 시스템에 대한 설정 데이터 입력시, 상기 설정 데이터를 기반으로 생성한 ESS 프로파일에 따라 상기 통신 인터페이스를 통하여 상기 서브 시스템의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 설정 데이터를 기반으로 상기 ESS 프로파일을 생성하는 프로파일 저작도구, 상기 ESS 프로파일을 오픈 프레임 워크(Open Framework)에 부합되는 소프트웨어 API(Application Programming Interface) 형태로 구현하는 프로파일 어댑터 및 상기 오픈 프레임 워크를 통하여, 상기 프로파일 어댑터에서 구현된 상기 ESS 프로파일을 기반으로, 상기 서브 시스템를 동작시켜 전력 충전 및 방전이 수행되게 제어하는 주 컨트롤러;를 포함하는 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈을 제공한다.

Description

에너지 저장 시스템용 전력제어모듈 및 그 동작방법{POWER CONTROL MODULE FOR AN ENERGY STORAGE SYSTEM AND A OPERATING METHOD}
본 발명은 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초기 연결된 서브 시스템에 대한 ESS 프로파일을 정의 및 생성하여, 서브 시스템의 동작을 제어하기 용이한 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈 및 그 동작방법에 관한 것이다.
전 세계적으로 에너지 소비를 효율적으로 활용하여 전력 사용 효율성을 극대화 시키고자 많은 노력을 쏟고 있으며, 이를 위해 친환경 신재생 에너지 설비를 확충을 통해 신재생 에너지를 저장할 수 있는 에너지 저장 시스템(Energy Storage System: 이하 'ESS'로 칭함)에 관련 연구와 개발이 이루어지고 있다.
통상, ESS는 경부하 시(야간)의 유휴전력을 저장하여, 과부하 시(주간) 사용하여, 부하 평준화(Load Leveling)를 통한 전력 운영 최적화에 기여하고, 태양광, 및 풍력 등 외부 환경에 따라 출력 변동성이 심한 신재생 에너지원의 전력 품질보상(Power Quality Compensator)을 제공하여 안정화된 계통 상태를 유지시키는 역할을 한다.
또한, ESS는 주파수 조정, 무효전력수급, 자체 기동발전 등의 전력 계통의 신뢰도와 안정성 유지를 위한 계통운영보조 서비스(Ancillary Service)를 제공할 수 있는 시스템이다. 정부는 전력 공급의 안정화, 신재생 에너지의 확산 등의 부가가치를 창출하는 녹색 분야의 신산업기술로 판단하여 시장을 전점하기 위한 R&D 전략과 국내 실증 및 보급을 위한 산업화 전력을 동시에 추진하고 있다.
통상 이러한 ESS는 다수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리, 배터리의 열화 예측, 수명계산, 충·방전 상태 관리 및 제어를 위한 배터리관리시스템(Battery Management System: 이하 'BMS'로 칭함)을 구비하는 배터리 모듈을 포함한다. ESS는 상술한 배터리 및 BMS를 포함하는 배터리 모듈 이외에도 다수의 서브 시스템들과 연결된다. 상기 서브 시스템으로는 신재생 에너지에서 생산된 전력의 주파수와 전압을 계통 및 부하 특성에 맞추어 변환하고 관리하기 위한 전력변환장치(Power Conditioning System: 이하 'PCS'로 칭함), 신재생 에너지 생산부로부터 생성되는 신재생 에너지를 측정하는 스마트 미터(Smart Meter), ESS를 제어하기 위한 에너지 관리시스템(Energy Management System: 이하 'EMS'로 칭함) 등을 포함하고, 상기 EMS 대신 전력관리 시스템(Power Management System: 이하 'PMS'로 칭함)을 포함할 수도 있을 것이다.
상술한 서브 시스템들은 개발사에 따라 다양한 운영기술과 제어기술이 상이함이 ESS 개발을 어렵게 만든 요인이 되고 있다.
최근 들어, 제조사에 따른 상술한 서브 시스템들의 인터페이스 간 규격화된 개방형 프레임 기반 ESS 전력제어모듈 및 프로파일을 개발하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
본 발명의 목적은, 초기 연결된 서브 시스템에 대한 ESS 프로파일을 정의 및 생성하여, 서브 시스템의 동작을 제어하기 용이한 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈은, 서브 시스템과 데이터를 송수신하는 통신 인터페이스 및 상기 서브 시스템에 대한 설정 데이터 입력시, 상기 설정 데이터를 기반으로 생성한 ESS 프로파일에 따라 상기 통신 인터페이스를 통하여 상기 서브 시스템의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 설정 데이터를 기반으로 상기 ESS 프로파일을 생성하는 프로파일 저작도구, 상기 ESS 프로파일을 오픈 프레임 워크(Open Framework)에 부합되는 소프트웨어 API(Application Programming Interface) 형태로 구현하는 프로파일 어댑터 및 상기 오픈 프레임 워크를 통하여, 상기 프로파일 어댑터에서 구현된 상기 ESS 프로파일을 기반으로, 상기 서브 시스템를 동작시켜 전력 충전 및 방전이 수행되게 제어하는 주 컨트롤러를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 서브 시스템은, 다수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리, 상기 배터리의 상태 및 제어를 위한 배터리관리시스템(Battery Management System) 및 신재생 에너지에서 생산된 전력의 주파수와 전압을 계통 및 부하 특성에 따라 변환 및 관리하는 전력변환시스템(Power Conditioning System) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신 인터페이스는, 상기 서브 시스템과 이더넷(ethernet), RS-485 및 캔(CAN) 중 적어도 하나로 통신을 수행하도록 연결될 수 있다.
여기서, 상기 프로파일 저작도구는, 상기 설정 데이터를 파싱(parsing)하는 파싱부 및 상기 파싱부에서 파싱된 상기 설정 데이터를 기반으로 상기 ESS 프로파일을 생성하는 생성부를 포함할 수 있다.
상기 ESS 프로파일은, 설정된 표준 XML(버전 1.0) 형식으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 생성부는, 상기 서브 시스템과 연결된 상기 통신 인터페이스의 프로토콜에 대응하는 상기 ESS 프로파일을 생성할 수 있다.
그리고, 상기 생성부는, 상기 설정 데이터에 포함된 상기 서브 시스템의 설정 정보 및 기 설정된 ESS 설정 정보를 기반으로 시스템 설정 프로파일 및 상기 설정 데이터에 포함된 상기 서브 시스템의 동작 정보를 기반으로 동작 설정 프로파일을 포함하는 상기 ESS 프로파일을 생성할 수 있다.
또한, 상기 동작 설정 프로파일은, 설정된 시간 요금에 따른 시간 기반 동작 프로파일 및 설정된 에너지 소비량에 따른 에너지 기반 동작 프로파일을 포함할 수 있다.
또한, 상기 ESS 프로파일은, 시스템 설정 프로파일과, 시간 기반 동작 프로파일 및 에너지 기반 동작 프로파일을 포함하는 동작 설정 프로파일을 포함하고, 상기 주 컨트롤러는, 상기 시간 기반 동작 프로파일 및 상기 에너지 기반 동작 프로파일 중 어느 하나로 상기 서브 시스템을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈의 동작방법은, 컨트롤러가 입력된 서브시스템에 대한 설정 데이터를 기반으로 ESS 프로파일을 생성하는 단계, 상기 컨트롤러가 상기 ESS 프로파일을 오픈 프레임 워크(Open Framework)에 부합되는 소프트웨어 API(Application Programming Interface) 형태로 구현하는 단계 및 상기 오픈 프레임 워크를 통하여, 상기 컨트롤러가 상기 구현 단계에서 구현된 상기 ESS 프로파일을 기반으로 상기 서브 시스템을 동작시켜 전력 충전 및 방전이 주행되게 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 생성 단계는, 상기 설정 데이터를 파싱하는 단계 및 상기 파싱 단계에서 파싱된 상기 설정 데이터 및 상기 서브 시스템과 통신 연결된 통신 인터페이스의 프로토콜을 기반으로 상기 ESS 프로파일을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 ESS 프로파일은, 상기 설정 데이터에 포함된 상기 서브 시스템의 설정 정보 및 기 설정된 ESS 설정 정보를 기반으로 생성한 시스템 설정 프로파일 및 상기 설정 데이터에 포함된 상기 서브 시스템의 동작 정보를 기반으로 생성한 동작 설정 프로파일을 포함할 수 있다.
상기 동작 설정 프로파일은, 설정된 시간 요금에 따른 시간 기반 동작 프로파일 및 설정된 에너지 소비량에 따른 에너지 기반 동작 프로파일을 포함할 수 있다.
상기 ESS 프로파일은, 시스템 설정 프로파일과, 시간 기반 동작 프로파일 및 에너지 기반 동작 프로파일을 포함하는 동작 설정 프로파일을 포함하고, 상기 제어 단계는, 상기 시간 기반 동작 프로파일 및 상기 에너지 기반 동작 프로파일 중 어느 하나로 상기 서브 시스템을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈 및 그 동작방법은, 시스템 동작 이전에 연결되는 서브 시스템의 설정 데이터가 입력되면, 설정 데이터를 기반으로 통신 인터페이스에 따라 ESS 프로파일을 정의 생성함으로써, ESS 프로파일을 기반으로 오픈 프레임워크 상에서 서브 시스템의 동작을 제어할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템을 간략하게 나타낸 시스템도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 전력제어모듈의 제어구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템을 간략하게 나타낸 시스템도이다.
도 1을 참조하면, 에너지 저장 시스템은 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈(100, 이하 '전력제어모듈'로 칭함) 및 제1, 2 서브 시스템(210, 220)을 포함할 수 있다.
먼저, 전력제어모듈(100)은 에너지 저장 시스템을 구현하기 위하여 연결된 제1, 2 서브 시스템(210, 220)과 물리적인 접속 수단뿐만 아니라, 물리적인 접속 수단을 통해 연결된 다양한 장치들에 적용된 통신 인터페이스들을 능동적으로 파악하며, 파악한 통신 인터페이스의 프로토콜을 이용하여 제1, 2 서브 시스템(210, 220) 및 다양한 장치들과 통신을 수행하여 다양한 기능을 수행할 수 있도록 할 수 있다.
전력제어모듈(100)에 대한 자세한 설명은 도 2에서 후술하기로 한다.
여기서, 제1 서브 시스템(210)은 다수의 배터리 셀을 포함하는 배터리의 충, 방전 및 상태를 관리하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System)일 수 있다.
또한, 제2 서브 시스템(220)은 신재생 에너지에서 생산된 전력의 주파수와 전압을 계통 및 부하 특성에 따라 변환 및 관리하는 전력변환시스템(Power Conditioning System)일 수 있다.
실시 예에서, 제1, 2 서브 시스템(210, 220)은 배터리 관리 시스템 및 전력변환 시스템으로 설명하지만, 이에 한정을 두지 않는다.
즉, 제1, 2 서브 시스템(210, 220)은 컴퓨터 단말기, 에너지 관리 시스템(Energy Management System) 및 전력 관리 시스템(Power Management System)을 포함할 수 있다.
또한, 제1, 2 서브 시스템(210, 220)은 에너지 저장 시스템이 설치된 공간의 환경을 모니터링하기 위한 것으로 온도 및 습도를 측정하는 온도, 습도 및 화재 발생 여부를 검출하는 검출장치(미도시) 및 에너지 저장 시스템에 의해 관리되는 전력을 사용하는 전력사용장치(미도시)일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 2는 도 1에 나타낸 전력제어모듈의 제어구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전력제어모듈(100)은 통신 인터페이스(110) 및 컨트롤러(130)를 포함할 수 있다.
통신 인터페이스(110)는 도 1에서 언급한 바와 같은 물리적인 접속 수단일 수 있으며, 제1, 2 서브 시스템(210, 220) 각각의 통신 인터페이스(미도시)에 연결되어, 데이터를 송수신할 수 있다.
여기서, 통신 인터페이스(110)는 제1, 2 서브 시스템(210, 220)과 이더넷(ethernet), RS-485 및 캔(CAN) 중 적어도 하나로 연결될 수 있다.
실시 예에서, 통신 인터페이스(110)는 제1 서브 시스템(210)과 이더넷으로 연결되어 이더넷 통신을 수행하고, 제2 서브 시스템(220)과 캔으로 연결되어 캔 통신을 수행하는 것으로 설명하지만, 이에 한정을 두지 않는다.
즉, 통신 인터페이스(110)는 제1, 2 서브 시스템(210, 220)과 개별적으로 통신을 수행할 수 있으며, 서브 시스템의 개수에 한정을 두지 않는다.
또한, 통신 인터페이스(110)는 도 1에서 상술한 제1, 2 서브 시스템(210, 220)에 연결된 다양한 장치들과도 근거리 통신 또는 원거리 통신을 수행할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
컨트롤러(130)는 프로파일 저작도구(140), 프로파일 어댑터(150) 및 주 컨트롤러(160)를 포함할 수 있다.
프로파일 저작도구(140)는 사용자 인터페이스 수단(미도시)로부터 입력된 제1, 서브 시스템(210)의 제1 설정 데이터(data1) 및 제2 서브 시스템(220)의 제2 설정 데이터(data2)를 기반으로 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)를 생성할 수 있다.
즉, 프로파일 저작도구(140)는 제1, 2 설정 데이터(data1, data2) 각각을 파싱하는 파싱부(142) 및 파싱부(142)에서 파싱된 제1, 2 설정 데이터(data1, data2)를 기반으로 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)를 생성하는 생성부(144)를 포함할 수 있다.
제1, 2 설정 데이터(data1, data2) 각각에는 제1, 2 서브 시스템(210, 220) 각각의 설정 정보 및 동작 정보를 포함할 수 있다.
이때, 생성부(144)는 제1 서브 시스템(210)와 연결된 통신 인터페이스(미도시)의 종류, 즉 프로토콜에 대응하는 제1 인터페이스 프로파일(pfm1), 제1 설정 데이터(data1)에 포함된 제1 서브 시스템(210)의 설정 정보, 즉 제1 서브 시스템(210)의 제조사, 모델넘버, 제조일자 및 등급 정보 및 기 설정된 ESS 설정 정보를 기반으로 제1 시스템 설정 프로파일(pfc1) 및 제1 설정 데이터(data1)에 포함된 제1 서브 시스템(210)의 동작 정보, 즉 제1 서브 시스템(210)의 상세 동작 스펙 정보를 기반으로 제1 동작 설정 프로파일(pfd1)을 포함하는 제1 ESS 프로파일(pf1)을 생성할 수 있다.
또한, 생성부(144)는 제2 서브 시스템(220)와 연결된 통신 인터페이스(미도시)의 종류, 즉 프로토콜에 대응하는 제2 인터페이스 프로파일(pfm2), 제2 설정 데이터(data2)에 포함된 제2 서브 시스템(220)의 설정 정보, 즉 제2 서브 시스템(220)의 제조사, 모델넘버, 제조일자 및 등급 정보 및 상기 ESS 설정 정보를 기반으로 제2 시스템 설정 프로파일(pfc2) 및 제2 설정 데이터(data2)에 포함된 제2 서브 시스템(220)의 동작 정보, 즉 제2 서브 시스템(220)의 상세 동작 스펙 정보를 기반으로 제2 동작 설정 프로파일(pfd2)을 포함하는 제2 ESS 프로파일(pf2)을 생성할 수 있다.
여기서, 제1 동작 설정 프로파일(pfd1)은 설정된 시간 요금에 따른 제1 시간 기반 동작 프로파일(pfd1_1) 및 설정된 에너지 소비량에 따른 제1 에너지 기반 동작 프로파일(pfd1_2)를 포함할 수 있다.
또한, 제2 동작 설정 프로파일(pfd2)은 설정된 시간 요금에 따른 제2 시간 기반 동작 프로파일(pfd2_1) 및 설정된 에너지 소비량에 따른 제2 에너지 기반 동작 프로파일(pfd2_2)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1, 2 시간 기반 동작 프로파일(pfd1_1, pfd2_1)은 동작 시간 대에 따른 전기에너지 요금이 차등 과금되는 정책을 사용하는 제1, 2 서브 시스템(210, 220)에 적용되며, 제1, 2 에너지 기반 동작 프로파일(pfd1_2, pfd2_2)은 저기 에너지 소비량이 한계기준을 초과하게 되면 요금이 중과되는 제1, 2 서브 시스템(210, 220)에 적용될 수 있다.
이때, 생성부(144)는 설정된 표준 XML(버전 1.0) 형식으로 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)을 생성할 수 있으며, 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)을 프로파일 어댑터(150)로 전달한다.
프로파일 어댑터(150)는 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)을 오픈 프레임 워크에 부합되는 소프트웨어 API(Application Programming Interface) 형태로 구현할 수 있다.
주 컨트롤러(160)는 프로파일 어댑터(150)에서 구현된 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)를 기반으로 제1, 2 서브 시스템(210, 220)의 동작을 통신 인터페이스(110)를 통하여 제어할 수 있다.
다시 말하면, 주 컨트롤러(160)는 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)에 포함된 제1, 2 동작 설정 프로파일(pfd1, pfd2)를 기반으로 제1, 2 서브 시스템(210, 220)의 충, 방전 동작을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈(100)의 컨트롤러(130)는 입력된 제1 서브 시스템(210)에 대한 제1 설정 데이터(data1) 및 입력된 제2 서브 시스템(220)에 대한 제2 설정 데이터(data2)를 각각 파싱하고(S310), 파싱된 제1, 2 설정 데이터(data1, data2) 및 제1, 2 서브 시스템(210, 220)과 통신 연결된 통신 인터페이스(110)의 프로토콜을 기반으로 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)를 생성한다(S320).
즉, 컨트롤러(130)에 포함된 프로파일 저작도구(140)는 사용자 인터페이스 수단(미도시)로부터 입력된 제1, 서브 시스템(210)의 제1 설정 데이터(data1) 및 제2 서브 시스템(220)의 제2 설정 데이터(data2)를 기반으로 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)를 생성할 수 있다.
다시 말하면, 프로파일 저작도구(140)는 제1, 2 설정 데이터(data1, data2) 각각을 파싱하고, 파싱된 제1, 2 설정 데이터(data1, data2)를 기반으로 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)를 생성한다.
프로파일 저작도구(140)는 제1 서브 시스템(210)과 연결된 통신 인터페이스(미도시)의 종류, 즉 프로토콜에 대응하는 제1 인터페이스 프로파일(pfm1), 제1 설정 데이터(data1)에 포함된 제1 서브 시스템(210)의 설정 정보, 즉 제1 서브 시스템(210)의 제조사, 모델넘버, 제조일자 및 등급 정보 및 기 설정된 ESS 설정 정보를 기반으로 제1 시스템 설정 프로파일(pfc1) 및 제1 설정 데이터(data1)에 포함된 제1 서브 시스템(210)의 동작 정보, 즉 제1 서브 시스템(210)의 상세 동작 스펙 정보를 기반으로 제1 동작 설정 프로파일(pfd1)을 포함하는 제1 ESS 프로파일(pf1)을 생성할 수 있다.
또한, 프로파일 저작도구(140)는 제2 서브 시스템(220)와 연결된 통신 인터페이스(미도시)의 종류, 즉 프로토콜에 대응하는 제2 인터페이스 프로파일(pfm2), 제2 설정 데이터(data2)에 포함된 제2 서브 시스템(220)의 설정 정보, 즉 제2 서브 시스템(220)의 제조사, 모델넘버, 제조일자 및 등급 정보 및 상기 ESS 설정 정보를 기반으로 제2 시스템 설정 프로파일(pfc2) 및 제2 설정 데이터(data2)에 포함된 제2 서브 시스템(220)의 동작 정보, 즉 제2 서브 시스템(220)의 상세 동작 스펙 정보를 기반으로 제2 동작 설정 프로파일(pfd2)을 포함하는 제2 ESS 프로파일(pf2)을 생성할 수 있다.
여기서, 제1 동작 설정 프로파일(pfd1)은 설정된 시간 요금에 따른 제1 시간 기반 동작 프로파일(pfd1_1) 및 설정된 에너지 소비량에 따른 제1 에너지 기반 동작 프로파일(pfd1_2)를 포함할 수 있다.
또한, 제2 동작 설정 프로파일(pfd2)은 설정된 시간 요금에 따른 제2 시간 기반 동작 프로파일(pfd2_1) 및 설정된 에너지 소비량에 따른 제2 에너지 기반 동작 프로파일(pfd2_2)를 포함할 수 있다.
이때, 프로파일 저작도구(140)는 설정된 표준 XML(버전 1.0) 형식으로 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)을 생성할 수 있다.
(S320) 단계 이후, 컨트롤러(130)는 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)을 오픈 프레임 워크(Open Framework)에 부합되는 소프트웨어 API(Application Programming Interface) 형태로 구현한다(S330).
즉, 컨트롤러(130)에 포함된 프로파일 어댑터(150)는 프로파일 저작도구(140)에서 생성된 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)을 오픈 프레임 워크(Open Framework)에 부합되는 소프트웨어 API(Application Programming Interface) 형태로 구현한다.
(S330) 단계 이후, 컨트롤러(130)는 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)에 따라 통신 인터페이스(110)를 통하여 제1, 2 서브 시스템(210, 220)의 동작을 제어할 수 있다(S340).
즉, 컨트롤러(130)에 포함된 주 컨트롤러(160)는 프로파일 어댑터(150)에서 구현된 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)를 기반으로 제1, 2 서브 시스템(210, 220)의 동작을 통신 인터페이스(110)를 통하여 제어할 수 있다.
다시 말하면, 주 컨트롤러(160)는 제1, 2 ESS 프로파일(pf1, pf2)에 포함된 제1, 2 동작 설정 프로파일(pfd1, pfd2)를 기반으로 제1, 2 서브 시스템(210, 220)의 충, 방전 동작을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 서브 시스템과 데이터를 송수신하는 통신 인터페이스; 및
    상기 서브 시스템에 대한 설정 데이터 입력시, 상기 설정 데이터를 기반으로 생성한 ESS 프로파일에 따라 상기 통신 인터페이스를 통하여 상기 서브 시스템의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 설정 데이터를 기반으로 상기 ESS 프로파일을 생성하는 프로파일 저작도구;
    상기 ESS 프로파일을 오픈 프레임 워크(Open Framework)에 부합되는 소프트웨어 API(Application Programming Interface) 형태로 구현하는 프로파일 어댑터; 및
    상기 오픈 프레임 워크를 통하여, 상기 프로파일 어댑터에서 구현된 상기 ESS 프로파일을 기반으로, 상기 서브 시스템를 동작시켜 전력 충전 및 방전이 수행되게 제어하는 주 컨트롤러;를 포함하는 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 서브 시스템은,
    다수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리, 상기 배터리의 상태 및 제어를 위한 배터리관리시스템(Battery Management System) 및 신재생 에너지에서 생산된 전력의 주파수와 전압을 계통 및 부하 특성에 따라 변환 및 관리하는 전력변환시스템(Power Conditioning System) 중 적어도 하나를 포함하는 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 통신 인터페이스는,
    상기 서브 시스템과 이더넷(ethernet), RS-485 및 캔(CAN) 중 적어도 하나로 통신을 수행하도록 연결된 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로파일 저작도구는,
    상기 설정 데이터를 파싱(parsing)하는 파싱부; 및
    상기 파싱부에서 파싱된 상기 설정 데이터를 기반으로 상기 ESS 프로파일을 생성하는 생성부;를 포함하는 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 ESS 프로파일은,
    설정된 표준 XML(버전 1.0) 형식으로 이루어진 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 생성부는,
    상기 서브 시스템과 연결된 상기 통신 인터페이스의 프로토콜에 대응하는 상기 ESS 프로파일을 생성하는 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 생성부는,
    상기 설정 데이터에 포함된 상기 서브 시스템의 설정 정보 및 기 설정된 ESS 설정 정보를 기반으로 시스템 설정 프로파일 및 상기 설정 데이터에 포함된 상기 서브 시스템의 동작 정보를 기반으로 동작 설정 프로파일을 포함하는 상기 ESS 프로파일을 생성하는 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 동작 설정 프로파일은,
    설정된 시간 요금에 따른 시간 기반 동작 프로파일 및 설정된 에너지 소비량에 따른 에너지 기반 동작 프로파일을 포함하는 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 ESS 프로파일은,
    시스템 설정 프로파일과, 시간 기반 동작 프로파일 및 에너지 기반 동작 프로파일을 포함하는 동작 설정 프로파일을 포함하고,
    상기 주 컨트롤러는,
    상기 시간 기반 동작 프로파일 및 상기 에너지 기반 동작 프로파일 중 어느 하나로 상기 서브 시스템을 제어하는 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈.
  10. 컨트롤러가 입력된 서브시스템에 대한 설정 데이터를 기반으로 ESS 프로파일을 생성하는 단계;
    상기 컨트롤러가 상기 ESS 프로파일을 오픈 프레임 워크(Open Framework)에 부합되는 소프트웨어 API(Application Programming Interface) 형태로 구현하는 단계; 및
    상기 오픈 프레임 워크를 통하여, 상기 컨트롤러가 상기 구현 단계에서 구현된 상기 ESS 프로파일을 기반으로 상기 서브 시스템을 동작시켜 전력 충전 및 방전이 주행되게 제어하는 단계;를 포함하는 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈의 동작방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 생성 단계는,
    상기 설정 데이터를 파싱하는 단계; 및
    상기 파싱 단계에서 파싱된 상기 설정 데이터 및 상기 서브 시스템과 통신 연결된 통신 인터페이스의 프로토콜을 기반으로 상기 ESS 프로파일을 생성하는 단계;를 포함하는 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈의 동작방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 ESS 프로파일은,
    상기 설정 데이터에 포함된 상기 서브 시스템의 설정 정보 및 기 설정된 ESS 설정 정보를 기반으로 생성한 시스템 설정 프로파일 및 상기 설정 데이터에 포함된 상기 서브 시스템의 동작 정보를 기반으로 생성한 동작 설정 프로파일을 포함하는 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈의 동작방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 동작 설정 프로파일은,
    설정된 시간 요금에 따른 시간 기반 동작 프로파일 및 설정된 에너지 소비량에 따른 에너지 기반 동작 프로파일을 포함하는 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈의 동작방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 ESS 프로파일은,
    시스템 설정 프로파일과, 시간 기반 동작 프로파일 및 에너지 기반 동작 프로파일을 포함하는 동작 설정 프로파일을 포함하고,
    상기 제어 단계는,
    상기 시간 기반 동작 프로파일 및 상기 에너지 기반 동작 프로파일 중 어느 하나로 상기 서브 시스템을 제어하는 에너지 저장 시스템용 전력제어모듈의 동작방법.
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