KR20170114347A - 에너지 저장 시스템 - Google Patents

에너지 저장 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20170114347A
KR20170114347A KR1020160040937A KR20160040937A KR20170114347A KR 20170114347 A KR20170114347 A KR 20170114347A KR 1020160040937 A KR1020160040937 A KR 1020160040937A KR 20160040937 A KR20160040937 A KR 20160040937A KR 20170114347 A KR20170114347 A KR 20170114347A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
power conversion
charge
batteries
discharge
Prior art date
Application number
KR1020160040937A
Other languages
English (en)
Inventor
임주호
Original Assignee
엘에스산전 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스산전 주식회사 filed Critical 엘에스산전 주식회사
Priority to KR1020160040937A priority Critical patent/KR20170114347A/ko
Publication of KR20170114347A publication Critical patent/KR20170114347A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/001Energy harvesting or scavenging
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/025
    • H02J2007/0098
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/14Energy storage units

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

본 실시 예는 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.
본 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템은 복수의 배터리; 상기 복수의 배터리의 충방전 제어 및 전력변환을 실행하는 전력변환장치; 상기 복수의 배터리의 충방전 상태를 모니터링하고, 상기 충방전이 요구되는 배터리에 대한 충방전 요청 신호를 상기 충방전 제어가 가능한 전력변환장치에 전송하는 클라우드;를 포함한다.

Description

에너지 저장 시스템 {ENERGY SOTRAGE SYSTEM AND OPERATING METHOD THEREOF}
에너지 저장 시스템에 관한 것이다.
에너지 저장 시스템(ESS: Energy Storage System)은 발전소나 신재생 에너지 발전 시설에서 생산된 전력을 전력 계통(그리드: Grid)에 저장하였다가 전력 피크와 같이 가장 필요한 때에 공급하여 에너지를 효율적인 이용이 가능하도록 도와 준다 이러한 에너지 저장 시스템은 1차적으로 전력 공급의 안정화와 더불어 신재생 에너지의 확산에 기여할 수 있다.
또한 에너지 저장 시스템의 사용목적은 저가격 전력 시간대에 전력을 저장하였다가 고가격 전력 시간대에 기 저장해두었던 전력을 사용하도록 하는 구조를 가진다. 따라서 고가격의 전력을 저가격의 전력으로 사용할 수 있도록 함으로써 경제적 이들을 취할 수 있으며 전력 시장 전체적인 전력 피크 시의 부하관리를 이용하게 할 수 있다.
도 1은 종래의 에너지 저장 시스템의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 에너지 저장 시스템(10)은 PMS(11), PCS(12), 배터리(13)로 구성될 수 있다.
PMS(11)는 전력관리장치(Power Management System)는 배터리 셀(cell) 용량, 보호, 수명 예측 및 충방전 제어 등 배터리의 충방전을 관리하는 제어 장치 이다.
PCS(12)는 전력 변환 장치(Power Conversion System)로 배터리 충전 시계통으로부터 인가되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하거나, 방전 시 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 부하에 제공되도록 제어 장치 이다.
배터리(13)는 하나의 PCS(12)에 연결되어, 계통으로부터 인가되는 전력으로 충전하거나, 기 충전된 전력을 부하로 방전할 수 있다.
상기 PMS(11), PCS(12), 배터리(13)는 상호 유선 또는 이더넷 방식의 무선으로 연결되어 1:1통신을 수행하게 된다. 종래의 PCS(12)는 상기한 바와 같이 배터리의 충방전에만 관여하고 하나의 PCS(12)와 하나의 배터리(13)로 구성됨에 따라 배터리(13)에 용량에 따라 하나의 PCS(12)만으로 충방전 처리가 불가한 경우가 있을 수 있다. 또한 PCS(12)나 배터리(13) 중 어느 하나에만 이상이 있어도 충방전 실행이 불가할 수 있어, 유연한 시스템 구성 및 동작이 어려울 수 있다.
본 실시 예는 에너지 저장 시스템의 운용을 유연하게 하고, 배터리의 충방전을 효율적으로 실행할 수 있도록 하는 에너지 저장 시스템을 제공한다.
또한 다수의 배터리에 대하여 충방전을 동시에 실행 할 수 있도록 함으로써, 시스템 구성의 대형화되어도 신속하고 용이하게 에너지 저장 시스템을 구동할 수있도록 하는 에너지 저장 시스템을 제공한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템은 복수의 배터리; 상기 복수의 배터리의 충방전 제어 및 전력변환을 실행하는 전력변환장치; 상기 복수의 배터리의 충방전 상태를 모니터링하고, 상기 충방전이 요구되는 배터리에 대한 충방전 요청 신호를 상기 충방전 제어가 가능한 전력변환장치에 전송하는 클라우드;를 포함한다.
상기한 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템 및 그 동작 방법에 따라 시스템 대형화에 따른 다수의 배터리에 대한 충방전을 용이하고 신속하게 실행할 수 있다.
또한, 배터리 충방전을 무선화 함으로써, 거리 제한요소를 저감시키고, 그에 따른 시스템 구성의 용이성을 극대화 할 수 있다.
도 1은 종래의 에너지 저장 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 블록 구성도이다.
도 3은 실시 예에 따른 클라우드 블록 구성도이다.
도 4는 실시 예에 따른 클라우드의 배터리 충전 제어 동작 흐름도이다.
도 5는 실시 예에 따른 전력변환 장치의 배터리 충전 제어 동작 흐름도이다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 클라우드의 배터리 충전 제어 동작 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 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.
도 2는 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 블록 구성도이고, 도 3은 실시 예에 따른 칼라우드 블록 구성도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템(100)은 클라우드(110), 배터리(120) 및 전력변환장치(130)로 구성될 수 있다.
클라우드(110)는 일 예로 서비스 사업자 서버로서, 적어도 하나의 배터리(120)와 전력변환장치(130)를 무선망으로 연결할 수 있다. 클라우드(110)는 통신망에 연결되는 배터리(120)의 충방전 정보 및 상태 정보를 저장하고 모니터링할 수 있다. 또한 클라우드(110)는 배터리(120)의 충방전 상태 정보에 기초하여 배터리(120)와 인접한 전력변환 장치(130)에 해당 배터리(120)의 충방전 제어 신호를 전송하거나, 충방전 제어 상태에 대한 정보를 입력 받을 수 잇다.
클라우드(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 통신부(111), 저장부(112), 출력부(113), 입력부(114) 및 제어부(115)로 구성될 수 있다.
통신부(111)는 배터리(120)의 충방전 상태를 감지하기 위한 데이터를 입출력 할 수 있다. 또한 전력변환장치(130)로부터 충방전 동작 모드에 대한 상태 정보를 수신하고, 배터리(120)의 충방전을 위한 제어 신호를 상기 전력변환장치(130)로 출력할 수 있다. 통신부(111)는 무선 통신부(111a)와 유선 통신부(111b)를 포함할 수 있다. 무선 통신부(111a)는 전력변환장치(130)와 연결되어 통신을 수행하거나, 연결된 배터리(120)에 충방전 상태 정보를 취득하기 위한 통신을 수행할 수 있다. 또한 유선 통신부(111b)는 무선 통신부(111a)로 연결되는 전력변환 장치 외에도 유선으로 연결하기 위한 통신모듈일 수 있다.
저장부(112)는 클라우드(110)와 연결된 배터리(120)들의 정보를 저장하거나 전력변환장치(130)의 정보를 저장할 수 있다. 상세하게, 저장부(112)에 저장되는 배터리(120)의 정보는 배터리(120)의 식별자 정보, 충방전 상태 정보 및 충방전 이력정보를 포함할 수 있다. 또한 저장부(112)에 저장되는 전력변환장치(130)의 정보는 전력변환장치(130)의 식별자 정보, 처리용량 정보, 배터리(120) 연결정보 및 배터리(120)의 충방전 정보를 포함할 수 있다.
출력부(113)는 클라우드(110)에서 감지되는 배터리(120)의 정보 및 배터리(120)의 충방전 정보와 전력변환장치(130)의 상태 정보 및 배터리(120)의 충방전 정보 등에 대한 다양한 정보를 영상 또는 오디오로 출력할 수 있는 적어도 하나의 모듈을 포함할 수 있다.
입력부(114)는 사용자 요청에 의한 데이터 입력 및 다양한 외부 데이터의 입력을 위한 적어도 하나의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어 입력부(114)는 배터리(120)의 충방전을 위한 제어 신호 입력 또는 전력변환장치(130)의 선정을 위한 제어 신호 등의 다양한 제어 신호를 입력 받을 수 있다.
제어부(115)는 클라우드(110)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 상세하게, 제어부(115)는 클라우드(110)와 연결되는 배터리(120) 및 전력변환장치(130)의 정보 및 상태 정보를 확인하고, 그에 따른 제어 신호를 생성하여 출력하도록 할 수 있다. 제어부(115)는 배터리(120)의 충방전 상태를 모니터링하고, 배터리(120)의 충방전이 요구되는 경우 상기 배터리(120)와 연결되는 전력변환장치(130)에 해당 배터리(120)의 정보 및 충방전 실행을 위한 제어 신호를 생성하여 출력할 수 있다.또한 제어부(115)는 배터리(120)의 충방전에 따른 전력변환장치(130)의 상태를 모니터링하고, 배터리(120)의 충방전에 요구되는 처리 용량 확인 및 그에 따른 서브 전력변환장치를 선정하기 위한 동작을 수행할 수 있다.
상기한 구성을 기초하여 이하 도면을 참조하여 본 실시 예에 따른 에너지저장시스템의 동작 방법을 상세히 설명한다.
도 4는 실시 예에 따른 클라우드의 배터리 충전 제어 동작 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 클라우드(110)는 통신부(111)를 통하여 연결된 배터리(120)의 충방전 상태 정보를 모니터링할 수 있다.(S410) 본 실시 예에서는 도 2에 도시된 바와 같이 N개의 배터리(120_1, 120_2, 120_3,120_4, …, 120_N)와 상기 배터리(120_1, 120_2, 120_3, 120_4,…, 120_N)의 충방전을 위한 M개의 전력변환장치(130_1, 130_2, …130_M)으로 구성되며, 상기 클라우드(110)는 N개의 배터리(120_1, 120_2, 120_3, 120_4, …120_N)에 대한 충방전 모니터링 및 M개의 전력변환장치(130_1, 130_2, …, 130_M)에 대한 제어 및 모니터링을 수행할 수 있다. 실시 예에서는 클라우드(110)가 배터리의 모니터링 수행 중 충전 필요 시의 동작에 대해 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 배터리의 방전 시 동작에도 유사하게 동작할 수 있다. 또한 본 실시 예에서는 N개의 배터리(120_1, 120_2,120_3, 120_4, …, 120_N)중 제1, 제2 및 제3 배터리의 모니터링 결과에 기초한 클라우드(110)의 동작을 예를 들어 설명한다.
클라우드(110)는 배터리(120)의 모니터링 중 제1 배터리(120_1)의 충전 필요 정보가 확인되면(S420) 인접한 전력변환장치(130)에 해당 배터리(120_1)의 충전 제어 신호를 전송할 수 있다.(S430) 클라우드(110)는 상기 충전 제어 신호 전송 시 해당 배터리(120_1)의 충전 이력 정보 및 방전 정보, 충전 조건 정보 등의 다양한 정보 등을 포함하여 전송함으로써, 충전 대상 배터리(120_1)의 충전 조건을 최적화할 수 있다.
클라우드(110)는 실시 예에 따라 충전 대상 배터리(120_1)와 인접한 제2 전력변환장치(130_2)에 충전 제어 신호를 전송할 수 있다. 상기 배터리(120_1)와 전력변환장치(130_2)의 인접 거리에 대한 기준은 배터리(120_1)가 해당 전력변환장치(130_2)에 의해 무선충전이 가능한 범위 일 수 있다.
클라우드(110)는 상기 선정된 전력변환장치(130_2)에 의해 충전 필요 배터리(120_1)의 충전 동작에 대한 모니터링을 수행할 수 있다.(S440)
클라우드(110)는 해당 배터리(120_1)의 충전이 완료되면 충전량, 충전 시간, 충전 조건(외부 환경 등)등의 충전 완료 정보를 전력변환장치(130_2)로부터 취득할 수 있다.
클라우드(110)는 상기 취득된 충전완료정보를 저장부(112)에 저장하고, 해당 배터리(120_1)의 재충전 시 해당 정보를 기초하여 충전 최적 조건을 설정 및 전력변환장치에 제공할 수 있다.(S460)
도 5는 실시 예에 따른 전력변환 장치의 배터리 충전 제어 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 전력변환장치(130)는 클라우드(110)로부터 특정 배터리(120)에 대한 충전 필요 정보가 확인되면(S510) 클라우드(110)로부터 수신되는 충전 대상 배터리(120_1)의 정보를 확인할 수 있다.(S520)
전력변환장치(130)는 상기 확인된 충전 대상 배터리(120_1)와 충전 가능 범위를 확인할 수 있다.(S530) 상세하게, 클라우드(110)로부터 충전 가능 범위 내에 충전 필요 배터리에 대한 정보를 수신하지만, 부가적으로 상기 전력변환장치(!30)에서 무선충전 가능 범위 내에 존재하는 배터리인지의 여부를 판단할 수 있다. 상기한 무선충전 가능 범위 내에 존재하는 배터리인지의 여부는 무선충전 방식에 따라 다양하게 실시 될 수 있다.
전력변환장치(130)는 충전 가능 범위 내에 상기 충전 대상 배터리가 존재하지 않는 경우 충전 불가 정보를 출력할 수 있다.(S550) 이후 상기 충전 불가 정보를 클라우드(110)로 전송할 수 있다. 따라서 클라우드(110)는 전력변환장치(130)를 재선정할 수 있다.
반면, 전력변환장치(130)는 상기 충전 대상 배터리(120_1)가 충전 가능 범위 내에 존재하는 경우 충전 모드 동작을 실행할 수 있다.(S560) 상기 충전 모드 동작은 일반적인 무선충전 모드 동작과 유사하게 실행될 수 있다.
전력변환장치(130)는 해당 배터리(120_1)의 충전모드에 따라 계통으로부터 인가되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 상기 배터리(120_1)에 인가할 수 있다.
전력변환장치(130)는 해당 배터리(120_1)의 충전 모드가 종료가 확인되면(S570) 해당 충전 모드 완료 정보를 클라우드(110)로 전송할 수 있다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 클라우드의 배터리 충전 제어 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 클라우드(110)는 통신부(111)를 통해 연결된 배터리(120)의 충방전 상태 정보를 모니터링하고, 배터리의 충전 필요 정보를 확인할 수 있다.(S610) 다른 실시 예에서는 충전이 요구되는 배터리를 도 2에 도시된 구성 중 제2, 제3 및 제4 배터리(120_2, 120_3, 120_4)의 충전 필요 정보가 감지되는 경우를 예를 들어 설명한다.
클라우드(110)는 배터리(120) 모니터링 결과에 따라 제2 내지 제4 배터리(120_2, 12_3, 120_4)의 충전 필요 정보가 감지되면 해당 배터리(120_2, 12_3, 120_4)와 인접한 제1 전력변환장치(130_1)을 충전 모드 실행 대상 전력변환장치로 선정할 수 있다.(S620)
클라우드(110)는 상기 선정된 제1 전력변환장치(130_1)에 대하여 상기 제2 내지 제4 배터리(120_2, 12_3, 120_4)의 충전 모드 실행에 따른 처리 가능 용량을 확인하여 충전 모드 실행 여부를 판단할 수 있다. 즉, 클라우드(110)는 선정된 제1 전력변환장치(130_1)의 전력 변환 처리 용량 정보를 저장하고 있으며 그에 따라 상기 복수의 배터리(120_2, 12_3, 120_4)충전에 요구되는 처리 필요 용량이 상기 제1 전력변환장치(130_1)의 처리 가능 용량을 초과하는지를 판단할 수 있다.(S630)
클라우드(110)는 판단결과 제1 전력변환장치(130_1)의 처리 가능 용량 보다 상기 배터리(120_2, 120_3, 120_4)들의 충전에 요구되는 충전 필요 용량 미만인 경우 처리 불가 정보로 판단할 수 있다.(S640)
따라서 클라우드(110)는 상기 충전 대상 배터리(120_2, 120_3, 120_4)들 중 상기 제1 전력변환장치(130_1) 다음으로 인접한 전력변환장치를 서브 전력변환장치로 선정할 수 있다.(S650)
즉, 클라우드(110)는 충전 대상 배터리(120_2, 12_3, 120_4)의 충전 모드 실행에 따른 전력 변환 처리를 분업하기 위한 서브 전력변환장치를 선정할 수 있으며, 상기 서브 전력변환장치의 선정은 상기 충전 대상 배터리(120_2, 120_3, 120_4)들 과 인접한 순서에 따라 적어도 하나의 전력변환장치가 선정될 수 있다. 상기 서브 전력변환장치의 선정은 클라우드(110)를 통하여 실행될 수 있도록 설명하였으나, 전력변환장치들간의 유선 또는 무선 통신 수행에 따라 우선 선정된 메인 전력변환장치가 인접한 전력변환장치를 서브 전력변환장치로 선정할 수 있다. 상기 서브 전력변환장치로 선정되는 전력변환장치는 상기 클라우드(110)에 연결되지 않은 메인 전력변환장치(130_1)와 유선 또는 무선으로 연결되는 전력변환장치가 선정될 수 있다. 이때 메인 전력변환장치는 상기 선정되는 서브 전력변환장치에 배터리 충전 정보를 전송할 수 있다.
따라서 클라우드(110)는 상기 선정된 메인 전력변환장치(130_1)와 서브 전력변환장치(130_M)에 충전 모드 요청 신호를 전송하면(S660) 상기 전력변환장치들은 인접한 배터리의 충전 모드를 실행하여 상기 실행정보를 클라우드가 취득할 수 있다.
클라우드(110)는 상기 메인 전력변환장치(130_1) 및 서브 전력변환장치(130_M)로부터 배터리 충전 완료 정보가 확인되면(S670) 해당 정보를 저장부(112)에 저장할 수 있다.
본 실시 예에서는 클라우드(110)와 배터리(120), 클라우드(110)와 전력변환장치(130)간의 통신 수행을 예를 들어 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않으며, 배터리(120) 상호간의 통신을 수행할 수 있다. 이러한 경우 상기 배터리(120)는 상호 통신이 가능한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어 계통을 통해 배터리의 충전이 불가한 경우 또는 부하로 방전이 불가한 경우 배터리 간 상호 통신을 통하여 충전 또는 방전을 수행할 수 있다. 상기한 실행 정보는 인접한 전력변환장치 또는 클라우드에 전송될 수 있다.
또한 본 실시 예에서는 충전 대상 배터리와 전력변환장치간의 연결 상태를 무선으로 연결된 상태에 대해 예를 들어 설명하였으나, 이외에도 배터리와 전력변환 장치는 상호 전력선(유선)으로 연결되어 구성될 수 있다. 이에 따라 클라우드를 통하여 제어되는 제어 대상 배터리들을 전력변환 장치에서 충방전 제어를 실행할 수 있도록 할 수 있다.
상술한 실시 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 에너지저장시스템
110: 클라우드
111: 통신부
111a: 무선 통신부 111b: 유선 통신부
112: 저장부 113: 출력부
114: 입력부 115: 제어부
120: 배터리 130: 전력변환장치

Claims (9)

  1. 복수의 배터리;
    상기 복수의 배터리의 충방전 제어 및 전력변환을 실행하는 전력변환장치;
    상기 복수의 배터리의 충방전 상태를 모니터링하고, 상기 충방전이 요구되는 배터리에 대한 충방전 요청 신호를 상기 충방전 제어가 가능한 전력변환장치에 전송하는 클라우드;를 포함하는 에너지 저장 시스템
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클라우드는
    상기 충방전제어가 가능한 상기 충방전이 요구되는 배터리의 충방전 이력 정보를 포함하는 충방전 요청 신호를 전송하는 에너지 저장 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배터리와 상기 전력변환장치는
    무선 충방전을 실행하고, 상기 클라우드가 상기 배터리의 충방전 요청 신호를 전송하는 전력변환장치는 상기 복수의 배터리와 무선 충방전 범위내에 존재하는 전력변환장치임을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전력변환장치는
    복수의 배터리에 대한 충방전 요청 신호가 수신되면, 전력변환의 처리 가능 용량과 처리 필요 용량을 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 상기 충방전이 요구되는 배터리를 제어 가능한 다른 전력변환장치를 서브 전력변환장치로 선정하는 에너지 저장 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 서브 전력변환장치는
    상기 전력변환장치와 유선 또는 무선으로 연결되는 에너지 저장 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 클라우드는
    복수의 배터리에 대한 충방전이 요구되면, 상기 복수의 배터리의 충방전을 실행할 전력변환장치를 선정하고, 상기 전력변환장치의 전력변환 처리 가능 용량과 처리 필요 용량을 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 서브 전력변환장치를 선정하는 에너지 저장 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 클라우드는
    배터리의 충방전 상태를 수신하고, 배터리의 충방전 요청 신호를 전력변환장치로 전송하는 통신부;
    배터리 충방전 시 상기 전력변환장치로 제공되는 상기 배터리의 충방전 정보를 저장하는 저장부;
    상기 배터리 충방전 상태를 모니터링하고, 상기 배터리 충방전 요청 신호를 상기 배터리와 인접한 전력변환장치에 전송하고, 상기 배터리의 충방전 완료 정보를 확인 및 저장하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 에너지 저장 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배터리는
    상기 배터리 상호 간 통신을 수행할 수 있는 통신모듈을 포함하고, 상기 통신 모듈을 통하여 상기 배터리 상호간 충방전 요청 신호를 감지하는 에너지 저장 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 배터리는
    상기 복수의 배터리 상호간 충방전 요청 신호에 따라 충방전을 수행하고, 상기 충방전에 따라 연결된 전력 변환장치를 통하여 상기 클라우드로 충방전 정보가 제공되는 에너지 저장 시스템.
KR1020160040937A 2016-04-04 2016-04-04 에너지 저장 시스템 KR20170114347A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160040937A KR20170114347A (ko) 2016-04-04 2016-04-04 에너지 저장 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160040937A KR20170114347A (ko) 2016-04-04 2016-04-04 에너지 저장 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170114347A true KR20170114347A (ko) 2017-10-16

Family

ID=60295898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160040937A KR20170114347A (ko) 2016-04-04 2016-04-04 에너지 저장 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170114347A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2985857B1 (en) Storage battery management system and storage battery management method
WO2016051722A1 (ja) 蓄電装置、制御装置、蓄電システム、蓄電装置の制御方法および制御プログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体
EP3605788A1 (en) Aggregation system, method for controlling same, and complex power conversion device
JP5641866B2 (ja) 電力安定化システムおよび電力安定化方法
KR20160138925A (ko) 모듈식 축전 방법 및 시스템
EP3605769A1 (en) Power control device, power control method, and computer program
US10326270B2 (en) DC power transmission device, DC power reception device, and DC power transmission system
CN115664932B (zh) 能量块并联通讯方法及装置
US11374414B2 (en) Uninterruptible power supply system and method for controlling the uninterruptible power supply system and associated power supply system
US10705586B2 (en) Power distribution apparatus and method of operating the same
US10205341B2 (en) Direct current backup system
KR20180049545A (ko) 멀티 충전이 가능한 배터리팩과 배터리팩 확장성을 고려한 에너지 저장 시스템
KR20170114347A (ko) 에너지 저장 시스템
JP7242238B2 (ja) 電力変換装置及び分散型電源システム
US10978875B2 (en) On-site ESS management device
JP2018196185A (ja) パワーコンディショナ、このパワーコンディショナを有する蓄電システム及び配線方法
KR101792818B1 (ko) 전력 저장 장치
KR20180049543A (ko) 배터리팩 확장성을 고려한 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법
JP2018050394A (ja) 蓄電池システムおよび蓄電池制御プログラム
KR20170103299A (ko) 에너지 저장 시스템 및 이를 이용한 제어 전원 확보 방법
KR101149315B1 (ko) 변전소용 통합 전원 공급 장치
KR101259644B1 (ko) 다중 배터리드라이버 제어방법 및 장치
AU2016293631B2 (en) Storage battery control system, storage battery control method, and program
JP2015195696A (ja) 電力管理システム、電力管理方法およびサーバ
KR102522908B1 (ko) Ess 병렬 운용 시 모듈간 밸런싱 제어방법