KR20170120681A - 축전 시스템 - Google Patents

축전 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20170120681A
KR20170120681A KR1020177027240A KR20177027240A KR20170120681A KR 20170120681 A KR20170120681 A KR 20170120681A KR 1020177027240 A KR1020177027240 A KR 1020177027240A KR 20177027240 A KR20177027240 A KR 20177027240A KR 20170120681 A KR20170120681 A KR 20170120681A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power storage
storage units
storage unit
unit
charging
Prior art date
Application number
KR1020177027240A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101972687B1 (ko
Inventor
기요따까 구마모또
요스께 사이또
겐지 하나까와
미쯔히꼬 야마사끼
유스께 오가와
Original Assignee
에프디케이 가부시키가이샤
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 에프디케이 가부시키가이샤 filed Critical 에프디케이 가부시키가이샤
Publication of KR20170120681A publication Critical patent/KR20170120681A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101972687B1 publication Critical patent/KR101972687B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0025—Sequential battery discharge in systems with a plurality of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0024—Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit
    • H02J7/0026—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309—Overheat or overtemperature protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0069—Charging or discharging for charge maintenance, battery initiation or rejuvenation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H02J2007/0067—
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

축전 시스템은 병설된 복수의 축전부(12)와, 복수의 축전부(12)를 개별적으로 충방전하는 복수의 충방전 회로(11)와, 복수의 충방전 회로(11)를 제어하는 시스템 제어부(2)를 구비하고, 시스템 제어부(2)는 상하 좌우 전후에 인접하는 축전부(12) 끼리가 동시에 충전 또는 방전되지 않도록 충방전 회로(11)를 제어한다.

Description

축전 시스템
본 발명은 복수의 축전지를 사용한 축전 시스템에 관한 것이다.
정전 시의 전력 공급이나 전력 피크 커트를 행하는 하나의 수단으로서, 축전 시스템이 이용되고 있다. 일반적으로 축전 시스템은, 원하는 전력량에 따른 수의 축전지의 집합체에 상용 전원이나 자연 에너지로부터의 전력을 충전하고, 필요에 따라 부하에 전력을 공급한다. 축전지가 충전 및 방전을 행할 때의 화학 반응은 발열을 수반하기 때문에, 축전 시스템의 가동 시에는 축전지의 온도가 상승하게 된다. 그러나 이 축전지나 축전 시스템 내의 그 밖의 구성 부품은 온도의 상승에 의해 수명이나 충방전 특성이 저하되어 버릴 우려가 있다. 이 때문에 축전 시스템의 축전지에는 발열 대책이 필요해지고, 공랭 장치나 수냉 장치 등의 냉각 장치가 구비되는 경우가 많다. 예를 들어, 특허문헌 1에는 각 축전지의 발열의 정도에 따라 축전 시스템 내부에 구비한 송풍기에 의해 축전지를 냉각하는 발명이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2014-232600호 공보
그러나 상기의 특허문헌 1에 기재되어 있는 종래 기술은, 냉각 장치를 축전 시스템에 구비해야만 하고, 또한 냉각 장치의 가동에 의한 전력 소비가 발생한다. 특히, 축전지를 고밀도로 배치한 축전 시스템에 있어서 개개의 축전지는 자신의 발열에 더하여 인접한 축전지의 발열에 의한 영향을 받기 때문에, 발열에 기인하는 축전지의 수명의 저하나 충방전 특성의 저하가 발생할 우려가 높아지게 된다.
본 발명은 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적으로 하는 점은, 축전지의 수명이나 충방전 특성의 저하를 억제할 수 있는 축전 시스템을 제공하는 데 있다.
<본 발명의 제1 형태>
본 발명의 제1 형태는, 병설된 복수의 축전부와, 상기 복수의 축전부를 개별적으로 충방전하는 충방전부와, 상기 충방전부를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상하 좌우 전후에 인접하는 축전부 끼리가 동시에 충전되지 않도록 상기 충방전부를 제어하는 축전 시스템이다.
복수의 축전부는 상하 좌우 전후에 인접하는 축전부 끼리가 동시에 충전되지 않도록 충전되므로, 인접한 축전부가 발열하는 것에 의한 온도의 상승을 억제할 수 있다. 그것에 의해 발열에 기인하는 축전지의 수명의 저하나 충방전 특성의 저하를 억제할 수 있다.
이에 의해 본 발명의 제1 형태에 의하면, 축전지의 수명이나 충방전 특성의 저하를 억제할 수 있는 축전 시스템을 제공할 수 있다는 작용 효과가 얻어진다. 또한, 본 발명의 제1 형태에 의하면, 복수의 축전부 모두를 동시에 충전하는 것이 아니기 때문에, 충전 시에 있어서의 피크 소비 전력을 저감할 수 있다는 작용 효과도 얻어진다.
<본 발명의 제2 형태>
본 발명의 제2 형태는, 전술한 본 발명의 제1 형태에 있어서, 상기 제어부는 상하 좌우 전후에 인접하지 않는 축전부 끼리로 구성되는 복수의 축전부 그룹으로 상기 복수의 축전부를 분할하고, 상기 복수의 축전부 그룹을 선택적으로 순차 충전하는 제어를 반복하여 상기 복수의 축전부를 충전하는 축전 시스템이다.
복수의 축전부 그룹은 충전되는 축전부 그룹이 선택적으로 순차 스위칭됨으로써 모든 축전부가 충전된다. 즉, 동일한 그룹에 속하는 축전부 끼리는 동시에 충전되고, 다른 그룹에 속하는 축전부 끼리는 동시에 충전되지 않는다. 그리고, 복수의 축전부 그룹의 각 축전부 그룹은 상하 좌우 전후에 인접하지 않는 축전부 끼리로 구성되어 있다. 그 때문에 복수의 축전부는 상하 좌우 전후에 인접하는 축전부 끼리가 동시에 충전되지 않도록 충전되게 된다.
따라서, 본 발명의 제2 형태에 의하면, 본 발명의 제1 형태와 마찬가지로, 인접하는 축전부가 발열하는 것에 의한 축전부의 온도 상승을 억제할 수 있으므로, 발열에 기인하는 축전지의 수명의 저하나 충방전 특성의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 제2 형태에 의하면, 본 발명의 제1 형태와 마찬가지로, 복수의 축전부 모두를 동시에 충전하는 것이 아니기 때문에, 충전 시에 있어서의 피크 소비 전력을 저감할 수 있다는 작용 효과도 얻어진다. 또한, 본 발명의 제2 형태에 의하면, 복수의 축전부 그룹은 충전되는 축전부 그룹이 선택적으로 순차 스위칭됨으로써 모든 축전부가 균등하게 충전되게 되므로, 특정한 축전부만이 집중적으로 발열하는 경우가 없고, 축전부의 온도 상승을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.
<본 발명의 제3 형태>
본 발명의 제3 형태는, 병설된 복수의 축전부와, 상기 복수의 축전부를 개별적으로 충방전하는 충방전부와, 상기 충방전부를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는 상하 좌우 전후에 인접하는 축전부 끼리가 동시에 방전되지 않도록 상기 충방전부를 제어하는 축전 시스템이다.
복수의 축전부는 상하 좌우 전후에 인접하는 축전부 끼리가 동시에 방전되지 않도록 방전되므로, 인접하는 축전부가 발열하는 것에 의한 축전부의 온도 상승을 억제할 수 있다. 그것에 의해 발열에 기인하는 축전부의 수명의 저하나 충방전 특성의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3 형태에 의하면, 축전지의 수명이나 충방전 특성의 저하를 억제할 수 있는 축전 시스템을 제공할 수 있다는 작용 효과가 얻어진다.
<본 발명의 제4 형태>
본 발명의 제4 형태는, 전술한 본 발명의 제3 형태에 있어서, 상기 제어부는 상하 좌우 전후에 인접하지 않는 축전부 끼리로 구성되는 복수의 축전부 그룹으로 상기 복수의 축전부를 분할하고, 상기 복수의 축전부 그룹을 선택적으로 순차 방전하는 제어를 반복하여 상기 복수의 축전부를 방전하는 축전 시스템이다.
복수의 축전부 그룹은 방전되는 축전부 그룹이 선택적으로 순차 스위칭됨으로써 모든 축전부가 방전된다. 즉, 동일한 그룹에 속하는 축전부 끼리는 동시에 방전되고, 다른 그룹에 속하는 축전부 끼리는 동시에 방전되지 않는다. 그리고, 복수의 축전부 그룹의 각 축전부 그룹은 상하 좌우 전후에 인접하지 않는 축전부 끼리로 구성되어 있다. 그 때문에 복수의 축전부는 상하 좌우 전후에 인접하는 축전부 끼리가 동시에 방전되지 않도록 방전되게 된다.
따라서, 본 발명의 제4 형태에 의하면, 본 발명의 제3 형태와 마찬가지로, 인접하는 축전부가 발열하는 것에 의한 축전부의 온도 상승을 억제할 수 있으므로, 발열에 기인하는 축전지의 수명의 저하나 충방전 특성의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 제4 형태에 의하면, 복수의 축전부 그룹은 방전되는 축전부 그룹이 선택적으로 순차 스위칭됨으로써 모든 축전부가 균등하게 방전되게 되므로, 특정한 축전부만이 집중적으로 발열하는 경우가 없고, 축전부의 온도 상승을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명에 따르면, 축전지의 수명이나 충방전 특성의 저하를 억제할 수 있는 축전 시스템을 제공할 수 있다는 작용 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명에 관한 축전 시스템의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 복수의 축전부의 그룹 분할의 일례이고, 제1 축전부 그룹으로 분류되어 있는 축전부를 굵은 선으로 도시한 것이다.
도 3은 복수의 축전부의 그룹 분할의 일례이고, 제2 축전부 그룹으로 분류되어 있는 축전부를 굵은 선으로 도시한 것이다.
도 4는 복수의 축전부의 그룹 분할의 일례이고, 제3 축전부 그룹으로 분류되어 있는 축전부를 굵은 선으로 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 축전 시스템의 구성을 도시하는 개략도이다. 축전 시스템(100)은 복수의 축전 유닛(1), 시스템 제어부(2)를 구비한다. 축전 유닛(1)은 복수의 충방전 회로(11), 복수의 축전부[12(12a 내지 12i)], 복수의 유닛 제어부(13)를 포함한다.
축전 유닛(1)은 외부 전원(200)으로부터 공급되는 전력을 수전하고, 그 수전 전력을 부하 장치(300)로 공급함과 함께 복수의 충방전 회로(11)로 공급한다. 외부 전원(200)은, 예를 들어 상용 전원이어도 되고 태양광이나 풍력 등의 자연 에너지 유래의 전원이어도 된다.
「충방전부」로서의 충방전 회로(11)는 일대 일로 대응하는 축전부(12)에 각각 접속되어 있고, 병설된 복수의 축전부(12)를 개별적으로 충방전한다. 보다 구체적으로는, 충방전 회로(11)는, 예를 들어 통상 시에는, 대응하는 축전부(12)의 충전 상태에 따라, 대응하는 축전부(12)를 외부 전원(200)으로부터 공급되는 전력으로 충전한다. 또한, 충전 회로(11)는, 예를 들어 정전 시에 외부 전원(200)으로부터의 전력이 공급되지 않게 되었을 때에는, 축전부(12)에 축전되어 있는 전력을 부하 장치(300)로 방전한다.
축전부(12)는, 예를 들어 니켈 수소 이차 전지, 리튬 이온 이차 전지 등의 축전지를 1 또는 복수 포함하여 구성되는 충방전 가능한 축전 모듈이다. 축전 시스템(100)에 있어서 복수의 축전부(12)는 상하 방향, 좌우 방향, 전후 방향으로 다수 병설되어 있다.
「제어부」로서의 시스템 제어부(2)는 복수의 축전 유닛(1)에 각각 설치된 유닛 제어부(13)를 제어한다. 유닛 제어부(13)는 그 유닛 제어부(13)와 동일한 축전 유닛(1)에 소속하는 복수의 충방전 회로(11)를 개별적으로 제어한다. 즉, 시스템 제어부(2)는 각 축전 유닛(1)의 유닛 제어부(13)를 통해, 복수의 충방전 회로(11)를 제어한다.
시스템 제어부(2)는 병설된 복수의 축전부(12) 중 상하 좌우 전후에 인접하는 축전부(12) 끼리가 동시에 충방전되지 않도록 복수의 충방전 회로(11)를 제어한다. 그것에 의해 인접하는 축전부(12)가 발열하는 것에 의한 축전부(12)의 온도 상승을 억제할 수 있으므로, 각 축전부(12)에 있어서, 발열에 기인하는 축전지의 수명의 저하나 충방전 특성의 저하를 억제할 수 있다.
보다 구체적으로는, 시스템 제어부(2)는, 먼저 상하 좌우 전후에 인접하지 않는 축전부(12) 끼리로 구성되는 복수의 축전부 그룹으로 복수의 축전부(12)를 분할한다. 그리고, 충전 시에는 복수의 축전부 그룹을 선택적으로 순차 충전하는 제어를 반복하여 복수의 축전부(12)를 충전한다. 또한, 방전 시에는 복수의 축전부 그룹을 선택적으로 순차 방전하는 제어를 반복하여 복수의 축전부(12)를 방전한다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 2는 복수의 축전부(12)의 그룹 분할의 일례이고, 제1 축전부 그룹으로 분류되어 있는 축전부(12)를 굵은 선으로 도시한 것이다. 도 3은 복수의 축전부(12)의 그룹 분할의 일례이고, 제2 축전부 그룹으로 분류되어 있는 축전부(12)를 굵은 선으로 도시한 것이다. 도 4는 복수의 축전부(12)의 그룹 분할의 일례이고, 제3 축전부 그룹으로 분류되어 있는 축전부(12)를 굵은 선으로 도시한 것이다.
당해 실시예에 있어서는, 축전부(12a, 12e, 12i)가 제1 축전부 그룹으로 분류되고(도 2), 축전부(12c, 12d, 12h)가 제2 축전부 그룹으로 분류되고(도 3), 축전부(12b, 12f, 12g)가 제3 축전부 그룹으로 분류되어 있다(도 4).
복수의 축전부(12)의 충전 시에 있어서 시스템 제어부(2)는 제1 내지 제3 축전부 그룹에 대하여 순차 선택적으로 일정 시간 충전하는 제어를 반복하여 실행한다. 예를 들어, 제1 축전부 그룹을 선택하여 충전할 때는, 시스템 제어부(2)는 제1 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12a, 12e, 12i)]의 정보를 각 유닛 제어부(13)에 통지한다. 각 유닛 제어부(13)는 그 유닛 제어부(13)와 동일한 축전 유닛(1)에 소속하는 복수의 충방전 회로(11) 중, 제1 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12a, 12e, 12i)]에 대응하는 충방전 회로(11)에 충전 허가의 명령을 통지한다. 그리고, 충전 허가의 명령이 통지된 충방전 회로(11)는 대응하는 축전부(12)의 충전 상태에 따라, 대응하는 축전부(12)를 외부 전원(200)으로부터 공급되는 전력으로 충전한다. 이에 의해, 제1 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12a, 12e, 12i)]가 동시에 충전된다. 또한, 이때 제2 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12c, 12d, 12h)] 및 제3 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12b, 12f, 12g)]는 충전되지 않는다.
또한, 예를 들어 제2 축전부 그룹을 선택하여 충전할 때는, 시스템 제어부(2)는 제2 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12c, 12d, 12h)]의 정보를 각 유닛 제어부(13)에 통지한다. 각 유닛 제어부(13)는 그 유닛 제어부(13)와 동일한 축전 유닛(1)에 소속하는 복수의 충방전 회로(11) 중, 제2 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12c, 12d, 12h)]에 대응하는 충방전 회로(11)에 충전 허가의 명령을 통지한다. 그리고, 충전 허가의 명령이 통지된 충방전 회로(11)는 대응하는 축전부(12)의 충전 상태에 따라, 대응하는 축전부(12)를 외부 전원(200)으로부터 공급되는 전력으로 충전한다. 이에 의해, 제2 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12c, 12d, 12h)]가 동시에 충전된다. 또한, 이때 제1 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12a, 12e, 12i)] 및 제3 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12b, 12f, 12g)]는 충전되지 않는다.
또한, 예를 들어 제3 축전부 그룹을 선택하여 충전할 때는, 시스템 제어부(2)는 제3 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12b, 12f, 12g)]의 정보를 각 유닛 제어부(13)에 통지한다. 각 유닛 제어부(13)는 그 유닛 제어부(13)와 동일한 축전 유닛(1)에 소속하는 복수의 충방전 회로(11) 중, 제3 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12b, 12f, 12g)]에 대응하는 충방전 회로(11)에 충전 허가의 명령을 통지한다. 그리고, 충전 허가의 명령이 통지된 충방전 회로(11)는 대응하는 축전부(12)의 충전 상태에 따라, 대응하는 축전부(12)를 외부 전원(200)으로부터 공급되는 전력으로 충전한다. 이에 의해, 제3 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12b, 12f, 12g)]가 동시에 충전된다. 또한, 이때 제1 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12a, 12e, 12i)] 및 제2 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12c, 12d, 12h)]는 충전되지 않는다.
상기 설명한 바와 같이 제1 내지 제3 축전부 그룹은 충전되는 축전부 그룹이 선택적으로 순차 스위칭됨으로써 모든 축전부(12)가 충전된다. 즉, 동일한 그룹에 속하는 축전부(12) 끼리는 동시에 충전되고, 다른 그룹에 속하는 축전부(12) 끼리는 동시에 충전되지 않는다. 그리고, 제1 내지 제3 축전부 그룹의 각각은 상하 좌우 전후에 인접하지 않는 축전부(12) 끼리로 구성되어 있다. 그 때문에 복수의 축전부(12)는 상하 좌우 전후에 인접하는 축전부(12) 끼리가 동시에 충전되지 않도록 충전되게 된다.
이와 같이 하여 본 발명에 따르면, 인접하는 축전부(12)가 발열하는 것에 의한 축전부(12)의 온도 상승을 억제할 수 있으므로, 발열에 기인하는 축전지의 수명의 저하나 충방전 특성의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 복수의 축전부(12) 모두를 동시에 충전하는 것이 아니기 때문에, 충전 시에 있어서의 피크 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 축전부 그룹은 충전되는 축전부 그룹이 선택적으로 순차 스위칭됨으로써 모든 축전부(12)가 균등하게 충전되게 되므로, 특정한 축전부(12)만이 집중적으로 발열하는 경우가 없고, 축전부(12)의 온도 상승을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.
복수의 축전부(12)의 방전 시에 있어서 시스템 제어부(2)는 제1 내지 제3 축전부 그룹에 대하여 순차 선택적으로 일정 시간 방전하는 제어를 반복하여 실행한다. 예를 들어, 제1 축전부 그룹을 선택하여 방전할 때는, 시스템 제어부(2)는 제1 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12a, 12e, 12i)]의 정보를 각 유닛 제어부(13)에 통지한다. 각 유닛 제어부(13)는 그 유닛 제어부(13)와 동일한 축전 유닛(1)에 소속하는 복수의 충방전 회로(11) 중, 제1 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12a, 12e, 12i)]에 대응하는 충방전 회로(11)에 방전 허가의 명령을 통지한다. 그리고, 방전 허가의 명령이 통지된 충방전 회로(11)는 대응하는 축전부(12)의 방전을 행한다. 이에 의해, 제1 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12a, 12e, 12i)]가 동시에 충전된다. 또한, 이때 제2 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12c, 12d, 12h)] 및 제3 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12b, 12f, 12g)]는 방전되지 않는다.
또한, 예를 들어 제2 축전부 그룹을 선택하여 방전할 때는, 시스템 제어부(2)는 제2 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12c, 12d, 12h)]의 정보를 각 유닛 제어부(13)에 통지한다. 각 유닛 제어부(13)는 그 유닛 제어부(13)와 동일한 축전 유닛(1)에 소속하는 복수의 충방전 회로(11) 중, 제2 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12c, 12d, 12h)]에 대응하는 충방전 회로(11)에 방전 허가의 명령을 통지한다. 그리고, 방전 허가의 명령이 통지된 충방전 회로(11)는 대응하는 축전부(12)의 방전을 행한다. 이에 의해, 제2 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12c, 12d, 12h)]가 동시에 방전된다. 또한, 이때 제1 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12a, 12e, 12i)] 및 제3 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12b, 12f, 12g)]는 방전되지 않는다.
또한, 예를 들어 제3 축전부 그룹을 선택하여 방전할 때는, 시스템 제어부(2)는 제3 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12b, 12f, 12g)]의 정보를 각 유닛 제어부(13)에 통지한다. 각 유닛 제어부(13)는 그 유닛 제어부(13)와 동일한 축전 유닛(1)에 소속하는 복수의 충방전 회로(11) 중, 제3 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12b, 12f, 12g)]에 대응하는 충방전 회로(11)에 방전 허가의 명령을 통지한다. 그리고, 방전 허가의 명령이 통지된 충방전 회로(11)는 대응하는 축전부(12)의 방전을 행한다. 이에 의해, 제3 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12b, 12f, 12g)]가 동시에 방전된다. 또한, 이때 제1 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12a, 12e, 12i)] 및 제2 축전부 그룹으로 분류된 축전부(12)[축전부(12c, 12d, 12h)]는 방전되지 않는다.
상기 설명한 바와 같이 제1 내지 제3 축전부 그룹은 방전되는 축전부 그룹이 선택적으로 순차 스위칭됨으로써 모든 축전부(12)가 방전된다. 즉, 동일한 그룹에 속하는 축전부(12) 끼리는 동시에 방전되고, 다른 그룹에 속하는 축전부 끼리는 동시에 방전되지 않는다. 그리고, 제1 내지 제3 축전부 그룹의 각 축전부 그룹은 상하 좌우 전후에 인접하지 않는 축전부(12) 끼리로 구성되어 있다. 그 때문에 복수의 축전부(12)는 상하 좌우 전후에 인접하는 축전부(12) 끼리가 동시에 방전되지 않도록 방전되게 된다.
이와 같이 하여 본 발명에 따르면, 인접하는 축전부(12)가 발열하는 것에 의한 축전부(12)의 온도 상승을 억제할 수 있으므로, 발열에 기인하는 축전지의 수명의 저하나 충방전 특성의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 축전부 그룹은 방전되는 축전부 그룹이 선택적으로 순차 스위칭됨으로써 모든 축전부(12)가 균등하게 방전되게 되므로, 특정한 축전부(12)만이 집중적으로 발열하는 경우가 없고, 축전부(12)의 온도 상승을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.
1 : 축전 유닛
2 : 시스템 제어부
11 : 충방전 회로
12 : 축전부
13 : 유닛 제어부
100 : 축전 시스템
200 : 외부 전원
300 : 부하 장치

Claims (4)

  1. 병설된 복수의 축전부와,
    상기 복수의 축전부를 개별적으로 충방전하는 충방전부와,
    상기 충방전부를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는 상하 좌우 전후에 인접하는 축전부 끼리가 동시에 충전되지 않도록 상기 충방전부를 제어하는, 축전 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상하 좌우 전후에 인접하지 않는 축전부 끼리로 구성되는 복수의 축전부 그룹으로 상기 복수의 축전부를 분할하고, 상기 복수의 축전부 그룹을 선택적으로 순차 충전하는 제어를 반복하여 상기 복수의 축전부를 충전하는, 축전 시스템.
  3. 병설된 복수의 축전부와,
    상기 복수의 축전부를 개별적으로 충방전하는 충방전부와,
    상기 충방전부를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는 상하 좌우 전후에 인접하는 축전부 끼리가 동시에 방전되지 않도록 상기 충방전부를 제어하는, 축전 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어부는 상하 좌우 전후에 인접하지 않는 축전부 끼리로 구성되는 복수의 축전부 그룹으로 상기 복수의 축전부를 분할하고, 상기 복수의 축전부 그룹을 선택적으로 순차 방전하는 제어를 반복하여 상기 복수의 축전부를 방전하는, 축전 시스템.
KR1020177027240A 2015-03-09 2016-01-05 축전 시스템 KR101972687B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2015-045815 2015-03-09
JP2015045815A JP6320326B2 (ja) 2015-03-09 2015-03-09 蓄電システム
PCT/JP2016/050082 WO2016143363A1 (ja) 2015-03-09 2016-01-05 蓄電システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170120681A true KR20170120681A (ko) 2017-10-31
KR101972687B1 KR101972687B1 (ko) 2019-04-25

Family

ID=56880334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177027240A KR101972687B1 (ko) 2015-03-09 2016-01-05 축전 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180062217A1 (ko)
EP (1) EP3270485B1 (ko)
JP (1) JP6320326B2 (ko)
KR (1) KR101972687B1 (ko)
CN (1) CN107431368B (ko)
WO (1) WO2016143363A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6982269B2 (ja) * 2020-05-25 2021-12-17 富士通クライアントコンピューティング株式会社 充電キャビネット
WO2023150608A2 (en) * 2022-02-02 2023-08-10 Katlego Systems, Llc Power supply system and integration thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10334951A (ja) * 1997-05-30 1998-12-18 Toyota Motor Corp リチウムイオン２次電池
JP2006246595A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Sanyo Electric Co Ltd 二次電池装置
JP2012010502A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Sansha Electric Mfg Co Ltd 蓄電池用充放電装置
JP2014171335A (ja) * 2013-03-04 2014-09-18 Toshiba Corp 複数電池を有する二次電池システム及び充放電電力等の配分方法
JP2014232600A (ja) 2013-05-28 2014-12-11 株式会社デンソー 組電池装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910006818B1 (ko) * 1988-12-31 1991-09-02 삼성전자 주식회사 배터리의 자동 연속급속 충전회로 및 그 방법
JP2005176461A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 直流無停電電源装置
JP4962052B2 (ja) * 2007-03-06 2012-06-27 トヨタ自動車株式会社 電動車両
CN101877424A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 上海易狄欧电子科技有限公司 电池组的充放电方法及其系统
JP5562617B2 (ja) * 2009-11-30 2014-07-30 三洋電機株式会社 均等化装置、バッテリシステムおよび電動車両
JP2012065387A (ja) * 2010-09-14 2012-03-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 二次電池充放電装置及び電力貯蔵システム
WO2012176868A1 (ja) * 2011-06-24 2012-12-27 三洋電機株式会社 電力供給システム
JP5839472B2 (ja) * 2012-02-06 2016-01-06 住友重機械工業株式会社 ２次電池の充放電検査装置およびそのコントローラ
US20160149421A1 (en) * 2014-11-24 2016-05-26 Southwest Electronic Energy Corporation Low voltage charging and balancing of a high voltage, series-connected string of battery modules

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10334951A (ja) * 1997-05-30 1998-12-18 Toyota Motor Corp リチウムイオン２次電池
JP2006246595A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Sanyo Electric Co Ltd 二次電池装置
JP2012010502A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Sansha Electric Mfg Co Ltd 蓄電池用充放電装置
JP2014171335A (ja) * 2013-03-04 2014-09-18 Toshiba Corp 複数電池を有する二次電池システム及び充放電電力等の配分方法
JP2014232600A (ja) 2013-05-28 2014-12-11 株式会社デンソー 組電池装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016167912A (ja) 2016-09-15
EP3270485A4 (en) 2018-09-19
CN107431368A (zh) 2017-12-01
EP3270485A1 (en) 2018-01-17
CN107431368B (zh) 2020-07-07
JP6320326B2 (ja) 2018-05-09
EP3270485B1 (en) 2021-12-29
US20180062217A1 (en) 2018-03-01
KR101972687B1 (ko) 2019-04-25
WO2016143363A1 (ja) 2016-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101691618B1 (ko) 전환 가능 무정전 전원 공급 시스템 및 이의 배터리 충전 방법
KR102052241B1 (ko) 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법
RU2008143250A (ru) Система электропитания и транспортное средство, включающее в себя такую систему
JP2013179763A (ja) 充電方式の電池管理システム及びその方法
US9413037B2 (en) Cell capacity adjusting device
JP2013102563A (ja) 蓄電装置及び電源システム
KR101612645B1 (ko) 축전 장치 관리 시스템
KR101972687B1 (ko) 축전 시스템
JP2006262612A5 (ko)
US20070092763A1 (en) Fuel cell system
JP2013179766A (ja) 放電方式の電池管理システム及びその方法
JP2013211944A (ja) 電池システム
KR20120103337A (ko) 2차 전지 충방전 시스템 및 그 구동 방법
KR20120006321U (ko) 배터리의 충전 및 방전장치
KR102025287B1 (ko) 충전 제어 장치 및 방법
KR101726922B1 (ko) 출력 제어를 통한 에너지 저장 시스템 제어 장치 및 방법
JP6685671B2 (ja) 並列無停電電源システム
US9660474B2 (en) Energy storage system with green maintenance discharge cycle
KR101572923B1 (ko) 배터리 시스템
JP2013172563A (ja) 二次電池充放電システム、充電器及び充電制御方法
US10763677B2 (en) Charging/discharging of battery energy storage system using 3-phase transformer
JP5371462B2 (ja) 電力供給システム及びその電力供給方法
JP2017521039A (ja) リチウムイオン電池から作られた蓄電源を含む水中航走体
KR20130021555A (ko) 다수의 배터리병렬연결방법 및 장치.
WO2019017847A1 (en) PORTABLE ENERGY STORAGE

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right