KR20190061498A - An energy storage system - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an energy storage system. According to an embodiment of the present invention, the energy storage system, which manages power of a system and a direct current (DC) distribution network connected to the system, comprises: a first converter connected between a system and a DC distribution network to control voltage of the DC distribution network; a second converter connected to the DC distribution network; a load which is connected to the second converter and of which voltage is controlled by the second converter; a battery connected to the DC distribution network; and a third converter connected between the battery and the load and controlling discharging of the battery.

Description

에너지 저장 시스템{AN ENERGY STORAGE SYSTEM}AN ENERGY STORAGE SYSTEM

본 발명은 배터리의 충방전을 효율적으로 수행할 수 있는 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an energy storage system capable of efficiently performing charge and discharge of a battery.

에너지 저장 시스템(Energy Storage System)은 생산된 전력을 발전소, 변전소 및 송전선 등을 포함한 각각의 연계 시스템에 저장한 후, 전력이 필요한 시기에 선택적, 효율적으로 사용하여 에너지 효율을 높이는 시스템이다.Energy Storage System is a system that stores generated power in each link system including power plant, substation and transmission line, and then uses energy selectively and efficiently at necessary time to enhance energy efficiency.

에너지 저장 시스템은 시간대 및 계절별 변동이 큰 전기부하를 평준화시켜 전반적인 부하율을 향상시킬 경우, 발전 단가를 낮출 수 있으며 전력설비 증설에 필요한 투자비와 운전비 등을 절감할 수 있어서 전기요금을 인하하고 에너지를 절약할 수 있다.The energy storage system can reduce the power generation cost when the overall load ratio is improved by leveling the electric load with large time and seasonal variation, and it is possible to reduce the investment cost and the operation cost required for the electric power facility expansion, can do.

이러한 에너지 저장 시스템은 전력계통에서 발전, 송배전, 수용가에 설치되어 이용되고 있으며, 주파수 조정(Frequency Regulation), 신재생에너지를 이용한 발전기 출력 안정화, 첨두부하 저감(Peak Shaving), 부하 평준화(Load Leveling), 비상 전원 등의 기능으로 사용되고 있다.These energy storage systems are installed in power generation, transmission, distribution, and customer in power system. Frequency regulation, generator output stabilization using peak energy, peak shaving, load leveling, , And emergency power supply.

또한 에너지 저장 시스템은 저장방식에 따라 크게 물리적 에너지 저장과 화학적 에너지 저장으로 구분된다. 물리적 에너지 저장으로는 양수발전, 압축 공기 저장, 플라이휠 등을 이용한 방법이 있고, 화학적 에너지 저장으로는 리튬이온 배터리, 납축전지, Nas 전지 등을 이용한 방법이 있다.The energy storage system is divided into physical energy storage and chemical energy storage depending on the storage method. Physical energy storage includes pumped storage, compressed air storage, and flywheel. Chemical storage includes lithium ion batteries, lead acid batteries, and Nas batteries.

여기에서, 도 1을 참조하여, 종래의 에너지 저장 시스템에 대해 설명하도록 한다.Here, a conventional energy storage system will be described with reference to FIG.

도 1은 종래의 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a conventional energy storage system.

종래의 에너지 저장 시스템에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리(180)에서 방전된 전력이 DC-DC 컨버터(150)를 통해 부하(230)로 공급된다.In the conventional energy storage system, as shown in FIG. 1, the electric power discharged from the battery 180 is supplied to the load 230 through the DC-DC converter 150.

이에 따라, 부하(230)에 정상 부하보다 1.5배의 과부하가 걸린 경우, 배터리(180)의 방전 동작시, DC-DC 컨버터(150)에도 1.5배의 과부하가 걸린다는 문제가 있다. 또한 배터리(180)에서 방전되는 전력이 DC-DC 컨버터(150) 및 DC-AC 컨버터(200)를 통해 2번 변환되어 부하(230)로 전달되고, 배터리(180)로 충전되는 전력 역시 AC-DC 컨버터(100) 및 DC-DC 컨버터(150)를 통해 2번 변환되어 전달되는바, 전력 변환 효율이 저하된다는 문제도 있다. 그뿐만 아니라 DC-DC 컨버터(150)에 문제가 발생한 경우, 배터리(180)의 전력을 부하(230)로 공급할 수 없다는 문제도 있다. Accordingly, when the load 230 is overloaded 1.5 times the normal load, there is a problem that the DC-DC converter 150 is also overloaded 1.5 times during the discharging operation of the battery 180. [ The electric power discharged from the battery 180 is converted twice through the DC-DC converter 150 and the DC-AC converter 200 to be transmitted to the load 230, DC converter 100 and the DC-DC converter 150, and the power conversion efficiency is lowered. In addition, there is also a problem that when a problem occurs in the DC-DC converter 150, the power of the battery 180 can not be supplied to the load 230.

본 발명은 배터리의 충방전을 효율적으로 수행할 수 있는 에너지 저장 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an energy storage system capable of efficiently performing charging and discharging of a battery.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 에너지 저장 시스템은 계통 및 계통에 연계된 DC(Direct Current) 배전망의 전력을 관리하는 에너지 저장 시스템에 있어서, 계통과 DC 배전망 사이에 연결되어 DC 배전망의 전압을 제어하는 제1 컨버터, DC 배전망에 연결된 제2 컨버터, 제2 컨버터에 연결되고, 제2 컨버터에 의해 전압이 제어되는 부하, DC 배전망에 연결된 배터리 및 배터리와 부하 사이에 연결되고, 배터리의 방전을 제어하는 제3 컨버터를 포함한다.In order to achieve the above object, the energy storage system of the present invention is an energy storage system for managing the power of a DC (direct current) distribution system and a grid connected to the system, A second converter connected to the DC distribution, a load connected to the second converter and controlled by the second converter, a battery connected to the DC distribution, and a battery connected between the load and the battery And a third converter for controlling discharge of the battery.

상기 제3 컨버터에 의해 배터리에서 방전된 전압은 부하로 직접 전달된다.The voltage discharged from the battery by the third converter is directly transferred to the load.

상기 배터리와 계통 사이에 연결되고, 배터리의 충방전을 제어하는 제4 컨버터를 더 포함한다. And a fourth converter connected between the battery and the system for controlling charge and discharge of the battery.

상기 제1 및 제4 컨버터는 각각 계통으로부터 제공받은 전압을 변환하여 배터리에 충전시킨다.Each of the first and fourth converters converts the voltage supplied from the system and charges the battery.

상기 제3 컨버터에 의해 배터리에서 방전된 전압은 부하로 직접 전달되고, 제4 컨버터에 의해 배터리에서 방전된 전압은 계통으로 전달된다.The voltage discharged from the battery by the third converter is directly transferred to the load, and the voltage discharged from the battery by the fourth converter is transferred to the system.

상기 부하에 연결된 보조 계통 및 제4 컨버터를 계통과 제1 컨버터 사이의 제1 노드 또는 보조 계통과 부하 사이의 제2 노드에 선택적으로 연결하는 절환 스위치를 더 포함한다.And a switching switch for selectively connecting the auxiliary converter and the fourth converter to the load and to a second node between the load and the first node or auxiliary system between the system and the first converter.

상기 절환 스위치의 일단은 제4 컨버터에 연결되고, 절환 스위치의 타단은 제1 및 제2 노드 중 어느 하나에 선택적으로 연결된다.One end of the switch is connected to the fourth converter, and the other end of the switch is selectively connected to either the first node or the second node.

상기 제4 컨버터가 제1 노드에 연결된 상태에서 계통에 문제가 생긴 경우, 제4 컨버터는 절환 스위치의 절환 동작에 의해 제2 노드에 연결되고, 배터리는 제4 컨버터에 의해 방전되며, 배터리에서 방전된 전압은 제2 노드를 거쳐 부하로 전달된다.When the fourth converter is connected to the first node, the fourth converter is connected to the second node by the switching operation of the changeover switch, the battery is discharged by the fourth converter, The resulting voltage is transferred to the load via the second node.

상기 제1 컨버터는 DC 배전망의 전압을 제어하기 위해 DC 전압 제어 모드로 구동되고, 제2 컨버터는 부하의 전압을 제어하기 위해 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 구동되고, 제3 및 제4 컨버터는 배터리의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동된다.The first converter is driven in a DC voltage control mode to control the voltage of the DC distribution, the second converter is driven in a CVCF (Constant Voltage Constant Frequency) mode to control the voltage of the load, and the third and fourth The converter is driven in a power control mode to control the power of the battery.

상기 제1 컨버터는 계통으로부터 제공받은 AC(Alternating Current) 전압을 DC 전압으로 변환하여 DC 배전망에 제공하거나 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 계통에 제공하고, 제2 컨버터는 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 부하에 제공하고, 제3 컨버터는 배터리로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 부하에 제공하고, 제4 컨버터는 계통으로부터 제공받은 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 배터리에 제공하거나 배터리로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 계통에 제공한다. The first converter converts an alternating current (AC) voltage provided from the system into a DC voltage and supplies the DC voltage to the DC distribution system or the DC voltage supplied from the DC distribution system to an AC voltage, The DC converter converts the DC voltage supplied from the DC power supply to an AC voltage and supplies the AC voltage to the load. The third converter converts the DC voltage supplied from the battery to an AC voltage to provide the load. To a DC voltage and supplies the DC voltage to the battery or converts the DC voltage supplied from the battery into an AC voltage to provide the system.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 다양한 컨버터를 통해 배터리의 충방전을 효율적으로 수행함으로써, 방전시 컨버터에 인가되는 과부하를 경감할 수 있다. 또한 배터리용 컨버터(즉, DC-DC 컨버터)의 미설치를 통해 비용 절감 및 전력 변환 효율 개선이 가능하다. 나아가, 배터리에 연결된 일부 컨버터가 고장난 경우에도, 나머지 컨버터를 통해 배터리와 부하를 연결하는 전력 공급 경로를 확보할 수 있는바, 에너지 저장 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있다.As described above, according to the present invention, charging / discharging of the battery is efficiently performed through various converters, thereby overload applied to the converter at the time of discharging can be reduced. In addition, it is possible to reduce costs and improve power conversion efficiency by installing a battery converter (ie, a DC-DC converter). Further, even if some of the converters connected to the battery are out of order, it is possible to secure a power supply path connecting the battery and the load through the remaining converters, thereby ensuring the reliability of the energy storage system.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다. The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

도 1은 종래의 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다.
도 3은 도 2의 배터리 충방전에 따른 전력 흐름을 설명하는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다.
도 5는 도 4의 배터리 충방전에 따른 전력 흐름을 설명하는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 배터리 충방전에 따른 전력 흐름을 설명하는 개략도이다. 1 is a schematic diagram illustrating a conventional energy storage system.
2 is a schematic diagram illustrating an energy storage system according to one embodiment of the present invention.
3 is a schematic view for explaining the power flow according to the charge and discharge of the battery of FIG.
4 is a schematic diagram illustrating an energy storage system according to another embodiment of the present invention.
5 is a schematic view for explaining the power flow according to the charge and discharge of the battery of FIG.
6 is a schematic diagram illustrating an energy storage system according to another embodiment of the present invention.
FIGS. 7 and 8 are schematic views for explaining the power flow according to the charge and discharge of the battery of FIG.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings, which are not intended to limit the scope of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to denote the same or similar elements.

이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하도록 한다.Hereinafter, an energy storage system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다. 도 3은 도 2의 배터리 충방전에 따른 전력 흐름을 설명하는 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating an energy storage system according to one embodiment of the present invention. 3 is a schematic view for explaining the power flow according to the charge and discharge of the battery of FIG.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(1)은 계통(10) 및 계통(10)에 연계된 DC 배전망(20; 즉, DC 계통)의 전력을 관리할 수 있다.2, an energy storage system 1 according to an embodiment of the present invention manages the power of a DC grid 20 (i.e., a DC grid) associated with the grid 10 and the grid 10 can do.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(1)은 제1 컨버터(100), 배터리(180), 제2 컨버터(200), 부하(230), 제3 컨버터(250)를 포함할 수 있다. The energy storage system 1 according to an embodiment of the present invention includes a first converter 100, a battery 180, a second converter 200, a load 230, and a third converter 250 can do.

참고로, 에너지 저장 시스템은 계통(10)과 DC 배전망(20) 뿐만 아니라 분산 전원 시스템(미도시)과 비상 발전기(미도시)도 더 포함할 수 있고, 부하(230) 외에 추가 부하(예를 들어, DC 부하 또는 AC 부하)를 더 포함할 수도 있다.For reference, the energy storage system may further include a system 10 and a DC distribution 20 as well as a distributed power system (not shown) and an emergency generator (not shown). In addition to the load 230, For example, a DC load or an AC load).

여기에서, 계통(10)은 예를 들어, 발전소, 변전소, 송전선 등을 포함할 수 있고, 부하(230)는 예를 들어, 가정, 대형 건물, 공장 등을 포함할 수 있다. 또한 분산 전원 시스템은 에너지원을 이용하여 전력을 생산하는 시스템으로 화석 연료, 원자력 연료, 신재생 에너지(태양광, 풍력, 조력 등) 중 하나 이상을 이용하여 전력을 생산할 수 있다. 그리고 비상 발전기는 예를 들어, 디젤 발전기를 포함할 수 있고, 계통(10)과 제1 컨버터(100) 사이에 연결될 수 있으며, 계통(10) 정전 등과 같이 계통(10)에 문제가 발생한 경우, 부하(230)에 전력을 공급하는 역할을 수행할 수 있다. Here, the system 10 may include, for example, a power station, a substation, a transmission line, and the load 230 may include, for example, a home, a large building, a factory, Distributed power systems can also produce electricity using one or more of fossil fuel, nuclear fuel, renewable energy (solar, wind, tidal power, etc.) The emergency generator may, for example, include a diesel generator and may be connected between the system 10 and the first converter 100. If a problem arises in the system 10, such as power failure of the system 10, And to supply power to the load 230.

다만, 설명의 편의를 위해, 본 발명에서는, 에너지 저장 시스템(1)이 제1 컨버터(100), 배터리(180), 제2 컨버터(200), 부하(230), 제3 컨버터(250)를 포함하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.In the present invention, the energy storage system 1 includes a first converter 100, a battery 180, a second converter 200, a load 230, a third converter 250, Will be described as an example.

제1 컨버터(100)는 계통(10)과 DC 배전망(20) 사이에 연결되어 DC 배전망(20)의 전압을 제어할 수 있다. The first converter 100 may be connected between the system 10 and the DC distribution 20 to control the voltage of the DC distribution 20.

구체적으로, 제1 컨버터(100)는 계통(10)으로부터 제공받은 AC전압을 DC 전압으로 변환하여 DC 배전망(20)에 제공하거나 DC 배전망(20)으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 계통(10)에 제공할 수 있다. Specifically, the first converter 100 converts the AC voltage supplied from the system 10 to a DC voltage to provide the DC voltage to the DC power distribution system 20, or converts the DC voltage supplied from the DC power distribution system 20 to an AC voltage To the system (10).

이에 따라, 제1 컨버터(100)는 AC-DC 컨버터일 수 있다.Accordingly, the first converter 100 may be an AC-DC converter.

또한 제1 컨버터(100)는 계통(10)이 정상 운전시, DC 배전망(20)의 전압을 제어하기 위해 DC 전압 제어 모드로 구동될 수 있다. The first converter 100 may also be driven in a DC voltage control mode to control the voltage of the DC distribution 20 during normal operation of the system 10. [

참고로, 계통(10)에 사고가 발생한 경우(즉, 계통(10)이 정전되거나 분리된 경우), 제1 컨버터(100)는 게이트 신호를 턴오프(turn-off)하여 구동을 중단할 수 있다.For reference, when an accident occurs in the system 10 (that is, when the system 10 is disconnected or disconnected), the first converter 100 may turn off the gate signal to stop the drive have.

제2 컨버터(200)는 DC 배전망(20)에 연결되고, 부하(230)의 전압을 제어할 수 있다.The second converter 200 is connected to the DC power source 20 and can control the voltage of the load 230.

구체적으로, 제2 컨버터(200)는 DC 배전망(20)으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 부하(230)에 제공할 수 있다. 또한, 제2 컨버터(200)는 부하(230)의 전압을 제어하기 위해 CVCF 모드로 구동될 수 있다. Specifically, the second converter 200 may convert the DC voltage supplied from the DC power supply 20 into an AC voltage and provide the AC voltage to the load 230. [ In addition, the second converter 200 may be driven in the CVCF mode to control the voltage of the load 230.

이에 따라, 제2 컨버터(200)는 DC-AC 컨버터일 수 있고, 부하(230)는 AC 부하일 수 있다.Accordingly, the second converter 200 may be a DC-AC converter, and the load 230 may be an AC load.

제3 컨버터(250)는 배터리(180)와 부하(230) 사이에 연결되고, 배터리(180)의 방전을 제어할 수 있다.The third converter 250 is connected between the battery 180 and the load 230 and can control the discharge of the battery 180.

구체적으로, 제3 컨버터(250)는 배터리(180)로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 부하(230)에 제공할 수 있다. 또한, 제3 컨버터(250)는 배터리(180)의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동될 수 있다. Specifically, the third converter 250 may convert the DC voltage supplied from the battery 180 to an AC voltage and provide the DC voltage to the load 230. In addition, the third converter 250 may be driven in a power control mode to control the power of the battery 180.

이에 따라, 제3 컨버터(250)는 DC-AC 컨버터일 수 있다.Accordingly, the third converter 250 may be a DC-AC converter.

배터리(180)는 DC 배전망(20)에 연결되고, 제3 컨버터(250)에 의해 방전이 제어될 수 있다.The battery 180 is connected to the DC power source 20, and the discharge can be controlled by the third converter 250.

구체적으로, 배터리(180)는 계통(10)에서 제1 컨버터(100)를 거쳐 DC 배전망(20)으로 전달된 전력을 제공받아 충전될 수 있다. 또한 배터리(180)는 적어도 하나 이상의 배터리 셀로 이루어질 수 있으며, 각 배터리 셀은 복수의 베어셀을 포함할 수 있다.Specifically, the battery 180 may be charged by receiving power transmitted from the system 10 through the first converter 100 to the DC distribution 20. Also, the battery 180 may include at least one battery cell, and each battery cell may include a plurality of bare cells.

그리고, 배터리(180)는 제3 컨버터(250)에 의해 방전이 제어될 수 있고, 후술하는 상위 제어기로부터 방전 지령을 제공받아 방전 작업을 수행할 수도 있다. The discharge of the battery 180 can be controlled by the third converter 250, and the discharging operation can be performed by receiving a discharge command from the host controller to be described later.

부하(230)는 제2 컨버터(200)에 연결되고, 제2 컨버터(200)에 의해 전압(즉, 전력)이 제어될 수 있다.The load 230 is connected to the second converter 200 and the voltage (i.e., power) can be controlled by the second converter 200.

또한 부하(230)는 예를 들어, AC 부하일 수 있다.The load 230 may also be, for example, an AC load.

물론, 부하(230)는 DC 부하일 수도 있고, 이 경우, 제2 컨버터(200)와 제3 컨버터(250)는 DC-DC 컨버터일 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해, 본 발명의 실시예에서는, 부하(230)가 AC 부하인 것을 예로 들어 설명하기로 한다. Of course, the load 230 may be a DC load, in which case the second converter 200 and the third converter 250 may be DC-DC converters. However, for convenience of explanation, the embodiment of the present invention will be described by taking as an example that the load 230 is an AC load.

참고로, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(1)에는 통신부(미도시)와 상위 제어기(미도시)가 더 포함될 수 있다.For reference, although not shown in the drawing, the energy storage system 1 according to an embodiment of the present invention may further include a communication unit (not shown) and an upper controller (not shown).

통신부는 제1 컨버터(100)로부터 계통(10) 정보(예를 들어, 계통 사고 발생 여부 등), 제2 컨버터(200)로부터 부하(230)의 소모 전력 정보 등을 수신할 수 있다.The communication unit can receive system information (for example, system fault occurrence) from the first converter 100 and consumption power information of the load 230 from the second converter 200. [

또한 통신부는 제1 내지 제3 컨버터(100, 200, 250)로부터 제공받은 정보를 상황에 따라, 상위 제어기(미도시) 및 제1 내지 제3 컨버터(100, 200, 250) 중 적어도 하나에 송신할 수도 있다. The communication unit also transmits information provided from the first to third converters 100, 200 and 250 to at least one of the host controller (not shown) and the first to third converters 100, 200 and 250 You may.

이러한 통신부는 고속 통신 기반(예를 들어, CAN(Controller Area Network))으로 구현될 수 있고, 제1 내지 제3 컨버터(100, 200, 250) 및 상위 제어기와 유선 또는 무선 방식으로 통신할 수 있다.This communication unit may be implemented in a high-speed communication base (for example, a CAN (Controller Area Network)) and may communicate with the first to third converters 100, 200 and 250 and the host controller in a wired or wireless manner .

물론, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(1)은 통신부를 포함하지 않을 수도 있다. 즉, 별도의 통신부 없이 제1 내지 제3 컨버터(100, 200, 250)와 상위 제어기가 서로 직접 통신할 수도 있다.Of course, the energy storage system 1 according to an embodiment of the present invention may not include a communication unit. That is, the first to third converters 100, 200, and 250 and the host controller may directly communicate with each other without a separate communication unit.

또한 상위 제어기는 예를 들어, PLC(Programmable Logic Controller) 또는 EMS(Energy Management System)일 수 있고, 에너지 저장 시스템(1)의 모든 시퀀스 동작을 관제하며 각각의 상황에 따라 각 구성요소에 지령을 내려 동작을 수행하게 할 수도 있다. The host controller may be, for example, a PLC (Programmable Logic Controller) or an EMS (Energy Management System) and controls all sequence operations of the energy storage system 1 and instructs each component according to each situation To perform an operation.

이어서, 도 3을 참조하여, 배터리(180)의 충방전에 따른 전력 흐름을 살펴보면 다음과 같다.Next, referring to FIG. 3, a power flow according to charging and discharging of the battery 180 will be described as follows.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(1)에서, 배터리(180)는 DC 배전망(20)으로부터 직접 전압을 제공받아 충전될 수 있다. Specifically, in the energy storage system 1 according to an embodiment of the present invention, the battery 180 can be charged by receiving a direct voltage from the DC distribution 20.

보다 구체적으로, 계통(10)에서 제1 컨버터(100)로 공급된 AC 전압은 제1 컨버터(100)에 의해 DC 전압으로 변환되어 DC 배전망(20)으로 전달되고, DC 배전망(20)으로 전달된 전압은 별도의 컨버터를 거치지 않고 직접 배터리(180)로 전달될 수 있다.More specifically, the AC voltage supplied from the system 10 to the first converter 100 is converted to a DC voltage by the first converter 100 and delivered to the DC power distribution 20, May be delivered directly to the battery 180 without going through a separate converter.

즉, 에너지 저장 시스템(1)은 종래의 에너지 저장 시스템과 달리, 배터리용 컨버터(즉, DC-DC 컨버터로 DC 배전망(20)과 배터리(180) 사이에 구비되는 컨버터)를 포함하지 않는바, DC 배전망(20)에서 배터리(180)로 전달되는 전력의 변환 효율 개선 및 배터리용 컨버터 미설치로 인한 비용 절감이 가능하다.That is, the energy storage system 1 does not include a converter for the battery (that is, a converter provided between the DC power supply 20 and the battery 180 as a DC-DC converter) unlike the conventional energy storage system , It is possible to improve the conversion efficiency of the electric power transmitted from the DC power source 20 to the battery 180 and to reduce the cost due to the non-installation of the battery converter.

한편, 배터리(180)의 방전에 따른 전력 흐름 경로는 2가지로 나뉠 수 있다.On the other hand, the power flow path due to the discharge of the battery 180 can be divided into two types.

즉, 배터리(180)에서 방전된 전압은 DC 배전망(20) 및 제2 컨버터(200)를 통해 부하(230)로 전달될 수 있고, 제3 컨버터(250)를 통해 부하(230)로 직접 전달될 수도 있다. 이에 따라, 부하(230)에 평상시 전력 필요량 이상의 전력이 요구되는 경우(즉, 과부하 상태)에도, 배터리(180)의 방전 경로가 한편으로 편중되지 않는바, 각각의 컨버터에 인가되는 과부하를 경감할 수 있다. That is, the voltage discharged from the battery 180 can be transferred to the load 230 through the DC power source 20 and the second converter 200 and can be directly supplied to the load 230 through the third converter 250 . Accordingly, even when the load 230 requires a power equal to or more than the power required amount (that is, in an overload state), the discharge path of the battery 180 is not biased on one hand and the overload applied to each converter is reduced .

또한 제2 컨버터(200) 및 제3 컨버터(250) 중 어느 하나가 고장난 경우에, 나머지 컨버터를 통해 배터리(180)의 전력을 부하(230)로 전달할 수 있다. 그리고, 계통(10)에 문제가 발생한 경우, 제2 및 제3 컨버터(200, 250)를 통해 배터리(180)의 전력을 무순단 상태로 부하(230)에 공급할 수도 있는바, 부하(230)에 대한 전력 공급 신뢰성을 높일 수 있다.Also, when any one of the second converter 200 and the third converter 250 fails, the power of the battery 180 can be transferred to the load 230 through the remaining converters. The power of the battery 180 may be supplied to the load 230 in a seamless state through the second and third converters 200 and 250 when the system 10 has a problem. It is possible to increase the reliability of the power supply to the power supply.

이하에서는, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(2)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, an energy storage system 2 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다. 도 5는 도 4의 배터리 충방전에 따른 전력 흐름을 설명하는 개략도이다.4 is a schematic diagram illustrating an energy storage system according to another embodiment of the present invention. 5 is a schematic view for explaining the power flow according to the charge and discharge of the battery of FIG.

참고로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(2)은 전술한 에너지 저장 시스템(1)과 일부 구성 및 효과를 제외하고는 동일한바, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.For reference, the energy storage system 2 according to another embodiment of the present invention is similar to the energy storage system 1 described above except for some configurations and effects, and focuses on differences.

먼저, 도 4를 참조하면, 에너지 저장 시스템(2)은 제1 컨버터(100), 배터리(180), 제2 컨버터(200), 부하(230), 제3 컨버터(250), 제4 컨버터(270)를 포함할 수 있다. 4, the energy storage system 2 includes a first converter 100, a battery 180, a second converter 200, a load 230, a third converter 250, a fourth converter 270).

즉, 에너지 저장 시스템(2)은 전술한 에너지 저장 시스템(1)보다 제4 컨버터(270)를 더 포함할 수 있다.That is, the energy storage system 2 may further include a fourth converter 270 than the energy storage system 1 described above.

여기에서, 제4 컨버터(270)는 배터리(180)와 계통(10) 사이에 연결되고, 배터리(180)의 충방전을 제어할 수 있다. Here, the fourth converter 270 is connected between the battery 180 and the system 10, and can control the charging / discharging of the battery 180.

구체적으로, 제4 컨버터(270)는 계통(10)으로부터 제공받은 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 배터리(180)에 제공하거나 배터리(180)로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 계통(10)에 제공할 수 있다. Specifically, the fourth converter 270 converts the AC voltage supplied from the system 10 to a DC voltage and supplies the DC voltage to the battery 180 or the DC voltage supplied from the battery 180 to an AC voltage, ).

이에 따라, 제4 컨버터(270)는 AC-DC 컨버터일 수 있다. Accordingly, the fourth converter 270 may be an AC-DC converter.

또한 제4 컨버터(270)는 전술한 통신부 또는 상위 제어기와 유선 또는 무선 방식으로 통신할 수 있고, 배터리(180)의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동될 수 있다.The fourth converter 270 may communicate with the communication unit or the host controller described above in a wired or wireless manner and may be driven in a power control mode to control the power of the battery 180. [

이어서, 도 5를 참조하여, 배터리(180)의 충방전에 따른 전력 흐름을 살펴보면 다음과 같다.Next, referring to FIG. 5, the power flow according to the charging and discharging of the battery 180 will be described as follows.

구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(2)에서는, 배터리(180)의 충전에 따른 전력 흐름 경로가 2가지로 나뉠 수 있다.Specifically, in the energy storage system 2 according to another embodiment of the present invention, the power flow path according to the charging of the battery 180 can be divided into two.

즉, 배터리(180)는 DC 배전망(20)으로부터 직접 전압을 제공받아 충전될 수도 있고, 제4 컨버터(270)를 통해 전압을 제공받아 충전될 수도 있다.That is, the battery 180 may be charged by receiving a direct voltage from the DC power source 20, or may be charged by receiving a voltage through the fourth converter 270.

이 때, 제4 컨버터(270)에 의한 충전 경로를 배터리(180)의 기본 충전 경로로 설정하고, DC 배전망(20)에 의한 충전 경로를 배터리(180)의 보조 충전 경로로 설정할 수 있다. 물론, 그 반대의 경우도 가능하다.At this time, the charging path by the fourth converter 270 may be set as the basic charging path of the battery 180, and the charging path by the DC power source 20 may be set as the auxiliary charging path of the battery 180. [ Of course, the opposite is also possible.

또한 배터리(180)에 추가 충전이 필요한 경우, DC 배전망(20)에 부담을 주지 않도록 제4 컨버터(270)를 통해서만 배터리(180)가 충전될 수도 있다. In addition, when additional charging is required to the battery 180, the battery 180 may be charged only through the fourth converter 270 so as not to place a burden on the DC distribution 20.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(2)에서는, 배터리(180)의 방전에 따른 전력 흐름 경로가 3가지로 나뉠 수 있다.Also, in the energy storage system 2 according to another embodiment of the present invention, the power flow path according to the discharge of the battery 180 can be divided into three.

구체적으로, 배터리(180)에서 방전된 전압은 DC 배전망(20) 및 제2 컨버터(200)를 통해 부하(230)로 전달될 수 있고, 제3 컨버터(250)를 통해 부하(230)로 전달될 수도 있다. 이에 따라, 부하(230)에 평상시 전력 필요량 이상의 전력이 요구되는 경우(즉, 과부하 상태)에도, 배터리(180)의 방전 경로가 한편으로 편중되지 않는바, 각각의 컨버터에 인가되는 과부하를 경감할 수 있다. The voltage discharged from the battery 180 may be transferred to the load 230 through the DC power source 20 and the second converter 200 and may be supplied to the load 230 via the third converter 250 . Accordingly, even when the load 230 requires a power equal to or more than the power required amount (that is, in an overload state), the discharge path of the battery 180 is not biased on one hand and the overload applied to each converter is reduced .

또한 제2 컨버터(200) 및 제3 컨버터(250) 중 어느 하나가 고장난 경우에, 나머지 컨버터를 통해 배터리(180)의 전력을 부하(230)로 전달할 수 있다. 그리고 필요한 경우(예를 들어, 계통(10)에 문제가 생긴 경우), 제4 컨버터(270)를 통해 배터리(180)를 방전시킴으로써 방전된 전압을 계통(10)에 제공할 수도 있다. 물론, 제4 컨버터(270)에 의해 배터리(180)에서 방전된 전압은 제4 컨버터(270), 제1 컨버터(100), 제2 컨버터(200)를 순차적으로 거쳐 부하(230)로 제공될 수도 있다. 그뿐만 아니라 계통(10)에 문제가 발생한 경우, 제2 및 제3 컨버터(200, 250)를 통해 배터리(180)의 전력을 무순단 상태로 부하(230)에 공급할 수도 있는바, 부하(230)에 대한 전력 공급 신뢰성을 높일 수 있다.Also, when any one of the second converter 200 and the third converter 250 fails, the power of the battery 180 can be transferred to the load 230 through the remaining converters. And may provide the discharged voltage to the system 10 by discharging the battery 180 through the fourth converter 270 if necessary (e.g., if there is a problem with the system 10). Of course, the voltage discharged from the battery 180 by the fourth converter 270 is supplied to the load 230 through the fourth converter 270, the first converter 100, and the second converter 200 in order It is possible. In addition, when a problem occurs in the system 10, the power of the battery 180 can be supplied to the load 230 in a seamless state through the second and third converters 200 and 250, ) Can be increased.

이하에서는, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(2)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, an energy storage system 2 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 6 to 8. Fig.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다. 도 7 및 도 8은 도 6의 배터리 충방전에 따른 전력 흐름을 설명하는 개략도이다.6 is a schematic diagram illustrating an energy storage system according to another embodiment of the present invention. FIGS. 7 and 8 are schematic views for explaining the power flow according to the charge and discharge of the battery of FIG.

참고로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(3)은 전술한 에너지 저장 시스템(2)과 일부 구성 및 효과를 제외하고는 동일한바, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.For reference, the energy storage system 3 according to another embodiment of the present invention is similar to the energy storage system 2 described above except for some configurations and effects, and focuses on differences.

먼저, 도 6을 참조하면, 에너지 저장 시스템(3)은 제1 컨버터(100), 배터리(180), 제2 컨버터(200), 부하(230), 제3 컨버터(250), 제4 컨버터(270), 보조 계통(30), 절환 스위치(290)를 포함할 수 있다. 6, the energy storage system 3 includes a first converter 100, a battery 180, a second converter 200, a load 230, a third converter 250, a fourth converter 270, an auxiliary system (30), and a switch (290).

즉, 에너지 저장 시스템(3)은 전술한 에너지 저장 시스템(2)보다 보조 계통(30)과 절환 스위치(290)를 더 포함할 수 있다.That is, the energy storage system 3 may further include the auxiliary system 30 and the changeover switch 290 rather than the energy storage system 2 described above.

물론, 에너지 저장 시스템(3)은 보조 계통(30)을 포함하지 않을 수도 있으나, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 에너지 저장 시스템(3)이 보조 계통(30)을 포함하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. Of course, the energy storage system 3 may not include the auxiliary system 30, but in another embodiment of the present invention, the energy storage system 3 includes an auxiliary system 30 .

보조 계통(30)은 부하(230)에 연결될 수 있다.The auxiliary system (30) can be connected to the load (230).

구체적으로, 보조 계통(30)은 예를 들어, 발전소, 변전소, 송전선 등을 포함할 수 있고, 부하(230)에 전력을 공급할 수 있다. Specifically, the auxiliary system 30 can include, for example, a power plant, a substation, a transmission line, and the like, and can supply power to the load 230. [

또한, 보조 계통(30)은 전술한 계통(10)과 같이, 상시로 구동될 수도 있으나, 비상시(예를 들어, 계통(10)에 문제가 발생한 경우)에만 구동되도록 설정될 수도 있다. 다만, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 보조 계통(30)이 비상시에만 구동되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.In addition, the auxiliary system 30 may be driven at all times, such as the system 10 described above, but may be set to be driven only in an emergency (for example, when a problem occurs in the system 10). However, in another embodiment of the present invention, the auxiliary system 30 is driven only in an emergency, for example.

한편, 절환 스위치(290)는 제4 컨버터(270)를 계통(10)과 제1 컨버터(100) 사이의 제1 노드(N1) 또는 보조 계통(30)과 부하(230) 사이의 제2 노드(N2)에 선택적으로 연결할 수 있다.The switching switch 290 switches the fourth converter 270 between the first node N1 between the system 10 and the first converter 100 or between the auxiliary system 30 and the load 230, (N2).

구체적으로, 절환 스위치(290)의 일단은 제4 컨버터(270)에 연결되고, 절환 스위치(290)의 타단은 제1 및 제2 노드(N1, N2) 중 어느 하나에 선택적으로 연결될 수 있다. 즉, 절환 스위치(290)는 계통(10)이 정상 구동되는 경우, 제1 노드(N1)에 연결되고, 계통(10)에 문제가 발생한 경우, 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. More specifically, one end of the switch 290 may be connected to the fourth converter 270, and the other end of the switch 290 may be selectively connected to either the first node N1 or the second node N2. That is, the switch 290 may be connected to the first node N1 when the system 10 is normally driven, and may be connected to the second node N2 when the system 10 has a problem.

참고로, 보조 계통(30)과 절환 스위치(290)는 전술한 통신부 또는 상위 제어기와 무선 또는 유선 방식으로 통신할 수도 있다. For reference, the auxiliary system 30 and the changeover switch 290 may communicate with the above-mentioned communication unit or the host controller in a wireless or wired manner.

이어서, 도 7을 참조하여, 계통(10)이 정상 구동될 때의 배터리(180)의 충방전에 따른 전력 흐름을 살펴보면 다음과 같다.Next, referring to FIG. 7, a power flow according to charging and discharging of the battery 180 when the system 10 is normally driven will be described as follows.

구체적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(3)과 전술한 에너지 저장 시스템(2)은, 계통(10)이 정상 구동될 때의 배터리(180)의 충방전에 따른 전력 흐름이 동일할 수 있다.In particular, the energy storage system 3 and the energy storage system 2 described above according to yet another embodiment of the present invention can be used to control the power consumption of the battery 180 when the system 10 is driven normally, Can be the same.

이는, 계통(10)이 정상 구동되는 경우, 절환 스위치(290)에 의해 계통(10)과 제4 컨버터(270)가 연결되기 때문이다.This is because the system 10 and the fourth converter 270 are connected by the changeover switch 290 when the system 10 is normally driven.

반면에, 도 8을 참조하여, 계통(10)에 문제가 발생했을 때의 배터리(180)의 충방전에 따른 전력 흐름을 살펴보면 다음과 같다.On the other hand, referring to FIG. 8, a power flow according to charging and discharging of the battery 180 when a problem occurs in the system 10 will be described below.

구체적으로, 제4 컨버터(270)가 제1 노드(N1)에 연결된 상태에서 계통(10)에 문제가 발생한 경우, 절환 스위치(290)의 절환 동작에 의해 제4 컨버터(270)는 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. Specifically, when the fourth converter 270 is connected to the first node N1 and a problem occurs in the system 10, the fourth converter 270, by the switching operation of the change-over switch 290, Lt; RTI ID = 0.0 > N2. ≪ / RTI >

이에 따라, DC 배전망(20)에도 문제가 발생하여, 배터리(180)의 방전 전력이 DC 배전망(20)을 통해 부하(230)로 전달되지 못하는 상황이더라도, 배터리(180)의 방전 전력은 제4 컨버터(270) 및 제3 컨버터(250)를 통해 무순단 상태로 부하(230)로 전달될 수 있는바, 부하(230)에 대한 전력 공급 신뢰성을 높일 수 있다.The discharge power of the battery 180 is lower than the discharge power of the battery 180 even if there is a problem in the DC distribution 20 and the discharge power of the battery 180 can not be delivered to the load 230 through the DC distribution 20 Can be transmitted to the load 230 in a non-stepped state through the fourth converter 270 and the third converter 250, and the power supply reliability to the load 230 can be increased.

나아가, 부하(230)에 평상시 전력 필요량 이상의 전력이 요구되는 경우(즉, 과부하 상태)에도, 배터리(180)의 방전 경로를 제3 컨버터(250) 및 제4 컨버터(270)가 분담함으로써, 각각의 컨버터에 인가되는 과부하를 경감할 수 있다. Further, even when the load 230 requires a power equal to or more than the power required amount (that is, an overload state), the third converter 250 and the fourth converter 270 share the discharge path of the battery 180, The overload applied to the converter of FIG.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 다양한 컨버터(예를 들어, 제3 컨버터(250), 제4 컨버터(270))를 통해 배터리(180)의 충방전을 효율적으로 수행함으로써, 방전시 컨버터에 인가되는 과부하를 경감할 수 있다. 또한 배터리용 컨버터(즉, DC-DC 컨버터)의 미설치를 통해 비용 절감 및 전력 변환 효율 개선이 가능하다. 나아가, 배터리(180)에 연결된 일부 컨버터가 고장난 경우에도, 나머지 컨버터를 통해 배터리(180)와 부하(230)를 연결하는 전력 공급 경로를 확보할 수 있는바, 에너지 저장 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있다.As described above, according to the present invention, the charging and discharging of the battery 180 is efficiently performed through the various converters (for example, the third converter 250 and the fourth converter 270) The applied overload can be reduced. In addition, it is possible to reduce costs and improve power conversion efficiency by installing a battery converter (ie, a DC-DC converter). Further, even when some of the converters connected to the battery 180 are out of order, it is possible to secure a power supply path for connecting the battery 180 and the load 230 through the remaining converters, have.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, But the present invention is not limited thereto.

100: 제1 컨버터 180: 배터리
200: 제2 컨버터 230: 부하
250: 제3 컨버터 270: 제4 컨버터
290: 절환 스위치100: first converter 180: battery
200: second converter 230: load
250: third converter 270: fourth converter
290: Switch

Claims (10)

계통 및 상기 계통에 연계된 DC(Direct Current) 배전망의 전력을 관리하는 에너지 저장 시스템에 있어서,
상기 계통과 상기 DC 배전망 사이에 연결되어 상기 DC 배전망의 전압을 제어하는 제1 컨버터;
상기 DC 배전망에 연결된 제2 컨버터;
상기 제2 컨버터에 연결되고, 상기 제2 컨버터에 의해 전압이 제어되는 부하;
상기 DC 배전망에 연결된 배터리; 및
상기 배터리와 상기 부하 사이에 연결되고, 상기 배터리의 방전을 제어하는 제3 컨버터를 포함하는
에너지 저장 시스템.
CLAIMS What is claimed is: 1. An energy storage system for managing the power of a grid and a direct current distribution associated with the grid,
A first converter coupled between the system and the DC distribution to control a voltage of the DC distribution;
A second converter coupled to the DC distribution;
A load coupled to the second converter and having a voltage controlled by the second converter;
A battery connected to the DC distribution; And
And a third converter connected between the battery and the load, the third converter controlling the discharge of the battery
Energy storage system.
제1항에 있어서,
상기 제3 컨버터에 의해 상기 배터리에서 방전된 전압은 상기 부하로 직접 전달되는
에너지 저장 시스템.
The method according to claim 1,
The voltage discharged from the battery by the third converter is directly transmitted to the load
Energy storage system.
제1항에 있어서,
상기 배터리와 상기 계통 사이에 연결되고, 상기 배터리의 충방전을 제어하는 제4 컨버터를 더 포함하는
에너지 저장 시스템.
The method according to claim 1,
And a fourth converter connected between the battery and the system for controlling charge and discharge of the battery
Energy storage system.
제3항에 있어서,
상기 제1 및 제4 컨버터는 각각 상기 계통으로부터 제공받은 전압을 변환하여 상기 배터리에 충전시키는
에너지 저장 시스템.
The method of claim 3,
Each of the first and fourth converters converts a voltage supplied from the system and charges the battery
Energy storage system.
제3항에 있어서,
상기 제3 컨버터에 의해 상기 배터리에서 방전된 전압은 상기 부하로 직접 전달되고,
상기 제4 컨버터에 의해 상기 배터리에서 방전된 전압은 상기 계통으로 전달되는
에너지 저장 시스템.
The method of claim 3,
The voltage discharged from the battery by the third converter is directly transmitted to the load,
And the voltage discharged from the battery by the fourth converter is transmitted to the system
Energy storage system.
제3항에 있어서,
상기 부하에 연결된 보조 계통; 및
상기 제4 컨버터를 상기 계통과 상기 제1 컨버터 사이의 제1 노드 또는 상기 보조 계통과 상기 부하 사이의 제2 노드에 선택적으로 연결하는 절환 스위치를 더 포함하는
에너지 저장 시스템.
The method of claim 3,
An auxiliary system connected to the load; And
Further comprising a switching switch for selectively connecting the fourth converter to a first node between the system and the first converter or to a second node between the auxiliary system and the load
Energy storage system.
제6항에 있어서,
상기 절환 스위치의 일단은 상기 제4 컨버터에 연결되고,
상기 절환 스위치의 타단은 상기 제1 및 제2 노드 중 어느 하나에 선택적으로 연결되는
에너지 저장 시스템.
The method according to claim 6,
One end of the switch is connected to the fourth converter,
And the other end of the switch is selectively connected to either the first node or the second node
Energy storage system.
제6항에 있어서,
상기 제4 컨버터가 상기 제1 노드에 연결된 상태에서 상기 계통에 문제가 생긴 경우,
상기 제4 컨버터는 상기 절환 스위치의 절환 동작에 의해 상기 제2 노드에 연결되고,
상기 배터리는 상기 제4 컨버터에 의해 방전되며,
상기 배터리에서 방전된 전압은 상기 제2 노드를 거쳐 상기 부하로 전달되는
에너지 저장 시스템.
The method according to claim 6,
When a problem occurs in the system when the fourth converter is connected to the first node,
The fourth converter is connected to the second node by a switching operation of the changeover switch,
The battery is discharged by the fourth converter,
The voltage discharged from the battery is transmitted to the load through the second node
Energy storage system.
제3항에 있어서,
상기 제1 컨버터는 상기 DC 배전망의 전압을 제어하기 위해 DC 전압 제어 모드로 구동되고,
상기 제2 컨버터는 상기 부하의 전압을 제어하기 위해 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 구동되고,
상기 제3 및 제4 컨버터는 상기 배터리의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동되는
에너지 저장 시스템.
The method of claim 3,
The first converter is driven in a DC voltage control mode to control the voltage of the DC distribution,
The second converter is driven in a CVCF (Constant Voltage Constant Frequency) mode to control the voltage of the load,
The third and fourth converters are driven in a power control mode to control the power of the battery
Energy storage system.
제3항에 있어서,
상기 제1 컨버터는 상기 계통으로부터 제공받은 AC(Alternating Current) 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 DC 배전망에 제공하거나 상기 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 상기 계통에 제공하고,
상기 제2 컨버터는 상기 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 상기 부하에 제공하고,
상기 제3 컨버터는 상기 배터리로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 상기 부하에 제공하고,
상기 제4 컨버터는 상기 계통으로부터 제공받은 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 배터리에 제공하거나 상기 배터리로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 상기 계통에 제공하는
에너지 저장 시스템. The method of claim 3,
The first converter converts an alternating current (AC) voltage provided from the system into a DC voltage to provide the DC voltage to the DC distribution system or a DC voltage supplied from the DC distribution system to an AC voltage,
The second converter converts the DC voltage provided from the DC power distribution into an AC voltage to provide the DC voltage to the load,
Wherein the third converter converts the DC voltage supplied from the battery to an AC voltage and supplies the AC voltage to the load,
The fourth converter converts an AC voltage provided from the system into a DC voltage and supplies the DC voltage to the battery, or converts a DC voltage supplied from the battery into an AC voltage and provides the AC voltage to the system
Energy storage system.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117559541A (en) * 2024-01-11 2024-02-13 深圳市杰成镍钴新能源科技有限公司 Whole package utilization system of retired power battery package

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110069398A (en) * 2009-12-17 2011-06-23 삼성에스디아이 주식회사 Energy storage system and controlling method thereof
KR20120100157A (en) * 2011-03-03 2012-09-12 엘에스전선 주식회사 System and method for supplying power to a load using energy storage system
KR101369633B1 (en) * 2011-12-19 2014-03-04 삼성에스디아이 주식회사 Energy storage system and method of controlling the same
KR20160129153A (en) * 2015-04-29 2016-11-09 한국산업기술대학교산학협력단 Energy storage system and method to improve efficiency of energy by the system
KR20170048992A (en) * 2015-10-27 2017-05-10 엘지전자 주식회사 Energy storage system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110069398A (en) * 2009-12-17 2011-06-23 삼성에스디아이 주식회사 Energy storage system and controlling method thereof
KR20120100157A (en) * 2011-03-03 2012-09-12 엘에스전선 주식회사 System and method for supplying power to a load using energy storage system
KR101369633B1 (en) * 2011-12-19 2014-03-04 삼성에스디아이 주식회사 Energy storage system and method of controlling the same
KR20160129153A (en) * 2015-04-29 2016-11-09 한국산업기술대학교산학협력단 Energy storage system and method to improve efficiency of energy by the system
KR20170048992A (en) * 2015-10-27 2017-05-10 엘지전자 주식회사 Energy storage system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117559541A (en) * 2024-01-11 2024-02-13 深圳市杰成镍钴新能源科技有限公司 Whole package utilization system of retired power battery package

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