KR20200017585A - 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주택 거주자의 전력 사용데이터를 수집하여 전력사용 패턴을 분석하여 다중 배터리의 충방전 스케줄을 적용함으로 인해 무분별한 배터리 충방전횟수를 감소시킬 수 있는 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템에 관한 것이다.
본 발명은 주택에 설치되어 태양으로부터 빛을 조사받아 생성된 빛에너지를 전기에너지로 변환하여 전력을 생산하기 위한 태양광발전장치(10)와, 상기 태양광발전장치(10)로부터 생산된 전력을 공급받아 다수의 배터리를 충방전하기 위한 ESS(20)와, 주택 거주자가 사용한 전력사용데이터를 수집하여 딥러닝을 통해 상기 ESS(20)의 다수의 배터리에 순차적으로 전력을 충방전시킬 수 있도록 제어하고 배터리의 충전상태를 산출하기 위한 관리서버(30)와, 상기 관리서버(30)로부터 배터리의 충전상태를 수신받아 모니터링하기 위한 관리자기기(40)를 포함하고, 상기 관리서버(30)는, 상기 ESS(20)와 상기 관리자기기(40)와 통신하기 위한 서버통신부(31)와, 외부의 온도와 일사량을 측정하여 온도값과 일사량값을 생성하기 위한 외부환경측정부(32)와, 상기 온도값과 일사량값을 수신받아 상기 태양광발전장치(10)의 전력생산예측량을 산출하기 위한 전력생산예측부(33)와, 주택 거주자가 사용한 전력사용데이터를 수집하기 위한 사용전력수집부(34)와, 상기 사용전력수집부(34)에서 수집된 전력사용데이터를 이용하여 전력사용 패턴을 분석하기 위한 딥러닝부(35)와, 상기 딥러닝부(35)에서 분석된 전력사용 패턴에 따라 다수의 배터리의 충방전 순서를 판단하여 순차적으로 배터리를 충방전시키기 위한 충방전제어부(36)와, 상기 충방전되는 배터리의 충전상태를 산출하기 위한 충전상태부(37)와, 상기 충전상태부(37)에서 산출된 배터리의 충전상태와 상기 태양광발전장치(10)의 전력생산예측량을 포함하여 현재상태데이터를 생성한 후 상기 관리자기기(40)로 전송하기 위한 현재상태알림부(38)를 포함하여 구성된다.

Description

주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템{SUNLIGHT GENERATION ESS MANAGEMENT SYSTEM FOR HOUSE}
본 발명은 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주택 거주자의 전력 사용데이터를 수집하여 전력사용 패턴을 분석하여 다중 배터리의 충방전 스케줄을 적용함으로 인해 무분별한 배터리 충방전횟수를 감소시킬 수 있는 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템에 관한 것이다.
최근 환경오염 등의 문제로 인해 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 강수, 생물유기체 등으로 재생이 가능한 에너지로 변환시켜 이용하는 에너지인 신재생에너지가 발전함에 따라 신재생에너지를 저장하기 위한 ESS(Energy Storage System)에 대한 관심이 높아지고 있다.
ESS(Energy Storage System)는 에너지저장시스템이며, 발전소에서 과잉 생산된 전력을 저장해두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해 주는 저장장치이다. 이러한 ESS(Energy Storage System)는 태양광, 풍력, 조력, 파력 등 신재생에너지 또는 소규모 발전소에서 생산되는 전기의 불규칙한 수요와 공급을 조절하고 수시로 변화하는 주파수를 조정해 전력망의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
ESS(Energy Storage System)를 이용하여 전력을 저장하기 위한 신재생에너지로는 대표적으로 태양광 발전이 주로 사용되고 있다.
태양광 발전은 발전기의 도움없이 태양전지를 이용하여 태양빛을 직접 전기에너지로 변환시키는 발전방식이며, 공해가 없고 필요한 장소에 필요한 만큼만 발전할 수 있다.
태양광 발전을 위한 태양광발전장치는 태양으로부터 생성된 빛에너지를 전기에너지로 변환하기 위한 다수의 태양전지를 직렬 및 병렬로 연결하여 결합한 태양광모듈과, 상기 태양광모듈를 통해 생산된 전기에너지를 교류전원으로 변환시키기 위한 인버터와, 상기 인버터에서 교류전원을 전달받아 직류전원으로 변환하기 위한 전력변환장치(PCS)와, 상기 전력변환장치(PCS)에서 변환된 직류전원을 전달받아 저장하기 위한 배터리를 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 태양광발전장치는 가정이나 기타 시설에 설치하는 경우에 크게 계통연계형과 독립형이 있다. 그 중 계통연계형은 태양광 모듈에서 생산된 직류전력을 인버터를 통해 교류전력으로 변환하여 각종 전기장치 등의 부하에 공급하고, 동시에 계통 전원에 공급할 수 있다.
그러나, 태양광발전장치는 설치 후 대부분 무인으로 운영됨으로 인해 관리자가 수시로 전력생산현황 등을 점검하기 어려운 실정이다. 특히, 온도나 일사강도와 같은 외부환경의 변화에 민감한 태양광 모듈로 인해 이론상 전력생산량과 실질적으로 생산된 전력생산량이 차이가 발생하는 점을 실시간으로 파악하기 어렵기 때문에 전력생산 대비 경제성이 저하되거나 효율적으로 배터리를 사용하기 어려운 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 공개특허 제10-2013-0119180호(공개일자: 2013년 10월 31일)에 기재된 바와 같이, 다수의 배터리로 구성되는 배터리 팩을 충전하는 태양전지와, 교류전력을 이용하여 상기 배터리 팩의 배터리를 충전하는 충전기와, 상기 배터리 팩의 배터리의 잔존용량, 전압, 전류, 온도, 폴트의 값을 측정하는 배터리 관리 시스템과, 상기 배터리 팩의 직류전원을 부하로 공급할 때 안정적으로 변환하여 공급하는 인버터와, 상기 배터리 팩, 태양전지, 충전기 및 인버터의 정보를 디스플레이하는 디스플레이부와, 상기 배터리 팩, 태양전지, 충전기 및 인버터와 상기 디스플레이부를 연결하는 장비 연결부와, 상기 배터리 팩, 태양전지, 충전기 및 인버터와 상기 배터리 관리 시스템을 포함하는 에너지 저장 장치(ESS)의 제어를 위한 설정값을 입력하며, 통신할 장비를 선택하는 설정부를 포함하는 모니터링 시스템으로 구성된 에너지저장장치용 모니터링 시스템을 사용할 수 있다.
상기 공개특허를 이용할 경우에는 태양광발전을 통해 생산된 전력을 관리하기 용이하지만, 사용자의 전력사용량에 따라 다중 배터리의 충방전 스케줄을 적용하지 않기 때문에 무분별한 배터리의 충방전으로 인해 배터리의 수명이 낮아지고 효율적으로 배터리를 사용할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 주택 거주자의 전력 사용데이터를 수집하여 전력사용 패턴을 분석하고 다중 배터리의 충방전 스케줄을 적용할 수 있는 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템을 제공하는 목적이 있다.
또한, 주택 거주자가 태양광발전장치의 발전량과 배터리의 충방전을 모니터링하면서 배터리 효율이나 전력 사용에 따라 충방전을 수동제어할 수 있는주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템을 제공하는 목적이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템은, 주택에 설치되어 태양으로부터 빛을 조사받아 생성된 빛에너지를 전기에너지로 변환하여 전력을 생산하기 위한 태양광발전장치(10)와, 상기 태양광발전장치(10)로부터 생산된 전력을 공급받아 다수의 배터리를 충방전하기 위한 ESS(20)와, 주택 거주자가 사용한 전력사용데이터를 수집하여 딥러닝을 통해 상기 ESS(20)의 다수의 배터리에 순차적으로 전력을 충방전시킬 수 있도록 제어하고 배터리의 충전상태를 산출하기 위한 관리서버(30)와, 상기 관리서버(30)로부터 배터리의 충전상태를 수신받아 모니터링하기 위한 관리자기기(40)를 포함하고, 상기 관리서버(30)는, 상기 ESS(20)와 상기 관리자기기(40)와 통신하기 위한 서버통신부(31)와, 외부의 온도와 일사량을 측정하여 온도값과 일사량값을 생성하기 위한 외부환경측정부(32)와, 상기 온도값과 일사량값을 수신받아 상기 태양광발전장치(10)의 전력생산예측량을 산출하기 위한 전력생산예측부(33)와, 주택 거주자가 사용한 전력사용데이터를 수집하기 위한 사용전력수집부(34)와, 상기 사용전력수집부(34)에서 수집된 전력사용데이터를 이용하여 전력사용 패턴을 분석하기 위한 딥러닝부(35)와, 상기 딥러닝부(35)에서 분석된 전력사용 패턴에 따라 다수의 배터리의 충방전 순서를 판단하여 순차적으로 배터리를 충방전시키기 위한 충방전제어부(36)와, 상기 충방전되는 배터리의 충전상태를 산출하기 위한 충전상태부(37)와, 상기 충전상태부(37)에서 산출된 배터리의 충전상태와 상기 태양광발전장치(10)의 전력생산예측량을 포함하여 현재상태데이터를 생성한 후 상기 관리자기기(40)로 전송하기 위한 현재상태알림부(38)를 포함하여 구성된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 주택 거주자의 전력 사용데이터를 수집하여 전력사용 패턴을 분석하고 다중 배터리의 충방전 스케줄을 적용할 수 있어 무분별한 배터리 충방전을 방지함으로써 배터리의 수명을 연장할 수 있으면서 경제적 이익을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 주택 거주자의 전력 사용데이터를 수집하여 전력사용 패턴을 분석함으로써 배터리의 충방전을 자동으로 제어할 수 있어 사용자가 다양한 용량의 배터리를 연결하여도 효율적으로 배터리를 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 주택 거주자가 태양광발전장치의 발전량과 배터리의 충방전을 모니터링하면서 배터리 효율이나 전력 사용에 따라 충방전을 수동제어할 수 있어 에너지 손실을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템의 태양광발전장치,
도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템의 태양광발전장치의 인버터부를 나타낸 회로도,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템의 ESS,
도 5는 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템의 관리서버,
도 6은 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템의 주택 거주자가 사용한 전력사용데이터를 측정하는 회로도,
도 7은 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템의 관리자기기.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템의 태양광발전장치이며, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템의 태양광발전장치의 인버터부를 나타낸 회로도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템의 ESS이며, 도 5는 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템의 관리서버이고, 도 6은 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템의 주택 거주자가 사용한 전력사용데이터를 측정하는 회로도이며, 도 7은 본 발명의 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템의 관리자기기이다.
상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템은, 상기 도 1에 있어서, 주택에 설치되어 태양으로부터 빛을 조사받아 생성된 빛에너지를 전기에너지로 변환하여 전력을 생산하기 위한 태양광발전장치(10)와, 상기 태양광발전장치(10)로부터 생산된 전력을 공급받아 다수의 배터리를 충방전하기 위한 ESS(20)와, 주택 거주자가 사용한 전력사용데이터를 수집하여 딥러닝을 통해 상기 ESS(20)의 다수의 배터리에 순차적으로 전력을 충방전시킬 수 있도록 제어하고 배터리의 충전상태를 산출하기 위한 관리서버(30)와, 상기 관리서버(30)로부터 배터리의 충전상태를 수신받아 모니터링하기 위한 관리자기기(40)를 포함하여 구성된다.
상기 태양광발전장치(10)는, 상기 도 2에 있어서, 태양으로부터 빛을 조사받아 빛에너지를 전기에너지로 변환시키기 위한 다수의 태양전지로 생성된 태양광모듈부(11)와, 상기 태양광모듈부(11)로부터 생산된 전기에너지를 교류전원으로 변환시키기 위한 인버터부(12)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 태양전지는 태양으로부터 입사되는 태양광을 집광하여 빛에너지를 전기에너지로 변환시키기 위한 것으로, P형 반도체와 N형 반도체를 접합시켜 사용하는 것이다.
상기 태양전지는 일반적으로 대면적의 P-N 접합 다이오드로 이루어져 있으며, 상기 P-N 접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하여 사용하게 된다.
상기 태양광모듈부(11)는, 상기 다수의 태양전지로 이루어져 있으며, 직렬 또는 병렬로 연결된다.
여기서, 상기 다수의 태양전지로 이루어진 각 태양광모듈부(11)를 접속부재 등을 이용하여 직렬로 결합하는 것이 바람직하며, 상기 직렬로 결합된 태양광모듈부(11)에서 상기 인버터부(12)로 전력을 출력하게 된다.
상기 인버터부(12)는, 상기 도 3에 있어서, 상기 태양광모듈부(11)로부터 생산된 전기에너지를 교류전원으로 변환시킨다. 다시 말해, 상기 인버터부(12)는 상기 태양광모듈부(11)로부터 생성되어 공급되는 전기에너지인 직류전원을 교류전원으로 변환하여 공급하는 역할을 한다.
상기 인버터부(12)에 상기 태양광모듈부(11)를 통해 생성된 전력을 측정하기 위한 전압센서 또는 전력센서를 설치할 수 있다.
상기 전압센서 또는 전력센서를 설치할 경우에 상기 태양광모듈부(11)에서 생성되는 현재발전량을 산출하는데 도움을 줄 수 있다.
이때, 상기 인버터(12)에 A/D컨버터를 설치하여 측정된 전압값과 전류값을 디지털신호로 변환하여 상기 ESS(20)로 전송할 수 있다.
상기 태양광발전장치(10)로부터 생산된 전력을 공급받아 저장하고 관리하기 위한 ESS(20)는, 상기 도 4에 있어서, 태양광발전장치(10)에서 교류전원 전달받아 직류전원으로 변환하기 위한 PCS부(21)와, 상기 PCS부(21)에서 변환된 직류전원을 저장하기 위한 다수의 배터리로 구성된 배터리부(22)와, 상기 배터리부(22)를 제어하고 관리하기 위한 BMS부(23)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 PCS부(21)는, 상기 인버터부(12)를 통해 전달받은 교류전원을 직류전원으로 변환한 후 상기 배터리부(22)로 전달한다.
상기 배터리부(22)는, 상기 PCS부(21)에서 변환된 직류전원을 저장하기 위해 다수의 배터리로 구성될 수 있다.
상기 배터리부(22)에 직류전원을 저장하는 것을 제어하기 위한 BMS부(23)는, 상기 배터리부(22)의 배터리를 보호하기 위해 보호제어 또는 수명예측제어할 수 있으며, 배터리 충전 및 방전을 제어할 수 있다.
상기 관리서버(30)는, 상기 도 5에 있어서, 상기 ESS(20)와 상기 관리자기기(40)와 통신하기 위한 서버통신부(31)와, 외부의 온도와 일사량을 측정하여 온도값과 일사량값을 생성하기 위한 외부환경측정부(32)와, 상기 온도값과 일사량값을 수신받아 상기 태양광발전장치(10)의 전력생산예측량을 산출하기 위한 전력생산예측부(33)와, 주택 거주자가 사용한 전력사용데이터를 수집하기 위한 사용전력수집부(34)와, 상기 사용전력수집부(34)에서 수집된 전력사용데이터를 이용하여 전력사용 패턴을 분석하기 위한 딥러닝부(35)와, 상기 딥러닝부(35)의 전력사용 패턴에 따라 상기 배터리부(22)의 충방전 순서를 판단하여 순차적으로 충방전시키기 위한 충방전제어부(36)와, 상기 충방전되는 배터리부(22)의 충전상태를 산출하기 위한 충전상태부(37)와, 상기 충전상태부(37)에서 산출된 배터리부(22)의 충전상태와 상기 태양광발전장치(10)의 전력생산예측량을 포함하여 현재상태데이터를 생성하기 위한 현재상태알림부(38)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 서버통신부(31)은, 상기 ESS(20)와 상기 관리자기기(40)와 통신할 수 있도록 무선네트워크를 사용할 수 있다.
상기 외부환경측정부(32)는, 상기 태양광발전장치(10)의 태양광모듈부(11)가 온도 및 일사량 등과 같은 외부환경의 변화에 민감하여 상기 외부환경에 따라 상기 태양광모듈부(11)를 통해 발전하는 실제 발전량이 다르기 때문에 외부의 온도를 측정하기 위한 온도센서와, 외부의 일사량을 측정하기 위한 일사량센서를 포함하여 외부환경을 측정한다.
상기 온도센서는 상기 태양광발전장치(10)와 근접하게 설치되어 외부의 온도를 측정하여 온도값을 생성한다. 또한, 상기 일사량센서부도 상기 태양광발전장치(10)와 근접하게 설치되어 외부의 일사량을 측정하여 일사량값을 생성한다.
상기 온도센서와 일사량센서를 통해 상기 태양광발전장치(10)가 설치된 위치의 온도와 일사량을 측정할 수 있어 상기 태양광발전장치(10)를 통해 발전될 발전량을 예측할 수 있게 된다. 상기 측정된 온도값과 일사량값을 통해 발전예측량을 미리 파악할 수 있어 관리자가 전력생산 대비 경제성이 저하되는 것을 방지하여 줄 수도 있다.
상기 전력예측부(33)는, 상기 외부환경측정부(32)에서 측정된 온도값과 일사량값을 수신받아 상기 태양광발전장치(10)의 전력생산예측량을 산출할 수 있다.
상기 전력예측부(33)는 미리 각 온도별과 일사량별로 생산된 전력량이 저장되어 있어야 하는 것이 바람직하며, 상기 수신받은 온도값과 일사량값에 대응되는 전력량을 추출하여 상기 태양광발전장치(10)의 전력생산예측량을 산출할 수 있다.
상기 사용전력수집부(34)는, 주택 거주자가 사용한 전력사용데이터를 수집하여 기록한다. 즉, 상기 전력사용기록부(34)는 상기 도 6에 도시된 바와 같이 배터리의 사용량을 측정하거나 사용자가 사용하는 가전기기 등의 사용전력을 전류센서 및 전압센서로 측정하여 생성된 전력사용데이터를 수집하여 기록한다.
상기 딥러닝부(35)는, 상기 사용전력수집부(34)에서 수집된 전력사용데이터를 통해 반복되는 전력사용 패턴을 분석한다.
이때, 상기 딥러닝부(35)는 주택 거주자가 전력사용한 시간대별로 전력사용 패턴을 분석할 수 있다.
상기 전력사용 패턴을 분석함으로써 추후 주택 거주자가 시간대별로 사용하는 배터리를 우선적으로 충전할 수 있도록 배터리 충방전의 순서를 정하는데 도움을 줄 수 있게 된다.
상기 충방전제어부(36)은, 상기 딥러닝부(35)의 전력사용 패턴에 따라 상기 배터리부(22)의 충방전 순서를 판단한다. 다시 말해, 상기 충방전제어부(36)는 상기 전련사용 패턴에 따라 주택 거주자가 사용할 배터리의 순서를 예측할 수 있어 상기 배터리부(22)에 포함된 다수의 배터리 중 우선순위가 되는 배터리를 판단할 수 있게 되어 상기 배터리부(22)의 배터리 충방전 순서를 판단할 수 있다.
또한, 상기 충방전제어부(36)는 상기 배터리부(22)의 충방전 순서에 따라 순차적으로 다수개의 배터리부(22)를 충방전시킬 수 있도록 상기 ESS(20)로 제어신호를 전송할 수 있게 된다.
상기 충전상태부(37)는, 상기 충방전제어부(36)를 통해 충전되는 배터리의 충전상태를 산출한다. 즉, 상기 충전상태부(37)는 상기 전력센서 또는 전압센서를 사용할 수 있으며, 각각의 배터리마다 충전된 충전상태를 산출할 수 있게 된다.
상기 현재상태알림부(38)는, 상기 충전상태부(37)에서 산출된 배터리부(22)의 충전상태와 상기 태양광발전장치(10)의 전력생산예측량을 포함하여 현재상태데이터를 생성한다.
상기 현재상태알림부(38)에서 생성된 현재상태데이터를 상기 관리자기기(40)로 전송한다.
상기 관리자기기(40)는, 상기 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 관리서버(60)와 통신하기 위한 관리자통신부(41)와, 상기 관리자통신부(41)를 통해 상기 관리서버(60)부터 현재상태데이터를 수신받아 모니터링하고 상기 ESS(20)의 제어를 설정하기 위한 어플리케이션부(42)와, 상기 어플리케이션부(42)에서 상기 ESS(20)의 제어하기 위한 제어명령을 입력하여 설정하기 위한 제어설정부(43)와, 상기 어플리케이션부(42)에서 상기 관리서버(60)의 현재상태데이터를 수신받아 디스플레이하기 위한 모니터링부(44)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 관리자통신부(41)는, 상기 ESS(20)와 통신하기 위해 블루투스, 와이파이 등과 같은 무선네트워크를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 어플리케이션부(42)는, 상기 관리자통신부(41)를 통해 상기 ESS(20)로부터 수신받은 현재상태데이터를 모니터링한다.
상기 어플리케이션부(42)에는 상기 ESS(20)를 제어하기 위한 제어설정부(43)가 구성된다.
상기 제어설정부(43)는, 상기 ESS(20)의 배터리 충방전을 제어하기 위한 제어명령을 입력하여 설정할 수 있다.
상기 제어설정부(43)는 상기 ESS(20)의 충방전제어부(28)가 배터리의 충방전을 제어하기 위해 설정된 제어명령을 상기 관리서버(30)로 전송한다.
상기 모니터링부(44)는, 상기 ESS(20)로부터 수신받은 현재상태데이터를 모니터링할 수 있도록 디스플레이한다. 상기 모니터링부(44)를 통해 관리자가 수시로 상기 태양광발전장치(10)와 상기 ESS(20)의 전력발전예측량, 배터리의 충전상태 등을 장소에 관계없이 수시로 확인할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되는 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템은 주택 거주자의 전력 사용데이터를 수집하여 전력사용 패턴을 분석하고 다중 배터리의 충방전 스케줄을 적용할 수 있어 무분별한 배터리 충방전을 방지함으로써 배터리의 수명을 연장할 수 있으면서 경제적 이익을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 주택 거주자의 전력 사용데이터를 수집하여 전력사용 패턴을 분석함으로써 배터리의 충방전을 자동으로 제어할 수 있어 사용자가 다양한 용량의 배터리를 연결하여도 효율적으로 배터리를 사용할 수 있게 된다.
또한, 주택 거주자가 태양광발전장치의 발전량과 배터리의 충방전을 모니터링하면서 배터리 효율이나 전력 사용에 따라 충방전을 수동제어할 수 있어 에너지 손실을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10: 태양광발전장치 11: 태양광모듈부
12: 인버터부 20: ESS
21: PCS부 22: 배터리부
23: BMS부 30: 관리서버
31: 서버통신부 32: 외부환경측정부
33: 전력생산예측부 34: 사용전력수집부
35: 딥러닝부 36: 충방전제어부
37: 충전상태부 38: 현재상태알림부
40: 관리자기기 41: 관리자통신부
42: 어플리케이션부 43: 제어설정부
44: 모니터링부

Claims (1)

  1. 주택에 설치되어 태양으로부터 빛을 조사받아 생성된 빛에너지를 전기에너지로 변환하여 전력을 생산하기 위한 태양광발전장치(10)와, 상기 태양광발전장치(10)로부터 생산된 전력을 공급받아 다수의 배터리를 충방전하기 위한 ESS(20)와, 주택 거주자가 사용한 전력사용데이터를 수집하여 딥러닝을 통해 상기 ESS(20)의 다수의 배터리에 순차적으로 전력을 충방전시킬 수 있도록 제어하고 배터리의 충전상태를 산출하기 위한 관리서버(30)와, 상기 관리서버(30)로부터 배터리의 충전상태를 수신받아 모니터링하기 위한 관리자기기(40)를 포함하고,
    상기 관리서버(30)는, 상기 ESS(20)와 상기 관리자기기(40)와 통신하기 위한 서버통신부(31)와,
    외부의 온도와 일사량을 측정하여 온도값과 일사량값을 생성하기 위한 외부환경측정부(32)와,
    상기 온도값과 일사량값을 수신받아 상기 태양광발전장치(10)의 전력생산예측량을 산출하기 위한 전력생산예측부(33)와,
    주택 거주자가 사용한 전력사용데이터를 수집하기 위한 사용전력수집부(34)와,
    상기 사용전력수집부(34)에서 수집된 전력사용데이터를 이용하여 전력사용 패턴을 분석하기 위한 딥러닝부(35)와,
    상기 딥러닝부(35)에서 분석된 전력사용 패턴에 따라 다수의 배터리의 충방전 순서를 판단하여 순차적으로 배터리를 충방전시키기 위한 충방전제어부(36)와,
    상기 충방전되는 배터리의 충전상태를 산출하기 위한 충전상태부(37)와,
    상기 충전상태부(37)에서 산출된 배터리의 충전상태와 상기 태양광발전장치(10)의 전력생산예측량을 포함하여 현재상태데이터를 생성한 후 상기 관리자기기(40)로 전송하기 위한 현재상태알림부(38)를 포함하여 구성되는 주택용 태양광발전 홈 에너지저장 관리시스템.
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KR20230054105A (ko) 2021-10-15 2023-04-24 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 장치 및 방법 그리고 이를 포함하는 주택용 배터리 시스템

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