KR20220061299A - 활선 상태 교체형 전력 변환 장치, 이의 제어 방법 및 에너지 저장 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리 또는 전력 변환기의 고장 등에 대한 교체를 전력품질 향상을 위해 활선 상태에서 수행하기 위한 활선 상태 교체형 전력 변환 장치, 이의 제어 방법 및 에너지 저장 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전력 변환 장치는 복수의 배터리와 각각 연결되어, 복수의 배터리의 위상 지연 값을 제어하는 복수의 전력 변환기, 복수의 전력 변환기를 직렬 연결하며, 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시키는 바이패스 모듈, 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시 위상 지연 값을 제어하기 위한 제어 신호를 복수의 전력 변환기로 전송하고, 위상 지연 값 제어에 따라 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시키도록 상기 바이패스 모듈을 제어하는 통합 제어부를 포함한다.

Description

활선 상태 교체형 전력 변환 장치, 이의 제어 방법 및 에너지 저장 시스템{Live state exchangeable power conversion device, control method thereof and energy storage system}

본 발명은 에너지 저장 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 또는 전력 변환기의 고장 등에 대한 교체를 전력품질 향상을 위해 활선 상태에서 수행하기 위한 활선 상태 교체형 전력 변환 장치, 이의 제어 방법 및 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.

ESS(energy storge system)는 배터리와 전력변환기의 단일 모듈로 구성하는 경우가 대부분이었다.

단일 모듈로 구성한 ESS는 배터리 또는 전력변환 시스템의 수명이나 고장에 의해 교체할 경우 전체 시스템을 shut down 해야 하여 전력품질이 떨어지는 문제점이 있다. 시스템의 shut down은 전력품질 뿐만아니라 이용률 저하를 야기하며 이는 end user의 손실을 가져온다.

또한 단일 모듈로 구성한 ESS는 L로 표기된 리액터도 그 크기가 매우 커지며 이는 컨버터 전체 사이즈를 증가 시킬 수 있는 요인이 된다. 특히 1개의 암으로 구성된 종래의 토폴로지에서는 이차전지의 수명에 직접적인 영향이 있는 충전 시 스위칭 전류 리플을 줄일 수 있는 한계가 있다.

최근 시스템의 경우에 리던던시(redundancy) 확보를 위해 모듈라형 ESS로 구성하는 경우가 나타나고 있다.

이러한 모듈라형 ESS의 전력변환기는 병렬구조로 채택하여 부하의 공유(sharing)가 가능하나 리던던시(redundancy) 측면에 약점이 있으며 특히 활선상태에서는 고장 모듈에 대한 교체가 불가능하다.

또한 병렬구조의 모듈라 ESS는 메인 모듈이 전압제어를 통해 전원을 확보하고 나머지 모듈이 전류제어를 통해 병렬로 연결되는데 만약 메인 모듈에 해당하는 배터리 또는 전력 변환기가 고장이 난 경우 시스템이 shut down 될 수 있으며 shut down 방지를 위해 전류제어와 전압제어 모드를 교번하여 제어할 수 있으나 시스템의 안정성 측면에서 취약하다.

또한 각 모듈간의 순간적인 master/slave setting에 대한 문제점도 나타난다. 이러한 경우 활선 상태에서 고장 모듈 교체가 불가능하고 이는 ESS 전체 시스템을 shut down 할 수 밖에 없으며 이로서 시스템 이용률을 저감하는 불가피한 요소가 된다.

특히 기존의 각 모듈라 컨버터의 토폴로지는 단일 전력반도체를 이용한 buck-boost 토폴로지를 사용하고 있어 전력반도체 소자 등의 고장 시 해당 모듈 전체가 정지할 수 밖에 없으며 고장 빈도도 높아 시스템의 shut down 횟수가 증가하는 문제점이 있다.

또한 단일 전력반도체을 이용한 경우에는 높은 정격의 반도체 소자 선정과 큰 사이즈의 수동소자(리액터 등)를 이용하는 문제점이 나타나고 있으며 이는 결국 전체 시스템의 전력밀도를 낮추게 하는 요인이 된다.

따라서 본 발명의 목적은 배터리 또는 전력 변환기의 고장 등에 대한 교체를 전력품질 향상을 위해 활선 상태에서 수행하기 위한 활선 상태 교체형 전력 변환 장치, 이의 제어 방법 및 에너지 저장 시스템을 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 전류 리플 저감과 수동 소자의 크기 및 용량을 줄일 수 있어 에너지 저장 시스템의 크기와 비용 절감이 가능한 활선 상태 교체형 전력 변환 장치, 이의 제어 방법 및 에너지 저장 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 활선 상태 교체형 전력 변환 장치는 복수의 배터리와 각각 연결되어, 상기 복수의 배터리의 위상 지연 값을 제어하는 복수의 전력 변환기, 상기 복수의 전력 변환기를 직렬 연결하며, 상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시키는 바이패스 모듈, 상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시 위상 지연 값을 제어하기 위한 제어 신호를 상기 복수의 전력 변환기로 전송하고, 위상 지연 값 제어에 따라 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시키도록 상기 바이패스 모듈을 제어하는 통합 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 활선 상태 교체형 전력 변환 장치에 있어서, 상기 통합 제어부는, 상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기를 제외한 나머지 전력 변환기의 위상 지연 값을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 활선 상태 교체형 전력 변환 장치에 있어서, 상기 이상이 발생된 전력 변환기를 제외한 나머지 전력 변환기의 위상 지연 값은, 전체 전력 변환기의 개수에서 이상이 발생된 전력 변환기의 개수를 뺀 값을 360°로 나눈 값인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 활선 상태 교체형 전력 변환 장치에 있어서, 상기 통합 제어부는, 상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, DC 링크 전압에서, 전체 전력 변환기의 개수에서 이상이 발생된 전력 변환기의 개수를 뺀 값을 나눈 값으로, 상기 이상이 발생된 전력 변환기를 제외한 나머지 전력 변환기의 지령 전압을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 활선 상태 교체형 전력 변환 장치에 있어서, 상기 통합 제어부는, 상기 복수의 배터리의 SOC, SOH, 온도를 포함하는 배터리 정보를 수신하여 모니터링 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 활선 상태 교체형 전력 변환 장치에 있어서, 상기 복수의 바이패스 모듈 각각은, 상기 전력 변환기 각각에 연결되며, 상기 전력 변환기의 (+)극과 연결되는 제1 스위치 및 상기 전력 변환기의 (-)극과 연결되는 제2 스위치를 포함하고, 제2 스위치의 출력이 인접한 제2 스위치의 입력으로 연결되어 서로 직렬 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 활선 상태 교체형 전력 변환 장치에 있어서, 상기 통합 제어부는, 상기 복수의 전력 변환기가 정상 상태인 경우, 제1 스위치를 on 시키고, 제2 스위치를 off시키며, 상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기에 연결된 바이패스 모듈의 제1 스위치를 off시키고, 제2 스위치를 on 시켜 해당 전력 변환기를 바이패스 시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전력 변환 장치의 제어 방법은 통합 제어부가 복수의 배터리와 각각 연결되어, 상기 복수의 배터리의 위상 지연 값을 제어하는 복수의 복수의 전력 변환기의 상태를 확인하는 단계, 상기 통합 제어부가 상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시 위상 지연 값을 제어하기 위한 제어 신호를 상기 복수의 전력 변환기로 전송하고, 위상 지연 값 제어에 따라 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시키도록 바이패스 모듈을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 에너지 저장 시스템은 복수의 배터리, 상기 복수의 배터리와 각각 연결되어, 상기 복수의 배터리의 위상 지연 값을 제어하는 복수의 전력 변환기, 상기 복수의 전력 변환기를 직렬 연결하며, 상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시키는 바이패스 모듈, 상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시 위상 지연 값을 제어하기 위한 제어 신호를 상기 복수의 전력 변환기로 전송하고, 위상 지연 값 제어에 따라 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시키도록 상기 바이패스 모듈을 제어하는 통합 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전력 변환 장치는 배터리 또는 전력 변환기의 고장 등에 대한 교체를 전력품질 향상을 위해 활선 상태에서 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 전력 변환 장치는 위상 지연 각 제어를 통해 전류 리플 저감과 수동 소자의 크기 및 용량을 줄일 수 있어 에너지 저장 시스템의 크기와 비용 절감이 가능할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 전력 변환기의 이상 발생 시 해당 전력 변환기의 바이패스 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 전력 변환기의 이상 발생 시 해당 전력 변환기의 지령 전압 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전력 변환기의 토폴로지를 나타낸 도면이다.
도 5는 전력 변환기의 이상 발생 시 전력 변환기의 위상 지연 값 제어를 설명하기 위한 스위칭 패턴도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 활선 상태 교체형 전력 변환 방법을 나타낸 순서도이다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 전력 변환기의 이상 발생 시 해당 전력 변환기의 바이패스 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 전력 변환기의 이상 발생 시 해당 전력 변환기의 지령 전압 변화를 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전력 변환기의 토폴로지를 나타낸 도면이고, 도 5는 전력 변환기의 이상 발생 시 전력 변환기의 위상 지연 값 제어를 설명하기 위한 스위칭 패턴도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(100)은 낮은 전압의 배터리(20) 측 전압을 높은 전압의 DC Link 전압으로 승압하는 방전 동작과, 이와 반대로 강압하는 충전 동작으로 구분된다. 이러한 에너지 저장 시스템(100)은 전력 변환기(10), 배터리(20), 바이패스 모듈(30) 및 통합 제어부(40)를 포함한다.

배터리(20)는 전원을 충전하고, 충전된 전원을 방전하여 외부 장치에 전원을 공급한다. 한편 본 발명의 실시예에서 배터리(20)는 세개로 구비된 것을 도시하지만, 이에 한정된 것은 아니고, 복수의 배터리(20)로 구성될 수 있다. 이때 전력 변환기(10)는 복수의 배터리(20)의 개수와 대응되게 구비될 수 있다.

이러한 배터리(20)는 충방전이 가능한 다양한 배터리가 사용될 수 있다. 예를들어 배터리(20)는 니켈-카드뮴 전지(nickel-cadmium battery), 납 축전지, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battey), 리튬 이온 전지(lithium battery), 리튬 폴리머 전지(lithium polymer battery) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정된 것은 아니다.

전력 변환기(10)는 배터리(20)와, 바이패스 모듈(30)을 통해 직류 링크(DC link)에 각각 연결될 수 있다. 즉 제1 전력 변환기(11)는 양 단이 제1 배터리(21) 및 제1 바이패스 모듈(31)에 연결될 수 있고, 제2 전력 변환기(12)는 양 단이 제2 배터리(22) 및 제2 바이패스 모듈(32)에 연결될 수 있고, 제3 전력 변환기(13)는 양 단이 제3 배터리(23) 및 제3 바이패스 모듈(33)에 연결될 수 있다.

이를 통해 전력 변환기(10)는 DC Link와 연결되어, 충방전을 위하여 전력을 변환하여 배터리(20)를 충전하거나, 충전된 전력을 변환하여 외부 장치에 전원을 공급한다.

도 4를 참조하면, 이러한 전력 변환기(10)는 IGBT 모듈(컨버터), 인덕터 및 보호 소자를 포함한 하나의 팩(Pack)으로 구성 될 수 있으며, 통합 제어부(40)의 제어에 따라 컨버터의 위상 지연 값이 제어될 수 있다. 이때 전력 변환기(10)의 입출력단의 전압은 팩(Pack)의 개수에 따라 배전반(Junction Box)을 이용하여 연결되며, 고장 시 활선 상태에서도 교체할 수 있다. 각 팩(Pack)에 대한 용량은 활선 교체를 고려하여 하기의 수학식 1로 나타낼 수 있다.

한편 바이패스 모듈(30)은 복수의 전력 변환기를 직렬 연결하며, 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시킬 수 있다.

이러한 바이패스 모듈(30)은 전력 변환기(10) 각각에 연결되며, 전력 변환기(11, 12, 13)의 (+)극과 연결되는 제1 스위치(31a, 32a, 33a) 및 전력 변환기(11, 12, 13)의 (-)극과 연결되는 제2 스위치(31b, 32b, 33b)를 포함하고, 제2 스위치의 출력이 인접한 제2 스위치의 입력으로 연결되어 서로 직렬 연결될 수 있다.

통합 제어부(40)는 도 4와 같이 4개의 전력 변환기(11, 12, 13, 14)로 구성될 경우, 정상 상태에서 전력 변환기(10)를 하기의 수학식 2와 같이, 서로 90°의 위상차를 가지고 차례로 동작시킬 수 있다.

즉 통합 제어부(40)는 도 5의 (a)와 같이, 4개의 전력 변환기(11, 12, 13, 14)를 서로 90°의 위상차를 가지고 차례로 동작시킬 수 있다.

이때 통합 제어부(40)는 적어도 하나의 전력 변환기에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기를 제외한 나머지 전력 변환기의 위상 지연 값을 제어할 수 있다.

즉 통합 제어부(40)는 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기를 제외한 나머지 전력 변환기의 위상 지연 값을 하기의 수학식 3와 같이 제어할 수 있다.

즉 이상이 발생된 전력 변환기를 제외한 나머지 전력 변환기의 위상 지연 값은 전체 전력 변환기의 개수에서 이상이 발생된 전력 변환기의 개수를 뺀 값을 360°로 나눈 값이 될 수 있다.

예를 들어, 도 5의 (b)와 같이, 4개의 전력 변환기(11, 12, 13, 14) 중 제1 전력 변환기(11)에 이상 발생 시 나머지 3개의 전력 변환기(12, 13, 14)의 위상을 서로 120°의 위상차를 가지고 차례로 동작시킬 수 있다.

또한 통합 제어부(40)는 복수의 배터리(20)의 SOC, SOH, 온도를 포함하는 배터리 정보를 수신하여 모니터링할 수 있다.

또한 통합 제어부(40)는 전력 변환기(10)로부터 고장정보 및 상태정보의 데이터를 수신하고, 제어 신호를 각 전력 변환기(10)로 전송할 수 있다. 여기서 제어 신호는 제어 전압, 제어 전류 및 위상 지연 값을 포함할 수 있다.

이때 통합 제어부(40)는 적어도 하나의 전력 변환기(10)에 이상 발생 시 DC Link 전압 확보를 위해 각 전력 변환기(10)에 지령 전압 값을 전송할 수 있다.

즉 통합 제어부(40)는 정상 상태에서 하기의 수학식 4를 통해 계산된 지령 전압 값을 전력 변환기(10)에 전송할 수 있다.

여기서 통합 제어부(40)는 하기의 수학식 5와 같이, 복수의 전력 변환기(10) 중 적어도 하나에 이상 발생 시, DC Link 전압에서, 전체 전력 변환기의 개수에서 이상이 발생된 전력 변환기의 개수를 뺀 값을 나눈 값으로, 이상이 발생된 전력 변환기를 제외한 나머지 전력 변환기의 지령 전압을 제어할 수 있다.

이때 통합 제어부(40)는 각 전력 변환기 별 지령 전압을 도 3과 같이, ramp rate 제어를 통해 전송하여, 각 전력 변환기 별 필터 캐패시터의 전위차에 의한 돌입 전류를 최소화할 수 있다.

또한 통합 제어부(40)는 바이패스 모듈(30)을 제어하여, 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시킬 수 있다.

즉 통합 제어부(40)는 복수의 전력 변환기(10)가 정상 상태인 경우, 제1 스위치를 on 시키고, 제2 스위치를 off시킬 수 있다.

여기서 통합 제어부(40)는 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기에 연결된 바이패스 모듈의 제1 스위치를 off시키고, 제2 스위치를 on 시켜 해당 전력 변환기를 바이패스 시킬 수 있다.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 전력 변환기(12)에 이상 발생 시 통합 제어부(40)는 제2 전력 변환기의 제1 스위치(32a)를 off시키고, 제2 스위치(32b)를 on시킬 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 활선 상태 교체형 전력 변환 방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 활선 상태 교체형 전력 변환 방법을 나타낸 순서도이다.

도 6을 참조하면, 먼저 S10 단계에서 통합 제어부는 전력 변환기로부터 상태 정보를 수신하여, 전력 변환기의 상태를 확인한다.

다음으로 S20 단계에서 통합 제어부는 적어도 하나의 전력 변환기에 이상 발생 시 S30 단계에서 바이패스 모듈을 제어하여 해당 전력 변환기를 바이패스 시킬 수 있다.

또한 통합 제어부는 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기를 제외한 나머지 전력 변환기의 위상 지연 값을 하기의 수학식 3과 같이 제어할 수 있다.

즉 이상이 발생된 전력 변환기를 제외한 나머지 전력 변환기의 위상 지연 값은 전체 전력 변환기의 개수에서 이상이 발생된 전력 변환기의 개수를 뺀 값을 360°로 나눈 값이 될 수 있다.

또한 통합 제어부는 DC Link 전압 확보를 위해 각 전력 변환기에 지령 전압 값을 전송할 수 있다.

즉 통합 제어부는 하기의 수학식 5와 같이, 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, DC Link 전압에서, 전체 전력 변환기의 개수에서 이상이 발생된 전력 변환기의 개수를 뺀 값을 나눈 값으로, 이상이 발생된 전력 변환기를 제외한 나머지 전력 변환기의 지령 전압을 제어할 수 있다.

이때 통합 제어부는 각 전력 변환기 별 지령 전압을 ramp rate 제어를 통해 전송하여, 각 전력 변환기 별 필터 캐패시터의 전위차에 의한 돌입 전류를 최소화할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 전력 변환 장치는 배터리 또는 전력 변환기의 고장 등에 대한 교체를 전력품질 향상을 위해 활선 상태에서 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 전력 변환 장치는 위상 지연 각 제어를 통해 전류 리플 저감과 수동 소자의 크기 및 용량을 줄일 수 있어 에너지 저장 시스템의 크기와 비용 절감이 가능할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.

10 : 전력 변환기
20 : 배터리
30 : 바이패스 모듈
40 : 통합 제어부
100 : 에너지 저장 시스템

Claims (9)

1. 복수의 배터리와 각각 연결되어, 상기 복수의 배터리의 위상 지연 값을 제어하는 복수의 전력 변환기;
   상기 복수의 전력 변환기를 직렬 연결하며, 상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시키는 바이패스 모듈;
   상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시 위상 지연 값을 제어하기 위한 제어 신호를 상기 복수의 전력 변환기로 전송하고, 위상 지연 값 제어에 따라 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시키도록 상기 바이패스 모듈을 제어하는 통합 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 활선 상태 교체형 전력 변환 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 통합 제어부는,
   상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기를 제외한 나머지 전력 변환기의 위상 지연 값을 제어하는 것을 특징으로 하는 활선 상태 교체형 전력 변환 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 이상이 발생된 전력 변환기를 제외한 나머지 전력 변환기의 위상 지연 값은,
   전체 전력 변환기의 개수에서 이상이 발생된 전력 변환기의 개수를 뺀 값을 360°로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 활선 상태 교체형 전력 변환 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 통합 제어부는,
   상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, DC 링크 전압에서, 전체 전력 변환기의 개수에서 이상이 발생된 전력 변환기의 개수를 뺀 값을 나눈 값으로, 상기 이상이 발생된 전력 변환기를 제외한 나머지 전력 변환기의 지령 전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 활선 상태 교체형 전력 변환 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 통합 제어부는,
   상기 복수의 배터리의 SOC, SOH, 온도를 포함하는 배터리 정보를 수신하여 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 활선 상태 교체형 전력 변환 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 바이패스 모듈 각각은,
   상기 전력 변환기 각각에 연결되며, 상기 전력 변환기의 (+)극과 연결되는 제1 스위치 및 상기 전력 변환기의 (-)극과 연결되는 제2 스위치를 포함하고, 제2 스위치의 출력이 인접한 제2 스위치의 입력으로 연결되어 서로 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 활선 상태 교체형 전력 변환 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 통합 제어부는,
   상기 복수의 전력 변환기가 정상 상태인 경우, 제1 스위치를 on 시키고, 제2 스위치를 off시키며,
   상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기에 연결된 바이패스 모듈의 제1 스위치를 off시키고, 제2 스위치를 on 시켜 해당 전력 변환기를 바이패스 시키는 것을 특징으로 하는 활선 상태 교체형 전력 변환 장치.
8. 통합 제어부가 복수의 배터리와 각각 연결되어, 상기 복수의 배터리의 위상 지연 값을 제어하는 복수의 복수의 전력 변환기의 상태를 확인하는 단계;
   상기 통합 제어부가 상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시 위상 지연 값을 제어하기 위한 제어 신호를 상기 복수의 전력 변환기로 전송하고, 위상 지연 값 제어에 따라 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시키도록 바이패스 모듈을 제어하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치의 제어 방법.
9. 복수의 배터리;
   상기 복수의 배터리와 각각 연결되어, 상기 복수의 배터리의 위상 지연 값을 제어하는 복수의 전력 변환기;
   상기 복수의 전력 변환기를 직렬 연결하며, 상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시, 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시키는 바이패스 모듈;
   상기 복수의 전력 변환기 중 적어도 하나에 이상 발생 시 위상 지연 값을 제어하기 위한 제어 신호를 상기 복수의 전력 변환기로 전송하고, 위상 지연 값 제어에 따라 이상이 발생된 전력 변환기를 바이패스 시키도록 상기 바이패스 모듈을 제어하는 통합 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.

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