KR20220142826A - Household Spare Power Management System Equipped With ESS Using Renewable Energy Or Grid Power As A Power Source - Google Patents

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KR20220142826A
KR20220142826A KR1020210049330A KR20210049330A KR20220142826A KR 20220142826 A KR20220142826 A KR 20220142826A KR 1020210049330 A KR1020210049330 A KR 1020210049330A KR 20210049330 A KR20210049330 A KR 20210049330A KR 20220142826 A KR20220142826 A KR 20220142826A
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Abstract

The present invention relates to a household reserve power transfer management system equipped with an ESS using renewable energy or grid power as a power source. The management system of the present invention comprises: a battery for storing power; a battery management unit for converting AC power supplied from the outside into DC power by an AC-DC converter to store the converted DC power in the battery, converting the DC power stored in the battery into AC power by a DC-AC inverter to supply the converted AC power to a load, and determining the amount of power stored in the battery; an output unit having a plurality of output ports for supplying the AC power to the load; a first switching unit for selectively supplying the external AC power or the converted AC power to the output port; a second switching unit for selectively supplying the external AC power to a first switch or the AC-DC converter; an AC monitoring unit for monitoring whether the external AC power is supplied; and a control unit controlling the first switching unit to supply the external AC power to the output port when it is determined that the AC power is supplied by the AC monitoring unit and controlling the first switching unit to supply the converted AC power to the output port when it is determined that the AC power is not supplied by the AC monitoring unit. In case of a power outage at home, it is possible to efficiently distribute the electrical energy of an energy storage unit to a load by more intuitively and easily reflecting the user's intention.

Description

신재생에너지 또는 계통전력을 전력원으로 하는 ESS가 구비된 가정용 예비전력 절체 관리 시스템{Household Spare Power Management System Equipped With ESS Using Renewable Energy Or Grid Power As A Power Source}Household Spare Power Management System Equipped With ESS Using Renewable Energy Or Grid Power As A Power Source

본 발명은 가정용 예비전력 절체 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신재생에너지 또는 계통전력을 전력원으로 하는 ESS가 구비된 가정용 예비전력 절체 관리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a home reserve power transfer management system, and more particularly, to a home reserve electric power transfer management system equipped with an ESS using renewable energy or grid power as a power source.

현재 우리나라 주거 구조의 다수를 차지하고 있는 아파트에서는 정전시 보안 설비를 포함한 보일러, 전등, 냉장고 등 전자 부하의 사용이 모두 제한된다. 이에 따라 난방 기능, 음식물 저장 및 조리가 불가능해지고, 대부분의 전등 기기도 사용할 수 없는 등 최소한의 생활 유지도 어려워지는 문제가 있다. 또한, 인공호흡기 등을 사용하는 중환자가 있는 경우는 환자가 위급한 상황에 처할 수 있다. 이러한 배경에서 최근 가정용 에너지 저장 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다. In apartments, which currently occupy the majority of residential structures in Korea, the use of electronic loads such as boilers, lights, and refrigerators, including security facilities in the event of a power outage, is restricted. Accordingly, there is a problem in that it is difficult to maintain a minimum life such as heating function, food storage and cooking become impossible, and most electric lighting devices cannot be used. In addition, if there is a critically ill patient using a ventilator, the patient may be in an emergency situation. Against this background, interest in home energy storage systems is increasing recently.

한국특허출원 제2017-0122442호는 가정용 에너지 저장 시스템에 관한 것으로서, 에너지 저장부를 구비하고, 정전 또는 전력 계통에 이상이 있는 경우 스마트 배전부의 제어를 통해 에너지 저장부로부터 생활 필수 부하로 전기 에너지를 공급하는 기술을 개시하고 있다. 한국특허출원 제2017-0122442호는 에너지 저장부로부터 우선적으로 전기 에너지를 공급하기 위한 생활 필수 부하를 추출하기 위하여 전력 이용 패턴을 분석한다. 하지만 전력 이용 패턴을 분석해 생활 필수 부하를 추출하는 것은 사용자 의도를 적절하게 반영하기 어려운 문제가 있다. Korea Patent Application No. 2017-0122442 relates to a home energy storage system, which has an energy storage unit, and when there is a power outage or an abnormality in the power system, electric energy is transferred from the energy storage unit to an essential load for life through the control of the smart distribution unit. The technology to supply is disclosed. Korean Patent Application No. 2017-0122442 analyzes a power usage pattern in order to extract a life essential load for preferentially supplying electrical energy from an energy storage unit. However, there is a problem in that it is difficult to properly reflect the intention of the user to extract the life essential load by analyzing the power usage pattern.

한국특허출원 제2017-0122442호Korean Patent Application No. 2017-0122442 한국특허출원 제2017-0122442호Korean Patent Application No. 2017-0122442

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 가정에서 정전시에 보다 직관적이고 용이하게 사용자 의도를 반영하여 에너지 저장부의 전기 에너지를 부하로 효율적으로 배분하는 가정용 예비전력 절체 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the above-mentioned problem, and it is an object of the present invention to provide a home reserve power transfer management system that more intuitively and easily reflects the user's intention during a power outage at home and efficiently distributes the electrical energy of the energy storage unit to the load. do it with

본 발명의 일 측면에 따른 신재생에너지 또는 계통전력을 전력원으로 하는 ESS가 구비된 가정용 예비전력 절체 관리 시스템은, 전력을 저장하는 배터리와, 외부로부터 공급되는 AC 전원이 AC-DC 컨버터에 의해 DC 전원으로 변환되어 상기 배터리에 저장되도록 하고, 상기 배터리에 저장된 DC 전원이 DC-AC 인버터에 의해 AC 전원으로 변환되어 부하에 공급되도록 하며, 상기 배터리에 저장된 전력량을 판정하는 배터리 관리부와, 부하로 AC 전원을 공급하는 복수의 출력포트를 구비하는 출력부와, 상기 외부의 AC 전원 또는 상기 변환된 AC 전원이 선택적으로 상기 출력포트에 공급되도록 하는 제1 스위칭부와, 상기 외부의 AC 전원이 상기 제1 스위치 또는 상기 AC-DC 컨버터에 선택적으로 공급되도록 하는 제2 스위칭부와, 상기 외부의 AC 전원이 공급되는지를 모니터링하는 AC 모니터링부와, 상기 AC 모니터링부에 의해 상기 AC 전원이 공급되는 것으로 판단되면 상기 외부의 AC 전원이 상기 출력포트에 공급되도록 상기 제1 스위칭부를 제어하고, 상기 AC 모니터링부에 의해 상기 AC 전원이 공급되지 않는 것으로 판단되면 상기 변환된 AC 전원이 상기 출력포트에 공급되도록 상기 제1 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함한다.A home standby power transfer management system equipped with an ESS using renewable energy or grid power as a power source according to an aspect of the present invention includes a battery for storing power and AC power supplied from the outside by an AC-DC converter a battery management unit that is converted into DC power and stored in the battery, the DC power stored in the battery is converted into AC power by a DC-AC inverter to be supplied to the load, and a battery management unit that determines the amount of power stored in the battery; an output unit having a plurality of output ports for supplying AC power; a first switching unit configured to selectively supply the external AC power or the converted AC power to the output port; A second switching unit for selectively supplying the first switch or the AC-DC converter, an AC monitoring unit monitoring whether the external AC power is supplied, and the AC power being supplied by the AC monitoring unit When it is determined, the first switching unit is controlled so that the external AC power is supplied to the output port, and when it is determined that the AC power is not supplied by the AC monitoring unit, the converted AC power is supplied to the output port. and a control unit for controlling the first switching unit.

바람직하게 상기 출력부는 상기 출력포트마다 우선순위를 지정하는 부하 판정 스위치와, 상기 출력포트에 전력 공급 여부를 결정하는 제3 스위치를 더 구비한다. 또한, 상기 제어부는 상기 부하 판정 스위치에 의해 결정된 출력포트의 우선순위에 따라 해당 출력포트로 상기 변환된 AC 전원이 공급되도록 상기 제3 스위치를 제어한다.Preferably, the output unit further includes a load determination switch for designating a priority for each output port, and a third switch for determining whether to supply power to the output port. In addition, the control unit controls the third switch to supply the converted AC power to the corresponding output port according to the priority of the output port determined by the load determination switch.

바람직하게 상기 출력부는 상기 출력포트마다 소비전력을 측정하는 전력 측정부를 더 구비한다. 또한, 상기 제어부는 예상 정전시간을 입력 받고, 상기 제어부는 상기 배터리 관리부로부터 판정된 배터리 전력량과, 상기 출력포트의 우선순위 및 소비전력과, 상기 예상 정전시간에 따라 상기 변환된 AC 전원이 상기 출력포트로 공급되는 시간을 결정한다.Preferably, the output unit further includes a power measuring unit for measuring power consumption for each of the output ports. In addition, the control unit receives the expected power outage time, and the control unit outputs the converted AC power according to the battery power amount determined from the battery management unit, the priority and power consumption of the output port, and the expected power outage time. Determines the time of supply to the port.

바람직하게 상기 부하 판정 스위치는 제1 및 제2 순위를 지정할 수 있고, 상기 제어부는 상기 제1 순위의 출력포트에 대해 상기 예상 정전시간보다 소정 시간 추가로 상기 변환된 AC 전원이 공급되도록 상기 제3 스위치를 제어한다.Preferably, the load determination switch may designate a first and a second priority, and the control unit may supply the converted AC power to the output port of the first priority for a predetermined time additionally than the expected blackout time. control the switch.

본 발명의 가정용 예비전력 절체 관리 시스템에 따르면, 가정에서 정전시에 보다 직관적이고 용이하게 사용자 의도를 반영하여 에너지 저장부의 전기 에너지를 부하로 효율적으로 배분할 수 있다. According to the home standby power transfer management system of the present invention, it is possible to more intuitively and easily reflect the user's intention in the event of a power outage at home to efficiently distribute the electrical energy of the energy storage unit to the load.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가정용 예비전력 절체 관리 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 출력부를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 출력부에서 출력포트의 세부 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 제어부의 입출력 신호를 설명하는 도면이다.
1 is a diagram showing the configuration of a home standby power transfer management system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining the output unit shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a view for explaining a detailed configuration of an output port in the output unit shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a view for explaining an input/output signal of the control unit shown in FIG. 1 .

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가정용 예비전력 절체 관리 시스템(100)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 가정용 예비전력 절체 관리 시스템(100)은 배터리(110), 배터리 관리부(120), 출력부(130), 제1 스위칭부(140), 제2 스위칭부(150), AC모니터링부(160), 제어부(170) 등을 포함한다.1 is a diagram showing the configuration of a home standby power transfer management system 100 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1 , the home standby power transfer management system 100 includes a battery 110 , a battery management unit 120 , an output unit 130 , a first switching unit 140 , and a second switching unit 150 . , an AC monitoring unit 160 , a control unit 170 , and the like.

배터리(110)는 전원의 저장을 위하여 다수로 이루어지고, 이를 위해 축전용 셀이 적층 또는 수평 배열 등의 방식에 의해 케이싱 내에 설치될 수 있다.The battery 110 is made in plurality to store power, and for this purpose, cells for storage may be installed in the casing by stacking or horizontal arrangement.

배터리 관리부(120)는 AC 전원 공급부(1)로 공급되는 외부의 AC 전원을 AC-DC 컨버터(2)에 의해 DC 전원으로 변환하여 배터리(110)에 저장되도록 하고, 배터리(110)에 저장된 DC 전원을 DC-AC 인버터(3)에 의하여 AC 전원으로 변환하여 공급되도록 한다. 배터리 관리부(120)는 배터리(110)의 과충전, 과방전, 과전류, 과열 등을 방지하기 위한 소자나 회로를 구비할 수 있고, 배터리(110)의 용량을 관리하는 기능을 수행한다. 또한, 배터리 관리부(120)는 BMS 통신부(5)에 의해서 케이블을 통한 유선통신이나 블루투스, 지그비, RF 등을 이용한 무선통신에 의해 외부 장치와 제어신호 및 데이터를 주고 받도록 할 수 있다.The battery management unit 120 converts external AC power supplied to the AC power supply unit 1 into DC power by the AC-DC converter 2 to be stored in the battery 110 , and the DC stored in the battery 110 . The power is converted into AC power by the DC-AC inverter (3) and supplied. The battery manager 120 may include devices or circuits for preventing overcharging, overdischarging, overcurrent, overheating, etc. of the battery 110 , and performing a function of managing the capacity of the battery 110 . In addition, the battery management unit 120 may transmit and receive control signals and data to and from an external device by the BMS communication unit 5 through wired communication through a cable or wireless communication using Bluetooth, Zigbee, RF, or the like.

제1 스위칭부(140)는 AC 전원과 DC-AC 인버터(3)에 의해 변환된 AC 전원을 전원사용처, 예컨대 전원을 필요로 하는 장치나 장비 등으로 스위칭에 의해 선택적으로 공급되도록 한다. 제2 스위칭부(150)는 외부의 AC 전원이 제1 스위치(140) 또는 AC-DC 컨버터(3)에 선택적으로 공급되도록 한다. 제1 및 제2 스위칭부(140, 150)는 릴레이(relay), 트라이액(triac) 등의 스위칭 소자로 이루어질 수 있다.The first switching unit 140 selectively supplies AC power and AC power converted by the DC-AC inverter 3 to a power source, for example, a device or equipment requiring power by switching. The second switching unit 150 allows external AC power to be selectively supplied to the first switch 140 or the AC-DC converter 3 . The first and second switching units 140 and 150 may be formed of switching elements such as relays and triacs.

AC 모니터링부(160)는 외부의 AC 전원이 공급되는지를 모니터링하는 구성이다. 이러한 AC 모니터링부(160)는 AC 전원공급부(1)로부터 AC 전원공급라인을 통해 AC 전원이 공급되는지를 모니터링하기 위해 설치되고, AC 전원의 통전 여부를 확인하도록 회로나 센싱수단으로 이루어질 수 있다.The AC monitoring unit 160 is configured to monitor whether external AC power is supplied. The AC monitoring unit 160 is installed to monitor whether AC power is supplied from the AC power supply unit 1 through the AC power supply line, and may be formed of a circuit or sensing means to check whether the AC power is energized.

제어부(170)는 AC 모니터링부(160)에 의해 AC 전원이 공급되는 것으로 판단되면 외부의 AC 전원이 출력포트에 공급되도록 제1 스위칭부(140)를 제어하고, AC 모니터링부(160)에 의해 AC 전원이 공급되지 않는 것으로 판단되면 변환된 AC 전원이 출력포트에 공급되도록 제1 스위칭부(140)를 제어한다. 제어부(170)는 배터리 관리부(120)와 일체를 이루도록 칩이나 회로 등으로 배터리 관리부(120)에 부가되도록 구성될 수 있으며, 배터리 관리부(170)와는 별개로 이루어져서 BMS 통신부(5)에 의해서 케이블을 통한 유선통신이나 블루투스, 지그비, RF 등을 이용한 무선통신에 의해 배터리 관리부(170)와 제어신호 및 데이터를 주고 받도록 할 수 있다. 제어부(170)는 제2 스위칭부(150)에 의해 전력 상황이 좋은 심야에 배터리가 충전되도록 할 수 있다. When it is determined that AC power is supplied by the AC monitoring unit 160 , the control unit 170 controls the first switching unit 140 so that external AC power is supplied to the output port, and by the AC monitoring unit 160 , When it is determined that AC power is not supplied, the first switching unit 140 is controlled so that the converted AC power is supplied to the output port. The control unit 170 may be configured to be added to the battery management unit 120 with a chip or circuit such as to form an integral with the battery management unit 120, and is made separately from the battery management unit 170 and connects the cable by the BMS communication unit 5. Control signals and data may be exchanged with the battery management unit 170 by wired communication through wired communication or wireless communication using Bluetooth, Zigbee, RF, or the like. The control unit 170 may allow the battery to be charged by the second switching unit 150 at night when the power condition is good.

제어부(170)은 전기요금이 저렴한 심야 시간에 배터리(110)를 완충하고, 완충된 배터리 전력량의 예를 들어, 70%는 일반 시간에 계통보다 우선 사용하여 전기요금을 줄이고, 나머지 30%는 정전을 대비한 비상전원으로 유지하도록 할 수 있다. The control unit 170 fully charges the battery 110 in the late night time when the electricity rate is low, and for example, 70% of the charged battery power is used prior to the system during normal hours to reduce the electricity rate, and the remaining 30% is blackout. It can be maintained as an emergency power supply in case of

가정용 예비전력 절체 관리 시스템(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자 인터페이스(6)를 포함한다. 사용자 인터페이스(6)에 출력 단자를 표시하여 우선순위를 선택할 수 있도록 하고, 예상 정전시간에 따른 출력포트의 온/오프를 출력하도록 할 수 있다. 또한 사용자 인터페이스(6)는 경과 시간에 따라 선택적으로 출력 단자를 온/오프시킨 결과를 출력한다. As shown in FIG. 1 , the home standby power transfer management system 100 includes a user interface 6 . It is possible to display the output terminal on the user interface 6 to select the priority, and to output the on/off of the output port according to the expected power outage time. In addition, the user interface 6 outputs the result of selectively turning on/off the output terminal according to the elapsed time.

가정용 예비전력 절체 관리 시스템(100)은 큐브 형태로 구성되고, 무드등을 구비하여 감성 조명으로 사용될 수 있다. 또한, 우퍼용 블루투스 스피커를 구비하여 각종 알람을 제공할 수있다. 제어부(170)는 배터리(110)의 충전이 완료되었을 때 BMS 통신부(5)를 통해 사용자의 스마트폰에 메시지를 보낼 수 있다. 예상 정전시간은 BMS 통신부(5)를 통해 사용자 스마트폰으로부터 입력 받을 수 있다. The home power reserve management system 100 is configured in a cube shape, and has a mood light and can be used as emotional lighting. In addition, it is possible to provide various alarms by providing a Bluetooth speaker for the woofer. The control unit 170 may send a message to the user's smartphone through the BMS communication unit 5 when the charging of the battery 110 is completed. The expected power outage time may be input from the user's smartphone through the BMS communication unit 5 .

도 2는 도 1에 도시된 출력부(130)를 설명하고, 도 3은 도 2에 도시된 출력부에서 출력포트의 세부 구성을 설명한다. FIG. 2 describes the output unit 130 illustrated in FIG. 1 , and FIG. 3 illustrates a detailed configuration of an output port in the output unit illustrated in FIG. 2 .

도 2에 도시된 바와 같이, 출력부(130)는 부하로 AC 전원을 공급하는 복수의 출력포트(131)를 구비한다. 출력부(130)는 출력포트(131)마다 우선순위를 지정하는 부하 판정 스위치(132)와, 출력포트에 전력 공급 여부를 결정하는 스위치(134)와, 출력포트에 연결된 부하의 소비전력을 측정하는 전력 측정부(133)를 포함한다. As shown in FIG. 2 , the output unit 130 includes a plurality of output ports 131 for supplying AC power to a load. The output unit 130 measures the load determination switch 132 for designating a priority for each output port 131, a switch 134 for determining whether to supply power to the output port, and the power consumption of the load connected to the output port. and a power measuring unit 133 that

제어부(170)는 부하 판정 스위치(132)에 의해 결정된 출력포트의 우선순위에 따라 해당 출력포트로 변환된 AC 전원이 공급되도록 스위치(134)를 제어한다. 스위치(134)는 제어부(170)로부터 SW 제어신호를 인가받아 연결된 AC 전원을 공급 또는 차단한다. The control unit 170 controls the switch 134 so that AC power converted to the corresponding output port is supplied according to the priority of the output port determined by the load determination switch 132 . The switch 134 receives the SW control signal from the control unit 170 to supply or cut off the connected AC power.

전력 측정부(133)는 각 출력포트로 연결된 부하의 소비전력을 측정한다. 사용자는 부하 판정 스위치(132)를 선택하여 해당 출력포트의 우선순위를 용이하고 직관적으로 지정한다. 제어부(170)는 부하 판정 스위치(132)에 의해 결정된 출력포트(131)의 우선순위에 따라 해당 출력포트로 변환된 AC 전원이 공급되도록 스위치(134)를 제어한다.The power measuring unit 133 measures power consumption of a load connected to each output port. The user selects the load determination switch 132 to easily and intuitively designate the priority of the corresponding output port. The control unit 170 controls the switch 134 to supply AC power converted to the corresponding output port according to the priority of the output port 131 determined by the load determination switch 132 .

본 실시예에 따른 부하 판정 스위치(132)는 3개 레벨의 우선순위를 지정할 수 있다. 제어부(170)는 제1 순위의 출력포트에 대해 예상 정전시간보다 긴 시간 동안, 예를 들어 정전시간의 2배의 시간 동안 AC 전원이 공급되도록 스위치(134)를 제어할 수 있다. 중환자의 인공호흡기와 같이 정전시에 치명적인 부하가 연결된 출력포트에 대해 제1 순위가 선택될 수 있다.The load determination switch 132 according to the present embodiment may designate three levels of priorities. The control unit 170 may control the switch 134 so that AC power is supplied to the output port of the first priority for a time longer than the expected power outage time, for example, for twice the power outage time. A first priority may be selected for an output port to which a critical load is connected in the event of a power failure, such as a ventilator for critically ill patients.

도 4는 도 1에 도시된 제어부(170)의 입출력 신호를 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 제어부(170)는 입력부(4)를 통해 예상 정전시간을 입력 받고, 배터리 관리부(120)로부터 배터리(110)에 저장된 배터리 전력량을 입력받는다. 또한, 제어부(170)는 출력포트의 우선순위 및 소비전력를 입력받고, 제어신호(SW_1, SW_2, ... SW_n)를 출력하여 변환된 AC 전원이 출력포트로 공급되는 시간을 결정한다. FIG. 4 is a view for explaining an input/output signal of the controller 170 shown in FIG. 1 . As shown, the control unit 170 receives an expected power outage time through the input unit 4 , and receives an amount of battery power stored in the battery 110 from the battery management unit 120 . In addition, the control unit 170 receives the priority and power consumption of the output port, outputs the control signals (SW_1, SW_2, ... SW_n) to determine the time at which the converted AC power is supplied to the output port.

예를 들어, 배터리의 전력량이 20kWh이고, 입력부(4)를 통해 입력된 예상 정전시간이 3시간이라 가정하고 제어부(170)의 제어동작을 설명하면 다음과 같다.For example, assuming that the amount of power of the battery is 20 kWh and the expected blackout time input through the input unit 4 is 3 hours, the control operation of the controller 170 will be described as follows.

제어부(170)는 부하 판정 스위치(132)와 전력 측정부(133)로부터 출력포트별로 우선순위와 소비전력을 입력 받는다. 예를 들어, 제1 순위로 지정된 부하의 소비전력이 1kW이고, 제2 순위로 지정된 부하의 소비전력이 4kW이며, 제3 순위로 지정된 부하의 소비전력이 2kW인 것으로 가정한다.The control unit 170 receives priority and power consumption for each output port from the load determination switch 132 and the power measurement unit 133 . For example, it is assumed that the power consumption of the load designated with the first priority is 1 kW, the power consumption of the load designated with the second priority is 4 kW, and the power consumption of the load designated with the third priority is 2 kW.

제1 순위로 지정된 출력포트에 연결된 부하는 전력 공급이 중단되어서는 안되므로, 이를 위해 예상 정전시간보다 긴 시간, 예를 들어 예상 정전시간의 2배의 시간 동안 다른 순위의 출력포트에 비해 우선적으로 전력 공급이 이루어지도록 한다. 예상 정전시간이 3시간이므로 6시간 동안 제1 순위의 부하로 공급될 전력량을 확보하면 6kWh이다. 20kWh의 배터리 전력량에서 6kWh의 전력량을 제1 순위의 부하에 할당하고 남은 14kWh의 전력량을 나머지 부하에 할당한다. The load connected to the output port designated with the first priority must not be interrupted in power supply, so for this purpose, the power is preferentially supplied over the output port of the other priority for a time longer than the expected power outage time, for example, twice the expected power outage time. make the supply happen. Since the expected power outage time is 3 hours, if the amount of electricity to be supplied to the first-priority load is secured for 6 hours, it is 6kWh. From the battery power of 20 kWh, 6 kWh of power is allocated to the first-priority load, and the remaining 14 kWh of power is allocated to the remaining loads.

제2 순위 부하의 소비전력은 4kW이므로 3시간의 예상 정전시간 동안 전력을 공급하기 위해 제어부(170)는 12kWh의 전력량을 제2 순위에 할당하고, 남은 2kWh의 전력량을 제3 순위의 부하에 할당한다. Since the power consumption of the second priority load is 4 kW, in order to supply power during the expected blackout time of 3 hours, the control unit 170 allocates 12 kWh of power to the second priority, and allocates the remaining 2 kWh of power to the third priority load. do.

제3 순위 부하의 소비전력이 2kW이므로 1시간 동안만 전력이 공급되도록 제어부(170)는 해당 출력포트의 스위치를 제어한다. Since the power consumption of the third priority load is 2 kW, the control unit 170 controls the switch of the corresponding output port so that power is supplied only for one hour.

결국, 제어부(170)는 정전 시간부터 1시간 동안은 모든 부하에 전력이 공급되도록 하고, 정전 시간부터 1시간이 경과하면 제3 순위 부하로의 전력 공급이 차단되도록 한다. 정전 시간부터 3시간이 경과하면 제2 순위 부하로의 전력 공급도 추가로 차단되도록 하며, 제1 순위 부하로는 6시간 동안 전력이 공급되도록 제어부(170)은 스위치 제어신호(SW_1, SW_2, ... SW_n)를 생성한다. As a result, the control unit 170 causes power to be supplied to all loads for one hour from the blackout time, and blocks the power supply to the third priority load when one hour has elapsed from the blackout time. When 3 hours have elapsed from the blackout time, the power supply to the second priority load is also further cut off, and the control unit 170 controls the switch control signals SW_1, SW_2, . .. SW_n) is created.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The specific structural or functional descriptions presented in the embodiments of the present invention are merely exemplified for the purpose of describing the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms. In addition, it should not be construed as being limited to the embodiments described herein, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

110 : 배터리
120 : 배터리 관리부
130 : 출력부
140 : 제1 스위칭부
150 : 제2 스위칭부
160 : AC 모니터링부
170 : 제어부
110: battery
120: battery management unit
130: output unit
140: first switching unit
150: second switching unit
160: AC monitoring unit
170: control unit

Claims (5)

신재생에너지 또는 계통전력을 전력원으로 하는 ESS가 구비된 가정용 예비전력 절체 관리 시스템에 있어서,
전력을 저장하는 배터리와,
외부로부터 공급되는 AC 전원이 AC-DC 컨버터에 의해 DC 전원으로 변환되어 상기 배터리에 저장되도록 하고, 상기 배터리에 저장된 DC 전원이 DC-AC 인버터에 의해 AC 전원으로 변환되어 부하에 공급되도록 하며, 상기 배터리에 저장된 전력량을 판정하는 배터리 관리부와,
부하로 AC 전원을 공급하는 복수의 출력포트를 구비하는 출력부와,
상기 외부의 AC 전원 또는 상기 변환된 AC 전원이 선택적으로 상기 출력포트에 공급되도록 하는 제1 스위칭부와,
상기 외부의 AC 전원이 상기 제1 스위치 또는 상기 AC-DC 컨버터에 선택적으로 공급되도록 하는 제2 스위칭부와,
상기 외부의 AC 전원이 공급되는지를 모니터링하는 AC 모니터링부와,
상기 AC 모니터링부에 의해 상기 AC 전원이 공급되는 것으로 판단되면 상기 외부의 AC 전원이 상기 출력포트에 공급되도록 상기 제1 스위칭부를 제어하고, 상기 AC 모니터링부에 의해 상기 AC 전원이 공급되지 않는 것으로 판단되면 상기 변환된 AC 전원이 상기 출력포트에 공급되도록 상기 제1 스위칭부를 제어하는 제어부를
포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 예비전력 절체 관리 시스템.
In the household reserve power transfer management system equipped with an ESS using renewable energy or grid power as a power source,
a battery that stores power,
AC power supplied from the outside is converted into DC power by an AC-DC converter and stored in the battery, and DC power stored in the battery is converted into AC power by a DC-AC inverter and supplied to the load, A battery management unit for determining the amount of power stored in the battery;
an output unit having a plurality of output ports for supplying AC power to a load;
a first switching unit for selectively supplying the external AC power or the converted AC power to the output port;
a second switching unit for selectively supplying the external AC power to the first switch or the AC-DC converter;
an AC monitoring unit for monitoring whether the external AC power is supplied;
When it is determined that the AC power is supplied by the AC monitoring unit, the first switching unit is controlled so that the external AC power is supplied to the output port, and it is determined that the AC power is not supplied by the AC monitoring unit a control unit for controlling the first switching unit so that the converted AC power is supplied to the output port when
Home reserve power transfer management system, characterized in that it comprises.
제1항에 있어서,
상기 출력부는 상기 출력포트마다 우선순위를 지정하는 부하 판정 스위치와, 상기 출력포트에 전력 공급 여부를 결정하는 제3 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 가정용 예비전력 절체 관리 시스템.
According to claim 1,
The output unit, the standby power transfer management system for home, characterized in that it further comprises a load determination switch for designating a priority for each output port, and a third switch for determining whether to supply power to the output port.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 부하 판정 스위치에 의해 결정된 출력포트의 우선순위에 따라 해당 출력포트로 상기 변환된 AC 전원이 공급되도록 상기 제3 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 가정용 예비전력 절체 관리 시스템.
3. The method of claim 2,
The control unit is a home reserve power transfer management system, characterized in that for controlling the third switch so that the converted AC power is supplied to the corresponding output port according to the priority of the output port determined by the load determination switch.
제1항에 있어서,
상기 출력부는 상기 출력포트마다 소비전력을 측정하는 전력 측정부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 가정용 예비전력 절체 관리 시스템.
According to claim 1,
The output unit is a home reserve power transfer management system, characterized in that it further comprises a power measuring unit for measuring the power consumption for each output port.
제2항에 있어서,
상기 부하 판정 스위치는 제1 및 제2 순위를 지정할 수 있고,
상기 제어부는 상기 제1 순위의 출력포트에 대해 상기 예상 정전시간보다 소정 시간 추가로 상기 변환된 AC 전원이 공급되도록 상기 제3 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 가정용 예비전력 절체 관리 시스템.
3. The method of claim 2,
The load determination switch may designate a first and a second priority,
The control unit is a home reserve power transfer management system, characterized in that for controlling the third switch so that the converted AC power is supplied to the output port of the first priority for a predetermined time additionally than the expected power outage time.
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