KR20230056417A - 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR20230056417A
KR20230056417A KR1020210140419A KR20210140419A KR20230056417A KR 20230056417 A KR20230056417 A KR 20230056417A KR 1020210140419 A KR1020210140419 A KR 1020210140419A KR 20210140419 A KR20210140419 A KR 20210140419A KR 20230056417 A KR20230056417 A KR 20230056417A
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안세원
이우길
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

에너지 저장 시스템의 배터리 관리 시스템은 유지 보수 모드의 설정에 응답하여 상기 배터리의 SOC가 목표 SOC를 추종하도록 상기 목표 SOC에 기초해서 상기 인버터의 충전 파워 리미트 또는 방전 파워 리미트를 제한할 수 있다.

Description

에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법{ENERGY STORAGE SYSTEM AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
전력을 저장하여 두고 저장한 전력을 제공하는 에너지 저장 시스템(energy storage system, ESS)이 다양한 분야에서 사용되고 있다. 예를 들면, 에너지 저장 시스템은 발전소에서 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 전력을 제공하는데 사용될 수 있다. 또한, 에너지 저장 시스템을 소형으로 형성하여 빌딩, 공장, 가정 등에서 정전 대비용 또는 피크 전력 감축용으로 사용할 수도 있다. 또한, 에너지 저장 시스템은 신재생 에너지를 활용해 생산된 전력을 저장하고 필요한 시간대에 저장한 전력을 활용하는데도 사용될 수 있다.
에너지 저장 시스템에는 복수의 배터리가 설치된다. 에너지 저장 시스템에서 배터리 교체 또는 배터리 확장을 위해서 기존의 배터리의 전압을 새로 설치될 배터리의 전압과 동일하게 해야 하는 제약 사항이 있다. 이를 위해, 배터리를 설치하는 사람이 직접 에너지 저장 시스템이 설치된 장소에 방문해서 배터리 전압을 확인하고, 충방전기를 통해 기존 배터리와 새 배터리의 전압을 일치시키는 작업을 수행하고 있다.
본 발명의 어떤 실시예는 원격으로 기존 배터리의 전압과 새로운 배터리의 전압을 일치시킬 수 있는 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 배터리를 포함하는 에너지 저장 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다. 상기 제어 방법은 유지 보수 모드의 설정을 수신하는 단계, 목표 충전 상태(state of charge, SOC)에 기초해서 제1 임계 SOC와 상기 제1 임계 SOC보다 낮은 제2 임계 SOC를 설정하는 단계, 상기 배터리의 SOC가 상기 제1 임계 SOC보다 높은 경우에, 상기 배터리의 충전 파워 리미트를 소정값으로 제한하는 단계, 그리고 상기 배터리의 충전 파워 리미트를 상기 소정값으로 제한한 후에, 상기 배터리의 SOC가 상기 제2 임계 SOC에 도달하는 경우에, 상기 충전 파워 리미트의 상기 소정값의 제한을 해제하는 단계를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 소정값은 0W일 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 제1 임계 SOC는 상기 목표 SOC와 동일할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 제어 방법은 상기 유지 보수 모드의 설정에 응답하여 상기 목표 SOC를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배터리를 포함하는 에너지 저장 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다. 상기 제어 방법은 유지 보수 모드의 설정을 수신하는 단계, 목표 SOC에 기초해서 제1 임계 SOC와 상기 제1 임계 SOC보다 높은 제2 임계 SOC를 설정하는 단계, 상기 배터리의 SOC가 상기 제1 임계 SOC보다 낮은 경우에, 상기 배터리의 방전 파워 리미트를 소정값으로 제한하는 단계, 그리고 상기 배터리의 방전 파워 리미트를 상기 소정값으로 제한한 후에, 상기 배터리의 SOC가 상기 제2 임계 SOC에 도달하는 경우에, 상기 방전 파워 리미트의 상기 소정값의 제한을 해제하는 단계를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 소정값은 0W일 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 제1 임계 SOC는 상기 목표 SOC에서 소정 SOC를 뺀 SOC와 동일할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 제어 방법은 상기 유지 보수 모드의 설정에 응답하여 상기 목표 SOC를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 배터리, 상기 배터리의 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터, 그리고 배터리 관리 시스템을 포함하는 에너지 저장 시스템이 제공될 수 있다. 상기 에너지 저장 시스템은 유지 보수 모드의 설정에 응답하여 상기 배터리의 SOC가 목표 SOC를 추종하도록 상기 목표 SOC에 기초해서 상기 인버터의 충전 파워 리미트 또는 방전 파워 리미트를 제한할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 에너지 저장 시스템은, 상기 배터리 관리 시스템과 통신하며 사용자로부터 상기 유지 보수 모드의 설정을 수신하는 원격 모니터링 장치를 더 포함할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 목표 SOC는 상기 에너지 저장 시스템에 새로 설치될 배터리의 전압에 기초해서 설정될 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 배터리 관리 시스템은 상기 목표 SOC에 기초해서 제1 임계 SOC를 설정하고, 상기 배터리의 SOC가 상기 제1 임계 SOC보다 높은 경우에 상기 충전 파워 리미트를 소정값으로 제한할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 소정값은 0W일 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 배터리 관리 시스템은 상기 충전 파워 리미트를 상기 소정값으로 설정한 후에, 상기 배터리의 SOC가 상기 제1 임계 SOC보다 낮은 제2 임계 SOC에 도달하는 경우에, 상기 충전 파워 리미트의 상기 소정값의 제한을 해제할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 제1 임계 SOC는 상기 목표 SOC와 동일할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 배터리 관리 시스템은 상기 목표 SOC에 기초해서 제1 임계 SOC를 설정하고, 상기 배터리의 SOC가 상기 제1 임계 SOC보다 낮은 경우에 방전 파워 리미트를 소정값으로 설정할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 소정값은 0W일 수 있다.
상기 배터리 관리 시스템은 상기 방전 파워 리미트를 상기 소정값으로 설정한 후에, 상기 배터리의 SOC가 상기 제1 임계 SOC보다 높은 제2 임계 SOC에 도달하는 경우에, 상기 방전 파워 리미트의 상기 소정값의 제한을 해제할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 제1 임계 SOC는 상기 목표 SOC에서 소정 SOC를 뺀 SOC와 동일할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 에너지 저장 시스템의 기존 배터리의 전압을 새로운 배터리의 전압에 근사해지도록 설정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 제어 방법의 한 예를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 제어 방법에 따른 SOC 천이의 한 예를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 충전 제어 방법의 한 예를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 방전 제어 방법의 한 예를 설명하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
아래 설명에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다.
도면을 참고하여 설명한 흐름도에서, 동작 순서는 변경될 수 있고, 여러 동작들이 병합되거나, 어느 동작이 분할될 수 있고, 특정 동작은 수행되지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 1을 참고하면, 에너지 저장 시스템(또는 "에너지 저장 장치")(100)은 배터리(110), 배터리 관리 시스템(battery management system, BMS)(또는 "배터리 관리 장치")(120), 인버터(130) 및 원격 모니터링 장치(remote monitoring device, RMD)(140)를 포함한다.
배터리(110)는 충전 가능한 2차 전지이다. 배터리(110)는 예를 들면 리튬 이온 전지 또는 리튬 이온 폴리머 전지와 같은 리튬 전지 또는 니켈-카드뮴(NiCd) 전지 또는 니켈 수소(NiMH) 전지와 같은 니켈 전지일 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리(110)는 단일 배터리 셀, 복수의 배터리 셀의 어셈블리 또는 복수의 어셈블리가 직렬 또는 병렬로 연결된 배터리 모듈, 복수의 배터리 모듈이 직렬 또는 병렬로 연결된 배터리 팩(또는 배터리 랙), 또는 복수의 배터리 팩(또는 배터리 랙)이 직렬 또는 병렬로 연결된 장치일 수 있다.
배터리 관리 시스템(120)은 배터리(110)를 모니터링하여 배터리(110)의 정보를 측정하고, 배터리(110)의 동작을 관리한다. 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(120)은 배터리(110)의 전압, 배터리(110)의 전류 또는 배터리(110)의 온도를 측정할 수 있다. 배터리 관리 시스템(120)은 배터리(110)의 측정 정보에 기초해서 배터리(110)의 상태를 추정할 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(120)은 배터리(110)의 측정 정보에 기초해서 배터리(110)의 충전 상태(state of charge, SOC)를 추정(계산)할 수 있다.
인버터(130)는 배터리(110)의 직류 전압을 교류 전압으로 변환한다.
원격 모니터링 장치(140)는 배터리 관리 시스템(120)과 통신 가능하도록 연결되며, 배터리 관리 시스템(120)과 정보를 주고받는다. 원격 모니터링 장치(140)는 사용자의 단말과 네트워크를 통해 연결되며, 단말로부터 유지 보수 모드의 설정을 입력 받을 수 있다. 즉, 원격 모니터링 장치(140)는 사용자의 조작에 응답하여 유지 보수 모드를 설정할 수 있다. 어떤 실시예에서, 사용자는 배터리를 설치하는 작업자 또는 에너지 저장 시스템을 사용하는 사용자일 수 있다. 원격 모니터링 장치(140)는 유지 보수 모드가 설정되는 경우, 배터리 관리 시스템(120)으로 유지 보수 모드의 설정 상태 및 목표 SOC를 전달할 수 있다. 어떤 실시예에서, 목표 SOC는 에너지 저장 시스템(100)에서의 배터리 교체 또는 배터리 확장을 위해 새로 설치될 배터리의 전압(목표 전압)에 기초해서 설정될 수 있다. 어떤 실시예에서, 원격 모니터링 장치(140)는 사용자로부터 목표 SOC를 수신할 수 있다. 어떤 실시예에서, 원격 모니터링 장치(140)는 배터리의 목표 전압을 수신하고, 목표 전압에 기초해서 목표 SOC를 계산할 수 있다. 어떤 실시예에서, 원격 모니터링 장치(140)는 배터리 목표 전압을 수신하고, 배터리 관리 시스템(120)이 목표 전압에 기초해서 목표 SOC를 계산할 수 있다.
배터리 관리 시스템(120)은 원격 모니터링 장치(140)로부터 유지 보수 모드의 설정 상태를 수신함으로써 유지 보수 모드의 설정을 식별할 수 있다. 또한, 유지 보수 모드의 설정에 응답하여, 배터리 관리 시스템(120)은 목표 SOC에 기초해서 배터리(110)의 충전 또는 방전을 제어한다. 배터리 관리 시스템(120)은 배터리(110)의 SOC가 목표 SOC를 추종하도록 배터리(110)의 충전 또는 방전을 제어할 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(120)은 인버터(130)의 파워 리미트를 제어하여서 배터리(110)의 충전 또는 방전을 제어할 수 있다. 그러면 인버터(130)는 파워 리미트에 기초해서 배터리(110)의 충전 또는 방전을 제어하고, 이에 따라 배터리(110)의 전압은 목표 SOC에 대응하는 목표 전압으로 조정될 수 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 제어 방법의 한 예를 나타내는 흐름도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 제어 방법에 따른 SOC 천이의 한 예를 설명하는 도면이다.
도 2를 참고하면, 유지 보수 모드가 설정된 경우, 배터리 관리 시스템(예를 들면, 도 1의 120)은 목표 SOC를 식별한다(S210). 어떤 실시예에서, 목표 SOC는 에너지 저장 시스템에 새로 설치될 배터리의 전압(목표 전압)에 기초해서 설정될 수 있다. 예를 들면, 에너지 저장 시스템의 기존 배터리(110)의 SOC가 목표 SOC에 도달하는 경우, 기존 배터리(110)의 전압이 새로 설치될 배터리의 전압과 대략 동일해지도록 목표 SOC가 설정될 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(120)은 원격 모니터링 장치로부터 목표 SOC를 수신할 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(120)은 원격 모니터링 장치로부터 목표 전압을 수신하고, 목표 전압에 기초해서 목표 SOC를 계산할 수 있다.
배터리 관리 시스템(120)은 목표 SOC에 기초해서 복수의 임계 SOC를 설정한다(S215). 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(120)은 충전 파워 리미트 설정을 위해 목표 SOC에 기초해서 제1 상위 임계 SOC(또는 "제1 임계 SOC")와 제1 상위 임계 SOC보다 낮은 제2 상위 임계 SOC(또는 "제2 임계 SOC")를 설정할 수 있다. 또한, 배터리 관리 시스템(120)은 방전 파워 리미트 설정을 위해 목표 SOC에 기초해서 제1 하위 임계 SOC(또는 "제1 임계 SOC")와 제1 하위 임계 SOC보다 높은 제2 하위 임계 SOC(또는 "제2 임계 SOC")를 설정할 수 있다. 제1 하위 임계 SOC와 제2 하위 임계 SOC는 제1 상위 임계 SOC보다 낮게 설정될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제2 하위 임계 SOC를 제2 상위 임계 SOC보다 낮게 설정할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제2 하위 임계 SOC를 제2 상위 임계 SOC와 동일하게 설정할 수 있다. 예를 들면, 제1 상위 임계 SOC는 목표 SOC와 동일하게 설정되고, 제2 상위 임계 SOC는 목표 SOC에서 제1 소정 SOC(예를 들면, 2%)를 뺀 SOC로 설정되고, 제2 하위 임계 SOC는 목표 SOC에서 제2 소정 SOC(예를 들면, 3%)를 뺀 SOC로 설정되고, 제1 하위 임계 SOC는 목표 SOC에서 제3 소정 SOC(예를 들면, 5%)를 뺀 SOC로 설정될 수 있다. 이 경우, 제3 소정 SOC는 제1 소정 SOC 및 제2 소정 SOC보다 클 수 있다. 다른 예로, 목표 SOC가 제2 상위 임계 SOC와 제2 하위 임계 SOC 사이의 값이 되도록 제1 상위 임계 SOC, 제2 상위 임계 SOC, 제1 하위 임계 SOC 및 제2 하위 임계 SOC가 설정될 수 있다. 또 다른 예로, 제2 상위 임계 SOC, 제2 하위 임계 SOC 또는 제1 하위 임계 SOC 중 하나가 목표 SOC와 동일하도록 제1 상위 임계 SOC, 제2 상위 임계 SOC, 제1 하위 임계 SOC 및 제2 하위 임계 SOC가 설정될 수 있다.
배터리 관리 시스템(120)은 배터리(예를 들면, 도 1의 110)의 현재 SOC와 복수의 임계 SOC를 비교한다(S220, S260). 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(120)은 배터리(110)의 측정 정보에 기초해서 배터리(110)의 현재 SOC를 계산할 수 있다. 배터리 관리 시스템(120)은 배터리(110)의 현재 SOC를 주기적으로 계산할 수 있다.
현재 SOC가 제1 상위 임계 SOC(TH_SOC1)보다 높은 경우(S220), 배터리 관리 시스템(120)은 인버터(130)의 충전 파워 리미트를 소정값으로 제한한다(S230). 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(120)은 인버터(130)의 충전 파워 리미트를 0W로 제한할 수 있다(S230). 그러면 인버터(130)는 배터리(110)의 충전 파워가 0W가 되도록 동작할 수 있다. 이에 따라, 배터리(110)는 충전되지 않고 방전만 되므로, 배터리(110)의 SOC(즉, 배터리(110)의 전압)은 감소할 수 있다. 즉, 충전 파워는 OW이고, 방전 파워는 0W보다 큰 값을 가질 수 있다.
충전 파워 리미트를 제한한 후에, 배터리 관리 시스템(120)은 배터리(110)의 현재 SOC를 계속 모니터링한다. 현재 SOC가 제2 상위 임계 SOC(TH_SOC2)에 도달하는 경우(S240), 배터리 관리 시스템(120)은 충전 파워 리미트의 제한을 해제한다(S250). 그러면 인버터(130)는 충전 파워 리미트 없이 동작하거나 충전 파워 리미트가 소정값으로 제한되기 전의 충전 파워 리미트(예를 들면, 0W보다 큰 값)로 동작할 수 있다. 이에 따라, 인버터(130)의 동작에 따라 배터리(110)는 충전되거나 방전될 수 있다.
한편, 현재 SOC가 제1 하위 임계 SOC(TH_SOC4)보다 낮은 경우(S260), 배터리 관리 시스템(120)은 인버터(130)의 방전 파워 리미트를 소정값으로 설정한다(S270). 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(120)은 인버터(130)의 방전 파워 리미트를 0W로 설정할 수 있다(S270). 그러면 인버터(130)는 배터리(110)의 방전 파워가 0W가 되도록 동작할 수 있다. 이에 따라, 배터리(110)는 방전되지 않고 충전만 되므로, 배터리(110)의 SOC(즉, 배터리(110)의 전압)은 증가할 수 있다. 즉, 방전 파워는 OW이고, 충전 파워는 0W보다 큰 값을 가질 수 있다.
방전 파워 리미트를 제한한 후에, 배터리 관리 시스템(120)은 배터리(110)의 현재 SOC를 계속 모니터링한다. 현재 SOC가 제2 하위 임계 SOC(TH_SOC3)에 도달하는 경우(S280), 배터리 관리 시스템(120)은 방전 파워 리미트의 제한을 해제한다(S290). 그러면 인버터(130)는 방전 파워 리미트 없이 동작하거나 방전 파워 리미트가 소정값으로 제한되기 전의 방전 파워 리미트(예를 들면, 0W보다 큰 값)로 동작할 수 있다. 이에 따라, 인버터(130)의 동작에 따라 배터리(110)는 충전되거나 방전될 수 있다.
따라서, 도 3에 도시한 것처럼, 배터리(110)의 SOC가 제1 상위 임계 SOC(TH_SOC1)(예를 들면, 30%)보다 높은 경우에, 충전 파워 리미트가 소정값(예를 들면, 0W)으로 제한되어 배터리(110)는 대략 0W의 충전 파워로 동작할 수 있다. 이에 따라, 배터리(110)는 방전만 되어서 배터리(110)의 SOC가 제2 상위 임계 SOC(TH_SOC2)(예를 들면, 28%)까지 떨어지는 경우, 충전 파워 리미트의 제한이 해제되어서 배터리(110)는 정상적으로 충전 또는 방전을 수행할 수 있다. 또한, 배터리(110)의 SOC가 제1 하위 임계 SOC(TH_SOC4)(예를 들면, 25%)보다 낮은 경우에, 방전 파워 리미트가 소정값(예를 들면, 0W)으로 제한되어 배터리(110)는 대략 0W의 방전 파워로 동작할 수 있다. 이에 따라, 배터리(110)는 충전만 되어서 배터리(110)의 SOC가 제2 하위 임계 SOC(TH_SOC3)(예를 들면, 27%)까지 올라가는 경우, 방전 파워 리미트의 제한이 해제되어서 배터리(110)는 정상적으로 충전 또는 방전을 수행할 수 있다. 이러한 과정을 통해 배터리(110)의 SOC를 제1 상위 임계 SOC(TH_SOC1)과 제1 하위 임계 SOC(TH_SOC4) 사이로 유지할 수 있으므로, 배터리(110)의 전압을 목표 전압에 근사해지도록 설정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 충전 제어 방법의 한 예를 나타내는 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 방전 제어 방법의 한 예를 설명하는 도면이다.
도 4를 참고하면, 배터리 관리 시스템(예를 들면, 도 1의 120)은 충전 리미트 플래그가 설정되어 있는지를 판단한다(S410).
충전 리미트 플래그가 설정되어 있지 않은 경우(S410), 배터리 관리 시스템(120)은 배터리(예를 들면, 도 1의 110)의 현재 SOC를 제1 상위 임계 SOC(TH_SOC1)과 비교한다(S420). 배터리(110)의 현재 SOC가 제1 상위 임계 SOC(TH_SOC1)보다 높은 경우, 배터리 관리 시스템(120)은 충전 리미트 플래그를 설정한다(S430). 이와 같이, 충전 리미트 플래그를 설정함으로써, 배터리 관리 시스템(120)은 인버터(예를 들면, 도 1의 130)의 충전 파워 리미트의 제한이 필요하다고 설정할 수 있다. 배터리(110)의 현재 SOC가 제1 상위 임계 SOC(TH_SOC1)보다 높지 않은 경우, 배터리 관리 시스템은 인버터(130)의 충전 파워 리미트를 현재 값(현재 충전 파워 리미트)으로 설정 또는 유지한다(S440). 어떤 실시예에서, 현재 충전 파워 리미트는 인버터(130)의 동작을 위해 설정되어 있는 충전 파워 리미트일 수 있다.
충전 리미트 플래그가 설정되어 있는 경우(S410), 배터리 관리 시스템(120)은 배터리(110)의 현재 SOC를 제2 상위 임계 SOC(TH_SOC2)과 비교한다(S450). 배터리(110)의 현재 SOC가 제2 상위 임계 SOC(TH_SOC2)보다 높은 경우, 배터리 관리 시스템(120)은 인버터(130)의 충전 파워 리미트를 소정값(예를 들면, 0W)으로 제한한다(S460). 배터리(110)의 현재 SOC가 제2 상위 임계 SOC(TH_SOC2)보다 높지 않은 경우, 배터리 관리 시스템은 충전 리미트 플래그를 해제하고, 인버터(130)의 충전 파워 리미트를 현재 값(현재 충전 파워 리미트)으로 설정한다(S470).
이와 같이, 배터리(110)의 현재 SOC가 제1 상위 임계 SOC(TH_SOC1)보다 높은 경우에는 충전 파워 리미트를 소정값으로 제한하여 실질적으로 배터리(110)의 충전을 중지하고, 배터리(110)의 현재 SOC가 제2 상위 임계 SOC(TH_SOC2)이하로 떨어지는 경우 충전 파워 리미트의 제한을 해제하여서 배터리(110)가 정상적으로 충전 또는 방전을 수행하도록 할 수 있다. 이에 따라, 배터리(110)의 전압을 목표 전압에 근사해지도록 설정할 수 있다.
도 5를 참고하면, 배터리 관리 시스템(예를 들면, 도 1의 120)은 방전 리미트 플래그가 설정되어 있는지를 판단한다(S510).
방전 리미트 플래그가 설정되어 있지 않은 경우(S510), 배터리 관리 시스템(120)은 배터리(예를 들면, 도 1의 110)의 현재 SOC를 제1 하위 임계 SOC(TH_SOC4)과 비교한다(S520). 배터리(110)의 현재 SOC가 제1 하위 임계 SOC(TH_SOC4)보다 낮은 경우, 배터리 관리 시스템(120)은 방전 리미트 플래그를 설정한다(S530). 이와 같이, 방전 리미트 플래그를 설정함으로써, 배터리 관리 시스템(120)은 인버터(예를 들면, 도 1의 130)의 방전 파워 리미트의 제한이 필요하다고 설정할 수 있다. 배터리(110)의 현재 SOC가 제1 하위 임계 SOC(TH_SOC4)보다 낮지 않은 경우, 배터리 관리 시스템은 인버터(130)의 방전 파워 리미트를 현재 값(현재 방전 파워 리미트)으로 설정 또는 유지한다(S540). 어떤 실시예에서, 현재 방전 파워 리미트는 인버터(130)의 동작을 위해 설정되어 있는 방전 파워 리미트일 수 있다.
방전 리미트 플래그가 설정되어 있는 경우(S510), 배터리 관리 시스템(120)은 배터리(110)의 현재 SOC를 제2 하위 임계 SOC(TH_SOC3)과 비교한다(S550). 배터리(110)의 현재 SOC가 제2 하위 임계 SOC(TH_SOC3)보다 높은 경우, 배터리 관리 시스템(120)은 인버터(130)의 방전 파워 리미트를 소정값(예를 들면, 0W)으로 제한한다(S560). 배터리(110)의 현재 SOC가 제2 하위 임계 SOC(TH_SOC3)보다 높지 않은 경우, 배터리 관리 시스템은 방전 리미트 플래그를 해제하고, 인버터(130)의 방전 파워 리미트를 현재 값(현재 방전 파워 리미트)으로 설정한다(S570).
이와 같이, 배터리(110)의 현재 SOC가 제1 하위 임계 SOC(TH_SOC4)보다 낮은 경우에는 방전 파워 리미트를 소정값으로 제한하여 실질적으로 배터리(110)의 방전을 중지하고, 배터리(110)의 현재 SOC가 제2 하위 임계 SOC(TH_SOC3) 이상으로 올라가는 경우 방전 파워 리미트의 제한을 해제하여서 배터리(110)가 정상적으로 충전 또는 방전을 수행하도록 할 수 있다. 이에 따라, 배터리(110)의 전압을 목표 전압에 근사해지도록 설정할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예에 따르면, 원격 모니터링 장치를 통해 유지 보수 모드와 목표 SOC를 설정함으로써, 에너지 저장 시스템의 기존 배터리의 전압을 새로운 배터리의 전압에 근사해지도록 설정할 수 있다. 이에 따라, 작업자가 별도의 충방전기를 통해 에너지 저장 시스템의 배터리의 충방전을 수행할 필요 없이, 새로운 배터리를 에너지 저장 시스템에 설치하거나 에너지 저장 시스템의 기존 배터리를 새로운 배터리로 교체할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (19)

  1. 배터리를 포함하는 에너지 저장 시스템의 제어 방법으로서,
    유지 보수 모드의 설정을 수신하는 단계,
    목표 충전 상태(state of charge, SOC)에 기초해서 제1 임계 SOC와 상기 제1 임계 SOC보다 낮은 제2 임계 SOC를 설정하는 단계,
    상기 배터리의 SOC가 상기 제1 임계 SOC보다 높은 경우에, 상기 배터리의 충전 파워 리미트를 소정값으로 제한하는 단계, 그리고
    상기 배터리의 충전 파워 리미트를 상기 소정값으로 제한한 후에, 상기 배터리의 SOC가 상기 제2 임계 SOC에 도달하는 경우에, 상기 충전 파워 리미트의 상기 소정값의 제한을 해제하는 단계
    를 포함하는 제어 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 소정값은 0W인, 제어 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 제1 임계 SOC는 상기 목표 SOC와 동일한, 제어 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 유지 보수 모드의 설정에 응답하여 상기 목표 SOC를 수신하는 단계를 더 포함하는 제어 방법.
  5. 배터리를 포함하는 에너지 저장 시스템의 제어 방법으로서,
    유지 보수 모드의 설정을 수신하는 단계,
    목표 충전 상태(state of charge, SOC)에 기초해서 제1 임계 SOC와 상기 제1 임계 SOC보다 높은 제2 임계 SOC를 설정하는 단계,
    상기 배터리의 SOC가 상기 제1 임계 SOC보다 낮은 경우에, 상기 배터리의 방전 파워 리미트를 소정값으로 제한하는 단계, 그리고
    상기 배터리의 방전 파워 리미트를 상기 소정값으로 제한한 후에, 상기 배터리의 SOC가 상기 제2 임계 SOC에 도달하는 경우에, 상기 방전 파워 리미트의 상기 소정값의 제한을 해제하는 단계
    를 포함하는 제어 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 소정값은 0W인, 제어 방법.
  7. 제5항에서,
    상기 제1 임계 SOC는 상기 목표 SOC에서 소정 SOC를 뺀 SOC와 동일한, 제어 방법.
  8. 제5항에서,
    상기 유지 보수 모드의 설정에 응답하여 상기 목표 SOC를 수신하는 단계를 더 포함하는 제어 방법.
  9. 배터리,
    상기 배터리의 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터,
    유지 보수 모드의 설정에 응답하여 상기 배터리의 SOC가 목표 충전 상태(state of charge, SOC)를 추종하도록 상기 목표 SOC에 기초해서 상기 인버터의 충전 파워 리미트 또는 방전 파워 리미트를 제한하는 배터리 관리 시스템
    을 포함하는 에너지 저장 시스템.
  10. 제9항에서,
    상기 배터리 관리 시스템과 통신하며, 사용자로부터 상기 유지 보수 모드의 설정을 수신하는 원격 모니터링 장치를 더 포함하는 에너지 저장 시스템.
  11. 제9항에서,
    상기 목표 SOC는 상기 에너지 저장 시스템에 새로 설치될 배터리의 전압에 기초해서 설정되는, 에너지 저장 시스템.
  12. 제9항에서,
    상기 배터리 관리 시스템은
    상기 목표 SOC에 기초해서 제1 임계 SOC를 설정하고,
    상기 배터리의 SOC가 상기 제1 임계 SOC보다 높은 경우에 상기 충전 파워 리미트를 소정값으로 제한하는
    에너지 저장 시스템.
  13. 제12항에서,
    상기 소정값은 0W인, 에너지 저장 시스템.
  14. 제12항에서,
    상기 배터리 관리 시스템은
    상기 충전 파워 리미트를 상기 소정값으로 설정한 후에, 상기 배터리의 SOC가 상기 제1 임계 SOC보다 낮은 제2 임계 SOC에 도달하는 경우에, 상기 충전 파워 리미트의 상기 소정값의 제한을 해제하는
    에너지 저장 시스템.
  15. 제12항에서,
    상기 제1 임계 SOC는 상기 목표 SOC와 동일한, 에너지 저장 시스템.
  16. 제9항에서,
    상기 배터리 관리 시스템은
    상기 목표 SOC에 기초해서 제1 임계 SOC를 설정하고,
    상기 배터리의 SOC가 상기 제1 임계 SOC보다 낮은 경우에 방전 파워 리미트를 소정값으로 설정하는
    에너지 저장 시스템.
  17. 제16항에서,
    상기 소정값은 0W인, 에너지 저장 시스템.
  18. 제16항에서,
    상기 배터리 관리 시스템은
    상기 제1 임계 SOC보다 높은 제2 임계 SOC를 설정하고,
    상기 방전 파워 리미트를 상기 소정값으로 설정한 후에, 상기 배터리의 SOC가 상기 제2 임계 SOC에 도달하는 경우에, 상기 방전 파워 리미트의 상기 소정값의 제한을 해제하는
    에너지 저장 시스템.
  19. 제16항에서,
    상기 제1 임계 SOC는 상기 목표 SOC에서 소정 SOC를 뺀 SOC와 동일한, 에너지 저장 시스템.
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