WO2023182875A1 - 에너지 저장 장치를 관리하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

에너지 저장 장치를 관리하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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WO2023182875A1
WO2023182875A1 PCT/KR2023/004045 KR2023004045W WO2023182875A1 WO 2023182875 A1 WO2023182875 A1 WO 2023182875A1 KR 2023004045 W KR2023004045 W KR 2023004045W WO 2023182875 A1 WO2023182875 A1 WO 2023182875A1
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battery
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voltage
present
driving
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PCT/KR2023/004045
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김용철
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주식회사 다츠에너지코리아
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    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/14—Energy storage units

Definitions

  • the present invention relates to methods, systems, and non-transitory computer-readable recording media for managing energy storage devices.
  • An energy storage system is a device that stores generated power in a battery and then supplies the stored power when power is needed. It is mainly used to increase energy use efficiency.
  • EMS Energy Management System
  • the present inventor(s) propose a technology to advance the control logic of the energy management system so that the energy management system can respond to the diversification of uses and purposes of energy storage devices.
  • the purpose of the present invention is to solve all the problems of the prior art described above.
  • Another purpose of the present invention is to enable the battery to be actively controlled according to the use and purpose of the energy storage device by driving the battery with reference to the derating output in the output control section.
  • the present invention prevents the energy storage device from being placed in an inoperable state by stopping the operation of the battery for a predetermined period of time with reference to the fact that the voltage of the battery corresponds to a voltage for limiting charging and discharging of the battery. The purpose.
  • Another purpose of the present invention is to secure the operational reliability of the energy storage device by allowing the battery to be driven using a preliminary signal with reference to the disconnection of the signal output from the external device.
  • a representative configuration of the present invention to achieve the above object is as follows.
  • a method for managing an energy storage device the step of determining an output control section of the battery with reference to the properties of a battery included in the energy storage device, at the point when the output control section starts. Determining a first set output and a second set output at the end of the output control section, and a derating output formed based on the first set output and the second set output.
  • a method including the step of driving the battery is provided.
  • a system for managing an energy storage device comprising: a section determination unit that determines an output control section of the battery with reference to the properties of a battery included in the energy storage device; and a section where the output control section starts.
  • a set output determination unit that determines a first set output at a point in time and a second set output at a point where the output control section ends, and a derating formed based on the first set output and the second set output (
  • a system including a battery operation management unit that drives the battery with reference to a derating output is provided.
  • the battery is driven with reference to the derating output in the output control section, thereby achieving the effect of allowing the battery to be actively controlled according to the use and purpose of the energy storage device.
  • the operation of the battery is stopped for a predetermined period of time by referring to the fact that the voltage of the battery corresponds to the voltage for limiting charging and discharging of the battery, so that the energy storage device is not placed in an inoperable state. The effect is achieved.
  • the effect of ensuring the operational reliability of the energy storage device is achieved by driving the battery using a preliminary signal with reference to the disconnection of the signal output from the external device.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an energy storage device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a diagram illustrating the internal configuration of an energy management system according to an embodiment of the present invention.
  • Figures 3 and 4 are diagrams illustrating a process in which a battery is driven with reference to a derating output in an output control section according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an energy storage system (ESS) 1000 according to an embodiment of the present invention.
  • the energy storage device 1000 includes a power conversion system (PCS; Power Conditioning System) 100, a battery management system (BMS; Battery Management System) 200, and It may include an Energy Management System (EMS) 300.
  • PCS Power conversion system
  • BMS Battery Management System
  • EMS Energy Management System
  • the power conversion system 100 converts DC power stored in the battery 400 into AC power and supplies it to the grid 2000 (i.e., discharging the battery 400).
  • the function of converting AC power supplied from the grid 2000 into DC power and storing it in the battery 400 can be performed.
  • the function of the power conversion system 100 may be performed based on a signal transmitted from the energy management system 300, which will be described later.
  • the battery management system 200 monitors the state of the battery 400 (e.g., temperature, voltage, current, state of charge (SOC), etc. of the battery 400). It can perform a monitoring function.
  • the state of the battery 400 may be transmitted to the energy management system 300 to control the charging and discharging output of the battery 400.
  • the energy management system 300 performs the function of managing (controlling, monitoring, etc.) the energy storage device 1000 or the configuration included in the energy storage device 1000. You can.
  • the energy management system 300 monitors the status of the battery 400 through the battery management system 200, and refers to the monitoring result to determine the power conversion system 100.
  • a signal for controlling the charge/discharge output of the battery 400 may be transmitted to (or the control unit 110 of the power conversion system 100).
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the internal configuration of the energy management system 300 according to an embodiment of the present invention.
  • the energy management system 300 includes a section determination unit 310, a set output determination unit 320, a battery drive management unit 330, and a communication unit 340. and a control unit 350.
  • the section determination unit 310, the set output determination unit 320, the battery drive management unit 330, the communication unit 340, and the control unit 350 of the energy management system 300 are among them. At least some of them may be program modules that communicate with an external system (not shown). These program modules may be included in the energy management system 300 in the form of operating systems, application modules, or other program modules, and may be physically stored in various known memory devices.
  • program modules may be stored in a remote memory device capable of communicating with the energy management system 300.
  • program modules include, but are not limited to, routines, subroutines, programs, objects, components, data structures, etc. that perform specific tasks or execute specific abstract data types according to the present invention.
  • the energy management system 300 has been described as above, this description is illustrative and at least some of the components or functions of the energy management system 300 may be configured as a device (not shown) or a server (not shown) as needed. It is obvious to those skilled in the art that it may be realized within a system (not shown) or included within an external system (not shown).
  • the device is a digital device that includes a function to communicate after connecting to the energy management system 300, such as a smartphone, tablet, smart watch, smart band, smart glasses, and desktop.
  • the energy management system 300 such as a smartphone, tablet, smart watch, smart band, smart glasses, and desktop.
  • Any digital device such as a computer, laptop computer, workstation, PDA, web pad, mobile phone, etc., equipped with a memory means, equipped with a microprocessor, and equipped with computing power can be adopted as a device according to the present invention.
  • the device may further include an application program to perform a function for managing the energy storage device according to the present invention.
  • applications may exist in the form of program modules within the device.
  • the nature of this program module may be generally similar to the section determination unit 310, set output determination unit 320, battery operation management unit 330, communication unit 340, and control unit 350 of the energy management system 300.
  • at least part of the application may be replaced with a hardware device or firmware device that can perform substantially the same or equivalent functions as necessary.
  • the section determination unit 310 performs a function of determining the output control section of the battery 400 with reference to the properties of the battery 400 included in the energy storage device 1000. can do.
  • the properties (or state) of the battery 400 according to an embodiment of the present invention may include the SOC of the battery 400 and the temperature of the battery 400.
  • the section determination unit 310 may determine an output control section based on the SOC of the battery 400 in order to limit the charging output of the battery 400.
  • the SOC of the battery 400 at the start of the output control period may be lower than the SOC of the battery 400 at the end of the output control period.
  • the section determination unit 310 selects the section in which the SOC of the battery 400 is 70% to 90% of the battery 400. ) can be determined as the output control section (A) to limit the charging output.
  • the section determination unit 310 determines the time point (a') at which the SOC of the battery 400 is 70% as the time point at which the output control section (A) begins,
  • the point in time (b') when the SOC of the battery 400 is 90% can be determined as the point in time when the output control section (A) ends.
  • the section determination unit 310 may determine an output control section based on the SOC of the battery 400 in order to limit the discharge output of the battery 400.
  • the SOC of the battery 400 at the start of the output control period may be higher than the SOC of the battery 400 at the end of the output control period.
  • the section determination unit 310 selects a section in which the SOC of the battery 400 is 10% to 80% of the battery 400. ) can be determined as the output control section (B) to limit the discharge output.
  • the section determination unit 310 determines the time point (c') at which the SOC of the battery 400 is 80% as the time point at which the output control section (B) begins,
  • the point in time (d') when the SOC of the battery 400 is 10% can be determined as the point in time when the output control section (B) ends.
  • the section determination unit 310 may determine an output control section based on the temperature of the battery 400 in order to limit the charging or discharging output of the battery 400.
  • the temperature of the battery 400 at the start of the output control period may be lower than the temperature of the battery 400 at the end of the output control period.
  • the section determination unit 310 determines a section in which the temperature of the battery 400 is 40°C to 50°C. Can be determined as an output control section (C) for limiting the charging output of the battery 400 or an output control section (D) for limiting the discharging output of the battery 400.
  • the section determination unit 310 is set at a point when the temperature of the battery 400 is 40°C (e' when limiting the charging output, g when limiting the discharging output). ') is determined as the point at which the output control section (C or D) begins, and the point at which the temperature of the battery 400 is 50°C (f' when limiting the charging output, f' when limiting the discharging output) h') can be determined as the point at which the output control section (C or D) ends.
  • the set output determination unit 320 determines the first set output at the start of the output control section and the second set output at the end of the output control section. It can perform its function.
  • the set output determination unit 320 determines the first set output and the second set output so that the absolute value of the second set output is smaller than the absolute value of the first set output. You can.
  • the section determination unit 310 is used to limit the charging output of the battery 400 based on the SOC of the battery 400.
  • the set output determination unit 320 according to an embodiment of the present invention provides the first set output (a) at the time point (a') at which the output control section (A) starts. ) can be determined to be 70 kW, and the second set output (b) at the point (b') when the output control section (A) ends can be determined to be 30 kW.
  • the discharge output of the battery 400 is limited by the section determination unit 310 based on the SOC of the battery 400 according to an embodiment of the present invention.
  • the set output determination unit 320 according to an embodiment of the present invention provides the first set output ( c) can be determined to be -70 kW, and the second set output (d) at the point (d') when the output control section (B) ends can be determined to be -30 kW.
  • the charging output of the battery 400 is limited based on the temperature of the battery 400 by the section determination unit 310 according to an embodiment of the present invention.
  • the output control section (C) for (e) can be determined to be 70 kW
  • the second set output (f) at the point (f') when the output control section (C) ends can be determined to be 0 kW.
  • the discharge output of the battery 400 is limited based on the temperature of the battery 400 by the section determination unit 310 according to an embodiment of the present invention.
  • the output control section (D) for (g) can be determined to be -70 kW
  • the second set output (h) at the point (h') when the output control section (D) ends can be determined to be 0 kW.
  • the battery driving management unit 330 functions to drive the battery 400 with reference to the derating output formed based on the first setting output and the second setting output. can be performed.
  • the derating output according to an embodiment of the present invention may be formed based on a straight line connecting the first set output and the second set output.
  • the absolute value of the derating output may be linearly decreased between the start of the output control section and the end of the output control section.
  • the derating output (D1) is -(a-b)/(b'-a') in the output control section (A). It can be formed as a linear function with a slope.
  • the derating output (D2) is -(
  • the derating output (D3) is -(e-f)/(f'-e' in the output control section (C). ) can be formed as a linear function with a slope of
  • the derating output (D4) is (
  • the derating output according to an embodiment of the present invention has been described as being formed (i.e., formed as a linear function) based on a straight line connecting the first set output and the second set output, but it is not necessarily limited thereto.
  • the derating output according to an embodiment of the present invention may be formed (for example, formed as a multi-order function) based on a curve connecting the first set output and the second set output.
  • the absolute value of the derating output may be non-linearly reduced between the start of the output control period and the end of the output control period.
  • the battery driving management unit 330 may drive the battery 400 so that the output of the battery 400 in the output control section does not exceed the derating output.
  • the battery driving management unit 330 according to an embodiment of the present invention operates the battery with the output of the battery 400 when the absolute value of the output of the battery 400 is lower than the absolute value of the derating output. It can be done as much as possible.
  • the battery driving management unit 330 according to an embodiment of the present invention may allow the battery 400 to be driven with the derating output when the absolute value of the output of the battery 400 is higher than the absolute value of the derating output. there is.
  • the battery driving management unit 330 determines (or sets) a first voltage for limiting charging of the battery 400 and a second voltage for limiting discharging of the battery 400. )can do. Furthermore, the battery operation management unit 330 according to an embodiment of the present invention refers to the fact that the voltage of the battery 400 (more specifically, the voltage of the cell of the battery 400) corresponds to the first voltage or the second voltage. Thus, the operation of the battery 400 can be stopped for a predetermined period of time.
  • the first voltage and the second voltage according to an embodiment of the present invention may be set to values different from the voltage set based on the manufacturing characteristics of the battery 400.
  • the first voltage may be set to a value smaller than the upper limit voltage set based on the manufacturing characteristics of the battery 400
  • the second voltage may be set to a value less than the upper limit voltage set based on the manufacturing characteristics of the battery 400. It may be set to a value greater than the lower limit voltage set based on .
  • the voltage of the cells of the battery 400 is within a management range set based on the manufacturing characteristics of the battery 400 (i.e., a range that exceeds the lower limit voltage and is less than the upper limit voltage) ;
  • NCM series batteries or LFP series batteries are used in the energy storage device 1000.
  • NCM series batteries have a management range of 2.8 V to 4.3 V
  • LFP series batteries have a management range of 2.5 V. (has a management range of 3.65 V)
  • the relay of the battery rack may open and the operation of the battery 400 may be forcibly stopped.
  • the energy storage device 1000 if the voltage of one cell is outside the above management range, the energy storage device 1000 will be placed in a fault state, making it inoperable, even if the voltage of the remaining cells is within the above management range. You can. According to one embodiment of the present invention, it is important to technically protect the battery 400 by placing the energy storage device 1000 in a fault state, but by establishing a function to suspend the fault state, the energy storage device ( Ensuring that 1000) is capable of continuous operation is also very important from the operation point of view of the energy storage device 1000.
  • the battery driving management unit 330 controls the first voltage (set to a value smaller than the upper limit voltage of the management range) and the second voltage (set to a value less than the upper limit voltage of the management range) within the management range. (set to a value greater than the lower limit voltage of can be postponed.
  • the battery driving management unit 330 refers to the fact that the signal for driving the battery 400 output from an external device (not shown) is cut off for a predetermined time, and the battery 400 ) can be driven by using a preliminary signal for driving the battery 400.
  • the preliminary signal may be a signal generated by the battery driving management unit 330 itself.
  • the external device according to an embodiment of the present invention is a remote control device that performs upper-level control for the energy management system 300 (or energy storage device 1000), and is a network operation center (NOC). Alternatively, it may be a device that implements the functions of an operator test program (Dispatcher).
  • an external device can output a signal for driving the battery 400 and transmit it to the energy management system 300 (more specifically, the battery operation management unit 330), and the energy management system 300 can drive the battery 400 using a signal received from an external device.
  • the energy management system 300 uses a signal transmitted from the external device immediately before communication is disconnected.
  • the battery 400 continues to operate. However, since the above signal does not reflect the real-time status of the battery 400, continuing to drive the battery 400 using the above signal may cause overcharge or overdischarge of the battery 400, causing damage to the battery 400. ) may impede the stable operation of the device.
  • the battery driving management unit 330 refers to the fact that the signal for driving the battery 400 output from the external device is cut off for a predetermined time, and the battery 400 ) By driving the battery 400 using a preliminary signal for driving, the battery 400 can be operated stably.
  • the battery drive management unit 330 detects that communication with an external device is disconnected, and after a predetermined time (e.g., 1 minute) has elapsed from the point of detection.
  • the battery 400 can be driven using a preliminary signal (here, the battery driving management unit 330 according to an embodiment of the present invention uses the preliminary signal to stop driving the battery 400 (i.e. The output of the battery 400 may be set to 0 kW). That is, the battery driving management unit 330 according to an embodiment of the present invention can drive the battery 400 using a signal transmitted from an external device just before communication is cut off during the above predetermined time, and After a predetermined time has elapsed, the battery 400 can be driven using a preliminary signal.
  • the battery driving management unit 330 uses a signal output in real time from an external device.
  • the battery 400 can be driven.
  • the battery driving management unit 330 according to an embodiment of the present invention uses a signal output in real time from an external device to control the battery 400 even when the disconnected communication is restored before the above predetermined time has elapsed. can be driven.
  • the communication unit 340 performs a function to enable data transmission and reception to/from the section determination unit 310, the setting output determination unit 320, and the battery drive management unit 330. can do.
  • control unit 350 has a function of controlling the flow of data between the section determination unit 310, the setting output determination unit 320, the battery drive management unit 330, and the communication unit 340. can be performed. That is, the control unit 350 according to the present invention controls the data flow to/from the outside of the energy management system 300 or the data flow between each component of the energy management system 300, thereby controlling the section determination unit 310, The setting output determination unit 320, the battery operation management unit 330, and the communication unit 340 may each be controlled to perform their own functions.
  • the embodiments according to the present invention described above can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination.
  • Program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable by those skilled in the computer software field.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. medium), and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc.
  • Examples of program instructions include not only machine language code such as that created by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • a hardware device can be converted into one or more software modules to perform processing according to the invention and vice versa.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명의 일 태양에 따르면, 에너지 저장 장치를 관리하기 위한 방법으로서, 에너지 저장 장치에 포함되는 배터리의 속성을 참조하여 상기 배터리의 출력 제어 구간을 결정하는 단계, 상기 출력 제어 구간이 시작되는 시점에서의 제1 설정 출력 및 상기 출력 제어 구간이 종료되는 시점에서의 제2 설정 출력을 결정하는 단계, 및 상기 제1 설정 출력 및 상기 제2 설정 출력에 기초하여 형성되는 디레이팅(derating) 출력을 참조하여 상기 배터리를 구동하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

Description

에너지 저장 장치를 관리하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
본 발명은 에너지 저장 장치를 관리하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)는 생산된 전력을 배터리에 저장하였다가 전력이 필요한 시기에 저장된 전력을 공급하는 장치로서, 에너지 사용 효율을 높이기 위한 목적으로 주로 사용된다.
다만, 글로벌 기술의 트렌드에 따르면, 최근에는 에너지 저장 장치를 에너지 사용 효율을 높이기 위한 목적으로 사용하는 것에서 더 나아가 다양한 전력 산업에 활용하려는 시도가 활발하게 이루어지고 있다. 예를 들면, 최근에는 에너지 저장 장치를 주파수 조정 또는 계통 안정화의 목적으로 사용하기도 한다.
글로벌 기술의 트렌드에 따라 에너지 저장 장치를 다양한 전력 산업에 활용하기 위해서는, 에너지 저장 장치의 운영을 담당하는 에너지 관리 시스템(EMS; Energy Management System)을 에너지 저장 장치의 용도 및 목적의 다변화에 대응 가능하도록 설계하는 것이 특히 중요하다.
이에 본 발명자(들)는, 에너지 관리 시스템이 에너지 저장 장치의 용도 및 목적의 다변화에 대응 가능하도록, 에너지 관리 시스템의 제어 로직을 고도화하는 기술을 제안하는 바이다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 배터리가 출력 제어 구간에서 디레이팅 출력을 참조하여 구동되도록 함으로써, 에너지 저장 장치의 용도 및 목적에 따라 배터리가 능동적으로 제어될 수 있도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 배터리의 전압이 배터리의 충방전을 제한하기 위한 전압에 해당하는 것을 참조하여 배터리의 구동이 소정 시간 동안 중지되도록 함으로써, 에너지 저장 장치가 운영이 불가능한 상태에 놓이지 않도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 외부 디바이스에서 출력되는 신호가 단절되는 것을 참조하여 예비 신호를 이용하여 배터리가 구동되도록 함으로써, 에너지 저장 장치의 운영 신뢰성을 확보하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 에너지 저장 장치를 관리하기 위한 방법으로서, 에너지 저장 장치에 포함되는 배터리의 속성을 참조하여 상기 배터리의 출력 제어 구간을 결정하는 단계, 상기 출력 제어 구간이 시작되는 시점에서의 제1 설정 출력 및 상기 출력 제어 구간이 종료되는 시점에서의 제2 설정 출력을 결정하는 단계, 및 상기 제1 설정 출력 및 상기 제2 설정 출력에 기초하여 형성되는 디레이팅(derating) 출력을 참조하여 상기 배터리를 구동하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 에너지 저장 장치를 관리하기 위한 시스템으로서, 에너지 저장 장치에 포함되는 배터리의 속성을 참조하여 상기 배터리의 출력 제어 구간을 결정하는 구간 결정부, 상기 출력 제어 구간이 시작되는 시점에서의 제1 설정 출력 및 상기 출력 제어 구간이 종료되는 시점에서의 제2 설정 출력을 결정하는 설정 출력 결정부, 및 상기 제1 설정 출력 및 상기 제2 설정 출력에 기초하여 형성되는 디레이팅(derating) 출력을 참조하여 상기 배터리를 구동하는 배터리 구동 관리부를 포함하는 시스템이 제공된다.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.
본 발명에 의하면, 배터리가 출력 제어 구간에서 디레이팅 출력을 참조하여 구동되도록 함으로써, 에너지 저장 장치의 용도 및 목적에 따라 배터리가 능동적으로 제어될 수 있는 효과가 달성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 배터리의 전압이 배터리의 충방전을 제한하기 위한 전압에 해당하는 것을 참조하여 배터리의 구동이 소정 시간 동안 중지되도록 함으로써, 에너지 저장 장치가 운영이 불가능한 상태에 놓이지 않을 수 있게 되는 효과가 달성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 외부 디바이스에서 출력되는 신호가 단절되는 것을 참조하여 예비 신호를 이용하여 배터리가 구동되도록 함으로써, 에너지 저장 장치의 운영 신뢰성을 확보할 수 있게 되는 효과가 달성된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 시스템의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 배터리가 출력 제어 구간에서 디레이팅 출력을 참조하여 구동되도록 하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
<부호의 설명>
1000: 에너지 저장 장치
2000: 그리드
100: 전력 변환 시스템
110: 전력 변환 시스템의 제어부
200: 배터리 관리 시스템
300: 에너지 관리 시스템
310: 구간 결정부
320: 설정 출력 결정부
330: 배터리 구동 관리부
340: 통신부
350: 제어부
400: 배터리
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 바람직한 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
에너지 저장 장치의 구성
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)(1000)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치(1000)는, 전력 변환 시스템(PCS; Power Conditioning System)(100), 배터리 관리 시스템(BMS; Battery Management System)(200) 및 에너지 관리 시스템(EMS; Energy Management System)(300)을 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 시스템(100)은, 배터리(400)에 저장된 DC 전력을 AC 전력으로 변환하여 그리드(2000)에 공급(즉, 배터리(400)를 방전)하거나, 그리드(2000)에서 공급되는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 배터리(400)에 저장(즉, 배터리(400)를 충전)하는 기능을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이러한 전력 변환 시스템(100)의 기능은 후술할 에너지 관리 시스템(300)에서 전송되는 신호에 기초하여 수행될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(200)은, 배터리(400)의 상태(예를 들면, 배터리(400)의 온도, 전압, 전류, SOC(State Of Charge) 등)를 모니터링하는 기능을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이러한 배터리(400)의 상태는, 배터리(400)의 충방전 출력 제어를 위하여 에너지 관리 시스템(300)에 전송될 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 시스템(300)은, 에너지 저장 장치(1000) 또는 그 에너지 저장 장치(1000)에 포함되는 구성을 관리(제어, 모니터링 등)하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 시스템(300)은, 배터리 관리 시스템(200)을 통해 배터리(400)의 상태를 모니터링하고, 그 모니터링 결과를 참조하여 전력 변환 시스템(100)(또는 전력 변환 시스템(100)의 제어부(110))에 배터리(400)의 충방전 출력 제어를 위한 신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 시스템(300)의 구성과 기능에 관하여는 이하의 상세한 설명을 통하여 자세하게 알아보기로 한다.
에너지 관리 시스템의 구성
이하에서는, 본 발명의 구현을 위하여 중요한 기능을 수행하는 에너지 관리 시스템(300)의 내부 구성과 각 구성요소의 기능에 대하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 시스템(300)의 내부 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 시스템(300)은, 구간 결정부(310), 설정 출력 결정부(320), 배터리 구동 관리부(330), 통신부(340) 및 제어부(350)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 관리 시스템(300)의 구간 결정부(310), 설정 출력 결정부(320), 배터리 구동 관리부(330), 통신부(340) 및 제어부(350)는 그 중 적어도 일부가 외부의 시스템(미도시됨)과 통신하는 프로그램 모듈일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 또는 기타 프로그램 모듈의 형태로 에너지 관리 시스템(300)에 포함될 수 있고, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈은 에너지 관리 시스템(300)과 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.
한편, 에너지 관리 시스템(300)에 관하여 위와 같이 설명되었으나, 이러한 설명은 예시적인 것이고, 에너지 관리 시스템(300)의 구성요소 또는 기능 중 적어도 일부가 필요에 따라 디바이스(미도시됨) 또는 서버(미도시됨) 내에서 실현되거나 외부 시스템(미도시됨) 내에 포함될 수도 있음은 당업자에게 자명하다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스는, 에너지 관리 시스템(300)에 접속한 후 통신할 수 있는 기능을 포함하는 디지털 기기로서, 스마트폰, 태블릿, 스마트 워치, 스마트 밴드, 스마트 글래스, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 워크스테이션, PDA, 웹 패드, 이동 전화기 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 디지털 기기라면 얼마든지 본 발명에 따른 디바이스로서 채택될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디바이스에는 본 발명에 따른 에너지 저장 장치를 관리하기 위한 기능을 수행하기 위한 애플리케이션 프로그램이 더 포함되어 있을 수 있다. 이러한 애플리케이션은 해당 디바이스 내에서 프로그램 모듈의 형태로 존재할 수 있다. 이러한 프로그램 모듈의 성격은 에너지 관리 시스템(300)의 구간 결정부(310), 설정 출력 결정부(320), 배터리 구동 관리부(330), 통신부(340) 및 제어부(350)와 전반적으로 유사할 수 있다. 여기서, 애플리케이션은 그 적어도 일부가 필요에 따라 그것과 실질적으로 동일하거나 균등한 기능을 수행할 수 있는 하드웨어 장치나 펌웨어 장치로 치환될 수도 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 구간 결정부(310)는, 에너지 저장 장치(1000)에 포함되는 배터리(400)의 속성을 참조하여 배터리(400)의 출력 제어 구간을 결정하는 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리(400)의 속성(또는 상태)은, 배터리(400)의 SOC 및 배터리(400)의 온도를 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 구간 결정부(310)는, 배터리(400)의 충전 출력을 제한하기 위하여, 배터리(400)의 SOC를 기준으로 출력 제어 구간을 결정할 수 있다. 이 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 출력 제어 구간이 시작되는 시점에서의 배터리(400)의 SOC는 출력 제어 구간이 종료되는 시점에서의 배터리(400)의 SOC보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 도 3의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구간 결정부(310)는, 배터리(400)의 SOC가 70% 내지 90%에 해당하는 구간을 배터리(400)의 충전 출력을 제한하기 위한 출력 제어 구간(A)으로 결정할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 구간 결정부(310)는, 배터리(400)의 SOC가 70%에 해당하는 시점(a')을 출력 제어 구간(A)이 시작되는 시점으로 결정하고, 배터리(400)의 SOC가 90%에 해당하는 시점(b')을 출력 제어 구간(A)이 종료되는 시점으로 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 구간 결정부(310)는, 배터리(400)의 방전 출력을 제한하기 위하여, 배터리(400)의 SOC를 기준으로 출력 제어 구간을 결정할 수 있다. 이 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 출력 제어 구간이 시작되는 시점에서의 배터리(400)의 SOC는 출력 제어 구간이 종료되는 시점에서의 배터리(400)의 SOC보다 높을 수 있다. 예를 들어, 도 3의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구간 결정부(310)는, 배터리(400)의 SOC가 10% 내지 80%에 해당하는 구간을 배터리(400)의 방전 출력을 제한하기 위한 출력 제어 구간(B)으로 결정할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 구간 결정부(310)는, 배터리(400)의 SOC가 80%에 해당하는 시점(c')을 출력 제어 구간(B)이 시작되는 시점으로 결정하고, 배터리(400)의 SOC가 10%에 해당하는 시점(d')을 출력 제어 구간(B)이 종료되는 시점으로 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 구간 결정부(310)는, 배터리(400)의 충전 또는 방전 출력을 제한하기 위하여, 배터리(400)의 온도를 기준으로 출력 제어 구간을 결정할 수 있다. 이 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 출력 제어 구간이 시작되는 시점에서의 배터리(400)의 온도는 출력 제어 구간이 종료되는 시점에서의 배터리(400)의 온도보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 도 4의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구간 결정부(310)는, 배터리(400)의 온도가 40℃ 내지 50℃에 해당하는 구간을 배터리(400)의 충전 출력을 제한하기 위한 출력 제어 구간(C) 또는 배터리(400)의 방전 출력을 제한하기 위한 출력 제어 구간(D)으로 결정할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 구간 결정부(310)는, 배터리(400)의 온도가 40℃에 해당하는 시점(충전 출력을 제한하는 경우에는 e', 방전 출력을 제한하는 경우에는 g')을 출력 제어 구간(C 또는 D)이 시작되는 시점으로 결정하고, 배터리(400)의 온도가 50℃에 해당하는 시점(충전 출력을 제한하는 경우에는 f', 방전 출력을 제한하는 경우에는 h')을 출력 제어 구간(C 또는 D)이 종료되는 시점으로 결정할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 설정 출력 결정부(320)는, 출력 제어 구간이 시작되는 시점에서의 제1 설정 출력 및 출력 제어 구간이 종료되는 시점에서의 제2 설정 출력을 결정하는 기능을 수행할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 설정 출력 결정부(320)는, 제2 설정 출력의 절대값이 제1 설정 출력의 절대값보다 작도록, 제1 설정 출력 및 제2 설정 출력을 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 3의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 구간 결정부(310)에 의해 배터리(400)의 SOC를 기준으로 배터리(400)의 충전 출력을 제한하기 위한 출력 제어 구간(A)이 결정된 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따른 설정 출력 결정부(320)는, 출력 제어 구간(A)이 시작되는 시점(a')에서의 제1 설정 출력(a)을 70 kW로 결정할 수 있고, 출력 제어 구간(A)이 종료되는 시점(b')에서의 제2 설정 출력(b)을 30 kW로 결정할 수 있다.
다른 예를 들어, 도 3의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 구간 결정부(310)에 의해 배터리(400)의 SOC를 기준으로 배터리(400)의 방전 출력을 제한하기 위한 출력 제어 구간(B)이 결정된 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따른 설정 출력 결정부(320)는, 출력 제어 구간(B)이 시작되는 시점(c')에서의 제1 설정 출력(c)을 -70 kW로 결정할 수 있고, 출력 제어 구간(B)이 종료되는 시점(d')에서의 제2 설정 출력(d)을 -30 kW로 결정할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 도 4의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 구간 결정부(310)에 의해 배터리(400)의 온도를 기준으로 배터리(400)의 충전 출력을 제한하기 위한 출력 제어 구간(C)이 결정된 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따른 설정 출력 결정부(320)는, 출력 제어 구간(C)이 시작되는 시점(e')에서의 제1 설정 출력(e)을 70 kW로 결정할 수 있고, 출력 제어 구간(C)이 종료되는 시점(f')에서의 제2 설정 출력(f)을 0 kW로 결정할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 도 4의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 구간 결정부(310)에 의해 배터리(400)의 온도를 기준으로 배터리(400)의 방전 출력을 제한하기 위한 출력 제어 구간(D)이 결정된 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따른 설정 출력 결정부(320)는, 출력 제어 구간(D)이 시작되는 시점(g')에서의 제1 설정 출력(g)을 -70 kW로 결정할 수 있고, 출력 제어 구간(D)이 종료되는 시점(h')에서의 제2 설정 출력(h)을 0 kW로 결정할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 제1 설정 출력 및 제2 설정 출력에 기초하여 형성되는 디레이팅(derating) 출력을 참조하여 배터리(400)를 구동하는 기능을 수행할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 디레이팅 출력은, 제1 설정 출력과 제2 설정 출력을 잇는 직선에 기초하여 형성될 수 있다. 이 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 출력 제어 구간이 시작되는 시점과 출력 제어 구간이 종료되는 시점 사이에서 디레이팅 출력의 절대값이 선형적으로 감소될 수 있다.
예를 들어, 도 3의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디레이팅 출력(D1)은, 출력 제어 구간(A)에서 -(a-b)/(b'-a')의 기울기를 가지는 일차 함수로 형성될 수 있다.
다른 예를 들어, 도 3의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디레이팅 출력(D2)은, 출력 제어 구간(B)에서 -(|c|-|d|)/(c'-d')의 기울기를 가지는 일차 함수로 형성될 수 있다.
또 다른 예를 들어, 도 4의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디레이팅 출력(D3)은, 출력 제어 구간(C)에서 -(e-f)/(f'-e')의 기울기를 가지는 일차 함수로 형성될 수 있다.
또 다른 예를 들어, 도 4의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디레이팅 출력(D4)은, 출력 제어 구간(D)에서 (|g|-|h|)/(h'-g')의 기울기를 가지는 일차 함수로 형성될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 디레이팅 출력이 제1 설정 출력과 제2 설정 출력을 잇는 직선에 기초하여 형성(즉, 일차 함수로 형성)되는 것으로 설명되었으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시예에 따른 디레이팅 출력은 제1 설정 출력과 제2 설정 출력을 잇는 곡선에 기초하여 형성(예를 들어, 다차 함수로 형성)될 수도 있다. 이 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디레이팅 출력의 절대값은 출력 제어 구간이 시작되는 시점과 출력 제어 구간이 종료되는 시점 사이에서 비선형적으로 감소될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 출력 제어 구간에서의 배터리(400)의 출력이 디레이팅 출력을 초과하지 않도록 배터리(400)를 구동할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 배터리(400)의 출력의 절대값이 디레이팅 출력의 절대값보다 낮으면, 그 배터리(400)의 출력으로 배터리가 구동되도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 배터리(400)의 출력의 절대값이 디레이팅 출력의 절대값보다 높으면, 디레이팅 출력으로 배터리(400)가 구동되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 배터리(400)의 충전을 제한하기 위한 제1 전압과 배터리(400)의 방전을 제한하기 위한 제2 전압을 결정(또는 설정)할 수 있다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 배터리(400)의 전압(보다 구체적으로, 배터리(400) 셀의 전압)이 제1 전압 또는 제2 전압에 해당하는 것을 참조하여 배터리(400)의 구동이 소정 시간 동안 중지되도록 할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전압과 제2 전압은, 배터리(400)의 제조 특성에 기초하여 설정되는 전압과는 상이한 값으로 설정될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 전압은 배터리(400)의 제조 특성에 기초하여 설정되는 상한 전압보다 작은 값으로 설정될 수 있고, 제2 전압은 배터리(400)의 제조 특성에 기초하여 설정되는 하한 전압보다 큰 값으로 설정될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리(400) 셀의 전압이 배터리(400)의 제조 특성에 기초하여 설정되는 관리 범위(즉, 하한 전압을 초과하고 상한 전압 미만에 해당하는 범위; 주로 에너지 저장 장치(1000)에는 NCM 계열의 배터리 또는 LFP 계열의 배터리가 사용되는데, 일반적으로, NCM 계열의 배터리의 경우 2.8 V 내지 4.3 V의 관리 범위를 가지며, LFP 계열의 배터리의 경우 2.5 V 내지 3.65 V의 관리 범위를 가진다.)를 벗어나게 되면, 배터리 랙의 릴레이가 오픈되어 배터리(400)의 구동이 강제로 중지될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 셀의 전압이 위의 관리 범위를 벗어나게 되면 나머지 셀의 전압이 위의 관리 범위 내에 있더라도, 에너지 저장 장치(1000)는 운영이 불가능한 Fault 상태에 놓일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장 장치(1000)가 Fault 상태에 놓이도록 함으로써 배터리(400)를 기술적으로 보호하는 것도 중요하지만, Fault 상태를 유예할 수 있는 기능을 구축함으로써 에너지 저장 장치(1000)가 지속적인 운전이 가능하도록 하는 것도 에너지 저장 장치(1000)의 운영 관점에서 매우 중요하다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 전술한 바와 같이, 관리 범위 내에서 제1 전압(관리 범위의 상한 전압보다 작은 값으로 설정됨)과 제2 전압(관리 범위의 하한 전압보다 큰 값으로 설정됨)을 설정하고, 배터리(400)의 전압이 제1 전압 또는 제2 전압에 해당하는 것을 참조하여 배터리(400)의 구동이 소정 시간 동안 중지되도록 함으로써, Fault 상태가 유예되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 외부 디바이스(미도시됨)에서 출력되는 배터리(400)를 구동하기 위한 신호가 소정 시간 동안 단절되는 것을 참조하여, 배터리(400)를 구동하기 위한 예비 신호를 이용하여 배터리(400)를 구동할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 예비 신호는, 배터리 구동 관리부(330) 자체에서 생성되는 신호일 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 디바이스는, 에너지 관리 시스템(300)(또는 에너지 저장 장치(1000))에 대한 상위 제어를 수행하는 원격 제어 디바이스로서, 관제 센터(NOC; Network Operation Center) 또는 운영자 테스트 프로그램(Dispatcher)의 기능이 실현되는 디바이스일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부 디바이스는 배터리(400)를 구동하기 위한 신호를 출력하여 에너지 관리 시스템(300)(보다 구체적으로, 배터리 구동 관리부(330))에 전송할 수 있고, 에너지 관리 시스템(300)은 외부 디바이스로부터 전송받은 신호를 이용하여 배터리(400)를 구동할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부 디바이스와 에너지 관리 시스템(300) 사이에 통신이 단절되게 되면, 에너지 관리 시스템(300)은 통신이 단절되기 직전에 외부 디바이스로부터 전송받은 신호를 이용하여 배터리(400)를 계속 구동하게 된다. 다만, 위의 신호는 배터리(400)의 실시간 상태를 반영하지 못하므로, 위의 신호를 이용하여 배터리(400)를 계속 구동하게 되면 배터리(400)의 과충전 또는 과방전을 야기하는 등 배터리(400)의 안정적인 구동을 저해할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 전술한 바와 같이, 외부 디바이스에서 출력되는 배터리(400)를 구동하기 위한 신호가 소정 시간 동안 단절되는 것을 참조하여, 배터리(400)를 구동하기 위한 예비 신호를 이용하여 배터리(400)를 구동함으로써, 배터리(400)를 안정적으로 운용할 수 있게 된다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 외부 디바이스와의 통신이 단절된 것을 감지하고, 그 감지 시점부터 소정 시간(예를 들어, 1분)이 경과한 이후에 예비 신호를 이용하여 배터리(400)를 구동할 수 있다(여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 예비 신호를 이용하여 배터리(400)의 구동이 중지되도록(즉, 배터리(400)의 출력이 0 kW가 되도록) 할 수도 있다.). 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 위의 소정 시간 동안에는 통신이 단절되기 직전에 외부 디바이스로부터 전송받은 신호를 이용하여 배터리(400)를 구동할 수 있고, 위의 소정 시간이 경과한 이후에는 예비 신호를 이용하여 배터리(400)를 구동할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 예비 신호를 이용하여 배터리(400)를 구동하는 도중에 단절된 통신이 복구되는 경우에는, 외부 디바이스에서 실시간으로 출력되는 신호를 이용하여 배터리(400)를 구동할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 구동 관리부(330)는, 위의 소정 시간이 경과하기 이전에 단절된 통신이 복구되는 경우에도, 외부 디바이스에서 실시간으로 출력되는 신호를 이용하여 배터리(400)를 구동할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(340)는 구간 결정부(310), 설정 출력 결정부(320) 및 배터리 구동 관리부(330)로부터의/로의 데이터 송수신이 가능하도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(350)는 구간 결정부(310), 설정 출력 결정부(320), 배터리 구동 관리부(330) 및 통신부(340) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 제어부(350)는 에너지 관리 시스템(300)의 외부로부터의/로의 데이터 흐름 또는 에너지 관리 시스템(300)의 각 구성요소 간의 데이터 흐름을 제어함으로써, 구간 결정부(310), 설정 출력 결정부(320), 배터리 구동 관리부(330) 및 통신부(340)에서 각각 고유 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정과 변경을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. 에너지 저장 장치를 관리하기 위한 방법으로서,
    에너지 저장 장치에 포함되는 배터리의 속성을 참조하여 상기 배터리의 출력 제어 구간을 결정하는 단계,
    상기 출력 제어 구간이 시작되는 시점에서의 제1 설정 출력 및 상기 출력 제어 구간이 종료되는 시점에서의 제2 설정 출력을 결정하는 단계, 및
    상기 제1 설정 출력 및 상기 제2 설정 출력에 기초하여 형성되는 디레이팅(derating) 출력을 참조하여 상기 배터리를 구동하는 단계를 포함하는
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리의 속성은, 상기 배터리의 SOC(State Of Charge) 및 상기 배터리의 온도를 포함하는
    방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동 단계에서, 상기 출력 제어 구간에서의 상기 배터리의 출력이 상기 디레이팅 출력을 초과하지 않도록 상기 배터리를 구동하는
    방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동 단계에서, 상기 배터리의 충전을 제한하기 위한 제1 전압과 상기 배터리의 방전을 제한하기 위한 제2 전압을 결정하고, 상기 배터리의 전압이 상기 제1 전압 또는 상기 제2 전압에 해당하는 것을 참조하여 상기 배터리의 구동이 소정 시간 동안 중지되도록 하는
    방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 전압 및 상기 제2 전압은 상기 배터리의 제조 특성에 기초하여 설정되는 전압과 상이한
    방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구동 단계에서, 외부 디바이스에서 출력되는 상기 배터리를 구동하기 위한 신호가 소정 시간 동안 단절되는 것을 참조하여 상기 배터리를 구동하기 위한 예비 신호를 이용하여 상기 배터리를 구동하는
    방법.
  7. 제1항에 따른 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  8. 에너지 저장 장치를 관리하기 위한 시스템으로서,
    에너지 저장 장치에 포함되는 배터리의 속성을 참조하여 상기 배터리의 출력 제어 구간을 결정하는 구간 결정부,
    상기 출력 제어 구간이 시작되는 시점에서의 제1 설정 출력 및 상기 출력 제어 구간이 종료되는 시점에서의 제2 설정 출력을 결정하는 설정 출력 결정부, 및
    상기 제1 설정 출력 및 상기 제2 설정 출력에 기초하여 형성되는 디레이팅(derating) 출력을 참조하여 상기 배터리를 구동하는 배터리 구동 관리부를 포함하는
    시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 배터리의 속성은, 상기 배터리의 SOC(State Of Charge) 및 상기 배터리의 온도를 포함하는
    시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 배터리 구동 관리부는, 상기 출력 제어 구간에서의 상기 배터리의 출력이 상기 디레이팅 출력을 초과하지 않도록 상기 배터리를 구동하는
    시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 배터리 구동 관리부는, 상기 배터리의 충전을 제한하기 위한 제1 전압과 상기 배터리의 방전을 제한하기 위한 제2 전압을 결정하고, 상기 배터리의 전압이 상기 제1 전압 또는 상기 제2 전압에 해당하는 것을 참조하여 상기 배터리의 구동이 소정 시간 동안 중지되도록 하는
    시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 전압 및 상기 제2 전압은 상기 배터리의 제조 특성에 기초하여 설정되는 전압과 상이한
    시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 배터리 구동 관리부는, 외부 디바이스에서 출력되는 상기 배터리를 구동하기 위한 신호가 소정 시간 동안 단절되는 것을 참조하여 상기 배터리를 구동하기 위한 예비 신호를 이용하여 상기 배터리를 구동하는
    시스템.
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