KR101677835B1

KR101677835B1 - Method for measuring battery state of eneregy storage system

Info

Publication number: KR101677835B1
Application number: KR1020150026056A
Authority: KR
Inventors: 강병관
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2016-11-18
Also published as: KR20160103463A

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 상태 측정 방법은 에너지 저장 시스템의 배터리가 제1 모드로 동작하도록 제어하고, 제1 모드로 동작 중인 배터리가 제2 모드로 동작하도록 제어한다. 에너지 저장 시스템의 배터리 상태 측정 방법은 제2 모드로 동작 중인 배터리의 배터리 상태를 측정하고, 제2 모드로 동작 중인 배터리를 제1 모드로 동작하도록 제어한다.The method of measuring the battery state of the energy storage system according to an embodiment of the present invention controls the battery of the energy storage system to operate in the first mode and controls the battery operating in the first mode to operate in the second mode. The battery state measuring method of the energy storage system measures the battery state of the battery operated in the second mode and controls the battery operated in the second mode to operate in the first mode.

Description

[0001] METHOD FOR MEASURING BATTERY STATE OF ENERGY STORAGE SYSTEM [0002]

본 발명은 에너지 저장 장치의 배터리 상태 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of measuring the state of a battery in an energy storage device.

에너지 저장 시스템(Energy Storage System)은 생산된 전력을 발전소, 변전소 및 송전선 등을 포함한 각각의 연계 시스템에 저장한 후, 전력이 필요한 시기에 선택적, 효율적으로 사용하여 에너지 효율을 높이는 시스템이다.Energy Storage System is a system that stores generated power in each link system including power plant, substation and transmission line, and then uses energy selectively and efficiently at necessary time to enhance energy efficiency.

에너지 저장 시스템은 시간대 및 계절별 변동이 큰 전기부하를 평준화시켜 전반적인 부하율을 향상시킬 경우, 발전 단가를 낮출 수 있으며 전력설비 증설에 필요한 투자비와 운전비 등을 절감할 수 있어서 전기요금을 인하하고 에너지를 절약할 수 있다.The energy storage system can reduce the power generation cost when the overall load ratio is improved by leveling the electric load with large time and seasonal variation, and it is possible to reduce the investment cost and the operation cost required for the electric power facility expansion, can do.

이러한 에너지 저장 시스템은 전력계통에서 발전, 송배전, 수용가에 설치되어 이용되고 있으며, 주파수 조정(Frequency Regulation), 신재생에너지를 이용한 발전기 출력 안정화, 첨두부하 저감(Peak Shaving), 부하 평준화(Load Leveling), 비상 전원 등의 기능으로 사용되고 있다.These energy storage systems are installed in power generation, transmission, distribution, and customer in power system. Frequency regulation, generator output stabilization using peak energy, peak shaving, load leveling, , And emergency power supply.

에너지 저장 시스템은 저장방식에 따라 크게 물리적 에너지 저장과 화학적 에너지 저장으로 구분된다. 물리적 에너지 저장으로는 양수발전, 압축 공기 저장, 플라이휠 등을 이용한 방법이 있고, 화학적 에너지 저장으로는 리튬이온 배터리, 납축전지, Nas 전지 등을 이용한 방법이 있다.Energy storage systems are divided into physical energy storage and chemical energy storage depending on the storage method. Physical energy storage includes pumped storage, compressed air storage, and flywheel. Chemical storage includes lithium ion batteries, lead acid batteries, and Nas batteries.

한편, 에너지 저장 시스템은 전력 시장에서의 전력 가격 입찰 등과 연계하여, 전력 가격이 비싼 시간대에 저장된 에너지를 사용하고 전력 가격이 저렴한 시간대에 에너지를 저장하는 스케쥴링 동작을 하기도 한다. 이는 전력 가격이 전력 발전량 및 전력 사용량에 따라 변동하는 점을 이용하여 전력 사용에 대한 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.Meanwhile, the energy storage system, in conjunction with the electric power price bidding in the electric power market, performs the scheduling operation using the energy stored at a time when the electricity price is high and storing energy at a time when the electricity price is low. This is advantageous in that the cost of power use can be reduced by utilizing the fact that the price of electric power fluctuates according to electric power generation amount and electric power consumption amount.

이러한 에너지 저장 시스템은 에너지를 저장하기 위한 배터리를 포함하고 있으며, 에너지 저장 시스템에 포함된 배터리는 에너지를 저장하고 저장된 에너지를 출력하는 역할을 한다. 따라서 에너지 저장 시스템의 배터리는 에너지 저장 시스템의 동작에 있어 매우 중요한 부분을 차지한다. 그래서 에너지 저장 시스템에 포함된 배터리의 상태, 특히 충전 상태인 SOC(State Of Charge)를 정확하게 측정하는 것이 에너지 저장 시스템의 운용에서 중요한 문제가 된다.Such an energy storage system includes a battery for storing energy, and a battery included in the energy storage system stores energy and outputs stored energy. Therefore, batteries in energy storage systems are a very important part of the operation of energy storage systems. Therefore, it is important to accurately measure the state of the battery included in the energy storage system, especially the state of charge (SOC), which is a charged state, in the operation of the energy storage system.

하지만, 에너지 저장 시스템에 포함된 배터리는 외부로부터 에너지를 전송받아 충전 동작하거나, 외부에 저장된 에너지를 전송하는 방전 동작하기 때문에 각각의 동작에 따라 정확한 SOC를 측정하기 어려운 문제가 있다. 특히, 배터리가 CV(Constant Voltage) 모드로 동작 중인 경우에는 직류 전압인 배터리의 충전 상태(State Of Charge)를 정확하게 측정할 수 없는 문제가 있다.However, the battery included in the energy storage system has a problem that it is difficult to measure the accurate SOC according to each operation because the battery operates by receiving energy from the outside to perform charging operation or transferring energy stored in the outside. Particularly, when the battery is operating in the CV (Constant Voltage) mode, there is a problem that the state of charge of the battery, which is a DC voltage, can not be accurately measured.

따라서, 에너지 저장 시스템에 포함된 배터리가 충전 또는 방전 동작할 때 배터리의 정확한 SOC를 측정할 수 있는 방법이 필요하다.Therefore, there is a need for a method that can measure the accurate SOC of the battery when the battery included in the energy storage system is charged or discharged.

본 발명은 에너지 저장 시스템의 배터리의 상태를 정확하게 측정할 수 있는 배터리 상태 측정 방법의 제공을 목적으로 한다.The present invention provides a battery state measuring method capable of accurately measuring the state of a battery of an energy storage system.

본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 에너지 저장 시스템의 배터리 상태 측정 방법은 에너지 저장 시스템의 배터리가 제1 모드로 동작하도록 제어하는 단계; 상기 제1 모드로 동작 중인 배터리가 제2 모드로 동작하도록 제어하는 단계; 상기 제2 모드로 동작 중인 배터리의 배터리 상태를 측정하는 단계; 및 상기 제2 모드로 동작 중인 배터리를 상기 제1 모드로 동작하도록 제어하는 단계를 포함한다.A method for measuring a battery state of an energy storage system of an energy storage system according to an exemplary embodiment of the present invention includes: controlling a battery of an energy storage system to operate in a first mode; Controlling the battery operated in the first mode to operate in the second mode; Measuring a battery state of the battery in the second mode; And controlling the battery operating in the second mode to operate in the first mode.

또한, 상기 제1 모드는 전압이 일정한 CC(Constant Current) 모드이고, 상기 제2 모드는 전류가 일정한 CV(Constant Voltage) 모드일 수 있다.In addition, the first mode may be a constant current mode with a constant voltage, and the second mode may be a constant voltage mode with a constant current.

또한, 상기 배터리 상태는 상기 배터리의 전압, 전류, 온도, 잔여 전력량, 수명, 충전 상태(State Of Charge) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Also, the battery state may include at least one of voltage, current, temperature, remaining power, life, and state of charge of the battery.

또한, 상기 제1 모드로 동작 중인 배터리의 상태를 측정하는 단계; 상기 측정된 제1 모드로 동작 중인 배터리의 상태를 기초로 배터리 상태 측정 정확도를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 배터리 상태 측정 정확도가 기 설정된 기준 정확도 이하인지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.Measuring a state of the battery in the first mode; Calculating battery state measurement accuracy based on the measured state of the battery in operation in the first mode; And determining whether the calculated battery condition measurement accuracy is less than or equal to a preset reference accuracy.

또한, 상기 제1 모드로 동작 중인 배터리가 제2 모드로 동작하도록 제어하는 단계는 상기 산출된 배터리 상태 측정 정확도가 상기 기 설정된 기준 정확도 이하이면, 상기 제1 모드로 동작 중인 배터리를 상기 제2 모드로 동작하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.The step of controlling the battery operated in the first mode to operate in the second mode may further include the step of, when the calculated battery state measurement accuracy is equal to or less than the preset reference accuracy, As shown in FIG.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 본 발명의 에너지 저장 시스템은 배터리의 상태를 정확하게 측정할 수 있다. According to various embodiments of the present invention, the energy storage system of the present invention can accurately measure the state of the battery.

또한, 본 발명의 에너지 저장 시스템은 정확한 배터리 상태를 기초로 효율적으로 동작할 수 있다.Further, the energy storage system of the present invention can operate efficiently based on accurate battery conditions.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리의 충전 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리의 방전 상태를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리의 유지 상태를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 상태 측정 방법을 나타내는 나타내는 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of an energy storage system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a battery management system according to an embodiment of the present invention.
3 shows a state of charge of the battery according to an embodiment of the present invention.
4 shows a discharge state of the battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows a state of maintenance of a battery according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of measuring a battery state of an energy storage system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명과 관련된 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments related to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

첨부된 도면의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 도면의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 도면의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 도면의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Combinations of the steps of each block and flowchart in the accompanying drawings may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be embedded in a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus so that the instructions, which may be executed by a processor of a computer or other programmable data processing apparatus, Thereby creating means for performing the functions described in the step. These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory capable of directing a computer or other programmable data processing apparatus to implement the functionality in a particular manner so that the computer usable or computer readable memory It is also possible to produce manufacturing items that contain instruction means that perform the functions described in each block or flowchart illustration in each step of the drawings. Computer program instructions may also be stored on a computer or other programmable data processing equipment so that a series of operating steps may be performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer- It is also possible for the instructions to perform the processing equipment to provide steps for executing the functions described in each block and flowchart of the drawings.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Also, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments, the functions mentioned in the blocks or steps may occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially concurrently, or the blocks or steps may sometimes be performed in reverse order according to the corresponding function.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템(10)의 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an energy storage system 10 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 에너지 저장 시스템(10)은 전력 관리 시스템(PCS: Power Condition System, 100, 이하 "PCS"라 한다.), 발전 시스템(200), 배터리(300), 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System, 310, 이하 "BMS"라 한다.), 계통(400), 부하(500)를 포함할 수 있다.1, the energy storage system 10 includes a power condition system 100 (PCS), a power generation system 200, a battery 300, a battery management system (BMS) (BMS), a system (400), and a load (500).

PCS(100)는 에너지 저장 시스템(10)의 제어 장치일 수 있다.The PCS 100 may be a control device of the energy storage system 10.

PCS(100)는 발전 시스템(200)에서 발전된 전력을 배터리(300)에 저장하거나 계통(400), 부하(500)로 전달할 수 있다. 또한 PCS(100)는 배터리(300)에 저장된 전력을 계통(400) 또는 부하(500)로 전달할 수 있다. PCS(100)는 계통(400)에서 공급된 전력을 배터리(300)에 저장할 수도 있다. The PCS 100 may store the power generated by the power generation system 200 in the battery 300 or may transfer it to the system 400 and the load 500. [ The PCS 100 may also transmit the power stored in the battery 300 to the system 400 or the load 500. The PCS 100 may store the power supplied from the system 400 in the battery 300. [

또한, PCS(100)는 배터리(300)에 충전 상태(State Of Charge, 이하 "SOC 레벨"이라 한다.)를 기초로 배터리(300)를 충전하거나 방전하도록 제어할 수 있다.In addition, the PCS 100 can control the battery 300 to charge or discharge the battery 300 based on a state of charge (SOC).

또한, PCS(100)는 전력 시장의 전력 가격, 발전 시스템(200)의 발전 계획, 발전량 및 계통(400)의 전력 수요 등을 기초로 에너지 저장 시스템의 동작에 대한 스케쥴을 생성할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.In addition, the PCS 100 may generate a schedule for the operation of the energy storage system based on the power price of the power market, the power generation plan of the power generation system 200, the power generation amount, and the power demand of the system 400. This will be described later.

발전 시스템(200)은 에너지원을 이용하여 전력을 생산한다.The power generation system 200 generates power using an energy source.

예를 들어 발전 시스템(200)는 화석 연료, 원자력 연료, 재생 에너지 중 하나 이상을 이용하여 전력을 생산할 수 있다. For example, the power generation system 200 can generate electricity using one or more of fossil fuel, nuclear fuel, and renewable energy.

일 실시 예로, 발전 시스템(200)은 태양광 발전 시스템, 풍력 발전 시스템, 조력 발전 시스템 등과 같은 신재생 에너지를 이용한 신재생 발전 시스템일 수 있다.In one embodiment, the power generation system 200 may be a renewable power generation system using renewable energy such as a solar power generation system, a wind power generation system, a tidal power generation system, and the like.

계통(400)은 발전소, 변전소, 송전선 등을 포함할 수 있다. 계통(400)은 정상 상태일 때, PCS(100), 부하(500) 중 하나 이상에 전력을 공급할 수 있고, PCS(100)로부터 전력을 공급받을 수도 있다. 계통(400)은 비정상 상태일 때, PCS(100), 부하(500) 중 하나 이상에 전력을 공급할 수 없을 수 있고, PCS(100)로부터 전력을 공급받을 수 없을 수도 있다. The system 400 may include a power plant, a substation, a transmission line, and the like. The system 400 may provide power to one or more of the PCS 100, the load 500, and may be powered from the PCS 100 when in a steady state. System 400 may not be able to supply power to one or more of PCS 100, load 500, and may not be able to receive power from PCS 100 when in an abnormal state.

부하(500)는 발전 시스템(200), 배터리(300), 계통(400) 중 하나 이상으로부터 전력을 공급받고, 공급된 전력을 소비한다.The load 500 receives power from one or more of the power generation system 200, the battery 300, and the system 400 and consumes the supplied power.

예를 들면 부하(500)는 가정, 대형 건물, 공장 등을 포함할 수 있다.For example, the load 500 may include a home, a large building, a factory, and the like.

이하, 상술한 에너지 저장 시스템(10)을 제어하는 PCS(100)에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the PCS 100 for controlling the energy storage system 10 will be described in detail.

PCS(100)는 전력 변환부(110), 통합 제어부(160), 제1 컨버터(130), 제2 컨버터(140), 제1 스위치(150), 및 제2 스위치(170)를 포함할 수 있다. The PCS 100 may include a power conversion unit 110, an integrated control unit 160, a first converter 130, a second converter 140, a first switch 150, and a second switch 170 have.

전력 변환부(110)는 발전 시스템(200)과 제 1 노드(N1) 사이에 연결될 수 있다. 전력 변환부(100)는 발전 시스템(200)에서 생산된 전력을 제1 노드(N1)로 전달할 수 있고, 하며, 제1 노드(N1)으로 출력되는 출력 전압을 직류 링크 전압으로 변환할 수 있다. 그러므로 전력 변환부(110)가 동작하여, 발전 시스템(200)에서 생산된 전력이 배터리(300), 계통(400), 부하(500) 중 하나 이상에 공급될 수 있다. The power conversion unit 110 may be connected between the power generation system 200 and the first node N1. The power conversion unit 100 can transfer the power generated by the power generation system 200 to the first node N1 and convert the output voltage output to the first node N1 into a DC link voltage . Therefore, the power conversion unit 110 operates and power generated in the power generation system 200 can be supplied to at least one of the battery 300, the system 400, and the load 500. [

전력 변환부(110)는 발전 시스템(200)의 종류에 따라서 컨버터, 정류 회로 중 하나 이상를 포함할 수 있다. 예를 들어 전력 변환부(110)는 발전 시스템(200)이 직류 전력을 생산하는 경우, 직류 전력을 직류 전력으로 변환하는 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다. 다른 예로, 전력 변환부(110)는 발전 시스템(200)이 교류 전력을 생산하는 경우, 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 정류 회로를 포함할 수 있다.The power conversion unit 110 may include at least one of a converter and a rectifier circuit depending on the type of the power generation system 200. [ For example, the power conversion unit 110 may include a DC / DC converter that converts DC power to DC power when the power generation system 200 produces DC power. As another example, the power conversion section 110 may include a rectification circuit that converts AC power to DC power when the power generation system 200 produces AC power.

또한, 전력 변환부(110)는 일사량, 온도, 풍속 등의 변화에 따라 발전 시스템(200)에서 생산하는 전력을 최대로 얻을 수 있도록 최대 전력 포인트 추적(Maximum Power Point Tracking, 'MPPT') 제어를 수행하는 MPPT 컨버터를 포함할 수 있다. The power conversion unit 110 controls the maximum power point tracking (MPPT) control to maximize the power generated by the power generation system 200 in accordance with changes in radiation dose, temperature, Lt; RTI ID = 0.0 > MPPT < / RTI >

한편, 전력 변환부(110)는 발전 시스템(200)에서 생산되는 전력이 없는 경우, 소비 전력을 최소화할 수 있다.On the other hand, when the power conversion unit 110 does not have the power generated by the power generation system 200, the power consumption can be minimized.

통합 제어부(160)는 배터리(300)의 충방전 제어를 수행하는 BMS(310)와 연결되어, 배터리(300)의 충전 상태(SOC)에 대한 충전 상태 정보를 획득할 수 있다. 그리고 통합 제어부(160)는 배터리(300)에 저장된 에너지를 계통(400), 부하(500) 중 하나 이상에 전달하도록 제어할 수 있다. 또한, 통합 제어부(160)는 발전 시스템(200)에서 발생된 전력을 배터리(300)에 충전하도록 제어할 수 있다.The integrated controller 160 may be connected to the BMS 310 for controlling the charging and discharging of the battery 300 to obtain the charging status information of the battery 300. The integrated controller 160 may control the energy stored in the battery 300 to be transmitted to at least one of the system 400 and the load 500. In addition, the integrated controller 160 may control the battery 300 to charge the power generated in the power generation system 200.

통합 제어부(160)는 전력 변환부(110)에서 출력되는 전력을 출력 지령값과 비교하고, 그 비교 결과에 따라 제2 컨버터(140), 제1 컨버터(130) 중 하나 이상을 제어할 수 있다. 여기서 출력 지령값은 전력 관리 시스템(100)에서 계통(400), 부하(500) 중 하나 이상에 출력하는 출력 전력에 대한 지령값을 의미할 수 있다.The integrated controller 160 may compare the power output from the power converter 110 with the output command value and control at least one of the second converter 140 and the first converter 130 according to the comparison result . Here, the output command value may mean a command value for output power to be output to at least one of the system 400 and the load 500 in the power management system 100.

예를 들어, 전력 변환부(110)에서 출력되는 전력이 출력 지령값을 초과하는 경우, 통합 제어부(160)는 전력 변환부(110)에서 출력되는 전력과 출력 지령값의 차이에 해당하는 전력이 배터리(300)에 충전되도록 제2 컨버터(140), 제1 컨버터(130) 중 하나 이상을 제어할 수 있다. 이에 따라, 제2 컨버터(140)는 충전 모드로 동작하고, 제1 컨버터(130)는 출력 지령값에 해당하는 전력을 부하(500), 계통(400) 중 하나 이상에 공급할 수 있다. For example, when the power output from the power conversion unit 110 exceeds the output command value, the integrated controller 160 controls the power corresponding to the difference between the power output from the power conversion unit 110 and the output command value One or more of the second converter 140 and the first converter 130 may be controlled to be charged in the battery 300. [ Accordingly, the second converter 140 operates in the charge mode, and the first converter 130 can supply the power corresponding to the output command value to at least one of the load 500 and the system 400. [

한편, 출력 지령값은 발전 시스템(200)에서 발전한 전력보다 낮은 값이므로, 통합 제어부(160)는 출력 지령값을 제외한 나머지 전력이 배터리(300)에 충전되도록 제2 컨버터(140)를 제어할 수 있다. 이에 따라 배터리(300)는 제2 컨버터(140)를 통해 전력을 공급받을 수 있다. 그래서 배터리(300)는 충전될 수 있고, 배터리(300)의 SOC 레벨은 배터리(300)에 대한 제어 목표값에 대응될 수 있다.Since the output command value is lower than the power generated by the power generation system 200, the integrated controller 160 can control the second converter 140 so that the remaining power except the output command value is charged in the battery 300 have. Accordingly, the battery 300 can be supplied with electric power through the second converter 140. So that the battery 300 can be charged and the SOC level of the battery 300 can correspond to the control target value for the battery 300. [

다른 예로, 전력 변환부(110)에서 출력되는 전력이 출력 지령값 미만인 경우, 통합 제어부(160)는 배터리(300)가 출력 지령값과 전력 변환부(110)에서 출력되는 전력의 차이에 해당하는 전력을 방전하도록 제2 컨버터(140), 제1 컨버터(130) 중 하나 이상을 제어할 수 있다. 이에 따라, 제2 컨버터(140)는 방전 모드로 동작하고, 제1 컨버터(130)는 인버터 출력 지령값에 해당하는 전력을 부하(500), 계통(400) 중 하나 이상에 공급한다. 이 때, 출력 지령값은 발전 시스템(200)에서 발전한 전력보다 높은 값이므로, 통합 제어부(160)는 배터리(300)가 방전되도록 제어할 수 있다. 이에 따라 배터리(300)는 제2 컨버터(140)를 통해 전력을 공급할 수 있다. 그래서 배터리(300)는 방전될 수 있고, 배터리(300)의 SOC 레벨은 배터리(300)에 대한 제어 목표값에 대응될 수 있다. In other words, when the power output from the power conversion unit 110 is lower than the output command value, the integrated controller 160 controls the battery 300 to output the output command value and the power output from the power conversion unit 110, It is possible to control at least one of the second converter 140 and the first converter 130 to discharge electric power. Accordingly, the second converter 140 operates in the discharge mode, and the first converter 130 supplies power corresponding to the inverter output command value to at least one of the load 500 and the system 400. [ At this time, since the output command value is higher than the power generated by the power generation system 200, the integrated controller 160 can control the battery 300 to be discharged. Accordingly, the battery 300 can supply power through the second converter 140. So that the battery 300 can be discharged and the SOC level of the battery 300 can correspond to the control target value for the battery 300. [

또한, 통합 제어부(160)는 PCS(100)의 전체적인 동작을 제어하고, 전력 저장 시스템(10)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 통합 제어부(160)는 발전된 전력을 계통(400)에 공급하는 제1 동작 모드, 발전된 전력을 부하(500)에 공급하는 제2 동작 모드, 발전된 전력을 배터리(300)에 저장하는 제3 동작 모드, 계통(400)에서 전달된 전력을 배터리(300)에 저장하는 제4 동작 모드 등에 대한 동작을 결정할 수 있다.In addition, the integrated control unit 160 may control the overall operation of the PCS 100 and determine the operation mode of the power storage system 10. [ The integrated control unit 160 includes a first operation mode for supplying the developed power to the system 400, a second operation mode for supplying the developed power to the load 500, a third operation mode for storing the generated power in the battery 300, , A fourth mode of operation in which the power transmitted from the system 400 is stored in the battery 300, and the like.

통합 제어부(160)는 전력 변환부(110), 제1 컨버터(130), 제2 컨버터(140), 제 1 스위치(150) 및 제 2 스위치(160) 각각의 스위치 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 전송할 수 있다. 제어 신호는 각각의 컨버터 또는 인버터의 입력 전압에 따른 듀티비 최적 제어를 통해 컨버터 또는 인버터의 전력 변환에 따른 손실을 최소화할 수 있는 신호를 의미할 수 있다. 통합 제어부(160)는 전력 변환부(110), 제1 컨버터(130), 제2 컨버터(140)의 각각의 입력단, 출력단 중 하나 이상에서 전압, 전류, 온도를 감지한 신호를 수신하고, 수신된 감지 신호를 기초로 제어 신호를 전송할 수 있다. The integrated controller 160 controls the switching operation of the power converter 110, the first converter 130, the second converter 140, the first switch 150, and the second switch 160, Can be transmitted. The control signal may mean a signal that minimizes loss due to power conversion of the converter or inverter through duty-ratio optimal control according to the input voltage of each converter or inverter. The integrated controller 160 receives a signal that senses voltage, current, and temperature at one or more of the input and output terminals of the power converter 110, the first converter 130, and the second converter 140, The control signal can be transmitted based on the sensing signal.

상술한 통합 제어부(160)는 PCS(100)에 포함될 수 있고, 포함되지 않고 별개의 구성으로 구비될 수도 있다.The integrated control unit 160 may be included in the PCS 100, or may be included in a separate configuration.

제1 컨버터(130)는 전압의 크기를 변환할 수 있고, 교류 전력을 직류 전력으로 변환하거나 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수도 있다.The first converter 130 may convert the magnitude of the voltage, convert AC power to DC power, or convert DC power to AC power.

제1 컨버터(130)는 컨버터, 인버터 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일 실시 예로, 제1 컨버터(130)는 전력 변환부(110)와 제 1 스위치(150) 사이에 위치할 수 있다. 제1 컨버터(130)는 전력 변환기를 포함할 수 있다.The first converter 130 may include at least one of a converter and an inverter. In one embodiment, the first converter 130 may be located between the power conversion unit 110 and the first switch 150. The first converter 130 may include a power converter.

이에 따라 제1 컨버터(130)는 방전 모드에서 발전 시스템(200) 또는 배터리(300)로부터 출력된 직류 링크 전압을 교류 전압으로 변환하여 계통(400)으로 출력할 수 있다. Accordingly, the first converter 130 can convert the DC link voltage output from the power generation system 200 or the battery 300 into the AC voltage in the discharge mode and output the AC voltage to the system 400.

또한, 제1 컨버터(130)는 충전 모드에서 계통(400)의 전력을 배터리(300)에 저장할 수 있도록 계통(400)의 교류 전압을 정류하여 직류 링크 전압으로 변환하여 배터리(300)로 출력할 수 있다.The first converter 130 rectifies the AC voltage of the system 400 so that the power of the system 400 can be stored in the battery 300 in the charging mode and converts the AC voltage into a DC link voltage and outputs the DC link voltage to the battery 300 .

제1 컨버터(130)는 계통(400)으로 출력하는 교류 전압에 포함된 고조파를 제거하기 위한 필터를 포함할 수 있다.The first converter 130 may include a filter for removing harmonics included in the AC voltage output to the system 400.

구체적으로 제1 컨버터(130)는 무효 전력 발생을 억제하기 위하여 제1 컨버터(130)가 출력하는 교류 전압의 위상과 계통(400)의 교류 전압의 위상을 동기화시키기 위한 위상 동기 루프 회로를 포함할 수 있다. Specifically, the first converter 130 includes a phase locked loop circuit for synchronizing the phase of the AC voltage output from the first converter 130 with the phase of the AC voltage in the system 400 in order to suppress the generation of reactive power .

또한, 제1 컨버터(130)는 전압 변동 범위 제한, 역률 개선, 직류 성분 제거, 과도 현상 보호 등과 같은 기능을 수행할 수 있다. In addition, the first converter 130 may perform functions such as limiting the voltage fluctuation range, improving the power factor, removing the DC component, and protecting the transient phenomenon.

제1 컨버터(130)는 발전 시스템(200)에서 생산된 전력, 배터리(300)에 저장된 전력 중 하나 이상을 부하(500), 계통(400) 중 하나 이상에 공급하지 않아도 되는 경우에 전력 소비를 최소할 수 있다. 또한 제1 컨버터(130)는 배터리(300)를 충전할 때에 계통(400)의 전력을 필요로 하지 않는 경우, 전력 소비를 최소화할 수 있다.The first converter 130 can reduce the power consumption when it is not necessary to supply at least one of the power generated in the power generation system 200 and the power stored in the battery 300 to at least one of the load 500 and the system 400 Can be minimized. In addition, when the first converter 130 does not require the power of the system 400 when charging the battery 300, the power consumption can be minimized.

제2 컨버터(140)는 전압의 크기를 변환할 수 있고, 교류 전력을 직류 전력으로 변환하거나 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수도 있다.The second converter 140 may convert the magnitude of the voltage, convert the AC power to DC power, or convert the DC power to AC power.

제2 컨버터(140)는 컨버터, 인버터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The second converter 140 may include at least one of a converter and an inverter.

일 실시 예로, 제2 컨버터(140)는 방전 모드에서 배터리(300)에 저장된 전력을 제1 컨버터(130)에 대응하는 전압 레벨로 변환하여 출력할 수 있다. 예를 들면 제2 컨버터(140)는 배터리(300)에 저장된 전력을 직류 링크 전압으로 DC-DC 변환하여 출력할 수 있다.In one embodiment, the second converter 140 may convert the power stored in the battery 300 in the discharge mode to a voltage level corresponding to the first converter 130 and output the same. For example, the second converter 140 may DC-DC convert the power stored in the battery 300 to a DC link voltage and output the same.

제2 컨버터(140)는 충전 모드에서 제 1 노드(N1)를 통하여 유입되는 충전 전력을 배터리(300)에 대응하는 전압 레벨로 변환하여 출력할 수 있다. 예를 들어 제2 컨버터(140)는 유입되는 충전 전력을 충전 전압으로 DC-DC 변환하여 출력할 수 있다. 여기서 충전 전력은 발전 시스템(200)에서 생산된 전력 또는 계통(400)으로부터 제1 컨버터(130)를 통하여 공급된 전력일 수 있다. The second converter 140 may convert the charging power flowing into the first node N1 in the charging mode to a voltage level corresponding to the battery 300 and output the same. For example, the second converter 140 can DC-DC convert the charging power into charging voltage and output it. Here, the charging power may be the power produced by the power generation system 200 or the power supplied from the system 400 via the first converter 130.

제1 스위치(150) 및 제2 스위치(170) 각각은 제1 컨버터(130)와 제 2 노드(N2) 사이에 직렬로 각각 연결될 수 있다. 제1 스위치(150) 및 제2 스위치(170)각각은 통합 제어부(160)로부터 제어 신호를 수신하여, 수신된 제어 신호를 기초로 스위칭 동작할 수 있다. 이에 따라 제1 스위치(150) 및 제2 스위치(170) 각각은 온/오프 동작을 수행하여 발전 시스템(200)과 계통(400) 사이의 전류의 흐름을 제어할 수 있다. 제1 스위치(150) 및 제2 스위치(170) 각각은 발전 시스템(200), 배터리(300), 계통(400) 중 하나 이상의 상태를 기초로 스위칭 동작할 수 있다. Each of the first switch 150 and the second switch 170 may be connected in series between the first converter 130 and the second node N2, respectively. Each of the first switch 150 and the second switch 170 may receive a control signal from the integrated controller 160 and perform a switching operation based on the received control signal. Accordingly, each of the first switch 150 and the second switch 170 may perform an on / off operation to control the flow of current between the power generation system 200 and the system 400. Each of the first switch 150 and the second switch 170 may be switched on the basis of at least one of the power generation system 200, the battery 300, and the system 400.

일 실시 예로, 부하(500)에서 필요한 전력량이 부하(500)에 전달되는 전력량보다 큰 경우, 제 1 및 제 2 스위치(150,170)는 온 상태로 스위칭 동작하여 발전 시스템(200), 계통(400) 각각에서 부하(500)에 전력을 전달되도록 할 수 있다. 또한, 발전 시스템(200) 및 계통(400)에서 부하(500)에 전달되는 전력이 부하(500)에서 필요한 전력에 미치지 못하면, 제1 스위치(150), 제2 스위치(170) 중 하나 이상은 배터리(300)에 저장된 전력이 부하(500)에 공급되도록 스위칭 동작할 수 있다.The first and second switches 150 and 170 may be switched to the ON state and may be connected to the power generation system 200 and the system 400. For example, when the power required by the load 500 is greater than the amount of power transmitted to the load 500, So that power can be transmitted to the load 500 from each of them. In addition, if the power delivered to the load 500 from the power generation system 200 and the system 400 does not reach the required power at the load 500, at least one of the first switch 150 and the second switch 170 So that the power stored in the battery 300 can be supplied to the load 500.

다른 실시 예로, 계통(400)에서 정전이 발생한 경우, 제2 스위치(170)는 오프 상태로 스위칭 동작하고, 제1 스위치(150)는 온 상태로 스위칭 동작할 수 있다. 이에 따라 발전 시스템(200), 배터리(300) 중 하나 이상이 부하(500)에 전력을 공급할 수 있다. 그리고 계통(400)에 전력을 차단할 수 있어서, 계통(400)에서의 작업 시 발생할 수 있는 사고를 방지할 수 있다 In another embodiment, when a power failure occurs in the system 400, the second switch 170 may be switched to the OFF state and the first switch 150 may be switched to the ON state. Accordingly, at least one of the power generation system 200 and the battery 300 can supply power to the load 500. And power to the system 400 can be cut off, thereby preventing an accident that may occur during operation in the system 400

도 2를 참조하여 BMS(310)에 대해 자세히 설명한다.The BMS 310 will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a battery management system according to an embodiment of the present invention.

BMS(310)는 배터리 모니터링부(311), 제어부(312), 통신부(313)을 포함할 수 있다. The BMS 310 may include a battery monitoring unit 311, a control unit 312, and a communication unit 313.

BMS(310)는 배터리(300)에 연결되어, 배터리(300)의 충전 또는 방전 동작을 제어할 수 있다. 또한, BMS(310)은 배터리(300)의 충전 상태인 SOC 레벨을 포함한 배터리의 상태를 모니터링할 수 있다. 그리고 BMS(310)은 배터리(300)의 상태에 대한 배터리 상태 정보를 통합 제어부(160)에 전달할 수 있다The BMS 310 may be connected to the battery 300 to control the charging or discharging operation of the battery 300. [ In addition, the BMS 310 may monitor the state of the battery including the SOC level, which is the charged state of the battery 300. [ Then, the BMS 310 may transmit battery state information on the state of the battery 300 to the integrated controller 160

배터리 모니터링부(311)는 배터리(300)의 상태를 모니터링할 수 있다. 예를 들면, 배터리 모니터링부(311)는 배터리(300)의 전압, 전류, 온도, 잔여 전력량, 수명, 충전 상태 중 하나 이상을 모니터링할 수 있다.The battery monitoring unit 311 may monitor the state of the battery 300. [ For example, the battery monitoring unit 311 may monitor at least one of a voltage, a current, a temperature, a residual power amount, a life span, and a charging state of the battery 300.

한편, 배터리 모니터링부(311)는 CC(Constant Current) 모드보다 CV(Constant Voltage) 모드에서 배터리(300)의 SOC 상태를 정확하게 측정할 수 있다.Meanwhile, the battery monitoring unit 311 can accurately measure the SOC state of the battery 300 in the CV (Constant Voltage) mode rather than the CC (Constant Current) mode.

제어부(312)는 BMS(310)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(312)는 통합 제어부(160)로부터 배터리(300) 동작에 대한 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 기초로 배터리(300)의 동작을 제어할 수 있다.The control unit 312 can control the overall operation of the BMS 310. [ The controller 312 receives a control signal for the operation of the battery 300 from the integrated controller 160 and controls the operation of the battery 300 based on the received control signal.

또한, 제어부(312)는 배터리 모니터링부(311)가 모니터링한 배터리의 상태를 통합 제어부(160)에 전송할 수 있고, 모니터링한 배터리의 상태를 기초로 배터리(300)의 동작을 제어할 수도 있다.The control unit 312 may transmit the status of the battery monitored by the battery monitoring unit 311 to the integrated control unit 160 and may control the operation of the battery 300 based on the status of the monitored battery.

통신부(313)는 BMS(310)와 다른 구성 간에 데이터를 송수신할 수 있다.The communication unit 313 can transmit and receive data between the BMS 310 and another configuration.

구체적으로, 통신부(313)는 BMS(310)와 통합 제어부(160) 간에 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들면 통신부(313)는 통합 제어부(160)로부터 제어 신호를 수신하고, 배터리 상태에 대한 상태 정보를 통합 제어부(160)에 전송할 수 있다.Specifically, the communication unit 313 can exchange data between the BMS 310 and the integrated control unit 160. For example, the communication unit 313 may receive the control signal from the integrated control unit 160, and may transmit status information on the battery state to the integrated control unit 160. [

한편, BMS(310)는 배터리(300)를 보호하기 위한 보호 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면 BMS(310)은 배터리(300)에 대한 과충전 보호 기능, 과방전 보호 기능, 과전류 보호 기능, 과전압 보호 기능, 과열 보호 기능, 셀 밸런싱 기능 중 하나 이상을 수행할 수 있다. Meanwhile, the BMS 310 may perform a protection operation for protecting the battery 300. [ For example, the BMS 310 can perform at least one of an overcharge protection function, an over discharge protection function, an over current protection function, an over voltage protection function, an overheat protection function, and a cell balancing function for the battery 300.

또한, BMS(310)는 배터리(300)의 SOC 레벨을 조절할 수 있다. 구체적으로 BMS(310)는 통합 제어부(160)로부터 제어 신호를 수신하여, 수신된 제어 신호를 기초로 배터리(300)의 SOC 레벨을 조절할 수 있다. In addition, the BMS 310 may adjust the SOC level of the battery 300. FIG. Specifically, the BMS 310 receives a control signal from the integrated controller 160 and can adjust the SOC level of the battery 300 based on the received control signal.

배터리(300)는 발전 시스템(200)에서 생산된 전력, 계통(400)의 전력 중 하나 이상을 전달받아 저장할 수 있다. 배터리(300)는 저장된 전력을 계통(400), 부하(500) 중 하나 이상에 공급할 수 있다. 배터리(300)의 적어도 하나 이상의 배터리 셀로 이루어질 수 있으며, 각 배터리 셀은 복수의 베어셀을 포함할 수 있다. The battery 300 may receive and store at least one of the power generated by the power generation system 200 and the power of the system 400. The battery 300 may supply stored power to one or more of the system 400, the load 500, And at least one battery cell of the battery 300, and each battery cell may include a plurality of bare cells.

도 3 내지 도 5를 참조하여, 배터리(300)의 동작 상태에 대해 설명한다.The operation state of the battery 300 will be described with reference to Figs. 3 to 5. Fig.

도 3 내지 도 5는 배터리(300)의 동작 상태에 따른 에너지의 흐름을 나타내는 개념도이다. 이에 따라 도 3 내지 도 5에서 표시되는 화살표는 에너지의 흐름을 나타낸다. 여기서 에너지는 전력을 포함한다.3 to 5 are conceptual diagrams showing the flow of energy in accordance with the operating state of the battery 300. FIG. Accordingly, the arrows shown in Figs. 3 to 5 indicate the flow of energy. Here, energy includes power.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리의 충전 상태를 나타낸다.3 shows a state of charge of the battery according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 배터리(300)는 에너지를 전달받아, 전달된 에너지를 저장하는 충전 상태일 수 있다. 구체적으로, 발전 시스템(200)에서 생산된 전력은 제1 컨버터(130)을 거쳐, 배터리(300), 계통(400) 및 부하(500)에 전달될 수 있다. 그리고 배터리(300)는 발전시스템(200)으로부터 에너지를 전달받아, 전달된 에너지를 저장할 수 있다. 이 때 제2 컨버터(140)는 발전 시스템(200)에서 전달되는 에너지를 변환할 수 있다. 또한, 배터리(300)는 부하(500), 계통(400) 중 하나 이상으로부터 에너지를 전달받아, 전달된 에너지를 저장할 수도 있다. 이때 제1 컨버터(130)는 부하(500), 계통(400) 중 하나 이상으로부터 전달되는 에너지를 변환할 수 있다.Referring to FIG. 3, the battery 300 may be in a charged state to receive energy and store transferred energy. Specifically, the power generated by the power generation system 200 can be transmitted to the battery 300, the system 400, and the load 500 via the first converter 130. The battery 300 receives energy from the power generation system 200 and can store the transmitted energy. At this time, the second converter 140 can convert the energy transferred from the power generation system 200. Also, the battery 300 may receive energy from at least one of the load 500 and the system 400, and may store the transferred energy. At this time, the first converter 130 may convert energy transferred from at least one of the load 500 and the system 400. [

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리의 방전 상태를 나타낸다.4 shows a discharge state of the battery according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 배터리(300)는 저장된 에너지를 계통(400), 부하(500) 중 하나 이상에 전달하는 방전 상태일 수 있다. 구체적으로, 배터리(300)는 저장된 에너지를 제2 컨버터(140) 및 제1 컨버터(130)를 거쳐 부하(500), 계통(400) 중 하나 이사에 전달할 수 있다. 이 때 제1 컨버터(130) 및 제2 컨버터(140) 각각은 전달되는 에너지를 변환할 수 있다. 이에 따라 도 4를 참조하면, 발전 시스템(200)에서 생산된 전력은 제1 컨버터(130)을 거쳐, 배터리(300), 계통(400)에 전달될 수 있다. 그리고 배터리(300)에 저장된 전력도 제2 컨버터(140) 및 제1 컨버터(130)를 통해 계통(400) 및 부하(500)에 전달될 수 있다.4, the battery 300 may be in a discharging state that transfers stored energy to one or more of the system 400, the load 500, and the like. Specifically, the battery 300 can transfer the stored energy to the load 500 and the one of the systems 400 via the second converter 140 and the first converter 130. At this time, each of the first converter 130 and the second converter 140 can convert the transmitted energy. 4, the power generated by the power generation system 200 can be transmitted to the battery 300 and the system 400 through the first converter 130. [ The power stored in the battery 300 can also be transmitted to the system 400 and the load 500 through the second converter 140 and the first converter 130.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리의 유지 상태를 나타낸다.FIG. 5 shows a state of maintenance of a battery according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 배터리(300)는 발전 시스템(200), 계통(400), 부하(500)로부터 에너지를 전달받거나 전달하지 않는 유지 상태일 수 있다. 이에 따라 배터리(300)는 충전 또는 방전 동작하지 않을 수 있다. 이에 따라 도 5를 참조하면, 발전 시스템(200)에서 생산된 전력은 제1 컨버터(130)을 거쳐, 계통(400) 및 부하(500)에 전달되고, 배터리(300)에는 전달되지 않는 상태일 수 있다. 그리고 배터리(300)에 저장된 전력도 계통(400) 또는 부하(500)에 전달되지 않는 상태일 수 있다.Referring to FIG. 5, the battery 300 may be in a maintenance state in which energy is not transmitted or transmitted from the power generation system 200, the system 400, and the load 500. Accordingly, the battery 300 may not be charged or discharged. 5, the power generated by the power generation system 200 is transmitted to the system 400 and the load 500 via the first converter 130, and is not transmitted to the battery 300 . Also, the power stored in the battery 300 may not be transmitted to the system 400 or the load 500.

한편, 상술한 배터리(300)의 동작은 BMS(310)의 배터리(300) 제어 동작에 의해 동작될 수 있으며, BMS(310)는 통합 제어부(160)로부터 수신한 제어 신호를 기초로 동작할 수 있다.Meanwhile, the operation of the battery 300 may be operated by a control operation of the battery 300 of the BMS 310, and the BMS 310 may operate based on the control signal received from the integrated control unit 160 have.

상술한 배터리의 동작 상태에 대한 설명은 설명을 위한 예시로, 에너지 저장 시스템의 동작 상태에 따라 다양하게 동작될 수 있다. 따라서 사용자 또는 설계자의 선택에 따라 다양하게 설정될 수 있다.The operation of the battery may be variously operated according to the operation state of the energy storage system. Therefore, it can be variously set according to the selection of the user or the designer.

이하, 상술한 구성 및 내용을 기초로 본 발명의 에너지 저장 시스템의 배터리 상태 측정 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of measuring the battery state of the energy storage system of the present invention will be described based on the above-described configuration and contents.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 상태 측정 방법을 나타내는 나타내는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of measuring a battery state of an energy storage system according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, BMS(310)의 제어부(312)는 배터리(300)가 CC(Constant Current) 모드로 동작하도록 제어한다(S101).Referring to FIG. 6, the controller 312 of the BMS 310 controls the battery 300 to operate in a CC mode (S101).

BMS(310)의 제어부(312)는 배터리(300)가 CC 모드로 충전 또는 방전 동작하도록 제어할 수 있다. 여기서 CC 모드란, 정전류(Constant Current)를 의미할 수 있다. 이에 따라 CC 모드에서 전류는 일정할 수 있고, 전압은 유동적일 수 있다. 한편, CC 모드는 후술할 CV 모드에 비해 충전 또는 방전 속도가 빠른 모드일 수 있다.The controller 312 of the BMS 310 may control the battery 300 to charge or discharge in the CC mode. Here, the CC mode may mean a constant current. Accordingly, the current in the CC mode can be constant, and the voltage can be fluid. On the other hand, the CC mode may be a mode where the charging or discharging speed is faster than the CV mode which will be described later.

BMS(310)의 제어부(312)는 배터리(300)의 충전 상태 또는 방전 상태일 때 CC 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 이에 따라 배터리(300)는 충전 상태 또는 방전 상태일 때 CC 모드로 동작할 수 있다.The control unit 312 of the BMS 310 may control to operate in the CC mode when the battery 300 is in a charged state or a discharged state. Accordingly, the battery 300 can operate in the CC mode when it is in a charged state or a discharged state.

BMS(310)의 배터리 모니터링부(311)은 배터리(300)의 상태를 측정한다(S103).The battery monitoring unit 311 of the BMS 310 measures the state of the battery 300 (S103).

배터리 모니터링부(311)은 배터리(300)의 전압, 전류, 온도, 잔여 전력량, 수명, 충전 상태(SOC) 중 하나 이상을 모니터링할 수 있다. 구체적으로, 배터리 모니터링부(311)는 CC 모드로 동작 중인 배터리(300)의 배터리 상태를 측정할 수 있다.The battery monitoring unit 311 may monitor at least one of voltage, current, temperature, remaining power, life span, and state of charge (SOC) of the battery 300. Specifically, the battery monitoring unit 311 can measure the battery state of the battery 300 operating in the CC mode.

일 실시 예로, 배터리 모니터링부(311)는 배터리(300)의 충전 상태인 SOC 레벨을 측정할 수 있다. 배터리 모니터링부(311)는 화학적 방식, 전압 측정 방식, 전류 적분 방식, 압력 측정 방식 중 하나 이상을 통해 배터리(300)의 SOC 레벨을 측정할 수 있다. 여기서 화학적 방식은 배터리(300)의 전해질의 비중, pH를 측정하여 배터리(300)의 SOC 레벨을 측정하는 방식일 수 있다. 전압 측정 방식은 배터리(300)의 전압을 측정하여 SOC를 측정하는 방식일 수 있다. 전류 적분 방식은 배터리(300)의 전류를 측정하고, 측정된 전류를 시간에 대해 적분하여 SOC 레벨을 측정하는 방식일 수 있다. 압력 측정 방식은 배터리(300)의 내부 압력을 측정하여 SOC 레벨을 측정하는 방식일 수 있다.In an embodiment, the battery monitoring unit 311 may measure the SOC level, which is a state of charge of the battery 300. The battery monitoring unit 311 may measure the SOC level of the battery 300 through at least one of a chemical method, a voltage measurement method, a current integration method, and a pressure measurement method. Here, the chemical method may be a method of measuring the SOC level of the battery 300 by measuring the specific gravity and pH of the electrolyte of the battery 300. The voltage measuring method may be a method of measuring the SOC by measuring the voltage of the battery 300. [ The current integration method may be a method of measuring the current of the battery 300 and measuring the SOC level by integrating the measured current with respect to time. The pressure measuring method may be a method of measuring the SOC level by measuring the internal pressure of the battery 300. [

BMS(310)의 제어부(312)는 측정된 배터리 상태를 기초로 배터리 상태 측정 정확도가 기준 정확도 이하인지 판단한다(S105).The controller 312 of the BMS 310 determines whether the battery state measurement accuracy is less than the reference accuracy based on the measured battery state (S105).

제어부(312)는 배터리 모니터링부(311)가 측정한 배터리 상태를 기초로 배터리 상태 측정 정확도를 산출할 수 있다. 제어부(312)는 배터리의 동작 상태, 배터리 환경 등을 기초로 배터리 상태 측정 정확도를 산출할 수 있다. 그리고 제어부(312)는 산출된 배터리 상태 측정 정확도를 기 설정된 기준 정확도와 비교할 수 있다.The control unit 312 can calculate the battery state measurement accuracy based on the battery state measured by the battery monitoring unit 311. [ The controller 312 can calculate the battery state measurement accuracy based on the battery operating condition, the battery environment, and the like. The controller 312 may compare the calculated battery condition measurement accuracy with a preset reference accuracy.

일 실시 예로, 제어부(312)는 배터리 모니터링부(311)가 측정한 배터리(300)의 SOC 레벨을 기초로 배터리 SOC 측정 정확도를 산출할 수 있다. 제어부(312)는 산출된 배터리 SOC 측정 정확도를 기 설정된 기준 SOC 측정 정확도와 비교할 수 있다.In one embodiment, the controller 312 may calculate the battery SOC measurement accuracy based on the SOC level of the battery 300 measured by the battery monitoring unit 311. The control unit 312 may compare the calculated battery SOC measurement accuracy with a preset reference SOC measurement accuracy.

BMS(310)의 제어부(312)는 배터리 상태 측정 정확도가 기준 정확도 이하이면, 배터리(300)가 CV(Constant Voltage) 모드로 동작하도록 제어한다(S107).The control unit 312 of the BMS 310 controls the battery 300 to operate in a CV (Constant Voltage) mode if the battery state measurement accuracy is less than the reference accuracy (S107).

BMS(310)의 제어부(312)는 배터리(300)가 CV 모드로 충전 또는 방전 동작하도록 제어할 수 있다. 여기서 CV 모드란, 정전압(Constant Voltage)를 유지하는 동작 모드를 의미할 수 있다. 이에 따라 CV 모드에서 전압은 일정할 수 있고, 전류는 유동적일 수 있다. 한편, CV 모드는 상술한 CC 모드에 비해 충전 또는 방전 속도가 느린 모드일 수 있다. 또한, CV 모드는 정전압을 유지하기 때문에 CC 모드보다 안전한 모드일 수 있다.The control unit 312 of the BMS 310 may control the battery 300 to charge or discharge in the CV mode. Here, the CV mode may mean an operation mode for maintaining a constant voltage. Accordingly, the voltage in the CV mode can be constant, and the current can be fluid. On the other hand, the CV mode may be a mode in which the charging or discharging speed is slower than the CC mode. In addition, since the CV mode maintains the constant voltage, it can be a more secure mode than the CC mode.

이에 따라 BMS(310)의 제어부(312)는 배터리(300)의 충전 상태 또는 방전 상태일 때 CC 모드에서 CV 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 이에 따라 배터리(300)는 충전 상태 또는 방전 상태일 때 CV 모드로 동작할 수 있다.Accordingly, the controller 312 of the BMS 310 can control the operation of the CV mode in the CC mode when the battery 300 is in a charged state or a discharged state. Accordingly, the battery 300 can operate in the CV mode when it is in a charged state or a discharged state.

BMS(310)의 배터리 모니터링부(311)은 배터리(300)의 상태를 측정한다(S109).The battery monitoring unit 311 of the BMS 310 measures the state of the battery 300 (S109).

배터리 모니터링부(311)은 배터리(300)의 전압, 전류, 온도, 잔여 전력량, 수명, 충전 상태(SOC) 중 하나 이상을 모니터링할 수 있다. 구체적으로, 배터리 모니터링부(311)는 CV 모드로 동작 중인 배터리(300)의 배터리 상태를 측정할 수 있다.The battery monitoring unit 311 may monitor at least one of voltage, current, temperature, remaining power, life span, and state of charge (SOC) of the battery 300. Specifically, the battery monitoring unit 311 can measure the battery state of the battery 300 operating in the CV mode.

BMS(310)의 제어부(312)는 배터리(300)가 CC(Constant Current) 모드로 동작하도록 제어한다(S111).The controller 312 of the BMS 310 controls the battery 300 to operate in a CC mode (S111).

BMS(310)의 제어부(312)는 배터리(300)가 다시 CC 모드로 충전 또는 방전 동작하도록 제어할 수 있다. 이에 따라 BMS(310)의 제어부(312)는 배터리(300)의 충전 상태 또는 방전 상태일 때 CV 모드에서 CC 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 이에 따라 배터리(300)는 충전 상태 또는 방전 상태일 때 CC 모드로 동작할 수 있다.The controller 312 of the BMS 310 may control the battery 300 to perform charging or discharging operations again in the CC mode. Accordingly, the control unit 312 of the BMS 310 can control the CC mode to operate in the CV mode when the battery 300 is in a charged state or a discharged state. Accordingly, the battery 300 can operate in the CC mode when it is in a charged state or a discharged state.

이와 같이, 본 발명의 에너지 저장 시스템의 배터리 상태 측정 방법은 배터리의 동작 모드를 변경하여 배터리 상태를 측정할 수 있어서, 배터리의 상태를 정확하게 측정할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 에너지 저장 시스템은 정확한 배터리 상태를 기초로 효율적으로 동작할 수 있다.As described above, the battery state measuring method of the energy storage system of the present invention can measure the state of the battery by changing the operation mode of the battery, thereby accurately measuring the state of the battery. Accordingly, the energy storage system of the present invention can operate efficiently based on accurate battery conditions.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the above-described method can be implemented as a code that can be read by a processor on a medium on which the program is recorded. Examples of the medium that can be read by the processor include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, etc., and may be implemented in the form of a carrier wave (e.g., transmission over the Internet) .

상기와 같이 기재된 실시예들은 설명된 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The embodiments described above are not limited to the configurations and methods described above, but the embodiments may be configured by selectively combining all or a part of the embodiments so that various modifications can be made.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

Claims

A method for measuring the state of a battery in an energy storage system,
Controlling the battery of the energy storage system to operate in a first mode;
Measuring a state of the battery operating in the first mode;
Calculating battery state measurement accuracy based on the measured state of the battery in operation in the first mode;
Determining whether the calculated battery condition measurement accuracy is less than or equal to a preset reference accuracy;
Controlling the battery operated in the first mode to operate in the second mode;
Measuring a battery state of the battery in the second mode; And
And controlling the battery operating in the second mode to operate in the first mode,
The first mode is a CC (Constant Current) mode in which a current is constant,
Wherein the second mode is a constant voltage (CV) mode with a constant voltage.

delete

The method according to claim 1,
The battery condition
A battery state, and a state of charge of the battery, wherein the at least one of the voltage, the current, the temperature, the remaining electric energy,
Method of measuring battery status of an energy storage system.

delete

The method according to claim 1,
The step of controlling the battery operating in the first mode to operate in the second mode
And controlling the battery operating in the first mode to operate in the second mode if the calculated battery condition measurement accuracy is less than or equal to the preset reference accuracy
Method of measuring battery status of an energy storage system.