KR101479399B1 - Energy storage system capable of charging by one or more mode and control method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전압과 전류 및 전력에 의한 충전모드중에서 선택적으로 충전이 가능하여 짧은 시간내에 충전이 가능하고, 주변환경이나 조건에 따라 선택적으로 충전모드를 선택하도록 다양한 충전 모드가 가능한 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an energy storage system that can be driven in one or more charging modes and a control method thereof. More particularly, the present invention relates to an energy storage system capable of being selectively charged in a charging mode by voltage, current, And more particularly to an energy storage system capable of being driven in one or more charge modes capable of various charge modes so as to selectively select a charge mode according to an environment or a condition, and a method thereof.

Figure R1020130048566
Figure R1020130048566

Description

하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템 및 제어방법{Energy storage system capable of charging by one or more mode and control method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an energy storage system capable of operating in one or more charging modes,

본 발명은 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전압과 전류 및 전력에 의한 충전모드중에서 선택적으로 충전이 가능하여 짧은 시간내에 충전이 가능하고, 주변환경이나 조건에 따라 선택적으로 충전모드를 선택하도록 다양한 충전 모드가 가능한 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an energy storage system that can be driven in one or more charging modes and a control method thereof. More particularly, the present invention relates to an energy storage system capable of being selectively charged in a charging mode by voltage, current, And more particularly to an energy storage system capable of being driven in one or more charge modes capable of various charge modes so as to selectively select a charge mode according to an environment or a condition, and a method thereof.

에너지 저장 시스템은 태양 전지와 같은 신재생 에너지 및 전력 계통과 연계되며 부하(load)의 전력 수요가 적을 때 전력을 저장해 두었다가 부하의 전력 수요가 클 때 저장된 전력을 사용하게 하도록 구성되는 것으로, 예를 들어 휴대폰, 노트북 등의 전자 기기에 사용되는 이차 전지가 대량으로 포함된 에너지 저장 장치이다.The energy storage system is associated with renewable energy and power systems such as solar cells and is configured to store power when load demand is low and to use stored power when the load demand is high. It is an energy storage device containing a large amount of secondary batteries used in electronic devices such as mobile phones and notebook computers.

상기 대량의 이차 전지는 다수의 트레이에 수납되며, 다수의 트레이는 랙에 수납되고, 다수의 랙이 컨테이너 박스에 수납된다.The plurality of trays are housed in a rack, and the plurality of racks are accommodated in a container box.

이와 같이 컨테이너에 박스에 수납된 다수의 랙은 지진 및 외부 충격 등의 진동으로부터 안정성을 확보할 수 있도록 설계되는 것이 요구되고 있다.As described above, a large number of racks housed in a container in a container are required to be designed so as to ensure stability from vibrations such as earthquakes and external impacts.

상기의 다수의 랙은 배터리를 수납하고 있으며, 상기 에너지저장시스템에서 부하에 전원을 공급하기 위하여 상기 배터리를 충전시켜 에너지를 저장하게 된다. 그리고 상기 종래의 에너지저장시스템은 상기 배터리의 방전율에 따라서 상기 배터리를 재충전하여 에너지를 저장 및 공급하게 되며, 이를 위하여 상기 배터리의 방전시에 재 충전해야되는 과정을 갖게 된다. The plurality of racks accommodate a battery, and the energy storage system stores energy by charging the battery to supply power to the load. The conventional energy storage system recharges the battery according to the discharge rate of the battery to store and supply the energy, and the battery is recharged when the battery is discharged.

종래의 에너지저장시스템은 배터리의 충전을 위하여 최대 전류를 공급하여 배터리의 설정전압에서 충전을 정지하는 전류모드와, 설정전압에 전류를 가변하여 배터리를 충전시키는 전류가변모드(예를 들면, 일본 공개특허공보 특개2006-129540호, 2006.05.18 공개)가 선택적으로 고정되었다. A conventional energy storage system includes a current mode for supplying a maximum current for charging a battery and stopping charging at a set voltage of the battery, a current variable mode for charging the battery by varying a current to a set voltage (for example, Patent Publication No. 2006-129540, published May 18, 2006) was selectively fixed.

따라서 종래에는 상기와 같은 에너지저장시스템의 충전모드를 유저가 변경시에는 그 과정이 복잡하고, 전문지식과 과정을 훈련받지 못한 일반 유저가 모드를 변경하기에 매우 어렵고, 또한 모드의 변경이 가능하다 해도 상기 전류모드와 전류가변모드의 제한적 한계로 인하여 충전이 장시간 걸리는 문제점이 있었다. Therefore, when the user changes the charging mode of the energy storage system as described above, the process is complicated, and a general user who is not trained in the expert knowledge and process is hard to change the mode, and the mode can be changed There is a problem that charging takes a long time due to the limited limit of the current mode and the current variable mode.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출 된 것으로서, 본 발명의 목적은 에너지저장시스템의 사용 유저에게 보다 다양한 모드의 선택이 가능하고, 최대전류로서 충전시켜 충전시간이 단축될 수 있는 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템 및 그 방법을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an energy storage system capable of selecting a more various modes for a user to use, And an energy storage system capable of being driven in the above-described charging mode.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다. The present invention includes the following embodiments in order to achieve the above object.

본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동가능한 에너지저장시스템은 하나 이상의 전지셀이 직렬 또는 병렬 연결되어 전원을 입출력하는 배터리; 고정된 전류와 가변된 전류로 상기 배터리를 충전하도록 설정되는 하나 이상의 충전모드중 어느 하나를 선택할 수 있도록 다 수개의 키패드가 구비되어, 상기 키패드에 따라서 선택된 충전모드의 선택신호를 출력하는 입력부; 외부전원장치로부터 인가되는 외부전원을 변환시켜 상기 입력부에서 선택된 충전모드로서 상기 배터리를 충전시키는 충전기; 및 상기 입력부의 모드선택신호에 따라서 상기 배터리에 고정 전류를 출력하거나 또는 배터리의 충전전압레벨에 따라서 정격전력 범위 내의 최대 전류로 가변시키도록 상기 충전기를 제어하는 충방전제어부; 상기 배터리에서 출력되는 전압을 변환시켜 외부장치로 출력하는 인버터; 상기 배터리의 충전량을 감지하는 충전감지센서; 상기 충전감지센서로부터 인가되는 상기 배터리의 충전감지신호에 따른 상기 충방전제어부의 제어에 의하여 상기 배터리의 충전율과 충전요구메세지를 출력하는 디스플레이; 및 상기 충전감지센서의 충전감지신호에 따른 상기 충방전제어부의 제어에 의하여 상기 배터리가 설정된 충전전압 레벨에 도달되면, 상기 인버터에서 배터리에 연결되는 전원라인을 오프시켜 상기 배터리의 충전을 차단시키는 안전스위치를 포함하고, 상기 충전모드는 정격용량(W) 내에서 상기 배터리의 충전전압 레벨에 따라서 가변되는 최대 전류로 충전시키는 전류-전력모드와, 고정된 전류를 출력하여 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되도록 충전시키는 전류-전류 모드와, 고정된 전류를 출력하여 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되면 정전압을 유지시키고, 설정된 전류레벨에 도달될 때까지 충전시키는 전류-전압모드를 포함한다. An energy storage system that can be driven in one or more charging modes according to the present invention includes a battery in which one or more battery cells are connected in series or parallel to input and output a power source; An input unit having a plurality of keypads for outputting a selection signal of a selected charging mode according to the keypad so that any one of the one or more charging modes set to charge the battery with a fixed current and a variable current can be selected; A charger for converting external power applied from an external power supply unit to charge the battery as a selected charging mode in the input unit; And a charge / discharge control unit for controlling the charger to output a fixed current to the battery or to vary the maximum current within a rated power range according to a charge voltage level of the battery according to a mode selection signal of the input unit. An inverter for converting a voltage output from the battery and outputting the converted voltage to an external device; A charge detection sensor for detecting a charge amount of the battery; A display for outputting the charging rate and the charging request message of the battery under the control of the charging / discharging control unit according to the charging sensing signal of the battery applied from the charging sensing sensor; And a controller for controlling charging and discharging of the battery by turning off the power line connected to the battery and turning off the charging of the battery when the battery reaches a set charging voltage level, Wherein the charging mode is a current-power mode in which the battery is charged with a maximum current that varies according to a charging voltage level of the battery within a rated capacity (W) And a current-voltage mode in which a fixed current is outputted to maintain the constant voltage when the charging voltage of the battery reaches the set level and to charge the battery until the set current level is reached do.

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본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법은 하나 이상의 전지셀이 전기적으로 연결되는 배터리 충전량을 감지하는 배터리감지단계; 상기 배터리감지단계에서 감지된 배터리의 잔여 충전전압의 레벨을 디스플레이에 표시하고, 설정된 충전레벨에 해당되는 지를 판단하는 충전판단단계; 상기 충전판단단계에서 상기 배터리가 충전이 필요한 상태로 판단되면, 충전요구 메세지를 출력하고, 고정된 전류와 가변되는 전류로서 설정되는 하나 이상의 충전모드중에서 선택된 충전모드를 확인하는 모드선택단계; 및 상기 모드선택단계에서 선택된 충전모드로 상기 배터리를 충전시키는 충전단계를 포함하고, 상기 충전단계는 상기 배터리가 과충전되지 않도록 상기 배터리의 충전량을 감지하여 상기 배터리의 충전량이 설정레벨에 도달되면 하여 상기 배터리에 연결되는 전원라인의 전원을 차단하여 충전을 완료하고, 상기 충전모드는 상기 충전단계에서 충전기의 정격용량의 범위내에서 상기 배터리의 충전전압레벨에 따라서 가변되는 최대 전류로서 충전되는 전류-전력모드;상기 충전단계에서 고정된 전류를 출력하여 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되도록 충전시키는 전류-전류모드; 및 상기 배터리에 고정된 전류를 출력하여 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되면 정전압을 유지시키고, 설정된 전류레벨에 도달될때까지 충전시키는 전류-전압모드를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a control method of an energy storage system capable of being driven in at least one charging mode, the method comprising: sensing a battery charge amount at which one or more battery cells are electrically connected; A charge determination step of displaying a level of a remaining charge voltage of the battery detected in the battery sensing step and determining whether the level corresponds to a set charge level; A mode selection step of outputting a charging request message and confirming a charging mode selected from at least one charging mode set as a fixed current and a variable current when the battery is determined to be in a charging state; And a charging step of charging the battery with the charging mode selected in the mode selection step, wherein the charging step detects a charging amount of the battery so that the battery is not overcharged, and when the charging amount of the battery reaches a set level, Wherein the charging mode is a mode in which charging is completed by disconnecting the power supply line connected to the battery, and the charging mode is a charging mode in which the charging current is charged to the maximum current which varies according to the charging voltage level of the battery within the rated capacity of the charger, A current-current mode for outputting a fixed current in the charging step and charging the battery so that a charging voltage of the battery reaches a predetermined level; And a current-voltage mode for outputting a current fixed to the battery to maintain a constant voltage when the charge voltage of the battery reaches the set level, and to charge the battery until the set current level is reached.

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본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 충전단계는 모드선택신호를 수신하는 모드선택수신단계; 상기 모드선택수신단계에서 선택신호가 전류-전류모드의 선택신호인지를 판단하는 모드판단단계; 상기 모드판단단계에서 전류-전류모드 선택신호가 인가되었다면 고정된 설정 전류를 출력하여 배터리를 충전시키는 배터리충전단계; 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되었는지를 판단하는 설정전압판단단계; 및 상기 설정전압판단단계에서 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되었다면 충전을 완료하는 완료단계를 포함한다. In another embodiment of the present invention, the charging step includes a mode selection receiving step of receiving a mode selection signal; A mode determination step of determining whether the selection signal is a current-current mode selection signal in the mode selection reception step; A battery charging step of outputting a fixed set current to charge the battery if the current-current mode selection signal is applied in the mode determination step; A set voltage determining step of determining whether a charged voltage of the battery reaches a set level; And completing the charge if the charge voltage of the battery reaches the set level in the set voltage determination step.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 충전단계는 모드선택신호를 수신하는 모드선택수신단계; 상기 모드선택수신단계에서 선택신호가 전류-전압모드의 선택신호인지를 판단하는 모드판단단계; 상기 모드판단단계에서 전류-전압모드선택신호가 인가되었다면 고정된 전류를 출력하여 배터리를 충전시키는 배터리충전단계; 상기 배터리충전단계에서 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되었는지를 판단하는 설정전압판단단계; 상기 설정전압판단단계에서 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되면, 정전압을 유지하는 정전압출력단계; 상기 정전압 출력단계에서 전류를 가변하여 설정전류레벨에 도달되는 지를 판단하는 설정전류판단단계; 및 상기 설정전류판단단계에서 상기 배터리의 충전전류가 설정레벨에 도달되면 충전을 완료하는 완료단계를 포함한다. In another embodiment of the present invention, the charging step includes a mode selection receiving step of receiving a mode selection signal; A mode determining step of determining whether the selection signal is a selection signal of the current-voltage mode in the mode selection reception step; A battery charging step of outputting a fixed current to charge the battery if the current-voltage mode selection signal is applied in the mode determination step; A set voltage determining step of determining whether a charge voltage of the battery reaches a set level in the battery charging step; A constant voltage output step of maintaining a constant voltage when the charge voltage of the battery reaches a set level in the set voltage determination step; A setting current determination step of determining whether the current is varied to reach a set current level in the constant voltage output step; And completing the charging when the charging current of the battery reaches a predetermined level in the setting current determining step.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 충전단계는 모드선택신호를 수신하는 모드선택수신단계; 상기 모드선택수신단계에서 선택신호가 전류-전력모드의 선택신호인지를 판단하는 모드판단단계; 상기 모드판단단계에서 전류-전력모드 선택신호가 인가되었다면 상기 배터리의 충전전압레벨을 감지하여 충전기의 정격용량내에서 최대 전류로 가변 및 출력하여 충전시키는 배터리충전단계; 상기 배터리충전단계에서 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되었는지를 판단하는 설정전압판단단계; 및 상기 설정전압판단단계에서 상기 배터리의 전압이 설정전압에 도달되었다면 충전을 완료하는 완료단계를 포함하는 것이 바람직하다. In another embodiment of the present invention, the charging step includes a mode selection receiving step of receiving a mode selection signal; A mode determination step of determining whether the selection signal is a current-power mode selection signal in the mode selection reception step; A battery charging step of detecting a charging voltage level of the battery and varying and outputting the maximum current within a rated capacity of the battery charger when the current-power mode selection signal is applied in the mode determining step; A set voltage determining step of determining whether a charge voltage of the battery reaches a set level in the battery charging step; And completing the charge if the voltage of the battery reaches the set voltage in the set voltage determination step.

본 발명은 에너지 저장시스템의 충전시에 다양한 모드의 선택이 가능하여 사용자의 편의가 증진될 수 있고, 특히 충전기의 정격용량의 범위내에서 배터리의 충전전압에 따라서 가변되는 최대 전류에 의한 충전이 가능하기 때문에 충전시간이 단축될 수 있는 효과가 있다. The present invention is capable of selecting various modes at the time of charging the energy storage system so that the convenience of the user can be improved. In particular, the charging can be performed by the maximum current which varies according to the charging voltage of the battery within the rated capacity of the charger So that the charging time can be shortened.

도 1은 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법을 도시한 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법에서 전류-전류모드의 충전단계를 도시한 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법에서 전류-전압모드의 충전단계를 도시한 순서도,
도 6은 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법에서 전류-전력모드의 충전단계를 도시한 순서도,
도 7a는 전류-전류모드에서 배터리의 발현용량을 도시한 그래프,
도 7b는 전류-전압모드에서 배터리의 발현용량을 도시한 그래프,
도 7c는 전류-전력모드에서 배터리의 발현용량을 도시한 그래프이다. 1 is a perspective view illustrating an energy storage system driveable in one or more charge modes according to the present invention,
Figure 2 is a block diagram of an energy storage system operable in one or more charge modes in accordance with the present invention;
Figure 3 is a flow chart illustrating a method of controlling an energy storage system operable in one or more charge modes in accordance with the present invention;
4 is a flow chart illustrating the charging step in current-current mode in a method of controlling an energy storage system driveable in one or more charging modes according to the present invention,
FIG. 5 is a flowchart showing the charging step of the current-voltage mode in the control method of the energy storage system driveable in one or more charging modes according to the present invention;
FIG. 6 is a flowchart showing the charging step of the current-power mode in the method of controlling an energy storage system driveable in one or more charging modes according to the present invention;
7A is a graph showing the expression capacities of batteries in the current-current mode,
7B is a graph showing the expression capacity of the battery in the current-voltage mode,
7C is a graph showing the expression capacity of the battery in the current-power mode.

이하에서는 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템 및 그 제어방법의 바람직한 실시예를 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of an energy storage system and a control method thereof capable of being driven in one or more charging modes according to the present invention will be described.

도 1은 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템을 도시한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 블럭도이다.FIG. 1 is a perspective view showing an energy storage system that can be driven in one or more charge modes according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of an energy storage system driveable in one or more charge modes according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 충전시간이 단축이 가능한 에너지저장시스템(10)은 하나 이상의 전지셀이 직렬 또는 병렬 연결되어 전원을 입출력하는 배터리(11), 상기 배터리(11)의 잔여 충전전압의 레벨을 확인하여 설정된 기준이하라면 상기 배터리(11)를 충전하도록 제어하는 충방전제어부(12), 모드 선택신호를 출력하는 입력부(14)와, 상기 배터리(11)의 충전 및 방전상태를 시각적으로 표시하는 디스플레이(13)와, 상기 배터리(11)에 고정된 전류와 가변전류에 의한 충전모드중 선택된 충전모드로서 상기 배터리를 충전시키는 충전기(151)와 상기 배터리에서 출력되는 전원을 변환시켜 외부장치에 출력하는 인버터(152)를 구비하는 외부전원연결부(15)를 포함한다. 1 and 2, an energy storage system 10 capable of shortening the charging time according to the present invention includes a battery 11 in which at least one battery cell is connected in series or in parallel to input and output a power, A charging and discharging control unit 12 for checking the level of the remaining charging voltage of the battery 11 and controlling the charging of the battery 11 if the level of the remaining charging voltage of the battery 11 is lower than a preset reference, A charger 151 for charging the battery as a selected charging mode among a charging current mode and a variable current mode fixed to the battery 11, And an inverter 152 for converting the output of the inverter 152 to an external device.

상기 배터리(11)는 하나 이상의 전지셀이 직렬 또는 병렬로 연결되는 하나 이상의 전지모듈을 포함한다. 여기서 상기 배터리(11)는 각각의 전지셀의 충전전압레벨을 감지하여 상기 충방전제어부(12)에 인가하는 충전감지센서를 포함한다. The battery 11 includes one or more battery modules in which one or more battery cells are connected in series or in parallel. Here, the battery 11 includes a charge detection sensor that senses a charge voltage level of each battery cell and applies the charge voltage to the charge / discharge controller 12.

상기 입력부(14)는 고정된 전류에 의하여 배터리(11)를 충전시키는 전류-전류 모드와 전류-전압모드와, 가변되는 전류에 의해 배터리(11)를 충전시키는 전류-전력모드중 어느 하나의 충전모드의 선택신호를 상기 충방전제어부(12)에 인가한다. The input unit 14 is connected to one of a current-current mode and a current-voltage mode for charging the battery 11 by a fixed current and a current-power mode for charging the battery 11 by a variable current. Mode selection signal to the charge / discharge control unit 12. [

상기 충방전제어부(12)는 상기 입력부(14)에서 전류-전류 모드, 전류-전압모드, 전류-전력모드중 어느 하나의 선택신호가 인가되면, 선택된 모드로서 상기 충전기(151)를 제어하여 상기 배터리(11)를 충전시킨다. The charge / discharge control unit 12 controls the charger 151 as a selected mode when any one of the current-current mode, the current-voltage mode and the current-power mode is applied to the input unit 14, And the battery 11 is charged.

여기서 상기 전류-전류모드는 상기 배터리(11)에 설정된 설정전압에 도달되기 까지 설정전류를 공급하여 충전시키는 모드이다. Here, the current-current mode is a mode in which the set current is supplied until the set voltage set in the battery 11 is reached and charged.

또한 상기 전류-전압모드는 상기 배터리(11)가 설정전압에 도달되면, 정전압으로 유지하고, 설정전류에 도달되기 까지 전류를 공급하여 충전시키는 모드이다. The current-voltage mode is a mode in which, when the battery 11 reaches a set voltage, it is kept at a constant voltage, and a current is supplied and charged until the set current is reached.

또한 상기 전류-전력모드는 상기 충전기의 정격용량(W)의 범위내에서 상기 배터리의 충전전압의 레벨에 따라서 최대 전류로 가변되어 충전시키는 모드이다. The current-power mode is a mode for varying the maximum current according to the level of the charging voltage of the battery within the range of the rated capacity (W) of the charger.

이중에서 상기 전류-전압모드는 고정된 전류로서 배터리(11)를 충전하다가 배터리(11)의 충전전압이 설정레벨에 도달되면, 정전압으로 유지하고, 전류가 설정레벨에 도달될 때까지 충전시키는 모드이다.In this case, the current-voltage mode is a mode in which the battery 11 is charged with a fixed current and is charged at a constant voltage when the charging voltage of the battery 11 reaches the set level, to be.

상기 충방전제어부(12)는 상기와 같은 모드중 상기 입력부(14)에서 인가되는 모드선택신호에 따라서 상기 충전기(151)를 제어하여 상기 배터리(11)를 충전시킨다. 여기서 상기 충방전제어부(12)는 상기 배터리(11)의 충전상태를 확인하여 과충전에 해당되면 상기 인버터(152)에서 상기 배터리(11)에 연결되는 전원라인을 차단하도록 안전스위치(121)를 더 포함한다. The charge / discharge control unit 12 controls the charger 151 according to a mode selection signal supplied from the input unit 14 to charge the battery 11. The charging / discharging control unit 12 checks the charging state of the battery 11 and, if it is determined that the battery 11 is overcharged, the charging / discharging control unit 12 supplies the safety switch 121 to the inverter 152 to shut off the power line connected to the battery 11 .

상기 안전스위치(121)는 상기 인버터(152)와 상기 배터리(11)사이의 전원라인에 연결되어 상기 충방전제어부(12)의 제어에 의하여 온오프 되어 상기 배터리(11)와 인버터(152) 사이의 전원을 차단 또는 연결시킨다. The safety switch 121 is connected to a power supply line between the inverter 152 and the battery 11 and is turned on and off under the control of the charge and discharge control unit 12 to switch between the battery 11 and the inverter 152 Or disconnect the power source of the battery.

아울러 상기 충방전제어부(12)는 상기 입력부(14)에서 선택신호가 인가되면, 상기 인버터(152)를 온시켜서 상기 배터리(11)에 충전된 직류전원을 교류전원으로 변환시키도록 제어한다. The charging / discharging control unit 12 turns on the inverter 152 to control the charging power of the battery 11 to be converted into the AC power when the selection signal is applied to the input unit 14.

상기 입력부(14)는 하나 이상의 스위치가 구비되는 키패드(141)를 포함하며, 상기 키패드는 스위치별로 각각 설정된 신호를 출력한다. 여기서 상기 하나 이상의 스위치는 전류-전류모드, 전류-전압모드, 전류-전력모드의 선택 신호를 출력한다.The input unit 14 includes a keypad 141 having one or more switches, and the keypad outputs a signal set for each switch. Wherein the at least one switch outputs a selection signal of a current-current mode, a current-voltage mode, and a current-power mode.

상기 디스플레이(13)는 케이스(16)의 일면에서 충전 및 방전상태를 시각적으로 표시한다. 상기 디스플레이(13)는 상기 충방전제어부(12)의 제어에 의하여 상기 배터리(11)의 충전 또는 방전상태, 또는 충전요구메세지를 시각적으로 확인할 수 있도록 표시한다. The display 13 visually displays charging and discharging states on one side of the case 16. [ The display 13 displays a charging or discharging state of the battery 11 or a charging request message under the control of the charging and discharging controller 12 so that the battery 11 can be visually checked.

상기 외부전원연결부(15)는 상기 케이스(16)의 일측면의 하단에서 충전기(151)에 연결되는 플러그(153)와, 인버터(152)에 연결되는 콘센트(154)가 인출되는 외부커넥터(161)를 더 포함한다. 상기 플러그(153)는 상기 충전기(151)에 외부전원을 공급하고, 상기 콘센트(154)는 상기 배터리에 충전된 전압을 외부장치에 출력한다. The external power connection unit 15 includes a plug 153 connected to the charger 151 at the lower end of one side of the case 16 and an external connector 161 connected to the inverter 152 ). The plug 153 supplies external power to the charger 151 and the socket 154 outputs the voltage charged in the battery to the external device.

상기 충전기(151)는 상기 플러그를 통하여 공급되는 외부전원을 상기 충방전제어부의 제어에 의하여 선택된 충전모드로서 상기 배터리를 충전시킨다. The charger 151 charges the battery with external power supplied through the plug as a selected charging mode under the control of the charging / discharging control unit.

예를 들면, 상기 충전기(151)는 상기 충방전제어부(12)가 전류-전류모드로 구동제어하면, 상기 배터리(11)의 충전전압이 설정전압에 도달되기까지 고정된 전류를 출력한다. For example, the charger 151 outputs a fixed current until the charge voltage of the battery 11 reaches a set voltage when the charge / discharge control unit 12 is driven and controlled in the current-current mode.

또는 상기 충전기(151)는 상기 충방전제어부(12)가 전류-전압모드로 구동제어하면, 상기 배터리(11)의 충전전압이 설정전압에 도달되기까지 고정된 전류를 출력하고, 설정레벨에 도달되면 정전압을 유지하여 출력되는 전류가 설정레벨에 도달될 때까지 충전시킨다. Alternatively, when the charging / discharging control unit 12 is driven and controlled in the current-voltage mode, the charger 151 outputs a fixed current until the charging voltage of the battery 11 reaches the set voltage, , The constant voltage is maintained and the output current is charged until the set level is reached.

또는 상기 충전기(151)는 상기 충방전제어부(12)가 전류-전력모드로 구동제어하면 상기 배터리(11)의 충전전압이 설정레벨에 도달될 때까지 정격용량의 범위내에서 상기 충전전압에 따른 최대 전류로서 상기 배터리(11)를 충전시킨다. Alternatively, when the charging / discharging control unit 12 is driven and controlled in the current-power mode, the charger 151 may operate in accordance with the charging voltage within the rated capacity until the charging voltage of the battery 11 reaches the set level. And charges the battery 11 as a maximum current.

예를 들면, 상기 충전기(151)는 정격용량이 370W이고, 상기 배터리(11)의 최초충전전압레벨이 24V라면, 15A를 출력한다. 이후에 상기 충전기는 상기 배터리(11)의 충전전압레벨이 상승되어 36V에 도달되면, 10A로 가변된 전류를 출력한다. 결론적으로 상기 충전기(151)는 상기 전류-전력모드에서 자체 정격 용량내에서 배터리의 충전전압레벨에 따라서 가변되는 최대전류로서 상기 배터리를 충전시킨다. For example, the charger 151 outputs 15A if the rated capacity is 370W and the initial charge voltage level of the battery 11 is 24V. Thereafter, when the charging voltage level of the battery 11 rises to reach 36V, the charger outputs a variable current of 10A. Consequently, the charger 151 charges the battery in the current-power mode as a maximum current which varies in accordance with the charging voltage level of the battery within its rated capacity.

본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 상기 구성을 통하여 달성되는 작용을 첨부된 도 3 내지 도 6의 순서도를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. The present invention includes the above-described configuration. Hereinafter, operations achieved through the above-described configuration will be described in more detail with reference to the flowcharts of FIGS.

도 3은 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법을 도시한 순서도이다. 3 is a flow chart illustrating a method of controlling an energy storage system operable in one or more charging modes in accordance with the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법은 배터리(11)의 충전량을 감지하는 배터리감지단계(S100)와, 상기 배터리감지단계(S100)에서 배터리(11)의 충전이 필요한지를 판단하는 충전판단단계(S200)와, 다 수개의 충전모드중에서 선택된 충전모드를 확인하는 모드선택단계(S300)와, 상기 모드선택단계(S300)에서 선택된 모드로서 상기 배터리(11)를 충전시키는 충전단계(S400)를 포함한다. Referring to FIG. 3, a method of controlling an energy storage system that can be driven in one or more charging modes according to the present invention includes a battery sensing step S100 for sensing a charged amount of the battery 11, A mode selection step S300 for confirming a selected charging mode among the plurality of charging modes, and a mode selection step S300 for selecting a mode selected in the mode selection step S300. And a charging step S400 for charging the battery 11.

상기 배터리감지단계(S100)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 배터리(11)의 잔여 충전량을 수신하는 단계이다. 상기 배터리(11)는 각 전지셀별로 충전량을 감지할 수 있는 충전감지센서(도시되지 않음)가 부착되어 상기 충방전제어부(12)에 감지신호를 송신한다. 상기 충전감지센서(도시되지 않음)는 일반적으로 공지된 구성임에 따라 그 설명을 생략한다. The battery sensing step S100 is a step in which the charge / discharge control unit 12 receives the remaining charge amount of the battery 11. [ The battery 11 is equipped with a charge sensing sensor (not shown) capable of sensing a charge amount for each battery cell, and transmits a detection signal to the charge / discharge control unit 12. The charge detection sensor (not shown) is generally known in the art, and its description is omitted.

상기 충전판단단계(S200)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 배터리(11)의 감지단계에서 감지된 배터리(11)의 잔여 충전량을 확인하여 충전여부를 판단하는 단계이다. 상기 충방전제어부(12)는 상기 배터리(11)의 잔여 충전량이 설정레벨 이하이면, 상기 디스플레이(13)를 제어하여 충전율을 표시하고, 충전요구메세지를 표시하도록 제어한다. In the charge determination step S200, the charge / discharge controller 12 determines the remaining charge amount of the battery 11 sensed in the sensing step of the battery 11 to determine whether or not the battery 11 is charged. The charge / discharge control unit 12 controls the display 13 to display the charge rate and display a charge request message when the remaining charge amount of the battery 11 is below the set level.

상기 모드선택단계(S300)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 충전판단단계(S200)에서 상기 배터리(11)의 잔여 충전량이 설정레벨 이하이면 상기 디스플레이(13)를 통하여 충전요구메세지를 출력한 이후에 입력된 모드선택신호를 수신하는 단계이다. In the mode selection step S300, when the remaining charge amount of the battery 11 is lower than the set level in the charge determination step S200, the charge / discharge control unit 12 outputs a charge request message through the display 13 And then receiving the input mode selection signal.

여기서 사용 유저는 상기 디스플레이(13)를 통하여 충전요구 메세지를 확인하면, 상기 입력부(14)에 포함되는 다 수개의 키패드(141)를 조작하여 전류-전류, 전류-전압, 전류-전력모드중 어느 하나의 충전모드를 선택한다. 따라서 상기 입력부(14)는 상기 키패드(141)를 통하여 선택된 모드선택신호를 상기 충방전제어부(12)에 인가한다. When the user confirms the charging request message through the display 13, the user operates the keypad 141 included in the input unit 14 to select either the current-current, the current-voltage or the current-power mode Select one charge mode. Therefore, the input unit 14 applies the selected mode selection signal to the charge / discharge control unit 12 through the keypad 141.

상기 충전단계(S400)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 모드선택단계(S300)에서 선택된 모드로서 상기 배터리(11)를 충전하는 단계이다. 이하에서는 상기 전류-전류모드와 전류-전압모드 및 전류-전력모드에 의한 충전과정을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다. The charging step S400 is a step in which the charging / discharging controller 12 charges the battery 11 as a mode selected in the mode selecting step S300. Hereinafter, the charging process by the current-current mode, the current-voltage mode and the current-power mode will be described with reference to FIGS.

도 4는 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법에서 전류-전류모드의 충전단계를 도시한 순서도이다. 4 is a flow chart illustrating the charging step in the current-current mode in a method of controlling an energy storage system operable in one or more charging modes according to the present invention.

도 4를 참조하면, 전류-전류모드의 충전단계는 상기 입력부(14)에서 인가되는 모드선택신호를 수신하는 모드선택수신단계(S411)와, 상기 모드선택수신단계에서 선택신호가 전류-전류모드의 선택신호인지를 판단하는 모드판단단계(S412)와, 모드판단단계(S412)에서 전류-전류모드선택신호가 인가되었다면 전압 및 전류를 출력하여 배터리(11)를 충전시키는 배터리충전단계(S413)와, 상기 배터리(11)의 전압이 설정레벨에 도달되었는지를 판단하는 설정전압판단단계(S414)와, 상기 설정전압판단단계(S414)에서 상기 배터리(11)의 전압이 설정전압에 도달되었다면 충전을 완료하는 완료단계(S415)를 포함한다. 4, the charging step of the current-current mode includes a mode selection reception step (S411) of receiving a mode selection signal applied from the input unit 14, and a selection signal selection step of selecting the current- A battery charging step S413 for outputting a voltage and a current to charge the battery 11 if a current-current mode selection signal is applied in the mode determination step S412; (S414) for determining whether a voltage of the battery (11) has reached a set level; and a step of determining whether the voltage of the battery (11) reaches a set voltage in the set voltage determination step (S414) (S415).

상기 모드선택수신단계(S411)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 입력부(14)에서 인가되는 모드선택신호를 수신하는 단계이다. 사용자는 상기 디스플레이(13)에 출력된 충전요구 메세지를 확인하여 상기 콘센트(154)에 외부전원을 연결하고 상기 입력부(14)의 다 수개의 키패드(141)중 전류-전류모드, 전류-전압모드, 전류-전력모드중 어느 하나를 선택하여 온한다.The mode selection reception step S411 is a step in which the charge / discharge control unit 12 receives a mode selection signal applied from the input unit 14. [ The user confirms the charging request message output to the display 13 and connects the external power source to the outlet 154. The current-current mode and the current-voltage mode among the plurality of keypad 141 of the input unit 14 , And the current-power mode.

상기 모드판단단계(S412)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 모드선택수신단계(S411)에서 수신된 모드선택신호에서 전류-전류모드선택신호가 수신되는 지를 판단하는 단계이다. The mode determination step S412 is a step for determining whether the charge / discharge control unit 12 receives the current-current mode selection signal from the mode selection signal received in the mode selection reception step S411.

상기 배터리충전단계(S413)는 상기 모드판단단계(S412)에서 상기 충방전제어부(12)가 전류-전류모드의 선택신호가 수신되었다면, 상기 인버터(152)를 제어하여 상기 배터리(11)에 설정된 전류를 출력하는 단계이다. 이는 도 7a를 참조하여 설명한다. If the charging / discharging controller 12 receives the selection signal of the current-current mode in the mode determination step S412, the battery charging step S413 may control the inverter 152 to set the battery 11 And outputting a current. This will be described with reference to FIG.

도 7a의 그래프는 배터리(11)의 발현용량을 도시하는 그래프로서 가로축은 시간, 세로축은 전압이다. 전류-전류모드는 설정된 전압에서 충전을 오프시키는 모드로서 상기 설정전압에 도달되기까지 전류를 상기 배터리(11)에 충전시킨다. 이때 상기 배터리(11)의 발현용량은 그래프에서 배터리(11)가 설정전압에 도달되기까지의 시간과 세로축의 전류값이 일치되는 영역의 면적(Ah1)으로 산출될 수 있다. 즉, 상기 배터리(11)의 발현용량은 A1×t1 =Ah1로 산출될 수 있다. 7A is a graph showing the expression capacities of the battery 11, in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage. The current-current mode is a mode in which charging is turned off at a set voltage, and charges the battery 11 with a current until the set voltage is reached. At this time, the expression capacity of the battery 11 can be calculated from an area (Ah1) of a region where the time until the battery 11 reaches the set voltage and the current value on the vertical axis coincide with each other. That is, the expression capacity of the battery 11 can be calculated as A1 x t1 = Ah1.

상기 설정전압판단단계(S414)는 상기 배터리충전단계(S413)에서 상기 충방전제어부(12)가 상기 충전감지센서의 감지신호를 수신하여 상기 배터리(11)의 충전전압이 설정레벨에 도달여부를 판단하는 단계이다. 여기서 상기 충방전제어부(12)는 상기 배터리(11)의 충전량을 확인하여 과충전으로 인한 배터리(11)의 수명이 단축됨을 방지하기 위함이다. The set voltage determination step S414 is a step of determining whether the charge voltage of the battery 11 reaches the set level by receiving the detection signal of the charge detection sensor in the battery charge step S413 . Here, the charge / discharge controller 12 checks the charged amount of the battery 11 to prevent a shortening of the service life of the battery 11 due to overcharging.

상기 완료단계(S415)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 설정전압판단단계(S414)에서 상기 배터리(11)의 충전전압이 설정레벨에 도달된 것으로 판단되면, 상기 안전스위치(121)를 제어하여 상기 인버터(152)에서 상기 배터리(11)에 인가되는 전원라인을 차단하여 전류-전류모드의 충전을 완료하는 단계이다. If it is determined that the charging voltage of the battery 11 has reached the set level in the set voltage determination step S414, the charging / discharging controller 12 controls the safety switch 121 And the inverter 152 cuts off the power supply line applied to the battery 11 to complete charging in the current-current mode.

도 5는 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법에서 전류-전압모드의 충전단계를 도시한 순서도이다. 5 is a flow chart illustrating charging steps in a current-voltage mode in a method of controlling an energy storage system operable in one or more charging modes according to the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 전류-전압모드 충전단계는 상기 입력부(14)에서 인가되는 모드선택신호를 수신하는 모드선택수신단계(S421)와, 상기 모드선택수신단계(S421)에서 선택신호가 전류-전압모드의 선택신호인지를 판단하는 모드판단단계(S422)와, 상기 모드판단단계(S422)에서 전류-전압모드선택신호가 인가되었다면 배터리(11)를 충전시키는 배터리충전단계(S423)와, 상기 배터리(11)의 전압이 설정레벨에 도달되었는지를 판단하는 설정전압판단단계(S424)와, 상기 설정전압판단단계(S424)에서 상기 배터리(11)의 전압이 설정전압에 도달되었다면 정전압으로 유지하도록 정전압출력단계(S425)와, 상기 정전압 출력단계(S425)에서 전류를 가변하여 설정전류레벨에 도달되는 지를 판단하는 설정전류판단단계(S426)와, 상기 설정전류판단단계(S426)에서 상기 배터리(11)의 충전전류가 설정레벨에 도달되면 충전을 완료하는 완료단계(S427)를 포함한다. 5, the current-voltage mode charging step includes a mode selection reception step S421 for receiving a mode selection signal applied from the input unit 14, a selection signal selection step S421 for selecting a current signal in the mode selection reception step S421, A battery charging step S423 for charging the battery 11 if a current-voltage mode selection signal is applied in the mode determination step S422; A set voltage determination step S424 for determining whether the voltage of the battery 11 has reached a set level; and a step of determining whether the voltage of the battery 11 has reached a set voltage in the set voltage determination step S424 A set current judgment step S426 for judging whether the set current level is reached by varying the current in the constant voltage output step S425 and the constant voltage output step S425 so as to make the set current judgment step S426, (11) And a completion step (S427) of completing the charging when the charging current reaches the set level.

상기 모드선택수신단계(S421)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 입력부(14)에서 인가되는 모드선택신호를 수신하는 단계이다. 사용자는 상기 디스플레이(13)에 출력된 충전요구 메세지를 확인하여 상기 플러그(153)를 외부전원에 연결하고 상기 입력부(14)의 다 수개의 키패드(141)중 전류-전류모드, 전류-전압모드, 전류-전력모드중 어느 하나를 선택하여 온한다.The mode selection reception step S421 is a step in which the charge and discharge control unit 12 receives a mode selection signal applied from the input unit 14. [ The user confirms the charging request message output to the display 13 and connects the plug 153 to the external power source and selects the current-current mode and the current-voltage mode among the plurality of keypad 141 of the input unit 14 , And the current-power mode.

상기 모드판단단계(S422)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 모드선택수신단계(S421)에서 수신된 모드선택신호에서 전류-전압모드의 선택신호가 수신되는 지를 판단하는 단계이다. The mode determination step S422 is a step of determining whether the charge / discharge control unit 12 receives the selection signal of the current-voltage mode from the mode selection signal received in the mode selection reception step S421.

상기 배터리충전단계(S423)는 상기 모드판단단계(S422)에서 상기 충방전제어부(12)가 전류-전압모드의 선택신호가 수신되었다면, 상기 충전기(153)를 제어하여 상기 배터리(11)를 충전시키는 단계이다. 이는 도 7b를 참조하여 설명한다. If the charging / discharging controller 12 receives the selection signal of the current-voltage mode in the mode determination step S422, the battery charging step S423 may control the charging device 153 to charge the battery 11 . This will be described with reference to FIG. 7B.

도 7b의 그래프는 전류-전압 충전모드에서 배터리(11)의 발현용량을 도시하는 그래프로서 가로축은 시간, 세로축은 전류이다. 여기서 시간은 상기 배터리(11)의 충전전압이 설정레벨에 도달되는 시간(t1)과, 배터리(11)의 충전전류가 설정레벨에 도달되는 시간(t2)이 표시된다. 7B is a graph showing the expression capacities of the battery 11 in the current-voltage charging mode, in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents current. Herein, the time t1 at which the charge voltage of the battery 11 reaches the set level and the time t2 at which the charge current of the battery 11 reaches the set level are displayed.

상기 설정전압판단단계(S424)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 배터리(11)의 충전전압이 설정레벨에 도달되었는지를 판단하는 단계이다. 여기서 상기 충방전제어부(12)는 상기 충전기(153)를 제어하여 상기 배터리(11)에 전류를 인가하면서 상기 배터리(11)의 충전량을 감지하여 충전전압의 레벨을 확인한다. The set voltage determination step S424 is a step for determining whether the charge / discharge controller 12 has reached the set level of the charge voltage of the battery 11. [ The charging / discharging control unit 12 controls the charging unit 153 to sense a charging amount of the battery 11 while applying a current to the battery 11 to check the level of the charging voltage.

상기 정전압출력단계(S425)는 상기 설정전압판단단계(S424)에서 상기 충방전제어부(12)가 상기 배터리(11)의 충전전압 레벨을 감지하여 설정레벨에 도달되었다면, 상기 충전기(15)의 출력전압을 정전압으로 일정레벨을 유지하여 출력하는 단계이다. If the charging / discharging control unit 12 detects the charging voltage level of the battery 11 and reaches the set level in the setting voltage determination step S424, the constant voltage output step S425 is performed. The voltage is maintained at a constant level with constant voltage and output.

상기 설정전류판단단계(S426)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 정전압출력단계(S425) 이후에 상기 배터리(11)의 충전전류값을 확인하여 설정레벨에 도달되는 지를 확인하는 단계이다. 여기서 상기 충방전제어부(12)는 도 7b에 도시된 설정전압도달시간(t1)부터 상기 배터리(11)의 충전전류를 확인하여 설정레벨에 도달되는 지를 판단한다. The set current determination step S426 is a step of checking whether the charge current value of the battery 11 is reached after the constant voltage output step S425 and confirming whether the set current is reached or not. Here, the charging / discharging controller 12 checks the charging current of the battery 11 from the set voltage reaching time t1 shown in FIG. 7B to determine whether the charging current reaches the set level.

상기 완료단계(S427)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 설정전류판단단계(S426)에서 상기 배터리(11)의 충전전류가 설정레벨에 도달되었다면 상기 안전스위치(121)를 제어하여 상기 충전기(153)에서 배터리(11)에 인가되는 전원라인을 오프시켜 배터리(11)의 충전을 완료하는 단계이다. If the charge current of the battery 11 has reached the set level in the setting current determination step S426, the charge / discharge controller 12 controls the safety switch 121 to charge the charger 153, the power supply line applied to the battery 11 is turned off to complete the charging of the battery 11. [

이와 같이 전류-전압모드의 충전단계는 설정전압도달시간과 설정전류도달시간에 도달되는 영역(Ah1, Ah2)을 모두 합한 것이 배터리(11)의 발현용량으로서 전류-전류모드보다 충전시간(t2)이 길다. As described above, in the charging step of the current-voltage mode, the sum of the set voltage reaching time and the areas (Ah1 and Ah2) reaching the set current reaching time is equal to the charging time t2, This is long.

상기 전류-전력모드의 충전단계는 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명에 따른 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법에서 전류-전력모드의 충전단계를 도시한 순서도이다. The charging step of the current-power mode will be described with reference to FIG. 6 is a flow chart illustrating the charging step of the current-power mode in a method of controlling an energy storage system driveable in one or more charging modes according to the present invention.

도 6을 참조하면, 전류-전력모드의 충전단계는 상기 입력부(14)에서 인가되는 모드선택신호를 수신하는 모드선택수신단계(S431)와, 상기 모드선택수신단계(S431)에서 선택신호가 전류-전력모드의 선택신호인지를 판단하는 모드판단단계(S432)와, 상기 모드판단단계(S432)에서 전류-전력모드선택신호가 인가되었다면 최대 전류를 출력하여 배터리(11)를 충전시키는 배터리충전단계(S433)와, 상기 배터리(11)의 전압이 설정레벨에 도달되었는지를 판단하는 설정전압판단단계(S434)와, 상기 설정전압판단단계(S434)에서 상기 배터리(11)의 충전전압이 설정레벨에 도달되었다면 충전을 완료하는 완료단계(S435)를 포함한다. 6, the charging step of the current-power mode includes a mode selection reception step S431 of receiving a mode selection signal applied from the input unit 14, A mode determining step S432 of determining whether the current mode is a power mode selection signal and a battery charging step of outputting a maximum current to charge the battery 11 if a current- A setting voltage determination step S434 of determining whether the voltage of the battery 11 has reached a set level or not; (S435) for completing the charging if it is reached.

상기 모드선택수신단계(S431)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 입력부(14)에서 인가되는 모드선택신호를 수신하는 단계이다. 사용자는 상기 디스플레이(13)에 출력된 충전요구 메세지를 확인하여 상기 플러그(153)를 외부전원에 연결하고 상기 입력부(14)의 다 수개의 키패드(141)중 전류-전류모드, 전류-전압모드, 전류-전력모드중 어느 하나를 선택하여 온한다.The mode selection reception step S431 is a step in which the charge / discharge control unit 12 receives a mode selection signal applied from the input unit 14. [ The user confirms the charging request message output to the display 13 and connects the plug 153 to the external power source and selects the current-current mode and the current-voltage mode among the plurality of keypad 141 of the input unit 14 , And the current-power mode.

상기 모드판단단계(S432)는 상기 충방전제어부(12)가 상기 모드선택수신단계(S431)에서 수신된 모드선택신호에서 전류-전력모드 선택신호가 수신되는 지를 판단하는 단계이다. The mode determination step S432 is a step for determining whether the charge / discharge control unit 12 receives the current-power mode selection signal from the mode selection signal received in the mode selection reception step S431.

상기 배터리충전단계(S433)는 상기 모드판단단계(S432)에서 상기 충방전제어부(12)에 상기 입력부(14)로부터 전류-전력모드의 선택신호가 수신되었다면, 상기 충방전제어부(12)가 상기 충전기(151)를 제어하여 상기 배터리(11)에 최대 전류를 출력하는 단계이다. If the current-power mode selection signal is received from the input unit 14 in the charging / discharging control unit 12 in the mode determining step S432, the charging / discharging control unit 12 charges the battery And controls the charger 151 to output the maximum current to the battery 11.

여기서 상기 충전기(151)의 최대전류는 상기 충전기(151)의 정격출력을 배터리(11)의 충전전압으로 나누었을 때, 상기 충전전압레벨에 따라서 가변가능한 범위내에서 최대 전류값을 의미한다. Here, the maximum current of the charger 151 means a maximum current value within a variable range according to the charging voltage level when the rated output of the charger 151 is divided by the charging voltage of the battery 11.

예를 들면, 충전기(151)의 정격출력이 370W이고, 배터리(11)의 충전전압이 24V~36V라면, 최대 전류값은 상기 충전전압과 정격출력에 의하여 산출되는 10~15A로서 상기 충전전압레벨에 따라서 순차적으로 가변 된다. For example, when the rated output of the charger 151 is 370 W and the charging voltage of the battery 11 is 24 V to 36 V, the maximum current value is 10 to 15 A calculated by the charging voltage and the rated output, As shown in FIG.

요약하자면, 상기 전류-전력모드는 전류-전류모드와 전류-전압모드처럼 고정된 전류로서 배터리(11)를 충전하는 것이 아닌 상기 배터리(11)의 충전전압 레벨에 따라서 상기 충전기(151)의 정격출력 내에서 최대 전류 값으로 가변되어 출력된다, In summary, the current-power mode does not charge the battery 11 as a fixed current, such as a current-current mode and a current-voltage mode, but the rated value of the charger 151 in accordance with the charging voltage level of the battery 11 The output is varied to the maximum current value in the output,

또한 상기 전류-전력모드는 상기 전류-전류모드와, 전류-전압모드에 비하여 그 충전시간을 단축시킬 수 있다. 이는 도 7c를 참조하여 설명한다. Also, the current-power mode may shorten the charging time compared to the current-current mode and the current-voltage mode. This will be described with reference to FIG. 7C.

도 7c는 전류-전력모드에 의한 충방전율을 도시한 그래프이다. 7C is a graph showing the charge / discharge rate in the current-power mode.

도 7c의 그래프는 가로축은 시간으로서 t1은 전류-전류모드와 전류-전압모드의 설정전압 도달시간이며, t3는 전류-전력모드의 설정전압도달시간이다. 아울러 세로축은 충전기(151)의 출력전류 값으로서 A1은 전류-전류모드와 전류-전압모드에서 충전기(151)의 출력전류이며, A2는 전류-전력모드에서 배터리(11)의 충전전압레벨에 따른 최대 전류값이다. In the graph of FIG. 7C, the abscissa is time, t1 is set voltage reaching time of current-current mode and current-voltage mode, and t3 is set voltage reaching time of current-power mode. The vertical axis represents the output current value of the charger 151. A1 is the output current of the charger 151 in the current-current mode and the current-voltage mode, A2 is the output current value of the battery 151 in the current- It is the maximum current value.

여기서 최대전류는 상기 배터리에 전류가 인가됨에 따라 충전이 개시되면, 배터리의 충전전압의 레벨이 점차 상승됨에 따라서 점차로 하강된다. Here, the maximum current is gradually lowered as the level of the charging voltage of the battery gradually increases when charging is started as current is applied to the battery.

즉, 상기 전류-전압모드에서 충전기는 상기 배터리(11)의 충전이 개시되면, 상기 배터리(11)의 충전전압의 레벨이 낮기 때문에 정격용량의 범위내에서 최대 전류에 해당되는 높은 레벨의 전류를 출력한다. 이후 상기 충전기는 상기 충전전압의 레벨에 따라서 가변된 전류를 정격용량의 범위내에서 최대값으로 출력한다. 이때 상기 충전기의 출력전류는 배터리(11)의 충전전압 레벨이 높아지면서 상대적으로 하강된다. That is, in the current-voltage mode, since the charging voltage of the battery 11 is low when the charging of the battery 11 is started, the charger can supply a high level current corresponding to the maximum current within the rated capacity range Output. Then, the charger outputs a variable current according to the level of the charging voltage as a maximum value within a range of the rated capacity. At this time, the output current of the charger is relatively lowered as the charging voltage level of the battery 11 becomes higher.

여기서 A1은 전류-전류모드와 전류-전압모드로서 전류-전력모드와 달리 배터리(11)의 충전전압 레벨에 상관없이 설정된 레벨의 전류가 일정하게 충전된다. 하지만, 전류-전력모드는 상기 배터리(11)의 충전전압레벨에 따라서 충전기(151)에서 출력가능한 최대 전류가 출력될 수 있어 전류-전류 충전모드와 전류-전압충전모드 보다 단축된 시간으로 충전 가능하다. Here, unlike the current-power mode as the current-current mode and the current-voltage mode, the current of the set level is constantly charged regardless of the charging voltage level of the battery 11. However, in the current-power mode, the maximum current that can be output from the charger 151 can be output in accordance with the charging voltage level of the battery 11, so that the current- Do.

이때 배터리(11)의 발현용량, 즉, 상기 가로축과 세로축이 만나는 영역의 면적을 비교해보면 상기 전류-전류 모드의 면적보다 전류-전력의 면적이 보다 넓기 때문에 보다 적은 시간으로 배터리(11)의 충전이 가능할 수 있다. In this case, the expression capacity of the battery 11, that is, the area of the region where the horizontal axis and the vertical axis meet is larger than that of the current-current mode, the area of the current- May be possible.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

10 : 에너지저장시스템 11 : 배터리
12 : 충방전제어부 14 : 입력부
15 : 외부전원연결부 16 : 케이스
141 : 키패드 151 : 충전기
152 : 인버터 153 : 플러그
154 : 콘센트 161 : 커넥터10: Energy storage system 11: Battery
12: charge / discharge control unit 14:
15: External power connection part 16: Case
141: Keypad 151: Charger
152: inverter 153: plug
154: Outlet 161: Connector

Claims (12)

하나 이상의 전지셀이 직렬 또는 병렬 연결되어 전원을 입출력하는 배터리;
고정된 전류와 가변된 전류로 상기 배터리를 충전하도록 설정되는 하나 이상의 충전모드중 어느 하나를 선택할 수 있도록 다 수개의 키패드가 구비되어, 상기 키패드에 따라서 선택된 충전모드의 선택신호를 출력하는 입력부;
외부전원장치로부터 인가되는 외부전원을 변환시켜 상기 입력부에서 선택된 충전모드로서 상기 배터리를 충전시키는 충전기; 및
상기 입력부의 모드선택신호에 따라서 상기 배터리에 고정 전류를 출력하거나 또는 배터리의 충전전압레벨에 따라서 정격전력 범위 내의 최대 전류로 가변시키도록 상기 충전기를 제어하는 충방전제어부;
상기 배터리에서 출력되는 전압을 변환시켜 외부장치로 출력하는 인버터;
상기 배터리의 충전량을 감지하는 충전감지센서;
상기 충전감지센서로부터 인가되는 상기 배터리의 충전감지신호에 따른 상기 충방전제어부의 제어에 의하여 상기 배터리의 충전율과 충전요구메세지를 출력하는 디스플레이; 및
상기 충전감지센서의 충전감지신호에 따른 상기 충방전제어부의 제어에 의하여 상기 배터리가 설정된 충전전압 레벨에 도달되면, 상기 인버터에서 배터리에 연결되는 전원라인을 오프시켜 상기 배터리의 충전을 차단시키는 안전스위치를 포함하고,
상기 충전모드는
정격용량(W) 내에서 상기 배터리의 충전전압 레벨에 따라서 가변되는 최대 전류로 충전시키는 전류-전력모드와, 고정된 전류를 출력하여 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되도록 충전시키는 전류-전류 모드와, 고정된 전류를 출력하여 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되면 정전압을 유지시키고, 설정된 전류레벨에 도달될 때까지 충전시키는 전류-전압모드를 포함하는 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템. A battery in which one or more battery cells are connected in series or in parallel to input and output power;
An input unit having a plurality of keypads for outputting a selection signal of a selected charging mode according to the keypad so that any one of the one or more charging modes set to charge the battery with a fixed current and a variable current can be selected;
A charger for converting external power applied from an external power supply unit to charge the battery as a selected charging mode in the input unit; And
A charge / discharge control unit for controlling the charger to output a fixed current to the battery or to vary a maximum current within a rated power range according to a charge voltage level of the battery according to a mode selection signal of the input unit;
An inverter for converting a voltage output from the battery and outputting the converted voltage to an external device;
A charge detection sensor for detecting a charge amount of the battery;
A display for outputting the charging rate and the charging request message of the battery under the control of the charging / discharging control unit according to the charging sensing signal of the battery applied from the charging sensing sensor; And
A safety switch for turning off the power line connected to the battery and blocking the charging of the battery when the battery reaches a set charging voltage level under the control of the charging / discharging control unit in response to the charging detection signal of the charging sensor, Lt; / RTI >
The charging mode
A current-power mode for charging the battery with a maximum current varying in accordance with a charging voltage level of the battery within a rated capacity W, and a current-power mode for outputting a fixed current to charge the battery so that a charging voltage of the battery reaches a predetermined level And a current-voltage mode for outputting a fixed current so as to maintain a constant voltage when the charge voltage of the battery reaches the set level and to charge the battery until the set current level is reached, Storage system. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 하나 이상의 전지셀이 전기적으로 연결되는 배터리 충전량을 감지하는 배터리감지단계;
상기 배터리감지단계에서 감지된 배터리의 잔여 충전전압의 레벨을 디스플레이에 표시하고, 설정된 충전레벨에 해당되는 지를 판단하는 충전판단단계;
상기 충전판단단계에서 상기 배터리가 충전이 필요한 상태로 판단되면 충전요구 메세지를 출력하고, 고정된 전류와 가변되는 전류로서 설정되는 하나 이상의 충전모드중에서 선택된 충전모드를 확인하는 모드선택단계; 및
상기 모드선택단계에서 선택된 충전모드로 상기 배터리를 충전시키는 충전단계를 포함하고,
상기 충전단계는 상기 배터리가 과충전되지 않도록 상기 배터리의 충전량을 감지하여 상기 배터리의 충전량이 설정레벨에 도달되면 하여 상기 배터리에 연결되는 전원라인의 전원을 차단하여 충전을 완료하고,
상기 충전모드는 상기 충전단계에서 충전기의 정격용량의 범위내에서 상기 배터리의 충전전압레벨에 따라서 가변되는 최대 전류로서 충전되는 전류-전력모드;상기 충전단계에서 고정된 전류를 출력하여 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되도록 충전시키는 전류-전류모드; 및 상기 배터리에 고정된 전류를 출력하여 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되면 정전압을 유지시키고, 설정된 전류레벨에 도달될 때까지 충전시키는 전류-전압모드를 포함하는 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법.A battery detecting step of detecting a charged amount of a battery to which one or more battery cells are electrically connected;
A charge determination step of displaying a level of a remaining charge voltage of the battery detected in the battery sensing step and determining whether the level corresponds to a set charge level;
A mode selection step of outputting a charging request message when the battery is determined to be in a state requiring charging in the charging determination step and confirming a charging mode selected from at least one charging mode set as a fixed current and a variable current; And
And a charging step of charging the battery with the charging mode selected in the mode selection step,
Wherein the charging step detects the charged amount of the battery so that the battery is not overcharged and stops the power supply of the power line connected to the battery when the charged amount of the battery reaches the set level,
Wherein the charging mode is a current-power mode in which the battery is charged with a maximum current which varies according to a charging voltage level of the battery within a range of a rated capacity of the battery charger in the charging step, A current-current mode for charging the voltage so as to reach a set level; And a current-voltage mode for outputting a current fixed to the battery to maintain a constant voltage when the charge voltage of the battery reaches a set level and to charge the battery until the set current level is reached, A method of controlling an energy storage system. 삭제delete 삭제delete 제7항에 있어서, 상기 충전단계는
모드선택신호를 수신하는 모드선택수신단계;
상기 모드선택수신단계에서 선택신호가 전류-전류모드의 선택신호인지를 판단하는 모드판단단계;
상기 모드판단단계에서 전류-전류모드 선택신호가 인가되었다면 고정된 설정 전류를 출력하여 배터리를 충전시키는 배터리충전단계;
상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되었는지를 판단하는 설정전압판단단계; 및
상기 설정전압판단단계에서 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되었다면 충전을 완료하는 완료단계를 포함하는 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법.8. The method of claim 7, wherein the charging step
A mode selection receiving step of receiving a mode selection signal;
A mode determination step of determining whether the selection signal is a current-current mode selection signal in the mode selection reception step;
A battery charging step of outputting a fixed set current to charge the battery if the current-current mode selection signal is applied in the mode determination step;
A set voltage determining step of determining whether a charged voltage of the battery reaches a set level; And
And completing the charge if the charge voltage of the battery reaches the set level in the set voltage determination step. 제7항에 있어서, 상기 충전단계는
모드선택신호를 수신하는 모드선택수신단계;
상기 모드선택수신단계에서 선택신호가 전류-전압모드의 선택신호인지를 판단하는 모드판단단계;
상기 모드판단단계에서 전류-전압모드선택신호가 인가되었다면 고정된 전류를 출력하여 배터리를 충전시키는 배터리충전단계;
상기 배터리충전단계에서 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되었는지를 판단하는 설정전압판단단계;
상기 설정전압판단단계에서 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되면, 정전압을 유지하는 정전압출력단계;
상기 정전압 출력단계에서 전류를 가변하여 설정전류레벨에 도달되는 지를 판단하는 설정전류판단단계; 및
상기 설정전류판단단계에서 상기 배터리의 충전전류가 설정레벨에 도달되면 충전을 완료하는 완료단계를 포함하는 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법.8. The method of claim 7, wherein the charging step
A mode selection receiving step of receiving a mode selection signal;
A mode determining step of determining whether the selection signal is a selection signal of the current-voltage mode in the mode selection reception step;
A battery charging step of outputting a fixed current to charge the battery if the current-voltage mode selection signal is applied in the mode determination step;
A set voltage determining step of determining whether a charge voltage of the battery reaches a set level in the battery charging step;
A constant voltage output step of maintaining a constant voltage when the charge voltage of the battery reaches a set level in the set voltage determination step;
A setting current determination step of determining whether the current is varied to reach a set current level in the constant voltage output step; And
And completing the charging when the charging current of the battery reaches a predetermined level in the setting current determining step. 제7항에 있어서, 상기 충전단계는
모드선택신호를 수신하는 모드선택수신단계;
상기 모드선택수신단계에서 선택신호가 전류-전력모드의 선택신호인지를 판단하는 모드판단단계;
상기 모드판단단계에서 전류-전력모드 선택신호가 인가되었다면 상기 배터리의 충전전압레벨을 감지하여 충전기의 정격용량내에서 최대 전류로 가변 및 출력하여 충전시키는 배터리충전단계;
상기 배터리충전단계에서 상기 배터리의 충전전압이 설정레벨에 도달되었는지를 판단하는 설정전압판단단계; 및
상기 설정전압판단단계에서 상기 배터리의 전압이 설정전압에 도달되었다면 충전을 완료하는 완료단계를 포함하는 하나 이상의 충전모드로 구동 가능한 에너지저장시스템의 제어방법.
8. The method of claim 7, wherein the charging step
A mode selection receiving step of receiving a mode selection signal;
A mode determination step of determining whether the selection signal is a current-power mode selection signal in the mode selection reception step;
A battery charging step of detecting a charging voltage level of the battery and varying and outputting the maximum current within a rated capacity of the battery charger when the current-power mode selection signal is applied in the mode determining step;
A set voltage determining step of determining whether a charge voltage of the battery reaches a set level in the battery charging step; And
And completing the charge if the voltage of the battery reaches the set voltage in the set voltage determination step.
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