KR101819277B1 - Energy Storage System - Google Patents

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Abstract

본 발명의 에너지 저장 시스템은 배터리 및 BMS를 포함하는 배터리 모듈을 포함한다. 상기 배터리 모듈의 전력을 제어하는 PCS 모듈을 포함한다. EMS로부터 특정 제어 명령을 수신 하고, 상기 배터리 모듈 또는 상기 PCS 모듈로부터 상기 배터리에 대한 상태 정보를 수신하며, 상기 수신된 배터리 상태정보 및 상기 특정 제어 명령에 기초하여 상기 배터리 모듈의 전력을 제어하도록 하는 통합 제어 명령을 상기 PCS 모듈로 전송하는 PLC 제어부를 포함한다.The energy storage system of the present invention includes a battery module including a battery and a BMS. And a PCS module for controlling power of the battery module. Receiving a specific control command from the EMS, receiving status information on the battery from the battery module or the PCS module, and controlling power of the battery module based on the received battery status information and the specific control command And a PLC control unit for transmitting the integrated control command to the PCS module.

Description

에너지 저장 시스템{Energy Storage System}[0001] Energy Storage System [0002]

본 발명은 에너지 저장 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 배터리 에너지 저장 시스템의 통합 제어에 관한 것이다.The present invention relates to energy storage systems, and more particularly to integrated control of battery energy storage systems.

산업의 발달과 더불어 전력의 수요가 증대하고 주간과 야간의 부하 격차 및 계절간, 휴일간의 전력 사용량의 격차가 점차 증가하여 부하율의 하락이 날로 심화되고 있다.With the development of the industry, the demand for electric power has increased, the load gap between daytime and nighttime, and the gap in power usage between seasons and holidays have gradually increased, so that the load rate is getting worse.

최근에 이러한 이유로 잉여 전력을 활용하여 피크부하를 삭감하기 위해 다양한 부하 관리 기술들이 빠르게 개발되고 있는데, 이러한 기술들 중에서 대표적인 것이 전지 전력 저장 시스템(Battery Energy Storage System)이다.Recently, a variety of load management techniques have been rapidly developed to reduce the peak load by utilizing surplus power. Among these technologies, a battery energy storage system is a typical example of such techniques.

전지 전력 저장 시스템은 야간의 잉여 전력이나 풍력, 태양광 등에서 발전된 잉여 전력을 저장하였다가 피크 부하 또는 계통 사고시 저장된 전력을 방전하여 부하에 전력을 공급한다. The battery power storage system stores surplus power generated at night, surplus power generated from wind power, sunlight, etc., and discharges power stored at peak load or grid fault to supply power to the load.

이를 통해 최대부하 삭감과 부하 평준화를 달성할 수 있게 된다.This can achieve maximum load reduction and load leveling.

특히, 최근 다양한 신재생 에너지원의 출현으로 인해 부각되고 있는 지능형 전력망(Smart Grid)에도 이러한 전지 전력 저장 시스템이 이용될 수 있다.In particular, such a battery power storage system can be used for an intelligent power grid (Smart Grid), which has recently been emerging due to the emergence of various renewable energy sources.

또한, 복수의 배터리의 DC 전압을 유지 및 관리하기 위해서는 복수의 각 PCS(Power Conditioning System)가 각 배터리를 제어하고, 각 PCS를 제어하는 제어기로서 고가의 마스터보드를 사용하고 있다.Further, in order to maintain and manage the DC voltage of a plurality of batteries, each of a plurality of PCS (Power Conditioning System) controls each battery, and an expensive master board is used as a controller for controlling each PCS.

그러나, 이러한 고가의 기존의 마스터 보드는 PCS를 제어하는 용도로 사용되고 있으나, 기존의 마스터 보드는 PCS를 제어하는 기능 중 통신기능과 마이크로프로세서 연산기능만을 사용하고 있으며, PCS를 제어하는 많은 기능(예를 들면, ADC, DIO)등을 사용하지 않기 때문에 PCS 제어기로서 기존의 마스터 보드는 에너지 저장 장치의 제품의 가격 상승의 요인이 되고 있는 실정이다.However, such an expensive master board is used for controlling the PCS, but the existing master board uses only the communication function and the microprocessor operation function for controlling the PCS, and has many functions for controlling the PCS ADC, DIO) are not used. Therefore, the existing master board as a PCS controller is a cause of a rise in the price of an energy storage device.

또한, 배터리의 DC 전압이 기술적인 문제로 인하여 1000V이상으로 설치 및 운용이 불가능 한 것이 실정이다. In addition, the DC voltage of the battery can not be installed and operated at more than 1000V due to a technical problem.

또한, 배터리의 낮은 DC 전압으로 인하여 PCS의 용량도 높일 수가 없어 작은 용량의 PCS를 각 배터리 마다 병렬로 연결시키고, 병렬로 연결된 복수의 각 작은 용량의 PCS를 운전하는 것이 필요한 실정이다.In addition, since the low DC voltage of the battery can not increase the capacity of the PCS, it is necessary to connect a small-capacity PCS to each battery in parallel and to operate a plurality of small-capacity PCSs connected in parallel.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 또 다른 목적은 PLC의 병렬 운전을 통하여 수십MW급의 대용량 BESS를 안정적으로 운전하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is directed to solving the above-mentioned problems and other problems. Another object of the present invention is to stably operate a large capacity BESS of several tens of MW through parallel operation of a PLC.

본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템은 배터리 및 BMS를 포함하는 배터리 모듈을 포함한다. 상기 배터리 모듈의 전력을 제어하는 PCS 모듈을 포함한다. EMS로부터 특정 제어 명령을 수신 하고, 상기 배터리 모듈 또는 상기 PCS 모듈로부터 상기 배터리에 대한 상태 정보를 수신하며, 상기 수신된 배터리 상태정보 및 상기 특정 제어 명령에 기초하여 상기 배터리 모듈의 전력을 제어하도록 하는 통합 제어 명령을 상기 PCS 모듈로 전송하는 PLC 제어부를 포함한다.An energy storage system according to an embodiment of the present invention includes a battery module including a battery and a BMS. And a PCS module for controlling power of the battery module. Receiving a specific control command from the EMS, receiving status information on the battery from the battery module or the PCS module, and controlling power of the battery module based on the received battery status information and the specific control command And a PLC control unit for transmitting the integrated control command to the PCS module.

본 발명의 실시 예에 따르면, 마스터 보드에 고가의 마스터보드 대신 제어기능을 최적화한 PLC를 사용함으로써 보다 안정적이고 제품가격을 낮춤에 목적이 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to use a PLC that optimizes the control function instead of the expensive master board on the master board, thereby stably aiming at lowering the product price.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 복수 개의 배터리 관리 장치를 통합하여 제어할 수 있는 에너지 저장 시스템을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an energy storage system capable of integrally controlling a plurality of battery management apparatuses.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 이미 검증된 PLC 제품을 이용하여 안정성 및 기능성을 확보하고 유지보수가 용이(모듈식 교체)한 효과가 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, there is an effect that the stability and the functionality are secured and the maintenance is easily performed (modular replacement) by using the already proven PLC product.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 에너지 저장 시스템뿐만 다른 시스템의 병렬구성방식의 장치에의 운용에 도움을 줄 수 있다. Further, according to the embodiment of the present invention, it is possible to help operate the energy storage system as well as other systems in a system of a parallel configuration type.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 대용량 BESS의 운전방식으로서 안정적이고 효율적인 용량 확장을 통한 시스템 안정화를 도모할 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, system stability can be achieved through stable and efficient capacity expansion as an operation method of a large capacity BESS.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 구성을 나타낸 블록도 이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 PLC 모듈 및 에너지 저장 시스템 내의 구성요소를 도시한 블록도 이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 에너지 저장 방법을 나타낸 흐름도 이다.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 components within a PLC module and an energy storage system in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an energy storage method according to one embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be understood, however, that there is no intention to limit the scope of the present invention to the embodiment shown, and other embodiments which are degenerative by adding, changing or deleting other elements or other embodiments falling within the spirit of the present invention Can be proposed.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀 두고자 한다.Although the term used in the present invention is a general term that is widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in a specific case. In this case, since the meaning is described in detail in the description of the corresponding invention, It is to be understood that the present invention should be grasped as a meaning of a non-term.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

즉, 이하의 설명에 있어서, 단어 '포함하는'은 열거된 것과 다른 구성요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.That is, in the following description, the word 'comprising' does not exclude the presence of other elements or steps than those listed.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate a thorough understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same means regardless of the number of the drawings.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템 및 에너지 저장 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, an energy storage system and an energy storing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 구성에 대해 설명한다.Hereinafter, a configuration of an energy storage system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 구성을 나타낸 블록도 이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of an energy storage system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 에너지 저장 시스템은 에너지 관리 시스템(EMS)(100), PLC 모듈(200), 복수의 전력 제어 모듈(PCS 모듈)(301 및 302), 복수의 배터리 모듈(400A, 400B, 400C 및 400D)을 포함할 수 있다.1, the energy storage system includes an energy management system (EMS) 100, a PLC module 200, a plurality of power control modules (PCS modules) 301 and 302, a plurality of battery modules 400A, 400B, 400C, and 400D.

에너지 관리 시스템(100)은 에너지 저장 시스템과 연결된 상위 계통(미도시)으로부터 특정 제어 명령을 수신할 수 있다.The energy management system 100 may receive specific control commands from an upper system (not shown) coupled to the energy storage system.

특정 제어 명령이 에너지 관리 시스템(100)으로 수신 되면, 에너지 관리 시스템(100)은 에너지 관리 시스템(100)의 관리 대상으로 기 설정된 하위 계통(PLC 모듈, 전력 제어 모듈 및 배터리 모듈)으로 전송할 제어 명령을 생성할 수 있다.When a specific control command is received by the energy management system 100, the energy management system 100 transmits a control command to be transmitted to a predetermined subordinate system (PLC module, power control module, and battery module) Can be generated.

하위 계통(PLC 모듈, 전력 제어 모듈 및 배터리 모듈)으로 전달될 제어 명령이 생성 되면, 에너지 관리 시스템(100)은 PLC 모듈(200)로 특정 제어 명령을 전송할 수 있으며, 이에 대해서는 추후 상세히 설명한다.When a control command to be transmitted to the lower system (PLC module, power control module and battery module) is generated, the energy management system 100 can transmit a specific control command to the PLC module 200, which will be described in detail later.

PLC 모듈(200)은 에너지 관리 시스템(100)으로부터 특정 제어 명령을 수신할 수 있다.The PLC module 200 may receive a specific control command from the energy management system 100.

PLC 모듈(200)은 특정 제어 명령을 수신 하고, 특정 제어 명령에 기초하여 PLC 모듈이 관리할 것으로 기 설정된 복수의 전력 제어 모듈(301 및 302)로 각각 전송할 제어명령을 생성할 수 있다.The PLC module 200 can receive a specific control command and generate a control command to be transmitted to each of a plurality of power control modules 301 and 302 that are predetermined to be managed by the PLC module based on a specific control command.

기 설정된 복수의 전력 제어 모듈(301, 302)로 각각 전송할 제어명령이 생성 되면, PLC 모듈(200)은 생성된 제어 명령을 복수의 전력 제어 모듈(301, 302)로 전송할 수 있다.When a control command to be transmitted to each of the plurality of power control modules 301 and 302 is generated, the PLC module 200 can transmit the generated control command to the plurality of power control modules 301 and 302.

하나의 PLC 모듈(200)은 적어도 두 개 이상의 전력 제어 모듈을 제어할 수 있으며, 하나의 PLC 모듈(200)은 적어도 두 개 이상의 전력 제어 모듈로부터 하위 계통의 상태 정보(예를 들면, 배터리의 충전율 정보)를 수신할 수 있다.One PLC module 200 can control at least two or more power control modules and one PLC module 200 can receive status information of the lower system from at least two or more power control modules Information) can be received.

PCS 모듈(301, 302)를 제어하는 구성요소로 PLC 모듈(200)을 사용함으로써, 대용량 에너지 저장 시스템의 경우 각 상황에 따른 복잡한 시퀀스가 존재할 수 있으며, 에너지 저장 시스템 내에서 발생할 수 있는 복잡한 시퀀스를 사용자(또는 운영자)가 사용하기 용이하도록 시스템 프로그램으로 바꾸어주는 동작을 PLC 모듈(200)이 처리할 수 있다.By using the PLC module 200 as a component for controlling the PCS modules 301 and 302, a complex sequence corresponding to each situation can exist in the case of a mass storage energy system, and a complicated sequence that may occur in the energy storage system The PLC module 200 can process an operation that the user (or operator) changes to a system program so as to be easy to use.

두 개 이상의 전력 제어 모듈을 하나의 PLC 모듈(200)이 제어함으로써 비용 절감의 효과가 있다.There is an effect of cost reduction by controlling two or more power control modules by one PLC module (200).

또한, PLC 모듈(200)은 오류가 기 발생한 구성요소만 별도로 분리 및 교체가 가능하며, 이에 따라 보다 안정적이고 효율적으로 운전이 가능하다.In addition, the PLC module 200 can separate and replace only the components having an error, so that the PLC module 200 can operate more stably and efficiently.

또한, PLC 모듈(200)은 하나의 예로, Master-k 프로그램이 설치될 수 있으며, 사용자는 Master-k 프로그램이 설치된 상태에서 PLC 모듈(200)을 동작시킬 수 있다.In addition, the PLC module 200 may be a Master-k program, for example, and the user may operate the PLC module 200 in a state in which the Master-k program is installed.

PLC 모듈(200)의 상세한 내부 구성요소 및 상세한 동작에 대해서는 추후 도 2를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Detailed internal components and detailed operation of the PLC module 200 will be described later in detail with reference to FIG.

PCS 모듈(301, 302)은 하위 계통의 복수의 각 배터리 모듈(400A, 400B, 400C 및 400D)로부터 각 배터리 모듈(400A, 400B, 400C 및 400D)의 상태 정보를 수신할 수 있다.The PCS modules 301 and 302 can receive status information of each battery module 400A, 400B, 400C and 400D from a plurality of battery modules 400A, 400B, 400C and 400D in the lower system.

각 배터리 모듈의 상태 정보의 예로, 각 배터리 모듈 내 포함된 배터리의 충전 상태 정보가 포함될 수 있으며, 이에 대해서는 한정할 필요는 없고, 이에 대해 추후 상세히 설명한다.As an example of the status information of each battery module, information on the state of charge of the battery included in each battery module may be included. However, the present invention is not limited thereto and will be described in detail later.

하위 계통의 복수의 각 배터리 모듈(400A, 400B, 400C 및 400D)로부터 각 배터리 모듈(400A, 400B, 400C 및 400D)의 상태 정보가 수신되면, PCS 모듈(301, 302)는 수신된 각 배터리 모듈의 상태 정보를 PLC 모듈(200)로 전송할 수 있다.When the status information of each of the battery modules 400A, 400B, 400C, and 400D is received from each of the plurality of battery modules 400A, 400B, 400C, and 400D in the lower system, the PCS modules 301 and 302, Can be transmitted to the PLC module 200.

또한, 각 PCS 모듈(301, 302)은 상위 계통의 PLC 모듈(200)로부터 각 제어 명령을 수신할 수 있다.In addition, each of the PCS modules 301 and 302 can receive each control command from the PLC module 200 of the upper system.

상위 계통의 PLC 모듈(200)로부터 각 제어 명령이 수신 되면, 각 PCS 모듈(301, 302)는 하위 계통의 복수의 배터리 모듈(400A, 400B, 400C 및 400D)로 전송할 복수의 각 제어명령을 생성할 수 있다.When each control command is received from the upper PLC module 200, each of the PCS modules 301 and 302 generates a plurality of control commands to be transmitted to the plurality of battery modules 400A, 400B, 400C and 400D of the lower system can do.

각 PCS 모듈(301, 302)는 상위 계통의 PLC 모듈(200)로부터 수신된 각 제어 명령에 기초하여 복수의 각 배터리 모듈(400A, 400B, 400C 및 400D)로 전송할 복수의 각 제어명령을 복수의 배터리 모듈(400A, 400B, 400C 및 400D)로 전송할 수 있다.Each of the PCS modules 301 and 302 receives a plurality of control commands to be transmitted to the plurality of battery modules 400A, 400B, 400C and 400D based on the respective control commands received from the PLC system 200 of the upper system, To the battery modules 400A, 400B, 400C and 400D.

복수의 각 배터리 모듈(제1, 제2, 제3 및 제4 배터리 모듈)(400A, 400B, 400C 및 400D)은 배터리(미도시)를 포함할 수 있다.Each of the plurality of battery modules (first, second, third and fourth battery modules) 400A, 400B, 400C and 400D may include a battery (not shown).

복수의 각 배터리 모듈(제1, 제2, 제3 및 제4 배터리 모듈)(400A, 400B, 400C 및 400D)은 복수의 각 배터리 모듈(제1, 제2, 제3 및 제4 배터리 모듈)(400A, 400B, 400C 및 400D) 내에 포함된 배터리의 배터리 상태 정보를 생성할 수 있다.Each of the plurality of battery modules (first, second, third and fourth battery modules) 400A, 400B, 400C and 400D includes a plurality of battery modules (first, second, third and fourth battery modules) (400A, 400B, 400C, and 400D).

배터리의 배터리 상태 정보가 생성 되면, 복수의 각 배터리 모듈(제1, 제2, 제3 및 제4 배터리 모듈)(400A, 400B, 400C 및 400D)은 생성된 각 배터리의 배터리 상태 정보를 상위 계통인 복수의 각 PCS 모듈(301, 302)로 전송할 수 있다.When the battery status information of the battery is generated, each of the plurality of battery modules (first, second, third and fourth battery modules) 400A, 400B, 400C and 400D transmits battery status information of each battery, To each of a plurality of PCS modules 301 and 302.

배터리 상태 정보에는 각 배터리의 배터리 충전율 정보 및 각 배터리의 셀(cell) 정보가 포함될 수 있으며, 이에 대해서는 한정할 필요는 없다.
The battery status information may include battery charge rate information of each battery and cell information of each battery, but the present invention is not limited thereto.

이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템에 있어서, PLC 모듈의 구성 및 동작 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation method of the PLC module in the energy storage system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 PLC 모듈 및 에너지 저장 시스템 내의 구성요소를 도시한 블록도 이다.2 is a block diagram illustrating components within a PLC module and an energy storage system in accordance with an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 전력선은 실선으로 도시하였고, 통신선은 점선으로 도시하였다.Referring to FIG. 2, the power line is shown by a solid line, and the communication line is shown by a dotted line.

전력선으로 연결된 구성요소 간에는 전력의 이동이 수행될 수 있으며, 통신선으로 연결된 구성요소 간에는 데이터의 교환 동작이 수행될 수 있다.Power can be transferred between components connected by a power line and data exchange operation can be performed between components connected by a communication line.

도 2에 도시한 바와 같이, 에너지 관리 시스템(100)은 전력 제어 모듈(또는 PCS 모듈, 300)과 전력선으로 연결되고, 에너지 관리 시스템(100)은 PLC 모듈(200)과 통신선으로 연결되어 데이터를 송신 및 수신할 수 있다.2, the energy management system 100 is connected to a power control module (or PCS module 300) by a power line, and the energy management system 100 is connected to a PLC module 200 by a communication line, Transmission and reception.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이, PLC 모듈(200)은 에너지 관리 시스템(100), PCS 모듈(300) 및 배터리 모듈(400) 내의 BMS(Battery Management System, 402)와 통신선으로 연결될 수 있다. 또한, PLC 모듈(200)은 PCS 모듈(300)과 전력선으로 연결될 수 있다.2, the PLC module 200 may be connected to the BMS (Battery Management System) 402 in the energy management system 100, the PCS module 300, and the battery module 400 through a communication line. Also, the PLC module 200 may be connected to the PCS module 300 through a power line.

또한, 도 2를 참조하면, PCS 모듈(300)은 계통(1) 및 배터리 모듈(400)과 전력선으로 연결될 수 있고, PCS 모듈(300)은 PLC 모듈(200) 내의 전압 유지부(UPS, 202) 및 입출력부(HMI, 203)과 전력선으로 연결될 수 있다. 또한, PCS 모듈(300)은 PLC 모듈(200) 내의 PLC 제어부(201) 및 배터리 모듈(400) 내의 BMS(402)와 통신선으로 연결될 수 있다.2, the PCS module 300 may be connected to the system 1 and the battery module 400 by a power line, and the PCS module 300 may be connected to a voltage holding unit (UPS) 202 in the PLC module 200 And an input / output unit (HMI) 203 via a power line. The PCS module 300 may be connected to the PLC control unit 201 in the PLC module 200 and the BMS 402 in the battery module 400 through a communication line.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 배터리 모듈(400)은 PCS 모듈(300)과 전력선으로 연결될 수 있으며, 배터리 모듈(400)은 PLC 모듈(200) 내의 PLC 제어부(201)와 통신선으로 연결될 수 있다.2, the battery module 400 may be connected to the PCS module 300 through a power line, and the battery module 400 may be connected to the PLC control unit 201 in the PLC module 200 through a communication line. have.

이하, PLC 모듈(200), PCS 모듈(300) 및 배터리 모듈(400)의 구성요소 및 구성요소의 상세한 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, detailed operations of the components and components of the PLC module 200, the PCS module 300, and the battery module 400 will be described.

PLC 모듈(200)은 PLC 제어부(201), 전압 유지부(UPS, 202) 및 입출력부(HMI, 203)을 포함할 수 있다.The PLC module 200 may include a PLC control unit 201, a voltage holding unit (UPS) 202, and an input / output unit (HMI) 203.

입출력부(203)는 사용자로부터 입력 명령을 수신할 수 있고, 수신한 사용자 입력 명령을 PLC 제어부(201)로 전송할 수 있다.The input / output unit 203 can receive an input command from the user, and can transmit the received user input command to the PLC control unit 201.

또한, 입출력부(203)는 PLC 제어부(201)의 제어 명령에 기초하여 특정 영상(예를 들면, 에너지 저장 관리 시스템의 상태 정보)을 출력할 수 있다.The input / output unit 203 can output a specific image (for example, state information of the energy storage management system) based on the control command of the PLC control unit 201. [

입출력부(203)는 터치 패드(미도시)를 구비할 수 있으나, 이에 대해서는 한정할 필요는 없다.The input / output unit 203 may include a touch pad (not shown), but the input / output unit 203 is not limited thereto.

계통(1)으로부터 PCS 모듈(300)로의 전력 공급이 중단되는 경우, 전압 유지부(UPS, Uninterruptible Power Supply)(202)는 전압 유지부(202)에 내장되며 기 설정된 전력이 저장된 배터리(미도시)를 통해 PCS 모듈(300)로 전력을 공급할 수 있으며, PCS 모듈(300)로 피크 전력이 공급되는 것을 방지하거나, 전력의 공급이 중단되는 것을 방지하는 동작을 수행할 수 있다.When the supply of power from the system 1 to the PCS module 300 is interrupted, a voltage uninterruptible power supply (UPS) 202 is built in the voltage holding unit 202, To the PCS module 300 and to prevent the peak power from being supplied to the PCS module 300 or to prevent the supply of power from being interrupted.

PLC 제어부(201)는 에너지 관리 시스템(100)으로부터 상위 계통으로부터 전송된 특정 제어 명령을 수신할 수 있다.The PLC control unit 201 can receive the specific control command transmitted from the upper system from the energy management system 100. [

PLC 제어부(201)는 에너지 관리 시스템(100)으로부터 수신된 특정 제어 명령에 따라 PLC 모듈(200) 모듈 내의 입출력부(203), 전압 유지부(202), 하위 계통의 PCS 모듈(300) 및 배터리 모듈(400)을 제어할 수 있다.The PLC control unit 201 controls the input / output unit 203, the voltage holding unit 202, the lower system PCS module 300, and the battery (not shown) in the PLC module 200 according to the specific control command received from the energy management system 100. [ Module 400 can be controlled.

또한, PLC 제어부(201)는 PLC 모듈(200) 내의 입출력부(203)를 통해 사용자의 입력 명령을 수신할 수 있다. In addition, the PLC control unit 201 can receive a user's input command through the input / output unit 203 in the PLC module 200. [

사용자의 입력 명령을 수신하면, PLC 제어부(201)는 수신된 사용자의 입력 명령에 기초하여 전압 유지부(202), PCS 모듈(300) 및 배터리 모듈(400)의 동작을 제어할 수 있다.Upon receipt of the user's input command, the PLC control unit 201 can control the operations of the voltage holding unit 202, the PCS module 300, and the battery module 400 based on the input command of the received user.

또한, PLC 제어부(201)는 배터리 모듈(400) 내의 BMS(402) 또는 PCS 모듈(300)로부터 배터리(401)에 대한 배터리 상태 정보를 수신할 수 있다.The PLC control unit 201 can receive battery status information on the battery 401 from the BMS 402 or the PCS module 300 in the battery module 400. [

보다 구체적으로, PLC 제어부(201)는 사용자의 입력 명령, 상위 계통으로부터 전송된 특정 제어 명령 및 배터리 상태 정보를 수신하고, 수신된 각 명령 및 정보에 따라 PCS 모듈(300)을 통해 배터리(401)로 저장되는 전력량을 제어할 수 있다.More specifically, the PLC control unit 201 receives a user's input command, specific control command transmitted from the upper system, and battery status information, and controls the battery 401 through the PCS module 300 according to each command and information received. Can be controlled.

앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, PLC 모듈(200) 내의 PLC 제어부(201)는 복수의 PCS 모듈 및 각 PCS 모듈에 의해 제어되는 복수의 배터리 모듈과 병렬로 연결될 수 있으며, 각 배터리 모듈 및 PCS 모듈을 제어할 수 있다.1, the PLC control unit 201 in the PLC module 200 can be connected in parallel with a plurality of PCS modules and a plurality of battery modules controlled by the respective PCS modules, and each of the battery modules and the PCS You can control the module.

PCS 모듈(300)은 AC 분전반(301) 및 DC 분전반(302)의 적층 구조로 구성될 수 있으며, 이에 대해서는 한정할 필요는 없다.The PCS module 300 may have a stacked structure of the AC distribution board 301 and the DC distribution board 302, but the present invention is not limited thereto.

AC 분전반(301)은 에너지 관리 시스템(100)으로부터 AC 전력을 수신할 수 있다.The AC distribution board 301 may receive AC power from the energy management system 100.

더욱 구체적으로, AC 분전반(301)은 PLC 제어부(201)의 제어 명령에 기초하여 에너지 관리 시스템(100)으로부터 AC 전력을 수신할 수 있다.More specifically, the AC distribution board 301 can receive AC power from the energy management system 100 based on the control command of the PLC control unit 201. [

DC 분전반(302)은 AC 분전반(301)이 수신한 AC 전력을 DC 전력으로 변환하고, 변환된 DC 전력을 배터리 모듈(400)로 공급할 수 있다.The DC distribution board 302 can convert the AC power received by the AC distribution board 301 into DC power and supply the converted DC power to the battery module 400. [

더욱 구체적으로, DC 분전반(302)은 PLC 제어부(201)의 제어 명령에 기초하여 DC 전력을 배터리 모듈(400)로 공급할 수 있다.More specifically, the DC distribution board 302 can supply DC power to the battery module 400 based on a control command from the PLC control unit 201. [

배터리 모듈(400)은 복수의 배터리(401) 및 BMS(402)를 포함할 수 있다.The battery module 400 may include a plurality of batteries 401 and a BMS 402.

배터리(401)는 PCS 모듈(300)로부터 공급된 DC 전력을 저장할 수 있다.The battery 401 may store the DC power supplied from the PCS module 300.

BMS(402)는 각 배터리(401)의 충전 상태 및 방전 상태를 기 설정된 주기 동안 확인할 수 있고, 확인된 각 배터리(401)의 충전 및 방전 상태를 기 설정된 주기마다 PLC 모듈(200) 내의 PLC 제어부(201)로 전송할 수 있다.The BMS 402 can confirm the state of charge and discharge of each battery 401 for a preset period of time and confirms the state of charge and discharge of each battery 401 that has been confirmed by the PLC controller 200 in the PLC module 200 (201).

BMS(402)는 SBMS(Slave BMS) 및 MBMS(Master BMS)를 포함할 수 있다.The BMS 402 may include an SBMS (Slave BMS) and an MBMS (Master BMS).

SBMS는 배터리(401)에 포함되는 각 셀(cell)의 전압, 전류(또는 충전율) 및 온도를 측정할 수 있다.The SBMS can measure the voltage, current (or charge rate), and temperature of each cell included in the battery 401.

SBMS는 각 셀의 전압, 전류(또는 충전율) 및 온도 등 배터리의 상태를 측정하여 MBMS로 전달할 수 있다.The SBMS can measure the state of the battery, such as voltage, current (or charge rate) and temperature of each cell, and deliver it to the MBMS.

MBMS는 각 SBMS로부터 전달되는 각 셀의 전압, 전류(또는 충전율) 및 온도 정보를 기초로 하여 각 셀 또는 각 배터리(401)의 배터리 상태 정보를 생성하고, 이를 기반으로 복수의 배터리 전체의 충전 및 방전을 제어한다.
The MBMS generates battery status information of each cell or each battery 401 on the basis of voltage, current (or charging rate) and temperature information of each cell transmitted from each SBMS, and based on this, And controls the discharge.

이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 동작 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an operation method of the energy storage system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 에너지 저장 방법을 나타낸 흐름도 이다.3 is a flowchart illustrating an energy storage method according to one embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 복수의 배터리(401)로부터 각 배터리의 상태 정보(예를 들면, 제1 배터리 상태 정보 및 제2 배터리 상태 정보)가 측정 되면, BMS(402)는 제1 및 제2 배터리 상태 정보를 PLC 제어부(201)로 전송할 수 있다(S301).3, when the status information of each battery (e.g., the first battery status information and the second battery status information) is measured from a plurality of batteries 401, the BMS 402 controls the first and second batteries Status information to the PLC control unit 201 (S301).

각 배터리의 상태 정보에는 각 배터리로부터 측정된 각 배터리의 전압, 전류, 온도, 충전율, 충전 상태 또는 방전 상태 중 적어도 하나의 정보가 포함될 수 있음은 상기에서 설명한 바와 같다.The state information of each battery may include at least one of voltage, current, temperature, charge rate, charge state, and discharge state of each battery measured from each battery as described above.

또한, EMS(Energey Management System, 100)는 상위 계통(미도시)로부터 전송된 제어 명령에 기초하여 특정 제어 명령을 PLC 모듈(200)로 전송할 수 있다(S303).In addition, the EMS (Energey Management System) 100 may transmit a specific control command to the PLC module 200 based on the control command transmitted from the upper system (not shown) (S303).

통합 배터리 상태 정보 및 특정 제어 명령이 전송 되면, PLC 모듈(200) 내의 PLC 제어부(201)는 복수의 각 배터리 상태 정보 및 제어 명령에 기초하여 복수의 각 배터리(401)(또는 복수의 각 배터리 모듈(400))로 전송될 복수의 배터리 제어 명령을 생성할 수 있다(S304).When the integrated battery status information and the specific control command are transmitted, the PLC control unit 201 in the PLC module 200 determines whether or not each of the plurality of batteries 401 (or each of the plurality of battery modules 401, (Step S304). ≪ / RTI >

복수의 배터리 제어 명령이 생성되면, PLC 제어부(201)는 복수의 각 배터리(401)(또는 복수의 각 배터리 모듈(400))로 전송될 통합 제어 명령을 PCS 모듈(300)로 전송할 수 있다(S305).When a plurality of battery control commands are generated, the PLC control unit 201 may transmit an integrated control command to be transmitted to each of the plurality of batteries 401 (or each of the plurality of battery modules 400) to the PCS module 300 S305).

통합 제어 명령이 전송 되면, PCS 모듈(300)은 복수의 배터리 상태 정보 및 통합 제어 명령에 기초하여 복수의 각 배터리(401)(또는 복수의 각 배터리 모듈(400))로 복수의 제어 명령(예를 들면, 제1 제어 명령 및 제2 제어 명령)을 전송할 수 있다(S306).When the integrated control command is transmitted, the PCS module 300 transmits a plurality of control commands (for example, a plurality of control commands) to each of the plurality of batteries 401 (or each of the plurality of battery modules 400) For example, a first control command and a second control command) (S306).

더욱 상세하게는, 복수의 제어 명령(제1 제어 명령 및 제2 제어 명령)은 각 배터리 모듈(400) 내의 BMS(402)로 전송될 수 있으며, 각 BMS(402)는 전송된 제1 제어 명령 및 제2 제어 명령에 기초하여 각 배터리를 충전시키거나 방전시킬 수 있다.
More specifically, a plurality of control commands (a first control command and a second control command) may be transmitted to the BMS 402 in each battery module 400, each BMS 402 receiving a first control command And the second control command to charge or discharge each battery.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (4)

에너지 저장 시스템에 있어서,
배터리 및 BMS를 포함하는 배터리 모듈;
상기 배터리 모듈의 전력을 제어하는 PCS 모듈; 및
EMS와 통신선으로 연결되어 상기 EMS로부터 특정 제어 명령을 수신 하고, 상기 BMS와 통신선으로 연결되어 상기 BMS로부터 상기 배터리에 대한 상태 정보를 수신하며,
상기 수신된 배터리 상태정보 및 상기 특정 제어 명령에 기초하여 상기 배터리 모듈의 전력을 제어하도록 하는 통합 제어 명령을 상기 PCS 모듈로 전송하는 PLC 제어부;를 포함하고,
상기 에너지 저장 시스템은,
상기 PLC 제어부, 사용자로부터 입력 명령을 수신하는 입출력부 및 상기 PCS 모듈과 전력선으로 연결되어 계통으로부터 상기 PCS 모듈로의 전력 공급이 중단되는 경우 상기 PCS 모듈의 전압이 유지되도록 상기 PCS 모듈로 전력을 공급하는 전압 유지부를 포함하는 PLC 모듈; 및
복수의 PCS 모듈;을 포함하고,
상기 PLC 모듈 내의 구성요소는 각각 교체가 가능하고,
상기 PLC 제어부는,
상기 복수의 PCS 모듈 및 상기 복수의 PCS 모듈에 의해 제어되는 복수의 배터리 모듈과 병렬로 연결되고, 상기 입력 명령, 상기 특정 제어 명령 및 상기 수신된 배터리 상태정보에 기초하여 상기 통합 제어 명령을 상기 복수의 PCS 모듈로 전송하는 에너지 저장 시스템.In an energy storage system,
A battery module including a battery and a BMS;
A PCS module for controlling power of the battery module; And
And receives status information on the battery from the BMS, the status information being associated with the BMS,
And a PLC controller for transmitting to the PCS module an integrated control command for controlling the power of the battery module based on the received battery status information and the specific control command,
The energy storage system comprises:
An input / output unit for receiving an input command from the user, and a power supply connected to the PCS module to supply power to the PCS module so as to maintain the voltage of the PCS module when power supply from the system to the PCS module is interrupted A PLC module including a voltage holding unit for holding a voltage; And
A plurality of PCS modules,
The components in the PLC module are each replaceable,
The PLC control unit,
A plurality of PCS modules connected in parallel with a plurality of battery modules controlled by the plurality of PCS modules and the plurality of battery modules, To the PCS module of the energy storage system. 제 1항에 있어서,
상기 배터리 상태정보는 상기 배터리의 온도 정보, 전압 정보, 전류 정보 및 충전율 정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 에너지 저장 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the battery state information includes at least one of temperature information, voltage information, current information, and charge rate information of the battery.
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