KR101958371B1 - Integrated Hybrid Gateway for Energy IoT - Google Patents

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KR101958371B1
KR101958371B1 KR1020170139093A KR20170139093A KR101958371B1 KR 101958371 B1 KR101958371 B1 KR 101958371B1 KR 1020170139093 A KR1020170139093 A KR 1020170139093A KR 20170139093 A KR20170139093 A KR 20170139093A KR 101958371 B1 KR101958371 B1 KR 101958371B1
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송법성
유정호
전영선
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주식회사 이음아이씨티
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Abstract

The present invention relates to an integrated hybrid gateway for energy IoT and, more specifically, relates to an integrated hybrid gateway capable of being independently used or being used in connection with a renewable energy generation system such as a solar cell generation module. The integrated hybrid gateway for energy IoT comprises: a hybrid embedded controller for conducting small-amount bidirectional control for a microgrid on a grid (load) side and forming a function as a renewable energy prosumer consuming and supplying electric power from the renewable energy; an energy storage part used for building a small-amount energy storage system storing and managing the renewable energy, and including a lithium battery and a battery management system part for efficiently managing the lithium battery; and a DC-DC converter part for enabling charging for storage on a lithium battery side and discharging for supply to the grid (load) side. According to the present invention, since a hybrid embedded controller for a renewable energy prosumer, an intelligent battery management system (BMS) for battery management, and IoT convergence technology for prosumer formation are combined, the integrated hybrid gateway for energy IoT is capable of applying an energy source, which is able to produce and store renewable energy, enabling the prosumer function of the renewable energy as well as the sharing of renewable energy sources between neighbors, and equalizing peak power.

Description

에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이{Integrated Hybrid Gateway for Energy IoT}(Integrated Hybrid Gateway for Energy IoT)

본 발명은 계통 연계형 또는 독립형에서 사용 가능한 재생에너지 프로슈머를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재생에너지 프로슈머를 위한 하이브리드 임베디드 컨트롤러와 배터리 관리를 위한 지능적 배터리관리시스템(BMS) 및 프로슈머 구현을 위한 IoT 융합 기술을 접목하여 재생에너지의 생산과 저장이 가능한 에너지원 방식을 적용하고 재생에너지의 프로슈머 기능은 물론 재생에너지 자원의 이웃간 나눔 및 피크전력의 평준화를 가능하게 하는 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated hybrid gateway for a regenerative energy prosumer usable in a grid-connected type or a stand-alone type, and more particularly to a hybrid embedded controller for a regenerative energy prosumer, an intelligent battery management system (BMS) IoT convergence technology for IoT to apply the energy source method that can produce and store renewable energy, and it is an integrated hybrid for energy IoT that enables prosumer function of renewable energy as well as sharing of renewable energy resources and equalization of peak power. Gateways.

에너지 프로슈머(Energy-Prosumer)는 도 1에서 보여주는 바와 같이, 태양광에너지 발전설비 등을 갖는 신재생에너지 발전설비 설치자가 태양광 등으로 발전시켜 생산한 전기를 자체 소비하고 남는 전기를 소비자에게 직접 판매할 수 있게 하는 제도로서, 프로슈머 전력거래라 한다.As shown in FIG. 1, the energy-prosumer is a system in which a renewable energy generation facility installer having a photovoltaic energy generation facility, etc., This is a prosumer power trading system.

즉, 생산자(producer)와 소비자(consumer)가 동일한 선상에서 소비자가 곧 생산의 주체가 되어 생산에 참여하는 형태로서, 과거에 수동적인 소비자 형태에서 능동적으로 전력을 거래 할 수 있는 형태를 의미하며, 신재생에너지에 있어 태양광에너지 사업에서도 프로슈머 거래가 새롭게 적용되고 있다.In other words, it means that the producer and the consumer participate in the production as the subject of production, and actively engage in the production of passive consumer in the past, As for renewable energy, prosumer transactions are also being applied in the solar energy business.

현재 가정용 태양광 발전기는 연계형 형태를 가지며 태양광발전모듈에서 생산된 전기는 곧바로 가정용 가전기기 등 부하에서 소비되는 일회성 또는 단방향 형태로 전력이 공급되고 있다.At present, home solar power generators are connected type, and the electricity generated from solar power generation module is supplied in a one-time or one-way type which is consumed in load such as household appliances.

이에, 이와 같은 단순한 전력 소비에서 벗어서 일반 가정에서도 ESS(Energy Storage System; 에너지저장시스템)을 이용하여 전력을 소비하고 공급 가능한 가정용 프로슈머를 위한 기술 개발이 요구되고 있다.Therefore, it is required to develop a technology for household prosumer which is able to consume electric power by using ESS (Energy Storage System) even in general households by removing such simple power consumption.

현재 가정용 소용량 ESS(에너지저장시스템)에 대한 국내 시장은 초기 단계로 3KW용과 5KW용의 단순한 단방향 인버터가 주로 보급되어 있는 실정이며, 소용량을 위한 ESS(에너지저장시스템) 기술은 아직 접목되지 않은 상태에 있다.Currently, the domestic market for small-capacity ESS (Energy Storage System) for home is mainly in the early stage, simple unidirectional inverters for 3KW and 5KW are mainly in the market. ESS (Energy Storage System) technology for small capacity is not yet applied have.

또한, 국내에 보급된 태양광 인버터 제품은 태양광발전모듈에서 생산된 전력을 부하에 공급하는 단방향 전력공급에 그치고 있으며, ESS(에너지저장시스템) 기술 접목을 위한 양방향 인버터 기술은 없는 실정에 있다.In addition, the solar inverter products supplied to the domestic market are limited to the unidirectional power supply that supplies the power generated from the photovoltaic module to the load, and there is no bi-directional inverter technology for the ESS (energy storage system) technology.

그러므로, 소용량 인버터 기술에 양방향 PCS(전력변환시스템) 기술을 접목하여 일반 가정에서도 소비자 입장뿐만 아니라 프로슈머 역할이 가능한 기술이 필요한 시점에 있고, 현재 소규모 분산형 전원을 보유한 프로슈머가 생산한 전력은 현재 한전 또는 전력거래소에 판매가 미흡한 실정에 있지만, 앞으로 아파트 또는 가정용 등 일정구역 내에서 이웃에게 판매가 허용될 것으로 전망되고 있으므로 미래의 에너지 전력거래를 위한 프로슈머 전력거래 형태가 필요한 시점에 있다.Therefore, by combining bi-directional PCS (power conversion system) technology with low-capacity inverter technology, it is necessary to develop a technology capable of acting as a prosumer as well as consumers in general households. Currently, the power produced by a prosumer with a small- Or the Power Exchange, but it is expected that sales will be allowed to neighbors in a certain area such as an apartment or a home in the future. Therefore, it is necessary to form a prosumer power trading for future energy power trading.

대한민국 등록특허공보 제10-1152530호Korean Patent Registration No. 10-1152530 대한민국 등록특허공보 제10-1470864호Korean Patent Registration No. 10-1470864

본 발명은 상술한 종래의 문제점 등을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 재생에너지 프로슈머를 위한 하이브리드 임베디드 컨트롤러와 배터리 관리를 위한 지능적 배터리관리시스템(BMS) 및 프로슈머 구현을 위한 IoT 융합 기술을 접목하여 재생에너지의 생산과 저장이 가능한 에너지원 방식을 적용하고 재생에너지의 프로슈머 기능은 물론 재생에너지 자원의 이웃간 나눔 및 피크전력의 평준화를 가능하게 하는 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이를 제공하는데 그 목적이 있다. Disclosure of the Invention The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems of the related art, and it has been conceived in consideration of the above problems, and a hybrid embedded controller for a renewable energy prosumer, an intelligent battery management system (BMS) for battery management, and an IoT convergence technology for a prosumer implementation It is an object of the present invention to provide an integrated hybrid gateway for energy IoT that can apply the energy source method capable of producing and storing renewable energy, and can perform the prosumer function of the renewable energy as well as the neighbors division of renewable energy resources and leveling of peak power .

본 발명은 계통 연계형과 독립형에서 사용 가능한 재생에너지 프로슈머(PROSUMER)를 위한 마이크로그리드(Microgrid)용 소용량 양방향 하이브리드 임베디드 컨트롤러를 제공하고, 마이크로인버터에 ESS(에너지저장시스템) 기능을 융합하여 양방향 에너지 프로슈머 기능을 갖도록 하는 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a small-capacity bi-directional hybrid embedded controller for a microgrid for a regenerative energy prosumer (PROSUMER) that can be used in a grid-connected type and a stand-alone type, and incorporates an ESS (energy storage system) And to provide an integrated hybrid gateway for energy < RTI ID = 0.0 > IoT < / RTI >

본 발명은 분산전원을 전력망에 통합하는 스마트 그리드 시스템을 제공함과 더불어 전력계통의 효율적 운영 및 안정적인 전력 공급을 유도하고, 전력을 저장하였다가 피크 타임 때 충전된 전력을 가정에서 사용하거나 전력회사에 판매하는 방식으로 에너지 프로슈머로서 기능할 수 있도록 하며, 유휴전력을 저장하고 전력소모가 심한 때에 저장된 전력을 사용할 수 있도록 하여 전력의 효율적인 사용을 극대화할 수 있도록 하는 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a smart grid system that integrates a distributed power source into a power grid, and efficiently operates the power system and induces stable power supply, stores the power, and uses the charged power at the peak time or at the electric power company , Which can be used as an energy prosumer, and can store idle power and use stored power when power consumption is high, thereby maximizing efficient use of power. There is a purpose.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이는, 태양광발전모듈 등의 재생에너지 발전계통에 연계하여 사용하거나 독립하여 사용할 수 있는 접속장치인 일체형 하이브리드 게이트웨이에 있어서,According to an aspect of the present invention, there is provided an integrated hybrid gateway for energy IoT, which is a connection device that can be used in conjunction with a regenerative energy generation system such as a photovoltaic power generation module or independently,

상기 재생에너지의 전력을 소비하고 공급 가능한 재생에너지 프로슈머로서의 기능을 구현 및 그리드(부하) 측 마이크로그리드(Microgrid)용 소용량 양방향 제어를 수행하기 위한 하이브리드 임베디드 컨트롤러;A hybrid embedded controller for performing a function as a renewable energy prosumer capable of consuming power of the regenerated energy and performing a small capacity bidirectional control for a microgrid on a grid (load) side;

상기 재생에너지를 저장하고 관리할 수 있는 소용량 에너지저장시스템을 구축하기 위한 것으로서, 리튬배터리 및 상기 리튬배터리의 효율적인 관리를 위한 배터리관리시스템부를 포함하는 에너지 저장부;An energy storage unit for constructing a small capacity energy storage system capable of storing and managing the renewable energy and including a lithium battery and a battery management system unit for efficiently managing the lithium battery;

상기 에너지 저장부를 구성하는 리튬배터리 측 저장을 위한 충전과 그리드(부하) 측 공급을 위한 방전을 가능하게 하는 DC-DC 충방전부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.And a DC-DC charging unit that is configured to charge the lithium-battery-side storage unit and to discharge the grid-side (load) -source unit, which constitutes the energy storage unit.

여기에서, 상기 임베디드 컨트롤러는, 상기 재생에너지 발전계통의 에너지 흐름을 형성하는 인버터 및 DC-AC컨버터를 운전하여 재생에너지를 그리드(부하) 측에 공급하고, 상기 에너지 저장부를 컨트롤하는 임베디드 MCU부; 상기 게이트웨이에서 시스템과의 통신 인터페이스를 위한 유선모듈 및 무선모듈을 갖는 통신 인터페이스부; 상기 임베디드 MCU부의 출력명령에 의해 구동하는 계전기드라이버;를 포함하도록 구성할 수 있다.Here, the embedded controller includes: an embedded MCU unit that operates an inverter and a DC-AC converter that form an energy flow of the renewable energy generation system to supply renewable energy to a grid (load) side and controls the energy storage unit; A communication interface unit having a wired module and a wireless module for a communication interface with the system at the gateway; And a relay driver driven by an output command of the embedded MCU unit.

여기에서, 상기 배터리관리시스템부는, 상기 그리드(부하) 측에 공급되는 재생에너지의 전력 보호를 위한 보호회로모듈(PCM)부; 상기 재생에너지의 리튬배터리 측 충방전 수행시 과충전과 과방전을 보호하기 위한 스마트 회로부; 상기 리튬배터리 측 안정적인 동작을 위해 내적(과전압/과전류) 및 외적(고온/충격) 위험요소를 저감시키는 동작안정화부;를 포함하도록 구성할 수 있다.Here, the battery management system unit may include: a protection circuit module (PCM) unit for protecting the power of the regenerative energy supplied to the grid (load) side; A smart circuit unit for protecting the overcharged and overdischarged cells when the rechargeable battery is recharged to the lithium battery; (Overvoltage / overcurrent) and external (high temperature / shock) risk factors for stable operation on the lithium battery side.

본 발명에 따르면, 재생에너지 프로슈머를 위한 하이브리드 임베디드 컨트롤러와 배터리 관리를 위한 지능적 배터리관리시스템(BMS) 및 프로슈머 구현을 위한 IoT 융합 기술을 접목하여 재생에너지의 생산과 저장이 가능한 에너지원 방식을 적용하고 재생에너지의 프로슈머 기능은 물론 재생에너지 자원의 이웃간 나눔이 가능하며 피크전력의 평준화를 가능하게 하는 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이를 제공한다.According to the present invention, a hybrid embedded controller for a regenerative energy prosumer, an intelligent battery management system (BMS) for battery management, and an IoT fusion technique for a prosumer implementation are applied to apply an energy source method capable of producing and storing renewable energy It provides an integrated hybrid gateway for energy IoT that enables the sharing of renewable energy resources as well as the prosumer function of renewable energy and enables leveling of peak power.

본 발명은 계통 연계형과 독립형에서 사용 가능한 재생에너지 프로슈머(PROSUMER)를 위한 마이크로그리드(Microgrid)용 소용량 양방향 하이브리드 임베디드 컨트롤러를 제공하고, 마이크로인버터에 ESS(에너지저장시스템) 기능을 융합하여 양방향 에너지 프로슈머 기능을 갖게 하는 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이를 제공한다.The present invention provides a small-capacity bi-directional hybrid embedded controller for a microgrid for a regenerative energy prosumer (PROSUMER) that can be used in a grid-connected type and a stand-alone type, and incorporates an ESS (energy storage system) It provides an integrated hybrid gateway for energy IoT that gives it functionality.

본 발명은 분산전원을 전력망에 통합하는 스마트 그리드 시스템을 제공과 더불어 전력계통의 효율적 운영 및 안정적인 전력 공급을 유도하고, 전력을 저장하였다가 피크 타임 때 충전된 전력을 가정에서 사용하거나 전력회사에 판매하는 방식으로 에너지 프로슈머로서 기능할 수 있도록 하며, 유휴전력을 저장하고 전력소모가 심한 때에 저장된 전력을 사용할 수 있어 전력의 효율적인 사용을 극대화할 수 있도록 하는 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이를 제공한다.The present invention provides a smart grid system that integrates a distributed power source into a power grid, and efficiently operates a power system and induces a stable power supply, stores electric power, and uses the charged electric power at a peak time at home or sells To provide an integrated hybrid gateway for energy IoT that can function as an energy prosumer, store idle power, and use stored power when power consumption is high, thereby maximizing efficient use of power.

도 1은 태양광에너지를 이용한 프로슈머 전력거래를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이를 나타낸 개략 구성도이다.
도 3은 명의 실시예에 따른 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이를 나타낸 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이를 나타낸 전체 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이에 있어 리튬배터리 BMS를 나타낸 구성도이다.1 is a conceptual diagram showing a prosumer power trading using solar energy.
2 is a schematic block diagram of an integrated hybrid gateway for energy IoT according to an embodiment of the present invention.
3 is a detailed configuration diagram illustrating an integrated hybrid gateway for energy IoT according to an embodiment of the present invention.
4 is an overall configuration diagram illustrating an integrated hybrid gateway for energy IoT according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a lithium battery BMS in an integrated hybrid gateway for energy IoT according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention will become more apparent from the following detailed description when taken in conjunction with the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 따른 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이는 도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 태양광발전모듈 등의 재생에너지 발전계통에 연계하여 사용하거나 또는 독립하여 사용할 수 있는 접속장치로서, 양방향 운전을 가능하게 하는 장치이다.As shown in FIG. 2 to FIG. 5, the integrated hybrid gateway for energy IoT according to the embodiment of the present invention is a connection device that can be used in connection with a renewable energy generation system such as a solar power generation module, It is a device that enables bidirectional operation.

상기 태양광발전모듈 등의 재생에너지 발전계통은 태양광발전모듈 등의 재생에너지 발전장치(10)와 이에 연계되어 재생에너지를 그리드(부하) 측에 공급하기 위한 구성을 갖는 것으로서, 재생에너지의 직류-직류 변환을 위한 DC-DC컨버터(20)와 재생에너지의 승압 처리를 위한 부스터(30), 승압 처리된 직류형 재생에너지를 교류형 재생에너지로 변환시키는 DC-AC 컨버터(40), 및 스위칭을 통해 그리드(부하) 측으로 교류 전력을 공급하기 위한 스위치(50)를 포함하는 형태로 이루어진다.The regenerative energy generation system such as the photovoltaic power generation module has a regenerative energy generation device 10 such as a solar photovoltaic module and a structure for supplying renewable energy to the grid (load) side in association with the regenerative energy generation device 10, - a DC-DC converter (20) for DC conversion and a booster (30) for boosting renewable energy, a DC-AC converter (40) for converting boosted DC type regenerative energy into AC type regenerative energy, And a switch 50 for supplying AC power to the grid (load) side through the switch 50.

이때, 상기 발전장치를 태양광발전모듈로 구성하는 경우에는 가정에서의 소용량 구성을 위해 최대 3KW용을 연결하도록 설계할 수 있다.At this time, when the power generation device is composed of a solar power generation module, it can be designed to connect up to 3 KW for a small-capacity construction in the home.

이와 같은 재생에너지 발전계통에 연계형 또는 독립형으로 사용할 수 있게 하는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이는 도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 임베디드 컨트롤러(110)와, 에너지 저장부(120) 및 DC-DC 충방전부(130)를 포함하는 구성으로 이루어진다.As shown in FIGS. 2 to 5, the integrated hybrid gateway for energy IoT according to an embodiment of the present invention, which can be used in connection with such a renewable energy generation system, includes a hybrid embedded controller 110, A storage unit 120 and a DC-DC charging unit 130. The DC-

상기 하이브리드 임베디드 컨트롤러(110)는 상기 재생에너지의 전력을 소비하고 공급 가능한 재생에너지 프로슈머로서의 기능을 구현 및 그리드(부하) 측 마이크로그리드(Microgrid)용 소용량 양방향 제어를 수행하기 위한 제어장치이다.The hybrid embedded controller 110 is a control device for implementing a function as a renewable energy prosumer that can consume power of the renewable energy and perform a small capacity bidirectional control for a microgrid on the grid side (load side).

상기 하이브리드 임베디드 컨트롤러(110)는 상기 재생에너지 발전계통의 에너지 흐름을 형성하는 인버터(DC-DC컨버터와 부스터를 포함) 및 DC-AC컨버터를 운전하여 재생에너지를 그리드(부하) 측에 공급하고, 상기 에너지 저장부를 컨트롤하는 임베디드 MCU부와, 상기 게이트웨이에서 시스템과의 통신 인터페이스를 위한 유선모듈 및 무선모듈을 갖는 통신 인터페이스부, 및 상기 임베디드 MCU부의 출력명령에 의해 구동하는 계전기드라이버를 포함하는 구성을 갖게 함이 바람직하다.The hybrid embedded controller 110 operates an inverter (including a DC-DC converter and a booster) and a DC-AC converter that form an energy flow of the regenerative energy generation system to supply regenerative energy to the grid (load) A communication interface unit having a wired module and a wireless module for a communication interface with the system at the gateway, and a relay driver driven by an output command of the embedded MCU unit, wherein the embedded MCU unit controls the energy storage unit, .

상기 에너지 저장부(120)는 상기 재생에너지를 저장하고 관리할 수 있는 소용량 에너지저장시스템을 구축하기 위한 것으로서, 효율적인 에너지 저장을 위한 리튬배터리 및 상기 리튬배터리의 효율적인 관리를 위한 배터리관리시스템부를 포함한다.The energy storage unit 120 includes a lithium battery for efficient energy storage and a battery management system for efficiently managing the lithium battery to build a small capacity energy storage system capable of storing and managing the renewed energy .

상기 배터리관리시스템부는 상기 그리드(부하) 측에 공급되는 재생에너지의 전력 보호를 위한 보호회로모듈(PCM; Protection Circuit Module)부와, 상기 재생에너지의 리튬배터리 측 충방전 수행시 과충전과 과방전을 보호하기 위한 스마트 회로부, 및 상기 리튬배터리 측 안정적인 동작을 위해 내적(과전압/과전류) 및 외적(고온/충격) 위험요소를 저감시키는 동작안정화부를 포함하는 구성을 갖게 함이 바람직하다.The battery management system unit includes a protection circuit module (PCM) unit for protecting the power of the regenerative energy supplied to the grid (load) side, and a protection circuit module unit for preventing overcharging and overdischarging (Overvoltage / overcurrent) and external (high temperature / shock) risk factors for the stable operation of the lithium battery side.

상기 DC-DC 충방전부(130)는 상기 에너지 저장부를 구성하는 리튬배터리 측 저장을 위한 충전과 상기 리튬배터리 측에 충전된 전력을 그리드(부하) 측 공급을 위한 방전을 가능하게 한다.The DC-DC charging unit 130 allows charging for storage of the lithium battery side constituting the energy storage unit and discharging for supplying power to the grid (load) side of the lithium battery.

이와 같은 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명은 재생에너지 프로슈머를 위한 하이브리드 임베디드 컨트롤러와 배터리 관리를 위한 지능적 배터리관리시스템(BMS) 및 프로슈머 구현을 위한 IoT 융합 기술을 접목함으로써 재생에너지의 생산과 저장이 가능한 에너지원 방식을 적용하고 재생에너지의 프로슈머 기능은 물론 재생에너지 자원의 이웃간 나눔을 가능하게 하며 피크전력의 평준화를 가능하게 하는 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이를 제공한다.The present invention having the above-described configuration combines a hybrid embedded controller for a regenerative energy prosumer, an intelligent battery management system (BMS) for battery management, and an IoT fusion technology for a prosumer implementation, It provides an integrated hybrid gateway for energy IoT that can apply the original method and enable prosumer function of renewable energy as well as sharing of renewable energy resources between neighbors and equalization of peak power.

이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 이러한 실시예에 극히 한정되지 않는다 할 것이며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 기술분야의 당업자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 치환이 이루어질 수 있다 할 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 and scope of the invention as defined by the appended claims. Modifications or substitutions may be made.

110: 임베디드 컨트롤러
120: 에너지 저장부
130: DC-DC 충방전부110: Embedded controller
120: Energy storage unit
130: DC-DC charging part

Claims (3)

태양광발전모듈을 포함하는 재생에너지 발전계통에 연계하여 사용하거나 독립하여 사용할 수 있는 접속장치인 일체형 하이브리드 게이트웨이에 있어서,
상기 재생에너지의 전력을 소비하고 공급 가능한 재생에너지 프로슈머로서의 기능을 구현 및 그리드(부하) 측 마이크로그리드(Microgrid)용 소용량 양방향 제어를 수행하기 위한 하이브리드 임베디드 컨트롤러; 상기 재생에너지를 저장하고 관리할 수 있는 소용량 에너지저장시스템을 구축하기 위한 것으로서, 리튬배터리 및 상기 리튬배터리의 효율적인 관리를 위한 배터리관리시스템부를 포함하는 에너지 저장부; 상기 에너지 저장부를 구성하는 리튬배터리 측 저장을 위한 충전과 그리드(부하) 측 공급을 위한 방전을 가능하게 하는 DC-DC컨버터부; 를 포함하여 이루어지며,
상기 하이브리드 임베디드 컨트롤러는 상기 재생에너지 발전계통의 에너지 흐름을 형성하는 인버터 및 DC-AC컨버터를 운전하여 재생에너지를 그리드(부하) 측에 공급하고, 상기 에너지 저장부를 컨트롤하는 임베디드 MCU부; 상기 게이트웨이에서 시스템과의 통신 인터페이스를 위한 유선모듈 및 무선모듈을 갖는 통신 인터페이스부; 상기 임베디드 MCU부의 출력명령에 의해 구동하는 계전기드라이버; 를 포함하고,
상기 배터리관리시스템부는 상기 그리드(부하) 측에 공급되는 재생에너지의 전력 보호를 위한 보호회로모듈(PCM)부; 상기 재생에너지의 리튬배터리 측 충방전 수행시 과충전과 과방전을 보호하기 위한 스마트 회로부; 상기 리튬배터리 측 안정적인 동작을 위해 내적(과전압/과전류) 및 외적(고온/충격) 위험요소를 저감시키는 동작안정화부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 IoT를 위한 일체형 하이브리드 게이트웨이.1. An integrated hybrid gateway, which is a connection device that can be used in connection with a renewable energy generation system including a solar power generation module or can be used independently,
A hybrid embedded controller for performing a function as a renewable energy prosumer capable of consuming power of the regenerated energy and performing a small capacity bidirectional control for a microgrid on a grid (load) side; An energy storage unit for constructing a small capacity energy storage system capable of storing and managing the renewable energy, the energy storage unit including a lithium battery and a battery management system unit for efficiently managing the lithium battery; A DC-DC converter unit configured to charge the lithium-battery-side storage unit and to discharge the grid-side (load) -source; And,
The hybrid embedded controller includes: an embedded MCU unit that operates an inverter and a DC-AC converter forming an energy flow of the regeneration energy generation system to supply regenerative energy to a grid (load) side and controls the energy storage unit; A communication interface unit having a wired module and a wireless module for a communication interface with the system at the gateway; A relay driver driven by an output command of the embedded MCU unit; Lt; / RTI >
The battery management system includes a protection circuit module (PCM) for protecting the power of the regenerative energy supplied to the grid (load) side; A smart circuit unit for protecting the overcharged and overdischarged cells when the rechargeable battery is recharged to the lithium battery; An operation stabilizer for reducing the internal (overvoltage / overcurrent) and external (high temperature / shock) risk factors for stable operation on the lithium battery side; And an integrated hybrid gateway for energy < RTI ID = 0.0 > IoT. ≪ / RTI > 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101152530B1 (en) 2011-01-07 2012-06-08 (주) 싱크펄스 Smart gateway device for intelligent electric energy network system
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