KR102198040B1 - Power management device and energy storage system including the same - Google Patents

Power management device and energy storage system including the same Download PDF

Info

Publication number
KR102198040B1
KR102198040B1 KR1020190179932A KR20190179932A KR102198040B1 KR 102198040 B1 KR102198040 B1 KR 102198040B1 KR 1020190179932 A KR1020190179932 A KR 1020190179932A KR 20190179932 A KR20190179932 A KR 20190179932A KR 102198040 B1 KR102198040 B1 KR 102198040B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
battery
charging
discharging
discharge
Prior art date
Application number
KR1020190179932A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이정규
박기욱
이상용
Original Assignee
(주)디지털메이커스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)디지털메이커스 filed Critical (주)디지털메이커스
Priority to KR1020190179932A priority Critical patent/KR102198040B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102198040B1 publication Critical patent/KR102198040B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Disclosed is a power charging and discharging device. According to embodiments of the present invention, the power charging and discharging device, which is connected to n number of (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system, comprises: a power management device determining charging and discharging power for each of n number of battery racks based on state information of each of n number of battery racks and generated power supplied from a power generation system; and a power conversion device charging and discharging n number of battery racks based on the determined charging and discharging power.

Description

전력 관리 장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템{POWER MANAGEMENT DEVICE AND ENERGY STORAGE SYSTEM INCLUDING THE SAME}Power management device and energy storage system including the same TECHNICAL FIELD

본 개시의 실시 예들은 전력 관리 장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.Embodiments of the present disclosure relate to a power management device and an energy storage system including the same.

에너지 저장 시스템(energy storage system (ESS))은 계통(또는 그리드)로부터의 잉여 전력을 배터리에 저장하고, 상기 계통의 전력이 부족하거나 가격이 비싼 경우 저장된 전력을 부하로 공급할 수 있는 시스템을 의미한다. 한편, 최근에는 환경 오염 등의 이유로 다양한 신재생 발전 시스템이 보급되고 있으며, 신재생 발전 방식에 따라 생산되는 에너지의 비율도 증가하고 있다.An energy storage system (ESS) refers to a system that stores surplus power from a system (or grid) in a battery, and supplies the stored power to a load when the power of the system is insufficient or the price is high. . Meanwhile, in recent years, various renewable power generation systems have been spreading due to environmental pollution and the like, and the ratio of energy produced according to the renewable power generation method is also increasing.

이러한 신재생 발전 시스템의 경우 전력 생산량의 변동 폭이 크기 때문에, 발전 시스템과 연계된 에너지 저장 시스템을 운영하는 데 많은 주의가 필요하다. In the case of such a renewable power generation system, since the fluctuation range of power production is large, a lot of attention is required to operate the energy storage system linked to the power generation system.

본 개시가 해결하고자 하는 과제는 전력 관리 장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템을 제공하는 것에 있다.The problem to be solved by the present disclosure is to provide a power management device and an energy storage system including the same.

본 개시의 실시 예들에 따른 n개(n은 2이상의 자연수)의 배터리 랙들 및 발전 시스템과 연결된 전력 충방전 장치는, n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 전력 관리 장치 및 결정된 충방전 전력에 기초하여 n개의 배터리 랙들을 충방전 하는 전력 변환 장치를 포함하고, 전력 관리 장치는, 일반 모드에서, n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 충방전 전력을 결정한다..The power charging/discharging apparatus connected to n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system according to embodiments of the present disclosure may include n based on state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system. A power management device for determining charging/discharging power for each of the battery racks and a power conversion device for charging and discharging n battery racks based on the determined charging/discharging power, and the power management device includes, in a normal mode, n batteries Based on the capacity, state of health (SOH), state of charge (SOC), and reserved capacity of the racks, charge and discharge power is determined so that the charging and discharging times of n battery racks are the same. do..

본 개시의 실시 예들에 따른 n개(n은 2이상의 자연수)의 배터리 랙들 및 발전 시스템을 이용하여 전력 충방전을 수행하는 방법은, n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 단계 및 결정된 충방전 전력에 기초하여 n개의 배터리 랙들을 충방전하는 단계를 포함하고, 충방전 전력을 결정하는 단계는, 일반 모드에서, n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 충방전 전력을 결정하는 단계를 포함한다.A method of performing power charging/discharging using n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system according to embodiments of the present disclosure includes state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system. Determining charging and discharging power for each of the n battery racks based on and charging and discharging n battery racks based on the determined charging and discharging power, and determining the charging and discharging power, in a normal mode , Based on the capacity, state of health (SOH), state of charge (SOC), and reserved capacity of n battery racks, the charging and discharging times of n battery racks are all the same. Determining the discharge power.

본 개시의 실시 예들에 따른 장치는, 전력 변환 장치의 출력 전력과 발전 시스템의 발전 전력에 기초하여 배터리의 전력을 결정하여 부하에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.The apparatus according to the exemplary embodiments of the present disclosure has an effect of stably supplying power to a load by determining the power of the battery based on the output power of the power conversion device and the generated power of the power generation system.

본 개시의 실시 예들에 따른 장치는, 복수의 배터리 랙들의 상태 정보를 이용하여 상기 복수의 배터리 랙의 전력을 결정하므로, 배터리 랙들을 더 효율적으로 사용할 수 있으며 배터리 랙들의 수명이 증대되는 효과가 있다.The apparatus according to the embodiments of the present disclosure determines the power of the plurality of battery racks using state information of the plurality of battery racks, so that battery racks can be used more efficiently and lifespan of the battery racks is increased. .

도 1은 본 개시의 실시 예들에 따른 에너지 저장 시스템(energy storage system) 및 상기 에너지 저장 시스템과 연결된 그리드와 부하를 나타낸다.
도 2는 본 개시의 실시 예들에 따른 에너지 저장 시스템을 나타낸다.
도 3은 본 개시의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.1 illustrates an energy storage system according to embodiments of the present disclosure, and a grid and a load connected to the energy storage system.
2 shows an energy storage system according to embodiments of the present disclosure.
3 is a flow chart illustrating a method of operating a power management apparatus according to embodiments of the present disclosure.
4 is a view for explaining the operation of the power management apparatus according to embodiments of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of operating a power management apparatus according to embodiments of the present disclosure.
6 is a view for explaining the operation of the power management apparatus according to embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 개시의 실시 예들에 따른 에너지 저장 시스템(energy storage system) 및 상기 에너지 저장 시스템과 연결된 그리드와 부하를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 에너지 저장 시스템(10)은 그리드(20)와 연결될 수 있으며, 또한 부하(30)와 연결될 수 있다.1 illustrates an energy storage system according to embodiments of the present disclosure, and a grid and a load connected to the energy storage system. Referring to FIG. 1, the energy storage system 10 may be connected to the grid 20 and may also be connected to the load 30.

에너지 저장 시스템(10)은 그리드(20)로부터 전력을 공급받고, 공급된 전력을 저장하고, 저장된 전력에 기초하여 부하(30)로 전력을 공급할 수 있다. 이에 따라, 에너지 저장 시스템(10)은 그리드(20)와 부하(30)가 효율적으로 에너지를 소비 또는 생산하도록 제어할 수 있다. 또한, 에너지 저장 시스템(10)은 저장된 전력에 기초하여 그리드(20)로도 전력을 공급할 수 있다.The energy storage system 10 may receive power from the grid 20, store the supplied power, and supply power to the load 30 based on the stored power. Accordingly, the energy storage system 10 may control the grid 20 and the load 30 to efficiently consume or produce energy. In addition, the energy storage system 10 may also supply power to the grid 20 based on the stored power.

실시 예들에 따라, 에너지 저장 시스템(10)과 그리드(20) 사이에 에너지 저장 시스템(10)으로부터 그리드(20)로 전달되는 전력을 차단하기 위해 사용되는 소자를 더 포함할 수 있다. 상기 소자는 그리드(20) 정전 시 에너지 저장 시스템(10)으로부터 방전되는 전력이 그리드(20)로 전달되지 않도록 제어할 수 있다.According to embodiments, an element used to cut off power transmitted from the energy storage system 10 to the grid 20 between the energy storage system 10 and the grid 20 may be further included. The device may control the power discharged from the energy storage system 10 to not be transferred to the grid 20 when the grid 20 is powered off.

에너지 저장 시스템(10)은 전력 관리 장치(100), 전력 변환 장치(200) 및 전력원(300)을 포함할 수 있다. The energy storage system 10 may include a power management device 100, a power conversion device 200, and a power source 300.

전력 관리 장치(100)는 에너지 저장 시스템(10)의 상태를 모니터링할 수 있고, 에너지 저장 시스템(10)의 충방전을 제어할 수 있다. 본 명세서에서, "충방전"이라 함은 "충전"과 "방전" 중 적어도 하나를 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "충전"의 의미는 "방전"의 의미를 포함할 수 있고, 그 역도 성립할 수 있다. 예컨대, 음의(negative) 충전은 양의(positive) 방전을 의미할 수 있고, 음의 방전은 양의 충전을 의미할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 "방전"과 관련된 기능 및 구성은 "충전"에도 적용될 수 있다.The power management device 100 may monitor the state of the energy storage system 10 and control charging and discharging of the energy storage system 10. In the present specification, the term "charge/discharge" includes at least one of "charge" and "discharge". In addition, in the present specification, the meaning of "charge" may include the meaning of "discharge" and vice versa. For example, negative charging may mean positive discharge, and negative discharge may mean positive charging. Accordingly, functions and configurations related to "discharge" in the present specification may also be applied to "charge".

전력 관리 장치(100)는 연산 처리 기능을 가지는 프로세서(processor)를 포함하는 회로, 장치 또는 서버 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The power management device 100 may be implemented as a circuit, device, or server including a processor having an operation processing function, but is not limited thereto.

비록 도 1에는 전력 관리 장치(100)와 전력 변환 장치(200)가 분리되어 도시되어 있으나, 전력 관리 장치(100)와 전력 변환 장치(200)는 하나의 장치로서 구현될 수 있다. 예컨대, 전력 변환 장치(200)는 전력 관리 장치(100)를 포함할 수 있다. 전력 관리 장치(100)와 전력 변환 장치(200)를 통틀어 전력 충방전 장치라고도 지칭할 수 있다.Although the power management device 100 and the power conversion device 200 are shown separately in FIG. 1, the power management device 100 and the power conversion device 200 may be implemented as one device. For example, the power conversion device 200 may include the power management device 100. The power management device 100 and the power conversion device 200 may also be referred to as a power charging/discharging device.

전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)로 입력되거나 전력 변환 장치(200)로부터 출력되는 전력을 모니터링할 수 있고, 전력원(300)의 상태를 모니터링할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 전력원(300)으로부터 충방전되는 전력의 양을 모니터링할 수 있다.The power management device 100 may monitor power input to the power conversion device 200 or output from the power conversion device 200, and monitor the state of the power source 300. According to embodiments, the power management apparatus 100 may monitor the amount of power charged and discharged from the power source 300.

전력 관리 장치(100)는 모니터링의 결과 또는 외부로부터의 제어(또는 입력) 또는 미리 설정된 값에 따라 에너지 저장 시스템(10)의 충방전을 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)의 충전 작동과 방전 작동을 제어할 수 있다.The power management device 100 may control charging and discharging of the energy storage system 10 according to a result of monitoring, external control (or input), or a preset value. According to embodiments, the power management device 100 may control a charging operation and a discharging operation of the power conversion device 200.

전력 관리 장치(100)는 전력원(300)을 충전하기 위한 총 충전 전력 또는 전력원(300)을 방전하기 위한 총 전력을 결정(또는 계산)할 수 있다. 나아가, 전력 관리 장치(100)는 결정된 총 충방전 전력에 따라 전력원(300)이 충방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다.The power management apparatus 100 may determine (or calculate) total charging power for charging the power source 300 or total power for discharging the power source 300. Furthermore, the power management device 100 may control the power conversion device 200 so that the power source 300 is charged and discharged according to the determined total charging and discharging power.

전력 변환 장치(200)는 전력원(300)으로부터 전력을 수신할 수 있고, 전력원(300)으로 전력을 전송할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력 변환 장치(200)는 외부로부터 공급되는 전력(예컨대, 그리드 전력(PGRID))을 수신하고, 공급된 전력을 이용하여 전력원(300)을 방전할 수 있다. 또한, 전력 변환 장치(200)는 전력원(300)으로부터 공급되는 전력을 이용하여 부하(30)로 전달할 수 있다.The power conversion device 200 may receive power from the power source 300 and may transmit power to the power source 300. According to embodiments, the power conversion apparatus 200 may receive power (eg, grid power P GRID ) supplied from the outside and discharge the power source 300 by using the supplied power. In addition, the power conversion device 200 may use power supplied from the power source 300 and transmit the power to the load 30.

전력 변환 장치(200)는 필요에 따라 전력의 특성(주파수, 전압, 전류, 교류/직류 등)을 적절히 변환하여 전력원(300)으로부터 전력을 수신하거나 또는 전력원(300)으로부터 수신되는 전력을 전송할 수 있다.The power conversion device 200 appropriately converts power characteristics (frequency, voltage, current, AC/DC, etc.) as necessary to receive power from the power source 300 or convert the power received from the power source 300. Can be transmitted.

전력원(300)은 전력 변환 장치(200)로 전력을 전송할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력원(300)은 전력 변환 장치(200)로부터 전력을 수신할 수도 있다.The power source 300 may transmit power to the power conversion device 200. According to embodiments, the power source 300 may receive power from the power conversion device 200.

전력원(300)은 배터리(310) 및 발전 시스템(320)을 포함할 수 있다. The power source 300 may include a battery 310 and a power generation system 320.

배터리(310)는 전력 변환 장치(200)에 의해 충전되거나 또는 방전될 수 있다. 예컨대, 배터리(310)는 2차 전지일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The battery 310 may be charged or discharged by the power conversion device 200. For example, the battery 310 may be a secondary battery, but is not limited thereto.

배터리(310)의 상태 정보는 배터리(310)의 용량, 배터리(310)의 충전(또는 방전) 상태(state of charge (SOC)), 배터리(310)의 잔존 수명(state of health (SOH)), 배터리(310)의 방전(또는 방전) 심도(depth of discharge(or charge) (DOD)), 배터리(310)의 온도 및 배터리(310)의 전압 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The state information of the battery 310 includes the capacity of the battery 310, the state of charge (SOC) of the battery 310, and the state of health (SOH) of the battery 310. , A depth of discharge (or charge) (DOD) of the battery 310, a temperature of the battery 310, and a voltage of the battery 310.

배터리의 용량은, 완전히 방전된 배터리가 저장할 수 있는 전력량 또는 완전히 충전된 배터리가 공급할 수 있는 전력량을 의미한다. 일반적으로, 배터리의 용량은 제조 시 정해질 수 있다. 다만, 후술하는 바와 같이, 배터리가 사용됨에 따라 실제 배터리가 저장 또는 공급할 수 있는 전력량은 감소하므로, 본 명세서에서 설명되는 배터리의 용량은 잔존 수명이 100%인 배터리의 용량, 즉, 배터리의 초기 용량을 의미하며 이 값은 변하지 않는 고정된 값임을 밝힌다.The capacity of a battery refers to an amount of power that a fully discharged battery can store or an amount of power that a fully charged battery can supply. In general, the capacity of the battery can be determined during manufacture. However, as described later, as the battery is used, the amount of power that the actual battery can store or supply decreases, so the capacity of the battery described herein is the capacity of the battery with a remaining life of 100%, that is, the initial capacity of the battery. It means that this value is a fixed value that does not change.

배터리의 충전 상태는 상기 배터리가 현재 저장하는 전력량을 지시한다. 즉, 배터리의 충전 상태가 100%(즉, 방전 상태가 0%)라 함은 상기 배터리가 완전히 충전되었음을 의미한다.The state of charge of the battery indicates the amount of power currently stored by the battery. That is, when the state of charge of the battery is 100% (that is, the state of discharge is 0%), it means that the battery is fully charged.

배터리의 잔존 수명(또는 건강 상태)는 배터리의 (초기) 용량 대비 사용 가능한 용량을 지시한다. 즉, 배터리가 사용됨에 따라 잔존 수명이 감소된 경우, 실제 배터리가 충전(또는 방전) 가능한 전력량은 초기 충전 가능한 전력량보다 감소된다. 예컨대, 잔존 수명이 100%인 배터리의 사용 가능한 용량은 상기 배터리의 (초기) 용량과 동일할 것이나, 잔존 수명이 50%인 배터리의 사용 가능한 용량은 상기 배터리의 용량의 절반에 해당할 것이다.The remaining life (or health condition) of a battery dictates its usable capacity relative to its (initial) capacity. That is, when the remaining life is reduced as the battery is used, the amount of power that can be charged (or discharged) by the actual battery is reduced than the amount of power that can be initially charged. For example, the usable capacity of a battery with a remaining life of 100% will be the same as the (initial) capacity of the battery, but the usable capacity of a battery with a remaining life of 50% will correspond to half of the capacity of the battery.

배터리의 방전 심도는 배터리의 방전 용량에 대한 방전량을 의미한다. 즉, 배터리의 용량이 1000 mAh일 때, 배터리를 400 mAh까지 충전하고 사용(또는 방전)하는 경우는 방전 심도가 40%가 되고, 배터리의 용량이 1000 mAh일 때, 배터리를 1000 mAh까지 충전(즉, 완충)하고 사용하는 경우는 방전 심도가 100%가 된다.The depth of discharge of the battery means the amount of discharge relative to the discharge capacity of the battery. That is, when the capacity of the battery is 1000 mAh, when the battery is charged to 400 mAh and used (or discharged), the depth of discharge becomes 40%, and when the capacity of the battery is 1000 mAh, the battery is charged to 1000 mAh ( In other words, when used with a buffer), the depth of discharge becomes 100%.

발전기(generator; 320)는 전력을 생산할 수 있다. 실시 예들에 따라, 발전 시스템(320)은 전력을 생산하고, 생산된 전력을 전력 변환 장치(200)로 전송할 수 있다.A generator 320 may generate electric power. According to embodiments, the power generation system 320 may generate power and transmit the generated power to the power conversion device 200.

실시 예들에 따라, 발전 시스템(320)은 신재생 에너지 발전 방식에 따라 전력을 생산할 수 있다. 예컨대, 발전 시스템(320)은 태양광 발전, 풍력 발전, 지열 발전, 조력 발전 또는 파력 발전 중 적어도 하나의 방식에 따라 발전할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to embodiments, the power generation system 320 may generate power according to a renewable energy generation method. For example, the power generation system 320 may generate power according to at least one of solar power generation, wind power generation, geothermal power generation, tidal power generation, and wave power generation, but is not limited thereto.

본 개시의 실시 예들에 따른 에너지 저장 시스템(10)은 전력을 저장하는 배터리(310) 뿐만 아니라, 발전 시스템(320)을 포함할 수 있다.The energy storage system 10 according to embodiments of the present disclosure may include a power generation system 320 as well as a battery 310 that stores power.

그리드(20)는 전력(power)을 공급할 수 있는 임의의 시스템 또는 장치를 의미할 수 있다. 예컨대, 그리드(20)는 산업 설비, 발전소 또는 변전소 등을 의미할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 그리드(20)는 부하(30) 또는 에너지 저장 시스템(10)으로 전력을 공급할 수 있다. 실시 예들에 따라, 그리드(20)는 그리드 전력(PGRID)을 에너지 저장 시스템(10)으로 공급할 수 있다. The grid 20 may mean any system or device capable of supplying power. For example, the grid 20 may refer to an industrial facility, a power plant, or a substation, but is not limited thereto. The grid 20 may supply power to the load 30 or the energy storage system 10. According to embodiments, the grid 20 may supply grid power P GRID to the energy storage system 10.

부하(30)는 전력을 소비할 수 있는 임의의 시스템 또는 장치를 의미할 수 있다. 부하(30)는 그리드(20) 또는 에너지 저장 시스템(10)으로부터 전력을 공급받고, 공급된 전력을 소비할 수 있다. 실시 예들에 따라, 부하(30)는 필요한 부하 전력(PLOAD)을 에너지 저장 시스템(10)으로부터 공급받을 수 있다.Load 30 may refer to any system or device capable of consuming power. The load 30 may receive power from the grid 20 or the energy storage system 10 and consume the supplied power. According to embodiments, the load 30 may receive the required load power PL OAD from the energy storage system 10.

도 2는 본 개시의 실시 예들에 따른 에너지 저장 시스템을 나타낸다. 도 1과 도 2를 참조하면, 전력 변환 장치(200)는 AC/DC 컨버터(210) 및 복수의 DC/DC 컨버터들(220-1~220-n 및 230-1~230-m; n 및 m은 자연수)를 포함할 수 있다. AC/DC 컨버터(210)와 복수의 DC/DC 컨버터들(220-1~220-n 및 230-1~230-m)은 연결될 수 있다. 2 shows an energy storage system according to embodiments of the present disclosure. 1 and 2, the power conversion device 200 includes an AC/DC converter 210 and a plurality of DC/DC converters 220-1 to 220-n and 230-1 to 230-m; n and m may include a natural number). The AC/DC converter 210 and the plurality of DC/DC converters 220-1 to 220-n and 230-1 to 230-m may be connected.

복수의 DC/DC 컨버터들(220-1~220-n 및 230-1~230-m)은 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n) 및 제2DC/DC 컨버터들(230-1~230-m)을 포함할 수 있다.The plurality of DC/DC converters 220-1 to 220-n and 230-1 to 230-m are the first DC/DC converters 220-1 to 220-n and the second DC/DC converters 230- 1 to 230-m) may be included.

배터리(310)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 포함할 수 있다. 한편, 비록 도 2에는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 수와 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)의 수가 동일한 것으로 도시되어 있으나, 본 개시의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다.The battery 310 may include a plurality of battery racks 310-1 to 310-n. Meanwhile, although FIG. 2 shows that the number of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n and the number of the first DC/DC converters 220-1 to 220-n are the same, an exemplary embodiment of the present disclosure Are not limited thereto.

복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각은 적어도 하나의 2차 전지를 포함할 수 있다. 실시 예들에 따라, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 구성하는 전지의 속성, 기종 또는 전기적 특성은 서로 동일하거나 다를 수 있다. 예컨대, 제1배터리 랙(310-1)을 구성하는 전지의 용량, 종류 및 잔존 수명은 제2배터리 랙(310-2)을 구성하는 전지의 용량, 종류 및 잔존 수명과 상이하거나 동일할 수 있다.Each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may include at least one secondary battery. Depending on embodiments, the properties, types, or electrical characteristics of the batteries constituting each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be the same or different from each other. For example, the capacity, type, and remaining life of the batteries constituting the first battery rack 310-1 may be different or the same as the capacity, type and remaining life of the cells constituting the second battery rack 310-2. .

발전 시스템(320)은 복수의 발전기들(320-1~320-m)을 포함할 수 있다. 한편, 비록 도 2에는 복수의 발전기들(320-1~320-m)의 수와 제2DC/DC 컨버터들(230-1~230-n)의 수가 동일한 것으로 도시되어 있으나, 본 개시의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다.The power generation system 320 may include a plurality of generators 320-1 to 320-m. Meanwhile, although FIG. 2 shows that the number of the plurality of generators 320-1 to 320-m and the number of the second DC/DC converters 230-1 to 230-n are the same, an exemplary embodiment of the present disclosure Are not limited thereto.

전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD)에 기초하여, 출력 전력(PPCS)을 결정할 수 있다. 전력 관리 장치(100)는 결정된 출력 전력(PPCS)에 기초하여 그리드 전력(PGRID)을 수신할 수 있다. 즉, 출력 전력(PPCS)은 부하 전력(PLOAD)에 기초하여 결정되는 전력 관리 장치(100)의 출력 전력량을 의미한다. 예컨대, 출력 전력(PPCS)은 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD) 이하일 수 있다.The power management device 100 may control the power conversion device 200. According to embodiments, the output power P PCS may be determined based on the load power P LOAD required by the load 30. The power management apparatus 100 may receive grid power P GRID based on the determined output power P PCS . That is, the output power P PCS refers to the amount of output power of the power management apparatus 100 determined based on the load power P LOAD . For example, the output power P PCS may be less than or equal to the load power P LOAD required by the load 30.

전력 관리 장치(100)는 배터리(310)를 충방전하기 위한 총 전력(PB)을 결정하고, 결정된 총 전력(PB)에 따라 배터리(310)가 충방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 결정된 총 전력(PB)로부터 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충방전하기 위한 전력들(PB,1~PB,n)을 결정(또는 계산)하고, 결정된 전력들(PB,1~PB,n)에 따라 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각이 충방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 즉, 전력 변환 장치(200)는 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라 결정된 전력들(PB,1~PB,n)에 따라 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충방전할 수 있다.Power management unit 100 has the total power battery 310. The power conversion device 200 so that charge-discharge as determined by the (P B) and the determined total power (P B) for charging or discharging the battery 310 Can be controlled. Depending on the embodiments, the power management unit 100 has determined the total power (P B) a plurality of battery racks (310-1 ~ 310-n) of the electric power for charging and discharging, respectively (P B, P 1 ~ B, from The power conversion device 200 to determine (or calculate) n ) and charge/discharge each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n according to the determined powers P B,1 to P B,n Can be controlled. That is, the power conversion device 200 may each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n according to the powers P B,1 to P B,n determined according to the control of the power management device 100. It can be charged and discharged.

AC/DC 컨버터(210)는 그리드 전력(PGRID)을 수신할 수 있고, 출력 전력(PPCS)을 전송할 수 있다. 실시 예들에 따라, AC/DC 컨버터(210)는 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라 그리드 전력(PGRID)을 수신할 수 있고, 출력 전력(PPCS)을 전송할 수 있다.The AC/DC converter 210 may receive grid power P GRID and transmit output power P PCS . According to embodiments, the AC/DC converter 210 may receive grid power P GRID and transmit output power P PCS under the control of the power management device 100.

AC/DC 컨버터(210)는 입력된 AC 전력(또는 DC 전력)을 DC 전력(또는 AC 전력)으로 변환하고, 변환된 DC 전력(또는 AC 전력)을 출력할 수 있다. 실시 예들에 따라, AC/DC 컨버터(210)는 그리드(20)로부터 입력된 AC 전력을 DC 전력으로 변환하고, 변환된 DC 전력을 복수의 DC/DC 컨버터들(220-1~220-n 및 230-1~230-m)로 출력할 수 있고(예컨대, 충전 시), 복수의 DC/DC 컨버터들(210-1~210-n)로부터 입력된 DC 전력을 AC 전력으로 변환하고, 변환된 AC 전력을 출력할 수 있다(예컨대, 방전 시).The AC/DC converter 210 may convert the input AC power (or DC power) into DC power (or AC power) and output the converted DC power (or AC power). According to embodiments, the AC/DC converter 210 converts AC power input from the grid 20 into DC power, and converts the converted DC power into a plurality of DC/DC converters 220-1 to 220-n and 230-1 to 230-m) can be output (e.g., when charging), and converts DC power input from a plurality of DC/DC converters 210-1 to 210-n into AC power, and AC power can be output (for example, during discharge).

배터리(310)의 충전 동작 시, AC/DC 컨버터(210)는 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충전하기 위한 충전 전력들(PB,1~PB,n)을 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)로 전달(또는 공급)할 수 있다. 즉, 전력 변환 장치(200)의 충전 작동 동안, 전력들(PB,1~PB,n)은 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 충전 전력에 해당한다.During the charging operation of the battery 310, the AC/DC converter 210 may charge the charging powers P for charging each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n under the control of the power management device 100. B,1 to P B,n ) may be delivered (or supplied) to the first DC/DC converters 220-1 to 220-n. That is, during the charging operation of the power conversion device 200, the powers P B,1 to P B,n correspond to the charging power of each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n.

배터리(310)의 방전 동작 시, AC/DC 컨버터(210)는 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)로부터 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각으로부터 방전된 방전 전력들(PB,1~PB,n)을 수신하고, 수신된 방전 전력들(PB,1~PB,n)을 이용하여 출력 전력(PPCS)을 출력할 수 있다. 즉, 전력 변환 장치(200)의 방전 작동 동안, 전력들(P1~Pn)은 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 방전 전력에 해당한다.During the discharge operation of the battery 310, the AC/DC converter 210 is discharged from each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n from the first DC/DC converters 220-1 to 220-n. The discharge powers P B,1 to P B,n may be received, and the output power P PCS may be output using the received discharge powers P B,1 to P B,n . That is, during the discharging operation of the power conversion device 200, the powers P 1 to P n correspond to the discharging power of each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n.

복수의 DC/DC 컨버터들(220-1~220-n 및 230-1~230-m)은 입력된 DC 전력을 DC 전력으로 변환하고, 변환된 DC 전력을 출력할 수 있다. 예컨대, 복수의 DC/DC 컨버터들(220-1~220-n 및 230-1~230-m)은 입력된 전력의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 변환하고, 변환 결과에 따라 변환된 전력을 출력할 수 있다. 이 때, 입력된 전력과 출력된 전력은 동일하게 유지될 수 있다.The plurality of DC/DC converters 220-1 to 220-n and 230-1 to 230-m may convert the input DC power into DC power and output the converted DC power. For example, a plurality of DC/DC converters 220-1 to 220-n and 230-1 to 230-m convert at least one of the voltage and current of the input power, and output the converted power according to the conversion result. can do. In this case, the input power and the output power may be kept the same.

제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n) 각각은 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각과 연결될 수 있다. 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n) 각각은 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충방전할 수 있다. 예컨대, 제1DC/DC 컨버터(220-1)는 제1배터리 랙(310-1)을 충방전할 수 있고, 제nDC/DC 컨버터(220-n)는 제n배터리 랙(310-n)을 충방전할 수 있다.Each of the first DC/DC converters 220-1 to 220-n may be connected to each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n. Each of the first DC/DC converters 220-1 to 220-n may charge and discharge each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n under the control of the power management device 100. For example, the first DC/DC converter 220-1 may charge and discharge the first battery rack 310-1, and the nDC/DC converter 220-n may use the nth battery rack 310-n. It can be charged and discharged.

충전 시, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n) 각각은 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라, 결정된 (충전) 전력들(PB,1~PB,n)에 기초하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충전할 수 있다. 상기 결정된 (충전) 전력들(PB,1~PB,n)은 AC/DC 컨버터로부터 입력될 수 있다. 실시 예들에 따라, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)은 입력된 전력들(PB,1~PB,n)의 전압과 전류 중 적어도 하나를 변경하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충전할 수 있다. 예컨대, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)은 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 충전 상태를 고려하여 전력들(PB,1~PB,n)의 전압과 전류 중 적어도 하나를 변경하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충전할 수 있다.During charging, each of the first DC/DC converters 220-1 to 220-n is based on the determined (charging) powers P B,1 to P B,n according to the control of the power management device 100 Thus, each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be charged. The determined (charging) powers P B,1 to P B,n may be input from an AC/DC converter. According to embodiments, the first DC/DC converters 220-1 to 220-n change at least one of the voltage and current of the input powers P B,1 to P B,n to provide a plurality of battery racks. (310-1~310-n) Each can be charged. For example, the first DC/DC converters 220-1 to 220 -n may have powers P B,1 to P B,n in consideration of the state of charge of each of the plurality of battery racks 310-1 to 310 -n. Each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be charged by changing at least one of voltage and current of ).

방전 시, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n) 각각은 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라, 결정된 (방전) 전력들(PB,1~PB,n)에 기초하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 방전할 수 있다. 실시 예들에 따라, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)은 입력된 전력들(PB,1~PB,n)의 전압과 전류 중 적어도 하나를 변경하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 방전할 수 있다. 예컨대, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)은 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 충전 상태를 고려하여 전력들(PB,1~PB,n)의 전압과 전류 중 적어도 하나를 변경하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 방전할 수 있다.During discharge, each of the first DC/DC converters 220-1 to 220-n is based on the determined (discharge) powers P B,1 to P B,n under the control of the power management device 100 Thus, each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be discharged. According to embodiments, the first DC/DC converters 220-1 to 220-n change at least one of the voltage and current of the input powers P B,1 to P B,n to provide a plurality of battery racks. Each of (310-1 to 310-n) can be discharged. For example, the first DC/DC converters 220-1 to 220 -n may have powers P B,1 to P B,n in consideration of the state of charge of each of the plurality of battery racks 310-1 to 310 -n. Each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be discharged by changing at least one of the voltage and current of ).

한편, 본 명세서에서, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)이 전력들(PB,1~PB,n)에 기초하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 충방전한다 함은, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)이 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 전력이 전력들(PB,1~PB,n)이 되도록 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 전력을 제어하는 것을 포함한다.Meanwhile, in the present specification, the first DC/DC converters 220-1 to 220-n are based on the powers P B,1 to P B,n , and the plurality of battery racks 310-1 to 310-n ) Charging and discharging means that the charging/discharging power of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n by the first DC/DC converters 220-1 to 220-n is the powers P B,1 to It includes controlling the charging/discharging power of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n so that P B,n ) becomes.

제2DC/DC 컨버터들(230-1~230-m) 각각은 복수의 발전기들(320-1~320-m) 각각과 연결될 수 있다. 제2DC/DC 컨버터들(230-1~230-m) 각각은 복수의 발전기들(320-1~320-m)으로부터 발전된 발전 전력(PG,1~PG,m)을 수신할 수 있고, 발전 전력(PG,1~PG,m)을 AC/DC 컨버터(210)로 공급(또는 전송)할 수 있다.Each of the second DC/DC converters 230-1 to 230-m may be connected to each of the plurality of generators 320-1 to 320-m. Each of the second DC/DC converters 230-1 to 230-m may receive generated power (P G,1 to P G,m ) generated from a plurality of generators 320-1 to 320-m, and , Power generation (P G,1 ~P G,m ) may be supplied (or transmitted) to the AC/DC converter 210.

실시 예들에 따라, 제2DC/DC 컨버터들(230-1~220-m)은 수신된 발전 전력(PG,1~PG,m)의 전압과 전류 중 적어도 하나를 변경하여 발전 전력(PG,1~PG,m)을 AC/DC 컨버터(210)로 공급(또는 전송)할 수 있다. According to embodiments, the second DC/DC converters 230-1 to 220-m change at least one of the voltage and current of the received generated power P G,1 to P G,m to change the generated power P G,1 ~P G,m ) may be supplied (or transmitted) to the AC/DC converter 210.

도 3은 본 개시의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동 방법을 나타내는 플로우 차트이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)을 결정할 수 있다(S110).3 is a flow chart illustrating a method of operating a power management apparatus according to embodiments of the present disclosure. 1 to 3, the power management device 100 may determine the output power P PCS of the power conversion device 200 (S110 ).

실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD)에 기초하여 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)을 결정할 수 있다. 예컨대, 전력 관리 장치(100)는 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD)에 기초하여 배터리(310)의 방전 여부를 결정할 수 있다.According to embodiments, the power management device 100 may determine the output power P PCS of the power conversion device 200 based on the load power P LOAD required by the load 30. For example, the power management apparatus 100 may determine whether to discharge the battery 310 based on the load power P LOAD required from the load 30.

부하 전력(PLOAD), 그리드 전력(PGRID) 및 출력 전력(PPCS)은 아래의 수학식 1을 만족할 수 있다. Load power (P LOAD ), grid power (P GRID ), and output power (P PCS ) may satisfy Equation 1 below.

Figure 112019136260596-pat00001
Figure 112019136260596-pat00001

전력 관리 장치(100)는 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD) 공급 시, 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)을 우선적으로 고려할 수 있다. 다시 말하면, 그리드 전력(PGRID)은 부하 전력(PLOAD) 및 출력 전력(PPCS)에 의해 결정될 수 있다. The power management device 100 may preferentially consider the output power P PCS of the power conversion device 200 when supplying the load power P LOAD required from the load 30. In other words, the grid power P GRID may be determined by the load power P LOAD and the output power P PCS .

예컨대, 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)이 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD)보다 큰 경우, 그리드 전력(PGRID)은 음(negative)이 되고 전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)가 그리드(20)로부터 전력을 수신하지 않도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 오히려, 전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)가 출력 전력(PPCS)과 부하 전력(PLOAD)의 차이에 해당하는 만큼의 전력을 그리드(20)로 공급할 수 있도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 이와 반대로, 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)이 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD)보다 작은 경우, 그리드 전력(PGRID)은 양(positive) 이 되고 전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)가 그리드(20)로부터 부하 전력(PLOAD)과 출력 전력(PPCS)의 차이에 해당하는 만큼의 전력을 그리드 전력(PGRID)으로서 수신하도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다.For example, when the output power (P PCS ) of the power conversion device 200 is greater than the load power (P LOAD ) required by the load 30, the grid power (P GRID ) becomes negative and the power management device ( 100) may control the power conversion device 200 so that the power conversion device 200 does not receive power from the grid 20. Rather, the power management device 100 is a power conversion device so that the power conversion device 200 can supply power corresponding to the difference between the output power P PCS and the load power P LOAD to the grid 20. 200) can be controlled. Conversely, when the output power (P PCS ) of the power conversion device 200 is smaller than the load power (P LOAD ) required by the load 30, the grid power (P GRID ) becomes positive and the power management device 100 is a power conversion device so that the power conversion device 200 receives the power corresponding to the difference between the load power (P LOAD ) and the output power (P PCS ) from the grid 20 as grid power (P GRID ). 200 can be controlled.

실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 부하 전력(PLOAD) 및 출력 전력(PPCS)에 기초하여, 그리드(20)로 전력을 공급(또는 수신)할지 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, 전력 관리 장치(100)는 상기 수학식 1에 따라 그리드(20)로 전력을 공급(또는 수신)할지 여부를 결정할 수 있다.According to embodiments, the power management apparatus 100 may determine whether to supply (or receive) power to the grid 20 based on the load power P LOAD and the output power P PCS . For example, the power management apparatus 100 may determine whether to supply (or receive) power to the grid 20 according to Equation 1 above.

전력 관리 장치(100)는 배터리(310)를 충방전하기 위한 총 전력(PB)을 결정할 수 있다(S120). 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 배터리(310)를 충방전하기 위한 총 전력(PB)을 결정할 수 있고, 결정된 총 전력(PB)에 따라 배터리(310)가 충방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 즉, 전력 변환 장치(200)는 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라 결정된 총 전력(PB)에 해당하는 전력만큼 배터리(310)를 충방전할 수 있다.The power management device 100 may determine total power P B for charging and discharging the battery 310 (S120). Depending on the embodiments, the power management unit 100 may determine the total power (P B) for charging or discharging the battery 310, the electric power so that the battery 310 is charged and discharged in accordance with the determined total power (P B) The conversion device 200 can be controlled. That is, the power conversion device 200 may charge and discharge the battery 310 by the amount of power corresponding to the total power P B determined according to the control of the power management device 100.

본 개시의 실시 예들에 따른 에너지 저장 시스템(10)은 배터리(310) 뿐만 아니라 발전 시스템(320)을 포함하므로, 배터리(310)의 충방전 제어 시 그리드 전력(PGRID) 뿐만아니라 발전 시스템(320)으로부터 생산되는(또는 공급되는) 전력 또한 고려할 필요가 있다.Since the energy storage system 10 according to the embodiments of the present disclosure includes not only the battery 310 but also the power generation system 320, not only the grid power (P GRID ) but also the power generation system 320 when charging and discharging the battery 310 is controlled. The power produced (or supplied) from) also needs to be considered.

전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS) 및 발전 시스템(320)의 발전 전력(PG)에 기초하여 배터리(310)를 충방전하기 위한 총 전력(PB)을 결정할 수 있다. The power management device 100 is based on the output power (P PCS ) of the power conversion device 200 and the generated power (P G ) of the power generation system 320, the total power for charging and discharging the battery 310 (P B ) Can be determined.

전력 관리 장치(100)는 아래의 수학식 2에 따라 총 전력(PB)을 결정할 수 있다. The power management apparatus 100 may determine the total power P B according to Equation 2 below.

Figure 112019136260596-pat00002
Figure 112019136260596-pat00002

전력 관리 장치(100)는 발전 시스템(320)의 상태를 모니터링하고, 발전 시스템(320)의 발전 전력(PG)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 발전 시스템(320)으로부터 전력 관리 장치(200)로 전송되는 전력량(즉, 발전 전력(PG))을 측정할 수 있다. 예컨대, 전력 관리 장치(100)는 발전기들(G1~Gm) 각각의 발전 전력(PG1~PGn)을 측정할 수 있다.The power management device 100 may monitor the state of the power generation system 320 and obtain information on the power generation P G of the power generation system 320. According to embodiments, the power management device 100 may measure an amount of power (ie, power generation P G ) transmitted from the power generation system 320 to the power management device 200. For example, the power management apparatus 100 may measure the power generation P G1 to P Gn of each of the generators G1 to Gm.

전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS) 및 발전 시스템(320)의 발전 전력(PG)에 기초하여 배터리(310)의 충방전 여부를 결정할 수 있다. The power management apparatus 100 may determine whether to charge or discharge the battery 310 based on the output power P PCS of the power conversion device 200 and the generated power P G of the power generation system 320.

실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 발전 시스템(320)의 발전 전력(PG)이 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)보다 큰 경우, 배터리(310)를 방전하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 예컨대, 잉여 전력(즉, PG-PPCS)은 배터리(310) 또는 그리드(20)로 전송될 수 있다.According to embodiments, the power management device 100 does not discharge the battery 310 when the generated power P G of the power generation system 320 is greater than the output power P PCS of the power conversion device 200. Can be determined. For example, surplus power (ie, P G -P PCS ) may be transmitted to the battery 310 or the grid 20.

실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 발전 시스템(320)의 발전 전력(PG)이 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)보다 작은 경우, 배터리(310)를 방전할 것을 결정할 수 있다.According to embodiments, the power management device 100 may discharge the battery 310 when the generated power P G of the power generation system 320 is less than the output power P PCS of the power conversion device 200. You can decide.

또한, 전력 관리 장치(100)는 전력 가격에 따라 전력 변환 장치(200)의 작동을 제어할 수 있다.In addition, the power management device 100 may control the operation of the power conversion device 200 according to the power price.

실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 전력 가격이 기준 가격을 초과하는지 여부, 그리드 전력(PGRID), 부하 전력(PLOAD) 및 발전 전력(PG)에 기초하여 전력 변환 장치(200)의 작동을 제어할 수 있다.According to embodiments, the power management device 100 is based on whether the power price exceeds the reference price, grid power (P GRID ), load power (P LOAD ), and generated power (P G ) based on the power conversion device 200 ) Operation can be controlled.

전력 가격이 기준 가격을 초과하는 경우(CASE1)를 설명한다.The case where the electric power price exceeds the reference price (CASE1) will be described.

CASE1에서, 전력 관리 장치(100)는 부하 전력(PLOAD)이 발전 전력(PG) 미만인 경우(즉, PLOAD<PG), 발전 전력(PG)을 배터리(310)로 공급하지 않고 그리드(20)로 출력할 수 있다. 다시 말하면, 이 경우 전력은 그리드(20)로 판매된다.In CASE1, the power management device 100 does not supply the generated power (P G ) to the battery 310 when the load power (P LOAD ) is less than the generated power (P G ) (that is, P LOAD <P G ). It can be output to the grid 20. In other words, in this case the power is sold to the grid 20.

CASE1에서, 전력 관리 장치(100)는 부하 전력(PLOAD)이 발전 전력(PG) 이상이고, 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS) 미만인 경우(즉, PG≤PLOAD<PPCS), 그리드(10)로부터의 전력 수신없이 부하(30)로 전력을 공급한다.In CASE1, when the load power (P LOAD ) is greater than or equal to the generated power (P G ) and is less than the output power (P PCS ) of the power conversion device 200 (ie, P G ≤ P LOAD < P PCS ), power is supplied to the load 30 without receiving power from the grid 10.

CASE1에서, 전력 관리 장치(100)는 부하 전력(PLOAD)이 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS) 이상인 경우(즉, PPCS≤PLOAD), 그리드(10)로부터 전력을 수신하고, 수신된 전력과 전력 관리 장치(100)의 출력 전력(PPCS)을 이용하여 부하(30)로 전력을 공급한다.In CASE1, the power management device 100 receives power from the grid 10 when the load power (P LOAD ) is greater than or equal to the output power (P PCS ) of the power conversion device 200 (ie, P PCS ≤ P LOAD ). Then, power is supplied to the load 30 by using the received power and the output power P PCS of the power management device 100.

전력 가격이 기준 가격 이하인 경우(CASE2)를 설명한다.The case where the electric power price is below the reference price (CASE2) will be described.

CASE2에서, 전력 관리 장치(100)는 부하 전력(PLOAD)과 총 전력(PB)의 합이 발전 전력(PG) 이상인 경우(즉, PLOAD+PB>PG), 발전 전력(PG)을 우선적으로 부하(30)로 공급하고, 여분의 전력을 배터리(310)에 충전한다. 이 경우, 전력이 부족한 경우 그리드(20)로부터 전력을 수신한다.In CASE2, when the sum of the load power (P LOAD ) and the total power (P B ) is greater than or equal to the generated power (P G ) (that is, P LOAD +P B >P G ), the power management device 100 P G ) is preferentially supplied to the load 30 and extra power is charged to the battery 310. In this case, when power is insufficient, power is received from the grid 20.

CASE2에서, 전력 관리 장치(100)는 부하 전력(PLOAD)과 총 전력(PB)의 합이 발전 전력(PG) 미만인 경우(즉, PLOAD+PB<PG), 발전 전력(PG)을 부하(30)로 공급하고 여분의 전력을 배터리(310)에 충전한다. 이 경우, 전력이 남는 경우 그리드(20)로 전송한다.In CASE2, when the sum of the load power (P LOAD ) and the total power (P B ) is less than the generated power (P G ) (that is, P LOAD +P B <P G ), the power management device 100 P G ) is supplied to the load 30 and excess power is charged to the battery 310. In this case, when power remains, it is transmitted to the grid 20.

전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 상태 정보에 기초하여 결정된 총 전력(PB)로부터 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충방전하기 위한 전력들(PB,1~PB,n)을 결정(또는 계산)할 수 있다(S130).The power management device 100 charges each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n from the total power P B determined based on the state information of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n. The powers P B,1 to P B,n for discharging may be determined (or calculated) (S130).

전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각에 대한 상태 정보를 획득하고, 획득된 상태 정보에 기초하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)에 대한 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다.The power management apparatus 100 acquires state information for each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n, and based on the obtained state information, the power management apparatus 100 For power (P B,1 ~P B,n ) can be determined.

실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 직접 모니터링하여 상태 정보를 획득할 수도 있으나, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)로부터 상태 정보를 수신할 수도 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 상태 정보는 용량, 충전(또는 방전) 상태(state of charge (SOC)), 잔존 수명(state of health (SOH)), 방전 심도(depth of discharge (DOD))) 및 온도 및 전압 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to embodiments, the power management apparatus 100 may directly monitor the plurality of battery racks 310-1 to 310-n to obtain status information, but the plurality of battery racks 310-1 to 310-n You can also receive status information from As described above, the state information of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n includes capacity, charge (or discharge) state (state of charge (SOC)), remaining life (state of health (SOH)), It may include at least one of a depth of discharge (DOD) and temperature and voltage.

실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 실시간으로(on-the-fly) 또는 일정 주기에 따라 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 상태 정보를 획득하고, 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다.According to embodiments, the power management apparatus 100 acquires state information of each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n in real time (on-the-fly) or according to a predetermined period, and the power P B,1 ~P B,n ) can be determined.

이 때, 결정된 전력들(PB,1~PB,n)은 아래 수학식 3을 만족한다.At this time, the determined powers P B,1 to P B,n satisfy Equation 3 below.

Figure 112019136260596-pat00003
Figure 112019136260596-pat00003

전력 관리 장치(100)는 결정된 전력들(PB,1~PB,n)에 기초하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충방전할 수 있다(S140). 즉, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)이 결정된 전력들(PB,1~PB,n)에 따라 충방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 전력 변환 장치(200)가 전력들(PB,1~PB,n)에 따라 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 충방전하는 것에 대해서는 앞에서 설명했으므로 이하 설명을 생략한다.The power management apparatus 100 may charge and discharge each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n based on the determined powers P B,1 to P B,n (S140). That is, the power management device 100 controls the power conversion device 200 so that the plurality of battery racks 310-1 to 310-n are charged and discharged according to the determined powers P B,1 to P B,n can do. Since the charging and discharging of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n according to the powers P B,1 to P B,n by the power conversion device 200 has been described above, a description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)에 대한 충방전 용량(Q1~Qn), 잔존 수명(SOH1~SOHn) 및 방전 심도(DOD1~DODn) 및 유보 용량(Qr,1~Qr,n)이 나타나 있다.4 is a view for explaining the operation of the power management apparatus according to embodiments of the present invention. 1 to 4, charge/discharge capacity (Q 1 to Q n ), remaining life (SOH 1 to SOH n ), and discharge depth (DOD 1 ) for a plurality of battery racks 310-1 to 310-n ~DOD n ) and reserve capacity (Q r,1 ~Q r,n ) are shown.

유보 용량(Qr,1~Qr,n)은 그리드(20) 또는 발전 시스템(320)의 고장 등 비상 상황 시 공급되어야 할 전력량을 의미한다. 유보 용량(Qr,1~Qr,n)은 일반적인 상황에서는 사용되지 않는 전력량이며, 비상 상황 시에 맞추어 충방전 되므로, 도 4의 실시 예에서는 유보 용량(Qr,1~Qr,n)이 제외되어야 한다.The reserved capacity (Q r,1 ~ Q r,n ) means the amount of power to be supplied in an emergency situation such as a failure of the grid 20 or the power generation system 320. The reserved capacity (Q r,1 to Q r,n ) is an amount of power that is not used in a general situation and is charged and discharged in accordance with an emergency situation, so in the embodiment of FIG. 4, the reserved capacity (Q r,1 to Q r,n) ) Must be excluded.

비상 상황이 발생하지 않은 일반 모드에서, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 유보 용량(Qr,1~Qr,n)은 항상 유보되어야 하므로, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)이 실제로 충방전할 수 있는 유효 충방전 용량(Qf,1~Qf,n)은 유보 용량(Qr,1~Qr,n)이 제외되어야 한다. 즉, 유효 충방전 용량(Qf,1~Qf,n)은 아래 수학식 4에 의해 계산될 수 있다.In the normal mode in which an emergency situation does not occur, the reserved capacity (Q r,1 to Q r,n ) of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n must always be reserved, so the plurality of battery racks 310- The effective charge/discharge capacity (Q f,1 to Q f,n ) that can be actually charged/discharged by 1~310-n) should exclude the reserved capacity (Q r,1 to Q r,n ). That is, the effective charge/discharge capacity (Q f,1 to Q f,n ) can be calculated by Equation 4 below.

Figure 112019136260596-pat00004
Figure 112019136260596-pat00004

여기서, Qf,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이 고려된 유효 충방전 용량이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 충방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이다.Here, Q f,i is the effective charge/discharge capacity considering the reserved capacity of the ith battery rack, Q i is the charge/discharge capacity of the ith battery rack, SOH i is the SOH of the ith battery rack, and DOD i is It is the DOD of the ith battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the ith battery rack.

한편, 수학식 4는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 방전 심도(DOD1~DODn)를 고려한 산식이나, 방전 심도(DOD1~DODn)를 고려하지 않는 경우에는 방전 심도(DOD1~DODn)를 100으로 설정하면 된다.On the other hand, Equation (4) does not take into account the depth of discharge (DOD DOD 1 ~ n) or the formula, depth of discharge (DOD DOD 1 ~ n) in consideration of a plurality of battery racks (310-1 ~ 310-n) to the discharge You can set the depth (DOD 1 ~DOD n ) to 100.

복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 전력(PB,1~PB,n)은 아래 수학식 5에 따라 계산될 수 있다.The charging/discharging power P B,1 to P B,n of the plurality of battery racks 310-1 to 310 -n may be calculated according to Equation 5 below.

Figure 112019136260596-pat00005
Figure 112019136260596-pat00005

Figure 112019136260596-pat00006
Figure 112019136260596-pat00006

여기서, PB는 배터리 랙들의 총 전력이고, PB,i는 i번째 배터리 랙의 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 충방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이고, Qf,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이 고려된 유효 충방전 용량이다Here, P B is the total power of the battery racks, P B,i is the power of the ith battery rack, Q i is the charge/discharge capacity of the ith battery rack, SOH i is the SOH of the ith battery rack, DOD i is the DOD of the i-th battery rack, Q r,i is the reserved capacity of the i-th battery rack, and Q f,i is the effective charge/discharge capacity considering the reserved capacity of the i-th battery rack.

복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 충방전 용량(Q1~Qn)이 모두 동일하다 하더라도, 잔존 수명(SOH1~SOHn), 방전 심도(DOD1~DODn) 및 유보 용량(Qr,1~Qr,n)가 다르게 되면 실제로 충방전할 수 있는 유효 충방전 용량(Qf,1~Qf,n)은 차이가 있고, 전력(PB,1~PB,n) 또한 차이가 있을 수 있다.Even if the charging and discharging capacities (Q 1 to Q n ) of each of the plurality of battery racks 310-1 to 310 -n are all the same, the remaining life (SOH 1 to SOH n ), the discharge depth (DOD 1 to DOD n ) And if the reserved capacity (Q r,1 ~Q r,n ) is different, the effective charge/discharge capacity (Q f,1 ~Q f,n ) that can be actually charged/discharged differs, and the power (P B,1 ~ P B,n ) may also be different.

전력 관리 장치(100)는 충방전 용량(Q1~Qn)이 모두 동일하다 하더라도, 잔존 수명(SOH1~SOHn), 방전 심도(DOD1~DODn) 및 유보 용량(Qr,1~Qr,n)을 모두 고려하여 유효 충방전 용량을 결정할 수 있고, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각에 대한 (충방전) 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다.The power management device 100 has a remaining life (SOH 1 to SOH n ), a discharge depth (DOD 1 to DOD n ), and a reserved capacity (Q r,1 ) even if all of the charging and discharging capacities (Q 1 to Q n ) are the same. The effective charge/discharge capacity can be determined by considering all ~Q r,n ), and the (charge/discharge) power (P B,1 ~P B,n ) for each of the plurality of battery racks 310-1 to 310- n ) Can be determined.

도 5는 본 개시의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동 방법을 나타내는 플로우 차트이다. 도 5를 참조하여 설명될 작동 방법은 정전 등 비상 상황에서의 전력 관리 장치의 작동 방법이다.5 is a flowchart illustrating a method of operating a power management apparatus according to embodiments of the present disclosure. An operating method to be described with reference to FIG. 5 is a method of operating the power management device in an emergency situation such as a power outage.

그리드(20)에 정전(blackout)이 발생하는 등의 비상 상황이 발생하면 그리드(20)로부터 그리드 전력(PGRID)이 공급되지 않는다. 배터리(310)에 부하(30)로 공급할 수 있을 만큼의 충분한 전력량이 남아있지 않은 경우, 부하(30)로 안정적이 전력 공급이 불가능할 수 있다. When an emergency situation such as a blackout occurs in the grid 20, grid power P GRID is not supplied from the grid 20. If sufficient amount of power to be supplied to the load 30 is not left in the battery 310, it may not be possible to stably supply power to the load 30.

유보 용량을 사용하는 경우, 정전과 같은 비상상황에서도 전력 변환 장치(200)는 부하(30)로 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다. 예컨대, 유보 용량은 무정전 전원 장치(uninterrupted power supply (UPS)) 용 용량일 수 있다.In the case of using the reserved capacity, the power conversion device 200 has the effect of stably supplying power to the load 30 even in an emergency situation such as a power failure. For example, the reserved capacity may be a capacity for an uninterrupted power supply (UPS).

도 1 내지 도 5를 참조하면, 전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)을 결정할 수 있다(S210).1 to 5, the power management device 100 may determine the output power P PCS of the power conversion device 200 (S210 ).

전력 관리 장치(100)는 배터리(310)를 충방전하기 위한 총 전력(PB)을 결정할 수 있다(S220). 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 배터리(310)를 충방전하기 위한 총 전력(PB)을 결정할 수 있고, 결정된 총 전력(PB)에 따라 배터리(310)가 충방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다.The power management device 100 may determine total power PB for charging and discharging the battery 310 (S220). According to embodiments, the power management device 100 may determine the total power PB for charging and discharging the battery 310, and a power conversion device so that the battery 310 is charged and discharged according to the determined total power PB. 200 can be controlled.

전력 관리 장치(100)는 비상상황이 발생했는지 여부를 판단할 수 있다(S230). 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 그리드(20)로부터 전송되는 데이터에 기초하여 그리드(20)에 정전이 발생했는지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 전력 관리 장치(100)는 그리드(20)로부터 일정 시간 동안 전력이 공급되지 않는 경우, 그리드(20)에 비상 상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다.The power management apparatus 100 may determine whether an emergency situation has occurred (S230). According to embodiments, the power management apparatus 100 may determine whether a power outage has occurred in the grid 20 based on data transmitted from the grid 20. For example, when power is not supplied from the grid 20 for a predetermined period of time, the power management apparatus 100 may determine that an emergency situation has occurred in the grid 20.

비상 상황이 발생하지 않았을 때(S230의 NO), 전력 관리 장치(100)는 일반 모드로 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 방전할 수 있다(S240). 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 일반 모드로 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)이 방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다.When an emergency situation does not occur (NO in S230), the power management apparatus 100 may discharge the plurality of battery racks 310-1 to 310-n in a normal mode (S240). According to embodiments, the power management device 100 may control the power conversion device 200 to discharge the plurality of battery racks 310-1 to 310-n in a normal mode.

상기 일반 모드에서, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)은 유보 용량이 제외된 유효 방전량에 기초하여 결정된 방전 전력(PB,1~PB,n)에 따라 방전될 수 있다. 즉, 비상 상황이 발생하지 않았지만, 비상 상황을 대비해야 하므로 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 방전 전력(PB,1~PB,n)은 유보 용량을 고려하여 결정될 수 있다.In the normal mode, the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be discharged according to the discharge power P B,1 to P B,n determined based on the effective discharge amount excluding the reserved capacity. . That is, although an emergency situation has not occurred, since it is necessary to prepare for an emergency situation, the discharge power (P B,1 ~P B,n ) of the plurality of battery racks 310-1 ~ 310-n can be determined in consideration of the reserved capacity. have.

비상 상황이 발생했을 때(S230의 YES), 전력 관리 장치(100)는 비상 모드로 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 방전할 수 있다(S250). 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 비상 모드로 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)이 방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다.When an emergency situation occurs (YES in S230), the power management apparatus 100 may discharge the plurality of battery racks 310-1 to 310-n in the emergency mode (S250). According to embodiments, the power management device 100 may control the power conversion device 200 so that the plurality of battery racks 310-1 to 310-n are discharged in an emergency mode.

상기 비상 모드에서, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)은 각각의 유보 용량을 추가적으로 사용하여 결정된 방전 전력(PB,1~PB,n)에 따라 방전될 수 있다. 즉, 비상 상황이 발생한 경우, 그리드(PGRID)로부터의 전력 공급이 없으므로 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)은 유보된 유보 용량을 추가적으로 사용하여 방전될 수 있다. 이 때, 유보 용량은 항상 완충되어 있음을 가정한다. In the emergency mode, the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be discharged according to the discharge power P B,1 to P B,n determined by additionally using each reserved capacity. That is, when an emergency situation occurs, since there is no power supply from the grid P GRID , the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be discharged by additionally using the reserved capacity. In this case, it is assumed that the reserved capacity is always fully buffered.

예컨대, 이 경우 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 방전 전력(PB,1~PB,n)은 아래 수학식 6에 따라 계산될 수 있다.For example, in this case, the discharge powers P B,1 to P B,n of the plurality of battery racks 310-1 to 310 -n may be calculated according to Equation 6 below.

Figure 112019136260596-pat00007
Figure 112019136260596-pat00007

여기서, PB,i는 i번째 배터리 랙의 방전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이다.Here, P B,i is the discharge power of the i-th battery rack, Q i is the discharge capacity of the i-th battery rack, SOH i is the SOH of the i-th battery rack, and DOD i is the DOD of the i-th battery rack.

즉, 비상 상황이 발생한 경우에는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 방전 시 유보 용량(Qr,1~Qr,n)이 유보되지 않는다.That is, when an emergency situation occurs, the reserved capacity (Q r,1 to Q r,n ) is not reserved when the plurality of battery racks 310-1 to 310-n are discharged.

전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 방전 용량, 잔존 수명, 방전 심도 및 유보 용량에 기초하여 총 전력(PB)으로부터 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)에 대한 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있으므로, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)은 균형적으로 충방전될 수 있다. 특히, 비상 시 사용되는 유보 용량이 추가적으로 고려될 수 있다.The power management apparatus 100 includes a plurality of battery racks 310-from the total power P B based on the discharge capacity, remaining life, discharge depth, and reserved capacity of each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n. Since the power P B,1 to P B,n for 1 to 310-n) can be determined, the plurality of battery racks 310-1 to 310 -n may be charged and discharged in a balanced manner. In particular, the reserve capacity used in case of an emergency can be additionally considered.

본 개시의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치(100)(또는 에너지 저장 시스템(10))은 비상 상황 시 사용될 유보 용량을 미리 설정하고, 비상 상황이 발생하지 않는 경우에는 상기 유보 용량이 제외된 방전량에 기초하여 배터리들을 방전하고, 비상 상황이 발생한 경우에는 상기 유보 용량에 기초하여 배터리들을 방전할 수 있다. 이에 따라, 비상 상황이 발생하더라도 부하(30)에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.The power management device 100 (or the energy storage system 10) according to the embodiments of the present disclosure pre-sets a reserved capacity to be used in an emergency situation, and when no emergency situation occurs, the amount of discharge excluding the reserved capacity The batteries may be discharged based on and, if an emergency situation occurs, the batteries may be discharged based on the reserved capacity. Accordingly, even if an emergency situation occurs, there is an effect of stably supplying power to the load 30.

도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)에 대한 충방전 용량(Q1~Qn), 잔존 수명(SOH1~SOHn), 방전 심도(DOD1~DODn), 유보 용량(Qr,1~Qr,n) 및 충방전 상태(SOC1~SOCn)가 나타나 있다.6 is a view for explaining the operation of the power management apparatus according to embodiments of the present invention. 1 to 6, charge/discharge capacity (Q 1 to Q n ), remaining life (SOH 1 to SOH n ), discharge depth (DOD 1 ) for a plurality of battery racks 310-1 to 310-n ~DOD n ), reserve capacity (Q r,1 ~Q r,n ) and charge/discharge state (SOC 1 ~SOC n ) are shown.

상술한 바와 같이, 배터리의 충방전 상태는 상기 배터리의 총 전력량 대비 현재 저장된 전력량의 비율을 의미할 수 있다. 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 상태(SOC1~SOCn)가 다름에도 불구하고, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)동일한 전력량으로 충전 또는 방전을 수행하는 경우, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 사이의 불평형이 발생할 수 있다. 따라서, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 상태(SOC1~SOCn)를 고려한 충방전 작동이 요구된다.As described above, the charging/discharging state of the battery may mean a ratio of the current stored power amount to the total power amount of the battery. Although the charging and discharging states (SOC 1 to SOC n ) of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n are different, the plurality of battery racks 310-1 to 310-n charge or discharge with the same amount of power. When performed, an unbalance may occur between the plurality of battery racks 310-1 to 310-n. Accordingly, a charge/discharge operation in consideration of the charge/discharge states SOC 1 to SOC n of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n is required.

본 개시의 실시 예들에 따르면, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 완료 시간이 모두 동일하도록(즉, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 모두가 동일한 시간에 충방전이 완료되도록 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)에 대한 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 충방전 용량(Q1~Qn), 잔존 수명(SOH1~SOHn), 방전 심도(DOD1~DODn), 유보 용량(Qr,1~Qr,n) 및 충방전 상태(SOC1~SOCn)를 모두 고려하여, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 완료 시간이 모두 동일하도록 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다.According to embodiments of the present disclosure, the power management apparatus 100 may be configured such that the charging/discharging completion times of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n are all the same (that is, the plurality of battery racks 310-1 to 310-n). -n) Power (P B,1 to P B,n ) for the plurality of battery racks 310-1 to 310 -n may be determined so that all charging and discharging are completed at the same time. Power management device 100 is a plurality of battery racks (310-1 ~ 310-n) each of the charge and discharge capacity (Q 1 ~ Q n ), remaining life (SOH 1 ~SOH n ), discharge depth (DOD 1 ~ DOD n ), the reserve capacity (Q r,1 to Q r, n ) and the charge/discharge state (SOC 1 to SOC n ), taking into account all, the charge/discharge completion time of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n Power (P B,1 ~P B,n ) can be determined so that they are all the same.

본 개시의 실시 예들에 따르면, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 방전 완료 시간이 모두 동일하도록 방전 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다.According to embodiments of the present disclosure, the power management apparatus 100 may use the discharge power P B,1 to P B,n so that the discharge completion times of the plurality of battery racks 310-1 to 310 -n are all the same. You can decide.

복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 총 방전 시간(T)은 아래 수학식 7에 따라 계산될 수 있다.The total discharge time T of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be calculated according to Equation 7 below.

Figure 112019136260596-pat00008
Figure 112019136260596-pat00008

여기서, PB,i는 i번째 배터리 랙의 방전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이다.Here, P B,i is the discharge power of the ith battery rack, Q i is the discharge capacity of the ith battery rack, SOH i is the SOH of the ith battery rack, DOD i is the DOD of the ith battery rack, SOC i is the SOC of the ith battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the ith battery rack.

수학식 7에 따라 계산된 총 방전 시간(T)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 개별 방전 시간과 동일해야 하므로, 아래 수학식 8이 성립한다.Since the total discharge time T calculated according to Equation 7 should be the same as the individual discharge time of each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n, Equation 8 below is established.

Figure 112020096220915-pat00023
Figure 112020096220915-pat00023

여기서, PB,i는 i번째 배터리 랙의 방전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이다.Here, P B,i is the discharge power of the ith battery rack, Q i is the discharge capacity of the ith battery rack, SOH i is the SOH of the ith battery rack, DOD i is the DOD of the ith battery rack, SOC i is the SOC of the ith battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the ith battery rack.

즉, 전력 관리 장치(100)는 상기 수학식 8에 따라 결정된 방전 전력(PB,1~PB,n)을 이용하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 방전할 수 있다.That is, the power management device 100 may discharge the plurality of battery racks 310-1 to 310-n using the discharge power P B,1 to P B,n determined according to Equation 8 above. .

본 개시의 실시 예들에 따르면, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충전 완료 시간이 모두 동일하도록 충전 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다.According to the embodiments of the present disclosure, the power management device 100 uses the charging power P B,1 to P B,n so that the charging completion times of the plurality of battery racks 310-1 to 310 -n are all the same. You can decide.

복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 총 방전 시간(T)은 아래 수학식 9에 따라 계산될 수 있다.The total discharge time T of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be calculated according to Equation 9 below.

Figure 112019136260596-pat00010
Figure 112019136260596-pat00010

여기서, PB,i는 i번째 배터리 랙의 충전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 충전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이다.Where P B,i is the charging power of the i-th battery rack, Q i is the charging capacity of the i-th battery rack, SOH i is the SOH of the i-th battery rack, and DOD i is the DOD of the i-th battery rack, SOC i is the SOC of the ith battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the ith battery rack.

수학식 9에 따라 계산된 총 충전 시간(T)은 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 개별 충전 시간과 동일해야 하므로, 아래 수학식 10이 성립한다.Since the total charging time T calculated according to Equation 9 should be the same as the individual charging time of each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n, Equation 10 below is established.

Figure 112020096220915-pat00024
Figure 112020096220915-pat00024

여기서, PB,i는 i번째 배터리 랙의 충전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 충전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이다.Where P B,i is the charging power of the i-th battery rack, Q i is the charging capacity of the i-th battery rack, SOH i is the SOH of the i-th battery rack, and DOD i is the DOD of the i-th battery rack, SOC i is the SOC of the ith battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the ith battery rack.

즉, 전력 관리 장치(100)는 상기 수학식 10에 따라 결정된 충전 전력(PB,1~PB,n)을 이용하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 충전할 수 있다.That is, the power management device 100 may charge the plurality of battery racks 310-1 to 310-n using the charging power P B,1 to P B,n determined according to Equation 10 above. .

이처럼, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 완료 시간이 모두 동일하도록 충방전 전력들(P1~Pn)을 결정함으로써, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 사이의 불평형이 발생하지 않도록 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 충방전할 수 있다.In this way, the power management device 100 determines the charge/discharge powers P 1 to P n so that the charging/discharging completion times of the plurality of battery racks 310-1 to 310 -n are all the same, so that the plurality of battery racks A plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be charged and discharged so that an unbalance between (310-1 to 310-n) does not occur.

이에 따라, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 수명이 증대될 뿐만 아니라, 에너지 저장 시스템의 안정성이 증가하는 효과가 있다.Accordingly, the lifespan of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n is increased, and stability of the energy storage system is increased.

본 개시의 실시 예들에 따른 방법들은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 저장되어 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령어들로 구현될 수 있고, 상기 명령어들은 컴퓨터 프로그램에 포함되어 전자통신망 상에서 배포될 수 있다.The methods according to the embodiments of the present disclosure may be implemented as instructions stored in a computer-readable storage medium and executed by a processor, and the instructions may be included in a computer program and distributed over an electronic communication network.

본 개시는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present disclosure has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are only exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present disclosure should be determined by the technical idea of the attached registration claims.

10: 에너지 저장 시스템
20: 그리드
30: 부하
100: 전력 관리 장치
200: 전력 변환 장치
300: 전력원
310: 배터리
320: 발전 시스템10: energy storage system
20: grid
30: load
100: power management device
200: power conversion device
300: power source
310: battery
320: power generation system

Claims (10)

n개(n은 2이상의 자연수)의 배터리 랙들 및 발전 시스템과 연결된 전력 충방전 장치에 있어서,
상기 n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 상기 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 전력 관리 장치; 및
결정된 충방전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들을 충방전 하는 전력 변환 장치를 포함하고,
상기 전력 관리 장치는, 일반 모드에서,
상기 n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 상기 충방전 전력을 결정하고,
상기 일반 모드에서, 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 방전 전력은,
Figure 112020096220915-pat00025

(여기서, 1≤i≤n이고, PB,i는 i번째 배터리 랙의 방전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량임)
에 따라 계산되는,
전력 충방전 장치.In the power charging and discharging device connected to n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system,
A power management device that determines charging/discharging power for each of the n battery racks based on state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system; And
Including a power conversion device for charging and discharging the n battery racks based on the determined charging and discharging power,
The power management device, in the normal mode,
Based on the capacity, the remaining life (state of health (SOH)), the state of charge (SOC) and the reserved capacity of the n battery racks, the charging/discharging time of the n battery racks is the same. Determine the charging and discharging power,
In the normal mode, the discharge power for each of the n battery racks,
Figure 112020096220915-pat00025

(Where 1≤i≤n, P B,i is the discharge power of the ith battery rack, Q i is the discharge capacity of the ith battery rack, SOH i is the SOH of the ith battery rack, DOD i is is the DOD of the i-th battery rack, SOC i is the SOC of the i-th battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the i-th battery rack)
Calculated according to,
Power charging and discharging device. n개(n은 2이상의 자연수)의 배터리 랙들 및 발전 시스템과 연결된 전력 충방전 장치에 있어서,
상기 n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 상기 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 전력 관리 장치; 및
결정된 충방전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들을 충방전 하는 전력 변환 장치를 포함하고,
상기 전력 관리 장치는, 일반 모드에서,
상기 n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 상기 충방전 전력을 결정하고,
상기 일반 모드에서, 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충전 전력은,
Figure 112020096220915-pat00026

(여기서, 1≤i≤n이고, PB,i는 i번째 배터리 랙의 충전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 충전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량임)
에 따라 계산되는,
전력 충방전 장치.In the power charging and discharging device connected to n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system,
A power management device that determines charging/discharging power for each of the n battery racks based on state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system; And
Including a power conversion device for charging and discharging the n battery racks based on the determined charging and discharging power,
The power management device, in the normal mode,
Based on the capacity, the remaining life (state of health (SOH)), the state of charge (SOC) and the reserved capacity of the n battery racks, the charging/discharging time of the n battery racks is the same. Determine the charging and discharging power,
In the normal mode, charging power for each of the n battery racks is,
Figure 112020096220915-pat00026

(Where 1≤i≤n, P B,i is the charging power of the i-th battery rack, Q i is the charging capacity of the i-th battery rack, SOH i is the SOH of the i-th battery rack, and DOD i is is the DOD of the i-th battery rack, SOC i is the SOC of the i-th battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the i-th battery rack)
Calculated according to,
Power charging and discharging device. n개(n은 2이상의 자연수)의 배터리 랙들 및 발전 시스템과 연결된 전력 충방전 장치에 있어서,
상기 n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 상기 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 전력 관리 장치; 및
결정된 충방전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들을 충방전 하는 전력 변환 장치를 포함하고,
상기 전력 관리 장치는, 일반 모드에서,
상기 n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 상기 충방전 전력을 결정하고,
비상 모드에서, 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 방전 전력은,
Figure 112020096220915-pat00027

(여기서, 1≤i≤n이고, PB는 상기 n개의 배터리 랙들의 총 방전 전력이고, PBi는 i번째 배터리 랙의 방전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD임)
에 따라 계산되는,
전력 충방전 장치.In the power charging and discharging device connected to n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system,
A power management device that determines charging/discharging power for each of the n battery racks based on state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system; And
Including a power conversion device for charging and discharging the n battery racks based on the determined charging and discharging power,
The power management device, in the normal mode,
Based on the capacity, the remaining life (state of health (SOH)), the state of charge (SOC) and the reserved capacity of the n battery racks, the charging/discharging time of the n battery racks is the same. Determine the charging and discharging power,
In the emergency mode, the discharge power for each of the n battery racks,
Figure 112020096220915-pat00027

(Where 1≤i≤n, P B is the total discharge power of the n battery racks, P Bi is the discharge power of the i-th battery rack, Q i is the discharge capacity of the i-th battery rack, SOH i Is the SOH of the ith battery rack, DOD i is the DOD of the ith battery rack)
Calculated according to,
Power charging and discharging device. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전력 관리 장치는,
상기 n개의 배터리 랙들의 방전 심도(depth of discharge (DOD))를 추가적으로 고려하여 상기 n개의 배터리 랙들을 충방전하는,
전력 충방전 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The power management device,
Charging and discharging the n battery racks by additionally considering the depth of discharge (DOD) of the n battery racks,
Power charging and discharging device. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전력 관리 장치는,
전력 가격이 기준 가격을 초과하는 지 여부, 공급된 발전 전력 및 부하 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는,
전력 충방전 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The power management device,
Determining charging/discharging power for each of the n battery racks based on whether the power price exceeds the reference price, supplied generated power and load power,
Power charging and discharging device. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력 변환 장치는,
AC/DC 컨버터; 및
상기 n개의 배터리 랙들과 연결된 복수 개의 제1DC/DC 컨버터들; 및
상기 발전 시스템과 연결된 제2DC/DC 컨버터를 포함하는,
전력 충방전 장치.The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the power conversion device,
AC/DC converter; And
A plurality of first DC/DC converters connected to the n battery racks; And
Including a second DC / DC converter connected to the power generation system,
Power charging and discharging device. n개(n은 2이상의 자연수)의 배터리 랙들 및 발전 시스템을 이용하여 전력 충방전을 수행하는 방법에 있어서,
상기 n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 상기 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 단계; 및
결정된 충방전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들을 충방전하는 단계를 포함하고,
상기 충방전 전력을 결정하는 단계는,
일반 모드에서, 상기 n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 상기 충방전 전력을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 충방전 전력을 결정하는 단계는,
상기 일반 모드에서,
Figure 112020096220915-pat00028

(여기서, 1≤i≤n이고, PB,i는 i번째 배터리 랙의 방전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량임)
에 따라 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 방전 전력을 계산하는 단계를 포함하는,
전력 충방전을 수행하는 방법.In a method of performing power charging and discharging using n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system,
Determining charge/discharge power for each of the n battery racks based on state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system; And
Charging and discharging the n battery racks based on the determined charging and discharging power,
The step of determining the charge and discharge power,
In the normal mode, based on the capacity, the remaining life (state of health (SOH)), the state of charge (SOC) and the reserved capacity of the n battery racks, the charge/discharge time of the n battery racks is Including the step of determining the charge and discharge power so that all are the same,
The step of determining the charge and discharge power,
In the above normal mode,
Figure 112020096220915-pat00028

(Where 1≤i≤n, P B,i is the discharge power of the ith battery rack, Q i is the discharge capacity of the ith battery rack, SOH i is the SOH of the ith battery rack, DOD i is is the DOD of the i-th battery rack, SOC i is the SOC of the i-th battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the i-th battery rack)
Comprising the step of calculating discharge power for each of the n battery racks according to,
How to perform power charging and discharging. n개(n은 2이상의 자연수)의 배터리 랙들 및 발전 시스템을 이용하여 전력 충방전을 수행하는 방법에 있어서,
상기 n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 상기 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 단계; 및
결정된 충방전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들을 충방전하는 단계를 포함하고,
상기 충방전 전력을 결정하는 단계는,
일반 모드에서, 상기 n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 상기 충방전 전력을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 충방전 전력을 결정하는 단계는,
상기 일반 모드에서,
Figure 112020096220915-pat00029

(여기서, 1≤i≤n이고, PB,i는 i번째 배터리 랙의 충전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 충전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량임)
에 따라 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충전 전력을 계산하는 단계를 포함하는,
전력 충방전을 수행하는 방법.In a method of performing power charging and discharging using n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system,
Determining charge/discharge power for each of the n battery racks based on state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system; And
Charging and discharging the n battery racks based on the determined charging and discharging power,
The step of determining the charge and discharge power,
In the normal mode, based on the capacity, the remaining life (state of health (SOH)), the state of charge (SOC) and the reserved capacity of the n battery racks, the charge/discharge time of the n battery racks is Including the step of determining the charge and discharge power so that all are the same,
The step of determining the charge and discharge power,
In the above normal mode,
Figure 112020096220915-pat00029

(Where 1≤i≤n, P B,i is the charging power of the i-th battery rack, Q i is the charging capacity of the i-th battery rack, SOH i is the SOH of the i-th battery rack, and DOD i is is the DOD of the i-th battery rack, SOC i is the SOC of the i-th battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the i-th battery rack)
Comprising the step of calculating charging power for each of the n battery racks according to,
How to perform power charging and discharging. 삭제delete 삭제delete
KR1020190179932A 2019-12-31 2019-12-31 Power management device and energy storage system including the same KR102198040B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190179932A KR102198040B1 (en) 2019-12-31 2019-12-31 Power management device and energy storage system including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190179932A KR102198040B1 (en) 2019-12-31 2019-12-31 Power management device and energy storage system including the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102198040B1 true KR102198040B1 (en) 2021-01-04

Family

ID=74127398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190179932A KR102198040B1 (en) 2019-12-31 2019-12-31 Power management device and energy storage system including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102198040B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210088006A (en) * 2019-01-31 2021-07-13 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 Hybrid power generation system with smooth power output
WO2023038399A1 (en) * 2021-09-08 2023-03-16 주식회사 엘지에너지솔루션 Energy storage system comprising new installation battery rack, and method for controlling same
WO2024058610A1 (en) * 2022-09-16 2024-03-21 주식회사 엘지에너지솔루션 Power control device and method for controlling dc-dc converter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150098120A (en) * 2014-02-19 2015-08-27 세방전지(주) Grid-connected large capacity energy storage system with UPS function and control method thereof
KR20160064973A (en) * 2014-11-28 2016-06-08 주식회사 루비 Power stabilizing system and method for power generated by renewable energy
KR101923958B1 (en) * 2018-08-17 2018-11-30 박훈양 Power management device for charging or discharging battery racks based on state of each of the battery racks and energy storage system including the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150098120A (en) * 2014-02-19 2015-08-27 세방전지(주) Grid-connected large capacity energy storage system with UPS function and control method thereof
KR20160064973A (en) * 2014-11-28 2016-06-08 주식회사 루비 Power stabilizing system and method for power generated by renewable energy
KR101923958B1 (en) * 2018-08-17 2018-11-30 박훈양 Power management device for charging or discharging battery racks based on state of each of the battery racks and energy storage system including the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210088006A (en) * 2019-01-31 2021-07-13 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 Hybrid power generation system with smooth power output
KR102594762B1 (en) 2019-01-31 2023-10-30 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 Hybrid power generation system with smooth operation of power output
WO2023038399A1 (en) * 2021-09-08 2023-03-16 주식회사 엘지에너지솔루션 Energy storage system comprising new installation battery rack, and method for controlling same
WO2024058610A1 (en) * 2022-09-16 2024-03-21 주식회사 엘지에너지솔루션 Power control device and method for controlling dc-dc converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11855250B2 (en) Systems and methods for series battery charging
JP6471766B2 (en) Battery control system
KR102198040B1 (en) Power management device and energy storage system including the same
US8941263B2 (en) Energy storage system and method of controlling the same
EP2639919B1 (en) Electric power supply-and-demand control apparatus
US20130187465A1 (en) Power management system
KR101923958B1 (en) Power management device for charging or discharging battery racks based on state of each of the battery racks and energy storage system including the same
JP2013085459A (en) Power storage system and control method therefor
KR101445738B1 (en) Method and apparatus for controling status of charge of electric energy storage system
CN105284029A (en) Method and device for storing electrical energy in electrochemical energy accumulators
JPWO2016051722A1 (en) Power storage device, control device, power storage system, power storage device control method and control program
JP6427826B2 (en) Control device, control method and program
KR101464411B1 (en) System and method for managementing electric power
Azmi et al. Photovoltaic based active generator: Energy control system using stateflow analysis
KR102063692B1 (en) Apparatus for charging and discharging battery racks in connection with power generation system and energy storage system including the same
KR102100104B1 (en) Power charging and discharging apparatus having function of providing uninterruptible power supply and energy storage system including the same
JP2019216528A (en) Power storage system and method for controlling the same
WO2014167830A1 (en) Power control system
KR101736717B1 (en) Energy storage apparatus and method for controlling therof
JP7084296B2 (en) Power management device, power management system and power management method
CN114217530B (en) Hybrid energy storage control system based on lithium battery power estimation
CN117941196A (en) Control method and control device of energy storage system
JP2019198169A (en) Method for controlling nickel zinc battery
JP7064266B2 (en) Storage control device, storage control method, and storage control program
JP2020120493A (en) Control system and program

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant