KR20180009569A - 배터리 시스템 - Google Patents

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Abstract

다양한 실시예들에 따른 배터리 시스템이 제공된다. 상기 배터리 시스템은 복수의 배터리 모듈 및 제1 랙 관리부를 포함하는 제1 배터리 랙, 복수의 배터리 모듈 및 제2 랙 관리부를 포함하는 제2 배터리 랙, 및 상기 제1 또는 제2 랙 관리부 중 어느 하나에 이상이 발생하는 경우, 정상 동작하는 랙 관리부가 이상이 발생한 랙 관리부에 대응하는 배터리 랙을 제어하도록 상기 제1 및 제2 랙 관리부를 제어하는 시스템 제어부를 포함한다.

Description

배터리 시스템 {battery system}
본 발명은 배터리 랙, 배터리 랙을 포함하는 배터리 시스템에 관한 것이다.
배터리 시스템이 다양한 분야에서 사용되면서, 배터리 시스템의 구성도 다양해지고 있다. 배터리 시스템은 복수의 배터리 랙을 포함할 수 있고, 복수의 배터리 랙 각각은 배터리 랙의 충전과 방전등을 관리하는 랙 관리부를 포함하고 있다. 복수의 배터리 랙 중 랙 관리부에 이상이 발생하면, 이상이 발생한 랙 관리부를 포함하는 배터리 랙은 과방전 또는 과충전의 위험이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는 복수의 배터리 랙 중 적어도 하나의 배터리 랙의 랙 관리부에 이상이 발생해도 과방전 또는 과충전의 위험을 방지할 수 있는 배터리 랙들을 포함하는 배터리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 배터리 시스템은, 복수의 배터리 모듈 및 제1 랙 관리부를 포함하는 제1 배터리 랙, 복수의 배터리 모듈 및 제2 랙 관리부를 포함하는 제2 배터리 랙 및 상기 제1 또는 제2 랙 관리부 중 어느 하나에 이상이 발생하는 경우, 정상 동작하는 랙 관리부가 이상이 발생한 랙 관리부에 대응하는 배터리 랙을 제어하도록 상기 제1 및 제2 랙 관리부를 제어하는 시스템 제어부를 포함한다.
상기 배터리 시스템의 일 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 랙 관리부는 상기 시스템 제어부에서 출력되는 제어 신호에 대응하는 응답 신호를 출력하고, 상기 시스템 제어부는 상기 제1 및 제2 랙 관리부 중 상기 제어 신호에 응답하지 않는 랙 관리부에 대해서 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
상기 배터리 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 복수의 배터리 모듈 각각은 모듈 관리부를 포함하고, 상기 제1 랙 관리부가 상기 제2 배터리 랙을 제어하는 경우, 상기 제1 랙 관리부는 상기 제2 배터리 랙에 포함된 모듈 관리부로부터 상기 제2 배터리 랙에 포함된 배터리 모듈의 상태에 관한 정보를 수신하고, 상기 제2 랙 관리부가 상기 제1 배터리 랙을 제어하는 경우, 상기 제2 랙 관리부는 상기 제1 배터리 랙에 포함된 모듈 관리부로부터 상기 제2 배터리 랙에 포함된 배터리 모듈의 상태에 관한 정보를 수신할 수 있다.
상기 배터리 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 제1 배터리 랙에 포함된 모듈 관리부는 상기 제2 랙 관리부의 요청에 따라 상기 제1 배터리 랙에 포함된 배터리 모듈의 상태에 대한 정보를 상기 제2 랙 관리부에 전달하고, 상기 제2 배터리 랙에 포함된 모듈 관리부는 상기 제1 랙 관리부의 요청에 따라 상기 제2 배터리 랙에 포함된 배터리 모듈의 상태에 대한 정보를 상기 제1 랙 관리부에 전달할 수 있다.
상기 배터리 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 제1 배터리 랙은 제1 보호 회로를 포함하고, 상기 제2 배터리 랙은 제2 보호 회로를 포함하며, 상기 제1 및 제2 보호 회로는 상기 제1 및 제2 랙 관리부에 의해 병렬로 제어된다.
상기 배터리 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 시스템 제어부는, 상기 제1 및 제2 관리부와 CAN(control Area Network) 통신을 하며, 상기 제1 및 제2 랙 관리부에 배정된 식별자의 존재여부를 기초로 상기 제1 및 제2 랙 관리부에 이상이 발생하였는지 판단할 수 있다.
상기 배터리 시스템의 다른 예에 따르면, 복수의 배터리 모듈 및 랙 관리부를 각각 포함하는 N개의 복수의 배터리 랙들, 상기 복수의 랙 관리부들의 상태를 모니터하고 상기 복수의 랙 관리부들을 제어하는 시스템 제어부를 포함하고, 상기 시스템 제어부는 제1번째 랙 관리부에 이상이 발생한 경우 제2번째 랙 관리부가 상기 제1번째 배터리 랙을 제어하도록 하고, 제L번째 랙 관리부에 이상이 발생한 경우, 제L+1번째 랙 관리부가 상기 제L번째 배터리 랙을 제어하도록 하며, 제N번째 랙 관리부에 이상이 발생한 경우, 상기 제1번째 랙 관리부가 상기 제N번째 배터리 랙을 제어하도록 할 수 있다.
상기 배터리 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 복수의 랙 관리부들은 상기 시스템 제어부에서 출력되는 제어 신호에 대응하는 응답 신호를 출력하고, 상기 시스템 제어부는 상기 복수의 랙 관리부 중 상기 제어 신호에 응답하지 않는 랙 관리부에 대해서 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
상기 배터리 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 시스템 제어부는, 상기 복수의 랙 관리부와 CAN(control Area Network) 통신을 하며, 상기 복수의 랙 관리부에 배정된 식별자의 존재여부를 기초로 상기 복수의 랙 관리부에 이상이 발생하였는지 판단할 수 있다.
상기 배터리 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 복수의 배터리 모듈 각각은 모듈 관리부를 포함하고, 상기 제1번째 랙 관리부가 상기 제N번째 배터리 랙을 제어하는 경우, 상기 제1번째 랙 관리부는 상기 제N번째 배터리 랙에 포함된 모듈 관리부로부터 상기 제N번째 배터리 랙에 포함된 배터리 모듈의 상태에 관한 정보를 수신하고, 상기 제2번째 랙 관리부가 상기 제1번째 배터리 랙을 제어하는 경우, 상기 제2번째 랙 관리부는 상기 제1번째 배터리 랙에 포함된 모듈 관리부로부터 상기 제1번째 배터리 랙에 포함된 배터리 모듈의 상태에 관한 정보를 수신하고, 상기 제L+1번째 랙 관리부가 상기 제L번째 배터리 랙을 제어하는 경우, 상기 제L+1번째 랙 관리부는 상기 제L번째 배터리 랙에 포함된 모듈 관리부로부터 상기 제L번째 배터리 랙에 포함된 배터리 모듈의 상태에 관한 정보를 수신할 수 있다.
상기 배터리 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 복수의 배터리 랙들은 랙 보호 회로를 각각 포함하며, 상기 랙 보호 회로는 대응하는 배터리 랙의 랙 관리부 및 인접하는 배터리 랙의 랙 관리부에 의해 병렬로 제어될 수 있다.
상기 배터리 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 제1번째 랙 관리부는 상기 시스템 제어부의 요청에 대응하여 제N번째 보호 회로를 제어하고, 상기 제2번째 랙 관리부는 상기 시스템 제어부의 요청에 대응하여 제1번째 보호 회로를 제어하고, 상기 제L+1번째 랙 관리부는 상기 시스템 제어부의 요청에 대응하여 제L번째 보호 회로를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 배터리 랙들의 랙 관리부들은 인접하는 배터리 랙의 복수의 배터리 모듈과 통신으로 연결되어, 랙 관리부는 인접하는 배터리 랙의 복수의 배터리 모듈들의 상태에 관한 정보를 획득할 수 있다. 랙 관리부는 획득한 정보를 기초로 상기 복수의 배터리 모듈들의 과방전 또는 과충전 상태를 방지할 수 있다. 따라서, 어느 한 랙 관리부에 이상이 발생해도 인접하는 랙 관리부가 이상이 발생한 배터리 랙의 배터리 모듈을 감시 및 보호하여, 이 경우에도 배터리 랙의 복수의 배터리 모듈의 과방전 또는 과충전의 위험을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 내부를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 예시적 일 실시예에 따른 배터리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3는 일 실시예에 따른 배터리 랙을 나타내는 블록도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 배터리 시스템의 내부를 도시한 블록도이다.
도 5는 예시적 일 실시예에 따른 배터리 시스템의 내부를 도시한 블록도이다.
도 6는 다른 실시예에 따른 배터리 시스템의 내부를 도시한 블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시 예로부터 다른 실시 예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다. 즉 설명된 특정 세부사항들은 단순한 예시이다. 특정 구현들은 이러한 예시적인 세부사항들로부터 변할 수 있고, 본 발명의 정신 및 범위 내에서 계속 고려될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 내부를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 예시적인 실시예에 따르면, 에너지 저장 시스템(1)은 발전 시스템(2) 및 계통(grid)(3)과 연계하여 부하(4)에 전력을 공급한다.
본 예시적인 실시예에 따르면, 발전 시스템(2)은 에너지원으로부터 전력을 생산하는 시스템이다. 발전 시스템(2)은 생산한 전력을 에너지 저장 시스템(1)에 공급할 수 있다. 발전 시스템(2)은 예컨대 태양광 발전 시스템, 풍력 발전 시스템, 및 조력 발전 시스템 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 태양열이나 지열과 같은 신 재생 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 모든 발전 시스템들이 발전 시스템(2)에 포함될 수 있다. 예를 들면, 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양 전지는 가정이나 공장에 용이하게 설치될 수 있으므로 가정이나 공장의 에너지 저장 시스템(1)과 함께 사용될 수 있다. 발전 시스템(2)은 전력을 생산할 수 있는 다수의 발전 모듈들을 병렬로 배열함으로써 대용량 에너지 시스템을 구성할 수 있다.
계통(3)은 발전소, 변전소, 송전선 등을 포함할 수 있다. 계통(3)이 정상 상태인 경우, 계통(3)은 에너지 저장 시스템(1), 즉, 부하(4) 및 배터리 시스템(20) 중 적어도 하나에 전력을 공급하거나, 에너지 저장 시스템(1), 즉, 배터리 시스템(20)으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 계통(3)이 비정상 상태인 경우, 계통(3)과 에너지 저장 시스템(1) 간의 전력 공급은 중단된다.
부하(4)는 발전 시스템(2)에서 생산된 전력, 배터리 시스템(20)에 저장된 전력, 또는 계통(3)으로부터 공급된 전력을 소비할 수 있다. 가정이나 공장의 전기 장치들이 부하(4)의 예들이다.
본 예시적인 실시예에 따르면, 에너지 저장 시스템(1)은 발전 시스템(2)에서 생산한 전력을 배터리 시스템(20)에 저장하거나, 계통(3)으로 공급할 수 있으며, 예컨대 에너지 저장 시스템(1)은 배터리 시스템(20)에 저장된 전력을 계통(3)으로 공급하거나, 계통(3)으로부터 공급된 전력을 배터리 시스템(20)에 저장할 수도 있다. 또한, 에너지 저장 시스템(1)은 발전 시스템(2)에서 생산된 전력이나 배터리 시스템(20)에 저장되어 있는 전력을 부하(4)에 공급할 수 있다. 또한, 에너지 저장 시스템(1)은 계통(3)이 비정상 상태일 경우, 예컨대, 정전이 발생한 경우에 UPS(Uninterruptible Power Supply) 기능을 수행하여 발전 시스템(2)에서 생산된 전력이나 배터리 시스템(20)에 저장되어 있는 전력을 부하(4)에 공급할 수 있다.
본 예시적인 실시예에 따르면, 에너지 저장 시스템(1)은 전력을 변환하는 전력 변환 시스템(Power Conversion System, 이하 'PCS'라 함)(10)를 포함하며, 배터리 시스템(20), 제1 스위치(30), 및 제2 스위치(40)를 포함할 수 있다.
본 예시적인 실시예에 따르면, PCS(10)는 발전 시스템(2), 계통(3), 및 배터리 시스템(20)으로부터 제공되는 전력을 적절한 형태의 전력으로 변환하여 필요한 곳에 공급할 수 있다. PCS(10)는 전력 변환부(11), DC 링크부(12), 인버터(13), 컨버터(14), 통합 컨트롤러(15)를 포함할 수 있다.
전력 변환부(11)는 발전 시스템(2)과 DC 링크부(12) 사이에 연결되는 전력 변환 장치일 수 있으며, 발전 시스템(2)에서 생산한 전력을 직류 링크 전압으로 변환하여 DC 링크부(12)로 전달할 수 있다.
전력 변환부(11)는 발전 시스템(2)의 종류에 따라서 컨버터 회로, 정류 회로 등과 같은 전력 변환 회로를 포함할 수 있다. 발전 시스템(2)이 직류 전력을 생산하는 경우, 전력 변환부(11)는 발전 시스템(2)이 생산한 직류 전력을 다른 직류 전력으로 변환하기 위한 DC-DC 컨버터 회로를 포함할 수 있다. 발전 시스템(2)이 교류 전력을 생산하는 경우, 전력 변환부(11)는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하기 위한 정류 회로를 포함할 수 있다.
발전 시스템(2)이 태양광 발전 시스템인 경우, 전력 변환부(11)는 일사량, 온도 등의 변화에 따라서 발전 시스템(2)에서 생산하는 전력을 최대로 얻을 수 있도록 최대 전력 포인트 추적(Maximum Power Point Tracking) 제어를 수행하는 MPPT 컨버터를 포함할 수 있다. 또한, 발전 시스템(2)에서 생산되는 전력이 없을 때에는 전력 변환부(11)의 동작이 중지됨으로써, 컨버터나 정류 회로와 같은 전력 변환 장치에서 소비되는 전력이 최소화 또는 감소될 수 있다.
직류 링크 전압이 컨버터(14)와 인버터(13)의 정상 동작을 위하여 안정되기를 바라지만, 발전 시스템(2) 또는 계통(3)에서의 순시 전압 강하, 또는 부하(4)에서의 피크 부하 발생 등과 같은 문제로 인하여 직류 링크 전압이 불안정해질 수 있다. 본 예시적인 실시예에 따르면, DC 링크부(12)는 전력 변환부(11)와 인버터(13) 사이에 연결되어 직류 링크 전압을 일정하게 또는 실질적으로 일정하게 유지시킬 수 있다. DC 링크부(12)의 일 예는 대용량 커패시터를 포함할 수 있다.
인버터(13)는 DC 링크부(12)와 제1 스위치(30) 사이에 연결되는 전력 변환 장치일 수 있다. 인버터(13)는 발전 시스템(2) 및 배터리 시스템(20) 중 적어도 하나로부터 출력되는 직류 링크 전압을 계통(3)의 교류 전압으로 변환하여 출력하는 인버터를 포함할 수 있다. 또한, 인버터(13)는 충전 모드에서 계통(3)의 전력을 배터리 시스템(20)에 저장하기 위하여, 계통(3)으로부터의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 직류 링크 전압을 출력하는 정류 회로를 포함할 수 있다. 인버터(13)는 입력과 출력의 방향이 변할 수 있는 양방향 인버터일 수 있다.
인버터(13)는 계통(3)으로 출력되는 교류 전압에서 고조파를 제거하기 위한 필터를 포함할 수 있다. 또한, 인버터(13)는 무효 전력의 발생을 억제 또는 제한하기 위하여 인버터(13)로부터 출력되는 교류 전압의 위상과 계통(3)의 교류 전압의 위상을 동기화시키기 위한 위상 동기 루프(PLL) 회로를 포함할 수 있다. 또한, 인버터(13)는 전압 변동 범위 제한, 역률 개선, 직류 성분 제거, 과도 현상(transient phenomena) 보호 또는 감소 등과 같은 기능을 수행할 수 있다.
컨버터(14)는 DC 링크부(12)와 배터리 시스템(20) 사이에 연결되는 전력 변환 장치일 수 있다. 컨버터(14)는 방전 모드에서 배터리 시스템(20)에 저장된 전력을 적절한 전압 레벨의 직류 링크 전압으로 DC-DC 변환하여 인버터(13)로 출력하는 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다. 또한, 컨버터(14)는 충전 모드에서 전력 변환부(11)에서 출력되는 전력이나 인버터(13)에서 출력되는 전력의 전압을 적절한 전압 레벨, 즉 배터리 시스템(20)의 충전 전압 레벨로 DC-DC 변환하여 배터리 시스템(20)으로 출력하는 DC-DC 컨버터를 포함한다. 컨버터(14)는 입력과 출력의 방향이 변할 수 있는 양방향 컨버터일 수 있다. 배터리 시스템(20)의 충전 또는 방전이 수행되지 않는 경우에는 컨버터(14)의 동작이 중단됨으로써, 전력 소비가 최소화 또는 감소될 수도 있다.
본 예시적인 실시예에 따르면, 통합 컨트롤러(15)는 발전 시스템(2), 계통(3), 배터리 시스템(20), 및 부하(4)의 상태를 모니터링 할 수 있다. 예컨대, 통합 컨트롤러(15)는 계통(3)에 정전이 발생하였는지 여부, 발전 시스템(2)에서 전력이 생산되는지 여부, 발전 시스템(2)에서 전력이 생산되는 경우 생산되는 전력량, 배터리 시스템(20)의 충전 상태, 부하(4)의 소비 전력량, 시간 등을 모니터링 할 수 있다.
본 예시적인 실시예에 따르면, 통합 컨트롤러(15)는 모니터링 결과 및 미리 정해진 알고리즘에 따라서, 전력 변환부(11), 인버터(13), 컨버터(14), 배터리 시스템(20), 제1 스위치(30), 제2 스위치(40)의 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 계통(3)에 정전이 발생할 경우, 통합 컨트롤러(15)는 배터리 시스템(20)에 저장된 전력 또는 발전 시스템(2)에서 생산된 전력이 부하(4)에 공급되도록 제어할 수 있다. 또한, 통합 컨트롤러(15)는 부하(4)에 충분한 전력이 공급될 수 없을 경우에, 부하(4)의 전기 장치들에 대하여 우선 순위를 정하고, 우선 순위가 높은 전기 장치들에 전력을 공급하도록 부하(4)를 제어할 수도 있다. 또한, 통합 컨트롤러(15)는 배터리 시스템(20)의 충전 및 방전을 제어할 수 있다.
본 예시적인 실시예에 따르면, 제1 스위치(30) 및 제2 스위치(40)는 인버터(13)와 계통(3) 사이에 직렬로 연결되며, 통합 컨트롤러(15)의 제어에 따라서 on/off 동작을 수행하여 발전 시스템(2)과 계통(3) 사이의 전류의 흐름을 제어한다. 발전 시스템(2), 계통(3), 및 배터리 시스템(20)의 상태에 따라서 제1 스위치(30)와 제2 스위치(40)의 on/off 상태가 결정될 수 있다.
예를 들면, 발전 시스템(2) 및 배터리 시스템(20) 중 적어도 하나로부터의 전력을 부하(4)에 공급하거나, 계통(3)으로부터의 전력을 배터리 시스템(20)에 공급하는 경우, 제1 스위치(30)는 on 상태가 될 수 있다. 발전 시스템(2) 및 배터리 시스템(20) 중 적어도 하나로부터의 전력을 계통(3)에 공급하거나 계통(3)으로부터의 전력을 부하(4)와 배터리 시스템(20) 중 적어도 하나에 공급하는 경우에는, 제2 스위치(40)는 on 상태가 될 수 있다.
계통(3)에서 정전이 발생한 경우에는, 제2 스위치(40)는 off 상태가 되고고 제1 스위치(30)는 on 상태가 될 수 있다. 따라서, 발전 시스템(2)과 배터리 시스템(20) 중 적어도 하나로부터의 전력을 부하(4)에 공급하는 동시에, 부하(4)에 공급되는 전력이 계통(3) 쪽으로 흐르는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 에너지 저장 시스템(1)을 단독 운전 시스템(stand alone system)으로 동작시킴으로써, 계통(3)의 전력선 등에서 작업하는 인부가 발전 시스템(2) 또는 배터리 시스템(20)으로부터의 전력에 의하여 감전되는 사고를 방지할 수 있게 한다.
제1 스위치(30) 및 제2 스위치(40)는 큰 전류에 견딜 수 있거나 큰 전류를 처리할 수 있는 릴레이(relay)와 같은 스위칭 장치를 포함할 수 있다.
본 예시적인 실시예에 따르면, 배터리 시스템(20)은 발전 시스템(2)과 계통(3) 중 적어도 하나로부터 전력을 공급받아 저장하고, 저장하고 있는 전력을 부하(4)와 계통(3) 중 적어도 하나에 공급할 수 있다. 배터리 시스템(20)은 전력을 저장하는 부분과 이를 제어 및 보호하는 부분을 포함할 수 있다. 배터리 시스템(20)의 충전 및 방전은 통합 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 배터리 시스템(20)에 대하여 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 배터리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2에 도시된 예시적인 실시예에 따르면, 배터리 시스템(20)은 시스템 관리부(Battery Management System)(200), 복수의 배터리 랙들(210), 및 데이터 통신을 위한 버스 라인(250)을 포함한다.
복수의 배터리 랙들(210)은 외부, 즉 발전 시스템(2) 및/또는 계통(3)으로부터 공급된 전력을 저장하고, 저장하고 있는 전력을 계통(3) 및/또는 부하(4)로 공급할 수 있다. 복수의 배터리 랙들(210)은 복수의 배터리 모듈(213), 랙 관리부(211), 랙 보호 회로(217)를 각각 포함할 수 있다.
복수의 배터리 모듈들(220)은 전력을 저장하며, 직렬, 병렬 또는 직렬과 병렬의 조합으로 연결된 적어도 하나의 배터리 모듈를 포함한다. 복수의 배터리 모듈들(220)은 랙 관리부(211)에 의하여 충전 및 방전 동작이 제어될 수 있다. 복수의 배터리 모듈들(220) 각각은 요구되는 출력 전압에 따라서 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 도 2에서, 복수의 배터리 랙들(210)의 복수의 배터리 모듈들(220)이 병렬로 연결되는 것으로 도시되어 있지만, 배터리 시스템(20)의 요구에 따라, 복수의 배터리 모듈들(220)은 직렬로 연결되거나, 직렬과 병렬의 조합으로 연결될 수 있다.
랙 관리부(211)는 대응하는 배터리 랙(210-1~210-N)의 전반적인 동작을 각각 제어할 수 있다. 랙 관리부(211)는 랙 보호 회로(217)를 제어함으로써 복수의 배터리 모듈들(220)의 충전 및 방전 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 과전류가 흐른다거나 과방전된 경우, 랙 관리부(211)는 랙 보호 회로(217)의 스위치를 개방시켜 복수의 배터리 모듈들(220)과 입출력 단자 사이의 전력 전달을 차단할 수 있다. 또한, 랙 관리부들(211)은 복수의 배터리 모듈들(220)의 상태, 예컨대, 온도, 전압, 전류 등을 모니터링하고 측정된 데이터를 시스템 관리부(200)에 전송할 수 있다. 또한, 랙 관리부들(211)은 측정된 데이터 및 미리 정해진 알고리즘에 따라서 복수의 배터리 모듈들(220)에 포함된 배터리 셀들의 셀 밸런싱 동작을 제어할 수 있다.
랙 보호 회로(217)는 대응하는 랙 관리부(211)로부터의 제어에 따라서 전력 공급을 위해 스위치를 단락하거나, 전력 공급을 차단할 수 있다. 또한, 랙 보호 회로(217)는 대응하는 복수의 배터리 모듈들(220)의 출력 전압 및 출력 전류, 및 스위치 및 퓨즈의 상태 등을 대응하는 랙 관리부(211)에 제공할 수 있다.
복수의 배터리 모듈들(220)에서 출력되는 전력은 랙 보호 회로(217)를 통하여 컨버터(도 1의 14)에 공급될 수 있으며, 컨버터(14)로부터 공급된 전력은 랙 보호 회로(217)를 통하여 복수의 배터리 모듈들(220)에 저장될 수 있다. 랙 보호 회로(217)들로부터 연장되는 전력선은 복수의 배터리 모듈들(220)에서 출력되는 전력량, 복수의 배터리 모듈들(220)의 출력 전압의 크기 등에 따라서 병렬, 직렬, 또는 직렬 및 병렬의 혼합 형태로 구성될 수도 있다.
랙 관리부(211)는 복수의 배터리 모듈들(220)과 랙 보호 회로(217)로부터 데이터를 수집할 수 있다. 랙 보호 회로(217)로부터 수집되는 데이터에는 출력 전류 값, 출력 전압 값, 스위치 상태 및 퓨즈의 상태 등이 포함될 수 있고, 복수의 배터리 모듈들(220)으로부터 수집되는 데이터에는 배터리 셀 전압 및 온도 등이 포함될 수 있다.
랙 관리부(211)는 수집된 데이터들로부터 잔여 전력량, 수명, 충전 상태(State of Charge, SOC) 등을 산출하거나, 복수의 배터리 모듈들(220)에 이상이 발생하였는지를 판단할 수 있다. 예컨대, 과충전, 과방전, 과전류, 과전압, 과열, 배터리 셀 임밸런싱, 배터리 셀의 열화 등과 같은 이상이 발생하였는지를 판단할 수 있다. 이상이 발생한 경우, 랙 관리부(211)는 내부의 알고리즘에 따라 정해진 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 랙 관리부(211)는 랙 보호 회로(217)를 동작시킬 수 있다.
버스 라인(250)은 시스템 관리부(200)와 랙 관리부들(211-1 내지 211-N) 사이에 데이터나 명령을 전송하는 경로이다. 시스템 관리부(200)와 랙 관리부들(211-1 내지 211-N) 사이의 통신 프로토콜로 CAN 통신, 또는 버스 라인을 사용하여 데이터나 명령을 전송하는 다른 통신 프로토콜 등이 사용될 수 있다.
랙 관리부들(211-1 내지 211-N)는 복수의 배터리 모듈들(220)과 랙 보호 회로(217)로부터 수집한 데이터를 버스 라인(250)을 통해 시스템 관리부(200)에 제공할 수 있다. 랙 관리부들(211-1 내지 211-N)은 이상 발생의 유무, 이상 발생 형태에 관한 정보도 시스템 관리부(200)에 제공할 수 있다. 이 경우, 시스템 관리부(200)는 랙 관리부들(211-1 내지 211-N)을 제어할 수도 있다. 예컨대, 시스템 관리부(200)는 배터리 랙들(210-1 내지 210-N)의 랙 보호 회로(217-1 내지 217-N)가 동작하도록 제어 명령을 랙 관리부(211-1 내지 211-N)에 송신할 수 있다.
시스템 관리부(200)는 랙 관리부들(211-1 내지 211-N)로부터 수집된 데이터를 도 1의 통합 컨트롤러(15)로 전송할 수 있다. 시스템 관리부(200)는 배터리 랙들(210-1 내지 210-N)의 이상 발생의 유무, 이상 발생 형태에 관한 정보도 통합 컨트롤러(15)에 제공할 수 있다. 또한, 통합 컨트롤러(15)는 PCS(10)의 상태, 예컨대, 컨버터(14)의 상태에 관한 정보를 시스템 관리부(200)에 제공할 수 있다. 예컨대, 통합 컨트롤러(15)는 컨버터(14)와 입출력 단자가 개방되었다거나, 컨버터(14)의 전류 흐름에 관한 정보를 시스템 관리부(200)에 제공할 수 있다. 시스템 관리부(200)는 통합 컨트롤러(15)로부터 제공받은 정보를 기초로 배터리 시스템(20)의 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 시스템 관리부(200)는 PCS(10)의 상태에 따라 배터리 랙들(210-1 내지 210-N)이 온(on)되도록 제어 명령을 랙 관리부들(211-1 내지 211-N)에게 송신할 수 있다.
도 3는 일 실시예에 따른 배터리 랙을 나타내는 블록도이다.
도 3에 도시된 예시적인 실시예에 따르면, 제1 및 제2 배터리 랙(210-1, 210-2)은 복수의 배터리 모듈들(220-1, 220-2) 및 제1 및 제2 랙 관리부(211-1, 211-2) 포함할 수 있다.
복수의 배터리 모듈들(220-1, 220-2)은 계통(3) 및/또는 발전 시스템(2)으로부터 공급된 전력을 저장하고, 저장하고 있는 전력을 계통(3) 및/또는 부하(4)로 공급한다. 이러한 복수의 배터리 모듈들(220-1, 220-2)은 배터리들(219), 및 복수의 모듈 관리부들(215)를 각각 포함할 수 있다.
배터리들(219-1, 219-2)은 전력을 저장하는 부분으로서, 직렬, 병렬 또는 직렬과 병렬의 조합으로 연결되는 적어도 하나의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 배터리들(219-1, 219-2)에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압에 따라서 결정될 수 있다. 상기 배터리 셀은 충전가능한 이차 전지를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 배터리 셀은 니켈-카드뮴 전지(nickel-cadmium battery), 납 축전지, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery), 리튬-이온 전지(lithium ion battery), 리튬 폴리머 전지(lithium polymer battery) 등을 포함할 수 있다.
배터리들(219-1, 219-2)은 복수의 모듈 관리부들(215-1, 215-2)에 의하여 충전 및 방전 동작이 제어될 수 있다. 또한, 배터리들(219-1, 219-2)은 서로 직렬로 연결되어 배터리 랙에 요구되는 출력 전압을 생성할 수 있다. 또한, 직렬로 연결된 배터리들(219-1, 219-2) 중 양끝 배터리들로부터 전력선이 연장되어, 랙 보호 회로(217)를 통하여 컨버터(도 1의 14)에 전력이 공급될 수 있다.
복수의 모듈 관리부들(215-1, 215-2)은 대응되는 배터리들(219-1, 219-2)의 충전 및 방전 동작을 제어할 수 있다. 또한, 복수의 모듈 관리부들(215-1, 215-2)은 배터리들(219-1, 219-2)의 상태, 예를 들어 온도나 전압, 흐르는 전류 등을 모니터링하여 측정된 데이터를 대응되는 랙 관리부들(211-1, 211-2)로 전송할 수 있다.
실시예들에 따르면, 시스템 관리부(200)와 랙 관리부(211-1, 211-2)들 사이의 통신 프로토콜, 및 랙 관리부(211-1, 211-2)와 복수의 모듈 관리부들(215-1, 215-2) 사이의 통신 프로토콜이 모두 버스 라인(미도시)을 사용할 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 시스템 관리부(200)와 랙 관리부들(211-1, 211-2) 사이의 통신 프로토콜, 및 랙 관리부들(211-1, 211-2)과 복수의 모듈 관리부들(215-1, 215-2) 사이의 통신 프로토콜 중 적어도 하나는 버스 라인을 사용하는 통신 프로토콜을 사용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 모듈 관리부들(215-1)은 제2 랙 관리부(211-2)의 요청이 있으면 제2 랙 관리부(211-2)로 배터리들(219-1)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, 제2 랙 관리부(211-2)는 시스템 관리부(200)의 요청에 따라 제1 배터리 랙(210-1)을 제어할 수 있다. 제2 랙 관리부(211-2)는 시스템 관리부(200)의 요청이 있으면, 제1 배터리 랙(210-1)을 제어하기 위해 복수의 모듈 관리부들(215-1)에 배터리들(219-1)의 상태에 대한 정보를 요청한다. 모듈 관리부들(215-1)은 제1 랙 관리부(211-1)에 배터리들(219-1)의 상태에 대한 정보를 제공하다가, 상기 제2 랙 관리부(211-2)의 요청을 받으면 제2 랙 관리부(211-2)로 상기 정보를 전달할 수 있다.
예컨대, 제1 랙 관리부(211-1)에 이상이 발생하여 복수의 모듈 관리부들(215-1)이 전달하는 배터리들(219-1)의 상태에 대한 정보를 정상적으로 판단하지 못할 수 있다. 이 경우, 제1 배터리 랙(210-1)의 배터리들(219-1)은 과충전 또는 과방전으로 손상이나 폭발의 위험이 있다. 시스템 관리부(200)는 도 5에서 후술할 바와 같이 랙 관리부들(211-1, 211-2)의 상태를 모니터하여 이상이 발생한 랙 관리부를 감지할 수 있다. 시스템 관리부(200)는 제1 랙 관리부(211-1)에 이상의 발생을 감지하면, 제2 랙 관리부(211-2)가 제1 배터리 랙(210-1)을 제어하도록 요청할 수 있다. 제2 랙 관리부(211-2)는 시스템 관리부(200)의 요청을 받으면 복수의 모듈 관리부들(215-1)에 배터리들(219-1)의 상태에 대한 정보를 전달하도록 요청할 수 있다. 제2 랙 관리부(211-2)는 복수의 모듈 관리부들(215-1)이 전달한 정보를 기초로 배터리들(219-1)의 과충전 또는 과방전여부를 판단할 수 있다.
도 4는 다른 실시예에 따른 배터리 랙들의 내부를 간략하게 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 제1 배터리 랙(210-1)은 복수의 배터리 모듈들(220-1), 제1 랙 보호 회로(217-1) 및 제1 랙 관리부(211)를 포함하고, 제2 배터리 랙(210-2)은 복수의 배터리 모듈(220-2)들, 제2 랙 보호 회로(217-2) 및 제2 랙 관리부(211-2)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제1 랙 보호 회로(217-1)는 제1 및 제2 랙 관리부(211-1, 211-2)에 의해 병렬로 제어를 받을 수 있다. 제2 랙 관리부(211-2)는 시스템 관리부(200)가 제1 배터리 랙(210-1)을 제어하도록 요청을 하면 제1 랙 보호 회로(217-1)를 제어할 수 있고, 상기 요청이 없다면 제1 랙 보호 회로(217-1)는 제1 랙 관리부(211-1)의 제어를 받는다. 제1 랙 보호 회로(217-1)는 스위치 부(미도시)를 포함할 수 있고, 제1 랙 관리부(211-1)는 복수의 배터리 모듈들(220-1)이 과충전되거나 과방전된 경우 상기 스위치 부를 턴 오프하여 제1 배터리 랙(210-1)의 충전과 방전을 차단할 수 있다. 제1 랙 관리부(211-1)에 이상이 발생하여 제1 랙 보호 회로(217)를 제어하지 못하면, 복수의 배터리 모듈들(220-1)이 과방전 또는 과충전되는 것을 방지하지 못할 수 있다. 이 경우 시스템 관리부(200)는 제1 랙 관리부(211-1)의 이상을 감지하여 제2 랙 관리부(211-2)가 상기 제1 랙 보호 회로(217-1)를 제어하도록 요청하여 복수의 배터리 모듈들(220-1)이 과방전 또는 과충전되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제2 랙 보호 회로(217-2)도 제1 및 제2 랙 관리부(211-1, 211-2)에 의해 병렬로 제어를 받을 수 있다. 시스템 관리부(200)가 제2 배터리 랙(210-2)을 제어하도록 제1 랙 관리부(211-1)에 요청을 하면, 제1 랙 관리부(211-1)는 제2 랙 보호 회로(217-2)를 제어하고, 상기 요청이 없다면 제2 랙 보호 회로(217-2)는 제2 랙 관리부(211-2)의 제어를 받는다.
예컨대, 시스템 관리부(200)가 제2 배터리 랙(210-2)을 제어하도록 제1 랙 관리부(211-1)에 요청하면, 제1 랙 관리부(211-1)는 제2 랙 보호 회로(217-2)를 제어할 수 있다. 도 3에서 설명한 바와 같이 제1 랙 관리부(211-1)는 복수의 모듈 관리부들(215-2)에게 배터리들(219-2)의 상태에 관한 정보를 요청할 수 있다. 제1 랙 관리부(211-1)는 복수의 모듈 관리부들(215-2)에게 상기 정보를 요청하고, 상기 정보를 기초로 제2 랙 보호 회로(217-2)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제1 랙 관리부(211-1)는 제1 랙 보호 회로(217-1)와 제2 랙 보호 회로(217-2)를 동시에 제어할 수 있다. 한편, 시스템 관리부(200)가 제1 배터리 랙(210-1)을 제어하도록 제2 랙 관리부(211-2)에 요청하면, 제2 랙 관리부(211-2)는 복수의 모듈 관리부들(215-1)이 제공하는 배터리들(219-1)의 상태를 기초로 제1 랙 보호 회로(217-1)를 제어할 수 있다.
도 5는 예시적 일 실시예에 따른 배터리 시스템의 시스템 관리부와 랙 관리부들의 제어 및 통신 방법을 도시한 블록도이다.
도 5에 도시된 예시적인 실시예에서 CAN 통신이 사용된다. 따라서, 버스 라인(250)은 제어 신호가 전달 또는 인가되는 배선 쌍(미도시)과 통신 신호가 전달 또는 인가되는 다른 배선 쌍(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제어 신호는 단일 라인을 통해 전송되거나, 광 통신 방식 또는 무선 방식으로 전송될 수도 있다. 또한, 상기 통신 신호도 상기 다른 배선 쌍을 통한 직렬 통신 방식 외에, 복수의 배선들을 이용한 병렬 통신 방식, 광 통신 방식, 또는 무선 통신 방식으로 전송될 수도 있다.
한편, 용이한 이해를 위하여, 도 5의 실시예에서, 시스템 관리부(200)와 복수의 랙 관리부들(211-1 내지 211-N)이 CAN(Controller Area Network) 통신 방식으로 통신을 수행하지만, 다른 종류의 통신 방법들도 동일한 원리로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 시스템 관리부(200)는 제어 신호를 복수의 랙 관리부들(211-1 내지 211-N)에 인가하고 복수의 랙 관리부(211-1 내지 211-N)가 제어 신호에 응답하는지 여부를 통해 따라 정상적으로 동작하는지 모니터할 수 있다. 예를 들면, 복수의 랙 관리부들(211-1 내지 211-N) 각각에 식별자가 할당되어 있으며, 시스템 관리부(200)는 제어 신호에 대한 응답 신호들을 감지하여 상기 식별자들 중 누락된 식별자가 있는지 모니터한다. 시스템 관리부(200)는 누락된 식별자가 있다면, 상기 식별자가 할당된 랙 관리부(211)에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
예컨대, 시스템 관리부(200)는 버스 라인(250)을 통해 복수의 배터리 랙들(210-1 내지 210-N)의 상태에 대한 정보를 복수의 랙 관리부들(211-1 내지 211-N)로 전달 받는다. 시스템 관리부(200)는 전달 받은 정보를 기초로 복수의 랙 관리부들(211-1 내지 211-N)에 제어 신호를 출력할 수 있다. L번째 배터리 랙(210-L)의 L번째 랙 관리부(211-L)에 이상이 발생하는 경우, L번째 랙 관리부(211-L)는 시스템 관리부(200)에 L번째 배터리 랙(210-L)의 상태를 전달하지 못하거나, 시스템 관리부(200)의 제어 신호에 응답하지 못할 수 있다. 이 경우, 시스템 관리부(200)는 L번째 랙 관리부(211-L)에 할당된 식별자가 누락됨을 감지할 수 있고, 시스템 관리부(200)는 L번째 랙 관리부(211-L)에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
도 6는 다른 실시예에 따른 복수의 랙 관리부와 복수의 모듈 관리부들간의 제어 및 통신 방법을 도시한 블록도이다.
도 6를 참조하면, 복수의 배터리 랙들(210-1 내지 210-N)은 랙 관리부와 복수의 모듈 관리부들을 각각 포함한다.
일 실시예에 따르면, 복수의 배터리 랙들(210-1 내지 210-N)의 랙 관리부들(211-1 내지 211-N)은 대응하는 배터리 랙의 복수의 모듈 관리부와 통신 라인으로 연결되어 있다. 복수의 랙 관리부들(211-1 내지 211-N)은 인접하는 배터리 랙의 복수의 모듈 관리부들과 별도의 통신 라인으로 순차적으로 연결된다. 예를 들면, N이 3이라 가정하면, 배터리 시스템은 제1 배터리 랙(210-1)과 제2 배터리 랙(210-2) 그리고 제3 배터리 랙(210-3)을 포함한다. 제1 배터리 랙(210-1)의 제1 랙 관리부(211-1)는 복수의 모듈 관리부들(215-3)과 통신 라인이 연결되고, 제2 배터리 랙(210-2)의 랙 관리부(211-2)는 복수의 모듈 관리부들(215-1)과 통신라인이 연결되며, 제3 배터리 랙(210-3)의 랙 관리부(211-3)는 제2 배터리 랙(210-2)의 복수의 모듈 관리부들(215-2)과 통신라인이 순차적으로 연결된다.
예컨대, 시스템 관리부(200)가 M번째 배터리 랙(210-M)을 제어하도록 L번째 랙 관리부(211-L)에 요청하면, L번째 랙 관리부(210-L)는 M번째 복수의 모듈 관리부(215-M)에게 M번째 배터리들(219-M)의 상태에 관한 정보를 전달하도록 요청할 수 있다. 시스템 관리부(200)의 상기 요청이 없으면, L번째 랙 관리부(211-L)는 M번째 복수의 모듈 관리부들(215-M)에게 M번째 배터리들(219-M)의 상태에 관한 정보를 전달하도록 요청하지 않는다. M번째 복수의 모듈 관리부(215-M)는 L번째 랙 관리부(211-L)의 상기 요청이 있으면 상기 별도의 통신 라인을 통해 M번째 배터리들(219-M)의 상태에 관한 정보를 L번째 랙 관리부(211-L)에 전달한다. L번째 랙 관리부(211-L)는 상기 M번째 복수의 모듈 관리부들(215-M)이 전달한 정보를 기초로 M번째 배터리들(219-M)의 상태를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 시스템 관리부(200)는 복수의 랙 관리부들(211-1 내지 211-N) 중 이상이 발생한 랙 관리부가 감지되면, 인접하는 어느 하나의 랙 관리부가 상기 이상이 발생한 랙 관리부에 대응하는 배터리 랙을 제어하도록 요청할 수 있다. 시스템 관리부(200)는 도5를 참조하여 설명한 바와 같이, 복수의 랙 관리부(211-1 내지 211-N)의 응답 신호를 통해 누락된 식별자를 감지하여 상기 이상이 발생한 랙 관리부를 판단한다. 예를 들면, M번째 랙 관리부(211-M)의 식별자가 감지되지 않으면, 시스템 관리부(200)는 M번째 랙 관리부(211-M)에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 시스템 관리부(200)는 L번째 랙 관리부(211-L)에 M번째 배터리 랙(210-M)을 제어하도록 요청할 수 있다. L번째 랙 관리부(211-L)는 M번째 배터리 랙(210-M)을 제어하기 위해 M번째 배터리 랙(210-M)의 복수의 모듈 관리부들(215-M)에 배터리들(219-M)의 상태에 대한 정보를 제공하도록 요청할 수 있다. M번째 배터리 랙(210-M)의 복수의 모듈 관리부들(215-M)은 L번째 랙 관리부(211-L)의 요청에 응답하여 상기 별도의 통신 라인을 통해 M번째 배터리 랙(210-M)의 배터리들(219-M)의 상태에 대한 정보를 L번째 랙 관리부(211-L)에 전달한다. L번째 랙 관리부(211-L)는 전달 받은 정보를 기초로 M번째 배터리들(219-M)의 상태를 판단할 수 있다. 한편, N번째 복수의 모듈 관리부들(215-N)은 1번째 랙 관리부(211-1)와 별도의 통신라인으로 연결되어 있으며, 1번째 랙 관리부(211-1)는 N번째 복수의 모듈 관리부들(215-N)로부터 N번째 배터리들(219-N)의 상태에 관한 정보를 전달 받을 수 있다.
도 7는 예시적인 다른 실시예에 따른 배터리 시스템의 내부를 도시한 블록도이다.
도 7에 도시된 예시적인 실시예에 따르면, 배터리 시스템(20)은 시스템 관리부(200), 복수의 배터리 랙들(210-1 내지 210-N), 및 데이터 통신을 위한 버스 라인(250)을 포함하고, 복수의 배터리 랙들(210-1 내지 210-N)은 랙 관리부(211), 복수의 배터리 모듈들(220), 랙 보호 회로(217)를 각각 포함한다. 복수의 배터리 랙들(210-1 내지 210-N), 버스 라인(250), 복수의 배터리 모듈들(220)은 도2에 도시된 복수의 배터리 랙들(210-1 내지 210-N), 버스 라인(250), 복수의 배터리 모듈들(220)과 실질적으로 동일하고, 랙 보호 회로(217)는 도 4에 도시된 랙 보호 회로(217)와 실질적으로 동일하므로 반복하여 설명하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 랙 보호 회로(217-1, 217-N)는 대응되는 배터리 랙의 랙 관리부 및 인접하는 배터리 랙의 랙 관리부에 의해 병렬로 제어될 수 있다. 예를 들면, 시스템 관리부(200)가 M번째 배터리 랙(210-M)을 제어하도록 L번째 랙 관리부(211-L)에 요청하면, L번째 랙 관리부(211-L)는 M번째 보호 회로(211-M)를 제어할 수 있다. 상기 시스템 관리부(200)의 요청이 없으면, L번째 랙 관리부(211-L)는 M번째 복수의 모듈 관리부들(215-M)에게 M번째 배터리들(219-M)의 상태에 대한 정보의 제공을 요청하지 않는다. L번째 랙 관리부(211-L)가 상기 시스템 관리부(200)의 요청을 받으면, L번째 랙 관리부(211-L)는 도6을 참조하여 설명한 봐와 같이 M번째 복수의 모듈 관리부들(215-M)로부터 M번째 배터리들(219-M)의 상태에 대한 정보를 제공받을 수 있다. L번째 랙 관리부(211-L)는 전달 받은 M번째 배터리들(219-M)의 상태를 기초로 M번째 보호 회로(217-M)를 제어할 수 있다. 예컨대, M번째 배터리들(219-M)의 상태가 과방전 또는 과충전 상태이면, L번째 랙 관리부(211-L)는 M번째 랙 보호 회로(217-M)에 포함된 스위치 부(미도시)를 턴 오프하여 배터리 랙(210-M)의 충전과 방전을 차단할 수 있다. 한편, N번 랙 보호 회로(217-N)는 1번째 랙 관리부(211-1) 및 N번째 랙 관리부(211-N)에 의해 병렬로 제어될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 수 있다. 그러므로 상기 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
1: 에너지 저장 시스템
2: 발전 시스템
3: 계통
4: 부하
10: PCS
11: 전력 변환부
12: DC 링크부
13: 인버터
14: 컨버터
15: 통합 제어기
20: 배터리 시스템
30: 제1 스위치
40: 제2 스위치
200: 시스템 관리부
210: 배터리 랙
211: 랙 관리부
215: 복수의 모듈 관리부들
217: 랙 보호 회로
219: 배터리들
220:복수의 배터리 모듈들
250: 버스 라인

Claims (12)

  1. 복수의 배터리 모듈 및 제1 랙 관리부를 포함하는 제1 배터리 랙;
    복수의 배터리 모듈 및 제2 랙 관리부를 포함하는 제2 배터리 랙; 및
    상기 제1 또는 제2 랙 관리부 중 어느 하나에 이상이 발생하는 경우, 정상 동작하는 랙 관리부가 이상이 발생한 랙 관리부에 대응하는 배터리 랙을 제어하도록 상기 제1 및 제2 랙 관리부를 제어하는 시스템 제어부;를 포함하는 배터리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 랙 관리부는 상기 시스템 제어부에서 출력되는 제어 신호에 대응하는 응답 신호를 출력하고,
    상기 시스템 제어부는 상기 제1 및 제2 랙 관리부 중 상기 제어 신호에 응답하지 않는 랙 관리부에 대해서 이상이 발생한 것으로 판단하는 배터리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 모듈 각각은 모듈 관리부를 포함하고,
    상기 제1 랙 관리부가 상기 제2 배터리 랙을 제어하는 경우, 상기 제1 랙 관리부는 상기 제2 배터리 랙에 포함된 복수의 모듈 관리부들로부터 상기 제2 배터리 랙에 포함된 복수의 배터리 모듈들의 상태에 관한 정보를 수신하고,
    상기 제2 랙 관리부가 상기 제1 배터리 랙을 제어하는 경우, 상기 제2 랙 관리부는 상기 제1 배터리 랙에 포함된 복수의 모듈 관리부들로부터 상기 제2 배터리 랙에 포함된 복수의 배터리 모듈들의 상태에 관한 정보를 수신하는 배터리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 배터리 랙에 포함된 복수의 모듈 관리부들은 상기 제2 랙 관리부의 요청에 따라 상기 제1 배터리 랙에 포함된 복수의 배터리 모듈들의 상태에 대한 정보를 상기 제2 랙 관리부에 전달하고,
    상기 제2 배터리 랙에 포함된 복수의 모듈 관리부들은 상기 제1 랙 관리부의 요청에 따라 상기 제2 배터리 랙에 포함된 복수의 배터리 모듈들의 상태에 대한 정보를 상기 제1 랙 관리부에 전달하는 배터리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배터리 랙은 제1 보호 회로를 포함하고, 상기 제2 배터리 랙은 제2 보호 회로를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 보호 회로는 상기 제1 및 제2 랙 관리부에 의해 병렬로 제어되는 배터리 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 시스템 제어부는, 상기 제1 및 제2 관리부와 CAN(control Area Network) 통신을 하며,
    상기 제1 및 제2 랙 관리부에 배정된 식별자의 존재여부를 기초로 상기 제1 및 제2 랙 관리부에 이상이 발생하였는지 판단하는 배터리 시스템.
  7. 복수의 배터리 모듈 및 랙 관리부를 각각 포함하는 N개의 복수의 배터리 랙들;
    상기 복수의 랙 관리부들의 상태를 모니터하고 상기 복수의 랙 관리부들을 제어하는 시스템 제어부;를 포함하고,
    상기 시스템 제어부는,
    제1번째 랙 관리부에 이상이 발생한 경우, 제2번째 랙 관리부가 제1번째 배터리 랙을 제어하도록 하고,
    제M번째 랙 관리부에 이상이 발생한 경우, 제L번째 랙 관리부가 인접하는 제M번째 배터리 랙을 제어하도록 하며,
    제N번째 랙 관리부에 이상이 발생한 경우, 상기 제1번째 랙 관리부가 제N번째 배터리 랙을 제어하도록 하는 배터리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 랙 관리부들은 상기 시스템 제어부에서 출력되는 제어 신호에 대응하는 응답 신호를 출력하고,
    상기 시스템 제어부는 상기 복수의 랙 관리부 중 상기 제어 신호에 응답하지 않는 랙 관리부에 대해서 이상이 발생한 것으로 판단하는 배터리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 시스템 제어부는, 상기 복수의 랙 관리부와 CAN(control Area Network) 통신을 하며,
    상기 복수의 랙 관리부에 배정된 식별자의 존재여부를 기초로 상기 복수의 랙 관리부에 이상이 발생하였는지 판단하는 배터리 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 모듈 각각은 모듈 관리부를 포함하고,
    상기 제1번째 랙 관리부가 상기 제N번째 배터리 랙을 제어하는 경우, 상기 제1번째 랙 관리부는 상기 제N번째 배터리 랙에 포함된 복수의 모듈 관리부들로부터 상기 제N번째 배터리 랙에 포함된 복수의 배터리 모듈들의 상태에 관한 정보를 수신하고,
    상기 제2번째 랙 관리부가 상기 제1번째 배터리 랙을 제어하는 경우, 상기 제2번째 랙 관리부는 상기 제1번째 배터리 랙에 포함된 복수의 모듈 관리부들로부터 상기 제1번째 배터리 랙에 포함된 복수의 배터리 모듈들의 상태에 관한 정보를 수신하고,
    상기 제L번째 랙 관리부가 인접하는 상기 제M번째 배터리 랙을 제어하는 경우, 상기 제L번째 랙 관리부는 상기 제M번째 배터리 랙에 포함된 복수의 모듈 관리부들로부터 상기 제M번째 배터리 랙에 포함된 복수의 배터리 모듈들의 상태에 관한 정보를 수신하는 배터리 시스템.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 랙들은 랙 보호 회로를 각각 포함하며,
    상기 랙 보호 회로는 대응하는 배터리 랙의 랙 관리부 및 인접하는 배터리 랙의 랙 관리부에 의해 병렬로 제어되는 배터리 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1번째 랙 관리부는 상기 시스템 제어부의 요청에 대응하여 제N번째 보호 회로를 제어하고,
    상기 제2번째 랙 관리부는 상기 시스템 제어부의 요청에 대응하여 제1번째 보호 회로를 제어하고,
    상기 제L번째 랙 관리부는 상기 시스템 제어부의 요청에 대응하여 인접하는 제M번째 보호 회로를 제어하는 배터리 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021096043A1 (ko) * 2019-11-11 2021-05-20 주식회사 에스.제이테크 모듈 배터리 시스템
WO2023140671A1 (ko) * 2022-01-19 2023-07-27 주식회사 엘지에너지솔루션 에너지 저장 장치

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6668991B2 (ja) * 2016-07-15 2020-03-18 住友電気工業株式会社 給電装置及び給電システム
US10613950B2 (en) * 2018-01-05 2020-04-07 Quanta Computer Inc. CMC failover for two-stick canisters in rack design
WO2019145997A1 (ja) * 2018-01-23 2019-08-01 Tdk株式会社 直流給電システム
US11881718B2 (en) * 2018-03-16 2024-01-23 Robert Allen Shafer Global interface system
JP7218071B2 (ja) * 2020-08-19 2023-02-06 矢崎総業株式会社 電源装置
CN112196739B (zh) * 2020-10-10 2022-04-26 国电联合动力技术有限公司 一种风力发电机组不间断电源智能调控***和方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130023030A (ko) * 2011-03-11 2013-03-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 시스템, 이의 제어방법 및 배터리 시스템을 포함하는 에너지 저장 시스템
KR20130079931A (ko) * 2012-01-03 2013-07-11 주식회사 엘지화학 멀티 배터리 식별자 할당 시스템 및 방법
KR20140087503A (ko) * 2012-12-31 2014-07-09 주식회사 포스코아이씨티 배터리 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법
KR101468314B1 (ko) * 2013-06-26 2014-12-02 권동채 에너지저장장치용 배터리의 기능검사시스템
KR20150081731A (ko) * 2014-01-06 2015-07-15 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩, 배터리 팩을 포함하는 에너지 저장 시스템, 배터리 팩의 작동 방법
KR20160125227A (ko) * 2015-04-21 2016-10-31 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 그의 구동방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2267721C (en) 1998-03-26 2002-07-30 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Scheme for fast realization of encryption, decryption and authentication
JP2000133318A (ja) 1998-08-21 2000-05-12 Sony Corp バッテリパック
JP2011050155A (ja) 2009-08-26 2011-03-10 Honda Motor Co Ltd 蓄電装置
JP5661531B2 (ja) * 2011-03-30 2015-01-28 三洋電機株式会社 電力供給システム
DE102011076757A1 (de) * 2011-05-31 2012-12-06 Robert Bosch Gmbh Sicherheitsarchitektur, Batterie sowie ein Kraftfahrzeug mit einer entsprechenden Batterie
US20120319657A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-20 O2 Micro USA Battery management system
EP2724440A4 (en) * 2011-09-02 2015-08-12 Samsung Sdi Co Ltd DATA TRANSMISSION PROCEDURE, DATA TRANSMISSION DEVICE AND ENERGY STORAGE SYSTEM THEREWITH
US9172271B2 (en) * 2011-09-19 2015-10-27 Schneider Electric It Corporation Parallel control and protection for UPS
US9277298B2 (en) * 2011-09-20 2016-03-01 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery managing apparatus, battery pack, and energy storage system
US9300016B2 (en) 2012-09-14 2016-03-29 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery system and energy storage system
KR101681978B1 (ko) * 2014-10-29 2016-12-05 한국원자력연구원 이종 제어기기를 포함하는 원자로 보호계통

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130023030A (ko) * 2011-03-11 2013-03-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 시스템, 이의 제어방법 및 배터리 시스템을 포함하는 에너지 저장 시스템
KR20130079931A (ko) * 2012-01-03 2013-07-11 주식회사 엘지화학 멀티 배터리 식별자 할당 시스템 및 방법
KR20140087503A (ko) * 2012-12-31 2014-07-09 주식회사 포스코아이씨티 배터리 에너지 저장 시스템 및 그 제어 방법
KR101468314B1 (ko) * 2013-06-26 2014-12-02 권동채 에너지저장장치용 배터리의 기능검사시스템
KR20150081731A (ko) * 2014-01-06 2015-07-15 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩, 배터리 팩을 포함하는 에너지 저장 시스템, 배터리 팩의 작동 방법
KR20160125227A (ko) * 2015-04-21 2016-10-31 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 그의 구동방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021096043A1 (ko) * 2019-11-11 2021-05-20 주식회사 에스.제이테크 모듈 배터리 시스템
WO2023140671A1 (ko) * 2022-01-19 2023-07-27 주식회사 엘지에너지솔루션 에너지 저장 장치

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