KR20180102790A - 전력 저장 장치 - Google Patents

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KR20180102790A
KR20180102790A KR1020170029378A KR20170029378A KR20180102790A KR 20180102790 A KR20180102790 A KR 20180102790A KR 1020170029378 A KR1020170029378 A KR 1020170029378A KR 20170029378 A KR20170029378 A KR 20170029378A KR 20180102790 A KR20180102790 A KR 20180102790A
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이재형
이동일
김태호
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

본 발명은 전력 저장 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리의 충전량에 따라 배터리 공급되는 직류 전력의 크기를 조절함으로써 배터리의 충전 속도를 다르게 제어하는 전력 저장 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치는 전력계통으로부터 공급되는 전력을 저장하는 전력 저장 장치에 있어서, 상기 전력계통으로부터 공급되는 전력을 직류 전력으로 변환하는 전력 변환부, 상기 변환된 직류 전력에 의해 충전되는 배터리 및 상기 배터리의 충전량을 일반충전범위 및 세류충전범위와 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 배터리에 공급되는 직류 전력의 크기를 조절하도록 상기 전력 변환부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력 저장 장치{Power storage apparatus}
본 발명은 전력 저장 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리의 충전량에 따라 배터리 공급되는 직류 전력의 크기를 조절함으로써 배터리의 충전 속도를 다르게 제어하는 전력 저장 장치에 관한 것이다.
전력 저장 장치는 발전소에서 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때, 저장된 전력을 송전해 주는 저장 장치이다. 전력 저장 장치는 전력을 모아두는 배터리와 배터리를 효율적으로 관리해 주는 관련 장치들을 포함한다. 이와 같은 전력 저장 장치는 전력 생산자에게 효율적인 전력 공급을 가능하게 하고, 전력 소비자에게는 경제적인 전력 소비를 가능하게 한다.
전력 저장 장치는 크게 배터리, 배터리의 전력을 변환하는 장치(이하 전력 변환 장치) 및 배터리와 전력 변환 장치를 제어하는 제어 장치로 구성된다. 배터리는 전력 변환 장치를 통해 공급된 전력을 저장하였다가 필요할 때 전력을 방출하는 역할을 수행한다.
전력 변환 장치는 발전원에서 전력을 공급받아 배터리에 저장하거나 배터리에 저장된 전력을 전력계통으로 방출하기 위하여 전력의 특성을 변환하는 역할을 수행한다. 또한, 제어 장치는 배터리 및 전력 변환 장치를 통합적으로 관리하는 역할을 수행한다.
전력 저장 장치의 배터리는 부하에 전력을 공급하면서 전력계통으로부터 과도한 전력이 공급될 때 또 다른 부하로서의 역할을 수행하기 위해 최대 충전량의 약 70%정도인 목표 충전량으로 유지된다.
종래의 전력 저장 장치는 배터리의 충전량이 기준량보다 낮아지면, 목표 충전량까지 배터리를 충전한다. 다만, 전력 저장 장치의 동작 우선순위는 충전 동작보다 방전 동작이 우선하므로 배터리의 충전량은 수시로 낮아지고, 이에 따라 배터리의 충전 동작이 자주 수행된다.
충전 동작이 자주 수행되면, 배터리가 노화되고 이에 따라 전력 저장 장치 및 관련 시스템에 악영향을 미친다. 또한, 부하에서 전력을 소모하지 않는 경우에도 배터리의 자기방전(self-discharge)에 의해 배터리 충전량이 줄어들고, 이에 따라 전력의 소비가 없음에도 배터리가 방전되어 다시 충전 동작을 수행해야 하는 문제점이 있다.
이에 따라, 배터리의 충전 동작을 효율적으로 수행할 수 있는 전력 저장 장치가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 배터리의 충전량에 따라 배터리에 공급되는 직류 전력의 크기를 조절하여 배터리의 충전 속도를 다르게 제어함으로써, 배터리 충전의 효율성을 향상시킬 수 있는 전력 저장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 배터리의 충전량이 세류충전범위 내이면 배터리에 세류전류를 공급하여 배터리를 충전함으로써, 배터리 충전 및 방전의 횟수를 줄여 배터리 노화를 방지함과 동시에 시스템의 노후화를 방지할 수 있는 전력 저장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 배터리의 충전량이 목표 충전량에 도달하면 배터리에 자기방전보상전류를 공급하여 배터리를 충전함으로써, 배터리의 자기방전에 의한 배터리 충전량 감소를 방지할 수 있는 전력 저장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치는 전력계통으로부터 공급되는 전력을 저장하는 전력 저장 장치에 있어서, 상기 전력계통으로부터 공급되는 전력을 직류 전력으로 변환하는 전력 변환부, 상기 변환된 직류 전력에 의해 충전되는 배터리 및 상기 배터리의 충전량을 일반충전범위 및 세류충전범위와 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 배터리에 공급되는 직류 전력의 크기를 조절하도록 상기 전력 변환부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 배터리의 충전량에 따라 배터리에 공급되는 직류 전력의 크기를 조절하여 배터리의 충전 속도를 다르게 제어함으로써, 배터리 충전의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 배터리의 충전량이 세류충전범위 내이면 배터리에 세류전류를 공급하여 배터리를 충전함으로써, 배터리 충전 및 방전의 횟수를 줄여 배터리 노화를 방지함과 동시에 시스템의 노후화를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 배터리의 충전량이 목표 충전량에 도달하면 배터리에 자기방전보상전류를 공급하여 배터리를 충전함으로써, 배터리의 자기방전에 의한 배터리 충전량 감소를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치가 전력계통 및 부하와 연결된 모습을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전량의 변화를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 충전량의 변화를 도시한 도면.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치(100)를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치(100)는 전력 변환부(110), 배터리(120) 및 제어부(130)를 포함하여 구성된다. 도 1에 도시된 전력 저장 장치(100)는 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 1에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치(100)가 전력계통(20) 및 부하(30)와 연결된 모습을 도시한 도면이다. 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 전력 저장 장치(100)와 이를 구성하는 전력 변환부(110), 배터리(120) 및 제어부(130)를 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 전력 저장 장치(100)는 전력계통으로부터 공급되는 전력을 저장하는 장치에 관한 것이다. 전력계통은 발전소, 변전소, 송배전선 및 부하가 일체로 되어 전력의 발생 및 이용이 이루어지는 시스템을 의미한다. 예를 들어, 전력계통은 전력을 사용하는 일반 가정으로부터 공장과 같은 산업시설을 포함할 수 있다. 발전원으로서 전력계통은 전력을 생산하는 화력, 원자력 발전소를 포함할 수 있고, 풍력, 태양력, 조력, 지열, 바이오 에너지 등을 이용하는 신재생에너지 발전소를 포함할 수도 있다.
본 발명에서는 전력계통(20)과 부하(30)를 분리하여 설명한다. 이에 따라 본 발명에서 전력계통(20)은 전력의 발생이 이루어지는 시스템을 의미하고, 부하(30)는 전력의 이용이 이루어지는 시스템을 의미한다.
결국, 본 발명의 전력 저장 장치(100)는 전력계통(20)에서 생산된 전력을 배터리(120)에 저장해 두었다가 부하(30)에서 소모되는 전력이 부족할 때, 배터리(120)에 저장된 전력을 부하(30)로 송전하는 에너지 저장 시스템(Energy Storage System; ESS)을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환부(110)는 전력계통(20)으로부터 공급되는 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다. 보다 구체적으로, 전력 변환부(110)는 발전소 등에서 전력을 공급받아 배터리(120)에 저장하기 위해 전력의 특성(AD/DC, 전류, 전압, 주파수 등)을 변환할 수 있다. 또한, 전력 변환부(110)는 배터리(120)에 저장된 전력을 전력계통(20) 또는 부하(30)로 방출하기 위해 전력의 특성을 변환할 수도 있다.
다시 말해, 전력 변환부(110)는 저장되는 전력의 전기적 특성과 사용되는 전력의 전기적 특성이 서로 다른 경우, 전력의 이용 상태에 맞추어 전력의 전기적 특성을 변환할 수 있다. 예를 들어, 전력 변환부(110)는 에너지 저장 시스템에서 사용되는 전력 변환 시스템(Power Conversion System; PCS)일 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리(120)는 전력 변환부(110)에 의해 변환된 직류 전력에 의해 충전될 수 있다. 배터리(120)가 전력 변환부(110)의 제어에 따라 충전되기 위하여 본 발명의 배터리(120)는 전력 변환부(110)와 데이터 통신이 가능한 배터리(120) 관리 시스템(Battery Management System; BMS)에 의해 관리될 수 있다. 배터리(120) 관리 시스템에 의해 관리되는 배터리(120)는 리튬 이온 방식 또는 리튬 폴리머 방식으로 생산되는 전지일 수 있고, 납축전지를 포함할 수도 있다.
이와 같은 배터리(120)에 저장되는 전력은 전극의 방향성을 가진 직류 형태일 수 있다. 반면에, 전력계통(20)에서 공급되는 전력 또는 부하(30)에서 사용되는 전력은 교류 형태일 수 있다.
이에 따라, 전력계통(20)으로부터 공급되는 전력을 배터리(120)에 저장하는 경우, 전력 변환부(110)는 전력계통(20)에서 공급된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 저장할 수 있다. 반대로, 배터리(120)에 저장된 전력을 전력계통(20) 또는 부하(30)로 방출하는 경우, 전력 변환부(110)는 배터리(120)에 저장된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 방출할 수 있다.
한편, 태양력, 풍력 등에 의해 신재생 에너지를 생산하는 발전기에서는 직류 전력이 생산될 수도 있다. 이와 같은 경우에는 해당 발전기에서 공급된 직류 전력의 전기적 특성을 배터리(120)에 저장 가능한 전기적 특성으로 변환하여 저장할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(130)는 배터리(120)의 충전량을 일반충전범위 및 세류충전범위와 비교하고, 비교 결과에 따라 배터리(120)에 공급되는 직류 전력의 크기를 조절하도록 전력 변환부(110)를 제어할 수 있다.
배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리(120)의 충전량(State Of Charge; SOC)을 모니터링 할 수 있다. 배터리 관리 시스템은 일정 주기 또는 실시간으로 배터리(120)의 충전량에 대한 정보를 제어부(130)에 송신할 수 있다.
제어부(130)는 수신된 배터리 충전량과 일반충전범위 및 세류충전범위를 비교할 수 있고, 비교 결과에 따라 배터리(120)에 공급되는 직류 전력의 크기를 조절하도록 전력 변환부(110)에 제어신호를 전송할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 제어부(130)는 전력 변환부(PCS, 110) 및 배터리 관리 시스템(BMS)과 데이터 통신을 수행하고, 내부 CPU를 이용하여 연산을 처리할 수 있는 마이크로 컨트롤러(Microcontroller)를 포함할 수 있다.
본 발명에서 일반충전범위는 전력 저장 장치(100) 내부 배터리(120)의 급속 충전이 요구되는 배터리 충전량의 범위를 의미할 수 있다. 보다 구체적으로, 일반충전범위는 배터리(120)의 최대 충전량에 대한 제1 기준비율 미만의 범위를 포함할 수 있다.
예를 들어, 배터리(120)가 최대로 충전되었을 때 배터리(120)의 전압은 10[V]일 수 있다. 이 때, 제1 기준비율이 50%이면 배터리(120)의 전압에 대한 일반충전범위는 0[V]이상 5[V]미만의 범위일 수 있다.
한편, 세류충전범위는 배터리(120)의 충전량이 목표 충전량에 근접한 때부터 목표 충전량까지의 범위를 의미할 수 있다. 보다 구체적으로, 세류충전범위는 배터리(120)의 최대 충전량에 대한 제2 기준비율 이상으로부터 배터리(120)의 목표 충전량까지의 범위를 포함할 수 있다.
상술한 예에서, 목표 충전량이 배터리 최대 충전량의 70%이고, 제2 기준비율이 60%이면 배터리(120) 전압에 대한 세류충전범위는 6[V]이상 7[V]미만의 범위일 수 있다.
상술한 제1 기준비율 및 제2 기준비율은 전력계통(20), 부하(30) 등의 환경과 전력 저장 장치(100)의 성능에 따라 사용자의 설정에 의해 결정될 수 있다. 또한, 일반충전범위와 세류충전범위가 중복되지 않도록 하기 위하여 제2 기준비율은 제1 기준비율 이상인 것이 바람직하다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 전력 변환부(110)는 제어부(130)의 제어에 따라 배터리(120)에 공급되는 전류의 크기를 제어하여 배터리(120)에 공급되는 직류 전력의 크기를 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 전력 변환부(110)는 제어부(130)의 제어에 따라 전력계통(20)으로부터 공급되는 교류 전력을 일정 크기의 직류 전류의 형태로 변환하여 배터리(120)에 공급할 수 있다.
제어부(130)는 배터리(120)에 공급되는 직류 전류의 크기에 대한 지령값을 제어신호의 형태로 전력 변환부(110)에 전송할 수 있다. 이에 따라, 전력 변환부(110)는 전력계통(20)으로부터 공급되는 교류 전력을 지령값에 해당하는 크기의 직류 전류로 변환하여 배터리(120)에 공급할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리(120) 충전량의 변화를 도시한 도면이다. 이하 도 3을 참조하여, 제어부(130)의 제어에 따라 배터리(120)가 충전되는 과정을 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 제어부(130)는 배터리(120)의 충전량(SOC)이 일반충전범위 내이면 전력 변환부(110)가 배터리(120)에 고압전류를 공급하도록 전력 변환부(110)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 배터리(120)의 충전량(SOC)이 세류충전범위 내이면 전력 변환부(110)가 배터리(120)에 세류전류를 공급하도록 전력 변환부(110)를 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(130)는 전력 변환부(110)에 전압 지령값이 포함된 제어신호를 전송하여 배터리(120)에 공급되는 직류 전류를 고압전류 또는 세류전류로 제어할 수 있다.
도 3에는 시간에 따른 배터리(120)의 충전량이 도시되어 있다. 도 3에서 목표 충전량은 배터리(120)의 최대 충전량의 70%에 해당하는 충전량일 수 있다. 목표 충전량은 사용자가 임의로 설정할 수 있다. 다만, 전력계통(20)에서 공급되는 전력 공급량이 부하(30)에서 소모하는 전력 소모량보다 클 경우에 전력 저장 장치(100)가 또 다른 부하로서의 역할을 수행하기 위하여 목표 충전량은 배터리(120)의 최대 충전량의 70% ~ 80%로 설정되는 것이 바람직하다.
도 3에 도시된 충전량에 대응하는 단위가 [V]이고 배터리(120)가 최대로 충전되었을 때 배터리(120)의 전압이 10[V]이면, 목표 충전량은 7[V]일 수 있다. 또한, 일반충전범위 및 세류충전범위를 결정하기 위한 제1 기준비율과 제2 기준비율이 50%로 동일할 때, 일반충전범위는 0[V] ~ 5[V]일 수 있고 세류충전범위는 5[V] ~ 7[V]일 수 있다.
도 3의 (a)구간에서는 배터리(120)의 충전량이 일반충전범위 내이므로, 제어부(130)는 전력 변환부(110)가 배터리(120)에 고압전류를 공급하도록 전력 변환부(110)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 0[V]인 배터리(120)의 전압은 고압전류의 공급에 의해 목표 충전량인 7[V]를 향해서 일정한 기울기로 상승할 수 있다.
배터리(120)의 전압이 5[V]까지 상승하여 (b)구간에 도달하면, 배터리(120)의 충전량은 세류충전범위에 포함될 수 있다. 이 때, 제어부(130)는 전력 변환부(110)가 배터리(120)에 세류전류를 공급하도록 전력 변환부(110)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 5[V]인 배터리(120)의 전압은 세류전류의 공급에 의해 목표 충전량인 7[V]를 향해서 일정한 기울기로 상승할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 고압전류는 배터리(120)의 현재 충전량과 목표 충전량 간의 차이가 클 때, 배터리(120)를 급속으로 충전시키기 위한 전류일 수 있다. 또한, 세류전류는 배터리(120)의 현재 충전량과 목표충전량 간의 차이가 적을 때, 배터리(120)를 저속으로 충전시키기 위한 전류일 수 있다.
이와 같은 고압전류와 세류전류는 사용자의 설정 및 전력 저장 장치(100)의 성능에 따라 가변적으로 결정될 수 있으나, 전력 저장 장치(100) 운용의 효율성을 도모하기 위하여 고압전류는 세류전류보다 클 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 배터리의 충전량이 세류충전범위 내이면 배터리에 세류전류를 공급하여 배터리를 충전함으로써, 배터리 충전 및 방전의 횟수를 줄일 수 있고 이에 따라, 배터리 노화를 방지함과 동시에 시스템의 노후화를 방지할 수 있다.
보다 구체적으로 전력 저장 장치의 동작 우선순위는 충전 동작보다 방전 동작이 우선할 수 있다. 이에 따라, 종래 전력 저장 장치에 의하면 배터리의 충전량이 목표 충전량으로부터 일정 수준 이하로 떨어지지 않으면 충전 동작이 전혀 수행되지 않는다.
그러나, 본 발명에 의하면 세류충전범위와 같이 배터리의 충전량이 목표 충전량에 근접한 경우에도 세류전류에 의한 배터리 충전이 수행되므로 배터리가 빠르게 방전되지 않고, 이에 따라 배터리의 충전 및 방전 횟수를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(130)는 배터리(120)의 충전량이 목표 충전량에 도달하면 전력 변환부(110)가 배터리(120)의 자기방전보상전류를 공급하도록 전력 변환부(110)를 제어할 수 있다.
자기방전(self-discharge)은 외부 요인 없이 배터리(120) 내부에서 자연적으로 전지 용량이 감소되는 것을 의미한다. 자기방전량은 배터리(120)의 실제 충전량에 대하여 방전에 의해 감소된 용량의 비율로 나타낼 수 있고, 배터리(120)의 성능에 따라 달라질 수 있다. 본 발명에서 자기방전보상 전류는 상술한 자기방전에 의해 감소되는 배터리(120) 충전량을 보상하기 위한 미세 전류일 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 세류전류의 공급에 의해 배터리(120)의 전압이 목표 충전량인 7[V]까지 상승하여 (c)구간에 도달하면, 고압전류 및 세류전류에 의한 배터리(120)의 충전이 완료될 수 있다. 이 때, 제어부(130)는 전력 변환부(110)가 배터리(120)에 자기방전보상전류를 공급하도록 전력 변환부(110)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 자기방전량이 24시간 동안 0.3%이면 목표 충전량(7[V])에 도달한 배터리(120)는 24시간 동안 21[mV]의 전압을 자기방전할 수 있다. 제어부(130)는 24시간 동안 방전되는 21[mV]를 보상하기 위하여 시간당 875[uV]를 충전할 수 있는 미세한 자기방전보상전류를 배터리(120)에 공급하도록 전력 변환부(110)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 외부 영향이 없으면 도 3의 (c)구간에서 배터리(120)의 충전량은 감소되지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 배터리의 충전량이 목표 충전량에 도달하면 배터리에 자기방전보상전류를 공급하여 배터리를 충전함으로써, 배터리의 자기방전에 의한 배터리 충전량 감소를 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리(120) 충전량의 변화를 도시한 도면이다. 이하 도 4를 참조하여, 배터리(120)의 충전량이 세류충전범위 내일 때, 제어부(130)의 제어에 따라 배터리(120)가 충전되는 과정을 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(130)는 배터리(120)의 충전량에 반비례하여 세류전류의 크기를 증가시킬 수 있다. 도 4를 참조하면, 배터리(120)의 충전량이 세류충전범위 내일 때, 다시 말해 (b)구간에서 제어부(130)는 배터리(120)의 충전량에 반비례하여 세류전류의 크기를 증가시킬 수 있다.
도 4의 (b)구간에서 도시된 바와 같이, 배터리(120) 충전량이 커질수록 배터리(120) 충전량의 기울기는 작아질 수 있다. 다시 말해, 제어부(130)는 배터리 관리 시스템(BMS)으로부터 수신된 배터리 충전량(SOC)에 기초하여 배터리(120)에 공급되는 직류 전류의 크기를 제어하기 위한 전류 지령값을 변화시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(130)는 세류충전범위에 포함되는 배터리(120) 충전량이 목표 충전량과 차이가 크면 전류 지령값을 크게 설정할 수 있고, 배터리(120) 충전량이 목표 충전량과 차이가 적으면 전류 지령값을 작게 설정할 수 있다.
이에 따라, (b)구간에서 전력 변환부(110)는 시간이 지남에 따라 배터리(120)에 공급되는 직류 전류의 크기를 작게 조절할 수 있고, 배터리(120)의 충전량은 목표 충전량에 가까워질수록 완만하게 증가할 수 있다.
한편, 도 4의 (a)구간에서 고압전류에 의해 배터리가 충전되는 과정 및 (c)구간에서 자기방전보상전류에 의해 배터리(120)가 충전되는 과정은 도 3에서 설명한 방법과 동일하므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 배터리의 충전량에 따라 배터리에 공급되는 직류 전력의 크기를 조절하여 배터리의 충전 속도를 다르게 제어함으로써, 배터리 충전의 효율성을 향상시킬 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (7)

  1. 전력계통으로부터 공급되는 전력을 저장하는 전력 저장 장치에 있어서,
    상기 전력계통으로부터 공급되는 전력을 직류 전력으로 변환하는 전력 변환부;
    상기 변환된 직류 전력에 의해 충전되는 배터리; 및
    상기 배터리의 충전량을 일반충전범위 및 세류충전범위와 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 배터리에 공급되는 직류 전력의 크기를 조절하도록 상기 전력 변환부를 제어하는 제어부를 포함하는
    전력 저장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 변환부는
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 배터리에 공급되는 전류의 크기를 제어하여 상기 배터리에 공급되는 직류 전력의 크기를 조절하는 전력 저장 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 배터리의 충전량이 상기 일반충전범위 내이면 상기 전력 변환부가 상기 배터리에 고압전류를 공급하도록 상기 전력 변환부를 제어하는 전력 저장 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 배터리의 충전량이 상기 세류충전범위 내이면 상기 전력 변환부가 상기 배터리에 세류전류를 공급하도록 상기 전력 변환부를 제어하는 전력 저장 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 배터리의 충전량에 반비례하여 상기 세류전류의 크기를 증가시키는 전력 저장 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 배터리의 충전량이 목표 충전량에 도달하면 상기 전력 변환부가 상기 배터리에 자기방전보상전류를 공급하도록 상기 전력 변환부를 제어하는 전력 저장 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 일반충전범위는
    상기 배터리의 최대 충전량에 대한 제1 기준비율 미만의 범위를 포함하고,
    상기 세류충전범위는
    상기 배터리의 최대 충전량에 대한 제2 기준비율 이상으로부터 상기 배터리의 목표 충전량까지의 범위를 포함하는 전력 저장 장치.
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