KR20230105515A - 전력 저장 장치 및 그 운용 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 랙의 측정 데이터와 고장 플래그를 출력하는 랙 BMS; 상기 랙 BMS로부터 측정 데이터 및 고장 플래그를 수신하고 측정 데이터를 통신 변환하여 출력하는 통신 변환 장치; 및 상기 통신 변환 장치로부터 측정 데이터를 수신하는 서버를 포함하고, 상기 통신 변환 장치는 상기 고장 플래그의 활성화에 따라 상기 측정 데이터를 저장하는 전력 저장 장치 및 그 운용 방법이 제시된다.

Description

전력 저장 장치 및 그 운용 방법{Energy storage system and method of operating the same}
본 발명은 전력 저장 장치 및 그 운용 방법에 관한 것으로, 특히 데이터 확보를 이원화시켜 데이터 전송 실패로 인한 데이터 소실을 방지할 수 있는 전력 저장 장치 및 그 운용 방법에 관한 것이다.
충방전 가능한 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(Hybrid Vehicle), 그리고 가정용 또는 산업용으로 이용되는 중대형 배터리를 이용하는 전력 저장 장치(Energy Storage System; ESS)나 무정전 전원 공급 장치(Uninterruptible Power Supply; UPS) 등에 보편적으로 응용되고 있다.
여기서, 전력 저장 장치는 생산된 전기를 배터리와 같은 저장 장치에 저장하였다가 전력이 필요할 때 공급하여 전력 사용의 효율성을 향상시키는 장치이다. 이러한 전력 저장 장치는 태양광, 풍력 등과 같은 신재생 에너지를 통해 발전된 전기나 발전소로부터 송전받은 전기를 배터리에 저장해놓았다가 전력 소모량이 상대적으로 많은 시간에 저장해놓은 전력을 사용할 수 있도록 한다.
이차전지는 휴대 단말 등의 배터리로 구현되는 경우는 반드시 그렇지 않을 수 있지만, 상기와 같이 전기 차량 또는 에너지 저장원 등에 적용되는 배터리는 통상적으로 단위 이차전지 셀(cell)이 복수개 집합되는 형태로 사용되어 고용량 환경에 적합성을 높이게 된다. 또한, 이차전지는 근래 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 복수개의 이차전지가 직렬/병렬 등으로 연결되는 멀티 모듈 구조를 가지는 이차전지 팩(pack)이 보편적으로 이용되고 있다.
전력 저장용 단위 랙(rack)은 다수의 이차전지 팩으로 구성되며, 각각의 이차전지 팩에는 복수개의 이차전지 셀 또는 이차전지 모듈(module)이 포함되어 있다. 그리고, 섹션(section)은 다수의 뱅크(bank)로 구성되며 뱅크는 다수의 랙을 포함하는 구조를 가진다. 전력 저장 장치에는 각 배터리 유닛(Battery Unit)의 부하에 대한 전력 공급 제어, 전류 또는 전압 등의 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge)의 추정 등의 기능을 하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)이 추가적으로 포함되어 구성된다.
한편, 하나의 전력 저장 장치 내에서는 수만개 정도의 이차전지 셀 또는 이차전지 모듈이 포함되어 있고, 이러한 전력 저장 장치의 운용에 있어서는 수만개의 셀 또는 모듈 단위에서 전압, 전류, 온도, 충전량(SOC) 등을 지속적으로 모니터링해야 할 필요성이 있는데, CAN(Controller Area Network) 통신을 기반으로 팩 배터리 관리 시스템(Pack Battery Management System; PBMS)에서 랙 배터리 관리 시스템(Rack Battery Management System; RBMS)으로, RBMS에서 뱅크 배터리 관리 시스템(Bank Battery Management System; BBMS)으로, BBMS에서 배터리 시스템 컨트롤러(Battery System Controller; BSC)로 감시 정보를 전달하는 BMS간의 통신 시스템 및 통신을 위한 연결 방법이 사용되고 있었다.
상기한 바와 같이 전력 저장 장치의 BMS는 BBMS, RBMS, PBMS 등으로 구성되어 있다. 그중 RBMS는 CANETHE\(CAN to Ethernet Converter) 장치, 즉 통신 변환 장치를 통해 랙 전류, 셀 전압 등의 측정 데이터를 TCP 통신 방식으로 모듈 로그 리시버(Module Log Receiver), 즉 서버에 송부한다. 서버는 해당 측정 데이터를 저장하고, 예상치 못한 고장 발생 시 서버에 저장된 측정 데이터를 분석한다. 그런데, 화재나 예상치 못한 장애로 인해 통신 변환 장치에서 서버로의 측정 데이터 전송이 실패한 경우 측정 데이터의 소실을 초래할 수 있다. 따라서, 측정 데이터가 소실되지 않도록 측정 데이터의 이원화 방안이 필요하다.
한국등록특허 제10-1792818호 한국등록특허 제10-1726930호
본 발명은 측정 데이터의 이원화 관리가 가능한 전력 저장 장치 및 그 운용 방법을 제공한다.
본 발명은 통신 변환 장치에 측정 데이터를 저장하여 서버의 측정 데이터 수집 불가능 시 저장된 측정 데이터를 분석함으로써 측정 데이터의 소실을 방지할 수 있는 전력 저장 장치 및 그 운용 방법을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 전력 저장 장치는 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 랙의 측정 데이터와 고장 플래그를 출력하는 랙 BMS; 상기 랙 BMS로부터 측정 데이터 및 고장 플래그를 수신하고 측정 데이터를 통신 변환하여 출력하는 통신 변환 장치; 및 상기 통신 변환 장치로부터 측정 데이터를 수신하는 서버를 포함하고, 상기 통신 변환 장치는 상기 고장 플래그의 활성화에 따라 상기 측정 데이터를 저장한다.
상기 통신 변환 장치는 상기 랙 BMS로부터 CAN 방식의 측정 데이터를 수신하여 TCP 방식으로 변환한 후 상기 서버로 전송한다.
상기 서버는 측정 데이터를 수신하면 수신 확인 신호를 상기 랙 BMS로 전송하고, 상기 랙 BMS는 상기 수신 확인 신호를 수신하지 못한 경우 상기 고장 플래그를 활성화시켜 통신 변환 장치로 전송한다.
상기 서버는 측정 데이터를 수신하면 수신 확인 신호를 상기 통신 변환 장치로 전송하고, 상기 통신 변환 장치는 상기 수신 확인 신호를 수신하지 못한 경우 상기 고장 플래그를 활성화시킨다.
상기 통신 변환 장치는 상기 측정 데이터를 저장하는 복수의 메모리를 포함한다.
상기 통신 변환 장치는 상기 고장 플래그가 활성화될 때마다 인덱스를 증가시켜 복수의 메모리에 순차적으로 측정 데이터를 저장한다.
상기 통신 변환 장치는 상기 복수의 메모리에 측정 데이터가 모두 저장된 후에도 상기 고장 플래그가 활성화되면 인덱스를 리셋시켜 복수의 메모리에 순차적으로 측정 데이터를 덮어쓴다.
상기 통신 변환 장치에 저장된 측정 데이터를 읽어오는 외부 제어기를 더 포함한다.
상기 외부 제어기는 인덱스값과 읽기 명령을 상기 통신 변환 장치에 입력하여 해당 메모리에 저장된 측정 데이터를 읽어온다.
본 발명의 다른 양태에 따른 전력 저장 장치의 운용 방법은 배터리 랙의 측정 데이터와 고장 플래그를 수신하는 과정과, 상기 고장 플래그가 활성화되었는지 판단하는 과정과, 상기 고장 플래그가 활성화된 경우 상기 측정 데이터를 메모리에 저장하는 과정과, 상기 고장 플래그가 활성화될 때마다 인덱스를 증가시켜 측정 데이터를 메모리에 저장하는 과정과, 소정 인덱스를 초과하는 고장 플래그가 활성화되는 경우 인덱스를 리셋시켜 측정 데이터를 메모리에 덮어쓰기하는 과정을 포함한다.
상기 고장 플래그는 서버가 측정 데이터를 수신하지 못한 경우 활성화된다.
외부 제어기로부터 인덱스값과 함께 읽기 명령을 입력하는 과정과, 상기 인덱스값에 해당하는 메모리의 측정 데이터를 분석하거나 서버에 저장하는 과정을 더 포함한다.
본 발명은 배터리 랙의 측정 데이터를 랙 BMS가 생성하여 통신 변환 장치를 통해 서버로 전송한다. 이때, 랙 BMS는 측정 데이터와 함께 고장 플래그를 전송하며 서버가 통신 변환 장치를 통해 측정 데이터를 수신하지 못한 경우 고장 플래그가 활성화된다. 통신 변환 장치는 고장 플래그가 활성화되면 측정 데이터를 메모리에 저장하고, 메모리에 저장된 측정 데이터는 외부 제어기가 읽어와 서버에 저장하고 분석할 수 있다.
따라서, 본 발명은 서버에 전송하지 못한 측정 데이터를 통신 변환 장치가 저장하고 외부 제어기를 이용하여 저장된 측정 데이터를 분석하여 측정 데이터의 이원화 관리가 가능하므로 측정 데이터의 소실을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 저장 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 저장 장치를 구성하는 랙 BMS의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 저장 장치를 구성하는 통신 변환 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 저장 장치의 운용 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 여러 층 및 각 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 표현하였으며 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 저장 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다. 또한, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 저장 장치를 구성하는 랙 BMS 및 통신 변환 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 저장 장치는 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 랙(1000)의 측정 데이터와 고장 플래그를 출력하는 랙 BMS(100)와, 랙 BMS(100)로부터 측정 데이터 및 고장 플래그를 수신하고 측정 데이터를 통신 변환하여 출력하며 고장 플래그의 활성화에 따라 측정 데이터를 저장하는 통신 변환 장치(2000)와, 통신 변환 장치(2000)로부터 측정 데이터를 수신하는 서버(3000)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 통신 변환 장치에 저장된 측정 데이터를 읽어오는 외부 제어기(4000)를 더 포함할 수 있다. 이러한 본 발명은 통신 불량, 화재 등의 원인에 의해 통신 변환 장치(2000)로부터 전송된 측정 데이터를 서버(3000)가 수신하지 못한 경우 고장 플래그가 활성화되고, 통신 변환 장치(2000)는 고장 플래그의 활성화 여부에 따라 고장 플래그가 활성화된 시점의 측정 데이터를 저장하며, 저장된 측정 데이터를 외부 제어기(4000)가 읽어와 측정 데이터를 분석한다. 이때, 통신 변환 장치(2000)는 고장 플래그의 활성화에 따라 측정 데이터를 저장할 수 있는데, 저장되는 측정 데이터는 통신 변환되지 않은 측정 데이터일 수도 있고, 통신 변환된 측정 데이터일 수도 있다. 따라서, 측정 데이터의 이원화 관리가 가능하고 그에 따라 측정 데이터의 소실을 방지할 수 있다. 이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 저장 장치를 각 구성별로 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
1. 배터리 랙
배터리 랙(1000)은 직렬, 병렬 또는 직병렬 연결된 복수의 배터리 셀과, 해당 배터리 랙의 충전 및 방전을 각각 관리하는 랙 BMS(100)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 배터리 셀은 일 배터리 팩을 구성하고, 복수의 배터리 팩이 일 배터리 랙(1000)을 구성할 수 있으며, 각 배터리 팩에 팩 BMS가 각각 마련될 수도 있다. 한편, 배터리 랙(1000)은 전력 저장 장치에 복수 구비될 수 있다. 즉, 전력 저장 장치는 복수의 배터리 랙(1000)을 구비할 수 있고, 복수의 배터리 팩(1000) 각각에 랙 BMS(100)가 마련될 수 있다. 랙 BMS(100)는 각 배터리 랙(1000)의 충방전 정보 또는 전압, 전류 등을 측정하고 각 셀의 충전 상태(State of Charge; SOC) 및 수명(State of Health; SOH)을 모니터링함으로써, 각 셀의 과충전, 과방전, 과전류, 과열 등으로부터 셀을 보호하고 셀 밸런싱(cell balancing)을 통하여 배터리의 효율을 향상시킨다. 또한, 랙 BMS(100)의 측정 데이터는 통신 변환 장치(2000)를 통해 서버(3000)로 송신될 수 있다. 이때, 랙 BMS(100)는 측정 데이터와 함께 고장 플래그를 통신 변환 장치(2000)로 송신할 수 있다. 이러한 랙 BMS(100)의 구성을 도 2에 도시하였다.
1.1. 랙 BMS
랙 BMS(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 배터리 랙(1000)의 상태를 측정하는 측정부(110)와, 외부와 데이터를 입출력하는 통신부(120)와, 랙 BMS(100)를 제어 및 관리하는 제어부(130)를 포함할 수 있다. 또한, 배터리 랙(1000)의 밸런싱을 수행하는 밸런싱부(140)를 더 포함할 수 있다.
1.1.1. 측정부
측정부(110)는 배터리 랙(1000)의 상태를 측정하기 위해 마련되는데, 예를 들어 배터리 랙(1000)의 전압, 전류 등을 측정한다. 여기서, 측정부(110)는 배터리 랙 뿐만 아니라 배터리 팩 및 배터리 셀의 적어도 어느 하나의 전압 및 전류 등을 측정할 수 있다. 즉, 측정부(110)는 배터리 랙, 배터리 팩, 배터리 셀의 적어도 어느 하나의 전압, 전류 등을 측정할 수 있다. 이를 위해 측정부(110)는 복수의 센서를 포함할 수 있는데, 예를 들어 적어도 하나의 전압 센서 및 적어도 하나의 전류 센서를 포함할 수 있다. 전압 센서는 배터리 랙, 배터리 팩 또는 배터리 셀의 적어도 어느 하나의 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 전압 센서를 이용하여 배터리 랙의 전압을 측정할 수 있는데, 배터리 랙(1000)으로부터 소정 시간 후 안정화된 전압, 즉 OCV(Open Circuit Voltage)를 측정할 수 있다. 또한, 전류 센서는 배터리 랙의 전류를 측정할 수 있다. 전류 센서는 예를 들어 홀(Hall) 소자를 이용하여 전류를 측정하고 측정된 전류에 대응되는 신호를 출력하는 Hall CT(Hall current transformer)를 포함할 수 있다. 한편, 측정부(110)는 배터리 랙 또는 주변 온도를 측정하는 온도 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 온도 센서는 배터리 랙 또는 배터리 팩의 일 영역 또는 복수 영역의 온도를 측정할 수 있고, 이를 위하여 적어도 하나 이상 마련될 수 있다.
1.1.2. 통신부
통신부(120)는 랙 BMS(100)와 통신 변환 장치(2000) 사이의 데이터 입출력을 수행한다. 이때, 랙 BMS(100)와 통신 변환 장치(2000) 사이에는 CAN(Controller Area Network) 통신으로 연결되어 데이터 입출력을 수행할 수 있다. 즉, 랙 BMS(100)와 통신 변환 장치(2000)는 CAN 통신 방식의 데이터를 입출력할 수 있다. 이러한 통신부(120)는 제어부(130)의 제어에 따라 측정부(110)로부터 측정 데이터를 입력하여 통신 변환 장치(2000)로 전달한다. 또한, 통신부(120) 전단에는 도시되지 않은 데이터의 임시 저장을 위한 버퍼부가 마련될 수 있다. 즉, 버퍼부는 제어부(130)의 제어에 따라 측정부(110)로부터 출력되는 데이터를 임시 저장한 후 통신부(120)를 통해 통신 변환 장치(2000)로 전달하도록 할 수 있다. 이때, 버퍼부는 이전 측정 데이터가 통신 변환 장치(2000)로 출력되면 다음 측정 데이터를 저장한다. 즉, 버퍼부는 다음 측정 데이터가 이전 측정 데이터를 덮어쓰기할 수 있다. 한편, 통신부(120)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고장 플래그를 송신할 수 있다. 즉, 통신부(120)는 배터리 랙(1000)의 예를 들어 랙 전압, 셀 전류 등의 측정 데이터와 함께 고장 플래그를 통신 변환 장치(2000)로 전송할 수 있다. 이때, 통신부(120)는 서버(2000)로부터 출력되는 측정 데이터 수신 완료 신호를 수신하는데, 소정 시간 이상 수신 완료 신호를 수신하지 못한 경우 고장 플래그를 활성화시켜 출력한다. 즉, 랙 BMS(100)로부터 통신 변환 장치(2000)를 통해 서버(3000)로 측정 데이터가 송신되는데, 서버(3000)는 측정 데이터를 수신하면 측정 데이터 수신 완료 신호를 출력하며, 랙 BMS(100)는 소정 시간 수신 완료 신호를 수신하지 못할 경우 고장 플래그를 활성화시켜 통신 변환 장치(2000)로 송신한다. 이때, 서버(3000)로부터의 수신 완료 신호는 서버(3000)로부터 랙 BMS(100)의 통신부(120)가 입력할 수도 있고, 통신 변환 장치(2000)를 통해 랙 BMS(100)의 통신부(120)가 입력할 수도 있다. 즉, 수신 완료 신호를 입력하기 위해 랙 BMS(100)는 통신부(120)가 서버(2000)와 연결될 수도 있고 통신 변환 장치(2000)와 연결될 수도 있다.
1.1.3. 제어부
제어부(130)는 랙 BMS(100)를 구성하는 구성 요소들을 제어 및 관리한다. 즉, 제어부(130)는 측정부(110)를 제어하여 측정부(110)가 배터리 랙, 배터리 팩 및 배터리 셀의 적어도 어느 하나의 전압, 전류, 온도 등을 측정하도록 하고, 그로부터 측정된 데이터를 통신부(120)를 통해 통신 변환 장치(2000)에 전송하도록 한다. 여기서, 측정부(110)는 계속적으로 배터리 랙(1000)의 상태를 측정하고 제어부(130)는 측정부(110)로부터 출력되는 데이터를 주기적으로 통신 변환 장치(2000)에 전달하도록 할 수 있다. 물론, 제어부(130)는 측정부(110)로부터 측정된 이전 데이터와 현재 데이터를 비교한 후 현재 데이터가 변화된 경우 또는 설정된 범위 밖으로 변화된 경우에만 해당 데이터를 전달할 수도 있다. 또한, 제어부(130)는 밸런싱부(140)를 제어하여 선택된 적어도 어느 하나의 배터리 셀을 밸런싱하도록 한다. 한편, 제어부(130)는 서버(3000)로부터의 수신 완료 신호의 수신 여부에 따라 고장 플래그를 활성화시킬 수 있다. 즉 제어부(130)는 통신부(120)를 제어하여 고장 플래그를 통신부(120)를 통해 출력할 수 있는데, 서버(3000)로부터의 수신 완료 신호를 수신하지 못할 경우 고장 플래그를 활성화시켜 통신부(120)를 통해 출력할 수 있다.
1.1.4. 밸런싱부
밸런싱부(140)는 복수의 배터리 랙(1000)의 전체 충전 상태의 균형을 맞추기 위해 배터리 랙(1000)을 구성하는 복수의 배터리 셀 전체를 충전 또는 방전시킬 수 있다. 즉, 복수의 배터리 랙(1000)은 적어도 어느 하나의 충전 상태가 높거나 낮을 수 있는데, 랙 BMS(100)의 제어부(130)의 제어에 따라 밸런싱부(140)를 통한 밸런싱을 수행하여 배터리 랙을 구성하는 전체 배터리 셀을 충전 또는 방전시킬 수 있다. 이때, 충전 상태가 비교적 높은 배터리 랙(1000)은 전체 배터리 셀을 방전시키고 충전 상태가 비교적 낮은 배터리 랙(1000)은 전체 배터리 셀을 충전시킬 수 있다. 이러한 밸런싱부(140)는 예를 들어 각 배터리 셀의 양단 간에 스위치와 부하 저항이 직렬로 연결되어 구성될 수 있다. 따라서, 제어부(130)의 제어 신호에 따라 스위치가 온오프되어 부하 저항을 통해 배터리 셀에 충전된 전압을 방전시킬 수 있다. 또한, 밸런싱부(140)는 제어부(130)의 제어에 따라 배터리 랙(1000)을 구성하는 각 배터리 셀의 충전 상태의 균형을 맞추기 위해 충전 상태가 비교적 높은 셀은 방전시키고 충전 상태가 비교적 낮은 셀은 충전시킬 수 있다. 즉, 측정부(110)가 배터리 랙(1000)을 구성하는 복수의 배터리 셀의 전압 및 전류를 측정하고 제어부(130)는 측정부(110)의 측정 결과에 따라 충전 상태가 높은 셀은 방전시키고 충전 상태가 낮은 셀은 충전시킬 수 있다.
2. 통신 변환 장치
통신 변환 장치(2000)는 랙 BMS(100)와 서버(3000) 사이의 측정 데이터의 통신을 수행한다. 이때, 통신 변환 장치(2000)는 랙 BMS(100)와 CAN(Controller Area Network) 통신으로 연결되고, 서버(3000)와 TCP(Transmission Control Protocol) 통신으로 연결된다. 따라서, 통신 변환 장치(2000)는 CAN 통신을 TCP 통신으로 변환하여 랙 BMS(100)로부터의 측정 데이터를 서버(3000)로 전송한다. 즉, 통신 변환 장치(2000)는 랙 BMS(100)로부터 CAN 방식의 측정 데이터를 수신하여 TCP 방식의 측정 데이터로 변환한 후 서버(3000)로 전송한다. 또한, 통신 변환 장치(2000)는 본 발명에 따른 고장 플래그를 수신하고, 고장 플래그의 활성화에 따라 랙 BMS(100)로부터 수신된 측정 데이터를 저장한다. 즉, 랙 BMS(100)로부터 수신된 고장 플래그가 활성화된 경우 통신 변환 장치(2000)는 해당 측정 데이터를 저장한다. 물론, 통신 변환 장치(2000)가 고장 플래그를 활성화시킬 수도 있는데, 통신 변환 장치(2000)가 서버(3000)로부터 수신 확인 신호를 수신하고, 통신 변환 장치(2000)가 서버(3000)로부터 수신 확인 신호를 수신하지 못할 경우 하지 못할 경우 고장 플래그를 활성화시킬 수도 있다. 이러한 통신 변환 장치(2000)의 구성을 도 3에 도시하였다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 저장 장치의 통신 변환 장치(3000)는 랙 BMS(100)를 통해 배터리 랙(1000)의 측정 데이터 및 고장 플래그를 수신하는 제 1 통신부(210)와, 제 1 통신부(210)를 통해 측정 데이터를 수신하여 서버(3000)로 송신하기 위해 측정 데이터를 통신 변환하고 고장 플래그의 활성화 여부를 판단하는 제어부(220)와, 고장 플래그가 활성화된 경우 측정 데이터를 저장하기 위한 메모리(230)와, 제어부(220)를 통해 통신 변환된 측정 데이터를 서버(3000)로 전송하기 위한 제 2 통신부(240)를 포함할 수 있다.
2.1. 제 1 통신부
제 1 통신부(210)는 CAN 통신 모듈을 포함하여 랙 BMS(100)로부터 측정 데이터를 실시간 수신하고 수신된 측정 데이터를 제어부(220)에 전달한다. 즉, 제 1 통신부(210)는 랙 BMS(100)의 통신부(110)과 연결되어 랙 BMS(100)의 통신부(110)로부터 배터리 랙(1000)의 측정 데이터를 CAN 방식으로 수신한다. 또한, 제 1 통신부(210)는 측정 데이터와 함께 랙 BMS(100)로부터 고장 플래그를 수신하고 이를 제어부(220)에 전달한다.
2.2. 제어부
제어부(220)는 제 1 통신부(210)를 통해 랙 BMS(100)로부터 실시간 전송되는 측정 데이터를 통신 변환한다. 즉, 제어부(220)는 통신 변환부를 포함하여 CAN 방식의 측정 데이터를 TCP 방식으로 변환하고, TCP 변환된 측정 데이터를 제 2 통신부(240)로 전달한다. 또한, 제어부(220)는 제 1 통신부(210)를 통해 측정 데이터와 함께 수신된 고장 플래그의 활성화 여부를 판단하여 측정 데이터를 저장한다. 즉, 통신 라인의 고장, 화재 등에 의해 서버(3000)가 측정 데이터를 수신하지 못할 경우 고장 플래그가 활성화되는데, 제어부(220)는 고장 플래그가 활성화되는 시점의 측정 데이터를 메모리(230)에 저장할 수 있다. 이때, 메모리(230)에 저장되는 측정 데이터는 통신 변환되지 않은 측정 데이터일 수도 있고, 통신 변환된 측정 데이터일 수도 있다. 메모리(230)에 저장되는 측정 데이터는 후술할 외부 제어기(4000)와의 통신 방식에 따라 데이터 형태가 결정될 수 있다. 즉, 외부 제어기(4000)가 CAN 방식으로 통신할 경우 변환되지 않은 측정 데이터가 메모리(230)에 저장되고, 외부 제어기(4000)가 TCP 방식으로 통신할 경우 변환된 측정 데이터가 메모리(230)에 저장될 수 있다. 본 발명의 실시 예는 외부 제어기(4000)가 CAN 방식으로 통신하고 그에 따라 변환되지 않은 CAN 방식의 측정 데이터가 메모리(230)에 저장될 수 있다. 한편, 메모리(230)는 적어도 둘 이상, 예를 들어 5개 구비될 수 있고, 고장 플래그가 활성화될 때마다 5개의 메모리(230)에 순차적으로 측정 데이터를 저장할 수 있다. 즉, 제어부(220)는 고장 플래그가 활성화될 때마다 인덱스를 증가시켜 5개의 메모리(230)에 순차적으로 측정 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 5개의 메모리(230)에 측정 데이터가 저장된 후에도 고장 플래그가 활성화되면 제 1 메모리부터 제 5 메모리까지 순차적으로 측정 데이터를 덮어쓰기할 수 있다.
2.3. 메모리
메모리(230)는 고장 플래그가 활성화된 경우의 측정 데이터를 저장한다. 즉, 통신 라인의 고장, 시스템 펄트(fault) 등에 의한 화재 등으로 인해 서버(3000)에 데이터 수집이 불가능한 경우 서버(3000)로부터 수신 확인 신호가 발생되지 않고 이를 수신하지 못한 랙 BMS(100)가 고장 플래그를 활성화시켜 출력하며, 고장 플래그가 활성화된 것으로 판단되면 제어부(220)에 의해 측정 데이터가 메모리(230)에 저장될 수 있다. 이때, 메모리(230)는 적어도 둘 이상 구비될 수 있다. 예를 들어, 메모리(230)는 제 1 내지 제 5 메모리로 구비될 수 있으며, 고장 플래그의 활성화 횟수에 따라 제 1 내지 제 5 메모리에 순차적으로 측정 데이터가 저장될 수 있다. 즉, 첫번째 고장 플래그가 활성화될 경우 제 1 메모리에 측정 데이터가 저장되고, 두번째, 세번째, 네번째, 다섯번째 고장 플래그가 활성화될 때마다 제 2 내지 제 5 메모리에 측정 데이터가 순차적으로 저장될 수 있다. 그런데, 5회를 초과하여 고장 플래그가 활성화되면 제 1 내지 제 5 메모리에 다시 측정 데이터가 순차적으로 저장되는데, 이전 저장된 측정 데이터에 새로운 측정 데이터가 덮어쓰기될 수 있다. 이러한 메모리(230)는 SD 카드(Secure Digital Card), 플래시 메모리(Flash Memory), USB 메모리, 외장 하드디스크 등을 포함할 수 있다. 즉, 메모리(230)는 통신 변환 장치(2000) 내에 구성될 수도 있고, 통신 변환 장치(2000) 외부에 구성될 수도 있다.
2.4. 제 2 통신부
제 2 통신부(240)는 제어부(220)로부터 통신 변환된 측정 데이터를 외부 통신망을 통해 서버(3000)로 전송한다. 즉, 제 2 통신부(240)는 제어부(220)를 통해 TCP 방식으로 변환된 측정 데이터를 서버(3000)로 전송한다. 이를 위해 제 2 통신부(240)는 서버(3000)와 무선 또는 유선으로 연결될 수 있다. 한편, 제 2 통신부(240) 전단에는 도시되지 않은 데이터의 임시 저장을 위한 버퍼부가 마련될 수 있다. 즉, 버퍼부는 제어부(230)의 제어에 따라 TCP 변환된 측정 데이터를 임시 저장한 후 제 2 통신부(240)를 통해 서버(3000)로 전달하도록 할 수 있다. 버퍼부는 이전 측정 데이터가 서버(3000)로 출력되면 다음 측정 데이터를 저장한다. 즉, 버퍼부는 다음 측정 데이터가 이전 측정 데이터를 덮어쓰기할 수 있다. 이때, 버퍼부가 측정 데이터를 임시 저장하고 있으므로 고장 플래그가 활성화된 경우 버퍼부에 임시 저장된 측정 데이터를 메모리(230)에 저장할 수 있다. 즉, 버퍼부는 다음 측정 데이터가 들어올 때까지 이전 측정 데이터를 저장할 수 있는데, 고장 플래그가 활성화된 경우 제어부(220)의 제어에 따라 버퍼부에 저장된 이전 측정 데이터를 다음 측정 데이터로 덮어쓰기하지 않고 메모리(230)에 저장할 수 있다. 다시 말하면, 임의의 측정 데이터가 서버(3000)로 전송 실패한 경우 고장 플래그가 활성화되고 활성화된 고장 플래그에 따라 제어부(220)가 버퍼부에 임시 저장된 측정 데이터를 메모리(230)에 저장할 수 있다. 이렇게 고장 플래그가 활성화될 때마다 버퍼부에 임시 저장된 측정 데이터를 메모리(230)에 저장할 수 있고, 메모리(230)의 인덱스값을 증가시켜 복수의 메모리(230)에 순차적으로 측정 데이터를 저장할 수 있다.
3. 서버
서버(3000)는 통신 변환 장치(2000)와 연결되어 통신 변환 장치(2000)로부터 측정 데이터를 수신받고, 수신된 측정 데이터를 저장한다. 이때, 서버(3000)는 통신 변환 장치(2000)와 TCP 방식으로 연결될 수 있다. 즉, 서버(3000)는 TCP 방식의 측정 데이터를 수신하여 저장할 수 있다. 또한, 서버(3000)는 측정 데이터를 수신하면 수신 확인 신호를 생성하여 출력한다. 이때, 수신 확인 신호는 서버(3000)로부터 랙 BMS(100)로 전송될 수도 있고, 통신 변환 장치(2000)를 통해 랙 BMS(100)로 전송될 수도 있다. 즉, 수신 확인 신호는 랙 BMS(100)로 전달되며 랙 BMS(100)는 서버(3000)의 측정 데이터 수신 여부에 따라 고장 플래그를 활성화하는데, 수신 확인 신호의 전달을 위해 서버(3000)와 랙 BMS(100)가 연결될 수도 있고, 서버(3000)의 수신 확인 신호가 통신 변환 장치(2000)를 통해 랙 BMS(100)에 전달될 수도 있다. 또한, 수신 확인 신호는 통신 변환 장치(2000)로 전달되며 통신 변환 장치(2000)가 서버(3000)로부터 수신 확인 신호를 수신하지 못한 경우 통신 변환 장치(2000)에 의해 고장 플래그가 활성화될 수도 있다.
4. 외부 제어기
외부 제어기(4000)는 서버(3000)에 측정 데이터가 수신되지 않은 경우 서버(3000)에 수신되지 않은 측정 데이터를 확인 및 분석하기 위해 마련될 수 있다. 즉, 외부 제어기(4000)는 통신 변환 장치(2000)와 연결되어 통신 변환 장치(2000)에 저장된 측정 데이터를 읽을 수 있다. 이때, 외부 제어기(4000)는 읽기 명령(read request)을 메모리 인덱스와 함께 통신 변환 장치(2000)에 요청하고, 통신 변환 장치(2000)는 해당 인덱스의 메모리에 저장된 측정 데이터를 외부 제어기(4000)의 명령에 따라 서버(3000)에 전송할 수 있다. 외부 제어기(4000)의 읽기 명령과 메모리 인덱스는 CAN 방식으로 통신 변환 장치(2000)에 전송될 수 있다. 구체적으로, 외부 제어기(4000)는 통신 변환 장치(2000)의 제어부(220)에 CAN 통신 방식으로 읽기 명령과 메모리 인덱스를 요청하고, 제어부(220)는 해당 인덱스의 메모리(230)에 저장된 측정 데이터를 외부 제어기(4000)에 전달한다. 즉, 서버(3000)가 수신하지 못한 측정 데이터를 외부 제어기(4000)의 명령에 따라 통신 변환 장치(2000)는 서버(3000)에 전송할 수 있다. 여기서, 외부 제어기(4000)는 통신 변환 장치(2000)와 무선 또는 유선으로 연결된 관리자 단말을 포함할 수 있다. 관리자 단말은 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant) 및 스마트 폰(Smart Phone) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 저장 장치는 랙 BMS(100)를 구비하는 배터리 랙(1000)과, 통신 변환 장치(2000)와, 서버(3000)를 포함하며, 랙 BMS(100)에서 측정된 배터리 랙(1000)의 측정 데이터를 통신 변환 장치(2000)를 통해 서버(3000)에 전달한다. 이때, 본 발명은 랙 BMS(100)가 측정 데이터와 함께 고장 플래그를 통신 변환 장치(2000)에 전달하며, 통신 변환 장치(2000)는 메모리(230)를 구비하여 고장 플래그가 활성화되면 측정 데이터를 메모리(230)에 저장한다. 즉, 통신 불량, 화재 등의 원인에 의해 서버(3000)가 측정 데이터를 수신하지 못하면 수신 확인 신호를 생성하지 않고 랙 BMS(100)는 소정 시간 동안 수신 확인 신호를 확인하지 못하면 고장 플래그를 활성화하여 통신 변환 장치(2000)에 전달하고, 통신 변환 장치(2000)는 고장 플래그의 활성화에 따라 메모리(230)에 측정 데이터를 저장한다. 이때, 메모리(230)는 둘 이상의 복수로 구성되며, 통신 변환 장치(2000)는 고장 플래그가 활성화될 때마다 인덱스(index)를 1씩 증가시키며, 해당 인덱스의 메모리(230)에 측정 데이터를 저장한다. 복수의 메모리(230)에 측정 데이터가 모두 저장되면 다시 인덱스를 1로 리셋하고, 해당 메모리(230)를 새롭게 수신한 측정 데이터로 덮어씌운다. 예를 들어, 메모리(230)는 5개로 구성되며, 고장 플래그가 활성화될 때마다 인덱스를 증가시켜 제 1 메모리로부터 제 5 메모리로 순차적으로 측정 데이터를 저장하고, 인덱스가 5까지 증가시켜 제 5 메모리까지 측정 데이터가 저장되면 인덱스를 리셋시켜 제 1 메모리부터 제 5 메모리까지 측정 데이터를 순차적으로 덮어쓰기한다. 즉, 활성화된 고장 플래그를 수신하면 제 1 메모리로부터 제 5 메모리의 순서로 측정 데이터를 저장하고, 제 5 메모리까지 측정 데이터가 저장된 후에도 고장 플래그가 활성화되면 다시 제 1 메모리로부터 제 5 메모리의 순서로 입력되는 측정 데이터를 덮어쓰기 한다. 한편, 통신 변환 장치(2000)는 외부 제어기(4000)로부터 CAN 통신을 통하여 인덱스값과 함께 읽기 명령을 수신하여 수신한 인덱스값에 해당하는 메모리(230)의 측정 데이터를 읽어 서버(3000)로 전송한다. 따라서, 본 발명은 서버(3000)에 전송하지 못한 측정 데이터를 통신 변환 장치(2000)가 저장하고 외부 제어기(4000)를 이용하여 저장된 측정 데이터를 읽어오므로 측정 데이터의 이원화 관리가 가능하므로 측정 데이터의 소실을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 저장 장치의 운용 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 저장 장치의 운용 방법은 배터리 랙의 측정 데이터와 고장 플래그를 수신하는 과정(S110)과, 고장 플래그가 활성화되었는지 판단하는 과정(S120)과, 고장 플래그가 활성화된 경우 측정 데이터를 메모리에 저장하는 과정(S130), 고장 플래그가 활성화될 때마다 인덱스를 증가시켜 측정 데이터를 메모리에 저장하는 과정(S140, S150)과, 소정 인덱스를 초과하는 고장 플래그가 활성화되는 경우 인덱스를 리셋시켜 측정 데이터를 메모리에 덮어쓰기하는 과정(S160), 외부 제어기로부터 인덱스값과 함께 읽기 명령을 입력하는 과정(S170)과, 인덱스값에 해당하는 메모리의 측정 데이터를 분석하거나 서버에 저장하는 과정(S180)을 포함할 수 있다. 이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 저장 장치의 운용 방법을 각 과정별로 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
S110 : 랙 BMS(100)는 배터리 랙(1000)의 전압, 전류, 온도 등의 상태를 측정하여 측정 데이터를 생성하고 이를 통신 변환 장치(2000)에 전송한다. 즉, 측정부(110)가 배터리 랙, 배터리 팩 및 배터리 셀의 적어도 어느 하나의 전압, 전류, 온도 등을 측정하고, 그로부터 생성된 측정 데이터를 통신부(120)를 통해 통신 변환 장치(2000)에 전송한다. 또한, 랙 BMS(100)는 측정 데이터와 함께 고장 플래그를 통신 변환 장치(2000)에 전송할 수 있다. 즉, 랙 BMS(100)는 서버(3000)로부터의 수신 완료 신호의 수신 여부에 따라 고장 플래그를 활성화시킬 수 있는데, 서버(3000)로부터의 수신 완료 신호를 수신하지 못할 경우 고장 플래그를 활성화시켜 통신 변환 장치(2000)에 전송할 수 있다.
S120 : 배터리 랙의 측정 데이터와 고장 플래그를 수신한 통신 변환 장치(2000)는 측정 데이터를 통신 변환하여 서버(3000)에 전송한다. 즉, 통신 변환 장치(2000)는 랙 BMS(100)로부터 CAN 방식의 측정 데이터를 입력하여 TCP 방식으로 변환한 후 서버(300)로 전송한다. 또한, 통신 변환 장치(2000)는 고장 플래그가 활성화되었는지 판단할 수 있다. 즉, 서버(3000)는 측정 데이터를 수신하면 수신 확인 신호를 생성하여 랙 BMS(100)로 전송할 수 있는데, 랙 BMS(100)는 소정 시간 동안 수신 확인 신호를 수신하지 못할 경우 고장 플래그를 활성화시킬 수 있고, 통신 변환 장치(2000)는 랙 BMS(100)로부터 수신한 고장 플래그가 활성화되었는지 판단할 수 있다.
S130 : 고장 플래그가 활성화된 경우 통신 변환 장치(2000)는 측정 데이터를 메모리(230)에 저장한다. 메모리(230)는 통신 변환 장치(2000) 내부 또는 외부에 마련될 수 있고, 둘 이상 복수로 마련될 수 있다. 한편, 통신 변환 장치(2000) 내에는 서버(3000)로 전송하기 이전에 측정 데이터를 임시 저장하는 버퍼부가 마련될 수 있다. 버퍼부는 이전 측정 데이터가 서버(3000)로 출력되면 다음 측정 데이터를 저장한다. 즉, 버퍼부는 다음 측정 데이터가 이전 측정 데이터를 덮어쓰기할 수 있다. 이때, 버퍼부가 측정 데이터를 임시 저장하고 있으므로 고장 플래그가 활성화된 경우 버퍼부에 임시 저장된 측정 데이터를 메모리(230)에 저장할 수 있다. 즉, 버퍼부는 다음 측정 데이터가 들어올 때까지 이전 측정 데이터를 저장할 수 있는데, 고장 플래그가 활성화된 경우 제어부(220)의 제어에 따라 버퍼부에 저장된 이전 측정 데이터를 다음 측정 데이터로 덮어쓰기하지 않고 메모리(230)에 저장할 수 있다. 다시 말하면, 임의의 측정 데이터가 서버(3000)로 전송 실패한 경우 고장 플래그가 활성화되고 활성화된 고장 플래그에 따라 제어부(220)가 버퍼부에 임시 저장된 측정 데이터를 메모리(230)에 저장할 수 있다. 이렇게 고장 플래그가 활성화될 때마다 버퍼부에 임시 저장된 측정 데이터를 메모리(230)에 저장할 수 있고, 메모리(230)의 인덱스값을 증가시켜 복수의 메모리(230)에 순차적으로 측정 데이터를 저장할 수 있다.
S140, S150 : 고장 플래그가 활성화될 때마다 인덱스를 증가시켜 측정 데이터를 메모리에 저장한다. 이때, 메모리(230)는 둘 이상의 복수로 구성되며, 통신 변환 장치(2000)는 고장 플래그가 활성화될 때마다 인덱스(index)를 1씩 증가시키며, 해당 인덱스의 메모리(230)에 측정 데이터를 저장한다. 예를 들어, 메모리(230)는 5개로 구성되며, 고장 플래그가 활성화될 때마다 인덱스를 증가시켜 제 1 메모리로부터 제 5 메모리로 순차적으로 측정 데이터를 저장한다. 즉, 활성화된 고장 플래그를 수신하면 제 1 메모리로부터 제 5 메모리의 순서로 측정 데이터를 저장한다.
S160 : 소정 인덱스를 초과하는 고장 플래그가 활성화되는 경우 인덱스를 리셋시켜 측정 데이터를 메모리에 덮어쓰기한다. 즉, 복수의 메모리(230)에 측정 데이터가 모두 저장되면 다시 인덱스를 1로 리셋하고, 해당 메모리(230)를 새롭게 수신한 측정 데이터로 덮어씌운다. 예를 들어, 메모리(230)는 5개로 구성되며, 고장 플래그가 활성화될 때마다 인덱스를 증가시켜 제 1 메모리로부터 제 5 메모리로 순차적으로 측정 데이터를 저장하고, 인덱스가 5까지 증가시켜 제 5 메모리까지 측정 데이터가 저장되면 인덱스를 리셋시켜 제 1 메모리부터 제 5 메모리까지 측정 데이터를 순차적으로 덮어쓰기한다. 즉, 활성화된 고장 플래그를 수신하면 제 1 메모리로부터 제 5 메모리의 순서로 측정 데이터를 저장하고, 제 5 메모리까지 측정 데이터가 저장된 후에도 고장 플래그가 활성화되면 다시 제 1 메모리로부터 제 5 메모리의 순서로 입력되는 측정 데이터를 덮어쓰기 한다.
S170 : 외부 제어기(4000)로부터 인덱스값과 함께 읽기 명령을 입력한다. 외부 제어기(4000)는 서버(3000)에 측정 데이터가 수신되지 않은 경우 서버(3000)에 수신되지 않은 측정 데이터를 확인 및 분석하기 위해 마련될 수 있다. 즉, 외부 제어기(4000)는 통신 변환 장치(2000)와 연결되어 통신 변환 장치(2000)에 저장된 측정 데이터를 읽을 수 있다. 이때, 외부 제어기(4000)는 읽기 명령(read request)을 메모리 인덱스와 함께 통신 변환 장치(2000)에 요청한다.
S180 : 인덱스값에 해당하는 메모리의 측정 데이터를 분석하거나 서버에 저장한다. 외부 제어기(4000)의 명령에 따라 통신 변환 장치(2000)는 해당 인덱스의 메모리에 저장된 측정 데이터를 서버(3000)에 전송할 수 있다. 구체적으로, 외부 제어기(4000)는 통신 변환 장치(2000)의 제어부(220)에 읽기 명령과 메모리 인덱스를 요청하고, 제어부(220)는 해당 인덱스의 메모리(230)에 저장된 측정 데이터를 외부 제어기(4000)에 전달한다. 즉, 서버(3000)가 수신하지 못한 측정 데이터를 외부 제어기(4000)의 명령에 따라 통신 변환 장치(2000)는 서버(3000)에 전송할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 랙 BMS 1000 : 배터리 랙
2000 : 통신 변환 장치 3000 : 서버
4000 : 외부 제어기

Claims (12)

  1. 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 랙의 측정 데이터와 고장 플래그를 출력하는 랙 BMS;
    상기 랙 BMS로부터 측정 데이터 및 고장 플래그를 수신하고 측정 데이터를 통신 변환하여 출력하는 통신 변환 장치; 및
    상기 통신 변환 장치로부터 측정 데이터를 수신하는 서버를 포함하고,
    상기 통신 변환 장치는 상기 고장 플래그의 활성화에 따라 상기 측정 데이터를 저장하는 전력 저장 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 통신 변환 장치는 상기 랙 BMS로부터 CAN 방식의 측정 데이터를 수신하여 TCP 방식으로 변환한 후 상기 서버로 전송하는 전력 저장 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 서버는 측정 데이터를 수신하면 수신 확인 신호를 상기 랙 BMS로 전송하고, 상기 랙 BMS는 상기 수신 확인 신호를 수신하지 못한 경우 상기 고장 플래그를 활성화시켜 통신 변환 장치로 전송하는 전력 저장 장치.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 서버는 측정 데이터를 수신하면 수신 확인 신호를 상기 통신 변환 장치로 전송하고, 상기 통신 변환 장치는 상기 수신 확인 신호를 수신하지 못한 경우 상기 고장 플래그를 활성화시키는 전력 저장 장치.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 통신 변환 장치는 상기 측정 데이터를 저장하는 복수의 메모리를 포함하는 전력 저장 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 통신 변환 장치는 상기 고장 플래그가 활성화될 때마다 인덱스를 증가시켜 복수의 메모리에 순차적으로 측정 데이터를 저장하는 전력 저장 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 통신 변환 장치는 상기 복수의 메모리에 측정 데이터가 모두 저장된 후에도 상기 고장 플래그가 활성화되면 인덱스를 리셋시켜 복수의 메모리에 순차적으로 측정 데이터를 덮어쓰는 전력 저장 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 통신 변환 장치에 저장된 측정 데이터를 읽어오는 외부 제어기를 더 포함하는 전력 저장 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 외부 제어기는 인덱스값과 읽기 명령을 상기 통신 변환 장치에 입력하여 해당 메모리에 저장된 측정 데이터를 읽어오는 전력 저장 장치.
  10. 배터리 랙의 측정 데이터와 고장 플래그를 수신하는 과정과,
    상기 고장 플래그가 활성화되었는지 판단하는 과정과,
    상기 고장 플래그가 활성화된 경우 상기 측정 데이터를 메모리에 저장하는 과정과,
    상기 고장 플래그가 활성화될 때마다 인덱스를 증가시켜 측정 데이터를 메모리에 저장하는 과정과,
    소정 인덱스를 초과하는 고장 플래그가 활성화되는 경우 인덱스를 리셋시켜 측정 데이터를 메모리에 덮어쓰기하는 과정을 포함하는 전력 저장 장치의 운용 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 고장 플래그는 서버가 측정 데이터를 수신하지 못한 경우 활성화되는 전력 저장 장치의 운용 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 외부 제어기로부터 인덱스값과 함께 읽기 명령을 입력하는 과정과,
    상기 인덱스값에 해당하는 메모리의 측정 데이터를 분석하거나 서버에 저장하는 과정을 더 포함하는 전력 저장 장치의 운용 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101726930B1 (ko) 2014-12-08 2017-04-13 주식회사 엘지화학 배터리 관리 시스템 간의 통신 시스템 및 통신을 위한 연결 방법
KR101792818B1 (ko) 2015-03-26 2017-11-01 주식회사 엘지화학 전력 저장 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012162450A1 (en) * 2011-05-24 2012-11-29 Spireon, Inc. Battery monitoring system
KR101540086B1 (ko) * 2012-01-19 2015-07-28 주식회사 엘지화학 멀티 bms 기동 시스템 및 방법
JP6432490B2 (ja) * 2015-11-20 2018-12-05 トヨタ自動車株式会社 車載制御装置、及び、車載記録システム
KR102078347B1 (ko) * 2015-11-26 2020-02-17 주식회사 엘지화학 데이터 무결성 검증 및 복구 기능을 가진 배터리 관리 시스템
KR102373347B1 (ko) * 2019-10-22 2022-03-11 서창전기통신 주식회사 통합 환경 모니터링 및 제어 장치가 구비된 에너지저장시스템 및 운용방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101726930B1 (ko) 2014-12-08 2017-04-13 주식회사 엘지화학 배터리 관리 시스템 간의 통신 시스템 및 통신을 위한 연결 방법
KR101792818B1 (ko) 2015-03-26 2017-11-01 주식회사 엘지화학 전력 저장 장치

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