KR102022321B1

KR102022321B1 - Energy storage system

Info

Publication number: KR102022321B1
Application number: KR1020190073833A
Authority: KR
Inventors: 한보경
Original assignee: 주식회사 에이치엔에이치; 한보경
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2019-09-18
Anticipated expiration: 2039-06-21

Abstract

본 발명은 충전 셀들간 충전 불균형 발생시 불균형이 발생한 셀을 위한 충전 전원을 보조 셀에 저장하여 충전 셀간 균형을 조절하면서도, 보조 셀의 충전 전원을 부하로 공급하거나 전력 판매를 가능하게 하는 통신장비에 사용되는 통신장비 부하용 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.The present invention is used in a communication device that can supply the charging power of the auxiliary cell to the load or to sell power while controlling the balance between the charging cells by storing the charging power for the cell in which the imbalance occurs when charging imbalance between charging cells occurs It relates to an energy storage system for communication equipment load.

Description

Energy storage system for communication equipment loads {ENERGY STORAGE SYSTEM}

최근 전세계적으로 에너지 수요가 꾸준하는 증가 추세를 보이고 있으며, 소득 증대와 삶의 질 향상 및 각종 서비스의 고도화에 따라 새로운 에너지 수요가 지속적으로 발생하여 전력 의존도가 심화되고 있다. Recently, energy demand is steadily increasing all over the world, and new energy demand is continuously generated by increasing income, improving quality of life, and upgrading various services.

특히, 화석 연료 고갈, 공해 저감, 전력 사용 집중 시기의 전력대란 등과 같은 전력 문제가 이슈화 되고 있으며, 에너지원의 상당수가 원유 및 원자력에 의존하고 있어 에너지 수급에 대한 개선이 시급하다.In particular, power issues such as fossil fuel depletion, pollution reduction, and power disturbances at the time of concentrating electricity use are on the issue, and since many of the energy sources depend on oil and nuclear power, it is urgent to improve energy supply and demand.

이에, 효율적인 에너지 공급 방안 중 하나로 전지 셀을 이용한 에너지 공급 시스템이 대두되고 있다. 이러한 에너지 공급 시스템은 잉여 전기나 재생에너지를 저장하였다가 필요한 시점에 공급한다.Accordingly, energy supply systems using battery cells have emerged as one of efficient energy supply methods. This energy supply system stores surplus electricity or renewable energy and supplies it when needed.

따라서, 전력을 저장하고 필요할 때 사용함으로써 에너지 이용 효율을 향상시키고 재생에너지 활용도 제고 및 전력 공급 시스템 안정화가 가능하여 신성장동력 산업의 하나로 그 중요성이 부각되고 있다.Therefore, by storing and using the electric power when needed, it is possible to improve the energy use efficiency, improve the utilization of renewable energy and stabilize the power supply system, and its importance is one of the new growth engine industries.

그럼에도 종래의 에너지 공급 시스템은 처음부터 혹은 충전 중 충전 셀들간 충전 불균형이 발생하고 있어서, 특정의 충전 셀이 상대적으로 많은 충전 및 방전을 반복하는 과정에서 셀의 수명 단축, 공급 전압의 불안정 등을 야기한다.Nevertheless, in the conventional energy supply system, charging imbalance between charging cells occurs from the beginning or during charging, resulting in shortening of the life of the cell and instability of the supply voltage in the process of repeating charging and discharging of a specific charging cell. do.

대한민국 공개특허 제2017-0013537호Republic of Korea Patent Publication No. 2017-0013537

본 발명은 충전 셀들간 충전 불균형 발생시 불균형이 발생한 셀을 위한 충전 전원을 보조 셀에 저장하여 충전 셀간 균형을 조절하면서도, 보조 셀의 충전 전원을 부하로 공급하거나 전력 판매를 가능하게 하는 통신장비에 사용되는 통신장비 부하용 에너지 저장 시스템을 제공하고자 한다.The present invention is used in a communication device that can supply the charging power of the auxiliary cell to the load or to sell power while controlling the balance between the charging cells by storing the charging power for the cell in which the imbalance occurs when charging imbalance between charging cells occurs To provide an energy storage system for communication equipment load.

이를 위해, 본 발명에 따른 통신장비 부하용 에너지 저장 시스템은 재생 전원이나 잉여 생산된 전원을 비롯한 충전 전원을 공급하는 충전 전원 공급기와; 각각 상기 충전 전원 공급기로부터 전원을 공급받아 충전하였다가 부하로 방전하는 다수개의 충전 셀과; 상기 충전 셀들의 충전 상태를 각각 감시하는 셀 감시기와; 상기 셀 감시기에서 검출된 충전 셀의 충전상태에 따라 상기 충전 전원 공급기에서 충전 셀로 공급되는 충전 전원을 각각 스위칭 제어하는 충전 제어기와; 상기 다수개의 충전 셀들 중에서 다른 충전 셀들보다 기준값 이상으로 충전된 상위 셀이 검출시, 상기 충전 제어기에 의해 상기 상위 셀에 공급되던 충전 전원을 공급받아 충전되어 통신장비에 충전 전원을 인가하는 적어도 하나 이상의 보조 셀; 및 상기 보조 셀의 충전량이 기준 값 이상이면, 상기 보조 셀에 충전된 직류 전원을 인버터 및 매도용 전력량계를 통해 상용 전력 계통으로 송출 제어하는 메인컨트롤러를 포함하되, 상기 메인컨트롤러는 다수의 상기 보조 셀에 충전된 직류 전원을 상기 보조 셀이 갖는 고유정보에 따라 순차적으로 방전이 이루어지도록 하는 디바이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.To this end, the energy storage system for communication equipment load according to the present invention includes a charging power supply for supplying charging power, including renewable power or surplus power; A plurality of charging cells, each of which receives power from the charging power supply and charges it, and then discharges it to a load; A cell monitor for monitoring a charging state of the charging cells; A charging controller configured to control switching of the charging power supplied from the charging power supply to the charging cell according to the charging state of the charging cell detected by the cell monitor; At least one or more of the plurality of charging cells is charged by receiving the charging power supplied to the upper cell by the charge controller when the upper cell charged more than the reference value than the other charging cells to apply the charging power to the communication equipment Auxiliary cell; And a main controller configured to control transmission of a DC power charged in the auxiliary cell to a commercial power system through an inverter and a selling power meter when the charging amount of the auxiliary cell is equal to or greater than a reference value, wherein the main controller includes a plurality of the auxiliary cells. And a divider for sequentially discharging the DC power charged in the battery according to the unique information of the auxiliary cell.

또한, 상기 충전 셀의 출력단과 부하 사이에 설치되는 부하측 절환 스위치를 더 포함하되, 상기 부하측 절환 스위치는 상기 충전 셀의 출력단과, 상기 보조 셀의 출력단 및 상기 상용 전력 계통에 연결되어, 그 중 어느 하나를 부하에 연결하도록 스위칭 절환되는 것이 바람직하다.The apparatus may further include a load side switching switch installed between the output terminal of the charging cell and the load, wherein the load side switching switch is connected to the output terminal of the charging cell, the output terminal of the auxiliary cell, and the commercial power system. It is desirable to switch switching to connect one to the load.

또한, 상기 충전 전원 공급기는 재생 발전기측에서 생산된 충전 전원을 입력받는 입력 터미널과; 상기 입력 터미널의 후단에 설치된 전력 차단 스위치와; 상기 전력 차단 스위치를 통해 공급된 교류 충전 전원을 직류 충전 전원으로 정류하는 재생전원 정류기; 및 PWM 제어기에서 제공되는 펄스폭 제어신호에 따라 상기 직류 충전 전원의 크기를 변경시켜 상기 충전 제어기로 제공하는 PWM 컨버터;를 포함하되, 상기 메인컨트롤러는 상기 입력 터미널을 통해 입력되는 충전 전원의 크기 및 상기 충전 셀에서 부하로 공급되는 충전 전원의 크기 중 어느 하나 이상에 따라 상기 PWM 제어기를 제어하며, 상기 메인컨트롤러는 상기 전력 차단 스위치를 감시하고, 상기 전력 차단 스위치시의 스위칭 오프(OFF)시 상기 보조 셀과 상용 전력 계통 사이에 구비된 매도용 스위치를 스위칭 오프시키는 것이 바람직하다.The charging power supply may further include an input terminal configured to receive charging power produced by a regenerative generator; A power cutoff switch installed at a rear end of the input terminal; A regenerative power rectifier for rectifying the AC charging power supplied through the power disconnect switch into a DC charging power; And a PWM converter for changing the magnitude of the DC charging power according to a pulse width control signal provided from a PWM controller and providing the charge controller to the charging controller. The main controller may include a magnitude of the charging power input through the input terminal. The PWM controller is controlled according to any one or more of the magnitude of the charging power supplied from the charging cell to the load, wherein the main controller monitors the power cutoff switch, and when switching off at the power cutoff switch, It is preferable to switch off the selling switch provided between the auxiliary cell and the commercial power system.

이상과 같은 본 발명은 충전 및 방전을 목적으로 하는 충전 셀들간 충전 불균형 발생시 충전 전원을 보조 셀에 저장하여 충전 셀간 균형을 조절한다. 따라서 충전 셀의 수명 단축을 방지하면서도 안정적인 전원 공급을 가능하게 한다.In the present invention as described above, when charging imbalance occurs between charging cells for charging and discharging, the charging power is stored in the auxiliary cell to adjust the balance between the charging cells. This enables a stable power supply while preventing a shortening of the life of the charging cell.

또한, 본 발명은 위와 같이 충전 셀간 균형 조절을 위해 보조 셀에 충전된 전원을 특정 조건에서 부하로 공급하거나 잉여 전력으로써 판매를 가능하게 한다. 따라서, 에너지 수급을 안정되게 하고 수익으로 직결되게 한다.In addition, the present invention enables the sales of the power charged in the auxiliary cell to the load under a specific condition or surplus power in order to balance the charging cells as described above. Therefore, the energy supply and demand is stabilized and directly connected to profits.

도 1은 본 발명에 따른 통신장비 부하용 에너지 저장 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 충전 전원 보조 회로를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 충전 전원 공급기를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing an energy storage system for communication equipment load according to the present invention.
2 is a view showing a charging power auxiliary circuit according to the present invention.
3 is a configuration diagram showing a charging power supply according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통신장비 부하용 에너지 저장 시스템에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail for the energy storage system for communication equipment load according to an embodiment of the present invention.

도 1과 같이, 본 발명에 따른 통신장비 부하용 에너지 저장 시스템은 충전 전원 공급기(110), 다수의 충전 셀(120), 셀 감시기(130), 충전 제어기(140), 보조 셀(150) 및 메인컨트롤러(160)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the energy storage system for communication equipment load according to the present invention includes a charging power supply 110, a plurality of charging cells 120, a cell monitor 130, a charging controller 140, an auxiliary cell 150, and It includes a main controller 160.

또한, 본 발명은 바람직한 다른 실시예로써 부하측 절환 스위치(170) 및 매도용 스위치(180)를 포함하며, 그 외 부수적 구성으로 인버터(181)와 같은 전력 변환기나 매도용 전력량계(182)를 더 포함한다.In addition, the present invention includes a load-side switching switch 170 and the selling switch 180 in another preferred embodiment, and further includes a power converter or a selling power meter 182, such as an inverter 181 in an additional configuration. do.

이러한 구성에 의하면 충전 및 방전을 목적으로 하는 충전 셀(120)들간 충전 불균형 발생시 그 불균형이 발생한 셀을 위한 충전 회로를 보조 셀(150)로 전환 및 충전하여 충전 셀(120)간 균형을 조절한다. 따라서 충전 셀(120)의 수명 단축을 방지하면서도 안정적인 전원 공급을 가능하게 한다.According to this configuration, when charging imbalance occurs between the charging cells 120 for charging and discharging, the charging circuit for the cell in which the imbalance occurs is converted into the auxiliary cell 150 and charged to adjust the balance between the charging cells 120. . Therefore, it is possible to provide a stable power supply while preventing a shortened life of the charging cell 120.

또한, 충전 셀(120)간 균형을 조절하는 동안 보조 셀(150)에 충전된 전원을 특정 조건에서 부하로 공급하거나 잉여 전력으로써 판매를 가능하게 한다. 따라서, 에너지 수급을 안정하게 하고 수익으로 직결되게 한다.In addition, while adjusting the balance between the charging cells 120, the power charged in the auxiliary cell 150 can be supplied to the load under a specific condition or sold as surplus power. Therefore, it stabilizes energy supply and demand and leads directly to profit.

좀더 구체적으로 설명하면, 상기 충전 전원 공급기(110)는 충전 전원을 저장하였다가 공급하는 충전 셀(120)에 공급하고, 나아가 충전 회로(라인)을 보조하여 충전 전원을 보조 셀(150)에 공급한다.In more detail, the charging power supply 110 supplies the charging cell 120 to store and supply the charging power, and further, supplies the charging power to the auxiliary cell 150 by assisting the charging circuit (line). do.

충전 전원은 수력 에너지, 지열 에너지 및 태양 에너지와 같은 신재생 에너지나 부하량이 감소하는 심야전력은 물론, 충전 전원의 공급을 통해 활용할 수 있는 통신장비 시스템 등을 비롯한 각종 전원 공급원을 포함하며, 이러한 충전 전원을 에너지 공급 시스템에 공급한다.The charging power source includes various power sources including renewable energy such as hydro energy, geothermal energy, solar energy, and late-night power with reduced load, as well as communication equipment systems that can be utilized through the supply of charging power. Supply power to the energy supply system.

이러한 충전 전원 공급기(110)의 구체적인 실시예는 아래에서 도 3을 참조하여 다시 상세히 설명한다.A specific embodiment of such a charging power supply 110 will be described in detail again with reference to FIG. 3 below.

다음, 충전 셀(120)은 에너지 저장(공급) 시스템의 메인 구성으로 통상적으로 다수개가 배터리 팩 타입으로 구성되어 각각 충전 전원 공급기(110)로부터 전원을 공급받아 충전하였다가 부하(LD)로 방전한다.Next, the charging cell 120 is a main configuration of the energy storage (supply) system, which is typically composed of a plurality of battery pack types, each of which receives power from the charging power supply 110 to charge and discharges the load LD. .

이러한 충전 셀(120)은 다수개가 직렬, 병렬 혹은 직병렬 방식으로 서로 연결된 상태에서 충전 전원 공급기(110)로부터 충전 전원을 공급받으며, 통상적으로 각각의 충전 셀(120)은 리튬이온 배터리나 리튬폴리머 배터리로 구성된다.The charging cells 120 are supplied with charging power from the charging power supply 110 in a state where a plurality of them are connected to each other in a series, parallel or serial parallel manner. Typically, each charging cell 120 is a lithium ion battery or a lithium polymer. It consists of a battery.

셀 감시기(130)는 충전 셀(120)들의 충전 상태를 각각 감시하는 것으로, 바람직하게는 후술하는 보조 셀(150)의 충전 상태 역시 감시한다. 감시 결과는 충전 제어기(140)로 제공되며, 바람직하게는 메인컨트롤러(160)로도 제공된다.The cell monitor 130 monitors the state of charge of each of the charging cells 120, and preferably also monitors the state of charge of the auxiliary cell 150, which will be described later. The monitoring result is provided to the charge controller 140, preferably also to the main controller 160.

구체적으로, 셀 감시기(130)는 충전 셀(120) 및 보조 셀(150)들의 전압, 전류, 온도 및 이상 상태를 감시하여 제공함으로써 시스템에서 과충전 방지, 과방전 방지, 과전류 보호 및 단락 보호기능을 제공할 수 있게 한다.Specifically, the cell monitor 130 monitors and provides voltage, current, temperature, and abnormal conditions of the charging cells 120 and the auxiliary cells 150 to provide overcharge protection, overdischarge protection, overcurrent protection, and short circuit protection in the system. Enable to provide

충전 제어기(140)는 셀 감시기(130)로부터 충전 셀(120)의 충전상태 검출값을 제공받고, 그 검출된 충전 셀(120)의 현재 충전상태에 따라 충전 전원 공급기(110)에서 충전 셀(120)로 공급되는 충전 전원을 각각 스위칭 제어한다.The charging controller 140 receives the charging state detection value of the charging cell 120 from the cell monitor 130, and charges the charging cell in the charging power supply 110 according to the detected current charging state of the charging cell 120. Switching control of the charging power supplied to 120, respectively.

일 예로 충전 제어기(140)는 충전 셀(120)들과 연동되어 과충전 및 과방전을 방지하도록 충전 셀(120)의 최대정격 대비 20% 내지 80%의 범위 내에서 충전이 이루어지게 하고, 나아가 이상시 과전류 보호 및 단락 보호 회로를 작동시킨다.For example, the charging controller 140 is interlocked with the charging cells 120 so that charging is performed within a range of 20% to 80% of the maximum rating of the charging cell 120 to prevent overcharging and overdischarging. Over current protection and short-circuit protection.

특히, 충전 제어기(140)는 아래에서 다시 설명하는 메인컨트롤러(160)의 제어하에 충전 셀(120)을 충전하거나, 그 충전 회로를 보조 셀(150)에 연결시킴으로써 충전 회로(라인)의 호핑(hopping)이 이루어지게 한다.In particular, the charging controller 140 charges the charging cell 120 under the control of the main controller 160, which will be described later below, or connects the charging circuit to the auxiliary cell 150, thereby hopping the charging circuit (line). hopping).

이를 위해, 도 2와 같이 충전 제어기(140)는 마이콤(141) 및 충전 셀(120)에 연결된 다수의 충전 제어 스위치(142)를 포함한다. 또한 충전 제어 스위치(142)는 각각 분기하여 적어도 하나 이상의 보조 셀(150)에 병렬 연결된다.To this end, as shown in FIG. 2, the charging controller 140 includes a plurality of charge control switches 142 connected to the microcomputer 141 and the charging cell 120. In addition, the charge control switch 142 is branched to each other is connected in parallel to at least one or more auxiliary cells 150.

따라서, 충전 제어기(140)는 마이콤(141)의 제어하에 충전 셀(120)을 충전하거나 혹은 스위칭 절환에 의해 보조 셀(150)을 충전한다. 이러한 충전 회로의 보조은 아래에서 다시 설명하는 바와 같이 충전 셀(120)들간 충전 불균형이 발생시 우회적으로 보조 셀(150)을 충전하는 역할을 한다.Therefore, the charging controller 140 charges the charging cell 120 under the control of the microcomputer 141 or charges the auxiliary cell 150 by switching switching. The auxiliary of the charging circuit serves to charge the auxiliary cell 150 by-pass when a charging imbalance occurs between the charging cells 120 as described below.

한편, 충전 제어기(140)는 상술한 실시예 이외에 상기 셀 감시기(130)에서 검출된 보조 셀(150)의 충전상태에 따라 상기 충전 전원 공급기(110)에서 보조 셀(150)로 공급되는 충전 전원을 각각 스위칭 제어하기 위한 타임체킹부(T/C)를 더 포함하며, 상기 타임체킹부(T/C)는 상기 충전 전원 공급기(110)에서 각각의 상기 보조 셀(150)로 공급되는 충전전원의 시간을 연산하여 스위칭 제어할 수 있다.Meanwhile, in addition to the above-described embodiment, the charging controller 140 may charge the power supplied from the charging power supply 110 to the auxiliary cell 150 according to the charging state of the auxiliary cell 150 detected by the cell monitor 130. And a time checking unit (T / C) for switching control, respectively, wherein the time checking unit (T / C) is charged power supplied to each of the auxiliary cells (150) from the charging power supply (110). The switching can be controlled by calculating the time of.

즉, 하나의 보조 셀(150)이 갖는 용량 대비 원하는 충전량으로 충전되기까지 필요한 시간을 타임체킹부(T/C)에서 측정 및 연산하되 그 정보를 마이컴(141)에 전송하여 상기 보조 셀(150)에 충전량을 판단할 수 있도록 하는 것이다.(도 2 참조)That is, the time checking unit (T / C) measures and calculates the time required to be charged with a desired charging amount compared to the capacity of one auxiliary cell 150, but transmits the information to the microcomputer 141 to transmit the auxiliary cell 150. ) To determine the amount of charge (see Figure 2).

보조 셀(150)은 충전 셀(120)들간 충전 불균형을 조정하여 충전 셀(120)들의 수명을 연장, 성능 향상 및 안정적인 전원공급을 위한 것으로, 기본적으로는 충전 제어기(140)의 제어하에 과충전된 충전 셀(120) 발생시 충전 전원을 대신 수용한다.The auxiliary cell 150 adjusts the charging imbalance between the charging cells 120 to prolong the life of the charging cells 120, to improve performance, and to provide a stable power supply. The auxiliary cells 150 are basically overcharged under the control of the charging controller 140. When charging cell 120 is generated, it receives charging power instead.

특히, 보조 셀(150)은 다수개의 충전 셀(120)들 중에서 다른 충전 셀(120)들보다 기준값 이상으로 충전된 '상위 셀'이 검출시, 충전 제어기(140)에 의해 상위 셀에 공급되던 충전 전원을 공급받아 충전되며, 적어도 하나 이상 구비된다.In particular, the auxiliary cell 150 may be supplied to the upper cell by the charge controller 140 when detecting the 'upper cell' charged above the reference value of the other charging cells 120 among the plurality of charging cells 120. Charged by the charging power is supplied, at least one is provided.

즉, 충전 셀(120)들 중 기준값 이상의 상위 셀 발생시 이를 셀 감시기(130)에서 검출하여 충전 제어기(140)에 알려주면, 충전 제어기(140)는 상위 셀의 충전 회로를 보조 셀(150)로 절환하여 상위 셀 대신 보조 셀(150)이 충전되도록 한다.That is, when an upper cell of the charging cells 120 or higher occurs, the cell monitor 130 detects this and informs the charging controller 140, and the charging controller 140 transfers the charging circuit of the upper cell to the auxiliary cell 150. By switching, the secondary cell 150 is charged instead of the upper cell.

동시에 충전 셀(120)들 중 상위 셀 이외의 충전 셀(120)들은 충전 제어기(140)에 의해 계속적으로 충전이 되고, 이러한 과정을 반복하여 여러 충전 셀(120)들의 충전 레벨을 균등하게 맞추게 된다.At the same time, the charge cells 120 other than the upper cell among the charge cells 120 are continuously charged by the charge controller 140, and the charging process 120 is repeated to equalize the charge levels of the various charge cells 120. .

또한, 상위 셀의 충전 회로 보조을 통해 보조 셀(150)에 충전된 전원은 DC/AC 인버터(181) 및 매도용 전력량계(182)를 통해 전력 계통(P-S)으로 보냄으로써 전력 판매가 이루어지게 하거나 필요시 부하로 직접 공급한다.In addition, the power charged in the secondary cell 150 through the charging circuit assistance of the upper cell is sent to the power system PS through the DC / AC inverter 181 and the selling electricity meter 182 to make or sell power. Supply directly to the load.

메인컨트롤러(160)는 위에서 설명한 바와 같이 보조 셀(150)의 충전량이 기준 값 이상이면, 보조 셀(150)에 충전된 직류 전원을 인버터(181) 및 매도용 전력량계(182)를 통해 상용 전력 계통(P-S)으로 송출 제어한다.As described above, if the charging amount of the auxiliary cell 150 is greater than or equal to the reference value, the main controller 160 supplies the DC power charged in the auxiliary cell 150 to the commercial power system through the inverter 181 and the selling power meter 182. Transmission control with (PS).

이를 위해 메인컨트롤러(160)는 보조 셀(150)의 출력단을 스위칭 제어하며, 스위칭 제어에 의해 보조 셀(150)이 방전되고, 이를 통해 계속해서 충전 회로 보조 및 보조 셀(150)의 충전을 가능하게 한다.To this end, the main controller 160 controls the switching of the output terminal of the auxiliary cell 150, and the auxiliary cell 150 is discharged by the switching control, thereby allowing the charging circuit auxiliary and the auxiliary cell 150 to be continuously charged. Let's do it.

여기서, 메인컨트롤러(160)는 다수의 보조 셀(150)에 충전된 직류 전원을 순차적으로 선택하여 인버터(181) 또는 매도용 전력량계(182)를 통해 상용 전력 계통(P-S)으로 송출 시킬 수 있는 디바이드부를 더 포함할 수 있으며, 상기 디바이드부는 각각 고유정보(예를 들어, 디바이드부에 기 저장된 보조 셀이 갖는 일련번호)를 갖는 상기 보조 셀(150)에 순차적으로 접속하여 충전된 직류 전원을 사용할 수 있도록 한다.Here, the main controller 160 sequentially selects the DC power charged in the plurality of auxiliary cells 150 and divides the power into the commercial power system PS through the inverter 181 or the selling power meter 182. The divider unit may further use a charged DC power supply by sequentially connecting to the auxiliary cell 150 each having unique information (for example, a serial number of the auxiliary cell pre-stored in the divide unit). Make sure

즉, 각각의 보조 셀(150)과 연결된 디바이드부는 인버터(181) 또는 매도용 전력량계(182)으로 전원이 방전시에 다수의 상기 보조 셀(150)에 미리 입력된 고유정보를 인식하여 무분별하게 상기 보조 셀(150)의 충전 전원이 방전되지 않고 순차적으로 상기 보조 셀(150)에 충전된 전원이 방전될 수 있도록 접속하게 하는 것이다.That is, the divide unit connected to each of the auxiliary cells 150 recognizes the unique information previously input to the plurality of auxiliary cells 150 indiscriminately when the power is discharged by the inverter 181 or the selling power meter 182. The charging power of the auxiliary cell 150 is not discharged, and the charging power of the auxiliary cell 150 is sequentially connected to discharge the charging power.

이를 통해 다수의 보조 셀(150) 중 어느 하나가 디바이드부를 통해 방전이 이루어지면 다른 보조 셀(150)에 충전된 전원이 방전됨과 동시에 사용이 완료된 상기 보조 셀(150)은 다시 충전이 이루어질 수 있도록 함으로써, 충전과 방전이 원활하게 이루어지도록 한다.As a result, when any one of the plurality of auxiliary cells 150 is discharged through the divide unit, the power charged in the other auxiliary cells 150 is discharged and the auxiliary cells 150 which are used at the same time may be charged again. As a result, charging and discharging can be performed smoothly.

한편, 이상과 같은 구성으로 이루어진 본 발명에서 보조 셀(150) 역시 장시간 충분한 보조이 가능할 수 있도록 다수개인 것이 바람직하다. 다수개의 보조 셀(150)로 이루어진 보조 셀(150) 전체 그룹은 충전 셀(120)과 병렬로 연결된다.On the other hand, in the present invention made of a configuration as described above it is preferable that a plurality of auxiliary cells 150 also can be sufficient auxiliary for a long time. The entire group of auxiliary cells 150 including a plurality of auxiliary cells 150 are connected in parallel with the charging cell 120.

또한, 셀 감시기(130)는 보조 셀(150)의 충전 상태를 각각 감시하고, 충전 제어기(140)는 셀 감시기(130)에서 검출된 보조 셀(150)의 충전상태에 따라 충전 전원 공급기(110)에서 보조 셀(150)로 공급되는 충전 전원을 각각 스위칭 제어한다.In addition, the cell monitor 130 monitors the charging state of the auxiliary cell 150, respectively, and the charging controller 140 is charged power supply 110 according to the charging state of the auxiliary cell 150 detected by the cell monitor 130. In each case, the charging power supplied to the auxiliary cell 150 is controlled to be switched.

따라서, 다수개의 보조 셀(150) 각각이 충전 셀(120) 중 상대적으로 많이 충전된 상위 셀에 대한 보조 셀(150)로 기능하며, 이때 충전 제어기(140)는 보조 셀(150)들 내에서도 상대적으로 보조(충전)이 많이 이루어진 상위 셀을 분석하여 충전 순서를 조절한다.Accordingly, each of the plurality of auxiliary cells 150 functions as an auxiliary cell 150 for the relatively higher charged one of the charging cells 120, and the charging controller 140 may also be relatively within the auxiliary cells 150. As the secondary cell (charge) is analyzed by the higher cell consisting of a lot of charge order is adjusted.

또한, 도 1에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 충전 셀(120)의 출력단과 부하 사이에 설치되는 부하측 절환 스위치(170)를 더 포함한다. 부하측 절환 스위치(170)는 충전 셀(120)의 출력단과, 보조 셀(150)의 출력단 및 상용 전력 계통(P-S)에 연결된다.In addition, as shown in FIG. 1, the present invention further includes a load side switching switch 170 installed between the output terminal of the charging cell 120 and the load. The load side switching switch 170 is connected to the output terminal of the charging cell 120, the output terminal of the auxiliary cell 150, and the commercial power system P-S.

구체적으로, 부하측 절환 스위치(170)의 공통 출력단은 부하(LD)에 연결되고, 3개의 입력단은 각각 충전 셀(120)의 출력단, 보조 셀(150)의 출력단 및 상용 전력 계통(P-S)에 연결됨에 따라 스위칭시 그 중 어느 하나를 부하(LD)에 연결시킨다.Specifically, the common output terminal of the load side switching switch 170 is connected to the load LD, and three input terminals are connected to the output terminal of the charging cell 120, the output terminal of the auxiliary cell 150, and the commercial power system PS, respectively. According to the switching, any one of them is connected to the load (LD).

따라서, 1차로 전원공급이 주 목적인 충전 셀(120)을 통해 부하(LD)에 전원을 공급하고, 2차로 보조 셀(150)의 충전량이 기준값 이상이면 보조 셀(150)에서 부하로 전원을 공급하며, 3차로 상기한 셀들로 충전이 불가능한 경우에는 상용 전력 계통(P-S)에서 부하로 전원을 공급한다.Accordingly, power is supplied to the load LD through the charging cell 120 having the primary power supply, and when the charging amount of the auxiliary cell 150 is higher than the reference value, the secondary cell 150 supplies power to the load. If it is impossible to charge the cells in the third order, power is supplied from the commercial power system PS to the load.

도 3과 같이, 위에서 구체적인 설명을 생략한 충전 전원 공급기(110)는 재생 전원이나 잉여 전원을 공급하는 것으로, 일 예로 입력 터미널(111), 전력 차단 스위치(112), 재생전원 정류기(113) 및 PWM 컨버터(114)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the charging power supply 110, which has not been described in detail above, supplies regenerative power or surplus power. For example, an input terminal 111, a power cutoff switch 112, a regenerative power rectifier 113, and PWM converter 114.

여기서, 상기 입력 터미널(111)은 발전측에서 생산된 충전 전원을 본 발명에 따른 시스템으로 입력받는 물리 단자로써, 심야 전력(잉여 전력)이나 각종 재생 에너지 발전기로부터 충전 전원을 입력받는다.Here, the input terminal 111 is a physical terminal for receiving the charging power produced at the power generation side into the system according to the present invention, and receives the charging power from a late night power (surplus power) or various renewable energy generators.

전력 차단 스위치(112)는 입력 터미널(111)의 후단에 설치되는 것으로, 스위칭 온 또는 오프함으로써, 후단측으로 충전 전원을 공급하거나 공급을 차단한다. 이를 통해 후속 부품의 대기 전력을 차단한다.The power cutoff switch 112 is installed at the rear end of the input terminal 111 and is switched on or off to supply the charging power to the rear end or cut off the supply. This shuts off standby power for subsequent components.

재생전원 정류기(113)는 전력 차단 스위치(112)를 통해 공급된 교류 충전 전원을 직류 충전 전원으로 정류하는 것으로, 일 예로 풀 브릿지 컨버터를 이용하여 입력된 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다.The regenerative power rectifier 113 rectifies the AC charging power supplied through the power cutoff switch 112 into the DC charging power. For example, the regenerative power rectifier 113 converts the AC power input using the full bridge converter into DC power.

또한 재생전원 정류기(113)는 풀 브릿지에 평활 컨덴서 및/또는 필터를 구비하여 니플을 제거하여 평활도를 높이고 셀에 충전하기 적합한 직류 전원을 공급할 수 있게 한다.In addition, the regenerative power rectifier 113 includes a smoothing capacitor and / or a filter in the full bridge to remove the nipple to increase the smoothness and to supply a DC power suitable for charging the cell.

PWM 컨버터(114)는 PWM 제어기(114a)에서 제공되는 펄스폭 제어신호에 따라 직류 충전 전원의 크기를 변경시켜 충전 제어기(140)로 제공한다. 예컨대, PWM 컨버터(114)는 PWR(Pulse Width Ratio)를 조절하여 전원 레벨을 조절한다.The PWM converter 114 changes the size of the DC charging power according to the pulse width control signal provided from the PWM controller 114a and provides the same to the charging controller 140. For example, the PWM converter 114 adjusts the power level by adjusting the pulse width ratio (PWR).

이때, 메인컨트롤러(160)는 입력 터미널(111)을 통해 입력되는 충전 전원의 크기 및 충전 셀(120)에서 부하로 공급되는 충전 전원의 크기 중 어느 하나 이상에 따라 PWM 제어기를 제어한다. 이를 통해 입력 및 방전 환경에 따라 최적 레벨을 조절한다.In this case, the main controller 160 controls the PWM controller according to at least one of the size of the charging power input through the input terminal 111 and the size of the charging power supplied to the load from the charging cell 120. This adjusts the optimum level according to the input and discharge environment.

또한, 상기 메인컨트롤러(160)는 충전 전원 공급기(110)의 전력 차단 스위치(112)를 감시하고, 전력 차단 스위치(112)시의 스위칭 오프(OFF)시 보조 셀(150)과 상용 전력 계통(P-S) 사이에 구비된 매도용 스위치(180)를 스위칭 오프시킨다.In addition, the main controller 160 monitors the power cutoff switch 112 of the charging power supply 110, and the auxiliary cell 150 and the commercial power system when switching off the power cutoff switch 112. Switch off the selling switch 180 provided between the PS).

따라서, 잉여 전력(심야 전력)이나 각종 재생 에너지 발전기로부터 공급되는 충전 전원이 부족 혹은 중단된 경우에는 전력의 판매를 중단하고 부하(LD)를 위해 비상 대기를 가능하게 한다.Therefore, when the surplus power (night power) or the charging power supplied from various renewable energy generators is insufficient or stopped, the sale of the power is stopped and the emergency standby is possible for the load LD.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.In the above, the specific Example of this invention was described above. However, the spirit and scope of the present invention are not limited to these specific embodiments, and various modifications and variations can be made without departing from the spirit of the present invention. If you grow up, you will understand.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Therefore, since the embodiments described above are provided to completely inform the scope of the invention to those skilled in the art, it should be understood that they are exemplary in all respects and not limited. The invention is only defined by the scope of the claims.

110: 충전 전원 공급기
120: 충전 셀
130: 셀 감시기
140: 충전 제어기
150: 보조 셀
160: 메인컨트롤러
170: 부하측 절환 스위치
180:매도용 스위치
181:인버터
182: 매도용 전력량계
LD: 부하
P-S: 전력 계통110: charging power supply
120: charge cell
130: cell monitor
140: charge controller
150: secondary cell
160: main controller
170: load side switching switch
180: sell switch
181: inverter
182: power meter for sale
LD: load
PS: power system

Claims

A charging power supply 110 for supplying charging power including renewable power or surplus power;
A plurality of charging cells 120 each receiving power from the charging power supply 110 and charging the discharges to a load;
A cell monitor 130 for monitoring a charging state of the charging cells 120;
A charging controller 140 for switching and controlling the charging power supplied from the charging power supply 110 to the charging cell 120 according to the charging state of the charging cell 120 detected by the cell monitor 130;
Among the plurality of charging cells 120, when an upper cell charged above a reference value than other charging cells 120 is detected, the charging controller 140 is charged with the charging power supplied to the upper cell. At least one auxiliary cell 150 for applying charging power to communication equipment; And
If the charging amount of the auxiliary cell 150 is greater than or equal to the reference value, the main controller 160 for controlling the transmission of the DC power charged in the auxiliary cell 150 to the commercial power system (PS) through the inverter and the selling power meter; Including,
The main controller 160 further includes a divider for sequentially discharging the DC power charged in the plurality of auxiliary cells 150 in accordance with the unique information of the auxiliary cell 150. Energy storage system for equipment loads.

The method of claim 1,
Further comprising a load side switching switch 170 is installed between the output terminal and the load of the charging cell 120,
The load-side switching switch 170 is connected to an output terminal of the charging cell 120, an output terminal of the auxiliary cell and the commercial power system PS, and switching is switched to connect any one of them to the load. Energy storage system for communication equipment load.

The method of claim 1,
The charging power supply 110,
An input terminal 111 for receiving charging power produced at the regenerative generator side;
A power cutoff switch 112 installed at a rear end of the input terminal 111;
A regenerative power rectifier 113 for rectifying the AC charging power supplied through the power cutoff switch 112 into a DC charging power; And
And a PWM converter 114 for changing the magnitude of the DC charging power according to a pulse width control signal provided from a PWM controller to provide the charge controller 140.
The main controller 160 controls the PWM controller according to at least one of the magnitude of the charging power input through the input terminal 111 and the magnitude of the charging power supplied to the load from the charging cell 120,
The main controller 160 monitors the power cutoff switch 112 and is provided between the auxiliary cell 150 and the commercial power system PS when switching off at the power cutoff switch 112. Energy storage system for communication equipment load, characterized in that for switching off the selling switch 180.

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