电池库电力控制装置和方法与流程

1.本技术要求于2021年1月13日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2021-0004821的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
2.本公开涉及用于控制电池的电力的技术，并且更具体地，涉及用于控制包括多个电池架的电池库的电力的技术。


背景技术：

3.目前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。它们当中，锂二次电池备受瞩目，这是因为由于其与镍基二次电池相比基本上没有记忆效应而确保了自由充电和放电、以及极低的放电率和高能量密度。
4.锂二次电池主要分别使用锂基氧化物和碳材料作为正极活性材料和负极活性材料。另外，锂二次电池包括：电极组件，其中分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板利用被插入其间的分隔件而被布置，以及外部——即电池壳体，用于密封地容纳电极组件连同电解质。
5.最近，二次电池不仅在诸如便携式电子设备的小型设备中而且在中型和大型设备中已经被广泛用于储能。对于这些中型和大型设备，包括非常大量的二次电池。在该情况下，对于中型或大型设备中包括的大量二次电池的有效操作、管理或控制，经常以特定组类型来配置二次电池。
6.特别地，在被称为ess的能量存储系统中，可以配置包括数个二次电池的一个电池模块，并且多个这些电池模块可以被设置并且被堆叠在架框架上以配置一个电池架。此外，多个这样的电池架可以被布置以配置电池库。一个或多个电池库可以被包括以构成电池容器、电池盒、电池系统等。
7.像这样，多个电池架可以被包括在电池库中。通常，在电池库的初始构建阶段，可以设置多个性能相近的电池架。然而，当电池库被操作时，由于电池架中包括的二次电池的劣化率或性能产生差异，因此每个电池架的内阻可能被改变。此外，该内阻差异可能导致输入到每个电池架或从每个电池架输出的电力量之间的差异。此外，当电池库在操作中的同时一些电池架被替换时，或者当电池库中不同类型的(异构)电池架被一起使用时，电池架之间的电力量可能产生差异。
8.图1是示意性地示出了根据现有技术的电池库中的多个电池架10中的每一个的电力量的示例的图。
9.参考图1，电池库包括十个电池架10(rack 1、rack 2、rack 3、...、rack 10)，并且每个电池架10具有相同的90kw的电力极限。此时，当输入到整个电池库的电力值为900kw时，如果电池架10之间的内阻不存在差异，则90kw可以被输入到十个电池架10中的每一个。然而，如果特定电池架的内阻——例如图1中的rack 10——与其他电池架相比较低，与其他电池架相比更大的电力可以被输入到rack 10。例如，如图1所示，108kw可以被输入到rack 10，并且88kw可以分别被输入到其他电池架(rack 1到rack 9)。
10.此时，在rack 10中，可能发生输入电力量为超过90kw极限值的108kw的情况。此外，由于该情况，rack 10可能被损坏并且不能再使用。此外，由于rack 10的损坏，整个电池库的性能和可靠性可能会恶化。
11.像这样，即使当电池库中包括的多个电池架10彼此并联连接并且向其施加相同电压时，特定电池架的电力量也可能由于在电池架10之间的内阻的差异等而被过度增加。特别地，当电池库在操作中时，由于特定电池架的故障或电池架之间的性能差异或劣化率，一些电池架可能需要被替换。此时，新替换并且被并入电池库的电池架与其他电池架相比可能具有相对低的内阻。因此，与现有电池架相比，更多的电流可能在新电池架中流动。此时，如果特定电池架的电力量超过对应电池架的电力极限，则对应电池架可能会被损坏，从而使整个电池库的性能劣化。


技术实现要素：

12.技术问题
13.本公开为解决相关技术的问题而设计，并且因此本公开旨在提供电力控制装置和方法，其可以有效地防止特定电池架由于包括多个电池架的电池库中的电池架之间的电力不平衡而被损坏。
14.本公开的这些和其他目的和优点可以从以下详细描述中理解，并且从本公开的示例性实施例中将变得更加明显。此外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中所示的手段来实现。
15.技术方案
16.在本公开的一个方面，提供了一种电池库电力控制装置，其控制具有多个电池架的电池库的电力，包括：电力调整单元，该电力调整单元被配置为基于预设的库电力极限调整输入到所有的多个电池架或从所有的多个电池架输出的库电力量的量值；电力测量单元，该电力测量单元被配置为测量多个电池架中的每一个的架电力量；以及库控制单元，该库控制单元被配置为基于由电力测量单元测量的每个电池架的架电力测量值来设置库电力极限。
17.这里，库控制单元可以被配置为将每个电池架的架电力测量值和预先存储的与每个电池架对应的架电力极限进行比较，并根据比较结果来设置库电力极限。
18.另外，库控制单元可以被配置为选择其架电力测量值超过架电力极限的电池架，并通过使用所选择的电池架的架电力测量值和架电力极限来设置库电力极限。
19.另外，库控制单元可以被配置为计算架电力极限与架电力测量值的比率作为缩减系数，并基于所计算的缩减系数来计算库电力极限。
20.另外，库控制单元可以被配置为通过将所计算的缩减系数乘以先前设置的库电力极限来更新库电力极限。
21.另外，库控制单元可以被配置为基于其架电力测量值超过架电力极限的电池架的缩减系数来计算库电力极限。
22.另外，当存在其架电力测量值超过架电力极限的多个电池架时，库控制单元可以被配置为基于被计算为最低的缩减系数来计算库电力极限。
23.另外，库控制单元可以被配置为对架电力测量值超过架电力极限的次数进行计
数，并当计数次数等于或大于标准累积次数时计算库电力极限。
24.另外，库控制单元可以被配置为基于所计算的缩减系数的倒数来确定是否阻断电池架。
25.另外，当所计算的倒数等于或大于参考值时，库控制单元可以被配置为阻断对应电池架的连接。
26.本公开的另一个方面还提供了包括根据本公开的电池库电力控制装置的储能系统。
27.在本公开的另一个方面，还提供了电池库电力控制方法，其控制具有多个电池架的电池库的电力，包括：输入/输出步骤，基于预设的库电力极限将电力输入到电池库或者从电池库输出电力；测量步骤，在输入/输出步骤期间测量多个电池架中的每一个的架电力量；以及改变步骤，基于在测量步骤中测量的每个电池架的架电力测量值改变库电力极限。
28.有利效果
29.根据本公开，可以在包括多个电池架的电池库中适当地控制电力量。
30.特别地，根据本公开的一个实施例，即使在对多个电池架进行充电或放电的过程中多个电池架之间发生电力不平衡，也可以防止超过极限值的过量电力量流入或流出特定电池架。
31.因此，根据本公开的该实施例，可以防止特定电池架被损坏，同时保持整个电池库的稳定性能。
32.特别地，根据本公开的一个实施例，在电池库的安装或操作期间可能出现架之间的差异的各种情况下，诸如当电池架之间存在劣化差异时、当一些电池架被替换时、或者当不同类型的架被一起使用时等，可以防止过量电力流入或流出特定的电池架。
附图说明
33.附图示出了本公开的优选实施例并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，并且因此，本公开不应被解释为限于附图。
34.图1是示意性地示出了根据现有技术的电池库中的多个电池架10中的每一个的电力量的示例的图。
35.图2是示意性地示出了根据本公开的实施例的电池库电力控制装置所连接到的电池库的图。
36.图3是示意性地示出了图2的电池库中包括的一个电池架的示例的图。
37.图4是示意性地示出了根据本公开实施例的电池库电力控制装置的功能配置的框图。
38.图5是示意性地示出了根据本公开的实施例的电池库电力控制装置所连接到电池库的示例的图。
39.图6是比较地示出了根据本公开的实施例的电池库电力控制装置测量的特定电池架的架电力测量值与对应电池架的架电力极限的表。
40.图7是比较地示出了根据本公开的另一个实施例的电池库电力控制装置测量的各种电池架的架电力测量值和对应电池架的架电力极限的表。
41.图8是示意性地示出了根据本公开实施例的电池库电力控制方法的流程图。
具体实施方式
42.在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应当理解的是，本说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般和字典含义，而是在根据允许发明人适当地定义术语以用于最佳解释的原则的基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念进行解释。
43.因此，本文提出的描述仅是仅用于说明的目的的优选示例，不旨在极限本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下可以对其进行其他等效和修改。
44.图2是示意性地示出了根据本公开的实施例的电池库电力控制装置100所连接到的电池库的图。图3是示意性地示出了图2的电池库包括的一个电池架10的示例的图。
45.首先，参考图2，根据本公开的电池库电力控制装置100可以被连接到电池库并且被配置为控制电池库的电力。特别地，电池库电力控制装置100可以通过电缆20被连接到电池库。这里，电缆20可以包括被设置为允许电池库的充电/放电电力流动的电力电缆，以及被设置为向/从电池库传输/接收数据或控制信号的数据电缆。
46.同时，电池库可以包括多个电池架10。在该情况下，电缆20可以被配置为在电池库电力控制装置100和每个电池架10之间的预定点处分支到每个电池架10。此外，电池库中包括的多个电池架10可以彼此并联电连接。
47.参考图3，多个电池模块11可以被包括在一个电池架10中。多个电池模块11可以被容纳在架框架(或架壳体)13中并且在竖直方向上堆叠。然而，电池模块11的堆叠配置仅是示例，并且电池模块11可以以各种其他形式堆叠。同时，在一个电池模块11中，多个电池单体——即，多个二次电池——可以被包括在彼此串联和/或并联电连接的状态中。此外，多个电池模块11可以彼此串联和/或并联电连接以增加电池架10的输出和/或容量。另外，电池架10可以包括架控制单元12并且被配置为控制或测量电池架10的各种操作或状态。
48.图2或图3所示的电池模块11、电池架10和电池库的配置仅是示例，并且本公开不必须限于这些配置。此外，电池模块11、电池架10和电池库的配置在提交本技术时是众所周知的，并且因此这里将不再赘述。
49.图4是示意性地示出根据本公开实施例的电池库电力控制装置100的功能配置的框图。此外，图5是示意性地示出了根据本公开的实施例的电池库电力控制装置100被连接到电池库的示例的图。
50.参考图4和图5，根据本公开的电池库电力控制装置100可以包括电力调整单元110、电力测量单元120和库控制单元130。
51.电力调整单元110可以被设置在电池库和外部设备之间的电力供应路径21上。这里，电力供应路径21可以被包括在上面的图2所示的电缆20中，但本公开不必须限于该形式。可以通过电力供应路径21向电池库输入/从电池库输出电力。当通过电力供应路径21向电池库输入电力时，可以认为电池库被充电。相反，当通过电力供应路径21从电池库输出电力时，可以认为电池库被放电。
52.同时，连接到电池库的外部设备是可以向/从电池库传输和接收电力的设备，并且可以是各种充电设备或放电设备。例如，外部设备可以是诸如太阳能发电机或风力发电机的发电设备或发电厂，或者向其提供商业电力的电力系统。此外，外部设备可以是需要电力的负载，诸如每个家庭、公司、电动车辆等。本公开不受该电池库所连接的外部设备的特定
类型或形式的限制。
53.电力调整单元110可以被配置为调整库电力量的量值。这里，库电力量可以指输入到电池库中包括的所有的多个电池架10/从电池库中包括的所有的多个电池架10输出的电力量，如图5中的pt所指示。即，库电力量可以被认为是针对电池库的电力量，而不是针对每个电池架的电力量。例如，如图5所示，当电池库中包括十个电池架10并且流向每个电池架10的电力是p1、p2、p3、...、p10时，库电力量pt可以被表示如下。
54.pt＝p1+p2+p3+...+p10
55.即，库电力量可以被认为是作为在电池库中包括的每个电池架10的电力量的总和的电力量。
56.作为更特定的示例，当向每个电池库输入100kw的电力时，库电力量为100kw
×
10，其可以是1000kw。在该情况下，1000kw的库电力量通过公共路径流入电池库，并通过分支路径被分配大约100kw以流入每个电池架10。
57.如上所述，库电力量可以指通过公共路径流入的电力的量。电力调整单元110可以调整整个电池库的电力量的量值。
58.特别地，电池库可以基于预设的库电力极限来调整库电力量的量值。这里，库电力极限可以指示整个电池库的充电/放电电力量的操作值或者指示用于整个电池库的充电/放电电力量的最大允许值的值。
59.首先，电力调整单元110可以根据库电力极限允许待操作的库电力量。例如，当库电力极限为1000kw时，电力调整单元110可以将电池库的充电电力或放电电力设置为1000kw。
60.可替代地，电力调整单元110可以允许库电力量被操作而不超过库电力极限。例如，当库电力极限为1000kw时，电力调整单元110可以将充电/放电电力设置为900kw或950kw，使得电池库的充电电力或放电电力不超过1000kw。
61.同时，电力调整单元110调整库电力量的量值所需的库电力极限可以从诸如库控制单元130的其他组件被传输或被存储在电力调整单元110本身中。
62.电力调整单元110可以包括调整库电力量的量值所必需的各种组件，或者可以以各种形式实现。特别地，电力调整单元110可以被实现为诸如pcs(电力转换系统)的电力转换设备。此外，诸如pcs的组件可以被配置为实现电力的ac-dc转换。因此，从外部设备供应的ac电力可以被转换成dc电力并被输入到电池库。可替代地，从电池库输出的dc电力可以被转换成ac电力并且由pcs供应到外部设备。此外，电力调整单元110可以被配置为连接或阻断供电路径21，以执行供电路径21的切换操作。
63.电力调整单元110是能够调整流入和流出供电路径21的电力量的量值的配置，并且可以采用在提交本技术时已知的各种电力调整设备或组件。
64.电力测量单元120可以被配置为测量架电力量。这里，架电力量可以指流入和流出在电池库中包括的多个电池架10中的每一个的电力量。
65.例如，查看图5中所示的配置，当向包括十个电池架10的电池库供应库电力时，所供应的库电力可以被分配并引入到每个电池架10rack 1、rack 2、rack 3、...、rack 10。在该情况下，流入每个电池架10的架电力量的量值可以分别为p1、p2、p3、...、p10。电力测量单元120可以以该方式测量流入每个电池架10的架电力量的量值p1、p2、p3、...、p10。
66.这里，电力测量单元120可以被配置为直接测量在每个电池架10中流动的架电力量的量值，并且可以被配置为从其他组件——例如每个电池架10——接收关于架电力量的量值的信息。例如，如图3所示，当架控制单元12被包括在每个电池架10中时，架控制单元12可以被配置为测量对应电池架10的架电力量的量值。另外，以该方式由架控制单元12测量的架电力量信息可以被传输到电力测量单元120。在该情况下，可以认为电力测量单元120间接测量架电力量。
67.库控制单元130可以被配置为设置电力调整单元110的库电力极限。在该情况下，库控制单元130可以基于由电力测量单元120测量的每个电池架10的架电力测量值来设置库电力极限。这里，库控制单元130可以通过使用所有电池架10当中的至少一些电池架10的架电力测量值来设置库电力极限。
68.例如，在图5的配置中，库控制单元130可以被配置为基于rack3的架电力测量值p3来设置库电力极限。然后，根据如上所述设置的库电力极限，电力调整单元110可以调整流入电池库的库电力量pt的量值。
69.根据本公开的该配置，可以基于在电池库中包括的每个电池架10的架电力测量值来调整整个电池库的电力量。另外，通过如上所述调整电池库电力量，可以防止过量电力流入或流出特定电池架10。因此，可以有效地防止特定电池架10由于对应电池架10的过度使用而被损坏。
70.此外，库控制单元130可以被配置为将架电力测量值与架电力极限比较。这里，架电力测量值可以从电力测量单元120提供。即，库控制单元130可以电连接到电力测量单元120以从电力测量单元120接收每个电池架10的架电力测量值。
71.另外，用于与架电力测量值比较的架电力极限可以被预设并被存储在库控制单元130中，或者可以从另一个外部组件被提供。特别地，架电力极限可以针对每个电池架10单独被存储。例如，如图5中指示的pref1、pref2、pref3、...、pref10，架电力极限可以被设置为与每个电池架10对应，并且这样的设置信息可以被提供到库控制单元130。
72.另外，库控制单元130可以将每个电池架10的架电力极限与从电力测量单元120传输的每个电池架10的架电力测量值相互比较。例如，库控制单元130可以将从电力测量单元120传输的相对于rack 1的架电力测量值p1与针对rack 1预设和存储的架电力极限pref1进行比较。
73.这里，库控制单元130可以被配置为针对在电池库中包括的所有电池架10将架电力测量值和架电力极限进行比较。例如，在图5中，库控制单元130可以被配置为针对所有rack 1、rack 2、rack 3、...、rack 10，将每个架电力测量值p1、p2、p3、...、p10与架电力极限pref1、pref2、pref3、...、pref10进行比较。
74.可替代地，库控制单元130可以被配置为针对在电池库中包括的所有电池架10当中的一些电池架10将架电力测量值和架电力极限进行比较。例如，库控制单元130可以被配置为将被测量为具有所有的电池架10当中的最大量值的架电力测量值和与对应电池架10相对应的架电力极限进行比较。
75.如果架电力测量值和架电力极限如上被比较，则库控制单元130可以被配置为根据比较结果改变电力调整单元110的库电力极限。例如，在图5的配置中，库控制单元130可以被配置为根据rack 3的架电力测量值p3和架电力极限pref3的比较结果来设置库电力极
限。然后，根据如上所述设置的库电力极限，电力调整单元110可以调整流入电池库的库电力量pt的量值。
76.根据本公开的该配置，整个电池库的电力量可以基于电池库中包括的每个电池架10的架电力测量值与架电力极限的比较结果来调整。另外，通过如上所述调整电池库电力量，可以防止过量电力流入或流出特定电池架10。因此，可以有效地防止特定电池架10由于对应电池架10的过度使用而被损坏。
77.同时，在上面图5的实施例中，描述了在电池库中包括十个电池架10，并且已经基于此描述了本公开。然而，电池架10的数量仅是示例，并且电池架10可以以各种其他数量被包括在电池库中。
78.此外，虽然图5的前一个实施例已经基于向电池库供应电力的情况——即，电池库被充电的情况——而被描述，上述内容即使在电池库被放电的情况下也可以被类似地应用。在下文中，将主要描述充电和放电的情况中的一个，并且将尽可能省略重复的描述。
79.库控制单元130、电力测量单元120和电力调整单元110中的至少一个可以可选地包括本领域已知的专用集成电路(asic)、其他芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器、数据处理设备等，或者可以被实现为这样的组件或设备，以便执行在本公开中执行的各种控制逻辑。特别地，当控制逻辑以软件被实现时，库控制单元130、电力测量单元120和电力调整单元110中的至少一个可以实现为程序模块集合。在该情况下，程序模块可以被存储在存储器中并由处理器执行。存储器可以被设置在处理器内部或外部，并且可以通过各种众所周知的手段连接到处理器。此外，电池库经常包括由诸如电池部分控制器(bsc)或能量管理系统(ems)的各种术语所指的控制单元。在该情况下，库控制单元130、电力测量单元120和/或电力调整单元110可以全部或至少部分地由被设置在传统电池库中的控制单元来实现。
80.同时，在本公开中，当每个组件被实现为处理器等时，用于每个组件的操作或功能的诸如“将要”或“被配置为”的术语可以理解为表示“被编程为执行对应的操作或功能”。
81.根据本公开的电池库电力控制装置100可以进一步包括存储单元140，如图4和5所示。
82.存储单元140可以存储根据本公开的电池库电力控制装置100的另一个组件——例如，库控制单元130、电力测量单元120或电力调整单元110——所需的程序或数据以执行其功能。例如，存储单元140可以存储针对每个电池架10设置的架电力极限。另外，诸如库控制单元130的其他组件可以通过访问存储单元140来接收这样的数据或程序。
83.存储单元140可以在没有限制的情况下采用本领域已知的能够写入、擦除、更新和读取数据的任何信息存储装置。作为示例，信息存储装置可以包括ram、闪存、rom、eeprom、寄存器等。此外，存储器单元140可以存储程序代码，在其中定义了可以由诸如库控制单元130的其他组件执行的处理。
84.库控制单元130可以被配置为选择其架电力测量值超过架电力极限的电池架10。
85.例如，查看图5的配置，库控制单元130可以被配置为选择电池库中包括的十个电池架10rack 1、rack 2、rack 3、...、rack 10当中的、其架电力测量值p1、p2、p3、...、p10超过架电力极限pref1、pref2、pref3、...、pref10的电池架10。
86.作为更特定的示例，在图5的实施例中，假设所有电池架10的架电力极限pref1、
pref2、pref3、...、pref10都是相同的90kw。此时，当rack 1、rack 2、rack 3、...、rack 9的架电力测量值p1、p2、p3、...、p9全部都是88kw并且仅rack 10的架电力测量值p10是108kw时，库控制单元130可以选择十个电池架10当中的rack 10，因为仅rack 10的架电力测量值大于架电力极限。
87.另外，如果如上所述选择特定电池架10，则库控制单元130可以被配置为通过使用所选择的电池架10的架电力测量值和架电力极限来设置库电力极限。
88.例如，如果如本实施例中选择rack 10，则库控制单元130可以通过使用rack 10的架电力测量值p10和架电力极限pref10来设置库电力极限。
89.另外，如果以该方式设置了库电力极限，则所设置的库电力极限信息可以被提供到电力调整单元110。然后，电力调整单元110可以被配置为根据设置的库电力极限来调整库电力量pt的量值。特别地，电力调整单元110可以被配置为使得库电力量pt不超过由库控制单元130设置的库电力极限。
90.此外，库控制单元130可以通过使用电池架10的架电力测量值和架电力极限来计算缩减系数。特别地，缩减系数是架电力极限与架电力测量值的比率，并且可以被表达如下。
91.缩减系数＝(架电力极限/架电力测量值)
92.可以针对特定电池架10计算缩减系数。
93.特别地，可以根据前一个实施例中选择的电池架10的测量值和极限值计算缩减系数，使得架电力测量值超过架电力极限。
94.例如，在图5的实施例中，如果选择rack 10，则可以通过使用作为rack 10的架电力测量值的p10和作为rack 10的架电力极限的pref10来如下计算整个电池库的缩减系数。
95.缩减系数＝pref10/p10
96.作为更特定的示例，当rack 10的电力测量值p10是108kw并且rack 10的电力极限pref10是90kw时，库控制单元130可以如下计算缩减系数。
97.缩减系数＝90/108≒0.83
98.另外，如果以该方式计算缩减系数，则库控制单元130可以基于所计算的缩减系数计算库电力极限。
99.例如，如果在该实施例中缩减系数被计算为0.83，则库控制单元130可以通过使用缩减系数0.83来计算流入整个电池库的电力的量值，即库电力极限。
100.此外，库控制单元130可以被配置为通过使用计算的缩减系数来更新库电力极限。即，根据先前设置的库电力极限，电力可能已经流入和流出电池库。在该情况下，如果库电力极限由库控制单元130更新，则可以根据更新的库电力极限来改变电池库的电力量。
101.特别地，库控制单元130可以被配置为通过将计算的缩减系数乘以先前设置的库电力极限来更新库电力极限。
102.例如，当计算的缩减系数由df表示，先前设置的库电力极限由pb表示，并且新更新的库电力极限由pb’表示时，库电力极限可以根据以下等式来更新。
103.pb’＝pb
×
df
104.作为更特定的示例，如果如在该实施例中当前库电力极限被设置为900kw并且缩减系数df被计算为0.83，则库控制单元130可以如下更新库电力极限。
105.pb’＝900
×
0.83＝747
106.即，库控制单元130可以将库电力极限从900kw新设置为747kw。
107.另外，如上所述的关于新设置的库电力极限的信息可以被传输到电力调整单元110。然后，电力调整单元110可以根据新设置的库电力极限来对电池库的电力量进行限制。例如，电力调整单元110可以将流入或流出电池库的电力量的量值从900kw减少到747kw。
108.特别地，库控制单元130可以被配置为基于其架电力测量值超过架电力极限的电池架10的缩减系数来计算库电力极限。即，如前一个实施例所述，在图5的实施例中，如果十个电池架10当中的rack 10的架电力测量值p10超过架电力极限pref10，则库控制单元130可以基于rack 10的缩减系数来计算整个电池库的库电力极限。
109.根据本公开的该实施例，即使由于电池架10之间的内阻差异而导致电流不平衡流动，也可以有效地防止特定电池架10被损坏。
110.例如，在图5的实施例中，如果对于所有电池架每个电池架10的电池架电力极限都是90kw，则流入整个电池库的库电力量可以被设置为900kw，即90kw
×
10。然而，如果rack 10是新安装到电池库的架或与其他电池架10(rack 1至rack 9)不同类型的异构架并且具有比其他电池架10更低的内阻，则与rack 1至rack 9相比更大的电流可能流向rack 10。此外，因此，rack 10的充电电力量可能大于其他架的充电电力量。例如，rack 1至rack 9中的每一个的电力量可以是88kw，并且仅rack 10的电力量可以是108kw。此时，在引入108kw的电力量并继续使用rack 10时，rack 10很可能被损坏。此外，如果特定电池架如上被损坏，整个电池库的容量将被减少。此外，如果大于极限值的过量电力流入或流出rack 10，可能导致rack 10诸如起火或爆炸的更严重的问题。
111.然而，根据本公开的该实施例，库控制单元130可以识别rack 10的电力测量值(108kw)大于架电力极限(90kw)并且通过使用rack10的电力测量值(108kw)和架电力极限(90kw)来计算缩减系数(0.83)。
112.此外，库控制单元130可以通过将缩减系数(0.83)乘以现有库电力量(900kw)来设置747kw的库电力极限。此外，通过如上设置的库电力极限，电力调整单元110可以将库电力量调整为747kw。此时，由于电池架10之间的内阻差异可能处于与先前一个相似的水平，因此与其他电池架10相比，相对大的电流仍然可能流入rack 10。然而，由于整体库电力量被减少，rack 10的电力量也可能比以前减少。
113.特别地，根据该实施例，rack 10的电力量也可以被降低到rack 10的电力极限pref10以下。此时，可以估计电池架10之间的电力量比率将示出与先前一个相似的形式。因此，如果rack 10的减少电力量为p10’，则可以建立以下等式。
114.900:108＝747:p10’115.因此，p10’可以如下计算。
116.p10’＝(747
×
108)
÷
900＝89.64[kw]
[0117]
即，由于新设置的库电力极限，可以认为rack 10的电力量从108kw减少到89.64kw。此外，这少于作为rack 10的架电力极限的90kw。
[0118]
因此，根据本公开的该实施例，在电池库中包括的多个电池架10当中的特定电池架10被操作而超过架电力极限的情况下，对应电池架10的架电力量可以被降低到架电力极限以下。因此，在该情况下，可以从根本上防止特定电池架10因超过极限值的连续使用而损
坏、起火或爆炸。
[0119]
此外，根据本公开的电池库电力控制装置100可以通过根据上述处理周期性地或非周期性地更新库电力极限来频繁地调整库电力量的量值。此外，根据更新周期的设置度，还可以实时调整库电力量的量值。因此，即使特定电池架10的电力量超过极限值，也可以通过快速调整电力量来有效地防止电池架10或电池库的永久损坏或性能劣化。
[0120]
此外，如果识别出其架电力测量值超过架电力极限的多个电池架10，则库控制单元130可以被配置为基于所识别的电池架10中的每一个的缩减系数当中的最低缩减系数来计算库电力极限。
[0121]
例如，当识别出其架电力测量值超过架电力极限的三个电池架10时，库控制单元130可以计算三个电池架10中的每一个的缩减系数。此外，库控制单元130可以通过使用所计算的缩减系数当中的最低缩减系数来计算库电力极限。
[0122]
作为更特定的示例，如果识别出架电力测量值超过rack 3、rack 7和rack 9的架电力极限，则库控制单元130可以计算三个电池架rack3、rack 7、rack 9中的每一个的缩减系数。
[0123]
此时，如果针对rack 3的计算缩减系数为0.95，针对rack 7的计算缩减系数为0.81，并且针对rack 9的计算缩减系数为0.89，则最低缩减系数为针对rack 7的0.81。因此，库控制单元130可以通过使用作为最低缩减系数的0.81来计算库电力极限。
[0124]
根据本公开的该配置，即使在等于或大于极限值的电力量被输入到多个电池架10/从多个电池架10输出的情况下仅执行基于一个电池架10的处理过程，电力量可以被设置为等于或少于针对所有电池架10的极限值。因此，在该情况下，更有效地控制电力量可以是可能的。
[0125]
此外，库控制单元130可以被配置为对每个电池架10的架电力测量值超过架电力极限的次数进行计数。此外，库控制单元130可以被配置为判断在特定电池架10中，对架电力测量值超过架电力极限进行计数的次数(以下称为计数次数)是否大于或等于标准累积次数。这里，可以根据诸如电池库或电池架10的规格和电池库的操作形式或条件等各种情况，不同地预先设置并存储标准累积次数。例如，标准累积次数可以被设置为5并且被存储在存储单元140等中。此外，库控制单元130可以被配置为当比较结果——即，计数次数——大于或等于标准累积次数时计算库电力极限。将参考图6更详细地描述该实施例。
[0126]
图6是比较地示出了根据本公开的实施例的电池库电力控制装置100所测量的特定电池架10的架电力测量值与对应电池架10的架电力极限的表。
[0127]
图6所示的结果可以是电池库中包括的多个电池架10当中的任何一个电池架10的测量值以及极限值。例如，可以认为图6的结果示出了图5所示的各种电池架10当中的rack 10的架电力测量值以及架电力极限。
[0128]
在图6中，对于特定电池架10，例如rack 10，从第1次序到第12次序测量总共十二个架电力量，并且针对每个次序的测量值被记录。此时，对应电池架10的极限值在所有测量次序中都被设置为相同的90kw。同时，假设标准累积次数被设置为5次。
[0129]
在该情况下，如果如图6所示识别架电力测量值，则库控制单元130可以对架电力测量值超过架电力极限的次数进行计数。即，架电力测量值超过架电力极限的情况可以被视为第3次、第6次、第7次、第8次、第10次、第11次和第12次测量。因此，对架电力测量值超过
架电力限值进行计数的次数总共为7次，其超过作为标准累积次数的5次。因此，库控制单元130可以确定必须调整库电力量并设置新的库电力极限。
[0130]
特别地，库控制单元130可以被配置为在计数次数等于或大于标准累积次数的时间点计算库电力极限并改变库电力量。
[0131]
例如，在图6的实施例中，计数次数变为等于或大于作为标准累积次数的5次的时间点可以是第10次测量。
[0132]
因此，库控制单元130可以被配置为在进行第10次测量时计算库电力极限，并通过此改变库电力量。
[0133]
此外，库控制单元130可以被配置为在计数次数变为等于或大于标准累积次数的时间点通过使用架电力测量值来计算库电力极限。
[0134]
例如，在图6的实施例中，计数次数变为大于或等于标准累积次数(5次)的时间点为第10次测量，并且此时的架电力测量值为108kw。在该情况下，库控制单元130可以通过使用108kw的测量值来计算库电力极限。此外，如果每个次序的架电力极限不同，则架电力极限也可以被配置为在对应时间点——即，在计数次数变为等于或大于标准累积次数的时间点——使用该极限值。
[0135]
根据本公开的该配置，即使当架电力测量值超过架电力极限时的测量值彼此不同，也可以认为通过其计算库电力极限的标准是清晰地设置的。因此，可以确保关于库电力极限的计算的清晰性。此外，根据该实施例，计数次数少于标准累积次数的时间点的架电力测量值不需要被存储。例如，在以上实施例中，从第1次到第4次测量的测量值不需要被单独存储或管理。因此，在该情况下，可以防止库控制单元130的计算负荷或存储单元140的存储容量不必要地增加。
[0136]
此外，库控制单元130可以被配置为在对架电力测量值超过架电力极限进行连续计数的次数(以下，连续计数次数)大于或等于标准连续次数时计算库电力极限。此时，标准连续次数可以与标准累积次数不同地设置。特别地，标准连续次数可以被设置为小于标准累积次数的值。
[0137]
还可以考虑各种情况，诸如电池架10的规格、电池库的规格以及电池库的操作状态或条件，来预先设置标准连续次数。例如，标准连续次数可以被设置为3次。
[0138]
此外，库控制单元130可以判断连续计数次数是否大于或等于标准连续次数。此时，如果连续计数次数大于或等于标准连续次数，则库控制单元130可以被配置为判断必须调整库电力量，并且计算库电力量极限。
[0139]
例如，如果标准连续次数被设置为3，则在图6的实施例中，架电力测量值连续3次或更多次超过架电力极限的时间点可以指第8次测量。即，在图6中，可以认为在第6次、第7次、第8次连续测量次序中，架电力测量值连续三次或更多次超过架电力极限。因此，库控制单元130可以在第8测量时间点计算库电力极限，并由此调整库电力量。
[0140]
根据本公开的该配置，可以快速识别特定电池架10的电力量被保持在极限值以上，从而可以更适当地解决问题情况。即，如果架电力测量值连续超过架电力极限，则电池架10中出现问题的概率可能增加，并且在该实施例中，可以更快地检测到这样的问题情况并且采取对此的后续行动。
[0141]
同时，尽管图6是基于在一个电池架10中的架电力测量值超过架电力极限的情况
来描述的，但是也可能发生多个电池架10中架电力测量值超过架电力极限的情况。这将参考图7更详细地描述。
[0142]
图7是比较地示出了根据本公开另一个实施例的电池库电力控制装置100所测量的各种电池架10的架电力测量值和对应电池架10的架电力极限的表。将基于不同于图6的实施例的特征主要描述该实施例，并且与图6的实施例的特征基本相同或相似的特征将不详细描述。
[0143]
参考图7，针对三个电池架10rack 2、rack 5、rack 8描述了从第1次到第12次测量的架电力测量值和架电力极限。此时，假设所有电池架10的架电力极限为相同的90kw，并且标准累积次数被设置为5。
[0144]
库控制单元130可以判断：对于三个电池架10当中的rack 5和rack 8，架电力测量值超过架电力极限的次数被计数为作为标准累积次数的5次或更多次。特别地，库控制单元130可以识别出其计数次数(对架电力测量值超过架电力极限的计数次数)首次达到标准累积次数(5次)的电池架10。在图7的实施例中，可以认为，在rack 5的情况下，在第9测量时间点处计数次数达到标准累积次数，并且在rack8的情况下，在第10测量时间点处计数次数达到标准累积次数。因此，库控制单元130可以基于rack 5的架电力极限来计算库电力极限——该rack 5的计数次数首次达到标准累积次数。即，库控制单元130可以基于作为rack 5的第9测量值的99kw来计算库电力极限。
[0145]
同时，如果每个电池架10的架电力极限不同，则在计算库电力极限时使用的架电力极限可以使用其架电力测量值被选择的电池架10——例如该实施例中的rack 5——的架电力极限。
[0146]
此外，库控制单元130可以被配置为基于缩减系数来确定是否阻断电池架10。即，如上所述，可以使用架电力极限和架电力测量值来计算缩减系数，并且库控制单元130可以通过使用缩减系数来控制是否阻断电池库中的电池架10。
[0147]
特别地，库控制单元130可以基于缩减系数的倒数来确定是否阻断电池架10。这里，如果缩减系数是df，则缩减系数的倒数可以如下表达。
[0148]
1/df＝(架电力测量值/架电力极限)
[0149]
另外，作为要与缩减系数的倒数(1/df)进行比较的值，参考值可以被预设。这样的参考值可以根据诸如电池架10或电池库的规格或操作状态的各种环境或条件来被确定为适当的值，并且被预先存储在存储单元140等中。
[0150]
此时，库控制单元130可以判断所计算的倒数(1/df)是否大于或等于参考值。此外，当特定电池架10的所计算的倒数(1/df)被判断为大于或等于参考值时，库控制单元130可以阻止与电池库中的对应电池架10的连接。
[0151]
例如，在参考值被设置为1.3的状态下，如果针对例如rack 10的特定电池架10计算的倒数是1.4，则库控制单元130可以针对对应电池架10——即，rack 10——阻断与电池库中的其他电池架的连接。同时，如果针对例如rack 5的特定电池架10计算的倒数是1.2，由于其少于参考值，所以库控制单元130可以不针对对应电池架10——即，rack 5——阻断电池库中的连接，而是保持连接。
[0152]
根据该实施例，如果特定电池架10的充电/放电电力量极大超过极限值，则对应电池架10可以从电池库中被去除并且不再被使用。在充电/放电电力量极大超过极限值的状
态下，即使在短时段的使用之后，也可能会发生大的损坏。因此，在该情况下，可以通过立即停止对应电池架10的使用来更可靠地保护对应电池架10。
[0153]
同时，阻断与电池库内部的特定电池架10的连接的方法可以以各种形式来实现。例如，每个电池架10可以包括架控制单元12，并且架控制单元12可以被配置为控制接通/关断流向每个电池架10的充电/放电电力。在该情况下，库控制单元130可以向对应电池架10的架控制单元12传输控制信号，以阻断对应电池架10的连接。
[0154]
作为另一个示例，如果针对每个电池架10在充电/放电电力路径上设置单独的开关单元，则库控制单元130可以关断开关单元以阻断对应电池架10的连接。
[0155]
当计算库电力极限时，库控制单元130可以被配置为根据使用时间给出权重。特别地，库控制单元130可以允许将这样的权重应用于计算库电力极限时使用的缩减系数。
[0156]
例如，可以如下计算缩减系数。
[0157]
缩减系数＝(架电力极限/架电力测量值)
×w[0158]
这里，w是在计算缩减系数时使用的权重，并且其可以依赖于电池架10或电池库的使用时间而被不同地设置和赋予。
[0159]
具体地，随着电池架10的使用时间增加，例如随着循环数增加，权重w可以被设置为逐渐降低。
[0160]
例如，权重w可以在某个循环下被设置为w1，并且在某个循环之后被设置为作为比w1更低的值的w2。作为更具体的示例，权重w可以对于500个或更少的循环被设置为1，并且对于多于500个循环被设置为0.9。
[0161]
此外，循环数可以被划分为三个或更多区间，并且可以针对每个区间不同地设置权重w。例如，权重w可以在1个循环到500个循环的区间中被设置为1，在501个循环到1000个循环的区间中被设置为0.9，并且在1001个循环或更多的区间中被设置为0.8。
[0162]
在该情况下，缩减系数可以随着循环进行而逐渐减小。例如，在100个循环点、600个循环点和1100个循环点的每一个中，即使(架电力极限/架电力测量值)被相等地计算为0.8，权重也可以被分别不同地赋予1、0.9和0.8。
[0163]
在该情况下，可以如下针对每个循环不同地计算缩减系数。
[0164]
100个循环点的缩减系数：df100＝0.8
×
1＝0.8
[0165]
600个循环点的缩减系数：df600＝0.8
×
0.9＝0.72
[0166]
1100个循环点的缩减系数：df1100＝0.8
×
0.8＝0.64
[0167]
也就是说，即使(架电力极限/架电力测量值)都相同，也可以针对每个循环不同地计算缩减系数。具体地，随着对应电池架10的循环数增加，缩减系数可以逐渐减小。
[0168]
随着电池架10被使用，电池架10内部的二次电池可能逐渐劣化。因此，即使针对电池架10正式地设置的架电力极限被保持恒定，电池架10的允许的电力量的极限值实际上也逐渐降低。根据该实施例，通过改变权重，可以反映电池架10的实际劣化情况。因此，在该情况下，电池架10可以被更有效地保护。
[0169]
如上所述根据本公开的电池库电力控制装置可以被包括在电池库中。在该情况下，根据本公开的电池库可以包括根据本公开的电池库电力控制装置连同多个电池架10和电缆20。
[0170]
此外，根据本公开的电池库电力控制装置可以被应用于能量存储系统ess。即，根
据本公开的能量存储系统ess可以包括如上所述根据本公开的电池库电力控制装置100。此外，除了根据本公开的电池库电力控制装置100之外，根据本公开的能量存储系统可以进一步包括在提交本技术时已知的ess的各种组件。此外，根据本公开的能量存储系统可以包括一个或多个电池库。特别地，当多个电池库被包括时，能量存储系统可以单独包括与每个电池库对应的电池库电力控制装置100。
[0171]
图8是示意性地示出根据本公开实施例的电池库电力控制方法的流程图。在图8中，执行每个步骤的主体可以指上述电池库电力控制装置100的每个组件。
[0172]
如图8所示，根据本公开的电池库电力控制方法是对具有多个电池架——特别是彼此并联连接的多个电池架——的电池库的电力进行控制的方法，并且包括库电力输入/输出步骤(s110)、架电力量测量步骤(s120)和库电力极限改变步骤(s140)。
[0173]
首先，在步骤s110中，基于预设的电池库电力极限，可以向电池库输入电力或者可以从电池库输出电力。
[0174]
此外，在步骤s120中，可以在步骤s110期间测量用于多个电池架中的每一个的架电力量。
[0175]
接下来，在步骤s140中，可以基于在步骤s120中测量的每个电池架的架电力测量值来改变库电力极限。
[0176]
此外，如图8所示，根据本公开的电池库电力控制方法可以进一步包括将在步骤s120中测量的每个电池架的架电力测量值与预先存储的与每个电池架对应的架电力极限进行比较的步骤。
[0177]
在该情况下，在步骤s140中，可以根据步骤s130的比较结果来设置和改变库电力极限。
[0178]
在根据本公开的电池库电力控制方法中，以上关于电池库电力控制装置100描述的各种内容可以被相同或类似地应用。因此，这样的内容将不再详细描述。
[0179]
同时，在本说明书中，已经描述了基于具有多个电池架的电池库来控制电力的技术，但是该技术也可以仅利用改变的术语被应用于包括多个电池组的各种类型的电池系统。
[0180]
例如，本公开还可以被应用于包括多个电池模块11的电池组。在该情况下，在本说明书中，对电池架的描述可以被替换为对电池模块11的描述，并且对电池库的描述可以被替换为对电池组的描述。此外，在本公开的该方面中，术语“电池库电力控制装置”可以被替换为术语“电池组电力控制装置”，并且术语“库控制单元130”可以被替换为术语“组控制单元”。
[0181]
此外，本公开可以被应用于具有多个电池库的能量存储系统。在该情况下，在本说明书中，对电池架的描述可以被替换为对电池库的描述，并且对电池库的描述可以被替换为对储能系统的描述。在该情况下，根据本公开的技术可以被称为储能系统电力控制装置，并且诸如“库控制单元”的术语可以被替换为诸如“系统控制单元”的术语。
[0182]
同时，在本说明书中，术语“～单元”被用于预定组件，诸如“电力调整单元”、“电力测量单元”、“库控制单元”等。然而，可以理解，这些组件不必须是物理上分离的元件，而可以是功能上不同的元件。例如，每个组件可以被选择性地与其他组件集成，或者每个组件可以被划分为子组件以用于控制逻辑的有效执行。此外，对于本领域技术人员显而易见的是，
即使组件被集成或划分，如果能够识别出相同的功能，则应理解集成或划分的组件也在本技术的范围内。
[0183]
已经详细描述了本公开。然而，应当理解的是，详细描述和特定示例虽然指示了本公开的优选实施例，但仅以说明的方式给出，因为在本公开范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员将从该详细描述而变得显而易见。
[0184]
参考符号
[0185]
10：电池架
[0186]
11：电池模块12：架控制单元，13：架框架
[0187]
20：电缆
[0188]
21：供电路径
[0189]
100：电池库电力控制装置
[0190]
110：电力调整单元，120：电力测量单元，130：库控制单元，140：存储单元。