ES3055672T3 - Energy storage system and method for operating same - Google Patents

Energy storage system and method for operating same

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ES3055672T3 ES22919063T ES22919063T ES3055672T3 ES 3055672 T3 ES3055672 T3 ES 3055672T3 ES 22919063 T ES22919063 T ES 22919063T ES 22919063 T ES22919063 T ES 22919063T ES 3055672 T3 ES3055672 T3 ES 3055672T3
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Abstract

La presente invención proporciona un dispositivo de almacenamiento de energía y un método para operarlo, comprendiendo el dispositivo de almacenamiento de energía: un BMS de bastidor que emite datos de medición y una bandera de falla de un bastidor de batería que incluye una pluralidad de celdas de batería; un dispositivo de conversión de comunicación que recibe los datos de medición y la bandera de falla del BMS de bastidor, realiza la conversión de comunicación en los datos de medición y emite los datos de medición; y un servidor que recibe los datos de medición del dispositivo de conversión de comunicación, en donde el dispositivo de conversión de comunicación guarda los datos de medición en respuesta a la activación de la bandera de falla. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Sistema de almacenamiento de energía y método para operar el mismo
[0003] Sector de la técnica
[0004] La presente invención se refiere a un sistema de almacenamiento de energía y un método de operación del mismo, y más particularmente, a un sistema de almacenamiento de energía que puede prevenir la pérdida de datos debido a un fallo de transmisión de datos mediante la dualización del aseguramiento de datos, y a un método de operación del mismo.
[0005] Antecedentes de la invención
[0006] Una batería secundaria que puede cargar/descargar se aplica comúnmente no únicamente a un dispositivo portátil, sino también a un vehículo eléctrico o híbrido impulsado por una fuente eléctrica, un sistema de almacenamiento de energía (ESS) o un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) que usan una batería de tamaño mediano o de tamaño grande para uso doméstico o industrial, etc.
[0007] En este punto, el sistema de almacenamiento de energía es un aparato para mejorar la eficiencia de uso de alimentación almacenando la electricidad generada en un dispositivo de almacenamiento, tal como una batería, y suministrándola cuando se necesita alimentación. Un sistema de almacenamiento de energía de este tipo almacena en la batería electricidad generada a través de energías renovables, tal como la solar y la eólica, o electricidad transmitida desde una central eléctrica, y permite que se use la alimentación almacenada en un momento en que el consumo de energía es relativamente alto.
[0008] La batería secundaria puede no ser necesariamente el caso si se implementa como la batería de un terminal portátil, etc., pero una batería aplicada a un vehículo eléctrico o a una fuente de almacenamiento de energía como la descrita anteriormente se usa generalmente en una forma en la que una pluralidad de celdas de batería secundaria unitaria se ensamblan para aumentar la idoneidad para un entorno de alta capacidad. Además, recientemente, a medida que ha aumentado la necesidad de una estructura de gran capacidad, incluyendo el uso de la batería secundaria como la fuente de almacenamiento de energía, se usa comúnmente un paquete de baterías secundarias con una estructura de múltiples módulos en la que una pluralidad de baterías secundarias están conectadas en serie/paralelo.
[0009] Una bancada unitaria para el almacenamiento de energía se compone de una pluralidad de paquetes de baterías secundarias, y cada paquete de baterías secundarias incluye una pluralidad de celdas de baterías secundarias o módulos de baterías secundarias. Una sección está compuesta de una pluralidad de bancos, y el banco tiene una estructura que incluye una pluralidad de bancadas. El sistema de almacenamiento de energía está configurado para incluir adicionalmente un sistema de gestión de baterías (BMS) que realiza funciones tales como el control del suministro de alimentación para la carga de cada unidad de batería, medición de valor de característica eléctrica, tal como la corriente o la tensión, control de carga/descarga, control de ecualización de tensión, estimación de estado de carga (SOC), etc.
[0010] Mientras tanto, decenas de miles de celdas de baterías secundarias o módulos de baterías secundarias se incluyen en un único sistema de almacenamiento de energía. En la operación de los sistemas de almacenamiento de energía, es necesario monitorizar constantemente la tensión, corriente, temperatura, cantidad de carga (SOC), etc. en unidades de decenas de miles de celdas o módulos, y se ha usado un sistema de comunicación entre controladores de sistemas de baterías (BMS) que transfieren información de monitorización desde un sistema de gestión de baterías de pack (PBMS) a un sistema de gestión de baterías de bancada (RBMS), del RBMS a un sistema de gestión de baterías de banco (BBMS), y desde el BBMS a un controlador del sistema de baterías (BSC) basándose en una comunicación de red de área de controlador (CAN) y un método de conexión para la comunicación entre los BMS.
[0011] Como se ha descrito anteriormente, los BMS del sistema de almacenamiento de energía están compuestos por el BBMS, el RBMS, el PBMS, etc. Entre ellos, el RBMS transmite datos de medición, tales como la corriente de bancada y la tensión de celda, a un receptor de registro de módulo, es decir, servidor, en un método de comunicación TCP a través del dispositivo de convertidor de CAN a Ethernet (CANETHEW), es decir, un dispositivo de conversión de comunicación. El servidor almacena los datos de medición correspondientes, y los datos de medición almacenados en el servidor se analizan cuando se produce un fallo inesperado. Sin embargo, cuando la transmisión de los datos de medición desde el dispositivo de conversión de comunicación al servidor falla debido a un incendio o a un fallo inesperado, puede producirse una pérdida de los datos de medición. Por lo tanto, se necesita un método de dualización de datos de medición de modo que no se pierdan los datos de medición.
[0012] Como técnica anterior relacionada con la presente invención, existen los siguientes documentos.
[0013] Registro de patente coreana n.° 10-1792818
[0014] Registro de patente coreana n.° 10-1726930
[0015] En el documento WO 2021/220306 A1 se describe un ejemplo de sistema de almacenamiento de energía que comprende un sistema de gestión de baterías.
[0016] Explicación de la invención
[0017] Problema técnico
[0018] La presente invención proporciona un sistema de almacenamiento de energía capaz de gestión dual de datos de medición y un método de operación del mismo.
[0019] La presente invención proporciona un sistema de almacenamiento de energía que puede evitar la pérdida de datos de medición mediante el almacenamiento de los datos de medición en un dispositivo de conversión de comunicación y el análisis de los datos de medición almacenados cuando la recopilación de datos de medición por un servidor es imposible, y un método de operación del mismo.
[0020] Solución técnica
[0021] Para este fin, la invención se refiere a un sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con la reivindicación 1. El sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con la invención puede comprender una o más características de las reivindicaciones dependientes 2 a 7, en cualquier combinación técnicamente factible.
[0022] La invención también se refiere a un método de acuerdo con la reivindicación 8 de operación de un sistema de almacenamiento de energía.
[0023] El método de acuerdo con la invención puede presentar una o más características de las reivindicaciones 9 - 11, en cualquier combinación técnicamente factible.
[0024] Efectos ventajosos
[0025] En la presente invención, el BMS de bancada genera datos de medición de la bancada de baterías y transmite los datos de medición al servidor a través del dispositivo de conversión de comunicación. En este caso, el BMS de bancada transmite la bandera de fallo junto con los datos de medición, y la bandera de fallo se activa cuando el servidor no recibe los datos de medición a través del dispositivo de conversión de la comunicación. Si se activa la bandera de fallo, el dispositivo de conversión de comunicación almacena los datos de medición en la memoria, y el controlador externo puede leer los datos de medición almacenados en la memoria para almacenarlos en el servidor y analizar los datos de medición.
[0026] Por lo tanto, en la presente invención, el dispositivo de conversión de comunicación almacena los datos de medición que no pudieron transmitirse al servidor y analiza los datos de medición almacenados usando el controlador externo, por lo que es posible gestionar los datos de medición de forma doble, evitando de esta manera la pérdida de los datos de medición.
[0027] Breve descripción de los dibujos
[0028] La Figura 1 es un diagrama de bloques para describir una configuración de un sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con la realización de la presente invención.
[0029] La Figura 2 es un diagrama de bloques para describir una configuración del BMS de bancada que constituye el sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con la realización de la presente invención.
[0030] La Figura 3 es un diagrama de bloques para describir una configuración de un dispositivo de conversión de comunicación que constituye el sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con la realización de la presente invención.
[0031] La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método de operación del sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con una realización de la presente invención.
[0032] Realización preferente de la invención
[0033] En lo sucesivo en el presente documento, se describirán en detalle realizaciones específicas con referencia a los dibujos adjuntos. Sin embargo, la presente invención puede realizarse en diferentes formas y no debería interpretarse como limitada a las realizaciones expuestas en el presente documento. En su lugar, estas realizaciones se proporcionan de modo que la presente divulgación sea global y completa, y transmita completamente el alcance de la presente invención para los expertos en la materia. Para expresar claramente las diversas capas y cada región en el dibujo, el grosor está ampliado y expresado, y los mismos números de referencia en el dibujo se refieren a los mismos elementos.
[0034] La Figura 1 es un diagrama de bloques para describir una configuración de un sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con la realización de la presente invención. Las Figuras 2 y 3 son diagramas de bloques para describir configuraciones de un BMS de bancada y un dispositivo de conversión de comunicación que constituye el sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0036] Haciendo referencia a las Figuras 1 a 3, el sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con una realización de la presente invención incluye un BMS de bancada 100 que emite datos de medición y una bandera de fallo de una bancada de baterías 1000 que incluye una pluralidad de celdas de batería, un dispositivo de conversión de comunicación 2000 que recibe los datos de medición y la bandera de fallo desde el BMS de bancada 100, somete los datos de medición a conversión de comunicación y emite los datos de medición, y almacena los datos de medición de acuerdo con la activación de la bandera de fallo, y un servidor 3000 que recibe los datos de medición desde el dispositivo de conversión de comunicación 2000. Además, la presente invención puede incluir además un controlador externo 4000 que lee los datos de medición almacenados en el dispositivo de conversión de comunicación. En la presente invención, cuando el servidor 3000 no recibe los datos de medición transmitidos desde el dispositivo de conversión de comunicación 2000 debido a un fallo de comunicación, incendio, etc., se activa la bandera de fallo, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 almacena los datos de medición en el momento en que se activa la bandera de fallo dependiendo de si se activa o no la bandera de fallo, y el controlador externo 4000 lee los datos de medición almacenados y analiza los datos de medición. En este caso, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 almacena los datos de medición de acuerdo con la activación de la bandera de fallo, y los datos de medición almacenados pueden ser datos de medición que no han sido sometidos a conversión de comunicación o datos de medición que han sido sometidos a conversión de comunicación. Por lo tanto, la gestión dual de datos de medición es posible y, por tanto, se puede evitar la pérdida de los datos de medición. El sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con una realización de la presente invención se describirá con más detalle para cada configuración como sigue.
[0038] 1. Bancada de baterías
[0040] La bancada de baterías 1000 incluye una pluralidad de celdas de batería conectadas en serie, en paralelo o serieparalelo, y un BMS de bancada 100 que gestiona la carga y descarga de la bancada de baterías correspondiente, respectivamente. En este punto, una pluralidad de celdas de batería puede constituir un paquete de baterías, una pluralidad de paquetes de baterías pueden constituir una bancada de baterías 1000, y en cada paquete de baterías puede haber un BMS de paquete. Mientras tanto, en el sistema de almacenamiento de energía puede haber una pluralidad de bancadas de baterías 1000. Es decir, el sistema de almacenamiento de energía puede incluir una pluralidad de bancadas de baterías 1000, y el BMS de bancada 100 puede proporcionarse en cada una de la pluralidad de bancadas de baterías. El BMS de bancada 100 protege las celdas de la sobrecarga, sobredescarga, sobrecorriente, sobrecalentamiento, etc. de cada celda midiendo la información de carga y descarga o la tensión, corriente, etc. de cada bancada de baterías 1000 y la monitorización del estado de carga (SOC) y el estado de salud (SOH) de cada celda, y mejora la eficiencia de la batería mediante el equilibrado de celdas. Además, los datos de medición del BMS de bancada 100 se transmiten al servidor 3000 a través del dispositivo de conversión de comunicación 2000. En este caso, el BMS de bancada 100 transmite una bandera de fallo junto con los datos de medición al dispositivo de conversión de comunicación 2000. La configuración de este BMS de bancada 100 se ilustra en la FIG.2.
[0042] 1,1. BMS de bancada
[0044] Como se ilustra en la Figura 2, el BMS de bancada 100 puede incluir una unidad de medición 110 para medir el estado de la bancada de baterías 1000, una unidad de comunicación 120 para recibir y emitir datos con el exterior, y una unidad de control 130 para controlar y gestionar el BMS de bancada 100. Además, puede incluirse además una unidad de equilibrado 140 para equilibrar la bancada de baterías 1000.
[0046] 1.1.1. Unidad de medición
[0048] La unidad de medición 110 se proporciona para medir el estado de la bancada de baterías 1000 y, por ejemplo, mide la tensión, corriente, etc. de la bancada de baterías 1000. En este punto, la unidad de medición 110 puede medir la tensión y la corriente de al menos uno del paquete de baterías y la celda de batería, así como de la bancada de baterías. Es decir, la unidad de medición 110 puede medir la tensión, corriente, etc. de al menos una de una bancada de baterías, un paquete de baterías o una celda de batería. Para este fin, la unidad de medición 110 puede incluir una pluralidad de sensores, por ejemplo, al menos un sensor de tensión y al menos un sensor de corriente. El sensor de tensión puede medir la tensión de al menos una de la bancada de baterías, el paquete de baterías o la celda de batería. Por ejemplo, la tensión de la bancada de baterías se puede medir usando el sensor de tensión, y una tensión estabilizada después de un tiempo predeterminado de la bancada de baterías, es decir, puede medirse la tensión de circuito abierto (VCA). Además, el sensor de corriente puede medir la corriente de la bancada de baterías. El sensor de corriente puede incluir, por ejemplo, un transformador de corriente Hall (CT de Hall) que mide la corriente usando un elemento Hall y emite una señal correspondiente a la corriente medida. Mientras tanto, la unidad de medición 110 puede incluir además un sensor de temperatura (no ilustrado) para medir la temperatura de la bancada de baterías o la temperatura ambiente. El sensor de temperatura puede medir la temperatura de un área o de una pluralidad de áreas de la bancada de baterías o del paquete de baterías, y puede proporcionarse al menos un sensor de temperatura para este fin.
[0049] 1.1.2. Unidad de comunicación
[0051] La unidad de comunicación 120 realiza la entrada/salida de datos entre el BMS de bancada 100 y el dispositivo de conversión de comunicación 2000. En este caso, el BMS de bancada 100 y el dispositivo de conversión de comunicación 2000 pueden estar conectados a través de la comunicación de red de área de controlador (CAN) para realizar la entrada/salida de datos. Es decir, el BMS de bancada 100 y el dispositivo de conversión de comunicación 2000 pueden introducir y emitir datos de método de comunicación de CAN. La unidad de comunicación 120, bajo el control de la unidad de control 130, recibe datos de medición desde la unidad de medición 110 y transfiere los datos de medición al dispositivo de conversión de comunicación 2000. Además, una unidad de memoria intermedia para el almacenamiento temporal de datos (no ilustrada) puede proporcionarse en el extremo frontal de la unidad de comunicación 120. Es decir, la unidad de memoria intermedia, bajo el control de la unidad de control 130, puede almacenar temporalmente datos emitidos desde la unidad de medición 110 y, a continuación, transferir los datos al dispositivo de conversión de comunicación 2000 a través de la unidad de comunicación 120. En este caso, la unidad de memoria intermedia almacena los siguientes datos de medición cuando los datos de medición anteriores se emiten al dispositivo de conversión de comunicación 2000. Es decir, en la unidad de memoria intermedia, los datos de medición anteriores pueden sobrescribirse con los datos de medición siguientes. Mientras tanto, la unidad de comunicación 120 puede transmitir la bandera de fallo de acuerdo con una realización de la presente invención. Es decir, la unidad de comunicación 120 puede transmitir la bandera de fallo al dispositivo de conversión de comunicación 2000 junto con datos de medición tales como, por ejemplo, la tensión de la bancada y la corriente de celda de la bancada de baterías 1000. En este caso, la unidad de comunicación 120 recibe una señal de finalización de recepción de datos de medición emitida desde el servidor 2000, y activa y emite la bandera de fallo cuando la señal de finalización de recepción no se recibe durante un tiempo predeterminado o más largo. Es decir, los datos de medición se transmiten desde el BMS de bancada 100 al servidor 3000 a través del dispositivo de conversión de comunicación 2000, el servidor 3000 emite una señal de finalización de recepción de datos de medición cuando se reciben los datos de medición, y el BMS de bancada 100 activa la bandera de fallo cuando la señal de finalización de recepción no se recibe durante un tiempo predeterminado y transmite la bandera de fallo al dispositivo de conversión de comunicación 2000. En este caso, la señal de finalización de recepción desde el servidor 3000 puede recibirse por la unidad de comunicación 120 del BMS de bancada 100 desde el servidor 3000, o puede recibirse por la unidad de comunicación 120 del BMS de bancada 100 a través del dispositivo de conversión de comunicación 2000. Es decir, para recibir la señal de finalización de recepción, la unidad de comunicación 120 del BMS de bancada 100 puede estar conectada al servidor 3000 o al dispositivo de conversión de comunicación 2000.
[0053] 1.1.3. Unidad de control
[0055] La unidad de control 130 controla y gestiona los componentes que constituyen el BMS de bancada 100. Es decir, la unidad de control 130 controla la unidad de medición 110 para hacer que la unidad de medición 110 mida la tensión, corriente, temperatura, etc. de al menos una de la bancada de baterías, el paquete de baterías y la celda de batería, hace que los datos medidos a partir de la misma se transmitan al dispositivo de conversión de comunicación 2000 a través de la unidad de comunicación 120. En este punto, la unidad de medición 110 puede medir continuamente el estado de la bancada de baterías 1000 y la unidad de control 130 puede hacer que los datos de salida desde la unidad de medición 110 se transfieran periódicamente al dispositivo de conversión de comunicación 2000. Por supuesto, la unidad de control 130 puede transferir los datos correspondientes únicamente cuando los datos actuales cambien o queden fuera de un intervalo establecido tras comparar los datos anteriores medidos por la unidad de medición 110 con los datos actuales. Además, la unidad de control 130 controla la unidad de equilibrado 140 para equilibrar al menos una celda de batería seleccionada. Mientras tanto, la unidad de control 130 puede activar la bandera de fallo de acuerdo con si se recibe o no la señal de finalización de recepción del servidor 3000. Es decir, la unidad de control 130 puede controlar la unidad de comunicación 120 para que emita la bandera de fallo a través de la unidad de comunicación 120, y puede activar la bandera de fallo y emitir la bandera de fallo a través de la unidad de comunicación 120 cuando no se recibe la señal de finalización de recepción desde el servidor 3000.
[0057] 1.1.4. Unidad de equilibrado
[0059] La unidad de equilibrado 140 puede cargar o descargar toda la pluralidad de celdas de batería que constituyen la bancada de baterías 1000 para equilibrar el estado general de carga de la pluralidad de bancadas de baterías 1000. Es decir, en la pluralidad de bancadas de baterías 1000, el estado de carga de al menos una de la pluralidad de bancadas de baterías puede ser alto o bajo. Todas las celdas de batería que constituyen la bancada de baterías pueden cargarse o descargarse realizando el equilibrado a través de la unidad de equilibrado 140 bajo el control de la unidad de control 130 del BMS de bancada 100. En este caso, para la bancada de baterías 1000 que tiene un estado de carga relativamente alto, todas las celdas de batería de la misma pueden descargarse, y para la bancada de baterías 1000 que tiene un estado de carga relativamente bajo, todas las celdas de batería de la misma pueden cargarse. Por ejemplo, la unidad de equilibrado 140 puede configurarse conectando un conmutador y una resistencia de carga en serie entre ambos extremos de cada celda de batería. Por consiguiente, el interruptor puede encenderse y apagarse de acuerdo con una señal de control de la unidad de control 130 para descargar la tensión cargada en la celda de la batería a través de la resistencia de carga. Además, para equilibrar el estado de carga de cada celda de batería que constituye la bancada de baterías 1000 bajo el control de la unidad de control 130, la unidad de equilibrado 140 puede descargar celdas con un estado de carga relativamente alto y cargar celdas con un estado de carga relativamente bajo. Es decir, la unidad de medición 110 puede medir la tensión y la corriente de una pluralidad de celdas de batería que constituyen la bancada de baterías 1000 y la unidad de control 130 puede descargar las celdas que tienen un alto estado de carga y cargar las celdas que tienen un bajo estado de carga de acuerdo con el resultado de la medición de la unidad de medición 110.
[0061] 2. Dispositivo de conversión de comunicación
[0063] El dispositivo de conversión de comunicación 2000 realiza la comunicación de datos de medición entre el BMS de bancada 100 y el servidor 3000. En este caso, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 está conectado al BMS de bancada 100 a través de comunicación de red de área de controlador (CAN), y conectado al servidor 3000 a través de comunicación de protocolo de control de transmisión (TCP). Por consiguiente, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 convierte la comunicación de CAN en comunicación de TCP y transmite los datos de medición desde el BMS de bancada 100 al servidor 3000. Es decir, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 recibe datos de medición en formato de trama de CAN desde el BMS de bancada 100, convierte los datos de medición en datos de medición en formato de paquete de TCP) y, a continuación, transmite los datos de medición en formato de paquete de TCP al servidor 3000. Además, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 recibe la bandera de fallo de acuerdo con la presente invención, y almacena los datos de medición recibidos desde el BMS de bancada 100 de acuerdo con la activación de la bandera de fallo. Es decir, cuando se activa la bandera de fallo recibida desde el BMS de bancada 100, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 almacena los datos de medición correspondientes. Por supuesto, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 puede activar la bandera de fallo. Cuando el dispositivo de conversión de comunicación 2000 falla al recibir la señal de confirmación de recepción desde el servidor 3000, puede activarse una bandera de fallo. La configuración de un dispositivo de conversión de comunicación 2000 de este tipo se ilustra en la Figura 3.
[0065] Haciendo referencia a la Figura 3, el dispositivo de conversión de comunicación 3000 del sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con una realización de la presente invención puede incluir una primera unidad de comunicación 210 para recibir los datos de medición y la bandera de fallo de la bancada de baterías 1000 a través del BMS de bancada 100, una unidad de control 220 para recibir los datos de medición a través de la primera unidad de comunicación 210, somete los datos de medición a la conversión de comunicación para transmitir los datos de medición al servidor 3000, y determina si se activa o no la bandera de fallo, una memoria 230 que almacena los datos de medición cuando se activa la bandera de fallo, y una segunda unidad de comunicación 240 para transmitir los datos de medición que han sido sometidos a conversión de comunicación a través de la unidad de control 220 al servidor 3000.
[0067] 2.1. Primera unidad de comunicación
[0069] La primera unidad de comunicación 210 incluye un módulo de comunicación de CAN para recibir los datos de medición desde el BMS de bancada 100 en tiempo real, y transmite los datos de medición recibidos a la unidad de control 220. Es decir, la primera unidad de comunicación 210 está conectada a la unidad de comunicación 110 del BMS de bancada 100 y recibe los datos de medición de la bancada de baterías 1000 desde la unidad de comunicación 110 del BMS de bancada 100 a través del formato de trama de CAN. Además, la primera unidad de comunicación 210 recibe la bandera de fallo desde el BMS de bancada 100 junto con los datos de medición y transmite la bandera de fallo a la unidad de control 220.
[0071] 2.2. Unidad de control
[0073] La unidad de control 220 somete los datos de medición transmitidos en tiempo real desde el BMS de bancada 100 a través de la primera unidad de comunicación 210 a conversión de comunicación. Es decir, la unidad de control 220 incluye una unidad de conversión de comunicación para convertir los datos de medición del formato de trama de CAN a los datos de medición del formato de paquetes de TCP, y transfiere los datos de medición convertidos de TCP a la segunda unidad de comunicación 240. Además, la unidad de control 220 determina si la bandera de fallo recibida junto con los datos de medición a través de la primera unidad de comunicación 210 está activada o no, y almacena los datos de medición. Es decir, cuando el servidor 3000 no puede recibir los datos de medición debido a un fallo en la línea de comunicación, incendio, etc., se activa la bandera de fallo. La unidad de control 220 puede almacenar datos de medición en el momento en que se activa la bandera de fallo en la memoria 230. En este caso, los datos de medición a almacenar en la memoria 230 pueden ser datos de medición que no han sido sometidos a conversión de comunicación, o datos de medición que han sido sometidos a conversión de comunicación. La forma de los datos de medición almacenados en la memoria 230 puede determinarse de acuerdo con un método de comunicación con un controlador externo 4000 que se describirá más adelante. Es decir, cuando el controlador externo 4000 se comunica a través del formato de trama de CAN, los datos de medición no convertidos se almacenan en la memoria 230. Cuando el controlador externo 4000 se comunica a través del formato de paquetes de TCP, los datos de medición convertidos pueden almacenarse en la memoria 230. En una realización de la presente invención, el controlador externo 4000 se comunica a través del formato de trama de CAN y, por lo tanto, los datos de medición no convertidos del formato de trama de CAN pueden almacenarse en la memoria 230. Mientras tanto, pueden proporcionarse al menos dos o más, por ejemplo, cinco memorias 230, y los datos de medición pueden almacenarse secuencialmente en las cinco memorias 230 siempre que se active la bandera de fallo. Es decir, la unidad de control 220 puede almacenar secuencialmente los datos de medición en las cinco memorias 230 incrementando el índice cada vez que se activa la bandera de fallo. Además, si la bandera de fallo se activa incluso después de que los datos de medición se almacenen en las cinco memorias 230, la unidad de control 220 puede sobrescribir secuencialmente los datos de medición en las memorias desde la primera memoria hasta la quinta memoria.
[0075] 2.3. Memoria
[0077] La memoria 230 almacena los datos de medición cuando se activa la bandera de fallo. Es decir, cuando es imposible recopilar datos en el servidor 3000 debido a un fallo en la línea de comunicación, un incendio causado por un fallo de sistema, etc., la señal de confirmación de recepción no se genera desde el servidor 3000, el BMS de bancada 100 que no ha recibido la señal de confirmación de recepción activa y emite la bandera de fallo, y cuando se determina que la bandera de fallo está activada, los datos de medición pueden almacenarse en la memoria 230 por la unidad de control 220. En este caso, se pueden proporcionar al menos dos o más memorias 230. Por ejemplo, las memorias 230 se pueden proporcionar como la primera a quinta memorias, y los datos de medición pueden almacenarse secuencialmente en la primera a quinta memorias de acuerdo con el número de activaciones de la bandera de fallo. Es decir, cuando se activa la primera bandera de fallo, los datos de medición se almacenan en la primera memoria. Cada vez que se activa la segunda, tercera, cuarta y quinta banderas de fallo, los datos de medición pueden almacenarse secuencialmente en la segunda a quinta memorias. Sin embargo, si la bandera de fallo se activa más de cinco veces, los datos de medición se almacenan secuencialmente de nuevo en la primera a quinta memorias, y los datos de medición almacenados previamente pueden sobrescribirse con nuevos datos de medición. La memoria 230 puede incluir una tarjeta digital segura (tarjeta SD), una memoria flash, una memoria USB, un disco duro externo, etc. Es decir, la memoria 230 puede configurarse dentro del dispositivo de conversión de comunicación 2000 o puede configurarse fuera del dispositivo de conversión de comunicación 2000.
[0079] 2.4. Segunda unidad de comunicación
[0081] La segunda unidad de comunicación 240 transmite los datos de medición que han sido sometidos a conversión de comunicación por la unidad de control 220 al servidor 3000 a través de una red de comunicación externa. Es decir, la segunda unidad de comunicación 240 transmite los datos de medición, que se convierten en datos de medición del formato de paquete de TCP a través de la unidad de control 220, al servidor 3000. Para este fin, la segunda unidad de comunicación 240 puede conectarse al servidor 3000 de forma inalámbrica o alámbrica. Mientras tanto, una unidad de memoria intermedia para el almacenamiento temporal de datos (no ilustrada) puede proporcionarse en el extremo frontal de la segunda unidad de comunicación 240. Es decir, la unidad de memoria intermedia, bajo el control de la unidad de control 230, puede almacenar temporalmente los datos de medición convertidos mediante TCP y, a continuación, transferir los datos al servidor 3000 a través de la segunda unidad de comunicación 240. La unidad de memoria intermedia almacena los siguientes datos de medición cuando los datos de medición anteriores se emiten al servidor 3000. Es decir, en la unidad de memoria intermedia, los datos de medición anteriores pueden sobrescribirse con los datos de medición siguientes. En este caso, dado que la unidad de memoria intermedia almacena temporalmente los datos de medición, cuando se activa la bandera de fallo, los datos de medición almacenados temporalmente en la unidad de memoria intermedia pueden almacenarse en la memoria 230. Es decir, la unidad de memoria intermedia puede almacenar los datos de medición anteriores hasta que se reciben los siguientes datos de medición. Cuando se activa la bandera de fallo, los datos de medición anteriores almacenados en la unidad de memoria intermedia pueden almacenarse en la memoria 230 sin sobrescribirse con los siguientes datos de medición bajo el control de la unidad de control 220. En otras palabras, cuando falla la transmisión de cualquier dato de medición al servidor 3000, se activa la bandera de fallo, y la unidad de control 220 puede almacenar los datos de medición, que se almacenan temporalmente en la unidad de memoria intermedia, en la memoria 230 de acuerdo con la bandera de fallo activada. Como tal, siempre que se active la bandera de fallo, los datos de medición almacenados temporalmente en la unidad de memoria intermedia pueden almacenarse en la memoria 230, y los datos de medición pueden almacenarse secuencialmente en la pluralidad de memorias 230 incrementando un valor de índice de la memoria 230.
[0083] 3. Servidor
[0085] El servidor 3000 está conectado al dispositivo de conversión de comunicación 2000 para recibir los datos de medición desde el dispositivo de conversión de comunicación 2000, y almacena los datos de medición recibidos. En este caso, el servidor 3000 puede conectarse al dispositivo de conversión de comunicación 2000 en el formato de paquetes de TCP. Es decir, el servidor 3000 puede recibir y almacenar datos de medición del formato de paquetes de TCP. Además, el servidor 3000 genera y emite la señal de confirmación de recepción cuando se reciben los datos de medición. En este caso, la señal de confirmación de recepción puede transmitirse desde el servidor 3000 al BMS de bancada 100, o puede transmitirse al BMS de bancada 100 a través del dispositivo de conversión de comunicación 2000. Es decir, la señal de confirmación de recepción se transmite al BMS de bancada 100, el BMS de bancada 100 activa la bandera de fallo dependiendo de si el servidor 3000 ha recibido o no los datos de medición. El servidor 3000 y el BMS de bancada 100 pueden conectarse para transmitir la señal de confirmación de recepción, y la señal de confirmación de recepción del servidor 3000 puede transmitirse al BMS de bancada 100 a través del dispositivo de conversión de comunicación 2000. Además, la señal de confirmación de recepción se transfiere al dispositivo de conversión de comunicación 2000. Cuando el dispositivo de conversión de comunicación 2000 no recibe la señal de confirmación de recepción desde el servidor 3000, la bandera de fallo puede activarse por el dispositivo de conversión de comunicación 2000.
[0087] 4. Controlador externo
[0089] El controlador externo 4000 se puede proporcionar para comprobar y analizar los datos de medición, que no se reciben por el servidor 3000, cuando los datos de medición no se reciben por el servidor 3000. Es decir, el controlador externo 4000 puede conectarse al dispositivo de conversión de comunicación 2000 y leer los datos de medición almacenados en el dispositivo de conversión de comunicación 2000. En este caso, el controlador externo 4000 solicita un comando de lectura al dispositivo de conversión de comunicación 2000 junto con un índice de memoria, y el dispositivo de conversión de comunicación 2000 puede transmitir datos de medición almacenados en la memoria que tienen el índice correspondiente al servidor 3000 de acuerdo con un comando del controlador externo 4000. El comando de lectura y el índice de memoria del controlador externo 4000 pueden transmitirse al dispositivo de conversión de comunicación 2000 a través del formato de trama de CAN. Específicamente, el controlador externo 4000 solicita el comando de lectura y el índice de memoria a la unidad de control 220 del dispositivo de conversión de comunicación 2000 en un método de comunicación de CAN, y la unidad de control 220 transfiere los datos de medición almacenados en la memoria 230 del índice correspondiente al controlador externo 4000. Es decir, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 puede transmitir datos de medición que el servidor 3000 no ha recibido al servidor 3000 de acuerdo con un comando del controlador externo 4000. En este punto, el controlador externo 4000 puede incluir un terminal de gestión conectado al dispositivo de conversión de comunicación 2000 de forma inalámbrica o alámbrica. El terminal de gestor puede incluir al menos uno seleccionado de un ordenador, un ordenador portátil, un teléfono móvil, un asistente digital personal (PDA) y un teléfono inteligente.
[0091] Como se ha descrito anteriormente, el sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con una realización de la presente invención incluye la bancada de baterías 1000 que incluye el BMS de bancada 100, el dispositivo de conversión de comunicación 2000, y el servidor 3000, y los datos de medición de la bancada de baterías 1000 medidos por el BMS de bancada 100 se transmiten al servidor 3000 a través del dispositivo de conversión de comunicación 2000. En este caso, en la presente invención, el BMS de bancada 100 transmite la bandera de fallo junto con los datos de medición al dispositivo de conversión de comunicación 2000, y el dispositivo de conversión de comunicación 2000 incluye la memoria 230 y almacena los datos de medición en la memoria 230 cuando se activa la bandera de fallo. Es decir, si el servidor 3000 falla al recibir los datos de medición debido a un fallo de comunicación, incendio, etc., no genera la señal de confirmación de recepción. Si el BMS de bancada 100 falla al comprobar la señal de confirmación de recepción durante un tiempo predeterminado, el BMS de bancada 100 activa la bandera de fallo y la transmite al dispositivo de conversión de comunicación 2000, y el dispositivo de conversión de comunicación 2000 almacena los datos de medición en la memoria 230 de acuerdo con la activación de la bandera de fallo. En este caso, la memoria 230 está compuesta de dos o más memorias, y el dispositivo de conversión de comunicación 2000 incrementa el índice en uno cada vez que se activa la bandera de fallo, y almacena los datos de medición en la memoria 230 que tiene el índice correspondiente. Cuando todos los datos de medición se almacenan en la pluralidad de memorias 230, el índice se restablece de nuevo a 1, y los datos de medición almacenados en la memoria 230 se sobrescriben con los datos de medición recién recibidos. Por ejemplo, la memoria 230 está compuesta de cinco memorias, y siempre que se active la bandera de fallo, el índice se incrementa para almacenar secuencialmente datos de medición desde la primera memoria a la quinta memoria. Cuando el índice se incrementa hasta cinco y los datos de medición se almacenan hasta la quinta memoria, el índice se restablece y los datos de medición almacenados en las memorias se sobrescriben secuencialmente desde la primera memoria hasta la quinta memoria. Es decir, cuando se recibe la bandera de fallo activada, se almacenan datos de medición en el orden de la primera memoria a la quinta memoria. Si la bandera de fallo se activa incluso después de que se almacenan los datos de medición hasta la quinta memoria, la entrada de datos de medición se sobrescribe sobre los datos de medición almacenados en el orden de la primera memoria a la quinta memoria. Mientras tanto, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 recibe el comando de lectura junto con el valor de índice desde el controlador externo 4000 a través de la comunicación de CAN, lee los datos de medición de la memoria 230 correspondientes al valor de índice recibido, y los transmite al servidor 3000. Por lo tanto, en la presente invención, ya que el dispositivo de conversión de comunicación 2000 almacena los datos de medición que no se han podido transmitir al servidor 3000 y los datos de medición almacenados se leen usando el controlador externo 4000, es posible la doble gestión de los datos de medición, que de esta manera puede evitar la pérdida de datos de medición.
[0093] La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método de operación del sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con una realización de la presente invención.
[0095] Haciendo referencia a la Figura 4, el método de operación del sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con una realización de la presente invención puede incluir un proceso de recepción de los datos de medición y la bandera de fallo de la bancada de la batería (S110), un proceso de determinación de si la bandera de fallo está activada (S120), un proceso de almacenamiento de los datos de medición en una memoria cuando se activa la bandera de fallo (S130), un proceso de almacenamiento de los datos de medición en memoria incrementando un índice cada vez que se activa la bandera de fallo (S140, S150), un proceso de sobreescritura de los datos de medición en una memoria restableciendo un índice cuando se activa una bandera de fallo que supera un índice predeterminado (S160), un proceso de introducción del comando de lectura junto con el valor de índice desde el controlador externo (S170), y un proceso de análisis de los datos de medición de la memoria correspondientes al valor de índice o de almacenamiento de los datos de medición en el servidor (S180). El método de operación del sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con la realización de la presente invención se describirá con más detalle para cada proceso como sigue.
[0096] S110: El BMS de bancada 100 mide un estado de la bancada de baterías 1000, tal como la tensión, corriente y temperatura para generar datos de medición y los transmite al dispositivo de conversión de comunicación 2000. Es decir, la unidad de medida 110 mide la tensión, corriente, temperatura, etc. de al menos una de la bancada de baterías, el paquete de baterías y la celda de batería, y los datos de medición generados a partir de los mismos se transmiten al dispositivo de conversión de comunicación 2000 a través de la unidad de comunicación 120. Además, el BMS de bancada 100 transmite la bandera de fallo junto con los datos de medición al dispositivo de conversión de comunicación 2000. Es decir, el BMS de bancada 100 puede activar la bandera de fallo dependiendo de si se recibe o no la señal de finalización de recepción desde el servidor 3000. Cuando no se recibe la señal de finalización de recepción desde el servidor 3000, el BMS de bancada 100 puede activar la bandera de fallo y transmitir la bandera de fallo al dispositivo de conversión de comunicación 2000.
[0098] S120: El dispositivo de conversión de comunicación 2000 que recibe los datos de medición de bancada de baterías y la bandera de fallo somete los datos de medición a la conversión de comunicación y transmite los datos de medición al servidor 3000. Es decir, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 recibe los datos de medición del formato de trama de CAN desde el BMS de bancada 100, convierte los datos en datos de medición del formato de paquetes de TCP y los transmite al servidor 300. Además, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 determina si la bandera de fallo está activada. Es decir, si se reciben los datos de medición, el servidor 3000 puede generar la señal de confirmación de recepción y transmitirla al BMS de bancada 100. El BMS de bancada 100 puede activar la bandera de fallo cuando no recibe la señal de confirmación de recepción durante un tiempo predeterminado, y el dispositivo de conversión de comunicación 2000 puede determinar si la bandera de fallo recibida desde el BMS de bancada 100 está activada.
[0100] S130: Cuando se activa la bandera de fallo, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 almacena los datos de medición en la memoria 230. La memoria 230 puede proporcionarse dentro o fuera del dispositivo de conversión de comunicación 2000, y puede estar formada por dos o más memorias. Mientras tanto, puede proporcionarse una unidad de memoria intermedia para almacenar temporalmente los datos de medición antes de la transmisión al servidor 3000 en el dispositivo de conversión de comunicación 2000. La unidad de memoria intermedia almacena los siguientes datos de medición cuando los datos de medición anteriores se emiten al servidor 3000. Es decir, en la unidad de memoria intermedia, los datos de medición anteriores pueden sobrescribirse con los datos de medición siguientes. En este caso, dado que la unidad de memoria intermedia almacena temporalmente los datos de medición, cuando se activa la bandera de fallo, los datos de medición almacenados temporalmente en la unidad de memoria intermedia pueden almacenarse en la memoria 230. Es decir, la unidad de memoria intermedia puede almacenar los datos de medición anteriores hasta que se reciben los siguientes datos de medición. Cuando se activa la bandera de fallo, los datos de medición anteriores almacenados en la unidad de memoria intermedia pueden almacenarse en la memoria 230 sin sobrescribirse con los siguientes datos de medición bajo el control de la unidad de control 220. En otras palabras, cuando falla la transmisión de cualquier dato de medición al servidor 3000, se activa la bandera de fallo, y la unidad de control 220 puede almacenar los datos de medición, que se almacenan temporalmente en la unidad de memoria intermedia, en la memoria 230 de acuerdo con la bandera de fallo activada. Siempre que se active la bandera de fallo, los datos de medición almacenados temporalmente en la unidad de memoria intermedia pueden almacenarse en la memoria 230, y los datos de medición pueden almacenarse secuencialmente en la pluralidad de memorias 230 incrementando el valor de índice de la memoria 230.
[0102] S140, S150: Siempre que se active la bandera de fallo, el índice se incrementa y los datos de medición se almacenan en la memoria. En este caso, la memoria 230 está compuesta de dos o más memorias, y el dispositivo de conversión de comunicación 2000 incrementa el índice en uno cada vez que se activa la bandera de fallo, y almacena los datos de medición en la memoria 230 que tiene el índice correspondiente. Por ejemplo, la memoria 230 está compuesta de cinco memorias, y siempre que se active la bandera de fallo, el índice se incrementa y los datos de medición se almacenan secuencialmente desde la primera memoria a la quinta memoria. Es decir, cuando se recibe la bandera de fallo activada, los datos de medición se almacenan en el orden de la primera memoria a la quinta memoria.
[0104] S160: Cuando se activa una bandera de fallo que supera un índice predeterminado, el índice se restablece y los datos de medición se sobrescriben en la memoria. Es decir, cuando todos los datos de medición se almacenan en la pluralidad de memorias 230, el índice se restablece de nuevo a uno, y los datos de medición almacenados en la memoria 230 se sobrescriben con los datos de medición recién recibidos. Por ejemplo, la memoria 230 está compuesta de cinco memorias, y siempre que se active la bandera de fallo, el índice se incrementa y los datos de medición se almacenan secuencialmente desde la primera memoria hasta la quinta memoria y cuando el índice se incrementa hasta cinco y los datos de medición se almacenan hasta la quinta memoria, el índice se restablece y los datos de medición se sobrescriben secuencialmente desde la primera memoria hasta la quinta memoria. Es decir, cuando se recibe la bandera de fallo activada, los datos de medición se almacenan en el orden de la primera memoria a la quinta memoria. Si la bandera de fallo se activa incluso después de que se almacenan los datos de medición hasta la quinta memoria, la entrada de datos de medición se sobrescribe en el orden desde la primera memoria a la quinta memoria.
[0105] S170: El comando de lectura junto con el valor del índice se introducen desde el controlador externo 4000. El controlador externo 4000 puede proporcionarse para comprobar y analizar los datos de medición no recibidos por el servidor 3000 cuando los datos de medición no se reciben por el servidor 3000. Es decir, el controlador externo 4000 puede conectarse al dispositivo de conversión de comunicación 2000 y leer los datos de medición almacenados en el dispositivo de conversión de comunicación 2000. En este caso, el controlador externo 4000 solicita el comando de lectura al dispositivo de conversión de comunicación 2000 junto con el índice de memoria.
[0107] S180: Los datos de medición de la memoria correspondientes al valor del índice se analizan o almacenan en el servidor. De acuerdo con el comando del controlador externo 4000, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 puede transmitir los datos de medición almacenados en la memoria que tiene el índice correspondiente al servidor 3000. Específicamente, el controlador externo 4000 solicita el comando de lectura y el índice de memoria a la unidad de control 220 del dispositivo de conversión de comunicación 2000, y la unidad de control 220 transfiere los datos de medición almacenados en la memoria 230 que tiene el índice correspondiente al controlador externo 4000. Es decir, el dispositivo de conversión de comunicación 2000 puede transmitir datos de medición no recibidos por el servidor 3000 al servidor 3000 de acuerdo con el comando del controlador externo 4000.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES
1. Un sistema de almacenamiento de energía que comprende:
un BMS de bancada (100) que está configurado para emitir datos de medición y una bandera de fallo de una bancada de baterías (1000) que incluye una pluralidad de celdas de batería;
un dispositivo de conversión de comunicación (2000) que está configurado para recibir los datos de medición y la bandera de fallo del BMS de bancada (100), someter los datos de medición a una conversión de comunicación, y emitir los datos de medición; y
un servidor (3000) que está configurado para recibir los datos de medición desde el dispositivo de conversión de comunicación (2000),
caracterizado por queel servidor (3000) está configurado para transmitir una señal de confirmación de recepción al BMS de bancada (100) o al dispositivo de conversión de comunicación (2000) cuando se reciben los datos de medición, activando el BMS de bancada (100) o el dispositivo de conversión de comunicación (2000) la bandera de fallo si no se recibe la señal de confirmación de recepción, y
el dispositivo de conversión de comunicación (2000) está configurado para determinar si la bandera de fallo está activada y para almacenar los datos de medición de acuerdo con la activación de la bandera de fallo.
2. El sistema de la reivindicación 1, en donde
el dispositivo de conversión de comunicación (2000) está configurado para recibir datos de medición de formato de trama de CAN desde el BMS de bancada (100), para convertir los datos de medición en datos de medición de formato de paquetes de TCP y, a continuación, transmitirlos al servidor (3000).
3. El sistema de la reivindicación 2, en donde
el dispositivo de conversión de comunicación (2000) está configurado para incluir una pluralidad de memorias (230) para almacenar los datos de medición.
4. El sistema de la reivindicación 3, en donde
el dispositivo de conversión de comunicación (2000) está configurado para incrementar un índice cada vez que se activa la bandera de fallo y para almacenar secuencialmente los datos de medición en la pluralidad de memorias (230).
5. El sistema de la reivindicación 4, en donde
si la bandera de fallo se activa incluso después de que todos los datos de medición se han almacenado en la pluralidad de memorias (230), el dispositivo de conversión de comunicación (2000) está configurado para restablecer el índice y sobrescribir secuencialmente los datos de medición en la pluralidad de memorias (230).
6. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende, además:
un controlador externo (4000) que está configurado para leer los datos de medición almacenados en el dispositivo de conversión de comunicación (2000).
7. El sistema de la reivindicación 6, en donde
el controlador externo (4000) está configurado para leer los datos de medición almacenados en la memoria correspondiente (230) introduciendo un valor de índice y un comando de lectura en el dispositivo de conversión de comunicación (2000).
8. Un método de operación de un sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende:
emitir datos de medición y una bandera de fallo de una bancada de baterías (1000) por el BMS de bancada (100), recibir, por el dispositivo de conversión de comunicación (2000), los datos de medición y la bandera de fallo, someter los datos de medición a una conversión de comunicación y emitir los datos de medición;
recibir los datos de medición por el servidor, y si se reciben los datos de medición, transmitir por el servidor (3000) una señal de confirmación de recepción al BMS de bancada (100) o al dispositivo de conversión de comunicación (2000);
cuando no se recibe la señal de confirmación de recepción, activar la bandera de fallo por el BMS de bancada (100) o el dispositivo de conversión de comunicación (2000)
determinar, por el dispositivo de conversión de comunicación (2000) si la bandera de fallo está activada; almacenar los datos de medición en una memoria (230) cuando se activa la bandera de fallo.
9. El método de la reivindicación 8, en donde los datos de medición se almacenan en la memoria (230) incrementando un índice cada vez que se activa la bandera de fallo.
10. El método de la reivindicación 9, en donde los datos de medición se sobrescriben en la memoria (230) restableciendo el índice cuando se activa una bandera de fallo que supera un índice predeterminado.
11. El método de la reivindicación 10, que comprende, además:
un proceso de introducción de un comando de lectura junto con un valor de índice desde un controlador externo (4000); y
un proceso de análisis de los datos de medición de la memoria (230) correspondientes al valor de índice o de almacenamiento de los datos de medición en el servidor (3000).
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