KR20200048913A - 폐배터리 기반의 독립형 가정용 에너지 저장 시스템 - Google Patents

폐배터리 기반의 독립형 가정용 에너지 저장 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기자동자 등에 이용되었던 대용량의 폐배터리를 재활용할 수 있도록 하는 독립형 가정용 에너지 저장 시스템에 관한 것으로, 이는 폐배터리 각각의 BMS를 슬레이브 BMS로 인식 및 등록하고, 상기 슬레이브 BMS 각각을 통해 상기 폐배터리 각각의 배터리 상태를 모니터링하는 마스터 BMS; 상기 폐배터리 각각의 배터리 상태에 따라 배터리 충전 순서를 조정하고, 배터리 충전시에는 상기 배터리 충전 순서에 따라 상기 폐배터리를 하나씩 순차 충전시키고, 배터리 방전시에는 상기 폐배터리 모두를 일괄 방전시키는 배터리 제어부; 신재생 에너지 시스템의 발전 전력과 상기 폐배터리 각각의 충전 전력을 기반으로 부하 전력을 생성 및 제공하는 인버터; 및 상기 신재생 에너지 시스템의 발전 전력과 부하의 소비 전력을 모니터링 및 분석하여 상기 인버터를 MPPT 제어함과 동시에 상기 배터리 제어부의 동작 모드를 결정 및 조정하는 에너지 관리부를 포함할 수 있다.

Description

폐배터리 기반의 독립형 가정용 에너지 저장 시스템{Stand-alone household energy storage system based on waste battery}
본 발명은 폐배터리 기반의 에너지 저장 시스템에 관한 것으로, 특히 폐배터리를 재활용할 수 있도록 하는 독립형 가정용 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.
미래형 자동차 산업의 발전에 따라 리튬이온 배터리 기반의 전기자동차 수요가 급증할 것으로 예상되며, 수 년간 사용 후 폐기되는 대용량 폐배터리(20kW 규모 이상)에 대한 재활용 대책이 필요할 것으로 예상된다.
전기 자동차의 수요 급증에 따라 많은 폐배터리가 발생하므로 환경오염이 크게 예상되며, 이를 활용하기 위한 리사이클링 재생 사업을 통해 사회적인 선순환 구조의 필요성이 크게 부각되고 있다.
또한, 지구 온난화로 인한 신재생에너지 기반 가정용 독립전원 마이크로그리드 시스템 및 ESS 기반 저장장치의 개발 필요성이 크게 증대되고 있다.
따라서 전기자동차에서 버려지는 리튬이온 폐배터리를 재활용하여 태양광 기반 가정용 ESS를 구축함으로 친환경 에너지 독립 기반을 구축할 필요성이 있다.
그러나 종래의 기술은 ESS 장치를 위해 별도 제작된 배터리를 활용하는 기술에 대해서만 제안하고 있을 뿐, 전기자동차 등에서 사용된 후 폐기되는 대용량의 폐배터리를 재활용하는 방안에 대해서는 전혀 고려하지 못하는 한계가 있다.
국내공개번호 제10-2017-0019971호(공개일자: 2017.02.22)
이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 전기자동자 등에 이용되었던 대용량의 폐배터리를 재활용할 수 있도록 하는 독립형 가정용 에너지 저장 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 BMS(Battery Management System)가 내장된 다수의 폐배터리를 이용하여 에너지 저장 서비스를 제공하는 폐배터리 기반의 에너지 저장 시스템은, 상기 폐배터리 각각의 BMS를 슬레이브 BMS로 인식 및 등록하고, 상기 슬레이브 BMS 각각을 통해 상기 폐배터리 각각의 배터리 상태를 모니터링하는 마스터 BMS; 상기 폐배터리 각각의 배터리 상태에 따라 배터리 충전 순서를 조정하고, 배터리 충전시에는 상기 배터리 충전 순서에 따라 상기 폐배터리를 하나씩 순차 충전시키고, 배터리 방전시에는 상기 폐배터리 모두를 일괄 방전시키는 배터리 제어부; 신재생 에너지 시스템의 발전 전력과 상기 폐배터리 각각의 충전 전력을 기반으로 부하 전력을 생성 및 제공하는 인버터; 및 상기 신재생 에너지 시스템의 발전 전력과 부하의 소비 전력을 모니터링 및 분석하여 상기 인버터를 MPPT 제어함과 동시에 상기 배터리 제어부의 동작 모드를 결정 및 조정하는 에너지 관리부를 포함할 수 있다.
상기 폐배터리는 전기자동차용 대용량 배터리인 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 제어부는 배터리 충전 동작을 에너지 저장 능력이 낮은 배터리 순으로 순차 수행되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 제어부는 SOC(state of charge)가 기 설정값 이하인 폐배터리가 검출되면, 상기 검출 폐배터리의 사용을 중단하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 제어부는 상기 신재생 에너지 시스템의 출력 전압을 배터리 규격에 따라 전압 강하시켜 출력하는 강압 회로를 구비하고, CC-CV 충전 방식에 따라 배터리 충전 동작을 수행하는 충전부; 상기 폐배터리 모두가 일괄 방전하는 전압을 인버터 규격에 따라 승압시켜 출력하는 승압 회로를 구비하는 방전부; 상기 충전부와 상기 다수의 폐배터리 사이에 각각 위치되는 다수의 제1 스위치와, 상기 다수의 폐배터리와 상기 방전부 사이에 각각 위치되는 다수의 제2 스위치로 구성되는 스위칭부; 및 상기 폐배터리 각각의 배터리 상태에 따라 배터리 충전 순서를 조정하고, 배터리 충전시에는 상기 배터리 충전 순서에 따라 상기 폐배터리를 하나씩 상기 충전부에 순차 연결시키고, 배터리 방전시에는 상기 폐배터리 모두를 상기 방전부에 일괄 연결하는 스위칭 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 시스템은 신재생 에너지 시스템 생산 전력, 부하 소비 전력, 배터리 동작 모드, 폐배터리별 배터리 상태, 폐배터리별 충방전량 중 적어도 하나를 모니터링하여 사용자 안내하거나, 사용자 제어값에 따라 시스템 구동환경을 수동 조정하는 모니터링부를 더 포함할 수 있다.
상기 인버터는 헤릭 토폴로지 방식으로 구현되어, 상기 에너지 관리부에 의해 PWM 제어되는 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전기자동자 등에 이용되었던 대용량의 폐배터리를 재활용할 수 있도록 함으로써, 가정용으로 사용되는 독립형 가정용 에너지 저장 시스템의 구현 비용을 획기적으로 감소할 수 있도록 한다. 또한 대용량의 폐배터리의 재활용을 통해 배터리 오남용으로 인한 환경 파괴를 최소화할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 기반의 에너지 저장 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐배터리 기반의 에너지 저장 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어부의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터(130)의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 화면의 일례를 도시한 도면이다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 기반의 에너지 저장 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 에너지 저장 시스템(100)은 BMS(Battery Management System)(210)가 내장된 다수의 폐배터리(200)를 이용하여 태양광 발전 시스템(310) 및 풍력 시스템(320)과 같은 신재생 에너지 시스템(300)의 발전 전력을 저장 및 공급할 수 있으며, 이는 마스터 BMS(110), 배터리 제어부(120), 인버터(130), 에너지 관리부(140) 및 모니터링부(160) 등을 포함할 수 있다.
다수의 폐배터리(110)는 전기자동차용 폐 리튬이온 배터리 등과 같이, 배터리 효율이 떨어진 대용량의 배터리로 모두 구현될 수 있다. 즉, 가정용 ESS는 전기자동차에 비해 저용량의 배터리를 필요로 하는 특징을 고려하여, 본 발명은 전기자동차용 폐 리튬이온 배터리를 가정용 ESS용으로 활용하도록 한다. 이는 전기자동차용 폐 리튬이온 배터리의 효율이 저하되더라도 남아 있는 에너지 저장 능력이 가정용의 ESS로 활용되기에 충분하기 때문이다.
그리고 폐배터리(110)에 기본 내장된 BMS(111)는 슬레이브 BMS로써 활용되며, 이는 배터리 상태(배터리 셀의 전압, 전류, 온도 등)을 측정 및 통보하거나, 셀 밸런싱(Cell Balancing) 동작 등을 수행한다.
마스터 BMS(110)은 슬레이브 BMS(111) 각각을 인식 및 등록하고, 이들과의 통신 채널(예를 들어, 캔(CAN) 통신)을 형성하도록 한다. 그리고 슬레이브 BMS(111) 각각을 통해 획득된 배터리 상태를 기반으로 과전압 과전류를 감시하고 차단하거나, 셀 밴런싱 정보를 생성하여 슬레이브 BMS(111) 각각에 제공하도록 한다.
배터리 제어부(120)는 마스터 BMS(110)을 통해 확인된 폐배터리(110) 각각의 배터리 상태(예를 들어, SOC(state of charge))를 기반으로 배터리 충전 순서를 조정하도록 한다. 그리고 에너지 관리부(140)의 제어하에 배터리 충전시에는 상기 배터리 충전 순서에 따라 상기 다수의 폐배터리를 하나씩 선택하여 순차 충전시키고, 배터리 방전시에는 상기 다수의 폐배터리를 일괄 방전시키도록 한다. 또한 SOC가 기 설정값 이하인 폐배터리가 검출되면, 해당 폐배터리의 사용, 즉 충방전을 중단할 수 있도록 한다.
인버터(130)는 신재생 에너지 시스템(300)의 발전 전력, 다수의 폐배터리(110)에 충전된 전력 중 적어도 하나를 이용하여, 부하에서 필요로 하는 전력을 생성 및 공급하도록 한다.
에너지 관리부(140)는 신재생 에너지 시스템의 발전 전력, 부하의 소비 전력, 전력 수요 예측량 등을 기반으로 최대전력지점(Maximum Power Point Tracking) 을 산출하고, 이에 따라 인버터(130)를 PWM 제어하도록 한다.
또한, 본 발명의 에너지 관리부(140)는 신재생 에너지 시스템의 발전 전력, 부하의 소비 전력, 및 배터리 충전 전력을 기반으로 배터리 제어부(120)의 동작 모드를 수시 조정할 수 있도록 한다. 즉, 잉여 전력이 발생하였거나 배터리 충전 전력이 임계치 이하가 되는 경우에는 배터리 제어부(120)가 배터리 충전 모드로 구동되도록 하고, 부족 전력이 발생하는 경우에는 배터리 제어부(120)가 배터리 방전 모드를 구동되도록 한다. 특히, 소프트 스타터 기능을 탑재하여, 충 방전시의 급격한 변동을 방지할 수도 있도록 한다.
그리고 본 발명의 시스템은 태양광 발전 시스템(310) 및 풍력 시스템(320)의 출력 전압이 인버터 규격과 상이할 수 있음을 고려하여, 태양광 발전 시스템(310) 및 풍력 시스템(320)의 출력 전력(예를 들어, 80V, 8A)을 인버터 규격(예를 들어, 220V, 3kW)에 따라 승압(또는 강압)할 수 있도록 하는 DC/DC 컨버터(161)를 추가 구비할 수도 있도록 한다.
또한, 신재생 에너지 시스템이 직류 전압이 아닌 교류 전압 형태로 생산 전력을 제공하는 경우를 대비하여, 교류 전압을 직류 전압으로 변환할 수 있도록 하는 AC/DC 컨버터(162)도 추가 구비할 수 있도록 한다.
뿐 만 아니라, 도 2에서와 같이 마스터 BMS(110), 배터리 제어부(120), 인버터(130), 및 에너지 관리부(140)와 동작 연계되는 모니터링부(160)를 추가 구비하고, 이를 시스템을 통해 수집 및 생성되는 모든 정보를 파악하고, 이를 사용자에게 시청각적으로 알려줄 수 있도록 한다. 예를 들어, 신재생 에너지 시스템의 생산 전력, 부하의 소비 전력, 배터리 동작 모드, 폐배터리 각각의 배터리 상태, 상기 폐배터리 각각의 충전 또는 방전량을 모니터링하여 사용자에게 시청각적으로 안내할 수 있도록 한다.
그리고 모니터링부(160)는 시스템을 통해 수집 및 생성되는 모든 정보를 기반으로 고장 발생 여부를 확인 및 통보할 수 있도록 한다. 또한 사용자 입력 수단을 구비하고, 이를 통해 사용자가 수동 입력하는 각종 제어값에 따라 시스템 구동환경을 조정할 수도 있도록 한다. 예를 들어, 배터리 구동을 일시 중지하거나, 배터리 동작 모드를 강제 변경하거나, 전력 수요 예측량을 설정 또는 변경하는 등의 동작을 수행할 수 있도록 한다.
다만, 본 발명의 에너지 저장 시스템은 단일 시스템 형태로 구현될 수 있으나, 모니터링부(160)와 같은 장치가 별도 장치로 분리되는 분산 시스템 형태로 구현될 수 있도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 에너지 저장 시스템은 전기 자동차에 적용되는 20kW 이상의 폐배터리의 경우, 효율이 저하되어 전기자동차에서 더 이상 사용할 수 없더라도 가정용 ESS로 사용할 정도의 충분한 에너지 저장 능력을 가짐을 고려하여, 전기자동차용 폐배터리를 가정용 ESS용으로 재활용할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제어부의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 배터리 제어부(120)은 충전부(121), 방전부(122), 스위칭부(123), 및 스위칭 제어부(124) 등을 포함할 수 있다.
충전부(121)는 신재생 에너지 시스템의 출력 전압(예를 들어, 80V)을 배터리 규격(예를 들어, 48V)에 따라 전압 강하시켜 폐배터리(200) 각각에 순차 제공하는 강압 회로를 구비하고, 이를 통해 폐배터리 충전을 수행하도록 한다.
본 발명의 충전부(121)는 배터리 충전량이 기 설정값(예를 들어, 80%) 이하인 경우에는 전류 모드(CC mode )에 따라 배터리를 충전하고, 기 설정값 보다 전압 모드(CV mode)에 따라 배터리를 충전하도록 한다. 그리고 인버터내 DC-Link가 기 설정값(예를 들어, 70V 이하)인 경우에는 충전을 보류함으로써, 부하로의 전력 공급이 항상 우선될 수 있도록 한다.
방전부(122)는 다수의 폐배터리가 일괄 방전하는 전압(예를 들어, 48V)을 인버터 규격(예를 들어, 220V)에 따라 승압시켜 출력하는 승압 회로를 구비하고, 이를 통해 패배터리 방전을 수행하도록 한다.
스위칭부(123)은 충전부(121)와 다수의 폐배터리(200) 사이에 각각 위치되어 스위칭 제어부(124)에 의해 동작 제어되는 다수의 제1 스위치(SW1)와, 다수의 폐배터리(200)와 방전부(122) 사이에 위치되어 스위칭 제어부(124)의 제어하에 동작 제어되는 다수의 제2 스위치(SW2)로 구성된다.
스위칭 제어부(124)는 폐배터리(200) 각각의 배터리 상태에 따라 배터리 충전 순서를 조정하도록 한다. 그리고 배터리 충전시에는 배터리 충전 순서에 따라 다수의 제1 스위치(SW1)를 순차 제어하여 폐배터리(200)를 하나씩 충전부(121)에 순차 연결시키고, 배터리 방전시에는 다수의 제2 스위치(SW2)를 일괄 제어하여 다수의 폐배터리(100)를 방전부(122)에 일괄 연결하도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 배터리 제어부(120)는 신재생 에너지 시스템의 발전 전력을 폐배터리(200)를 통해 일시 저장시킨 후 필요시에 공급해줄 수 있도록 한다.
특히, 폐배터리의 경우, 에너지 저장 용량이 서로 상이하며, 에너지 저장 용량에 따라 충전 및 방전에 소요되는 시간이 달라짐을 고려하여, 폐배터리 방전은 일괄적으로 수행하되, 폐배터리 충전은 에너지 저장 능력이 낮은 순으로 순차 수행될 수 있도록 한다. 이러한 경우, 에너지 저장 능력이 큰 폐배터리 일부가 방전을 수행하는 동안, 에너지 저장 능력이 작은 폐배터리 일부를 충전할 수 있게 되어, 폐배터리 사용 효율이 획기적으로 증대될 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터(130)의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 인버터(130)는 헤릭 토폴로지(heric topology) 방식으로 구현되며, 4개의 트랜지스터(S1~S4)로 구성된 제1 브릿지 회로(131), 제1 브릿지 회로의 양 출력단 사이에 연결된 4개의 다이오드(D1~D4)로 구성된 제2 브릿지 회로(132), 제2 브릿지 회로(132)에 병렬 연결된 2개의 트랜지스터(S5,S6), 제1 브릿지 회로(131)의 양 출력단 각각에 연결된 2개의 인덕터(Lr), 2개의 인덕터(Lr) 사이에 연결된 DC-Link(Cr) 등을 포함할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 인버터(130)는 에너지 방전시에는 제1 브릿지 회로(131)의 상단 S1,S3는 주 PWM(Pulse Width Modulation)으로 하고 하단 S2,S4는 S1,S3을 보조하여 셀프 레그 오프(Self Leg Off) 시에는 통전 상태를 유지하도록 한다. 헤릭 토폴로지용 S5,S6는 출력 전위에 따라 온/오프 하여 헤릭 기능을 수행하도록 한다.
그리고 에너지 충전 시에는 S1, S3을 Off 상태로 유지하고 S2,S4에 의해 승압 기능을 수행하여 DC-Link(Cr)의 전압을 충전가능, 또는 Sola DC Bus와 균형을 이룰 수 있도록 설정치 혹은 플러그 앤 플레이(Plug&Play)에서 조절된 전압으로 상승시키도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 화면의 일례를 도시한 도면이다.
도 5을 참고하면, 본 발명은 모니터링부(160)는 배터리 모니터링 메뉴, 인버터 모니터링 메뉴, 동작 설정 메뉴, 경보 기록 열람 메뉴 등과 같은 각종 메뉴를 구비하는 모니터링 화면을 생성하여 사용자에게 제공할 수 있다.
배터리 모니터링 메뉴를 통해서는 폐배터리 각각의 상태값, 폐배터리에 기반한 전력 충방전량 등을 사용자에게 안내할 수 있도록 한다. 또한 SOC가 기 설정값 이하로 저하되는 폐배터리가 검출되면, 해당 폐배터리의 사용이 더 이상 불가능함을 확인하여, 사용자에게 해당 배터리의 교체를 요청하는 경보 메시지를 생성 및 제공할 수 있도록 한다.
그리고 인버터 모니터링 메뉴를 통해서는 신재생 에너지 시스템의 전력 생산량, 인버터 입력 전력(즉, DC 버스를 통해 인버터에 입력되는 전력(예를 들어, 신재생 에너지 시스템의 생산 전력, 배터리의 방전 전력), 인버터 출력 전력 등을 사용자 안내하도록 한다.
동작 설정 메뉴를 통해서는 사용자에 의해 수동 조작될 수 있는 인터페이싱 수단을 구비하고, 이를 통해 획득되는 사용자 제어값에 따라 배터리 구동을 일시 중지하거나, 배터리 동작 모드를 강제 변경하거나, 전력 수요 예측량을 설정 또는 변경할 수 있도록 한다.
경보 기록 열람 메뉴를 통해서는 사용자가 시간, 장치 등의 기준으로 고장 발생 내역, 폐배터리 교체 요청 내역 등을 검색 및 열람할 수 있도록 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. BMS(Battery Management System)가 내장된 다수의 폐배터리를 이용하여 에너지 저장 서비스를 제공하는 폐배터리 기반의 에너지 저장 시스템에 있어서,
    상기 폐배터리 각각의 BMS를 슬레이브 BMS로 인식 및 등록하고, 상기 슬레이브 BMS 각각을 통해 상기 폐배터리 각각의 배터리 상태를 모니터링하는 마스터 BMS;
    상기 폐배터리 각각의 배터리 상태에 따라 배터리 충전 순서를 조정하고, 배터리 충전시에는 상기 배터리 충전 순서에 따라 상기 폐배터리를 하나씩 순차 충전시키고, 배터리 방전시에는 상기 폐배터리 모두를 일괄 방전시키는 배터리 제어부;
    신재생 에너지 시스템의 발전 전력과 상기 폐배터리 각각의 충전 전력을 기반으로 부하 전력을 생성 및 제공하는 인버터; 및
    상기 신재생 에너지 시스템의 발전 전력과 부하의 소비 전력을 모니터링 및 분석하여 상기 인버터를 MPPT 제어함과 동시에 상기 배터리 제어부의 동작 모드를 결정 및 조정하는 에너지 관리부를 포함하는 폐배터리 기반의 에너지 저장 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폐배터리는
    전기자동차용 대용량 배터리인 것을 특징으로 하는 폐배터리 기반의 독립형 가정용 에너지 저장 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 배터리 제어부는
    배터리 충전 동작을 에너지 저장 능력이 낮은 배터리 순으로 순차 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 폐배터리 기반의 독립형 가정용 에너지 저장 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 배터리 제어부는
    SOC(state of charge)가 기 설정값 이하인 폐배터리가 검출되면, 상기 검출 폐배터리의 사용을 중단하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐배터리 기반의 독립형 가정용 에너지 저장 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 배터리 제어부는
    상기 신재생 에너지 시스템의 출력 전압을 배터리 규격에 따라 전압 강하시켜 출력하는 강압 회로를 구비하고, CC-CV 충전 방식에 따라 배터리 충전 동작을 수행하는 충전부;
    상기 폐배터리 모두가 일괄 방전하는 전압을 인버터 규격에 따라 승압시켜 출력하는 승압 회로를 구비하는 방전부;
    상기 충전부와 상기 다수의 폐배터리 사이에 각각 위치되는 다수의 제1 스위치와, 상기 다수의 폐배터리와 상기 방전부 사이에 각각 위치되는 다수의 제2 스위치로 구성되는 스위칭부; 및
    상기 폐배터리 각각의 배터리 상태에 따라 배터리 충전 순서를 조정하고, 배터리 충전시에는 상기 배터리 충전 순서에 따라 상기 폐배터리를 하나씩 상기 충전부에 순차 연결시키고, 배터리 방전시에는 상기 폐배터리 모두를 상기 방전부에 일괄 연결하는 스위칭 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐배터리 기반의 독립형 가정용 에너지 저장 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    신재생 에너지 시스템 생산 전력, 부하 소비 전력, 배터리 동작 모드, 폐배터리별 배터리 상태, 폐배터리별 충방전량 중 적어도 하나를 모니터링하여 사용자 안내하거나, 사용자 제어값에 따라 시스템 구동환경을 수동 조정하는 모니터링부를 더 포함하는 특징으로 하는 폐배터리 기반의 독립형 가정용 에너지 저장 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 인버터는
    헤릭 토폴로지 방식으로 구현되어, 상기 에너지 관리부에 의해 PWM 제어되는 되는 것을 특징으로 하는 폐배터리 기반의 독립형 가정용 에너지 저장 시스템.
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