(57)【要約】【課題】無停電電源装置（ＵＰＳ）を活用したエネルギー貯蔵システムを提供する。【解決手段】電力を供給する無停電電源装置（ＵＰＳ）、複数のバックアップバッテリユニット（ＢＢＵ）を含むバッテリアレイと、電力ピーク時間に無停電電源装置（ＵＰＳ）から供給される電力を遮断し、バッテリアレイに貯蔵された電力を使用するように無停電電源装置及びバッテリアレイを制御するコントローラを含むエネルギー貯蔵システムシステムを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を供給する無停電電源装置と、
少なくとも１つのバックアップバッテリユニットを含むバッテリアレイと、
電力第１時間に前記無停電電源装置から供給される電力を遮断し、前記バッテリアレイに貯蔵された電力を使用するように前記無停電電源装置及び前記バッテリアレイを制御するコントローラと、
を含むことを特徴とするエネルギー貯蔵システム。
【請求項２】
前記電力第１時間は、電力使用量が最大値に該当する電力ピーク時間であり、
前記コントローラは、前記電力第１時間を除いた電力第２時間で前記無停電電源装置を介して前記バッテリアレイを充電することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項３】
前記コントローラは、
グリッドから印加された電力を前記無停電電源装置に供給する電力制御部と、
エネルギー管理システム及び前記無停電電源装置と通信を行って、前記バッテリアレイの電圧をリアルタイムに測定する通信及びセンシング制御部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項４】
前記電力制御部は、前記エネルギー管理システムの指示に応じて、前記電力第１時間に前記無停電電源装置から供給される電力を遮断させ、前記バッテリアレイに貯蔵された電力を使用するように制御することを特徴とする請求項３に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項５】
前記電力制御部は、前記グリッドから印加された電力を前記無停電電源装置と接続されたバイパス端子に接続すると同時に、電力スイッチを介して前記印加された電力を入力端子に接続することを特徴とする請求項３に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項６】
前記電力制御部は、
前記グリッドから印加されたＡＣ電力を遮断または供給する電力スイッチと、
前記無停電電源装置に接続したバイパス端子及び出力端子から電源が供給されるパワーサプライと、
前記無停電電源装置及び前記バッテリアレイに関する情報を収集し、収集した情報により前記電力スイッチを制御して前記無停電電源装置及び前記バッテリアレイの充電及び放電を制御するプロセッサと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記グリッドから印加された前記ＡＣ電力の電圧波形に対する位相測定結果に基づいて、前記電圧が「０」の時点に印加される前記ＡＣ電力を遮断または接続するように前記電力スイッチを制御することを特徴とする請求項６に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項８】
前記コントローラは、前記バッテリアレイを充電させる充電モード、前記バッテリアレイを充電させない非充電モード、前記バッテリアレイに貯蔵された電力を使用するようにするバッテリ使用モード、及び前記バッテリアレイに故障が発生した場合に前記無停電電源装置の電力を使用するようにする故障修理モードのいずれか１つのモードとして動作することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項９】
前記コントローラは、前記バッテリ使用モードとして動作する場合、電力スイッチを開放して前記無停電電源装置がグリッドから印加された電力に代わって前記バッテリアレイの電力を使用するように制御することを特徴とする請求項８に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記バッテリアレイの電圧を測定し、測定結果に基づいて、前記バッテリアレイが予め設定された電力以下に放電しないように、前記バッテリアレイの放電量を調整することを特徴とする請求項９に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記充電モードとして動作する場合、電力スイッチを閉鎖してグリッドから印加された電力によって前記無停電電源装置の変換器及び前記バッテリアレイを充電することを特徴とする請求項８に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項１２】
前記無停電電源装置の変換器には、定格容量の１１０％の電力が供給されることを特徴とする請求項１１に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項１３】
前記エネルギー貯蔵システムは、前記バッテリアレイに対する電力の印加を遮断する充放電スイッチをさらに含み、
前記コントローラは、前記非充電モードとして動作する場合、前記バッテリアレイに対する充電は不可能であるものの、前記バッテリアレイに対する放電はできるよう前記充放電スイッチを制御することを特徴とする請求項８に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項１４】
前記充放電スイッチは、前記無停電電源装置の内部、前記バッテリアレイの内部、及び前記無停電電源装置と前記バッテリアレイとの間、のうち少なくとも１ヶ所に位置することを特徴とする請求項１３に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項１５】
前記エネルギー貯蔵システムは、前記バッテリアレイに対する電力の印加を遮断する充放電スイッチをさらに含み、
前記コントローラは、前記故障修理モードとして動作する場合、前記充放電スイッチを開放し、前記無停電電源装置によって電力を供給することを特徴とする請求項８に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項１６】
前記通信及びセンシング制御部は、
前記グリッド及び前記無停電電源装置に接続された出力端子の周波数及び位相を検出する位相検出器と、
前記バッテリアレイ、前記グリッド、及び前記出力端子の電圧を測定する電圧測定回路と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項１７】
前記通信及びセンシング制御部は、無停電電源装置の製造会社が提供する無停電電源装置の通信インタフェース、前記バッテリアレイの状態をモニタリングし、前記バッテリアレイの充電及び放電を制御するためのスイッチを制御するバッテリ管理装置の通信インタフェース、及び料金ポリシーと前記電力第１時間に関する情報を提供する前記エネルギー管理システムの通信インタフェース、のうち少なくとも１つの通信インタフェースを含む通信部を含むことを特徴とする請求項３に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項１８】
前記通信及びセンシング制御部は、前記グリッド、前記無停電電源装置及び前記バッテリアレイを分離させる非常停止スイッチをさらに含む請求項３に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項１９】
前記通信及びセンシング制御部は、ユーザに前記電力の流れを知らせるユーザインタフェースをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのバックアップバッテリユニットは、リチウムイオンバッテリを含むことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。
【請求項２１】
電力第１時間に無停電電源装置から供給される電力を遮断し、バッテリアレイに貯蔵された電力を使用するように前記無停電電源装置及び前記バッテリアレイを制御し、
前記電力第１時間を除いた電力第２時間で前記無停電電源装置を介して前記バッテリアレイを充電することを特徴とするエネルギー貯蔵システムのコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無停電電源装置（ＵＰＳ）を活用したエネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来におけるエネルギー貯蔵システム（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＥＳＳ）は、エネルギー貯蔵システム用バッテリと電力調整器（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＰＣＳ）を設けてグリッドから供給される高圧電力ライン（例えば２２．９ｋＶ）に接続する。ここで、高圧接続のためには、真空遮断器(遮断機)（Ｖａｃｕｕｍ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ：ＶＣＢ）、変圧器（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ：ＴＲ）、及び気中遮断器（Ａｉｒ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ：ＡＣＢ）などを設ける必要がある。
【０００３】
建物や工場の負荷を構成するとき必要容量による高電圧コネクタはすでに構成されているが、真空遮断器(遮断機)（ＶＣＢ）、変圧器（ＴＲ）、及び気中遮断器（ＡＣＢ）などを電力調整器（ＰＣＳ）に接続するためには必ず追加の電力設備が必要である。それだけではなく、エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）は、既存建物の建築設計時に考慮されていないため、建物や工場で初期設計時に考慮されていない高電圧コネクタが全体の電力系統にどのような影響を与えるかを把握することが難しい。
【０００４】
特に、エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）の電力設備（例えば、電力調整器（ＰＣＳ））を駆動するときに電圧の歪曲が発生することもあり、電力調整器（ＰＣＳ）が電力を供給し始める時と送出を中断するときに要求される電圧安定化の期間中に電圧が不規則に変動することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来の無停電電源装置（ＵＰＳ）を用いてエネルギー貯蔵システムを構築し、エネルギー貯蔵システム構築に必要な追加設備を最小化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態によると、エネルギー貯蔵システムは、電力を供給する無停電電源装置と、少なくとも１つのバックアップバッテリユニットを含むバッテリアレイと、電力第１時間に前記無停電電源装置から供給される電力を遮断し、前記バッテリアレイに貯蔵された電力を使用するように前記無停電電源装置及び前記バッテリアレイを制御するコントローラとを含む。
【０００７】
前記電力第１時間は、電力使用量が最大値に該当する電力ピーク時間であり、前記コントローラは、前記電力第１時間を除いた電力第２時間で前記無停電電源装置を介して前記バッテリアレイを充電してもよい。
【０００８】
前記コントローラは、グリッドから印加された電力を前記無停電電源装置（ＵＰＳ）に供給する電力制御部と、エネルギー管理システム及び前記無停電電源装置と通信を行って、前記バッテリアレイの電圧をリアルタイムに測定する通信及びセンシング制御部とを含んでもよい。
【０００９】
前記電力制御部は、前記エネルギー管理システムの指示に応じて、前記電力第１時間に前記無停電電源装置から供給される電力を遮断させ、前記バッテリアレイに貯蔵された電力を使用するように制御してもよい。
【００１０】
前記電力制御部は、前記グリッドから印加された電力を前記無停電電源装置と接続されたバイパス端子に接続すると同時に、電力スイッチを介して前記印加された電力を入力端子（ＡＣ−ｉｎ端子）に接続してもよい。
【００１１】
前記電力制御部は、前記グリッドから印加されたＡＣ電力を遮断または供給する電力スイッチと、前記無停電電源装置に接続したバイパス端子及び出力端子（ＡＣ−ｏｕｔ端子）から電源が供給されるパワーサプライと、前記無停電電源装置及び前記バッテリアレイに関する情報を収集し、収集した情報により前記電力スイッチを制御して前記無停電電源装置及び前記バッテリアレイの充電及び放電を制御するプロセッサとを含んでもよい。
【００１２】
前記プロセッサは、前記グリッドから印加されたＡＣ電力の電圧波形に対する位相測定結果に基づいて、前記電圧が「０」の時点に前記印加されるＡＣ電力を遮断または接続するように前記電力スイッチを制御してもよい。
【００１３】
前記コントローラは、前記バッテリアレイを充電させる充電モード、前記バッテリアレイを充電させない非充電モード、前記バッテリアレイに貯蔵された電力を使用するようにするバッテリ使用モード、及び前記バッテリアレイに故障が発生した場合に前記無停電電源装置の電力を使用するようにする故障修理モードのいずれか１つのモードとして動作してもよい。
【００１４】
前記コントローラは、前記バッテリ使用モードとして動作する場合、電力スイッチを開放して前記無停電電源装置が前記グリッドから印加された電力に代わって前記バッテリアレイの電力を使用するように制御してもよい。
【００１５】
前記コントローラは、前記バッテリアレイの電圧を測定し、前記測定結果に基づいて前記バッテリアレイが予め設定された電力以下に放電しないように、前記バッテリアレイの放電量を調整してもよい。
【００１６】
前記コントローラは、前記バッテリ充電モードとして動作する場合、電力スイッチを閉鎖して前記グリッドから印加された電力によって前記無停電電源装置の変換器及び前記バッテリアレイを充電してもよい。
【００１７】
無停電電源装置の変換器には、定格容量の１１０％の電力が供給されてもよい。
【００１８】
前記エネルギー貯蔵システムは、前記エネルギー貯蔵システムは、前記バッテリアレイに対する電力印加を遮断する充放電スイッチをさらに含み、前記コントローラは、前記バッテリ非充電モードとして動作する場合、前記バッテリアレイに対する充電は不可能であるものの、前記バッテリアレイに対する放電はできるよう前記充放電スイッチを制御してもよい。
【００１９】
前記充放電スイッチは、前記無停電電源装置の内部、前記バッテリアレイの内部、及び前記無停電電源装置と前記バッテリアレイとの間のうち少なくとも１ヶ所に位置してもよい。
【００２０】
前記エネルギー貯蔵システムは、前記バッテリアレイに対する電力印加を遮断する充放電スイッチをさらに含み、前記コントローラは、前記故障修理モードとして動作する場合、前記充放電スイッチを開放し、前記無停電電源装置によって電力を供給してもよい。
【００２１】
前記通信及びセンシング制御部は、前記グリッド及び前記無停電電源装置に接続された出力端子の周波数及び位相を検出する位相検出器と、前記バッテリアレイ、前記グリッド、及び前記出力端子の電圧を測定する電圧測定回路とを含んでもよい。
【００２２】
前記通信及びセンシング制御部は、無停電電源装置の製造会社が提供する無停電電源装置の通信インタフェース、前記バッテリアレイの状態をモニタリングし、前記バッテリアレイの充電及び放電を制御するためのスイッチを制御するバッテリ管理装置の通信インタフェース、及び料金ポリシーと前記電力第１時間に関する情報を提供する前記エネルギー管理システムの通信インタフェースのうち少なくとも１つの通信インタフェースを含む通信部を含んでもよい。
【００２３】
前記通信及びセンシング制御部は、前記グリッド、前記無停電電源装置及び前記バッテリアレイを分離させる非常停止（Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ：ＥＭＧ）スイッチをさらに含んでもよい。
【００２４】
前記通信及びセンシング制御部は、ユーザに前記電力の流れを知らせるユーザインタフェースをさらに含んでもよい。
【００２５】
前記少なくとも１つのバックアップバッテリユニットは、リチウムイオンバッテリを含んでもよい。
【００２６】
一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムのコントローラは、電力第１時間に無停電電源装置から供給される電力を遮断し、バッテリアレイに貯蔵された電力を使用するように前記無停電電源装置及び前記バッテリアレイを制御し、前記電力第１時間を除いた電力第２時間で前記無停電電源装置を介して前記バッテリアレイを充電する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一実施形態によると、従来の無停電電源装置（ＵＰＳ）を用いてエネルギー貯蔵システムの設備を構築し、エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）を構築するための追加電力設備の建て増し及び追加装備の購買費用を節減することができる。
【００２８】
また、本発明の一実施形態によると、電力を消費する工場内の電力系統に存在する無停電電源装置（ＵＰＳ）の構造を外部に変更し、コントローラによって無停電電源装置（ＵＰＳ）及びバッテリアレイの動作を制御することによって、停電及び緊急状況などにも安定的に負荷に電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一実施形態に係る無停電電源装置（ＵＰＳ）を活用したエネルギー貯蔵システムの構造を示す図である。
【図２】一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムに含まれたコントローラの構造を示す図である。
【図３】一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムが充電モードとして動作する場合の電力の流れを説明するための図である。
【図４】一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムが非充電モードとして動作する場合の電力の流れを説明するための図である。
【図５】一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムがバッテリ使用モードとして動作する場合の電力の流れを説明するための図である。
【図６】一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムが故障修理モードとして動作する場合の電力の流れを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、実施形態を添付する図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、本発明が一実施形態によって制限されたり限定されることはない。また、各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。
【００３１】
図１は、一実施形態に係る無停電電源装置（ＵＰＳ）を活用したエネルギー貯蔵システムの構造を示す図である。
【００３２】
図１を参照すると、一実施形態に係るエネルギー貯蔵システム１００は、コントローラ１１０、無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０、及びバッテリアレイ１５０を含む。
【００３３】
コントローラ１１０は、電力第１時間（例えば、電力使用量が最大値に該当する電力ピーク時間）に無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０から供給される電力を遮断し、バッテリアレイ１５０に貯蔵された電力を使用するように無停電電源装置１３０及びバッテリアレイ１５０を制御する。
【００３４】
コントローラ１１０は、電力第２時間（例えば、電力ピーク時間を除いた残り時間）でグリッド５０から印加された電力を無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０を介してバッテリアレイ１５０に供給し、バッテリアレイ１５０を充電してもよい。
【００３５】
コントローラ１１０は、電力引入部（例えば、グリッド５０）と無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０との間に設けられてもよい。コントローラ１１０は、「Ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ−ＵＰＳ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（スイッチ可能なＵＰＳコントローラ）」とも呼ばれる。
【００３６】
一般に、無停電電源装置（ＵＰＳ）は、停電あるいはその他の事故発生時にユーザの重要負荷を中断することなく使用可能にする装置であるが、１年の間に数回あるいは数十回発生する事故時にのみ用いられる場合が多い。
【００３７】
したがって、一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムは、既存の建物内にすでに設けられた無停電電源装置（ＵＰＳ）のための電力インフラをそのまま活用し、バッテリ容量を増やすことで新規の電力設備の構築による追加費用及び危険発生なしに、従来における無停電電源装置（ＵＰＳ）及びエネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）の機能を同時に行わせることができる。
【００３８】
コントローラ１１０は、工場及び建物内の負荷中で無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０によって供給される電力を用いる負荷が、電力ピーク時間にはバッテリアレイ１５０に貯蔵された電力を使用するようにしてもよい。
【００３９】
また、コントローラ１１０は、グリッド５０から印加された電力を直接無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０のバイパス端子に接続し、同時に内部の電力スイッチを経て無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０に対する入力（ＡＣ−ｉｎ）端子１５０に接続してもよい。コントローラ１１０の具体的な構成は、図２を参照して説明する。
【００４０】
その他にも、コントローラ１１０は、エネルギー管理システム（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＥＭＳ）、無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０、及びバッテリ管理装置（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＭＳ）などと通信を行ってもよい。
【００４１】
また、コントローラ１１０は、バッテリアレイ１５０の電圧をリアルタイムに測定し、測定結果をユーザインタフェース（Ｕｓｅｒ  Ｉ／Ｆ）を介してユーザに提供したり、メモリなどのような格納装置に格納してもよい。
【００４２】
コントローラ１１０は、エネルギー管理システム（ＥＭＳ）の指示に応じて、内部の電力スイッチ（図２の２１１参照）を開放（または、オフ）して模擬停電を行うと同時に、バッテリアレイ１５０に貯蔵されている電力を負荷７０として用いてもよい。コントローラ１１０は、バッテリアレイ１５０で放電が行われるとき、放電量に比例して減少するバッテリアレイ１５０の電圧を検出し、模擬停電の実行結果を確認することができる。
【００４３】
電力スイッチを閉鎖（または、オン）する場合、バッテリアレイ１５０の電圧は充電量に比例して増加するが、コントローラ１１０は、充電量の増加を確認して充電が行われることを確認することができる。
【００４４】
コントローラ１１０は、例えば、充電モード、非充電モード、バッテリ使用モード、及び故障修理モードなどのように様々なモードとして動作してもよい。各動作モードによるエネルギー貯蔵システムの動作及び電力の流れについては図３〜図６を参照して説明する。
【００４５】
実施形態にしたがって、無停電電源装置（ＵＰＳ）製造業者で通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）を提供する場合、コントローラ１１０は、内部の電力スイッチをオン／オフせず、バッテリアレイ１５０に貯蔵された電力を活用してもよい。ここで、電力スイッチは、非常状況及び誤動作時に無停電電源装置の通信インタフェース（ＵＰＳ  Ｉ／Ｆ）を通した指示に応じて制御されてもよい。
【００４６】
無停電電源装置（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ；ＵＰＳ）１３０は、負荷７０に対する電力を供給してもよい。
【００４７】
バッテリアレイ１５０は、複数のバックアップバッテリユニット（Ｂａｃｋｕｐ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｕｎｉｔ；ＢＢＵ）ＢＢＵ＃１、...、ＢＢＵ＃Ｎを含んでもよい。複数のバックアップバッテリユニット（ＢＢＵ）は、リチウムイオンバッテリを含んでもよい。
【００４８】
一実施形態に係るエネルギー貯蔵システム１００は、バッテリアレイ１５０に電力を印加する充放電スイッチ（図示せず）をさらに含んでもよい。ここで、充放電スイッチは、充電用スイッチと放電用スイッチをそれぞれ個別的に構成してもよく、１つのスイッチによって充電または放電が共に制御されるように構成してもよい。
【００４９】
図２は、一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムに含まれたコントローラの構造を示す図である。
【００５０】
図２を参照すると、一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムのコントローラ１１０は、電力制御部２１０及び通信及びセンシング制御部２５０を含む。
【００５１】
電力制御部２１０は、グリッド５０から印加された電力を無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０に接続してもよい。電力制御部２１０は、例えば、エネルギー管理システム（ＥＭＳ）の指示に応じて、電力ピーク時間に無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０から供給される電力を遮断させ、バッテリアレイ１５０に貯蔵された電力を使用するように制御してもよい。
【００５２】
電力制御部２１０は、電力スイッチ２１１、パワーサプライ２１２、及びプロセッサ２１３を含んでもよく、その他にも、格納装置２１４、入力（ＡＣ−ｉｎ）端子２１５、バイパス端子２１６を含むバイパスライン、出力（ＡＣ−ｏｕｔ）端子２１７、及び保護回路（図示せず）をさらに含んでもよい。
【００５３】
電力スイッチ２１１は、グリッド５０から印加されたＡＣ電力を遮断または供給してもよい。電力スイッチ２１１は、例えば、電子式スイッチ装置で応答速度が速くて電圧が「０」である時点に電力を直ちに遮断または供給してもよい。電力スイッチ２１１は、例えば、静的送信スイッチ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｓｗｉｔｃｈ；ＳＴＳ）であってもよい。
【００５４】
パワーサプライ２１２は、電力制御部２１０で必要とする電源を供給してもよい。パワーサプライ２１２は、バイパス端子２１６及び無停電電源装置（ＵＰＳ）から出力される電力供給を受ける出力（ＡＣ−ｏｕｔ）端子２１７から同時に電源が供給されることで停電に備える。
【００５５】
実施形態に係るパワーサプライ２１２は、バイパスラインから電力供給されることなく、出力（ＡＣ−ｏｕｔ）端子２１７からのみ電源が入力されてもよい。また、バイパスラインはコントローラ２００を通過せず、グリッド５０から無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０に直接接続されてもよい。
【００５６】
プロセッサ２１３は、無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０及びバッテリアレイ１５０に関する情報を収集し、収集した情報により電力スイッチ２１１を制御して無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０及びバッテリアレイ１５０の充電及び放電を制御してもよい。
【００５７】
プロセッサ２１３は、グリッド５０から印加されたＡＣ電力の電圧波形に対する位相測定結果に基づいて、電圧が「０」の時点にグリッド５０から印加されるＡＣ電力を遮断または接続させるよう、電力スイッチ２１１を制御してもよい。ここで、グリッド５０から印加されたＡＣ電力の電圧波形に対する位相測定は、位相検出器２５１によって行ってもよい。
【００５８】
格納装置２１４は、プロセッサ２１３によって伝えられた情報を格納してもよい。
【００５９】
入力（ＡＣ−ｉｎ）端子２１５は、無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０に電力を供給するために用いられ、供給の制御は電力スイッチ２１１によって行われてもよい。また、入力（ＡＣ−ｉｎ）端子２１５を介して供給される電力は、負荷５０と無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０、及びバッテリアレイ１５０などに供給されてもよい。
【００６０】
バイパス端子２１６は銅成分のバスバーで構成され、無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０にバイパス電力を提供するために使用されてもよい。
【００６１】
電力制御部２１０は、グリッド５０から印加された電力を無停電電源装置（ＵＰＳ）に接続されたバイパス端子２１６に接続すると同時に、電力スイッチ２１１を介して入力（ＡＣ−ｉｎ）端子２１５に接続してもよい。
【００６２】
通信及びセンシング制御部２５０は、エネルギー管理システム（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＥＭＳ）及び無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０などと通信を行って、バッテリアレイ１５０の電圧またはバッテリアレイ１５０に含まれた複数のバックアップバッテリユニット（ＢＳＳ）の電圧をリアルタイム測定することができる。
【００６３】
通信及びセンシング制御部２５０は、位相検出器２５１及び電圧測定回路２５２を含んでもよい。
【００６４】
位相検出器２５１は、グリッド５０及び無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０と接続された出力（ＡＣ−ｏｕｔ）端子２１７から周波数及び位相を検出してもよい。位相検出器２５１で検出された周波数及び位相は、プロセッサ２１３に伝えられて用いられ、格納装置２１４に格納されてもよい。
【００６５】
電圧測定回路２５２は、バッテリアレイ１５０、グリッド５０及び無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０に接続された出力（ＡＣ−ｏｕｔ）端子２１７の電圧を測定してもよい。電圧測定回路２５２の測定結果もプロセッサ２１３に伝えられ、格納装置２１４に格納されてもよい。
【００６６】
また、通信及びセンシング制御部２５０は、通信部（図示せず）をさらに含んでもよい。
【００６７】
通信部は、無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０の通信インタフェース２５３、エネルギー管理システム（ＥＭＳ）の通信インタフェース２５４、及びバッテリ管理装置の通信インタフェース２５５のうち少なくとも１つの通信インタフェースを含んでもよい。
【００６８】
無停電電源装置（ＵＰＳ）の通信インタフェース２５３は、無停電電源装置（ＵＰＳ）の製造会社が提供する通信インタフェースとして、電力スイッチを毎回動作しなくてもコマンドを予め定義して模擬停電などの機能を行う。
【００６９】
エネルギー管理システム（ＥＭＳ）の通信インタフェース２５４は、例えば、韓国電力のように料金ポリシー及び電力ピーク時点に関する情報を総合的に判断するエネルギー管理システム（ＥＭＳ）から指示を受信し、コントローラ２００の情報をフィードバックするために用いられる。
【００７０】
バッテリ管理装置の通信インタフェース２５５は、バッテリアレイ１５０の状態をモニタリングしてエネルギー貯蔵システムの安定性を確保する一方、バッテリアレイ１５０の充電及び放電を制御するためのスイッチ（例えば、充放電スイッチ）を制御するために用いられる。
【００７１】
その他にも、通信及びセンシング制御部２５０は、ユーザインタフェース（Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（Ｉ／Ｆ））２５６及び非常停止（Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ＥＭＧ）スイッチ２５７をさらに含んでもよい。
【００７２】
ユーザインタフェース２５６は、ユーザに現在の電力の流れを知らせることができるグラフィックインタフェースを提供してもよい。
【００７３】
また、一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムの動作に必要な設定を入力するためのボタンを提供してもよい。
【００７４】
非常停止（ＥＭＧ）スイッチ２５７は、ユーザインタフェースの実現方法によりタッチスクリーン上のイメージボタンに提供してもよく、一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムの外部に物理的なボタンとしても提供されてもよい。
【００７５】
非常停止（ＥＭＧ）スイッチ２５７は、応急状況で電力スイッチ２１１と充放電スイッチ（図示せず）をオープンしてグリッド５０、無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０とバッテリアレイ１５０を互いに分離してもよい。
【００７６】
また、プロセッサ２１３は、応急状況の種類によって電力スイッチ２１１と充放電スイッチ（図示せず）を選択的に操作してグリッド５０、無停電電源装置（ＵＰＳ）１３０とバッテリアレイ１５０を選択的に分離してもよい。
【００７７】
非常停止（ＥＭＧ）スイッチ２５７の入力はプロセッサ２１３に入力され、入力された値に応じて電力スイッチ２１１と充放電スイッチ（図示せず）が制御されるように構成してもよく、プロセッサ２１３を介することなく直接的に電力スイッチ２１１と充放電スイッチ（図示せず）を操作するように構成してもよい。
【００７８】
図３は、一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムが充電モードとして動作する場合の電力の流れを説明するための図である。
【００７９】
図３を参照すると、バッテリアレイ３５０を充電させる充電モードにおけるエネルギー貯蔵システムの動作が図示されている。以下、バッテリアレイ３５０の複数のバックアップバッテリユニット（ＢＢＵ）に含まれたリチウムバッテリの効率は１００％と仮定する。
【００８０】
エネルギー貯蔵システムがバッテリ充電モードとして動作する場合、コントローラ３１０は、内部の電力スイッチ（図２の２１１参照）を閉鎖してグリッド５０から印加された電力によって無停電電源装置（ＵＰＳ）３３０の変換器及びバッテリアレイ３５０を充電してもよい。
【００８１】
電力スイッチが閉鎖された場合、グリッド５０から印加された電力は、バイパス端子及び入力（ＡＣ−ｉｎ）端子を介して無停電電源装置（ＵＰＳ）３３０に供給されてもよい。無停電電源装置（ＵＰＳ）３３０の変換器には、グリッド５０から印加されたＡＣ電力の定格容量の１１０％が供給されてもよい。ここで、無停電電源装置（ＵＰＳ）３３０の変換器は、１１０％のＡＣ電力のうち１００％のＡＣ電力をＤＣ電力に変えてもよい。
【００８２】
グリッド５０から印加された残りの１０％（最大１５％）のＡＣ電力は、バッテリアレイ３５０の充電に利用してもよい。
【００８３】
コントローラ３１０は、無停電電源装置（ＵＰＳ）３３０の変換器が１１０％のＡＣ電力のうち１００％のＡＣ電力をＤＣ電力に変えて、残りの１０％（最大１５％）のＡＣ電力でバッテリアレイ３５０を充電するよう、無停電電源装置（ＵＰＳ）３３０及びバッテリアレイ３５０を制御してもよい。
【００８４】
無停電電源装置（ＵＰＳ）３３０の変換器によって変換されたＤＣ電力は、工場または装置などのような負荷７０に供給されてもよい。
【００８５】
コントローラ３１０は、無停電電源装置（ＵＰＳ）３３０の変換器が、例えば、深夜時間帯のように電力料金が安い時間帯にバッテリアレイ３５０を充電させてもよい。
【００８６】
図４は、一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムが非充電モードとして動作する場合の電力の流れを説明するための図である。
【００８７】
図４を参照すると、バッテリアレイを充電させない非充電モードにおけるエネルギー貯蔵システムの動作が図示されている。
【００８８】
エネルギー貯蔵システムが非充電モードとして動作する場合、コントローラ４１０はバッテリアレイ４５０に対して充電できないものの、バッテリアレイ４５０の放電は可能なように充放電スイッチ（図示せず）を制御することができる。非充電モードでバッテリアレイ４５０の放電が可能であるため、系統停電に備えることができる。
【００８９】
コントローラ４１０は、例えば、電力使用量のピーク時間に充放電スイッチを調整してバッテリアレイ４５０がバッテリを充電しない非充電モードとして動作するよう制御してもよい。
【００９０】
充放電スイッチは、バッテリアレイ４５０に対する電力印加を遮断可能なスイッチとして、充放電スイッチが放電方向に調整された場合、無停電電源装置（ＵＰＳ）４３０からバッテリアレイ４５０への電力供給は遮断されるものの、バッテリアレイ４５０から無停電電源装置（ＵＰＳ）４３０への電力供給は可能である。
【００９１】
充放電スイッチは、例えば、無停電電源装置（ＵＰＳ）４３０の内部、バッテリアレイ４５０の内部、及び無停電電源装置（ＵＰＳ）４３０とバッテリアレイ４５０との間のうち少なくとも１ヶ所に位置してもよい。ここで、充放電スイッチは、充電用スイッチと放電用スイッチがそれぞれ個別的に構成されてもよく、１つのスイッチによって充電または放電が共に制御するように構成されてもよい。
【００９２】
図５は、一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムがバッテリ使用モードとして動作する場合の電力の流れを説明するための図である。
【００９３】
図５を参照すると、バッテリ使用モードとして動作するエネルギー貯蔵システムの動作が図示されている。
【００９４】
バッテリ使用モードでは、グリッド５０から供給される電力に代わって、バッテリアレイ５５０に貯蔵された電力が負荷７０に供給される。
【００９５】
エネルギー貯蔵システムがバッテリ使用モードとして動作する場合、コントローラ５１０は、内部の電力スイッチを開放して無停電電源装置（ＵＰＳ）５３０がグリッド５０から印加された電力に代わってバッテリアレイ５５０の電力を使用するように制御してもよい。
【００９６】
コントローラ５１０は、例えば、電力ピーク時あるいはその他に必要に応じてコントローラ５１０内の電力スイッチを開放することで、無停電電源装置（ＵＰＳ）５３０が停電状況であると認識してバッテリアレイ５５０を放電させるように誘導する。
【００９７】
ここで、コントローラ５１０は、バッテリアレイ５５０の電圧を測定し、測定結果に基づいてバッテリアレイ５５０が予め設定された電力以下に放電されないように、バッテリアレイ５５０の放電量を調整してもよい。バッテリアレイ５５０の電圧を測定するために前述した電圧測定回路２５２を用いてもよい。
【００９８】
図６は、一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムが故障修理モードとして動作する場合の電力の流れを説明するための図である。
【００９９】
図６を参照すると、故障修理モードとして動作するエネルギー貯蔵システムの動作が図示されている。
【０１００】
コントローラ６１０は、例えば、バッテリ管理装置から通信インタフェース（ＢＭＳ  Ｉ／Ｆ）を介してバッテリアレイ６５０に含まれたリチウムイオンバッテリに故障が発見されたり、リチウムイオンバッテリにこれ以上充電できないことが伝達されれば、エネルギー貯蔵システムを故障修理モードとして動作させてもよい。
【０１０１】
故障修理モードとして動作する場合、コントローラ６１０は充放電スイッチ（図示せず）を開放し、無停電電源装置（ＵＰＳ）６３０を用いて電力を供給してもよい。
【０１０２】
コントローラ６１０は、充放電スイッチ（図示せず）を開放することによってバッテリアレイ６５０をエネルギー貯蔵システムから分離してもよい。
【０１０３】
バッテリアレイ６５０に故障が発生した場合、コントローラ６１０は、バッテリアレイ６５０に代って無停電電源装置（ＵＰＳ）６３０の電力を用いて負荷７０に正常に電力を供給することができる。
【０１０４】
本発明の一実施形態に係る方法は、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行することができるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などのうち１つまたはその組合せを含んでもよい。媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり、使用可能なものであってもよい。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、光ディスクのような光磁気媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれてもよい。プログラム命令の例には、コンパイラによって作られるような機械語コードだけでなく、インタープリタなどを用いてコンピュータによって実行できる高級言語コードが含まれる。前記したハードウェア装置は、本発明の動作を行うために１つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成されてもよく、その逆も同様である。
【０１０５】
上述したように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能である。
【０１０６】
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲だけではなく特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
【符号の説明】
【０１０７】
５０：グリッド
７０：負荷
１１０：コントローラ
１３０：無停電電源装置（ＵＰＳ）
１５０：バッテリアレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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