特許 6178386 エネルギー貯蔵システムおよびエネルギー貯蔵システムの同期化方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6178386

(24)【登録日】2017年7月21日

(45)【発行日】2017年8月9日

(54)【発明の名称】エネルギー貯蔵システムおよびエネルギー貯蔵システムの同期化方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/42 20060101AFI20170731BHJP

   H04Q 9/00 20060101ALI20170731BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/42 Z

   H04Q9/00 301A

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-232843(P2015-232843)

(22)【出願日】2015年11月30日

(65)【公開番号】特開2016-163349(P2016-163349A)

(43)【公開日】2016年9月5日

【審査請求日】2015年11月30日

(31)【優先権主張番号】10-2015-0027371

(32)【優先日】2015年2月26日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】593121379

【氏名又は名称】エルエス産電株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＬＳＩＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100165191

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 章

(74)【代理人】

【識別番号】100151459

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 健一

(72)【発明者】

【氏名】リ ソン チュン

【審査官】 大石 博見

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００８／１２９５９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２７３５３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １２／４２

Ｈ０４Ｑ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリモジュールとそれぞれ接続された複数のスレーブ電力制御器と、
前記複数のスレーブ電力制御器とリング型ネットワークで接続されたマスタ電力制御器と、を有し、
前記マスタ電力制御器は、前記複数のスレーブ電力制御器のうち最初のスレーブ電力制御器に第１信号を送信し、
前記複数のスレーブ電力制御器のそれぞれは、受信された第１信号を後に続くスレーブ電力制御器に順次送信し、
前記複数のスレーブ電力制御器のうち最後のスレーブ電力制御器は、前記複数のスレーブ電力制御器のそれぞれが前記第１信号を受信した受信時間を前記マスタ電力制御器に送信し、
前記マスタ電力制御器は、前記複数のスレーブ電力制御器のそれぞれが前記第１信号を受信する受信時間に基づいて、前記複数のスレーブ電力制御器を同期化制御する第２信号を前記最初のスレーブ電力制御器に送信し、
前記複数のスレーブ電力制御器のそれぞれは、受信された第２信号を後に続くスレーブ電力制御器に順次送信し、
前記第１信号は、前記複数のスレーブ電力制御器のそれぞれが前記第１信号を受信した受信時間を確認するための信号であり、
前記第２信号は、前記複数のスレーブ電力制御器のそれぞれが前記第１信号を受信した受信時間の差を利用して、前記複数のスレーブ電力制御器を同期化制御するための信号である、エネルギー貯蔵システム。

【請求項2】

前記第２信号は、
前記複数のスレーブ電力制御器のそれぞれを制御する制御データを更に有する、請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項3】

前記複数のスレーブ電力制御器は、前記第２信号に従って前記複数のスレーブ電力制御器に接続された全てのバッテリを同時に制御する、請求項１または２に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項4】

バッテリモジュールとそれぞれ接続された複数のスレーブ電力制御器と、前記複数のスレーブ電力制御器とリング型ネットワークで接続されたマスタ電力制御器とを有するエネルギー貯蔵システムの同期化方法において、
前記マスタ電力制御器が、前記複数のスレーブ電力制御器のうち最初のスレーブ電力制御器に第１信号を送信するステップと、
前記複数のスレーブ電力制御器のそれぞれが、受信された第１信号を後に続くスレーブ電力制御器に順次送信するステップと、
前記複数のスレーブ電力制御器のうち最後のスレーブ電力制御器が、前記複数のスレーブ電力制御器のそれぞれが前記第１信号を受信した受信時間を前記マスタ電力制御器に送信するステップと、
前記マスタ電力制御器が、前記複数のスレーブ電力制御器のそれぞれが前記第１信号を受信した受信時間に基づいて、前記複数のスレーブ電力制御器を同期化制御する第２信号を前記最初のスレーブ電力制御器に送信するステップと、
前記複数のスレーブ電力制御器のそれぞれが、受信された第２信号を後に続くスレーブ電力制御器に順次送信するステップと、を有し、
前記第１信号は、前記複数のスレーブ電力制御器のそれぞれが前記第１信号を受信した受信時間を確認するための信号であり、
前記第２信号は、前記複数のスレーブ電力制御器のそれぞれが前記第１信号を受信した受信時間の差を利用して、前記複数のスレーブ電力制御器を同期化制御するための信号である、エネルギー貯蔵システムの同期化方法。

【請求項5】

前記第２信号は、
前記複数のスレーブ電力制御器を制御する制御データと、を有する、請求項４に記載のエネルギー貯蔵システムの同期化方法。

【請求項6】

前記複数のスレーブ電力制御器は、前記第２信号に従って前記複数のスレーブ電力制御器に接続された全てのバッテリモジュールを同時に制御するステップを更に有する、請求項４または５に記載のエネルギー貯蔵システムの同期化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エネルギー貯蔵システムおよびエネルギー貯蔵システムの同期化方法に関するものであり、より詳しくは、複数のスレーブ電力制御器相互間の制御時期を同期化することができる、エネルギー貯蔵システムおよびエネルギー貯蔵システムの同期化方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

産業の発達と共に電力の需要が増大し、昼間と夜間との間の負荷の格差および季節間、休日（と平日との）間の電力使用量の格差が次第に増加して、負荷率の下落が日増しに深化している。

【0003】

最近、このような理由で余剰（剰余）電力を活用してピーク負荷を削減するために多様な負荷管理技術が開発されており、このような技術のうち代表的なものが電池エネルギー貯蔵システム（Battery Energy Storage System）である。

【0004】

電池エネルギー貯蔵システムでは、夜間の余剰電力は、風力、太陽光などから発電された余剰電力を貯蔵しており、ピーク負荷または系統事故の際に貯蔵された電力を放電して負荷に電力を供給する。これにより、最大負荷の削減および負荷の標準化を達成することができる。最近では、多様な新再生エネルギー源の出現のため浮き彫りにされているスマートグリッド（知能型電力網）（Smart Grid）もこのような電池エネルギー貯蔵システムに利用されている。

【0005】

一方、エネルギー貯蔵システムは、各負荷に貯蔵されたエネルギーを放出または充電するように制御する少なくとも一つの電力制御器を含む。電力制御器は複数個具備される。

【0006】

電力制御器の複数のスレーブ電力機器と、各スレーブ電力制御器の動作を制御する一つのマスタ電力制御器と、を含む。

【0007】

マスタ電力制御器と複数のスレーブ電力制御部との間の通信方法としてリング型ネットワーク（リンクネットワーク）（Ring Network）が使用されるが、マスタ電力制御器から送信された制御命令は、複数のスレーブ電力制御器に順次送信される。

【0008】

リング型ネットワークで接続（連結）された複数のスレーブ電力制御器は、マスタ電力制御器から送信された制御命令を受信する時間が互いに異なり、少なくともいずれか一つのスレーブ電力制御器で時間遅延（time delay）が発生する問題点がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、上述した問題および他の問題を解決することを目的とする。

【0010】

本発明の他の目的は、リング型ネットワーク（リングネットワーク）で接続された複数の電力制御器間の制御時間を同期化することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一実施例によるエネルギー貯蔵システムは、バッテリモジュールとそれぞれ接続された複数のスレーブ電力制御器と、複数のスレーブ電力制御器に第１信号を送信し、複数のスレーブ電力制御器のそれぞれが第１信号を受信する受信時間に応じて複数のスレーブ電力制御器を同期化制御する第２信号を複数のスレーブ電力制御器に送信するマスタ電力制御器と、を有する。

【0012】

マスタ電力制御器は、複数のスレーブ電力制御器のうちいずれか一つに第１信号を送信し、複数のスレーブ電力制御器は、第１信号を順次送信すると共に受信時間をそれぞれ測定する。

【0013】

複数のスレーブ電力制御器のうち他の一つは、複数のスレーブ電力制御器のそれぞれの受信時間をマスタ電力制御器に送信する。

【0014】

マスタ電力制御器と複数のスレーブ電力制御器とはリング型ネットワークで接続され、マスタ電力制御器は、複数のスレーブ電力制御器のうちいずれか一つに第１信号を送信し、複数のスレーブ電力制御器は、第１信号をリング型ネットワークに従って順次送信する。

【0015】

複数のスレーブ電力制御器は、受信時間をそれぞれ測定し、受信時間をリング型ネットワークに従って順次伝達する。

【0016】

複数のスレーブ電力制御器のうち他の一つは、複数のスレーブ電力制御器のそれぞれの受信時間をマスタ電力制御器に送信する。

【0017】

マスタ電力制御器は、複数のスレーブ電力制御器のそれぞれの受信時間に基づいて第２信号を複数のスレーブ電力制御器のうちいずれか一つに送信する。

【0018】

マスタ電力制御器と複数のスレーブ電力制御器とはリング型ネットワークで接続され、複数のスレーブ電力制御器は、第２信号をリング型ネットワークに従って順次送信する。

【0019】

第２信号は、複数のスレーブ電力制御器を同期化するための同期化データを有する。

【0020】

第２信号は、複数のスレーブ電力制御器のそれぞれを制御する制御データを更に有する。

【0021】

複数のスレーブ電力制御器は、第２信号に従って複数のスレーブ電力制御器に接続された全てのバッテリを同時に制御する。

【0022】

第１信号と第２信号とは、種類が互いに異なる。

【0023】

第１信号はテスト信号であり、第２信号は複数のスレーブ電力制御器を同期化する同期化データと複数のスレーブ電力制御器のそれぞれを制御する制御データとを有する。

【0024】

本発明の一実施例によるエネルギー貯蔵システムの同期化方法は、複数のスレーブ電力制御器によって第１信号が受信されると第１信号が複数のスレーブ電力制御器のそれぞれによって受信される受信時間を測定するステップと、受信時間に基づいて複数のスレーブ電力制御器を同期化制御する第２信号が複数のスレーブ電力制御器によって受信されるステップと、を有する。

【0025】

受信時間を測定するステップは、マスタ電力制御器が第１信号を送信すると、第１信号は、複数のスレーブ電力制御器のうちいずれか一つによって受信され、複数のスレーブ電力制御器のうちいずれか一つによって受信された第１信号は、複数のスレーブ電力制御器によって順次送信される。

【0026】

複数のスレーブ電力制御器とリング型ネットワークで接続され、複数のスレーブ電力制御器のうちいずれか一つによって受信された第１信号は、リング型ネットワークに従って複数のスレーブ電力制御器に順次伝達される。

【0027】

受信時間を測定するステップは、複数のスレーブ電力制御器のそれぞれが第１信号を受信する受信時間を測定する。

【0028】

第２信号は、複数のスレーブ電力制御器を同期化する同期化データを有する。

【0029】

第２信号は、複数のスレーブ電力制御器を制御する制御データを有する。

【0030】

複数のスレーブ電力制御器は、第２信号に従って複数のスレーブ電力制御器に接続された全てのバッテリモジュールを同時に制御するステップを更に有する。

【発明の効果】

【0031】

本発明の実施例によると、複数のスレーブ電力制御器の制御に必要な時間を同期化して複数のスレーブ電力制御器がそのそれぞれに接続されたバッテリモジュールを同時に安定して制御することができる利点がある。

【0032】

また、マスタ電力制御器から複数のスレーブ電力制御器のそれぞれに第１信号が伝達される時間を測定し、それに基づいて複数のスレーブ電力制御器に第２信号を送信するためネットワークの時間遅延を考慮したより正確な制御が可能になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の実施例によるエネルギー貯蔵システムの構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の実施例によるマスタおよびスレーブ電力制御器を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施例による電力制御器の同期化方法を示すフローチャートである。

【図4】本発明の一つの実施例による、各スレーブ電力制御器にテスト信号を送信してデータ受信時間を測定する過程を示すグロック図である。

【図5】本発明の実施例による電力制御器の同期化方法を示すフローチャートである。

【図6】本発明の電力制御器同期化方法に基づいて各バッテリモジュールを制御する過程を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、本発明の具体的な実施例を図面と共に詳細に説明する。しかし、本発明の思想が提示される実施例に制限されることはなく、他の構成要素の追加、変更、削除などによって退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施例を容易に提案してもよい。

【0035】

本発明を説明するに当たって、関連する公知技術に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明確にする恐れがあると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。また、本明細書の説明過程で利用される数値（例えば第１、第２など）は、一つの構成要素を他の構成要素と区別するための識別記号に過ぎない。

【0036】

本発明で使用される用語は現在広く使用されている一般的な用語を選択しているが、特定の場合に出願人が任意に選定した用語もあり、この場合には該当発明の説明部分でその意味を詳細に記載しているため、単純な用語の名称ではなく用語が有する意味として本発明を把握すべきであることを明らかにする。

【0037】

また、本明細書において、一構成要素が他の構成要素と「連結される」か「接続される」などと言及される際には、上記一構成要素が上記他の構成要素と直接連結されるかまたは直接接続されることもあるが、特に反対の記載がない限り、その間に他の構成要素を介して連結されるかまたは接続されることもできると理解すべきである。

【0038】

即ち、以下の説明において、単語「含む」は列挙されたものと他の構成要素またはステップの存在を排除しない。

【0039】

以下、本発明の実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。本発明を説明するに当たって、全体的な理解を容易にするために図面の番号とは関係なく同じ手段に対しては同じ参照番号を使用することにする。

【0040】

以下、図１乃至図３を参照して本発明の実施例によるエネルギー貯蔵システムおよびエネルギー貯蔵方法について説明する。

【0041】

以下、図１を参照して本発明の実施例によるエネルギー貯蔵システムの構成について説明する。図１は、本発明の実施例によるエネルギー貯蔵システムの構成を示すブロック図である。

【0042】

図１に示したように、エネルギー貯蔵システムは、エネルギー管理システム（ＥＭＳ）１００、ＰＬＣモジュール２００、複数の電力制御器３１０および３２０、複数のバッテリモジュール４００を含む。

【0043】

エネルギー管理システム１００は、エネルギー貯蔵システムと接続された上位系統（図示せず）から特定の制御命令を受信する。

【0044】

特定の制御命令がエネルギー管理システム１００によって受信されると、エネルギー管理システム１００は、エネルギー管理システム１００の管理対象として予め設定された下位系統（ＰＬＣモジュール、電力制御器およびバッテリモジュール）に送信する制御命令を生成する。

【0045】

下位系統（ＰＬＣモジュール、電力制御器およびバッテリモジュール）に伝達（送信）される制御命令が生成されると、エネルギー管理システム１００はＰＬＣモジュール２００に特定の制御命令を送信するが、それについては詳細に後述する。

【0046】

ＰＬＣモジュール２００は、エネルギー管理システム１００から特定の制御命令を受信する。

【0047】

ＰＬＣモジュール２００は特定の制御命令を受信し、特定の制御命令に基づいて、ＰＬＣモジュールが管理するように予め設定された複数の電力制御器３１０および３２０にそれぞれ送信する制御命令を生成する。

【0048】

予め設定された複数の電力制御器３１０、３２０にそれぞれ送信する制御命令が生成されると、ＰＬＣモジュール２００は、生成された制御命令を複数の電力制御器３１０、３２０に送信する。

【0049】

一つのＰＬＣモジュール２００は少なくとも２つの電力制御器を制御するが、一つのＰＬＣモジュール２００は、少なくとも２つの電力制御器から下位系統の状態情報（例えばバッテリの充電率情報）を受信する。

【0050】

電力制御器３１０、３２０を制御する構成要素としてＰＬＣモジュール２００を使用してもよく、ＰＬＣモジュール（Programmable Logic Control module）２００は、エネルギー貯蔵システム内で発生し得る複雑なシーケンスを、ユーザ（または運営者）が容易に使用できるようにシステムプログラムに換える（替える）動作を処理する。ＰＬＣモジュール２００は、大容量エネルギー貯蔵システムの各状況に応じた複雑なシーケンスを効率的に処理する。

【0051】

また、少なくとも２つの電力制御器を一つのＰＬＣモジュール２００が制御することによってコスト節減の効果がある。

【0052】

また、ＰＬＣモジュール２００はエラーが発生した要素（用語）のみを別途に分離および交換することができるため、より安定的で効率的な運転が可能である。

【0053】

また、ＰＬＣモジュール２００には、一つの例としてＭａｓｔｅｒ−ｋプログラムが設定（インストール、設置）されるが、ユーザは、Ｍａｓｔｅｒ−ｋプログラムが設定された状態でＰＬＣモジュール２００を作動（動作）する。

【0054】

複数の電力制御器３１０、３２０は、下位系統の複数の各バッテリモジュール４００から各バッテリモジュール４００の状態情報を受信する。

【0055】

各バッテリモジュールの状態情報の例としては、各バッテリモジュール内に含まれたバッテリの充電状態が含まれてもよいがそれに限られることはなく、それについては詳細に後述する。

【0056】

下位系統の複数の各バッテリモジュール４００から各バッテリモジュール４００の状態情報を受信すると、各電力制御器３１０、３２０は、受信した各バッテリモジュールの状態情報をＰＬＣモジュール２００に送信する。

【0057】

また、各電力制御器３１０、３２０は、上位系統のＰＬＣモジュール２００から各制御命令を受信する。

【0058】

上位系統のＰＬＣモジュール２００から各制御命令を受信すると、各電力制御器３１０、３２０は、下位系統の複数のバッテリモジュール４００に送信する複数の制御命令を生成する。

【0059】

各電力制御器３１０、３２０は、上位系統のＰＬＣモジュール２００から受信した各制御命令に基づいて、複数の各バッテリモジュール４００に送信する複数の各制御命令を複数のバッテリモジュール４００に送信する。

【0060】

複数の電力制御器３１０、３２０は、線形（linear）ネットワークまたはリング型ネットワークで接続（連結）される。複数の電力制御器３１０、３２０は、マスタ電力制御器３１０とマスタ電力制御器３１０によって制御される複数のスレーブ電力制御器３２０とを含む。

【0061】

複数の各バッテリモジュール４００は、バッテリ（図示せず）を含む。

【0062】

複数の各バッテリモジュールは、複数の各バッテリモジュール内に含まれたバッテリのバッテリ状態情報を生成する。

【0063】

バッテリのバッテリ状態情報を生成すると、複数の各バッテリモジュールは、生成した各バッテリのバッテリ状態情報を上位系統である複数の各電力制御器３１０、３２０に送信する。

【0064】

バッテリ状態情報には、各バッテリのバッテリ充電率情報および各バッテリのセル（cell）情報が含まれるが、それらに限られることはない。

【0065】

以下、図２および図３を参照して、本発明の実施例による電力制御器の同期化方法について説明する。

【0066】

図２は、本発明の実施例によるマスタおよびスレーブ電力制御器を示すブロック図であり、図３は、本発明の実施例による電力制御器の同期化方法を示すフローチャートである。

【0067】

エネルギー貯蔵システムは、バッテリモジュールとそれぞれ接続された複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４を含む。図２に示した複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、図１に示したスレーブ電力制御器３２０と同じ構成であり、以下、説明の便宜上、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４と称して説明する。

【0068】

そして、エネルギー貯蔵システムは、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４に第１信号を送信するマスタ電力制御器３１０を含む。マスタ電力制御器３１０は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のそれぞれが第１信号を受信する受信時間に応じて、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４を同期化する第２信号を複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４に送信する。

【0069】

マスタ電力制御器３１０は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４と通信接続される。マスタ電力制御器３１０と複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４とは、リング型ネットワークで接続される。

【0070】

複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、バッテリモジュール４００とそれぞれ接続される。スレーブ電力制御器は、一つのスレーブ電力制御器に一つのバッテリモジュールが接続されてもよく、一つのスレーブ電力制御器に複数のバッテリモジュールが接続されてもよいことはもちろんである。

【0071】

マスタ電力制御器３１０は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のうちいずれか一つに第１信号を送信する。第１信号はテスト信号である。第１信号は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のそれぞれが第１信号を受信する時間を測定するためにマスタ電力制御器３１０から送信された信号である。一方、第１信号は、テスト信号に限らず、マスタ電力制御器３１０が複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のそれぞれを制御するために複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４に送信する制御信号で構成されてもよいことはもちろんである。

【0072】

複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、第１信号を順次送信すると共に、第１信号を受信した受信時間をそれぞれ測定する。第１信号は特定の波形を有する信号であり、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のそれぞれは、第１信号を受信および送信する。複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、リング型ネットワークに従って第１信号を順次伝送する。複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、測定した受信時間を順次伝達する。複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のそれぞれからの測定された受信時間をリング型ネットワークに従って順次伝達する。

【0073】

複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のうち他の一つは、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のそれぞれの受信時間をマスタ電力制御器３１０に送信する。

【0074】

マスタ電力制御器３１０は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のそれぞれの受信時間に基づいて、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４を同期化制御する第２信号を複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のうちいずれか一つに送信する。

【0075】

第２信号は、第１信号と同じであるか類似した種類の信号であってもよく、第２信号と種類が互いに異なる信号であってもよいことはもちろんである。

【0076】

第２信号は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４を同期化するための同期化データを含む。ここで、同期化データは、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４を同期化制御する制御時期（時間、時点）に関する第１制御命令を含む。そして、第２信号は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のそれぞれを制御する制御データを更に含む。制御データは、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４がそれぞれ個別的に制御される第２制御命令を含む。

【0077】

複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、第２信号をリング型ネットワークに従って順次送信する。

【0078】

複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、第２信号に従って、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４に接続された全てのバッテリモジュール４００を同時に制御する。

【0079】

以下、説明の便宜上、４つのスレーブ電力制御器が直列接続される例を挙げて説明する。本発明は、スレーブ電力制御器の個数に限定されず、スレーブ電力制御器が２つ以上である全ての場合に適用可能であることはもちろんである。

【0080】

図２に示したように、一つのマスタ電力制御器３１０と第１スレーブ電力制御器３２１、第２スレーブ電力制御器３２２、第３スレーブ電力制御器３２３および第４スレーブ電力制御器３２４とは、リング型ネットワークによって相互間通信を介してテスト信号１１、１２、１３、１４を送信および受信する。

【0081】

図２および図３を参照すると、マスタ電力制御器３１０は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のうちいずれか一つに第１信号を送信し、例えば、マスタ電力制御器３１０は、第１スレーブ電力制御器３２１に特定の波形を有する第１信号を送信するＳ１００。

【0082】

マスタ電力制御器３１０から第１信号１１が送信されると、第１信号は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のうちいずれか一つによって受信され、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のうちいずれか一つによって受信された第１信号は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４によって順次送信される。複数のスレーブ電力制御器のうちいずれか一つによって受信された第１信号は、リング型ネットワークに従って複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４に順次伝達される。

【0083】

図２および図３を参照すると、マスタ電力制御器３１０から送信された信号は各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４によって順次受信され、各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、第１信号が各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４によって受信された受信時間をそれぞれ測定するＳ２００。

【0084】

各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４に送信されたテスト信号１１、１２、１３、１４は、マスタ電力制御器３１０と各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４との間の通信遅延によって、各スレーブ電力制御器ごとに受信時間の差が発生する可能性がある。

【0085】

以下、説明の便宜上、マスタ電力制御器３１０から第１スレーブ電力制御器３２１に送信される第１信号を第１テスト信号１１として説明し、第１スレーブ電力制御器３２１から第２スレーブ電力制御器３２２に送信される第１信号を第２テスト信号１２として説明し、第２スレーブ電力制御器３２２から第３スレーブ電力制御器３２３に送信される第１信号を第３テスト信号１３として説明し、第３スレーブ電力制御器３２３から第４スレーブ電力制御器３２４に送信される第１信号を第４テスト信号１４として説明する。

【0086】

図２を参照すると、マスタ電力制御器３１０から送信された第１テスト信号１１は、第１スレーブ電力制御器３２１によって受信され、第１スレーブ電力制御器３２１は、第２テスト信号１２を第２スレーブ電力制御器３２２に送信する。第２スレーブ電力制御器３２２によって第２テスト信号１２が受信されると、第２スレーブ電力制御器３２２は、第３テスト信号１３を第３スレーブ電力制御器３２３に送信する。第３スレーブ電力制御器３２３によって第３テスト信号１３が受信されると、第３スレーブ電力制御器３２３は、第４テスト信号１４を第４スレーブ電力制御器３２４に送信する。

【0087】

第１スレーブ電力制御器３２１と第２スレーブ電力制御器３２２との間の通信路（通信線路）、第２スレーブ電力制御器３２２と第３スレーブ電力制御器３２３との間の通信路、第３スレーブ電力制御器３２３と第４スレーブ電力制御器３２４との間の通信路によって第１信号の受信時間に各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４ごとに差がある可能性がある。

【0088】

図２および図３を参照すると、各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４によって第１信号１１、１２、１３、１４の受信時間が測定されると、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のうち他の一つは、各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４での受信時間１１０をマスタ電力制御器３１０に送信するＳ３００。複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のうち第４スレーブ電力制御器３２４は、各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４によって第１信号１１、１２、１３、１４が受信された受信時間１１０を、マスタ電力制御器３１０に送信するＳ３００。即ち、第４スレーブ電力制御器３２４は、第１テスト信号１１が第１スレーブ電力制御器３２１によって受信された受信時間と、第２テスト信号１２が第２スレーブ電力制御器３２２によって受信された受信時間と、第３テスト信号１３が第３スレーブ電力制御器３２３によって受信された受信時間と、第４テスト信号１４が第４スレーブ電力制御器３２４によって受信された受信時間と、のそれぞれをマスタ電力制御器３１０に送信する。

【0089】

複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、マスタ電力制御器３１０から第１信号を最初に受信するスレーブ電力制御器３２１と、マスタ電力制御器３１０に複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のそれぞれの受信時間１１０を送信するスレーブ電力制御器３２４と、が互いに異なる。

【0090】

図２に示したように、第１スレーブ電力制御器３２１は、マスタ電力制御器３１０から第１信号を最初に受信し、第４スレーブ電力制御器３２４は、各スレーブ電力制御器の受信時間１１０をマスタ電力制御器３１０に送信する。第１スレーブ電力制御器３２１は、複数のスレーブ電力制御器のうちリング型ネットワーク上の最初のスレーブ電力制御器であり、第４スレーブ電力制御器３２４は、複数のスレーブ電力制御器のうちリング型ネットワーク上の最後のスレーブ電力制御器である。一方、各スレーブ電力制御器の受信時間をマスタ電力制御器３１０に送信するスレーブ電力制御器は、第４スレーブ電力制御器３２４に限られることはなく、複数のスレーブ電力器のうちいずれの一つで構成されてもよいことはもちろんである。

【0091】

図２および図３を参照すると、マスタ電力制御器３１０は、各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４での受信時間１１０を受信すると、受信した情報に基づいて、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４を同期化制御する第２信号を送信するが、第２信号は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４によって受信されるＳ４００。

【0092】

第２信号は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４を同期化する同期化データを含む。第２信号は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４を制御する制御データを更に含む。

【0093】

複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、第２信号に従って複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４に接続された全てのバッテリモジュールを同時に制御する。複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、第２信号が含む制御時期を考慮して第２信号が含む制御命令を行う。

【0094】

以下、図４および図５を参照して、本発明の一つの実施例による受信時間の測定ならびに同期化データおよび制御データを送信する方法についてより詳しく説明する。

【0095】

以下、図４を参照して本発明の実施例によるテスト信号の受信時間の測定について詳細に説明する。

【0096】

図４は、本発明の一つの実施例による各スレーブ電力制御器にテスト信号を送信してデータ受信時間を測定する過程を示すグロック図である。

【0097】

図４に示したように、マスタ電力制御器３１０は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のうちいずれか一つであるスレーブ電力制御器３２１に第１テスト信号１１を「１２：００：００（１２時００分００秒）」に送信し、マスタ電力制御器３１０から送信された第１テスト信号１１は、第１スレーブ電力制御器３２１によって「１２：００：０１（１２時００分０１秒）」に受信される。

【0098】

次に、第１スレーブ電力制御器３２１は、第２スレーブ電力制御器３２２に第２テスト信号１２を送信し、第１スレーブ電力制御器３２１から送信された第２テスト信号１２は、第２スレーブ電力制御器３２２によって「１２：００：０２（１２時００分０２秒）」に受信される。

【0099】

また、第２スレーブ電力制御器３２２は、第３スレーブ電力制御器３２３に第３テスト信号１３を送信し、第２スレーブ電力制御器３２２から送信された第３テスト信号１３は、第３スレーブ電力制御器３２３によって「１２：００：０４（１２時００分０４秒）」に受信される。

【0100】

次に、第３スレーブ電力制御器３２３は、第４スレーブ電力制御器３２４に第４テスト信号１４を送信し、第３スレーブ電力制御器３２３から送信された第４テスト信号１４は、第４スレーブ電力制御器３２４によって「１２：００：０７（１２時００分０７秒）」に受信される。

【0101】

最後に、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のうち他の一つである第４スレーブ電力制御器３２４は、第１、第２、第３および第４スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４によって受信された各テスト信号１１、１２、１３、１４の受信時点（「１２：００：０１」、「１２：００：０２」、「１２：００：０４」、「１２：００：０７」）に関する情報をマスタ電力制御器３１０に送信する。

【0102】

次に、マスタ電力制御器３１０は、受信した各テスト信号１１、１２、１３、１４の受信時点に関する情報に基づいて、各スレーブ電力制御器を制御する第２信号２１を生成する。マスタ電力制御器３１０は、第２信号２１を第１スレーブ電力制御器３２１に送信し、第２信号２１は、第１スレーブ電力制御器３２１、第２スレーブ電力制御器３２２、第３スレーブ電力制御器３２３および第４スレーブ電力制御器３２４の順に順次伝送される。ここで、第２信号２１は同期化データおよび制御データを含む。

【0103】

図５は、本発明の実施例による電力制御器の同期化方法を示すフローチャートである。

【0104】

マスタ電力制御器３１０は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のデータ受信時間を測定するための第１信号を、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のうちいずれか一つである第１スレーブ電力制御器３２１に送信するＳ１０１。

【0105】

複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、そのそれぞれの第１信号が受信される受信時間を測定Ｓ２０１し、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のうち他の一つである第４スレーブ電力制御器３２４は、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のそれぞれの受信時間をマスタ電力制御器３１０に送信するＳ３０１。

【0106】

複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４のそれぞれのデータ信号受信時間がマスタ電力制御器３１０に送信されると、マスタ電力制御器３１０は、各受信時間情報に基づいて、複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４を同期化する第２信号を生成するＳ４０１。

【0107】

マスタ電力制御器３１０が生成した第２信号は、各複数のスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４が各バッテリモジュールを制御する際に必要な時間データを同期化するデータを含む。即ち、マスタ電力制御器３１０が生成した第２信号は、複数のスレーブ電力制御器を同期化するための同期化データを含む。マスタ電力制御器３１０が生成した第２信号は、複数のスレーブ電力制御器のそれぞれを制御する制御データを更に含む。マスタ電力制御器３１０は、生成した同期化データと、各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４を制御する制御データと、を共にスレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４に送信するＳ４０２。

【0108】

複数のスレーブ電力制御器は、第２信号の同期化データを考慮し、第２信号の制御データに応じて制御される。即ち、各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４は、マスタ電力制御器３１０から受信したデータ（例えばバッテリ充電命令）による制御命令を同期化データに合わせて各バッテリモジュールに送信する。

【0109】

以下、図６を参照して、本発明の一つの実施例による電力制御器の同期化および同期化によるバッテリモジュールを制御する過程について詳細に説明する。

【0110】

図６は、本発明の電力制御器同期化方法に基づいて、各バッテリモジュールを制御する過程を示すブロック図である。

【0111】

図６を参照すると、マスタ電力制御器３１０は、受信した各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４の第１信号受信時点情報に基づいて、同期化データを生成し、生成した同期化データおよび個別制御データ（例えばバッテリモジュール内のバッテリの充電命令）をリング型ネットワークによって各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４に送信する。

【0112】

より詳しくは、マスタ電力制御器３１０は、生成した同期化データおよび個別制御データを第１スレーブ電力制御器３２１に「１３：００：００（１３時００分００秒）」に送信する。

【0113】

「１３：００：００」に送信された同期化データおよび個別制御データは、第１スレーブ電力制御器３２１によって「１３：００：０１（１３時００分０１秒）」に、第２スレーブ電力制御器３２２によって「１３：００：０２（１３時００分０２秒）」に、第３スレーブ電力制御器３２３によって「１３：００：０４（１３時００分０４秒）」に、第４スレーブ電力制御器３２４によって「１３：００：０７（１３時００分０７秒）」に、順次受信される。

【0114】

一方、マスタ電力制御器３１０は、各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４に個別制御データを送信すると共に、各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４の第１信号受信時間に基づいて、後に生成される制御データが各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４によって受信される時間を計算し、各個別制御データを各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４が受信した後、個別制御データによる特定の動作（例えばバッテリモジュールへのバッテリ充電命令の送信）を行うようにする同期化データを生成して個別制御データと共に送信する。

【0115】

図６に示したように、マスタ電力制御器３１０は、第１スレーブ電力制御器３２１、第２スレーブ電力制御器３２２、第３スレーブ電力制御器３２３および第４スレーブ電力制御器３２４がそれぞれ異なる時点（「１３：００：０１、１３：００：０２、１３：００：０４、１３：００：０７」）に個別制御データを受信し、各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４が同時に各バッテリモジュールに予め設定された制御データを送信するように制御する同期化データを生成して、各スレーブ電力制御器３２１、３２２、３２３、３２４に送信する。

【0116】

これまでの説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な修正および変更が可能なはずである。

【0117】

よって、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術範囲が限定されることはない。

【0118】

本発明の保護範囲は、以下の特許請求の範囲によって解析されるべきであり、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解析すべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】