特表 2024-538302 電池データ管理装置およびその動作方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-18

(54)【発明の名称】電池データ管理装置およびその動作方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/00 20060101AFI20241010BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241010BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20241010BHJP

【ＦＩ】

G01R31/00

H02J7/00 Y

H02J7/02 F

H02J7/00 302C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024525664

(86)(22)【出願日】2022-10-20

(85)【翻訳文提出日】2024-04-30

(86)【国際出願番号】 KR2022016039

(87)【国際公開番号】W WO2023075292

(87)【国際公開日】2023-05-04

(31)【優先権主張番号】10-2021-0148332

(32)【優先日】2021-11-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】ビョン・ギュ・ヒョン

(72)【発明者】

【氏名】スン・キュ・ペク

(72)【発明者】

【氏名】チュン・ヨン・イ

(72)【発明者】

【氏名】ユン・チェ

【テーマコード（参考）】

2G036

5G503

【Ｆターム（参考）】

2G036AA28

2G036BA36

2G036BB08

5G503BA02

5G503BB02

5G503CA01

5G503CA11

5G503CB11

5G503DA07

5G503DA18

5G503EA05

5G503EA08

5G503GD03

5G503GD04

5G503GD06

(57)【要約】

本文書に開示された一実施形態に係る電池データ管理装置は、既に設定されたアルゴリズムに基づいて定義された機能を行う複数の機能モジュールと、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継する第１ブローカと、前記複数の機能モジュールおよび前記第１ブローカの動作を制御する第１コントローラと、を含むことができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

既に設定されたアルゴリズムに基づいて定義された機能を行う複数の機能モジュールと、
前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継する第１ブローカと、
前記複数の機能モジュールおよび前記第１ブローカの動作を制御する第１コントローラと、
を含む、電池データ管理装置。

【請求項2】

前記複数の機能モジュールは、前記第１コントローラの制御命令に基づいて定義された機能を行うことを特徴とする、請求項１に記載の電池データ管理装置。

【請求項3】

前記複数の機能モジュールは、前記第１ブローカと電池データ通信を行って前記電池データを伝送することを特徴とする、請求項１に記載の電池データ管理装置。

【請求項4】

前記第１ブローカは、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データをキャッシングすることを特徴とする、請求項１に記載の電池データ管理装置。

【請求項5】

前記第１ブローカは、前記複数の機能モジュールからキャッシングした前記電池データを前記複数の機能モジュール間に中継することを特徴とする、請求項４に記載の電池データ管理装置。

【請求項6】

前記コントローラは、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールに故障発生時に、前記機能モジュールの定義された機能を他の機能モジュールが行うように制御することを特徴とする、請求項４に記載の電池データ管理装置。

【請求項7】

前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継する第２ブローカと、
前記複数の機能モジュールおよび前記第２ブローカの動作を制御する第２コントローラと、をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の電池データ管理装置。

【請求項8】

前記第１ブローカと前記第２ブローカは、前記複数の機能モジュールからキャッシングした前記電池データを共有することを特徴とする、請求項７に記載の電池データ管理装置。

【請求項9】

前記第１ブローカまたは前記第２ブローカは、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールからキャッシングした前記電池データを前記第２ブローカまたは前記第１ブローカに伝送することを特徴とする、請求項８に記載の電池データ管理装置。

【請求項10】

前記第１コントローラまたは前記第２コントローラは、前記第１ブローカまたは前記第２ブローカに故障発生時に、前記第１ブローカまたは前記第２ブローカと電池データ通信する前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールが前記第２ブローカまたは前記第１ブローカと電池データ通信するように制御することを特徴とする、請求項７に記載の電池データ管理装置。

【請求項11】

複数の機能モジュールが、既に設定されたアルゴリズムに基づいて定義された機能を行うステップと、
第１ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継するステップと、
第１コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第１ブローカの動作を制御するステップと、
を含む、電池データ管理装置の動作方法。

【請求項12】

前記第１コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第１ブローカの動作を制御するステップは、
前記第１コントローラが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールに故障発生時に、前記機能モジュールの定義された機能を他の機能モジュールが行うように制御することを特徴とする、請求項１１に記載の電池データ管理装置の動作方法。

【請求項13】

第２ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継するステップと、
第２コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第２ブローカの動作を制御するステップと、をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の電池データ管理装置の動作方法。

【請求項14】

前記第１ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継するステップは、
前記第１ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールからキャッシングした前記電池データを前記第２ブローカに伝送することを特徴とし、
前記第２ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継するステップは、
前記第２ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールからキャッシングした前記電池データを前記第１ブローカに伝送することを特徴とする、請求項１３に記載の電池データ管理装置の動作方法。

【請求項15】

前記第１コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第１ブローカの動作を制御するステップは、
前記第１コントローラが、前記第１ブローカに故障発生時に、前記第１ブローカと電池データ通信する前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールが前記第２ブローカと電池データ通信するように制御することを特徴とし、
前記第２コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第２ブローカの動作を制御するステップは、
前記第２コントローラが、前記第２ブローカに故障発生時に、前記第２ブローカと電池データ通信する前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールが前記第１ブローカと電池データ通信するように制御することを特徴とする、請求項１３に記載の電池データ管理装置の動作方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本文書に開示された実施形態は、２０２１年１１月０１日付けの韓国特許出願第１０－２０２１－０１４８３３２号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は、本明細書の一部として組み込まれる。
本文書に開示された実施形態は、電池データ管理装置およびその動作方法に関する。

【背景技術】

【0002】

エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ、Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）は、直列および／または並列に連結されている複数の電池モジュールを含む複数の電池ラックに大容量の電気エネルギーを貯蔵する。エネルギー貯蔵システムの電池ラックは、電気を充電および放電する過程で発生する化学的反応により熱が発生し得、このような熱は、電池ラックの性能および寿命を損傷させ得る。したがって、電池ラックは、電池ラックの温度、電圧、および電流を含む電池データを電池システムコントローラ（ＢＳＣ、Ｂａｔｔｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に伝送して管理することができる。

【0003】

しかしながら、このような大容量の電池システムコントローラは、単一システムでデータ通信、データロギングなどの多様な機能を行うので高性能のシステムが必要であるため、設置費用およびメンテナンスに多くの資源が必要であるという問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本文書に開示される実施形態の一目的は、機能モジュールの動作を分散して電池データを同時に複数のモジュールにおいて迅速に処理し、電池データを効率的に管理することができる電池データ管理装置およびその動作方法を提供することにある。

【0005】

本文書に開示された実施形態の技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していないまた他の技術的課題は、下記の記載から当業者に明らかに理解できるものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本文書に開示された一実施形態に係る電池データ管理装置は、既に設定されたアルゴリズムに基づいて定義された機能を行う複数の機能モジュールと、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継する第１ブローカと、前記複数の機能モジュールおよび前記第１ブローカの動作を制御する第１コントローラと、を含むことができる。

【0007】

一実施形態に係る、前記複数の機能モジュールは、前記第１コントローラの制御命令に基づいて定義された機能を行うことができる。
一実施形態に係る、前記複数の機能モジュールは、前記第１ブローカと電池データ通信を行って前記電池データを伝送することができる。

【0008】

一実施形態に係る、前記第１ブローカは、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データをキャッシングすることができる。
一実施形態に係る、前記第１ブローカは、前記複数の機能モジュールからキャッシングした前記電池データを前記複数の機能モジュール間に中継することができる。

【0009】

一実施形態に係る、前記コントローラは、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールに故障発生時に、前記機能モジュールの定義された機能を他の機能モジュールが行うように制御することができる。

【0010】

一実施形態に係る、前記電池データ管理装置は、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継する第２ブローカと、前記複数の機能モジュールおよび前記第２ブローカの動作を制御する第２コントローラと、をさらに含むことができる。

【0011】

一実施形態に係る、前記第１ブローカと前記第２ブローカは、前記複数の機能モジュールからキャッシングした前記電池データを共有することができる。
一実施形態に係る、前記第１ブローカまたは前記第２ブローカは、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールからキャッシングした前記電池データを前記第２ブローカまたは前記第１ブローカに伝送することができる。

【0012】

一実施形態に係る、前記第１コントローラまたは前記第２コントローラは、前記第１ブローカまたは前記第２ブローカに故障発生時に、前記第１ブローカまたは前記第２ブローカと電池データ通信する前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールが前記第２ブローカまたは前記第１ブローカと電池データ通信するように制御することができる。

【0013】

本文書に開示された一実施形態に係る電池データ管理装置の動作方法は、複数の機能モジュールが、既に設定されたアルゴリズムに基づいて定義された機能を行うステップと、第１ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継するステップと、第１コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第１ブローカの動作を制御するステップと、を含むことができる。

【0014】

一実施形態に係る、前記第１コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第１ブローカの動作を制御するステップは、前記第１コントローラが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールに故障発生時に、前記機能モジュールの定義された機能を他の機能モジュールが行うように制御することができる。

【0015】

一実施形態に係る、電池データ管理装置の動作方法は、第２ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継するステップと、第２コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第２ブローカの動作を制御するステップと、をさらに含むことができる。

【0016】

一実施形態に係る、前記第１ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継するステップは、前記第１ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールからキャッシングした前記電池データを前記第２ブローカに伝送することを特徴とし、前記第２ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継するステップは、前記第２ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールからキャッシングした前記電池データを前記第１ブローカに伝送することができる。

【0017】

一実施形態に係る、前記第１コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第１ブローカの動作を制御するステップは、前記第１コントローラが、前記第１ブローカに故障発生時に、前記第１ブローカと電池データ通信する前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールが前記第２ブローカと電池データ通信するように制御することを特徴とし、前記第２コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第２ブローカの動作を制御するステップは、前記第２コントローラが、前記第２ブローカに故障発生時に、前記第２ブローカと電池データ通信する前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールが前記第１ブローカと電池データ通信するように制御することができる。

【発明の効果】

【0018】

本文書に開示される一実施形態に係る電池データ管理装置およびその動作方法によると、機能モジュールの動作を分散して電池データを同時に複数のモジュールにおいて迅速に処理し、電池データを効率的に管理することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本文書に開示された一実施形態に係る電池データ管理装置が適用されたエネルギー貯蔵システムの構成を概略的に示す図である。

【図2】文書に開示された一実施形態に係る電池データ管理装置の構成について具体的に説明するための図である。

【図3】本文書に開示された他の実施形態に係る電池データ管理装置の構成について具体的に説明するための図である。

【図4】本文書に開示された一実施形態に係る電池データ管理装置の動作方法を示すフローチャートである。

【図5】本文書に開示された一実施形態に係る電池データ管理装置の動作方法を実現するコンピューティングシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本文書に開示された一部の実施形態を例示的な図面により詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付するに際し、同一の構成要素に対しては他の図面上に表示される際にも可能な限り同一の符号を付するようにしていることに留意しなければならない。また、本文書に開示された実施形態を説明するに際し、関連した公知の構成または機能に関する具体的な説明が本文書に開示された実施形態に対する理解を妨げると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。

【0021】

本文書に開示された実施形態の構成要素を説明するに際し、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を用いてもよい。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものにすぎず、その用語により当該構成要素の本質や順番または手順などが限定されることはない。また、他に定義しない限り、技術的または科学的な用語を含めてここで用いられる全ての用語は、本文書に開示された実施形態が属する技術分野における通常の知識を有する者により一般的に理解されるものと同一の意味を有する。一般的に用いられる辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上の意味と一致する意味を有するものと解釈されなければならず、本文書において明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味に解釈されない。

【0022】

図１は、本文書に開示された一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムに適用された電池管理装置を概略的に示す図である。
図１を参照すると、エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ、Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）１は、電池バンク１０、電力変換装置（ＰＣＳ、Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）２０、および電池データ管理装置１００を含むことができる。

【0023】

電池データ管理装置１００は、電池バンク１０の複数の電池を制御して電池データを取得することができる。電池データ管理装置１００は、複数の電池とデータ通信を行い、複数の電池と関連した電池データの伝送を受けることができる。例えば、電池データ管理装置１００は、複数の電池から複数の電池の温度、電圧の測定値およびそれにより導出されたＳＯＣ、ＳＯＨパラメータの伝送を受けることができる。

【0024】

一実施形態により、電池データ管理装置１００は、電池システムコントローラ（ＢＳＣ、Ｂａｔｔｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）の形態で実現され、複数の電池の動作を制御することができる。すなわち、電池データ管理装置１００は、電池システムに備えられたコントローラと通信することができる。電池データ管理装置１００は、電池システムに制御信号を送信し、複数の電池の動作を制御することができる。また、電池データ管理装置１００は、電池システムから電池データを受信し、電池システムの状態を管理することができる。

【0025】

電池データ管理装置１００は、複数の電池から取得した電池データをコンピューティング資源に富む内部構成要素を用いて分析および管理することができる。また、電池データ管理装置１００は、内部構成要素を介して電池データの異常現象を精密分析し、複数の電池の異常状態有無を診断することができる。

【0026】

ここで、複数の電池は、一実施形態により、エネルギー貯蔵システムに設けられ、電気エネルギーを貯蔵する複数の電池ラック（Ｒａｃｋ）の形態で実現されることができる。電池ラックは、エネルギー貯蔵システムにおいて電気エネルギーを貯蔵する１つの単位である。エネルギー貯蔵システムは、複数の電池ラックを含む電池バンク（Ｂａｎｋ）が１つ以上含まれていてもよい。電池バンクは、複数の電池ラックおよびバンクＢＭＳ（ＢＢＭＳ、Ｂａｎｋ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を含むことができる。

【0027】

複数の電池ラックそれぞれは、複数の電池モジュール、充放電装置、複数の電池モジュールを制御する複数のモジュールＢＭＳを制御するラックＢＭＳ（ＲＢＭＳ、Ｒａｃｋ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を含むことができる。ここで、複数の電池モジュールは、対象装置（図示せず）に電源を供給することができる。このために、電池モジュールは、対象装置と電気的に連結されることができる。ここで、対象装置は、複数の電池モジュールを含む複数の電池ラックそれぞれから電源の供給を受けて動作する電気的、電子的、または機械的装置を含むことができ、例えば、対象装置は、エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）であってもよいが、これに限定されない。複数の電池モジュールそれぞれは、複数の電池セルが直列および／または並列に連結されていてもよい。複数の電池セルは、リチウムイオン（Ｌｉ－ｉＯｎ）電池、リチウムイオンポリマー（Ｌｉ－ｉＯｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）電池、ニッケルカドミウム（Ｎｉ－Ｃｄ）電池、ニッケル水素（Ｎｉ－ＭＨ）電池などであってもよく、これに限定されない。

【0028】

以下、複数の電池は、複数の電池ラックを含む電池バンクの形態で実現されると仮定して説明する。
電池バンク１０は、第１電池ラック１１、第２電池ラック１２、第３電池ラック１３、および第４電池ラック１４を含むことができる。図１では複数の電池ラックが４個であるものと示されているが、これに限定されず、電池バンク１０は、ｎ（ｎは１以上の自然数）個の電池ラックを含んで構成されることができる。

【0029】

電池データ管理装置１００は、エネルギー貯蔵システム１に含まれた各構成を管理し全般的な動作を制御することができる。すなわち、電池データ管理装置１００は、エネルギー貯蔵システム１に含まれた複数の電池ラック１１、１２、１３、１４および電力変換装置２０の動作を制御することができる。

【0030】

先ず、電池データ管理装置１００は、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４から電池データを受信し、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４の状態を管理することができる。具体的に、電池データ管理装置１００は、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４に備えられたコントローラ（例えば、ラックＢＭＳ）と通信することができる。電池データ管理装置１００は、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４に備えられたコントローラから電池データを受信し、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４の状態を管理することができる。

【0031】

また、電池データ管理装置１００は、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４に制御信号を送信し、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４の動作を制御することができる。
電池データ管理装置１００は、電力変換装置２０に制御信号を送信し、電力変換装置２０の電力変換動作を制御することができる。電力変換装置２０は、電池データ管理装置１００の制御に応じて電力変換動作を行うことができる。

【0032】

ここで、電力変換装置２０は、交流電力を直流電力に変換（ＡＣ／ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔ）するかまたは直流電力を直流電力に変換（ＤＣ／ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔ）し、変換した直流電力を複数の電池ラック１１、１２、１３、１４に供給することができる。電力変換装置２０は、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４から供給される直流電力を交流電力に変換することができる。また、電力変換装置２０は、変換した交流電力を負荷（図示せず）に供給することもできる。

【0033】

複数の電池ラック１１、１２、１３、１４は、電力変換装置２０から供給される直流電力を用いて充電されることができる。また、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４は、直流電力を出力して電力変換装置２０に供給することで放電動作を行うことができる。

【0034】

図２は、文書に開示された一実施形態に係る電池データ管理装置の構成について具体的に説明するための図である。図３は、本文書に開示された他の実施形態に係る電池データ管理装置の構成について具体的に説明するための図である。

【0035】

以下、図２～図３を参照して電池データ管理装置１００の構成について具体的に説明する。
先ず、図２を参照すると、電池データ管理装置１００は、複数の機能モジュール１１０、第１ブローカ１２０、および第１コントローラ１３０を含むことができる。

【0036】

複数の機能モジュール１１０は、第１機能モジュール１１１、第２機能モジュール１１２、第３機能モジュール１１３、および第４機能モジュール１１４を含むことができる。図２では複数の機能モジュールが４個であるものと示されているが、これに限定されず、複数の機能モジュール１１０は、ｎ（ｎは２以上の自然数）個の機能モジュールを含んで構成されることができる。

【0037】

複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４それぞれは、既に設定されたアルゴリズムに基づいて定義された機能を行うことができる。例えば、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４それぞれは、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４との電池データ通信、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４の制御、電池データ管理装置１００が適用されたエネルギー貯蔵システム１のユーザインターフェース（ＵＩ）動作、または電池データロギングのうちいずれか１つを行うことができる。すなわち、電池データ管理装置１００は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４それぞれの機能を区分し、負荷の分散を支援することができる。

【0038】

具体的に、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４それぞれは、第１コントローラ１３０の制御命令に基づいて定義された機能を行うことができる。すなわち、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４それぞれは、第１コントローラ１３０の制御命令に基づいて指定された機能を行うことができる。

【0039】

例えば、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうちいずれか１つは、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４と電池データ通信を行い、電池データを取得することができる。例えば、第１機能モジュール１１１は、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４のうちいずれか１つである第１電池ラック１１と有線および／または無線で通信を行うことができる。例えば、第１機能モジュール１１１は、第１電池ラック１１と差動入力方式の通信プロトコルで互いに通信を行うことができる。ここで、差動入力方式の通信プロトコルとしては、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＲＳ－４８５（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ ４８５）、ＲＳ－４２２（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ ４２２）などが挙げられる。また、例えば、第１機能モジュール１１１は、第１電池ラック１１とｗｉ－ｆｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）などの無線通信プロトコルで互いに通信を行うことができる。

【0040】

複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４それぞれは、第１ブローカ１２０と電池データ通信を行い、取得した電池データまたは生成した電池データを伝送することができる。すなわち、第１ブローカ１２０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４から電池データを取得することができる。

【0041】

第１ブローカ１２０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールから取得した電池データに基づいて、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４間の連係動作を中継することができる。具体的に、第１ブローカ１２０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データをキャッシング（Ｃａｃｈｉｎｇ）することができる。第１ブローカ１２０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４からキャッシングした電池データに基づいて、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４間に中継することができる。

【0042】

例えば、第１ブローカ１２０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち第１機能モジュール１１１が取得した電池データに基づいて、第２機能モジュール１１２が指定された機能を行うことができる場合、第１機能モジュール１１１からキャッシングした電池データを第２機能モジュール１１２に伝送し、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４間に連係動作を中継することができる。

【0043】

また、例えば、第１ブローカ１２０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち第１機能モジュール１１１に故障が発生した場合、駆動可能な第２機能モジュール１１２に故障が発生した第１機能モジュール１１１からキャッシングした電池を伝送し、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４間に動作を中継することができる。

【0044】

第１コントローラ１３０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４および第１ブローカ１２０の動作を制御することができる。第１コントローラは、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールに故障発生時に、機能モジュールの指定された機能を駆動可能な他の機能モジュールが行うように制御することができる。具体的に、第１コントローラは、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールに故障発生時に、駆動可能な他の機能モジュールに機能を行うように制御命令を伝送することができる。

【0045】

一実施形態により、電池データ管理装置１００は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４の電池データを管理する第１ブローカ１２０、および複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４と第１ブローカを制御する第１コントローラ１３０それぞれを別個のハードウェア装置として駆動し、垂直スケーリング（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｓｃａｌｉｎｇ）機能を行うことができる。すなわち、電池データ管理装置１００の複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４、第１ブローカ１２０、および第１コントローラ１３０それぞれを別個のハードウェア装置として駆動するために、アプリケーション処理能力および格納容量をスケールアップ（Ｓｃａｌｅ Ｕｐ）することができる。

【0046】

図３を参照すると、電池データ管理装置１００は、第２ブローカ１４０および第２コントローラ１５０をさらに含むことができる。
第２ブローカ１４０は、複数の機能モジュール１１５、１１６、１１７、１１８のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、複数の機能モジュール１１５、１１６、１１７、１１８間の連係動作を中継することができる。すなわち、第２ブローカ１４０は、第１ブローカ１３０と同様の機能を行い、第１ブローカ１３０の機能を水平拡張することができる。

【0047】

したがって、電池データ管理装置１００は、同様の機能を行う第１ブローカ１３０および２ブローカ１４０を含む二重化構造を形成し、第１ブローカ１３０または２ブローカ１４０のうちいずれか１つに集中し得る負荷を分散処理することができる。

【0048】

一実施形態により、電池データ管理装置１００は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、第１ブローカ１２０、第２ブローカ１４０、第１コントローラ１３０、および第２ブローカ１５０それぞれを別個のハードウェア装置として駆動し、水平スケーリング（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｓｃａｌｉｎｇ）機能を行うことができる。

【0049】

すなわち、電池データ管理装置１００の複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、第１ブローカ１２０、第２ブローカ１４０、第１コントローラ１３０、および第２ブローカ１５０それぞれを別個のハードウェア装置として駆動し、１つのハードウェア装置で処理していた機能を複数のハードウェア装置に分散して処理能力を向上可能なスケールアウト（Ｓｃａｌｅ Ｏｕｔ）機能を行うことができる。

【0050】

第１ブローカ１２０と第２ブローカ１４０は、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８からキャッシングした電池データを互いに共有することができる。したがって、第１ブローカ１２０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールからキャッシングした電池データを第２ブローカ１４０に伝送し、第２ブローカ１４０が複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４の連係動作を制御するようにすることができる。同様に、第２ブローカ１４０は、複数の機能モジュール１１５、１１６、１１７、１１８のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールからキャッシングした電池データを第１ブローカ１２０に伝送し、第１ブローカ１２０が複数の機能モジュール１１５、１１６、１１７、１１８の連係動作を制御するようにすることができる。

【0051】

第２コントローラ１５０は、複数の機能モジュール１１０および第２ブローカ１４０の動作を制御することができる。第２コントローラは、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールに故障発生時に、機能モジュールの指定された機能を駆動可能な他の機能モジュールが行うように制御することができる。具体的に、第２コントローラは、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールに故障発生時に、駆動可能な他の機能モジュールに機能を行うように制御命令を伝送することができる。

【0052】

第２コントローラ１５０は、第２ブローカ１４０に故障発生時に、第２ブローカ１４０と電池データ通信する複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールが第１ブローカ１２０と電池データ通信するように制御することができる。すなわち、第２コントローラ１５０は、第２ブローカ１４０と連結された複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールを第１ブローカ１２０と連結されるように変更することができる。

【0053】

また、第１コントローラ１３０は、第１ブローカ１２０に故障発生時に、第１ブローカ１２０と電池データ通信する複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールが第２ブローカ１４０と電池データ通信するように制御することができる。すなわち、第１コントローラ１３０は、第１ブローカ１２０と連結された複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールを第２ブローカ１４０と連結されるように変更することができる。

【0054】

上述したように、本文書に開示された一実施形態に係る電池データ管理装置１００によると、機能モジュールの動作を分散して電池データを同時に複数のモジュールにおいて迅速に処理し、電池データを効率的に管理することができる。

【0055】

また、電池データ管理装置１００は、高性能のシステムを搭載することなく相対的に低性能の複数の機能モジュールを駆動する水平スケーリング機能を行うことで、設置費用およびメンテナンスに必要な資源を節減することができる。

【0056】

そして、電池データ管理装置１００は、複数の機能モジュールを管理および制御するブローカおよびコントローラを備える垂直スケーリング機能を行うことで、いずれか１つの機能モジュールに故障またはブローカに故障の発生時にも直ちに対応してシステムのダウンタイム（Ｄｏｗｎ Ｔｉｍｅ）を除去することができる。

【0057】

図４は、本文書に開示された一実施形態に係る電池データ管理装置の動作方法を示すフローチャートである。以下、図１～図３を参照して電池データ管理装置１００の動作方法について具体的に説明する。

【0058】

電池データ管理装置１００は、図１～図３を参照して説明した電池データ管理装置１００と実質的に同一であるため、以下では説明の重複を避けるために簡略に説明する。
図６を参照すると、電池データ管理装置１００の動作方法は、複数の機能モジュール１１０が、既に設定されたアルゴリズムに基づいて定義された機能を行うステップ（Ｓ１０１）と、第１ブローカ１２０が、複数の機能モジュール１１０のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、複数の機能モジュール１１０間の連係動作を中継するステップ（Ｓ１０２）と、第２ブローカ１４０が、複数の機能モジュール１１０のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、複数の機能モジュール１１０間の連係動作を中継するステップ（Ｓ１０３）と、第１コントローラ１３０が、複数の機能モジュール１１０および第１ブローカ１２０の動作を制御するステップ（Ｓ１０４）と、第２コントローラ１５０が、複数の機能モジュール１１０および第２ブローカ１４０の動作を制御するステップを（Ｓ１０５）と、を含むことができる。

【0059】

以下、Ｓ１０１ステップ～Ｓ１０５ステップについて具体的に説明する。
Ｓ１０１ステップにおいて、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４それぞれは、既に設定されたアルゴリズムに基づいて定義された機能を行うことができる。例えば、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４それぞれは、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４との電池データ通信、複数の電池ラック１１、１２、１３、１４の制御、電池データ管理装置１００が適用されたエネルギー貯蔵システム１のユーザインターフェース（ＵＩ）動作、または電池データロギングのうちいずれか１つを行うことができる。すなわち、電池データ管理装置１００は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４それぞれの機能を区分し、負荷の分散を支援することができる。
Ｓ１０１ステップにおいて、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４それぞれは、第１コントローラ１３０の制御命令に基づいて定義された機能を行うことができる。

【0060】

Ｓ１０２ステップにおいて、第１ブローカ１２０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４間の連係動作を中継することができる。

【0061】

Ｓ１０２ステップにおいて、第１ブローカ１２０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールからキャッシングした電池データを第２ブローカ１４０に常時伝送し、第２ブローカ１４０との同期化作業を行うことができる。

【0062】

Ｓ１０３ステップにおいて、第２ブローカ１４０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４間の連係動作を中継することができる。

【0063】

Ｓ１０３ステップにおいて、第２ブローカ１４０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールからキャッシングした電池データを第１ブローカ１２０に常時伝送し、第１ブローカ１２０との同期化作業を行うことができる。

【0064】

Ｓ１０４ステップにおいて、第１コントローラ１３０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４および第１ブローカ１２０の動作を制御することができる。
Ｓ１０４ステップにおいて、第１コントローラ１３０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールに故障発生時に、機能モジュールの定義された機能を他の機能モジュールが行うように制御することができる。

【0065】

Ｓ１０４ステップにおいて、第１コントローラ１３０は、第１ブローカ１２０に故障発生時に、第１ブローカ１２０と電池データ通信する複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールが第２ブローカ１４０と電池データ通信するように制御することができる。

【0066】

Ｓ１０５ステップにおいて、第２コントローラ１５０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４および第２ブローカ１４０の動作を制御することができる。
Ｓ１０５ステップにおいて、第２コントローラ１５０は、複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールに故障発生時に、機能モジュールの定義された機能を他の機能モジュールが行うように制御することができる。

【0067】

Ｓ１０５ステップにおいて、第２コントローラ１５０は、第２ブローカ１４０に故障発生時に、第２ブローカ１４０と電池データ通信する複数の機能モジュール１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくともいずれか１つの機能モジュールが第１ブローカ１２０と電池データ通信するように制御することができる。

【0068】

図５は、本文書に開示された一実施形態に係る電池データ管理装置の動作方法を実現するコンピューティングシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。
図５を参照すると、本文書に開示された一実施形態に係るコンピューティングシステム２００は、ＭＣＵ２１０、メモリ２２０、入出力Ｉ／Ｆ２３０、および通信Ｉ／Ｆ２４０を含むことができる。

【0069】

ＭＣＵ２１０は、メモリ２２０に格納されている各種プログラム（例えば、電池のデータをモニターするプログラム）を実行させ、このようなプログラムを介して各種データを処理し、前述した図１に示した電池データ管理装置１００の機能を行うようにするブローカであってもよい。

【0070】

メモリ２２０は、電池データ管理装置１００の作動に関する各種プログラムを格納することができる。また、メモリ２２０は、電池データ管理装置１００の作動データを格納することができる。

【0071】

このようなメモリ２２０は、必要に応じて複数備えられてもよい。メモリ２２０は、揮発性メモリであってもよく、不揮発性メモリであってもよい。揮発性メモリとしてのメモリ２２０は、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭなどが用いられることができる。不揮発性メモリとしてのメモリ２２０は、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＡＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどが用いられることができる。上記で列挙したメモリ２２０の例は単なる例示にすぎず、これらの例に限定されるものではない。

【0072】

入出力Ｉ／Ｆ２３０は、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置（図示せず）と、ディスプレイ（図示せず）などの出力装置と、ＭＣＵ２１０との間を連結してデータを送受信できるようにするインターフェースを提供することができる。

【0073】

通信Ｉ／Ｆ２４０は、サーバと各種データを送受信できる構成であり、有線または無線通信を支援できる各種装置であってもよい。例えば、通信Ｉ／Ｆ２４０を介して、別に備えられた外部サーバから抵抗測定および異常診断のためのプログラムや各種データなどを送受信することができる。

【0074】

以上の説明は、本開示の技術思想を例示的に説明したものにすぎず、本開示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、本開示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形が可能である。

【0075】

したがって、本開示に開示された実施形態は本開示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って、このような実施形態により本開示の技術思想の範囲が限定されるものではない。本開示の保護範囲は後述の請求範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本開示の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

【符号の説明】

【0076】

１ エネルギー貯蔵システム
１０ 電池バンク
１１ 第１電池ラック
１２ 第２電池ラック
１３ 第３電池ラック
１４ 第４電池ラック
１００ 電池データ管理装置
１１０ 複数の機能モジュール
１１１ 第１機能モジュール
１１２ 第２機能モジュール
１１３ 第３機能モジュール
１１４ 第４機能モジュール
１１５ 第５機能モジュール
１１６ 第６機能モジュール
１１７ 第７機能モジュール
１１８ 第８機能モジュール
１２０ 第１ブローカ
１３０ 第１コントローラ
１４０ 第２ブローカ
２０ 電力変換装置
２００ コンピューティングシステム
２１０ ＭＣＵ
２２０ メモリ
２３０ 入出力Ｉ／Ｆ
２４０ 通信Ｉ／Ｆ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2024-04-30

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

既に設定されたアルゴリズムに基づいて定義された機能を行う複数の機能モジュールと、
前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継する第１ブローカと、
前記複数の機能モジュールおよび前記第１ブローカの動作を制御する第１コントローラと、
を含む、電池データ管理装置。

【請求項2】

前記複数の機能モジュールは、前記第１コントローラの制御命令に基づいて定義された機能を行うことを特徴とする、請求項１に記載の電池データ管理装置。

【請求項3】

前記複数の機能モジュールは、前記第１ブローカと電池データ通信を行って前記電池データを伝送することを特徴とする、請求項１に記載の電池データ管理装置。

【請求項4】

前記第１ブローカは、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データをキャッシングすることを特徴とする、請求項１に記載の電池データ管理装置。

【請求項5】

前記第１ブローカは、前記複数の機能モジュールからキャッシングした前記電池データを前記複数の機能モジュール間に中継することを特徴とする、請求項４に記載の電池データ管理装置。

【請求項6】

前記第１コントローラは、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールに故障発生時に、前記いずれか１つの機能モジュールの定義された機能を他の機能モジュールが行うように制御することを特徴とする、請求項４に記載の電池データ管理装置。

【請求項7】

前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継する第２ブローカと、
前記複数の機能モジュールおよび前記第２ブローカの動作を制御する第２コントローラと、をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の電池データ管理装置。

【請求項8】

前記第１ブローカと前記第２ブローカは、前記複数の機能モジュールからキャッシングした前記電池データを共有することを特徴とする、請求項７に記載の電池データ管理装置。

【請求項9】

前記第１ブローカまたは前記第２ブローカは、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールからキャッシングした前記電池データを前記第２ブローカまたは前記第１ブローカに伝送することを特徴とする、請求項８に記載の電池データ管理装置。

【請求項10】

前記第１コントローラまたは前記第２コントローラは、前記第１ブローカまたは前記第２ブローカに故障発生時に、前記第１ブローカまたは前記第２ブローカと電池データ通信する前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールが前記第２ブローカまたは前記第１ブローカと電池データ通信するように制御することを特徴とする、請求項７に記載の電池データ管理装置。

【請求項11】

複数の機能モジュールが、既に設定されたアルゴリズムに基づいて定義された機能を行うステップと、
第１ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継するステップと、
第１コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第１ブローカの動作を制御するステップと、
を含む、電池データ管理装置の動作方法。

【請求項12】

前記第１コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第１ブローカの動作を制御するステップは、
前記第１コントローラが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールに故障発生時に、前記いずれか１つの機能モジュールの定義された機能を他の機能モジュールが行うように制御することを特徴とする、請求項１１に記載の電池データ管理装置の動作方法。

【請求項13】

第２ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継するステップと、
第２コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第２ブローカの動作を制御するステップと、をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の電池データ管理装置の動作方法。

【請求項14】

前記第１ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継するステップは、
前記第１ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールからキャッシングした前記電池データを前記第２ブローカに伝送することを特徴とし、
前記第２ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールの電池データに基づいて、前記複数の機能モジュール間の連係動作を中継するステップは、
前記第２ブローカが、前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールからキャッシングした前記電池データを前記第１ブローカに伝送することを特徴とする、請求項１３に記載の電池データ管理装置の動作方法。

【請求項15】

前記第１コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第１ブローカの動作を制御するステップは、
前記第１コントローラが、前記第１ブローカに故障発生時に、前記第１ブローカと電池データ通信する前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールが前記第２ブローカと電池データ通信するように制御することを特徴とし、
前記第２コントローラが、前記複数の機能モジュールおよび前記第２ブローカの動作を制御するステップは、
前記第２コントローラが、前記第２ブローカに故障発生時に、前記第２ブローカと電池データ通信する前記複数の機能モジュールのうち少なくともいずれか１つの機能モジュールが前記第１ブローカと電池データ通信するように制御することを特徴とする、請求項１３に記載の電池データ管理装置の動作方法。

【国際調査報告】