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特表2024-543322通信異常状態に対応する電池制御装置及びこれを含むエネルギー貯蔵システム

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】2024-11-21

(54)【発明の名称】通信異常状態に対応する電池制御装置及びこれを含むエネルギー貯蔵システム

(51)【国際特許分類】

H02J 13/00 20060101AFI20241114BHJP

H01M 10/48 20060101ALI20241114BHJP

H02J 7/00 20060101ALI20241114BHJP

H02J 7/10 20060101ALI20241114BHJP

H02J 7/04 20060101ALI20241114BHJP

H02J 7/02 20160101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

H02J13/00 301A

H01M10/48 P

H02J7/00 X

H02J7/00 Y

H02J7/10 L

H02J7/04 L

H02J7/02 J

H02J7/00 302C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024524729

(86)(22)【出願日】2023-06-29

(85)【翻訳文提出日】2024-04-24

(86)【国際出願番号】 KR2023009138

(87)【国際公開番号】W WO2024071592

(87)【国際公開日】2024-04-04

(31)【優先権主張番号】10-2022-0122240

(32)【優先日】2022-09-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2023-0018665

(32)【優先日】2023-02-13

(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】ジョン・ソク・パク

(72)【発明者】

【氏名】ヨンドゥ・ソン

(72)【発明者】

【氏名】ユンソン・ファン

【テーマコード（参考）】

5G064

5G503

5H030

【Ｆターム（参考）】

5G064AC08

5G064BA07

5G064CB06

5G064CB10

5G064CB16

5G064DA05

5G503AA01

5G503BA04

5G503BA05

5G503BB02

5G503CA01

5G503CA11

5G503CB11

5G503CC02

5G503DA07

5G503EA05

5G503EA08

5G503GD03

5G503GD06

5H030AA01

5H030AS20

5H030FF41

(57)【要約】

本発明の一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムは、複数の電池とそれぞれ対応して備えられる複数のＢＭＳ、及び、上記複数のＢＭＳから上記複数の電池に関する状態情報を収集し、収集された状態情報に基づいて上記複数の電池をモニタリングする、または制御する上位制御装置、を含むことができる。
ここで、上記上位制御装置は、通信異常によって、第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されない場合、予め記録された電池の履歴情報に基づいて、上記第１の電池と並列接続された電池のうち一つ以上の第２の電池を選択し、上記一つ以上の第２の電池の状態情報に基づいて上記第１の電池の状態情報を推定することができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池とそれぞれ対応して備えられる複数のＢＭＳ、及び
前記複数のＢＭＳから前記複数の電池に関する状態情報を収集し、収集された状態情報に基づいて前記複数の電池をモニタリングする、または制御する上位制御装置、を含み、
前記上位制御装置は、
通信異常によって、第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されない場合、予め記録された電池の履歴情報に基づいて、前記第１の電池と並列接続された電池のうち一つ以上の第２の電池を選択し、前記一つ以上の第２の電池の状態情報に基づいて前記第１の電池の状態情報を推定する、
エネルギー貯蔵システム。

【請求項2】

前記上位制御装置は、
前記第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されなくても、エネルギー貯蔵システムの動作を停止することなく、前記推定された状態情報を前記第１の電池の状態情報として使用して、前記複数の電池をモニタリングする、または制御する、
請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項3】

前記上位制御装置は、
前記第１の電池の状態情報が受信されない期間の間、前記推定された状態情報を前記第１の電池の状態情報として記録する、
請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項4】

前記上位制御装置は、
前記第１のＢＭＳから第１の電池のＳＯＣが受信されない場合、複数の第２の電池を選択し、選択された第２の電池に関するＳＯＣの平均値又は中間値を算出し、算出された値を前記第１の電池のＳＯＣとして推定する、
請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項5】

前記上位制御装置は、
前記第１の電池との隣接距離、並びに、電池のＳＯＣ、温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報、を用いて、前記第２の電池を選択する、
請求項４に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項6】

前記上位制御装置は、
前記第１の電池の履歴情報と、前記第１の電池との距離が近い上位Ｎ個の電池の履歴情報とを比較して、第１の電池との類似度を算出し、類似度の高い上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定し、
Ｎは所定の２以上の自然数であり、前記Ｍは所定の２以上の自然数である、
請求項５に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項7】

前記上位制御装置は、
前記Ｎ個の電池のうち、所定の期間内に故障履歴が記録された電池は比較対象から除く、
請求項６に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項8】

前記上位制御装置は、
前記Ｍ個の第２の電池が選択された後、前記第２の電池のうち特定の電池に故障が発生すれば、前記故障が発生した電池を後順位の類似度を有する電池に置き換えて、前記第２の電池を更新する、
請求項６に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項9】

前記上位制御装置は、
前記第１の電池のＳＯＣが受信されなければ、第１の電池、又は前記Ｎ個の電池のうち一つ以上の最新のＳＯＣを確認し、
確認された最新のＳＯＣが、ＳＯＣ推定不可区間と事前定義されるしきいＳＯＣの範囲内にあるか否かを確認し、
確認された最新のＳＯＣが、前記しきいＳＯＣの範囲外の場合、前記Ｎ個の電池のうち、前記第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定する、
請求項６に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項10】

前記上位制御装置は、
前記第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する上位電池が、Ｍ個を超過する場合、
温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報間の類似度に基づいて、Ｍ個の第２の電池を決定する、
請求項９に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項11】

前記上位制御装置は、
確認された最新のＳＯＣが、前記しきいＳＯＣの範囲内にある場合、前記第１の電池の温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定する、
請求項９に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項12】

前記上位制御装置は、
前記第１の電池の温度値に関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定するが、
高い類似度を有する上位電池がＭ個を超過する場合、
累積充放電量に関する履歴情報間の類似度に基づいて、Ｍ個の第２の電池を決定する、
請求項１１に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項13】

複数の電池とそれぞれ対応して設けられた複数のＢＭＳと連動する電池制御装置であって、
少なくとも一つのプロセッサ、及び
前記少なくとも一つのプロセッサを通じて実行される少なくとも一つの命令を格納するメモリ、を含み、
前記少なくとも一つの命令は、
前記複数のＢＭＳから前記複数の電池に関する状態情報を収集し、前記収集された状態情報に基づいて前記複数の電池をモニタリングする、または制御する命令、
通信異常によって、第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されない場合、予め記録された電池の履歴情報に基づいて、前記第１の電池と並列接続された電池のうち一つ以上の第２の電池を選択する命令、及び
前記一つ以上の第２の電池の状態情報に基づいて前記第１の電池の状態情報を推定する命令を含む、
電池制御装置。

【請求項14】

前記少なくとも一つの命令は、
前記第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されなくても、エネルギー貯蔵システムの動作を停止することなく、前記推定された状態情報を前記第１の電池の状態情報として使用して、前記複数の電池をモニタリングする、または制御する命令をさらに含む、
請求項１３に記載の電池制御装置。

【請求項15】

前記第１の電池の状態情報を推定する命令は、
前記第１の電池の状態情報が受信されない期間の間、前記推定された状態情報を前記第１の電池の状態情報として記録する命令をさらに含む、
請求項１３に記載の電池制御装置。

【請求項16】

前記第１の電池の状態情報を推定する命令は、
複数の第２の電池に関するＳＯＣの平均値又は中間値を算出する命令、及び
算出された値を前記第１の電池のＳＯＣとして推定する命令を含む、
請求項１３に記載の電池制御装置。

【請求項17】

前記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、
前記第１の電池との隣接距離、並びに、電池のＳＯＣ、温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報、を用いて、前記第２の電池を選択する命令を含む、
請求項１６に記載の電池制御装置。

【請求項18】

前記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、
前記第１の電池の履歴情報と、前記第１の電池との距離が近い上位Ｎ個の電池の履歴情報とを比較して、第１の電池との類似度を算出する命令、及び
類似度の高い上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定する命令を含み、
前記Ｎは所定の２以上の自然数であり、前記Ｍは所定の２以上の自然数である、
請求項１７に記載の電池制御装置。

【請求項19】

前記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、
前記Ｎ個の電池のうち、所定の期間内に故障履歴が記録された電池は比較対象から除く命令を含む、
請求項１８に記載の電池制御装置。

【請求項20】

前記少なくとも一つの命令は、
前記Ｍ個の第２の電池が選択された後、前記第２の電池のうち特定の電池に故障が発生すれば、前記故障が発生した電池を後順位の類似度を有する電池に置き換えて、前記第２の電池を更新する命令をさらに含む、
請求項１８に記載の電池制御装置。

【請求項21】

前記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、
前記第１の電池のＳＯＣが受信されなければ、第１の電池、又は前記Ｎ個の電池のうち一つ以上の最新のＳＯＣを確認する命令、
確認された最新のＳＯＣが、ＳＯＣ推定不可区間と事前定義されるしきいＳＯＣの範囲内にあるか否かを確認する命令、及び
確認された最新のＳＯＣが、前記しきいＳＯＣの範囲外の場合、前記Ｎ個の電池のうち、前記第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定する命令を含む、
請求項１８に記載の電池制御装置。

【請求項22】

前記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、
前記第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する上位電池が、Ｍ個を超過する場合、
温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報間の類似度に基づいて、Ｍ個の第２の電池を決定する命令をさらに含む、
請求項２１に記載の電池制御装置。

【請求項23】

前記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、
確認された最新のＳＯＣが、前記しきいＳＯＣの範囲内にある場合、前記第１の電池の温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定する命令を含む、
請求項２１に記載の電池制御装置。

【請求項24】

前記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、
前記第１の電池の温度値に関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定する命令、及び
高い類似度を有する上位電池がＭ個を超過する場合、累積充放電量に関する履歴情報間の類似度に基づいて、Ｍ個の第２の電池を決定する命令を含む、
請求項２３に記載の電池制御装置。

【請求項25】

複数の電池とそれぞれ対応して設けられた複数のＢＭＳと連動する電池制御装置による電池制御方法であって、
前記複数のＢＭＳから前記複数の電池に関する状態情報を収集し、前記収集された状態情報に基づいて前記複数の電池をモニタリングする、または制御するステップ、
通信異常によって、第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されない場合、予め記録された電池の履歴情報に基づいて、前記第１の電池と並列接続された電池のうち一つ以上の第２の電池を選択するステップ、及び
前記一つ以上の第２の電池の状態情報に基づいて前記第１の電池の状態情報を推定するステップを含む、
電池制御方法。

【請求項26】

前記第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されなくても、エネルギー貯蔵システムの動作を停止することなく、前記推定された状態情報を前記第１の電池の状態情報として使用して、前記複数の電池をモニタリングする、または制御するステップをさらに含む、
請求項２５に記載の電池制御方法。

【請求項27】

前記第１の電池の状態情報を推定するステップは、
前記第１の電池の状態情報が受信されない期間の間、前記推定された状態情報を前記第１の電池の状態情報として記録するステップをさらに含む、
請求項２５に記載の電池制御方法。

【請求項28】

前記第１の電池の状態情報を推定するステップは、
複数の第２の電池に関するＳＯＣの平均値又は中間値を算出するステップ、及び
算出された値を前記第１の電池のＳＯＣとして推定するステップを含む、
請求項２５に記載の電池制御方法。

【請求項29】

前記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、
前記第１の電池との隣接距離、並びに、電池のＳＯＣ、温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報、を用いて、前記第２の電池を選択するステップを含む、
請求項２８に記載の電池制御方法。

【請求項30】

前記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、
前記第１の電池の履歴情報と、前記第１の電池との距離が近い上位Ｎ個の電池の履歴情報とを比較して、第１の電池との類似度を算出するステップ、及び
類似度の高い上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定するステップを含み、
Ｎは所定の２以上の自然数であり、前記Ｍは所定の２以上の自然数である、
請求項２９に記載の電池制御方法。

【請求項31】

前記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、
前記Ｎ個の電池のうち、所定の期間内に故障履歴が記録された電池は比較対象から除くステップを含む、
請求項３０に記載の電池制御方法。

【請求項32】

前記Ｍ個の第２の電池が選択された後、前記第２の電池のうち特定の電池に故障が発生すれば、前記故障が発生した電池を後順位の類似度を有する電池に置き換えて、前記第２の電池を更新するステップをさらに含む、
請求項３０に記載の電池制御方法。

【請求項33】

前記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、
前記第１の電池のＳＯＣが受信されなければ、第１の電池、又は前記Ｎ個の電池のうち一つ以上の最新のＳＯＣを確認するステップ、
確認された最新のＳＯＣが、ＳＯＣ推定不可区間と事前定義されるしきいＳＯＣの範囲内にあるか否かを確認するステップ、及び
確認された最新のＳＯＣが、前記しきいＳＯＣの範囲外の場合、前記Ｎ個の電池のうち、前記第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定するステップを含む、
請求項３０に記載の電池制御方法。

【請求項34】

前記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、
前記第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する上位電池が、Ｍ個を超過する場合、
温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報間の類似度に基づいて、Ｍ個の第２の電池を決定するステップをさらに含む、
請求項３３に記載の電池制御方法。

【請求項35】

前記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、
確認された最新のＳＯＣが、前記しきいＳＯＣの範囲内にある場合、前記第１の電池の温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定するステップを含む、
請求項３３に記載の電池制御方法。

【請求項36】

前記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、
前記第１の電池の温度値に関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定するステップ、及び
高い類似度を有する上位電池がＭ個を超過する場合、累積充放電量に関する履歴情報間の類似度に基づいて、Ｍ個の第２の電池を決定するステップを含む、
請求項３５に記載の電池制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０２２年９月２７日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０２２－０１２２２４０号及び２０２３年２月１３日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０２３－００１８６６５号の出願日の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された内容の全ては、本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、電池制御装置及びこれを含むエネルギー貯蔵システムに関し、より具体的には、通信異常（ＬＯＣ：Loss of Communication）状態の発生時にもエネルギー貯蔵システムを安定して動作させることができる電池制御装置及びこれを含むエネルギー貯蔵システムに関する。

【背景技術】

【0003】

二次電池は、放電後にも充電を通じて再使用が可能な電池であって、携帯用電話機、タブレットＰＣ、掃除機など小型デバイスのエネルギー源として活用することが可能であり、自動車、スマートグリッド用ＥＳＳ（Energy Storage System）などの中型／大型デバイスのエネルギー源としても活用されている。

【0004】

二次電池は、システムの要求条件に応じて多数の電池セルが直列／並列に接続された電池モジュール、又は電池モジュールが直列／並列に接続された電池パックなどのアセンブリの形態でシステムに採用される。

【0005】

エネルギー貯蔵システムの統合制御装置（又は上位制御装置）は、電池アセンブリから収集されるＳＯＣ（State of Charge）など電池状態情報に基づいて電池アセンブリをモニタリングして制御する。ここで、特定の電池アセンブリに通信異常（ＬＯＣ）が発生すれば、統合制御装置は該当電池アセンブリから電池状態情報を受信できなくなり、これによってエネルギー貯蔵システムに対する制御が不可能になる。この場合、通信異常モジュールのメンテナンス作業のために、エネルギー貯蔵システムの動作が停止されなければならない。一方、ＬＦＰ電池（リン酸鉄リチウムイオン電池）が採用されたエネルギー貯蔵システムでは、全体の電池アセンブリが同一のＳＯＣであるときに相互並列接続されるように、電池アセンブリに対する完全充電又は完全放電が必要となる。

【0006】

このような従来技術の問題点を解決するために、特定の電池アセンブリに通信異常状態の発生時にエネルギー貯蔵システムを中止することなく安定して動作させることができる適切な制御技術が必要とされる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記のような問題点を解決するための本発明の目的は、特定の電池アセンブリに通信異常状態の発生時にエネルギー貯蔵システムを中止することなく安定して動作させることができる電池制御装置を提供することにある。

【0008】

上記のような問題点を解決するための本発明の別の目的は、このような電池制御装置による電池制御方法を提供することにある。

【0009】

上記のような問題点を解決するための本発明のまた別の目的は、このような電池制御装置を含むエネルギー貯蔵システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するための本発明の一実施形態に係るエネルギー貯蔵システムは、複数の電池とそれぞれ対応して備えられる複数のＢＭＳ、及び、上記複数のＢＭＳから上記複数の電池に関する状態情報を収集し、収集された状態情報に基づいて上記複数の電池をモニタリングする、または制御する上位制御装置、を含むことができる。

【0011】

ここで、上記上位制御装置は、通信異常によって、第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されない場合、予め記録された電池の履歴情報に基づいて、上記第１の電池と並列接続された電池のうち一つ以上の第２の電池を選択し、上記一つ以上の第２の電池の状態情報に基づいて上記第１の電池の状態情報を推定することができる。

【0012】

上記上位制御装置は、上記第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されなくても、エネルギー貯蔵システムの動作を中止することなく、上記推定された状態情報を上記第１の電池の状態情報として使用して、上記複数の電池をモニタリングする、または制御することができる。

【0013】

上記上位制御装置は、上記第１の電池の状態情報が受信されない期間の間、上記推定された状態情報を上記第１の電池の状態情報として記録することができる。

【0014】

上記上位制御装置は、上記第１のＢＭＳから第１の電池のＳＯＣ（State of Charge）が受信されない場合、複数の第２の電池を選択し、選択された第２の電池に関するＳＯＣの平均値又は中間値を算出し、算出された値を上記第１の電池のＳＯＣとして推定することができる。

【0015】

上記上位制御装置は、上記第１の電池との隣接距離、並びに、電池のＳＯＣ、温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報、を用いて、上記第２の電池を選択することができる。

【0016】

上記上位制御装置は、上記第１の電池の履歴情報と、上記第１の電池との距離が近い上位Ｎ個（Ｎは所定の２以上の自然数）の電池の履歴情報とを比較して、第１の電池との類似度を算出し、類似度の高い上位Ｍ個（Ｍは所定の２以上の自然数）の電池を第２の電池として決定することができる。

【0017】

上記上位制御装置は、上記Ｎ個の電池のうち、所定の期間内に故障履歴が記録された電池は比較対象から除くことができる。

【0018】

上記上位制御装置は、
上記Ｍ個の第２の電池が選択された後、上記第２の電池のうち特定の電池に故障が発生すれば、上記故障が発生した電池を後順位の類似度を有する電池に置き換えて、上記第２の電池を更新することができる。

【0019】

上記上位制御装置は、上記第１の電池のＳＯＣが受信されなければ、第１の電池、又は上記Ｎ個の電池のうち一つ以上の最新のＳＯＣを確認し、確認された最新のＳＯＣが、ＳＯＣ推定不可区間と事前定義されるしきいＳＯＣの範囲内にあるか否かを確認することができる。ここで、確認された最新のＳＯＣが、上記しきいＳＯＣの範囲外の場合、上記上位制御装置は、上記Ｎ個の電池のうち、上記第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定することができる。

【0020】

上記上位制御装置は、上記第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する上位電池が、Ｍ個を超過する場合、温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報間の類似度に基づいて、Ｍ個の第２の電池を決定することができる。

【0021】

上記上位制御装置は、確認された最新のＳＯＣが、上記しきいＳＯＣの範囲内にある場合、上記第１の電池の温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定することができる。

【0022】

上記上位制御装置は、上記第１の電池の温度値に関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定することができる。このとき、高い類似度を有する上位電池がＭ個を超過する場合、累積充放電量に関する履歴情報間の類似度に基づいて、Ｍ個の第２の電池を決定することができる。

【0023】

上記別の目的を達成するための本発明の一実施形態に係る電池制御装置は、複数の電池とそれぞれ対応して設けられた複数のＢＭＳと連動する電池制御装置であって、少なくとも一つのプロセッサ、及び、上記少なくとも一つのプロセッサを通じて実行される少なくとも一つの命令を格納するメモリ、を含むことができる。

【0024】

ここで、上記少なくとも一つの命令は、上記複数のＢＭＳから上記複数の電池に関する状態情報を収集し、上記収集された状態情報に基づいて上記複数の電池をモニタリングする、または制御する命令、通信異常によって、第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されない場合、予め記録された電池の履歴情報に基づいて、上記第１の電池と並列接続された電池のうち一つ以上の第２の電池を選択する命令、及び、上記一つ以上の第２の電池の状態情報に基づいて上記第１の電池の状態情報を推定する命令を含むことができる。

【0025】

上記少なくとも一つの命令は、上記第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されなくても、エネルギー貯蔵システムの動作を中止することなく、上記推定された状態情報を上記第１の電池の状態情報として使用して、上記複数の電池をモニタリングする、または制御する命令をさらに含むことができる。

【0026】

上記第１の電池の状態情報を推定する命令は、上記第１の電池の状態情報が受信されない期間の間、上記推定された状態情報を上記第１の電池の状態情報として記録する命令をさらに含むことができる。

【0027】

上記第１の電池の状態情報を推定する命令は、複数の第２の電池に関するＳＯＣの平均値又は中間値を算出する命令、及び、算出された値を上記第１の電池のＳＯＣとして推定する命令を含むことができる。

【0028】

上記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、上記第１の電池との隣接距離、並びに、電池のＳＯＣ、温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報、を用いて、上記第２の電池を選択する命令を含むことができる。

【0029】

上記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、上記第１の電池の履歴情報と、上記第１の電池との距離が近い上位Ｎ個（Ｎは所定の２以上の自然数）の電池の履歴情報とを比較して、第１の電池との類似度を算出する命令、及び、類似度の高い上位Ｍ個（Ｍは所定の２以上の自然数）の電池を第２の電池として決定する命令を含むことができる。

【0030】

上記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、上記Ｎ個の電池のうち、所定の期間内に故障履歴が記録された電池は比較対象から除く命令を含むことができる。

【0031】

上記少なくとも一つの命令は、上記Ｍ個の第２の電池が選択された後、上記第２の電池のうち特定の電池に故障が発生すれば、上記故障が発生した電池を後順位の類似度を有する電池に置き換えて、上記第２の電池を更新する命令をさらに含むことができる。

【0032】

上記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、上記第１の電池のＳＯＣが受信されなければ、第１の電池、又は上記Ｎ個の電池のうち一つ以上の最新のＳＯＣを確認する命令、確認された最新のＳＯＣが、ＳＯＣ推定不可区間と事前定義されるしきいＳＯＣの範囲内にあるか否かを確認する命令、及び、確認された最新のＳＯＣが、上記しきいＳＯＣの範囲外の場合、上記Ｎ個の電池のうち、上記第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定する命令を含むことができる。

【0033】

上記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、上記第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する上位電池が、Ｍ個を超過する場合、温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報間の類似度に基づいて、Ｍ個の第２の電池を決定する命令をさらに含むことができる。

【0034】

上記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、確認された最新のＳＯＣが、上記しきいＳＯＣの範囲内にある場合、上記第１の電池の温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定する命令を含むことができる。

【0035】

上記一つ以上の第２の電池を選択する命令は、上記第１の電池の温度値に関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定する命令、及び、高い類似度を有する上位電池がＭ個を超過する場合、累積充放電量に関する履歴情報間の類似度に基づいて、Ｍ個の第２の電池を決定する命令を含むことができる。

【0036】

上記また別の目的を達成するための本発明の一実施形態に係る電池制御方法は、複数の電池とそれぞれ対応して設けられた複数のＢＭＳと連動する電池制御装置による電池制御方法であって、上記複数のＢＭＳから上記複数の電池に関する状態情報を収集し、上記収集された状態情報に基づいて上記複数の電池をモニタリングする、または制御するステップ、通信異常によって、第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されない場合、予め記録された電池の履歴情報に基づいて、上記第１の電池と並列接続された電池のうち一つ以上の第２の電池を選択するステップ、及び、上記一つ以上の第２の電池の状態情報に基づいて上記第１の電池の状態情報を推定するステップを含むことができる。

【0037】

上記電池制御方法は、上記第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されなくても、エネルギー貯蔵システムの動作を中止することなく、上記推定された状態情報を上記第１の電池の状態情報として使用して、上記複数の電池をモニタリングする、または制御するステップをさらに含むことができる。

【0038】

上記第１の電池の状態情報を推定するステップは、上記第１の電池の状態情報が受信されない期間の間、上記推定された状態情報を上記第１の電池の状態情報として記録するステップをさらに含むことができる。

【0039】

上記第１の電池の状態情報を推定するステップは、複数の第２の電池に関するＳＯＣの平均値又は中間値を算出するステップ、及び、算出された値を上記第１の電池のＳＯＣとして推定するステップを含むことができる。

【0040】

上記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、上記第１の電池との隣接距離、並びに、電池のＳＯＣ、温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報、を用いて、上記第２の電池を選択するステップを含むことができる。

【0041】

上記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、上記第１の電池の履歴情報と、上記第１の電池との距離が近い上位Ｎ個（Ｎは所定の２以上の自然数）の電池の履歴情報とを比較して、第１の電池との類似度を算出するステップ、及び、類似度の高い上位Ｍ個（Ｍは所定の２以上の自然数）の電池を第２の電池として決定するステップを含むことができる。

【0042】

上記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、上記Ｎ個の電池のうち、所定の期間内に故障履歴が記録された電池は比較対象から除くステップを含むことができる。

【0043】

上記電池制御方法は、上記Ｍ個の第２の電池が選択された後、上記第２の電池のうち特定の電池に故障が発生すれば、上記故障が発生した電池を後順位の類似度を有する電池に置き換えて、上記第２の電池を更新するステップをさらに含むことができる。

【0044】

上記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、上記第１の電池のＳＯＣが受信されなければ、第１の電池、又は上記Ｎ個の電池のうち一つ以上の最新のＳＯＣを確認するステップ、確認された最新のＳＯＣが、ＳＯＣ推定不可区間と事前定義されるしきいＳＯＣの範囲内にあるか否かを確認するステップ、及び、確認された最新のＳＯＣが、上記しきいＳＯＣの範囲外の場合、上記Ｎ個の電池のうち、上記第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定するステップを含むことができる。

【0045】

上記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、上記第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する上位電池が、Ｍ個を超過する場合、温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報間の類似度に基づいて、Ｍ個の第２の電池を決定するステップをさらに含むことができる。

【0046】

上記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、確認された最新のＳＯＣが、上記しきいＳＯＣの範囲内にある場合、上記第１の電池の温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定するステップを含むことができる。

【0047】

上記一つ以上の第２の電池を選択するステップは、上記第１の電池の温度値に関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定するステップ、及び、高い類似度を有する上位電池がＭ個を超過する場合、累積充放電量に関する履歴情報間の類似度に基づいて、Ｍ個の第２の電池を決定するステップを含むことができる。

【発明の効果】

【0048】

上記のような本発明の実施形態によれば、特定の電池アセンブリに通信異常状態が発生しても、エネルギー貯蔵システムを中止することなく安定して動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0049】

【図1】一般的なエネルギー貯蔵システムのブロック図である。

【図2】ＬＦＰ電池の充電特性曲線を示す。

【図3】通信異常の発生時にエネルギー貯蔵システムの一般的な動作方法のフロー図である。

【図4】本発明の実施形態に係るエネルギー貯蔵システムのブロック図である。

【図5】本発明の実施形態に係る電池制御装置の電池制御方法のフロー図である。

【図6】本発明の実施形態に係る参照電池選択方法のフロー図である。

【図7】本発明の実施形態に係る参照電池選択方法を説明するための参照表である。

【図8】本発明の実施形態に係る電池制御装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0050】

本発明は、種々の変更を加えることができ、様々な実施形態を有することができるが、特定の実施形態を図面に例示し、以下で詳細に説明する。これは、本発明を特定の実施形態に対して限定する意図はなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むと理解されたい。各図面を説明しながら類似の参照符号を類似の構成要素に対して使用している。

【0051】

第１、第２、Ａ、Ｂなどの用語は、多様な構成要素を説明するのに使用され得るが、構成要素は、上記用語によって限定されてはいけない。上記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく、第１の構成要素は第２の構成要素と命名されることができ、同様に第２の構成要素も第１の構成要素と命名され得る。「及び／又は」という用語は、複数の関連して記載された項目の組み合わせ又は複数の関連して記載された項目のうちのある項目を含む。

【0052】

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるとか「接続されて」いると言及されたときには、当該他の構成要素に直接的に連結されているか又は接続されていることもあるが、中間に別の構成要素が存在することもできると理解されたい。これに対し、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるとか「直接接続されて」いると言及されたときには、中間に別の構成要素が存在しないことと理解されたい。

【0053】

本明細書で使用した用語は、単に特定の実施形態を説明するために使用されたものであって、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味でない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものなどの存在又は付加可能性をあらかじめ排除しないことと理解されたい。

【0054】

特に断らない限り、技術的又は科学的な用語を含め、ここで使用されるすべての用語は、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によって一般的に理解されるものと同一の意味を有している。一般的に使用される辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書において明示的に定義しない限り、理想的であるか過度に形式的な意味としては解釈されない。

【0055】

本明細書において使用される一部の用語を定義すれば、次の通りである。

【0056】

電池セルは、電力を貯蔵する役割を果たす最小単位であり、電池モジュールは、複数の電池セルが電気的に接続された集合体を意味する。

【0057】

電池ラック（Rack）は、電池メーカーで設定したモジュール単位を直列／並列接続してＢＭＳ（Battery Management System）を通じてモニタリングと制御が可能な最小単一構造のシステムを意味し、複数の電池モジュールと１つのＢＰＵ又は保護装置を含んで構成されてよい。

【0058】

電池バンク（Bank）は、複数のラックを並列接続して構成される大きい規模の電池ラックシステムの集合群を意味することができる。電池バンク単位のＢＭＳを通じて、電池ラック単位のラックＢＭＳ（ＲＢＭＳ）に対するモニタリングと制御を行うことができる。

【0059】

電池アセンブリは、電気的に接続された複数の電池セルを含んで構成され、特定のシステム又は装置に採用されて電力供給源として機能する集合体を意味する。ここで、電池アセンブリは、電池モジュール、電池パック、電池ラック又は電池バンクなどを意味し得るが、本発明の範囲がこれらに限定されるものではない。

【0060】

ＢＳＣ（Battery System Controller：電池システム制御器）は、電池バンク（Bank）単位の電池システムを含む電池システムに対する最上位の制御を行う装置であって、複数のバンクレベル（Bank Level）構造の電池システムにおいて制御装置として使用されることもある。

【0061】

ＳＯＣ（State of Charge：充電率）は、電池の現在充電された状態を割合［％］で表したものであり、ＳＯＨ（State of Health：残存率）は、電池の現在の残存状態を割合［％］で表したものである。

【0062】

図１は、一般的なエネルギー貯蔵システムのブロック図である。

【0063】

エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）で電力を貯蔵する役割を果たす電池の最小単位は、通常、電池セル（cell）である。電池セルの直列／並列の組み合わせが電池モジュールを構成し、多数の電池パック（Battery Pack）が電池ラック（Rack）を構成することができる。すなわち、電池ラックは、電池パックの直列／並列の組み合わせであって、電池システムの最小単位になることができる。ここで、電池が使用される装置又はシステムによって、電池パックは、電池モジュールと呼ばれることもできる。

【0064】

図１を参照すれば、一つの電池ラック１０は、複数の電池モジュールと１つのＢＰＵ又は保護装置を含むことができる。電池ラックは、ＲＢＭＳ（ＲａｃｋＢＭＳ）を通じてモニタリングと制御が可能である。ＲＢＭＳは、管理する各電池ラックの電流、電圧及び温度をモニタリングし、モニタリングの結果に基づいて電池のＳＯＣを算出して充放電を制御する役割を果たすことができる。

【0065】

一方、ＢＰＵ（Battery Protection Unit）は、電池ラック単位で異常電流（Abnormal Current）と事故電流（Fault Current）から電池を保護するための装置である。ＢＰＵは、メインコンタクタ（Main Contactor：ＭＣ）、ヒューズ、回路遮断器（Circuit Breaker：ＣＢ）又は断路器（Disconnect Switch：ＤＳ）などを含むことができる。ＢＰＵは、ＲＢＭＳの制御によってメインコンタクタをオン／オフ制御してラック単位で電池システムを制御することができる。ＢＰＵはまた、短絡の発生時にヒューズを用いて短絡電流から電池を保護することができる。このように、従来の電池システムは、ＢＰＵ、スイッチギヤのような保護装置を通じて制御されてよい。

【0066】

一方、多数の電池及び周辺回路、装置などを含んで構成された電池セクションのそれぞれには、ＢＳＣ２０が設けられ、電圧、電流、温度、遮断器といった制御の対象をモニタリングして制御することができる。ＢＳＣは、複数の電池ラックを含むバンク単位の電池システムを含む電池システムの最上位の制御装置であって、複数個のバンクレベル構造の電池システムにおいて制御装置として使用されることもある。

【0067】

また、電池セクション毎に設けられた電力変換システム（Power Conversion System：ＰＣＳ）４０は、ＥＭＳ３０からの充／放電指令に基づいて実質的な充放電を行う装置であって、電力変換部（ＤＣ／ＡＣインバータ）及びコントローラを含んで構成されることができる。一方、各ＢＰＵの出力は、ＤＣバスを介して発電装置（例：太陽光発電装置）及びＰＣＳ４０と接続されてよく、ＰＣＳ４０はグリッドと接続されてよい。また、ＥＭＳ（Energy Management System）３０又はＰＭＳ（Power Management System）は、ＥＳＳシステムを全体的に管理する。

【0068】

図２は、ＬＦＰ電池の充電特性曲線を示す。

【0069】

リチウム二次電池の負極活物質としては、炭素材料が主に使用され、正極活物質としては、主にリチウム含有コバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２）が使用され、その他にリチウム含有マンガン酸化物（ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４など）と、リチウム含有ニッケル酸化物（ＬｉＮｉＯ２）の使用も考慮されている。

【0070】

近年、リチウム二次電池の正極活物質としてリチウム鉄リン酸化物（ＬｉＦｅＰＯ４）系化合物が使用されている。正極活物質としてリチウム鉄リン酸化物が使用されたＬＦＰ（Lithium Iron Phosphate）電池は、他の電池に比べて熱的安定性及び費用効率性の面で優れている。

【0071】

エネルギー貯蔵システムの動作過程で、電池のＳＯＣに基づいてバランシング制御又は充放電制御が行われ得る。ここで、電池のＳＯＣを算出するために、電池の開放電圧値を測定し、測定された開放電圧値に基づいて電池のＳＯＣを推定する方式が主に使用されている。

【0072】

図２は、ＬＦＰ電池の充電特性曲線であって、ＬＦＰ電池の充電過程で測定された開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）とＳＯＣとの間の対応関係を示す。

【0073】

図２を参照すれば、ＬＦＰ電池の充電特性曲線は、約１０％～約９０％のＳＯＣ区間で電圧平坦区間（Plateau）を有する。このような平坦特性を有するＬＦＰ電池の場合、平坦区間ではＳＯＣを正確に推定し難く、非平坦区間（例えば、ＳＯＣが９０％以上の区間、又はＳＯＣが１０％以下の区間）でのみ正確な推定が可能である。すなわち、ＬＦＰ電池が採用された電池システムは、非常に制限されたＳＯＣ区間でのみ正確なＳＯＣの推定が可能である。

【0074】

図３は、通信異常の発生時にエネルギー貯蔵システムの一般的な動作方法のフロー図である。

【0075】

エネルギー貯蔵システムの上位制御装置（例えば、ＢＳＣ又はＥＭＳ）は、ＲＢＭＳから収集されるＳＯＣに基づいて電池ラックをモニタリングして制御することができる。ここで、特定の電池ラックに通信異常（ＬＯＣ：Loss OF Communication）が発生（Ｓ３１０）すれば、上位制御装置は該当電池ラック（ＬＯＣ発生ラック）のＲＢＭＳからＳＯＣを受信できなくなる。

【0076】

通信異常が発生した電池ラックのＳＯＣが漏れることによって、エネルギー貯蔵システムの動作が不可能になって、エネルギー貯蔵システムの動作は停止され（Ｓ３２０）、通信異常状態の解消のために、該当電池ラックが開けられて点検及び補修作業が行われる（Ｓ３３０）。

【0077】

該当電池ラックの通信異常状態が解消されれば、該当電池ラックはエネルギー貯蔵システムに再接続されてよい。ここで、エネルギー貯蔵システムの安定した動作のためには、該当電池ラックと他の電池ラックとの間のＳＯＣが非常に類似した状態であるとき、該当電池ラックがエネルギー貯蔵システムに再接続される必要がある。

【0078】

ここで、ＬＦＰ電池が採用された電池ラックの場合、非平坦区間（例えば、ＳＯＣが９０％以上の区間、又はＳＯＣが１０％以下の区間）でのみＳＯＣの正確な推定ができるので、電池ラックの完全充電又は完全放電が行われなければならない（Ｓ３４０）。その後、電池ラックが電気的に接続されれば、エネルギー貯蔵システムを再稼動することができる（Ｓ３５０）。

【0079】

すなわち、エネルギー貯蔵システムの動作過程で特定の電池ラックに通信異常が発生する場合、全体のシステムが中断され、完全充電又は完全放電過程を行わなければならないので、システムの再稼動まで相当な時間がかかる。

【0080】

本発明は、このような問題点を解決するために案出されたものであって、特定の電池アセンブリに通信異常状態が発生しても、エネルギー貯蔵システムを停止することなく安定して動作させることができる、電池制御装置及びこれを含むエネルギー貯蔵システムに関する。

【0081】

以下、本発明に係る好ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。

【0082】

図４は、本発明の実施形態に係るエネルギー貯蔵システムのブロック図である。

【0083】

図４を参照すれば、本発明の実施形態に係るエネルギー貯蔵システムは、複数の電池１００、及び、複数の電池のそれぞれと対応して備えられ、対応する電池を管理及び制御する複数のＢＭＳ（Battery Management System）２００を含んで構成されてよい。

【0084】

複数の電池１００は、電気的に相互に並列接続されて構成されてよい。

【0085】

本発明において、電池１００は、電池アセンブリを意味することができる。すなわち、本発明に係る電池１００は、電池モジュール、電池パック、電池ラック又は電池バンクに該当し得る。

【0086】

実施形態において、電池１００は、充電特性曲線で少なくとも一部の電圧平坦区間を有する電池セル（例えば、ＬＦＰ電池セル）が一つ以上含まれた電池アセンブリに該当し得る。

【0087】

ＢＭＳ２００は、対応する電池１００に関する状態情報を収集し、収集された状態情報に基づいて、所定の制御動作を行って、対応する電池１００を管理及び制御することができる。ここで、ＢＭＳ２００は、電池の状態情報に基づいて、電池の充放電を制御し、電池セルの故障有無を診断することができる。

【0088】

複数のＢＭＳ２００のそれぞれは、上位制御装置３００とネットワークを通じて接続されて、上位制御装置３００に電池のＳＯＣなど電池状態情報を送信し、上位制御装置３００から制御命令を受信して動作するように構成されてよい。

【0089】

上位制御装置３００は、複数のＢＭＳ２００から複数の電池に関する状態情報を収集し、収集された状態情報に基づいて複数の電池をモニタリングする、または制御することができる。ここで、上位制御装置３００は、ＢＳＣ（Battery System Controller）、ＥＭＳ（Energy Management System）、又はＰＭＳ（Power Management System）に該当することができる。

【0090】

特定の電池（第１の電池）に通信異常が発生して、上位制御装置３００が該当電池と対応するＢＭＳ（第１のＢＭＳ）から状態情報を受信できない場合、上位制御装置３００は、該当電池（第１の電池）と類似した状態を有するものと推定される一つ以上の参照電池（第２の電池）を選択し、選択された一つ以上の参照電池（第２の電池）の状態情報に基づいて通信異常電池（第１の電池）の状態情報を推定して、エネルギーシステムを動作させるように構成されてよい。

【0091】

すなわち、上位制御装置３００は、特定のＢＭＳ（第１のＢＭＳ）から状態情報が受信されなくても、エネルギー貯蔵システムの動作を中止することなく、選択された一つ以上の参照電池（第２の電池）の状態情報に基づいて通信異常電池（第１の電池）の状態情報を推定し、推定された状態情報を第１の電池の状態情報として使用して、複数の電池をモニタリングする、または制御するように構成されてよい。

【0092】

実施形態において、上位制御装置３００は、記憶装置３１０に格納された電池の履歴情報に基づいて、第１の電池と並列接続された電池のうち複数の第２の電池を選択することができる。例えば、上位制御装置３００は、記憶装置３１０に格納された、第１の電池と並列接続された複数の電池に関するＳＯＣ、累積充放電量及び温度値のうちの一つ以上に関する履歴情報を用いて、第１の電池と類似した動作パターンを有する複数の電池を選択し、選択された複数の電池を第２の電池として決定することができる。

【0093】

図５は、本発明の実施形態に係る電池制御装置の電池制御方法のフロー図である。

【0094】

図５に示す制御方法は、複数の電池とそれぞれ対応して設けられた複数のＢＭＳと連動する電池制御装置で行われることができる。ここで、電池制御装置は、複数のＢＭＳに対する上位制御装置であって、例えば、ＢＳＣ、ＥＭＳ又はＰＭＳに該当することができる。

【0095】

電池制御装置は、複数のＢＭＳから複数の電池に関する状態情報を収集する（Ｓ５１０）。ここで、状態情報は、電池のＳＯＣ、電圧値、電流値、充放電量及び温度値のうちの一つ以上を含むことができる。

【0096】

電池制御装置は、収集された状態情報に基づいて、上記複数の電池をモニタリングする、または制御することができる（Ｓ５２０）。例えば、電池制御装置は、収集された状態情報に基づいて、電池のそれぞれに対する充放電を制御することができる。

【0097】

電池制御装置は、複数の電池のうち特定の電池に通信異常が発生したか否かを検出することができる（Ｓ５３０）。ここで、電池制御装置は、特定の電池から状態情報が受信されなければ、該当電池に通信異常が発生したと判断することができる。

【0098】

特定の電池（第１の電池）に通信異常が発生して、該当電池を管理するＢＭＳ（第１のＢＭＳ）から状態情報が受信されない場合（Ｓ５３０のＹ）、電池制御装置は、通信異常電池（第１の電池）に対する一つ以上の参照電池（第２の電池）を決定することができる（Ｓ５４０）。実施形態において、参照電池（第２の電池）は、複数個として決定されてよい。

【0099】

電池制御装置は、記憶装置に格納された電池の履歴情報に基づいて一つ以上の第２の電池を選択することができる。

【0100】

電池制御装置は、所定の期間の間の履歴情報を用いて、複数の電池のうち第２の電池を決定することができる。ここで、履歴情報は、ＳＯＣ、温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴データを含むことができる。例えば、電池制御装置は、通信異常の発生時点から３日前までのＳＯＣ、温度値又は累積充放電量に関する履歴データを用いて、第１の電池と類似した動作パターンを有する複数の第２の電池を選択することができる。

【0101】

電池制御装置は、第１の電池の履歴情報と、第１の電池と並列接続された電池の履歴情報とを比較して、第１の電池との類似度を算出し、算出された類似度に基づいて複数の第２の電池を決定することができる。例えば、電池制御装置は、履歴データに含まれた各時点に対する状態値（例えば、ＳＯＣ、温度値又は累積充放電量）の間の差値を算出し、算出された差値を累積し、累積した差値に基づいて類似度を算出することができる。ここで、累積した差値が低いほど、類似度は高い値として算出されてよい。

【0102】

実施形態において、電池制御装置は、第１の電池の履歴情報と、第１の電池との距離が近い上位Ｎ個（Ｎは所定の２以上の自然数）の電池の履歴情報とを比較して、第１の電池との類似度を算出し、算出された類似度に基づいて第２の電池を決定することができる。ここで、電池制御装置は、第１の電池との類似度の高い上位Ｍ個（Ｍは所定の２以上の自然数）の電池を第２の電池として決定することができる。例えば、電池制御装置は、第１の電池との距離が近い上位６個の電池を対象にして類似度を算出し、類似度の高い上位３個の電池を第２の電池として選択することができる。

【0103】

実施形態において、電池制御装置は、第１の電池と並列接続された電池のうち、所定の期間内に故障履歴が記録された電池は比較対象から除くことができる。例えば、通信異常の発生時点から３日前までの期間の間、電圧異常の発生、発火イベントの感知などの履歴が記録された電池は第２の電池の候補から除かれてよい。

【0104】

電池制御装置は、選択された第２の電池の状態情報に基づいて、第１の電池の状態情報を推定することができる（Ｓ５５０）。

【0105】

第２の電池が１個である場合、電池制御装置は、第２の電池の状態情報を第１の電池の状態情報として推定することができる。

【0106】

第２の電池が複数個である場合、電池制御装置は、選択された第２の電池に関する状態情報の平均値又は中間値を算出し、算出された値を第１の電池の状態情報として推定することができる。例えば、電池制御装置は、選択された第２の電池のそれぞれに関するＳＯＣの平均値又は中間値を、第１の電池のＳＯＣとして推定することができる。

【0107】

電池制御装置は、エネルギー貯蔵システムの動作を停止することなく、第１の電池の状態情報に基づいて推定された状態情報を第１の電池の状態情報として使用して、複数の電池をモニタリングするか制御することができる（Ｓ５６０）。例えば、電池制御装置は、第２の電池のＳＯＣを第１の電池のＳＯＣとして使用して、エネルギー貯蔵システムを動作させることができる。

【0108】

電池制御装置は、第１の電池の状態情報が受信されない期間の間、第２の電池の状態情報に基づいて推定された状態情報を第１の電池の状態情報として記憶装置に記録することができる。

【0109】

実施形態において、電池制御装置は、複数の第２の電池が選択された後、第２の電池のうち特定の電池に故障が発生すれば、故障が発生した電池を後順位の類似度を有する電池に置き換えて、第２の電池を更新することができる。例えば、Ｒａｃｋ＃１の通信異常の発生で、Ｒａｃｋ＃１と隣接した距離にある上位６個のラック（Ｒａｃｋ＃２～＃７）のうち類似度の高い上位３個のラック（Ｒａｃｋ＃２～４）が参照ラックとして選択され、Ｒａｃｋ＃２～４のＳＯＣ平均値がＲａｃｋ＃１のＳＯＣとして活用されてエネルギー貯蔵システムが動作させることができる。エネルギー貯蔵システムの動作過程で、Ｒａｃｋ＃２に故障が発生した場合、Ｒａｃｋ＃２～４の次に類似度の高いＲａｃｋ＃５が参照電池として置き換えられてよい。

【0110】

電池制御装置は、第１の電池に関する通信異常状態の解除有無を確認することができる。ここで、電池制御装置は、第１のＢＭＳから状態情報が受信されれば、第１の電池に関する通信異常状態が解除されたと判断することができる。

【0111】

第１の電池に関する通信異常状態が解除される場合、電池制御装置は、推定された状態情報を第１の電池の状態情報として活用せず、電池のそれぞれの状態情報を用いて電池をモニタリング及び制御することができる。

【0112】

図６は、本発明の実施形態に係る参照電池選択方法のフロー図である。

【0113】

電池制御装置は、所定の期間の間の履歴情報を用いて、第１の電池と並列接続された複数の電池のうち複数の第２の電池を決定することができる。ここで、履歴情報は、ＳＯＣ、温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴データを含んでよい。

【0114】

実施形態において、電池制御装置は、第１の電池との隣接距離、通信異常発生直前のＳＯＣ、及び履歴データ項目のそれぞれに対して事前定義された優先順位に基づいて、第２の電池を決定することができる。ここで、優先順位は、ＳＯＣ、温度値及び累積充放電量の順で事前定義されてよい。

【0115】

図６を参照すれば、特定の電池（第１の電池）に通信異常が発生して、該当電池を管理するＢＭＳ（第１のＢＭＳ）から状態情報が受信されない場合、電池制御装置は、第１の電池に通信異常が発生したと判断することができる。

【0116】

電池制御装置は、第１の電池と並列接続された電池のうち、第１の電池との距離が近い上位Ｎ個（Ｎは所定の２以上の自然数）の電池を選択することができる（Ｓ６１０）。ここで、電池制御装置は、記憶装置に格納された、電池のそれぞれの識別子及び電池間の配置情報に基づいて、第１の電池との距離を算出し、距離が近い上位Ｎ個の電池を選択することができる。

【0117】

電池制御装置は、第１の電池、又は選択されたＮ個の電池の最新のＳＯＣを確認することができる（Ｓ６２０）。例えば、通信異常が発生すれば、電池制御装置は、記憶装置に最後に記録された電池のそれぞれのＳＯＣを確認することができる。

【0118】

電池制御装置は、確認された最新のＳＯＣが、ＳＯＣ推定不可区間と事前定義されるしきいＳＯＣの範囲内にあるか否かを確認することができる（Ｓ６３０）。ここで、しきいＳＯＣの範囲は、電池のＳＯＣと電圧との間の対応曲線で、ＳＯＣの変化量に対する電圧の変化量が所定のしきい値以下であるＳＯＣ区間と事前定義されることができ、例えば、１０超過９０未満と定義されてよい。

【0119】

確認された最新のＳＯＣがしきいＳＯＣの範囲外の場合（Ｓ６３０のＮ）、電池制御装置は、第１の電池と選択されたＮ個の電池との間のＳＯＣに関する履歴情報を比較（Ｓ６４０）して、高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を決定することができる。例えば、第１の電池の最新のＳＯＣがしきいＳＯＣの範囲外の場合（すなわち、第１の電池がＳＯＣ推定可能な状態で通信異常が発生した場合）であれば、電池制御装置は、第１順位の比較項目として事前定義されたＳＯＣの履歴情報を比較して複数の第２の電池を決定することができる。

【0120】

ここで、第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する電池がＭ個である場合（Ｓ６５０のＮ）、Ｍ個の電池が第２の電池として確定してよい（Ｓ６６０）。

【0121】

一方、第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と高い類似度を有する上位電池がＭ個を超過する場合（Ｓ６５０のＹ）、電池制御装置は、該当電池のうち、第１の電池の温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報と高い類似度を有するＭ個の電池を第２の電池として決定することができる（Ｓ６７０～６９０）。すなわち、第１順位の比較項目と事前定義されたＳＯＣの履歴を比較した結果、同一の類似度を有する電池によって、Ｍ個の参照電池が決定されない場合は、電池制御装置は、後順位の履歴項目を順次比較してＭ個の参照電池を決定することができる。

【0122】

例えば、第１の電池のＳＯＣに関する履歴情報と最も高い類似度を有する電池が、Ｍ個を超過する場合、電池制御装置は、第１の電池と他の電池との間の温度値に関する履歴情報（第２順位）を比較（Ｓ６７０）して、高い類似度を有するＭ個の電池を決定することができる。仮に、第１の電池の温度値に関する履歴情報と高い類似度を有する電池が、Ｍ個を超過する場合（Ｓ６８０のＹ）、電池制御装置は、第１の電池と他の電池との間の累積充放電量に関する履歴情報（第３順位）を比較（Ｓ６９０）して、高い類似度を有するＭ個の電池を決定することができる。ここで、Ｍ個の電池が選択されれば、参照電池の選択過程は完了することができる（Ｓ６６０）。一方、累積充放電量の比較を通じてもＭ個の電池が選択されない場合は、同一の類似度を有する電池のうち第１の電池との距離が近い上位Ｍ個の電池が第２の電池として最終選択されてよい。

【0123】

Ｓ６３０において、確認された最新のＳＯＣがしきいＳＯＣの範囲内にある場合（Ｓ６３０のＹ）、電池制御装置は、第１の電池の温度値及び累積充放電量のうちの一つ以上に関する履歴情報と高い類似度を有する上位Ｍ個の電池を第２の電池として決定することができる（Ｓ６７０～６９０）。例えば、第１の電池の最新のＳＯＣがしきいＳＯＣの範囲内にある場合（すなわち、第１の電池がＳＯＣ推定不可能な状態で通信異常が発生した場合）であれば、電池制御装置は、第１順位と事前定義されたＳＯＣの履歴情報を比較せず、後続の順位の履歴項目を順次比較して参照電池を決定することができる。

【0124】

図７は、本発明の実施形態に係る参照電池選択方法を説明するための参照表である。

【0125】

実施形態において、参照電池選択のための、ＳＯＣ推定不可区間及び履歴項目のそれぞれに対する比較優先順位が事前定義されてよい。ここで、電池制御装置は、記憶装置に格納されたＳＯＣ推定不可区間及び比較優先順位に基づいて、通信異常電池に対する参照電池を選択することができる。

【0126】

例えば、図７を参照すれば、ＳＯＣ推定不可区間（しきいＳＯＣの範囲）は、１０超過９０未満と定義されてよい。

【0127】

また、比較対象となる履歴項目は、ＳＯＣ、平均温度、最大温度、最小温度、累積充放電電流量（Ａｈ）及び累積充放電エネルギー（Ｗｈ）を含むことができる。ここで、履歴項目の比較優先順位は、ＳＯＣ、平均温度、最大温度、最小温度、累積充放電電流量（Ａｈ）及び累積充放電エネルギー（Ｗｈ）の順で定義されてよい。

【0128】

図７の表のように事前定義された場合、電池制御装置は、下記のように参照電池（第２の電池）を決定することができる。

【0129】

第１の電池の最新のＳＯＣがしきいＳＯＣの範囲外の場合であれば、電池制御装置は、単一の参照電池が導出されるまで、ＳＯＣ、平均温度、最大温度、最小温度及び累積充放電電流量（Ａｈ）、累積充放電エネルギー（Ｗｈ）に関する履歴情報を順次比較することができる。

【0130】

第１の電池の最新のＳＯＣがしきいＳＯＣの範囲内にある場合であれば、電池制御装置は、単一の参照電池が導出されるまで、平均温度、最大温度、最小温度及び累積充放電電流量（Ａｈ）、累積充放電エネルギー（Ｗｈ）に関する履歴情報を順次比較することができる。

【0131】

一方、履歴項目に対する比較の結果、単一の電池が選択されない場合は、同一の類似度を有する電池のうち第１の電池と最も近い電池が第２の電池として最終選択されてよい。

【0132】

図８は、本発明の実施形態に係る電池制御装置のブロック図である。

【0133】

本発明の実施形態に係る電池制御装置８００は、エネルギー貯蔵システム内に位置し、複数の電池とそれぞれ対応して設けられた複数のＢＭＳと連動する上位制御装置に該当することができる。例えば、電池制御装置８００は、ＢＳＣ、ＥＭＳ又はＰＭＳに該当するか、これらのうちのいずれか一つに含まれて具現化されてよい。

【0134】

電池制御装置８００は、少なくとも一つのプロセッサ８１０、上記プロセッサを通じて実行される少なくとも一つの命令を格納するメモリ８２０及びネットワークと接続されて通信を行う送受信装置８３０を含むことができる。

【0135】

上記少なくとも一つの命令は、上記複数のＢＭＳから上記複数の電池に関する状態情報を収集し、上記収集された状態情報に基づいて上記複数の電池をモニタリングする、または制御する命令、通信異常によって、第１のＢＭＳから第１の電池の状態情報が受信されない場合、予め記録された電池の履歴情報に基づいて、上記第１の電池と並列接続された電池のうち一つ以上の第２の電池を選択する命令、及び、上記一つ以上の第２の電池の状態情報に基づいて上記第１の電池の状態情報を推定する命令を含むことができる。

【0136】

【0137】

【0138】

【0139】

【0140】

【0141】

【0142】

【0143】

【0144】

【0145】

【0146】

【0147】

電池制御装置８００はまた、入力インターフェース装置８４０、出力インターフェース装置８５０、記憶装置８６０などをさらに含むことができる。電池制御装置８００に含まれたそれぞれの構成要素は、バス（bus）８７０によって接続されて互いに通信を行うことができる。

【0148】

ここで、プロセッサ８１０は、中央処理装置（central processing unit, ＣＰＵ）、グラフィックス・プロセッシング・ユニット（graphics processing unit, ＧＰＵ）、又は本発明の実施形態に係る方法が行われる専用のプロセッサを意味することができる。メモリ（又は記憶装置）は、揮発性記憶媒体及び不揮発性記憶媒体のうち少なくとも一つから構成されてよい。例えば、メモリは、読み出し専用メモリ（read only memory, ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（random access memory, ＲＡＭ）のうち少なくとも一つから構成されてよい。

【0149】

本発明の実施形態に係る方法の動作は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なプログラム又はコードとして具現化することが可能である。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み込まれることができるデータが保存されるすべての種類の記録装置を含む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークで接続されたコンピュータシステムに分散して、分散方式でコンピュータで読み取り可能なプログラム又はコードが保存されて実行されてよい。

【0150】

本発明の一部の側面は、装置の文脈で説明されたが、それは、対応する方法による説明も示すことができ、ここで、ブロック又は装置は、方法ステップ又は方法ステップの特徴に対応する。同様に、方法の文脈で説明された側面は、対応するブロック又はアイテム又は対応する装置の特徴で示すことができる。方法ステップのいくつか又は全部は、例えばマイクロプロセッサ、プログラム可能なコンピュータ又は電子回路のようなハードウェア装置によって（又は用いて）行われることができる。いくつかの実施形態において、最も重要な方法ステップの一つ以上は、このような装置によって行われることができる。

【0151】

以上、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更できることを理解するであろう。

【符号の説明】

【0152】

１００：電池
２００：ＢＭＳ
３００：上位制御装置
３１０：記憶装置
８００：電池制御装置

【図1】