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배터리;슈퍼캐패시터;부하;상기 배터리의 상태정보를 측정하여 제어부로 전송하는 배터리 센싱부;상기 슈퍼캐패시터의 상태정보를 각각 측정하여 상기 제어부로 전송하는 슈퍼캐패시터 센싱부;상기 부하의 전류정보를 측정 또는 예측하여 상기 제어부로 전송하는 부하 센싱부;상기 배터리의 상태정보, 상기 슈퍼캐패시터의 상태정보, 상기 부하의 전류정보를 기반으로 최적 배터리 전류값 및 최적 슈퍼캐패시터 전류값을 구하는 제어부; 및상기 배터리 및 상기 슈퍼캐패시터에 각각 연결되어, 상기 제어부에서 구해진 최적 배터리 전류값과 최적 슈퍼캐패시터 전류값을 근거로 전원선을 통해 상기 배터리 및 상기 슈퍼캐패시터에 공급되는 전류를 각각 제어하는 복수 개의 DC/DC 컨버터;를 포함하되, 상기 제어부는 다음의 수학식을 이용하여 배터리 전류 크기 및 변화가 최소화되는 최적 배터리 전류값과 슈퍼캐패시터 전류값을 구하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템,[수학식] 여기서, 상기 는 배터리 전류 크기에 따른 페널티 함수 값의 합, 는 배터리 전류 변화량에 따른 페널티 함수 값의 합, 는 트레이드-오프 팩터 조절 파라미터, , 는 페널티 함수 값이 급격하게 증가하는 경계를 나타내는 상수, 는 시간 윈도우 크기, 는 시간 t 에서의 배터리 전류, 는 시간 t 에서의 슈퍼캐피시터 전류, 는 시간 t에서의 부하 전류, 는 의 캐패시턴스, 는 슈퍼캐패시터 k, 은 부하 n, 은 의 등가 직렬 저항, 은 시간 t에서의 슈퍼캐패시터 전압, 는 의 최대 허용 전압, 는 단위 시간 간격, 는 슈퍼캐패시터 개수, 은 부하 개수, 는 슈퍼캐패시터 내부의 등가 직렬 저항 에 의한 전압 강하 부분을 의미함
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제1항에 있어서, 상기 부하를 상기 전원선과 연결하는 인버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템
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제1항에 있어서, 상기 배터리의 상태정보는 배터리 전압, 배터리 전류, 배터리 온도, 배터리 내부 저항값, 배터리 수명, 배터리 SOC 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템
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제1항에 있어서, 상기 슈퍼캐패시터의 상태정보는 슈퍼캐패시터 전압, 슈퍼캐패시터 전류, 슈퍼캐패시터 SOC, 슈퍼캐패시터 내부저항 값, 슈퍼캐패시터 수명 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템
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제1항에 있어서,상기 부하의 전류정보는 부하가 소모/발생시키는 소모/발생 전류값 또는 예측된 미래 부하 전류값을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템
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제1항에 있어서,상기 제어부는 배터리 전류 크기 및 변화를 최소화 또는 슈퍼캐패시터 파워 손실을 최소화하는 최적 배터리 전류값 및 최적 슈퍼캐패시터 전류값을 구하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템
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제1항에 있어서, 상기 제어부는 다음의 수학식에 의한 슈퍼캐패시터 파워 손실을 최소화하는 최적 배터리 전류값과 슈퍼캐패시터 전류값을 구하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템,[수학식]여기서, 상기 는 시간 t 에서의 슈퍼캐패시터 전류, 은 의 등가 직렬 저항, 는 시간 t 에서의 배터리 전류, 는 시간 t에서의 부하 전류, 은 시간 t에서의 슈퍼캐패시터 전압, 는 의 캐패시턴스, 는 슈퍼캐패시터 k, 은 부하 n, 은 시간 t에서의 슈퍼캐패시터 전압, 는 의 최대 허용 전압, 는 단위 시간 간격, 는 슈퍼캐패시터 개수, 은 부하 개수, 는 슈퍼캐패시터 내부의 등가 직렬 저항 에 의한 전압 강하 부분을 의미함
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제1항에 있어서, 상기 제어부는 다음의 수학식을 이용하여 최적 배터리 전류값과 최적 슈퍼캐패시터 전류값을 구하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템,[수학식]여기서, 상기 는 배터리 전류 크기에 따른 페널티 함수 값의 합, 는 배터리 전류 변화량에 따른 페널티 함수 값의 합, , 는 페널티 함수 값이 급격하게 증가하는 경계를 나타내는 상수, 는 시간 t 에서의 배터리 전류, 는 트레이드-오프 팩터 조절 파라미터, 는 시간 윈도우 크기, 는 시간 t 에서의 슈퍼캐피시터 전류, 는 시간 t에서의 부하 전류, 는 의 캐패시턴스, 는 슈퍼캐패시터 k, 은 부하 n, 은 의 등가 직렬 저항, 은 시간 t에서의 슈퍼캐패시터 전압, 는 의 최대 허용 전압, 는 단위 시간 간격, 는 슈퍼캐패시터 개수, 은 부하 개수, 는 슈퍼캐패시터 내부의 등가 직렬 저항 에 의한 전압 강하 부분을 의미함
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슈퍼캐패시터와 단일 배터리가 각각 DC/DC 컨버터를 통해 전원선에 연결되고, 부하가 전원선에 연결된 하이브리드 에너지 저장 시스템의 관리 방법에 있어서, 상기 슈퍼캐패시터의 상태정보, 배터리의 상태 정보, 부하의 전류정보를 측정하고, 상기 측정된 정보를 기반으로 최적 배터리 전류값과 최적 슈퍼캐패시터 전류값을 구하는 단계; 및상기 구해진 최적 배터리 전류값과 최적 슈퍼캐패시터 전류값에 따라 상기 배터리 및 상기 슈퍼캐패시터에 공급되는 전류를 제어하는 단계;를 포함하되, 상기 최적 배터리 전류값과 최적 슈퍼캐패시터 전류값을 구하는 단계는, 다음의 수학식을 이용하여 배터리 전류 크기 및 변화가 최소화되는 최적 배터리 전류값을 구하고, 그 최적 배터리 전류값을 이용하여 최적 슈퍼캐패시터 전류값을 구하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 관리 방법,[수학식] 여기서, 상기 는 배터리 전류 크기에 따른 페널티 함수 값의 합, 는 배터리 전류 변화량에 따른 페널티 함수 값의 합, 는 트레이드-오프 팩터 조절 파라미터, ,는 페널티 함수 값이 급격하게 증가하는 경계를 나타내는 상수, 는 시간 윈도우 크기, 는 시간 t 에서의 배터리 전류, 는 시간 t 에서의 슈퍼캐피시터 전류, 는 시간 t에서의 부하 전류, 는 의 캐패시턴스, 는 슈퍼캐패시터 k, 은 부하 n, 은 의 등가 직렬 저항, 은 시간 t에서의 슈퍼캐패시터 전압, 는 의 최대 허용 전압, 는 단위 시간 간격, 는 슈퍼캐패시터 개수, 은 부하 개수, 는 슈퍼캐패시터 내부의 등가 직렬 저항 에 의한 전압 강하 부분을 의미함
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제10항에 있어서, 상기 배터리의 상태정보는 배터리 전압, 배터리 전류, 배터리 온도, 배터리 내부저항값, 배터리 수명, 배터리 SOC 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 관리 방법
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제10항에 있어서, 상기 슈퍼캐패시터의 상태정보는 슈퍼캐패시터 전압, 슈퍼캐패시터 전류, 슈퍼캐패시터 SOC, 슈퍼캐패시터 내부저항 값, 슈퍼캐패시터 수명 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 관리 방법
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제10항에 있어서,상기 부하의 전류정보는 부하가 소모/발생시키는 소모/발생 전류값 또는 예측된 미래 부하 전류값을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 관리 방법
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제10항에 있어서,상기 구해진 최적 배터리 전류값 및 최적 슈퍼캐패시터 전류값은 배터리 전류 크기 및 변화를 최소화 또는 슈퍼캐패시터 파워 손실을 최소화하는 값인 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 관리 방법
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제10항에 있어서, 상기 최적 배터리 전류값과 최적 슈퍼캐패시터 전류값을 구하는 단계는, 다음의 수학식에 의한 슈퍼캐패시터 파워 손실을 최소화하는 최적 슈퍼캐패시터 전류값을 구하고, 그 최적 슈퍼캐패시터 전류값을 이용하여 최적 배터리 전류값을 구하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 관리 방법, [수학식]여기서, 상기 는 시간 t 에서의 슈퍼캐패시터 전류, 은 의 등가 직렬 저항, 는 시간 t 에서의 배터리 전류, 는 시간 t에서의 부하 전류, 은 시간 t에서의 슈퍼캐패시터 전압, 는 의 캐패시턴스, 는 슈퍼캐패시터 k, 은 부하 n, 은 시간 t에서의 슈퍼캐패시터 전압, 는 의 최대 허용 전압, 는 단위 시간 간격, 는 슈퍼캐패시터 개수, 은 부하 개수, 는 슈퍼캐패시터 내부의 등가 직렬 저항 에 의한 전압 강하 부분을 의미함
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제10항에 있어서, 상기 최적 배터리 전류값과 최적 슈퍼캐패시터 전류값을 구하는 단계는, 다음의 수학식을 만족하는 최적 배터리 전류값과 최적 슈퍼캐패시터 전류값을 구하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 에너지 저장 시스템의 관리 방법, [수학식]여기서, 상기 는 배터리 전류 크기에 따른 페널티 함수 값의 합, 는 배터리 전류 변화량에 따른 페널티 함수 값의 합, , 는 페널티 함수 값이 급격하게 증가하는 경계를 나타내는 상수, 는 시간 t 에서의 배터리 전류, 는 트레이드-오프 팩터 조절 파라미터, 는 시간 윈도우 크기, 는 시간 t 에서의 슈퍼캐피시터 전류, 는 시간 t에서의 부하 전류, 는 의 캐패시턴스, 는 슈퍼캐패시터 k, 은 부하 n, 은 의 등가 직렬 저항, 은 시간 t에서의 슈퍼캐패시터 전압, 는 의 최대 허용 전압, 는 단위 시간 간격, 는 슈퍼캐패시터 개수, 은 부하 개수, 는 슈퍼캐패시터 내부의 등가 직렬 저항 에 의한 전압 강하 부분을 의미함
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