KR200455333Y1 - Emergency power supply and battery monitoring integrated system - Google Patents

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KR200455333Y1
KR200455333Y1 KR2020110002576U KR20110002576U KR200455333Y1 KR 200455333 Y1 KR200455333 Y1 KR 200455333Y1 KR 2020110002576 U KR2020110002576 U KR 2020110002576U KR 20110002576 U KR20110002576 U KR 20110002576U KR 200455333 Y1 KR200455333 Y1 KR 200455333Y1
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Abstract

본 고안은 무정전 전원공급장치를 사용하는 비상전원 공급시스템과 배터리 감시 시스템을 통합 구성하여 시스템을 간소화하고, 비상 전원 공급시스템에 적용되는 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도 상태를 상용전원 사용시와 정전시에 상관없이 지속적으로 감시해줄 수 있도록 하여 상시 배터리 모듈의 상태를 양호하게 유지토록 한 배터리 감시기능을 겸비한 비상 전원 공급시스템에 관한 것이다.
이러한 본 고안은 상용 교류전원을 공급하는 전원공급부와; 전원공급부로부터 공급되는 전원을 사용하는 부하와; 전원공급부와 부하의 사이에 위치되어 전원공급부로부터 공급되는 전원을 부하측으로 연결해주는 유피에스와; 다수의 베터리 셀이 직렬 또는/및 병렬로 연결되고, 유피에스와 전기적으로 통하도록 연결되어 전원공급부로부터 인가된 교류전원이 유피에스를 통해 직류전원으로 변환되어 저장되는 배터리 모듈과; 전원공급부측에서 부하측으로 과전류가 흐를 경우 전원공급을 차단하도록 유피에스와 배터리 모듈의 사이에 위치되는 퓨즈를 갖는 퓨즈박스와; 퓨즈박스와 배터리 모듈을 연결하는 전원선상에 연결된 전압센서와 전류센서를 통해 배터리 모듈의 전압과 전류량을 감지하며, 배터리 모듈에 설치된 온도센서를 통해 배터리 모듈의 온도를 감지하고, 각 센서의 감지신호를 연산하여 외부로 표시하는 배터리 감시부로 구성된다.The present invention simplifies the system by integrating an emergency power supply system using an uninterruptible power supply and a battery monitoring system, and the voltage, current, and temperature conditions of the battery module applied to the emergency power supply system when using commercial power and in case of power failure. The present invention relates to an emergency power supply system that has a battery monitoring function to maintain a constant state of a battery module by allowing continuous monitoring regardless of the situation.
This invention is a power supply for supplying commercial AC power; A load using power supplied from a power supply; A UPS positioned between the power supply unit and the load to connect power supplied from the power supply unit to the load side; A battery module in which a plurality of battery cells are connected in series or / and in parallel and electrically connected to the UPS, such that an AC power applied from the power supply unit is converted into a DC power through UPS and stored; A fuse box having a fuse located between the UPS and the battery module to cut off the power supply when an overcurrent flows from the power supply side to the load side; Detects the voltage and current of the battery module through the voltage sensor and current sensor connected to the power line connecting the fuse box and the battery module.The sensor detects the temperature of the battery module through the temperature sensor installed in the battery module. It is composed of a battery monitoring unit for calculating the external display.

Description

비상전원 공급과 배터리 감시 통합 시스템{Emergency power supplying and battery monitoring total system}Emergency power supply and battery monitoring total system

본 고안은 비상전원 공급과 배터리 감시 통합 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무정전 전원공급장치를 사용하는 비상전원 공급시스템과 배터리 감시 시스템을 통합 구성하여 시스템을 간소화하고, 비상 전원 공급시스템에 적용되는 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도 상태를 상용전원 사용시와 정전시에 상관없이 지속적으로 감시해줄 수 있도록 하여 상시 배터리 모듈의 상태를 양호하게 유지토록 한 것이다.The present invention relates to an emergency power supply and battery monitoring integrated system. More specifically, an emergency power supply system using an uninterruptible power supply and a battery monitoring system are integrated to simplify the system and to be applied to an emergency power supply system. The battery module's voltage, current, and temperature status can be continuously monitored regardless of the use of commercial power or power failure to maintain the battery module in good condition.

주지하다시피, 이차전지로 된 배터리(이하, 배터리로 통칭함)는 충방전에 의해 내부 활물질이 산화-환원되는 전기화학적 반응을 통해 화학 에너지와 전기 에너지 간의 변환이 이루어진다. 이러한 배터리의 성능은 충전 방법, 방전 깊이, 보관 및 사용시의 온도, 부하율(load level) 및 충방전 횟수 등에 영향을 받는다.As is well known, a secondary battery (hereinafter, referred to as a battery) is converted between chemical energy and electrical energy through an electrochemical reaction in which an internal active material is oxidized-reduced by charging and discharging. The performance of such a battery is affected by the charging method, the depth of discharge, the temperature during storage and use, the load level and the number of charge and discharge cycles.

또한, 최근의 배터리는 높은 에너지 밀도와 가벼운 질량을 갖는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지 또는 연료 전지쪽으로 주로 개발되고 있으며, 산업용, 자동차용, 휴대용 또는 이동용 전원 장치에 다양하게 사용되고 있다.In addition, recent batteries are mainly developed toward lithium ion cells, lithium polymer cells, or fuel cells having high energy density and light mass, and are widely used in industrial, automotive, portable, or mobile power supplies.

이러한 배터리를 산업용으로 사용하는 경우에는 단일 배터리 셀을 직렬 및 또는 병렬로 연결하여 하나의 배터리 모듈을 형성하여 사용하게 된다.In the case of using such a battery for industrial purposes, a single battery cell is formed by connecting a single battery cell in series and or in parallel.

최근에는 정전시에도 부하측에 안정적으로 전원을 공급하기 위해 배터리 모듈과 유피에스(Uninterruptible Power Supply, 무정전 전원공급장치)를 사용한 비상전원 공급시스템을 구축하여 사용하고 있는데, 이러한 비상전원 공급시스템은 한전으로부터 공급되는 전원이 유피에스를 거쳐 부하측으로 연결되도록 하고, 유피에스는 배터리 모듈과 전기적으로 연결되도록 하여 평상시에는 부하측으로 상용전원이 직접 공급되도록 함과 동시에 배터리 모듈을 부동충전으로 상시 만충전상태로 유지토록 하고, 정전발생시에는 유피에스를 통해 배터리 모듈의 직류전원을 교류전원으로 변환시켜 부하측에 공급되도록 함으로써 상시 안정적인 전원공급을 통해 정전으로 인한 부하측 피해가 발생되지 않도록 구성하게 된다.Recently, an emergency power supply system using a battery module and an uninterruptible power supply (Uninterruptible Power Supply) has been constructed and used to supply power to the load side even in the event of a power failure. The supplied power is connected to the load side via the UPS, and the UPS is electrically connected to the battery module, so that commercial power is normally supplied directly to the load side, and the battery module is always fully charged by floating charging at all times. In the event of a power failure, the DC power of the battery module is converted into AC power through the UPS to be supplied to the load side, so that the load side damage due to the power failure is not generated through the constant power supply.

그런데, 배터리 모듈은 1차 상용전원이 공급불능일 경우를 대비하여 사용하는 2차 예비전원으로서, 그 상태가 항상 양호하여야 함은 물론 설치되어진 용도에 맞게 본래의 성능을 가져야 하는데, 산업용으로 적용하기 위해 다수 개의 배터리 셀을 연결하여 하나의 배터리 모듈로 사용하는 경우 각 배터리 셀이 지닌 화학적 차이, 물성적 차이, 노후화의 차이 등으로 인해 해당 각 셀 간의 전압차가 발생하게 되며, 이것을 방치하고 그대로 배터리 셀을 사용하는 경우에는 시간이 지남에 따라 전압이 낮은 셀은 더욱 낮아지게 되고, 결국에 배터리 모듈 혹은 배터리 팩(Pack) 전체를 새것으로 교체해야 함으로써 전체적인 배터리 수명이 단축되어 경제적인 손실을 초래하게 되는 문제가 있다.By the way, the battery module is a secondary backup power source used in case the primary commercial power supply is not available, the condition must always be good, and must have the original performance according to the installed purpose, for industrial applications In order to connect multiple battery cells and use them as a single battery module, a voltage difference occurs between each cell due to chemical differences, physical properties, and aging differences of each battery cell. In the case of using, the cell with low voltage becomes lower over time, and eventually the whole battery module or battery pack needs to be replaced with a new one, which shortens the overall battery life and causes economic loss. there is a problem.

이를 감안하여 각 배터리 셀 또는 조단위의 배터리 모듈에 전압센서, 전류센서, 온도센서 등을 부착하고, 각 센서로부터 지속적으로 감지신호를 받아 각 배터리 셀 또는 조단위의 배터리 모듈의 전압, 전류 또는 온도의 이상 유무를 감시하는 배터리 감시 시스템을 일부 적용하고는 있으나, 이러한 배터리 감시 시스템과 유피에스를 사용한 비상전원 공급시스템이 각각 별도의 시스템으로 이루어지는 관계로 각각의 시스템 설치를 위한 설비비가 많이 소요될 수밖에 없으며, 배터리 셀의 이상이 발견되어 배터리를 교체할 때 배터리 모듈과 연결된 전원을 모두 오프시킨 상태에서 교체해주어야 하였으므로 배터리 교체시간 동안 부하에 전원을 공급하지 못하는 단점이 있을 수밖에 없다.In view of this, a voltage sensor, a current sensor, a temperature sensor, etc. are attached to each battery cell or a trillion battery module, and a voltage, current or temperature of each battery cell or a trillion battery module is continuously received by receiving a detection signal from each sensor. Some of the battery monitoring system that monitors the abnormality of the system is applied, but since the battery monitoring system and the emergency power supply system using the UPS are composed of separate systems, the equipment cost for installing each system is inevitably high. When a battery cell is found to be abnormal and the battery is replaced, the battery module has to be switched off while all the power connected to the battery module is turned off.

또한, 이차 전지로 된 배터리 셀은 과충전 및 과방전에 취약하고, 온도에 따른 전압의 변화가 생길 수 있으므로 유피에스로부터 배터리 모듈로 가해지는 전압과 전류 등을 충전시 또는 방전시와 상관없이 상시 감시하여 과충전 및 과방전을 방지해주는 것이 필요하며, 배터리 모듈의 온도 역시 실시간으로 감시하여 온도에 따른 배터리의 전압변화를 미리 예측할 수 있도록 함이 바람직한데, 비상전원 공급시스템과 배터리 감시 시스템이 별도로 이루어져 있게 되면 유피에스로부터 배터리 모듈에 가해지는 실시간 전압 또는 전류 변화량, 또 배터리 모듈의 온도를 직접적으로 감시하지 못하는 단점도 있었으며, 특히 정전이 발생되어 배터리 모듈의 전원이 부하측에 인가됨에 따라 발생되는 전압, 전류, 온도의 변화량 및 그 데이터를 실시간으로 감시하지 못함은 물론 정전 복구후 변화된 데이터를 실시간으로 파악하지 못하여 배터리의 관리가 제대로 이루어지지 못하는 단점도 있었다.In addition, secondary battery cells are vulnerable to overcharging and overdischarging, and may change voltage depending on temperature, so that voltages and currents applied from a USB module to a battery module are constantly monitored regardless of charging or discharging. It is necessary to prevent overcharge and overdischarge, and it is desirable to monitor the temperature of the battery module in real time so that the voltage change of the battery can be predicted in advance. When the emergency power supply system and the battery monitoring system are separately provided, There was a drawback of not being able to monitor the real-time voltage or current change from the UE to the battery module and the temperature of the battery module directly.In particular, the voltage, current, Monitor the change in temperature and its data in real time None, of course after the Restoration failure to identify the changed data in real time, there was a downside to manage the battery does not work properly.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 무정전 전원공급장치를 사용하는 비상전원 공급시스템과 배터리 감시 시스템을 통합 구성하여 시스템을 간소화하고, 비상 전원 공급시스템에 적용되는 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도 상태를 상용전원 사용시와 정전시에 상관없이 지속적으로 감시해줄 수 있도록 하여 상시 배터리 모듈의 상태를 양호하게 유지토록 한 비상전원 공급과 배터리 감시 통합 시스템을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been proposed in view of this point, and the system is simplified by integrating an emergency power supply system using an uninterruptible power supply and a battery monitoring system, and the voltage, current, and voltage of the battery module applied to the emergency power supply system are simplified. It is to provide an emergency power supply and battery monitoring integrated system to maintain the condition of the battery module at all times by continuously monitoring the temperature state regardless of the use of commercial power or power failure.

이러한 과제를 해결하기 위해 본 고안은, 상용 교류전원을 공급하는 전원공급부; 상기 전원공급부로부터 공급되는 전원을 사용하는 부하; 상기 전원공급부와 상기 부하의 사이에 위치되어 상기 전원공급부로부터 공급되는 전원을 상기 부하측으로 연결해주는 유피에스; 다수의 베터리 셀이 직렬 또는/및 병렬로 연결되고, 상기 유피에스와 전기적으로 통하도록 연결되어 상기 전원공급부로부터 인가된 교류전원이 상기 유피에스를 통해 직류전원으로 변환되어 저장되는 배터리 모듈; 상기 배터리 모듈측에서 상기 부하측으로 과전류가 흐를 경우 전원공급을 차단하도록 상기 유피에스와 상기 배터리 모듈의 사이에 위치되는 퓨즈를 갖는 퓨즈박스; 및 상기 퓨즈박스와 상기 배터리 모듈을 연결하는 전원선상에 연결된 전압센서와 전류센서를 통해 상기 배터리 모듈의 전압과 전류량을 감지하며, 상기 배터리 모듈에 설치된 온도센서를 통해 상기 배터리 모듈의 온도를 감지하고, 상기 각 센서의 감지신호를 연산하여 외부로 표시하는 배터리 감시부를 포함한다.The present invention to solve this problem, the power supply for supplying commercial AC power; A load using power supplied from the power supply unit; A UPS positioned between the power supply unit and the load to connect power supplied from the power supply unit to the load side; A battery module in which a plurality of battery cells are connected in series or / and in parallel and electrically connected to the UPS, such that an AC power applied from the power supply unit is converted into a DC power through the UPS and stored; A fuse box having a fuse located between the UPS and the battery module to cut off power supply when an overcurrent flows from the battery module side to the load side; And detect a voltage and a current amount of the battery module through a voltage sensor and a current sensor connected to a power line connecting the fuse box and the battery module, and sense a temperature of the battery module through a temperature sensor installed in the battery module. And a battery monitoring unit for calculating the detection signal of each sensor and displaying the signal to the outside.

바람직하게는, 상기 배터리 감시부는 상기 각 센서의 감지신호를 연산하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서를 통해 연산된 정보를 수치적으로 외부로 표시해주는 디스플레이부를 구비할 수 있다.Preferably, the battery monitoring unit may include a microprocessor for calculating the detection signal of each sensor, and a display unit for numerically displaying the information calculated by the microprocessor to the outside.

바람직하게는, 상기 배터리 감시부에는 원격으로 중앙 감시반에 RS485로 된 직렬통신 및 TCP/IP를 이용한 인터넷통신을 통해 상기 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도에 관한 데이터를 전달하는 인터페이스부가 더 구비될 수 있다.Preferably, the battery monitoring unit may be further provided with an interface unit for transmitting data on the voltage, current, temperature of the battery module remotely through the serial communication of RS485 to the central monitoring panel and the Internet communication using TCP / IP. have.

바람직하게는, 상기 퓨즈박스에는 상기 배터리 모듈의 수리 교체시 상기 배터리 모듈로 인가되는 전원을 차단하기 위한 배선용 차단기가 구비될 수 있다.Preferably, the fuse box may be provided with a circuit breaker for disconnecting power applied to the battery module when the battery module is repaired or replaced.

바람직하게는, 상기 배터리 모듈과 상기 퓨즈박스 사이를 연결하는 전원선 중 어느 하나의 선상에는 션트저항이 직렬로 연결되고, 상기 션트저항은 상기 배터리 감시부의 전류센서와 연결되어 상기 배터리 모듈의 전류량을 감지토록 구성될 수 있다.Preferably, a shunt resistor is connected in series on one of the power lines connecting the battery module and the fuse box, and the shunt resistor is connected to a current sensor of the battery monitoring unit to determine an amount of current of the battery module. It can be configured to detect.

바람직하게는, 상기 배터리 감시부에는 상기 배터리 모듈의 이상 발생시 외부로 경보를 해주기 위한 경보음발생부가 더 구비될 수도 있다.Preferably, the battery monitoring unit may further include an alarm sound generating unit for alerting the outside when an error occurs in the battery module.

본 고안은 무정전 전원공급장치를 사용하는 비상전원 공급시스템과 배터리 감시 시스템이 통합 구성되는 것이므로 시스템이 매우 간소화되어 설비비를 절감할 수 있으며, 비상 전원 공급시스템에 적용되는 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도 상태를 상용전원 사용시와 정전시에 상관없이 지속적으로 감시해줄 수 있어 상시 배터리 모듈의 상태를 양호하게 유지할 수 있음은 물론 배터리 모듈의 이상 발생시 조기에 발견하여 대처할 수 있는 것이며, 배터리 모듈의 이상이 발견되더라도 유피에스로부터 부하측으로 인가되는 전원은 차단하지 않고 배선용 차단기를 오프하여 배터리 모듈측으로 인가되는 전원만 차단한 상태에서 배터리 모듈 수리 교체작업이 이루어질 수 있어 안정적인 전원 공급이 가능해지는 이점도 있게 된다.The present invention integrates an emergency power supply system using an uninterruptible power supply and a battery monitoring system, which greatly simplifies the system and reduces equipment costs. The voltage, current, and temperature of the battery module applied to the emergency power supply system can be reduced. It can continuously monitor the status regardless of the use of commercial power or in case of power failure, so that the status of the battery module can be maintained in good condition, and it can be detected and coped early in case of a battery module failure. Even though the power applied to the load side from the UPS is not cut off, the circuit breaker for the battery module can be repaired and replaced in the state of shutting off only the power applied to the battery module by turning off the circuit breaker, thereby providing a stable power supply.

도 1은 본 고안에 따른 비상전원 공급과 배터리 감시 통합 시스템의 블록 구성도.
도 2는 본 고안에 따른 비상전원 공급과 배터리 감시 통합 시스템의 회로 구성도.
도 3은 본 고안에 따른 배터리 감시부의 사시도.1 is a block diagram of an emergency power supply and battery monitoring integrated system according to the present invention.
2 is a circuit diagram of an emergency power supply and battery monitoring integrated system according to the present invention.
3 is a perspective view of a battery monitoring unit according to the present invention.

이하, 본 고안을 제시되는 실시예 및 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments presented.

본 고안은 무정전 전원공급장치를 사용하는 비상전원 공급시스템과 배터리 감시 시스템이 통합 구성한 것으로, 도시한 바와 같이 한전과 같이 상용 교류전원을 공급하는 전원공급부(10)로부터 부하(20)측으로 전원을 공급할 때 전원공급부(10)와 부하(20)의 사이에는 유피에스(30)가 위치되어 전원공급부(10)로부터 공급되는 전원을 부하(20)측으로 연결해주게 된다.The present invention is an integrated configuration of an emergency power supply system and a battery monitoring system using an uninterruptible power supply, and as shown in the drawing, it is possible to supply power to the load 20 from a power supply unit 10 supplying commercial AC power as in KEPCO. At the time between the power supply 10 and the load 20, the PS 30 is positioned to connect the power supplied from the power supply 10 to the load 20 side.

유피에스(30)에는 상용전원이 정전될 때를 대비한 2차 예비전원으로서 배터리 모듈(40)이 연결되어 전원공급부(10)로부터 인가된 교류전원이 유피에스(30)를 통해 직류전원으로 변환되어 저장되도록 구성되고, 이러한 배터리 모듈(40)은 다수의 베터리 셀이 직렬 또는/및 병렬로 연결되어 이루어지게 된다. 물론, 이러한 배터리 모듈(40)은 배터리 셀이 직렬 또는/및 병렬로 연결되어 조를 이루고, 이러한 조단위로 된 것이 다수개 구성될 수도 있음은 자명하다.The USB 30 is connected to the battery module 40 as a secondary preliminary power source in preparation for the power failure of commercial power, and the AC power applied from the power supply unit 10 is converted into DC power through the UE 30. The battery module 40 is configured such that a plurality of battery cells are connected in series or / and in parallel. Of course, such a battery module 40 is a battery cell is connected in series or / and in parallel to form a group, it is apparent that a plurality of these units can be configured.

또한, 배터리 모듈(40)측에서 부하(20)측으로 과전류가 흐를 경우 전원공급을 차단하여 부하(20)측을 보호할 수 있도록 유피에스(30)와 배터리 모듈(40)의 사이에는 퓨즈(51)를 갖는 퓨즈박스(50)가 위치되며, 퓨즈박스(50)에는 배선용 차단기(MCCB)(52)를 구비하여 배터리 모듈(40)의 수리 교체시 유피에스(30)에서 부하(20)측으로 인가되는 메인전원은 차단하지 않고 배선용 차단기(52)만 차단할 수 있도록 구성된다.In addition, when an overcurrent flows from the battery module 40 side to the load 20 side, the fuse 51 is disposed between the UPS 30 and the battery module 40 so as to cut off the power supply to protect the load 20 side. The fuse box 50 is positioned, and the fuse box 50 is provided with a circuit breaker (MCCB) 52 to be applied to the load 20 side from the USB 30 when the battery module 40 is repaired and replaced. The main power source is configured to cut only the circuit breaker 52 without blocking.

또한, 퓨즈박스(50)와 배터리 모듈(40)을 연결하는 전원선상에는 전압센서(61)와 전류센서(62)가 연결되고, 배터리 모듈(40)에는 온도센서(63)가 설치되며, 각 센서(61)(62)(63)의 감지신호를 연산하여 외부로 표시해주는 배터리 감시부(60)가 더 구비되는데, 배터리 감시부(60)는 도면에 도시한 바와 같이 박스 형태로 구성할 수 있으며, 각 센서(61)(62)(63)의 감지신호를 연산하는 마이크로 프로세서(64)와, 마이크로 프로세서(64)를 통해 연산된 정보를 수치적으로 외부로 표시해주는 LCD 등으로 이루어진 디스플레이부(65)를 구비하여 이루어진다.In addition, a voltage sensor 61 and a current sensor 62 are connected to a power line connecting the fuse box 50 and the battery module 40, and a temperature sensor 63 is installed in the battery module 40. The battery monitoring unit 60 is further provided to calculate and display the detection signals of the sensors 61, 62, and 63. The battery monitoring unit 60 may be configured in a box form as shown in the drawing. The display unit includes a microprocessor 64 that calculates detection signals of the sensors 61, 62, and 63, and an LCD that displays the information calculated by the microprocessor 64 to the outside. It comprises 65.

이때, 배터리 감시부(60)의 전압센서(61)는 퓨즈박스(50)와 배터리 모듈(40)을 연결하는 전원선에 연결하여 그 전압을 그대로 감지하면 되지만 전류를 측정하기 위해서는 별도의 전류 측정용 저항이 필요하며, 이를 위해 본 고안에서는 배터리 모듈(40)과 퓨즈박스(50) 사이를 연결하는 전원선 중 어느 하나의 선상에 션트저항(53)을 직렬로 연결하고, 션트저항(53)에는 배터리 감시부(60)의 전류센서(62)를 연결하여 배터리 모듈(40)의 전류량을 감지토록 구성하게 된다.At this time, the voltage sensor 61 of the battery monitoring unit 60 may be connected to a power line connecting the fuse box 50 and the battery module 40 to detect the voltage as it is, but to measure the current, a separate current measurement For this purpose, in this design, the shunt resistor 53 is connected in series on one of the power lines connecting between the battery module 40 and the fuse box 50, and the shunt resistor 53 is provided. Is connected to the current sensor 62 of the battery monitoring unit 60 to configure the current amount of the battery module 40 to be sensed.

또한, 배터리 감시부(60)에는 배터리 모듈(40)의 이상 발생시 외부로 경보를 해주기 위한 경보음발생부(66)를 더 구비하여 신속하게 대처할 수 있도록 구성할 수도 있다.In addition, the battery monitoring unit 60 may further include an alarm sound generating unit 66 for alerting the outside when an abnormality of the battery module 40 occurs.

한편, 산업현장에서는 많은 작업장이 있으므로 각 작업장에 적용되는 비상전원 공급시스템의 배터리 모듈(40)의 상태를 중앙에서 제어할 수 있도록 구성할 필요가 있으며, 이를 위해 본 고안에서는 배터리 감시부(60)에 원격으로 중앙 감시반(70)에 RS485로 된 직렬통신 및 TCP/IP를 이용한 인터넷통신을 통해 당해 배터리 모듈(40)의 전압, 전류, 온도에 관한 데이터를 전달하는 인터페이스부(67)를 더 구비하여 관리의 편의성을 도모할 수 있도록 구성하게 된다.On the other hand, since there are many workplaces in the industrial field, it is necessary to configure the central state of the battery module 40 of the emergency power supply system applied to each workplace, and in this design, the battery monitoring unit 60 It is further provided with an interface unit 67 for remotely transmitting data on the voltage, current, and temperature of the battery module 40 to the central monitoring panel 70 via serial communication in RS485 and Internet communication using TCP / IP. It is configured to facilitate the management.

이와 같이 구성된 상태에서 한전과 같은 전원공급부(10)로부터 교류전원이 유피에스(30)를 거쳐 부하(20)측으로 인가되어 사용자는 이러한 교류전원을 사용하여 작업을 수행할 수 있으며, 유피에스(30)에는 다수의 배터리 셀이 직렬 또는/및 병렬로 연결되어 이루어진 배터리 모듈(40)이 연결되어 있어 전원공급부(10)로부터 인가되는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 배터리 모듈(40)에 축전시켜 상시 만충전 상태를 유지하게 된다.In the state configured as described above, the AC power is applied to the load 20 side from the power supply unit 10 such as KEPCO through the UPS 30 so that the user can perform work using the AC power, and the UPS 30 ) Is connected to the battery module 40 is composed of a plurality of battery cells connected in series or / and in parallel to convert the AC power applied from the power supply 10 to a DC power to accumulate in the battery module 40 is always Full charge is maintained.

이때, 배터리 감시부(60)에서는 퓨즈박스(50)와 배터리 모듈(40) 사이의 전원선상에 연결된 전압센서(61)와 전류센서(62)를 통해 상시 전압과 전류량을 감지하게 되며, 또 배터리 모듈(40)에 설치되어 있는 온도센서(63)를 통해서도 상시 배터리 모듈(40)의 온도를 감지하게 되며, 이러한 각 센서(61)(62)(63)의 감지신호가 배터리 감시부(60)의 마이크로 프로세서(64)에 전달되어 마이크로 프로세서(64)에서는 이를 연산하여 디스플레이부(65)를 통해 외부로 수치적으로 표시해주게 되므로 배터리 모듈(40)의 이상유무를 쉽게 파악할 수 있어 배터리 모듈(40)의 과충전 또는 과방전을 방지해줄 수 있는 것이다. 물론, 각 센서(61)(62)(63)의 측정간격은 최소 1분에서 최대 360분으로 적용장소에 맞게 최적화할 수 있음은 자명하다.At this time, the battery monitoring unit 60 detects the constant voltage and the amount of current through the voltage sensor 61 and the current sensor 62 connected to the power line between the fuse box 50 and the battery module 40, the battery The temperature of the battery module 40 is also constantly sensed through the temperature sensor 63 installed in the module 40, and the detection signals of each of the sensors 61, 62, and 63 are the battery monitoring unit 60. It is delivered to the microprocessor 64 of the microprocessor 64 calculates this and displays it numerically to the outside through the display unit 65 can easily determine whether the abnormality of the battery module 40, the battery module 40 ) To prevent overcharging or overdischarging. Of course, it is obvious that the measurement intervals of the sensors 61, 62 and 63 can be optimized according to the application location from minimum 1 minute to maximum 360 minutes.

또한, 이러한 배터리 모듈(40)의 전압, 전류, 온도에 대한 데이터가 RS485로 된 직렬통신 및 TCP/IP를 이용한 인터넷통신으로 된 인터페이스부(67)를 통해 중앙 감시반(70)에 전달되어 원거리에서도 많은 수의 배터리 모듈(40)의 상태를 손쉽게 감시 및 관리할 수 있고, 배터리 모듈(40)의 이상 발생시 어느 위치의 배터리 모듈(40)에서 이상이 발생된 것인지를 정확하게 파악할 수 있어 신속한 대처가 가능해지게 된다.In addition, the data on the voltage, current, and temperature of the battery module 40 is transmitted to the central monitoring panel 70 through the interface unit 67 of the serial communication in RS485 and the Internet communication using TCP / IP, even at a long distance. The state of a large number of battery modules 40 can be easily monitored and managed, and when a problem occurs in the battery module 40, it is possible to grasp exactly where the error has occurred in the battery module 40 and can quickly cope with it. You lose.

또한, 배터리 모듈(40)의 전압, 전류, 온도 중 어느 하나라도 이상이 발생되면 배터리 감시부(60)의 마이크로 프로세서(64)에서는 경보음 발생부(66)를 통해 경보음을 발생시켜 외부에서 청각적으로 배터리 모듈(40)의 이상 여부를 신속하게 인지할 수 있도록 함으로써 배터리 모듈(40)의 이상시 보다 빠르게 대처할 수 있게 된다.In addition, when any one of the voltage, current, temperature of the battery module 40 is abnormal, the microprocessor 64 of the battery monitoring unit 60 generates an alarm sound through the alarm sound generating unit 66 to externally. By acoustically allowing the battery module 40 to recognize the abnormality quickly, it is possible to cope with the battery module 40 more quickly.

정전이 발생되면 전원공급부(10)로부터 전원이 인가되지 않으므로 이때에는 유피에스(30)에서 배터리 모듈(40)의 직류전원을 교류전원으로 변환하여 부하측에 공급해주게 되며, 부하측에서는 전원 공급의 단절없이 지속적인 작업이 이루어질 수 있게 되는데, 이때에도 배터리 감시부(60)에서는 배터리 모듈(40)의 전압, 전원, 온도를 감지하여 이를 수치적으로 외부로 표시해줌과 동시에 중앙 감시부(70)에 그 데이터를 전달해주게 되므로 중앙 감시부(70)에서는 정전복구후 변화된 데이터를 쉽게 정리하여 후에 누적 데이터로 활용하기 편리해진다.If a power failure occurs, power is not applied from the power supply unit 10. At this time, the UPS 30 converts the DC power of the battery module 40 to AC power and supplies the power to the load side. Continuous operation may be performed, and at this time, the battery monitoring unit 60 senses the voltage, power, and temperature of the battery module 40 and displays it numerically to the outside, and at the same time, the data on the central monitoring unit 70. Since the central monitoring unit 70 is easy to clean up the changed data after the power failure recovery and convenient to use as cumulative data later.

배터리 모듈(40)에서 이상이 발생되어 배터리 모듈(40)을 수리 교체해야 하는 경우에는 유피에스(30)에서 부하(20)측으로 인가되는 전원은 원래의 상태를 유지한 채 퓨즈박스(50)에 구비된 배선용 차단기(52)만 오프시켜 배터리 모듈(40)로 인가되는 전원만 차단해주게 되므로 부하(20)측에서는 배터리 모듈(40)의 수리교체와 상관없이 안정적인 작업이 이루어질 수 있는 이점도 있게 된다.In the event that an abnormality occurs in the battery module 40 and the battery module 40 needs to be repaired and replaced, the power applied to the load 20 from the USB 30 is maintained in the fuse box 50 while maintaining its original state. Since only the circuit breaker 52 provided is turned off to cut off only the power applied to the battery module 40, there is also an advantage that a stable operation can be performed regardless of repair or replacement of the battery module 40 on the load 20 side.

그리고, 본 고안에서는 설명하지 않았지만 배터리 감시부(60)의 모든 회로를 절연시켜주게 되면 유피에스(30)에서 발생되어지는 대전류에 의한 유도전기에도 영향을 받지않아 설치시 저압용 트레이를 따라 설치하지 않고 일반적인 트레이를 사용할 수 있어 설치가 용이한 이점이 있게 된다.In addition, although not described in the present invention, if all circuits of the battery monitoring unit 60 are insulated, they are not affected by the induction electricity caused by the high current generated by the UPS 30. General tray can be used without the advantage that the installation is easy.

또한, 중앙 감시반(70)에서는 저장되어진 데이터를 수시검색하여 특정한 배터리 모듈(40)의 경보음 발생시간 및 지속시간을 확인하여 배터리 모듈(40)의 이상유무를 보다 정확하게 파악할 수 있으며, 배터리 모듈(40)의 교체시기를 예측할 수 있어 배터리 모듈의 관리가 더욱 편리해지는 이점도 있게 된다.In addition, the central monitoring panel 70 can search the stored data from time to time to check the alarm sound generation time and duration of the specific battery module 40 to more accurately determine the abnormality of the battery module 40, the battery module ( The replacement time of 40) can be predicted, which makes the management of the battery module more convenient.

10 : 전원공급부 20 : 부하
30 : 유피에스 40 ; 배터리 모듈
50 ; 퓨즈박스 51 : 퓨즈
52 : 배선용 차단기 53 : 션트저항
60 : 배터리 감시부 61 : 전압센서
62 : 전류센서 63 : 온도센서
64 : 마이크로프로세서 65 : 디스플레이부
66 : 경보음 발생부 67 : 인터페이스부
70 : 중앙 감시반10: power supply 20: load
30: EU 40; Battery module
50; Fuse Box 51: Fuse
52: wiring breaker 53: shunt resistor
60: battery monitoring unit 61: voltage sensor
62: current sensor 63: temperature sensor
64 microprocessor 65 display unit
66: alarm sound generating unit 67: interface unit
70: central control panel

Claims (6)

상용 교류전원을 공급하는 전원공급부;
상기 전원공급부로부터 공급되는 전원을 사용하는 부하;
상기 전원공급부와 상기 부하의 사이에 위치되어 상기 전원공급부로부터 공급되는 전원을 상기 부하측으로 연결해주는 유피에스;
다수의 베터리 셀이 직렬 또는/및 병렬로 연결되고, 상기 유피에스와 전기적으로 통하도록 연결되어 상기 전원공급부로부터 인가된 교류전원이 상기 유피에스를 통해 직류전원으로 변환되어 저장되는 배터리 모듈;
상기 배터리 모듈측에서 상기 부하측으로 과전류가 흐를 경우 전원공급을 차단하도록 상기 유피에스와 상기 배터리 모듈의 사이에 위치되는 퓨즈를 갖는 퓨즈박스; 및
상기 퓨즈박스와 상기 배터리 모듈을 연결하는 전원선상에 연결된 전압센서와 전류센서를 통해 상기 배터리 모듈의 전압과 전류량을 감지하며, 상기 배터리 모듈에 설치된 온도센서를 통해 상기 배터리 모듈의 온도를 감지하고, 상기 각 센서의 감지신호를 연산하여 외부로 표시하는 배터리 감시부를 포함하여서 된 비상전원 공급과 배터리 감시 통합 시스템.A power supply unit supplying commercial AC power;
A load using power supplied from the power supply unit;
A UPS positioned between the power supply unit and the load to connect power supplied from the power supply unit to the load side;
A battery module in which a plurality of battery cells are connected in series or / and in parallel and electrically connected to the UPS, such that an AC power applied from the power supply unit is converted into a DC power through the UPS and stored;
A fuse box having a fuse located between the UPS and the battery module to cut off power supply when an overcurrent flows from the battery module side to the load side; And
Detects the voltage and current of the battery module through a voltage sensor and a current sensor connected to a power line connecting the fuse box and the battery module, and detects the temperature of the battery module through a temperature sensor installed in the battery module, Emergency power supply and battery monitoring integrated system comprising a battery monitoring unit for calculating the detection signal of each sensor to be displayed to the outside. 제 1 항에 있어서,
상기 배터리 감시부는 상기 각 센서의 감지신호를 연산하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서를 통해 연산된 정보를 수치적으로 외부로 표시해주는 디스플레이부를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 비상전원 공급과 배터리 감시 통합 시스템.The method of claim 1,
The battery monitoring unit includes a microprocessor that calculates the detection signal of each sensor, and a display unit for numerically displaying the information calculated by the microprocessor to the outside, characterized in that the emergency power supply and battery monitoring integrated system . 제 2 항에 있어서,
상기 배터리 감시부에는 원격으로 중앙 감시반에 RS485로 된 직렬통신 및 TCP/IP를 이용한 인터넷통신을 통해 상기 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도에 관한 데이터를 전달하는 인터페이스부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 비상전원 공급과 배터리 감시 통합 시스템.The method of claim 2,
The battery monitoring unit further comprises an interface unit for remotely transmitting data on the voltage, current, and temperature of the battery module through the serial communication of RS485 to the central monitoring panel and the Internet communication using TCP / IP. Integrated power supply and battery monitoring system. 제 1 항에 있어서,
상기 퓨즈박스에는 상기 배터리 모듈의 수리 교체시 상기 배터리 모듈로 인가되는 전원을 차단하기 위한 배선용 차단기가 구비된 것을 특징으로 하는 비상전원 공급과 배터리 감시 통합 시스템.The method of claim 1,
The fuse box includes a circuit breaker for disconnecting the power applied to the battery module when the replacement of the battery module, the emergency power supply and battery monitoring integrated system. 제 1 항에 있어서,
상기 배터리 모듈과 상기 퓨즈박스 사이를 연결하는 전원선 중 어느 하나의 선상에는 션트저항이 직렬로 연결되고, 상기 션트저항은 상기 배터리 감시부의 전류센서와 연결되어 상기 배터리 모듈의 전류량을 감지토록 구성된 것을 특징으로 하는 비상전원 공급과 배터리 감시 통합 시스템.The method of claim 1,
A shunt resistor is connected in series on one of the power lines connecting the battery module and the fuse box, and the shunt resistor is connected to the current sensor of the battery monitoring unit to sense the current amount of the battery module. Features emergency power supply and battery monitoring integrated system. 제 1 항에 있어서,
상기 배터리 감시부에는 상기 배터리 모듈의 이상 발생시 외부로 경보를 해주기 위한 경보음발생부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 비상전원 공급과 배터리 감시 통합 시스템.
The method of claim 1,
The battery monitoring unit further comprises an emergency power supply and battery monitoring system, characterized in that the alarm sound generating unit for providing an alarm to the outside in case of abnormality of the battery module.
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