KR100186435B1

KR100186435B1 - Power controller for a domestic appliance

Info

Publication number: KR100186435B1
Application number: KR1019960079128A
Authority: KR
Inventors: 라인환
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR19980059783A

Abstract

본 발명은 가정에서 사용되는 전력의 사용효율을 증가시키는 가정용 전력 제어기에 관한 것으로 종래 FES를 이용한 가정용 전력 제어기를 심야전력만을 저장하여 사용하기에는 그 FES의 충전용량이 크며, 그 부피가 크고 가격이 비싸서 사용 효율성이 저하되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 전력사용료가 싼 심야전력 및 태양전지에서 변환된 전력을 저장함으로써, 용량이 큰 FES의 사용효율을 증가시키는 효과와, 사용되는 가전기기의 부하량에 따라 FES 및 태양전지의 전력과 사용전원의 선택적 사용으로 가정에서 사용되는 전력에너지의 효율을 극대화 시키는 효과가 있다.The present invention relates to a home power controller that increases the use efficiency of the power used in the home, the charge capacity of the FES is large, the bulky and expensive to store only the late-night power for the home power controller using the conventional FES There was a problem that the use efficiency is lowered. In view of these problems, the present invention stores the power converted from the late-night power and solar cells, which are low in power consumption, thereby increasing the efficiency of using the FES having a large capacity, and according to the load of the home appliances used. Selective use of electric power and power supply has the effect of maximizing the efficiency of power energy used in the home.

Description

Household power controller

본 발명은 가정용 전력 제어기에 관한 것으로, 특히 회전관성을 이용하여 에너지를 저장하는 플라이휠 에너지 축적시스템(이하 FES)을 이용하여 값싼 심야전력과 태양에너지를 저장하고, 그 저장된 에너지를 전력의 가격이 비싼 주간에 사용할 수 있도록하는 가정용 전력 제어기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a home power controller, and in particular, uses a flywheel energy accumulation system (hereinafter referred to as FES) that stores energy by using rotational inertia, and stores cheap midnight power and solar energy, and stores the stored energy into a high price of power It relates to a home power controller that can be used during the day.

최근에 환경을 생각하여 태양광을 이용한 태양광 발전시스템의 개발이 활발히 진행되고 있고, 화학적 충전지에 태양에너지 및 심야전력을 충전하여 사용하였으며, 이와같은 종래의 가정용 전력 제어기를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Recently, the development of a photovoltaic power generation system using solar light considering the environment has been actively progressed, and used to charge solar energy and midnight power in a chemical rechargeable battery, with reference to the accompanying drawings of the conventional home power controller It will be described in detail as follows.

먼저, 도1은 종래 화학충전기를 이용한 가정용 전력 제어기의 블럭도로서, 이에 도시된 바와같이 태양에너지를 받아 전기에너지로 변환하는 태양전지(SC1)와; 그 태양전지(SC1)에서 변환된 전기에너지를 변환하여 화학충전기(CB1)에 충전하는 직류/직류변환기(1)와; 상기 화학충전기(CB1)에 저장된 전력을 변환하는 직류/교류변환기(2)와; 상용전원(3) 및 상기 직류/교류변환기(2)에서 변환된 전력을 가전기기(5)로 인가 제어하는 절환스위치(4)로 구성된다. 이와같은 구성의 화학충전기를 이용한 가정용 전력 제어기는 태양전지(SC1)에서 태양에너지를 전기에너지로 변환한 후, 직류/직류변환기(1)를 통해 그 변환된 전기에너지를 화학충전기(CB1)에 저장한다. 또한 상기 화학충전기(CB1)에 저장된 전기에너지를 직류/교류변환기(2)를 통해 교류전압으로 변환하고, 절환스위치(4)를 통해 상용전원(3) 또는 상기 직류/교류변환기(2)에서 변환된 교류전압을 선택하여 가전기기(5)에 인가하여 그 가전기기(5)를 사용하게 된다. 그러나 상기 화학충전기(CB1)는 그 수명이 2년 내지 3년정도, 그 수명이 다하면 교체해 주어야 하며, 환경오염의 원인이 되는 문제점이 있었다.First, Figure 1 is a block diagram of a home power controller using a conventional chemical charger, as shown in the solar cell (SC1) receives the solar energy and converts it into electrical energy; A direct current / direct current converter 1 for converting electrical energy converted from the solar cell SC1 and charging the chemical charger CB1; A DC / AC converter (2) for converting power stored in the chemical charger (CB1); It consists of a switching switch (4) for applying and controlling the power converted from the commercial power source (3) and the DC / AC converter (2) to the home appliance (5). The home power controller using the chemical charger having such a configuration converts solar energy into electrical energy in the solar cell SC1 and stores the converted electrical energy in the chemical charger CB1 through the DC / DC converter 1. do. In addition, the electrical energy stored in the chemical charger (CB1) is converted into an AC voltage through a DC / AC converter (2), and converted from a commercial power source (3) or the DC / AC converter (2) through a switching switch (4) The selected AC voltage is selected and applied to the home appliance 5 to use the home appliance 5. However, the chemical charger (CB1) has a lifespan of about 2 to 3 years, the lifespan should be replaced, there was a problem that causes environmental pollution.

또한 도2는 종래 계통연개형 가정용 전력 제어기의 블럭도로서, 이에 도시된 바와같이 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지(SC1)와; 계통연계형인버터(6)를 통해 상기 태양전지(SC1)에서 발생한 전기에너지를 인가받고, 상용전원(3)의 전력을 인가받아 가전기기(5)로 인가하는 양방향 적산전력계(7)로 구성되어, 단순히 태양전지(SC1)에서 변환된 전기에너지와 상용전원(3)의 전력을 함께 사용하였다.FIG. 2 is a block diagram of a conventional grid-tied home power controller, and a solar cell SC1 for converting solar energy into electrical energy as shown therein; It is composed of a bi-directional integrated power meter (7) to receive the electrical energy generated from the solar cell (SC1) through a grid-connected inverter (6), the electric power of the commercial power source 3 is applied to the home appliance (5) , Simply used the electric energy converted from the solar cell (SC1) and the power of the commercial power source (3).

그리고, 도3은 종래 FES를 이용한 가정용 전력 제어기의 블럭도로서, 이에 도시된 바와 같이 심야에 상용전원(3)의 전력을 회전운동으로 변환하여 저장하는 FES(8)와; 인버터(6)를 통해 상기 FES(8)에 저장된 전력과 상용전원(3)의 전력을 인가 받아 동작하는 가전기기(5)로 구성되며, 상기 FES(8)는 심야에 상용전원(3)으로 부터 전력을 인가 받아 회전운동으로 변환하여 저장한 후, 전력의 소비가 많은 낮에 그 회전운동을 전기에너지로 변환하여 가전기기(5)가 상용전원(3)의 전력과 상기 FES에서 변환된 전기에너지를 함께 사용할 수 있도록하여 누진세를 적용하는 현 전력사용요금을 줄일 수 있는 효과와 FES(8)는 화학전지에 비해 수명이 길고, 환경오염을 방지하는 효과가 있었다.3 is a block diagram of a home power controller using a conventional FES, as shown therein, a FES 8 for converting and storing power of a commercial power source 3 into a rotational motion at midnight; It consists of a home appliance (5) operated by receiving the power stored in the FES (8) and the power of the commercial power source 3 through the inverter (6), the FES (8) is a commercial power source (3) at midnight After converting the electric power into the rotary motion and storing it, the electric power is converted into electric energy during the day when power consumption is high, and the home appliance 5 converts the electric power from the commercial power source 3 and the FES. By using energy together, it is possible to reduce the current electricity usage fee to apply the progressive tax, and FES (8) has a longer life and prevents environmental pollution than chemical cells.

그러나, 상기한 바와 같이 종래의 FES를 이용한 가정용 전력 제어기는 심야전력만을 저장하여 사용하기에는 그 FES의 충전용량이 크며, 그 부피가 크고 가격이 비싸서 FES의 사용 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.However, as described above, the conventional home power controller using the FES has a problem in that the charging capacity of the FES is large, the volume and the price thereof are high, and the efficiency of use of the FES is lowered to store and use only the late-night power.

이와같은 문제점을 감안한 본 발명은 심야전력 뿐만 아니라 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 FES에 저장함으로써, 그 FES의 사용 효율을 증가시킨 가정용 전력 제어기의 제공에 그 목적이 있다.In view of the above problems, the present invention aims to provide a home power controller that converts solar energy into electric energy as well as midnight power and stores the energy in the FES, thereby increasing the use efficiency of the FES.

도1은 종래 화학전지를 이용한 가정용 전력 제어기의 블럭도.1 is a block diagram of a home power controller using a conventional chemical cell.

도2는 종래 계통연계형 가정용 전력 제어기의 블럭도.Figure 2 is a block diagram of a conventional grid-connected home power controller.

도3은 종래 FES를 이용한 가정용 전력 제어기의 블럭도.3 is a block diagram of a home power controller using a conventional FES.

도4도는 본 발명에 의한 가정용 전력 제어기의 블럭도.4 is a block diagram of a home power controller according to the present invention;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

CS1 : 태양전지 D1 : 다이오드CS1: solar cell D1: diode

3 : 상용전원 5 : 가전기기3: commercial power 5: home appliance

6 : 인버터 8 : FES6: inverter 8: FES

9 : 부하센서 10 : 제어부9: load sensor 10: control unit

상기와 같은 목적은 FES에 태양전지에서 변환된 전기에너지와 상용전원에서 심야전력을 인가받아 저장하고, 가전기기의 부하량에 따라 상용전원 또는 FES에 저장된 전력을 용하게 함으로써 달성되는 것으로, 이와같은 본 발명에 의한 가정용 전력 제어기를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The above object is achieved by receiving the midnight power from the electrical energy and commercial power converted from the solar cell to the FES, and by using the power stored in the commercial power source or the FES according to the load of the home appliance. The home power controller according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도4는 본 발명에 의한 가정용 전력 제어기의 블럭도로서, 이에 도시된 바와같이 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지(CS1)와; 다이오드(D1)를 통해 상기 태양전지(CS1)에서 변환된 전기에너지를 인가받고, 상용전원의 심야전력을 인가받아 회전에너지는 변환하여 저장하는 FES(8)와; 사용되는 가전기기(5)의 부하량을 감지하는 부하센서(9)와; 상기 부하센서(9)의 측정값에 따라 인버터(6)를 통해 FES에 저장된 전력 및 상기 태양전지(SC1)에서 변환된 전력과, 상용전원(3)의 전력이 가전기기(5)에 인가되는 것을 제어하는 제어부(10)로 구성된다.4 is a block diagram of a home power controller according to the present invention, and a solar cell CS1 for converting solar energy into electrical energy as shown therein; An FES (8) for receiving electrical energy converted from the solar cell (CS1) through a diode (D1), receiving a midnight electric power of a commercial power source, and converting and storing rotational energy; A load sensor 9 for detecting a load of the home appliance 5 used; The power stored in the FES and the power converted from the solar cell SC1 and the power of the commercial power source 3 are applied to the home appliance 5 according to the measured value of the load sensor 9. It is comprised by the control part 10 which controls this.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 가정용 전력 제어기의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the home power controller according to the present invention configured as described above will be described.

먼저, 심야에 상용전원(3)의 전력을 인가 받은 FES(8)는 상용전원(3)에서 인가된 심야전력을 회전에너지로 변환하여 저장한다.First, the FES 8, which receives the power of the commercial power source 3 in the middle of the night, converts and stores the late night power applied in the commercial power source 3 into rotational energy.

그 다음, 주간에 상기 FES(8)는 회전에너지를 전력으로 변환하고, 그 변환된 전력을 태양전지(SC1)에서 변환된 전력과 함께 인버터(6)를 통해 제어부(10)로 인가한다.Then, during the day, the FES 8 converts rotational energy into electric power, and applies the converted electric power to the controller 10 through the inverter 6 together with the electric power converted from the solar cell SC1.

그 다음, 제어부(10)는 현재 가전기기(5)의 부하량을 감지하는 부하센서(9)의 출력신호와 태양전지(SC1) 및 FES(8)에서 인가되는 전력을 비교하여 부하센서(9)에 감지된 부하량이 태양전지(SC1) 및 FES(8)에서 인가되는 전력보다 작은 경우에는 태양전지(SC1) 및 FES(8)에서 인가되는 전력을 가전기기(5)로 인가하여 가전기기(5)를 동작시키며, 부하센서(9)에 감지된 부하량이 태양전지(SC1) 및 FES(8)에서 인가되는 전력보다 큰 경우에는 태양전지(SC1) 및 FES(8)에서 인가되는 전력과 상용전원(3)의 전력을 가전기기(5)로 인가하여 가전기기(5)를 동작시킨다.Next, the controller 10 compares the output signal of the load sensor 9 that detects the current load of the home appliance 5 with the power applied from the solar cell SC1 and the FES 8, and thereby loads the load sensor 9. If the detected load is less than the power applied from the solar cells SC1 and FES 8, the power applied from the solar cells SC1 and FES 8 is applied to the home appliance 5 so as to provide the home appliance 5. If the load detected by the load sensor 9 is greater than the power applied from the solar cells SC1 and FES 8, the power applied from the solar cells SC1 and FES 8 and commercial power Electrical power of (3) is applied to the home appliance 5 to operate the home appliance 5.

또한, 부하센서(9)에 감지된 부하량이 태양전지(SC1)에서 변환된 전력보다 작은 경우에는 태양전지(SC1)에서 변환된 전력중 잉여 전력을 FES(8)에 인가하여 FES(8)가 그 태양전지(SC1)의 잉여 전력을 회전에너지로 변환하여 저장하도록 한다.In addition, when the load detected by the load sensor 9 is smaller than the power converted by the solar cell SC1, surplus power among the power converted by the solar cell SC1 is applied to the FES 8 so that the FES 8 The surplus power of the solar cell SC1 is converted into rotational energy and stored.

상기한 바와같이 본 발명에 의한 가정용 전력 제어기는 전력사용료가 싼 심야전력 및 태양전지에서 변환된 전력을 저장함으로써, 용량이 큰 FES의 사용효율을 증가시키는 효과와, 사용되는 가전기기의 부하량에 따라 FES 및 태양전지의 전력과 상용전원의 선택적 사용으로 가정에서 사용되는 전력에너지의 효율을 극대화 시키는 효과가 있다.As described above, the home power controller according to the present invention stores the late night power and the power converted from the solar cell, which are low in power consumption, thereby increasing the use efficiency of the large capacity FES, and according to the load of home appliances used. Selective use of the power of FES and solar cells and commercial power supply has the effect of maximizing the efficiency of power energy used at home.

Claims

A solar cell (CS1) for converting solar energy into electrical energy; An FES (8) for receiving the electric energy converted from the solar cell (CS1) through a diode (D1), receiving the midnight power of a commercial power source, and converting the electric energy into rotational energy; A load sensor 9 for detecting a load of the home appliance 5 used; The power stored in the FES and the power converted from the solar cell SC1 and the power of the commercial power source 3 are applied to the home appliance 5 according to the measured value of the load sensor 9. Household power controller, characterized in that consisting of a control unit 10 for controlling the thing.