KR100545753B1 - 무정전 전원장치의 축전지 감시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무정전 전원장치(UPS)에서 축전지 감시 장치에 관한 것으로써, 특히 무정전 전원 장치의 비상전원으로 사용하고 있는 축전지의 전압 및 전류, 온도등을 편리하게 감시가능한 축전지 감시 장치에 관한 것이다.
종래에는 사람이 직접 축전지의 모든 셀을 하나하나 검침하여 전압 및 전류, 온도등을 체크하였으나, 축전지의 수가 많은 축전지 뱅크같은 경우 너무 번거럽고, 또한 그 측정치의 오차가 심하여 정확성이 결여되었으며, 특히 감전사고의 위험성을 내포하고 있었다.
이에 본 발명에서는 UPS에 축전지의 전압을 검출하기 위한 전압 검출부와, 축전지의 전류 및 온도를 검출하기 위한 전류 및 온도 검출부와, 상기 각각의 전압 검출부와 전류 및 온도 검출부에서 검출한 축전지의 전압, 전류, 온도등의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 주는 A/D컨버터와, 상기 UPS의 제어신호를 수신받고, 축전지의 전압, 전류, 온도등의 데이터등을 통신망을 통하여 전송하기 위한 송수신부와, 상기 UPS에서 출력하는 제어신호에 의해 각각의 검출부 및 송수신부등의 일련의 과정을 제어하기 위한 제어부와, 상기 UPS와의 통신정보를 일시 저장하며, 축전지의 고장 내용 및 시간을 저장하기 위한 메모리로 구성되는 축전지 감시부를 구비하여 무정전 전원장치 자체에서 축전지를 감시 가능케 한다.

Description

무정전 전원장치의 축전지 감시 장치{A storage battery monitoring system of UPS}
도 1은 본 발명의 축전지 감시 장치를 구비한 무정전 전원장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 축전지 감시 장치의 구성을 보인 블록도.
도 3은 본 발명의 축전지 전압 검출부를 보인 도면.
도 4는 본 발명의 축전지 전류 및 온도 검출부를 보인 도면.
도 5는 본 발명 제어부의 제어수순을 보인 플로우 차트.
본 발명은 무정전 전원장치(이하 UPS라 함)에서 축전지 감시 장치에 관한 것으로써, 특히 UPS의 비상전원으로 사용하고 있는 축전지의 전압 및 전류, 온도등을 편리하게 감시가능한 축전지 감시 장치에 관한 것이다.
일예를 들어, 최근 정보통신기술이 급속히 발전함에 따라 새로운 통신서비스가 제공되고 있다.
이러한 통신 서비스를 제공하기 위해 다양한 통신장비들이 개발되어 구축, 운용되고 있으며, 통신 장비들은 통신국사에 설치되어 운용 및 유지보수 된다.
이와 같은 상황에서 통신 사업자는 운용원가를 절감시키고 효율적으로 통신국사를 관리하며 원격에서 통신국사의 환경을 감시 및 제어 할 수 있는 장치를 구축하고 있다.
또한 통신장비의 운용에 있어서 가장 중요하게 대두되고 있는 것이 안정적인 통신망 서비스를 제공하기 위해서 운용되고 있는 무인국을 포함한 교환국의 안정적인 전력 공급이다.
서비스 통신망의 확장으로 교환국의 무정전 전원 시스템 및 정류기의 수가 증가함에 따라 종래에는 수작업으로 축전지의 상황을 감시함으로써 인력의 낭비가 예상되고 갑작스런 정전에 대비하지 못할 수도 있다.
또한, 전체 시스템 차원에서는 전체 교환국의 운용상황을 감시할 수 있는 통합 망관리 체계를 구축하고 있는 상황에서 각국사의 축전지를 비롯한 전력 및 환경을 감시할 필요가 있다.
이에 본 발명에서는 UPS에 축전지의 전압 및 전류,온도등을 감시하는 축전지 감시부를 구비하고, 상기 축전지 감시부의 실측값과 무정전 전원장치의 실측값을 선택 감시 가능하도록 선택 릴레이 회로를 구비하여 쉽고 편리하게 축전지 감시를 가능케 하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 UPS의 축전지 감시 시스템은 축전지의 전압 및 전류,온도를 검출하기 위한 검출부와, 상기 각각의 전압 검출부와 전류 및 온도 검출부 에서 검출한 축전지의 전압, 전류, 온도등의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 주는 A/D변환기와, 상기 UPS제어부의 제어신호를 수신받고, 축전지의 전압, 전류, 온도등의 데이터등을 통신망을 통하여 전송하기 위한 송수신부와, 상기 UPS제어부에서 출력하는 제어신호에 따라 해당 제어동작을 진행하는 제어부로 구성된다.
상기 제어부의 제어동작은 각각의 검출부와 송수신부등의 초기화를 하는 초기화 과정과, UPS제어부로부터의 제어신호가 입력되는 가를 판별하는 과정과, 상기 UPS제어부로부터 입력되는 제어신호에 따라 제어동작을 하는 과정과, 상기 제어동작의 결과치를 UPS제어부로 송신하는 과정의 수순으로 이루어진다.
상기와 같은 본 발명의 UPS의 축전지 감시 장치를 첨부된 도면을 참조하여 그 상세 구성 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 축전지 감시 장치를 구비한 무정전 전원장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 축전지 감시 장치의 구성을 보인 블록도이며, 도 3은 본 발명의 축전지 전압 검출부를 보인 도면, 도 4는 본 발명의 축전지 전류 및 온도 검출부를 보인 도면, 도 5는 본 발명 제어부의 제어수순을 보인 플로우 차트이다.
축전지(50)의 전원 및 상전 전원을 감시 분석하고, 선택 릴레이 회로부(20)에 선택 제어신호를 인가하는 UPS제어부(12)와, 상기 선택 릴레이 회로부(20)에서 선택된 상전 전원의 데이터 및 축전지 전원의 데이터를 디스플레이 하여 주는 표시부(11)로 구성된 UPS(10)와,
입력되는 상전 전원의 전압, 전류 및 주파수 등을 감시하는 전원 감시부(30) 와,
UPS 제어부(12)와 통신하여, 축전지(50)의 전압, 전류, 온도 데이터등을 검출하여 상기 검출된 데이터값을 송신하고 제어신호를 수신하는 축전지 감시부(40)와,
UPS 제어부(12)의 제어신호에 의하여 상기 전원 감시부(30)와 축전지 감시부(40)를 선택 연결하는 선택 릴레이 회로부(20)로 구성된다.
상기 축전지 감시부(40)는 축전지(50)의 전압을 검출하기 위한 전압 검출부(41)와, 축전지(50)의 전류 및 온도를 검출하기 위한 전류 및 온도 검출부(42)와, 상기 각각의 전압 검출부(41)와 전류 및 온도 검출부(42)에서 검출한 축전지(50)의 전압, 전류, 온도등의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 주는 A/D컨버터(43)와, 상기 UPS제어부(12)의 제어신호를 수신받고, 축전지(50)의 전압, 전류, 온도등의 데이터등을 전송하기 위한 송수신부(47)와, 상기 UPS제어부(12)에서 출력하는 제어신호에 의해 각각의 해당 제어동작을 실행하는 제어부(45)와, 상기 UPS제어부(12)와의 통신정보를 일시 저장하며, 축전지(50)의 고장 내용 및 시간을 저장하기 위한 메모리(46)로 구성된다.
상기 전압 검출부(41)는 제 1,2릴레이(41a,41b)와, 콘덴서(C)를 포함하여 구성되고,
전류 및 온도 검출부(42)는 축전지(50)의 온도를 측정하기 위한 센서(42a)와, 전류를 측정하기 위한 전류 변환기(42b)를 포함하여 구성되며,
상기 미 설명부호 44는 축전지 감시부(40)의 전원을 공급하기 위한 전원부이 고, 48은 축전지 감시부(40)의 온/오프 상황을 디스플레이 하여 주는 표시부이다.
도 5는 상기 제어부(45)의 동작과정을 도시한 플로우 차트로써,
각각의 검출부(41,42)와 송수신부(47)등의 초기화를 하는 초기화 세팅 과정과, UPS제어부(12)로부터의 제어신호가 입력되는 가를 판별하는 과정과, 상기 UPS제어부(12)로부터 제어신호가 입력되면 그 제어신호를 분석하는 과정과, 상기 UPS제어부(12)로부터 입력되는 제어신호에 따라 제어동작을 하는 과정과, 상기 제어동작의 결과치를 UPS제어부(12)로 송신하는 과정의 수순으로 이루어 진다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 무정전 장치의 축전지 감시 장치는 축전지의 전압 및 온도,전류등을 UPS자체에서 감시 분석함에 그 특징이 있는 것으로,
평상시에는 전원감시부(30)에서 입력되는 상전 전원의 데이터를 감시 분석한다.
이때, 사용자에 의한 축전지 전원의 데이터값을 요구하는 신호를 입력받으면, UPS제어부(12)는 선택 릴레이 회로부(20)에 축전지 감시부(40)로의 선택 제어신호를 출력하게 된다.
UPS제어부(12)에서 출력하는 제어신호가 축전지 감시부(40)로 입력되면, 축전지 감시부(40)의 제어부(45)는 상기 제어신호에 따라 제어동작을 하게 된다.
상기 제어신호는 셋업 제어신호, 고장 정보 제어신호, 실측값 제어신호등이 있다.
일예를 들어, 축전지(50)의 실측값을 요구하는 제어신호가 입력되면,
축전지 감시부(40)의 제어부(45)는 각각의 전압 검출부(41) 및 전류,온도 검 출부(42)등을 초기화 한 후, 초기화가 완료되면 각각의 검출부(41,42)에 출력하는 전압,전류 및 온도 데이터 등의 검출제어신호를 출력하게 된다.
이때, 각각의 전압 검출부(41) 및 전류,온도 검출부(42)는,
도 3의 전압 검출부 블록도에서, 각각의 축전지(50)에 제 1,2릴레이(41a,41b)가 구비 되어 있고, 상기 제 1릴레이(41a)와 제 2릴레이(41b)의 사이에 병렬로 콘덴서(C)가 구비되어 있다.
제어부(45)로부터의 검출신호가 입력되면, 제 1릴레이(41a)를 온동작 시키고 제 2릴레이(41b)를 오프동작 함으로써 상기 콘덴서(C)를 충전하게 되고, 상기 콘덴서(C)의 완충후에는 상기와 반대동작으로 제 1릴레이(41a)를 오프동작 시키고 제 2릴레이(41b)를 온동작 함으로써, 콘덴서(C)에 충전된 전압으로 그 축전지(50)의 전압을 측정하게 되는 것이다.
도 4의 전류 및 온도 검출부 블록도에서,
축전지(50)와 축전지(50)를 직렬로 연결하고, 상기 직렬로 구비된 축전지(50)와 축전지(50)의 사이에 전류 변환기(42b)를 구비하여 전류를 검출하고, 온도에 따라서 저항값이 변화하는 서미스터로 구비된 센서(42a)를 구성하여 온도를 측정하게 된다.
상기 온도측정은 어느 한 축전지(50)의 고장이 발생하면 해당 축전지(50)에 과부하가 발생하게 되며, 그 과부하로 인한 음극과 양극 단자의 온도 상승이 발생함으로 인해 온도검출이 가능하게 되는 것이다.
즉, 설정 적정온도를 유지하면 고장이 없는 것으로 판단하고, 설정 적정온도 오차 범위내를 벗어나는 온도차가 발생하면 고장으로 판단, 에러신호를 발생하는 것이다.
이후, 측정된 축전지(50)의 전압, 전류 및 온도 데이터등을 A/D변환기(43)에서 변환, 송수신부(47)를 통하여 UPS제어부(12)로 출력하게 되는 것이다.
이때, 어느 한 축전지(50)의 불량으로 인한 설정 전압 및 전류의 오차 범위내를 벗어나는 비정상 전압 및 전류가 검출되면, 제어부(45)는 에러신호를 발생하여 UPS제어부(12)로 출력하고, 그 에러정보를 메모리(46)에 저장하게 된다.
상기 제어부(45)의 에러신호를 입력받은 UPS제어부(12)는 축전지 감시부(40)의 제어부(45)에 에러정보송신 요구를 하게 되고, 이에 제어부(45)는 UPS제어부(12)에 메모리(46)에 저장된 에러정보를 송신하게 되며, UPS제어부(12)는 수신된 에러정보를 모니터 등에 디스플레이 함으로써 작업자가 그에 상응한 조치를 취하게 되는 것이다.
상기와 같은 본 발명에서는 UPS에 축전지의 전압 및 전류,온도등을 감시하는 축전지 감시부를 구비하고, 상기 축전지 감시부의 실측값과 무정전 전원장치의 실측값을 선택 감시 가능하도록 선택 릴레이 회로를 구비하여, 사용자로 하여금 쉽고 편리하게 축전지 감시를 가능케 하며, 신뢰성 높은 무정전 전원 공급 시스템을 제공한다.

Claims (2)

  1. 입력되는 상전 전원의 전압, 전류 및 주파수등을 감시하는 전원 감시부와, 상기 전원 감시부의 감시 데이터 값을 분석 처리하는 UPS제어부와, 상기 상전 전원의 차단시 백업 전원으로 사용되는 축전지로 구성되는 무정전 전원 장치에 있어서,
    축전지의 전압을 검출하기 위한 전압 검출부와, 축전지의 전류 및 온도를 검출하기 위한 전류 및 온도 검출부와, 상기 각각의 전압 검출부와 전류 및 온도 검출부에서 검출한 축전지의 전압, 전류, 온도등의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 주는 A/D컨버터와, 상기 UPS제어부의 제어신호를 수신받고, 축전지의 전압, 전류, 온도등의 데이터등을 통신망을 통하여 전송하기 위한 송수신부와, 상기 UPS제어부에서 출력하는 제어신호에 의해 각각의 해당하는 제어동작을 수행하는 제어부와, 상기 UPS제어부와의 통신정보를 일시 저장하며, 축전지의 고장 내용 및 시간을 저장하기 위한 메모리로 구성되는 축전지 감시부와,
    상기 UPS제어부의 제어신호에 따라 전원 감시부와 축전지 감시부를 선택 연결하는 선택 릴레이 회로부와,
    상기 선택 릴레이 회로부에서 출력하는 상전 전원의 데이터 및 축전지 전원의 데이터를 디스플레이 하는 표시부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무정전 전원 시스템의 축전지 감시 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전압 검출부는 제 1,2릴레이와, 콘덴서를 포함하여 구성되고, 전류 및 온도 검출부는 축전지의 온도를 측정하기 위한 서미스터로 구비된 센서와, 전류를 측정하기 위한 전류 변환기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무정전 전원 시스템의 축전지 감시 장치.
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