KR100740764B1 - Line change type un-interruptible power hybrid inverter system having a booster function and a parallel converter function - Google Patents

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Abstract

A line change type uninterruptible power hybrid inverter system having a booster function and a parallel converter function is provided to improve the usage efficiency of natural energy by simultaneously using various power sources. A line change type uninterruptible power hybrid inverter system having a booster function and a parallel converter function includes an electricity generating apparatus(105,105-1), a rectifying unit(110), an inverter unit(120), a system interconnection apparatus(130), a storage battery(150), a microcomputer controlling unit(C), a digital interface unit(D), a booster converter(170,170-1), a rectifying unit(180), and a parallel converter(190). The electricity generating apparatus(105,150-1) generates electricity by using a natural energy. The rectifying unit(110) rectifies AD power or DC power supplied from the electricity generating apparatus(105,105-1) into the DC power. The inverter unit(120) receives the DC power from the rectifying unit(110), and changes the DC power into the AD power. The system interconnection apparatus(130) supplies the AD power applied from the inverter unit(120) to a load(157), and is converted to common power(140) when the AC power is not supplied. The storage battery(150) is connected between the rectifying unit(110) and the inverter unit(120), and charges a part of the DC power. The microcomputer controlling unit(C) and the digital interface unit(D) are connected with the rectifying unit(110), the inverter unit(120), the system interconnection apparatus(130), and the storage battery(150). The booster converter(170,170-1) is connected with the electricity generating apparatus(105,105-1), and functions as a booster with the rectifying unit(110) to convert the unstably generated electric energy to usable energy. The rectifying unit(180) rectifies by being connected with the common power(140). The parallel converter(190) is connected with the booster converter(170,170-1) and the rectifying unit(180) in parallel.

Description

부스터 기능과 병렬 컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터 장치{Line change type un-interruptible power hybrid inverter system having a booster function and a parallel converter function}Line change type uninterruptible power hybrid inverter system having a booster function and a parallel converter function}

도 1은 종래의 기술이 적용된 계통연계형 인버터 장치를 도시한 블록도1 is a block diagram illustrating a grid-connected inverter device to which a conventional technique is applied.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 부스터 기능과 병렬 컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터 장치를 도시한 블록도Figure 2 is a block diagram showing a grid-type uninterruptible hybrid inverter device having a booster function and a parallel converter function to which the technique of the present invention is applied.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 부스터 기능과 병렬 컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터 장치에 구성된 병렬컨버터를 도시한 블록도3 is a block diagram showing a parallel converter configured in a grid-type uninterruptible hybrid inverter device having a booster function and a parallel converter function to which the technique of the present invention is applied.

도 4는 본 발명의 기술이 적용된 부스터 기능과 병렬 컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터 장치에 구성된 부스터컨버터의 기능을 도시한 블록도4 is a block diagram showing the function of a booster converter configured in a grid-type uninterruptible hybrid inverter device having a booster function and a parallel converter function to which the technique of the present invention is applied.

도 5는 본 발명의 기술이 적용된 부스터기능과 병렬 컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터 장치에 구성된 인버터부에 의해 교류가 형성되는 과정을 도시한 파형 그래프FIG. 5 is a waveform graph illustrating a process in which alternating current is formed by an inverter unit configured in a grid-type uninterruptible hybrid inverter device having a booster function and a parallel converter function to which the technique of the present invention is applied.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명** Description of the symbols used in the main parts of the drawings *

105, 105-1: 전기발생장치 110, 180: 정류부105, 105-1: electricity generating device 110, 180: rectifier

120: 인버터부 130: 계통연계장치120: inverter 130: grid connection device

150: 축전지 151: 충,방전제어부 150: battery 151: charge and discharge control unit

170, 170-1: 부스터컨버터 190: 병렬컨버터 170, 170-1: Booster converter 190: Parallel converter

191, 195: 전력반도체 193, 197: 전류리액터 191, 195: power semiconductors 193, 197: current reactor

200: 병렬제어부 201: 상용전력량검출부 200: parallel control unit 201: commercial power detection unit

203: 발전전력량검출부 205: 전류량제어부 203: power generation power detection unit 205: current amount control unit

207: 병렬제어지시부207: parallel control command unit

본 발명에 의한 부스터 기능과 병렬 컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터 장치는 자연현상으로부터 전기에너지를 얻을 수 있는 무공해 전기발생장치에 부스터컨버터가 연결되고, 상기 부스터 컨버터와 상용전원에 연결된 정류부가 병렬로 연계되도록 병렬컨버터를 구성함으로써, 부하에서 요구되는 전력량보다 전기발생장치에서 발생되는 에너지양이 적게 공급되더라도 약하게 공급되는 전기에너지의 소실이 방지되고, 축전지의 효율적인 충전이 가능하며, 계통연계장치의 빈번한 절체현상으로 인한 설비의 장애 및 고장 그리고 수명단축을 방지할 수 있는 부스터 기능과 병렬 컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터 장치에 관한 것이다.In the grid-type uninterruptible hybrid inverter device having a booster function and a parallel converter function according to the present invention, a booster converter is connected to a pollution-free electric generator that can obtain electrical energy from natural phenomena, and a rectifier connected to the booster converter and a commercial power source. By configuring the parallel converter to be connected in parallel, even if the amount of energy generated from the electricity generating device is less than the amount of power required by the load, the loss of weakly supplied electric energy is prevented, and the battery can be efficiently charged, and the grid connection device The present invention relates to a grid-type uninterruptible hybrid inverter device having a booster function and a parallel converter function, which can prevent equipment failures, failures, and shortened lifespans due to frequent switching.

도 1은 종래의 기술이 적용된 계통연계형 인버터장치를 도시한 블록도로서 상기 계통연계형 인버터장치는 태양력, 조력 내지 풍력발전장치 등 자연현상으로부 터 전기를 발전(發電)시키는 전기발생장치로부터 공급된 전기에너지를 부하에 공급하기 위한 장치로서, 상기 계통연계형 인버터장치로부터 전력이 공급되지 않을 때에는 상용전원으로부터 전력인가가 가능하도록 구성된다.1 is a block diagram showing a grid-connected inverter device to which the prior art is applied, wherein the grid-connected inverter device is from an electric generator for generating electricity from natural phenomena such as solar power, tidal power or wind power generator. Apparatus for supplying the supplied electrical energy to the load, when the power is not supplied from the grid-connected inverter device is configured to enable the power from the commercial power source.

상기 종래의 기술이 적용된 계통연계형 인버터장치(1)의 구성을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the configuration of the grid-connected inverter device (1) to which the prior art is applied as follows.

태양력, 조력, 내지 풍력 등 자연현상으로 전기를 발생시키는 전기발생장치(10)와 상기 전기발생장치(10)로부터 공급받은 직류전원 또는 교류전원을 직류전원으로 순방향 정류시키는 정류부(20)와 상기 정류부(20)로부터 직류전원을 공급받아 교류전원으로 변화시키는 인버터부(30)와 상기 인버터부(30)로부터 인가된 교류전원을 부하(70)로 공급하고 인버터부(30)로부터 교류전원이 공급되지 않을 때에는 상용전원을 인가하도록 상용전원으로 전환되어 연결되는 절체스위치로 구비되는 계통연계장치(40)와 상기 정류부(20)와 인버터부(30) 사이에 연계되어 정류부(20)로부터 공급되는 직류전원의 일부를 충전하는 축전지(60)와 입력되거나 검출되는 정보와 신호를 프로그램이나 제어회로에 따라 각 부분과 연계되어져 동작을 지시하고 제어하며 처리하는 제어장치(80)로 구성된다.Electricity generating device 10 for generating electricity by natural phenomena such as solar power, tidal power, or wind power, and rectifying unit 20 and rectifying unit for forward rectifying DC power or AC power supplied from the electricity generating device 10 to DC power. Inverter unit 30 which receives DC power from 20 and changes it into AC power and AC power applied from inverter unit 30 are supplied to load 70 and AC power is not supplied from inverter unit 30. If not, the DC power supply supplied from the rectifier 20 in conjunction with the grid linkage device 40 and the rectifier 20 and the inverter unit 30 is provided with a switching switch is switched to the commercial power to be connected to the commercial power supply Storage unit 60 to charge a portion of the control and input or detected information and signals associated with each part in accordance with the program or control circuit to instruct, control and process the operation It consists of the value (80).

상기 정류부(20)는 정류기능을 하는 정류반도체(21)와 상기 정류반도체(21)를 통과한 불규칙한 맥동의 전압을 일정전원으로 걸러내도록 리액터(23)와 콘덴서(25)로 조합된 필터로 구성된다.The rectifier 20 is composed of a rectifier semiconductor 21 having a rectifying function and a filter combined with a reactor 23 and a condenser 25 to filter the voltage of irregular pulsation passing through the rectifying semiconductor 21 with a constant power source. do.

상기 구성에 의한 종래 기술의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation process of the prior art by the above configuration as follows.

상기 전기발생장치(10)로부터 전기에너지가 발생되면 상기 전기발생장치(10) 로부터 생성된 발전전원은 정류부(20)에 의해 정류되어 직류전원이 되는 데, 상기 정류부(20)에 구비된 필터에 의해 직류전원은 맥동성분이 제거된 일정전압의 직류전원이 되며, 상기 인버터부(30)를 통해 교류전원으로 다시 변환되어 부하(70)로 공급된다.When electrical energy is generated from the electricity generating device 10, the power generation generated from the electricity generating device 10 is rectified by the rectifying unit 20 to be a direct current power source, the filter provided in the rectifying unit 20 As a result, the DC power becomes a DC voltage having a constant voltage from which the pulsating component is removed, and is converted back into AC power through the inverter unit 30 and supplied to the load 70.

그런데, 상기 전기발생장치(10)는 자연현상에 의지하므로, 일기와 계절 및 시간대에 따라서 전기에너지의 발생이 불규칙하게 되어 항상 일정하게 전기에너지를 공급할 수 없게 되는 데, 예로서, 태양력 발전의 경우 흐린 날이나 강우 시, 또는 야간에는 전기에너지를 생성시킬 수 없거나 약하게 발생된다.However, since the electric generator 10 relies on natural phenomena, the generation of electric energy becomes irregular according to the weather and the season and the time zone, and thus it is not possible to constantly supply the electric energy, for example, in the case of solar power generation. On cloudy days, during rain, or at night, it can't produce or weakly generate electrical energy.

따라서, 입력 정류되는 공급량이 부하(70) 전기설비에서 요구되는 전력량보다 적게 공급되거나 축전지(60) 전압보다 낮게 공급되면 이용되지 못하고 소실되며, 이때는 축전지(60)로부터 직류전원을 공급받아 인버터부(30)를 통해 교류전원으로 변환한 후, 부하(70)로 일정시간 동안 공급하게 된다.Therefore, when the input rectified amount is supplied less than the amount of power required by the load 70 electrical equipment or lower than the voltage of the battery 60, it cannot be used and is lost. In this case, DC power is supplied from the battery 60 to the inverter unit ( After converting to AC power through 30, it is supplied to the load 70 for a predetermined time.

상기 인버터부(30)로 유입되는 직류전원이 정격전압 이하이거나, 전압이 불규칙하여 인버터 동작 조건이 적합하지 않을 때에는 인버터기능이 정지됨으로 상기 계통연계장치(40)는 인버터부(30)로부터의 전원연계를 끊고 상용전원과 연결되어 상용전원이 부하(70)로 공급되도록 한다.When the DC power flowing into the inverter unit 30 is lower than the rated voltage or the voltage is irregular and the inverter operating conditions are not suitable, the inverter function is stopped, so that the grid-connected device 40 supplies power from the inverter unit 30. Disconnected and connected to the commercial power source so that the commercial power is supplied to the load (70).

상기 구성과 작동에 의한 계통연계형 인버터장치(1)는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.The grid-connected inverter device 1 by the above configuration and operation has the following problems.

불규칙한 자연현상에 의지하는 전기발생장치(10)로부터 발생되는 공급량이 부하(70)에서 요구되는 전력량으로 전기에너지가 지속적으로 생성될 수 없는 경우 에는 상기 발전되는 전기에너지를 가용에너지로 사용할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 정격전원의 전기에너지가 공급되다가 중단되기도 하고, 정격전원에 미치지 못하는 전기에너지가 공급되기도 하는 등 불규칙한 성향을 띠고 있다.In the case where the supply amount generated from the electricity generating device 10 relying on irregular natural phenomena cannot generate electric energy continuously with the amount of power required by the load 70, the generated electric energy cannot be used as available energy. There is this. In other words, the electric power of the rated power supply is interrupted and is interrupted, and the electric energy that does not reach the rated power is supplied irregularly.

상기 전기발생장치(10)의 불규칙한 전기에너지의 공급에 의해, 계통연계장치(40)는 상용전원에 연결되었다가, 다시 인버터부(30)에 연계되는 동작 즉, 빈번한 절체현상이 발생하게 된다. 따라서, 부하(70)에는 상용전원과 불안정한 인버터전원이 교번되게 공급되며 절체 시, 발생되는 전기적 충격에 부하(70)는 노출되고, 상기 절체현상으로 기인하는 이상전류와 전압 또는 상용전원으로부터 유입될 수 있는 유해전원에 대하여 계통연계형 인버터장치(1)는 물론, 부하(70)의 장애와 고장 요인이 될 뿐만 아니라, 수명을 단축시키는 요인이 된다.By supplying the irregular electrical energy of the electricity generating device 10, the grid connection device 40 is connected to the commercial power source, the operation is linked to the inverter unit 30, that is, frequent switching phenomenon occurs. Therefore, the load 70 is supplied with alternating commercial power and unstable inverter power, and the load 70 is exposed to the electric shock generated when switching, and may be introduced from the abnormal current and voltage or the commercial power caused by the switching phenomenon. In addition to the harmful power supply, the grid-connected inverter device 1, as well as the failure and failure factors of the load 70, as well as the factors that shorten the life.

아울러, 상기 계통연계장치(40)가 상용전원으로 절체된 경우, 전기발생장치(10)로부터 생성된 전기에너지는 모두 소실될 수 밖에 없어 상기 전기발생장치(10)는 유명무실한 실정이며, 상용전원이 부하(70)에 바로 공급되므로 상용전원의 변동이나, 유해성분과 정전으로부터 부하(70)는 보호를 받을 수 없게 된다.In addition, when the system linkage device 40 is switched to a commercial power source, all the electric energy generated from the electric generator 10 must be lost, and thus, the electric generator 10 is not well known. Since it is supplied directly to the load 70, the load 70 cannot be protected from fluctuations in commercial power, harmful components, and power outages.

또한, 부하(70)가 인버터부(30)를 통하여 축전지(60)로부터 일정시간 전기에너지를 공급받을 경우, 큰 용량의 축전지(60)가 요구되며, 축전지(60)에 전기 에너지를 충전시키기 위해서는 전기발생장치(10)에서 발전되는 전압이 충전가능전압 보다 높은 전압의 전기에너지가 공급되어야 일부 에너지로 충전이 가능한 데, 상기 전기발생장치(10)로부터 공급되는 전기에너지가 전압 및 전류가 불규칙하고 불안정하여 제대로 충전이 될 수 없는 경우에는 잦은 충전과 방전으로 축전지의 용량이 저하되고 수명이 급격히 단축된다. 따라서, 자연현상의 조건에 의해 전기발생장치(10)로부터 전기에너지의 공급이 중단되더라도 상기 축전지(60)는 제기능을 할 수 없게 되며, 상기 절체현상이 곧이어 발생하게 된다.In addition, when the load 70 is supplied with the electric energy for a predetermined time from the storage battery 60 through the inverter unit 30, a large capacity storage battery 60 is required, in order to charge the electrical energy to the storage battery 60 The electric power generated by the electric generator 10 may be charged with some energy only when electric energy having a voltage higher than the chargeable voltage is supplied. The electric energy supplied from the electric generator 10 is irregular in voltage and current. If it is unstable and cannot be charged properly, the capacity of the battery decreases due to frequent charging and discharging and the life span is drastically shortened. Therefore, even when the supply of electric energy from the electricity generating device 10 is stopped due to the natural phenomenon, the storage battery 60 cannot function properly, and the transfer phenomenon is generated immediately.

이러한 계통연계형 인버터장치(1)의 문제점으로 인해서, 자연현상으로부터 발전(發電)하는 전기발생장치(10)는 실제로 적용하여 사용되는 경우가 거의 없고 시험단계이며, 아직도 미래의 과제로 남아있는 실정이다.Due to the problems of the grid-connected inverter device (1), the electricity generating device (10) that is generated from natural phenomena is rarely used in practice and is a test stage, and still remains a future problem. to be.

이에 본 발명에서는 상기 문제점을 해결하기 위해, 상기 전기발생장치에서 미약하거나 불안정하게 발생 공급되는 전기에너지를 가용에너지로 전환하기 위하여 전기발생장치에 연결된 정류부와 함께 제어가 가능한 고역율의 부스터제어회로부가 연계된 부스터컨버터가 구비되고, 상용전원을 공급할 수 있도록 정류부를 구성하여 병렬컨버터에 병렬로 각각 연결공급되도록 함으로써, 인버터부는 전기발생장치로부터 발생된 발전전원과 상용전원을 비례적으로 공급받거나 한쪽을 선택해서 공급받을 수 있도록 다중병렬입력 구조로 구성되어 있는 병렬컨버터에 연결되고, 상기 발전전원의 공급량에 따라 상용전원을 비례적으로 무순단 공급받음으로 인버터부는 안정적인 변환역할로 정현파형의 설정된 주파수 및 전압을 발생시킬 수 있으며, 또한 서로 다른 자연에너지를 이용하는 전기발생장치를 사용할 수 있으므로 효율이 우수하고, 발전전원의 공급이 전혀 없어서 상용전원만을 사용할 경우에도 유해한 요소를 제거한 안정적인 양질의 정전압 정주파수의 전원을 부하에 공급할 수 있으며 발전전원의 공급이 전혀 없거나 상용전원의 정전 시에도 축전지의 사용이 가능 하므로 항상 무정전, 정전압, 정주파수의 전원 공급으로 부하설비를 운영할 수 있고, 본 발명이 고장 내지 수리로 정지하여도 계통연계장치로서 상용전원을 무순단으로 전기에너지를 공급할 수 있는 부스터 기능과 병렬컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In the present invention, in order to solve the above problems, a high power factor booster control circuit that can be controlled together with a rectifier connected to the electricity generating device to convert the electric energy generated weakly or unstable from the electricity generating device into available energy. An integrated booster converter is provided, and the rectifier unit is configured to supply commercial power so that the inverter is connected to the parallel converter in parallel, so that the inverter unit is proportionally supplied with the generated power generated from the electric generator and commercial power. It is connected to a parallel converter which is composed of a multi-parallel input structure so that it can be selected and supplied, and the inverter unit is supplied with commercial power proportionally and randomly according to the supply amount of the generated power. Can generate voltage, and also It is possible to use electricity generating device using other natural energy, so it is excellent in efficiency, and there is no supply of power generation power, so it is possible to supply stable high-quality constant voltage constant frequency power supply to the load even when using commercial power only. The battery can be used at all times even when there is no supply of power or even when there is a power failure, so that the load equipment can be operated by power supply of uninterrupted, constant voltage, and constant frequency. An object of the present invention is to provide a grid-type uninterruptible hybrid inverter device having a booster function and a parallel converter function capable of supplying electric energy without a commercial power supply.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성과 작동 및 효과를 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings look at the configuration, operation and effects of the present invention for achieving the above object.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 부스터 기능과 병렬 컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터 장치를 도시한 블록도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 부스터 기능과 병렬 컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터 장치에 구성된 병렬컨버터를 도시한 블록도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 부스터 기능과 병렬 컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터 장치에 구성된 부스터컨버터의 기능을 도시한 블록도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 부스터기능과 병렬 컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터 장치에 구성된 인버터부에 의해 교류가 형성되는 과정을 도시한 파형 그래프로서 함께 설명한다.Figure 2 is a block diagram showing a grid-connected uninterruptible hybrid inverter device having a booster function and a parallel converter function to which the technique of the present invention is applied, Figure 3 is a grid-connected type having a booster function and a parallel converter function to which the technique of the present invention is applied 4 is a block diagram showing a parallel converter configured in an uninterruptible hybrid inverter device, FIG. 4 is a block diagram showing a function of a booster converter configured in a grid-type uninterruptible hybrid inverter device having a booster function and a parallel converter function to which the technology of the present invention is applied. 5 is a waveform graph illustrating a process in which an alternating current is formed by an inverter unit configured in a grid-type uninterruptible hybrid inverter device having a booster function and a parallel converter function to which the technique of the present invention is applied.

일반적인 계통연계형 인버터장치(100)는 태양력, 조력, 내지 풍력 등 자연현상으로 전기를 발생시키는 전기발생장치(105, 105-1)와 상기 전기발생장치(105, 105-1)로부터 공급받은 직류전원 또는 교류전원을 안정된 직류전원으로 순방향 정류시키도록 정류반도체(111)가 구비되는 정류부(110)와 상기 정류부(110)로부터 직류전원을 공급받아 교류전원으로 변화시키는 인버터부(120)와 상기 인버터부(120)로부터 인가된 교류전원을 부하(157)로 공급하고 상기 인버터부(120)로부터 교류전원이 공급되지 않을 때에는 상용전원(140)을 인가하도록 상용전원(140)으로 전환되어 연결되는 계통연계장치(130)와 상기 정류부(110)와 인버터부(120) 사이에 연계되어 정류부(110)로부터 공급되는 직류전원의 일부를 충전하는 축전지(150)로 구성되며, 또한, 입력되거나 검출되는 정보와 신호를 설정된 프로그램이나 제어회로에 따라 각 부분과 연계되어져 동작을 지시하고 제어하며 처리하는 마이컴제어부(C)와 상기 마이컴제어부(C)에 연계되어 외부로부터 제어신호와 운전정보를 입력시킬 수 있으며 장치내부의 동작상태와 각 부분에서 검출되고 처리되는 정보를 나타내고 전달하는 디지털인터페이스부(D)가 구성된다.The general grid-connected inverter device 100 is an electric generator (105, 105-1) for generating electricity by natural phenomena such as solar, tidal, or wind power and the direct current supplied from the electric generator (105, 105-1) Rectifier 110 is provided with a rectifying semiconductor 111 to forward or rectify the power or AC power to a stable DC power source and the inverter unit 120 receives the DC power from the rectifying unit 110 and changes to AC power and the inverter The system is switched to the commercial power 140 to supply the AC power applied from the unit 120 to the load 157 and to apply the commercial power 140 when the AC power is not supplied from the inverter unit 120. The storage device 150 is connected between the linking device 130 and the rectifying unit 110 and the inverter unit 120 to charge a part of the DC power supplied from the rectifying unit 110. Wow The control signal and operation information can be input from the outside in connection with the microcomputer control unit C and the microcomputer control unit C that instructs, controls, and processes the operation by being connected to each part according to a set program or a control circuit. A digital interface unit D is provided which represents and transmits the internal operating state and the information detected and processed in each part.

본 발명에서는 상기의 기본구성에 고효율, 고역율의 부스터컨버터(170, 170-1)의 기능을 구비하여 불규칙하고 불안전하며 미약하게 발생되는 전기에너지도 사용할 수 있게 하고, 또 병렬컨버터(190)를 구성하여 부스터컨버터(170, 170-1)에서 공급되는 발전전력이 부하(157)에서 요구되는 전력보다 부족하게 공급되어도 부족한 전력을 상용전원(140)에 연계된 정류부(180)로부터 함께 무순단 공급될 수 있도록 하고, 상기 인버터부(120)는 서로 다른 각각의 직류전원을 병렬컨버터로(190)부터 비례적으로 무순단 공급받으므로 안정적인 변환역할로 정현파형의 설정된 주파수 및 전압을 출력시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the basic configuration of the high-efficiency, high power factor booster converter (170, 170-1) has the function to enable the use of irregular, unstable and weakly generated electrical energy, and also parallel converter 190 Even when the generated power supplied from the booster converters 170 and 170-1 is insufficiently supplied than the power required by the load 157, the insufficient power is supplied from the rectifier 180 connected to the commercial power supply 140 without interruption. Since the inverter unit 120 is proportionally and randomly supplied from the parallel converter 190 to each of the different DC powers, it is possible to output the set frequency and voltage of the sinusoidal waveform as a stable conversion role. Characterized in that configured.

이를 위하여 본 발명에서는 서로 다른 환경과 일기조건에서 전기를 발생시킬 수 있는 태양전지나, 풍력발전기, 조력이나 수력발전기 등의 상이하거나 동일한 전 기발생장치(105, 105-1)를 단독이나 병렬로 함께 사용할 수 있도록 다수의 부스터컨버터(170, 170-1)를 구성하여 각각의 전기발생장치(105, 105-1)에서 발생되는 전기에너지를 합쳐 단일의 직류전원을 공급시키므로 보다 효율적이고 안정적으로 전기에너지를 공급받을 수 있다.To this end, in the present invention, different or identical electric generators 105 and 105-1, such as solar cells, wind turbines, tidal or hydroelectric generators, which generate electricity in different environments and weather conditions, may be used alone or in parallel. A plurality of booster converters (170, 170-1) are configured to be used to combine the electric energy generated from each of the electric generators 105, 105-1 to supply a single DC power supply more efficiently and stably the electric energy Can be supplied.

또한, 상기 부스터컨버터(170, 170-1)는 정류부(110)와 연계 구성된 부스터기능을 담당하는 부분으로서 다음에 직류리액터(113) 그리고 정류반도체(117, 다이오드)를 연계하고, 상기 직류리액터(113)와 정류반도체(117) 사이에 스위칭제어용 전력반도체(118)를 연계한 후, 상기 스위칭제어용 전력반도체(118)에 전기발생장치(105, 105-1)에서 공급되는 전기적 특성과 병렬컨버터(190)에 맞도록 조정될 수 있는 부스터제어회로부(119)를 연계하여 고효율 고역율의 부스터컨버터(170, 170-1)가 구성되도록 한다.In addition, the booster converter (170, 170-1) is a part that is responsible for the booster function configured in conjunction with the rectifier 110, and then connects the DC reactor 113 and the rectifying semiconductor (117, diode), the DC reactor ( After the switching control power semiconductor 118 is connected between the 113 and the rectifying semiconductor 117, the electrical characteristics and the parallel converter 190 supplied to the switching control power semiconductor 118 from the electric generators 105 and 105-1. By booster control circuit unit 119 that can be adjusted to fit the) to ensure that the high efficiency high power factor booster converter (170, 170-1) is configured.

상기 부스터컨버터(170, 170-1)는 서로 상이하거나 동일한 전기발생장치(105, 105-1)에 연결되도록 다수개로 구비되도록 함으로써, 전기발생장치(105, 105-1)의 전력 공급량을 높여 효율과 안전성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The booster converters 170 and 170-1 may be provided in plural numbers so as to be connected to different or identical electric generators 105 and 105-1, thereby increasing the power supply of the electric generators 105 and 105-1 to increase efficiency. And there is an advantage to improve the safety.

또한, 본 발명은 상용전원(140)의 공급이 발전전원과 함께 병렬로 가능하도록 정류반도체(181)와 함께 리액터(183) 및 콘덴서(185)로 구비된 필터부로 구성되는 정류부(180)를 상용전원(140)에 연결되도록 하고, 상기 정류부(180)와 부스터컨버터(170, 170-1)는 병렬컨버터(190)에 각각이 병렬로 연결되도록 하여 인버터부(120)에 안정적인 직류전원의 공급이 가능하도록 하는 구성에 의해 병렬컨버터(190)의 기능이 가능하도록 구성된다.In addition, the present invention uses a rectifier 180 consisting of a filter unit provided with a reactor 183 and a condenser 185 together with a rectifying semiconductor 181 so that the supply of commercial power 140 is possible in parallel with the power generation power. The rectifier 180 and the booster converters 170 and 170-1 are connected to the parallel converter 190 in parallel so that the supply of stable DC power to the inverter unit 120 is provided. By the configuration to enable the configuration of the parallel converter 190 is configured to enable.

상기 병렬컨버터(190)는 정류부(180)로부터 공급되는 직류전원의 전류량을 제어할 수 있는 전력반도체(191)와 전류리액터(193)로 제어되고, 부스터컨버터(170, 170-1)로부터 공급되는 직류전원(발전전원)의 전류량을 제어할 수 있는 전력반도체(195)와 전류리액터(197)로 제어되도록 구성되고, 상기 각 전류제어용 전력반도체(191, 195)는 병렬제어부(200)에 연계된다.The parallel converter 190 is controlled by a power semiconductor 191 and a current reactor 193 capable of controlling the amount of current of the DC power supplied from the rectifier 180, and is supplied from the booster converters 170 and 170-1. It is configured to be controlled by a power semiconductor 195 and a current reactor 197 capable of controlling the amount of current of the DC power (power generation power), each of the current control power semiconductors (191, 195) is connected to the parallel controller 200. .

상기 병렬제어부(200)는 상용전원(140)에서 정류되어 공급되는 전압과 전류를 검출하여 마이컴제어부(C)에 신호를 전송하는 상용전력량검출부(201)와 전기발생장치(105, 105-1)에서 공급되는 발전전원의 전압과 전류를 검출하여 마이컴제어부(C)에 신호를 전송하는 발전전력량검출부(203)가 구성되고, 상기 마이컴제어부(C)로부터 신호를 입력받아 상용전원(140)과 전기발생장치(105, 105-1)로부터 공급되는 전류량을 제어하도록 전류량제어부(205)에 신호를 보내는 병렬제어지시부(207)와 상기 병렬제어지시부(207)로부터 신호를 받아 상용전원(140)과 전기발생장치(105)의 전류량을 제어하는 전류량제어부(205)로 구성된다.The parallel controller 200 detects a voltage and a current rectified by the commercial power supply 140 and transmits a signal to the microcomputer control unit C. The commercial power amount detector 201 and the electric generators 105 and 105-1 are provided. The power generation amount detection unit 203 is configured to detect a voltage and a current of the power generation power supplied from the power transmission unit, and transmit a signal to the microcomputer control unit C. The parallel control instruction unit 207 which sends a signal to the current amount control unit 205 and the parallel control instruction unit 207 to control the amount of current supplied from the generators 105 and 105-1 receives electricity from the commercial power supply 140 and The current amount control unit 205 controls the amount of current in the generator 105.

또한, 병렬컨버터(190)와 인버터부(120) 상간에 축전지(150)와 충,방전제어부(151)를 구성하는 데, 충,방전제어부(151)는 부스터컨버터(170, 170-1)와 정류부(180)의 전원을 각각 공급받을 수 있는 다중입력구조의 병렬컨버터(190)를 통하여 안전된 전원을 공급받을 수 있으므로 발전전력량의 많고 적음에 상관이 없으므로 수시로 충,방전 현상이 발생되지 않고 평상 시 축전지(150)는 만충전된 상태로 대기하며 병렬컨버터(190)에서 인버터부(120)로 공급되는 전원이 부족하거나 중단되면 비상에너지원의 역할을 하도록 인버터부(120)로 방전시키는 회로구성으로 축전 지(150)의 수시 충,방전을 방지함으로써 축전지(150)의 용량감소와 수명단축을 방지하여 안전성을 높이도록 축전지(150)의 전압은 병렬컨버터(190)에서 공급되는 직류전위보다 낮게 구성된다.In addition, between the parallel converter 190 and the inverter unit 120, the storage battery 150 and the charge and discharge control unit 151 is configured, the charge and discharge control unit 151 and booster converter (170, 170-1) Since the safe power can be supplied through the parallel converter 190 of the multi-input structure that can receive the power of the rectifier 180, respectively, it does not matter whether the amount of power generation is small or small, so the charge and discharge phenomenon does not occur from time to time. When the battery 150 is in a fully charged state and discharges to the inverter unit 120 to serve as an emergency energy source when the power supplied from the parallel converter 190 to the inverter unit 120 is insufficient or interrupted. The voltage of the battery 150 is lower than the DC potential supplied from the parallel converter 190 so as to increase safety by preventing the battery 150 from being charged and discharged at any time, thereby preventing capacity reduction and shortening the life of the battery 150. It is composed.

상기 인버터부(120)의 기본 구성은 단상용인버터와 삼상용인버터로 구분되며 직류전원을 교류전원으로 만들기 위한 제어용 전력반도체소자 수량과 삼상제어를 위한 위상각에 대한 펄스분배회로에 관계되며, 제어원리는 동일하므로 인버터 동작에 의한 정현파형의 발생에 대하여 살펴보면, 디지털인버터제어부(222, DSP)에 의한 정현파 PWM제어원리는 도 5에서처럼, 입력되는 직류전원을 마이컴제어부(C)의 제어신호에 따라 정현파형의 교류전원을 설정된 전압과 주파수로 출력하기 위한 것으로 생성되어지는 파형은 먼저 제로크로싱(736) 위치에서 보았을 때 상용전원(140)에 동기되어 만들어진 출력전압제어용 정현파신호(731)의 정(+), 부(-) 신호와 전력반도체의 제어동작에 필요한 고조파의 PWM신호(Gate신호)를 만들기 위하여 정현파신호(731)의 주파수 보다 매우 높은 분주비에 따른 고주파의 삼각캐리어파(732)를 발생시키고 비교기를 이용하여 정(+)의 구형파(733)와 부(-)의 구형파(734)를 생성시키고 만들어진 정(+), 부(-)의 구형파신호(733, 734)를 로직회로를 통하여 배타논리(exclusive OR)로 조합시키므로 전력반도체(740, 741, 742, 743)를 온, 오프로 고속스위칭하기 위한 게이트제어부(220)가 만들어지며, 상기 게이트제어부(220)는 디지털인버터제어부(222)를 통하여 쌍으로 동작되며 전력반도체(740, 741, 742, 743)에 인가되며, 전력반도체(740, 741, 742, 743)는 병렬제어부(190)로부터 공급되는 직류전원을 게이트제어부(220)의 게이트신호(737)에 따라 PWM방식으 로 고속스위칭시키면, 전력반도체(740, 741, 742, 743)에 연결된 인버터변압기(750)의 1차 코일에 인가되며 자계결합에 의해 2차코일에 출력전압이 생성된다. 인버터부(120)에 연계구성된 인버터변압기(750)는 코아에 구성된 내부의 자계션트에 의한 공진(필터)용 리액터회로가 출력전압용 코일에 포함되어 만들어지며 변압기 출력에 병렬로 연결된 교류공진콘덴서(751)에 의해 고주파 성분이 제거되고 사용자가 마이컴제어부(C)의 설정한 제어정보에 따라 정현파형의 교류전원(도5의 735)을 설정된 주파수와 전압으로 출력하여 계통연계장치(130)를 통해 부하(157)로 공급하게 된다.The basic configuration of the inverter unit 120 is divided into a single-phase inverter and a three-phase inverter, and is related to the pulse distribution circuit for the quantity of power semiconductor elements for controlling DC power to AC power and the phase angle for three-phase control. Since the principle is the same, the generation of sinusoidal waveforms by the operation of the inverter will be described. As shown in FIG. 5, the sinusoidal PWM control principle of the digital inverter controllers 222 and DSP is based on the control signal of the microcomputer control unit C. The waveform generated to output the AC power of the sine wave at the set voltage and frequency is the first of the sinusoidal wave signal 731 of the output voltage control synchronously generated in synchronization with the commercial power supply 140 when viewed from the zero crossing 736 position. +), The negative signal and the frequency of the sinusoidal signal 731 to produce a harmonic PWM signal (Gate signal) necessary for the control operation of the power semiconductor A positive and negative triangular carrier wave 732 is generated according to a high division ratio, and a positive and negative square wave 733 and a negative square wave 734 are generated using a comparator. The gate control unit 220 for fast switching the power semiconductors 740, 741, 742, and 743 on and off by combining the negative square wave signals 733 and 734 into exclusive logic through a logic circuit. The gate controller 220 is operated in pairs through the digital inverter controller 222 and is applied to the power semiconductors 740, 741, 742, and 743, and the power semiconductors 740, 741, 742, and 743 are When the DC power supplied from the parallel controller 190 is switched at high speed by the PWM method according to the gate signal 737 of the gate controller 220, the inverter transformer 750 connected to the power semiconductors 740, 741, 742, and 743 is provided. It is applied to the primary coil of and output voltage is generated in the secondary coil by magnetic field coupling. Inverter transformer 750 connected to the inverter unit 120 is made by including a reactor circuit for resonance (filter) by the internal magnetic shunt configured in the core included in the coil for the output voltage and the AC resonant capacitor connected in parallel to the transformer output ( 751), the high frequency component is removed and the user outputs the sine wave AC power (735 in FIG. 5) at the set frequency and voltage according to the control information set by the microcomputer control unit C. Supply to the load 157.

상기 계통연계장치(130)는 두 쌍의 반도체로 구성되어 인버터부(120)에서 발생되는 교류전력을 부하(157)로 공급하는 인버터 전원용의 동기절체스위치(131)와 상용전원(140)을 공급할 수 있는 상용전원용의 동기절체스위치(132)로구성되며, 상용전원(140) 쪽의 동기절체스위치(132)는 인버터부(120)의 이상(과부하, 이상전압, 반도체소손 등) 시에 상용전원으로 우회시켜 부하(157)에 출력전원을 공급할 수 있도록 상용전원(140)으로 자동무순단 연결되도록 구성되고 상용전원(140) 쪽의 동기절체스위치(132)에는 병렬로 유지보수나 고장정비를 위한 비상유지보수스위치(133)를 구성시킨다.The grid linkage device 130 is composed of two pairs of semiconductors to supply the synchronous transfer switch 131 and the commercial power 140 for the inverter power supplying the AC power generated from the inverter unit 120 to the load 157. And a synchronous transfer switch 132 for commercial power, and the synchronous transfer switch 132 on the side of the commercial power supply 140 is a commercial power source in case of an abnormality of the inverter unit 120 (overload, abnormal voltage, semiconductor burnout, etc.). It is configured to be connected to the commercial power 140 automatically and uninterrupted so as to supply the output power to the load 157 by bypassing the synchronous transfer switch 132 of the commercial power 140 side in parallel for maintenance or troubleshooting Configure the emergency maintenance switch 133.

상기 구성에 의한 본 발명의 작동을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention by the above configuration as follows.

상기 전기발생장치(105, 105-1)로부터 불규칙한 발전전원이 발생되면 부스터컨버터(170, 170-1)를 통해 안정된 직류전원으로 변환되는 데, 정류반도체(111)에 연계된 직류리액터(113)는 직류전원을 공급받아 스위칭제어용 전력반도체(118)의 온, 오프 동작에 의해 일정전압으로 상승시킬 수 있도록 온 시에 에너지를 축적시키며, 상기 스위칭제어용 전력반도체(118)의 오프 시에 직류리액터(113)의 축적된 전기에너지를 환류시키는 정류반도체(117)에 의해 일정직류 전압으로 조절되어 병렬컨버터(190)에 공급되며, 병렬컨버터(190)에 공급된 직류전원은 마이컴제어부(C)의 제어 신호에 따라 그 양이 선택 조절되어 인버터부(120)로 공급된다.When irregular power generation power is generated from the electric generators 105 and 105-1, it is converted into stable DC power through the booster converters 170 and 170-1, and the DC reactor 113 connected to the rectifying semiconductor 111. Energy is stored when the DC power is supplied so as to be raised to a constant voltage by the on / off operation of the switching control power semiconductor 118, and the DC reactor when the switching control power semiconductor 118 is turned off ( The rectified semiconductor 117 for refluxing the accumulated electrical energy of 113 is adjusted to a constant DC voltage and is supplied to the parallel converter 190, and the DC power supplied to the parallel converter 190 is controlled by the microcomputer controller C. The amount is selectively adjusted according to the signal and supplied to the inverter unit 120.

또한, 병렬컨버터(190)는 충,방전제어부(151)와 연결된 축전지(150)에 정격전압의 전기를 공급할 수 있도록 하여 원활한 충전이 가능하도록 한다.In addition, the parallel converter 190 enables smooth charging by supplying electricity of a rated voltage to the storage battery 150 connected to the charge and discharge control unit 151.

한편, 상용전원(140)으로부터 공급된 전원은 정류부(180)에 의해 직류로 정류된 후, 병렬컨버터(190)로 상기 발전전원과 함께 공급되는 데, 병렬컨버터(190)의 작동을 살펴보면, 상기 마이컴제어부(C)는 상용전력량검출부(201)와 발전전력량검출부(203)로부터 정보를 공급받아 비교한 후, 전기발생장치(105)의 발전전원이 부족할 경우에는 상기 병렬제어지시부(207)를 통해 전류량제어부(205)를 작동시켜 발전전원의 부족한 전기에너지를 상용전원(140)으로부터 보충하게 된다.On the other hand, after the power supplied from the commercial power supply 140 is rectified by the rectifier 180 to DC, and supplied with the power generation power to the parallel converter 190, looking at the operation of the parallel converter 190, The microcomputer control unit C receives information from the commercial power amount detector 201 and the generated power amount detector 203 and compares the information. When the power generation power of the electricity generating device 105 is insufficient, the microcomputer control unit C uses the parallel control commander 207. The current amount control unit 205 is operated to supplement the insufficient electric energy of the power generation power from the commercial power supply 140.

상기 병렬컨버터(190)는 마이컴제어부(C)와 연계되어 전기발생장치(105)의 발전전원 또는 상용전원(140) 중 한쪽을 선택해서 공급받을 수도 있고, 비례적인 병렬제어기능이 가능하도록 구성하여 부하(157)에 요구되는 전력량보다 발전전원량의 공급이 부족할 경우에 부족한 전기량을 상용전원(140)으로부터 공급받을 수도 있다.The parallel converter 190 may be supplied by selecting one of the power generation power or the commercial power supply 140 of the electricity generating device 105 in connection with the microcomputer control unit C, and configured to enable a proportional parallel control function. In the case where the supply of the generated power amount is insufficient than the amount of power required for the load 157, the insufficient amount of electricity may be supplied from the commercial power supply 140.

상기 병렬컨버터(190)를 통해 형성된 직류전원은 인버터부(120)를 통해 교류로 변환되어 계통연계장치(130)를 거쳐 부하(157)로 인가된다.The DC power source formed through the parallel converter 190 is converted into AC through the inverter unit 120 and applied to the load 157 via the grid connection device 130.

상기 구성과 작동에 의한 본 발명에 의하면, 발전전원이 불규칙 및 불안정하고 미약하더라도 부스터제어회로부(119)가 구성된 부스터컨버터(170, 170-1)에 의해 인버터부(120)에 안정된 전기에너지를 공급할 수 있으며, 여분의 전력은 충,방전제어부(151)를 거쳐 축전지(150)에 원활하게 충전할 수 있으며, 병렬컨버터 (190)의 기능에 의해 발전전원의 전기에너지가 부족할 경우에는 부족분만큼 상용전원(140)으로부터 공급받을 수 있으므로 발전전원이 미약하더라도 소멸시키지 않고 사용할 수 있는 이점이 있고, 자연현상에 의해 발전전원이 소멸되더라도 상기 병렬컨버터(190)를 통해 상용전원(140)을 병렬로 무순단으로 공급받을 수 있으므로 인버터부(120)는 계속하여 안정되게 작동하므로 무순단 전원 공급이 가능하고, 상용전원(140)의 이상 전압의 공급이나 단전현상이 발생하더라도 축전지(150)의 저장된 전기에너지를 이용하여 인버터부(120)는 정상 가동되므로 부하(157)에는 무정전 상태로 전원 공급이 되어 부하(157)는 계속하여 정상적으로 작동된다.According to the present invention by the above configuration and operation, even if the power source is irregular, unstable and weak, the booster control circuit unit 119 is configured to supply stable electrical energy to the inverter unit 120 by the booster converter (170, 170-1) is configured. And, the extra power can be smoothly charged to the storage battery 150 through the charge, discharge control unit 151, if the electrical energy of the power generation power supply by the function of the parallel converter 190 is insufficient by the commercial power supply Since it can be supplied from 140, even if the power generation power is weak, there is an advantage that can be used without disappearing, even if the power generation is destroyed by natural phenomena, commercial power 140 through the parallel converter 190 in a stepless Since the inverter unit 120 continues to operate stably because it can be supplied in an uninterrupted power supply is possible, the supply or short-circuit of the abnormal voltage of the commercial power supply 140 Even if this phenomenon occurs, the inverter unit 120, using the stored electrical energy of the battery 150 because the error-load 157 is that the power supplied to the load is uninterrupted state 157 continues to operate normally.

또한, 상용전원(140)만을 사용할 경우에도 상용전원(140)이 정류부(180)와 병렬컨버터(190) 및 인버터부(120)를 거치게 되므로 상용전원(140)에 포함된 유해한 전기적 성분이 제거되므로 입력전압파형왜곡에 상관없이 순수 정현파형의 설정된 정전압 정주파수의 교류전원을 공급할 수 있으므로 부하(157)를 안전하게 효율적으로 사용할 수 있다.In addition, even when only the commercial power source 140 is used, since the commercial power source 140 passes through the rectifier 180, the parallel converter 190, and the inverter unit 120, the harmful electrical components included in the commercial power source 140 are removed. Regardless of the input voltage waveform distortion, it is possible to supply the AC power of the constant voltage constant frequency of the pure sinusoidal waveform can be used safely and efficiently.

아울러, 인버터부(120)를 통해 안정적인 전압의 전기에너지가 지속적으로 공급되므로 계통연계장치(130)의 빈번한 절체현상과 이에 따른 전기적 충격을 방지할 수 있어, 본 발명 및 부하(157)의 안전한 사용이 가능하게 된다.In addition, since the electrical energy of a stable voltage is continuously supplied through the inverter unit 120, frequent switching of the grid connection device 130 and an electric shock thereof may be prevented, and thus the use of the present invention and the load 157 is safe. This becomes possible.

본 발명의 이상이나 고장으로 인버터부(120)의 작동이 정지하더라도 자동으로 동작 제어되는 계통연계장치(130)는 상용전원(140) 쪽의 동기절체스위치(132)로 전환되며 유지보수 시에는 비상유지보수스위치(133)를 통하여 부하(157)에 무순단 연계될 수 있으므로 부하(157)는 상용전원(140)을 인가받아 지속적인 작동이 가능하며, 이때는 단전 현상이 발생하지 않으므로 종래보다 안전한 운전이 가능함은 물론이다.Even if the operation of the inverter unit 120 stops due to an abnormality or failure of the present invention, the grid connection device 130 which is automatically operated and controlled is switched to the synchronous transfer switch 132 on the commercial power supply 140 side, and the emergency during maintenance. Since the maintenance switch 133 can be connected to the load 157 without any interruption, the load 157 may be continuously operated by receiving the commercial power 140, and in this case, power failure does not occur, so safer operation is possible. Of course it is possible.

뿐만 아니라, 서로 상이하거나 동일한 전기발생장치(105, 105-1)의 연결이 가능하도록 구성되어 전기발생장치의 발전 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that can be connected to the different or the same generators 105, 105-1 to each other to increase the power generation efficiency of the generator.

상기 구성에 의한 본 발명은 정류부와 함께 부스터 기능을 하는 직류리액터 및 스위칭제어용 전력반도체소자 그리고 고효율과 고역율의 부스터제어회로부가 연계된 다수개의 부스터컨버터가 구비되고, 상용전원을 정류하는 정류부를 구성하여 상기 부스터컨버터와 정류부를 병렬컨버터에 병렬로 각각 연계되도록 하며, 인버터제어부에 공급되는 직류전원은 발전전원의 생성 공급되는 양에 따라 비례적으로 부족분만을 상용전원을 통하여 공급받거나 한쪽을 선택해서 공급받을 수 있으며, 충, 방전제어부를 통한 축전지의 저장에너지로도 동작될 수 있도록 구성되고, 상기 발전전원 및 상용전원을 비례적으로 무순단 절환 공급받음으로 안정적인 변환 역할로 정현파형의 설정된 주파수 및 전압을 발생시킬 수 있으므로, 다양한 발전전원의 동시 사용이 가능하여 자연에너지를 효율적으로 이용 가능하며 발생되는 전기에너지가 미약하더라도 미약한 발전전원의 소실을 방지할 수 있어 효율이 우수하고, 상용 전원만을 사용할 경우에도, 유해한 요소를 제거한 안정적인 양질의 전원을 공급받을 수 있고, 발전전원이 미약할 경우 축전지의 사용이 가능하고, 본 발명이 고장 내지 수리로 정지하더라도 상용전원을 공급받을 수 있어 무순단으로 전기에너지를 공급할 수 있으며, 서로 상이한 전기발생장치를 사용할 수 있어 발전전력의 공급 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention by the above configuration is provided with a rectifier and a DC reactor for booster function, a power semiconductor element for switching control, and a plurality of booster converters connected with a booster control circuit part of high efficiency and high power factor, and constitutes a rectifier for rectifying commercial power. The booster converter and the rectifier are connected in parallel to the parallel converter, respectively, and the DC power supplied to the inverter control unit is proportionally supplied through the commercial power or selects one of the shortages in proportion to the amount of generation power generated. It can be supplied and configured to operate as storage energy of storage battery through charging and discharging control unit. Can generate voltage, so use of various power generation It is possible to use natural energy efficiently, and even if the generated electric energy is weak, it can prevent the loss of weak power generation. It is excellent in efficiency, and it supplies stable high quality power that removes harmful elements even when using only commercial power. Can be used, if the power generation power is weak, it is possible to use the battery, and even if the present invention is stopped by failure or repair can be supplied with commercial power, and can supply electric energy in an uninterrupted manner, and use different electric generators It is possible to increase the power supply efficiency of the power generation.

Claims (3)

자연현상으로 전기를 발생시키는 전기발생장치(105, 105-1)와,Electrical generators 105 and 105-1 for generating electricity by natural phenomena, 상기 전기발생장치(105, 105-1)로부터 공급받은 직류전원이나 교류전원을 직류전원으로 정류시키도록 하는 정류부(110)와,Rectifier 110 for rectifying the DC power or AC power supplied from the electricity generating device 105, 105-1 to DC power, 상기 정류부(110)로부터 직류전원을 공급받아 교류전원으로 변화시키는 인버터부(120)와,      Inverter unit 120 for receiving a DC power from the rectifier 110 to change to AC power, and 상기 인버터부(120)로부터 인가된 교류전원을 부하(157)로 공급하고 상기 인버터부(120)로부터 교류전원이 공급되지 않을 때에는 상용전원(140)을 인가하도록 상용전원(140)으로 전환되어 연결되는 계통연계장치(130)와,      The AC power supplied from the inverter unit 120 is supplied to the load 157, and when the AC power is not supplied from the inverter unit 120, the commercial power 140 is switched to connect the commercial power 140 to be connected. The grid connection device 130 and 상기 정류부(110)와 인버터부(120) 사이에 연계되어 직류전원의 일부를 충전하는 축전지(150)와,A storage battery 150 connected between the rectifying unit 110 and the inverter unit 120 to charge a part of the DC power source; 상기 정류부(110), 인버터부(120), 계통연계장치(130), 축전지(150)에 연계되어 제어하는 마이컴제어부(C) 및 디지털인터페이스부(D)로 구성되는 계통연계형 인버터장치(100)에 있어서;The grid-connected inverter device 100 is composed of a microcomputer control unit (C) and a digital interface unit (D) connected to the rectifier 110, the inverter unit 120, the grid connection device 130, the storage battery 150 to control. ); 상기 전기발생장치(105, 105-1)에 연계되어 미약하거나 불안정하게 발생 공급되는 전기에너지를 가용에너지로 전환할 수 있도록 상기 정류부(110)와 함께 부스터기능을 하는 부스터컨버터(170, 170-1)가 구성되고,Booster converters 170 and 170-1 functioning as boosters together with the rectifier 110 to convert the weakly or unstablely generated electric energy into available energy in connection with the electric generators 105 and 105-1. ) Is configured, 상기 상용전원(140)에 연계되어 정류기능을 하는 정류부(180)와,Rectifying unit 180 and the rectifying function is linked to the commercial power supply 140, 상기 부스터컨버터(170, 170-1)와 정류부(180)가 병렬로 연계되는 병렬컨버터(190)로 구성되는 것을 특징으로 하는 부스터 기능과 병렬컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터장치.The booster converter (170, 170-1) and rectifier 180 is a grid-connected type uninterruptible hybrid inverter having a booster function and a parallel converter function, characterized in that consisting of a parallel converter. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 부스터컨버터(170, 170-1)는The booster converters 170 and 170-1 상기 정류부(110) 다음에 연계되는 직류리액터(113)와.And a direct current reactor (113) associated with the rectifier (110). 상기 직류리액터(113)에 연계되어 직류리액터(113)에 축적되는 환류전류를 정류하는 정류반도체(117)와,A rectifying semiconductor 117 connected to the DC reactor 113 to rectify a reflux current accumulated in the DC reactor 113; 상기 직류리액터(113)와 정류반도체(117) 사이에 스위칭제어용 전력반도체(118)를 연계한 후, 상기 스위칭제어용 전력반도체(118)에 부스터제어회로부(119)를 연계하여 고효율, 고역율로 구성되고, 서로 상이한 전기발생장치(105, 105-1)에 연결이 가능하도록 다수개로 구성되는 부스터컨버터(170, 170-1)가 구성되는 것을 특징으로 하는 부스터 기능과 병렬컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터장치.After connecting the switching control power semiconductor 118 between the DC reactor 113 and the rectifying semiconductor 117, by connecting the booster control circuit unit 119 to the switching control power semiconductor 118 is composed of high efficiency, high power factor A grid-connected type uninterruptible power supply having a booster function and a parallel converter function, characterized in that a plurality of booster converters 170 and 170-1 are configured to be connected to different electric generators 105 and 105-1. Hybrid inverter device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 병렬컨버터(190)는 정류부(180)로부터 연계되어 상용전원의 공급량을 제어할 수 있는 전력반도체(191) 및 전류리액터(193)와,The parallel converter 190 is connected to the rectifier 180 and the power semiconductor 191 and the current reactor 193 that can control the supply amount of commercial power, and 상기 부스터컨버터(170, 170-1)에 연계되어 발전전원의 공급량을 제어할 수 있는 전력반도체(195) 및 전류리액터(197)와,A power semiconductor 195 and a current reactor 197 that are connected to the booster converters 170 and 170-1 to control the supply amount of the power generation power; 상기 전력반도체(191, 195)에 연계되는 병렬제어부(200)로 구성되고,It is composed of a parallel controller 200 connected to the power semiconductor (191, 195), 상기 병렬제어부(200)는 상용전원의 전압을 검출하여 마이컴제어부(C)에 신호를 전송하는 상용전력량검출부(201)와,The parallel controller 200 detects the voltage of the commercial power source and transmits a signal to the microcomputer control unit C. 상기 마이컴제어부(C)에 발전전원의 전압을 검출하여 신호를 전송하는 발전전력량검출부(203)와,A generation power amount detection unit 203 which detects a voltage of the generation power and transmits a signal to the microcomputer control unit C; 상기 마이컴제어부(C)로부터 신호를 입력받아 상용전원의 전류량을 제어하도록 전류량제어부(205)에 신호를 보내는 병렬제어지시부(207)와,A parallel control instruction unit 207 which receives a signal from the microcomputer control unit C and sends a signal to the current amount control unit 205 to control the current amount of the commercial power source; 상기 병렬제어지시부(207)로부터 신호를 받아 상용전원(140)의 전류량을 제어하는 전류량제어부(205)로 구성되는 것을 특징으로 하는 부스터 기능과 병렬컨버터 기능을 가지는 계통연계형 무정전 하이브리드 인버터장치.And a current amount control unit (205) for receiving a signal from the parallel control command unit (207) and controlling a current amount of the commercial power supply (140). The system-type uninterruptible hybrid inverter having a booster function and a parallel converter function.
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