KR100999347B1

KR100999347B1 - 교육용 복합 전력변환 시스템 및 그 실험방법

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Publication number: KR100999347B1
Application number: KR1020100020836A
Authority: KR
Inventors: 김철수; 김선영
Original assignee: 주식회사 케이티이엔지
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2010-12-09

Abstract

본 발명은 에너지 변환기술을 개시한다, 즉, 본 발명의 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 시스템 및 그 실험방법은 다수의 신재생 에너지원을 복합적으로 전력변환하는 실험을 일정하게 제한된 공간 내에서 교육용으로 실시함으로써, 외부 환경과 무관하게 다수의 신재생 에너지원을 복합적으로 전력변환하는 실험을 언제든지 실시할 수 있다.
또한, 본 발명은 다수의 신재생 에너지원을 전력변환시켜 전기에너지를 생성시키는 실험을 통해 부가적으로 생성된 잉여전력을 계통 연계된 변전소 혹은 급전소에 제공하여 부가가치가 높은 수익 모델을 창출하고 이로부터 발생되는 수익률에 대한 기대를 극대화시킨다.
또한, 본 발명은 다수의 전력생산 수단에 해당하는 태양광 발전기, 인공일사장치, 실내광 발전기, 수소연료 발전기, 조력 발전기 및 풍력 발전기를 소규모의 전력생산 모듈로 제작하고 충전부 또는 접속반에 탈부착이 용이하게끔 설치하여 다수의 신재생 에너지원을 복합적으로 전력변환하는 실험을 일정하게 제한된 공간 내에서도 자유롭게 교육하고, 이를 통해 에너지 변환 기술에 관심있는 인재들이 산업발전에 이바지할 수 있도록 무수히 발굴 육성할 수 있다.

Description

교육용 복합 전력변환 시스템 및 그 실험방법{Complex Electric Power Conversion System for using a Instruction and Experiment Method of the Same}

본 발명은 에너지 변환기술에 관한 것으로, 특히 다수의 신재생 에너지원을 복합적으로 전력변환하는 실험을 일정하게 제한된 공간 내에서 교육용으로 실시하는 교육용 복합 전력변환 시스템 및 그 실험방법에 관한 것이다.

산업의 원동력이면서 생활에 필수적인 에너지(특히, 화석연료)의 사용량이 증가함에 따라 온실가스의 배출량도 증가되어 온난화가 심화되는 추세이다. 또한, 온난화의 결과로서 기상이변이라든지 해수면 상승, 사막화, 농작물의 피해 및 식량난이 가중화되고 있다.

유엔기후변화협약(UNFCCC)에서 제의된 기후변화협약을 보면, 지구 온난화의 방지를 위해 온실가스(이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 불화탄소, 수소화불화탄소, 불화유황 등) 감축을 위한 정책과 조치를 취하라고 정의되어 있다.

지구온난화 규제 및 방지의 국제협약(기후변화협약)의 구체적인 이행 방안으로 교통 의정서(kyoto Mechanism)의 협약 결과를 살펴보면, 선진국의 온실가수 감출 목표치를 정의하면서 개발도상국에 대해서는 자발적인 의무 부담을 요구하고 있다.

그와 더불어 온실가스 감출 의무이행 당사국의 감출 이행시 신축성을 허용하기 위해 배출권거래(Emission Trading)와 공동이행(Joint Implementation) 및 청정개발체제(CDM) 등의 제도를 도입하고 있다.

여기서, 청정개발체제(CDM, Clean Development Mechanism)는 15개 사업분야(즉, 에너지산업, 에너지공급, 에너지수요, 제조업, 화학산업, 건설, 수송, 광업/광물, 금속공업, 연료로부터의 탈루성 가스 배출, 할로겐화 탄소, 6불화 황 생산소비, 용제사용, 폐기물 취급 및 처리, 조립 및 재조립, 농업)에서 발생되는 온실가스의 감출 목표가 부과된 선진국들이 감출 목표가 없는 개발도상국에 자본과 기술을 투자해 이룩한 온실가스 저감분을 자국의 감출 목표 달성으로 활용할 수 있도록 하는 개념이다.

즉, 선진국에게는 효과적인 비용으로 교토 의정서의 협약을 준수할 수 있도록 하면서 개발도상국에는 외국의 투자활성화 및 오염저감 기회를 증가시킬 수 있게 한다. 또한, 사기업에게는 교토 의정서로 인해 유발되는 비용을 완화시킬 수 있는 기회를 제공하게 된다.

따라서, 교토 의정서의 규약을 이행하기 위해서는 사기업에 대해 온실가스를 배출하는 경우에는 온실가스 배출을 억제시키기 위한 의무를 부과하는 반면, 온실가스 저감을 달성한 경우에는 그 온실가스 저감분을 판매하여 경제적인 이익을 창출할 수 있도록 하는 방안이 강구되고 있다.

우리나라는 바람을 이용하여 전력을 생산하는 강원풍력이 청정개발체제(CDM)사업으로 유엔기후변화협약(UNFCCC)의 청정개발체제(CDM) 집행위원회에 등록되어 있다. 우리나라는 대부분의 에너지를 수입하는 에너지 수입국으로 이에 따른 무역수지의 악화, 국내 경제의 해외 의존도 상승 등의 문제점을 지니고 있다. 따라서, 청정개발체제 사업의 확산이 시급한 상황이다.

에너지 변환기술은 태양이나 물, 바람, 바다 같은 친환경적인 자연으로부터 얻을 수 있는 다수의 신재생 에너지원을 인간이 실생활에 유용하게 쓸 수 있게끔 실에너지원으로 발전시키기 위한 새로운 개념의 신과학기술이라 하겠다.

본 발명의 교육용 복합 전력변환 시스템 및 그 실험방법은 앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 다수의 신재생 에너지원을 복합적으로 전력변환하는 실험을 일정하게 제한된 공간 내에서 교육용으로 실시함으로써, 외부 환경과 무관하게 다수의 신재생 에너지원을 복합적으로 전력변환하는 실험을 언제든지 실시할 수 있기 위함이다.

또한, 본 발명의 제 2 목적은 다수의 신재생 에너지원을 전력변환시켜 전기에너지를 생성시키는 실험을 통해 부가적으로 생성된 잉여전력을 계통 연계된 한전에 기설치된 변전소(혹은 급전소)에 제공하여 부가가치가 높은 수익 모델을 창출하고 이로부터 발생되는 수익률에 대한 기대를 극대화시키기 위함이다.

또한, 본 발명의 제 3 목적은 다수의 전력생산 수단에 해당하는 태양광 발전기, 인공일사장치, 실내광 발전기, 수소연료 발전기, 조력 발전기 및 풍력 발전기를 소규모의 전력생산 모듈로 제작하고 충전부 또는 접속반에 탈부착이 용이하게끔 설치하여 다수의 신재생 에너지원을 복합적으로 전력변환하는 실험을 일정하게 제한된 공간 내에서도 자유롭게 교육하고, 이를 통해 에너지 변환 기술에 관심있는 인재들이 산업발전에 이바지할 수 있도록 무수히 발굴 육성할 수 있기 위함이다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함한다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 시스템은. 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 전기 에너지로 변환한 후 상기 변환된 전기 에너지가 기설정된 기준 직류전압치보다 같거나 높게 충전되게끔 제어하는 충전 컨트롤러; 상기 전기 에너지를 상기 기준 직류전압보다 같거나 높게 충전하여 상기 충전된 충전전압을 중간 직류전원으로 설정하는 충전부; 상기 중간 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 1 기준 교류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 1 주 교류전원을 생성하며, 상기 제 1 주 교류전원을 AC-DC 변환한 후 기설정된 제 1 기준 직류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 1 주 직류전원을 생성하는 전원 변환 및 승압부; 상기 중간 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 2 기준 교류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 2 주 교류전원을 생성하는 제 1 인버터부; 상기 제 1 주 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 3 기준 교류전압치보다 같거나 낮게 하압하여 제 3 주 교류전원을 생성하는 제 2 인버터부; 및 상기 제 2 주 교류전원 을 확보하고, 상용전원 공급원로부터 제공되는 상용전원 정전시 혹은 상용전원이 상기 기준 전압치보다 낮을 경우, 상기 제 2 주 교류전원을 예비전원으로 자동 설정하여 상기 상용전원 대용으로 상기 예비전원을 외부에 공급하는 자동전환 스위치부를 포함하며, 상기 제 2 인버터부는 변전소 혹은 급전소와 계통 연계되며, 상기 제 1 주 직류전원인 DC 200V 내지 500V를 DC-AC 변환함으로 인해 생성된 상기 제 3 주 교류전원인 AC 200V를 잉여전력분으로 설정하여 상기 변전소 혹은 급전소에 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 실험방법은, 교육용 복합 전력변환 시스템을 이용하여 복합 전력변환에 관한 교육 실험을 일정하게 제한된 공간 내에서 실시하는 교육용 복합 전력변환 실험방법으로, 상기 교육용 복합 전력변환 시스템에 기구비된, 충전 컨트롤러가 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 전기 에너지로 변환한 후 상기 변환된 전기 에너지가 기설정된 기준 직류전압치보다 같거나 높게 충전되게끔 제어하는 단계; 충전부가 상기 전기 에너지를 상기 기준 직류전압보다 같거나 높게 충전하여 상기 충전된 충전전압을 중간 직류전원으로 설정하는 단계; 전원 변환 및 승압부가 상기 중간 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 1 기준 교류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 1 주 교류전원을 생성하는 단계; 상기 전원 변환 및 승압부가 상기 제 1 주 교류전원을 AC-DC 변환한 후 기설정된 제 1 기준 직류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 1 주 직류전원을 생성하는 단계; 제 1 인버터부가 상기 중간 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 2 기준 교류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 2 주 교류전원을 생성하는 단계; 제 2 인버터부가 상기 제 1 주 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 3 기준 교류전압치보다 같거나 낮게 하압하여 제 3 주 교류전원을 생성하는 단계; 자동전환 스위치부가 상기 제 2 주 교류전원을 확보하는 단계; 상기 자동전환 스위치부가 상용전원 공급원로부터 제공되는 상용전원 정전시 혹은 상용전원이 상기 기준 전압치보다 낮을 경우, 상기 제 2 주 교류전원을 예비전원으로 자동 설정하는 단계; 및 상기 자동전환 스위치부가 상기 상용전원 대용으로 상기 예비전원을 외부에 공급하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 인버터부가 상기 제 1 주 직류전원인 DC 200V 내지 500V를 DC-AC 변환함으로 인해 생성된 상기 제 3 주 교류전원인 AC 200V를 잉여전력분으로 설정한 후, 상기 잉여전력분을 계통 연계된 변전소 혹은 급전소에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 교육용 복합 전력변환 시스템 및 그 실험방법은 다수의 신재생 에너지원을 복합적으로 전력변환하는 실험을 일정하게 제한된 공간 내에서 교육용으로 실시함으로써, 외부 환경과 무관하게 다수의 신재생 에너지원을 복합적으로 전력변환하는 실험을 언제든지 실시할 수 있는 제 1 효과를 준다.

또한, 본 발명은 다수의 신재생 에너지원을 전력변환시켜 전기에너지를 생성시키는 실험을 통해 부가적으로 생성된 잉여전력을 계통 연계된 한전에 기설치된 변전소(혹은 급전소)에 제공하여 부가가치가 높은 수익 모델을 창출하고 이로부터 발생되는 수익률에 대한 기대를 극대화시키는 제 2 효과를 준다.

또한, 본 발명은 다수의 전력생산 수단에 해당하는 태양광 발전기, 인공일사장치, 실내광 발전기, 수소연료 발전기, 조력 발전기 및 풍력 발전기를 소규모의 전력생산 모듈로 제작하고 충전부 또는 접속반에 탈부착이 용이하게끔 설치하여 다수의 신재생 에너지원을 복합적으로 전력변환하는 실험을 일정하게 제한된 공간 내에서도 자유롭게 교육하고, 이를 통해 에너지 변환 기술에 관심있는 인재들이 산업발전에 이바지할 수 있도록 무수히 발굴 육성할 수 있는 제 3 효과를 준다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 시스템을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 시스템을 나타낸 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 시스템에 포함된 다수의 세부 구성요소를 나타낸 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 시스템을 계측하는 계측제어판을 나타낸 사진이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 실험방법을 나타낸 순서도이다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 시스템을 도시한 도면이다.

도 1를 참조하면, 교육용 복합 전력변환 시스템(2000)은 충전 컨트롤러(100), 충전부(200), 전원 변환 및 승압부(400), 제 1 인버터부(300), 제 2 인버터부(500) 및 자동전환 스위치부(600)를 포함한다.

먼저, 충전 컨트롤러(100)는 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 전기 에너지로 변환한 후 변환된 전기 에너지가 기설정된 기준 직류전압치보다 같거나 높게 충전되게끔 제어한다.

충전부(200)는 전기 에너지를 기준 직류전압보다 같거나 높게 충전하여 충전된 충전전압을 중간 직류전원으로 설정한다.

충전부(200)는 도 3에서 보여지는 바와 같이, 다수의 전력생산 수단에 해당하는 태양광 발전기(1100), 인공일사장치(1200), 실내광 발전기(1300), 수소연료 발전기(1400), 조력 발전기(1500) 및 풍력 발전기(1600)로부터 각각 발전된 태양광 에너지, 태양복사 에너지, 실내광 에너지, 수소연료 에너지, 조력 에너지 및 풍력 에너지를 포괄하는 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 충전 컨트롤러(100)를 거치지 않고 직접 입력받아, 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 전기 에너지로 바로 변환시키는 것도 가능하다.

여기서, 태양광 발전기(1100), 인공일사장치(1200), 실내광 발전기(1300), 수소연료 발전기(1400), 조력발전기(1500) 및 풍력 발전기(1600) 각각은 교육용으로 제작된 소규모 전력생산 모듈로 충전부(200)와 탈부착이 용이하다는 것에 유의한다.

전원 변환 및 승압부(400)는 중간 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 1 기준 교류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 1 주 교류전원을 생성하며, 제 1 주 교류전원을 AC-DC 변환한 후 기설정된 제 1 기준 직류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 1 주 직류전원을 생성한다.

제 1 인버터부(300)는 중간 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 2 기준 교류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 2 주 교류전원을 생성한다.

제 2 인버터부(500)는 제 1 주 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 3 기준 교류전압치보다 같거나 낮게 하압하여 제 3 주 교류전원을 생성한다.

제 2 인버터부(500)는 송전선로를 제외한 한전에 기설치된 변전소(혹은 급전소)의 콘센트와 계통 연계되며, 제 1 주 직류전원인 DC 200V 내지 500V를 DC-AC 변환함으로 인해 생성된 제 3 주 교류전원인 AC 200V를 잉여전력분으로 설정하여 한전에 기설치된 변전소(혹은 급전소)에 제공한다.

자동전환 스위치부(600)는 제 2 주 교류전원을 확보하고, 상용전원 공급원로부터 제공되는 상용전원 정전시 혹은 상용전원이 기준 전압치보다 낮을 경우, 제 2 주 교류전원을 예비전원으로 자동 설정하여 상용전원 대용으로 예비전원을 외부에 공급한다.

자동전환 스위치부(600)는 상용전원의 정전 상태가 종료되거나 상용전원이 기설정된 기준 전압치보다 같거나 클 경우 예비전원의 공급을 중지시키고, 예비전원을 대체하는 상용전원을 외부에 공급한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 시스템(2000)은 도 2에서 보여지는 바와 같이 충전 컨트롤러(100), 충전부(200), 전원 변환 및 승압부(400), 제 1 인버터부(300), 제 2 인버터부(500) 및 자동전환 스위치부(600)를 비롯하여 접속반(800), 타이머부(900) 및 부하부(1000)를 더 포함한다.

접속반(800)는 다수의 전력생산 수단으로부터 각각 발전된 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 입력받아 충전 컨트롤러(100)에 투입시킨다.

접속반(800)는 다수의 전력생산 수단에 해당하는 태양광 발전기(1100), 인공일사장치(1200), 실내광 발전기(1300), 수소연료 발전기(1400), 조력 발전기(1500) 및 풍력 발전기(1600)로부터 각각 발전된 태양광 에너지, 태양복사 에너지, 실내광 에너지, 수소연료 에너지, 조력 에너지 및 풍력 에너지를 포괄하는 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 유입받는다.

타이머부(900)는 기설정된 충전시간을 실시간으로 체크하여 충전부(200)에 충전되는 전기에너지의 충전완료 상태여부를 확인함에 따라 충전완료 상태 전으로 충전시간을 체크할 경우 상용전원이 자동전환 스위치부(600)에 투입되게끔 하고, 충전완료 상태인 것으로 충전시간을 체크하면 중간 직류전원이 전원 변환 및 승압부(400) 또는 제 1 인버터부(300)에 전달되게끔 한다.

타이머부(900)는 충전시간을 24시간 체크 가능함으로, 23시 00분 00초부터 6시 00분 00초의 심야시간대인 것으로 확인하면 충전된 충전전압이 자동전환 스위치부(600)에 투입되게끔 기구비된 타이머를 미리 설정하고, 6시 00분 01초부터 당일 22시 59분 59초의 주간시간대인 것으로 확인하면 상용전원이 자동전환 스위치부(600)에 투입되게끔 타이머를 미리 설정한다.

여기서, 타이머부(900)는 충전부(200)와 상용전원을 공급하는 상용전원 공급원(700) 간에 설치되며, 탈부착이 용이하게끔 배선되는 것에 유의한다.

부하부(1000)는 자동전환 스위치부(600)로부터 출력된 상용전원 및 예비전원 중 선택된 하나를 기구비된 다수의 전력소비 말단기에 동시다발적으로 제공한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 시스템(2000)에 기구비된 접속반(800) 및 충전부(200)는 도 4에서 보여지는 바와 같이, 다수의 전력생산 수단과 각각 연결된다.

다시 말해, 다수의 전력생산 수단에 해당하는 태양광 발전기(1100), 인공일사장치(1200), 실내광 발전기(1300), 수소연료 발전기(1400), 조력 발전기(1500) 및 풍력 발전기(1600)는 각각 접속반(800)와 연결되기도 하면서 동시에 충전부(200)와도 연결된다.

접속반(800)과 각각 연결된 태양광 발전기(1100), 인공일사장치(1200), 실내광 발전기(1300), 수소연료 발전기(1400), 조력 발전기(1500) 및 풍력 발전기(1600)는 탈부착 용이하다.

마찬가지로, 충전부(200)와 각각 연결된 태양광 발전기(1100), 인공일사장치(1200), 실내광 발전기(1300), 수소연료 발전기(1400), 조력 발전기(1500) 및 풍력 발전기(1600)는 탈부착 용이하다.

태양광 발전기(1100), 인공일사장치(1200), 실내광 발전기(1300), 수소연료 발전기(1400), 조력 발전기(1500) 및 풍력 발전기(1600)에 의해 발전된 태양광 에너지, 태양복사 에너지, 실내광 에너지, 수소연료 에너지, 조력 에너지 및 풍력 에너지 각각은 접속반(800)과 충전부(200)에 선택적으로 유입된다.

이어서, 본 발명의 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 시스템(2000)은 도 5에서 보여지는 바와 같이, 교육용 복합 전력변환 실험을 계측하는데 사용되는 계측제어판(3000) 및 본체와 이와 연결된 다수의 전력생산 수단 중 태양열 발전기(1100)와 풍력 발전기(1600)를 간략히 구성한 하나의 교육용 샘플 장치로, 일정하게 제한된 공간 내에서 태양열 발전기(1100)로부터 발전된 태양열 에너지와 풍력 발전기(1600)로부터 발전된 풍력 에너지를 각각 입력받아, 전기에너지로 변환시키고 변환된 전기에너지를 필요로 하는 여러 곳(예 : 부하부의 다수의 전력소비 말단기[일반적인 의미로 각종 가전제품] 또는 한전에 기설치된 변전소(혹은 급전소))에 공급할 수 있게끔 전력 생성 및 변환에 관한 실험이 가능하다 할 것이다.

교육용 복합 전력변환 시스템(2000)의 본체에 대하여 좀 더 구체적으로 언급하자면 다음과 같다.

즉, 교육용 복합 전력변환 시스템(2000)의 본체는 도 6에서 보여지는 바와 같이, 충전 컨트롤러(100), 충전부(200), 제 1 인버터부(300), 전원 변환 및 승압부(400), 제 2 인버터부(500), 자동전환 스위치부(600) 및 접속반(800)으로 실제 구성된다.

먼저, 충전 컨트롤러(100)는 일예로 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 12V, 24V, 48V와 같은 전원으로 충전되도록 조정 및 제어하는 장치로, 12V, 24V, 48V 중 하나의 전원이 존재하게끔 하기 위해 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 전기 에너지로 변환한 후, 변환된 전기 에너지가 기설정된 기준전압치(주로 직류전원)만큼 충전되도록 컨트롤한다.

충전부(200)는 일예로 12V 55AH 축전지 2개를 직렬로 연결하여 DC 24V의 전력을 출력하는 장치로, 충전 컨트롤러(100)에 의해 변환된 전기 에너지를 기설정된 기준전압치(주로 직류전원)만큼 충전시킬 수 있으며, 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 전기 에너지로 직접 변환시킬 수 있다. 이때, 충전된 충전 전압은 9시간 내지 10시간 가량 사용 가능하게끔 충전된다.

제 1 인버터부(300)는 외부에 기형성된 부하부를 긱접 구동시키기 위해 설치된 장치로, 충전부(200)에 충전된 용량에 따라 200W부하용, 400W부하용 및 600W부하용 중 하나로 선택적으로 구성할 수 있으며, 충전부(200)에 충전된 DC 24V를 AC 220V로 변환한 후 AC 220V를 부하부에 공급하는 역할도 수행한다.

전원 변환 및 승압부(400)는 충전부(200)에 충전된 DC 24V를 제공받은 후, DC 200V 이상의 전압을 맞춰주기 위해 DC 24V를 AC 220V로 승압시켜주는 일종에 정현파 인버터로, 이로부터 승압된 AC 220V를 DC 300V로 변환 생성시킨다.

제 2 인버터부(500)는 전원 변환 및 승압부(400)에 의해 변환 생성된 DC 300V를 DC-AC 변환하여 AC 220V를 생성하고, AC 220V를 잉여전력분으로 설정하여 계통 연계된 한전에 기설치된 변전소(혹은 급전소)에 공급하는 역할을 수행한다.

자동전환 스위치부(600)는 제 1 인버터부(300)에 의해 생성된 AC 220V을 확보한 후 AC 220V를 예비전원으로 자동 설정하고, 상용전원 정전시 또는 상용전원이 기준치 이하로 떨어질 경우 이에 상관없이 부하부(혹은 수용가)가 항상 일정 전원을 공급받을 수 있게끔 예비전원인 AC 220V를 제공한다.

자동전환 스위치부(600)는 예비전원 AC 220V를 비상발전장치, 대용정전이 자주 발생하는 곳, 연계형 태양광 가로등, 비상전원 전환 장치 및 그 외에 안정된 전기 공급을 요구하는 곳에 주로 많이 공급한다.

접속반(800)은 다수의 전력생산 수단에 해당하는 태양광 발전기, 인공일사장치, 실내광 발전기, 수소연료 발전기, 조력 발전기 및 풍력 발전기로부터 각각 발전된 태양광 에너지, 태양복사 에너지, 실내광 에너지, 수소연료 에너지, 조력 에너지 및 풍력 에너지를 포괄하는 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 입력받아 충전 컨트롤러(100)에 투입시킨다.

접속반(800)은 탈부착이 용이한 각 태양광 발전기, 인공일사장치, 실내광 발전기, 수소연료 발전기, 조력 발전기 및 풍력 발전기 간의 충돌을 방지하고 보호하는 역할을 한다.

교육용 복합 전력변환 시스템(2000)의 계측제어판(3000)에 대하여 좀 더 구체적으로 언급하자면 다음과 같다.

즉, 교육용 복합 전력변환 시스템의 계측제어판(3000)은 도 7에서 보여지는 바와 같이, 제 1 선택 스위치(3100), 전원 스위치(3200), 연결포트(3300), 풍력발전 계측부(3400), 태양광발전 계측부(3500), 충전컨트롤러-축전기 연결단자(3600), 제 2 인버터부-상용전원 연결단자(3700), 제 1 인버터부 연결단자(3800), 자동전환 스위치부 연결단자(3900), 제 2 선택 스위치-푸쉬 버튼부(4000), 릴레이부(4100), 타이머부(900) 및 디지털 계기판(4200)으로 구성된다.

먼저, 제 1 선택 스위치(3100)는 교육용 복합 전력변환 시스템(2000)의 발전 방식에 따라 수동(Manual) 또는 자동(Auto)으로 조작할 수 있게끔 구성된다.

전원 스위치(3200)는 교육용 복합 전력변환 시스템(2000)의 과부하를 차단시키기 위해 상용전원을 스위칭 제어한다. 예를 들어, 누전시 존재하는 누설 전류, 합선 및 과다 사용으로 발생되는 과전류가 기설정된 정격전류보다 넘는 것으로 확인될 경우, 전원 스위치(3200)는 차단된다.

연결포트(3300)는 SQ, PLC 포트로 구성되며 SQ, PLC 포트와 외부장치들 간을 연결시켜 주는 커넥터를 이용하여 유선제어실습이 가능한 교육용 복합 전력변환 시스템(2000) 또는 원격제어실습이 가능한 교육용 복합 전력변환 시스템(2000)을 형성시켜 주는 역할을 한다.

풍력발전 계측부(3400)는 기구비된 토글 스위치의 온 또는 오프 제어를 통해 풍력 발전기로부터 발생한 전력을 [+],[-] 단자에 연결하거나 끊을 수 있으며, 풍력발전 실험시 스위치를 온하여 실험을 진행하고 [+],[-] 단자로부터 바나나 잭을 연결하여 풍력발전에 필요한 교육용 복합 전력변환 시스템(2000)을 구성하는 역할을 한다.

태양광발전 계측부(3500)는 기구비된 토글 스위치의 온 또는 오프 제어를 통해 태양광 발전기로부터 발생한 전력을 [+],[-] 단자에 연결하거나 끊을 수 있으며, 태양광발전 실험시 스위치를 온하여 실험을 진행하고 [+],[-] 단자로부터 바나나 잭을 연결하여 태양광발전에 필요한 교육용 복합 전력변환 시스템(2000)을 구성하는 역할을 한다.

충전컨트롤러-축전기 연결단자(3600)는 충전 컨트롤러 단자와 충전 배터리 단자로 구성된다. 충전 컨트롤러 단자 중 W.IN [+],[-]는 풍력 발전시 바나나 잭을 풍력 발전기의 [+],[-] 단자와 각각 극성에 맞게 연결되며, 충전 컨트롤러 단자 중 S.IN [+],[-]는 태양광 발전시 바나나 잭을 태양광 발전기의 [+],[-] 단자와 각각 극성에 맞게 연결된다. 또한, 충전 컨트롤러 단자 중 OUT은 이로부터 생성되는 출력값을 외부에 전달하는데 사용된다.

충전 배터리 단자의 IN [+][-]는 충전 컨트롤러 단자 중 OUT [+][-]와 연결되며, 이로부터 생성되는 출력값은 충전 배터리 단자의 OUT [+][-]로부터 얻을 수 있다.

제 2 인버터부-상용전원 연결단자(3700)는 Grid Controlled Inverter 단자와 Import Power 단자로 구성되며, Grid Controlled Inverter 단자의 [+][-]는 풍력 발전기 또는 태양광 발전기로부터 발전된 전력을 계통 연계할 경우 충전 배터리 단자의 OUT [+][-]와 연결된다.

Import Power 단자는 상용전원 공급원과 연결되며, Import Power 단자부에 속한 토클 스위치가 온될 경우, 상용전원 공급원으로부터 상용전원이 교육용 복합 전력변환 시스템(2000)에 제공되게끔 하는 역할을 한다.

제 1 인버터부 연결단자(3800)는 상용전원 대신 충전 배터리 단자의 OUT [+][-]로부터 제공되는 출력값 DC 24V를 DC-AC 변환하여 AC 220V를 생성하게끔 충전 배터리 단자의 OUT [+][-]와 연결된다.

자동전환 스위치부 연결단자(3900)는 Inverter Power In[+][-]를 통해 제 1 인버터부로부터 AC 220V를 제공받거나, Import Power In[+][-]를 통해 상용전원 공급원으로부터 상용전원을 제공받는다. 이에 따른 출력값은 Power Out[+][-]를 통해 외부 출력된다.

자동전환 스위치부 연결단자(3900)에 속한 Load Select 단자는 Power out[+][-]로부터 출력되는 출력값을 부하부에 전달하는 역할을 담당한다.

제 2 선택 스위치-푸쉬 버튼부(4000)는 교육용 복합 전력변환 시스템(2000)의 자동운전 또는 수동 운전을 선택적으로 스위칭 제어하는 제 2 선택 스위치와, 자동 운전 또는 수동 운전시 시작과 정지를 이행하는 적어도 하나의 푸쉬 버튼을 구비한다.

릴레이부(4100)는 일명 전자계전기라고도 호칭되며, 전자석에 의한 철편의 흡인력을 이용해서 푸쉬 버튼에 의해 발생되는 시작과 정지에 관한 접점을 개폐시키는 기기이다. 릴레이부(4100)의 종류는 접점 수가 많은 제어용 전자계전기와 큰 전류의 개폐도 가능한 전력용 전자계전기로 나눠 구분시킬 수 있다.

타이머부(900)는 충전시간을 24시간 체크 가능함으로, 23시 00분 00초부터 6시 00분 00초의 심야시간대인 것으로 확인하면 충전된 충전전압이 자동전환 스위치부에 투입되게끔 기구비된 타이머를 미리 설정하고, 6시 00분 01초부터 당일 22시 59분 59초의 주간시간대인 것으로 확인하면 상용전원이 자동전환 스위치부에 투입되게끔 기구비된 타이머를 미리 설정한다.

디지털 계기판(4200)은 상용전원을 표시하는 상용전원 계기판, 상용전류를 표시하는 상용전류 계기판, 상용전력 및 전력량을 표시하는 상용전력 계기판, 풍력 발전기 또는 태양열 발전기로부터 얻어진 예비전원을 표시하는 예비전원 계기판, 예비전류를 표시하는 예비전류 계기판, 예비전력 및 예비전력량을 표시하는 예비전력 계기판, 잉여전력분의 입출력을 제어하는 제 2 인버터부 제어보드 및 잉여전력분에 의해 발생되는 적어도 하나의 주파수를 나타내는 주파수 계기판을 구비한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 실험방법을 나타낸 순서도이다.

도 8를 참조하면, 교육용 복합 전력변환 실험방법은 다수의 신재생 에너지원을 복합적으로 전력변환하는 실험을 일정하게 제한된 공간 내에서 교육용으로 실시하는 방법이다.

먼저, 충전 컨트롤러는 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 전기 에너지로 변환한 후 변환된 전기 에너지가 기설정된 기준 직류전압치보다 같거나 높게 충전되게끔 제어한다(S10, S20).

충전부는 전기 에너지를 기준 직류전압보다 같거나 높게 충전하여 충전된 충전전압을 중간 직류전원으로 설정한다(S30 ,S40).

다른 일예로, 충전부는 충전 컨트롤러를 배제시킨 상태에서도 다수의 전력생산수단으로부터 발전된 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 직접 입력받아 실제 사용될 전기 에너지로 바로 변환시킬 수 있다.

다시 말해, 충전부는 다수의 전력생산 수단에 해당하는 태양광 발전기, 인공일사장치, 실내광 발전기, 수소연료 발전기, 조력 발전기 및 풍력 발전기로부터 각각 발전된 태양광 에너지, 태양복사 에너지, 실내광 에너지, 수소연료 에너지, 조력 에너지 및 풍력 에너지를 포괄하는 상기 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 직접 입력받은 후, 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 전기 에너지로 바로 변환한다.

전원 변환 및 승압부는 중간 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 1 기준 교류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 1 주 교류전원을 생성한다(S50, S60).

전원 변환 및 승압부는 제 1 주 교류전원을 AC-DC 변환한 후 기설정된 제 1 기준 직류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 1 주 직류전원을 생성한다.(S70, S80)

제 1 인버터부는 중간 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 2 기준 교류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 2 주 교류전원을 생성한다(S90).

제 2 인버터부는 제 1 주 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 3 기준 교류전압치보다 같거나 낮게 하압하여 제 3 주 교류전원을 생성한다(S100).

제 2 인버터부는 제 1 주 직류전원인 DC 200V 내지 500V를 DC-AC 변환함으로 인해 생성된 제 3 주 교류전원인 AC 200V를 잉여전력분으로 설정한 후, 잉여전력분을 계통 연계된 한전에 기설치된 변전소(혹은 급전소)에 제공한다(S110).

자동전환 스위치부는 제 2 주 교류전원을 확보한다(S120).

자동전환 스위치부는 상용전원 공급원로부터 제공되는 상용전원 정전시 혹은 상용전원이 기준 전압치보다 낮을 경우(S130), 제 2 주 교류전원을 예비전원으로 자동 설정한다(S140).

자동전환 스위치부는 상용전원 대용으로 예비전원을 외부에 공급한다(S150).

또한, 자동전환 스위치부는 상용전원의 정전 상태 종료 혹은 상용전원이 기설정된 기준 전압치보다 같거나 클 경우에 한해(S130) 예비전원의 공급을 중지시킨 후 예비전원 대용으로 상용전원을 외부에 공급한다(S160, S170).

본 발명의 실시예에 따른 교육용 복합 전력변환 실험방법에 추가된 동작은 다음과 같다.

접속반은 다수의 전력생산 수단으로부터 각각 발전된 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 입력받아 충전 컨트롤러에 투입시킨다.

접속반은 다수의 전력생산 수단에 해당하는 태양광 발전기, 인공일사장치, 실내광 발전기, 수소연료 발전기, 조력 발전기 및 풍력 발전기로부터 각각 발전된 태양광 에너지, 태양복사 에너지, 실내광 에너지, 수소연료 에너지, 조력 에너지 및 풍력 에너지를 포괄하는 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 유입받는다.

타이머부는 기설정된 충전시간을 실시간으로 체크하여 충전부에 충전되는 전기에너지의 충전완료 상태여부를 확인한다.

즉, 타이머부는 충전완료 상태 전으로 충전시간을 체크할 경우 상용전원이 자동전환 스위치부에 투입되게끔 하고, 충전완료 상태인 것으로 충전시간을 체크하면 중간 직류전원이 전원 변환 및 승압부 또는 제 1 인버터부에 전달되게끔 한다.

또한, 타이머부가 충전시간을 24시간 체크함에 따라 24시간 중 23시 00분 00초부터 6시 00분 00초의 심야시간대로 확인할 경우, 충전된 충전전압이 자동전환 스위치부에 투입되게끔 기구비된 타이머를 미리 설정한다.

타이머부가 24시간 중 6시 00분 01초부터 당일 22시 59분 59초의 주간시간대인 것으로 확인할 경우, 상용전원이 자동전환 스위치부에 투입되게끔 기구비된 타이머를 미리 설정한다.

부하부는 자동전환 스위치부로부터 출력된 상용전원 및 예비전원 중 선택된 하나를 기구비된 다수의 전력소비 말단기에 동시다발적으로 제공한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

2000 : 교육용 복합 전력변환 시스템 100 : 충전 컨트롤러
200 : 충전부 300 : 제 1 인버터부
400 : 전원 변환 및 승압부 500 : 제 2 인버터부
600 : 자동전환 스위치부 700 : 상용전원 공급원
800 : 접속반 900 : 타이머부
1000 : 부하부 3000 : 계측제어판

Claims

다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 전기 에너지로 변환한 후 상기 변환된 전기 에너지가 기설정된 기준 직류전압치보다 같거나 높게 충전되게끔 제어하는 충전 컨트롤러;
상기 전기 에너지를 상기 기준 직류전압치보다 같거나 높게 충전시킨 충전전압을 중간 직류전원으로 설정하는 충전부;
상기 중간 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 1 기준 교류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 1 주 교류전원을 생성하며, 상기 제 1 주 교류전원을 AC-DC 변환한 후 기설정된 제 1 기준 직류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 1 주 직류전원을 생성하는 전원 변환 및 승압부;
상기 중간 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 2 기준 교류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 2 주 교류전원을 생성하는 제 1 인버터부;
상기 제 1 주 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 3 기준 교류전압치보다 같거나 낮게 하압하여 제 3 주 교류전원을 생성하는 제 2 인버터부; 및
상기 제 2 주 교류전원을 확보하고, 상용전원 공급원로부터 제공되는 상용전원 정전시 혹은 상용전원이 상기 기준 직류전압치보다 낮을 경우, 상기 제 2 주 교류전원을 예비전원으로 자동 설정하여 상기 상용전원 대용으로 상기 예비전원을 외부에 공급하는 자동전환 스위치부를 포함하며,
상기 제 2 인버터부는 변전소 혹은 급전소와 계통 연계되며, 상기 제 1 주 직류전원인 DC 200V 내지 500V를 DC-AC 변환함으로 인해 생성된 상기 제 3 주 교류전원인 AC 200V를 잉여전력분으로 설정하여 상기 변전소 혹은 급전소에 제공하는 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 시스템.
제 1 항에 있어서,
다수의 전력생산 수단으로부터 각각 발전된 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 입력받아 상기 충전 컨트롤러에 투입시키는 접속반;
기설정된 충전시간을 실시간으로 체크하여 상기 충전부에 충전되는 상기 전기에너지의 충전완료 상태여부를 확인함에 따라 상기 충전완료 상태 전으로 상기 충전시간을 체크할 경우 상기 상용전원이 상기 자동전환 스위치부에 투입되게끔 하고, 상기 충전완료 상태인 것으로 상기 충전시간을 체크하면 상기 중간 직류전원이 상기 전원 변환 및 승압부 또는 제 1 인버터부에 전달되게끔 하는 타이머부; 및
상기 자동전환 스위치부로부터 출력된 상용전원 및 예비전원 중 선택된 하나를 기구비된 다수의 전력소비 말단기에 동시다발적으로 제공하는 부하부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 접속반은,
상기 다수의 전력생산 수단에 해당하는 태양광 발전기, 인공일사장치, 실내광 발전기, 수소연료 발전기, 조력 발전기 및 풍력 발전기로부터 각각 발전된 태양광 에너지, 태양복사 에너지, 실내광 에너지, 수소연료 에너지, 조력 에너지 및 풍력 에너지를 포괄하는 상기 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 유입받는 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 태양광 발전기, 인공일사장치, 실내광 발전기, 수소연료 발전기, 조력발전기 및 풍력 발전기 각각은 교육용으로 제작된 전력생산 모듈로 상기 충전부와 탈부착이 용이한 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 타이머부는,
상기 충전시간을 24시간 체크 가능함으로, 23시 00분 00초부터 6시 00분 00초의 심야시간대인 것으로 확인하면 상기 충전된 충전전압이 상기 자동전환 스위치부에 투입되게끔 기구비된 타이머를 미리 설정하고, 6시 00분 01초부터 당일 22시 59분 59초의 주간시간대인 것으로 확인하면 상기 상용전원이 상기 자동전환 스위치부에 투입되게끔 상기 타이머를 미리 설정하는 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 시스템.
제 2 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 타이머부는,
상기 충전부와 상기 상용전원을 공급하는 상용전원 공급원 간에 설치되며, 탈부착이 용이하게끔 배선되는 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 시스템.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 자동전환 스위치부는,
상기 상용전원의 정전 상태가 종료되거나 상기 상용전원이 상기 기준 직류전압치보다 같거나 클 경우 상기 예비전원의 공급을 중지시키고, 상기 예비전원을 대체하는 상기 상용전원을 외부에 공급하는 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 충전부는,
다수의 전력생산 수단에 해당하는 태양광 발전기, 인공일사장치, 실내광 발전기, 수소연료 발전기, 조력 발전기 및 풍력 발전기로부터 각각 발전된 태양광 에너지, 태양복사 에너지, 실내광 에너지, 수소연료 에너지, 조력 에너지 및 풍력 에너지를 포괄하는 상기 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 직접 입력받아, 상기 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 상기 전기 에너지로 바로 변환시키는 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 태양광 발전기, 인공일사장치, 실내광 발전기, 수소연료 발전기, 조력발전기 및 풍력 발전기 각각은 교육용으로 제작된 전력생산 모듈로 상기 충전부와 탈부착이 용이한 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 시스템.
교육용 복합 전력변환 시스템을 이용하여 복합 전력변환에 관한 교육 실험을 일정하게 제한된 공간 내에서 실시하는 교육용 복합 전력변환 실험방법으로, 상기 교육용 복합 전력변환 시스템에 기구비된,
충전 컨트롤러가 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 전기 에너지로 변환한 후 상기 변환된 전기 에너지가 기설정된 기준 직류전압치보다 같거나 높게 충전되게끔 제어하는 단계;
충전부가 상기 전기 에너지를 상기 기준 직류전압치보다 같거나 높게 충전시킨 충전전압을 중간 직류전원으로 설정하는 단계;
전원 변환 및 승압부가 상기 중간 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 1 기준 교류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 1 주 교류전원을 생성하는 단계;
상기 전원 변환 및 승압부가 상기 제 1 주 교류전원을 AC-DC 변환한 후 기설정된 제 1 기준 직류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 1 주 직류전원을 생성하는 단계;
제 1 인버터부가 상기 중간 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 2 기준 교류전압치보다 같거나 높게 승압하여 제 2 주 교류전원을 생성하는 단계;
제 2 인버터부가 상기 제 1 주 직류전원을 DC-AC 변환한 후 기설정된 제 3 기준 교류전압치보다 같거나 낮게 하압하여 제 3 주 교류전원을 생성하는 단계;
자동전환 스위치부가 상기 제 2 주 교류전원을 확보하는 단계;
상기 자동전환 스위치부가 상용전원 공급원로부터 제공되는 상용전원 정전시 혹은 상용전원이 상기 기준 직류전압치보다 낮을 경우, 상기 제 2 주 교류전원을 예비전원으로 자동 설정하는 단계; 및
상기 자동전환 스위치부가 상기 상용전원 대용으로 상기 예비전원을 외부에 공급하는 단계를 포함하며,
상기 제 2 인버터부가 상기 제 1 주 직류전원인 DC 200V 내지 500V를 DC-AC 변환함으로 인해 생성된 상기 제 3 주 교류전원인 AC 200V를 잉여전력분으로 설정한 후, 상기 잉여전력분을 계통 연계된 변전소 혹은 급전소에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 실험방법.
제 11 항에 있어서, 상기 교육용 복합 전력변환 시스템에 더 기구비된,
접속반이 다수의 전력생산 수단으로부터 각각 발전된 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 입력받아 상기 충전 컨트롤러에 투입시키는 단계;
타이머부가 기설정된 충전시간을 실시간으로 체크하여 상기 충전부에 충전되는 상기 전기에너지의 충전완료 상태여부를 확인하는 단계;
상기 타이머부가 상기 충전완료 상태 전으로 상기 충전시간을 체크할 경우 상기 상용전원이 상기 자동전환 스위치부에 투입되게끔 하고, 상기 충전완료 상태인 것으로 상기 충전시간을 체크하면 상기 중간 직류전원이 상기 전원 변환 및 승압부 또는 제 1 인버터부에 전달되게끔 하는 단계; 및
부하부가 상기 자동전환 스위치부로부터 출력된 상용전원 및 예비전원 중 선택된 하나를 기구비된 다수의 전력소비 말단기에 동시다발적으로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 실험방법.
제 12 항에 있어서, 상기 접속반이,
상기 다수의 전력생산 수단에 해당하는 태양광 발전기, 인공일사장치, 실내광 발전기, 수소연료 발전기, 조력 발전기 및 풍력 발전기로부터 각각 발전된 태양광 에너지, 태양복사 에너지, 실내광 에너지, 수소연료 에너지, 조력 에너지 및 풍력 에너지를 포괄하는 상기 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 유입받는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 실험방법.
제 12 항에 있어서, 상기 타이머부가,
상기 충전시간을 24시간 체크하는 단계;
상기 24시간 중 23시 00분 00초부터 6시 00분 00초의 심야시간대인 것으로 확인할 경우, 상기 충전된 충전전압이 상기 자동전환 스위치부에 투입되게끔 기구비된 타이머를 미리 설정하는 단계; 및
상기 24시간 중 6시 00분 01초부터 당일 22시 59분 59초의 주간시간대인 것으로 확인할 경우, 상기 상용전원이 상기 자동전환 스위치부에 투입되게끔 상기 타이머를 미리 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 실험방법.
삭제
제 11 항에 있어서, 상기 자동전환 스위치부가,
상기 상용전원의 정전 상태 종료 혹은 상기 상용전원이 상기 기준 직류전압치보다 같거나 클 경우에 한해 상기 예비전원의 공급을 중지시킨 후 상기 예비전원 대용으로 상기 상용전원을 외부에 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 실험방법.
제 11 항에 있어서, 상기 충전부가,
다수의 전력생산 수단에 해당하는 태양광 발전기, 인공일사장치, 실내광 발전기, 수소연료 발전기, 조력 발전기 및 풍력 발전기로부터 각각 발전된 태양광 에너지, 태양복사 에너지, 실내광 에너지, 수소연료 에너지, 조력 에너지 및 풍력 에너지를 포괄하는 상기 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 직접 입력받는 단계; 및
상기 다수의 신재생 에너지원 중 적어도 하나를 상기 전기 에너지로 바로 변환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 복합 전력변환 실험방법.