KR101096578B1 - complex apparatus for controlling electric power - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 발전과 같은 대체에너지용 자체 발전 및 저장, 심야전력의 저장, 그리고 보급이 확산되고 있는 전기자동차의 충전을 종합적으로 구현하도록 해주는 복합 전력 제어 장치에 관한 것으로, 외부 전력계통으로부터 공급된 교류전력을 변환한 제1 직류전력과 대체에너지용으로 자체 발전한 제2 직류전력을 충전하는 충전부와, 상기 교류전력을 상기 제1 직류전력으로 변환하는 컨버터와, 상기 제2 직류전력의 인입과 상기 충전부에 충전된 충전전력의 인출을 위해 스위칭하는 분전 및 합성부와, 상기 분전 및 합성부의 스위칭에 따라 인출된 충전전력을 교류전력으로 변환하는 인버터와, 상기 충전부에 충전된 충전전력과 상기 컨버터에서 변환된 상기 제1 직류전력 중 어느 하나를 인출하는 합류제어부와, 상기 합류제어부로부터 인출된 전력을 전기자동차에 충전하는 전기자동차 충전부와, 상기 분전 및 합성부의 스위칭에 따라 인입된 상기 제2 직류전력과 상기 컨버터에서 변환된 상기 제1 직류전력 중 어느 하나를 상기 충전부에 충전시키고, 상기 충전부에 충전된 충전전력을 상기 분전 및 합성부와 상기 합류제어부 중 어느 하나로 출력하는 충방전 제어부로 구성되는 발명이다.The present invention relates to a composite power control device for comprehensively implementing self-generation and storage for alternative energy, such as solar power generation, storage of late-night electric power, and charging of an electric vehicle that is spreading, and is supplied from an external power system. A charging unit for charging the first DC power converted from the alternating current AC power and the second DC power generated for the alternative energy, a converter for converting the AC power to the first DC power, and the introduction of the second DC power; Distribution and synthesis unit for switching to draw the charging power charged in the charging unit, an inverter for converting the charging power drawn in accordance with the switching of the distribution and synthesis unit into AC power, the charging power and the converter charged in the charging unit A joining control unit for drawing any one of the first DC powers converted from An electric vehicle charging unit for charging an electric vehicle, and any one of the second DC power drawn in accordance with switching of the distribution and synthesis unit and the first DC power converted by the converter is charged to the charging unit, and the charging unit The invention is composed of a charge and discharge control unit for outputting the charged charging power to any one of the distribution and synthesis unit and the confluence control unit.

Description

복합 전력 제어 장치{complex apparatus for controlling electric power}Complex apparatus for controlling electric power

본 발명은 태양광 발전과 같은 대체에너지용 자체 발전 및 저장, 심야전력의 저장, 그리고 보급이 확산되고 있는 전기자동차의 충전을 종합적으로 구현하도록 해주는 복합 전력 제어 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a complex power control device for comprehensively implementing self-generation and storage for alternative energy, such as solar power generation, storage of late-night power, and charging of an electric vehicle that is spreading.

에너지의 효율적인 이용이나 대체에너지 개발을 위한 기술들이 계속적으로 발전하고 있다.Technologies for the efficient use of energy or the development of alternative energy continue to develop.

최근에는 지구 기후 환경의 변화에 따라 CO2 삭감을 위한 전기자동차의 이용, 태양광이나 풍력을 이용하는 발전설비의 개발이 빠른 속도로 발전하고 있다. 물론 예전부터 심야전력을 활용하여 에너지를 효율적으로 보급하는 기술도 있었다. In recent years, with the change of the global climatic environment, the development of power plants using electric vehicles and solar or wind power to reduce CO 2 has been rapidly developed. Of course, there has been a technology for efficiently distributing energy by using midnight power.

개발이 완성되어 가면서 또한 널리 보급되고 있는 전기자동차는 탑재된 충전기에 충전함으로써 이용가능하다. 전기자동차는 직류전력을 사용하기 때문에, 그를 위한 충전기는 교류-직류 컨버터(AC-DC converter)를 구비하여 전력 계통에서 얻어지는 교류전력을 직류로 변환하는 방식을 사용한다.As development is completed and widely spread, electric vehicles can be used by charging the mounted charger. Since electric vehicles use DC power, a charger therefor uses an AC-DC converter to convert AC power obtained from a power system into DC.

태양광 발전은 대체에너지로써 크게 주목받으면서 오랜 기간 연구되어 왔다. 그 태양광 발전에는 발전전력의 평활화(平滑化)를 위한 축전지와 발전전력의 합성장비를 내장하는 것이 일반적이다.Solar power has been studied for a long time with great attention as an alternative energy. In the solar power generation, it is common to embed a storage battery and a synthesizing device for generating power for smoothing the generated power.

심야전력은 발전된 에너지의 효율적인 이용을 위한 것으로, 심야전력의 효율적인 저장이 요구된다. 그 심야전력이 저장을 위해 개발된 바나듐 레독스-플로전지 및 NaS 전지가 이미 이용되고 있으며, 그밖에도 대용량의 전력저장을 위해 전기2중층 캐퍼시터를 이용하는 기술도 이용되고 있다.Midnight power is for efficient use of generated energy, and efficient storage of late night power is required. The vanadium redox-flo battery and the NaS battery, which have been developed for the late night power storage, have already been used. In addition, a technique using an electric double layer capacitor for large capacity power storage has been used.

한편, 전기자동차의 보다 빠른 보급을 위해서는 급속 충전이 실현되어야 하며, 그러한 급속 충전기가 구비된 여러 충전소가 요구된다. 그러나 현재는 급속 충전기를 구비한 충전소를 빠르게 보급하는데는 현실적으로 어려움이 많다. 이는 급속 충전기가 전기자동차의 충전에만 사용이 한정되어 있어서 전기자동차가 일정 대수 이상으로 널리 보급되기 전까지는 이용 빈도가 낮아 수익성이 보장되지 못하기 때문이다. On the other hand, in order to spread the electric vehicle faster, rapid charging must be realized, and various charging stations equipped with such a rapid charger are required. However, at present, there are many practical difficulties in rapidly distributing a charging station having a rapid charger. This is because the rapid charger is limited to use only for charging the electric vehicle, so the profitability is not guaranteed because the frequency of use is low until the electric vehicle is widely distributed over a certain number.

또한 전기자동차 충전을 위한 급속 충전기의 개발 비용에 있어서, 교류에서 직류로 변환해야 하는 전력 용량이 커지면 커질수록 그 급속 충전기 개발 비용이 급격하게 상승하는 단점이 있다.In addition, in the development cost of a rapid charger for charging an electric vehicle, as the power capacity to be converted from AC to DC increases, the development cost of the rapid charger rapidly increases.

그럼에도 장래 수익을 위해 사전에 설비 투자를 하였다면, 후에 전기자동차가 널리 보급되어 수익성이 확보될 수 있는 시기에는 이미 마련된 설비가 노화되어 교체해야될 필요성있을 것이다. 그에 따라 추가 설비비가 소요되는 문제가 있다.Nevertheless, if the facility investment was made in advance for future profits, it will be necessary to replace the already-prepared facilities in the time when electric vehicles can be widely distributed and profitable. Accordingly, there is a problem in that additional equipment costs are required.

따라서, 현재 전기자동차의 낮은 보급율을 고려할 때, 전기자동차 충전을 위한 설비 비용을 보완하면서도 전기자동차가 널리 보급될 때까지 수익성을 안정적으로 유지할 수 있는 종합적인 전력 제어 장비가 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, in view of the low penetration rate of electric vehicles, comprehensive power control equipment is required to supplement the equipment cost for charging electric vehicles and to maintain profitability stably until electric vehicles are widely distributed.

본 발명의 목적은 상기한 점들을 감안하여 안출한 것으로, 설비 비용을 안정적인 운용 및 유지를 위해 태양광 발전과 같은 대체에너지용 자체 발전에 따른 전력을 저장하고, 심야전력과 같은 전력계통의 전력도 저장하고, 더불어 보급이 확산되고 있는 전기자동차의 충전이 가능하면서도 충전전력을 전력계통으로 판매할 수 있도록 종합적으로 구현한 복합 전력 제어 장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention has been devised in view of the above points, to store the power according to the self-generation for alternative energy, such as photovoltaic power generation for stable operation and maintenance of the equipment cost, and also the power of the power system such as midnight power The present invention provides a composite power control device that is comprehensively implemented to store and sell electric power as a power system while charging electric vehicles that are spreading.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 복합 전력 제어 장치의 특징은, 외부 전력계통으로부터 공급된 교류전력을 변환한 제1 직류전력과 대체에너지용으로 자체 발전한 제2 직류전력을 충전하는 충전부와, 상기 교류전력을 상기 제1 직류전력으로 변환하는 컨버터와, 상기 제2 직류전력의 인입과 상기 충전부에 충전된 충전전력의 인출을 위해 스위칭하는 분전 및 합성부와, 상기 분전 및 합성부의 스위칭에 따라 인출된 충전전력을 교류전력으로 변환하는 인버터와, 상기 충전부에 충전된 충전전력과 상기 컨버터에서 변환된 상기 제1 직류전력 중 어느 하나를 인출하는 합류제어부와, 상기 합류제어부로부터 인출된 전력을 전기자동차에 충전하는 전기자동차 충전부와, 상기 분전 및 합성부의 스위칭에 따라 인입된 상기 제2 직류전력과 상기 컨버터에서 변환된 상기 제1 직류전력 중 어느 하나를 상기 충전부에 충전시키고, 상기 충전부에 충전된 충전전력을 상기 분전 및 합성부와 상기 합류제어부 중 어느 하나로 출력하는 충방전 제어부로 구성되는 것이 바람직하다.Features of the composite power control device according to the present invention for achieving the above object, the charging unit for charging the first DC power converted from the AC power supplied from the external power system and the second DC power developed for the alternative energy; And a converter for converting the AC power into the first DC power, a power distribution and synthesis unit for switching the power supply of the second DC power and drawing out the charging power charged in the charging unit, and the switching of the power distribution and synthesis unit. The inverter converts the drawn power into AC power, a joining control unit for drawing any one of the charging power charged in the charging unit and the first DC power converted by the converter, and the power extracted from the joining control unit. An electric vehicle charging unit for charging an electric vehicle, and the second DC power and the controller introduced according to switching of the distribution and synthesis units. And a charge / discharge control unit configured to charge any one of the first DC powers converted from the control unit to the charging unit, and output the charging power charged in the charging unit to any one of the distribution and synthesis unit and the confluence control unit. .

본 발명의 복합 전력 제어 장치를 이용하면, 태양광 발전과 같은 대체에너지용 자체 발전에 따른 전력을 저장할 수 있고, 심야전력과 같은 전력계통의 전력도 저장할 수 있고, 더불어 보급이 확산되고 있는 전기자동차의 충전이 가능하면서도 충전전력을 전력계통으로 판매할 수 있으므로, 현재 전기자동차의 낮은 보급율에 따른 낮은 수익성을 보완하면서도 전기자동차가 널리 보급될 때까지 수익성을 안정적으로 유지할 수 있게 해주어 초기 설비 비용 대비 높은 경제성을 보장해 준다.When using the composite power control device of the present invention, it is possible to store the power according to the self-generation for alternative energy, such as solar power generation, and also to store the power of the power system such as midnight power, and electric vehicles are spreading the spread It is possible to charge the power while selling the charging power as a power system, which makes it possible to compensate for the low profitability caused by the low penetration rate of electric vehicles, while maintaining the profitability until the electric vehicles are widely distributed, thus increasing the initial cost of equipment. It guarantees economic feasibility.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전과 심야전력의 저장, 그리고 전기자동차 충전을 위한 복합 전력 제어 장치의 구성을 나타낸 블록다이어그램.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전과 심야전력의 저장을 위한 복합 전력 제어 장치의 일부 구성을 나타낸 블록다이어그램.
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차 충전을 위한 복합 전력 제어 장치의 일부 구성을 나타낸 블록다이어그램.1 is a block diagram showing the configuration of a combined power control device for the storage of solar power and midnight power, and electric vehicle charging according to the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing a part of the composite power control device for the storage of photovoltaic power generation and midnight power in accordance with the present invention.
Figure 3 is a block diagram showing a part of the configuration of a composite power control apparatus for charging an electric vehicle according to the present invention.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a configuration and an operation of an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, and the configuration and operation of the present invention shown in and described by the drawings will be described as at least one embodiment, The technical idea of the present invention and its essential structure and action are not limited.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 복합 전력 제어 장치의 바람직한 실시 예를 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the composite power control apparatus according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전과 심야전력의 저장, 그리고 전기자동차 충전을 위한 복합 전력 제어 장치의 구성을 나타낸 블록다이어그램이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전과 심야전력의 저장을 위한 복합 전력 제어 장치의 일부 구성을 나타낸 블록다이어그램이고, 도 3은 본 발명에 따른 전기자동차 충전을 위한 복합 전력 제어 장치의 일부 구성을 나타낸 블록다이어그램이다.1 is a block diagram showing the configuration of a combined power control device for storing photovoltaic power generation and midnight power, and electric vehicle charging according to the present invention, Figure 2 is a view showing the storage of photovoltaic power generation and midnight power according to the present invention FIG. 3 is a block diagram illustrating a partial configuration of a complex power control device for the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a partial configuration of the complex power control device for charging an electric vehicle according to the present invention.

본 발명의 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 태양광 발전기와 같은 주변의 자체 발전 장치와 전력계통으로부터 전력을 공급받아 충전하며, 충전된 전력을 전력계통으로 공급하거나 도 3에서와 같이 전기자동차에 충전시킨다.The apparatus of the present invention is supplied with electric power from the power generation system and the surrounding self-generating device, such as a solar generator, as shown in Figure 2, and supplies the charged power to the power system or to the electric vehicle as shown in FIG. Charge it.

이를 위한 본 발명의 장치는 충방전 제어부(10)와, 분전 및 합성부(20)와, 컨버터(converter)(30)와, 충전부(40)와, 인버터(inverter)(50)와, 합류제어부(60)와, 전기자동차 충전부(70)를 포함하여 구성된다. The apparatus of the present invention for this purpose is the charge and discharge control unit 10, the power distribution and synthesis unit 20, the converter (30), the charging unit 40, the inverter (inverter 50), the confluence control unit 60, and the electric vehicle charging section 70 is configured.

충방전 제어부(10)는 장치의 핵심적 구성으로써, 공급된 전력의 충전을 제어하며 전력 공급이나 전기자동차에 충전을 위한 방전을 제어한다. 즉, 충방전 제어부(10)는 분전 및 합성부(20)의 스위칭에 따라 인입된 제2 직류전력(자체 발전된 전력)과 컨버터(30)에서 변환된 제1 직류전력(전력계통1의 공급 전력에서 변환된 직류전력) 중 어느 하나를 충전부(40)에 충전시키기 위한 제어를 수행하고, 또한 충전부(40)에 충전된 충전전력을 분전 및 합성부(20)와 합류제어부(60) 중 어느 하나로 출력한다. 특히 충방전 제어부(10)는 충전부(40)에 충전된 충전전력의 잔여량에 따라 컨버터(30)에서 변환된 제1 직류전력을 합류제어부(60)에 공급하도록 제어한다. The charge / discharge control unit 10 is a core configuration of the device, and controls the charging of the supplied electric power and controls the discharge for the electric power supply or the electric vehicle. That is, the charge / discharge control unit 10 is the second DC power (self-generated power) drawn in accordance with the switching of the distribution and synthesis unit 20 and the first DC power (power supply of the power system 1 converted in the converter 30) Control to charge any one of the DC power (converted in the) to the charging unit 40, and also the charging power charged in the charging unit 40 to any one of the distribution and synthesis unit 20 and the confluence control unit 60 Output In particular, the charge / discharge control unit 10 controls to supply the first DC power converted by the converter 30 to the confluence control unit 60 according to the remaining amount of charging power charged in the charging unit 40.

충방전 제어부(10)의 충전제어에 따라, 충전부(40)는 입력되는 직류전력을 충전한다. 이를 위해 충전부(40)는 충전을 위한 배터리(battery)를 구비하는 것이 바람직하다.According to the charging control of the charge / discharge control unit 10, the charging unit 40 charges the input DC power. To this end, the charging unit 40 is preferably provided with a battery (battery) for charging.

충전부(40)에 충전되는 직류전력은 외부 전력계통으로부터 공급된 교류전력을 변환한 제1 직류전력과 대체에너지용으로 자체 발전한 제2 직류전력을 포함한다. 즉, 도 2에서 제2 입력선로(82)를 통해 전력계통1에서 공급된 교류전력이 컨버터(30)에서 제1 직류전력으로 변환된 후에 충전부(40)에 저장된다. 여기서, 제2 입력선로(82)는 도 2에 도시된 바와 같이 외부의 전력계통1으로부터 공급된 교류전력을 컨버터(30)로 공급하는 선로이다. 또한 도 2에서 태양광 발전기에서 대체에너지용을 자체 발전한 제2 직류전력을 충전부(40)에 저장한다. 여기서, 제1 직류전력과 제2 직류전력은 균일한 전력 레벨로 충전부(40)에 저장된다.The DC power charged in the charging unit 40 includes a first DC power converted from the AC power supplied from the external power system and a second DC power generated by itself for alternative energy. That is, in FIG. 2, the AC power supplied from the power system 1 through the second input line 82 is converted into the first DC power in the converter 30 and then stored in the charging unit 40. Here, the second input line 82 is a line for supplying the AC power supplied from the external power system 1 to the converter 30, as shown in FIG. In addition, in FIG. 2, the second DC power generated by the solar energy generator for the alternative energy is stored in the charging unit 40. Here, the first DC power and the second DC power are stored in the charging unit 40 at a uniform power level.

상기에서 언급한 바와 같이, 컨버터(30)는 전력계통1에서 공급된 교류전력을 제1 직류전력으로 변환하여 출력한다. 컨버터(30)의 동작은 충방전 제어부(10)의 제어에 따른다. As mentioned above, the converter 30 converts the AC power supplied from the power system 1 into a first DC power and outputs the same. The operation of the converter 30 depends on the control of the charge / discharge control unit 10.

상세하게, 충방전 제어부(10)는 자체 발전된 제2 직류전력이 없거나 부족한 경우에 컨버터(30)을 동작시켜 전력계통1에서 공급된 교류전력을 제1 직류전력으로 변환하도록 제어한다. 그리고 그 변환된 제1 직류전력을 충전부(40)에 저장시킨다. In detail, the charge / discharge control unit 10 controls the converter 30 to convert the AC power supplied from the power system 1 to the first DC power when the second DC power generated by itself is not present or insufficient. The converted first DC power is stored in the charging unit 40.

또한, 충방전 제어부(10)는 전기자동차로의 충전을 위해 합류제어부(60)로 공급할 충전전력량 즉, 충전부(40)에 저장된 전력량이 전기자동차의 충전에 요구되는 전력량보다 작은 경우에 컨버터(30)을 동작시켜 전력계통1에서 공급된 교류전력을 제1 직류전력으로 변환하도록 제어한다. 그리고 그 변환된 제1 직류전력을 합류제어부(60)로 출력하도록 제어한다.In addition, the charge / discharge control unit 10 is a converter 30 when the amount of charging power to be supplied to the confluence control unit 60 to charge the electric vehicle, that is, the amount of power stored in the charging unit 40 is smaller than the amount of power required to charge the electric vehicle. ) To control the AC power supplied from the power system 1 to the first DC power. And it is controlled to output the converted first DC power to the confluence control unit 60.

별도의 예로써, 충방전 제어부(10)는 전력계통1으로부터 공급된 교류전력을 변환하기 위한 컨버터(30)의 동작제어와 더불어 제2 입력선로(82)에 대한 스위칭을 제어하는 것이 바람직하다. As another example, it is preferable that the charge / discharge control unit 10 controls the switching of the second input line 82 together with the operation control of the converter 30 for converting the AC power supplied from the power system 1.

즉, 충방전 제어부(10)는 전술된 바와 같이 제1 직류전력을 합류제어부(60)로 출력하기 위해 제2 입력선로(82)를 오픈하기 위한 제어를 수행한다.That is, the charge / discharge control unit 10 performs the control for opening the second input line 82 to output the first DC power to the confluence control unit 60 as described above.

상기한 제2 입력선로(82)에 대한 스위칭 제어는 다음과 같은 경우에도 적용된다. 즉, 충방전 제어부(10)는 외부의 전력계통1의 교류전력을 제1 설정시간 동안 주기적으로 컨버터(30)에 공급하도록 제2 입력선로(82)의 스위칭을 제어할 수도 있다. 이는 보다 가격이 싼 심야전력을 이용하기 위한 것으로, 여기서 제1 설정시간은 외부의 전력계통1에서 설정된 심야전력시간이다.The switching control on the second input line 82 is also applied in the following cases. That is, the charge / discharge control unit 10 may control the switching of the second input line 82 to periodically supply the AC power of the external power system 1 to the converter 30 for a first set time. This is to use a cheaper late night power, where the first set time is a late night power time set in the external power system 1.

분전 및 합성부(20)는 자체 발전된 제2 직류전력의 인입과 충전부(40)에 충전된 충전전력의 인출을 위해 스위칭하는 것으로, 충방전 제어부(10)의 제어에 따라 스위칭을 실시한다.The distribution and synthesis unit 20 switches to draw in the self-generated second DC power and draw out the charging power charged in the charging unit 40, and performs switching under the control of the charge / discharge control unit 10.

상세하게, 충방전 제어부(10)는 분전 및 합성부(20)의 스위칭을 제어하여 인입을 위한 경로를 오픈(open)한다. 그에 따라 분전 및 합성부(20)는 제1 입력선로(81)를 통해 입력되는 제2 직류전력을 충방전 제어부(10)에 전달하며, 그에 따라 충방전 제어부(10)는 제2 직류전력을 충전부(40)에 저장한다. 여기서, 제1 입력선로(81)는 도 2에 도시된 바와 같이 태양광 발전기에서 자체 발전된 제2 직류전력을 분전 및 합성부(20)로 공급하는 선로이다.In detail, the charge / discharge control unit 10 controls the switching of the distribution and synthesis unit 20 to open a path for the inlet. Accordingly, the distribution and synthesis unit 20 transfers the second DC power input through the first input line 81 to the charge / discharge control unit 10, whereby the charge / discharge control unit 10 supplies the second DC power. Stored in the charging unit 40. Here, as shown in FIG. 2, the first input line 81 is a line for supplying the second DC power generated by the solar generator to the power distribution and synthesis unit 20.

또한, 충방전 제어부(10)는 분전 및 합성부(20)의 스위칭을 제어하여 인출을 위한 경로를 오픈(open)한다. 그에 따라 충방전 제어부(10)는 충전부(40)에 저장된 충전전력을 분전 및 합성부(20)로 전달하고, 분전 및 합성부(20)는 그 충전전력을 인버터(50)로 인출한다. In addition, the charge / discharge control unit 10 controls the switching of the power distribution and synthesis unit 20 to open a path for drawing out. Accordingly, the charge / discharge control unit 10 transfers the charging power stored in the charging unit 40 to the distribution and synthesis unit 20, and the distribution and synthesis unit 20 draws the charging power to the inverter 50.

별도의 예로써, 충방전 제어부(10)는 자체 발전된 제2 직류전력의 인입을 위한 분전 및 합성부(20)의 스위칭 제어와 더불어 제1 입력선로(81)에 대한 스위칭을 제어하는 것이 바람직하다. As another example, it is preferable that the charge / discharge control unit 10 controls the switching on the first input line 81 together with the switching control of the distribution and synthesis unit 20 to draw in the self-generated second DC power. .

즉, 충방전 제어부(10)는 전술된 바와 같이 제2 직류전력가 태양광 발전기로부터 인입되도록 제1 입력선로(81)를 오픈하기 위한 제어를 수행한다.That is, the charge / discharge control unit 10 performs the control for opening the first input line 81 so that the second DC power is drawn from the solar generator as described above.

특히, 충방전 제어부(10)는 전술된 제1 실정시간과 다른 시간 구간에 해당하는 제2 설정시간 동안 주기적으로 태양광 발전기에서 자체 발전된 제2 직류전력이 분전 및 합성부(20)에 공급되도록 제1 입력선로(18)의 스위칭을 제어한다.Particularly, the charge / discharge control unit 10 may periodically supply the second DC power self-generated by the solar generator to the distribution and synthesis unit 20 for a second set time corresponding to a time interval different from the above-described first actual time. The switching of the first input line 18 is controlled.

전술된 제1 및 2 설정시간에 따른 스위칭 제어를 정리하면, 충방전 제어부(10)는 제1 설정시간 동안 컨버터(30)에서 변환된 제1 직류전력을 충전부(40)에 충전시키고, 제2 설정시간 동안 분전 및 합성부(20)의 스위칭에 따라 인입된 제2 직류전력을 충전부(40)에 충전시키는 것이 바람직하다.When the switching control according to the first and second set times described above is summarized, the charge / discharge control unit 10 charges the charging unit 40 with the first DC power converted by the converter 30 during the first set time, and the second It is preferable to charge the charging unit 40 with the second DC power drawn in according to the switching of the distribution and synthesis unit 20 during the set time.

인버터(50)는 분전 및 합성부(20)의 스위칭에 따라 인출 경로가 오픈되어 인출된 충전전력을 교류전력으로 변환하여 출력한다. 그 변환된 교류전력은 출력선로(80)를 통해 전력계통2로 출력된다. 여기서, 출력선로(80)는 인버터(50)에서 변환된 교류전력을 외부의 전력계통2로 출력하는 선로이다. 그리고, 전력계통2로의 교류전력의 출력을 충전전력의 판매를 위한 것으로, 전력계통2는 전술된 전력계통1과 동일할 수도 있다. The inverter 50 converts the extracted charging power into AC power by outputting the drawing path by opening the distribution and combining unit 20. The converted AC power is output to the power system 2 through the output line 80. Here, the output line 80 is a line for outputting the AC power converted by the inverter 50 to the external power system 2. In addition, the output of the AC power to the power system 2 for the sale of the charging power, the power system 2 may be the same as the power system 1 described above.

합류제어부(60)는 충전부(40)에 충전된 충전전력을 충방전 제어부(10)로부터 공급받거나 컨버터(30)에서 변환된 제1 직류전력을 공급받아, 그 공급받은 전력을 전기자동차 충전을 위한 전기자동차 충전부(70)로 인출한다. 이때, 전술된 바와 같이, 충방전 제어부(10)는 도 3에서 충전부(40)에 저장된 충전전력을 우선적으로 합류제어부(60)에 공급하는 것이 바람직하며, 충전부(40)에 저장된 충전전력이 소진된 경우에는 컨버터(30)에 대한 동작제어를 통해 컨버터(30)에서 출력되는 제1 직류전력을 합류제어부(60)에 공급할 수 있다.The confluence controller 60 receives the charging power charged in the charging unit 40 from the charge / discharge control unit 10 or receives the first DC power converted by the converter 30, and receives the supplied power for charging the electric vehicle. Withdraw the electric vehicle charging unit 70. In this case, as described above, the charge / discharge control unit 10 preferably supplies the charging power stored in the charging unit 40 to the merging control unit 60 first, and the charging power stored in the charging unit 40 is exhausted. In this case, the first DC power output from the converter 30 may be supplied to the confluence controller 60 through operation control of the converter 30.

한편, 합류제어부(60)는 충방전 제어부(10)로부터 출력된 충전부(40)의 충전전력과 컨버터(30)로부터 출력된 제1 직류전력을 균일한 전압레벨로 조정하는 전압 안정 회로를 구비하며, 또한 전기자동차 충전부(70)로부터 전압차에 의한 역류를 차단하는 역류차단회로를 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, the confluence controller 60 includes a voltage stabilizer circuit for adjusting the charging power of the charging unit 40 output from the charging and discharging control unit 10 and the first DC power output from the converter 30 to a uniform voltage level. In addition, it is preferable to include a reverse flow blocking circuit for blocking the reverse flow due to the voltage difference from the electric vehicle charging unit 70.

전기자동차 충전부(70)는 합류제어부(60)로부터 인출된 전력을 전기자동차에 충전한다. 특히, 전기자동차 충전부(70)는 전기자동차에 구비되는 수전구에 결합체결되는 플러그를 갖는 충전케이블과, 전기자동차에 충전을 개시하고 종료하기 위한 지시를 입력하는 조작패널과, 조작패널을 통한 지시 입력에 따라 전기자동차의 충전을 제어하는 제어회로로 구성될 수 있다. 조작패널을 통해 충전 개시를 위한 지시가 입력되면, 그에 따라 전기자동차에 충전시킬 충전 요구량이 산출되는데 만약 그 충전 요구량이 충전부(40)에 저장된 충전전력보다 큰 경우라면, 충방전 제어부(10)는 컨버터(30)에서 변환된 제1 직류전력을 합류제어부(60)로 공급한다. 다시말해서, 충방전 제어부(10)는 전기자동차로의 충전 요구에 따라 충전부(40)에 충전된 충전전력을 합류제어부(60)로 우선 출력하고, 그 충전전력의 잔여량이 전기자동차의 충전 요구량보다 작은 경우에는 컨버터(30)의 동작제어를 통해 그 컨버터(30)에서 변환된 제1 직류전력을 합류제어부(60)로 이어서 공급한다. 별도의 예로써, 컨버터(30)에서 변환된 제1 직류전력을 합류제어부(60)로 공급하는 동안에, 충방전 제어부(10)는 분전 및 합성부(20)로부터 인입되는 제2 직류전력을 충전부(40)에 충전할 수 있다.The electric vehicle charging unit 70 charges the electric vehicle withdrawn from the joining control unit 60. In particular, the electric vehicle charging unit 70 includes a charging cable having a plug coupled to a power outlet provided in the electric vehicle, an operation panel for inputting an instruction to start and end charging in the electric vehicle, and an instruction through the operation panel. It may be configured as a control circuit for controlling the charging of the electric vehicle according to the input. When an instruction for starting charging is input through the operation panel, a charge request amount for charging the electric vehicle is calculated accordingly. If the charge request amount is larger than the charge power stored in the charge unit 40, the charge / discharge control unit 10 The first DC power converted by the converter 30 is supplied to the confluence controller 60. In other words, the charge / discharge control unit 10 first outputs the charging power charged in the charging unit 40 to the merging control unit 60 according to the charging request to the electric vehicle, and the remaining amount of the charging power is higher than the charging demand of the electric vehicle. In a small case, the first DC power converted by the converter 30 is subsequently supplied to the confluence control unit 60 through the operation control of the converter 30. As another example, while supplying the first DC power converted by the converter 30 to the confluence control unit 60, the charge and discharge control unit 10 is a charging unit for the second DC power drawn from the distribution and synthesis unit 20 40 can be charged.

한편, 상기한 본 발명의 장치는 대체에너지용으로 전술된 제2 직류전력을 자체 발전하는 태양광 발전기를 구비할 수 있다. 태양광 발전기는 태양광을 전기로 변환하는 태양광 발전 패널을 구비할 수 있다. On the other hand, the apparatus of the present invention described above may be provided with a solar generator for self-generating the above-described second DC power for alternative energy. The solar generator may have a solar power panel that converts sunlight into electricity.

그러나, 본 발명의 장치는 태양광 발전기가 아닌 대체에너지용 발전장치로써 풍력이나 지력 등을 이용하는 발전기를 적용할 수도 있다.However, the apparatus of the present invention may be applied to a generator using wind power or intellect as a generator for alternative energy instead of a solar generator.

이상에서 설명된 본 발명에 따른 장치는, 대체에너지용으로 자체 발전한 제2 직류전력을 교류전력으로 변환하여 외부로 공급하기 위한 인버터와, 저장되어 있던 충전전력을 교류전력으로 변환하여 외부로 공급하기 위한 인버터를 각각 별도로 2개를 구비하는 것이 아니라, 하나의 인버터로써 대체에너지용으로 자체 발전한 직류전력과 또한 저장되어 있던 충전전력을 외부의 전력계통으로 공급할 수 있다. The apparatus according to the present invention described above, the inverter for converting the second direct current power generated by the self for the alternative energy to AC power to supply to the outside, and converting the stored charging power to AC power to supply to the outside Instead of having two separate inverters for each, one inverter can supply DC power generated by itself for alternative energy and also stored charging power to an external power system.

또한 충전부로의 충전을 위해 외부의 전력계통1에서 공급된 교류전력을 직류전력으로 변환하는 컨버터와 전기자동차로의 충전을 위해 인입된 교류전력을 직류전력으로 변환하는 컨버터를 각각 별도로 2개를 구비하는 것이 아니라, 하나의 컨버터로써 충전부로의 충전 및 전기자동차로의 충전을 모두 실현할 수 있다.In addition, two separate converters for converting AC power supplied from an external power system 1 into DC power for charging to a charging unit and two converters for converting AC power introduced into DC power for charging an electric vehicle are provided separately. Instead of using a single converter, both charging to the charging unit and charging to the electric vehicle can be realized.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the embodiments of the invention described herein are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, Should be interpreted as being included in.

10 : 충방전 제어부 20 : 분전 및 합성부
30 : 컨버터 40 : 충전부
50 : 인버터 60 : 합류제어부
70 : 전기자동차 충전부 80 : 출력선로
81 : 제1 입력선로 82 : 제2 입력선로10: charge and discharge control unit 20: distribution and synthesis unit
30: converter 40: live part
50: inverter 60: confluence control unit
70: charging part of the electric vehicle 80: output line
81: first input line 82: second input line

Claims (10)

외부 전력계통으로부터 공급된 교류전력을 변환한 제1 직류전력과 대체에너지용으로 자체 발전한 제2 직류전력을 충전하는 충전부;
상기 교류전력을 상기 제1 직류전력으로 변환하는 컨버터;
상기 제2 직류전력의 인입과 상기 충전부에 충전된 충전전력의 인출을 위해 스위칭하는 분전 및 합성부;
상기 분전 및 합성부의 스위칭에 따라 인출된 충전전력을 교류전력으로 변환하는 인버터;
상기 충전부에 충전된 충전전력과 상기 컨버터에서 변환된 상기 제1 직류전력 중 어느 하나를 인출하는 합류제어부;
상기 합류제어부로부터 인출된 전력을 전기자동차에 충전하는 전기자동차 충전부; 그리고
상기 분전 및 합성부의 스위칭에 따라 인입된 상기 제2 직류전력과 상기 컨버터에서 변환된 상기 제1 직류전력 중 어느 하나를 상기 충전부에 충전시키고, 상기 충전부에 충전된 충전전력을 상기 분전 및 합성부와 상기 합류제어부 중 어느 하나로 출력하는 충방전 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하며,
상기 충방전 제어부는 상기 충전부에 충전된 충전전력의 잔여량에 따라 상기 컨버터에서 변환된 상기 제1 직류전력을 상기 합류제어부에 공급하도록 제어하되,
상기 충전부에 충전된 충전전력을 상기 합류제어부로 우선 출력하고, 상기 충전전력의 잔여량이 상기 전기자동차의 충전 요구량보다 작은 경우에 상기 컨버터에서 변환된 상기 제1 직류전력을 상기 합류제어부로 공급하는 것을 특징으로 하는 복합 전력 제어 장치.A charging unit for charging the first DC power converted from the AC power supplied from the external power system and the second DC power generated by itself for alternative energy;
A converter for converting the AC power into the first DC power;
A distribution and synthesis unit configured to switch for drawing the second DC power and drawing out the charging power charged in the charging unit;
An inverter that converts the charged power drawn into AC power according to the switching of the power distribution and synthesis units;
A confluence control unit configured to draw any one of the charging power charged in the charging unit and the first DC power converted by the converter;
An electric vehicle charging unit configured to charge the electric vehicle withdrawn from the merging control unit to the electric vehicle; And
Charges one of the second DC power drawn in accordance with the switching of the power distribution and the synthesis unit and the first DC power converted by the converter to the charging unit, and charge power charged in the charging unit and the distribution and synthesis unit. Characterized in that the charge and discharge control unit for outputting to any one of the joining control unit,
The charge / discharge control unit controls to supply the first DC power converted by the converter to the merging control unit according to the remaining amount of charging power charged in the charging unit.
First outputting the charging power charged in the charging unit to the confluence control unit, and supplying the first DC power converted by the converter to the confluence control unit when the remaining amount of the charging power is smaller than the charging requirement of the electric vehicle. Complex power control device characterized in that. 제 1 항에 있어서,
상기 대체에너지용으로 상기 제2 직류전력을 자체 발전하는 태양광 발전기와,
상기 태양광 발전기에서 자체 발전된 상기 제2 직류전력을 상기 분전 및 합성부로 공급하는 제1 입력선로와,
상기 외부 전력계통으로부터 공급된 상기 교류전력을 상기 컨버터로 공급하는 제2 입력선로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 전력 제어 장치.The method of claim 1,
A solar generator that self-generates the second DC power for the alternative energy;
A first input line supplying the second DC power generated by the solar generator to the power distribution and synthesis unit;
And a second input line for supplying the AC power supplied from the external power system to the converter. 제 2 항에 있어서, 상기 충방전 제어부는,
상기 외부 전력계통의 상기 교류전력을 제1 설정시간 동안 주기적으로 상기 컨버터에 공급하도록 상기 제2 입력선로의 스위칭을 제어하고,
상기 태양광 발전기에서 자체 발전된 상기 제2 직류전력을 제2 설정시간 동안 주기적으로 상기 분전 및 합성부에 공급하도록 상기 제1 입력선로의 스위칭을 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 전력 제어 장치.The method of claim 2, wherein the charge and discharge control unit,
To control switching of the second input line to supply the AC power of the external power system periodically to the converter for a first set time;
And controlling switching of the first input line to supply the second DC power generated by the solar generator periodically to the distribution and synthesis unit for a second set time. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 설정시간은 상기 외부 전력계통에서 설정된 심야전력시간인 것을 특징으로 하는 복합 전력 제어 장치. The complex power control apparatus according to claim 3, wherein the first set time is a midnight power time set in the external power system. 제 3 항에 있어서, 상기 충방전 제어부는,
상기 제1 설정시간 동안 상기 컨버터에서 변환된 상기 제1 직류전력을 상기 충전부에 충전시키고, 상기 제2 설정시간 동안 상기 분전 및 합성부의 스위칭에 따라 인입된 상기 제2 직류전력을 상기 충전부에 충전시키는 것을 특징으로 하는 복합 전력 제어 장치.The method of claim 3, wherein the charge and discharge control unit,
Charging the charging unit with the first DC power converted by the converter during the first setting time, and charging the charging unit with the second DC power introduced according to switching of the distribution and synthesis unit during the second setting time. Complex power control device, characterized in that. 제 1 항에 있어서,
상기 인버터에서 변환된 교류전력을 상기 외부 전력계통으로 출력하는 출력선로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 전력 제어 장치.The method of claim 1,
And an output line for outputting the AC power converted by the inverter to the external power system. 제 1 항에 있어서, 상기 전기자동차 충전부는,
상기 전기자동차에 구비되는 수전구에 결합체결되는 플러그를 갖는 충전케이블과,
상기 전기자동차에 충전을 개시하고 종료하기 위한 지시를 입력하는 조작패널과,
상기 조작패널을 통한 지시 입력에 따라 상기 전기자동차의 충전을 제어하는 제어회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 전력 제어 장치.According to claim 1, The electric vehicle charging unit,
A charging cable having a plug coupled to a power outlet provided in the electric vehicle,
An operation panel for inputting an instruction to start and end charging of the electric vehicle;
And a control circuit configured to control charging of the electric vehicle according to an instruction input through the operation panel. 제 1 항에 있어서, 상기 합류제어부는,
상기 충방전 제어부로부터 출력된 상기 충전부의 충전전력과 상기 컨버터로부터 출력된 상기 제1 직류전력을 균일한 전압레벨로 조정하는 전압 안정 회로와,
상기 전기자동차 충전부로부터 역류를 차단하는 역류차단회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 전력 제어 장치.The method of claim 1, wherein the joining control unit,
A voltage stabilizer circuit for adjusting the charging power of the charging unit output from the charging and discharging control unit and the first DC power output from the converter to a uniform voltage level;
And a backflow blocking circuit to block backflow from the electric vehicle charging unit. 삭제delete 삭제delete
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