KR101212262B1 - 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템 및 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법 - Google Patents
병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템 및 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법 Download PDFInfo
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Abstract
복수개의 병렬 무정전 전원 공급 장치 간의 CAN 통신에 문제가 발행하더라도 적어도 하나 이상의 무정전 전원 공급 장치는 정상 운행을 가능하게 하는 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템 및 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법이 제공된다. 상기 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템은 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 부하로 전달하는 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행하는 제1 무정전 전원 공급 장치; 상기 제1 무정전 전원 공급 장치와 병렬로 연결되고, 상기 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 상기 부하로 전달하는 상기 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는상기 인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 상기 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행하는 제2 무정전 전원 공급 장치; 및 상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 여부와 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 여부를 두 개의 입력으로 하고, 출력을 상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 제2 무정전 전원 공급 장치의 바이패스 SCR의 게이트 입력으로 연결하는 앤드 게이트 연산부; 상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 상기 제2 무정전 전원 공급 장치를 연결하여 각각의 모드 정보를 교환하는 통신부; 상기 통신부를 통해 획득된 상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 상기 제2 무정전 전원 공급 장치 각각의 상기 모드 정보를 토대로 상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 모드를 변환하는 모드 변환부; 및 상기 통신부가 정상 동작할 경우에는 상기 모드 변환부의 동작을 활성화시키고, 상기 통신부가 정상 동작하지 않는 경우에는 상기 앤드 게이트 연산부를 활성화시키는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템 및 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수개의 병렬 무정전 전원 공급 장치 간의 CAN 통신에 문제가 발행하더라도 적어도 하나 이상의 무정전 전원 공급 장치는 정상 운행을 가능하게 하는 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템 및 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법에 대한 것이다.
무전원 전원 공급 장치는 UPS(Uninterruptible power supply)라고도 하며, 상용 전원에서 발생 가능한 전원 장애를 극복하여 양질의 안정된 교류 전력을 공급하기 위한 장치이다. 구체적으로는 일반 전원 또는 예비 전원 등을 사용할 때 전압 변동, 주파수 변동, 순간 정전, 과도 전압 등으로 인한 전원 이상을 방지하고 안정된 전원을 공급하여 주는 장치로서 컴퓨터의 보급 확대와 더불어 그 수요가 급증하고 있다.
최근에는 금융, 방송, 산업 등 신뢰성이 요구되는 시스템이 증가함에 따라 병렬 운전 UPS의 도입이 확산되고 있으며, 정보화 사회로의 급진전으로 모든 시스템이 네트워크화 됨에 따라 UPS도 네트워크 상에서 관리할 필요성이 증대되었으며, 공급자인 UPS 제조업체에서도 원격으로 감시, 제어할 뿐만 아니라 원격 진단, 사후 관리를 함으로써 제품의 고부가 가치화, 신뢰성 제고 및 경비 절감 등을 꾀하고 있다.
한편, 상기 병렬 운전 UPS는 서로 CAN 통신을 통해 다른 UPS 장치들의 동작 상태를 파악하고 이에 따라 자신의 동작 모드를 결정한다. 예를 들어, 대한민국 특허 공개공보 제2003-0080614호에는, 인버터의 제어 위상각과 출력전압의 크기를 제어하기 위한 무정전 전원장치의 병렬 제어기에 관한 기술이 기재되어 있다.
그러나, 다수의 UPS 간 통신이 원활하지 않을 경우, 예를 들어 UPS의 통신부에 공급되는 보조 전원의 이상, 통신 선로상의 문제, 및 노이즈 등으로 인해 통신에 문제가 발생할 경우에는 자신과 병렬로 연결된 다른 UPS 장치들의 동작 모드에 대한 정보를 획득할 수 없게 되어 문제가 발생할 수 있다.
최근에는 금융, 방송, 산업 등 신뢰성이 요구되는 시스템이 증가함에 따라 병렬 운전 UPS의 도입이 확산되고 있으며, 정보화 사회로의 급진전으로 모든 시스템이 네트워크화 됨에 따라 UPS도 네트워크 상에서 관리할 필요성이 증대되었으며, 공급자인 UPS 제조업체에서도 원격으로 감시, 제어할 뿐만 아니라 원격 진단, 사후 관리를 함으로써 제품의 고부가 가치화, 신뢰성 제고 및 경비 절감 등을 꾀하고 있다.
한편, 상기 병렬 운전 UPS는 서로 CAN 통신을 통해 다른 UPS 장치들의 동작 상태를 파악하고 이에 따라 자신의 동작 모드를 결정한다. 예를 들어, 대한민국 특허 공개공보 제2003-0080614호에는, 인버터의 제어 위상각과 출력전압의 크기를 제어하기 위한 무정전 전원장치의 병렬 제어기에 관한 기술이 기재되어 있다.
그러나, 다수의 UPS 간 통신이 원활하지 않을 경우, 예를 들어 UPS의 통신부에 공급되는 보조 전원의 이상, 통신 선로상의 문제, 및 노이즈 등으로 인해 통신에 문제가 발생할 경우에는 자신과 병렬로 연결된 다른 UPS 장치들의 동작 모드에 대한 정보를 획득할 수 없게 되어 문제가 발생할 수 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 복수개의 병렬 무정전 전원 공급 장치 간의 CAN 통신에 문제가 발행하더라도 적어도 하나 이상의 무정전 전원 공급 장치는 정상 운행을 가능하게 하는 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템 및 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템의 일 태양은 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 부하로 전달하는 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는 인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행하는 제1 무정전 전원 공급 장치; 상기 제1 무정전 전원 공급 장치와 병렬로 연결되고, 상기 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 상기 부하로 전달하는 상기 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는상기 인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 상기 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행하는 제2 무정전 전원 공급 장치; 및 상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 여부와 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 여부를 두 개의 입력으로 하고, 출력을 상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 제2 무정전 전원 공급 장치의 바이패스 SCR의 게이트 입력으로 연결하는 앤드 게이트 연산부; 상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 상기 제2 무정전 전원 공급 장치를 연결하여 각각의 모드 정보를 교환하는 통신부; 상기 통신부를 통해 획득된 상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 상기 제2 무정전 전원 공급 장치 각각의 상기 모드 정보를 토대로 상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 모드를 변환하는 모드 변환부; 및 상기 통신부가 정상 동작할 경우에는 상기 모드 변환부의 동작을 활성화시키고, 상기 통신부가 정상 동작하지 않는 경우에는 상기 앤드 게이트 연산부를 활성화시키는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템의 다른 태양은 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 부하로 전달하는 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행하는 제1 무정전 전원 공급 장치; 상기 제1 무정전 전원 공급 장치와 병렬로 연결되고, 상기 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 상기 부하로 전달하는 상기 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는상기 인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 상기 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행하는 제2 무정전 전원 공급 장치; 및 상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 여부와 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 여부를 두 개의 입력으로 하고, 출력을 상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 제2 무정전 전원 공급 장치의 바이패스 SCR(silicon cotrolled rectifier)의 게이트 입력으로 연결하는 앤드 게이트 연산부를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법의 일 태양은 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 부하로 전달하는 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행하고, 서로 병렬로 연결되며, CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 각각의 모드 정보를 교환하는 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법에 있어서, 상기 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치 각각의 인버터 스위치의 개폐 여부를 두 개의 입력으로 하는 앤드 로직 연산을 통해, 상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 상태를 확인하는 단계; 및 상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 상기 인버터 스위치가 닫힌 상태로 확인된 경우에는 상기 제1 무정전 전원 공급 장치는 상기 인버터 모드 동작을 유지하고, 상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 상기 인버터 스위치가 열린 상태로 확인된 경우에는 상기 제1 무정전 전원 공급 장치를 상기 제3의 모드 동작을 수행하며, 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 상기 인버터 스위치의 개폐 여부에 따라 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 상기 인버터 모드 동작의 유지 또는 상기 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치의 바이패스 모드 동작 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템의 다른 태양은 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 부하로 전달하는 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행하는 제1 무정전 전원 공급 장치; 상기 제1 무정전 전원 공급 장치와 병렬로 연결되고, 상기 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 상기 부하로 전달하는 상기 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는상기 인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 상기 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행하는 제2 무정전 전원 공급 장치; 및 상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 여부와 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 여부를 두 개의 입력으로 하고, 출력을 상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 제2 무정전 전원 공급 장치의 바이패스 SCR(silicon cotrolled rectifier)의 게이트 입력으로 연결하는 앤드 게이트 연산부를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법의 일 태양은 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 부하로 전달하는 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행하고, 서로 병렬로 연결되며, CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 각각의 모드 정보를 교환하는 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법에 있어서, 상기 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치 각각의 인버터 스위치의 개폐 여부를 두 개의 입력으로 하는 앤드 로직 연산을 통해, 상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 상태를 확인하는 단계; 및 상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 상기 인버터 스위치가 닫힌 상태로 확인된 경우에는 상기 제1 무정전 전원 공급 장치는 상기 인버터 모드 동작을 유지하고, 상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 상기 인버터 스위치가 열린 상태로 확인된 경우에는 상기 제1 무정전 전원 공급 장치를 상기 제3의 모드 동작을 수행하며, 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 상기 인버터 스위치의 개폐 여부에 따라 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 상기 인버터 모드 동작의 유지 또는 상기 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치의 바이패스 모드 동작 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템 및 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법에 따르면, UPS의 통신부에 공급되는 보조 전원의 이상, 통신 선로상의 문제, 및 노이즈 등으로 인해 통신에 문제가 발생할 경우에도, 적어도 하나 이상의 무정전 전원 공급 장치는 정상 운행을 가능하게 한다.
도 1은 종래의 병렬 무정전 전원 공급 장치가 동작하는 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 종래의 병렬 무정전 전원 공급 장치가 동작하는 방식을 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템의 블록도이다.
우선, 도 1을 통해 종래의 병렬 무정전 전원 공급 장치의 동작 방식 및 문제점을 설명한다.
종래의 경우 두 대의 무정전 전원 공급 장치(110, 120)가 병렬로 연결되어 부하(10)에 전력을 공급하고 있을 경우, 병렬로 연결된 두 무정전 전원 공급 장치는 병렬 제어 통신을 통해 상대방 무정전 전원 공급 장치에 대한 동작 정보를 획득할 수 있다.
이렇게 통신으로 서로의 정보를 공유하여 상대의 상태를 파악한 후 자신의 동작 모드를 선택하여 변환하게 되는데, 이처럼 통신을 통해 상대의 정보를 알아야 정확한 모드를 판단하는 구조이다 보니 두 대의 무정전 전원 공급 장치(110, 120) 중 어느 한대라도 통신 모듈(161, 162)에 공급하는 보조 전원의 이상, 통신 선로상의 문제 또는 노이즈 등으로 인해 통신에 문제가 발생하게 되면 두 대의 무정전 전원 공급 장치(110, 120) 모두 바이패스 모드로 절환(turnover)하게 된다. 그러나 이 경우 정전과 같은 전력 계통상 이상이 발생하게 되면 배터리(113, 123)로부터 백업을 할 수 없게 되며, 이런 경우 부하에 전력을 정상적으로 공급할 수 없게 되어 큰 손실을 가져올 수 있다.
이에 본 발명의 실시예들에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템(100)은 종래의 통신에 의존한 상대방 무정전 전원 공급 장치의 동작 모드 파악에만 의존하지 않고 이중으로 보호가 가능하게 하는 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템 및 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법을 제공하고자 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템은 제1 무정전 전원 공급 장치(110), 제2 무정전 전원 공급 장치(120), 앤드 게이트 연산부(130), 제어부(140), 및 모드 변환부(150)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치들(110, 120)은 도 2 및 이하에서는 설명의 두 대를 병렬로 연결한 실시예를 사용해 설명할 것이나, 본 발명의 실시예가 적용되는 경우의 무정전 전원 공급 장치는 반드시 두 대에 한정될 필요가 없고 세 대 이상이 병렬로 연결된 구조에도 적용 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치들(110, 120)은 필요에 따라 각각 바이패스 모드, 인버터 모드, 및 바이패스와 인버터 모드가 아닌 제3의 모드 중 어느 한 가지 모드로 동작을 수행할 수 있다.
인버터 모드는 직류 전력에서 교류 전력으로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는 모드로서, 이 경우 무정전 전원 공급 장치 내부의 인버터 스위치(112, 122)가 닫힌 상태가 되며, 바이패스 SCR은 도통하지 않는 상태이다. 이로써 직류 전력에서 교류 전력으로 변환하는 인버터가 전력을 부하로 제공한다. 한편, 인버터 스위치(112, 122)는 마그네트 스위치(M/C)일 수 있다.
바이패스 모드는 UPS로부터가 아니라 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 사용하고자 하는 모드로서, 이 경우 무정전 전원 공급 장치 내부의 인버터 스위치(112, 122)가 열린 상태가 되며, 바이패스 SCR은 도통된 상태가 된다. 이로써 전력 계통으로부터 제공받은 전력을 부하로 제공한다.
제3의 모드는 인버터 모드도 아니고 바이패스 모드도 아닌 상태로서, UPS 및 전력계통으로부터 어떠한 전력도 제공받지 않는 상태이다. 이 경우 무정전 전원 공급 장치 내부의 인버터 스위치(112, 122)가 열린 상태가 되며, 바이패스 SCR도 도통하지 않는 상태이다.
제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)는 위 세가지 동작을 모드 변환부(150)로부터의 제어 신호에 따라 선택적으로 수행한다.
앤드 게이트 연산부(130)는 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 인버터 스위치(112)의 개폐 여부 상태 정보와 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 인버터 스위치(122)의 개폐 여부 상태 정보를 두 개의 입력으로 하고, 출력을 제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 바이패스 SCR(111, 121)의 게이트 입력으로 연결한다.
즉, 도 1에서, 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 인버터 스위치(112)가 닫힌 경우에는 Low 신호를 입력으로, 열린 경우에는 High 신호를 입력으로 받으며, 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 인버터 스위치(122)에 대해서도 마찬가지 입력을 받는다.
앤드 게이트 연산부(130)는 이 두 개의 입력에 대해 앤드 게이트 연산을 수행한다. 이에 따라 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 인버터 스위치(112) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 인버터 스위치(122) 중 어느 하나라도 닫힌 상태를 유지하는 상황에서는 제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 바이패스 SCR(111, 121)를 도통시키지 않는 것이다.
좀 더 구체적으로, 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 인버터 스위치(112)가 닫힌 상태인 경우에는, 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 바이패스 SCR(111)를 도통시키지 않는 것은 물론이고, 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 바이패스 SCR(121)도 열린 상태로 제어한다. 즉, 제2 무정전 전원 공급 장치(120)는 제3의 상태가 되는 것이다.
반대로, 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 인버터 스위치(122)가 닫힌 상태인 경우에는, 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 바이패스 SCR(111)를 도통시키지 않고, 또한 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 바이패스 SCR(121)도 열린 상태로 제어한다. 즉, 제1 무정전 전원 공급 장치(110)는 제3의 상태가 된다.
더 나아가, 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 인버터 스위치(112) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 인버터 스위치(122)가 모두 열린 상태인 경우에는 제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 바이패스 SCR(111, 121)를 도통시키게 된다.
이를 도 1을 참고하여 종래의 경우와 비교하면, 종래의 통신 모듈(161, 162) 중 어느 하나에만 보조 전원의 이상이나 통신 문제가 발생한 경우 종래에는 상대방 무정전 전원 공급 장치가 어떠한 모드로 동작하는지에 대한 정보를 획득하는 것이 불가능하였고, 이에 따라 병렬로 연결된 두 대의 무정전 전원 공급 장치를 모두 바이패스 모드로 절환하여 사용하는 방식이었다.
그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템에 의하면, 통신부(160)의 정상 동작 여부와 상관 없이, 병렬로 연결된 상대방 무정전 전원 공급 장치의 인버터 개폐 여부에 대한 상태 정보를 알 수 있는 추가적인 구성인 앤드 게이트 연산부(130)를 제공함으로써, 앤드 게이트 연산부(130)가 이중으로 병렬 무정전 전원 공급 장치의 동작을 보호하게 되는 효과가 발생한다.
* 이와 같은 앤드 게이트 연산부(130)의 역할을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템(100)은 통신부(160), 제어부(140), 모드 변환부(150)의 구성 요소 없이, 앤드 게이트 연산부(130)의 기능 수행만으로도 병렬로 연결된 복수대의 무정전 전원 공급 장치의 동작 모드를 제어할 수 있다.
하지만, 다른 실시예로써, 통신부(160)를 함께 사용하는 경우라고 하면, 통신부(160)는 제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)를 연결하여 각각의 모드 정보를 교환하는 역할을 수행한다.
모드 변환부(150)는 통신부(160)를 통해 획득된 제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120) 각각의 동작 모드 정보를 토대로 제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 동작 모드를 변환한다. 동작 모드를 변환한다는 것은 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치(110, 120)의 인버터 스위치(112, 122)를 닫힌 상태에서 열린 상태로, 또는 열린 상태에서 닫힌 상태로 변환한다는 것을 의미한다. 즉, 앤드 게이트 연산부(130)가 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치(110, 120)의 인버터 스위치(112, 122)를 제어하는 것과 대응하는 기능을 모드 변환부(150)에서도 수행할 수 있다.
제어부(140)는 통신부(160)가 정상 동작할 경우에는 모드 변환부(150)의 동작을 활성화시키고, 통신부(160)가 정상 동작하지 않는 경우에는 앤드 게이트 연산부(130)를 활성화시킨다.
결국, 본 발명은 종래에 통신모듈(161, 162)를 통한 상대방 UPS의 동작 모드 파악 결과를 토대로 병렬 구조의 UPS를 제어하는 방식이 갖는 불완전성을 보완 및 개선하기 위해 이중 보호 구조를 부가하기 위해 앤드 게이트 연산부(130)라는 구성요소를 추가한 것으로서, 이미 언급한 바와 같이 앤드 게이트 연산부(130)만의 기능만으로 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템을 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 앤드 게이트 연산부(130)에 제어부(140), 통신부(160) 및 모드 변환부(150)를 더 부가하여 이중으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템을 제어할 수도 있다.
이처럼, 본 발명의 실시예들에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템에서도 통신부(160)를 구비하고는 있으나, 통신부(160)의 정상 동작 여부에 온전히 의존하지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템에서는 인버터의 상태 접점을 서로 공유하여 앤드 게이트 로직을 구성함으로써 바이패스 모드에서 인버터 모드로, 또는 인버터 모드에서 바이패스 모드로 절환할 경우 부하에 순간 전원 끊김 현상이나 바이패스와 인버터 전원이 겹치는 구간이 전혀 발생하지 않으므로 무순단 절체에 유리하다.
더 나아가, 통신부(160)의 통신에 문제가 발생하더라도 적어도 한 대의 무정전 전원 공급 장치의 정상 운전을 보장함으로써 정전이 발생하더라도 부하는 아무런 영향을 받지 않게 된다.
지금까지 도 2의 각 구성요소는 소프트웨어(software) 또는, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)를 의미할 수 있다. 그렇지만 상기 구성요소들은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 어드레싱(addressing)할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 상기 구성요소들 안에서 제공되는 기능은 더 세분화된 구성요소에 의하여 구현될 수 있으며, 복수의 구성요소들을 합하여 특정한 기능을 수행하는 하나의 구성요소로 구현할 수도 있다.
*도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법은 서로 병렬로 연결되며, CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 각각의 모드 정보를 교환하는 적어도 둘 이상의 무정전 전원 공급 장치가 존재하고, 이 복수대의 무정전 전원 공급 장치는 각각 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 부하로 전달하는 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행할 수 있다는 것을 전제로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법은, 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치 각각의 인버터 스위치의 개폐 여부를 두 개의 입력으로 하는 앤드 게이트 로직 연산을 통해 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 상태를 확인한다(S310).
만약 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치가 닫힌 상태로 확인된 경우에는(S320의 Y) 제1 무정전 전원 공급 장치는 인버터 모드 동작을 유지하게(S330)한다. 반면에, 제2 무정전 전원 공급 장치의 바이패스 SCR를 도통시키지 않으며, 제2 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치도 열린 상태로 제어함으로써, 제2 무정전 전원 공급 장치(120)는 제3의 상태로 유지시킨다.
만약 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치가 열린 상태로 확인된 경우에는(S320의 N) 제1 무정전 전원 공급 장치를 제3의 모드 동작으로 수행하게 하고(S340), 제2 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 여부를 확인한다(S350).
만약, 제2 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치가 닫힌 상태로 확인된 경우에는(S360의 Y) 제2 무정전 전원 공급 장치는 인버터 모드 동작을 유지하게(S330)한다. 반면에, 제1 무정전 전원 공급 장치의 바이패스 SCR를 도통시키지 않고, 또한 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치도 열린 상태로 제어함으로써, 제1 무정전 전원 공급 장치를 제3의 상태로 제어한다.
만약 제2 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치도 열린 상태로 확인된 경우에는(S360의 N), 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치를 모두 바이패스 모드로 동작하게 한다(S380).
도 3에서 설명하는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법은 도 2 및 이에 대응하는 설명 부분에서 설명한 실시예들 중, 앤드 게이트 연산부(130)만을 사용하여 제어하는 실시예에 대응되는 것이다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법으로서, S310 단계에 앞서, 병렬 구성된 복수의 무정전 전원 공급 장치 간의 통신의 정상 여부를 확인하는 단계(S301), 정상인 경우(S301의 Y) 모드 변환부의 동작을 활성화시키고(S303), 정상 동작하지 않는 경우에는(S301의 N) 앤드 게이트 연산부를 활성화시키는 단계(S305)를 더 포함할 수도 있을 것이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 종래의 병렬 무정전 전원 공급 장치가 동작하는 방식을 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템의 블록도이다.
우선, 도 1을 통해 종래의 병렬 무정전 전원 공급 장치의 동작 방식 및 문제점을 설명한다.
종래의 경우 두 대의 무정전 전원 공급 장치(110, 120)가 병렬로 연결되어 부하(10)에 전력을 공급하고 있을 경우, 병렬로 연결된 두 무정전 전원 공급 장치는 병렬 제어 통신을 통해 상대방 무정전 전원 공급 장치에 대한 동작 정보를 획득할 수 있다.
이렇게 통신으로 서로의 정보를 공유하여 상대의 상태를 파악한 후 자신의 동작 모드를 선택하여 변환하게 되는데, 이처럼 통신을 통해 상대의 정보를 알아야 정확한 모드를 판단하는 구조이다 보니 두 대의 무정전 전원 공급 장치(110, 120) 중 어느 한대라도 통신 모듈(161, 162)에 공급하는 보조 전원의 이상, 통신 선로상의 문제 또는 노이즈 등으로 인해 통신에 문제가 발생하게 되면 두 대의 무정전 전원 공급 장치(110, 120) 모두 바이패스 모드로 절환(turnover)하게 된다. 그러나 이 경우 정전과 같은 전력 계통상 이상이 발생하게 되면 배터리(113, 123)로부터 백업을 할 수 없게 되며, 이런 경우 부하에 전력을 정상적으로 공급할 수 없게 되어 큰 손실을 가져올 수 있다.
이에 본 발명의 실시예들에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템(100)은 종래의 통신에 의존한 상대방 무정전 전원 공급 장치의 동작 모드 파악에만 의존하지 않고 이중으로 보호가 가능하게 하는 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템 및 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법을 제공하고자 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템은 제1 무정전 전원 공급 장치(110), 제2 무정전 전원 공급 장치(120), 앤드 게이트 연산부(130), 제어부(140), 및 모드 변환부(150)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치들(110, 120)은 도 2 및 이하에서는 설명의 두 대를 병렬로 연결한 실시예를 사용해 설명할 것이나, 본 발명의 실시예가 적용되는 경우의 무정전 전원 공급 장치는 반드시 두 대에 한정될 필요가 없고 세 대 이상이 병렬로 연결된 구조에도 적용 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치들(110, 120)은 필요에 따라 각각 바이패스 모드, 인버터 모드, 및 바이패스와 인버터 모드가 아닌 제3의 모드 중 어느 한 가지 모드로 동작을 수행할 수 있다.
인버터 모드는 직류 전력에서 교류 전력으로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는 모드로서, 이 경우 무정전 전원 공급 장치 내부의 인버터 스위치(112, 122)가 닫힌 상태가 되며, 바이패스 SCR은 도통하지 않는 상태이다. 이로써 직류 전력에서 교류 전력으로 변환하는 인버터가 전력을 부하로 제공한다. 한편, 인버터 스위치(112, 122)는 마그네트 스위치(M/C)일 수 있다.
바이패스 모드는 UPS로부터가 아니라 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 사용하고자 하는 모드로서, 이 경우 무정전 전원 공급 장치 내부의 인버터 스위치(112, 122)가 열린 상태가 되며, 바이패스 SCR은 도통된 상태가 된다. 이로써 전력 계통으로부터 제공받은 전력을 부하로 제공한다.
제3의 모드는 인버터 모드도 아니고 바이패스 모드도 아닌 상태로서, UPS 및 전력계통으로부터 어떠한 전력도 제공받지 않는 상태이다. 이 경우 무정전 전원 공급 장치 내부의 인버터 스위치(112, 122)가 열린 상태가 되며, 바이패스 SCR도 도통하지 않는 상태이다.
제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)는 위 세가지 동작을 모드 변환부(150)로부터의 제어 신호에 따라 선택적으로 수행한다.
앤드 게이트 연산부(130)는 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 인버터 스위치(112)의 개폐 여부 상태 정보와 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 인버터 스위치(122)의 개폐 여부 상태 정보를 두 개의 입력으로 하고, 출력을 제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 바이패스 SCR(111, 121)의 게이트 입력으로 연결한다.
즉, 도 1에서, 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 인버터 스위치(112)가 닫힌 경우에는 Low 신호를 입력으로, 열린 경우에는 High 신호를 입력으로 받으며, 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 인버터 스위치(122)에 대해서도 마찬가지 입력을 받는다.
앤드 게이트 연산부(130)는 이 두 개의 입력에 대해 앤드 게이트 연산을 수행한다. 이에 따라 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 인버터 스위치(112) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 인버터 스위치(122) 중 어느 하나라도 닫힌 상태를 유지하는 상황에서는 제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 바이패스 SCR(111, 121)를 도통시키지 않는 것이다.
좀 더 구체적으로, 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 인버터 스위치(112)가 닫힌 상태인 경우에는, 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 바이패스 SCR(111)를 도통시키지 않는 것은 물론이고, 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 바이패스 SCR(121)도 열린 상태로 제어한다. 즉, 제2 무정전 전원 공급 장치(120)는 제3의 상태가 되는 것이다.
반대로, 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 인버터 스위치(122)가 닫힌 상태인 경우에는, 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 바이패스 SCR(111)를 도통시키지 않고, 또한 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 바이패스 SCR(121)도 열린 상태로 제어한다. 즉, 제1 무정전 전원 공급 장치(110)는 제3의 상태가 된다.
더 나아가, 제1 무정전 전원 공급 장치(110)의 인버터 스위치(112) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 인버터 스위치(122)가 모두 열린 상태인 경우에는 제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 바이패스 SCR(111, 121)를 도통시키게 된다.
이를 도 1을 참고하여 종래의 경우와 비교하면, 종래의 통신 모듈(161, 162) 중 어느 하나에만 보조 전원의 이상이나 통신 문제가 발생한 경우 종래에는 상대방 무정전 전원 공급 장치가 어떠한 모드로 동작하는지에 대한 정보를 획득하는 것이 불가능하였고, 이에 따라 병렬로 연결된 두 대의 무정전 전원 공급 장치를 모두 바이패스 모드로 절환하여 사용하는 방식이었다.
그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템에 의하면, 통신부(160)의 정상 동작 여부와 상관 없이, 병렬로 연결된 상대방 무정전 전원 공급 장치의 인버터 개폐 여부에 대한 상태 정보를 알 수 있는 추가적인 구성인 앤드 게이트 연산부(130)를 제공함으로써, 앤드 게이트 연산부(130)가 이중으로 병렬 무정전 전원 공급 장치의 동작을 보호하게 되는 효과가 발생한다.
* 이와 같은 앤드 게이트 연산부(130)의 역할을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템(100)은 통신부(160), 제어부(140), 모드 변환부(150)의 구성 요소 없이, 앤드 게이트 연산부(130)의 기능 수행만으로도 병렬로 연결된 복수대의 무정전 전원 공급 장치의 동작 모드를 제어할 수 있다.
하지만, 다른 실시예로써, 통신부(160)를 함께 사용하는 경우라고 하면, 통신부(160)는 제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)를 연결하여 각각의 모드 정보를 교환하는 역할을 수행한다.
모드 변환부(150)는 통신부(160)를 통해 획득된 제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120) 각각의 동작 모드 정보를 토대로 제1 무정전 전원 공급 장치(110) 및 제2 무정전 전원 공급 장치(120)의 동작 모드를 변환한다. 동작 모드를 변환한다는 것은 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치(110, 120)의 인버터 스위치(112, 122)를 닫힌 상태에서 열린 상태로, 또는 열린 상태에서 닫힌 상태로 변환한다는 것을 의미한다. 즉, 앤드 게이트 연산부(130)가 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치(110, 120)의 인버터 스위치(112, 122)를 제어하는 것과 대응하는 기능을 모드 변환부(150)에서도 수행할 수 있다.
제어부(140)는 통신부(160)가 정상 동작할 경우에는 모드 변환부(150)의 동작을 활성화시키고, 통신부(160)가 정상 동작하지 않는 경우에는 앤드 게이트 연산부(130)를 활성화시킨다.
결국, 본 발명은 종래에 통신모듈(161, 162)를 통한 상대방 UPS의 동작 모드 파악 결과를 토대로 병렬 구조의 UPS를 제어하는 방식이 갖는 불완전성을 보완 및 개선하기 위해 이중 보호 구조를 부가하기 위해 앤드 게이트 연산부(130)라는 구성요소를 추가한 것으로서, 이미 언급한 바와 같이 앤드 게이트 연산부(130)만의 기능만으로 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템을 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 앤드 게이트 연산부(130)에 제어부(140), 통신부(160) 및 모드 변환부(150)를 더 부가하여 이중으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템을 제어할 수도 있다.
이처럼, 본 발명의 실시예들에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템에서도 통신부(160)를 구비하고는 있으나, 통신부(160)의 정상 동작 여부에 온전히 의존하지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템에서는 인버터의 상태 접점을 서로 공유하여 앤드 게이트 로직을 구성함으로써 바이패스 모드에서 인버터 모드로, 또는 인버터 모드에서 바이패스 모드로 절환할 경우 부하에 순간 전원 끊김 현상이나 바이패스와 인버터 전원이 겹치는 구간이 전혀 발생하지 않으므로 무순단 절체에 유리하다.
더 나아가, 통신부(160)의 통신에 문제가 발생하더라도 적어도 한 대의 무정전 전원 공급 장치의 정상 운전을 보장함으로써 정전이 발생하더라도 부하는 아무런 영향을 받지 않게 된다.
지금까지 도 2의 각 구성요소는 소프트웨어(software) 또는, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)를 의미할 수 있다. 그렇지만 상기 구성요소들은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 어드레싱(addressing)할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 상기 구성요소들 안에서 제공되는 기능은 더 세분화된 구성요소에 의하여 구현될 수 있으며, 복수의 구성요소들을 합하여 특정한 기능을 수행하는 하나의 구성요소로 구현할 수도 있다.
*도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법은 서로 병렬로 연결되며, CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 각각의 모드 정보를 교환하는 적어도 둘 이상의 무정전 전원 공급 장치가 존재하고, 이 복수대의 무정전 전원 공급 장치는 각각 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 부하로 전달하는 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행할 수 있다는 것을 전제로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법은, 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치 각각의 인버터 스위치의 개폐 여부를 두 개의 입력으로 하는 앤드 게이트 로직 연산을 통해 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 상태를 확인한다(S310).
만약 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치가 닫힌 상태로 확인된 경우에는(S320의 Y) 제1 무정전 전원 공급 장치는 인버터 모드 동작을 유지하게(S330)한다. 반면에, 제2 무정전 전원 공급 장치의 바이패스 SCR를 도통시키지 않으며, 제2 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치도 열린 상태로 제어함으로써, 제2 무정전 전원 공급 장치(120)는 제3의 상태로 유지시킨다.
만약 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치가 열린 상태로 확인된 경우에는(S320의 N) 제1 무정전 전원 공급 장치를 제3의 모드 동작으로 수행하게 하고(S340), 제2 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 여부를 확인한다(S350).
만약, 제2 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치가 닫힌 상태로 확인된 경우에는(S360의 Y) 제2 무정전 전원 공급 장치는 인버터 모드 동작을 유지하게(S330)한다. 반면에, 제1 무정전 전원 공급 장치의 바이패스 SCR를 도통시키지 않고, 또한 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치도 열린 상태로 제어함으로써, 제1 무정전 전원 공급 장치를 제3의 상태로 제어한다.
만약 제2 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치도 열린 상태로 확인된 경우에는(S360의 N), 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치를 모두 바이패스 모드로 동작하게 한다(S380).
도 3에서 설명하는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법은 도 2 및 이에 대응하는 설명 부분에서 설명한 실시예들 중, 앤드 게이트 연산부(130)만을 사용하여 제어하는 실시예에 대응되는 것이다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법으로서, S310 단계에 앞서, 병렬 구성된 복수의 무정전 전원 공급 장치 간의 통신의 정상 여부를 확인하는 단계(S301), 정상인 경우(S301의 Y) 모드 변환부의 동작을 활성화시키고(S303), 정상 동작하지 않는 경우에는(S301의 N) 앤드 게이트 연산부를 활성화시키는 단계(S305)를 더 포함할 수도 있을 것이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템
110: 제1 무정전 전원 공급 장치
120: 제2 무정전 전원 공급 장치
130: 앤드 게이트 연산부
140: 제어부
150: 모드 변환부
160: 통신부
110: 제1 무정전 전원 공급 장치
120: 제2 무정전 전원 공급 장치
130: 앤드 게이트 연산부
140: 제어부
150: 모드 변환부
160: 통신부
Claims (3)
- 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 부하로 전달하는 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는 인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행하는 제1 무정전 전원 공급 장치;
상기 제1 무정전 전원 공급 장치와 병렬로 연결되고, 상기 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 상기 부하로 전달하는 상기 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는상기 인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 상기 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행하는 제2 무정전 전원 공급 장치;
상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 여부와 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 여부를 두 개의 입력으로 하고, 출력을 상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 제2 무정전 전원 공급 장치의 바이패스 SCR의 게이트 입력으로 연결하는 앤드 게이트 연산부;
상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 상기 제2 무정전 전원 공급 장치를 연결하여 각각의 모드 정보를 교환하는 통신부;
상기 통신부를 통해 획득된 상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 상기 제2 무정전 전원 공급 장치 각각의 상기 모드 정보를 토대로 상기 제1 무정전 전원 공급 장치 및 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 모드를 변환하는 모드 변환부; 및
상기 통신부가 정상 동작할 경우에는 상기 모드 변환부의 동작을 활성화시키고, 상기 통신부가 정상 동작하지 않는 경우에는 상기 앤드 게이트 연산부를 활성화시키는 제어부를 포함하는 이중 보호 구조를 갖는 2대 병렬 무정전 전원 공급 장치 보호 시스템. - 전력 계통으로부터 제공되는 전력을 부하로 전달하는 바이패스 모드 동작, 직류에서 교류로 변환하는 인버터가 상기 부하로 전력을 전달하는인버터 모드 동작, 및 상기 바이패스 모드 동작과 상기 인버터 모드 동작을 모두 수행하지 않는 제3의 모드 동작을 선택적으로 수행하고, 서로 병렬로 연결되며, CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 각각의 모드 정보를 교환하는 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법에 있어서,
상기 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치 각각의 인버터 스위치의 개폐 여부를 두 개의 입력으로 하는 앤드 로직 연산을 통해, 상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 인버터 스위치의 개폐 상태를 확인하는 단계; 및
상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 상기 인버터 스위치가 닫힌 상태로 확인된 경우에는 상기 제1 무정전 전원 공급 장치는 상기 인버터 모드 동작을 유지하고,
상기 제1 무정전 전원 공급 장치의 상기 인버터 스위치가 열린 상태로 확인된 경우에는 상기 제1 무정전 전원 공급 장치를 상기 제3의 모드 동작을 수행하며, 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 상기 인버터 스위치의 개폐 여부에 따라 상기 제2 무정전 전원 공급 장치의 상기 인버터 모드 동작의 유지 또는 상기 제1 및 제2 무정전 전원 공급 장치의 바이패스 모드 동작 여부를 결정하는 단계를 포함하는 이중 보호 구조를 갖는 2대 병렬 무정전 전원 공급 장치의 절체시 회로 보호 방법.
- 삭제
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