KR101230915B1 - Parallel uninterruptible power supply system using single phase fet inverter module for telecommunication application - Google Patents

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신기엽
이재순
김용대
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Abstract

PURPOSE: A parallel uninterruptible power supply system for communication using a single phase FET inverter module is provided to reduce storage battery installation costs by using a storage battery installed in a conventional 48V DC power supply. CONSTITUTION: A 48V DC power supply(10) includes a three phase AC/DC rectifier(11) and a storage battery(12). A three phase AC/DC rectifier converts three phase power into 48V DC. A single phase inverter module(100) receives single AC power from an output side and converts AC into DC. A bypass path switch unit(200) inputs the single phase AC power to the single phase inverter module. A main controller(300) controls the single phase inverter module and the bypass path switch unit. A main display(310) displays an operation state. [Reference numerals] (10) 48V DC power supply; (100) Single phase inverter module; (11) AC/DC rectifier; (12) Storage battery(48VDC); (300) Main controller; (310) Main display; (AA) Three phase power supply; (BB) DC load(existing communication device); (CC) USP(uninterruptible power supply) based on a signal phase inverter module; (DD) Single phase 220VAC; (EE) AC load(new communication device); (FF) Single phase power supply

Description

단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템 {Parallel Uninterruptible Power Supply System using Single Phase FET Inverter Module for Telecommunication Application}Parallel Uninterruptible Power Supply System using Single Phase FET Inverter Module for Telecommunication Application}

본 발명은 통신장치용 무정전 전원공급시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존에 운용중인 48V 무정전 전원공급시스템에 증설되는 AC 부하에 쉽게 대응하기 위해서 단상 인버터 모듈만 추가 증설함으로써 부하증설이 가능하도록 한 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an uninterruptible power supply system for a communication device, and more particularly, in order to easily accommodate an AC load added to an existing 48V uninterruptible power supply system, by adding only a single-phase inverter module, it is possible to increase the load. The present invention relates to a parallel uninterruptible power supply system for communication using a single phase FM inverter module.

기존에는 정보통신설비가 주로 48V 직류전원을 사용하는 음성서비스의 경우가 대부분이었으므로 축전지에 의한 무정전 전원공급이 가능한 48V 직류전원공급기가 통신용 전원공급시스템의 대부분을 차지하였다.In the past, most of the voice services using 48V DC power supply mainly used for telecommunication equipment, so the 48V DC power supply capable of supplying uninterrupted power by storage battery occupied most of the communication power supply system.

그런데 최근 IT기술의 급속한 발전으로 음성과 데이터의 결합, 유/무선 통신의 통합 및 통신과 방송의 융합, 정보통신과 가전의 결합 등과 같이 급속도로 진행되는 정보통신 환경변화 및 정보통신기술 발전으로 DC전원을 사용하는 통신설비보다 AC전원을 사용하는 통신설비가 점차 증가하고 있다. 이에 따라 새롭게 증설되는 AC부하에 대응하기 위하여 별도로 무정전전원공급기와 축전지를 추가 설치해야 하는 경우가 증가하고 있다.However, due to the rapid development of IT technology, DC is rapidly changing due to the rapid change of information and communication environment such as the combination of voice and data, the integration of wire / wireless communication and the convergence of communication and broadcasting, and the combination of information and home appliances. There is an increasing number of telecommunication equipment that uses AC power rather than telecommunication equipment that uses power. Accordingly, in order to cope with the newly added AC load, there is an increasing need to separately install an uninterruptible power supply and a storage battery.

도 1은 종래 48V 직류전원공급기에서 추가 증설된 AC부하를 위해 추가 설치하는 무정전전원공급기의 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이, 48V 직류전원공급기(10)는 3상 전원을 AC/DC 정류기(11)로 입력받아 48V 직류전원으로 변환한 후, 축전지(12)를 충전시키고, 축전지(12)에 충전된 48V 직류전원을 DC 부하인 기존 통신장치로 공급하도록 구성된다. 이와 같이 종래 48V 직류전원공급기(10)에서 AC전원을 필요로 하는 신규 통신장치를 사용하기 위해서는 무정전전원공급기와 축전지를 추가 설치해야 한다.1 is a configuration diagram of an uninterruptible power supply for additional installation for an additional AC load in a conventional 48V DC power supply, as shown, 48V DC power supply 10 is a three-phase power supply AC / DC rectifier ( 11) After receiving the input to convert to 48V DC power, the battery 12 is charged, and is configured to supply the 48V DC power charged in the battery 12 to the existing communication device as a DC load. As such, in order to use a new communication device requiring AC power in the conventional 48V DC power supply 10, an uninterruptible power supply and a storage battery must be additionally installed.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 48V 직류전원공급기에 추가로 설치되는 전원설비로서, 3상 AC전원을 입력받아 AC전압을 DC전압으로 변환하는 AC/DC 정류기(21)와, AC/DC 정류기(21)에서 변환된 DC전원으로 충전시키는 축전지(22)와, DC 전원을 AC 전원으로 변환하여 AC 부하측으로 공급하는 DC/AC 인버터(23)로 구성된 AC 부하용 무정전전원공급기(20)를 추가로 설치하게 된다.That is, as shown in Figure 1, as a power equipment additionally installed in a 48V DC power supply, AC / DC rectifier 21 and AC / DC rectifier 21 for receiving a three-phase AC power to convert the AC voltage into a DC voltage, The uninterruptible power supply 20 for an AC load which consists of the storage battery 22 which charges with the DC power converted by the rectifier 21, and the DC / AC inverter 23 which converts DC power into AC power, and supplies it to an AC load side. It will install additionally.

이러한 경우, 향후 증설될 AC부하량을 고려하여 현재 필요한 적정 용량보다 큰 용량의 무정전전원공급기와 축전지 설치로 인해서 초기 설치비용이 더욱 증가하게 된다.In this case, considering the AC load to be added in the future, the initial installation cost is further increased due to the installation of the uninterruptible power supply and the storage battery having a capacity larger than the required capacity.

또한 각종 통신 서비스의 통합에 의해 AC 또는 DC 전원장비의 수요 불균형이 일어나고 운용체계가 복잡해지는 등 불필요하거나 중복투자 및 운용비용의 증가 등의 문제가 발생할 수 있다.In addition, the integration of various communication services may cause unbalanced demand of AC or DC power supply equipment and complicated operation system, such as unnecessary or redundant investment and increase of operating cost.

따라서 통신용 전원공급시스템의 단일화 또는 단순화가 필요하고 양질의 통신서비스를 위한 신뢰성 증대와 그에 따라 발생할 수 있는 중복 투자를 방지하며 경제성이 월등한 전원공급시스템을 필요로 하고 있다.
Therefore, it is necessary to unify or simplify the communication power supply system, and to increase the reliability for high-quality communication services and to prevent duplicate investments that can occur.

대한민국 등록실용신안공보 20-0193674(등록일자: 2000년 06월 13일)Korean Utility Model Registration Publication 20-0193674 (Registration Date: June 13, 2000)

본 발명은 이와 같은 통신용 전원공급시스템에서 DC부하는 감소되고 추가되는 AC 부하에 대응하기 위해서 기존 운용중인 48V 직류 전원공급기에 모듈화된 48V 단상 인버터만을 추가 설치함으로써 경제적인 전원공급시스템을 구축할 수 있도록 하기 위한 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템을 제공하기 위한 것이다.In the present invention, in order to cope with a reduced and added AC load in the communication power supply system, an additional 48V single-phase inverter is installed in an existing 48V DC power supply, so that an economical power supply system can be constructed. It is to provide a parallel uninterruptible power supply system for communication using a single phase F inverter module.

또한 본 발명은, 48V단상 인버터를 모듈로서 구성하고, 부하 용량의 증설에 따라 48V 단상 인버터 모듈을 병렬로 증설하여 부하에 대응하게 할 수 있도록 한 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템에 관한 것이다.In addition, the present invention is a communication parallel uninterruptible power supply system using a single-phase FFT inverter module configured to form a 48V single-phase inverter as a module, and to respond to the load by increasing the 48V single-phase inverter module in parallel in accordance with the increase of the load capacity. It is about.

또한 본 발명은 병렬로 연결된 단상 인버터 모듈의 동기신호를 제어하여 단상 출력 또는 3상 출력이 가능하도록 함으로써, 단상 또는 3상 AC부하에 대응할 수 있도록 한 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템을 제공하기 위한 것이다.
In addition, the present invention is to control the synchronization signal of the single-phase inverter module connected in parallel to enable a single-phase output or three-phase output, to supply a parallel uninterruptible power supply for communication using a single-phase FM inverter module that can respond to single-phase or three-phase AC load It is to provide a system.

본 발명은 3상 전원을 입력받아 48VDC 전원으로 변환하는 3상 AC/DC 정류기와; 상기 3상 AC/DC 정류기에서 출력되는 48VDC 전원으로 축전지를 충전시키면서 DC부하측에 무정전 전원공급을 위한 축전지를 포함한 통신용 무정전 전원공급시스템에 있어서,The present invention is a three-phase AC / DC rectifier for receiving a three-phase power supply to convert into a 48VDC power supply; In the uninterruptible power supply system for communication including a battery for supplying an uninterruptible power supply to the DC load side while charging the battery with a 48VDC power output from the three-phase AC / DC rectifier,

상기 축전지의 DC 전원을 입력받아 AC전원으로 변환하여 AC부하측으로 출력하거나, 단상 AC전원을 출력측으로부터 입력받아 DC 전원으로 변환하여 상기 축전지에 충전시키는 단상 인버터 모듈과;A single-phase inverter module that receives the DC power of the battery and converts it into AC power and outputs it to the AC load side, or receives single-phase AC power from the output side and converts the DC power into DC power to charge the battery;

단상 AC전원을 상기 AC 부하측으로 직접 출력함과 아울러 상기 단상 인버터모듈로 입력시키는 바이패스 경로스위치부와;A bypass path switch unit for directly outputting single-phase AC power to the AC load side and inputting the single-phase AC power to the single-phase inverter module;

상기 단상 인버터 모듈 및 상기 바이패스 경로스위치부를 제어함과 아울러 운전상태를 표시하는 메인 콘트롤러 및 메인 디스플레이를 포함하되,Including a main controller and a main display for controlling the single-phase inverter module and the bypass path switch unit, and displays an operation state,

상기 단상 인버터 모듈은,The single phase inverter module,

축전지의 DC 전원은 AC전원으로, 출력측으로부터 입력되는 단상 AC 전원은 DC 전원으로 변환하는 양방향 단상 인버터와;A bidirectional single phase inverter for converting DC power of the battery into AC power, and converting single-phase AC power input from the output side into DC power;

상기 양방향 단상 인버터의 스위칭 제어를 하는 인버터 콘트롤러와,An inverter controller for switching control of the bidirectional single phase inverter,

상기 양방향 단상 인버터와 상기 바이패스 경로스위치부와의 사이에 설치되어 양방향 단상 인버터 모듈의 출력전압은 승압시키고, 바이패스 경로스위치부로부터 양방향 단상 인버터 모듈로 입력되는 입력전압은 강압시키기 위한 변압기를 포함하여 하나의 PCB 보드에 모듈화시킨 것을 특징으로 한다.A transformer installed between the bidirectional single phase inverter and the bypass path switch unit to boost the output voltage of the bidirectional single phase inverter module, and to reduce the input voltage input from the bypass path switch unit to the bidirectional single phase inverter module. It is characterized in that the modularized to one PCB board.

상기 단상 인버터 모듈은 복수개가 병렬 연결되어 설치되고, 상기 메인 콘트롤러에서 병렬 연결된 복수개의 단상 인버터 모듈의 동기신호를 제어하여 병렬연결된 단상 인버터 모듈의 입출력 전압의 위상에러를 방지하도록 구성됨을 특징으로 한다.The single-phase inverter module is installed in a plurality connected in parallel, characterized in that configured to prevent the phase error of the input-output voltage of the parallel-connected single-phase inverter module by controlling the synchronization signal of the plurality of single-phase inverter module connected in parallel in the main controller.

상기 인버터 콘트롤러는, 상기 양방향 단상 인버터의 축전지 전류, 축전지 전압, 인버터 출력전류, 부하전류, 출력전압에 대한 정보를 검출함과 아울러 메인 콘트롤러의 동기신호를 수신받아 상기 양방향 단상 인버터의 스위칭 제어를 하는 스위칭 제어부와, 상기 스위칭 제어부에 의해 검출되는 축전지 전류, 축전지 전압, 인버터 출력전류, 부하전류, 출력전압에 대한 정보를 상기 메인 콘트롤러에 운전상태정보로서 전송하는 운전상태 전송부와, 상기 메인 콘트롤러로부터 동기신호를 수신받아 상기 스위칭 제어부에 동기신호로 입력하는 동기신호 수신부를 포함하여 구성되고,The inverter controller detects information on battery current, battery voltage, inverter output current, load current, and output voltage of the bidirectional single phase inverter, and receives a synchronization signal of a main controller to control switching of the bidirectional single phase inverter. A switching controller, an operation state transmitter for transmitting information on battery current, battery voltage, inverter output current, load current, and output voltage detected by the switching controller to the main controller as operation status information, and from the main controller. A synchronization signal receiving unit receiving the synchronization signal and inputting the synchronization signal as a synchronization signal,

상기 메인 콘트롤러는, 단상 인버터 모듈의 기준 동기신호를 발생하는 동기신호 발생부와, 상기 단상 인버터 모듈로부터 운전상태정보를 수신받아 단상 인버터 모듈의 운전상태를 표시하도록 제어하는 운전상태 표시제어부와, 상기 단상 AC전원의 입력단 전압을 검출하여 상기 바이패스 경로스위치부를 제어하는 경로제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The main controller may include a synchronization signal generator for generating a reference synchronization signal of the single-phase inverter module, an operation state display control unit configured to receive operation state information from the single-phase inverter module and display the operation state of the single-phase inverter module; It characterized in that it comprises a path control unit for controlling the bypass path switch unit by detecting the input terminal voltage of the single-phase AC power.

상기 단상 인버터 모듈은, 3개씩 단상 인버터 모듈을 병렬 연결하되, 부하측으로 연결되는 각 단상 인버터 모듈의 출력 2라인중 하나의 출력라인은 각각 R, S, T상 출력라인으로, 나머지 하나의 출력라인은 공통으로 연결하여 N 공통라인으로 연결하여 3상 AC출력을 하도록 구성된 것을 특징으로 한다.In the single-phase inverter module, three single-phase inverter modules are connected in parallel, but one output line of each of the two output lines of each single-phase inverter module connected to the load side is an R, S, T phase output line, and the other one output line. It is characterized in that the three-phase AC output is configured to be connected in common by connecting to the common line N.

상기 양방향 단상 인버터는,The bidirectional single phase inverter,

단상 전파 브릿지를 구성하는 스위칭 소자(S1, S3)(S2, S4)가 각각 병렬 연결된 다수의 소용량 FET 소자[(S1 ; S1_1 ~ S1_n), (S2 ; S2_1 ~ S2_n)][(S3 ; S3_1 ~ S3_n),(S4 ; S4_1 ~ S4_n)]로 구성된 것을 특징으로 한다.
Multiple small-capacity FET elements [(S1; S1_1 to S1_n) and (S2; S2_1 to S2_n)] [(S3; S3_1 to S3) in which switching elements S1 and S3 (S2 and S4) constituting a single-phase propagation bridge are respectively connected in parallel; S3_n), (S4; S4_1 to S4_n)].

본 발명은 기존의 48V 직류전원공급기에 본 발명의 48V 단상 인버터 모듈만을 추가 설치함으로써, 추가되는 AC 부하에 대해 AC 전원을 공급할 수 있고, 단상 인버터 모듈을 병렬 연결 설치함으로써, 용량 증설시 저비용으로 용량증설이 가능하고, 기존의 48V 직류전원공급기에 설치된 축전지를 그대로 이용하기 때문에 축전지 설치 비용도 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by adding only the 48V single-phase inverter module of the present invention to the existing 48V DC power supply, it is possible to supply AC power to the added AC load, and by installing the single-phase inverter module in parallel, the capacity at low cost when the capacity is expanded It is possible to expand and reduce the installation cost of the battery because it uses the battery installed in the existing 48V DC power supply as it is.

또한 본 발명은 단상 인버터 모듈을 병렬 설치하고, 출력단을 3상 출력으로 연결하여 3상 AC 출력을 할 수 있도록 구성함으로써, 부하에 따라 필요한 단상 또는 3상 AC 전원을 추가 설비 없이 공급할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention by installing a single-phase inverter module in parallel, by connecting the output stage to a three-phase output to configure the three-phase AC output, it is possible to supply the necessary single-phase or three-phase AC power according to the load without additional equipment have.

도 1은 종래 48V 직류전원공급기에 추가 증설된 AC부하를 위해 추가 설치하는 무정전전원공급기의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템의 상세 구성도.
도 4는 본 발명에 의한 저용량 FET 소자의 병렬 구성에 의한 단상 인버터의 구성도.
도 5는 본 발명에 의한 인버터 콘트롤러와 메인 콘트롤러의 구성도.
도 6은 본 발명에 의한 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템의 단상 출력 단상 인버터 모듈 병렬 연결 구성도.
도 7은 본 발명에 의한 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템의 3상 출력 단상 인버터 모듈 병렬 연결 구성도.
1 is a configuration diagram of an uninterruptible power supply for additional installation for the AC load additionally added to the conventional 48V DC power supply.
2 is a block diagram of a parallel uninterruptible power supply system for communication using a single-phase FFT inverter module according to the present invention.
3 is a detailed configuration diagram of a parallel uninterruptible power supply system for communication using a single-phase FM inverter module according to the present invention.
4 is a configuration diagram of a single-phase inverter with a parallel configuration of a low capacitance FET device according to the present invention.
5 is a configuration diagram of an inverter controller and a main controller according to the present invention.
Figure 6 is a single-phase output single-phase inverter module parallel connection configuration diagram of a parallel uninterruptible power supply system for communication using a single-phase FFT inverter module according to the present invention.
7 is a three-phase output single-phase inverter module parallel connection configuration diagram of a parallel uninterruptible power supply system for communication using a single-phase F inverter module according to the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템 구성도이고, 도 3은 본 발명에 의한 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템의 상세 구성도로서 이에 도시된 바와 같이,2 is a configuration diagram of a parallel uninterruptible power supply system for communication using a single-phase FT inverter module according to the present invention, Figure 3 is a detailed configuration diagram of a parallel uninterruptible power supply system for communication using a single phase FT inverter module according to the present invention. As shown,

본 발명은 3상 전원을 입력받아 48V 직류전원으로 변환하는 3상 AC/DC 정류기(11)와; 상기 3상 AC/DC 정류기(11)에서 출력되는 48V 직류전원으로 충전시키면서 DC 부하측에 무정전 전원공급을 위한 축전지(12)를 포함한 통신용 무정전 전원공급시스템에 있어서,The present invention is a three-phase AC / DC rectifier (11) for receiving a three-phase power input and converting it to a 48V DC power supply; In the uninterruptible power supply system for communication including a battery (12) for supplying an uninterruptible power supply to the DC load side while charging with a 48V DC power output from the three-phase AC / DC rectifier 11,

상기 축전지(12)의 DC전원을 입력받아 AC전원으로 변환하여 AC부하측으로 출력하거나, 단상 AC전원을 출력측으로부터 입력받아 DC 전원으로 변환하여 상기 축전지(12)에 충전시키는 단상 인버터 모듈(100)과;Single-phase inverter module 100 for receiving the DC power of the battery 12 is converted to AC power and output to the AC load side, or receives the single-phase AC power from the output side converted to DC power to charge the battery 12 and ;

단상 AC전원을 상기 AC 부하측으로 직접 출력함과 아울러 상기 단상 인버터모듈(100)로 입력시키는 바이패스 경로스위치부(200)와;A bypass path switch unit 200 for directly outputting single-phase AC power to the AC load side and inputting the single-phase AC power to the single-phase inverter module 100;

상기 단상 인버터 모듈(100) 및 상기 바이패스 경로스위치부(200)를 제어함과 아울러 운전상태를 표시하는 메인 콘트롤러(300) 및 메인 디스플레이(310)를 포함하되,Including the main controller 300 and the main display 310 for controlling the single-phase inverter module 100 and the bypass path switch unit 200, and also display the operating state,

상기 단상 인버터 모듈(100)은,The single phase inverter module 100,

축전지(12)의 DC 전원을 AC전원으로 변환하여 출력하거나, 출력측으로부터 입력되는 단상 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 축전지(12) 측으로 충전시키는 양방향 단상 인버터(110)와;A bidirectional single phase inverter 110 for converting and outputting DC power of the battery 12 into AC power or converting single-phase AC power input from the output side into DC power and charging the battery 12 toward the battery 12;

상기 양방향 단상 인버터(110)의 스위칭 제어를 하는 인버터 콘트롤러(130)와,An inverter controller 130 for controlling switching of the bidirectional single-phase inverter 110;

상기 양방향 단상 인버터(110)와 상기 바이패스 경로스위치부(200)와의 사이에 설치되어 양방향 단상 인버터 모듈(100)의 출력전압은 승압시키고, 바이패스 경로스위치부(200)로부터 양방향 단상 인버터 모듈(100)로 입력되는 입력전압은 강압시키기 위한 변압기(120)를 포함하여 하나의 PCB 보드에 모듈화시킨 것을 특징으로 한다.It is installed between the bidirectional single phase inverter 110 and the bypass path switch unit 200 to boost the output voltage of the bidirectional single phase inverter module 100, and from the bypass path switch unit 200 to the bidirectional single phase inverter module ( The input voltage input to 100 is characterized in that it is modularized in one PCB board including a transformer 120 to step down.

도 4는 본 발명에 의한 저용량 FET 소자의 병렬 구성에 의한 단상 인버터의 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이,4 is a block diagram of a single-phase inverter in a parallel configuration of a low capacitance FET device according to the present invention.

상기 양방향 단상 인버터(110)는,The bidirectional single phase inverter 110,

단상 전파 브릿지를 구성하는 스위칭 소자(S1, S3)(S2, S4)가 각각 병렬 연결된 다수의 소용량 FET 소자[(S1 ; S1_1 ~ S1_n), (S2 ; S2_1 ~ S2_n)][(S3 ; S3_1 ~ S3_n),(S4 ; S4_1 ~ S4_n)]로 구성된 것을 특징으로 한다.Multiple small-capacity FET elements [(S1; S1_1 to S1_n) and (S2; S2_1 to S2_n)] [(S3; S3_1 to S3) in which switching elements S1 and S3 (S2 and S4) constituting a single-phase propagation bridge are respectively connected in parallel S3_n), (S4; S4_1 to S4_n)].

이와 같이 소용량 FET소자를 병렬 연결하여 단상 인버터을 구성하는 경우, 각 FET소자에서 발생하는 도통 손실 및 발열량이 대용량 IGBT소자를 사용하거나 소용량 IGBT소자를 병렬 연결하여 사용하는 경우의 약 7~8% 수준이므로 방열판 크기가 작아도 충분히 FET소자 냉각이 가능한 장점을 갖는 것이다.(표 1 참조)As such, when a single-phase inverter is connected by connecting small-capacity FET devices, the conduction loss and heat generation generated by each FET device is about 7 to 8% of that of using a large-capacity IGBT device or by connecting a small-capacity IGBT device in parallel. Even if the heat sink size is small, the FET device can be sufficiently cooled (see Table 1).

스위칭 소자 종류(제조사 동일)에 따른 도통 손실 비교 Conduction Loss Comparison by Switching Device Type (Same Manufacturer) 항 목Item FET 적용시(96A x 10개 병렬) FET application ( 96A x 10 parallel) 대용량 IGBT 적용시
(240A x 4개 병렬)
When applying large IGBT
(240A x 4 parallel)
소용량 IGBT 적용시
(96A x 10개 병렬)
When applying small capacity IGBT
( 96A x 10 parallel)
부 품part  persons IRFB4410IRFB4410 AUIRGPS4067D1 AUIRGPS4067D1 IRGP4068DPbFIRGP4068DPbF 특 성Characteristics  value VDSS=100[V]V DSS = 100 [V] VCES=600[V]V CES = 600 [V] VCES=600[V]V CES = 600 [V] ID=96[A] @25[]I D = 96 [A] @ 25 [] IC=240[A] @25[]I C = 240 [A] @ 25 [] IC=96[A] @25[]I C = 96 [A] @ 25 [] VDS ( on )=0.1[V] @20[A]
RDS ( on )=5[m] @20[A]
V DS ( on ) = 0.1 [V] @ 20 [A]
R DS ( on ) = 5 [m] @ 20 [A]
VCE ( on )=1.4[V] @50[A]
RCE ( on )=28m] @50[A]
V CE ( on ) = 1.4 [V] @ 50 [A]
R CE ( on ) = 28m] @ 50 [A]
VCE ( on )=1.2[V] @20[A]
RCE ( on )=60[m] @20[A]
V CE ( on ) = 1.2 [V] @ 20 [A]
R CE ( on ) = 60 [m] @ 20 [A]
도통 손실Loss of continuity PLoss=202×0.005=2[W]P Loss = 20 2 × 0.005 = 2 [W] PLoss=502×0.028=70[W]P Loss = 50 2 × 0.028 = 70 [W] PLoss=202×0.06=24[W]P Loss = 20 2 × 0.06 = 24 [W] 병렬연결 수량Parallel connection quantity 10개 10 things 4개4 10개10 things 총 방열량Total heat dissipation
(200[A] 기준)(Based on 200 [A])
20[W] 20 [W] 280[W]280 [W] 240[W]240 [W]

상기와 같이 양방향 단상 인버터(110)의 스위칭 소자를 각각 병렬 연결되는 복수의 소용량 FET소자를 이용하여 구현함으로써, 대용량의 스위칭 소자에 비해 매우 저가로 구현할 수 있고, 소용량 FET 소자의 발열 발생이 대용량에 비해 적어서 방열문제도 쉽게 해결하며, 대형 방열판 및 방열팬을 설치하지 않아도 방열문제를 해결할 수 있게 된다.
As described above, the switching elements of the bidirectional single-phase inverter 110 are implemented using a plurality of small capacity FET devices connected in parallel, respectively, so that the switching devices of the bidirectional single phase inverter 110 can be implemented at very low cost, and the generation of heat generated in the small capacity FET device is large. Compared to the heat dissipation problem, it is easy to solve the heat dissipation problem.

도 5는 본 발명에 의한 인버터 콘트롤러와 메인 콘트롤러의 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이,5 is a configuration diagram of an inverter controller and a main controller according to the present invention. As shown in FIG.

상기 인버터 콘트롤러(130)는, 상기 양방향 단상 인버터(110)의 축전지 전류(Ibatt), 축전지 전압(VDC), 인버터 출력전류(Iinc), 부하전류(ILoad), 출력전압(Iout)에 대한 정보를 검출함과 아울러 메인 콘트롤러(300)의 동기신호(Sync)를 수신받아 상기 양방향 단상 인버터(110)의 스위칭 제어를 하는 스위칭 제어부(131)와, 상기 스위칭 제어부(131)에 의해 검출되는 축전지 전류, 축전지 전압, 인버터 출력전류, 부하전류, 출력전압에 대한 정보를 상기 메인 콘트롤러(300)에 운전상태정보로서 전송하는 운전상태 전송부(133)와, 상기 메인 콘트롤러(300)로부터 동기신호를 수신받아 상기 스위칭 제어부(131)에 동기신호로 입력하는 동기신호 수신부(132)를 포함하여 구성된다.The inverter controller 130 includes a battery current I batt , a battery voltage V DC , an inverter output current I inc , a load current I Load , and an output voltage I out of the bidirectional single phase inverter 110. The switching control unit 131 and the switching control unit 131 for detecting the information on the) and receiving the synchronization signal (Sync) of the main controller 300 to control the switching of the bidirectional single-phase inverter 110. An operation state transmitter 133 for transmitting the detected information about the battery current, the battery voltage, the inverter output current, the load current, and the output voltage to the main controller 300 as operation state information, and from the main controller 300. And a synchronization signal receiver 132 that receives the synchronization signal and inputs the synchronization signal to the switching controller 131 as a synchronization signal.

상기 메인 콘트롤러(300)는, 단상 인버터 모듈(100)의 기준 동기신호(Sync)를 발생하는 동기신호 발생부(302)와, 상기 단상 인버터 모듈(100)로부터 운전상태정보를 수신받아 단상 인버터 모듈의 운전상태를 메인 디스플레이(310)에 표시하도록 제어하는 운전상태 표시제어부(301)와, 상기 단상 AC전원의 입력단 전압(Vbps)을 검출하여 상기 바이패스 경로스위치부(200)를 제어하는 경로제어부(303)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The main controller 300 receives the operation state information from the synchronization signal generator 302 for generating the reference synchronization signal Sync of the single phase inverter module 100 and the single phase inverter module 100 and receives the single phase inverter module. The operation state display control unit 301 controls to display the operation state of the main display 310, and the path control unit for controlling the bypass path switch unit 200 by detecting the input terminal voltage (Vbps) of the single-phase AC power. Characterized in that it comprises a (303).

여기서, 상기 인버터 콘트롤러(130)는, 통상의 출력전압 제어기를 포함하는 구성으로서 인버터의 스위칭 소자(S1-S4)의 스위칭 제어를 펄스폭제어방식으로 제어하는 것으로서, 이는 일반적인 인버터 제어기술이므로 본 발명에서는 구체적인 설명을 생략한다. 본원발명에 의해 단상 인버터 모듈을 병렬 연결 설치하는 경우, 모듈화된 인버터 모듈의 스위칭 제어를 메인 콘트롤러에서 모두 제어할 수 없는 것이므로, 모듈별로 각각의 인버터 콘트롤러를 구비하고, 메인 콘트롤러에서 병렬로 연결된 인버터 모듈들의 동기제어와 운전상태정보를 수신받아 표시하는 기능을 추가한 것을 특징으로 하는 것이다.
Here, the inverter controller 130 is a configuration including a conventional output voltage controller to control the switching control of the switching elements (S1-S4) of the inverter in a pulse width control method, which is a general inverter control technology, so the present invention The detailed description is omitted. When the single-phase inverter module is installed in parallel connection according to the present invention, since the switching control of the modular inverter module cannot be controlled by the main controller, each inverter controller is provided for each module and the inverter module connected in parallel in the main controller. It is characterized in that the addition of the function to receive and display the synchronous control and operation status information.

도 6은 본 발명에 의한 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템의 단상 출력 단상 인버터 모듈 병렬 연결 구성도로서, 이에 도시된 바와같이,6 is a configuration diagram of a single phase output single phase inverter module parallel connection of a parallel uninterruptible power supply system for communication using a single phase F inverter module according to the present invention.

상기 단상 인버터 모듈(100)은 복수 개가 병렬 연결되어 설치되고, 상기 메인 콘트롤러(300)에서 병렬 연결된 복수 개의 단상 인버터 모듈(100)의 동기신호를 제어하고, 상기 단상 인버터 모듈(100)들은 각각 단상 AC 출력을 하도록 구성된 것을 특징으로 한다.A plurality of single-phase inverter module 100 is installed in parallel connected, the main controller 300 to control the synchronization signal of the plurality of single-phase inverter module 100 connected in parallel, the single-phase inverter module 100 is a single phase Characterized in that configured to AC output.

여기서, 단상 출력용으로 단상 인버터 모듈(100)을 병렬 연결하는 경우는 기준이 되는 동기신호가 병렬 연결된 단상 인버터 모듈에 공통으로 입력되어 동기를 일치시키도록 한다. 동기신호는 AC전원의 주파수 위상 동기신호를 의미한다.Here, when the single-phase inverter module 100 is connected in parallel for single-phase output, the synchronization signal as a reference is commonly input to the parallel-connected single-phase inverter module to synchronize the synchronization. The synchronization signal refers to a frequency phase synchronization signal of an AC power supply.

도 7은 본 발명에 의한 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템의 3상 출력 단상 인버터 모듈 병렬 연결 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이,7 is a configuration diagram of a three-phase output single-phase inverter module parallel connection of the parallel uninterruptible power supply system for communication using the single-phase FFT inverter module according to the present invention.

상기 단상 인버터 모듈(100)은, 3개씩 단상 인버터 모듈을 병렬 연결하되, 부하측으로 연결되는 각 단상 인버터 모듈의 출력 2라인중 하나의 출력라인은 각각 R, S, T상 출력라인으로, 나머지 하나의 출력라인은 공통으로 연결하여 N 공통라인으로 연결하여 3상 AC출력을 하도록 구성된 것을 특징으로 한다.The single-phase inverter module 100 is connected to each of the three single-phase inverter module in parallel, one output line of the output line of each of the single-phase inverter module connected to the load side, respectively, R, S, T phase output line, the other one The output lines of are characterized in that the three-phase AC output is configured to connect in common to N common lines.

여기서, 3상 출력용으로 3개의 단상 인버터 모듈(100-#1 ~ 100-#3)을 병렬 설치하는 경우, 출력단만 한 라인을 공통으로 연결하여 N 공통라인으로 출력하고, 각 인버터 모듈에서 각각 R,S,T상에 대해 한 상씩의 출력라인을 인출하여 3상 출력이 되도록 구성한 것이다. 이 경우 3상 출력을 위해서 각 상별로 120도의 위상차가 필요한 것이므로, 120도의 위상 차를 갖는 3개의 동기신호(Sync#1, Sync#2, Sync#3)를 발생시켜 각각의 단상 인버터모듈(100-#1, 100-#2, 100-#3)에 동기신호를 입력함으로써, 3상 AC 전원으로 변환하여 출력하게 된다.
Here, when three single-phase inverter modules (100- # 1 to 100- # 3) are installed in parallel for three-phase output, one output terminal is connected in common and is output as N common lines. It is configured to draw 3 phase output by drawing output line of each phase for, S, T phase. In this case, since the phase difference of 120 degrees is required for each phase for three-phase output, three single-phase inverter modules 100 are generated by generating three synchronization signals (Sync # 1, Sync # 2, Sync # 3) having a phase difference of 120 degrees. By inputting a synchronous signal to-# 1, 100- # 2, 100- # 3), it is converted into a three-phase AC power source and output.

이와 같이 구성된 본 발명의 무정전 전원공급시스템은, 기존의 48V 직류전원공급기(10)에 단상 인버터 모듈(100)과, 바이패스 경로스위치부(200)를 추가 설치함으로써 구현될 수 있다.The uninterruptible power supply system of the present invention configured as described above may be implemented by additionally installing the single-phase inverter module 100 and the bypass path switch unit 200 in the existing 48V DC power supply 10.

본 발명은, 상기 단상 인버터 모듈(100)을 양방향 단상 인버터(110)와, 변압기(120) 및 인버터 콘트롤러(130)를 하나의 PCB 보드에 설치하여 모듈화하고, 인버터 모듈을 AC 부하 용량에 따라 추가함으로써 용량 증설에 간단히 대응할 수 있게 된다.The present invention, the single-phase inverter module 100 by installing the bidirectional single-phase inverter 110, the transformer 120 and the inverter controller 130 on one PCB board to modularize, and adds the inverter module according to the AC load capacity This makes it possible to easily cope with capacity expansion.

3상 전원을 입력받아 인버터 기능으로 운전하는 경우, 3상 전원은 기존의 48V 직류 전원공급기(10)의 AC/DC 정류기(11)를 통해 직류전원으로 변환되어 축전지(12)에 충전된다. 축전지(12)에 충전된 전원은 기존의 DC 부하측으로 출력된다.When receiving the three-phase power input to operate the inverter function, the three-phase power is converted into DC power through the AC / DC rectifier 11 of the existing 48V DC power supply 10 is charged in the battery 12. The power charged in the storage battery 12 is output to the existing DC load side.

이때 AC 부하를 사용하는 경우, 본 발명의 48V 단상 인버터 모듈(100)이 운전되어 AC 부하측에 AC 전원을 공급한다. 48V 단상 인버터 모듈(100)은, 축전지(12)의 DC 전원을 양방향 단상 인버터(110)에서 입력받아 AC 전원으로 변환하게 된다.At this time, when using the AC load, the 48V single-phase inverter module 100 of the present invention is operated to supply AC power to the AC load side. The 48V single phase inverter module 100 receives the DC power of the battery 12 from the bidirectional single phase inverter 110 and converts the AC power into AC power.

양방향 단상 인버터(110)에서 출력되는 AC전원은 변압기(120)를 통해서 승압되어 바이패스 경로스위치부(200)의 제1경로스위치(SSW1)를 통해서 AC 부하측으로 출력된다. 즉, 3상 전원이 입력되어 축전지(12)에 충전됨과 아울러 축전지(12)의 전원이 AC 전원으로 변환되어 AC 부하측으로 출력된다.The AC power output from the bidirectional single phase inverter 110 is boosted through the transformer 120 and output to the AC load side through the first path switch SSW1 of the bypass path switch unit 200. That is, the three-phase power is input and charged in the battery 12, the power of the battery 12 is converted to AC power and output to the AC load side.

따라서 입력측의 3상 전원이 이상이 발생하는 경우에도 축전지(12)의 전원을 AC전원으로 변환하여 AC부하측으로 출력하게 되므로 무정전 전원 공급시스템으로서 운전되는 것이다.
Therefore, even when an abnormality occurs in the three-phase power source on the input side, the battery 12 is converted into AC power and output to the AC load side, thereby operating as an uninterruptible power supply system.

3상 입력 대신에 단상 입력을 사용하는 경우, 단상 AC 전원은 바이패스 경로스위치부(200)의 제2경로스위치(SSW2)를 통해서 AC 부하측으로 직접 출력되면서, 제1경로스위치(SSW1)를 통해서 양방향 단상 인버터(110)측으로 입력되어 축전지(12) 충전 모드가 함께 이루어진다.When the single phase input is used instead of the three phase input, the single phase AC power is output directly to the AC load side through the second path switch SSW2 of the bypass path switch unit 200, and then through the first path switch SSW1. Input to the bi-directional single-phase inverter 110 side is the storage mode of the battery 12 is made together.

바이패스 경로 스위치부(200)의 제1경로스위치(SSW1)를 통해서 입력되는 단상 AC 전원은 변압기(120)를 통해서 48V전원으로 전압이 낮아지게 변환되고, 양방향 단상 인버터(110)를 통해서 DC 전원으로 변환되어 축전지(12)에 충전된다.Single-phase AC power input through the first path switch (SSW1) of the bypass path switch unit 200 is converted to 48V power through the transformer 120 is lowered, DC power through the bi-directional single-phase inverter 110 Is converted into the battery 12.

이때 양방향 단상 인버터(110)는 브릿지 구성인 스위칭소자(S1 - S4)의 스위칭 제어에 의해 AC 전원을 DC 전원으로 변환하고, 평활용 콘덴서(Cdc)를 통해 평활시켜 축전지(12)에 충전하게 된다.At this time, the bidirectional single phase inverter 110 converts AC power to DC power by switching control of the switching elements S1 to S4 having a bridge configuration, and smoothes it through the smoothing capacitor C dc to charge the storage battery 12. do.

따라서, 단상 AC전원이 정상일 때 단상 전원입력으로 운전하게 되면, 축전지(12)의 충전과 동시에 AC 부하측으로 AC 부하가 직접 공급되고, 입력단의 AC전원 이상 발생시 즉, 정전 발생시 축전지(12)의 전원을 양방향 단상 인버터(110)에서 AC전원으로 변환하여 AC 부하측으로 공급되므로 무정전 전원공급시스템으로서의 기능을 수행하게 된다.Therefore, when the single-phase AC power supply is normal, when operating with the single-phase power input, the AC load is directly supplied to the AC load side simultaneously with the charging of the battery 12, and when the AC power abnormality occurs at the input terminal, that is, when the power failure occurs, the power supply of the battery 12 Is converted into AC power in the bidirectional single-phase inverter 110 is supplied to the AC load side to perform the function as an uninterruptible power supply system.

또한 본 발명의 단상 인버터 모듈(100)에는 각 인버터 모듈별로 운전상태를 표시하는 디스플레이(140)를 더 포함하여 구성될 수 있고, 이는 단상 인버터 모듈(100) 각각의 운전상태를 직접 표시하는 것이다.In addition, the single-phase inverter module 100 of the present invention may be configured to further include a display 140 for displaying the operating state for each inverter module, which is to directly display the operating state of each of the single-phase inverter module 100.

또한 본 발명은, 도 5와 같이 단상 인버터 모듈(100)을 병렬로 연결하여 단상 AC 출력으로 시스템을 운전할 수도 있고, 도 6과 같이 단상 인버터 모듈(100) 3개씩을 묶어서 3상 출력을 하도록 구성함으로써 3상 AC 출력으로 시스템을 운전할 수도 있다. 다만 단상 출력 운전시에는 메인 콘트롤러의 기본적인 동기신호가 공통으로 입력되지만, 3상 출력으로 운전되는 경우는 120도의 위상차를 갖도록 R, S, T상 동기신호가 각각 발생되어 각각의 단상 인버터 모듈에 입력되게 함으로써, 3상 AC 출력으로 운전이 가능해진다.In addition, the present invention, by connecting the single-phase inverter module 100 in parallel as shown in Figure 5 to operate the system with a single-phase AC output, as shown in Figure 6 is configured to bundle the three single-phase inverter module 100 by three phase output The system can also be operated with a 3-phase AC output. In case of single-phase output operation, basic synchronization signal of main controller is inputted in common, but in case of 3-phase output, R, S, T phase synchronization signals are generated and input to each single-phase inverter module to have phase difference of 120 degrees. By doing so, operation with a three-phase AC output becomes possible.

따라서 본 발명은 부하의 종류에 따라 DC 출력, 단상 AC 출력, 3상 AC 출력이 가능하느 무정전 전원 공급시스템을 제공할 수 있으며, AC 부하의 용량 증가시 단상 인버터 모듈만 간단히 추가 증설함으로써 용량 증설에 대응할 수 있어서 저비용으로 간단히 용량을 증설할 수 있는 것이다.
Therefore, the present invention can provide an uninterruptible power supply system capable of DC output, single-phase AC output, three-phase AC output according to the type of the load, and when the capacity of the AC load increases, only by adding a single-phase inverter module, the capacity is increased. It can cope with it, and it is possible to easily add capacity at low cost.

10 : 48V 직류전원공급기 11 : AC/DC 정류기
12 : 축전지 100 : 단상 인버터 모듈
110 : 양방향 단상 인버터 120 : 변압기
130 : 인버터 콘트롤러 131 : 스위칭 제어부
132 : 동기신호 수신부 133 : 운전상태 전송부
140 : 디스플레이 200 : 바이패스 경로스위치부
300 : 메인 콘트롤러 301 : 운전상태 표시제어부
302 : 동기신호 발생부 303 : 경로 제어부
310 : 메인 디스플레이
10: 48V DC Power Supply 11: AC / DC Rectifier
12: storage battery 100: single-phase inverter module
110: bidirectional single phase inverter 120: transformer
130: inverter controller 131: switching control unit
132: synchronization signal receiver 133: operation status transmitter
140: display 200: bypass path switch unit
300: main controller 301: operation status display control unit
302: synchronization signal generator 303: path controller
310: main display

Claims (10)

입력 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 축전지에 충전시켜 축전지 전원을 DC 부하측으로 출력하는 무정전 직류전원공급기를 포함하는 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템에 있어서,
축전지(12)의 DC 전원을 AC전원으로 변환하여 출력하거나, 출력측으로부터 입력되는 단상 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 축전지(12) 측으로 충전시키는 양방향 단상 인버터(110)와,
상기 양방향 단상 인버터(110)의 스위칭 제어를 하는 인버터 콘트롤러(130)와,
상기 양방향 단상 인버터(110)의 출력단에 설치되어 입출력 전압의 승압/강압 변환을 하는 변압기(120)와,
상기 인버터 콘트롤러(130)의 제어에 의해 양방향 단상 인버터(110)의 운전상태를 표시하기 위한 디스플레이(140)를 하나의 PCB 보드에 모듈화시켜, 상기 무정전 직류전원공급기에 추가 설치하여 무정전 AC 전원 공급을 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템.
In the parallel uninterruptible power supply system for communication comprising an uninterruptible DC power supply for converting the input AC power to DC power to charge the battery to output the battery power to the DC load side,
A bidirectional single phase inverter 110 for converting DC power of the battery 12 into AC power and outputting the signal, or converting single-phase AC power input from the output side into DC power and charging the battery 12 toward the battery 12;
An inverter controller 130 for controlling switching of the bidirectional single-phase inverter 110;
A transformer 120 installed at an output terminal of the bidirectional single-phase inverter 110 to perform step-up / step-down conversion of an input / output voltage;
By controlling the inverter controller 130, the display 140 for displaying the operation state of the bidirectional single-phase inverter 110 is modularized on a single PCB board, and installed in addition to the uninterruptible DC power supply to provide uninterruptible AC power supply. Parallel uninterruptible power supply system for communication using a single-phase FT inverter module, characterized in that configured to include.
제 1 항에 있어서, 상기 양방향 단상 인버터(110)는,
단상 전파 브릿지를 구성하는 스위칭 소자(S1, S3)(S2, S4)가 각각 병렬 연결된 다수의 소용량 FET 소자[(S1 ; S1_1 ~ S1_n), (S2 ; S2_1 ~ S2_n)][(S3 ; S3_1 ~ S3_n),(S4 ; S4_1 ~ S4_n)]로 구성된 것을 특징으로 하는 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템.
The method of claim 1, wherein the bidirectional single-phase inverter 110,
Multiple small-capacity FET elements [(S1; S1_1 to S1_n) and (S2; S2_1 to S2_n)] [(S3; S3_1 to S3) in which switching elements S1 and S3 (S2 and S4) constituting a single-phase propagation bridge are respectively connected in parallel; S3_n), (S4; S4_1 ~ S4_n)] parallel uninterruptible power supply system for communication using a single-phase FFT inverter module.
삭제delete 3상 전원을 입력받아 48V 직류전원으로 변환하는 3상 AC/DC 정류기(11)와; 상기 3상 AC/DC 정류기(11)에서 출력되는 48V 직류전원으로 충전시키면서 DC 부하측에 무정전 전원공급을 위한 축전지(12)를 포함한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템에 있어서,
상기 축전지(12)의 DC전원을 입력받아 AC전원으로 변환하여 AC부하측으로 출력하거나, 단상 AC전원을 출력측으로부터 입력받아 DC 전원으로 변환하여 상기 축전지(12)에 충전시키는 단상 인버터 모듈(100)과;
단상 AC전원을 상기 AC 부하측으로 직접 출력함과 아울러 상기 단상 인버터모듈(100)로 입력시키는 바이패스 경로스위치부(200)와;
상기 단상 인버터 모듈(100) 및 상기 바이패스 경로스위치부(200)를 제어함과 아울러 운전상태를 표시하는 메인 콘트롤러(300) 및 메인 디스플레이(310)를 포함하되,
상기 단상 인버터 모듈(100)은,
축전지(12)의 DC 전원을 AC전원으로 변환하여 출력하거나, 출력측으로부터 입력되는 단상 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 축전지(12) 측으로 충전시키는 양방향 단상 인버터(110)와;
상기 양방향 단상 인버터(110)의 스위칭 제어를 하는 인버터 콘트롤러(130)와,
상기 양방향 단상 인버터(110)와 상기 바이패스 경로스위치부(200)와의 사이에 설치되어 양방향 단상 인버터 모듈(100)의 출력전압은 승압시키고, 바이패스 경로스위치부(200)로부터 양방향 단상 인버터 모듈(100)로 입력되는 입력전압은 강압시키기 위한 변압기(120)를 포함하여 하나의 PCB 보드에 모듈화시킨 것을 특징으로 하는 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템.
A three-phase AC / DC rectifier 11 for receiving a three-phase power and converting the same into a 48V DC power; In a parallel uninterruptible power supply system for communication including a battery (12) for supplying uninterruptible power supply to a DC load side while charging with a 48V DC power output from the three-phase AC / DC rectifier (11),
Single-phase inverter module 100 for receiving the DC power of the battery 12 is converted to AC power and output to the AC load side, or receives the single-phase AC power from the output side converted to DC power to charge the battery 12 and ;
A bypass path switch unit 200 for directly outputting single-phase AC power to the AC load side and inputting the single-phase AC power to the single-phase inverter module 100;
Including the main controller 300 and the main display 310 for controlling the single-phase inverter module 100 and the bypass path switch unit 200, and also display the operating state,
The single phase inverter module 100,
A bidirectional single phase inverter 110 for converting and outputting DC power of the battery 12 into AC power or converting single-phase AC power input from the output side into DC power and charging the battery 12 toward the battery 12;
An inverter controller 130 for controlling switching of the bidirectional single-phase inverter 110;
It is installed between the bidirectional single phase inverter 110 and the bypass path switch unit 200 to boost the output voltage of the bidirectional single phase inverter module 100, and from the bypass path switch unit 200 to the bidirectional single phase inverter module ( 100) The input voltage input to the communication parallel uninterruptible power supply system using a single-phase FT inverter module, characterized in that modularized on a single PCB board including a transformer 120 for stepping down.
제 4 항에 있어서, 상기 양방향 단상 인버터(110)는,
단상 전파 브릿지를 구성하는 스위칭 소자(S1, S3)(S2, S4)가 각각 병렬 연결된 다수의 소용량 FET 소자[(S1 ; S1_1 ~ S1_n), (S2 ; S2_1 ~ S2_n)][(S3 ; S3_1 ~ S3_n),(S4 ; S4_1 ~ S4_n)]로 구성된 것을 특징으로 하는 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템.
The method of claim 4, wherein the bidirectional single phase inverter 110,
Multiple small-capacity FET elements [(S1; S1_1 to S1_n) and (S2; S2_1 to S2_n)] [(S3; S3_1 to S3) in which switching elements S1 and S3 (S2 and S4) constituting a single-phase propagation bridge are respectively connected in parallel; S3_n), (S4; S4_1 ~ S4_n)] parallel uninterruptible power supply system for communication using a single-phase FFT inverter module.
제 4 항에 있어서, 상기 인버터 콘트롤러(130)는,
상기 양방향 단상 인버터(110)의 축전지 전류(Ibatt), 축전지 전압(VDC), 인버터 출력전류(Iinc), 부하전류(ILoad), 출력전압(Iout)에 대한 정보를 검출함과 아울러 메인 콘트롤러(300)의 동기신호(Sync)를 수신받아 상기 양방향 단상 인버터(110)의 스위칭 제어를 하는 스위칭 제어부(131)와,
상기 스위칭 제어부(131)에 의해 검출되는 축전지 전류, 축전지 전압, 인버터 출력전류, 부하전류, 출력전압에 대한 정보를 상기 메인 콘트롤러(300)에 운전상태정보로서 전송하는 운전상태 전송부(133)와,
상기 메인 콘트롤러(300)로부터 동기신호를 수신받아 상기 스위칭 제어부(131)에 동기신호로 입력하는 동기신호 수신부(132)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템.
The method of claim 4, wherein the inverter controller 130,
Detecting information about a battery current I batt , a battery voltage V DC , an inverter output current I inc , a load current I Load , and an output voltage I out of the bidirectional single phase inverter 110; In addition, the switching control unit 131 for receiving the synchronization signal (Sync) of the main controller 300 to control the switching of the bidirectional single-phase inverter 110,
An operation state transmitter 133 which transmits the information on the battery current, the battery voltage, the inverter output current, the load current, and the output voltage detected by the switching controller 131 to the main controller 300 as operation state information; ,
A parallel uninterruptible power supply for communication using a single-phase FT inverter module, characterized in that it comprises a synchronization signal receiving unit 132 for receiving a synchronization signal from the main controller 300 as a synchronization signal to the switching controller 131. system.
제 4 항에 있어서, 상기 메인 콘트롤러(300)는,
단상 인버터 모듈(100)의 기준 동기신호(Sync)를 발생하는 동기신호 발생부(302)와,
상기 단상 인버터 모듈(100)로부터 운전상태정보를 수신받아 단상 인버터 모듈의 운전상태를 메인 디스플레이(310)에 표시하도록 제어하는 운전상태 표시제어부(301)와,
상기 단상 AC전원의 입력단 전압(Vbps)을 검출하여 상기 바이패스 경로스위치부(200)를 제어하는 경로제어부(303)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템.
The method of claim 4, wherein the main controller 300,
A synchronization signal generator 302 for generating a reference synchronization signal Sync of the single-phase inverter module 100,
An operation state display control unit 301 which receives the operation state information from the single phase inverter module 100 and controls the operation state of the single phase inverter module to be displayed on the main display 310;
Parallel uninterruptible power supply for communication using a single-phase FFT inverter module comprising a path control unit 303 for detecting the input terminal voltage (Vbps) of the single-phase AC power supply to control the bypass path switch unit 200. system.
제 4 항에 있어서, 상기 단상 인버터 모듈(100)은 복수 개가 병렬 연결되어 설치되고, 상기 메인 콘트롤러(300)에서 병렬 연결된 복수 개의 단상 인버터 모듈(100)의 동기신호를 제어하고, 상기 단상 인버터 모듈(100)들은 각각 단상 AC 출력을 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템.
The single phase inverter module 100 of claim 4, wherein a plurality of single phase inverter modules 100 are installed in parallel and connected to each other, and control the synchronization signals of the plurality of single phase inverter modules 100 connected in parallel in the main controller 300. The parallel uninterruptible power supply system for communication using a single-phase FFT inverter module, characterized in that each of the (100) is configured to perform a single-phase AC output.
제 4 항에 있어서, 상기 단상 인버터 모듈(100)은, 3개씩 단상 인버터 모듈을 병렬 연결하되, 부하측으로 연결되는 각 단상 인버터 모듈의 출력 2라인중 하나의 출력라인은 각각 R, S, T상 출력라인으로, 나머지 하나의 출력라인은 공통으로 연결하여 N 공통라인으로 연결하여 3상 AC출력을 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템.
According to claim 4, The single-phase inverter module 100, three single-phase inverter modules are connected in parallel, one output line of each of the two output line of the single-phase inverter module connected to the load side R, S, T phase respectively Output line, the other one output line is connected in common to N common line connected to the parallel uninterruptible power supply system for communication using a single-phase FFT inverter module, characterized in that configured.
제 9 항에 있어서, 3상 출력용으로 3개의 단상 인버터 모듈(100-#1 ~ 100-#3)을 병렬 설치하는 경우, 상기 메인 콘트롤러(300)는, 120도의 위상 차를 갖는 3개의 동기신호(Sync#1, Sync#2, Sync#3)를 발생시켜 각각의 단상 인버터모듈(100-#1, 100-#2, 100-#3)에 동기신호를 입력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 단상 에프이티 인버터 모듈을 이용한 통신용 병렬 무정전 전원공급시스템.10. The method of claim 9, wherein when the three single-phase inverter modules (100- # 1 ~ 100- # 3) are installed in parallel for the three-phase output, the main controller 300, three synchronization signals having a phase difference of 120 degrees Single-phase F, characterized by generating (Sync # 1, Sync # 2, Sync # 3) and inputting a synchronization signal to each single-phase inverter module 100- # 1, 100- # 2, 100- # 3. Parallel uninterruptible power supply system for communication using ITI inverter module.
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