KR101254262B1 - 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템 - Google Patents

축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소방 관련법에 따라 각 건물에는 정전시를 대비하여 비상전원을 확보하도록 되어 있어서 현재 건물의 비상전원으로 활용하는 자가발전설비(비상발전기)를 축전지 발전 방식으로도 가능하도록 구성하여 비상전원용을 제외한 나머지 충전 용량으로 상용 전기를 생산하여 전력거래소 혹은 한전에 판매하기 위한 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템에 관한 것이다.
본 발명을 통해 소방 관련법에 따라 각 건물에는 정전시를 대비하여 비상전원을 확보하도록 되어 있어서 현재 건물 비상전원용으로 활용하는 비상발전기를 축전지 발전 방식으로도 가능하도록 구성하여 비상전원용을 제외한 나머지 충전 용량으로 상용 전기를 생산하여 전력거래소 혹은 한전에 판매할 수 있도록 함으로써, 정전시 대부분의 건물 비상발전기가 가동되지 않았던 문제점을 해결함과 동시에 비상발전기 가동에 따른 소음 발생원을 제거하는 효과와 대도시마다 양수 발전소 기능을 수행하는 발전소를 보유하는 효과로 신규 양수 발전소 건설을 대체할 수 있을 뿐만 아니라, 양수 발전소를 건설 및 운영에 따라 발생되는 환경 파괴와 민원 발생 및 과다 운영 인력에 따른 인건비 상승 등의 문제점을 해결하게 된다.

Description

축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템{building emergency power management and commercial electric production system using Battery.}
본 발명은 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소방 관련법에 따라 각 건물에는 정전시를 대비하여 비상전원을 확보하도록 되어 있어서 현재 건물의 비상전원으로 활용하는 자가발전설비(비상발전기)를 축전지 발전 방식으로도 가능하도록 구성하여 비상전원용을 제외한 나머지 충전 용량으로 상용 전기를 생산하여 전력거래소 혹은 한전에 판매하기 위한 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건물에는 비상전원을 설치하게 되어 있다.
즉, 소방시설 설치, 유지 및 안전관리에 관한 법률(제9조), 시행령(제15조)와 소방방재청 고시 제 8조에 의거하여 비상전원 설치 근거가 마련되어 있다.
비상전원 설치 종류는 자가발전설비 또는 축전지설비(펌프 가동용 내연기관 기동 및 제어용)이며, 성능으로는 30층 이하일 경우에는 20분 이상, 30~49층일 경우에는 40분 이상, 50층 이상일 경우에는 60분 이상으로 설치 조건을 제시하고 있다.
현재 대부분의 건물에는 비상시를 대비하여 자가발전설비로 비상발전기를 설치 운영하고 있으나, 축전지를 이용한 자가발전설비는 설치 운영되고 있지 않다.
없음.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 소방 관련법에 따라 각 건물에는 정전시를 대비하여 비상전원을 확보하도록 되어 있어서 현재 건물의 비상전원으로 활용하는 자가발전설비(비상발전기)를 축전지 발전 방식으로도 가능하도록 구성하여 비상전원용을 제외한 나머지 충전 용량으로 상용 전기를 생산하여 전력거래소 혹은 한전에 판매하도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,
본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템은,
A/D컨버터를 포함하여 구성되며, 축전지의 충전량을 획득하며, 원격제어수단에서 설정된 법정 충전량 정보와 충전 시간 정보를 획득하여 축전지 충전량이 법정 충전량보다 적을 경우에 충전 시간에 상관없이 충전 지시 신호를 A/D컨버터로 송출하며, 축전지 충전량이 법정 충전량과 같거나 많은 경우에는 해당 충전 시간일 경우에 한하여 축전지가 만충전량이 될 때까지 충전을 수행하고, 설정된 충전 시간이 아닐 경우에 A/D컨버터로 충전 중지 신호를 송출하기 위한 충전제어수단(100)과;
한전선로(10)로부터 공급되는 전원을 충전하기 위한 축전지(200)와;
D/A인버터를 포함하여 구성되며, 정전을 감지하여 한전 선로로부터 전기가 공급될 경우에 발전 중지 신호를 D/A인버터로 송출하며, 전기가 공급되지 않을 경우에 발전 지시 신호를 D/A인버터로 송출하고, 축전지의 충전량을 획득하여 발전가능 용량을 원격제어수단으로 송출하며, 원격제어수단에서 전송된 법정 발전기준량을 획득하여 발전 가능 용량이 법정 발전기준량과 같거나 적을 경우에 발전 중지 신호를 D/A인버터로 송출하며, 원격제어수단에서 전송된 발전 시간대에 출력 정보만큼 D/A인버터로 발전 개시 신호를 송출하거나 발전 중지 신호를 송출하기 위한 발전제어수단(300)과;
충전제어수단의 법정 충전량 정보와 충전 시간 정보를 설정하며, 축전지의 발전 가능 용량 정보를 획득하여 발전제어수단의 법정 발전 기준량을 설정하며, 발전 중지 지시 신호와 발전 정보(출력, 시간대)를 발전제어수단에 송출하기 위한 원격제어수단(400);을 포함하여 구성되어 본 발명의 과제를 해결하게 된다.
이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템은,
소방 관련법에 따라 각 건물에는 정전시를 대비하여 비상전원을 확보하도록 되어 있어서 현재 건물 비상전원용으로 활용하는 비상발전기를 축전지 발전 방식으로도 가능하도록 구성하여 비상전원용을 제외한 나머지 충전 용량으로 상용 전기를 생산하여 전력거래소 혹은 한전에 판매할 수 있도록 함으로써, 정전시 대부분의 건물 비상발전기가 가동되지 않았던 문제점을 해결함과 동시에 비상발전기 가동에 따른 소음 발생원을 제거하는 효과와 대도시마다 양수 발전소 기능을 수행하는 발전소를 보유하는 효과로 신규 양수 발전소 건설을 대체할 수 있을 뿐만 아니라, 양수 발전소를 건설 및 운영에 따라 발생되는 환경 파괴와 민원 발생 및 과다 운영 인력에 따른 인건비 상승 등의 문제점을 해결하게 된다.
또한, 매일 충전은 밤시간대에 수행하고, 낮시간대에는 발전을 함으로써, 첨두부하를 위한 발전소 건설을 억제하는 역할을 수행하게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템의 충전제어수단 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템의 충전제어수단의 충전 제어 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템의 발전제어수단 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템의 발전제어수단의 발전 제어 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템의 원격제어수단 블록도이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템은,
A/D컨버터를 포함하여 구성되며, 축전지의 충전량을 획득하며, 원격제어수단에서 설정된 법정 충전량 정보와 충전 시간 정보를 획득하여 축전지 충전량이 법정 충전량보다 적을 경우에 충전 시간에 상관없이 충전 지시 신호를 A/D컨버터로 송출하며, 축전지 충전량이 법정 충전량과 같거나 많은 경우에는 해당 충전 시간일 경우에 한하여 축전지가 만충전량이 될 때까지 충전을 수행하고, 설정된 충전 시간이 아닐 경우에 A/D컨버터로 충전 중지 신호를 송출하기 위한 충전제어수단(100)과;
한전선로(10)로부터 공급되는 전원을 충전하기 위한 축전지(200)와;
D/A인버터를 포함하여 구성되며, 정전을 감지하여 한전 선로로부터 전기가 공급될 경우에 발전 중지 신호를 D/A인버터로 송출하며, 전기가 공급되지 않을 경우에 발전 지시 신호를 D/A인버터로 송출하고, 축전지의 충전량을 획득하여 발전가능 용량을 원격제어수단으로 송출하며, 원격제어수단에서 전송된 법정 발전기준량을 획득하여 발전 가능 용량이 법정 발전기준량과 같거나 적을 경우에 발전 중지 신호를 D/A인버터로 송출하며, 원격제어수단에서 전송된 발전 시간대에 출력 정보만큼 D/A인버터로 발전 개시 신호를 송출하거나 발전 중지 신호를 송출하기 위한 발전제어수단(300)과;
충전제어수단의 법정 충전량 정보와 충전 시간 정보를 설정하며, 축전지의 발전 가능 용량 정보를 획득하여 발전제어수단의 법정 발전 기준량을 설정하며, 발전 중지 지시 신호와 발전 정보(출력, 시간대)를 발전제어수단에 송출하기 위한 원격제어수단(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 충전제어수단(100)은,
원격제어수단의 법정충전량설정부에 의해 설정된 법정 충전량 기준치 정보를 획득하여 축전지에 충전된 충전량이 법정 충전량 기준치보다 부족한지를 판단하여 부족한 경우에 해당 법정 충전량 기준치에 도달할 때까지 충전실행부에 충전을 지시하기 위한 법정충전량관리부(110)와,
축전지의 충전량 정보를 원격제어수단에 상시 제공하며, 축전지의 충전량이 만충전이 아닌 경우에 만충전될 때까지 충전실행부에 충전을 지시하며, 만충전이 완료되면 충전실행부에 충전 중지를 지시하기 위한 충전상태감시부(120)와,
원격제어수단의 충전시간대설정부에 의해 설정된 충전 시간 정보를 획득하여 해당 충전 시간 정보를 충전실행부에 상시 제공하기 위한 충전시간관리부(130)와,
상기 법정충전량관리부와 충전상태감시부에서 지시하는 충전 지시나 충전 중지 지시를 획득하여 A/D컨버터에 충전 개시 신호 혹은 충전 중지 신호를 송출하기 위한 충전실행부(140)와,
충전실행부로부터 충전 개시 신호 혹은 충전 중지 신호 획득시 한전선로로부터 공급되는 전원을 획득하여 축전지를 충전하거나 충전을 중지시키기 위한 A/D컨버터(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 발전제어수단(300)은,
정전을 감지하여 한전 선로를 통하여 전기가 공급될 경우에 발전 중지 신호를 생성하며, 전기가 공급되지 않을 경우에 발전 지시 신호를 생성하여 건물발전실행부에 송출하기 위한 정전감지부(310)와,
상기 정전감시부로부터 송출되는 신호에 따라 D/A인버터로 발전 개시 신호 혹은 발전 중지 신호를 송출하기 위한 건물발전실행부(320)와,
축전지의 충전량을 획득하여 발전 가능 용량을 산정한 후, 해당 발전 가능 용량을 법정발전관리부와 원격제어수단에 제공하기 위한 발전용량계산부(330)와,
원격제어수단의 법정발전기준량설정부에 의해 설정된 법정 발전 기준량 정보를 획득하고, 상기 발전용량계산부에 의해 계산된 발전 가능 용량을 획득하여 발전 가능 용량이 법정 발전 기준량과 같거나 적을 경우에 발전 중지 신호를 생성하여 상용발전실행부에 송출하기 위한 법정발전관리부(340)와,
원격제어수단으로부터 송출되는 발전 시간대 및 출력 정보를 획득하여 상용발전실행부에 발전 지시 신호 혹은 발전 중지 신호를 생성하여 송출하기 위한 상용발전제어부(350)와,
상기 상용발전제어부의 발전 지시 신호에 따라 원하는 시간에 지시하는 출력 정보만큼 발전을 하도록 D/A인버터에 발전 개시 신호를 송출하며, 상용발전제어부 혹은 법정발전관리부의 발전 중지 신호에 따라 발전을 중지하도록 D/A인버터에 발전 중지 신호를 송출하기 위한 상용발전실행부(360)와,
상기 건물발전실행부 및 상용발전실행부로부터 발전 개시 신호 혹은 발전 중지 신호를 획득하여 발전하거나 발전 중지시키기 위한 D/A인버터(370)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 원격제어수단(400)은,
충전제어수단의 법정 충전량 기준치 정보를 설정하기 위한 법정충전량설정부(410)와,
충전제어수단의 충전 시간 정보를 설정하기 위한 충전시간대설정부(420)와,
충전제어수단으로부터 충전 시간에 충전되는 충전량 정보를 획득하기 위한 충전량정보획득부(430)와,
축전지의 발전 가능 용량 정보를 획득하기 위한 발전가능용량정보획득부(440)와,
발전제어수단의 법정 발전 기준량을 설정하기 위한 법정발전기준량설정부(450)와,
발전제어수단에 발전 중지 지시 신호 및 발전 정보(출력, 시간대)를 송출하기 위한 발전제어신호송출부(460)와,
상기 각각의 부 간의 신호 흐름을 제어하기 위한 원격제어부(470)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 원격제어수단(400)은,
건물 정보, 건물에 설치된 설비 현황 정보를 저장하고 관리하기 위한 고객관리디비(480)와,
설정된 법정 충전량 기준치 정보, 설정된 충전 시간 정보, 충전제어수단으로부터 충전되는 충전량 정보를 저장하고 관리하기 위한 충전정보디비(485)와,
설정된 법정 발전 기준량 정보, 축전지의 발전 가능 용량 정보, 발전제어수단에 제공하기 위한 출력 정보 및 시간대 정보를 저장하고 관리하기 위한 발전정보디비(490)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 원격제어수단(400)은,
입찰 가능한 발전량과 발전 가능 시간대를 산출하기 위한 입찰정보산출부(494)와,
건물별로 월별 충전 및 발전량을 산출하기 위한 월별충전/발전량산출부(495)와,
전력거래소 혹은 한전으로부터 송출되는 법정 발전 조건을 획득하여 비상용 발전량과 상용 발전량을 산정하기 위한 발전량산정부(496)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 축전지(200)는,
건물분 전기 소요 용량의 10배 이상의 축전용량으로 설치 구성하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 충전실행부(140)는,
법정충전량관리부의 법정 충전 지시는 충전시간관리부의 충전 가능 시간에 상관없이 충전을 실행하도록 하며, 충전상태감시부의 충전 지시는 충전시간관리부의 충전 가능 시간에 따라 충전을 실행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템의 전체 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템은,
A/D컨버터를 포함하여 구성되며, 축전지의 충전량을 획득하며, 원격제어수단에서 설정된 법정 충전량 정보와 충전 시간 정보를 획득하여 축전지 충전량이 법정 충전량보다 적을 경우에 충전 시간에 상관없이 충전 지시 신호를 A/D컨버터로 송출하며, 축전지 충전량이 법정 충전량과 같거나 많은 경우에는 해당 충전 시간일 경우에 한하여 축전지가 만충전량이 될 때까지 충전을 수행하고, 설정된 충전 시간이 아닐 경우에 A/D컨버터로 충전 중지 신호를 송출하기 위한 충전제어수단(100)과;
한전선로(10)로부터 공급되는 전원을 충전하기 위한 축전지(200)와;
D/A인버터를 포함하여 구성되며, 정전을 감지하여 한전 선로로부터 전기가 공급될 경우에 발전 중지 신호를 D/A인버터로 송출하며, 전기가 공급되지 않을 경우에 발전 지시 신호를 D/A인버터로 송출하고, 축전지의 충전량을 획득하여 발전가능 용량을 원격제어수단으로 송출하며, 원격제어수단에서 전송된 법정 발전기준량을 획득하여 발전 가능 용량이 법정 발전기준량과 같거나 적을 경우에 발전 중지 신호를 D/A인버터로 송출하며, 원격제어수단에서 전송된 발전 시간대에 출력 정보만큼 D/A인버터로 발전 개시 신호를 송출하거나 발전 중지 신호를 송출하기 위한 발전제어수단(300)과;
충전제어수단의 법정 충전량 정보와 충전 시간 정보를 설정하며, 축전지의 발전 가능 용량 정보를 획득하여 발전제어수단의 법정 발전 기준량을 설정하며, 발전 중지 지시 신호와 발전 정보(출력, 시간대)를 발전제어수단에 송출하기 위한 원격제어수단(400);을 포함하여 구성된다.
즉, 한전선로(10)로부터 전원을 공급받아 축전지를 충전시키게 되며, 정전시에는 비상전원용과 상용 전기를 발전하여 건물 비상전원으로 사용함과 동시에 상용 전기는 한전 혹은 전력거래소에 판매하고, 정전이 아닌 평상시에는 상용 전기만을 발전하여 한전 혹은 전력거래소에 판매하는 구성인 것이다.
구체적으로 설명하자면, 각 건물에는 전기를 저장하고 발전할 수 있는 축전지 발전설비(축전지, 충전제어, 발전제어)를 구성하고, 특정지역에는 원격제어수단(발전제어센터)를 구성한 후 각 건물에 설치된 충전제어수단과 발전제어수단을 원격제어수단과 온라인으로 연결하며, 향후 그 지역에 신설되는 건물의 축전지 발전설비는 원격제어수단에 온라인으로 연결 수용할 수 있게 구성된다.
기본적인 운영방법은 축전지에 비상전원용 충전 용량은 기본적으로 확보하고, 남는 충전 용량을 발전에 활용하게 된다.
또한, 축전지 발전 방식은 매일 전기가 남아도는 밤 시간대에 축전지에 심야전력을 저장했다가 전기가 많이 소요되는 낮 시간대에 발전하여 생산된 전력을 한전이나 전력거래소에 공급하는 것이며, 심야전력의 적용시간과 구매가격, 축전지 발전설비의 발전시간과 전력 판매단가는 한전이나 전력거래소와 협의하여 결정한 후 원격제어수단에 결정된 사항을 입력하여 운영하게 된다.
이를 위하여 축전지는 건물분 전기 소요용량보다 수배 또는 수십배의 용량으로 시설해야 한다.
또한, 충전은 밤시간(22시~익일 7시까지)에 하고, 낮시간(9시~18시까지)에는 발전하도록 설정하게 된다.
또한, 축전지는 법정 비상전원 용량만을 남겨두고, 나머지 용량들은 모두 발전으로 활용하게 되는 것이다.
상기와 같이 구성하게 되면, 정전시 대부분의 건물 비상발전기가 가동되지 않았던 문제점을 일거에 해결할 수 있게 됨과 동시에 비상발전기 가동에 따른 소음 발생원을 제거하는 효과와 대도시마다 양수 발전소 기능을 수행하는 발전소를 보유하게 됨으로써 신규 양수 발전소를 건설할 필요가 없게 되어 양수 발전소 건설 및 운영에 따라 발생되는 환경 파괴와 민원 발생 및 과다 운영 인력 소요에 따른 인건비 상승 등의 문제점을 일거에 해결하게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템의 충전제어수단 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템의 충전제어수단의 충전 제어 흐름도이다.
도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 충전제어수단(100)은,
원격제어수단의 법정충전량설정부에 의해 설정된 법정 충전량 기준치 정보를 획득하여 축전지에 충전된 충전량이 법정 충전량 기준치보다 부족한지를 판단하여 부족한 경우에 해당 법정 충전량 기준치에 도달할 때까지 충전실행부에 충전을 지시하기 위한 법정충전량관리부(110)와,
축전지의 충전량 정보를 원격제어수단에 상시 제공하며, 축전지의 충전량이 만충전이 아닌 경우에 만충전될 때까지 충전실행부에 충전을 지시하며, 만충전이 완료되면 충전실행부에 충전 중지를 지시하기 위한 충전상태감시부(120)와,
원격제어수단의 충전시간대설정부에 의해 설정된 충전 시간 정보를 획득하여 해당 충전 시간 정보를 충전실행부에 상시 제공하기 위한 충전시간관리부(130)와,
상기 법정충전량관리부와 충전상태감시부에서 지시하는 충전 지시나 충전 중지 지시를 획득하여 A/D컨버터에 충전 개시 신호 혹은 충전 중지 신호를 송출하기 위한 충전실행부(140)와,
충전실행부로부터 충전 개시 신호 혹은 충전 중지 신호 획득시 한전선로로부터 공급되는 전원을 획득하여 축전지를 충전하거나 충전을 중지시키기 위한 A/D컨버터(150)를 포함하여 구성된다.
법정충전량관리부(110)는 원격제어수단의 법정충전량설정부에 의해 설정된 법정 충전량 기준치 정보를 획득하여 축전지에 축전된 충전량이 법정 충전량 기준치보다 부족한지를 판단(S100)하여 부족한 경우에 해당 법정 충전량 기준치에 도달할 때까지 충전실행부에 충전을 지시(S160)하게 된다.
이때, 상기 충전상태감시부(120)는 축전지의 충전량 정보를 원격제어수단에 상시 제공하며, 축전지의 충전량이 만충전량을 판단(S140)하여 만충전량이 아닌 경우(S150)에 만충전될 때까지 충전실행부에 충전을 지시(S160)하며, 만충전이 완료되면(S150) 충전실행부에 충전 중지(S165)를 지시하게 된다.
상기 충전시간관리부(130)는 원격제어수단의 충전시간대설정부에 의해 설정된 충전 시간 정보를 획득(S120)하여 해당 충전 시간 정보를 충전실행부에 상시 제공하게 되며, 충전 시간(S130)이 아니면 충전실행부에 충전 중지(S165)를 지시하게 된다.
상기 충전실행부(140)는 법정충전량관리부와 충전상태감시부에서 지시하는 충전 지시나 충전 중지 지시를 획득하여 A/D컨버터에 충전 개시 신호 혹은 충전 중지 신호를 송출하게 된다.
이때, 특징적인 것은 상기 충전실행부(140)는 법정충전량관리부의 법정 충전 지시는 충전시간관리부의 충전 가능 시간에 상관없이 충전을 실행하도록 하며, 충전상태감시부의 충전 지시는 충전시간관리부의 충전 가능 시간에 따라 충전을 실행하도록 하는 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템의 발전제어수단 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템의 발전제어수단의 발전 제어 흐름도이다.
도 4 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 발전제어수단(300)은,
정전을 감지하여 한전 선로를 통하여 전기가 공급될 경우에 발전 중지 신호를 생성하며, 전기가 공급되지 않을 경우에 발전 지시 신호를 생성하여 건물발전실행부에 송출하기 위한 정전감지부(310)와,
상기 정전감시부로부터 송출되는 신호에 따라 D/A인버터로 발전 개시 신호 혹은 발전 중지 신호를 송출하기 위한 건물발전실행부(320)와,
축전지의 충전량을 획득하여 발전 가능 용량을 산정한 후, 해당 발전 가능 용량을 법정발전관리부와 원격제어수단에 제공하기 위한 발전용량계산부(330)와,
원격제어수단의 법정발전기준량설정부에 의해 설정된 법정 발전 기준량 정보를 획득하고, 상기 발전용량계산부에 의해 계산된 발전 가능 용량을 획득하여 발전 가능 용량이 법정 발전 기준량과 같거나 적을 경우에 발전 중지 신호를 생성하여 상용발전실행부에 송출하기 위한 법정발전관리부(340)와,
원격제어수단으로부터 송출되는 발전 시간대 및 출력 정보를 획득하여 상용발전실행부에 발전 지시 신호 혹은 발전 중지 신호를 생성하여 송출하기 위한 상용발전제어부(350)와,
상기 상용발전제어부의 발전 지시 신호에 따라 원하는 시간에 지시하는 출력 정보만큼 발전을 하도록 D/A인버터에 발전 개시 신호를 송출하며, 상용발전제어부 혹은 법정발전관리부의 발전 중지 신호에 따라 발전을 중지하도록 D/A인버터에 발전 중지 신호를 송출하기 위한 상용발전실행부(360)와,
상기 건물발전실행부 및 상용발전실행부로부터 발전 개시 신호 혹은 발전 중지 신호를 획득하여 발전하거나 발전 중지시키기 위한 D/A인버터(370)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 상기 정전감지부(310)는 정전을 감지(S200)하여 한전 선로를 통하여 전기가 공급될 경우에 발전 중지 신호를 생성하며, 전기가 공급되지 않을 경우에 발전 지시 신호를 생성하여 건물발전실행부에 송출하게 된다.
이때, 건물발전실행부(320)는 정전감시부로부터 송출되는 신호에 따라 D/A인버터로 발전 개시 신호(S220) 혹은 발전 중지 신호(S210)를 송출하게 되며, 상기 D/A인버터(370)는 발전 개시 신호 혹은 발전 중지 신호를 획득하여 발전하거나 발전 중지시키게 된다.
한편, 발전을 위하여, 발전제어수단(300)은, 발전용량계산부(330)와, 법정발전관리부(340)와, 상용발전제어부(350)와, 상용발전실행부(360)를 포함하여 구성하게 된다.
즉, 발전용량계산부(330)는 축전지의 충전량을 획득하여 발전 가능 용량을 산정(S230)한 후, 해당 발전 가능 용량을 법정발전관리부와 원격제어수단에 제공하게 된다.
이때, 법정발전관리부(340)는 원격제어수단의 법정발전기준량설정부에 의해 설정된 법정 발전 기준량 정보를 획득하고, 상기 발전용량계산부에 의해 계산된 발전 가능 용량을 획득하여 발전 가능 용량이 법정 발전 기준량과 같거나 적을 경우를 판단(S240)하여 해당 조건에 부합되면 발전 중지 신호를 생성하여 상용발전실행부에 송출하게 된다.
상기 상용발전제어부(350)는 원격제어수단으로부터 송출되는 발전 시간대 및 출력 정보를 획득하여 상용발전실행부에 발전 지시 신호 혹은 발전 중지 신호를 생성하여 송출하게 되며, 상용발전실행부(360)는 상용발전제어부의 발전 지시 신호에 따라 원하는 시간에 지시하는 출력 정보만큼 발전을 하도록 D/A인버터에 발전 개시 신호를 송출하며, 상용발전제어부 혹은 법정발전관리부의 발전 중지 신호에 따라 발전을 중지하도록 D/A인버터에 발전 중지 신호를 송출(S250)하게 된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템의 원격제어수단 블록도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 원격제어수단(400)은,
충전제어수단의 법정 충전량 기준치 정보를 설정하기 위한 법정충전량설정부(410)와,
충전제어수단의 충전 시간 정보를 설정하기 위한 충전시간대설정부(420)와,
충전제어수단으로부터 충전 시간에 충전되는 충전량 정보를 획득하기 위한 충전량정보획득부(430)와,
축전지의 발전 가능 용량 정보를 획득하기 위한 발전가능용량정보획득부(440)와,
발전제어수단의 법정 발전 기준량을 설정하기 위한 법정발전기준량설정부(450)와,
발전제어수단에 발전 중지 지시 신호 및 발전 정보(출력, 시간대)를 송출하기 위한 발전제어신호송출부(460)와,
상기 각각의 부 간의 신호 흐름을 제어하기 위한 원격제어부(470)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 법정충전량설정부(410)는 충전제어수단의 법정 충전량 기준치 정보를 설정하게 되는데, 바람직하게는 건물의 층수에 따라 설정할 수도 있다.
상기 충전시간대설정부(420)는 충전제어수단의 충전 시간 정보를 설정하게 되는데, 충전 시간은 건물의 용도에 따라 밤시간대를 설정할 수 있으며, 새벽 시간대를 설정할 수도 있다.
상기 충전량정보획득부(430)는 충전제어수단으로부터 충전 시간에 충전되는 충전량 정보를 실시간으로 획득하게 된다.
상기 발전가능용량정보획득부(440)는 축전지의 발전 가능 용량 정보를 실시간으로 획득하게 되며, 법정발전기준량설정부(450)는 발전제어수단의 법정 발전 기준량을 설정하게 되는 것이다.
한편, 상기 발전제어신호송출부(460)는 발전제어수단에 발전 중지 지시 신호 및 발전 정보(출력, 시간대)를 송출하게 된다.
한편, 부가적인 양상에 따른 상기 원격제어수단(400)은,
건물 정보, 건물에 설치된 설비 현황 정보를 저장하고 관리하기 위한 고객관리디비(480)와,
설정된 법정 충전량 기준치 정보, 설정된 충전 시간 정보, 충전제어수단으로부터 충전되는 충전량 정보를 저장하고 관리하기 위한 충전정보디비(485)와,
설정된 법정 발전 기준량 정보, 축전지의 발전 가능 용량 정보, 발전제어수단에 제공하기 위한 출력 정보 및 시간대 정보를 저장하고 관리하기 위한 발전정보디비(490)를 더 포함하여 구성되게 된다.
즉, 고객관리디비(480)에 건물 정보, 건물에 설치된 설비 현황 정보를 저장하고 관리하게 된다.
또한, 상기 충전정보디비(485)에는 법정충전량설정부에 의해 설정된 법정 충전량 기준치 정보, 충전시간대설정부에 의해 설정된 충전 시간 정보, 충전제어수단으로부터 충전되는 충전량 정보를 저장하고 관리하게 되며, 상기 발전정보디비에는 법정발전기준량설정부에 의해 설정된 법정 발전 기준량 정보, 축전지의 발전 가능 용량 정보, 발전제어수단에 제공하기 위한 출력 정보 및 시간대 정보를 저장하고 관리하게 된다.
또한, 다른 부가적인 양상에 따른 상기 원격제어수단(400)은,
입찰 가능한 발전량과 발전 가능 시간대를 산출하기 위한 입찰정보산출부(494)와,
건물별로 월별 충전 및 발전량을 산출하기 위한 월별충전/발전량산출부(495)와,
전력거래소 혹은 한전으로부터 송출되는 법정 발전 조건을 획득하여 비상용 발전량과 상용 발전량을 산정하기 위한 발전량산정부(496)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 전력거래소 혹은 한전에 상용전기를 판매하기 위하여 구성되는 것이다.
상기 입찰정보산출부는 입찰 가능한 발전량과 발전 가능 시간대를 산출하는 기능을 수행하게 되는 것으로서, 입찰 관리에 해당하게 된다.
또한, 상기 월별충전/발전량산출부(495)는 건물별로 월별 충전 및 발전량을 산출하게 되며, 발전량산정부(496)는 전력거래소 혹은 한전으로부터 송출되는 법정 발전 조건을 획득하여 비상용 발전량과 상용 발전량을 산정하게 되는 것으로서, 과금 관리에 해당하게 된다.
결국, 상기와 같은 구성 및 동작을 통해 축전지를 이용하여 건물 내 비상전원을 확보함과 동시에 상용 전기를 발전시켜 전력거래소 혹은 한전에 판매하는 효과를 제공하게 되는 것이다.
이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 충전제어수단
200 : 축전지
300 : 발전제어수단
400 : 원격제어수단

Claims (8)

  1. 축전지를 이용한 건물(20) 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템에 있어서,
    원격제어수단의 법정충전량설정부에 의해 설정된 법정 충전량 기준치 정보를 획득하여 축전지에 충전된 충전량이 법정 충전량 기준치보다 부족한지를 판단하여 부족한 경우에 해당 법정 충전량 기준치에 도달할 때까지 충전실행부에 충전을 지시하기 위한 법정충전량관리부(110)와,
    축전지의 충전량 정보를 원격제어수단에 상시 제공하며, 축전지의 충전량이 만충전이 아닌 경우에 만충전될 때까지 충전실행부에 충전을 지시하며, 만충전이 완료되면 충전실행부에 충전 중지를 지시하기 위한 충전상태감시부(120)와,
    원격제어수단의 충전시간대설정부에 의해 설정된 충전 시간 정보를 획득하여 해당 충전 시간 정보를 충전실행부에 상시 제공하기 위한 충전시간관리부(130)와,
    상기 법정충전량관리부와 충전상태감시부에서 지시하는 충전 지시나 충전 중지 지시를 획득하여 A/D컨버터에 충전 개시 신호 혹은 충전 중지 신호를 송출하기 위한 충전실행부(140)와,
    충전실행부로부터 충전 개시 신호 혹은 충전 중지 신호 획득시 한전선로로부터 공급되는 전원을 획득하여 축전지를 충전하거나 충전을 중지시키기 위한 A/D컨버터(150)를 포함하여 구성되는 충전제어수단(100)과;
    한전선로(10)로부터 공급되는 전원을 충전하기 위한 축전지(200)와;
    D/A인버터를 포함하여 구성되며, 정전을 감지하여 한전 선로로부터 전기가 공급될 경우에 발전 중지 신호를 D/A인버터로 송출하며, 전기가 공급되지 않을 경우에 발전 지시 신호를 D/A인버터로 송출하고, 축전지의 충전량을 획득하여 발전가능 용량을 원격제어수단으로 송출하며, 원격제어수단에서 전송된 법정 발전기준량을 획득하여 발전 가능 용량이 법정 발전기준량과 같거나 적을 경우에 발전 중지 신호를 D/A인버터로 송출하며, 원격제어수단에서 전송된 발전 시간대에 출력 정보만큼 D/A인버터로 발전 개시 신호를 송출하거나 발전 중지 신호를 송출하기 위한 발전제어수단(300)과;
    충전제어수단의 법정 충전량 기준치 정보를 설정하기 위한 법정충전량설정부(410)와,
    충전제어수단의 충전 시간 정보를 설정하기 위한 충전시간대설정부(420)와,
    충전제어수단으로부터 충전 시간에 충전되는 충전량 정보를 획득하기 위한 충전량정보획득부(430)와,
    축전지의 발전 가능 용량 정보를 획득하기 위한 발전가능용량정보획득부(440)와,
    발전제어수단의 법정 발전 기준량을 설정하기 위한 법정발전기준량설정부(450)와,
    발전제어수단에 발전 중지 지시 신호 및 발전 정보(출력, 시간대)를 송출하기 위한 발전제어신호송출부(460)와,
    상기 법정충전량설정부(410)와, 충전시간대설정부(420)와, 충전량정보획득부(430)와, 발전가능용량정보획득부(440)와, 법정발전기준량설정부(450)와, 발전제어신호송출부(460) 간의 신호 흐름을 제어하기 위한 원격제어부(470)를 포함하여 구성되는 원격제어수단(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 발전제어수단(300)은,
    정전을 감지하여 한전 선로를 통하여 전기가 공급될 경우에 발전 중지 신호를 생성하며, 전기가 공급되지 않을 경우에 발전 지시 신호를 생성하여 건물발전실행부에 송출하기 위한 정전감지부(310)와,
    상기 정전감지부로부터 송출되는 신호에 따라 D/A인버터로 발전 개시 신호 혹은 발전 중지 신호를 송출하기 위한 건물발전실행부(320)와,
    축전지의 충전량을 획득하여 발전 가능 용량을 산정한 후, 해당 발전 가능 용량을 법정발전관리부와 원격제어수단에 제공하기 위한 발전용량계산부(330)와,
    원격제어수단의 법정발전기준량설정부에 의해 설정된 법정 발전 기준량 정보를 획득하고, 상기 발전용량계산부에 의해 계산된 발전 가능 용량을 획득하여 발전 가능 용량이 법정 발전 기준량과 같거나 적을 경우에 발전 중지 신호를 생성하여 상용발전실행부에 송출하기 위한 법정발전관리부(340)와,
    원격제어수단으로부터 송출되는 발전 시간대 및 출력 정보를 획득하여 상용발전실행부에 발전 지시 신호 혹은 발전 중지 신호를 생성하여 송출하기 위한 상용발전제어부(350)와,
    상기 상용발전제어부의 발전 지시 신호에 따라 원하는 시간에 지시하는 출력 정보만큼 발전을 하도록 D/A인버터에 발전 개시 신호를 송출하며, 상용발전제어부 혹은 법정발전관리부의 발전 중지 신호에 따라 발전을 중지하도록 D/A인버터에 발전 중지 신호를 송출하기 위한 상용발전실행부(360)와,
    상기 건물발전실행부 및 상용발전실행부로부터 발전 개시 신호 혹은 발전 중지 신호를 획득하여 발전하거나 발전 중지시키기 위한 D/A인버터(370)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 원격제어수단(400)은,
    건물 정보, 건물에 설치된 설비 현황 정보를 저장하고 관리하기 위한 고객관리디비(480)와,
    설정된 법정 충전량 기준치 정보, 설정된 충전 시간 정보, 충전제어수단으로부터 충전되는 충전량 정보를 저장하고 관리하기 위한 충전정보디비(485)와,
    설정된 법정 발전 기준량 정보, 축전지의 발전 가능 용량 정보, 발전제어수단에 제공하기 위한 출력 정보 및 시간대 정보를 저장하고 관리하기 위한 발전정보디비(490)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 원격제어수단(400)은,
    입찰 가능한 발전량과 발전 가능 시간대를 산출하기 위한 입찰정보산출부(494)와,
    건물별로 월별 충전 및 발전량을 산출하기 위한 월별충전/발전량산출부(495)와,
    전력거래소 혹은 한전으로부터 송출되는 법정 발전 조건을 획득하여 비상용 발전량과 상용 발전량을 산정하기 위한 발전량산정부(496)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 충전실행부(140)는,
    법정충전량관리부의 법정 충전 지시는 충전시간관리부의 충전 가능 시간에 상관없이 충전을 실행하도록 하며, 충전상태감시부의 충전 지시는 충전시간관리부의 충전 가능 시간에 따라 충전을 실행하도록 하는 것을 특징으로 하는 축전지를 이용한 건물 비상전원 관리 및 상용전기 발전시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011101532A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Panasonic Electric Works Co Ltd 電力融通システム
KR101058351B1 (ko) * 2011-01-24 2011-08-22 주식회사 케이엘 레귤레이터와 인버터를 갖는 배터리 충전/방전 제어회로

Patent Citations (2)

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