KR101417492B1 - 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법 - Google Patents

전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101417492B1
KR101417492B1 KR1020120148385A KR20120148385A KR101417492B1 KR 101417492 B1 KR101417492 B1 KR 101417492B1 KR 1020120148385 A KR1020120148385 A KR 1020120148385A KR 20120148385 A KR20120148385 A KR 20120148385A KR 101417492 B1 KR101417492 B1 KR 101417492B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
power
power supply
time
switch
Prior art date
Application number
KR1020120148385A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140078991A (ko
Inventor
현덕수
송리규
심종수
김대웅
Original Assignee
세방전지(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세방전지(주) filed Critical 세방전지(주)
Priority to KR1020120148385A priority Critical patent/KR101417492B1/ko
Publication of KR20140078991A publication Critical patent/KR20140078991A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101417492B1 publication Critical patent/KR101417492B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems

Abstract

본 발명은 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무정전전원장치에 충전된 전원을 평상시와 비상시에 모두 사용할 수 있도록 하여 전력수요가 많은 시간대와 전력수요가 없는 시간대를 적절하게 활용할 수 있는 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법{Uninterruptible powerr supply connected to power system and control method thereof}
본 발명은 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무정전전원장치에 충전된 전원을 평상시와 비상시에 모두 사용할 수 있도록 하여 전력수요가 많은 시간대와 전력수요가 없는 시간대를 적절하게 활용할 수 있는 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 무정전 전원 공급장치(UPS)란 통상적인 전원 공급이 안되거나 정전이 될 때에는 순시에 중단없이 전력을 자동으로 공급하는 시스템이다. 무정전 전원 공급장치는 중단 없이 지속적인 전원을 공급해야 하는 작동중의 컴퓨터를 비롯한 전자기기류의 필수장치로서 전압이나 주파수의 변동, 또는 순간 정전에도 안정된 전원을 공급해 컴퓨터의 데이터가 파괴 내지 소거되는 것을 방지, 보호하거나 각종 제어장치의 제어기능상실 및 오동작을 방지하기 위한 것이다.
즉, 무정전 전원 공급장치는 전압이 규정치 보다 높거나 낮아 파형 왜율이 규정치내에 들지 않으면 컴퓨터가 정상적으로 작동할 수 없게 돼 데이터가 파괴되거나 소실되기 때문에 일반적으로 주파수가 50Hz 또는 60Hz인 정현파의 정전압이 요구되는데 상용전원의 불안정으로부터 컴퓨터를 보호하기 위해 항시 무정전상태로 전원을 공급하는 장치다.
이와 같은 무정전 전원장치는 종래의 특허등록 제280415호와 특허공개 제2003-0094496호에 그 일예가 개시되어 있다. 특히 특허공개 제2003-0094496호는 에너지 절약을 이한 오프라인 무정전전원장치가 개시되어 있다. 이는 상용 전원이 정상일 때 오프라인 무정전전원장치에 의해 낭비되는 에너지를 절약하기 위한 것으로, 상용전원이 정상이고 배터리가 만충전 되었을 때, 최소 전력의 보조 전원장치를 이용하여 제어기와 기타 회로에 전원을 공급함으로서 무부하(60)하 손실을 최소화하고, 정격전압의 ±2%에서 인버터를 가동하여 출력을 대기시킴으로서 절체시간(Transfer Time)을 줄일 수 있는 에너지 절약을 위한 오프라인 무정전전원장치를 제공하는데 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 기술은 기본적으로 비상시 또는 축전지의 만충전상태를 가정하여 전원을 공급하는 것으로서 냉방장치의 작동시간이 많은 여름이나 난방용 장치의 사용이 많은 겨울철과 같이 전력사용량이 많은 계절이나 시간을 고려하지 않고 있기 때문에 전력공급사정이 좋은 시간대에 축전지에서 전원이 공급되거나 또는 전력공급사정이 좋지 않은 시간대에 축전지의 충전이 이루어지고 있어 불필요한 에너지와 비용이 지출되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전력사정이 좋지 않거나 또는 전력사용량이 많은 피크 시간대에 축전지에서 전원을 공급할 수 있도록 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.
본 발명의 제1실시예는 외부전원이 입력되는 입력부; 상기 입력부에서 인가되는 입력된 전원을 부하에 출력하는 출력부; 상기 입력부에서 입력된 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터; 상기 컨버터에서 변환된 교류전원을 충전시키는 축전지; 상기 축전지에서 출려되는 직류전원을 교류전원으로 변환시켜 상기 출력부에 출력하는 인버터; 상기 컨버터와 축전지 사이의 전원라인을 연결하여 상기 컨버터에서 출력된 직류전원을 상기 축전지에 인가하거나 또는 상기 축전지와 상기 인버터 사이의 전원라인을 연결하여 상기 축전지에 출력된 직류전원을 상기 인버터에 출력하도록 스위칭하는 제1절체스위치; 하루중에서 전력사용량의 피크타임(Peak Time)에 축전지 전원공급 시간과 전력사용량이 적은 심야시간에 축전지 충전시간을 설정하고, 상기 축전지 전원공급시간에 도달되면 상기 제1절체스위치를 제어하여 상기 축전지에 충전된 전원을 상기 인버터와 출력부를 통하여 부하에 공급하고, 상기 축전지 전원공급시간이 경과 되면, 상기 제1절체스위치를 오프시키고, 상기 제2절체 스위치를 온시켜 상기 입력부에서 출력부에 연결되는 전원라인을 스위칭온시켜 외부전원을 출력부에 인가하도록 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것이 바람직하다.
삭제
본 발명의 제3실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 축전지의 충전량이 설정 레벨에 도달되면, 상기 제2절체스위치를 제어하여 상기 입력부와 출력부 사이의 전원라인이 통전되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 축전지의 충전량이 설정된 레벨에 도달되면, 상기 제1절체스위치를 제어하여 상기 인버터와 축전지 사이의 전원라인을 오프시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 제5실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 축전지 충전시간에 도달되면, 상기 제1절체스위치를 제어하여 상기 컨버터와 축전지사이의 전원라인을 연결시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제6실시예는 축전지의 전원공급 시간 및 충전시간을 설정하는 타이머설정단계; 상기 설정단계이후에 시간을 카운팅하여 설정된 축전지 전원공급 시간인지를 판단하는 설정시간 판단단계; 상기 설정시간 판단단계에서 설정된 축전지 전원공급시간에 도달되었다면, 축전지에서 출력부에 연결되는 전원라인을 스위칭온하여 통전시키고, 외부전원과 출력부 사이의 전원라인을 오프시키는 스위치오프단계; 상기 스위치오프단계 이후에 축전지에서 전원을 공급하는 축전지 전원공급단계; 상기 축전지 전원공급단계 이후에 시간을 카운팅하여 축전지의 전원공급을 차단하도록 설정된 오프 시간에 해당되는 지를 판단하는 오프판단단계; 상기 오프 판단단계에서 설정된 축전지 전원공급시간이 완료되었다면 상기 축전지와 출력부 사이의 전원라인을 스위칭오프시키고, 입력부에서 출력부에 연결되는 전원라인을 스위칭온시켜 외부전원을 출력부에 인가하는 스위치온단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제7실시예에 있어서, 상기 오프판단단계의 판단결과, 축전지의 전원공급시간을 차단하는 오프 시간에 도달되지 않았다면, 상기 축전지의 잔여 충전량이 설정된 충전레벨에 도달되었는지를 판단하는 충전레벨판단단계; 및 상기 충전레벨 판단단계에서 상기 축전지의 잔여 충전량이 설정된 충전레벨에 도달되었다면, 상기 입력부에서 축전지로 연결되는 전원라인을 스위칭온하여 상기 축전지를 충전시키는 충전단계를 더 포함한다.
본 발명의 제8실시예에 있어서, 상기 오프 판단 단계의 판단결과, 상기 축전지의 전원공급시간이 경과 되었다면, 시간을 카운팅하여 상기 축전지의 충전시간에 도달되었을 판단하여 상기 입력부에서 상기 축전지 사이의 전원라인을 스위칭온하여 상기 축전지를 충전시키는 충전단계를 더 포함한다.
본 발명의 제9실시예에 있어서, 상기 축전지의 전원공급시간은 하루 중에서 전력사용량의 피크타임(Peak Time)에 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제10실시예에 있어서, 상기 축전지의 충전시간은 심야 시간대로 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전력공급상황별 지역과 시간대에 따라서 상기 무정전전원장치에 의한 전원의 공급과 축전지를 충전하기 때문에 전력 사용량이 많은 피크 타임대의 전력사용량을 감소시킬 수 있어 전력비용의 절감을 이루는 효과가 있다.
또한 본 발명은 전기요금이 비싼 주간시간대에 축전지를 통하여 전원을 공급받고, 전기요금이 저렴한 시간대에 축전지를 충전할 수 있어 전력비용 측면에서 매우 유리한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전력계통과 연계되는 무정전전원공급장치를 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치의 제어방법을 도시한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치의 제어방법에서 충전단계를 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치를 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 외부 교류전원이 입력되는 입력부(10)와, 부하에 전원을 출력하는 출력부(60)와, 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터(20)와, 직류전원을 교류로 변환시키는 인버터(40)와, 전원을 저장하는 축전지(80)와, 상기 컨버터(20)와 인버터(40) 및 축전지(80) 사이의 전원라인을 스위칭하여 통전 또는 차단시키는 제1절체스위치(30)와, 상기 입력부(10)에서 부하로 연결되는 전원라인과 인버터(40)에서 출력부로 연결되는 전원라인을 스위칭하는 제2절체스위치(50)와, 상기 제1절체스위치(30)와 제2절체스위치(50)를 설정된 시간대별로 온오프제어하는 컨트롤러(70)를 포함한다.
상기 입력부(10)는 외부전원이 입력된다. 여기서 상기 외부전원은 공공전력회사 또는 민간전력회사로부터 공급되는 전력계통에 해당되는 교류전원이다.
상기 출력부(60)는 상기 축전지(80) 또는 입력부(10)에서 입력되는 외부전원을 부하에 전원을 공급한다.
상기 컨버터(20)는 상기 입력부(10)에서 입력되는 외부 교류전원을 직류전원으로 변환하여 출력한다. 여기서 상기 컨버터(20)에서 변환된 직류전원은 상기 축전지(80)에 저장된다.
상기 제1절체스위치(30)는 상기 컨트롤러(70)의 제어에 의하여 상기 인버터(40)에서 축전지(80) 또는 축전지(80)와 컨버터(20) 사이를 스위칭하여 상기 축전지(80)에서 전원의 출력 및/또는 충전되도록 전원라인을 스위칭한다. 여기서 상기 제1절체스위치(30)는 상기 컨버터(20)에서 축전지(80)사이의 전원라인을 스위칭온하여 상기 컨버터(20)에서 변환된 직류전원을 상기 축전지(80)에 공급하여 충전하도록 하고, 상기 축전지(80)에서 인버터(40) 사이의 전원라인을 연결하여 상기 축전지(80)에서 출력된 전원을 부하에 공급하도록 한다.
상기 인버터(40)는 상기 축전지(80)에서 출력된 직류전원을 교류전원으로 변환하여 상기 제2절체스위치(50)에 출력한다.
상기 제2절체스위치(50)는 상기 입력부(10)에서 출력부(60)에 연결되는 전원라인과, 상기 인버터(40)에서 출력부(60)로 연결되는 전원라인을 상기 컨트롤러(70)의 제어에 의하여 스위칭한다. 여기서 상기 제2절체스위치(50)는 상기 컨트롤러(70)의 제어에 의하여 상기 입력부(10)에서 컨버터(20) 및 인버터(40)를 통하지 않고 출력부(60)에 바로 인가되도록 하고, 또는 상기 축전지(80)에서 출력되는 전원을 상기 출력부(60)로 인가하여 부하에 전원을 공급한다.
상기 컨트롤러(70)는 전원 사용량이 많은 시간대에 상기 축전지의 전원공급시간을 설정하고, 설정된 시간대에 상기 제1절체스위치(30)와 제2절체스위치(50)를 제어하여 상기 축전지(80)에 충전된 전원을 출력부(60)에 인가되도록 한다. 또한 상기 컨트롤러(70)는 전력사용량이 적은 시간대로서 설정되는 충전시간을 카운팅하여 상기 제1절체스위치(30)를 제어하여 상기 축전지(80)를 충전시킨다. 아울러 상기 컨트롤러(70)는 외부전원이 상기 출력부(60)에 직접 인가되도록 상기 제2절체스위치(50)를 입력부(10)와 출력부(60) 사이의 전원라인을 연결한다. 또한 상기 컨트롤러는 상기 제2절체스위치(50)에 통전되는 외부전원이 갑자기 중단되었거나 또는 설정레벨 이하의 전원이 감지되면 상기 제1절체스위치(30)를 제어하여 상기 축전지(80)와 인버터(40) 사이의 전원라인을 연결하고, 제2절체스위치(50)를 상기 인버터(40)와 출력부(60) 사이의 전원라인 연결되도록 제어한다.
본 발명은 전력회사의 전력계통과 연계되도록 전력사용량이 많은 피크타임때와 전력사용량이 적은 시간대를 각각 설정하여 평상시에 충전시간과 축전지(80)의 전원공급 시간을 각각 설정함에 따라서 평상시와 비상시에 모두 활용가능하다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 포함하는 본 발명의 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치의 제어방법을 첨부된 도 2와 도 3의 순서도를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 전력계통과 연계되는 무정전전원 공급장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전력계통과 연계되는 무정전 전원 공급장치의 제어방법은 축전지(80)의 출력 및 충전시간을 설정하는 타이머설정단계(S11)와, 설정 시간인지를 판단하는 설정시간 판단단계(S12)와, 설정시간이 되었다면 스위치를 오프시키는 스위치오프단계(S13)와, 상기 스위치오프단계(S13) 이후에 축전지(80)에서 전원을 공급하는 축전지(80) 전원공급단계(S14)와, 시간을 카운팅하여 오프시간에 해당되는 지를 판단하는 오프판단단계(S15)와, 상기 오프판단단계(S15) 이후에 오프시간이 경과되지 않더라도 상기 축전지(80)의 충전된 전원이 충전레벨에 도달되었는지를 판단하는 충전레벨판단단계(S18)와, 상기 오프판단단계(S15) 이후에 스위치를 제어하여 상기 축전지(80)의 출력을 차단하고, 제2절체스위치(50)를 온하는 스위치온단계(S17)와, 상기 스위치온단계(S16) 이후에 설정된 충전시간에 해당되면 상기 축전지(80)에 전원을 인가하여 축전지(80)를 충전시키는 충전단계(S17)를 포함한다.
상기 타이머설정단계(S11)는 상기 컨트롤러(70)에서 전력사용량이 많은 피크타임때에 축전지(80)에서 전원을 공급하는 축전지의 전원공급시간과 축전지(80)를 오프시키는 시간을 설정하고, 전력사용량이 적은 시간대에 축전지(80)를 충전하는 충전시간을 설정하는 단계이다. 상기 컨트롤러(70)는 자체 시간을 카운팅하는 타이머(도면에 도시되지 않음)와 메모리(도면에 도시되지 않음)를 구비하며, 상기 메모리에서 작업자가 상기 축전지(80)의 전원공급시간과 오프시간 및 충전시간을 입력 및 설정한다.
상기 설정시간 판단단계(S12)는 상기 컨트롤러(70)가 타이머에서 카운팅되는 시간을 확인하여 상기 축전지(80)에서 전원을 공급하도록 설정된 시간인지를 판단하는 단계이다. 상기 컨트롤러(70)는 자체 타이머에서 카운팅된 시간과 메모리에 저장된 축전지(80)의 전원공급시간을 비교하여 축전지(80)에 연결되는 전원라인의 스위칭여부를 판단한다.
상기 스위치오프단계(S13)는 상기 컨트롤러(70)가 상기 설정시간판단단계(S12)에서 상기 축전지(80)의 전원공급시간으로 설정된 시간에 도달되었음이 판단되면, 상기 제1절체스위치(30)를 제어하여 상기 인버터(40)와 축전지(80) 사이의 전원라인을 연결한다. 그리고 상기 컨트롤러(70)는 상기 제2절체스위치(50)를 제어하여 상기 입력부(10)와 출력부 사이의 전원라인을 오프시키면서 상기 인버터(40)와 출력부사이의 전원라인을 통전가능하도록 연결한다.
상기 축전지 전원공급단계(S14)는 상기 컨트롤러(70)에서 상기 제1절체스위치(30)를 제어하여 상기 인버터(40)와 축전지(80) 사이의 전원라인이 통전됨에 따라 상기 축전지(80)에서 충전된 전원이 상기 인버터(40)에 출력된다. 따라서 상기 인버터(40)는 상기 축전지(80)에서 출력된 직류전원을 교류로 변환시켜 상기 제2절체스위치(50)를 통하여 출력부에 인가된다.
상기 오프판단단계(S15)는 상기 컨트롤러(70)가 상기 축전지(80) 전원공급단계(S14) 이후에 상기 설정단계(S11)에서 설정된 오프시간에 도달되었는 지를 판단하는 단계이다. 상기 컨트롤러(70)는 타이머에서 카운팅되는 시간을 확인하여 상기 축전지(80)의 출력되는 전원의 차단을 판단한다. 여기서 상기 오프시간은 상술한 바와 같이 전력사용량이 많은 피크타임 시간대 이후로 설정됨이 바람직하다.
상기 충전레벨판단단계(S18)는 상기 오프판단단계(S15)에서 상기 컨트롤러(70)가 상기 축전지(80)의 오프시간이 아니라고 판단되면, 상기 축전지(80)의 충전량을 확인하여 축전지(80)의 전원출력에 대한 차단 여부를 판단하는 단계이다. 여기서 상기 컨트롤러(70)는 상기 축전지(80) 전원공급단계(S14) 이후에 상기 축전지(80)의 잔여 전원레벨을 수시로 확인하여 완전 방전대비 30%이하로 잔여 충전량이 확인되면 상기 축전지(80)의 출력을 차단한다.
상기 스위치온단계(S16)는 상기 컨트롤러(70)에서 상기 오프판단단계(S15)의 오프시간판단결과 및/또는 상기 충전레벨판단단계(S18)에서 상기 축전지(80)의 잔여 충전량이 충전레벨에 도달되었다면, 상기 제2절체스위치(50)를 상기 입력부(10)와 출력부 사이의 전원라인을 통전가능하도록 온 시키는 단계이다. 따라서 상기 축전지(80)는 상기 입력부(10)에 인가되는 전원이 상기 컨버터(20)를 통하지 않고 직접 출력부로 인가되고, 상기 인버터(40)에서 출력부 사이의 전원라인이 차단됨에 따라서 전원의 출력이 차단된다.
상기 충전단계(S17)는 상기 컨트롤러(70)에서 상기 충전레벨판단단계(S18) 또는 설정된 충전시간에 도달되면 상기 컨버터(20)와 축전지(80) 사이의 전원라인을 연결하여 상기 축전지(80)를 충전하는 단계이다. 상기 충전단계(S17)는 하기의 도 3에 도시된 바와 같다.
도 3은 본 발명에 따른 전력계통과 연계된 무정전전원장치의 제어방법에서 충전단계(S17)를 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 상기 충전단계(S17)는 부하(60)하의 구동상태를 확인하는 부하확인단계(S171)와, 설정된 충전시간대에 도달됨을 확인하는 설정시간 판단단계(S172)와, 상기 설정시간 판단단계(S172)에서 설정된 충전시간에 도달되었다면 스위치를 온하는 스위치온단계(S173)와, 상기 스위치온단계(S173) 이후에 축전지(80)를 충전하는 축전지(80) 충전단계(S174)를 포함한다.
상기 부하확인단계(S171)는 상기 컨트롤러(70)에서 상기 제2절체스위치(50)를 통하여 상기 출력부(60)에서 부하에 인가되는 전원레벨을 감지하여 부하의 구동상태를 확인하는 단계이다. 여기서 상기 컨트롤러(70)는 상기 입력부(10)에서 출력부(60)로 직접인가되는 전원 라인의 전원레벨이 설정레벨 이하로 떨어지면 비상상황이 발생 됨을 판단하며, 설정레벨이 유지되면 평상시 상황으로 판단하여 충전단계(S17)를 계속 진행한다.
상기 설정시간판단단계(S172)는 상기 컨트롤러(70)에서 타이머의 카운팅시간을 확인하여 설정된 충전시간에 도달되었는지를 확인하는 단계이다. 여기서 상기 충전시간은 전력사용량이 적고, 전력비용이 가장 적은 시간대를 선택함이 바람직하다.
상기 스위치온단계(S173)는 상기 컨트롤러(70)에서 상기 설정시간판단단계(S172)에서 설정된 충전시간에 도달되면 상기 제1절체스위치(30)를 상기 컨버터(20)와 축전지(80)가 통전되도록 온시키는 단계이다. 여기서 상기 컨트롤러(70)는 상기 제1절체스위치(30)를 제어하여 상기 컨버터(20)와 상기 축전지(80)사이의 전원라인을 연결한다.
상기 충전단계(S174)는 상기 컨트롤러(70)가 상기 스위치온단계(S173) 이후에 상기 컨버터(20)에서 인가되는 전원에 의하여 충전되는 축전지(80)의 충전량을 확인하여 100%충전되면, 상기 제2절체스위치(50)를 제어하여 상기 입력부(10)와 출력부(60) 사이의 전원라인을 연결하여 입력부(10)에서 입력된 전원을 부하에 바로 공급하도록 한다.
이와 같이 본 발명은 전력사용량이 적은 시간대와 많은 시간대에 따라서 상기 축전지(80)에 저장된 전원을 부하에 공급 및/또는 충전하도록 제1절체스위치(30)와 제2절체스위치(50)를 제어하여 소비자의 전력사용에 대한 비용 부담을 줄일 수 있다. 아울러 본 발명은 상기와 같이 전력계통에서 전력사용량에 따른 무정전전원공급장치를 제어함에 따라서 에너지의 소비량과 부족한 생산량에 따른 전력난을 해소할 수 있도록 도움을 준다.
본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 즉 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 필수 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10 : 입력부 20 : 컨버터
30 : 제1절체스위치 40 : 인버터
50 : 제2절체스위치 60 : 출력부
70 : 컨트롤러 80 : 축전지

Claims (10)

  1. 외부전원이 입력되는 입력부;
    상기 입력부에서 인가되는 입력된 전원을 부하에 출력하는 출력부;
    상기 입력부에서 입력된 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터;
    상기 컨버터에서 변환된 교류전원을 충전시키는 축전지;
    상기 축전지에서 출려되는 직류전원을 교류전원으로 변환시켜 상기 출력부에 출력하는 인버터;
    상기 컨버터와 축전지 사이의 전원라인을 연결하여 상기 컨버터에서 출력된 직류전원을 상기 축전지에 인가하거나 또는 상기 축전지와 상기 인버터 사이의 전원라인을 연결하여 상기 축전지에 출력된 직류전원을 상기 인버터에 출력하도록 스위칭하는 제1절체스위치;
    상기 인버터와 출력부 사이에 연결되는 전원라인과, 상기 입력부에서 출력부로 연결되는 전원라인을 스위칭하는 제2절체스위치; 및
    하루중에서 전력사용량의 피크타임(Peak Time)에 축전지 전원공급 시간과 전력사용량이 적은 심야시간에 축전지 충전시간을 설정하고, 상기 축전지 전원공급시간에 도달되면 상기 제1절체스위치를 제어하여 상기 축전지에 충전된 전원을 상기 인버터와 출력부를 통하여 부하에 공급하고,
    상기 축전지 전원공급시간이 경과 되면, 상기 제1절체스위치를 오프시키고, 상기 제2절체 스위치를 온시켜 상기 입력부에서 출력부에 연결되는 전원라인을 스위칭온시켜 외부전원을 출력부에 인가하도록 제어하는 컨트롤러를 포함하는 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는
    상기 축전지의 충전량이 설정 레벨에 도달되면, 상기 제2절체스위치를 제어하여 상기 입력부와 출력부 사이의 전원라인이 통전되도록 제어하는 것을 특징으로하는 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 축전지의 충전량이 설정된 레벨에 도달되면, 상기 제1절체스위치를 제어하여 상기 인버터와 축전지 사이의 전원라인을 오프시키는 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는
    상기 축전지 충전시간에 도달되면, 상기 제1절체스위치를 제어하여 상기 컨버터와 축전지사이의 전원라인을 연결시키는 것을 특징으로 하는 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치.
  6. 축전지의 전원공급 시간 및 충전시간을 설정하는 타이머설정단계;
    상기 설정단계이후에 시간을 카운팅하여 설정된 축전지 전원공급 시간인지를 판단하는 설정시간 판단단계;
    상기 설정시간 판단단계에서 설정된 축전지 전원공급시간에 도달되었다면, 축전지에서 출력부에 연결되는 전원라인을 스위칭온하여 통전시키고, 외부전원과 출력부 사이의 전원라인을 오프시키는 스위치오프단계;
    상기 스위치오프단계 이후에 축전지에서 전원을 공급하는 축전지 전원공급단계;
    상기 축전지 전원공급단계 이후에 시간을 카운팅하여 축전지의 전원공급을 차단하도록 설정된 오프 시간에 해당되는 지를 판단하는 오프판단단계; 및
    상기 오프 판단단계에서 설정된 축전지 전원공급시간이 완료되었다면 상기 축전지와 출력부 사이의 전원라인을 스위칭오프시키고, 입력부에서 출력부에 연결되는 전원라인을 스위칭온시켜 외부전원을 출력부에 인가하는 스위치온단계를 포함하는 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 오프판단단계의 판단결과,
    축전지의 전원공급시간을 차단하는 오프 시간에 도달되지 않았다면, 상기 축전지의 잔여 충전량이 설정된 충전레벨에 도달되었는지를 판단하는 충전레벨판단단계; 및
    상기 충전레벨 판단단계에서 상기 축전지의 잔여 충전량이 설정된 충전레벨에 도달되었다면, 상기 입력부에서 축전지로 연결되는 전원라인을 스위칭온하여 상기 축전지를 충전시키는 충전단계를 더 포함하는 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치의 제어방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 오프 판단 단계의 판단결과,
    상기 축전지의 전원공급시간이 경과 되었다면, 시간을 카운팅하여 상기 축전지의 충전시간에 도달되었는지를 판단하여 상기 입력부에서 상기 축전지 사이의 전원라인을 스위칭온하여 상기 축전지를 충전시키는 충전단계를 더 포함하는 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치의 제어방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 축전지의 전원공급시간은
    하루 중에서 전력사용량의 피크타임(Peak Time)에 설정되는 것을 특징으로 하는 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치의 제어방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 축전지의 충전시간은
    심야 시간대로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치의 제어방법.
KR1020120148385A 2012-12-18 2012-12-18 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법 KR101417492B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120148385A KR101417492B1 (ko) 2012-12-18 2012-12-18 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120148385A KR101417492B1 (ko) 2012-12-18 2012-12-18 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140078991A KR20140078991A (ko) 2014-06-26
KR101417492B1 true KR101417492B1 (ko) 2014-07-08

Family

ID=51130319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120148385A KR101417492B1 (ko) 2012-12-18 2012-12-18 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101417492B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101649815B1 (ko) * 2015-02-24 2016-08-19 엘에스산전 주식회사 배터리 관리 시스템 및 방법
KR101768917B1 (ko) * 2015-02-23 2017-08-18 이플러스주식회사 전력 병합 무정전 전원 공급 장치
KR102514624B1 (ko) 2022-08-19 2023-03-30 하은주 무정전 비상전원 공급장치 및 이의 동작방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102335059B1 (ko) * 2014-09-15 2021-12-06 주식회사 탑 엔지니어링 배터리 관리 시스템 및 이를 이용한 배터리 팩 용량의 가변적 분배 방법
US20230013208A1 (en) * 2021-07-16 2023-01-19 Asco Power Technologies, L.P. Automatic isolation switch for a microgrid

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3052479U (ja) * 1998-03-20 1998-09-25 緑地整備開発株式会社 夜間電力利用の電源装置
JP2004274981A (ja) * 2003-01-15 2004-09-30 Sumitomo Electric Ind Ltd ２次電池制御方法、電源システム及び通信装置
JP2007166818A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Sharp Corp 電源システムおよびその制御方法
KR20090085973A (ko) * 2008-02-05 2009-08-10 성신전기공업(주) 대체 에너지원이 접속된 무정전전원장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3052479U (ja) * 1998-03-20 1998-09-25 緑地整備開発株式会社 夜間電力利用の電源装置
JP2004274981A (ja) * 2003-01-15 2004-09-30 Sumitomo Electric Ind Ltd ２次電池制御方法、電源システム及び通信装置
JP2007166818A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Sharp Corp 電源システムおよびその制御方法
KR20090085973A (ko) * 2008-02-05 2009-08-10 성신전기공업(주) 대체 에너지원이 접속된 무정전전원장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101768917B1 (ko) * 2015-02-23 2017-08-18 이플러스주식회사 전력 병합 무정전 전원 공급 장치
KR101649815B1 (ko) * 2015-02-24 2016-08-19 엘에스산전 주식회사 배터리 관리 시스템 및 방법
KR102514624B1 (ko) 2022-08-19 2023-03-30 하은주 무정전 비상전원 공급장치 및 이의 동작방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140078991A (ko) 2014-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI594540B (zh) 蓄電系統及電源系統
KR101264142B1 (ko) 가정과 마이크로그리드에 적용 가능한 신재생에너지시스템
KR101417492B1 (ko) 전력계통과 연계된 무정전 전원공급장치 및 그 제어방법
US9360903B2 (en) System for controlling electric power supply to devices
JP5486400B2 (ja) 省電力ラインインタラクティブ無停電電源装置
US9716408B2 (en) Redundant residential power sources
JP6668991B2 (ja) 給電装置及び給電システム
JP4763660B2 (ja) 電源システム
EP1872460B1 (en) Uninterruptible power supply with additional feeding
KR101444266B1 (ko) 무정전전원장치를 이용한 에너지 관리 시스템
KR20140075472A (ko) 계통 연계형 오프라인 교류 무정전 전원 장치
KR20180007673A (ko) 하이브리드 ess
KR20150106838A (ko) 계통 연계형 피크 관리 겸용 무정전 전원 장치
JP2001103679A (ja) 非常用電源装置
KR100661470B1 (ko) 스위칭 모드 무정전 전원 장치.
KR101215396B1 (ko) 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치
EP1513240A2 (en) Apparatus for supplying standby power
KR20160078013A (ko) 에너지 저장 시스템의 제어기 전원 공급장치
JP6944884B2 (ja) 電源装置
JP2002281693A (ja) 電力貯蔵システム
KR100434446B1 (ko) 엘리베이터용 무정전 전원공급장치
KR101673619B1 (ko) 배터리 제어 회로를 구비한 자동 부하 절체 개폐기
JP2014166000A (ja) 電力供給システム
JP6351200B2 (ja) 電力供給システム
KR20180023375A (ko) 스마트 전원 장치 및 그 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170126

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180124

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200114

Year of fee payment: 7