KR101446502B1 - Uninterruptible power supply and system using zero-phase harmonic reduction apparutus - Google Patents

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Abstract

무정전 전원 공급 장치가 개시된다. 본 장치는 무정전 전원 공급 장치의 전원 입력단에 배치된 온도 센서를 구비하여, 전원 입력단의 온도를 센싱하는 센싱부, 메인 전원을 모니터링하여 메인 전원에 포함된 영상 고조파 신호를 측정하고, 필터링하는 영상 고조파 필터부, 제1 스위칭부, 메인 전원을 영상 고조파 필터부로 인가 또는 차단하는 제2 스위칭부, 및 메인 전원이 인가되도록 제1 스위칭부가 제어된 상태에서, 메인 전원이 차단되면, 외부 배터리로부터 보조 전원을 인가받도록 제1 스위칭부를 제어하며, 무정전 전원 공급 장치의 전원 출력단에 연결된 부하가 동작하지 않는 것으로 판단되면, 제2 스위칭부를 차단시켜 메인 전원이 영상 고조파 필터부로 인가되지 않도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 무정전 전원 공급 장치의 전력 소비를 적응적으로 줄일 수 있다.An uninterruptible power supply is initiated. The apparatus includes a temperature sensor disposed at a power input terminal of the uninterruptible power supply, and includes a sensing unit for sensing a temperature of the power input terminal, an image harmonic signal measuring unit for monitoring the main power supply, A second switching unit that applies or cuts off the main power to the image harmonic filter unit and the first switching unit is controlled so that the main power is applied to the first switching unit, The control unit controls the first switching unit so that the main power is not applied to the image harmonic filter unit by blocking the second switching unit when it is determined that the load connected to the power output unit of the uninterruptible power supply unit does not operate . Thus, the power consumption of the uninterruptible power supply can be adaptively reduced.

Description

영상 고조파 저감 장치를 적용한 무정전 전원 공급 장치 및 시스템{UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY AND SYSTEM USING ZERO-PHASE HARMONIC REDUCTION APPARUTUS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an uninterruptible power supply apparatus and a system using an image harmonic reduction apparatus,

본 발명은 영상 고조파 저감 장치를 적용한 무정전 전원 공급 장치 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전력 소모를 줄일 수 있는 무정전 전원 공급 장치 및 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an uninterruptible power supply apparatus and system using an image harmonic reduction apparatus, and more particularly, to an uninterruptible power supply apparatus and system capable of reducing power consumption.

전력 계통에서 사용하고 있는 3상 4선식 전력 계통은 단상 및 3상 부하를 동시에 이용할 수 있는 장점이 있지만, 단상 부하와 3상 부하가 혼합되어 중성선에 불평형 전류가 발생할 수 있다. 구체적으로, 3상 4선식 전력 계통에서 중성선에 발생되는 전류는 각 상 전류의 벡터합으로 정의되는데, 3상 부하가 평형 상태일 경우에는 각 상 전류의 위상차에 의해 중성선에는 전류가 상쇄되어 흐르지 않게 된다. 하지만, 부하가 불평형 상태에 있는 경우에는 각 상의 전류가 상쇄되지 못하고 중성선으로 유입되어 불평형 전류가 흐르게 되는데, 이 중에서 3상 중 하나의 상에만 부하가 있고 나머지 두 개의 상은 무부하 상태에 있는 경우 가장 큰 불평형 전류가 흐르게 된다.The three-phase four-wire power system used in the power system has the advantage of being able to use single-phase and three-phase loads at the same time, but a single-phase load and a three-phase load may be mixed to generate an unbalanced current in the neutral line. Specifically, in a three-phase four-wire power system, a current generated in a neutral line is defined as a vector sum of each phase current. When the three-phase load is in an equilibrium state, the current is canceled by the phase difference of each phase current, do. However, when the load is in the unbalanced state, the current of each phase is not canceled and flows into the neutral line to cause the unbalanced current to flow. Of the three phases, only one of the phases has a load and the other two phases are in a no- An unbalanced current flows.

또한, 중성선에는 이와 같은 불평형 전류 이외에도 컴퓨터, 조명장치, 사무기기, 무정전 전원공급장치(UPS:Uninterruptible Power Supply) 등과 같은 비선형 부하로 인한 고조파 전류가 발생하여 유입되는 경우도 있다.In addition to the unbalanced current, the neutral line may cause harmonic current to flow due to a nonlinear load such as a computer, a lighting device, an office equipment, or an uninterruptible power supply (UPS).

고조파(高調波, Harmonics) 전류란 기본 주파수의 2배, 3배, 4배 등 정수배에 해당하는 주파수 성분을 가지는 전류를 말하는데, 이와 같은 고조파 전류는 기본 주파수와의 차수 관계에 따라 4차, 7차, 10차 등과 같이 기본 주파수의 (3n+1) 배수에 해당하는 주파수 성분을 가지는 정상 고조파 전류와, 2차, 5차, 8차 등과 같이 기본 주파수의(3n-1) 배수에 해당하는 주파수 성분을 가지는 역상 고조파 전류와, 3차, 6차, 9차 등과 같이 기본 주파수의 3n 배수에 해당하는 주파수 성분을 가지는 영상고조파 전류로 나누어진다.Harmonics Current refers to a current having a frequency component equivalent to an integer multiple such as 2, 3, or 4 times the fundamental frequency. Such a harmonic current is divided into 4th, 7th, and 7th harmonics according to the degree relation with the fundamental frequency. (3n-1) multiples of the fundamental frequency, such as the second harmonic current, the fifth harmonic, and the eighth harmonic, having a frequency component corresponding to (3n + 1) And harmonic currents having frequency components corresponding to 3n multiples of the fundamental frequency, such as 3rd, 6th, and 9th orders.

이때, 3상의 각 위상선에서 발생한 정상 고조파 전류와 역상 고조파 전류는 그 위상이 120°씩 차이가 나므로 벡터합으로 상호 상쇄되어 전력 계통에 영향을 미치지 않지만, 영상 고조파 전류는 그 위상이 동일하므로 벡터합이 아닌 스칼라합에 의하여 각 위상선 전류보다 더 큰 전류가 중첩 형성되어 중성선으로 흐르게 된다.At this time, the normal harmonic current and the reverse phase harmonic current generated at each phase line of the three phases are offset by 120 degrees because their phases are different by 120 degrees, so that they do not affect the power system, but since the phases of the image harmonic current are the same, A current larger than each phase line current is superimposed by the non-sum scalar sum and flows to the neutral line.

이와 같이 전력 계통의 중성선에 과다한 영상 고조파 전류가 흐르게 되면 감전사고 등과 같은 인적 피해는 물론이거니와 과전류에 의한 중성선의 과열 및 소손, 차단기의 잦은 오작동 유발, 부하의 전압 왜형률 증가, 통신선 잡음, 중성선을 공유하고 있는 부하와의 간섭현상으로 인한 전기 전자 장비의 오작동 유발 등과 같은 물리적으로 여러 가지 다른 문제를 일으키게 된다.In this way, excessive image harmonic currents flow in the neutral line of the power system, as well as personal injury such as an electric shock accident, overheating and burnout of the neutral line due to the overcurrent, frequent malfunction of the breaker, increase of the voltage distortion of the load, Such as the occurrence of a malfunction of electrical and electronic equipment due to interference with a shared load.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 소비 전력을 저감할 수 있는 영상 고조파 저감장치를 적용한 무정전 전원 공급 장치 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an uninterruptible power supply apparatus and a system employing an image harmonic reduction apparatus capable of reducing power consumption.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무정전 전원 공급 장치는 상기 무정전 전원 공급 장치의 전원 입력단에 배치된 온도 센서를 구비하여, 상기 전원 입력단의 온도를 센싱하는 센싱부, 상기 메인 전원을 모니터링하여 상기 메인 전원에 포함된 영상 고조파 신호를 측정하고, 필터링하는 영상 고조파 필터부, 제1 스위칭부, 상기 메인 전원을 상기 영상 고조파 필터부로 인가 또는 차단하는 제2 스위칭부, 및 상기 메인 전원이 인가되도록 상기 제1 스위칭부가 제어된 상태에서, 상기 메인 전원이 차단되면, 상기 외부 배터리로부터 상기 보조 전원을 인가받도록 상기 제1 스위칭부를 제어하며, 상기 무정전 전원 공급 장치의 전원 출력단에 연결된 부하가 동작하지 않는 것으로 판단되면, 상기 제2 스위칭부를 차단시켜 상기 메인 전원이 상기 영상 고조파 필터부로 인가되지 않도록 제어하는 제어부를 포함한다.The uninterruptible power supply according to an exemplary embodiment of the present invention includes a sensing unit having a temperature sensor disposed at a power input terminal of the uninterruptible power supply and sensing a temperature of the power input terminal, A first switching unit, a second switching unit for applying or blocking the main power to the image harmonic filter unit, and a second switching unit for applying the main power to the first harmonic filter unit, When the main power is cut off in a state where the switching unit is controlled, the first switching unit is controlled to receive the auxiliary power from the external battery. If it is determined that the load connected to the power output terminal of the uninterruptible power supply unit is not operated , The second switching unit is cut off so that the main power source is connected to the image harmonic filter unit And a control unit for controlling the control unit so that it is not applied.

상기 제어부는, 상기 전원 출력단에 연결된 상기 부하의 전력값을 미리 설정된 임계값과 비교함으로써, 상기 부하의 동작 여부를 판단할 수 있다.The control unit may determine whether the load is operating by comparing the power value of the load connected to the power output terminal with a preset threshold value.

상기 제어부는, 상기 측정된 영상 고조파 신호에 포함된 전류량을 확인하여, 상기 전류량이 기설정된 값보다 작다면, 상기 제2 스위칭부를 차단시켜 상기 메인 전원이 상기 영상 고조파 필터부로 더이상 인가되지 않도록 제어할 수 있다.The control unit checks the amount of current included in the measured image harmonic signal and controls the main power to be no longer applied to the image harmonic filter unit by blocking the second switching unit if the amount of current is less than a preset value .

상기 영상 고조파 필터부는, 내부의 온도를 센싱하는 내부 온도 센서를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 내부 온도 센서에 의해 센싱된 온도가 미리 설정된 특정값을 초과하면, 상기 제2 스위칭부를 차단시켜 상기 메인 전원이 상기 영상 고조파 필터부로 더이상 인가되지 않도록 제어할 수 있다.Wherein the image harmonic filter unit further includes an internal temperature sensor for sensing an internal temperature of the image sensor, and the control unit stops the second switching unit when the temperature sensed by the internal temperature sensor exceeds a predetermined value, So that the main power is no longer applied to the image harmonic filter unit.

경보 발생부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 센싱부 또는 상기 내부 온도 센서에서 센싱된 온도가 기설정된 허용치를 초과하면, 경보를 발생하도록 상기 경보 발생부를 제어할 수 있다.The control unit may control the alarm generating unit to generate an alarm when the temperature sensed by the sensing unit or the internal temperature sensor exceeds a preset allowable value.

상기 제어부는, 상기 기설정된 허용치를 초과한 온도가 특정 시간 동안 지속되면, 상기 제1 스위칭부를 오프시켜, 상기 메인 전원의 인가를 차단시킬 수 있다.The control unit may turn off the first switching unit to shut off the application of the main power when the temperature exceeding the predetermined allowable value continues for a predetermined time.

상기 무정전 전원 공급 장치의 전원 출력단은 변류기(Current Transformer)를 통해 상기 부하에 연결될 수 있다.The power output terminal of the uninterruptible power supply may be connected to the load through a current transformer.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무정전 전원 공급 시스템은, 배터리, 온도 센서를 구비하여, 외부에서 인가되는 전원 입력단의 온도를 센싱하는 센싱부, 상기 전원 입력단을 통해 인가되는 메인 전원에 포함된 영상 고조파 신호를 측정하여 필터링하는 영상 고조파 필터부, 제1 스위칭부, 및 상기 메인 전원이 차단되면, 상기 배터리로부터 보조 전원을 인가받도록 상기 제1 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하는 무정전 전원 공급 장치(UPS), 상기 무정전 전원 공급 장치의 전원 출력단에 연결되어 상기 전원 출력단의 전류량을 측정하는 변류기(CT), 상기 변류기를 통과한 전원이 인가되는 부하를 포함하며, 상기 무정전 전원 공급 장치는, 상기 메인 전원에 포함된 상기 영상 고조파 신호를 제거하는 상기 영상 고조파 필터부가 내장될 수 있다.Meanwhile, the uninterruptible power supply system according to an embodiment of the present invention includes a battery and a temperature sensor, and includes a sensing unit sensing a temperature of a power input terminal applied from the outside, And a control unit for controlling the first switching unit to receive the auxiliary power from the battery when the main power is cut off, the apparatus comprising: an image harmonic filter unit for measuring and filtering an image harmonic signal; (CT) connected to a power output terminal of the uninterruptible power supply unit and measuring a current amount of the power output terminal, and a load to which a power passing through the current transformer is applied, The image harmonic filter unit for removing the image harmonic signal included in the power source may be incorporated.

상기 영상 고조파 필터부는, 상기 메인 전원을 상기 영상 고조파 필터부로 인가 또는 차단하는 제2 스위칭부 및 내부의 온도를 센싱하는 내부 온도 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 부하가 동작하지 않는 것으로 판단되면, 상기 제2 스위칭부를 차단시켜 상기 메인 전원이 상기 영상 고조파 필터부로 인가되지 않도록 제어하고, 상기 제어부는, 상기 측정된 영상 고조파 신호에 포함된 전류량을 확인하여, 상기 전류량이 기설정된 값보다 작다면, 상기 제2 스위칭부를 차단시켜 상기 메인 전원이 상기 영상 고조파 필터부로 더이상 인가되지 않도록 제어하고, 상기 제어부는, 상기 내부 온도 센서에 의해 센싱된 온도가 미리 설정된 특정값을 초과하면, 상기 제2 스위칭부를 차단시켜 상기 메인 전원이 상기 영상 고조파 필터부로 더이상 인가되지 않도록 제어할 수 있다.Wherein the image harmonic filter unit further includes a second switching unit for applying or interrupting the main power to the image harmonic filter unit and an internal temperature sensor for sensing a temperature of the internal harmonic filter unit, The main switch is turned off to block the main power source from being applied to the image harmonic filter unit, and the control unit checks the amount of current included in the measured image harmonic signal, and if the amount of current is less than a preset value The second switching unit is turned off to control the main power source to no longer be applied to the image harmonic filter unit, and when the temperature sensed by the internal temperature sensor exceeds a preset specific value, The switching unit is cut off so that the main power is no longer applied to the image harmonic filter unit .

상기 제어부는, 상기 부하의 전력값을 미리 설정된 임계값과 비교함으로써, 상기 부하의 동작 여부를 판단할 수 있다.The control unit can determine whether the load is operating by comparing the power value of the load with a preset threshold value.

본 발명은 무정전 전원 공급 장치 내에 영상 고조파 필터부를 내장하고, 단순한 스위칭 동작을 통해 무효 전력을 용이하게 보상할 수 있다.The present invention incorporates an image harmonic filter unit in an uninterruptible power supply, and can easily compensate for reactive power through a simple switching operation.

또한, 본 발명은 부하의 동작 여부를 탐지하여, 부하의 동작 여부에 적응적으로 영상 고조파 필터부 동작을 온/오프할 수 있으므로, 소비 전력을 저감할 수 있다.Further, according to the present invention, the operation of the load can be detected, and the operation of the image harmonic filter unit can be turned on / off adaptively to whether or not the load is operated, so that the power consumption can be reduced.

아울러, 본 발명은 탐지된 영상 고조파의 전류량에 따라 부하의 동작 여부에 적응적으로 영상 고조파 필터부 동작을 온/오프할 수 있으므로, 소비 전력을 저감할 수 있다.In addition, according to the present invention, the operation of the image harmonic filter unit can be turned on / off adaptively to the operation of the load according to the detected current amount of the harmonic of the image, so that the power consumption can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무정전 전원 공급 시스템을 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 무정전 전원 공급 장치를 보다 구체적으로 설명하는 도면.
도 3은 도 1의 무정전 전원 공급 시스템 및 도 2의 무정전 전원 공급 장치를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면.1 illustrates an uninterruptible power supply system in accordance with an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view for more specifically explaining the uninterruptible power supply of Fig. 1; Fig.
3 is a view for more specifically explaining the uninterruptible power supply system of FIG. 1 and the uninterruptible power supply of FIG. 2;

이하 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예에 대하여 살펴 보기로 한다.Various embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무정전 전원 공급 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an uninterruptible power supply system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 무정전 전원 공급 장치 시스템(1000)은 배터리(100), 무정전 전원 공급 장치(200), 변류기(300), 및 부하(400)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an uninterruptible power supply system 1000 includes a battery 100, an uninterruptible power supply 200, a current transformer 300, and a load 400.

일반적으로, 전원은 무정전 전원 공급 장치(200)로 입력되고, 변류기(300)를 통해 부하(400)로 전달된다. 다만, 무정전 전원 공급 장치(200)로 인가되는 전원이 정전 등의 사유로 차단된 경우에 보조 전원으로서 동작하는 배터리(100)를 통해 전원이 공급되고, 변류기(300)를 통해 부하(400)로 전달된다.Generally, the power is input to the uninterruptible power supply 200 and delivered to the load 400 via the current transformer 300. However, when the power supplied to the uninterruptible power supply 200 is cut off due to a power failure or the like, power is supplied through the battery 100 operating as an auxiliary power source, and the power is supplied to the load 400 through the current transformer 300 .

배터리(100)는 보조 전원으로 동작한다.The battery 100 operates as an auxiliary power source.

무정전 전원 공급 장치(200)는 메인 전원(main power)이 상실되었을 때, 짧은 시간 동안이라도 전원이 제공될 시스템이 계속 동작할 수 있도록 하는 장치이다. 무정전 전원 공급 장치(200)는 메인 전원의 상실이 감지되면, 내부 스위칭 회로를 이용하여 순간적으로 배터리(100)로 절체된다.The uninterruptible power supply 200 is a device that allows the system to be powered on to continue operation even when the main power is lost, even for a short period of time. When the main power is lost, the uninterruptible power supply 200 is instantaneously switched to the battery 100 using the internal switching circuit.

무정전 전원 공급 장치(200)는 메인 전원이 상실되었다는 사실을 시스템을 사용하는 유저에게 통지할 수 있다. 이에 따라, 시스템을 사용하는 사용자는 시스템에 필요한 데이터를 저장하는 등의 조치를 통해 필요한 정보를 안전하게 보존할 수 있다.The uninterruptible power supply 200 can notify the user using the system that the main power has been lost. Accordingly, a user who uses the system can safely preserve necessary information through measures such as storing data necessary for the system.

무정전 전원 공급 장치(200)는 갑작스런 전압 상승이 발생하면, 급증하는 전력을 도중에서 가로챔으로써 시스템을 보호할 수 있다.The uninterruptible power supply 200 can safeguard the system by interrupting surging power when sudden voltage surges occur.

무정전 전원 공급 장치(200)는 컨트롤러 및 메모리를 구비하여, 무정전 전원 공급 장치(200)가 동작한 것으로 컨트롤러에서 판단되면, 컨트롤러는 작업 중인 데이터를 메모리에 저장하도록 메모리를 제어할 수도 있다.The uninterruptible power supply 200 includes a controller and a memory so that when the controller determines that the uninterruptible power supply 200 is operating, the controller may control the memory to store working data in the memory.

일 예로서, 무정전 전원 공급 장치(200)는 센싱부, 영상 고조파 필터부, 제1 스위칭부, 및 제어부를 구비할 수 있다. 센싱부는 온도 센서를 구비하여, 외부에서 인가되는 전원 입력단의 온도를 센싱한다. 영상 고조파 필터부는 전원 입력단을 통해 인가되는 메인 전원에 포함된 영상 고조파 신호를 측정하여 필터링한다. 제1 스위칭부는 외부에서 전원이 인가될지 아니면 배터리를 통해 전원이 인가될지를 스위칭한다. 제어부는 메인 전원이 차단되면, 배터리로부터 보조 전원을 인가받도록 제1 스위칭부를 제어한다. 이와 같이, 무정전 전원 공급 장치(200)는, 메인 전원에 포함된 영상 고조파 신호를 제거하는 영상 고조파 필터부가 내장될 수 있다.As an example, the uninterruptible power supply 200 may include a sensing unit, an image harmonic filter unit, a first switching unit, and a control unit. The sensing unit includes a temperature sensor and senses the temperature of a power input terminal applied from the outside. The video harmonic filter unit measures and filters the image harmonic signal included in the main power source applied through the power input terminal. The first switching unit switches whether power is externally applied or power is supplied through the battery. The control unit controls the first switching unit to receive the auxiliary power from the battery when the main power is cut off. As described above, the uninterruptible power supply 200 may include an image harmonic filter unit for removing image harmonics included in the main power source.

무정전 전원 공급 장치(200), 즉 UPS(Uninterruptible Power Supply)는 비선형 부하로 인하여 발생되는 영상 고조파 신호를 제거할 수 있다.The uninterruptible power supply 200, that is, the UPS (Uninterruptible Power Supply), can remove image harmonic signals generated due to a nonlinear load.

변류기(300)는 무정전 전원 공급 장치(200)의 전원 출력단에 연결되어 전원 출력단의 전류량을 측정한다. 변류기(CT:Current Transormer)는 1차측 권선 및 2차측 권선을 구비하며, 1차측 권선 및 2차측 권선은 델타(Δ) 및 와이(Y) 결합 중 다양한 조합으로 구성될 수 있다. 일 예로서, 1차측 권선은 델타(Δ) 결합이고, 2차측 권선은 와이(Y) 결합일 수 있으며, 기타 다양한 형태의 조합일 수 있다.The current transformer 300 is connected to the power output terminal of the uninterruptible power supply 200 to measure the amount of current at the power output terminal. The current transformer (CT) includes a primary winding and a secondary winding, and the primary winding and the secondary winding can be configured in various combinations of delta (?) And wye (Y) coupling. As an example, the primary winding may be a delta (?) Coupling, the secondary winding may be a wye (Y) combination, or any other combination of types.

부하(400)는 변류기(300)를 통과한 전원이 인가된다. 일 예로서, 부하(400)는 전원을 제공하고자 하는 시스템(미도시)에 포함될 수 있다. The load 400 is supplied with power through the current transformer 300. As an example, the load 400 may be included in a system (not shown) that desires to provide power.

도 2는 도 1의 무정전 전원 공급 장치를 보다 구체적으로 설명하는 도면이다.2 is a view for more specifically explaining the uninterruptible power supply of FIG.

도 2를 참조하면, 무정전 전원 공급 장치(200)는 센싱부(210), 영상 고조파 필터부(220), 제1 스위칭부(230), 및 제어부(240)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the uninterruptible power supply 200 includes a sensing unit 210, an image harmonic filter unit 220, a first switching unit 230, and a control unit 240.

센싱부(210)는 무정전 전원 공급 장치(200)의 전원 입력단에 배치된 온도 센서를 구비하여, 전원 입력단의 온도를 센싱한다. 전원 입력단은 무정전 전원 공급 장치(200) 내부의 일 영역으로서, 무정전 전원 공급 장치(200)로 입력되는 외부 전원의 온도를 센싱할 수 있는 물리적인 공간일 수 있다. 일 예로서, 온도 센서는 접촉 방식 또는 비접촉 방식의 다양한 온도 센서가 적용될 수 있다.The sensing unit 210 includes a temperature sensor disposed at a power input terminal of the uninterruptible power supply 200 to sense the temperature of the power input terminal. The power input terminal may be a region inside the uninterruptible power supply 200 and may be a physical space capable of sensing the temperature of the external power input to the uninterruptible power supply 200. [ As one example, various temperature sensors of contact type or non-contact type can be applied to the temperature sensor.

영상 고조파 필터부(220)는 메인 전원을 모니터링하여 메인 전원에 포함된 영상 고조파 신호를 측정하고, 필터링한다.The image harmonic filter unit 220 monitors the main power source and measures and filters the image harmonic signal included in the main power source.

제1 스위칭부(230)는 메인 전원 및 보조 전원 중 어느 하나를 부하(400)로 전달하기 위하여 스위칭 동작을 수행한다. 기계적 또는 전기적 방식의 스위치가 적용될 수 있으며, 단일 또는 복수 개의 스위치가 적용될 수도 있다.The first switching unit 230 performs a switching operation to transfer either the main power or the auxiliary power to the load 400. Mechanical or electrical switches may be applied, and single or multiple switches may be applied.

제어부(240)는 무정전 전원 공급 장치(200)에 포함된 구성들에 대한 전반적인 제어 동작을 수행한다. 구체적으로, 제어부(240)는 메인 전원이 인가되도록 제1 스위칭부(230)가 제어된 상태에서, 메인 전원이 차단되면, 외부 배터리(100)로부터 보조 전원을 인가받도록 제1 스위칭부(230)를 제어한다.The control unit 240 performs overall control operations on the configurations included in the uninterruptible power supply 200. [ The controller 240 controls the first switching unit 230 to receive the auxiliary power from the external battery 100 when the main power is turned off while the first switching unit 230 is controlled to apply the main power, .

제1 스위칭부(230)는 정상 동작 상태에서는 메인 전원을 통해 전원을 부하(400)로 전달하도록 제어되며, 정전 등의 이상 동작 상태에서는 보조 전원을 통해 전원을 부하(400)로 전달하도록 제어된다.The first switching unit 230 is controlled to transfer power from the main power source to the load 400 in a normal operation state and to transmit power from the auxiliary power source to the load 400 in an abnormal operation state such as a power failure .

본 발명에 따르면, 무정전 전원 공급 장치(200)는 내부에 영상 고조파 필터부(220)를 내장하고, 제1 스위칭부(230)의 단순한 스위칭 동작을 통해 무효 전력을 용이하게 보상할 수 있다. 구체적으로, 무정전 전원 공급 장치(200)는 영상 고조파 신호를 필터링함으로써, 역률이 개선되고, 그 결과 무효 전력으로 인한 전력 손실을 줄일 수 있다.According to the present invention, the uninterruptible power supply 200 has a built-in image harmonic filter unit 220 therein, and can easily compensate for reactive power through a simple switching operation of the first switching unit 230. Specifically, the uninterruptible power supply 200 filters the video harmonic signal, thereby improving the power factor, and consequently reducing the power loss due to the reactive power.

한편, 본 무정전 전원 공급 장치(200)에 인가되는 전원은 교류(AC)인 것이 바람직하나, 직류 전원이 인가되더라도 본 무정전 전원 공급 장치(200) 내에서 변환될 수 있다. 더 나아가, 무정전 전원 공급 장치(200) 내에서 교류 및 직류 전원은 적절하게 변환될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, it is preferable that the power supply to the uninterruptible power supply 200 is AC, but it can be converted in the uninterruptible power supply 200 even if the DC power is applied. Further, it goes without saying that alternating current and direct current power may be appropriately converted in the uninterruptible power supply 200. [

도 3은 도 1의 무정전 전원 공급 시스템 및 도 2의 무정전 전원 공급 장치를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a view for more specifically explaining the uninterruptible power supply system of FIG. 1 and the uninterruptible power supply of FIG. 2;

도 3을 참조하면, 전원 신호의 흐름은 도 1에서 설명한 것과 동일하므로, 중복된 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 3, since the flow of the power supply signal is the same as that described in FIG. 1, the description of the overlapping portions will be omitted.

무정전 전원 공급 장치(200)는 센싱부(210), 영상 고조파 필터부(220), 제1 스위칭부(230), 제어부(240), 제2 스위칭부(250), 및 경보 발생부(260)를 포함할 수 있다.The uninterruptible power supply 200 includes a sensing unit 210, an image harmonic filter unit 220, a first switching unit 230, a control unit 240, a second switching unit 250, and an alarm generating unit 260. [ . ≪ / RTI >

제2 스위칭부(250)는 메인 전원을 영상 고조파 필터부(220)로 인가 또는 차단한다. 제2 스위칭부(250)는 기계적 또는 전기적 방식의 스위치가 적용될 수 있으며, 단일 또는 복수 개의 스위치가 적용될 수도 있다.The second switching unit 250 applies or cuts off the main power to the image harmonic filter unit 220. The second switching unit 250 may be implemented by a mechanical or electrical switch, and may be implemented by a single switch or a plurality of switches.

일반적으로, 제2 스위칭부(250)는 스위칭 ON 동작을 통해 제1 스위칭부(230)로부터 변류기(300)로 인가될 전원을 영상 고조파 필터부(220)로 입력시킨다.In general, the second switching unit 250 inputs the power to be applied to the current transformer 300 from the first switching unit 230 to the image harmonic filter unit 220 through the switching ON operation.

영상 고조파 필터부(220)는 모니터링부(225)를 포함한다.The image harmonic filter unit 220 includes a monitoring unit 225.

모니터링부(225)는 입력되는 전원에 영상 고조파 신호가 포함되어 있는지 여부를 모니터링한다. The monitoring unit 225 monitors whether the input power source includes a video harmonic signal.

또한, 모니터링부(225)는 영상 고조파 신호의 전류량도 모니터링한다. 이 경우, 모니터링부(225)는, 도 3에서 도시된 것처럼, 영상 고조파 필터부(220)로 입력되는 영상 고조파 신호의 전류량을 모니터링할 수 있다. 또는, 모니터링부(225)는 도 3에서 도시된 것과 달리, 영상 고조파 필터부(220) 외부에 배치되어, 제1 스위칭부(230)에서 변류기(300) 쪽으로 전달되는 신호에 포함된 영상 고조파 신호의 전류량을 모니터링할 수도 있다.The monitoring unit 225 also monitors the amount of current of the image harmonic signal. In this case, the monitoring unit 225 may monitor the amount of current of the image harmonic signal input to the image harmonic filter unit 220, as shown in FIG. 3, the monitoring unit 225 may be disposed outside the image harmonic filter unit 220 and may receive the image harmonics signal included in the signal transmitted from the first switching unit 230 toward the current transformer 300, May be monitored.

만약, 모니터링부(225)를 통해 입력되는 전원에 영상 고조파 신호가 포함된 경우라면, 영상 고조파 필터부(220)가 영상 고조파 신호를 제거하고, 영상 고조파 신호가 제거된 전원이 제2 스위칭부를 통해 변류기(300)로 전달된다.If the image harmonic signal is included in the power source input through the monitoring unit 225, the image harmonic filter unit 220 removes the image harmonic signal, and the power source from which the image harmonic signal is removed passes through the second switching unit And is transmitted to the current transformer 300.

한편, 후술할 특정 조건이 만족된 경우라면, 본 무정전 전원 공급 장치(200)는 제2 스위칭부(250)가 OFF되어 제1 스위칭부(230)로부터 변류기(300)로 전달될 전원에 영상 고조파 신호를 제거하는 동작을 수행하지 않는다.If the specific condition to be described later is satisfied, the uninterruptible power supply 200 of the present embodiment is turned off when the second switching unit 250 is turned off and the power to be transmitted from the first switching unit 230 to the current transformer 300 is applied to the image harmonic And does not perform the operation of removing the signal.

제어부(240)는 무정전 전원 공급 장치(200)의 전원 출력단에 연결된 부하(400)의 동작 여부를 판단한다. 일 예로서, 제어부(240)는 전원 출력단에 연결된 부하(400)의 전력값을 미리 설정된 임계값과 비교함으로써, 부하(400)의 동작 여부를 판단할 수 있다. 다른 예로서, 부하(400)의 전압 또는 전류 값을 통해 부하(400)의 동작 여부를 판단할 수 있다. 또 다른 예로서는, 전원 출력단 마련된 온도 센서를 이용하여, 부하(400) 동작시에는 전원 출력단이 특정 온도 이상을 유지하는지 여부를 센싱함으로써, 부하(400)의 동작 여부를 판단할 수도 있다. 기타, 직렬 통신 등의 통해 부하(400)의 동작 여부를 판단할 수도 있다. 한편, 상술한 다양한 예들에서, 부하(400)의 동작 여부는 변류기(300)의 동작 여부를 통해 간접적으로 확인할 수도 있다.The control unit 240 determines whether the load 400 connected to the power output terminal of the uninterruptible power supply 200 operates. As an example, the controller 240 may determine whether the load 400 is operating by comparing the power value of the load 400 connected to the power output terminal with a preset threshold value. As another example, it is possible to determine whether the load 400 is operating through the voltage or current value of the load 400. As another example, it is possible to determine whether the load 400 is operating by sensing whether or not the power output terminal maintains a specific temperature or higher during the operation of the load 400 by using a temperature sensor provided with a power output stage. It is also possible to determine whether the load 400 is operating through other communication, serial communication, or the like. In the various examples described above, whether or not the load 400 is operated may be indirectly confirmed through the operation of the current transformer 300.

여기서, 전원 출력단은 무정전 전원 공급 장치(200) 내부의 일 영역으로서, 무정전 전원 공급 장치(200)에서 출력되는 전원의 온도를 센싱할 수 있는 물리적인 공간이며, 변류기(300)와 직접 연결되는 영역일 수 있다. 전원 출력단은 변류기(300)를 통해 부하(400)에 연결될 수 있다.Here, the power output stage is a region inside the uninterruptible power supply 200, and is a physical space capable of sensing the temperature of the power supply output from the uninterruptible power supply 200. The power output stage includes a region directly connected to the current transformer 300, Lt; / RTI > The power output terminal may be connected to the load 400 via the current transformer 300.

한편, 제어부(240)는 부하(400)가 동작하지 않는 것으로 판단되면, 제2 스위칭부를 차단시켜, 메인 전원이 영상 고조파 필터부(220)로 인가되지 않도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 부하(400)가 동작하지 않을 동안에 영상 고조파 필터부(220)의 동작을 차단할 수 있으므로, 무정전 전원 공급 장치(200)에서 소모되는 전력을 부하(400) 동작 여부에 적응적으로 줄 일 수 있다.Meanwhile, if it is determined that the load 400 is not operated, the controller 240 may block the second switching unit and control the main power to be applied to the image harmonic filter unit 220. [ Accordingly, since the operation of the image harmonic filter unit 220 can be interrupted while the load 400 is not operated, the power consumed by the uninterruptible power supply 200 can be reduced adaptively to whether the load 400 is operated or not .

또한, 제어부(240)는 측정된 영상 고조파 신호에 포함된 전류량을 확인하여, 전류량이 기설정된 값보다 작다면, 제2 스위칭부(250)를 차단시켜, 인가되고 있는 메인 전원이 더 이상 영상 고조파 필터부(220)로 인가되지 않도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 영상 고조파 신호에 포함된 전류량이 작다면, 즉, 영상 고조파 신호가 작은 동안에 영상 고조파 필터부(220)의 동작을 차단할 수 있다.If the amount of current is smaller than the predetermined value, the controller 240 cuts off the second switching unit 250 so that the applied main power is no longer applied to the image harmonics So that it can be controlled not to be applied to the filter unit 220. Accordingly, if the amount of current included in the video harmonic signal is small, that is, when the video harmonic signal is small, the operation of the video harmonic filter unit 220 can be blocked.

영상 고조파 필터부(220)는 영상 고조파 필터부(220) 내부의 온도를 센싱하는 내부 온도 센서(227)를 더 포함한다.The image harmonic filter unit 220 further includes an internal temperature sensor 227 for sensing a temperature inside the image harmonic filter unit 220.

제어부(240)는 내부 온도 센서(227)에 의해 센싱된 온도가 미리 설정된 특정값을 초과하면, 제2 스위칭부(250)를 차단시켜 메인 전원이 영상 고조파 필터부(220)로 인가되지 않도록 제어할 수 있다. When the temperature sensed by the internal temperature sensor 227 exceeds a predetermined value, the controller 240 cuts off the second switching unit 250 so that the main power is not applied to the image harmonic filter unit 220 can do.

일 예로서, 영상 고조파 필터부(220)의 내부 온도가 90℃를 초과하면, 제2 스위칭부(250)를 차단시켜 메인 전원이 영상 고조파 필터부(220)로 인가되지 않도록 제어할 수 있다.For example, when the internal temperature of the image harmonic filter unit 220 exceeds 90 ° C, the second switching unit 250 may be turned off to control the main power source to be applied to the image harmonic filter unit 220.

영상 고조파 신호는 공진 현상을 유발시키며, 이에 따라 무정전 전원 공급 장치(200)와 외부 구성 사이의 도체 접촉 부분에서 볼트 풀림 현상으로 인하여 도체 부분의 급격한 저항 발생하고, 그 결과 온도 상승 및 스파크 현상이 발생할 수 있는데, 본 발명에 따르면, 이와 같은 온도 상승 및 스파크 현상을 미연에 방지할 수 있다.The image harmonic signal causes resonance phenomenon, which causes rapid resistance of the conductor portion due to the bolt loosening at the conductor contact portion between the uninterruptible power supply 200 and the external configuration, resulting in temperature rise and spark However, according to the present invention, such temperature rise and spark phenomenon can be prevented in advance.

제어부(240)는 센싱부(210) 또는 내부 온도 센서(227)에서 센싱된 온도가 기설정된 허용치를 초과하면, 경보를 발생하도록 경보 발생부(260)를 제어한다. 이 경우, 제어부(240)는 기설정된 허용치를 초과한 온도가 특정 시간 동안 지속되면, 제1 스위칭부(230)를 오프시켜, 메인 전원의 인가를 원천적으로 차단시킬 수 있다. 이에 따라, 무정전 전원 공급 장치(200) 내부의 회로를 보호할 수 있다.The control unit 240 controls the alarm generating unit 260 to generate an alarm when the sensed temperature of the sensing unit 210 or the internal temperature sensor 227 exceeds a predetermined tolerance. In this case, if the temperature exceeding the preset tolerance is maintained for a predetermined time, the control unit 240 can turn off the first switching unit 230 to shut down the application of the main power. Thus, the circuit inside the uninterruptible power supply 200 can be protected.

한편, 본 명세서와 도면을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. , And are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention may be practiced without departing from the scope of the invention disclosed herein.

100 : 배터리 200 : 무정전 전원 공급 장치
210 : 센싱부 220 : 영상 고조파 필터부
225 : 모니터링부 227 : 온도 센서
230 : 제1 스위칭부 240 : 제어부
250 : 제2 스위칭부 260 : 경보 발생부
300 : 변류기 400 : 부하
1000 : 무정전 전원 공급 시스템100: Battery 200: Uninterruptible power supply
210: sensing unit 220: image harmonic filter unit
225: monitoring section 227: temperature sensor
230: first switching unit 240:
250: second switching unit 260: alarm generating unit
300: Current transformer 400: Load
1000: Uninterruptible power supply system

Claims (10)

인가되는 메인 전원이 차단되면, 외부 배터리로부터 보조 전원을 인가받는 무정전 전원 공급 장치에 있어서,
상기 무정전 전원 공급 장치의 전원 입력단에 배치된 온도 센서를 구비하여, 상기 전원 입력단의 온도를 센싱하는 센싱부;
상기 메인 전원을 모니터링하여 상기 메인 전원에 포함된 영상 고조파 신호를 측정하고, 필터링하는 영상 고조파 필터부;
제1 스위칭부;
상기 메인 전원을 상기 영상 고조파 필터부로 인가 또는 차단하는 제2 스위칭부; 및
상기 메인 전원이 인가되도록 상기 제1 스위칭부가 제어된 상태에서, 상기 메인 전원이 차단되면, 상기 외부 배터리로부터 상기 보조 전원을 인가받도록 상기 제1 스위칭부를 제어하며,
상기 무정전 전원 공급 장치의 전원 출력단에 연결된 부하가 동작하지 않는 것으로 판단되면, 상기 제2 스위칭부를 차단시켜 상기 메인 전원이 상기 영상 고조파 필터부로 인가되지 않도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는 상기 전원 출력단에 연결된 상기 부하의 전력값을 미리 설정된 임계값과 비교함으로써, 상기 측정된 영상 고조파 신호에 포함된 전류량을 확인하여 상기 전류량이 기설정된 값보다 작다면, 상기 제2 스위칭부를 차단시켜 상기 메인 전원이 상기 영상 고조파 필터부로 더이상 인가되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원 공급 장치.An uninterruptible power supply apparatus which receives an auxiliary power from an external battery when an applied main power is cut off,
A sensing unit having a temperature sensor disposed at a power input terminal of the uninterruptible power supply and sensing a temperature of the power input terminal;
An image harmonic filter unit monitoring the main power to measure and filter an image harmonic signal included in the main power;
A first switching unit;
A second switching unit for applying or blocking the main power to the image harmonic filter unit; And
The first switching unit is controlled to receive the auxiliary power from the external battery when the main power is turned off while the first switching unit is controlled to apply the main power,
And a controller for blocking the second switching unit and controlling the main power to be applied to the image harmonic filter unit when it is determined that the load connected to the power output unit of the uninterruptible power supply unit does not operate,
The control unit checks the amount of current included in the measured image harmonic signal by comparing the power value of the load connected to the power output terminal with a preset threshold value and if the amount of current is less than a predetermined value, And controls the main power source to be no longer applied to the image harmonic filter unit. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 영상 고조파 필터부는,
내부의 온도를 센싱하는 내부 온도 센서를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 내부 온도 센서에 의해 센싱된 온도가 미리 설정된 특정값을 초과하면, 상기 제2 스위칭부를 차단시켜 상기 메인 전원이 상기 영상 고조파 필터부로 더이상 인가되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원 공급 장치.The method according to claim 1,
Wherein the image harmonic filter unit comprises:
Further comprising an internal temperature sensor for sensing an internal temperature,
Wherein,
Wherein when the temperature sensed by the internal temperature sensor exceeds a preset specific value, the second switching unit is cut off to control the main power source to no longer be applied to the image harmonic filter unit. 제4항에 있어서,
경보 발생부;를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 센싱부 또는 상기 내부 온도 센서에서 센싱된 온도가 기설정된 허용치를 초과하면, 경보를 발생하도록 상기 경보 발생부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원 공급 장치.5. The method of claim 4,
And an alarm generating unit,
Wherein,
Wherein the alarm generating unit controls the alarm generating unit to generate an alarm when a temperature sensed by the sensing unit or the internal temperature sensor exceeds a predetermined allowable value. 제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 기설정된 허용치를 초과한 온도가 특정 시간 동안 지속되면, 상기 제1 스위칭부를 오프시켜, 상기 메인 전원의 인가를 차단시키는 것을 특징으로 하는 무정전 전원 공급 장치.6. The method of claim 5,
Wherein,
And turns off the first switching unit to shut off the application of the main power when the temperature exceeding the preset allowable value continues for a predetermined time. 제6항에 있어서,
상기 무정전 전원 공급 장치의 전원 출력단은,
변류기(Current Transformer)를 통해 상기 부하에 연결되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원 공급 장치.The method according to claim 6,
Wherein the power output terminal of the uninterruptible power supply comprises:
And is connected to the load through a current transformer. 배터리;
온도 센서를 구비하여, 외부에서 인가되는 전원 입력단의 온도를 센싱하는 센싱부, 상기 전원 입력단을 통해 인가되는 메인 전원에 포함된 영상 고조파 신호를 측정하여 필터링하는 영상 고조파 필터부, 제1 스위칭부, 및 상기 메인 전원이 차단되면, 상기 배터리로부터 보조 전원을 인가받도록 상기 제1 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하는 무정전 전원 공급 장치(UPS);
상기 무정전 전원 공급 장치의 전원 출력단에 연결되어 상기 전원 출력단의 전류량을 측정하는 변류기(CT);
상기 변류기를 통과한 전원이 인가되는 부하;를 포함하며,
상기 무정전 전원 공급 장치는, 상기 메인 전원에 포함된 상기 영상 고조파 신호를 제거하는 상기 영상 고조파 필터부가 내장된 것을 특징으로 하며,
상기 영상 고조파 필터부는 상기 메인 전원을 상기 영상 고조파 필터부로 인가 또는 차단하는 제2 스위칭부 및 내부의 온도를 센싱하는 내부 온도 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 부하가 동작하지 않는 것으로 판단되면, 상기 제2 스위칭부를 차단시켜 상기 메인 전원이 상기 영상 고조파 필터부로 인가되지 않도록 제어하고,
상기 제어부는 상기 측정된 영상 고조파 신호에 포함된 전류량을 확인하여, 상기 전류량이 기설정된 값보다 작다면, 상기 제2 스위칭부를 차단시켜 상기 메인 전원이 상기 영상 고조파 필터부로 더이상 인가되지 않도록 제어하고,
상기 제어부는 상기 내부 온도 센서에 의해 센싱된 온도가 미리 설정된 특정값을 초과하면, 상기 제2 스위칭부를 차단시켜 상기 메인 전원이 상기 영상 고조파 필터부로 더이상 인가되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원 공급 시스템.battery;
A first harmonic filter unit for measuring and filtering a video harmonic signal included in the main power supplied through the power input terminal, a first switching unit, And a control unit for controlling the first switching unit to receive an auxiliary power from the battery when the main power is cut off.
A current transformer (CT) connected to a power output terminal of the uninterruptible power supply and measuring an amount of current of the power output terminal;
And a load to which the power passing through the current transformer is applied,
Wherein the uninterruptible power supply unit includes the image harmonic filter unit for removing the image harmonic signal included in the main power source,
The image harmonic filter unit further includes a second switching unit for applying or interrupting the main power to the image harmonic filter unit and an internal temperature sensor for sensing an internal temperature,
Wherein the controller turns off the second switching unit so that the main power is not applied to the image harmonic filter unit when it is determined that the load does not operate,
Wherein the control unit checks the amount of current included in the measured image harmonic signal and controls the main power to no longer be applied to the image harmonic filter unit by blocking the second switching unit if the amount of current is less than a preset value,
Wherein when the temperature sensed by the internal temperature sensor exceeds a predetermined value, the controller turns off the second switching unit so that the main power is no longer applied to the image harmonic filter unit. system. 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 부하의 전력값을 미리 설정된 임계값과 비교함으로써, 상기 부하의 동작 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원 공급 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein,
And determines whether the load is operated by comparing the power value of the load with a preset threshold value.
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