KR101517566B1 - Hybrid electricity generator for emergency based on battery - Google Patents
Hybrid electricity generator for emergency based on battery Download PDFInfo
- Publication number
- KR101517566B1 KR101517566B1 KR1020130117379A KR20130117379A KR101517566B1 KR 101517566 B1 KR101517566 B1 KR 101517566B1 KR 1020130117379 A KR1020130117379 A KR 1020130117379A KR 20130117379 A KR20130117379 A KR 20130117379A KR 101517566 B1 KR101517566 B1 KR 101517566B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power
- battery
- grid
- supplied
- voltage
- Prior art date
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
-
- 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
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
본 발명은 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기에 관한 것이다. 본 발명은, 충전기를 통해 배터리를 충전하기 위한 사용되는 상용전원을 충전기를 통해 배터리에 저장한 뒤, 시간대별 전력 요금이 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우 상용으로 제공하기 위한 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기에 있어서, 상기 배터리로부터 공급된 전력을 교류전압으로 변환하여 일반부하로 공급하기 위한 것으로, 상기 배터리의 계통 전력으로 송전시 상기 배터리의 저장용량이 미리 설정된 임계치 비율 이하로 감지되면 자동으로 송전을 중단하는 계통연계형인버터(On Grid Invert); 상기 배터리에 저장된 전력을 교류전압으로 변환하여 중요부하로 공급하는 것으로, 상기 배터리에 저장된 전력을 상기 중요부하로 공급할 필요가 없거나 상기 배터리를 충전시 동작을 중지하는 독립형인버터(Off Grid Invert); 및 상기 배터리의 저장용량이 미리 설정된 임계치 비율 이하로 감지시 상기 상용전원으로부터 공급되는 전력과, 상기 독립형인버터로부터 공급되는 전력을 분리하기 위해 형성되는 스위치(UPS); 를 포함한다.
이에 의해, 시간 또는 전력 필요시 자동으로 전력을 송전할 뿐만 아니라, 배터리 전력을 정전류 시스템(계통연계형인버터)을 통하여 계통으로 송부가 가능한 소형 EMS 및/또는 ESS 구축이 가능한 효과를 제공한다. 또한, 본 발명은 앞으로 발생할 수 있는 시간대별 전력 요금차이를 둘 가능성을 대비하여 배터리에 저장된 전력을 상용전원으로 송부가 가능한 기술을 제공한다. 뿐만 아니라, 본 발명은, 배터리의 전력을 정전류원으로 변환하여 계통연계 인버터로 송부하면, 계통연계인버터는 배터리의 전력을 계통으로 송부하여 전력을 생산 및 송전을 하고 배터리의 저장용량이 일정 비율 이하로 떨어지면 자동으로 송전의 중단을 구현할 수 있는 효과를 제공한다. The present invention relates to a battery-based hybrid emergency power generator. The present invention relates to a battery-powered hybrid emergency power generator for storing a commercial power source used for charging a battery through a charger in a battery through a charger, and for providing the commercial power when the power charge for each hour exceeds a preset threshold value The power is supplied to the general load by converting the power supplied from the battery into an AC voltage. When the storage capacity of the battery is detected to be equal to or lower than a preset threshold ratio at the time of power transmission with the system power of the battery, A grid-connected inverter (On Grid Invert); A stand-alone inverter (Off Grid Invert) which converts power stored in the battery into an AC voltage and supplies the battery to an important load, does not need to supply power stored in the battery to the critical load, or stops the operation when the battery is charged; And a switch (UPS) configured to separate power supplied from the commercial power supply and power supplied from the independent inverter when the storage capacity of the battery is detected to be equal to or less than a preset threshold ratio; .
As a result, it is possible to construct a compact EMS and / or an ESS capable of automatically transmitting power when time or power is required, and transmitting the battery power to the system through a constant current system (grid-connected inverter). In addition, the present invention provides a technology capable of transmitting power stored in a battery to a commercial power source in consideration of the possibility of causing a difference in electric power charges by time slot that may occur in the future. In addition, in the present invention, when the power of the battery is converted into a constant current source and transmitted to the grid-connected inverter, the grid-connected inverter transmits power of the battery to the grid to produce and transmit electric power, It is possible to realize the interruption of the transmission automatically.
Description
본 발명은 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 시간 또는 전력 필요시 자동으로 전력을 송전할 뿐만 아니라, 배터리 전력을 정전류 시스템을 통하여 계통으로 송부할 수 있는 소형 EMS(Energy management system) 및/또는 ESS(Energy Storage System) 구축을 위한 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기에 관한 것이다.
The present invention relates to a battery-based hybrid emergency power generator, and more particularly, to a battery-powered hybrid emergency power generator which is capable of automatically transmitting power when time or power is required, management system (ESS) and / or an ESS (Energy Storage System).
2000에서 2012년 사이 우리 경제가 약 70% 성장하는 동안 총 에너지소비는 약 38%, 전력소비는 약 93% 증가했다. 2000에서 2010년간 전력소비(연평균 5.3%증가)는 OECD 평균(연평균 1.0%증가)보다 5배 이상 빠르게 증가하고 있다. Between 2000 and 2012, while our economy grew by about 70%, total energy consumption increased by about 38% and power consumption by about 93%. From 2000 to 2010, power consumption (an annual average of 5.3% increase) is more than five times faster than the OECD average (annual average 1.0% increase).
한편, 최근 원전 가동중단 사태, 그리고 여름철 전력 소비의 급증으로 인해 상용전원을 저장했다가 필요한 경우 상용으로 보내는 기술인 에너지관리시스템(EMS: Energy management system) 및 에너지저장시스템(ESS: Energy Storage System)에 대한 관심이 증대되고 있다. On the other hand, energy management system (EMS: Energy Management System) and Energy Storage System (ESS: Energy Saving System), which store commercial power and send it to the market when necessary, Interest is growing.
여기서 에너지관리시스템(EMS)은 에너지소비자가 과학적으로 에너지를 관리·절약할 수 있도록 건물·공장의 위치·용도별 에너지소비 측정, 흐름 제어를 통해 에너지사용을 최적화하는 에너지관리 통합 모델이다. The Energy Management System (EMS) is an integrated energy management model that optimizes energy use through energy consumption measurement and flow control for buildings, factories, and facilities so that energy consumers can scientifically manage and save energy.
한편, 에너지저장시스템(ESS)은 전력을 저장해 필요할 때 사용함으로써 전력이용효율을 높이고 고품질의 전력을 공급하는 장치로 발전소, 송변전소 또는 빌딩, 공장 등 수용가에 설치해 사용하고 있다. On the other hand, the energy storage system (ESS) is a device that stores electric power and uses it when needed, thereby improving the efficiency of electric power utilization and supplying high quality electric power to electric power stations, substations, buildings and factories.
이러한 에너지관리시스템(EMS: Energy management system) 및 에너지저장시스템(ESS: Energy Storage System)은 주로 대형의 시스템으로 형성되어 설치의 한계가 있어 소형 EMS 및 ESS에 대한 기술개발이 요구되고 있다.
Such an energy management system (EMS) and an energy storage system (ESS: Energy Storage System) are mainly formed as a large-sized system, and there are limitations on the installation, so that a technology development for small EMS and ESS is required.
[관련기술문헌][Related Technical Literature]
1. 하이브리드 전력공급 시스템(HYBRID POWER SUPPLY SYSTEM) (특허출원번호 제10-2010-0083328호)1. Hybrid power supply system (HYBRID POWER SUPPLY SYSTEM) (Patent Application No. 10-2010-0083328)
2. 신재생에너지 연동형 가정용 에너지관리장치 및 방법(HOME ENERGY MANAGEMETNT APPARATUS AND METHOD FOR INTERWORKING WITH RENEWABLE ENERGY) (특허출원번호 제10-2012-0013102호)
2. HOME ENERGY MANAGEMENT APPARATUS AND METHOD FOR INTERWORKING WITH RENEWABLE ENERGY (Patent Application No. 10-2012-0013102)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시간 또는 전력 필요시 자동으로 전력을 송전할 뿐만 아니라, 배터리 전력을 정전류 시스템(계통연계형인버터)을 통하여 계통으로 송부가 가능한 소형 EMS 및/또는 ESS 구축을 위한 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a small EMS and / or ESS capable of automatically transmitting electric power when time or power is required and transmitting the battery power to the system through a constant current system (grid- And to provide a battery-based hybrid emergency power generator for installation.
또한, 본 발명은 앞으로 발생할 수 있는 시간대별 전력 요금차이를 둘 가능성을 대비하여 배터리에 저장된 전력을 상용전원으로 송부할 수 있도록 하기 위한 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention provides a battery-based hybrid emergency power generator in which power stored in a battery can be transmitted to a commercial power source in consideration of the possibility of causing a difference in electric power charges by time.
또한, 본 발명은 배터리의 전력을 정전류원으로 변환하여 계통연계 인버터로 송부하면, 계통연계인버터는 배터리의 전력을 계통으로 송부하여 전력을 생산 및 송전을 하고 배터리의 저장용량이 일정 비율 이하로 떨어지면 자동으로 송전 중단을 구현되도록 하기 위한 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기를 제공하기 위한 것이다.In addition, according to the present invention, when the power of a battery is converted into a constant current source and transmitted to the grid-connected inverter, the grid-connected inverter transmits power of the battery to the grid to produce and transmit electric power. When the storage capacity of the battery drops below a certain rate Based hybrid emergency power generator in order to automatically implement the transmission interruption.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기는, 충전기를 통해 배터리를 충전하기 위한 사용되는 상용전원을 충전기를 통해 배터리에 저장한 뒤, 시간대별 전력 요금이 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우 상용으로 제공하기 위한 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기에 있어서, 상기 배터리로부터 공급된 전력을 교류전압으로 변환하여 일반부하로 공급하기 위한 것으로, 상기 배터리의 계통 전력으로 송전시 상기 배터리의 저장용량이 미리 설정된 임계치 비율 이하로 감지되면 자동으로 송전을 중단하는 계통연계형인버터(On Grid Invert); 상기 배터리에 저장된 전력을 교류전압으로 변환하여 중요부하로 공급하는 것으로, 상기 배터리에 저장된 전력을 상기 중요부하로 공급할 필요가 없거나 상기 배터리를 충전시 동작을 중지하는 독립형인버터(Off Grid Invert); 및 상기 배터리의 저장용량이 미리 설정된 임계치 비율 이하로 감지시 상기 상용전원으로부터 공급되는 전력과, 상기 독립형인버터로부터 공급되는 전력을 분리하기 위해 형성되는 스위치(UPS); 를 포함한다.In order to achieve the above object, the battery-based hybrid emergency power generator according to the first embodiment of the present invention stores commercial power used for charging a battery through a charger in a battery through a charger, A battery-powered hybrid emergency power generator for commercial use when the charge exceeds a preset threshold value. The battery-powered hybrid emergency power generator includes a converter for converting the electric power supplied from the battery into an AC voltage and supplying the AC voltage to a general load, A grid-connected inverter for automatically stopping transmission when a storage capacity of the battery is detected to be less than a preset threshold ratio at the time of transmission; A stand-alone inverter (Off Grid Invert) which converts power stored in the battery into an AC voltage and supplies the battery to an important load, does not need to supply power stored in the battery to the critical load, or stops the operation when the battery is charged; And a switch (UPS) configured to separate power supplied from the commercial power supply and power supplied from the independent inverter when the storage capacity of the battery is detected to be equal to or less than a preset threshold ratio; .
이때, 상기 스위치(UPS)는, 상기 배터리에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 비율을 초과하는 정상 동작시 상기 중요부하로 공급되는 전력에 대한 모든 연결을 활성화하여 발전된 전기를 상기 중요부하에 전력을 공급하고, 상기 배터리에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 비율 이하가 되는 비정상 동작시 상기 상용전원으로부터 공급되는 전력과의 연결을 차단하여 공급되는 전기가 상기 중요부하에 의해 손실되는 것을 막는 것이 바람직하다.At this time, when the voltage stored in the battery exceeds a predetermined threshold ratio, the switch (UPS) activates all the connections to the power supplied to the critical load and supplies the generated power to the critical load It is preferable to prevent the supply of electricity from being lost due to the critical load by interrupting the connection with the power supplied from the commercial power supply during an abnormal operation in which the voltage stored in the battery is lower than a preset threshold ratio.
또한, 본 발명은 태양광 에너지원을 이용하여 전력을 생산하는 발전장치에 해당하는 태양전지; 및 상기 태양전지에서 생산되는 전력이 없을 경우 동작을 중지하여 소비되는 전력을 최소화시키도록 하는 제 1 컨트롤러; 를 더 포함하며, 상기 계통연계형인버터(On Grid Invert)는, 상기 상용전원 및 상기 태양전지로부터 공급 또는 생산되어 상기 배터리에 저장된 전력을 교류전압으로 변환하여 상기 일반부하로 공급하기 위한 것이며, 상기 스위치(UPS)는, 상기 배터리의 저장용량이 미리 설정된 임계치 비율 이하로 감지시 상기 상용전원 및 상기 태양전지로부터 공급 또는 생산되는 전력과, 상기 독립형인버터로부터 공급되는 전력을 분리하기 위해 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the present invention relates to a solar cell corresponding to a power generation apparatus for generating electric power using a solar energy source; A first controller for stopping operation when power is not generated in the solar cell to minimize power consumed; Wherein the grid-connected inverter converts power stored in the battery supplied or produced from the commercial power source and the solar cell into an AC voltage and supplies the AC voltage to the general load, Preferably, the switch (UPS) is formed for separating the power supplied or produced from the commercial power supply and the solar cell and the power supplied from the stand-alone inverter when the storage capacity of the battery is less than a preset threshold ratio Do.
또한, 본 발명은 디젤을 에너지원을 이용하여 전력을 생산하는 발전장치인 디젤발전기; 및 상기 디젤발전기에서 생산되는 전력이 없을 경우 동작을 중지하여 소비되는 전력을 최소화시키도록 하는 제 2 컨트롤러; 를 더 포함하며, 상기 계통연계형인버터(On Grid Invert)는, 상기 상용전원, 상기 태양전지 및 상기 디젤발전기로부터 공급 또는 생산되어 상기 배터리에 충전된 전력을 교류전압으로 변환하여 상기 일반부하로 공급하며, 상기 스위치(UPS)는, 상기 배터리에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 비율 이하가 되는 비정상 동작시 상기 상용전원과 상기 디젤발전기로부터 공급 또는 생산되는 전력과, 상기 독립형인버터로부터 공급되는 전력을 분리하여 상기 상용전원과 상기 디젤발전기로부터 상기 중요부하로 공급되는 전력에 대한 상기 중요부하에 의한 손실을 막는 것이 바람직하다.The present invention also relates to a diesel generator which is a power generation device for generating electric power by using an energy source of diesel; And a second controller for stopping operation of the diesel generator to minimize power consumption when the diesel generator is not powered, Wherein the grid-connected inverter converts power, which is supplied or produced from the commercial power supply, the solar battery, and the diesel generator, into the alternating-current voltage, and supplies the alternating- Wherein the switch disconnects the power supplied or produced from the commercial power supply and the diesel generator when the voltage stored in the battery is less than a predetermined threshold ratio and the power supplied from the independent inverter It is desirable to prevent a loss due to the critical load on the power supplied from the commercial power source and the diesel generator to the critical load.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기는, 상용전원으로부터 공급된 전력을 교류전압으로 변환하여 전력판매용으로 공급하기 위한 것으로, 전력 소비량이 미리 설정된 임계치보다 큰 경우 계통으로 송전하는 동작을 수행하고, 전력 소비량이 미리 설정된 임계치 미만인 경우 배터리를 충전하기 위해 동작을 하지 않는 계통연계형인버터(On Grid Invert); 및 전력 소비량이 미리 설정된 임계치보다 큰 경우 전력 계통으로 공급되는 전력에 대한 모든 연결을 활성화하여 발전된 전력을 공급하고, 반대로 전력 소비량이 미리 설정된 임계치 미만인 경우 상기 계통연계형인버터(On Grid Invert)에 대한 연결을 차단하여 상기 배터리로의 충전이 이루어지도록 하는 타이머 스위치; 를 포함한다.
In order to achieve the above object, the battery-based hybrid emergency power generator according to the first embodiment of the present invention converts electric power supplied from a commercial power source into an AC voltage and supplies the converted AC voltage for power sale. A grid-connected inverter (On Grid Invert) that performs an operation of transmitting power to the grid when the power consumption is greater than a threshold value and does not operate to charge the battery when the power consumption is less than a preset threshold value; And if the power consumption is greater than a preset threshold, activate all connections to the power supplied to the power system to supply the generated power, and conversely if the power consumption is below a predetermined threshold, A timer switch for disconnecting the connection to charge the battery; .
본 발명의 실시예에 따른 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기는, 시간 또는 전력 필요시 자동으로 전력을 송전할 뿐만 아니라, 배터리 전력을 정전류 시스템(계통연계형인버터)을 통하여 계통으로 송부가 가능한 소형 EMS 및/또는 ESS 구축이 가능한 효과를 제공한다. The battery-based hybrid emergency power generator according to an embodiment of the present invention not only transmits power automatically when time or power is required but also transmits a battery power through a constant-current system (grid-connected inverter) And / or ESS construction.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기는, 앞으로 발생할 수 있는 시간대별 전력 요금차이를 둘 가능성을 대비하여 배터리에 저장된 전력을 상용전원으로 송부가 가능한 기술을 제공한다. In addition, the battery-based hybrid emergency power generator according to another embodiment of the present invention provides a technique capable of transmitting power stored in a battery to a commercial power source in consideration of possible future power-rate differences.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기는, 배터리의 전력을 정전류원으로 변환하여 계통연계 인버터로 송부하면, 계통연계인버터는 배터리의 전력을 계통으로 송부하여 전력을 생산 및 송전을 하고 배터리의 저장용량이 일정 비율 이하로 떨어지면 자동으로 송전의 중단을 구현할 수 있는 효과를 제공한다.
In addition, when the battery-based hybrid emergency power generator according to another embodiment of the present invention converts the power of the battery into a constant current source and sends it to the grid-connected inverter, the grid-connected inverter transmits power of the battery to the grid, Production and transmission, and when the storage capacity of the battery falls below a certain level, the power supply can be automatically stopped.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)에 대한 전체 계통도를 나타내는 도면이다.
도 2 본 발명의 실시예에 따른 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)에 대한 단면도를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 기반의 전력판매전용 하이브리드 비상전원 발전기(2)를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 기반의 EMS(전력 조절 및 비상용) 타입 하이브리드 비상전원 발전기(3)를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 기반의 태양광 EMS(전력 조절 및 비상용) 타입 하이브리드 비상전원 발전기(4)를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram showing a whole system diagram of a battery-based hybrid emergency power generator 1 according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a battery-based hybrid emergency power generator 1 according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing a battery-based power sale dedicated hybrid emergency power generator 2 according to another embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a battery-based EMS (power regulation and emergency) type hybrid emergency power generator 3 according to another embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a battery-based solar EMS (power conditioning and emergency) type hybrid emergency power generator 4 according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
In the present specification, when any one element 'transmits' data or signals to another element, the element can transmit the data or signal directly to the other element, and through at least one other element Data or signal can be transmitted to another component.
아래의 본 발명에 따른 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)에서 충전기 전압 220V-22V, 배터리 전압 24V, 직류부하 24V로 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라 충전기 입력전압은 전원공급조건에 따라 100V~240V로 변형가능하고, 출력전압은 배터리 전압에 따라 12V 또는 24V로 변형가능하다.
The
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)에 대한 전체 계통도를 나타내는 도면이다. 도 2 본 발명의 실시예에 따른 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)에 대한 단면도를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram showing a whole system diagram of a battery-based hybrid emergency power generator 1 according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of a battery-based hybrid emergency power generator 1 according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)는 충전 컨트롤러부(100), 배터리 충전기(200), 상태표시기(300), 인버터부(400) 및 스위치(UPS)(500)가 상단에 형성되며, 제 1 배터리(610)와 제 2 배터리(620)로 이루어진 배터리(600)가 하단에 형성된다. 여기서, 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)의 케이스는 배터리(600)의 무게를 견딜 수 있게 견고하게 형성된다. 또한, 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)의 하부에는 바퀴가 형성되는데, 바퀴는 무게를 견딜 수 있고, 이동을 편리하게 하는 기능을 수행한다. 1 and 2, a battery-based hybrid emergency power generator 1 includes a
후술하는 태양전지(20)와 제 1 컨트롤러(110)의 연결은 전용소켓(MC4 socket)에 의해 이루어진다. The connection between the
한편, 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)는 외부로 후술하는 일반부하(710)와 연결 가능하도록 소켓 2개를 노출하며, 직류부하(730)와 연결 가능하게 차량용 시거잭을 형성하는 것이 바람직하다. 그리고 배터리(600)는 제 1 배터리(610) 및 제 2 배터리(620)가 병렬로 연결되어 형성된다. Meanwhile, it is preferable that the battery-based hybrid emergency power generator 1 exposes two sockets so that the battery-based hybrid emergency power generator 1 can be connected to a
도 1을 참조하여 전체 내부 계통도를 보다 구체적으로 살펴보면, 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)는 상용전원(10), 태양전지(20), 디젤발전기(30), 충전 컨트롤러부(100), 220V-24V 충전기(210), 상태표시기(전압전류)(300), 인버터부(400), 스위치(UPS)(500), 배터리(직렬 24V 시스템)(600) 및 부하(700)를 포함한다. 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)는 도 1과 같이 배터리(600)에서 바로 계통으로 송전할 수 있는 기능이 포함된다. 이와 같이, 배터리(600) 전력을 계통으로 송부하려면 "정전류 제어 기능"과 "전압을 승압하는 기능"과 "계통으로 송전하는 기능"을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서 계통으로 송전시 계통의 전압 주파수를 추적하는 기능을 포함하는 것이 바람직하다. 1, the battery-based hybrid emergency power generator 1 includes a
상용전원(10)은 220V-24V 충전기(210)를 통해 배터리(600)를 충전하기 위해 형성되며, 배터리(600)가 완충시 220V-24V 충전기(210)에 의해 자동으로 충전을 종료한다. 반대로, 220V-24V 충전기(210)는 배터리(600)에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 이하의 전압 상태가 되면, 상용전원(10)으로부터의 충전을 자동으로 개시하도록 제어한다. The
태양전지(20) 및 디젤발전기(30)는 상용전원(10)에 대한 옵션에 해당하는 태양광 및 디젤 등과 같은 에너지원을 이용하여 전력을 생산하는 발전장치에 해당한다. The
태양전지(20)는 태양광을 이용하여 전기 에너지를 생산하므로 가정이나 공장 등에 설치가 용이하도록 이루어지고, 다수개의 모듈을 개별적으로 구비하여 발전 모듈로 전력을 생산하여 대용량으로 구성할 수 있을 것이다.The
충전 컨트롤러부(100)는 제 1 컨트롤러(110) 및 제 2 컨트롤러(120)를 포함한다. 제 1 컨트롤러(110) 및 제 2 컨트롤러(120) 각각은 태양전지(20) 및 디젤발전기(30)의 종류에 따라 컨버터 또는 정류회로로 구성될 수 있다. The
즉, 제 1 컨트롤러(110)는 태양전지(20)가 직류의 전력을 생산하는 경우 직류 전력을 직류 전력으로 변환하기 위한 컨버터를 포함할 수 있으며, 제 2 컨트롤러(120)는 디젤발전기(30)가 직류의 전력을 생산하는 경우 직류 전력을 직류 전력으로 변환하기 위한 컨버터를 포함할 수 있다. That is, the
한편, 제 1 컨트롤러(110)는 태양전지(20)가 태양광 발전일 경우 태양전지(20)에서 생산하는 전력을 최대로 얻을 수 있도록 최대전력포인트추적(Maximum Power Point Tracking, 이하 'MPPT'라 한다.) 제어방식을 수행하는 MPPT 컨버터를 포함할 수 있다. MPPT 제어방식은 태양광 발전 시스템에서 DC-AC 전력 컨버터에 통상적으로 이용되는 기술로, 부하에 전달되는 최대전력값을 지속적으로 유지함으로써 온도와 일사량의 변화로 인한 효율 손실을 피할 수 있는 알고리즘을 수행한다.In the meantime, the
제 1 컨트롤러(110) 및 제 2 컨트롤러(120) 각각은 태양전지(20) 및 디젤발전기(30)에서 생산되는 전력이 없을 경우 동작을 중지하여 소비되는 전력을 최소화시키도록 하는 것이 바람직하다. It is preferable that each of the
상태표시기(전압전류)(300)는 배터리(600)에 대한 상태인 전압과 전류를 표시하기 위해 전압계 및 잔량 표시계로 이루어지는 것이 바람직하다. The status indicator (voltage current) 300 is preferably composed of a voltmeter and a remaining amount indicator to indicate the voltage and current in the state of the
인버터부(400)는 계통연계형인버터(On Grid Invert: 410) 및 독립형인버터(Off Grid Invert: 420)를 포함한다. The
계통연계형인버터(On Grid Invert: 410)는 상용전원(10), 태양전지(20) 및 디젤발전기(30)로부터 공급 또는 생산되어 배터리(600)에 충전된 전력을 교류전압으로 변환하여 일반부하(710)로 공급하기 위한 것으로, 계통연계시에 동작을 수행하고, 계통정전시 및 계통복귀시 배터리(600)를 충전하기 위해 동작을 하지 않는 것이 바람직하다. The grid-connected
계통연계인버터(410)는 계통연계로 출력되는 교류 전압으로부터 고조파를 제거하기 위한 필터를 포함하며, 무효 전력 발생을 억제하고, 출력되는 교류 전압의 위상과 계통연계로 출력되는 교류 전압의 위상을 동기화시키기 위한 위상 동기 루프PLL(Phase Locked Loop) 회로를 포함한다. 그 밖에, 계통연계인버터(410)는 전압 변동 범위 제한, 역률 개선, 직류 성분 제거, 과도현상(transient phenomena) 보호 등과 같은 기능을 수행할 수 있다.The grid-connected
이와 같이 계통연계인버터(410)에 고조파를 제거하기 위한 필터를 설치함으로써 고조파를 흡수하고 제거하며, 계통의 유동성과 용량선간의 공간 문제를 해소할 수 있고, 정상전압을 유지하여 설비의 성능과 수명으로 오랫동안 유지할 수 있는 효과가 있다.By installing a filter for eliminating harmonics in the grid-connected
계통연계인버터(410)는 배터리(600)의 전력을 계통 전력으로 송부함으로써 공급 또는 생산된 전력 송전을 수행하며, 배터리(600)의 저장용량이 미리 설정된 임계치 비율 이하로 감지되면 자동으로 송전을 중단하는 기능을 수행한다. The grid-connected
독립형인버터(Off Grid Invert: 420)는 발전된 전기가 저장된 배터리(600)로부터 전기가 필요한 시기에 다시 꺼내 사용하는 구조를 갖는 것으로, 본 발명에서는 전력을 저장하기 위한 제 1 배터리(610)와 제 2 배터리(620)에 저장된 전력을 교류전압으로 변환하여 중요부하(720)로 공급한다.In the present invention, the
독립형인버터(420)는 상용전원(10)으로부터 공급되고 태양전지(20) 및 디젤발전기(30)로부터 생산되어 배터리(600)에 저장된 전력을 교류전압으로 변환하여 부하(700)로 공급하는 것으로, 배터리(600)에 저장된 전력을 중요부하(720)로 공급할 필요가 없거나 배터리(600)를 충전시 동작을 중지하는 것이 바람직하다. The stand-
스위치(UPS)(500)는 배터리(600)에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 비율 이하가 되는 비정상 동작시 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)의 상용전원(10)과 디젤발전기(30)로부터 공급 또는 생산되는 전력과, 독립형인버터(420)로부터 공급되는 전력을 분리하기 위한 것으로, 입력되는 교류 전압의 레벨 안정화를 위해 구비될 수 있으며, 예를 들면, 커패시터 등으로 구현될 수 있다. The
반대로 스위치(UPS)(500)는 배터리(600)에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 비율을 초과하는 정상 동작시 중요부하(720)로 공급되는 전력에 대한 모든 연결을 활성화하여 발전된 전기를 중요부하(720)에 전력을 공급한다. 즉, 스위치(UPS)(500)는 비정상 동작시 상용전원(10)과 디젤발전기(30)로부터 공급되는 전력과의 연결을 차단하여 상용전원(10)과 디젤발전기(30)에서 생산된 전기가 중요부하(720)에 의해 손실되는 것을 막는다. 또한, 일반부하(710)와의 연결을 끊어 스위치(UPS)(500)를 통해오는 배터리(600)의 전력을 중요부하(720)에 공급하는 역할을 한다.Conversely, the switch (UPS) 500 activates all the connections to the power supplied to the
배터리(직렬 24V 시스템)(600)는 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)에서 상용전원(10), 태양전지(20) 및 디젤발전기(30)에서 공급되거나 생산된 전력을 공급받아 저장하고, 부하(700)에 저장하고 있는 전력을 공급한다. 배터리(600)는 적어도 하나 이상의 배터리(610, 620) 셀로 이루어질 수 있으며, 각 배터리(610, 620) 셀은 복수의 베어셀을 포함할 수 있다. 이러한 배터리(직렬 24V 시스템)(600)는 다양한 종류의 배터리 셀로 구현될 수 있으며, 예를 들어 니켈-카드뮴 전지(nikel-cadmium battery), 납 축전지, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery), 리튬-이온 전지(lithium ion battery), 리튬 폴리머 전지(lithium polymer battery) 등 다양하게 구성될 수 있다.The battery (serial 24V system) 600 receives and stores electric power supplied or generated from the
이와 같은 배터리(600)는 전력 용량, 설계 조건 등에 따라서 그 개수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 부하(700)의 소비 전력이 큰 경우에는 복수의 배터리(600)를 구비할 수 있으며, 부하(700)의 소비 전력이 작은 경우에는 하나의 배터리(600)만을 구비할 수도 있을 것이다.The number of
부하(700)는 일반부하(710), 중요부하(720) 및 12V 직류부하(730)를 포함한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)에서 부하(700)는 일반부하(710)와 중요부하(720), 그 밖의 12V 직류부하(730)로 구분되며, 일반부하(710)는 TV, 냉장고, 등의 가전제품을 특정하는 것이며, 중요부하(720)는 생활에 필요한 전기 즉, 전등을 특정하는 것이다.
The
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 기반의 전력판매전용 하이브리드 비상전원 발전기(2)를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 배터리 기반의 전력판매전용 하이브리드 비상전원 발전기(2)는 상용전원(10), 220V-24V 충전기(210), 계통연계형인버터(On Grid Invert: 410), 타이머 스위치(510) 및 배터리(직렬 24V 시스템)(600)을 포함한다. 배터리 기반의 전력판매전용 하이브리드 비상전원 발전기(2)는 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기(1)를 활용한 것으로 전력판매전용으로 형성된다. 배터리 기반의 전력판매전용 하이브리드 비상전원 발전기(2)는 전력 소비량이 많은 경우 계통으로 송전하고 휴일이나 심야에 전력 소비량이 적을 때 이를 배터리(600)에 저장하는 기능으로 전력의 피크 사용치를 낮출 수 있고, 전기 요금이 상대적으로 낮은 시간대에 저장을 수행하며, 상대적으로 전기 요금이 높은 시간대에 판매할 수 있는 방식을 취한다. 3 is a diagram showing a battery-based power sale dedicated hybrid emergency power generator 2 according to another embodiment of the present invention. 3, the battery-based electric power sale dedicated hybrid emergency power generator 2 includes a
상용전원(10)은 타이머 스위치(510)와 연결된 220V-24V 충전기(210)를 통해 배터리(600)를 충전하기 위해 형성되며, 배터리(600)가 완충시 220V-24V 충전기(210)에 의해 자동으로 충전을 종료한다. 반대로, 220V-24V 충전기(210)는 배터리(600)에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 이하의 전압 상태가 되면, 상용전원(10)으로부터의 충전을 자동으로 개시하도록 제어한다. The
계통연계형인버터(On Grid Invert: 410)는 상용전원(10)으로부터 공급된 전력을 교류전압으로 변환하여 전력판매용으로 공급하기 위한 것으로, 전력 소비량이 미리 설정된 임계치보다 큰 경우 계통으로 송전하는 동작을 수행하고, 전력 소비량이 미리 설정된 임계치 미만인 경우 배터리(600)를 충전하기 위해 동작을 하지 않는다.The grid-connected inverter (On Grid Invert) 410 converts an electric power supplied from the
타이머 스위치(510)는 전력 소비량이 미리 설정된 임계치보다 큰 경우 전력 계통으로 공급되는 전력에 대한 계통연계형인버터(On Grid Invert: 410)와 220V-24V 충전기(210)와의 모든 연결을 활성화하여 발전된 전력을 공급하고, 반대로 전력 소비량이 미리 설정된 임계치 미만인 경우 계통연계형인버터(On Grid Invert: 410)와 220V-24V 충전기(210) 중 계통연계형인버터(On Grid Invert: 410)에 대한 연결을 차단함으로써, 배터리(60)로의 충전이 이루어지도록 한다.
The
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 기반의 EMS(전력 조절 및 비상용) 타입 하이브리드 비상전원 발전기(3)를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 배터리 기반의 EMS(전력 조절 및 비상용) 타입 하이브리드 비상전원 발전기(3)는 상용전원(10), 220V-24V 충전기(210), 상태표시기(전압전류)(300), 인버터부(400), 스위치(UPS)(500), 배터리(직렬 24V 시스템)(600) 및 부하(700)를 포함한다. 배터리 기반의 EMS(전력 조절 및 비상용) 타입 하이브리드 비상전원 발전기(3)는 스위치(UPS)(500)의 UPS 기능을 활용한다. 4 is a diagram showing a battery-based EMS (power regulation and emergency) type hybrid emergency power generator 3 according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, a battery-based EMS type hybrid emergency power generator 3 includes a
도 4를 참조하여 살펴보면, 배터리 기반의 EMS(전력 조절 및 비상용) 타입 하이브리드 비상전원 발전기(3)의 상용전원(10)은 220V-24V 충전기(210)를 통해 배터리(600)를 충전하기 위해 형성되며, 배터리(600)가 완충시 220V-24V 충전기(210)에 의해 자동으로 충전을 종료한다. 반대로, 220V-24V 충전기(210)는 배터리(600)에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 이하의 전압 상태가 되면, 상용전원(10)으로부터의 충전을 자동으로 개시하도록 제어한다. 4, the
인버터부(400)는 계통연계형인버터(On Grid Invert: 410) 및 독립형인버터(Off Grid Invert: 420)를 포함한다. The
계통연계형인버터(On Grid Invert: 410)는 배터리(600)로부터 공급된 전력을 교류전압으로 변환하여 일반부하(710)로 공급하기 위한 것으로, 계통연계시에 동작을 수행하고, 계통정전시 및 계통복귀시 배터리(600)를 충전하기 위해 동작을 하지 않는다. 또한, 계통연계인버터(410)는 배터리(600)의 계통 전력으로 송부하여 생산된 전력을 송전하고 배터리(600)의 저장용량이 미리 설정된 임계치 비율 이하로 감지되면 자동으로 송전을 중단하는 기능을 수행한다. The grid inverter (On Grid Invert) 410 converts power supplied from the
독립형인버터(Off Grid Invert: 420)는 충전된 전기가 저장된 배터리(600)로부터 전기가 필요한 시기에 다시 꺼내 사용하도록 하며, 본 발명에서는 전력을 저장하기 위한 제 1 배터리(610)와 제 2 배터리(620)에 저장된 전력을 교류전압으로 변환하여 중요부하(720)로 공급한다.In the present invention, a
독립형인버터(420)는 배터리(600)에 저장된 전력을 교류전압으로 변환하여 중요부하(720)로 공급하는 것으로, 배터리(600)에 저장된 전력을 중요부하(720)로 공급할 필요가 없거나 배터리(600)를 충전시 동작을 중지하도록 한다.The stand-
스위치(UPS)(500)는 배터리(600)의 저장용량이 미리 설정된 임계치 비율 이하로 감지시 상용전원(10)으로부터 공급되는 전력과, 독립형인버터(420)로부터 공급되는 전력을 분리하기 위해 형성된다. The switch (UPS) 500 is formed to separate the power supplied from the
이와 같은 스위치(UPS)(500)는 배터리(600)에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 비율을 초과하는 정상 동작시 중요부하(720)로 공급되는 전력에 대한 모든 연결을 활성화하여 발전된 전기를 중요부하(720)에 전력을 공급하고, 배터리(600)에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 비율 이하가 되는 비정상 동작시 상용전원(10)으로부터 공급되는 전력과의 연결을 차단하여 공급되는 전기가 중요부하(720)에 의해 손실되는 것을 막는다.
When the voltage stored in the
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 기반의 태양광 EMS(전력 조절 및 비상용) 타입 하이브리드 비상전원 발전기(4)를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 상용전원(10), 태양전지(20), 제 1 컨트롤러(110), 220V-24V 충전기(210), 상태표시기(전압전류)(300), 인버터부(400), 스위치(UPS)(500), 배터리(직렬 24V 시스템)(600) 및 부하(700)를 포함한다. 5 is a diagram illustrating a battery-based solar EMS (power conditioning and emergency) type hybrid emergency power generator 4 according to another embodiment of the present invention. 5, a
배터리 기반의 태양광 EMS(전력 조절 및 비상용) 타입 하이브리드 비상전원 발전기(4)는 태양광 전력을 활용하기 위해 태양전지(20)를 구비함으로써, 사용과 함께 태양전지(20)에 의한 생산량이 많으면 이를 계통으로 송부할 수 있는 것을 특징으로 한다. 배터리 기반의 태양광 EMS(전력 조절 및 비상용) 타입 하이브리드 비상전원 발전기(4)는 기존의 대량 ESS(Energy Storage System)가 아니라 1KW 급 및 500W 급의 소 전력 제품을 위해 형성되는 것이 바람직하다. The battery-based solar EMS (power regulation and emergency) type hybrid emergency power generator 4 includes the
도 5를 참조하면 배터리 기반의 태양광 EMS(전력 조절 및 비상용) 타입 하이브리드 비상전원 발전기(4)의 상용전원(10)은 220V-24V 충전기(210)를 통해 배터리(600)를 충전하기 위해 형성되며, 배터리(600)가 완충시 220V-24V 충전기(210)에 의해 자동으로 충전을 종료한다. 반대로, 220V-24V 충전기(210)는 배터리(600)에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 이하의 전압 상태가 되면, 상용전원(10)으로부터의 충전을 자동으로 개시하도록 제어한다. 5, the
태양전지(20)는 상용전원(10)에 대한 옵션에 해당하는 태양광 에너지원을 이용하여 전력을 생산하는 발전장치에 해당한다. The
제 1 컨트롤러(110)는 태양전지(20)가 직류의 전력을 생산하는 경우 직류 전력을 직류 전력으로 변환하기 위한 컨버터를 포함할 수 있다. 제 1 컨트롤러(110)는 태양전지(20)에서 생산되는 전력이 없을 경우 동작을 중지하여 소비되는 전력을 최소화시키도록 하는 것이 바람직하다. The
인버터부(400)는 계통연계형인버터(On Grid Invert: 410) 및 독립형인버터(Off Grid Invert: 420)를 포함한다. The
계통연계형인버터(On Grid Invert: 410)는 상용전원(10) 및 태양전지(20)로부터 공급 또는 생산되어 배터리(600)에 저장된 전력을 교류전압으로 변환하여 일반부하(710)로 공급하기 위한 것으로, 계통연계시에 동작을 수행하고, 계통정전시 및 계통복귀시 배터리(600)를 충전하기 위해 동작을 하지 않는다. 또한, 계통연계인버터(410)는 배터리(600)의 계통 전력으로 송부하여 공급 및 생산된 전력을 송전하고 배터리(600)의 저장용량이 미리 설정된 임계치 비율 이하로 감지되면 자동으로 송전을 중단하는 기능을 수행한다. The grid-connected
독립형인버터(Off Grid Invert: 420)는 충전된 전기가 저장된 배터리(600)로부터 전기가 필요한 시기에 다시 꺼내 사용하도록 하며, 본 발명에서는 전력을 저장하기 위한 제 1 배터리(610)와 제 2 배터리(620)에 저장된 전력을 교류전압으로 변환하여 중요부하(720)로 공급한다.In the present invention, a
독립형인버터(420)는 배터리(600)에 저장된 전력을 교류전압으로 변환하여 중요부하(720)로 공급하는 것으로, 배터리(600)에 저장된 전력을 중요부하(720)로 공급할 필요가 없거나 배터리(600)를 충전시 동작을 중지하도록 한다.The stand-
스위치(UPS)(500)는 배터리(600)의 저장용량이 미리 설정된 임계치 비율 이하로 감지시 상용전원(10) 및 태양전지(20)로부터 공급 또는 생산되는 전력과, 독립형인버터(420)로부터 공급되는 전력을 분리하기 위해 형성된다. When the storage capacity of the
이와 같은 스위치(UPS)(500)는 배터리(600)에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 비율을 초과하는 정상 동작시 중요부하(720)로 공급되는 전력에 대한 모든 연결을 활성화하여 발전된 전기를 중요부하(720)에 전력을 공급하고, 배터리(600)에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 비율 이하가 되는 비정상 동작시 상용전원(10)으로부터 공급되는 전력과의 연결을 차단하여 공급되는 전기가 중요부하(720)에 의해 손실되는 것을 막는다.
When the voltage stored in the
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to facilitate understanding of the invention , And are not intended to limit the scope of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
10: 상용전원
20: 태양전지
30: 디젤발전기
100: 충전 컨트롤러부
110: 제 1 컨트롤러
120: 제 2 컨트롤러
200: 배터리 충전기
210: 220V-24V 충전기
300: 상태표시기
400: 인버터부
410: 계통연계형인버터(On Grid Invert)
420: 독립형인버터(Off Grid Invert)
500: 스위치(UPS)
600: 배터리
610: 제 1 배터리
620: 제 2 배터리
700: 부하
710: 일반부하
720: 중요부하
730: 12V 직류부하10: Commercial power supply
20: Solar cell
30: Diesel generator
100: Charge controller section
110: first controller
120: Second controller
200: Battery charger
210: 220V-24V charger
300: Status Indicator
400: Inverter section
410: Grid Inverters (On Grid Invert)
420: Off Grid Invert
500: Switch (UPS)
600: Battery
610: First battery
620: Second battery
700: Load
710: Normal load
720: Critical load
730: 12V DC load
Claims (5)
상기 배터리로부터 공급된 전력을 교류전압으로 변환하여 일반부하로 공급하기 위한 것으로, 상기 배터리의 계통 전력으로 송전시 상기 배터리의 저장용량이 미리 설정된 임계치 비율 이하로 감지되면 자동으로 송전을 중단하는 계통연계형인버터(On Grid Invert);
상기 배터리에 저장된 전력을 교류전압으로 변환하여 중요부하로 공급하는 것으로, 상기 배터리에 저장된 전력을 상기 중요부하로 공급할 필요가 없거나 상기 배터리를 충전시 동작을 중지하는 독립형인버터(Off Grid Invert); 및
상기 배터리의 저장용량이 미리 설정된 임계치 비율 이하로 감지시 상기 상용전원으로부터 공급되는 전력과, 상기 독립형인버터로부터 공급되는 전력을 분리하기 위해 형성되되, 상기 배터리에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 비율을 초과하는 정상 동작시 상기 중요부하로 공급되는 전력에 대한 모든 연결을 활성화하여 발전된 전기를 상기 중요부하에 전력을 공급하고, 상기 배터리에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 비율 이하가 되는 비정상 동작시 상기 상용전원으로부터 공급되는 전력과의 연결을 차단하여 공급되는 전기가 상기 중요부하에 의해 손실되는 것을 막는 스위치(UPS);
태양광 에너지원을 이용하여 전력을 생산하는 발전장치에 해당하는 태양전지; 및
상기 태양전지에서 생산되는 전력이 없을 경우 동작을 중지하여 소비되는 전력을 최소화시키도록 하는 제 1 컨트롤러;
디젤을 에너지원을 이용하여 전력을 생산하는 발전장치인 디젤발전기; 및
상기 디젤발전기에서 생산되는 전력이 없을 경우 동작을 중지하여 소비되는 전력을 최소화시키도록 하는 제 2 컨트롤러; 를 포함하되,
상기 계통연계형인버터(On Grid Invert)는, 상기 상용전원, 상기 태양전지 및 상기 디젤발전기로부터 공급 또는 생산되어 상기 배터리에 충전된 전력을 교류전압으로 변환하여 상기 일반부하로 공급하며,
상기 스위치(UPS)는, 상기 배터리의 저장용량이 미리 설정된 임계치 비율 이하로 감지시 상기 상용전원 및 상기 태양전지로부터 공급 또는 생산되는 전력과, 상기 독립형인버터로부터 공급되는 전력을 분리하는 한편, 상기 배터리에 저장된 전압이 미리 설정된 임계치 비율 이하가 되는 비정상 동작시 상기 상용전원과 상기 디젤발전기로부터 공급 또는 생산되는 전력과, 상기 독립형인버터로부터 공급되는 전력을 분리하여 상기 상용전원과 상기 디젤발전기로부터 상기 중요부하로 공급되는 전력에 대한 상기 중요부하에 의한 손실을 막는 것을 특징으로 하는 배터리 기반의 하이브리드 비상전원 발전기.
A battery-based hybrid emergency power generator for storing a commercial power source used for charging a battery through a charger in a battery through a charger, and for providing the commercial power source for commercial use when the power rate for each time zone exceeds a preset threshold value,
And a control unit for controlling the power of the battery to be supplied to the normal load when the storage capacity of the battery is less than a predetermined threshold ratio when the battery is supplied with the system power, On Grid Invert;
A stand-alone inverter (Off Grid Invert) which converts power stored in the battery into an AC voltage and supplies the battery to an important load, does not need to supply power stored in the battery to the critical load, or stops the operation when the battery is charged; And
Wherein the battery is formed to separate power supplied from the commercial power supply and power supplied from the stand-alone inverter when the storage capacity of the battery is less than a predetermined threshold ratio, wherein the voltage stored in the battery exceeds a preset threshold ratio The power supply unit supplies power to the critical load by activating all connections to the power supplied to the critical load in normal operation and supplies power from the commercial power supply during an abnormal operation in which the voltage stored in the battery is less than a predetermined threshold ratio. A switch (UPS) that cuts off the connection with power to prevent the supplied electricity from being lost by the critical load;
A solar cell corresponding to a power generating apparatus that generates electricity using a solar energy source; And
A first controller for stopping the operation when the power generated by the solar cell is absent and minimizing the power consumed;
A diesel generator which is a power generation device for generating electric power by using diesel as an energy source; And
A second controller for stopping the operation of the diesel generator to minimize power consumed by the diesel generator; , ≪ / RTI &
The grid-connected inverter converts power, which is supplied or produced from the commercial power source, the solar cell, and the diesel generator, into an alternating-current voltage, and supplies the alternating-
The switch (UPS) separates the power supplied or produced from the commercial power supply and the solar cell and the power supplied from the stand-alone inverter when the storage capacity of the battery is less than a preset threshold ratio, The power supplied from the commercial power source and the diesel generator and the power supplied from the independent inverter are separated from the commercial power source and the diesel generator so that the critical load To prevent the loss due to the critical load on the power supplied to the battery.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130117379A KR101517566B1 (en) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | Hybrid electricity generator for emergency based on battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130117379A KR101517566B1 (en) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | Hybrid electricity generator for emergency based on battery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150038956A KR20150038956A (en) | 2015-04-09 |
KR101517566B1 true KR101517566B1 (en) | 2015-05-06 |
Family
ID=53029412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130117379A KR101517566B1 (en) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | Hybrid electricity generator for emergency based on battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101517566B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160139533A (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-07 | 주식회사 우창엔지니어링 | Uninterruptible power supply apparatus and method thereof |
KR20200072961A (en) * | 2015-05-28 | 2020-06-23 | 한성에스앤아이 주식회사 | Uninterruptible power supply apparatus and method thereof |
KR20210136206A (en) | 2020-05-06 | 2021-11-17 | 하재청 | Emergency power supply system in case of power failure in electric vehicle charging station |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102395252B1 (en) * | 2015-12-24 | 2022-05-09 | 한국전기연구원 | Hybrid Energy Storage Apparatus for Diesel Generator and Method therefor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011250673A (en) | 2010-04-26 | 2011-12-08 | Omron Corp | Energy controller and control method |
KR101174891B1 (en) * | 2010-06-01 | 2012-08-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | Energy storage system and controlling method of the same |
KR101264142B1 (en) * | 2011-11-17 | 2013-05-15 | 한국전기연구원 | New and renewable energy system for home and/or microgrid application |
JP2013110944A (en) | 2011-11-24 | 2013-06-06 | Toyota Home Kk | Power management system |
-
2013
- 2013-10-01 KR KR1020130117379A patent/KR101517566B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011250673A (en) | 2010-04-26 | 2011-12-08 | Omron Corp | Energy controller and control method |
KR101174891B1 (en) * | 2010-06-01 | 2012-08-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | Energy storage system and controlling method of the same |
KR101264142B1 (en) * | 2011-11-17 | 2013-05-15 | 한국전기연구원 | New and renewable energy system for home and/or microgrid application |
JP2013110944A (en) | 2011-11-24 | 2013-06-06 | Toyota Home Kk | Power management system |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160139533A (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-07 | 주식회사 우창엔지니어링 | Uninterruptible power supply apparatus and method thereof |
KR101688930B1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-22 | 주식회사 우창엔지니어링 | Uninterruptible power supply apparatus and method thereof |
KR20200072961A (en) * | 2015-05-28 | 2020-06-23 | 한성에스앤아이 주식회사 | Uninterruptible power supply apparatus and method thereof |
KR102390464B1 (en) | 2015-05-28 | 2022-04-26 | 국방과학연구소 | Uninterruptible power supply apparatus and method thereof |
KR20210136206A (en) | 2020-05-06 | 2021-11-17 | 하재청 | Emergency power supply system in case of power failure in electric vehicle charging station |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20150038956A (en) | 2015-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101146670B1 (en) | Energy management system and method for controlling thereof | |
US11031785B1 (en) | Device and method for intelligent control of power supply source connection | |
KR101084216B1 (en) | Energy storage system and method for controlling thereof | |
KR101156533B1 (en) | Energy storage system and method for controlling thereof | |
CN102130464B (en) | The method of electric power storing device, electrical power for operation storage device and power storage system | |
CA2725623C (en) | Storage system that maximizes the utilization of renewable energy | |
US8976034B2 (en) | Apparatus for reporting fault of battery management storage system using the same | |
EP2582013A2 (en) | Energy storage system and control method | |
KR101369633B1 (en) | Energy storage system and method of controlling the same | |
CN113615032B (en) | Electric vehicle charger with adaptive charging protocol | |
US20120153726A1 (en) | Energy storage system and method of controlling the same | |
KR101863141B1 (en) | Power-controlled energy management system using lithium battery and supercapacitor | |
KR20110068639A (en) | Energy storage system and method for controlling thereof | |
KR101517566B1 (en) | Hybrid electricity generator for emergency based on battery | |
KR20150106694A (en) | Energy storage system and method for driving the same | |
KR20190109017A (en) | Energy Management System of Islanded Micro-Grid | |
KR102222560B1 (en) | An energy storage system | |
KR20170074631A (en) | Energy distribuition system in smart grid envirmnent | |
CN110676881A (en) | Store up contrary all-in-one and store up integrated system including its light | |
CN110768358A (en) | Expandable intelligent light storage system | |
KR20130061814A (en) | Circuit for measuring voltage of battery and power storage system using the same | |
KR101863138B1 (en) | Power-controlled energy storage device using lithium battery and supercapacitor | |
KR20150005040A (en) | Apparatus and method for energy storage system controlling operating mode | |
Yeting et al. | Application of island microgrid based on hybrid batteries storage | |
KR20140013553A (en) | Hybrid photovoltaic system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
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: 20180209 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180411 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190401 Year of fee payment: 6 |