KR101730825B1 - 듀얼 라인 유피에스 시스템 - Google Patents

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Abstract

전원, 배터리 및 인버터 출력을 다원화한 듀얼 라인 유피에스 시스템이 소개된다.
본 발명의 듀얼 라인 유피에스 시스템은, 전원을 공급받아 작동하는 제1유피에스 모듈; 전원을 공급받아 작동하는 제2유피에스 모듈; 전원을 공급받아 상기 제1유피에스 모듈 및 제2유피에스 모듈의 전력 데이터를 분석하여 디스플레이하는 컨트롤러; 평상 시 전원을 공급받아 충전되고, 비상 시 충전된 전원을 방전하여 상기 제1유피에스 모듈 및 컨트롤러에 전원을 공급하는 제1배터리; 평상 시 전원을 공급받아 충전되고, 비상 시 충전된 전원을 방전하여 상기 제2유피에스 모듈 및 컨트롤러에 전원을 공급하는 제2배터리; 및 상기 제1유피에스 모듈 및 상기 제2유피에스 모듈을 통과한 인버터 출력 전원 중 어느 하나 이상을 선택하여 절체 스위치부에 전달하는 바이 패스부를 포함한다.

Description

듀얼 라인 유피에스 시스템{DUAL LINE UPS SYSTEM}
본 발명은 유피에스 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 전원, 배터리 및 인버터 출력을 다원화한 듀얼 라인 유피에스 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 중대형 정보처리장치의 경우, 전원 공급 중단 시 무정전 전원공급장치(Uninterrupted Power Supply : 이하 "UPS"라 한다)를 이용하여 정전 시와 같은 비상 시 작업 중 데이터가 유실되는 문제에 대비하고 있다.
특히, 중요한 작업을 수행하는 대형 컴퓨터 시스템에서는 상술한 유피에스를 설치, 전력 회사로부터 전원 공급이 중단되는 경우가 발생하더라도, 컴퓨터에 지속적으로 전원이 공급될 수 있도록 하고 있다.
통상 3상 유피에스는, 3상 전원(R,S,T상)이 입력 리액터를 통해 정류부로 입력되고, 정류부에서 정류된 직류 전원이 배터리 및 인버터에 공통 출력되며, 인버터에서 교류 전원으로 변환되어, 출력 리액터를 통해 적정 레벨의 교류 3상 전원으로 출력되는바, 바이패스 스위치에 의해 입력 전원이 출력 전원으로 직접 바이패스될 수 있도록 구성된다.
이와 같이, 유피에스는 일반적으로 컨트롤러에 의해 정류부와 인버터가 PWM 방식으로 제어되면서 배터리를 충전하는바, 오프라인 유피에스의 경우 정상적인 전원 공급 시에는 바이패스 스위치를 통해 입력 전원이 출력 전원으로 바로 공급되고, 온라인 유피에스의 경우 정상적인 전원 공급시에도 인버터를 통해 출력 전원으로 사용되며, 동일하게 정전 발생 시에는 배터리 직류전원을 인버터에서 교류 전원으로 변환하여 출력함으로써, 정전 시에도 부하측에서는 배터리의 전원에 의해 정상적으로 전원이 공급되는 것이다.
도 1 및 도 2를 참조로, 종래 유피에스 시스템에 대하여 더 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 유피에스 시스템은, 컨트롤러(1,Controller), 유피에스 모듈(10,UPS power module) 및 절체 스위치부(3,Static Switch : STSW)를 포함한다.
입력 전원은 교류 전원으로, 정상 동작 시 정류기(12)에서 직류 전원으로 변환되고, 이는 배터리(B)에 충전됨과 동시에, 인버터(14)에서 직류 전원이 교류 전원으로 변환되어, 절체 스위치부(3)를 거쳐 출력 전원으로 외부 시스템(4)에 인가된다.
만약, 정전이 발생하여 교류 전원 공급이 중단되면, 배터리(B)의 직류 전원이 인버터(14)에서 교류 전원으로 변환된 후, 절체 스위치부(3)를 통해 외부 시스템(4)으로 인가되는바, 외부 시스템(4)은 정전에도 불구하고, 안정적으로 동작할 수 있게 된다.
그러나, 기존의 일체형 유피에스 시스템은 물론, 모듈형 유피에스 시스템에서도 활선 상태에서 절체 스위치부(3)에 장애가 발생되어, 이를 교체하는 경우, 입력 전원을 차단하고, 유피에스 모듈(10)을 정지시킨 후에, 입력 전원 우회회로(5,maintenance bypass line)를 이용하여 이를 교체해야 하는바, 이러한 계통의 회로는 상용 전원이 그대로 외부 시스템(4)에 공급되고, 전원이 차단된 상태에서 절체 스위치부(3)를 교체하기 때문에, 교체 과정에서 정전이 발생하게 되면 외부 시스템(4)에 전원 공급이 중단되는 문제점이 존재한다.
또한, 대개 정류기(12), 인버터(14) 및 컨트롤러(16)에 이르기까지 핫 스왑 및 플러그인(hot swap/plugin) 기능이 가능하지만, 독립적으로 각각의 기능을 수행하는 유피에스 시스템에서 절체 스위치부(3)는 구조적으로 핫 스왑 및 플러그인 교체가 불가능하다는 문제점이 있었다.
본 발명자는 상술한 문제점을 인지하고, 이러한 문제점을 해결한 "핫 스왑 및 플러그인 기능을 갖는 유피에스 시스템"(출원번호 : 10-2015-0178852, 출원일 : 2015.12.15)을 출원한 바 있다.
한편, 상술한 유피에스 시스템은 유피에스 시스템 자체에 문제가 발생한 경우에는 외부 시스템(4)에 전원을 안정적으로 공급할 수 없는바, 본 발명자는 중요한 외부 시스템(4)에 안정적으로 전원을 공급하기 위해 공급 전원, 배터리, 출력 회로 등을 다변화할 필요성을 인지하고, 본 발명에 이르게 되었다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-0830351(2008.05.13)
본 발명은 외부 시스템에 안정적으로 전원을 공급하기 위해 공급 전원, 배터리, 출력 회로 등을 다변화한 듀얼 라인 유피에스 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 듀얼 라인 유피에스 시스템은, 전원을 공급받아 작동하는 제1유피에스 모듈; 전원을 공급받아 작동하는 제2유피에스 모듈; 전원을 공급받아 상기 제1유피에스 모듈 및 제2유피에스 모듈의 전력 데이터를 분석하여 디스플레이하는 컨트롤러; 평상 시 전원을 공급받아 충전되고, 비상 시 충전된 전원을 방전하여 상기 제1유피에스 모듈 및 컨트롤러에 전원을 공급하는 제1배터리; 평상 시 전원을 공급받아 충전되고, 비상 시 충전된 전원을 방전하여 상기 제2유피에스 모듈 및 컨트롤러에 전원을 공급하는 제2배터리; 및 상기 제1유피에스 모듈 및 상기 제2유피에스 모듈을 통과한 인버터 출력 전원 중 어느 하나 이상을 선택하여 절체 스위치부에 전달하는 바이 패스부를 포함하고, 상기 제1유피에스 모듈은, 상용 입력 전원을 교류에서 직류로 변환하는 제1정류기와, 상기 제1정류기로부터 전달받은 직류 전원을 교류로 변환하는 제1인버터와, 상기 제1정류기, 제1인버터 및 컨트롤러와 연결되는 제1컨트롤 보드를 포함하고, 상기 제2유피에스 모듈은, 상용 입력 전원을 교류에서 직류로 변환하는 제2정류기와, 상기 제2정류기로부터 전달받은 직류 전원을 교류로 변환하는 제2인버터와, 상기 제2정류기, 제2인버터 및 컨트롤러와 연결되는 제2컨트롤 보드를 포함하며, 상기 바이 패스부는, 상기 제1인버터와 상기 절체 스위치부를 연결하는 제1인버터 라인 상에 설치되어 상기 제1인버터로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단하는 제1인버터 출력 차단부; 상기 제2인버터와 상기 절체 스위치부를 연결하는 제2인버터 라인 상에 설치되어 상기 제2인버터로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단하는 제2인버터 출력 차단부; 제1입력 전원과, 상기 제2인버터 출력 차단부 및 상기 절체 스위치를 매개하는 상기 제2인버터 라인을 연결하는 제1입력 전원 라인 상에 설치된 제1입력 전원 차단부; 상기 제1입력 전원과 상기 제1입력 전원 차단부를 연결하는 상기 제1입력 전원 라인 상에 설치된 제1마그네틱 컨텍터; 상기 제1입력 전원 차단부 및 상기 제2인버터 라인을 연결하는 제1입력 전원 라인과, 제2입력 전원을 연결하는 제2입력 전원 라인 상에 설치된 제2입력 전원 차단부; 및 상기 제2입력 전원과 상기 제2입력 전원 차단부를 연결하는 상기 제2입력 전원 라인 상에 순차적으로 각각 설치된 제2마그네틱 컨텍터 및 제3마그네틱 컨텍터;를 포함하고, 상기 절체 스위치부는 상기 제2인버터, 제1입력 전원, 및 제2입력 전원에서 출력되는 제1출력 전원과, 상기 제1인버터에서 출력되는 제2출력 전원 중 어느 하나를 선택하여 외부 시스템에 공급하는 것을 특징으로 한다.
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상기 제2인버터 출력 차단부와, 상기 제1마그네틱 컨텍터 및 상기 제2마그네틱 컨텍터는 서로 연결되어, 어느 하나가 작동하면 나머지는 미작동하고, 상기 제1입력 전원 차단부 및 상기 제3마그네틱 컨텍터는 서로 연결되어 선택적으로 작동하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1배터리 및 제2배터리는 안정화부를 매개로 연결된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 공급 전원, 배터리, 출력 회로 등을 다변화되어 외부 시스템에 전원을 안정적으로 제공할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 유피에스 시스템을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 종래 유피에스 시스템의 전원 순환 구조를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 듀얼 라인 유피에스 시스템의 개략적인 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 듀얼 라인 유피에스 시스템의 일요부인 제1유피에스 모듈, 제2유피에스 모듈 및 컨트롤러의 구성을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 듀얼 라인 유피에스 시스템의 제1실시예를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 듀얼 라인 유피에스 시스템의 제2실시예를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 듀얼 라인 유피에스 시스템의 제3실시예를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 듀얼 라인 유피에스 시스템의 제4실시예를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 듀얼 라인 유피에스 시스템의 제5실시예를 나타낸 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명 듀얼 라인 유피에스 시스템은, 제1유피에스 모듈(10), 제2유피에스 모듈(20), 컨트롤러(30), 제1배터리(B1), 제2배터리(B2), 바이 패스부(50)를 포함한다.
제1유피에스 모듈(10)은, 제1정류기(12), 제1인버터(14) 및 제1컨트롤 보드(16)를 포함할 수 있고, 제2유피에스 모듈(20)은 제2정류기(22), 제2인버터(24) 및 제2컨트롤 보드(26)를 포함할 수 있다.
제1정류기(12) 및 제2정류기(22)는 상용 입력 전원을 교류에서 직류로 변환하고, 제1인버터(14) 및 제2인버터(24)는 각각 제1정류기(12) 및 제2정류기(22)에서 전달되는 직류 전원을 교류로 변환하여 인버터 전원으로 출력한다.
제1컨트롤 보드(16)는, 제1정류기(12), 제1인버터(14)와 연결되며, 컨트롤러(30)와 커뮤니케이션하면서, 제1유피에스 모듈(10)의 전력 관련 데이터를 송신하고, 컨트롤러(30)에서 수신받은 제어 신호를 제1정류기(12) 및 제1인버터(14)로 송신한다.
또한, 제2컨트롤 보드(26)는, 제2정류기(22), 제2인버터(24)와 연결되며, 컨트롤러(30)와 커뮤니케이션하면서, 제2유피에스 모듈(20)의 전력 관련 데이터를 송신하고, 컨트롤러(30)에서 수신받은 제어 신호를 제2정류기(22) 및 제2인버터(24)로 송신한다.
컨트롤러(30)는 상술한 제1유피에스 모듈(10) 및 제2유피에스 모듈(20)과 커뮤니케이션하면서, 제1컨트롤 보드(16) 및 제2컨트롤 보드(26)로부터 전달받은 데이터를 분석하고, 이를 디스플레이하며, 필요에 따라 알람(alarm), 경고등의 방식으로 사용자의 주의를 환기시킨다.
제1배터리(B1)는 평상 시 외부로부터 전원을 공급받아 충전되고, 비상 시에는 충전된 전원을 방전하여 제1유피에스 모듈(10) 및 컨트롤러(30)에 전원을 공급한다. 즉, 평상 시 제1정류기(12)에서 상용 입력 전원을 교류에서 직류로 변환하면, 이를 전달받아 직류로 충전하고, 비상 시 충전된 전원을 방전하여 제1인버터(14)로 공급하며, 제1인버터(14)에서는 직류 전원을 교류로 변환하여 인버터 전원으로 출력하게 되는 것이다.
또한, 제2배터리(B2)는 평상 시 외부로부터 전원을 공급받아 충전되고, 비상 시 충전된 전원을 방전하여 제2유피에스 모듈(20) 및 컨트롤러(30)에 전원을 공급하는바, 평상 시 제2정류기(22)에서 상용 입력 전원을 교류에서 직류로 변환하면, 이를 전달받아 직류로 충전하고, 비상 시 충전된 전원을 방전하여 제2인버터(24)로 공급하며, 제2인버터(24)에서는 직류 전원을 교류로 변환하여 인버터 전원으로 출력하게 되는 것이다.
바이 패스부(50)는, 제1유피에스 모듈(10) 및 제2유피에스 모듈(20)에서 출력된 인버터 출력 전원 중 어느 하나 이상을 선택하여 절체 스위치부(40)로 전달하는 기능을 한다. 이러한 바이 패스부(50)는, 제1유피에스 모듈(10), 제2유피에스 모듈(20)에서 출력한 인버터 전원 이외에, 입력 전원(I)으로부터 공급되는 전원을 절체 스위치부(40)에 전달할 수도 있다.
즉, 바이 패스부(50)는 외부로부터 상용 전원을 공급받아 이를 절체 스위치부(40)에 전달할 수도 있고, 제1유피에스 모듈(10)의 제1인버터(14)로부터 인버터 출력 전원을 공급받아 이를 절체 스위치부(40)에 전달할 수도 있으며, 제2유피에스 모듈(20)의 제2인버터(24)로부터 인버터 출력 전원을 공급받아 이를 절체 스위치부(40)에 전달할 수도 있는바, 제1유피에스 모듈(10), 제2유피에스 모듈(20) 및 입력 전원(I) 중 어느 하나 이상을 절체 스위치부(40)에 전달할 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명은 절체 스위치부(40)로 공급되어 외부 시스템(60)으로 전달되는 전원의 공급처를 분할함으로써, 비상 시 외부 시스템(60)에 전원을 안정적으로 공급할 수 있는 것은 물론, 단상의 입력 전원(I)을 이용하여 3상 전원을 필요로 하는 외부 시스템(60)에 안정적으로 공급할 수 있게 된다.
한편, 도 5는 본 발명의 듀얼 라인 유피에스 시스템의 일요부인 바이 패스부(50)의 제1실시예를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일요부인 바이 패스부(50)는 제1인버터 출력 차단부(51), 제2인버터 출력 차단부(52)를 포함할 수 있고, 안정화부(56)를 더 포함할 수도 있다.
제1인버터 출력 차단부(51)는 제1인버터(14)와 절체 스위치부(40)를 연결하는 라인 상에 설치되어, 제1인버터(14)로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단하고, 제2인버터 출력 차단부(52)는 제2인버터(24)와 절체 스위치부(40)를 연결하는 라인 상에 설치되어 제2인버터(24)로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단한다.
절체 스위치부(40)에서는 제1인버터(14) 또는 제2인버터(24)에서 출력되는 전원을 외부 시스템(60)에 선택적으로 공급하게 되는바, 단상의 전원만 공급되는 입력 시스템조건에서 제1인버터(14) 및 제2인버터(24)를 선택적으로 사용하여 3상의 전원을 요구하는 외부 시스템(60)에 사용 중 제1인버터(14) 또는 제2인버터 결함 시 정상인 제1인버터(14) 또는 제2인버터(24)를 선택하여 별도의 3상입력전원 구성 없이 단상의 입력전원으로 3상의 전원을 요구하는 외부 시스템(60)에 적용할 수 있게 된다.
한편, 안정화부(56)는 제1배터리(B1) 및 제2배터리(B2)를 연결하는 라인 상에 설치되는바, 제1배터리(B1) 및 제2배터리(B2) 보호하는 기능을 한다.
안정화부(56)는 차단기 및 휴즈 등으로 구성될 수 있을 것인바, 후술하는 제2실시예 내지 제5실시예에서도 안정화부(56)가 설치될 수 있으며, 후술하는 실시예에서의 안정화부(56)에 대한 설명은 상술한 설명으로 갈음한다.
도 6은 본 발명의 듀얼 라인 유피에스 시스템의 일요부인 바이 패스부(50)의 제2실시예를 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일요부인 바이 패스부(50)는 제1인버터 출력 차단부(51), 제2인버터 출력 차단부(52), 입력 전원 차단부(53)를 포함할 수 있는바, 상술한 제1실시예와는 달리, 입력 전원(I)과 절체 스위치부(40)를 연결하는 라인이 더 설치되고, 이러한 라인 상에 입력 전원 차단부(53)가 더 설치되며, 제1인버터(14) 및 제2인버터(24)에서 출력되는 전원이 더 해져 절체 스위치부(40)로 전달될 수도 있게 구성된다.
제1인버터 출력 차단부(51)는, 제1인버터(14)와 절체 스위치부(40)를 연결하는 라인 상에 설치되어 제1인버터(14)로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단하고, 제2인버터 출력 차단부(52)는, 제1인버터 출력 차단부(51) 및 절체 스위치부(40)를 연결하는 라인과, 제2인버터(24)를 연결하는 라인 상에 설치되어 제2인버터(24)로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단한다.
제1인버터(14)에서 출력되는 전원과 제2인버터(24)에서 출력되는 전원은 위상이 동기화되어 있고, 항상 동일한 출력 전압 상태이므로, 위상 충돌이 발생할 여지가 없는바, 별도의 안전을 위한 장치를 설치할 필요는 없다.
입력 전원 차단부(53)는 입력 전원(I)과 절체 스위치부(40)를 매개하는 라인 상에 설치된다.
절체 스위치부(40)는 제1인버터(14) 및 제2인버터(24)에서 출력되는 제1출력 전원과, 입력 전원(I)에서 출력되는 제2출력 전원 중에서 선택된 어느 하나의 전원을 외부 시스템(60)에 선택적으로 공급한다.
도 7은 본 발명의 듀얼 라인 유피에스 시스템의 일요부인 바이 패스부(50)의 제3실시예를 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일요부인 바이 패스부(50)는 제1인버터 출력 차단부(51), 입력 전원 차단부(53), 마그네틱 컨텍터(M), 제2인버터 출력 차단부(52)를 포함할 수 있다.
제1인버터 출력 차단부(51)는, 제1인버터(14)와 절체 스위치부(40)를 연결하는 라인 상에 설치되어, 제1인버터(14)로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단하고, 입력 전원 차단부(53)는, 입력 전원(I)과 절체 스위치부(40)를 매개하는 라인 상에 설치되어 입력 전원(I)으로부터 공급되는 전원을 선택적으로 차단한다.
또한, 마그네틱 컨텍터(M)는 입력 전원(I)과 입력 전원 차단부(53)를 매개하는 라인 상에 설치된다.
제2인버터 출력 차단부(52)는, 입력 전원 차단부(53) 및 상기 절체 스위치부(40)를 매개하는 라인과, 제2인버터(24)를 연결하는 라인 상에 설치되어 제2인버터(24)로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단한다.
절체 스위치부(40)에서는 제1인버터(14)에서 출력되는 제1출력 전원과, 입력 전원(I) 및 제2인버터(24)에서 출력되는 제2출력 전원 중에서 선택된 어느 하나의 전원을 외부 시스템(60)에 공급하게 된다.
제2출력 전원은 제2인버터(24)에서 출력한 전원일 수도 있고, 입력 전원(I)으로 공급되는 전원일 수도 있다. 다만, 제2인버터(24)에서 출력되는 전원과, 입력 전원(I)으로부터 공급되는 전원은 위상이 상이한바, 각각의 전원이 병합되는 것은 효율적이지 못 하다.
따라서, 마그네틱 컨텍터(M)와 제2인버터 출력 차단부(52)를 연결하되, 마그네틱 컨텍터(M) 및 제2인버터 출력 차단부(52)를 선택적으로 작동시킴으로써, 상술한 문제를 해결하는 것이 바람직하다. 즉, 제2인버터 출력 차단부(52)가 작동(ON) 상태여서 인버터 출력이 차단되는 경우라면, 노멀 클로즈 상태의 마그네틱 컨텍터(M)는 미작동(OFF) 상태를 유지하여 입력 전원(I)을 절체 스위치부(40)로 전달하고, 이와 반대로, 제2인버터 출력 차단부(52)가 미작동(OFF) 상태인 경우에는, 마그네틱 컨텍터(M)를 작동(ON : 오픈 상태)시킴으로써 상술한 문제를 해결할 수 있는 것이다.
도 8은 본 발명의 듀얼 라인 유피에스 시스템의 일요부인 바이 패스부(50)의 제4실시예를 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일요부인 바이 패스부(50)는 제1인버터 출력 차단부(51), 제2인버터 출력 차단부(52), 제1입력 전원 차단부(54), 제2입력 전원 차단부(55), 마그네틱 컨텍터(M)를 포함할 수 있다.
제1인버터 출력 차단부(51)는 제1인버터(14)와 절체 스위치부(40)를 연결하는 라인 상에 설치되어, 제1인버터(14)로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단한다.
제2인버터 출력 차단부(52)는, 제1인버터 출력 차단부(51) 및 절체 스위치부(40)를 매개하는 라인과, 제2인버터(24)를 연결하는 라인 상에 설치되어 제2인버터(24)로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단한다.
제1인버터 출력 차단부(51) 및 제2인버터 출력 차단부(52)는 모두 작동할 수도 있고, 모두 작동하지 않을 수도 있으며, 어느 하나만 작동할 수도 있다.
제1인버터 출력 차단부(51) 및 제2인버터 출력 차단부(52)가 모두 작동하지 않는 경우라면, 제1인버터(14) 및 제2인버터(24)에서 출력되는 전원이 모두 절체 스위치부(40)로 전달되는 경우에 해당하는바, 각각의 인버터 출력은 위상이 동기화되어 있기 때문에, 위상 충돌 문제는 발생하지 않는다.
제1인버터 출력 차단부(51) 및 제2인버터 출력 차단부(52) 중 어느 하나만 작동하는 경우에는 하나의 인버터 출력만 절체 스위치부(40)로 전달되며, 모두 작동하는 경우에는 어떠한 인버터 출력도 절체 스위치부(40)로 전달될 수 없는 경우이다.
제1입력 전원 차단부(54)는, 제1입력 전원(I1)과 절체 스위치부(40)를 연결하는 라인 상에 설치되고, 제2입력 전원 차단부(55)는, 제1입력 전원 차단부(54) 및 절체 스위치부(40)를 매개하는 라인과, 제2입력 전원(I2)을 연결하는 라인 상에 설치된다.
마그네틱 컨텍터(M)는, 제2입력 전원(I2) 및 제2입력 전원 차단부(55)를 연결하는 라인 상에 설치된다.
제1인버터(14) 및 제2인버터(24)에서 출력되는 제1출력 전원과, 제1입력 전원(I1) 및 제2입력 전원(I2)에서 공급되는 제2출력 전원은 절체 스위치부(40)로 전달되는데, 절체 스위치부(40)에서는 제1출력 전원과 제2출력 전원 중 어느 하나를 선택하여 외부 시스템(60)에 공급한다.
이때, 제1입력 전원(I1)과 제2입력 전원(I2)은 서로 위상 차이에 의한 충돌 문제가 발생할 수 있으므로, 마그네틱 컨텍터(M) 및 제1입력 전원 차단부(54)와 연결하여, 마그네틱 컨텍터(M) 및 제1입력 전원 차단부(54)가 선택적으로 작동할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 제1입력 전원 차단부(54)가 작동(ON) 상태여서 제1입력 전원(I1)이 차단되는 경우라면, 노멀 클로즈 상태의 마그네틱 컨텍터(M)는 미작동(OFF) 상태를 유지하여 제2입력 전원(I2)을 절체 스위치부(40)로 전달할 수도 있고, 이와 반대로 제1입력 전원 차단부(54)를 미작동(OFF) 상태로 유지하고, 마그네틱 컨텍터(M)를 작동(ON : 오픈 상태) 상태로 유지하여 제1입력 전원(I1)을 절체 스위치부(40)로 전달할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 듀얼 라인 유피에스 시스템의 일요부인 바이 패스부(50)의 제5실시예를 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일요부인 바이 패스부(50)는, 제1인버터 출력 차단부(51), 제2인버터 출력 차단부(52), 제1입력 전원 차단부(54), 제2입력 전원 차단부(55), 제1마그네틱 컨텍터(M1), 제2마그네틱 컨텍터(M2) 및 제3마그네틱 컨텍터(M3)를 포함한다.
제1인버터 출력 차단부(51)는, 제1인버터(14)와 절체 스위치부(40)를 연결하는 제1인버터 라인(L1) 상에 설치되어 제1인버터(14)로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단한다.
제2인버터 출력 차단부(52)는, 제2인버터(24)와 절체 스위치부(40)를 연결하는 제2인버터 라인(L2) 상에 설치되어 제2인버터(24)로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단한다.
제1입력 전원 라인(L3)의 일단은 제1입력 전원(I1)에 연결되고, 타단은 제2인버터 출력 차단부(52)와 절체 스위치부(40)를 매개하는 제2인버터 라인(L2)에 연결되는바, 제1입력 전원 차단부(54)는 제1입력 전원 라인(L3) 상에 설치된다.
또한, 제1마그네틱 컨텍터(M1)는, 제1입력 전원(I1)과 제1입력 전원 차단부(54)를 연결하는 제1입력 전원 라인(L3) 상에 설치된다.
제2입력 전원 라인(L4)의 일단은 제2입력 전원(I2)에 연결되고, 타단은 제1입력 전원 차단부(54)와 절체 스위치부(40)를 매개하는 제1입력 전원 라인(L3)에 연결되는데, 제2입력 전원 차단부(55)는 제2입력 전원 라인(L4) 상에 설치되고, 제2입력 전원(I2)과 제2입력 전원 차단부(55)를 연결하는 제2입력 전원 라인(L4) 상에는 제2마그네틱 컨텍터(M2)와 제3마그네틱 컨텍터(M3)가 순차적으로 설치된다.
절체 스위치부(40)는 제2인버터(24), 제1입력 전원(I1), 제2입력 전원(I2)에서 출력되는 제1출력 전원과, 제1인버터(14)에서 출력되는 제2출력 전원 중 어느 하나를 외부 시스템(60)에 공급하게 된다.
한편, 위상 충돌 방지를 위하여 제2인버터 출력 차단부(52)와, 제1마그네틱 컨텍터(M1) 및 제2마그네틱 컨텍터(M2)는 서로 연결되어, 어느 하나가 작동하면 나머지는 미작동하는 것이 바람직하고, 제1입력 전원 차단부(54) 및 제3마그네틱 컨텍터(M3) 역시 서로 연결되어 선택적으로 작동하는 것이 바람직하다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 듀얼 라인 유피에스 시스템에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10 : 제1유피에스 모듈 12 : 제1정류기
14 : 제1인버터 16 : 제1컨트롤 보드
20 : 제2유피에스 모듈 22 : 제2정류기
24 : 제2인버터 26 : 제2컨트롤 보드
30 : 컨트롤러 40 : 절체 스위치부
50 : 바이 패스부 51 : 제1인버터 출력 차단부
52 : 제2인버터 출력 차단부 53 : 입력 전원 차단부
54 : 제1입력 전원 차단부 55 : 제2입력 전원 차단부
56 : 안정화부 60 : 외부 시스템
B1 : 제1배터리 B2 : 제2배터리
M : 마그네틱 컨텍터 M1 : 제1마그네틱 컨텍터
M2 : 제2마그네틱 컨텍터 M3 : 제3마그네틱 컨텍터
I : 입력 전원 I1 : 제1입력 전원
I2 : 제2입력 전원 L1 : 제1인버터 라인
L2 : 제2인버터 라인 L3 : 제1입력 전원 라인
L4 : 제2입력 전원 라인

Claims (11)

  1. 전원을 공급받아 작동하는 제1유피에스 모듈; 전원을 공급받아 작동하는 제2유피에스 모듈; 전원을 공급받아 상기 제1유피에스 모듈 및 제2유피에스 모듈의 전력 데이터를 분석하여 디스플레이하는 컨트롤러; 평상 시 전원을 공급받아 충전되고, 비상 시 충전된 전원을 방전하여 상기 제1유피에스 모듈 및 컨트롤러에 전원을 공급하는 제1배터리; 평상 시 전원을 공급받아 충전되고, 비상 시 충전된 전원을 방전하여 상기 제2유피에스 모듈 및 컨트롤러에 전원을 공급하는 제2배터리; 및 상기 제1유피에스 모듈 및 상기 제2유피에스 모듈을 통과한 인버터 출력 전원 중 어느 하나 이상을 선택하여 절체 스위치부에 전달하는 바이 패스부를 포함하고,
    상기 제1유피에스 모듈은, 상용 입력 전원을 교류에서 직류로 변환하는 제1정류기와, 상기 제1정류기로부터 전달받은 직류 전원을 교류로 변환하는 제1인버터와, 상기 제1정류기, 제1인버터 및 컨트롤러와 연결되는 제1컨트롤 보드를 포함하고, 상기 제2유피에스 모듈은, 상용 입력 전원을 교류에서 직류로 변환하는 제2정류기와, 상기 제2정류기로부터 전달받은 직류 전원을 교류로 변환하는 제2인버터와, 상기 제2정류기, 제2인버터 및 컨트롤러와 연결되는 제2컨트롤 보드를 포함하며,
    상기 바이 패스부는, 상기 제1인버터와 상기 절체 스위치부를 연결하는 제1인버터 라인 상에 설치되어 상기 제1인버터로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단하는 제1인버터 출력 차단부; 상기 제2인버터와 상기 절체 스위치부를 연결하는 제2인버터 라인 상에 설치되어 상기 제2인버터로부터 출력되는 전원을 선택적으로 차단하는 제2인버터 출력 차단부; 제1입력 전원과, 상기 제2인버터 출력 차단부 및 상기 절체 스위치를 매개하는 상기 제2인버터 라인을 연결하는 제1입력 전원 라인 상에 설치된 제1입력 전원 차단부; 상기 제1입력 전원과 상기 제1입력 전원 차단부를 연결하는 상기 제1입력 전원 라인 상에 설치된 제1마그네틱 컨텍터; 상기 제1입력 전원 차단부 및 상기 제2인버터 라인을 연결하는 제1입력 전원 라인과, 제2입력 전원을 연결하는 제2입력 전원 라인 상에 설치된 제2입력 전원 차단부; 및 상기 제2입력 전원과 상기 제2입력 전원 차단부를 연결하는 상기 제2입력 전원 라인 상에 순차적으로 각각 설치된 제2마그네틱 컨텍터 및 제3마그네틱 컨텍터;를 포함하고, 상기 절체 스위치부는 상기 제2인버터, 제1입력 전원, 및 제2입력 전원에서 출력되는 제1출력 전원과, 상기 제1인버터에서 출력되는 제2출력 전원 중 어느 하나를 선택하여 외부 시스템에 공급하는 것을 특징으로 하는, 듀얼 라인 유피에스 시스템.
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  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2인버터 출력 차단부와, 상기 제1마그네틱 컨텍터 및 상기 제2마그네틱 컨텍터는 서로 연결되어, 어느 하나가 작동하면 나머지는 미작동하고,
    상기 제1입력 전원 차단부 및 상기 제3마그네틱 컨텍터는 서로 연결되어 선택적으로 작동하는 것을 특징으로 하는, 듀얼 라인 유피에스 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1배터리 및 제2배터리는 안정화부를 매개로 연결된 것을 특징으로 하는, 듀얼 라인 유피에스 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009171760A (ja) * 2008-01-17 2009-07-30 Fuji Electric Systems Co Ltd 無停電電源装置
JP2012186959A (ja) 2011-03-07 2012-09-27 Toshiba Corp 無停電電源システム及びプログラム
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