KR101768917B1 - Parallel Power Operating Uninterruptible Power Supply Apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상용 전원에 연결되는 입력부와, 상기 입력부에 연결되며 상기 상용 전원으로부터 전력을 공급받는 상용 전원부와, 상기 상용 전원부와 병렬로 상기 입력부에 연결되어 상기 상용 전원으로부터 공급되는 전력에 의하여 충전되는 배터리 모듈을 포함하는 인버터 전원부와, 상기 상용 전원부 및 상기 인버터 전원부와 연결되어 전력을 공급받아 부하로 출력하는 병합 출력부 및 상기 상용 전원부와 인버터 전원부 및 병합 출력부를 제어하는 제어부를 포함하는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치를 개시한다.The present invention relates to a power supply system for a vehicle, which comprises an input unit connected to a commercial power supply, a commercial power supply unit connected to the input unit and supplied with power from the commercial power supply, An inverter power supply unit including a battery module, a merging output unit connected to the commercial power unit and the inverter power unit to supply power to the load, and a controller for controlling the commercial power unit, the inverter power unit, and the merging output unit. Start the power supply.

Description

전력 병합 무정전 전원 공급 장치{Parallel Power Operating Uninterruptible Power Supply Apparatus}Technical Field [0001] The present invention relates to a power supply uninterruptible power supply (UPS)

본 발명은 전력 병합 무정전 전원 공급 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a power merging uninterruptible power supply.

일반적인 무정전 전원 공급 장치는 부하에 공급되는 상용 전원의 품질이 정상적이지 않은 경우에 또는 상용 전원이 공급되지 않는 경우에 상용 전원을 대체하여 부하에 전력을 공급하는 방식으로 운영된다. A typical uninterruptible power supply is operated by supplying power to the load in the event that the quality of the commercial power supplied to the load is not normal, or when commercial power is not supplied, by replacing the commercial power.

무정전 전원 장치는 오프라인 방식과 온라인 방식으로 운영될 수 있다. 오프라인 방식은 상용 전원의 정상시에 상용 전원이 전력을 공급하고 무정전 전원 장치가 백업용으로 충전되어 대기 상태를 유지하며, 상용 전원의 이상시에는 상용 전원이 절체되고 무정전 전원 장치가 전력을 공급하는 방식이다. 온라인 방식은 부하에 공급되는 전력의 품질을 안정화하기 위해 무정전 전원 장치에서 부하에 전력을 지속적으로 공급하며, 무정전 전원 장치의 입력으로 상용 전원을 사용하거나 별도의 저장 전력을 사용한다. 온라인 방식은 상용 전원이 부하에 직접 연결이 되어 전력을 공급하지 않는다. Uninterruptible power supplies can be operated both offline and online. The off-line method is a method in which the commercial power is supplied at the normal commercial power supply, the uninterruptible power supply is charged for backup, and the commercial power is switched and the uninterruptible power supply supplies power when the commercial power is abnormal . The on-line method continuously supplies power to the load from the uninterruptible power supply to stabilize the quality of the power supplied to the load, and uses the commercial power as the input of the uninterruptible power supply or a separate storage power. The on-line method does not supply power because commercial power is directly connected to the load.

전력 병합 무정전 전원 공급 장치는 오프라인 방식 또는 온라인 방식으로 부하에 전력을 공급하며, 추가로 상용 전원과 인버터 전원을 병합하여 부하에 안정적으로 전력을 공급하는 기능을 필요로 하고 있다. 그러나, 이를 위해서는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치는 상용 전원과 인버터 전원을 병렬 연결하여 병렬 운전이 가능하도록 하는 기능이 추가되어야 할 필요가 있다. Merging Units The uninterruptible power supply supplies power to the load either off-line or on-line, and requires the ability to stably power the load by combining the utility power and the inverter power. However, in order to achieve this, it is necessary to add a function to enable parallel operation by connecting a commercial power supply and an inverter power supply in parallel with the power uninterruptible power supply unit.

본 발명은 상용 전원과 인버터 전원을 병렬로 연결하여 부하가 필요로 하는 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide an uninterruptible power supply unit that can stably supply necessary power by connecting a commercial power supply and an inverter power supply in parallel.

본 발명의 전력 병합 무정전 전원 공급 장치는 상용 전원에 연결되는 입력부와, 상기 입력부에 연결되며 상기 상용 전원으로부터 전력을 공급받는 상용 전원부와, 상기 상용 전원부와 병렬로 상기 입력부에 연결되어 상기 상용 전원으로부터 공급되는 전력에 의하여 충전되는 배터리 모듈을 포함하는 인버터 전원부와, 상기 상용 전원부 및 상기 인버터 전원부와 연결되어 상기 상용 전원부 및 상기 인버터 전원부의 전력을 공급받아 병합하여 부하로 출력하는 병합 출력부, 및 상기 상용 전원부와 인버터 전원부 및 병합 출력부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 인버터 전원부는 상기 입력부로부터 교류 전력을 공급받아 직류 전력으로 변환하는 A-D 컨버터와, 상기 A-D 컨버터로부터 직류 전력을 공급받아 충전하는 배터리 모듈과, 상기 배터리 모듈로부터 직류 전력을 공급받아 교류 전력으로 변환하는 D-A컨버터 및 상기 D-A 컨버터와 상기 병합 출력부 사이에 연결되어 상기 배터리 모듈에서 상기 병합 출력부로 전력이 공급되는 것을 제어하는 인버터 스위치를 포함하며, 상기 제어부는 상기 부하에서 필요로 하는 전력이 상기 상용 전원부에서 공급하는 전력보다 큰 경우에 상기 인버터 전원부가 상기 병합 출력부로 전력을 공급하도록 형성되고, 상기 상용 전원부와 상기 인버터 전원부에서 동시에 상기 부하로 전력을 공급하는 경우에 상기 부하로 공급되는 전력을 모니터링하여 상기 상용 전원부와 상기 인버터 전원부에서 공급되는 전력의 비율을 조절하는 것을 특징으로 한다.The power unified uninterruptible power supply apparatus of the present invention includes an input unit connected to a commercial power supply, a commercial power unit connected to the input unit and supplied with power from the commercial power supply, and a power supply unit connected in parallel to the commercial power unit, A combined output unit connected to the commercial power unit and the inverter power unit to supply power to the commercial power unit and the inverter power unit to output the combined power to the load; And a control unit for controlling the commercial power unit, the inverter power unit, and the merged output unit, wherein the inverter power unit includes an AD converter for receiving AC power from the input unit and converting the AC power into DC power, a battery module And a battery module And an inverter switch connected between the DA converter and the merged output unit for controlling supply of power from the battery module to the merged output unit, Wherein the inverter power supply unit is configured to supply power to the merged output unit when the power required by the load is greater than the power supplied from the commercial power supply unit and the commercial power supply unit and the inverter power supply unit simultaneously supply power to the load The ratio of the power supplied from the commercial power supply unit and the power supplied from the inverter power supply unit is controlled by monitoring the power supplied to the load.

또한, 상기 상용 전원부는 상기 입력부로부터 공급되는 전력을 상기 병합 출력부로 공급하는 상용 전력선과 상기 상용 전력선의 중간에 연결되어 상기 병합 출력부로 공급되는 전력을 제어하는 상용 스위치를 포함할 수 있다.The commercial power unit may include a commercial power line supplying power from the input unit to the merged output unit and a commercial switch connected to the commercial power line to control power supplied to the merged output unit.

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또한, 상기 병합 출력부는 상기 상용 전원부와 인버터 전원부에 각각 연결되는 적어도 2 개의 제 2 입력단과, 상기 부하에 연결되는 적어도 1 개의 제 2 출력단 및 상기 제 2 입력단에 각각 연결되는 적어도 2 개의 일차 코일과 상기 제 2 출력단에 연결되는 적어도 1 개의 이차 코일을 포함하는 제 2 트랜스포머를 포함할 수 있다. The combined output unit may include at least two second input ends connected to the commercial power unit and the inverter power unit, at least one second output end connected to the load, and at least two primary coils connected to the second input end, And a second transformer including at least one secondary coil connected to the second output terminal.

상기 입력부는 상기 상용 전원에 연결되는 제 1 입력단과, 상기 상용 전원부와 상기 인버터 전원부에 각각 연결되는 적어도 2 개의 제 1 출력단 및 상기 제 1 입력단에 연결되는 일차 코일과 상기 제 1 출력단에 각각 연결되는 적어도 2 개의 이차 코일을 포함하는 제 1 트랜스포머를 포함할 수 있다.The input unit includes a first input connected to the commercial power source, at least two first output terminals connected to the commercial power source unit and the inverter power source unit, a primary coil connected to the first input end, And may include a first transformer comprising at least two secondary coils.

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본 발명의 전력 병합 무정전 전원 공급 장치는 상용 전원과 인버터 전원을 병열로 연결하여 부하에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다. The united power uninterruptible power supply apparatus of the present invention has an effect that stable power can be supplied to a load by connecting a commercial power supply and an inverter power supply in parallel.

본 발명의 전력 병합 무정전 전원 공급 장치는 상용 전원의 위상을 추종하여 인버터 전원의 전압과 위상을 조절함으로써 부하에 안정적인 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다. The united power uninterruptible power supply device of the present invention has an effect of supplying stable power to the load by controlling the voltage and phase of the inverter power source in accordance with the phase of the commercial power source.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 예시적인 회로도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of an uninterruptible power supply unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
2 is an exemplary circuit diagram of the power merging uninterruptible power supply of FIG.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치에 대하여 설명한다.
Hereinafter, an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치에 대하여 설명한다.First, a power united uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 구성도이다. 도 2는 도 1의 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 예시적인 회로도이다.
FIG. 1 is a configuration diagram of an uninterruptible power supply unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 is an exemplary circuit diagram of the power merging uninterruptible power supply of FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치(100)는, 도 1 및 도 2를 참조하면, 입력부(110)와 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)와 병합 출력부(140) 및 제어부(150)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 전력 병합 무정전 전원 공급 장치(100)는 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)를 병렬로 연결하여 부하에 공급되는 전력을 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)에서 적정한 비율로 조절하여 공급한다. 상기 전력 병합 무정전 전원 공급 장치(100)는 상용 전원(10)의 위상을 추종하여 인버터 전원부(130)의 출력의 전압과 위상을 조절하여 부하(20)에 안정적인 전력을 공급한다. 상기 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)는 부하(20)에서 요구되는 전력에 따라 각각 복수 개로 형성될 수 있다.
1 and 2, the united power uninterruptible power supply 100 according to an embodiment of the present invention includes an input unit 110, a commercial power unit 120, an inverter power unit 130, a merge output unit 140 And a control unit 150, as shown in FIG. The united power uninterruptible power supply 100 may be configured such that the commercial power supply unit 120 and the inverter power supply unit 130 are connected in parallel and power supplied to the load is supplied from the commercial power supply unit 120 and the inverter power supply unit 130 at a proper ratio . The united power uninterruptible power supply 100 supplies stable power to the load 20 by controlling the voltage and phase of the output of the inverter power supply unit 130 in accordance with the phase of the commercial power supply 10. The commercial power source unit 120 and the inverter power source unit 130 may be formed in a plurality according to the power required by the load 20.

상기 상용 전원(10)은 외부 전원으로서, 전력회사로부터 공급되는 교류 전원이다. The commercial power source 10 is an external power source, and is an AC power source supplied from a power company.

상기 부하(20)는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치(100)로 전력을 공급받는 장치로서 다양한 전자 장치 또는 전자 설비일 수 있다. 예를 들면, 상기 전력 병합 무정전 전원 공급 장치(100)가 회사의 사무실에서 사용되는 경우에 사무용 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 프린터와 같은 전자 장치일 수 있다.
The load 20 may be a variety of electronic devices or electronic equipment as an apparatus that is powered by the united power uninterruptible power supply 100. For example, it may be an electronic device such as an office computer, a server computer, or a printer when the power uninterruptible power supply 100 is used in an office of a company.

상기 입력부(110)는 제 1 입력단(111)과 제 1 트랜스포머(112) 및 제 1 출력단(113)을 포함하여 형성된다. 상기 입력부(110)는 상용 전원(10)으로부터 공급되는 전력을 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)에 공급한다.The input unit 110 includes a first input terminal 111, a first transformer 112, and a first output terminal 113. The input unit 110 supplies the power supplied from the commercial power supply 10 to the commercial power supply unit 120 and the inverter power supply unit 130.

상기 제 1 입력단(111)은 상용 전원(10)과 전기적으로 연결되며, 상용 전원(10)에서 공급되는 전력을 제 1 트랜스포머(112)로 공급한다.The first input terminal 111 is electrically connected to the commercial power supply 10 and supplies the power supplied from the commercial power supply 10 to the first transformer 112.

상기 제 1 트랜스포머(112)는 제 1 입력단(111)으로부터 공급되는 전력을 제 1 출력단(113)으로 전달한다. 상기 제 1 트랜스포머(112)는 적어도 2개의 이차 코일을 구비하며, 각각 제 1 출력단(113)과 연결된다. 상기 이차 코일은 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)의 전체 개수에 대응되는 개수로 형성될 수 있다. 상기 이차 코일은 제 1 출력단(113)이 연결되는 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)에 공급되는 전력의 크기에 따라 서로 다른 권취수로 권취될 수 있다. 상기 제 1 트랜스포머(112)는 1 개의 일차 코일로 형성될 수 있다. 상기 제 1 트랜스포머(112)는 예를 들면, 도 2에서 L1 Inductor로 형성될 수 있다. The first transformer 112 transfers power supplied from the first input terminal 111 to the first output terminal 113. The first transformer 112 includes at least two secondary coils and is connected to the first output terminal 113, respectively. The secondary coil may be formed in a number corresponding to the total number of the commercial power supply unit 120 and the inverter power supply unit 130. The secondary coil may be wound in different windings depending on the magnitude of electric power supplied to the commercial power source unit 120 and the inverter power source unit 130 to which the first output stage 113 is connected. The first transformer 112 may be formed of one primary coil. The first transformer 112 may be formed of, for example, an L1 Inductor in FIG.

상기 제 1 출력단(113)은 적어도 2개로 이루어지며, 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)의 수에 대응되는 개수로 형성되어 각각 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)에 연결된다. 또한, 상기 제 1 출력단(113)은 제 1 트랜스포머(112)의 이차 코일의 개수에 대응되는 개수로 형성될 수 있다. 상기 제 1 출력단(113)은 제 1 트랜스포머(112)로부터 공급되는 전력을 상용 전원부(120) 및 인버터 전원부(130)로 공급한다.
The first output stage 113 includes at least two output stages 113 and is connected to the commercial power supply unit 120 and the inverter power supply unit 130 in a number corresponding to the number of the commercial power supply unit 120 and the inverter power supply unit 130. The first output terminal 113 may be formed in a number corresponding to the number of secondary coils of the first transformer 112. The first output terminal 113 supplies the power supplied from the first transformer 112 to the commercial power supply unit 120 and the inverter power supply unit 130.

상기 상용 전원부(120)는 일단이 입력부(110)에 연결되며, 타단이 병합 출력부(140)에 연결되는 상용 전력선(121)과 상용 스위치(125)를 포함할 수 있다. 상기 상용 전원부(120)는 입력부(110)와 병합 출력부(140)에 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 상용 전원부(120)는 인버터 전원부(130)와 병렬로 입력부(110)와 병합 출력부(140)에 연결된다. 상기 상용 전원부(120)는 입력부(110)에서 공급되는 전력을 실질적으로 그대로 병합 출력부(140)로 공급한다. 상기 상용 전력선(121)은 입력부(110)와 병합 출력부(140)에 전기적으로 연결된다. 상기 상용 스위치(125)는 상용 전력선(121)의 중간에 연결되며, 상용 전원부(120)에서 병합 출력부(140)로 전력이 공급되는 것을 제어한다. 한편, 상기 상용 전원부(120)는 필요로 하는 경우에 추가적인 구성을 더 포함하여 형성될 수 있다. The commercial power supply unit 120 may include a commercial power line 121 and a commercial switch 125 having one end connected to the input unit 110 and the other end connected to the merged output unit 140. The commercial power supply unit 120 is electrically connected to the input unit 110 and the merge output unit 140. The commercial power supply unit 120 is connected to the input unit 110 and the merged output unit 140 in parallel with the inverter power supply unit 130. The commercial power supply unit 120 supplies the power supplied from the input unit 110 to the merge output unit 140 substantially as it is. The commercial power line 121 is electrically connected to the input unit 110 and the merge output unit 140. The commercial switch 125 is connected in the middle of the commercial power line 121 and controls the supply of power from the commercial power source unit 120 to the merge output unit 140. Meanwhile, the commercial power supply unit 120 may further include additional components when necessary.

상기 상용 전원부(120)는 부하(20)에서 필요로 하는 전력이 큰 경우에 복수 개로 형성되며, 각각 인버터 전원부(130)와 병렬로 입력부(110)와 병합 출력부(140)에 연결될 수 있다.
The commercial power supply unit 120 may be connected to the input unit 110 and the merged output unit 140 in parallel with the inverter power supply unit 130 when the power required by the load 20 is large.

상기 인버터 전원부(130)는 A-D 컨버터(131)와 배터리 모듈(132)과 D-A 컨버터(133)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 인버터 전원부(130)는 인버터 스위치(135)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 인버터 전원부(130)는 입력부(110)와 병합 출력부(140)에 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 인버터 전원부(130)는 상용 전원부(120)와 병렬로 입력부(110)와 병합 출력부(140)에 연결된다. 상기 인버터 전원부(130)는 복수 개의 배터리 모듈(132)을 구비하며, 복수 개의 배터리 모듈(132)이 교대로 병합 출력부(140)에 전력을 공급하고, 입력부(110)로부터 공급되는 전력으로 충전될 수 있다. 상기 인버터 전원부(130)는 입력부(110)로부터 공급되는 전력을 배터리 모듈(132)에 저장하며, 필요한 경우에 병합 출력부(140)로 전력을 공급한다. 상기 인버터 전원부(130)는 병합 출력부(140)로 전력을 공급하는 경우에 상용 전원부(120)에서 공급되는 전력의 위상을 추종하여 전압과 위상을 조절하여 공급한다. 상기 인버터 전원부(130)는 상용 전원부(120)에 대한 보조 전력 공급원으로 작동하여 상용 전원(10)에서 공급되는 전력이 부하(20)에서 사용하는 전력보다 작은 경우에 보충적으로 전력을 공급하여 부하(20)에 항상 일정한 전력이 공급될 수 있도록 한다. 또한, 상기 인버터 전원부(130)는 부하(20)에 공급되는 전력의 일정 비율을 담당하여 상용 전원부(120)와 공동으로 공급할 수 있다. 한편, 상기 인버터 전원부(130)는 일반적인 무정전 전원 장치(Uninterruptible Power Supply ; UPS)로 형성될 수 있다. The inverter power supply unit 130 includes an A-D converter 131, a battery module 132, and a D-A converter 133. In addition, the inverter power supply unit 130 may include an inverter switch 135. The inverter power supply unit 130 is electrically connected to the input unit 110 and the merge output unit 140. The inverter power supply unit 130 is connected to the input unit 110 and the merged output unit 140 in parallel with the commercial power supply unit 120. The inverter power supply unit 130 includes a plurality of battery modules 132. The plurality of battery modules 132 alternately supplies power to the merged output unit 140 and is supplied with power supplied from the input unit 110 . The inverter power supply unit 130 stores power supplied from the input unit 110 in the battery module 132 and supplies power to the merged output unit 140 when necessary. The inverter power supply unit 130 follows the phase of the power supplied from the commercial power supply unit 120 and supplies voltage and phase to the merged output unit 140 when the power is supplied to the merged output unit 140. The inverter power supply unit 130 operates as an auxiliary power supply source for the commercial power supply unit 120 and supplies supplementary power when the power supplied from the commercial power supply 10 is smaller than the power used by the load 20 20 so that a constant power is always supplied. In addition, the inverter power supply unit 130 may supply a predetermined ratio of the power supplied to the load 20 to the commercial power supply unit 120 in cooperation with the inverter power supply unit 130. Meanwhile, the inverter power supply unit 130 may be a general uninterruptible power supply (UPS).

상기 A-D 컨버터(131)는 입력단이 입력부(110)에 연결되며 출력단이 배터리 모듈(132)에 연결된다. 상기 A-D 컨버터(131)는 입력부(110)에서 공급되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 배터리 모듈(132)로 공급한다. The A-D converter 131 has an input terminal connected to the input unit 110 and an output terminal connected to the battery module 132. The A-D converter 131 converts AC power supplied from the input unit 110 to DC power and supplies the converted AC power to the battery module 132.

상기 배터리 모듈(132)은 A-D 컨버터(131)에서 공급되는 직류 전력을 충전하며, 필요한 경우에 방전한다. 상기 배터리 모듈(132)은 충방전이 가능한 복수 개의 배터리 셀로 형성된다. 상기 배터리 셀은 리튬 전지 또는 니켈수소 전지로 형성될 수 있다. 또한, 상기 배터리 모듈(132)은 상기에서 언급한 바와 같이 독립적으로 충방전되는 복수 개의 배터리 모듈(132)로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 배터리 모듈(132)은 교대로 병합 출력부(140)에 필요로 하는 전력을 공급하고, 교대로 상용 전원(10)에서 공급되는 전력에 의하여 충전될 수 있다. 상기 배터리 모듈(132)은 구체적으로 도시하지는 않았지만, 배터리 셀의 충방전을 제어하는 충전 제어유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 충방전 제어 유닛은 각각의 배터리 모듈(132) 및 배터리 모듈(132)을 구성하는 배터리 셀의 충방전을 제어할 수 있다. The battery module 132 charges the DC power supplied from the A-D converter 131, and discharges the DC power when necessary. The battery module 132 is formed of a plurality of chargeable and dischargeable battery cells. The battery cell may be a lithium battery or a nickel metal hydride battery. Also, the battery module 132 may be formed of a plurality of battery modules 132 that are independently charged and discharged as described above. Accordingly, the battery module 132 can alternately supply the power required for the merged output unit 140 and alternately can be charged by the power supplied from the commercial power supply 10. The battery module 132 may further include a charge control unit (not shown) for controlling charging and discharging of the battery cell, though not specifically shown. The charge / discharge control unit can control the charging / discharging of the battery cells constituting each battery module 132 and the battery module 132.

상기 D-A 컨버터(133)는 입력단이 배터리 모듈(132)에 연결되며, 출력단이 병합 출력부(140)에 연결된다. 상기 D-A 컨버터(133)는 배터리 모듈(132)에서 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 병합 출력부(140)로 공급한다. 이때, 상기 D-A 컨버터(133)는 상용 전원부(120)에서 출력되는 전력과 동일한 전압과 위상을 가지도록 전력을 출력할 수 있다. The D-A converter 133 has an input terminal connected to the battery module 132 and an output terminal connected to the merging output unit 140. The D-A converter 133 converts the DC power supplied from the battery module 132 into AC power and supplies the AC power to the merging output unit 140. At this time, the D-A converter 133 may output power so as to have the same voltage and phase as the power output from the commercial power supply unit 120. [

상기 인버터 스위치(135)는 D-A 컨버터(133)와 병합 출력부(140) 사이에 위치하며, 배터리 모듈(132)에서 병합 출력부(140)로 전력이 공급되는 것을 제어한다.
The inverter switch 135 is located between the DA converter 133 and the merge output unit 140 and controls power supplied from the battery module 132 to the merge output unit 140.

상기 병합 출력부(140)는 제 2 입력단(141)과 제 2 트랜스포머(142) 및 제 2 출력단(143)을 포함하여 형성된다. 상기 병합 출력부(140)는 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)로부터 공급되는 전력을 병합하여 부하(20)로 공급한다. 상기 제 2 입력단(141)은 적어도 2개로 이루어지며, 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)의 수에 대응되는 개수로 형성되어 각각 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)에 연결된다. 상기 제 2 입력단(141)은 상용 전원부(120) 및 인버터 전원부(130)에서 공급되는 전력을 제 2 트랜스포머(142)로 공급한다. The merged output unit 140 includes a second input terminal 141, a second transformer 142, and a second output terminal 143. The merged output unit 140 merges the power supplied from the commercial power supply unit 120 and the inverter power supply unit 130 and supplies the combined power to the load 20. The second input terminals 141 are formed of at least two and correspond to the number of the commercial power supply unit 120 and the inverter power supply unit 130 and are connected to the commercial power supply unit 120 and the inverter power supply unit 130, respectively. The second input terminal 141 supplies the power supplied from the commercial power source unit 120 and the inverter power source unit 130 to the second transformer 142.

상기 제 2 트랜스포머(142)는 제 2 입력단(141)으로부터 공급되는 전력을 제 2 출력단(143)으로 전달한다. 상기 제 2 트랜스포머(142)는 적어도 2개의 일차 코일을 구비하며, 각각 제 2 입력단(141)과 연결된다. 상기 일차 코일은 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)의 전체 개수에 대응되는 개수로 형성될 수 있다. 상기 제 2 트랜스포머(142)는 적어도 1 개의 이차 코일로 형성될 수 있다. 상기 이차 코일은 연결되는 부하(20)의 수에 대응되는 개수로 형성될 수 있다. 상기 제 2 트랜스포머(142)의 일차 코일의 하나는 상용 전원부(120)의 출력단과 연결되며, 다른 하나의 일차 코일은 인버터 전원부(130)의 출력단과 연결된다. 예를 들면, 상기 제 2 트랜스포머(142)는 2 개의 일차 코일이 도 2에서 L2 Inductor와 L3 Inductor로 구성된다. 상기 이차 코일은 부하에 연결되는 1 개의 이차 코일이 L4 Inductor로 형성될 수 있다. 상기 제 2 트랜스포머(142)는 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)에서 공급해야 하는 전력의 크기에 따라 서로 다른 권취수로 권취될 수 있다. The second transformer 142 transfers the electric power supplied from the second input terminal 141 to the second output terminal 143. The second transformer 142 has at least two primary coils and is connected to a second input terminal 141, respectively. The primary coil may be formed in a number corresponding to the total number of the commercial power source unit 120 and the inverter power source unit 130. The second transformer 142 may be formed of at least one secondary coil. The secondary coils may be formed in a number corresponding to the number of loads 20 to be connected. One of the primary coils of the second transformer 142 is connected to the output terminal of the commercial power supply unit 120 and the other primary coil of the second transformer 142 is connected to the output terminal of the inverter power supply unit 130. For example, in the second transformer 142, two primary coils are formed of an L2 Inductor and an L3 Inductor in FIG. One secondary coil connected to the load of the secondary coil may be formed as an L4 inducer. The second transformer 142 may be wound in different windings depending on the magnitude of electric power to be supplied from the commercial power source unit 120 and the inverter power source unit 130.

상기 제 2 출력단(143)은 적어도 1개로 이루어진다. 상기 제 2 출력단(143)은 연결되는 부하(20)의 수에 대응되는 수로 형성될 수 있다. 상기 제 2 출력단(143)은 제 2 트랜스포머(142)로부터 공급되는 전력을 부하(20)로 공급한다.
The second output terminal 143 is composed of at least one. The second output terminal 143 may be formed in a number corresponding to the number of loads 20 to be connected. The second output terminal 143 supplies power supplied from the second transformer 142 to the load 20.

상기 제어부(150)는 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130) 및 병합 출력부(140)에 연결되며, 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130) 및 병합 출력부(140)의 작동을 제어한다. The control unit 150 is connected to the commercial power unit 120 and the inverter power unit 130 and the merge output unit 140 and controls the operation of the commercial power unit 120 and the inverter power unit 130 and the merge output unit 140 do.

상기 제어부(150)는 상용 전원부(120)로부터 전력의 공급이 불필요한 경우에 상용 전원부(120)로 하여금 상용 스위치(125)를 개방하도록 한다. 또한, 상기 제어부(150)는 인버터 전원부(130)로부터 전력의 공급이 불필요한 경우에 인버터 전원부(130)로 하여금 인버터 스위치(135)를 개방하도록 한다. The control unit 150 causes the commercial power supply unit 120 to open the commercial switch 125 when power supply from the commercial power supply unit 120 is unnecessary. The control unit 150 causes the inverter power supply unit 130 to open the inverter switch 135 when power supply from the inverter power supply unit 130 is unnecessary.

상기 제어부(150)는 병합 출력부(140)의 제 2 출력단(143)으로부터 부하(20)로 공급되는 전력을 모니터링하여, 부하(20)로 적절한 전력이 공급될 수 있도록 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)를 제어한다. 상기 제어부(150)는 부하(20)에서 필요로 하는 전력이 상용 전원부(120)에서 공급하는 전력보다 큰 경우에 인버터 전원부(130)가 병합 출력부(140)로 전력을 공급하도록 한다. 상기 제어부(150)는 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)에서 동시에 부하(20)로 전력을 공급하는 경우에 부하(20)로 공급되는 전력을 모니터링하여 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)에서 공급되는 전력의 비율을 조절할 수 있다. 상기 제어부(150)는 인버터 전원부(130)의 출력을 제어하여 부하(20)로 적정한 전력이 공급될 수 있도록 한다. 이때, 상기 제어부(150)는 상용 전원부(120)에서 공급되는 전력의 위상을 추종하여 인버터 전원부(130)를 제어하여 인버터 전원부(130)에서 공급되는 전력의 전압과 위상을 제어한다.
The control unit 150 monitors the power supplied from the second output terminal 143 of the merging output unit 140 to the load 20 and supplies the power to the load 20 through the commercial power unit 120 And controls the inverter power supply unit 130. The control unit 150 causes the inverter power unit 130 to supply power to the merged output unit 140 when the power required by the load 20 is greater than the power supplied from the commercial power unit 120. [ The control unit 150 monitors the power supplied to the load 20 when the power is supplied from the commercial power supply unit 120 and the inverter power supply unit 130 to the load 20 at the same time and supplies the power to the commercial power supply unit 120 and the inverter power supply unit 130 can be adjusted. The controller 150 controls the output of the inverter power unit 130 so that an appropriate power can be supplied to the load 20. At this time, the controller 150 controls the voltage and phase of the power supplied from the inverter power unit 130 by controlling the inverter power unit 130 in accordance with the phase of the power supplied from the commercial power unit 120.

다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 작용에 대하여 설명한다.
The operation of the united power uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention will be described below.

먼저, 상기 제어부(150)의 제어에 의하여 상용 전원부(120)의 상용 스위치(125)가 온되며 상용 전원(10)의 전력이 입력부(110)와 상용 전원부(120)를 통하여 병합 출력부(140)로 공급된다. 또한, 상기 제어부(150)의 작동에 의하여 인버터 스위치(135)가 온(on)되며, 인버터 전원부(130)의 전력이 병합 출력부(140)로 공급된다. 상기 병합 출력부(140)는 상용 전원부(120)의 전력과 인버터 전원부(130)의 전력을 병합하여 부하(20)에 공급한다. 상기 제어부(150)는 부하(20)로 출력되는 전력의 위상 및 전압을 모니터링하면서 부하(20)로 적정한 전력이 공급될 수 있도록 인버터 전원부(130)의 출력을 제어한다. The commercial switch 125 of the commercial power supply unit 120 is turned on and the power of the commercial power supply 10 is supplied to the merge output unit 140 through the input unit 110 and the commercial power supply unit 120, ). The inverter switch 135 is turned on by the operation of the control unit 150 and the power of the inverter power unit 130 is supplied to the merged output unit 140. The merged output unit 140 merges the power of the commercial power source unit 120 and the power of the inverter power source unit 130 and supplies the combined power to the load 20. The controller 150 controls the output of the inverter power unit 130 so that the proper power can be supplied to the load 20 while monitoring the phase and voltage of the power output to the load 20. [

또한, 상기 제어부(150)는 상용 전원부(120)와 인버터 전원부(130)에서 출력되는 전력의 전압과 위상을 모니터링하여 인버터 전원부(130)에서 출력되는 전력의 전압과 위상이 상용 전원부(120)에서 출력되는 전력의 전압 및 위상과 동일하게 되도록 D-A 컨버터(133)를 제어할 수 있다.
The control unit 150 monitors the voltage and phase of the power output from the commercial power unit 120 and the inverter power unit 130 so that the voltage and phase of the power output from the inverter power unit 130 are detected by the commercial power unit 120 It is possible to control the D / A converter 133 to be equal to the voltage and phase of the output power.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof, It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

100; 전력 병합 무정전 전원 공급 장치
110; 입력부 120; 상용 전원부
130; 인버터 전원부 140; 병합 출력부
150; 제어부100; Power Merger Uninterruptible Power Supply
110; An input unit 120; Commercial power supply
130; An inverter power section 140; The merge output unit
150; The control unit

Claims (6)

상용 전원에 연결되는 입력부와,
상기 입력부에 연결되며 상기 상용 전원으로부터 전력을 공급받는 상용 전원부와,
상기 상용 전원부와 병렬로 상기 입력부에 연결되어 상기 상용 전원으로부터 공급되는 전력에 의하여 충전되는 배터리 모듈을 포함하는 인버터 전원부와,
상기 상용 전원부 및 상기 인버터 전원부와 연결되어 상기 상용 전원부 및 상기 인버터 전원부의 전력을 공급받아 병합하여 부하로 출력하는 병합 출력부 및
상기 상용 전원부와 인버터 전원부 및 병합 출력부를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 인버터 전원부는
상기 입력부로부터 교류 전력을 공급받아 직류 전력으로 변환하는 A-D 컨버터와,
상기 A-D 컨버터로부터 직류 전력을 공급받아 충전하는 배터리 모듈과,
상기 배터리 모듈로부터 직류 전력을 공급받아 교류 전력으로 변환하는 D-A컨버터 및
상기 D-A 컨버터와 상기 병합 출력부 사이에 연결되어 상기 배터리 모듈에서 상기 병합 출력부로 전력이 공급되는 것을 제어하는 인버터 스위치를 포함하며,
상기 제어부는 상기 부하에서 필요로 하는 전력이 상기 상용 전원부에서 공급하는 전력보다 큰 경우에 상기 인버터 전원부가 상기 병합 출력부로 전력을 공급하도록 형성되고, 상기 상용 전원부와 상기 인버터 전원부에서 동시에 상기 부하로 전력을 공급하는 경우에 상기 부하로 공급되는 전력을 모니터링하여 상기 상용 전원부와 상기 인버터 전원부에서 공급되는 전력의 비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치. An input unit connected to a commercial power source,
A commercial power source connected to the input unit and supplied with power from the commercial power source,
An inverter power unit connected to the input unit in parallel with the commercial power unit and including a battery module that is charged by power supplied from the commercial power source;
A merging output unit connected to the commercial power unit and the inverter power unit to receive power from the commercial power unit and the inverter power unit,
And a control unit for controlling the commercial power unit, the inverter power unit, and the merged output unit,
The inverter power supply unit
An AD converter that receives AC power from the input unit and converts the AC power into DC power;
A battery module for receiving and charging DC power from the AD converter;
A DA converter that receives DC power from the battery module and converts the DC power into AC power;
And an inverter switch connected between the DA converter and the merged output unit for controlling supply of power from the battery module to the merged output unit,
Wherein the control unit is configured to supply power to the merged output unit when the power required by the load is greater than the power supplied from the commercial power supply unit, and wherein the commercial power supply unit and the inverter power supply unit simultaneously supply power Wherein the controller monitors the power supplied to the load to adjust a ratio of power supplied from the commercial power unit and the inverter power unit. 제 1 항에 있어서,
상기 상용 전원부는 상기 입력부로부터 공급되는 전력을 상기 병합 출력부로 공급하는 상용 전력선과 상기 상용 전력선의 중간에 연결되어 상기 병합 출력부로 공급되는 전력을 제어하는 상용 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치.The method according to claim 1,
Wherein the commercial power unit includes a commercial power line for supplying power supplied from the input unit to the merged output unit and a commercial switch connected to the commercial power line for controlling power supplied to the merged output unit, Power supply. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 병합 출력부는
상기 상용 전원부와 인버터 전원부에 각각 연결되는 적어도 2 개의 제 2 입력단과,
상기 부하에 연결되는 적어도 1 개의 제 2 출력단 및
상기 제 2 입력단에 각각 연결되는 적어도 2 개의 일차 코일과 상기 제 2 출력단에 연결되는 적어도 1 개의 이차 코일을 포함하는 제 2 트랜스포머를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치. The method according to claim 1,
The merging output
At least two second input terminals respectively connected to the commercial power supply unit and the inverter power supply unit,
At least one second output terminal connected to the load and
And a second transformer including at least two primary coils connected to the second input terminal and at least one secondary coil connected to the second output terminal, respectively. 제 1 항에 있어서,
상기 입력부는
상기 상용 전원에 연결되는 제 1 입력단과,
상기 상용 전원부와 상기 인버터 전원부에 각각 연결되는 적어도 2 개의 제 1 출력단 및
상기 제 1 입력단에 연결되는 일차 코일과 상기 제 1 출력단에 각각 연결되는 적어도 2 개의 이차 코일을 포함하는 제 1 트랜스포머를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치. The method according to claim 1,
The input unit
A first input connected to the commercial power source,
At least two first output terminals connected to the commercial power supply unit and the inverter power supply unit,
And a first transformer including a primary coil connected to the first input terminal and at least two secondary coils connected to the first output terminal, respectively. 삭제delete
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