KR102085816B1 - Power conditioning system and Energy storage system - Google Patents
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Abstract
실시 예에 따른 전력변환장치는, 3상 5선식의 계통으로부터의 교류전압을 단상으로 변환하는 연결부; 상기 계통으로부터의 전압을 충전하는 축전부; 및 상기 연결부와 상기 축전부 사이에서 전압을 변환하는 컨버터를 포함한다.Power conversion apparatus according to the embodiment, the connecting portion for converting the AC voltage from the three-phase five-wire system to a single phase; A power storage unit charging a voltage from the system; And a converter for converting a voltage between the connection part and the power storage part.
Description
실시 예는 전력변환장치에 관한 것이다.Embodiments relate to a power converter.
실시 예는 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.Embodiments relate to an energy storage system.
통상적인 ESS(Energy Storage System) 장치는, 계통 측에 전력의 수요가 적을 시 충전을 행하며, 전력의 수요가 많을 시 축전 부 전원을 방전시켜 계통에 전력을 공급하며, 아울러 이와 동시에 무효전력을 계통에 순시로 보정하여 전력을 안정 시키는 역할을 가진다.A typical ESS (Energy Storage System) device charges when the demand for power is low on the grid side, and discharges power from the storage unit when the demand for power is high, and simultaneously supplies reactive power to the grid. It has a role of stabilizing power by instantaneous correction.
이러한 ESS 장치에 포함되는 PCS(Power conditioning system)는 계통 측 전력을 제공받아 직류 전원으로 변환하고 수신된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 계통 측과 부하 측으로 전달하는 변환부와, 배터리의 직류 전원을 상기 변환부로 공급하는 축전부를 구비한다.The PCS (Power conditioning system) included in the ESS device receives a grid-side power, converts the power into DC power, converts the received DC power into AC power, and transfers the power to the grid and the load. The electrical storage part supplied to the said conversion part is provided.
상기 계통이 3상 5선 방식의 배선을 사용하고, 태양 전지등의 외부 전력공급원이 어느 한 상으로 연결되는 경우 단상으로 연결되는 PCS가 외부 전력 공급원으로부터 전력을 전달받지 못하는 문제점이 있다. When the system uses a three-phase five-wire system and an external power supply such as a solar cell is connected to one phase, there is a problem in that the PCS connected in a single phase does not receive power from an external power supply.
실시 예는 3상 5선식에서 사용할 수 있는 전력변환장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템을 제공한다.The embodiment provides a power converter that can be used in a three-phase five-wire system and an energy storage system including the same.
실시 예에 따른 전력변환장치는, 3상 5선식의 계통으로부터의 교류전압을 단상으로 변환하는 연결부; 상기 계통으로부터의 전압을 충전하는 축전부; 및 상기 연결부와 상기 축전부 사이에서 전압을 변환하는 컨버터를 포함한다.Power conversion apparatus according to the embodiment, the connecting portion for converting the AC voltage from the three-phase five-wire system to a single phase; A power storage unit charging a voltage from the system; And a converter for converting a voltage between the connection part and the power storage part.
실시 예에 따른 에너지 저장 시스템은, 3상 5선식으로 전력을 공급하는 계통; 상기 전력을 소비하는 부하; 상기 계통으로부터의 전력을 저장하거나 저장된 전력을 상기 부하로 공급하는 전력변환장치를 포함하고, 상기 전력변환장치는, 상기 계통으로부터의 교류전압을 단상으로 변환하는 연결부; 상기 계통으로부터의 전압을 충전하는 축전부; 및 상기 연결부와 상기 축전부 사이에서 전압을 변환하는 컨버터를 포함한다.Energy storage system according to the embodiment, a system for supplying power in a three-phase five-wire system; A load consuming the power; A power converter configured to store power from the system or to supply stored power to the load, wherein the power converter comprises: a connection unit converting an AC voltage from the system into a single phase; A power storage unit charging a voltage from the system; And a converter for converting a voltage between the connection part and the power storage part.
실시 예에 따른 전력변환장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템은 일단이 3상선과 연결되고, 타단이 컨버터와 연결되는 릴레이부를 이용하여 단상의 전력변환장치를 3상 5선식에서 사용할 수 있다.In the power converter and the energy storage system including the same, the single-phase power converter may be used in a three-phase five-wire type by using a relay unit having one end connected to a three-phase line and the other end connected to a converter.
도 1은 실시 예에 따른 에너지 저장시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 실시 예에 따른 전력변환장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 다른 실시 예에 따른 전력변환장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 실시 예에 따른 전력변화장치의 컨버터(100)를 상세히 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an energy storage system according to an exemplary embodiment.
2 is a view showing a power conversion apparatus according to an embodiment.
3 is a view showing a power conversion apparatus according to another embodiment.
4 is a block diagram showing in detail the
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. .
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “module”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.
도 1은 실시 예에 따른 에너지 저장시스템을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an energy storage system according to an exemplary embodiment.
도 1을 참조하면 실시 예에 따른 에너지 저장시스템(1)은 계통(10), 부하(20), 전력변환장치(30), 태양전지(40), 제어부(50) 및 스위치(60)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
상기 계통(10)은 상기 부하(20) 및 전력변환장치(30)에 전력을 공급한다. 상기 계통(10)은 상기 부하(20)의 소비에 필요한 전력을 공급하고, 상기 전력변환장치(30)의 충전에 필요한 전력을 공급할 수 있다.The
상기 계통(10)은 상기 전력변환장치(30)의 충전 또는 방전 판단에 필요한 각종정보 및 전기 요금의 산출에 필요한 정보 등을 상기 제어부(50)로 제공하는 시스템으로 전력 거래소 등의 시스템을 포함할 수 있다. 상기 계통(10)은 전기 사용량 및 전기 요금을 관리하는 각종 관리 서버를 포함할 수 있다. 상기 계통(10)은 차량 또는 가정용 축전 시스템 등일 수 있다.The
상기 계통(10)은 3상 5선방식으로 상기 부하(20), 전력변환장치(30) 및 태양전지(40)와 연결될 수 있다.The
상기 부하(20)는 상기 계통(10), 전력변환장치(30) 또는 태양전지(40)로부터 전력을 공급받아 이를 소비할 수 있다. 상기 부하(20)는 상기 스위치(60)가 단락되는 경우 상기 계통(10)으로부터 전력을 공급받고, 상기 스위치(60)가 개방되는 경우 상기 전력변환장치(30)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 또한, 상기 부하(20)는 상기 제어부(50)의 제어에 의해 상기 태양전지(40)로 전력을 공급받을 수도 있다.The
상기 전력변환장치(30)는 상기 제어부(50)의 제어에 따라 상기 계통(10)으로부터 전기를 구매하여 축전지에 저장하거나, 상기 저장된 전기를 상기 계통(10)으로 판매할 수 있다. 또한, 상기 전력변환장치(30)는 상기 제어부(50)의 제어에 따라 상기 태양전지(40)로부터의 전기를 축전지에 저장할 수 있다. 또한, 상기 전력변환장치(30)는 충전된 전기를 상기 부하(20)로 공급할 수 있다. 상기 전력변환장치(30)는 내부의 축전지로부터 충전된 전기의 충전량 정보를 수신하여, 상기 제어부(50)로 전달할 수 있다.The
상기 태양전지(40)는 상기 계통(10), 부하(20) 및 전력변환장치(30)에 전력을 공급할 수 있다. 상기 태양전지(40)는 전력을 생성하여 상기 부하(20)의 소비에 필요한 전력을 공급하고, 상기 전력변환장치(30)의 충전에 필요한 전력을 공급할 수도 있으며, 상기 계통(10)으로도 전력을 전달할 수 있다. 상기 태양전지(40)는 상기 제어부(50)의 제어에 의해 상기 계통(10), 부하(20) 또는 전력변환장치(30)로 전력을 전달할 수 있다. 도면에서는 태양전지(40)를 예를 들어 설명하였으나, 태양전지(40)가 아닌 다른 신재생 에너지원일 수 있다.The
상기 제어부(50)는 상기 계통(10), 부하(20), 전력변환장치(30) 및 태양전지(40)와 유선 또는 무선 통신 방식 및 전력선 통신(PLC, power line communication) 방법을 포함하는 다양한 통신 방법으로 전기의 충전/방전에 필요한 정보를 서로 송신 또는 수신할 수 있다.The
상기 제어부(50)는 충전/방전에 기준이 되는 상기 계통(10)의 요금 정보와, 요금 산출을 위한 충전량 또는 방전량 계측 정보와, 구입 및 지출 정보를 계통(10)과 서로 송신 또는 수신할 수 있다.The
또한, 상기 제어부(50)는 충전/방전의 기준이 되는 상기 계통(10)의 요금 정보를 기초로 하여, 다양하게 충전 및 방전 기준과 이를 통한 구매 및 판매의 기준을 설정할 수 있으며, 원격으로 제어할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(50)는 사용자 정보 인식을 통하여 계통(10)과 전력(전기)을 판매 및 구매하는 량과 비용 정보를 계통(10)에 송신하여 비용을 과금하고, 판매 금액을 자동으로 정산을 수 있도록 하는 과금 기능 관련 정보를 계통(10)과 송신 또는 수신할 수 있다.In addition, the
상기 실시 예에서는 상기 제어부(50)가 별개의 구성인 것으로 설명하였으나, 상기 제어부(50)는 상기 전력변환장치(30)에 포함될 수도 있다.In the above embodiment, the
도 2는 실시 예에 따른 전력변환장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a power conversion apparatus according to an embodiment.
도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 전력변환장치(30)는 연결부(31), 축전부(35), 전원부(37) 및 컨버터(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
상기 전력변환장치(30)는 상기 계통(10), 부하(20) 및 태양전지(40)와 3상 5선방식으로 연결될 수 있다.The
상기 3상 5선방식은 3상의 교류전압을 5개의 배선으로 전달하는 방식이다. 상기 5개의 배선은 R선, S선, T선, N선 및 E선일 수 있다. 상기 R선, S선 및 T선은 순서에 관계없이 정의될 수 있다. 상기 5개의 배선은 상부에서부터 하부 순서대로 R선, S선, T선, N선 및 E선으로 정의한다. 상기 N선은 중립선이고, 상기 E선은 접지선이다.The three-phase five-wire system transfers three-phase AC voltage to five wires. The five wires may be an R line, an S line, a T line, an N line, and an E line. The R line, S line and T line may be defined in any order. The five wirings are defined as R lines, S lines, T lines, N lines, and E lines in order from top to bottom. The N line is a neutral line, and the E line is a ground line.
상기 태양전지(40)는 단상으로 연결되므로, 상기 R선과 N선 사이, S선과 N선사이 또는 T선과 N선 사이에 연결될 수 있다.Since the
상기 전력변환장치(30)는 제1 내지 제3 전력변환장치로 구성되어 제1 전력변환장치는 R선과 N선사이, 제2 전력변환장치는 S선과 N선사이, 제3 전력변환장치는 T선과 N선 사이에 연결될 수 있다.The
상기 전력변환장치(30)의 연결부(31)는 어느 한 상에만 전력을 공급하는 상기 태양전지(40)를 이용하여, 제1 내지 제3 전력변환장치에 전력을 공급할 수 있다.The
상기 연결부(31)는 상기 3상 5선으로 연결된 태양전지(40)와 단상으로 연결된 상기 컨버터(100)를 연결할 수 있다. 상기 연결부(31)는 상기 3상 5선으로 연결된 태양전지(40)를 단상으로 연결된 상기 컨버터(100)와 연결할 수 있어 상기 축전부(35)의 충전시 계통(10)에 의하지 않고, 상기 태양전지(40)로 충전할 수 있어, 상기 계통(10)의 소비전력을 줄일 수 있다.The
상기 연결부(31)는 릴레이부(32) 및 다이오드부(34)를 포함할 수 있다.The
상기 릴레이부(32)는 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay3)를 포함할 수 있다. 상기 제1 릴레이(Relay1)는 R선과 상기 컨버터(100) 사이에 연결되고, 상기 제2 릴레이(Relay2)는 S선과 상기 컨버터(100) 사이에 연결되며, 상기 제3 릴레이(Relay3)는 T선과 상기 컨버터(100) 사이에 연결될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay3)의 일단은 각각 R선, T선 및 S선과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay3)의 타단은 상기 컨버터(100)와 공통으로 연결될 수 있다.The
상기 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay3)는 각각 제어부(50)로부터의 제1 내지 제3 제어신호(S1 내지 S3)에 의해 단락 또는 개방될 수 있다.The first to third relays Relay1 to Relay3 may be shorted or opened by the first to third control signals S1 to S3 from the
상기 제어부(50)는 상기 태양전지(40)가 어느 위치에 연결되었는지 전달받고, 이에 대응하는 제어신호를 인가한다. 예를 들어, 상기 태양전지(40)가 R선과 N선 사이에 연결되면, 상기 제1 제어신호(S1)를 하이 레벨로 인가하여 상기 제1 릴레이(Relay1)를 단락시켜, 상기 R선과 상기 컨버터(100)를 연결하고, 상기 태양전지(40)가 S선과 N선 사이에 연결되면, 상기 제2 제어신호(S2)를 하이 레벨로 인가하여 상기 제2 릴레이(Relay2)를 단락시켜, 상기 S선과 상기 컨버터(100)를 연결하고, 상기 태양전지(40)가 T선과 N선 사이에 연결되면, 상기 제3 제어신호(S3)를 하이 레벨로 인가하여 상기 제3 릴레이(Relay3)를 단락시켜, 상기 R선과 상기 컨버터(100)를 연결할 수 있다.The
또한, 상기 제어부(50)는 상기 태양전지(40)의 위치에 관계없이 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay3)를 모두 연결하여, 상기 태양전지(40)와 상기 컨버터(100)를 연결할 수도 있다.In addition, the
상기 다이오드부(34)는 상기 R선, S선 및 T선과 상기 전원부(37) 사이에 연결될 수 있다. 상기 다이오드부(34)는 상기 R선, S선 및 T선으로부터 공급되는 교류전압을 정류하여 상기 전원부(37)로 공급할 수 있다.The
상기 다이오드부(34)는 제1 내지 제3 다이오드(D1 내지 D3)를 포함할 수 있다. The
상기 제1 다이오드(D1)는 상기 R선과 전원부(37) 사이에 연결되어, 상기 R선의 교류전압을 정류하여 상기 전원부(37)로 공급하고, 상기 제2 다이오드(D2)는 상기 S선과 전원부(37) 사이에 연결되어, 상기 S선의 교류전압을 정류하여 상기 전원부(37)로 공급하고, 상기 제3 다이오드(D3)는 상기 T선과 전원부(37) 사이에 연결되어, 상기 T선의 교류전압을 정류하여 상기 전원부(37)로 공급할 수 있다.The first diode D1 is connected between the R line and the
상기 R선, S선 및 T선에 인가되는 교류전압은 서로 120˚의 위상차를 가지는 파형이다. 상기 다이오드부(34)에서 정류된 파형은 상기 전원부(37)에 공통으로 인가될 때 120˚위상을 가지는 파형이 겹쳐져서 직류에 가까운 전압으로 상기 전원부(37)로 공급된다.AC voltages applied to the R, S, and T lines are waveforms having a phase difference of 120 ° from each other. When the waveform rectified by the
상기 전원부(37)는 상기 다이오드부(34)로부터 인가된 전압을 분압하여, 전원전압을 생성할 수 있다. 상기 전원부(37)는 상기 전원전압을 상기 제어부(50) 및 상기 컨버터(100)로 인가하여 초기전원전압으로 사용될 수 있다. 상기 다이오드부(34)를 통해 상기 전원부(37)로 전압을 인가하여, 제어부(50) 및 컨버터(100)를 초기에 구동할 수 있다. 다시 말해, 상기 전원부(37)는 상기 다이오드부(34)로부터의 전압을 통해 상기 제1 내지 제3 제어신호(S1 내지 S3)를 생성하는 제어부(50)를 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(50)에 별도의 초기전원을 인가하는 구성을 생략할 수 있어 상기 전력변환장치(30)를 단순화시킬 수 있다.The
상기 컨버터(100)는 상기 연결부(31)로부터 인가되는 교류전압을 직류전압으로 변환하여 상기 축전부(35)에 인가할 수 있다. 상기 컨버터(100)는 상기 축전부(35)에 충전된 직류전압을 교류전압으로 변환하여 상기 연결부(31)로 전달할 수 있다. 상기 컨버터(100)의 전압변환 방향은 상기 제어부(50)에 의해 제어될 수 있다. The
상기 축전부(35)는 배터리일 수 있다. 상기 축전부(35)는 상기 계통(10)에서 상기 컨버터(100)를 통해 전달되는 직류전압을 저장하고, 상기 제어부(50)로부터의 제어신호에 따라 상기 저장된 직류전압을 상기 컨버터(100)로 출력할 수 있다.The
도 3은 다른 실시 예에 따른 전력변환장치를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a power conversion apparatus according to another embodiment.
도 3에 따른 전력변환장치(30)는 도 2에 따른 전력변환장치(30)와 비교하여, 릴레이부(32)와 컨버터(100) 사이에 돌입방지 릴레이(Relay4) 및 저항(R)을 포함하는 것 이외에는 동일하다.The
따라서, 도 3을 설명함에 있어, 도 2와 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면번호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.Therefore, in describing FIG. 3, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in FIG. 2, and detailed description thereof will be omitted.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력변환장치(30)는 연결부(31), 축전부(35), 전원부(37) 및 컨버터(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
상기 연결부(31)는 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay 3)를 포함하는 릴레이부(32) 및 제1 내지 제3 다이오드(D1 내지 D3)를 포함하는 다이오드부(34)를 포함할 수 있다.The
상기 돌입방지 릴레이(Relay4) 및 저항(R)은 상기 릴레이부(32) 및 상기 컨버터(100) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 돌입방지 릴레이(Relay4) 및 저항(R)은 상기 릴레이부(32) 및 상기 컨버터(100) 사이에 병렬로 연결될 수 있다. 상기 돌입방지 릴레이(Relay4) 및 저항(R)의 일단은 상기 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay3)가 공통으로 연결된 접점과 연결되고, 상기 돌입방지 릴레이(Relay4) 및 저항(R)의 타단은 상기 컨버터(100)와 전기적으로 연결될 수 있다.The inrush prevention relay Relay4 and the resistor R may be electrically connected between the
상기 돌입방지 릴레이(Relay4) 및 저항(R)은 상기 릴레이부(32)가 턴온되어 상기 컨버터(100)로 전압이 인가될 때, 갑작스러운 고전류가 컨버터(100)로 인가되어 컨버터(100)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.When the
상기 돌입방지 릴레이(Relay4)는 상기 제어부(50)로부터의 제4 제어신호(C4)에 의해 제어될 수 있다. The inrush prevention relay Relay4 may be controlled by the fourth control signal C4 from the
상기 제어부(50)는 상기 릴레이부(32)가 턴온되면 상기 제4 제어신호(C4)를 로우 레벨로 인가하여, 상기 릴레이부(32)와 상기 컨버터(100) 사이에 저항이 연결되도록 제어한다. 상기 저항(R)은 상기 릴레이부(32) 턴 온시 상기 컨버터(100)로 인가되는 돌입전류를 감쇄시킬 수 있다.When the
상기 제어부(50)는 상기 릴레이부(32)가 턴온된 후 일정시간이 지난 후 상기 제4 제어신호(C4)를 하이 레벨로 인가하여 상기 돌입방지 릴레이(Relay4)를 턴 온시킨다. 상기 돌입방지 릴레이(Relay4)는 상기 돌입전류가 흐르는 시간이 경과 후 상기 릴레이부(32)와 컨버터(100)를 전기적으로 연결하여, 전력전달시 저항(R)으로 인한 전력소비를 줄일 수 있다.The
도 4는 실시 예에 따른 전력변화장치의 컨버터를 상세히 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating in detail the converter of the power changer according to the embodiment.
도 4를 참조하면 실시 예에 따른 전력변환장치의 컨버터(100)는 필터부(110), 변환부(12) 및 승감압부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
상기 필터부(110)는 상기 연결부(31)와 전기적으로 연결되고, 상기 승감압부(130)는 상기 축전부(35)와 전기적으로 연결되고, 상기 변환부(120)는 상기 필터부(110)와 승감압부(130) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.The
상기 필터부(110)는 상기 연결부(31)를 통해 입력되는 계통(10) 또는 상기 변환부(120)의 출력 또는 입력 교류 전원으로부터 발생하는 노이즈 및 서지 전압 등을 필터링할 수 있다. 상기 필터부(110)는 양방향 필터로 동작할 수 있다.The
상기 변환부(120)는 양방향 컨버터로서, 상기 계통(10)으로부터 상기 축전부(35)가 충전되는 경우 입력교류전원을 정류하고, 평활하여 상기 승감압부(130)로 전달하며, 상기 축전부(35)의 발전시에는 상기 축전부(35)의 직류 전압을 교류로 변환하여 상기 필터부(110)를 통해 계통(10) 측으로 전달할 수 있다. 다시 말해, 상기 변환부(120)는 교류전압을 직류전압으로 변환하고, 직류전압을 교류전압으로 변환할 수 있다.The
상기 승감압부(130)는 상기 변환부(120)로부터 공급되는 직류전압을 상기 축전부(35)가 저장할 수 있는 레벨로 감압하여 상기 축전부(35)로 전달할 수 있다. 상기 승감압부(130)는 상기 축전부(35)로부터 공급되는 직류전압을 승압하여 상기 변환부(120)로 전달할 수 있다.The
1: 에너지 저장 시스템
10: 계통
20: 부하
30: 전력변환장치
31: 연결부
32: 릴레이부
34: 다이오드부
35: 축전부
37: 전원부
40: 태양전지
50: 제어부
60: 스위치
100: 컨버터
110: 필터부
120: 변환부
130: 승감압부1: energy storage system
10: system
20: load
30: power inverter
31: connection
32: relay unit
34: diode
35: power storage
37: power supply
40: solar cell
50: control unit
60: switch
100: converter
110: filter unit
120: converter
130: pressure reducing unit
Claims (10)
상기 전력을 소비하는 부하;
상기 계통으로부터의 전력을 저장하거나 저장된 전력을 상기 부하로 공급하는 전력변환장치;
상기 계통 또는 상기 전력변환장치로부터 전력을 상기 부하에 제공하도록 제어하는 제어부;
상기 계통, 상기 부하 및 상기 전력변환장치 중 적어도 하나에 전력을 공급하는 태양전지를 포함하고,
상기 전력변환장치는,
전원 전압을 생성하는 전원부;
상기 계통으로부터의 교류전압을 단상으로 변환하는 연결부;
상기 계통으로부터의 전압을 충전하는 축전부; 및
상기 연결부와 상기 축전부 사이에서 전압을 변환하는 컨버터를 포함하고,
상기 전력변환장치는, 상기 R선과 상기 N선 사이에 연결되는 제1 전력변환장치, 상기 S선과 상기 N선 사이에 연결되는 제2 전력변환장치, 상기 T선과 상기 N선 사이에 연결되는 제3 전력변환장치를 포함하고,
상기 태양전지는 상기 R선과 상기 N선 사이, 상기 S선과 상기 N선 사이 또는 상기 T선과 N선 사이에 단상으로 연결되고,
상기 제어부는 상기 제1 내지 제3 릴레이 중 상기 태양전지와 대응되는 릴레이를 단락시켜 상기 태양전지와 대응되는 상기 R선, S선 및 T선 중 선택되는 하나의 선과 상기 컨버터를 연결하고,
상기 연결부는 상기 3상 5선 중 선택되는 하나의 상에만 전력을 공급하는 상기 태양전지를 통해 상기 제1 내지 제3 전력변환장치에 전력을 공급하며 상기 3상 5선으로 연결된 상기 태양전지와 단상으로 연결된 상기 컨버터를 연결하고,
상기 연결부는 상기 3상의 각각의 선과 상기 컨버터에 연결되는 제1 내지 제3 릴레이를 포함하는 릴레이부와, 상기 3상의 각각의 선과 상기 전원부 사이에 연결되는 제1 내지 제3 다이오드를 포함하는 다이오드부를 포함하고,
상기 연결부 및 상기 축전부 사이에 전기적으로 연결되는 돌입방지 릴레이 및 저항을 포함하고,
상기 돌입방지 릴레이 및 상기 저항은 상기 릴레이부 및 상기 컨버터 사이에 병렬로 연결되고,
상기 돌입방지 릴레이 및 상기 저항의 일단은 상기 제1 내지 제3 릴레이가 공통으로 연결된 접점과 연결되고, 상기 돌입방지 릴레이 및 상기 저항의 타단은 상기 컨버터와 전기적으로 연결되고,
상기 제어부는 상기 돌입방지 릴레이를 제어하며, 상기 릴레이부가 단락되어 상기 컨버터에 전압이 인가될 때 상기 릴레이부와 상기 컨버터 사이에 상기 저항을 연결시키고, 설정된 시간 이후 상기 릴레이부와 상기 컨버터 사이에 상기 돌입방지 릴레이를 연결시키고,
상기 전원부는 상기 다이오드부로부터 인가되는 전압을 분압하여 상기 전원 전압을 생성하고, 상기 전원 전압을 상기 제어부 및 상기 컨버터에 인가하여 초기 전압으로 사용하는 에너지 저장 시스템.A system for supplying power in a three-phase five-wire system including an R line, an S line, a T line, an N line, and an E line;
A load consuming the power;
A power converter for storing power from the system or supplying stored power to the load;
A control unit controlling to provide power to the load from the system or the power converter;
It includes a solar cell for supplying power to at least one of the grid, the load and the power converter,
The power converter,
A power supply unit generating a power supply voltage;
A connecting unit converting an AC voltage from the system into a single phase;
A power storage unit charging a voltage from the system; And
A converter for converting a voltage between the connection part and the power storage part,
The power converter includes a first power converter connected between the R line and the N line, a second power converter connected between the S line and the N line, and a third device connected between the T line and the N line. Including a power converter,
The solar cell is connected in a single phase between the R line and the N line, between the S line and the N line or between the T line and the N line,
The control unit may short-circuit a relay corresponding to the solar cell among the first to third relays to connect the converter selected from the R line, the S line, and the T line corresponding to the solar cell, and the converter.
The connecting unit supplies power to the first to third power converters through the solar cell which supplies power to only one phase selected from the three phase five wires, and the single phase with the solar cell connected to the three phase five wires. Connect the converter connected with
The connection unit may include a relay unit including first and third relays connected to each line of the three phases and the converter, and a diode unit including first to third diodes connected between each line of the three phases and the power supply unit. Including,
An inrush prevention relay and a resistor electrically connected between the connection portion and the power storage unit,
The inrush prevention relay and the resistor is connected in parallel between the relay unit and the converter,
One end of the inrush prevention relay and the resistor is connected to a contact to which the first to third relays are commonly connected, the other end of the inrush prevention relay and the resistor is electrically connected to the converter,
The controller controls the inrush prevention relay, and the relay unit is short-circuited to connect the resistor between the relay unit and the converter when a voltage is applied to the converter, and after the set time, between the relay unit and the converter. Connect inrush protection relay,
The power supply unit divides the voltage applied from the diode unit to generate the power supply voltage, and applies the power supply voltage to the controller and the converter to use as an initial voltage.
상기 계통과 상기 부하 사이에 연결된 스위치를 더 포함하고, 상기 스위치가 단락되면 상기 계통으로부터 전력을 공급받고 스위치가 개방되면 상기 전력변환장치로부터 전력을 공급받는 에너지 저장 시스템.The method of claim 4, wherein
And a switch connected between the grid and the load, wherein the switch is short-circuited to receive power from the grid and to open the switch to receive power from the power converter.
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KR1020130077452A KR102085816B1 (en) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | Power conditioning system and Energy storage system |
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KR20150004227A KR20150004227A (en) | 2015-01-12 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20220001199U (en) | 2020-11-20 | 2022-05-30 | 김형우 | Power distribution device |
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- 2013-07-02 KR KR1020130077452A patent/KR102085816B1/en active IP Right Grant
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