KR102108692B1 - Control device for uninterruptible power supply - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무정전 전원장치용 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control device for an uninterruptible power supply.
일반적으로, 무정전 전원장치(UPS;Uninterruptible Power Supply)는 상시 전원이 살아있어야 하는 서버장치 또는 지하철 스크린도어 등의 부하에 무정전으로 전원을 공급하는 장치이다. 통상, 이러한 무정전 전원장치에는 축전지가 설치되며, 축전지에 저장된 전력은 무정전 전원장치에 인입되는 전원라인의 단전시 부하측에 공급된다.In general, an uninterruptible power supply (UPS) is a device that supplies uninterrupted power to a load such as a server device or subway screen door that must be constantly powered. Normally, a storage battery is installed in the uninterruptible power supply, and the power stored in the storage battery is supplied to the load side in the event of a power failure of a power line input to the uninterruptible power supply.
종래 무정전 전원장치에서, 축전지는 두 가지 모드로 충전되었다. 일반적으로 축전지는 다수개의 셀을 직렬로 연결한 상태에서 충전전압을 설정하고, 축전지에 흐르는 전류의 변화에 대응하여 축전지의 충전과 방전을 반복하는 부동충전 방식으로 충전된다. 하지만, 이러한 부동충전을 장시간 실시할 경우 셀당 전압차가 발생되므로, 셀당 전압 편차를 다운시키기 위한 목적으로 수개월에 한번씩 균등충전을 실시한다. 균등충전 방식은 부동충전 방식에 비해 높은 셀당 전압을 정해진 시간동안 강제로 인가하여 전체 셀을 균등하게 충전하는 방식으로서, 타이머에 의해 설정된 시간 후에는 균등 충전모드에서 다시 부동 충전모드로 복귀하여 축전지를 충전하게 된다.In the conventional uninterruptible power supply, the storage battery was charged in two modes. In general, the storage battery is charged by a floating charging method in which a plurality of cells are connected in series, a charging voltage is set, and charging and discharging of the storage battery are repeated in response to a change in current flowing through the storage battery. However, since the voltage difference per cell occurs when such floating charging is performed for a long time, equal charging is performed once every several months for the purpose of reducing the voltage deviation per cell. The uniform charging method is a method of charging the entire cell evenly by forcibly applying a voltage per cell for a predetermined period of time compared to the floating charging method. After the time set by the timer, the battery returns to the floating charging mode from the uniform charging mode again to save the battery. It will be charged.
예컨대, 부동충전 방식에서 셀당 충전전압이 대략 1.34V/Cell로 설정됨에 비해, 균등충전 방식에서는 셀당 충전전압이 대략 1.42V/Cell로 설정된다.For example, the charging voltage per cell is set to approximately 1.34V / Cell in the floating charging method, whereas the charging voltage per cell is set to approximately 1.42V / Cell in the uniform charging method.
그러나, 부동 충전모드에서 축전지를 충전하는 중에, 주변의 온도 상승 또는 전해액의 교체 지연 등에 의해 축전지의 온도가 상승하는 경우, 각 셀의 충전전류가 상승하고, 이에 따라 충전전압이 하락하면서 이를 보상하기 위해 축전지가 과충전되는 경우가 빈번히 발생되고 있다. 이러한 축전지의 과충전은 축전지의 수명을 단축시키는 가장 큰 원인이 되며, 예기치 못한 축전지의 수명 단축으로 인해 무정전 전원공급이 이루어지지 않는 등의 문제점으로 이어진다.However, while charging the storage battery in the floating charging mode, when the temperature of the storage battery increases due to an increase in ambient temperature or a delay in replacement of the electrolyte, the charging current of each cell rises, and accordingly the charging voltage decreases to compensate for this. There is a frequent occurrence of overcharge of the storage battery. The overcharging of the storage battery is the biggest cause of shortening the life of the storage battery, leading to problems such as uninterruptible power supply not being provided due to the unexpected shortening of the storage life.
또한, 종래에는 축전지의 온도 또는 용량 수치에 따라 축전지의 과충전을 방지하도록 제어하기 위한 제어장치가 개시되었다. 하지만, 종래의 무정전 전원장치용 제어장치는 관리자가 축전지의 충전을 위한 충전라인의 개방 상태를 즉각적으로 알기 힘들기 때문에 제어장치의 관리가 번거롭고 실시간으로 파악하기 어려운 문제점이 있었다.In addition, conventionally, a control device for controlling to prevent overcharging of a storage battery according to a temperature or capacity value of the storage battery has been disclosed. However, the conventional control device for an uninterruptible power supply has a problem in that management of the control device is cumbersome and difficult to grasp in real time because it is difficult for an administrator to immediately know an open state of a charging line for charging a storage battery.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은 축전지의 온도 상승을 검출하고 검출된 온도값에 따라 축전지의 과충전을 방지하도록 제어함은 물론, 관리자가 과충전 상태를 즉각적으로 인식할 수 있어 관리의 효율성을 높일 수 있는 무정전 전원장치용 제어장치를 제공하는데 있다.The present invention was created to solve the above problems, the object of the present invention is to detect the temperature rise of the storage battery and control to prevent overcharging of the storage battery according to the detected temperature value, as well as the administrator to immediately overcharge the state. An object of the present invention is to provide a control device for an uninterruptible power supply that can be recognized and improve management efficiency.
축전지를 구비하며, 상용전원라인의 단전시 상기 축전지에 저장된 전력을 부하측에 공급하는 무정전 전원장치에 부설되는 무정전 전원장치용 제어장치에 있어서, 상기 축전지 내부 또는 일측에 설치되어 축전지의 온도를 검출하는 온도센서; 상기 온도센서에 의해 검출된 축전지의 온도가 상한 설정치 이상으로 상승하면 축전지의 충전라인을 개방하고, 축전지의 온도가 하한 설정치 이하로 내려가면 축전지의 충전라인을 폐쇄하는 스위칭수단; 상기 축전지의 온도가 상한 설정치 이상으로 상승함에 따라 상기 스위칭수단에 의해 충전라인이 개방될 경우, 제1개방 알림음을 일정 시간 두고 반복적으로 출력하며, 상기 축전지의 온도가 하한 설정치 이하로 내려감에 따라 상기 스위칭수단에 의해 충전라인이 폐쇄될 경우, 제1폐쇄 알림음을 출력하는 알림수단; 및 상기 축전지의 충전라인과 병렬로 축전지의 방전방향에 순바이어스 연결되며, 상기 축전지의 전원을 무정전 전원장치측에 공급하되, 무정전 전원장치측에서 축전지측으로 충전전원이 유기되는 것을 차단하는 방전용 다이오드;를 포함한다.A control device for an uninterruptible power supply provided with an uninterruptible power supply device having a storage battery and supplying power stored in the storage battery to a load side in the event of a power failure of a commercial power line, installed inside or on one side of the storage battery to detect the temperature of the storage battery temperature Senser; Switching means for opening the charging line of the storage battery when the temperature of the storage battery detected by the temperature sensor rises above the upper limit setting value and closing the charging line of the storage battery when the temperature of the storage battery falls below the lower limit setting value; When the charging line is opened by the switching means as the temperature of the storage battery rises above the upper limit, the first opening notification sound is repeatedly output for a certain period of time, and as the temperature of the storage battery falls below the lower limit set value A notification means for outputting a first closing notification sound when the charging line is closed by the switching means; And a discharge diode that is connected in a forward bias to the discharge direction of the storage battery in parallel with the charging line of the storage battery, and supplies the power of the storage battery to the uninterruptible power supply, but blocks the charging power from being discharged from the uninterruptible power supply to the storage. ;.
본 발명의 실시예에 따른 무정전 전원장치용 제어장치에 있어서, 상기 온도센서는 써멀스위치이며, 상기 스위칭수단은 상기 써멀스위치의 개폐에 의해 축전지의 충전라인을 개폐하는 스위칭소자를 포함할 수 있다.In the control device for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention, the temperature sensor is a thermal switch, and the switching means may include a switching element that opens and closes the charging line of the storage battery by opening and closing the thermal switch.
본 발명의 실시예에 따른 무정전 전원장치용 제어장치에 있어서, 상기 축전지 내부에는 축전지 내에 수용된 전해액의 높이를 검출하는 레벨센서가 더 설치되며, 상기 스위칭수단은 상기 레벨센서에서 검출된 전해액의 레벨이 기준치 이상으로 상승하면 축전지의 충전라인을 개방하고, 전해액의 레벨이 기준치 미만으로 내려가면 축전지의 충전라인을 폐쇄하도록 절체하며, 상기 알림수단은 상기 전해액의 레벨이 기준치 이상으로 상승함에 따라 상기 스위칭수단에 의해 충전라인이 개방될 경우, 제2개방 알림음을 일정 시간 두고 반복적으로 출력하며, 상기 전해액의 레벨이 기준치 미만으로 내려감에 따라 상기 스위칭수단에 의해 충전라인이 폐쇄될 경우, 제2폐쇄 알림음을 출력할 수 있다.In the control device for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention, a level sensor for detecting the height of the electrolyte contained in the battery is further installed inside the battery, and the switching means has a level of the electrolyte detected by the level sensor. When it rises above the reference value, the charging line of the storage battery is opened, and when the level of the electrolyte falls below the reference value, the charging line of the storage battery is switched to close, and the notification means switches the switching means as the level of the electrolyte rises above the reference value. When the charging line is opened by, the second opening notification sound is repeatedly output over a period of time, and when the charging line is closed by the switching means as the level of the electrolyte decreases below the reference value, the second closing notification Can output sound.
본 발명은 축전지의 온도 상승을 검출하고 검출된 온도값에 따라 축전지의 과충전을 방지하도록 제어함은 물론, 관리자가 과충전 상태를 즉각적으로 인식할 수 있어 관리의 효율성을 높일 수 있다.The present invention detects a temperature rise of the storage battery and controls to prevent overcharging of the storage battery according to the detected temperature value, and also allows an administrator to immediately recognize the overcharge state, thereby improving management efficiency.
본 발명은 관리자가 알림수단을 통한 알림음과 함께 표시수단을 통해 시각적으로도 충전라인의 개방 또는 폐쇄 상태를 더욱 쉽게 인식할 수 있기 때문에 관리의 편의성을 더욱 높일 수 있게 된다.According to the present invention, since the administrator can visually recognize the open or closed state of the charging line more easily through the display means together with the notification sound through the notification means, the convenience of management can be further increased.
도 1은 본 발명에 무정전 전원장치용 제어장치를 개략적으로 보인 구성도이다.
도 2는 본 발명에서 스위칭수단의 일실시예를 보인 회로도이다.
도 3은 본 발명에서 스위칭수단의 구동신호 발생부를 보인 회로도이다.
도 4는 본 발명에서 구동전원 발생부의 일실시예를 보인 회로도이다.
도 5는 본 발명에 따른 무정전 전원장치용 제어장치의 작동상태를 보인 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a control device for an uninterruptible power supply according to the present invention.
2 is a circuit diagram showing an embodiment of a switching means in the present invention.
3 is a circuit diagram showing a drive signal generating unit of the switching means in the present invention.
4 is a circuit diagram showing an embodiment of a driving power generator in the present invention.
5 is a block diagram showing the operating state of the control device for an uninterruptible power supply according to the present invention.
이하, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.Hereinafter, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the numbers used in the description process of this specification are only identification symbols for distinguishing one component from other components.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.In addition, the terms used in the present specification and claims should not be construed as being limited to a dictionary meaning, and based on the principle that the inventor can properly define the concept of terms to explain his or her invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only a preferred embodiment of the present invention, and does not express all of the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of this application It should be understood that water and variations may exist.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.The preferred embodiments of the present invention will be described in more detail, but the technical parts that have already been well-known will be omitted or compressed for the sake of brevity.
도 1은 본 발명에 무정전 전원장치용 제어장치를 개략적으로 보인 구성도이며, 도 2는 본 발명에서 스위칭수단의 일실시예를 보인 회로도이고, 도 3은 본 발명에서 스위칭수단의 구동신호 발생부를 보인 회로도이며, 도 4는 본 발명에서 구동전원 발생부의 일실시예를 보인 회로도이고, 도 5는 본 발명에 따른 무정전 전원장치용 제어장치의 작동상태를 보인 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a control device for an uninterruptible power supply in the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a switching means in the present invention, and FIG. 3 is a driving signal generator of the switching means in the present invention 4 is a circuit diagram showing an embodiment of a driving power generator in the present invention, and FIG. 5 is a configuration diagram showing an operating state of a control device for an uninterruptible power supply according to the present invention.
축전지(12)를 구비하며, 상용전원라인의 단전시 상기 축전지(12)에 저장된 전력을 부하측에 공급하는 무정전 전원장치(10)에 부설되는 무정전 전원장치용 제어장치에 있어서, 상기 축전지(12) 내부 또는 일측에 설치되어 축전지(12)의 온도를 검출하는 온도센서(14); 상기 온도센서(14)에 의해 검출된 축전지(12)의 온도가 상한 설정치 이상으로 상승하면 축전지(12)의 충전라인을 개방하고, 축전지(12)의 온도가 하한 설정치 이하로 내려가면 축전지(12)의 충전라인을 폐쇄하는 스위칭수단(16); 상기 축전지(12)의 온도가 상한 설정치 이상으로 상승함에 따라 상기 스위칭수단(16)에 의해 충전라인이 개방될 경우, 제1개방 알림음을 출력하며, 상기 축전지(12)의 온도가 하한 설정치 이하로 내려감에 따라 상기 스위칭수단(16)에 의해 충전라인이 폐쇄될 경우, 제1폐쇄 알림음을 출력하는 알림수단(30); 및 상기 축전지(12)의 충전라인과 병렬로 축전지(12)의 방전방향에 순바이어스 연결되며, 상기 축전지(12)의 전원을 무정전 전원장치측에 공급하되, 무정전 전원장치측에서 축전지(12)측으로 충전전원이 유기되는 것을 차단하는 방전용 다이오드;를 포함한다.A control device for an uninterruptible power supply provided with an uninterruptible power supply device (10) having a storage battery (12) and supplying power stored in the storage battery (12) to a load side when a commercial power line is cut off, the storage battery (12) A
본 발명의 실시예에 따른 무정전 전원장치용 제어장치에 있어서, 상기 온도센서(14)는 써멀스위치이며, 상기 스위칭수단(16)은 상기 써멀스위치의 개폐에 의해 축전지(12)의 충전라인을 개폐하는 스위칭소자를 포함할 수 있다.In the control device for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 실시예에 따른 무정전 전원장치용 제어장치에 있어서, 상기 축전지(12) 내부에는 축전지(12) 내에 수용된 전해액의 높이를 검출하는 레벨센서가 더 설치되며, 상기 스위칭수단(16)은 상기 레벨센서에서 검출된 전해액의 레벨이 기준치 이상으로 상승하면 축전지(12)의 충전라인을 개방하고, 전해액의 레벨이 기준치 미만으로 내려가면 축전지(12)의 충전라인을 폐쇄하도록 절체하며, 상기 알림수단(30)은 상기 전해액의 레벨이 기준치 이상으로 상승함에 따라 상기 스위칭수단(16)에 의해 충전라인이 개방될 경우, 제2개방 알림음을 출력하며, 상기 전해액의 레벨이 기준치 미만으로 내려감에 따라 상기 스위칭수단(16)에 의해 충전라인이 폐쇄될 경우, 제2폐쇄 알림음을 출력할 수 있다.In the control device for an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention, a level sensor for detecting the height of the electrolyte contained in the
도 1은 본 발명에 따른 과충전 제어장치를 개략적으로 보인 구성도로서, 본 발명의 이해를 돕기 위해 편의상 무정전 전원장치와 축전지를 구분하여 개념적으로 도시한 것이다. 이를 참조하면, 본 발명의 무정전 전원장치용 제어장치는 기존의 무정전 전원장치(10)에 부설되는 것으로서, 축전지(12)의 내부 또는 일측에는 축전지(12)의 온도를 검출하는 온도센서(14)가 설치된다. 또한, 각 축전지(12) 내부에는 전해액의 높이를 검출하는 레벨센서(15)가 더 설치될 수 있다. 온도센서(14)와 레벨센서(15)의 검출신호는 축전지(12)의 충전라인을 개폐하는 스위칭수단(16)에 전달된다. 스위칭수단(16)은 온도센서(14)에 의해 검출된 축전지(12)의 온도가 상한 설정치 이상으로 상승하면 무정전 전원장치(10)에서 축전지(12)측으로 충전전원을 공급하는 충전라인을 개방하고, 검출 온도가 하한 설정치 이하로 내려가면 축전지의 충전라인을 폐쇄하도록 절체된다. 이와 마찬가지로, 스위칭수단(16)은 레벨센서(15)에서 검출된 전해액의 레벨이 기준치 이상으로 상승하면 충전라인을 개방하며, 전해액의 레벨이 기준치 미만으로 내려가면 충전라인을 폐쇄하도록 절체될 수 있다.1 is a schematic view showing an overcharge control device according to the present invention, and for convenience of understanding, the uninterruptible power supply and a storage battery are conceptually illustrated for convenience. Referring to this, the control device for an uninterruptible power supply of the present invention is attached to an existing
한편, 스위칭수단(16)에 의해 축전지(12)의 충전이 차단되어도 상용전원라인의 단전시 축전지(12)에 저장된 전원을 무전전 전원장치(10)측에 공급하는 방전라인은 살아있어야 한다. 이를 위해서, 축전지(12)의 충전라인과 병렬로 축전지(12)의 방전라인을 구성하며, 방전라인 상에는 방전방향에 순바이어스 연결된 방전용 다이오드(18)가 설치된다. 바람직하게는, 방전용 다이오드(18)는 비교적 높은 정격으로 설치하여, 방전라인을 통해 무정전 전원장치(10)측에서 축전지(12)측으로 충전전원이 공급되는 것을 차단하도록 한다.On the other hand, even if the charging of the
본 발명에서, 온도센서(14), 레벨센서(15) 및 스위칭수단(16)은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 도 2 내지 도4에 도시된 회로도는 본 발명의 일실시예를 보인 회로도이다. 이를 참조하여, 본 발명의 구성 및 작용에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.In the present invention, the
도 2의 회로도를 참조하면, 스위칭수단(16)은 온도센서(14)로부터의 신호를 인가받아 축전지(12)의 충전라인을 개폐하는 것으로서, 다양한 스위칭소자로 구성될 수 있다. 한편, 도시하지 않았지만, 스위칭수단(16)은 온도센서(14)와 레벨센서(15)의 신호를 병렬로 인가받아, 충전라인을 개폐하도록 작동할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 스위칭수단(16)은 MOSFET이며, MOSFET의 게이트단자에는 온도센서(14)로부터 구동신호가 인가되고, 드레인단자와 소스단자에는 각각 무정전 전원장치(10)의 충전라인과 축전지(12)의 양전위 단자가 연결된다. 이때, 단일의 MOSFET로 스위칭수단(16)을 구성할 수도 있으나, 바람직하게는, 도 2에 도시된 바와 같이 한 쌍의 MOSFET(Q1, Q2)를 병렬로 접속하여 스위칭 전류를 분산시킴으로써, 비교적 높은 전류에 취약한 MOSFET를 보호하도록 구성한다. 이 경우에도, 각각의 MOSFET(Q1, Q2) 게이트단자에는 온도센서(14)로부터 인가되는 구동신호가 전달되며, 드레인단자와 소스단자에는 각각 무정전 전원장치(10)의 충전라인과 축전지(12)의 양전위단자가 연결된다.Referring to the circuit diagram of FIG. 2, the switching means 16 receives and receives a signal from the
각 MOSFET(Q1, Q2)에 인가되는 구동신호는 온도센서(14)로부터 발생되며, 도 3은 이러한 구동신호 발생회로를 보여준다. 도 3을 참조하면, 온도센서(14)는 써멀스위치이며, 본 실시예에서 써멀스위치는 평상시 오프 상태로 있다가 축전지(12)의 온도가 상한 설정치 이상으로 상승되면 온 상태로 전환된다. 다시 축전지(12)의 온도가 하한 설정치 이하로 내려가면 오프 상태로 복귀한다. 예컨대, 써멀스위치는 바이메탈일 수 있다. 또한, 써멀스위치는 온도센서와 접점스위치가 복합된 형태로 구성될 수도 있다. 본 실시예에서, 축전지(12) 온도의 상한 설정치는 40℃이며, 하한 설정치는 30℃로 설정된다. 물론, 축전지(12)의 용량 및 규격 등의 요인에 의해 상기 상한 설정치 및 하한 설정치는 다르게 설정될 수도 있다.The driving signals applied to the respective MOSFETs Q1 and Q2 are generated from the
도 3의 회로도에서, 써멀스위치가 오프 상태로 있을 때, 즉 축전지(12)의 온도가 정상인 경우, DC 12V의 구동전원은 다이오드 D2 및 인덕터 L1을 통해 도 2의 MOSFET(Q1, Q2) 게이트단자에 인가된다. 이때, 도시된 바와 같이 정상 작동중임을 표시하는 발광다이오드(D3)가 구동전원 공급측에 설치될 수 있다. 도 2의 회로도를 참조하면, 각 MOSFET(Q1, Q2)의 게이트단자에 구동신호가 인가되면, MOSFET(Q1, Q2)가 구동되면서 무정전 전원장치(10)의 충전전원을 축전지(12)에 인가한다. 즉, 정상적으로 축전지(12)를 충전한다.In the circuit diagram of FIG. 3, when the thermal switch is turned off, that is, when the temperature of the
만약, 축전지(12)의 온도가 상한 설정치 이상으로 상승되면, 써멀스위치는 온되며, DC 12V의 구동전원은 써멀스 위치를 통해 접지측으로 바이패스된다. 따라서 각 MOSFET(Q1, Q2)의 게이트단자에 인가되던 구동신호가 차단되면서, MOSFET(Q1, Q2)는 구동을 정지한다. 즉, 축전지(12)에 공급되던 충전전원이 차단되면서, 축전지(12)의 충전은 중지된다. 앞서 언급한 바와 같이, 축전지(12)의 충전라인이 MOSFET(Q1, Q2)에 의해 차단되어도, 축전지(12)의 방전은 정상적으로 이루어지며, 따라서 상용전원라인의 단전과 같은 비상 상황시 축전지(12)에 저장된 전력은 정상적으로 무정전 전원장치(10)에 공급된다.If the temperature of the
각 MOSFET(Q1, Q2)가 구동을 정지한 상태에서, 축전지(12)의 온도가 하한 설정치 이하로 내려가면, 써멀스위치는 다시 오프되며, MOSFET(Q1, Q2)의 게이트단자에는 다시 정상적으로 구동전원이 공급되고, 축전지(12)는 다시 정상 충전을 개시한다.When each of the MOSFETs Q1 and Q2 stops driving, if the temperature of the
계속해서, 도 2의 회로도를 참조하면, 각 MOSFET(Q1, Q2)의 드레인 단자와 무정전 전원장치(10)의 충전라인 사이에는 높은 스위칭전류로부터 MOSFET(Q1, Q2)를 보호하는 인덕터가 설치된다. 또한, 각 MOSFET(Q1, Q2)의 소스단자와 축전지(12)의 양전위 단자 사이에는 축전지(12)의 충전방향으로 순바이어스 연결된 정전압 보상용 다이오드(20)가 설치된다.Subsequently, referring to the circuit diagram of FIG. 2, an inductor that protects the MOSFETs Q1 and Q2 from a high switching current is installed between the drain terminals of each MOSFET Q1 and Q2 and the charging line of the
도 4는 MOSFET(Q1, Q2)의 구동전원을 발생시키는 회로 구성을 보인 회로도이다. 이를 참조하면, MOSFET(Q1, Q2) 구동전원 발생부는 상용전원을 정류하는 브리지다이오드(D1), 노이즈를 제거하기 위해 브리지다이오드 출력단에 병렬 접속되는 커패시터(C3), 정전압 레귤레이터(U1), 전류 평활을 위한 커패시터(C4)가 조합되어 구성된다. 이와 같은 구동전원 발생부는 이외 다른 일반적인 정전압 회로로 구성될 수 있음은 물론이다.4 is a circuit diagram showing a circuit configuration for generating driving power for the MOSFETs Q1 and Q2. Referring to this, the MOSFET (Q1, Q2) driving power generator includes a bridge diode (D1) rectifying commercial power, a capacitor (C3) connected in parallel to the bridge diode output terminal to remove noise, a constant voltage regulator (U1), and current smoothing Capacitor C4 for is configured in combination. Needless to say, the driving power generator may be configured with other general constant voltage circuits.
전술한 바와 같은 본 발명의 무정전 전원장치용 제어장치는 온도센서(14)에 의해 축전지(12)의 온도 상승을 검출하고, 축전지(12)의 온도가 상한 설정치 이상으로 상승되면 무정전 전원장치(10)의 충전라인을 차단시켜 축전지(12)의 충전을 강제로 차단시킴으로써, 충전전류의 이상 상승에 의해 축전지(12)가 과충전되는 것을 방지한다. 따라서 축전지(12)의 과충전에 의한 수명 단축 현상을 방지하며, 축전지(12)의 수명을 온전히 보전하여 안정적인 무정전 공급을 가능하게 한다. 본 발명의 장점은 기존의 무정전 전원장치(10)에 부설되어, 종래 이용되던 무정전 전원장치(10)를 그대로 이용한다는 점에 있다. 또한, 본 발명의 무정전 전원장치용 과충전 제어 장치는 축전지(12)의 충전을 강제로 차단하여도 충전라인과 별도로 방전라인을 구성하여, 축전지(12)의 방전은 정상적으로 이루어지도록 하는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 무정전 전원장치용 제어장치는 온도센서(14)에 의해 축전지(12)의 온도를 검출하는 것과 병행하여, 레벨센서(15)에 의해 축전지(12) 내부의 전해액 레벨을 검출할 수 있으며, 전해액의 레벨이 기준치 이상으로 상승될 경우 축전지(12)의 충전을 차단하도록 작동될 수도 있다.The control device for the uninterruptible power supply device of the present invention as described above detects the temperature rise of the
한편, 도 5를 참조하면, 본 발명은 실시하기에 따라 알림수단(30)은 제1폐쇄 알림음 또는 제2폐쇄 알림음이 일정 시간 간격을 두고 반복적으로 출력될 수 있다. 이에 따라, 관리자가 반복적으로 출력되는 제1폐쇄 알림음 또는 제2폐쇄 알림음을 통해 충전라인의 폐쇄가 이루어진 것을 쉽게 인식할 수 있어 관리의 편의성을 높일 수 있게 된다.Meanwhile, referring to FIG. 5, according to the present invention, the notification means 30 may repeatedly output a first closed notification sound or a second closed notification sound at regular intervals. Accordingly, the administrator can easily recognize that the charging line is closed through the first closed notification sound or the second closed notification sound that is repeatedly output, thereby increasing the convenience of management.
아울러, 본 발명은 알림수단(30)을 통해 출력되는 알림음 이외에도, 축전지(12)의 일측에 설치되어 스위칭수단(16)에 의해 충전라인이 개방되거나 폐쇄될 경우, 이를 시각적으로 표시하기 위한 표시수단(40)을 더 포함할 수 있다. 이러한 표시수단(40)에는 LED조명이 구비되어 LED조명의 점등 또는 점멸을 통해 충전라인이 개방될 경우, LED조명의 점등이 이루어지고, 충전라인이 폐쇄될 경우, LED조명의 점멸이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 관리자가 알림수단(30)을 통한 알림음과 함께 표시수단(40)을 통해 시각적으로도 충전라인의 개방 또는 폐쇄 상태를 더욱 쉽게 인식할 수 있기 때문에 관리의 편의성을 더욱 높일 수 있게 된다.In addition, the present invention is installed on one side of the
추가적으로, 본 발명은 상기 스위칭수단(16)을 통해 충전라인이 폐쇄될 경우, 이를 일정 기간 동안의 폐쇄된 횟수를 카운트하여 기록하는 기록수단(50)을 더 포함할 수 있다.Additionally, when the charging line is closed through the switching means 16, the present invention may further include recording means 50 for counting and recording the number of closed times during a certain period.
이러한 기록수단(50)을 통해 일정 기간 동안의 충전라인이 폐쇄된 횟수와 대응하는 과충전된 횟수를 정확히 알 수 있기 때문에 관리자가 제어장치를 효율적으로 관리할 수 있게 된다.Through this recording means 50, the number of times the charging line is closed for a certain period of time and the number of overcharges corresponding to it can be accurately known, so that the manager can efficiently manage the control device.
또한, 기록수단(50)은 온도센서(14)를 통해 축전지(12)의 온도가 하한 설정치 이하로 내려감에 따라 스위칭수단(16)에 의해 충전라인이 폐쇄된 횟수를 카운트하는 제1카운트부, 레벨센서(15)를 통해 전해액의 레벨이 기준치 미만으로 내려감에 따라 스위칭수단(16)에 의해 충전라인이 폐쇄된 횟수를 카운트하는 제2카운트부 및, 제1카운트부와 제2카운트부를 통해 충전라인 폐쇄된 횟수를 제외하고, 충전라인이 폐쇄된 경우를 카운트하는 제3카운트부를 포함할 수 있다.In addition, the recording means 50 is a first count unit for counting the number of times the charging line is closed by the switching means 16 as the temperature of the
이에 따라, 기록수단(50)은 온도센서(14)와 레벨센서(15) 중 어느 하나의 센서의 검출에 의해 충전라인이 폐쇄된 것인지 아니면, 다른 요소에 의해 충전라인이 폐쇄된 것인지를 정확히 확인할 수 있기 때문에 관리자가 제어장치의 관리를 효율적으로 할 수 있는 것이다.Accordingly, the recording means 50 accurately checks whether the charging line is closed by the detection of one of the
상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.As described above, although the detailed description of the present invention has been made by examples, it is understood that the present invention is limited only to the above-described embodiments, since the above-described embodiments are merely described as preferred examples of the present invention. It should not be lost, and the scope of the present invention should be understood as the following claims and equivalent concepts.
10 : 무정전 전원장치
12 : 축전지
14 : 온도센서
15 : 레벨센서
16 : 스위칭수단
18 : 방전용 다이오드
20 : 정전압 보상용 다이오드
30 : 알림수단
40 : 표시수단
50 : 기록수단10: Uninterruptible power supply
12: storage battery
14: temperature sensor
15: level sensor
16: Switching means
18: discharge diode
20: constant voltage compensation diode
30: notification means
40: display means
50: recording means
Claims (3)
상기 축전지 내부 또는 일측에 설치되어 축전지의 온도를 검출하는 온도센서;
상기 온도센서에 의해 검출된 축전지의 온도가 상한 설정치 이상으로 상승하면 축전지의 충전라인을 개방하고, 축전지의 온도가 하한 설정치 이하로 내려가면 축전지의 충전라인을 폐쇄하는 스위칭수단;
상기 축전지의 온도가 상한 설정치 이상으로 상승함에 따라 상기 스위칭수단에 의해 충전라인이 개방될 경우, 제1개방 알림음을 출력하며, 상기 축전지의 온도가 하한 설정치 이하로 내려감에 따라 상기 스위칭수단에 의해 충전라인이 폐쇄될 경우, 제1폐쇄 알림음을 일정 시간 두고 반복적으로 출력하는 알림수단; 및
상기 축전지의 충전라인과 병렬로 축전지의 방전방향에 순바이어스 연결되며, 상기 축전지의 전원을 무정전 전원장치측에 공급하되, 무정전 전원장치측에서 축전지측으로 충전전원이 유기되는 것을 차단하는 방전용 다이오드;를 포함하며,
상기 온도센서는 써멀스위치이며, 상기 스위칭수단은 상기 써멀스위치의 개폐에 의해 축전지의 충전라인을 개폐하는 스위칭소자를 포함하고,
상기 축전지 내부에는 축전지 내에 수용된 전해액의 높이를 검출하는 레벨센서가 더 설치되며, 상기 스위칭수단은 상기 레벨센서에서 검출된 전해액의 레벨이 기준치 이상으로 상승하면 축전지의 충전라인을 개방하고, 전해액의 레벨이 기준치 미만으로 내려가면 축전지의 충전라인을 폐쇄하도록 절체하며,
상기 알림수단은 상기 전해액의 레벨이 기준치 이상으로 상승함에 따라 상기 스위칭수단에 의해 충전라인이 개방될 경우, 제2개방 알림음을 출력하며, 상기 전해액의 레벨이 기준치 미만으로 내려감에 따라 상기 스위칭수단에 의해 충전라인이 폐쇄될 경우, 제2폐쇄 알림음을 일정 시간 두고 반복적으로 출력하고,
상기 축전지의 일측에 설치되어 상기 스위칭수단에 의해 충전라인이 개방되거나 폐쇄될 경우, 이를 시각적으로 표시하기 위한 표시수단을 더 포함하며,
상기 표시수단은 LED조명이 구비되어 충전라인이 개방될 경우 LED조명의 점등이 이루어지고, 충전라인이 폐쇄될 경우 LED조명의 점멸이 이루어지도록 구성되고,
상기 축전지의 충전라인이 폐쇄된 횟수를 카운트하여 기록하는 기록수단을 더 포함하며,
상기 기록수단은,
상기 온도센서를 통해 축전지의 온도가 하한 설정치 이하로 내려감에 따라 상기 스위칭수단에 의해 충전라인이 폐쇄된 횟수를 카운트하는 제1카운트부;
상기 레벨센서를 통해 전해액의 레벨이 기준치 미만으로 내려감에 따라 상기 스위칭수단에 의해 충전라인이 폐쇄된 횟수를 카운트하는 제2카운트부; 및
상기 제1카운트부와 제2카운트부를 통해 카운트된 횟수를 제외하고, 충전라인이 폐쇄된 경우를 카운트하는 제3카운트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
무정전 전원장치용 제어장치.In the control device for an uninterruptible power supply having a storage battery, attached to the uninterruptible power supply that supplies power stored in the storage battery to the load side in the event of a power failure of a commercial power line,
A temperature sensor installed inside or on one side of the battery to detect the temperature of the battery;
Switching means for opening the charging line of the storage battery when the temperature of the storage battery detected by the temperature sensor rises above the upper limit set value and closing the charging line of the storage battery when the temperature of the storage battery falls below the lower limit set value;
When the charging line is opened by the switching means as the temperature of the storage battery rises above the upper limit set value, a first opening notification sound is output, and as the temperature of the storage battery falls below the lower limit set value, the switching means When the charging line is closed, the notification means for repeatedly outputting the first closing notification sound for a predetermined time; And
A discharge diode that is connected in a forward bias to the discharge direction of the battery in parallel with the charging line of the battery, and supplies the power of the battery to the uninterruptible power supply side, but blocks discharge of charging power from the uninterruptible power supply side to the storage side; It includes,
The temperature sensor is a thermal switch, and the switching means includes a switching element that opens and closes the charging line of the storage battery by opening and closing the thermal switch,
A level sensor for detecting the height of the electrolyte contained in the storage battery is further installed inside the storage battery, and the switching means opens the charging line of the storage battery when the level of the electrolyte detected by the level sensor rises above a reference value, and opens the level of the electrolyte. If it falls below this standard, the battery is switched to close the charging line.
The notification means outputs a second opening notification sound when the charging line is opened by the switching means as the level of the electrolyte rises above a reference value, and the switching means as the level of the electrolyte decreases below a reference value. When the charging line is closed by, the second closing notification sound is repeatedly output over a period of time,
When it is installed on one side of the storage battery and the charging line is opened or closed by the switching means, it further includes display means for visually displaying it,
The display means is configured such that the LED lighting is provided so that when the charging line is opened, the LED lighting is turned on, and when the charging line is closed, the LED lighting is blinking.
Further comprising a recording means for counting and recording the number of times the charging line of the storage battery is closed,
The recording means,
A first counting unit counting the number of times the charging line is closed by the switching means as the temperature of the storage battery decreases below the lower limit set value through the temperature sensor;
A second counting unit counting the number of times the charging line is closed by the switching means as the level of the electrolyte decreases below the reference value through the level sensor; And
And a third counting unit counting when the charging line is closed, except for the number of times counted through the first counting unit and the second counting unit.
Control device for uninterruptible power supply.
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2019
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