KR102306229B1 - Backup power supply device for precise sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 센서용 백업전원 공급 장치는, 에너지 저장 장치(ESS)의 센서에 공급되는 주전원에서 노이즈가 설정된 임계값 이상으로 감지되는 경우 상기 주전원을 차단하고, 상기 센서에 전원 공급을 하는 백업전원을 포함하며, 상기 백업전원은 센서에 노이즈 유입을 차단하며, 안정적인 전원 공급이 가능한 슈퍼 커패시터로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 주전원의 노이즈로 인한 이상시 백업전원인 슈퍼 커패시터로 절환하여 센서에 빠르고 안정적으로 전원 공급이 이루어지며, 백업전원의 급속 충전이 가능한 장점이 있다.The backup power supply device for a precision sensor according to an embodiment of the present invention cuts off the main power when noise is detected from the main power supplied to the sensor of the energy storage device (ESS) above a set threshold value, and supplies power to the sensor It includes a backup power supply that supplies, and the backup power blocks noise inflow to the sensor, and it is characterized in that it consists of a supercapacitor that can supply stable power. It has the advantage of fast and stable power supply to the sensor and quick charging of backup power.

Description

정밀 센서용 백업전원 공급 장치{Backup power supply device for precise sensor}Backup power supply device for precise sensor

본 발명은 정밀 센서용 백업전원 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노이즈로 인한 주전원 이상시 백업전원인 슈퍼 커패시터로 빠르게 절환하여 전원 공급이 이루어지는 정밀 센서용 백업전원 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a backup power supply for a precision sensor, and more particularly, to a backup power supply for a precision sensor in which power is supplied by quickly switching to a supercapacitor, which is a backup power, when the main power is abnormal due to noise.

일반적으로 ESS(Energy Storage System: 에너지 저장 시스템)란 남는 전력과 에너지를 필요한 때와 장소에 공급하기 위해 전기전력계통(Grid)에 저장해 두는 기술을 말하며, ESS가 활용될 수 있는 부문은 크게 가정용 전력저장 시스템, 산업용 상업용 중형 전력저장 시스템, 발전소 및 변전소에 설치되는 초대용량의 전력저장 시스템 등으로 구분된다.In general, ESS (Energy Storage System) refers to a technology that stores excess power and energy in the grid to supply it when and where it is needed. It is divided into storage systems, industrial and commercial medium-sized power storage systems, and super-capacity power storage systems installed in power plants and substations.

ESS는 배터리 이외에도 생산 전력을 변환하고 관리하기 위한 PCS(전력변환시스템), BMS(Battery Management System, 배터리관리시스템), EMS(Energy Management System, 에너지관리시스템)로 구성되는데, PCS(Power Conversion System)라 함은 전력변환장치로서 교류와 직류간의 변환, 전압/전류/주파수를 변환하는 장치를 말하며, BMS는 배터리가 안전하게 충전하고 방전할 수 있도록 제어하는 장치를 말하며, EMS는 전력의 생산/변환/소비 등을 제어하고 모니터링 하는 장치를 말한다.In addition to batteries, ESS is composed of PCS (Power Conversion System), BMS (Battery Management System), and EMS (Energy Management System) for converting and managing produced power. The term “power converter” refers to a device that converts AC and DC and converts voltage/current/frequency, BMS refers to a device that controls the battery to be safely charged and discharged, and EMS refers to a device that produces/converts/discharges power. It refers to a device that controls and monitors consumption, etc.

BMS(Battery Management System)는 배터리의 충방전 시 과충전 및 과방전을 막아주며 셀 간의 전압을 균일하게 해줌으로써 에너지 효율 및 배터리 수명을 높여준다. 하이브리드 카나 전기차에 적용되는 BMS는 개개의 셀에 대한 과충전, 과방전, 과열을 막고 이들의 수명을 최적화시켜주는 기능을 담당한다. BMS는 모든 셀을 항상 균등한 충전상태로 유지시켜주는 셀 밸런싱에 의해 이를 실현하고 있다.BMS (Battery Management System) prevents overcharging and overdischarging during charging and discharging of the battery and increases energy efficiency and battery life by making the voltage between cells uniform. BMS applied to hybrid or electric vehicles is responsible for preventing overcharging, overdischarging, and overheating of individual cells and optimizing their lifespan. BMS achieves this by cell balancing, which ensures that all cells are always in an equal state of charge.

그러나 대부분의 ESS, BMS 등에 구비된 각종 센서는 고정밀, 고민감 센서가 많은데, 이러한 센서들에는 노이즈가 유입되면 오작동이 발생하거나 불능상태가 되는 경우가 많은 문제가 있었다.However, there are many high-precision and high-sensitivity sensors in most of the various sensors provided in ESS, BMS, and the like. However, when noise is introduced into these sensors, there are many problems in which malfunction or failure occurs.

한편, 전자기기 내부를 살펴보면 커패시터(축전기)라는 부품이 들어있는 경우가 많으며, 전기를 임시로 저장하면서 일정한 전압으로 바꿔 공급해 주는 전원장치다. 이 전원장치를 회로로 구성하여 이용하면 마치 배터리처럼 전기를 저장했다가 필요할 때 꺼내 쓸 수 있다. 지금까지 개발된 슈퍼 커패시터는 흔히 사용하는 리튬계열 배터리에 비해 100배 이상의 속도로 충방전이 가능해 차세대 전기자동차 등의 전원 공급장치로 각광받고 있으며, 다양한 크기나 모양으로 제작이 가능하고 구부러진 상태에서도 3만 번 이상 충방전할 수 있다. 상용화 과정에선 기존 구형 콘덴서 방식의 전원공급장치에 비해 부피를 1000배 이상 줄일 수 있는 부수적인 장점도 있다.On the other hand, if you look inside an electronic device, it often contains a part called a capacitor (capacitor), which is a power supply that temporarily stores electricity and converts it into a constant voltage and supplies it. If you use this power supply as a circuit, you can store electricity like a battery and take it out and use it when you need it. Supercapacitors developed so far can be charged and discharged at 100 times faster than commonly used lithium-based batteries, so they are attracting attention as power supplies for next-generation electric vehicles. It can be charged and discharged more than 10,000 times. In the process of commercialization, there is an additional advantage that the volume can be reduced by more than 1000 times compared to the existing old capacitor type power supply.

따라서, 셀 밸런싱 구조에 의해 균등한 충전 및 센서의 노이즈 유입을 차단할 수 있도록 안정적인 전원 공급이 가능하며, 슈퍼 커패시터로 부피를 줄이면서 급속 충방전이 가능한 백업전원 공급 장치에 대한 연구가 필요하게 되었다.Therefore, it is necessary to study a backup power supply capable of evenly charging and supplying stable power to block the inflow of noise from the sensor due to the cell balancing structure, and capable of rapidly charging and discharging while reducing the volume with a super capacitor.

한국등록특허 제10-1840748호(2018년03월15일 등록)Korean Patent No. 10-1840748 (registered on March 15, 2018)

본 발명의 목적은 외부의 주전원에서 발생하는 노이즈를 감지하고, 노이즈가 일정 임계값 이상인 경우 백업전원으로 절환함으로써, 센서의 노이즈 유입을 차단할 수 있는 정밀 센서용 백업전원 공급 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a backup power supply for a precision sensor capable of blocking noise inflow of a sensor by detecting noise generated from an external main power supply and switching to a backup power supply when the noise is above a certain threshold.

본 발명의 다른 목적은 셀 밸런싱 구조를 갖는 슈퍼 커패시터를 백업전원으로 사용하여 안정적인 전원 공급 및 노이즈 유입을 최소화하고, 무접점 전자식 릴레이로 절환함으로써, 절환시 순간적으로 유입되는 입력 전원에 의한 노이즈를 저감할 수 있는 정밀 센서용 백업전원 공급 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to use a supercapacitor having a cell balancing structure as a backup power source to provide a stable power supply and minimize noise inflow, and by switching to a non-contact electronic relay, reduce noise caused by input power instantaneously introduced during switching It is to provide a backup power supply for precision sensors that can do this.

본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 센서용 백업전원 공급 장치는, 에너지 저장 장치(ESS)의 센서에 공급되는 주전원에서 노이즈가 설정된 임계값 이상으로 감지되는 경우 상기 주전원을 차단하고, 상기 센서에 전원 공급을 하는 백업전원을 포함하며, 상기 백업전원은 센서에 노이즈 유입을 차단하며, 안정적인 전원 공급이 가능한 슈퍼 커패시터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The backup power supply device for a precision sensor according to an embodiment of the present invention cuts off the main power when noise is detected from the main power supplied to the sensor of the energy storage device (ESS) above a set threshold value, and supplies power to the sensor It includes a backup power supply to supply, the backup power is characterized in that it is made of a supercapacitor that blocks noise inflow to the sensor and can supply stable power.

상기에 있어서, 상기 주전원 또는 백업전원의 전원 공급을 제어하거나, 상기 백업전원의 충방전을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 차단 명령으로 상기 주전원이 상기 센서에 전원 공급을 못하도록 차단하며, 상기 제어부에 의해 상기 백업전원의 전원 잔량을 체크하여, 전원 잔량이 기준값 이하인 경우, 상기 백업전원을 충전이 가능하게 하고, 상기 제어부의 재연결 명령으로 차단된 상기 주전원을 재연결하는 스위칭부;를 더 포함한다.In the above, the control unit for controlling the power supply of the main power or the backup power, or to control the charging and discharging of the backup power; Blocks the main power from supplying power to the sensor with a cut-off command of the control unit, checks the remaining power of the backup power by the control unit, and enables charging of the backup power when the remaining power is less than or equal to a reference value, It further includes;

상기에 있어서, 상기 스위칭부는 한 쌍의 노말 크로스 무접점 전자식 릴레이인 것을 특징으로 한다.In the above, the switching unit is characterized in that the pair of normal cross non-contact electronic relay.

상기에 있어서, 상기 슈퍼 커패시터는 액티브 셀 밸런싱 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.In the above, the supercapacitor is characterized in that it has an active cell balancing structure.

상기에 있어서, 역전류 방지 다이오드로 역전류 방지 회로를 구성한 역전류방지부를 더 포함한다.In the above, it further includes a reverse current prevention unit configured as a reverse current prevention circuit with a reverse current prevention diode.

본 발명의 정밀 센서용 백업전원 공급 장치는 주전원의 노이즈로 인한 이상시 백업전원인 슈퍼 커패시터로 절환하여 센서에 빠르고 안정적으로 전원 공급이 이루어지며, 백업전원의 급속 충전이 가능한 장점이 있다.The backup power supply device for a precision sensor of the present invention has the advantage of rapidly and stably supplying power to the sensor by switching to a supercapacitor, which is a backup power, in case of an abnormality due to noise of the main power, and enabling rapid charging of the backup power.

또한, 고정밀, 고민감 특성의 정밀 센서에 노이즈가 없는 슈퍼 커패시터로 이루어진 안정적인 백업전원을 공급하여, 센서의 노이즈 유입을 원천 차단할 수 있어 센서의 오동작 및 불능을 방지할 수 있다.In addition, by supplying a stable backup power made of a noise-free supercapacitor to the high-precision, high-sensitivity precision sensor, it is possible to block the inflow of noise from the sensor, thereby preventing malfunction and inability of the sensor.

또한, 본 발명은 백업전원이 액티브 셀 밸런싱 방식을 채용함에 따라 안정적인 전원 공급 및 노이즈 유입을 최소화함과 아울러, 전압이 가장 높은 셀로부터의 전하를 받아 축적해 전압이 가장 낮은 셀로 재분배할 수 있다.In addition, according to the present invention, as the backup power source adopts an active cell balancing method, stable power supply and noise inflow are minimized, and charges from the cell with the highest voltage can be received and accumulated and redistributed to the cell with the lowest voltage.

또한, 무접점 전자식 릴레이를 통하여 절환시 순간적으로 입력 전원에 의한 노이즈 유입을 차단할 수 있으며, 역전류 방지 회로를 구성해 역전류 유입을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, it has the advantage of being able to block the inflow of noise due to the input power instantaneously during switching through the non-contact electronic relay, and to prevent the inflow of reverse current by constructing a reverse current prevention circuit.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 센서용 백업전원 공급 장치의 구성을 보인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 정밀 센서용 백업전원 공급 장치의 개념을 회로적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에서 백업전원과 스위칭부의 회로 구성을 예시적으로 보인 도면이다.
도 4는 본 발명에서 백업전원과 제어부의 회로 구성을 예시적으로 보인 도면이다.1 is a block diagram showing the configuration of a backup power supply for a precision sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining the concept of a backup power supply for a precision sensor circuit of the present invention.
3 is a diagram exemplarily showing a circuit configuration of a backup power supply and a switching unit in the present invention.
4 is a diagram exemplarily showing a circuit configuration of a backup power supply and a control unit in the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add, change, delete, etc. other components within the scope of the same spirit, through addition, change, deletion, etc. Other embodiments included within the scope of the invention may be easily proposed, but this will also be included within the scope of the invention. In addition, components having the same function within the scope of the same idea shown in the drawings of each embodiment will be described using the same reference numerals.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 센서용 백업전원 공급 장치의 구성을 보인 블록도이며, 도 2는 본 발명의 정밀 센서용 백업전원 공급 장치의 개념을 회로적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram showing the configuration of a backup power supply for a precision sensor according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram for explaining the concept of a backup power supply for a precision sensor of the present invention in a circuit .

본 발명의 정밀 센서용 백업전원 공급 장치(100)는 에너지 저장 장치(ESS, 300)의 센서(310)에 공급되는 주전원(200) 노이즈로 인한 이상시, 백업전원으로 절환하도록 제어할 수 있다.The backup power supply device 100 for a precision sensor of the present invention can control to switch to the backup power when an abnormality occurs due to the noise of the main power 200 supplied to the sensor 310 of the energy storage device (ESS, 300).

또한, 정밀 센서용 백업전원 공급 장치(100)는 평상시에는 주전원(200)으로부터 백업전원(140)을 충전하고, 주전원(200) 노이즈로 인한 이상시, 백업전원(140)에 충전된 전원을 방전시켜 에너지 저장 장치(300)의 센서(310)에 전원을 공급한다. 나아가 정밀 센서용 백업전원 공급 장치(100)에 주전원(200)이 연결되지 않는 경우에는 내부 배터리(미도시)나 내부 전원공급장치를 이용하여 백업전원(140)을 충전할 수도 있다.In addition, the backup power supply device 100 for the precision sensor normally charges the backup power source 140 from the main power source 200, and discharges the power charged to the backup power source 140 when an abnormality occurs due to the main power source 200 noise. to supply power to the sensor 310 of the energy storage device 300 . Furthermore, when the main power source 200 is not connected to the backup power supply device 100 for the precision sensor, the backup power supply 140 may be charged using an internal battery (not shown) or an internal power supply device.

정밀 센서용 백업전원 공급 장치(100)는 도 1을 참조하면, 제어부(110), 스위칭부(120), 역전류방지부(130), 백업전원(140), 레귤레이터(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the backup power supply device 100 for a precision sensor includes a control unit 110 , a switching unit 120 , a reverse current prevention unit 130 , a backup power source 140 , and a regulator 150 .

제어부(110)는 주전원(200)의 노이즈로 인한 이상시, 충전된 백업전원(140)으로 절환하도록 제어한다.The controller 110 controls to switch to the charged backup power 140 when an abnormality occurs due to the noise of the main power source 200 .

또한 제어부(110)는 백업전원(140)의 충전 또는 방전을 위해 충방전 제어 기능을 포함하며, 이를 위해 충방전 제어 회로를 구성할 수도 있다.Also, the control unit 110 includes a charge/discharge control function for charging or discharging the backup power source 140 , and for this purpose, a charge/discharge control circuit may be configured.

제어부(110)는 예컨대 프로그래밍 가능한 MCU(Micro Controller Unit)가 될 수 있으며, 백업전원(140)의 온/오프 기능이 프로그래밍되어 조건부로 자동 절환이 가능하게 설계될 수 있다.The control unit 110 may be, for example, a programmable microcontroller unit (MCU), and an on/off function of the backup power source 140 may be programmed to enable conditional automatic switching.

즉, 주전원(200)에서 노이즈가 설정된 임계값 이상으로 감지되는 경우, 주전원(200) 전원 공급이 불안정한 것으로 판단하고, 백업전원(140)으로 절환하여 온 상태가 되도록 하고, 주전원(200) 정상 전류 확인(설정된 임계값 이하)시, 다시 주전원(200)으로 절환하도록 프로그래밍될 수 있다. 주전원(200)의 노이즈값은 예컨대 주전원(200)으로부터 공급되는 전원전압 값을 측정한 후 설정된 허용 범위 초과 여부를 기준으로 판단할 수 있다.That is, when noise from the main power source 200 is detected above the set threshold, it is determined that the main power source 200 power supply is unstable, and the main power source 200 is switched to the backup power source 140 to be in an on state, and the main power source 200 normal current Upon confirmation (below a set threshold), it may be programmed to switch back to the main power source 200 . The noise value of the main power source 200 may be determined, for example, based on whether or not a set allowable range is exceeded after measuring the power voltage value supplied from the main power source 200 .

스위칭부(120)는 제어부(110)에 의해 주전원(200) 또는 백업전원(140)을 절환하도록 주전원(200) 측 또는 백업전원(140) 측에 구비된 스위칭 소자를 포함하며, 스위칭 소자로 무접점 전자식 릴레이가 될 수 있다.The switching unit 120 includes a switching element provided on the main power source 200 side or the backup power source 140 side so as to switch the main power source 200 or the backup power source 140 by the control unit 110. It can be a contact electronic relay.

특히 스위칭부(120)는 제어부(110)의 명령으로 주전원(200)이 센서(310)에 전원 공급을 못하도록 차단한다.In particular, the switching unit 120 blocks the main power source 200 from supplying power to the sensor 310 at the command of the control unit 110 .

또한, 스위칭부(120)는 제어부(110)가 백업전원(140)의 전원 잔량을 체크하여, 전원 잔량이 기준값 이하인 경우, 제어부(110)의 명령으로 백업전원(140)을 충전이 가능하게 하고, 제어부(110)의 명령으로 차단된 주전원(200)을 재연결할 수 있다.In addition, the switching unit 120 allows the control unit 110 to check the power remaining amount of the backup power source 140, and if the power remaining amount is less than or equal to the reference value, the backup power source 140 can be charged by the command of the control unit 110 and , it is possible to reconnect the main power source 200 cut off by the command of the control unit 110 .

또한 기준값 이하의 전원 잔량으로 판단된 백업전원(140)은 제어부(110)의 제어하에 내부 배터리(미도시) 또는 주전원(200)을 통하여 충전이 이루어지도록 제어될 수 있다.In addition, the backup power 140 determined as the remaining power of the reference value or less may be controlled to be charged through an internal battery (not shown) or the main power source 200 under the control of the controller 110 .

또한 스위칭 소자인 무접점 전자식 릴레이는 예컨대 솔리드 스테이트 릴레이(Solid State Relay)와 같은 반도체를 사용한 무접점 릴레이를 채용함으로써, 백업전원(140) 절환시 갑자기 유입될 수 있는 노이즈를 방지함과 아울러, 고속고빈도 동작이 가능한 장점이 있다.In addition, the non-contact electronic relay, which is a switching element, employs a solid state relay using a semiconductor such as a solid state relay, thereby preventing noise that may be suddenly introduced when the backup power source 140 is switched, and also at high speed. It has the advantage of being able to operate at high frequency.

또한, 무접점 전자식 릴레이는 한 쌍의 노말 크로스 무접점 전자식 릴레이로서, (+) 선로와 (-) 선로에 각각 구비되어 한 쪽 선로가 차단되어 전기적으로 전류가 흐르지 않더라도 남아있는 노이즈를 차단하기 위해 한 쌍으로 구비되는 것이 바람직하다. In addition, the contactless electronic relay is a pair of normal cross contactless electronic relays, which are provided on the (+) line and the (-) line, respectively, to block the remaining noise even if one line is cut off and no electric current flows. It is preferable to be provided as a pair.

또한, 릴레이는 순차 제어가 가능하도록 하여 안정성을 향상시킬 수 있는데, 예컨대 선로 연결시에 (-)에서 (+)로 순차 연결하고, 선로 차단시에는 (+) 먼저 차단하고, (-)를 차단하는 것이다.In addition, the relay can improve stability by enabling sequential control. For example, when connecting a line, sequentially connect from (-) to (+), and when disconnecting a line, block (+) first, then block (-) will do

또한 백업전원(140)을 고정밀 제어가 필요한 정밀 센서(310)에 상시 전원으로 공급시에는 스위칭부(120)를 별도로 구비하지 않고, 백업전원(140)이 센서(310)에 직접 연결될 수도 있다.In addition, when the backup power 140 is supplied as constant power to the precision sensor 310 requiring high-precision control, the switching unit 120 is not separately provided, and the backup power 140 may be directly connected to the sensor 310 .

역전류방지부(130)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 주전원(200)으로부터 공급되는 전원이 차단시, 백업전원(140)으로부터 공급되는 전원에 의해 회로상에서 주전원(200) 측으로 역전류가 흐르지 않도록 역전류 방지(reverse blocking) 다이오드를 사용하여 역전류 방지 회로를 구성한 것이다.1 and 2, when the power supplied from the main power source 200 is cut off, the reverse current prevention unit 130 generates a reverse current toward the main power source 200 on the circuit by the power supplied from the backup power source 140. A reverse current prevention circuit is constructed using a reverse blocking diode to prevent flow.

백업전원(140)은 평상시 주전원(200)으로부터 전원을 공급받아 충전하고, 충전된 상태에서 주전원(200)의 설정된 임계값 이상의 노이즈로 인한 이상시 주전원(200)을 대신하여 센서(310)에 전원 공급되도록 하며, 특히 급속 충전 및 방전이 가능하여, 백업전원(140)으로 절환시 센서(310)에 빠르게 전원 공급이 가능하게 한다.The backup power 140 receives power from the main power source 200 at normal times and is charged, and in the charged state, power is supplied to the sensor 310 instead of the main power source 200 when an abnormality occurs due to noise greater than or equal to the set threshold value of the main power source 200. In particular, rapid charging and discharging are possible, so that power can be supplied to the sensor 310 quickly when switching to the backup power source 140 .

백업전원(140)은 자체적으로 내부에 백업제어부(미도시)를 구성하여, 상기 제어부의 기능을 대신하여, 주전원(200)의 노이즈로 인한 이상시 조건부 자동 절환이 이루어지도록 제어될 수 있다. 이때 백업전원(140)은 역전류방지부(130)나 레귤레이터(150)가 직접 연결될 수 있다.The backup power source 140 may have a backup control unit (not shown) formed therein, so that automatic conditional switching is performed in case of an abnormality due to noise of the main power source 200 instead of the function of the control unit. In this case, the backup power source 140 may be directly connected to the reverse current prevention unit 130 or the regulator 150 .

또한, 백업전원(140)은 액티브 셀 밸런싱(Active cell balance) 구조로 복수의 슈퍼 커패시터를 연결하여 인쇄회로기판에 실장될 수 있다.In addition, the backup power 140 may be mounted on a printed circuit board by connecting a plurality of supercapacitors in an active cell balance structure.

또한, 백업전원(140)은 액티브 셀 밸런싱 방식을 채용함에 따라 전압이 가장 높은 셀로부터의 전하를 받아 축적해 전압이 가장 낮은 셀로 재분배하여 균등하게 할 수 있으며, 이를 통해 안정적인 백업전원(140) 충전이 가능하게 한다.In addition, by adopting the active cell balancing method, the backup power source 140 can receive and accumulate charges from the cell with the highest voltage and redistribute it to the cell with the lowest voltage to make it equal, thereby stably charging the backup power source 140 . makes this possible

또한 백업전원(140)은 액티브 셀 밸런싱 구조를 갖기 위해 복수의 슈퍼 커패시터가 병렬로 연결될 수 있다.In addition, a plurality of supercapacitors may be connected in parallel to the backup power source 140 to have an active cell balancing structure.

레귤레이터(150)는 전압조정기로서, 주전원(200) 또는 백업전원(140)에서 공급되는 전원 전압을 센서(310) 동작 전원으로 감압하여 제공하도록 한다. 예컨대, 12V 전원을 5V로 감압하여 외부로 전원 공급되도록 한다.The regulator 150 is a voltage regulator and reduces the power voltage supplied from the main power source 200 or the backup power source 140 to the sensor 310 operating power. For example, 12V power is reduced to 5V so that external power is supplied.

100 ; 정밀 센서용 백업전원 공급 장치
110 ; 제어부
120 ; 스위칭부
130 ; 역전류방지부
140 ; 백업전원
150 ; 레귤레이터
200 ; 주전원
300 ; 에너지 저장 장치
310 ; 센서100 ; Backup power supply for precision sensors
110 ; control
120 ; switching part
130 ; reverse current prevention unit
140 ; backup power
150 ; regulator
200 ; epicycle
300 ; energy storage device
310; sensor

Claims (5)

백업전원 공급 장치에 있어서,
에너지 저장 장치(ESS)의 센서에 공급되는 주전원에서 노이즈가 설정된 임계값 이상으로 감지되는 경우, 상기 주전원을 차단하고, 상기 센서에 전원 공급을 하는 백업전원을 포함하며,
상기 백업전원은
상기 센서에 노이즈 유입을 차단하며, 안정적인 전원 공급이 가능한 슈퍼 커패시터로 이루어지며,
상기 백업전원 공급 장치는,
상기 주전원 또는 백업전원의 전원 공급을 제어하거나, 상기 백업전원의 충방전을 제어하는 제어부;
상기 제어부의 차단 명령으로 상기 주전원이 상기 센서에 전원 공급을 못하도록 차단하며, 상기 제어부에 의해 상기 백업전원의 전원 잔량을 체크하여, 전원 잔량이 기준값 이하인 경우, 상기 백업전원을 충전이 가능하게 하고, 상기 제어부의 재연결 명령으로 차단된 상기 주전원을 재연결하는 스위칭부;를 더 포함하며,
상기 스위칭부는
(+) 선로와 (-) 선로에 각각 구비되어 한 쪽 선로가 차단되어 전기적으로 전류가 흐르지 않더라도 남아있는 노이즈를 차단하기 위해 한 쌍의 노말 크로스 무접점 전자식 릴레이이며,
상기 슈퍼 커패시터는
액티브 셀 밸런싱 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 정밀 센서용 백업전원 공급 장치.In the backup power supply device,
When noise is detected from the main power supplied to the sensor of the energy storage device (ESS) above a set threshold, the main power is cut off, and a backup power supply for supplying power to the sensor,
The backup power is
It blocks the inflow of noise to the sensor and consists of a super capacitor that can supply stable power,
The backup power supply is
a control unit for controlling power supply of the main power or backup power, or controlling charging and discharging of the backup power;
Blocks the main power from supplying power to the sensor with a cut-off command of the control unit, checks the remaining power of the backup power by the control unit, and enables charging of the backup power when the remaining power is less than or equal to a reference value, It further comprises;
the switching unit
It is a pair of normal cross non-contact electronic relays provided on the (+) and (-) lines, respectively, to block the remaining noise even if one line is cut off and no electric current flows,
The supercapacitor is
Backup power supply for precision sensors, characterized in that it has an active cell balancing structure. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
역전류 방지 다이오드로 역전류 방지 회로를 구성한 역전류방지부를 더 포함하는 정밀 센서용 백업전원 공급 장치.According to claim 1,
A backup power supply for precision sensors further comprising a reverse current prevention unit configured with a reverse current prevention circuit with a reverse current prevention diode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023138785A1 (en) * 2022-01-21 2023-07-27 Eaton Intelligent Power Limited A method of controlling a sensor apparatus for an electrical circuit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003070182A (en) 2001-08-24 2003-03-07 Digi-Tek Inc Back-up circuit of cpu power supply
US20090230926A1 (en) 2008-03-12 2009-09-17 Linear Technology Corporation System and method for charging capacitors using automatic cell balancing
KR101893063B1 (en) 2017-08-24 2018-08-30 엔디티엔지니어링(주) Hybrid power supply with super capacitor and battery and Method thereof
JP2018191513A (en) 2012-12-24 2018-11-29 マグナ クロージャーズ インコーポレイテッド Backup energy source for vehicle system and related control method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120103836A (en) * 2011-03-11 2012-09-20 엘에스산전 주식회사 Electric device for storing an event
KR101427680B1 (en) * 2013-01-02 2014-09-18 네이버비즈니스플랫폼 주식회사 High efficiency power supply for managing power of data center and method for supplying power using thereof
KR101840748B1 (en) 2017-02-10 2018-03-21 주식회사 이엘티 Power converter for hybrid BESS with supercapacitor as auxiliary charging unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003070182A (en) 2001-08-24 2003-03-07 Digi-Tek Inc Back-up circuit of cpu power supply
US20090230926A1 (en) 2008-03-12 2009-09-17 Linear Technology Corporation System and method for charging capacitors using automatic cell balancing
JP2018191513A (en) 2012-12-24 2018-11-29 マグナ クロージャーズ インコーポレイテッド Backup energy source for vehicle system and related control method
KR101893063B1 (en) 2017-08-24 2018-08-30 엔디티엔지니어링(주) Hybrid power supply with super capacitor and battery and Method thereof

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