KR102348865B1 - 무정전전원장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 무정전전원장치에 관한 것으로, 적어도 2개 이상의 전원 각각에 연결되는 복수의 입력단자; 입력단자를 통해 입력된 전력을 이용하여 무정전 전력을 생성하는 복수의 전력변환(UPS) 모듈; UPS 모듈에서 생성된 전력을 저장하는 복수의 배터리 모듈; 및 부하에 전달되는 전력을 입력단자 측에서 차단하는 입력 차단기의 동작을 제어하는 제어 모듈을 포함하도록 구성된다. 본 발명에 따르면, 이중화 입력을 통해 부하에 전력이 안정적으로 공급될 수 있다.

Description

무정전전원장치{UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY}
본 발명은 무정전전원장치에 관한 것으로서, 이중화 입력 및 출력 차단기 이중화를 포함하는 무정전전원장치에 관한 것이다.
무정전전원장치는(uninterruptible power supply, UPS)는 전력망의 전압강하 및 정전시에 내부 배터리를 활용하여 부하에 정전없이 안정된 전기에너지를 공급하는 장치이다. UPS는 상시 전력망에 접속되어 전원을 감지, 전력망의 전기에너지 공급의 이상 발생 유무를 확인하고, 이상 발생 시, 내부 배터리의 에너지를 활용하여 부하 측으로 전기에너지를 공급한다.
UPS는 전원을 공급하기 위한 하드웨어 장치와 하드웨어를 운용하는 소프트웨어를 포함하도록 구성될 수 있다. UPS는 소프트웨어를 이용하여 하드웨어 장치를 제어함으로써 무정전의 전력을 공급하는 기능을 수행한다. UPS의 기능은 대표적으로 AC 출력전압을 유지하기 위한 DC/AC 인버터 제어기능, 전력계통 감시기능, 절체 기능 및 통신 기능을 포함할 수 있다.
UPS는 수백 내지 수천 분의 일초라는 짧은 시간과 수십 시간의 장시간 동안의 정전 동안에도 지속적인 전력 공급을 실현하기 위해 특징적인 구성의 하드웨어 장치와 독특한 알고리즘의 소프트웨어를 포함하도록 구성될 수 있다.
무정전전원장치에 관한 종래 기술로서, 등록번호 제10-1322617호의 공보에는 배터리를 구비한 무정전전원장치의 에너지저장 시스템 및 그 운전방법이 개시된다.
또한, 공개번호 제10-2020-0019986호에는 무정전 전원 시스템이 개시된다.
그러나 이들 종래 기술의 경우, 전력의 사용 시간대에 따라 상용 전원부와 배터리의 동작이 제어되고, UPS 모듈의 병렬 구성이 다시 병렬적으로 구성되어도 하나의 전원에 의존하기 때문에 정전 시에 안정된 전력이 지속적으로 공급되지 못할 수 있다는 문제점이 있었다.
한국 등록특허공보 제10-1322617호(2013.10.22.) 한국 공개특허공보 제2020-0019986호(2020.02.25.)
본 발명의 일 과제는, 하나의 전원에만 의존함으로써 실질적으로 안정적인 전력을 공급하지 못했던 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한다.
본 발명의 일 과제는, 전력변환 용도의 전력과 바이패스 용도의 전력의 구분 없이 일률적으로 하나의 전원에 연결된 UPS 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한다.
본 발명의 일 과제는, 무정전을 이론적으로만 실현한 나머지 실질적인 무정전을 위해 UPS의 입력 측과 출력 측에 구비될 수 있는 구조 또는 장치가 결여된 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 무정전전원장치는, 적어도 2개 이상의 전원 각각에 연결되는 복수의 입력단자; 상기 입력단자를 통해 입력된 전력을 이용하여 무정전 전력을 생성하는 복수의 전력변환(UPS) 모듈; 상기 UPS 모듈에서 생성된 전력을 저장하는 복수의 배터리 모듈; 및 부하에 전달되는 전력을 상기 입력단자 측에서 차단하는 입력 차단기의 동작을 제어하는 제어 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, 입력단자는, 서로 다른 계통을 통해 서로 다른 전원 각각에 연결될 수 있다.
또한, 입력단자는, 제1 전원에 연결될 제1 입력단자 및 제2 전원에 연결될 제2 입력단자를 포함하고, 입력 차단기는, 제1 입력단자를 통한 전력을 차단하는 제1 차단기, 상기 제2 입력단자를 통한 전력을 차단하는 제2 차단기 및, 전력 차단에 대비하여 입력 전력을 분기시키는 제3 차단기를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, 제1 입력단자는, 스위치를 통해 부하에 직접 전력을 공급하고, 제2 입력단자는, UPS 모듈 및 상기 배터리 모듈 중에서 적어도 하나를 통해 부하에 전력을 공급할 수 있다.
또한, 제1 차단기는 상기 제2 차단기와 제3 차단기에 대해 인터락(interlock) 상태에서 동작하고, 제2 차단기는 상기 제3 차단기와 제1 차단기에 대해 인터락 상태에서 동작할 수 있다.
또한, 제어 모듈은, 제1 입력단자 및 제2 입력단자를 통해 입력되는 입력 전력을 감지하고, 입력 전력이 차단되는 경우, 제3 차단기가 차단되지 않은 입력 전력을 전달하도록 상기 제3 차단기를 동작을 제어할 수 있다.
또한, 무정전전원장치는, UPS 모듈과 상기 배터리 모듈 사이에 설치된 배터리 차단기를 더 포함하고, 제어 모듈은, 배터리 모듈의 출력 전력 감지를 통해 상기 배터리 모듈의 고장을 판단하고, 고장난 배터리 모듈이 차단되도록 상기 배터리 차단기의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 무정전전원장치는, 상기 복수의 전원 및 상기 UPS 모듈 중에서 적어도 하나에서 생산된 전력을 전달하는 출력단자 측에 병렬로 연결된 복수의 출력 차단기를 더 포함하고, 제어 모듈은, 복수의 출력 차단기가 서로 동시에 출력 전력을 차단하지 못하도록 상기 복수의 출력 차단기의 동작을 제어할 수 있다.
또한, UPS 모듈은, 서로 다른 계통의 서로 다른 전원과 각각 연결된 입력 단자들로서, 제1 입력단자를 통해 입력되는 전력을 전달하는 스위치; 및 제2 입력단자를 통해 입력되는 전력을 변환하는 전력변환 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, UPS 모듈은, 개별적인 프로세서를 포함하고, 프로세서는 상기 UPS 모듈 중에서 적어도 하나가 마스터로 동작하고 그 나머지가 슬레이브로 동작하되, 제어 모듈은, UPS 모듈과의 통신을 통해 UPS 모듈의 고장을 감지하고, 마스터의 고장이 감지되면 상기 슬레이브 중에서 적어도 하나를 마스터로 동작하도록 상기 UPS 모듈을 개별적으로 제어할 수 있다.
본 발명에 의하면, 이중화 입력을 통해 부하에 전력이 안정적으로 공급될 수 있다.
또한, 출력 차단기의 이중화를 통해 부하여 전력이 안정적으로 공급될 수 있다.
또한, 독립적인 프로세서를 통한 전력변환 모듈의 개별 제어를 통해 고장난 모듈의 영향을 받지 않고도 전력변환장치가 운전될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무정전전원장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 모듈의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력변환 모듈의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력 모듈의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 모듈의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 모듈의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 무정전전원장치에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 일 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 일 실시 예에 따른 무정전전원장치(UPS)(100)에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무정전전원장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, UPS(100)는 전원(200)에서 공급 받은 전력을 이용하여 부하(300)에 무정전의 안정적인 전력을 공급하는 역할을 한다. UPS(100)는 적어도 2개 이상의 전원 각각에 연결되는 복수의 입력단자가 포함된 입력 모듈(110), 입력단자를 통해 입력된 전력을 이용하여 무정전 전력을 생성하는 전력변환(UPS) 모듈(120), 출력 모듈(130), UPS 모듈(120)에서 생성된 전력을 저장하는 복수의 배터리 모듈(140) 및 제어 모듈(170)을 포함하고, 추가적으로 각종 스위치(150, 160)를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 모듈의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 입력 모듈(110)은 전원(200)과 연결되는 입력단자(111, 112), 입력 차단기(Circuit Breaker)(113, 114, 115)를 포함할 수 있다. 즉 UPS(100)는 적어도 2개 이상의 전원 각각에 연결되는 복수의 입력단자(111, 112)를 포함하도록 구성될 수 있다.
입력단자(111, 112)는 서로 다른 계통을 통해 서로 다른 전원(210, 220) 각각에 연결되는 것을 특징으로 한다.
여기서 서로 다른 전원이란, 서로 다른 전송 선로를 이용하는 것, 서로 다른 발전소로부터 전력을 수신 것, 서로 다른 변압기로부터 전력을 수신하는 것을 포함할 수 있다.
입력단자(111, 112)는, 제1 전원에 연결될 제1 입력단자(111) 및 제2 전원에 연결될 제2 입력단자(112)를 포함한다. 즉 UPS(100) 적어도 2개 이상의 다른 전원(200)에 연결될 수 있는 적어도 2개 이상의 입력단자를 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 입력 차단기(113, 114, 115)는, 제1 입력단자(111)를 통한 전력을 차단하는 제1 차단기(113), 상기 제2 입력단자(112)를 통한 전력을 차단하는 제2 차단기(114) 및, 전력 차단에 대비하여 입력 전력을 분기시키는 제3 차단기(115)를 포함하도록 구성될 수 있다.
제1 차단기(113)은 제1 전원(210)으로부터 발생되는 전력의 수신을 제어할 수 있다. 그리고 제2 차단기(114)는 제2 전원(220)으로부터 발생하는 전력의 수신을 제어할 수 있다.
제1 차단기(113)와 제2 차단기(114)가 ON인 경우 전력이 각각 수신된다. 고장, 단락, 정전 등의 이유로 차단기(114)가 OFF으로 변환되고, 전원(220)에서 발생되는 전력이 차단된 경우, 차단기(115)가 OFF 에서 ON으로 전환 제어되면서, 전원(210)에서 발생한 전력이 차단기(115)를 통해 UPS 모듈(120)에 전달될 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 제1 차단기(113)는 제2 차단기(114)와 제3 차단기(115)에 대해 인터락(interlock) 상태에서 동작하는 것을 특징으로 한다.
그리고 제2 차단기(114)는 제3 차단기(115)와 제1 차단기(113)에 대해 인터락 상태에서 동작하는 것을 특징으로 한다. 제1 내지 제3 차단기 중에서, 3개의 차단기가 동시에 ON인 경우는 발생하지 않으며, 제1 차단기와 제2 차단기, 제1 차단기와 제3 차단기, 그리고 제2 차단기와 제3 차단기가 동시에 ON 상태에 있을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력변환 모듈의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전력변환 모듈(120)은 동기절체 스위치(static transfer switch)(121), 정류기(Rectifier)(122), 충방전기(123) 및 인버터(124)를 포함하도록 구성될 수 있다.
동기절체 스위치(121)는 전력변환 모듈(120) 의 고장 등에 의해 부하에 공급되는 전력이 전원(200)에서 조달되어야 할 경우, 부하(300)를 전원(200)으로 바이패스 시키는 무순단 절체 기능을 갖는다.
정류기(122)는 3상 AC 입력전압을 DC로 변환시키는 장치이다. 정류기(122)는 6개의 SCR 또는 3개의 SCR 및 3개의 다이오드를 포함하도록 구성될 수 있다. 정류기(122)는 제어모듈(170)에 포함된 phase controller, DC regulator 등의 Control PCB에 의해 제어될 수 있다.
충방전기(123)는 정류기(122)를 통해 정류된 DC 전류를 이용하여 배터리 모듈(140)을 충전하고, 충전된 배터리 모듈(140)에서 전류를 방전시켜 인버터(124)를 통해 부하(300)에 공급하는 장치이다.
인버터(124)는 DC 전원을 부하에 필요한 정전압/정주파수의 AC로 만들기 위해 구형파를 발생시키는 장치로서, SCR, 트렌지스터, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), GTO(Gate Turn Off SCR) 등 다양한 소자를 사용하여 구성될 수 있으며, 보통 4개의 소자로서 구성된다. 인버터 출력이 3상 AC인 경우에는 12 개의 소자가 사용될 수 있다.
인버터 출력전압의 크기는 이들 소자의 구동시점 및 시간 제어에 의해 조정될 수 있다. 출력이 3상인 경우, 각 상 별로 120도의 위상차를 두고 소자가 구동되며 이를 위해 별도의 제어모듈(170)에 Control PCB가 설치될 수 있다. SCR이 사용되는 경우에는 도통된 SCR을 Off 시켜주기 위한, L 및 C로 구성되는 Commutation Circuit이 추가로 제어 모듈(170)에 포함될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 입력단자(111)는, 스위치(121, 150)를 통해 부하에 직접 전력을 공급할 수 있다.
그리고 제2 입력단자(112)는, UPS 모듈9120) 및 배터리 모듈(140) 중에서 적어도 하나를 통해 부하에 전력을 공급할 수 있다.
즉 복수의 전원(100) 중에서 제1 전원(210)과 제2 전원(220)의 용도는 서로 구별될 수 있다. 즉 제1 전원(210)은 부하(300)에 직접 전력을 제공하고, 제2 전원(220)은 UPS 모듈(120)에 전력을 제공하도록, 전원(200)과 UPS(100)가 연결될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력 모듈의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 출력 모듈(130)은 각종 출력 차단기를 포함하도록 구성될 수 있다. 출력 차단기(131, 132) 중에서 어느 하나의 동작으로 출력이 차단되는 경우 나머지 출력 차단기가 출력 전력을 부하(300)에 전달할 수 있다. 여기서, 출력 차단기(131)와 출력 차단기(132)의 차단 조건이 서로 다르게 설정될 수 있다.
개별 부하(300)에 연결된 각각의 출력 차단기(133)는 개별 부하(300)의 사용 전력에 기반하여 부하(300)를 개별적으로 차단하도록 동작할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 모듈의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 배터리 모듈(140)은 전력을 충전시켜 두었다가 전원(200)이 트러블 시 방전하는 장치로서 보통 UPS 정격전류에 30분간 백업이 가능하도록 설계되며 UPS 용량에 따라 배터리의 AH가 결정되고, DC 전압에 따라 수량이 결정될 수 있다.
배터리의 종류는 무보수 축전지, 무보수 밀폐형 무누액 축전지 및 니켈 카드뮴 축전지 등이 있다. 무보수 축전지는 저렴한 것이 특징이고 기울이거나 취급이 부주의 하면 누액이 발생될 수 있다.
무보수 축전지는 무정전전원장치 외에 통신 및 방재설비 예비 전원용, 발전기용 무인 운반카 등에 이용되는 경우가 많다.
무보수 밀폐형 무누액 축전지는 자기 방전이 적고 수명이 긴 것이 특징이며, 일반적으로 무정전전원장치에 사용하기가 가장 적합한 축전지이다. 무보수 밀폐형 무누액 축전지는 그 밖에 OA 기기의 예비용 전원, 비상조명, 수배전반용 통신 기기에 이용되는 경우가 많다.
니켈 카드뮴 축전지는 내부저항, 자기 방전, 저온도 특성, 사용수명이 우수하기 때문에 산업용 축전지로 널리 이용되나, 고가인 것이 단점이다. 니켈 카드뮴 축전지의 경우 유지보수만 잘되면, 20년 이상 사용될 수 있다. 그 밖에 니켈 카드뮴 축전지는 공장 자동화의 예비전원 등에 많이 이용된다.
도 3을 다시 참조하면, 스위치(150, 160)는 동기절체 스위치(static transfer switch)(150) 및 유지보수 스위치(maintenance bypass switch)(160)를 포함하도록 구성될 수 있다. 동기절체 스위치(150)는 위의 설명과 같이 무순단 절체 기능을 갖는다.
유지보수 스위치(160)는 전력변환 모듈(120)에 치명적인 고장이 발생하거나, 인위적인 유지보수 및 점검이 필요한 경우 부하(300)를 UPS(100)와 분리하여 전원(200)에 무순단 바이패스 시키는 기능을 갖는다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 모듈의 블록도이다.
도 6을 참조하면, 제어모듈(170)은 프로세서(171)를 포함하도록 구성될 수 있다. 그리고 프로세서(171)는 명령어 셋을 실행하기 위한 로직을 포함하도록 구성될 수 있다. 명령어 셋은 UPS(100), 예를 들어 입력 모듈(110), 전력변환 모듈(120), 출력 모듈(130) 및 배터리 모듈(140)의 동작을 제어하는 명령어를 포함하도록 구성될 수 있다.
전력변환 모듈(120)은 복수 개의 모듈이 서로 연결될 수 있으며, 여기서의 연결에 병렬 연결이 포함될 수 있다. 복수 개의 전력변환 모듈(120)은 독립적인 연산을 수행하는 프로세서(125)를 각각 포함하도록 구성될 수 있다. 복수 개의 전력변환 모듈(120)은 적어도 하나 이상의 마스터 모듈과 나머지 슬레이브 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다. 제어 모듈(170)은 전력변환 모듈(120)의 마스터 모듈을 통해 슬레이브 모듈과 통신할 수 있다.
제어 모듈(170)은 UPS 모듈(120)과의 통신을 통해 UPS 모듈(120)의 고장을 감지하고, 마스터의 고장이 감지되면 슬레이브 중에서 적어도 하나를 마스터로 동작하도록 UPS 모듈(120)을 개별적으로 제어할 수 있다.
여기서의 통신은 양방향 통신을 의미하며 각 모듈에 포함된 정류기(120), 충방전기(123) 및 인버터는 각종 센서를 이용하여 각종 센싱 값, 예를 들어 전류, 전압 값을 제어 모듈(170)에 전송할 수 있다. 제어 모듈(170)은 수신한 센싱 값에 기반하여 전력변환 모듈(120)의 동작을 제어할 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 제어 모듈(170)은, 상기 제1 입력단자 및 제2 입력단자를 통해 입력되는 입력 전력을 감지할 수 있다.
그리고 제어 모듈(170)은 입력 전력이 차단되는 경우, 제3 차단기(115)가 차단되지 않은 입력 전력을 전달하도록 제3 차단기(115)의 동작을 제어할 수 있다.
즉 제어 모듈(170)은 부하(300)에 전달되는 전력을 입력단자 측에서 차단하는 입력 차단기의 동작을 제어하는 역할을 할 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 출력 모듈(130)은 전원(200) 및 UPS 모듈(120) 중에서 적어도 하나에서 생산된 전력을 전달하는 출력단자 측에 병렬로 연결된 복수의 출력 차단기를 포함하도록 구성될 수 있다. 그리고 제어 모듈(170)은 복수의 출력 차단기(131, 132)가 서로 동시에 출력 전력을 차단하지 못하도록 복수의 출력 차단기(131, 132)의 동작을 제어할 수 있다.
도 5를 다시 참조하면, 제어 모듈(170)은, 배터리 모듈(140)의 출력 전력 감지를 통해 배터리 모듈(140)의 고장을 판단하고, 고장난 배터리 모듈(140)이 차단되도록 배터리 차단기(141)의 동작을 제어할 수 있다.
제어 모듈(170)은 배터리 모듈(140)의 출력 전류 및 전압 중에서 적어도 하나의 값을 센싱하는 센서를 이용하여 배터리 모듈(140)의 고장을 판단할 수 있다. 배터리 모듈(140)의 출력이 정상 범위의 출력을 벗어나거나, 출력이 없는 경우 제어 모듈(170)은 배터리 차단기(141)의 동작 제어를 통해 배터리 모듈(140) 내의 해당 배터리를 차단할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다양한 실시 예에 의하면, 이중화 입력을 통해 부하에 전력이 안정적으로 공급될 수 있다.
또한, 출력 차단기의 이중화를 통해 부하여 전력이 안정적으로 공급될 수 있다.
또한, 독립적인 프로세서를 통한 전력변환 모듈의 개별 제어를 통해 고장난 모듈의 영향을 받지 않고도 전력변환장치가 운전될 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 '상기'의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.
본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 무정전전원장치, 110: 입력 모듈
120: 전력변환 모듈, 130: 출력 모듈
140: 배터리 모듈, 150: 스위치
160: 스위치, 170: 제어 모듈
200: 전원, 300: 부하

Claims (10)

  1. 무정전전원장치에 있어서,
    적어도 2개 이상의 전원 각각에 연결되는 복수의 입력단자;
    상기 입력단자를 통해 입력된 전력을 이용하여 무정전 전력을 생성하는 복수의 전력변환(UPS) 모듈;
    상기 UPS 모듈에서 생성된 전력을 저장하는 복수의 배터리 모듈;
    부하에 전달되는 전력을 상기 입력단자 측에서 차단하는 입력 차단기의 동작을 제어하는 제어 모듈; 및
    상기 전원 및 상기 UPS 모듈 중에서 적어도 하나에서 생성된 전력을 전달하는 출력단자 측에 병렬로 연결된, 차단 조건이 서로 다르게 설정된 복수의 출력 차단기 및 개별 부하의 사용 전력에 기반하여 개별적으로 출력 전류를 차단하는 차단기를 포함하고,
    상기 입력단자는,
    서로 다른 전송 선로, 서로 다른 발전소 및 서로 다른 변압기 중에서 적어도 하나에 의해 서로 다른 계통을 통해 서로 다른 전원 각각에 연결되고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 복수의 출력 차단기가 서로 동시에 출력 전력을 차단하지 못하도록 상기 복수의 출력 차단기의 동작을 제어하는,
    무정전전원장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력단자는,
    제1 전원에 연결될 제1 입력단자 및 제2 전원에 연결될 제2 입력단자를 포함하고,
    상기 입력 차단기는,
    상기 제1 입력단자를 통한 전력을 차단하는 제1 차단기, 상기 제2 입력단자를 통한 전력을 차단하는 제2 차단기 및, 전력 차단에 대비하여 입력 전력을 분기시키는 제3 차단기를 포함하는,
    무정전전원장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 입력단자는,
    스위치를 통해 부하에 직접 전력을 공급하고,
    상기 제2 입력단자는,
    상기 UPS 모듈 및 상기 배터리 모듈 중에서 적어도 하나를 통해 부하에 전력을 공급하는,
    무정전전원장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 차단기는 상기 제2 차단기와 제3 차단기에 대해 인터락(interlock) 상태에서 동작하고,
    상기 제2 차단기는 상기 제3 차단기와 제1 차단기에 대해 인터락 상태에서 동작하는,
    무정전전원장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 제1 입력단자 및 제2 입력단자를 통해 입력되는 입력 전력을 감지하고,
    입력 전력이 차단되는 경우, 상기 제3 차단기가 차단되지 않은 입력 전력을 전달하도록 상기 제3 차단기를 동작을 제어하는,
    무정전전원장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 UPS 모듈과 상기 배터리 모듈 사이에 설치된 배터리 차단기를 더 포함하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 배터리 모듈의 출력 전력 감지를 통해 상기 배터리 모듈의 고장을 판단하고, 고장난 배터리 모듈이 차단되도록 상기 배터리 차단기의 동작을 제어하는,
    무정전전원장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 입력단자는,
    서로 다른 계통의 서로 다른 전원과 각각 연결된 입력 단자들로서, 전력을 전달하는 스위치에 연결되는 제1 입력단자; 및
    상기 전력변환 모듈이 연결되는 제2 입력단자 포함하는,
    무정전전원장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 UPS 모듈은,
    개별적인 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 복수의 UPS 모듈 중에서 적어도 하나를 마스터로 동작시키고 그 나머지를 슬레이브로 동작시키되,
    상기 제어 모듈은,
    상기 UPS 모듈과의 통신을 통해 UPS 모듈의 고장을 감지하고, 상기 마스터의 고장이 감지되면 상기 슬레이브 중에서 적어도 하나를 마스터로 동작하도록 상기 UPS 모듈을 개별적으로 제어하는,
    무정전전원장치.
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