KR20000015790A - High efficiency lighting system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A universal electric power interface is provided to accept plural AC power and DC power sources at the same time and to use the AC and the DC power sources for a lighting and/or a final use by a joint-owning method. CONSTITUTION: A DC power system capable of serving all electrical end-use applications such as maintains normal lighting conditions by lighting fixtures requiring DC electrical power as well as other DC compatible loads. A power control and conversion device receives AC electrical power from a public utility or similar AC source and converts AC power to DC power and delivers low voltage DC electrical power to lighting fixtures or any DC compatible end-use. An alternative DC power source or sources may be connected to the device and within the device combined with the converted source in service to the load. A standby rechargeable battery serves as an alternative DC source and may be provided to maintain power during line power outages. Optionally, an alternative DC power source such as a photovoltaic DC electrical power source may be connected to the power control device, to provide DC electrical power proportionally to the DC loads. In a further embodiment, a variety of power sources may be connected to the power device such as a gas driven cogenerator unit to supply DC electrical power. This device may also serve in a stand alone application without AC line grid supplies.

Description

고효율 조명을 위한 전력 시스템Power system for high efficiency lighting

무정전 전력원은 어떠한 데이터도 소실되지 않고 합성되지 않도록 브리프 라인 전력 정전을 "무사히 대처하기" 위해 컴퓨터 장비에 인가될 때 그리고 조명 무결성이 필수적인 비상 조명 시스템에 특히 필요한 부품으로서 공지되어 있다. 대다수는 일반적인 높은 배터리 저장 용량 필요조건 및 고축전지 유닛 비용으로 인해 제한된 배터리 저장 성능을 갖는다. 그러므로, 종래의 무정전 수단을 갖춘 동작주기는 정전이 늘려지는 동안 유지될 수 없다. 몇몇 특정 조명 시스템은 병원의 수술실과 같은 중요한 응용을 위한 AC 전력원에 의해 마찬가지 방식으로 보호된다. 이러한 시스템은 축전지또는 AC 보조 전력원를 사용하는 지의 여부에 따라 정교하고 매우 비싼 경향이 있으며, 이 결과 매우 값비싼 응용분야에만 한정된다. 비용을 고려할 때 이들 시스템의 대다수는 출력 성능 및 내구성에서 합리적이지 못하다. 이러한 고려사항 대신에, 보조 비상 조명 및 기타 전력 필요에 대한 감소된 양은 단지 특정 응용을 위해서만 제공되고 정규 표준 조명 시스템 필요를 위해서가 아니며 전력 정전 동안 인가되고 결합되는 패키징된 "애드-온" 시스템에 의해 공급되며; 이들 종류의 패키지는 흔히 계단통에 이용되며 배터리, 기본 충전기, 전력 센서 수단 및 제한된 조명 출력 용량에 의한 하나 또는 두 개의 단순한 플러드 램프를 둘러싸는 단순한 하우징으로 이루어 진다.Uninterruptible power sources are known as components that are particularly necessary for emergency lighting systems where lighting integrity is essential and when applied to computer equipment to "safely handle" a brief line power outage so that no data is lost and synthesized. Many have limited battery storage performance due to typical high battery storage capacity requirements and high battery unit costs. Therefore, the operation cycle with the conventional uninterruptible means cannot be maintained while the power failure is increased. Some specific lighting systems are similarly protected by AC power sources for critical applications such as operating rooms in hospitals. Such systems tend to be sophisticated and very expensive, depending on whether they use a battery or an AC auxiliary power source, and as a result are limited to very expensive applications. Given the cost, many of these systems are not reasonable in terms of output performance and durability. Instead of these considerations, the reduced amounts for auxiliary emergency lighting and other power needs are provided in packaged "add-on" systems that are provided only for specific applications and not for regular standard lighting system needs, but are applied and coupled during power outages. Supplied by; These types of packages are often used in stairwells and consist of a simple housing that encloses one or two simple flood lamps by means of batteries, basic chargers, power sensor means and limited light output capacity.

이들 종래의 시스템은, 구성에서 더욱 정교하고 복잡할 지라도, 비용으로 인해 성능면에서 손실이고, 조명성능, 효율을 향상시키지 못하며 중요한 전력의 정전 동안 제한된 무정전 작동을 통하는 것을 제외하곤 전력 응용값을 개선시키지 못하며, 종래의 조명 또는 기타 최종용도자를 위한 등가 또는 경제적 대체재로 고려되지 못한다.These conventional systems, although more sophisticated and complex in configuration, are loss in performance due to cost, do not improve lighting performance, efficiency, and improve power application values except through limited uninterrupted operation during critical power outages. It is not considered an equivalent or economic alternative for conventional lighting or other end users.

본 발명은 복수개의 AC(alternating current) 및 DC(direct current) 전력원과 동시에 작동할 수 있는 저전압이고 DC이며 고효율의 무정전 조명 및 DC 전력 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to low voltage, DC, high efficiency uninterruptible lighting and DC power systems capable of operating simultaneously with a plurality of alternating current (AC) and direct current (DC) power sources.

도 1은 조명 설비에 인가되고 기본 입력 및 출력 전력 연결부를 나타낸 기본 전력 시스템의 블록도.1 is a block diagram of a basic power system applied to a lighting fixture and showing basic input and output power connections.

도 2는 광전지(PV)와 같은, 보조 DC 전력 입력이 없지만 연결된 배터리 시스템을 갖춘 차단불가능한 조명 시스템으로서 사용되는 기본 전력 시스템의 물리적 블록도.FIG. 2 is a physical block diagram of a basic power system, such as a photovoltaic cell (PV), used as an unblockable lighting system without an auxiliary DC power input but with a connected battery system.

도 3은 케이블 길이를 연장시키는 과도한 저전압 전류 및 저전압 DC 전력 모듈로부터의 전압 강하를 방지하는 클러스터 개념을 이용한 단일 조명회로 구성의 배선도.3 is a wiring diagram of a single lighting circuit configuration using the cluster concept of preventing excessive low voltage current and voltage drop from the low voltage DC power module to extend the cable length.

도 4는 과도한 저전압 동작 케이블 길이 및 전압강하를 방지하면서 단일 AC 고전압 라인 회로 차단기로부터 지지되는 더욱 큰 조명영역 필요조건을 수용하는 4개의 전력 모듈 시스템의 배선도.4 is a wiring diagram of a four power module system that accommodates larger lighting area requirements supported from a single AC high voltage line circuit breaker while avoiding excessive low voltage operating cable lengths and dropouts.

도 5는 PV 패널을 갖춘 도 2의 조명 시스템의 블록도.5 is a block diagram of the lighting system of FIG. 2 with a PV panel.

도 6은 전형적인 전력 입력 및 출력 연결부를 갖춘 전력 제어 유닛의 정면도.6 is a front view of a power control unit with typical power input and output connections.

도 7은 전력 제어 유닛과 호환성을 갖는 2 램프 저전압 DC 가스 방전 밸러스트를 위한 배선 상세도.FIG. 7 is a detailed diagram of wiring for a two lamp low voltage DC gas discharge ballast compatible with a power control unit. FIG.

도 8은 전력 제어 유닛과 호환성을 갖는 단일 램프 저전압 DC 가스 방전 밸러스트를 위한 배선 상세도.8 is a schematic diagram of the wiring for a single lamp low voltage DC gas discharge ballast compatible with the power control unit.

도 9는 배터리를 포함하는 인클로우저의 정면도.9 is a front view of an enclosure including a battery.

도 10은 전형적인 전력 입력 및 전력 출력 연결부와 내부 기능을 나타내는 전력 제어 유닛의 블록도.10 is a block diagram of a power control unit showing typical power input and power output connections and internal functions.

도 11은 대안 DC 전력원으로서 천연가스 공동발생을 이용하는 대안 에너지 선택 조명 시스템의 블록도.11 is a block diagram of an alternative energy selective lighting system using natural gas cavitation as an alternative DC power source.

본 발명의 목적은 최종용도 성능을 손상시키지 않고 종래의 최종용도 필요를 고려하는 바와 같이 종래의 빌딩 또는 사무실 조명 및 기타 최종용도를 일상적으로 대체할 수 있고 더욱 활용범위가 많은 무정전 조명 시스테 및/또는 최종용도 전력 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to routinely replace conventional building or office lighting and other end uses and more versatile uninterruptible lighting systems and / or to consider conventional end use needs without compromising end use performance. Or to provide an end-use power system.

본 발명의 다른 목적은 종래의 백열 및 형광 조명 시스템 보다 낮은 작동 비용으로 고작동 효율을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide high operating efficiency at lower operating costs than conventional incandescent and fluorescent lighting systems.

본 발명의 또다른 목적은 작은 저장용량을 갖는 장기간의 무정전(3시간 +)을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a long-term uninterrupted (3 hours +) with a small storage capacity.

본 발명의 또다른 목적은 장기간의 정지 배터리 저장 수명 및 더욱 경제적인 작동을 위한 최적의 배터리 관리를 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide optimum battery management for long term stationary battery shelf life and more economical operation.

본 발명의 또다른 목적은 태양 광전지(PV) 패널, 연료 셀 및 기타 마찬가지의 DC 전력 공급 장치와 같은 교대 에너지원에 호환가능하고 경제적인 연결부를 제공하고 바람직한 성능 범위내에서 축전지를 유지하면서 출력 부하 또는 부하를 공급하는 것과 관련하여 이들 에너지원을 관리하는 것을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a compatible and economical connection to alternating energy sources such as solar photovoltaic (PV) panels, fuel cells and other similar DC power supplies and to maintain the battery within the desired performance range while maintaining the output load. Or to provide for the management of these energy sources in connection with supplying the load.

본 발명의 또다른 목적은 전력 제어 유닛과 조명 설비 또는 DC 최종용도 디바이스 사이에 실온에서 두 개의 납-산, 12 볼트 배터리 시스템을 위한 공칭 26.6 볼트인 저전압 동작을 통한 개선된 안전성을 갖춘 시스템을 제공하는 것이다. 적절한 DC 호환 부하를 공급하면서, 기타 배터리 시스템도 인가될 수 있으며 출력 공급전압은 최적의 배터리 유지관리 및 수명을 위해 조정된다.It is another object of the present invention to provide a system with improved safety through low voltage operation, nominal 26.6 volts for two lead-acid, 12 volt battery systems at room temperature between the power control unit and the lighting fixture or DC end-use device. It is. While supplying a suitable DC-compatible load, other battery systems can also be applied and the output supply voltage is adjusted for optimal battery maintenance and lifespan.

본 발명의 다른 목적은 동적인 고역률 보정을 통해 고전력 성능을 달성하는 것이며 마찬가지로 전체적으로 낮은 고조파 AC 공급라인 왜곡을 달성하는 것이다.Another object of the present invention is to achieve high power performance through dynamic high power factor correction and likewise to achieve overall low harmonic AC supply line distortion.

본 발명의 또다른 목적은 매우 작은 전압 강하를 달성하면서 표준 빌딩 배선 및 와이어 사이즈를 이용하면서 저전압 작동에 의한 서비스 성능 및 전체적으로 더욱 큰 응용 값을 달성하는 것이다.Another object of the present invention is to achieve service performance by low voltage operation and greater overall application value while using standard building wiring and wire sizes while achieving very small voltage drops.

본 발명의 또다른 목적은 단순한 성분 표준화를 갖춘 시스템 및 서브시스템 무결성을 증가시키는 최종용도와 AC 회로 차단기 사이의 모듈러 독립적인 전력 인-라인 장치를 통한 제한된 붕괴 및 폭발과 같은 중요한 재해와 영역에 무관한 기타 최종용도 및 조명을 위한 빌딩전력 전체의 무결성을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is independent of critical disasters and areas, such as limited collapse and explosion, through modular independent power in-line devices between AC circuit breakers and end use that increases system and subsystem integrity with simple component standardization. It aims to provide the integrity of the entire building's power for other end uses and lighting.

본 발명의 또다른 목적은 다수의 AC 및 DC 전력원을 동시에 수용하며 공유방식으로 이들을 조명 및/또는 최종용도에 응용되어지게 하는 유니버셜 전력 인터페이스를 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide a universal power interface that accepts multiple AC and DC power sources simultaneously and shares them in lighting and / or end use applications in a shared manner.

본 발명의 또다른 목적은 다수의 AC 또는 DC 전력원을 개별적으로 수용하며 종래의 최종용도에 대한 예상 성능으로 조명 및/또는 최종용도 응용을 지지하는 기타의 것이 없는 유니버셜 전력 인터페이스를 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide a universal power interface that accommodates multiple AC or DC power sources individually and that nothing else supports lighting and / or end use applications with expected performance for conventional end use applications.

본 발명의 또다른 목적은 저전압, DC 작동을 종래의 표준 고전압 AC 배선 및 케이블 사이즈가 있는 빌딩에 이용될 수 있는 전력 인터페이스로서 본 발명을 이용하기 위한 수단 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is a further object of the present invention to provide a means and method for using the present invention as a power interface that can be used for low voltage, DC operation in buildings with conventional standard high voltage AC wiring and cable sizes.

본 발명의 또다른 목적은 개별적인 전력 유닛 설계 전압의 증가에서 고 DC 동적 전압을 만족시키기 위해 전력 유닛이 직렬로 연결될 수 있게 하는 모듈러 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is a further object of the present invention to provide a modular structure that allows power units to be connected in series to satisfy high DC dynamic voltages at increasing power unit design voltages.

상기 목적 및 기타 자명하게 되는 목적을 달성하는 데 있어서, 본 발명은 본 발명의 전압 필요조건에 의해 정의된 바와 같은 DC 전력을 필요로 하는 가스 방전 램프로 사용하기 위한 다양한 DC 전자 밸러스트를 통합하는 정규의 조명 설비를 사용하므로써 정규의 조명 레벨 및 조건을 유지하기 위한 고효율 조명 시스템의 응용을 포함한다.In order to achieve the above and other evident objects, the present invention is a formal integration of various DC electronic ballasts for use as gas discharge lamps that require DC power as defined by the voltage requirements of the present invention. The use of lighting fixtures includes the application of high efficiency lighting systems to maintain regular lighting levels and conditions.

본 시스템은 전력원으로부터 AC 및/또는 DC 전력를 수용하여 필요로 하는 저전압 DC 전력을 조명 설비 또는 DC 호환 최종용도 전달하는 전력 제어 수단을 포함한다. AC 전력원에 연결되었을 때 상기 전력 제어 수단은 AC 전기원을 고정식 재충전가능한 축전지 전기 시스템의 장기간 "부동" 전압 필요조건과 양립할 수 있는 조절된 저전압 DC로 변환시킨다. 배터리는, 대체 기준에서, 필요한 DC 저전압 전력을 전력 제어 수단에 공급한다. 예로 든 납-산 설계구조의 축전지는 그리드 또는 이와 유사한 AC 전력원으로부터 AC 전력의 정상적인 공급 동안 전력 제어 수단에 의해 완전히 충전된 상태 또는 "부동" 상태로 유지될 수 있도록 전력 제어 수단에 연결된다.The system includes power control means that receive AC and / or DC power from the power source and deliver the required low voltage DC power for lighting fixtures or DC compatible end use. When connected to an AC power source, the power control means converts the AC power source into a regulated low voltage DC that is compatible with the long term "floating" voltage requirements of the fixed rechargeable battery electrical system. The battery, on an alternative basis, supplies the necessary DC low voltage power to the power control means. An example lead-acid design battery is connected to the power control means such that it can be kept fully charged or "floating" by the power control means during normal supply of AC power from a grid or similar AC power source.

전력 제어 수단은 또한 끊김없이 DC 작동 전력을 유지하기 위해 AC 전력 정전 동안 필요한 DC 전력을 배터리로부터 DC 호환성 조명 설비 또는 호환성 최종용도에 전달하는 역할을 한다.The power control means also serves to transfer the DC power required during the AC power outage from the battery to the DC compatible lighting fixture or compatible end use to maintain DC operating power seamlessly.

전력 제어 수단은 다수 개의 방 및 영역 필요조건을 갖춘 빌딩에서 조명 또는 최종용도 전력을 유지하기 위해 자신의 배터리 및/또는 대안 DC 전력원에 연결된 복수 개의 전력 제어 수단일 수 있다.The power control means may be a plurality of power control means connected to its battery and / or alternative DC power source to maintain lighting or end-use power in a building with multiple room and area requirements.

DC 전력의 선택적인 광전지(PV) 소스는 상기 그리드 또는 이와 유사한 AC 전력원으로부터 취해진 전력의 양을 비례적으로 감소시키기 위한 전력 제어 수단에 연결될 수 있다. 제어 수단은 전기적 부하에 필요로 되지 않는 임의의 과도한 PV 전력을 축전지의 안전 및 안정한 장기간의 동작 필요조건을 넘지 않고 선택적으로 연결된 축전지에 전달할 수 있다. 전력 응용이 배터리를 포함하지 않는다면, 전력 제어 수단은 동작 한계값을 초과하지 않으면서 AC 전력원를 갖춘 부하를 마찬가지 방식으로 그리고 비례적으로 지지할 것이다.An optional photovoltaic (PV) source of DC power may be connected to the power control means for proportionally reducing the amount of power taken from the grid or similar AC power source. The control means can deliver any excessive PV power that is not needed for the electrical load to the selectively connected battery without exceeding the safety and stable long term operating requirements of the battery. If the power application does not include a battery, the power control means will likewise and proportionally support the load with an AC power source without exceeding the operating limit.

축전지는, 대체 기준으로, AC 원가 전력 제어 수단으로부터 변환된 DC 전원을 차단하는 경우에서와 같이, 전력 제어 수단이 매우 조절된 DC 전압을 배터리 전압 미만으로 강하시키는 경우에 DC 저전압 전력을 부하에 공급한다. 그렇지않으면 전력 제어 수단은 배터리를 AC 그리드 전력원으로부터의 전력에 의해 완전히 충전되고 대기 "부동" 상태에 있게 한다.The accumulator supplies, as an alternative, DC low voltage power to the load when the power control means drops a very regulated DC voltage below the battery voltage, as in the case of interrupting the converted DC power from the AC cost power control means. do. Otherwise the power control means keeps the battery fully charged by the power from the AC grid power source and in a standby "floating" state.

본 발명의 한 형태에서, AC 전력 입력은 배터리 또는 보조 DC 전력원을 사용하지 않고 전력 제어 수단에 의해 동일 제어된 DC "부동" 전압으로 변환되므로써, 저전압 DC 조명을 만족시킨다. 따라서, 고효율 가스 방전 조명이 스위칭-모드 전압 조정기 설계구조를 갖춘, 전력 제어 수단에 의해 제공된 매우 높은 AC-DC 변환 효율 및 최적 전압 제어에 의해, 그리고 종래의 전기 밸러스트 설계 구조에서와 같이, DC 밸러스트에서 마찬가지의 AC-DC 변환성분을 제거하므로써 달성된다. 스위칭-모드 전압 조정이 바람직하지만, 본 발명은 이러한 전압 조정 수단에 한정되지 않는다.In one aspect of the invention, the AC power input is converted to a DC "floating" voltage that is controlled equally by the power control means without using a battery or auxiliary DC power source, thereby satisfying low voltage DC lighting. Thus, high efficiency gas discharge lighting is provided by the power control means, with a switching-mode voltage regulator design, by means of very high AC-DC conversion efficiency and optimum voltage control, and as in conventional electrical ballast design, DC ballast. Is achieved by eliminating the same AC-DC conversion component. Switching-mode voltage regulation is preferred, but the invention is not limited to such voltage regulation means.

전력 제어 수단은 전력을 전달하면서, DC 전류가 소정 한계치를 초과하지 못하게 하는 회로를 포함할 수 있다. 전력 제어 수단은 단락회로가 제거될 때 까지 DC 전력 전달을 차단할 수 있도록 단락회로를 검출할 수 있는 기타회로를 포함할 수 있다.The power control means may include circuitry to transfer power while preventing the DC current from exceeding a predetermined limit. The power control means may comprise other circuitry capable of detecting the short circuit so as to interrupt the DC power delivery until the short circuit is removed.

DC 전력을 필요로 하는 조명 설비를 위한 정상적인 전력을 유지시키는 본 시스템은 DC 전력원으로부터 DC 전력을 수용하여 필요한 DC 전력을 조명 설비에 공급하는 전력 제어 수단과, AC 전력을 DC 전력으로 변환시키는 전력 제어 수단을 포함한다.Maintaining normal power for a lighting fixture that requires DC power, the system includes power control means for receiving DC power from a DC power source and supplying the required DC power to the lighting fixture, and power for converting AC power into DC power. Control means.

종래의 AC 전력을 액세스하지 않는 원격 설비와 같은, 원격 사용을 위한 추가의 실시예에서, 고효율 조명 시스템은 DC 전력을 필요로 하는 조명 설비로 정상적인 조명 상태를 유지한다. 이 원격 시스템은 광전지 패널과 같은 적절한 보조 DC 전력원으로부터 DC 전력을 수용하여 필요한 저전압 DC 전력을 원격 설비 조명 설비 및/또는 호한성 최종용도 응용, 및 저장 배터리에 전달하는 전력 제어 수단을 포함한다. 전력 제어 수단은 배터리의 최대 충전 및 최적 충전 상태를 제어하는 역할 도 한다.In a further embodiment for remote use, such as a remote facility that does not have access to conventional AC power, the high efficiency lighting system maintains normal lighting conditions with lighting fixtures that require DC power. This remote system includes DC power from a suitable auxiliary DC power source, such as a photovoltaic panel, to deliver the necessary low voltage DC power to the remote facility lighting fixture and / or compatibility end-use application, and power control means. The power control means also controls the maximum charge and optimum state of charge of the battery.

배터리는 또한, 대체 기준으로, 필요한 DC 저전압 전력을 전력 제어 수단에 공급한다. 이것은 광전지 패널로 부터 전력이 입력되는 해가 뜬 시간에서의 경우와 같이 DC 전력원을 이용할 수 있는 동안 전력 제어 수단에 의해 충전된 상태를 유지하면서 전력 제어 수단에 연결된다.The battery also supplies the necessary DC low voltage power to the power control means on an alternative basis. It is connected to the power control means while maintaining the state of charge by the power control means while the DC power source is available, such as at the time of sunrise when power is input from the photovoltaic panel.

더욱이, 전력 제어 수단은 PV 소스에 대해 구름이 가린 시간 및 밤과 같은 특정한 이유로 보조 DC 전력원이 차단되어야 할 때와 같은, 상기 전력원 또는 광전지 패널로부터 전력을 이용할 수 없을 때 시간 주기 동안 필요로 하는 DC 전력을 배터리로부터 조명 설비로 전달한다.Moreover, power control means are needed for a period of time when power is not available from the power source or photovoltaic panel, such as when the secondary DC power source has to be shut off for certain reasons, such as when the cloud is blocked for the PV source and at night. DC power is transferred from the battery to the lighting fixture.

본 발명은 첨부도면과 연결지어 가장 잘 이해될 수 있다.The invention can be best understood in connection with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의해 지지되는 무정전 조명 시스템의 주요 구성성분의 블록도이다. 이 시스템은 본 발명의 전력 시스템의 출력전압을 이용하기 위해 설계된 기타 DC 호환성 부하를 위해 사용될 수 도 있다. 이것은 종래의 빌딩 조명 또는 기타 최종사용 디바이스가 필요로 되는 곳에 설치될 수 있다. 비상 조명 및 기타 비상 전력 시스템과는 다르게, 이것은 완전한 서비스이고, 고성능 최종용도 전력 제품이다. 이것은 일반적인 정전과 같은 경우에 출력 성능을 손상시키지 않고 표준 설비, 램프 및 DC 호환성 장치로 작동한다. 이것은 조명 손실 및 잠재적인 기타 전력 필요에 기인한 작업활동을 붕괴시키지 않고 배터리 축전을 이용하여 연장된 시간에 대해 정상적인 전력지지 기능을 계속할 수 있게 한다. 전체 시스템을 함께 묶는 주요한 서브시스템은 최종용도 응용을 지지하는 표준 AC 그리드 전력을 정상적으로 사용하며 최적 충전상태로 선택적인 배터리(2)를 유지하는 전력 제어 유닛(PCU)(1)이다. 조명을 위해 사용될 때 조명 설비(3)는 전력 제어 유닛(1)으로부터 라인(5)에 의해 공급된 DC 저전압(공칭 26.6 볼트) 입력을 필요로 하는 전기 밸러스트를 이용하는 형광램프와 같은 가스 방전 램프이다. 백열램프와 같은 기타 램프 유형도 사용될 수 있다. 전력 정전 동안, DC 라인(5)은 배터리(2)에 의해 공급된다.1 is a block diagram of the main components of an uninterruptible lighting system supported by the present invention. This system may be used for other DC compatible loads designed to utilize the output voltage of the power system of the present invention. It can be installed where conventional building lighting or other end-use devices are needed. Unlike emergency lighting and other emergency power systems, this is a full service, high performance end-use power product. It works with standard fixtures, lamps, and DC-compatible devices without compromising output performance in the case of common power outages. This allows battery power storage to continue normal power support functions for extended periods of time without disrupting work activity due to lighting losses and potential other power needs. The main subsystem that binds the entire system together is the power control unit (PCU) 1, which normally uses standard AC grid power to support end-use applications and keeps the optional battery 2 at optimum charge. The lighting fixture 3 when used for illumination is a gas discharge lamp such as a fluorescent lamp using an electrical ballast which requires a DC low voltage (nominal 26.6 volts) input supplied by the line 5 from the power control unit 1. . Other lamp types can also be used, such as incandescent lamps. During a power outage, the DC line 5 is supplied by the battery 2.

도 2는 PCU(1)에 120 내지 277 VAC의 전압을 공급하는 3개의 표준 와이어 케이블 시스템을 갖춘 AC 전기 서비스 패널(6)의 물리적 블록도이다. 배터리 케이스(7)는 일반적으로 직렬로 연결된 두 개의 그룹 24/27 사이즈 크기의 방전 납-산 축전지(8)를 포함하며 30 AMP 퓨즈(9)와 케이블(10 및 11)을 통해 PCU(1)에 연결된다. 모든 조명 설비 및 호환성 최종용도(3)에 대한 배선은 공칭 작동 전압 26.6 볼트 DC 이다. 명목적인 실시예에서, 각각의 PCU(1)는 10개의 2튜브 48인치 T8 형광 설비 또는 20개의 단일 튜브 설비(3) 또는 사용된 축전지 시스템의 설계구조 전압 또는 그 근처에서 25 암페어 전류의 전기적 DC 부하 등가물에 전력을 공급할 수 있다.FIG. 2 is a physical block diagram of an AC electrical service panel 6 with three standard wire cable systems supplying the PCU 1 with a voltage of 120 to 277 VAC. The battery case (7) generally includes two group 24/27 size discharge lead-acid accumulators (8) in series and connected to the PCU (1) via a 30 AMP fuse (9) and cables (10 and 11). Is connected to. The wiring for all lighting fixtures and compatible end uses (3) is a nominal operating voltage of 26.6 volts DC. In a nominal embodiment, each PCU 1 has an electrical DC of 25 amperes at or near the design voltage of the 10 two tube 48 inch T8 fluorescent fixture or 20 single tube fixture 3 or the battery system used. The load equivalents can be powered.

도 3은 단일 PCU(1)에 지지되는 바와 같은 벽(16)이 있는 전형적인 사무실 조명 응용(15)을 위한 배선 설계구조를 나타낸다. 격실 구역(7)은 편리하게 비교적 작은 배터리 볼륨(2)을 수용하는 역할을 한다. AC 라인(4)은 천장 구멍에 유익하게 장착될 수 있는 컴팩트한 사이즈일 수 있으므로 PCU(1)에 이른다. 조명 설비로의 DC 배선 연결부(5)도 천정 구멍에 있으며 PCU(1)에 근접하여 있기 때문에 조명 설비(3)에 이르는 짧은 배선경로를 제공한다. 저전압이 조명부하에 연결된 이러한 장치는 부하지지 전압 강하를 최소화하면서 도 4에 도시된 바와 같은 단일지지 고전압 AC 라인으로부터 여러번 중복되는 내부 클러스터를 형성한다.3 shows a wiring design for a typical office lighting application 15 with walls 16 as supported by a single PCU 1. Compartment zone 7 conveniently serves to receive a relatively small battery volume 2. The AC line 4 leads to the PCU 1 as it can be of a compact size which can be advantageously mounted in the ceiling hole. The DC wiring connection 5 to the lighting fixture is also in the ceiling hole and is close to the PCU 1 to provide a short wiring path to the lighting fixture 3. These devices, where the low voltage is connected to the lighting load, form internal clusters that overlap many times from a single supported high voltage AC line as shown in FIG.

PCU(1)는 넓은 범위의 연속적인 AC 공급전압에 따르는 전기적 입력이고 110 내지 277 VAC 범위의 입력을 수용할 수 있다. PCU(1)로 입력되는 전력은 AC 입력 범위에 좌우되는 2.6 내지 6.6 암페어 범위인 AC rms(제곱 평균 제곱근) 전류에 대해 공칭 755 와트이다. 입력 AC 전류의 등가범위는 AC 입력 전압에 좌우되어 변한다. PCU(1)는 .99로 보정된 높은 역률을 가지며, 20 암페어 회로 차단기 및 번호 12 와이어는 대량의 PCUs를 지지할 것으로 예상될 수 있고 이들의 대응 조명 용량은 120 볼트 라인으로부터 최대 3 PCUs를 달성한다. 마찬가지로 6 유닛이 전체 약 4000 와트의 DC 전력 출력 및 4300 와트의 AC 입력에 대해 277 전압 라인으로 지지될 수 있다.PCU 1 is an electrical input with a wide range of continuous AC supply voltages and can accept inputs in the range of 110 to 277 VAC. The power input to the PCU 1 is nominally 755 watts for AC rms (square root mean) current, which ranges from 2.6 to 6.6 amps depending on the AC input range. The equivalent range of the input AC current varies depending on the AC input voltage. The PCU (1) has a high power factor corrected to .99, 20 amp circuit breakers and number 12 wires can be expected to support large quantities of PCUs and their corresponding illumination capacities achieve up to 3 PCUs from a 120 volt line do. Likewise, six units can be supported with 277 voltage lines for a total of about 4000 watts of DC power output and 4300 watts of AC input.

도 4는 8개의 소형 사무실 및 4개의 대형 사물실을 가르는 벽(16)을 갖춘 사무실 영역(19)의 배선 설계구조를 나타낸다. 이것은 4개의 중앙 격실(17)에 위치된 4개의 배터리 모듈(2)과 4개의 PCUs(1)를 이용하는 4개의 개별 무정전 조명 시스템의 이용을 포함한다. 4개의 PCUs는 배전 박스(20)로부터 분배되는 바와 같이 AC 케이블(4)을 통해 전력 패널(6)의 단일 220 VAC로부터 공급된다. 조명 시스템의 각각은 10개의 2 램프 설비(3)를 공급한다.4 shows the wiring design of an office area 19 with walls 16 separating eight small offices and four large object rooms. This involves the use of four separate uninterruptible lighting systems using four battery modules 2 and four PCUs 1 located in four central compartments 17. Four PCUs are supplied from a single 220 VAC of the power panel 6 via the AC cable 4 as distributed from the distribution box 20. Each of the lighting systems supplies ten two lamp fixtures 3.

PCU(1)로 가능한 상이한 여러 전력 모드가 있다. 도 5는 AC 전기 서비스 패널(6), 케이블(10,11)에 의해 PCU(1)에 연결된 배터리(8) 및 퓨즈(9)를 갖춘 배터리 케이스(7) 및 광전지(PV) 패널(25)을 포함하는 무정전 조명 시스템을 도시한다. 이 모드는 AC 정전 및 태양 에너지 변동 동안 전력 대체재로서 배터리(8)를 갖춘 축전 배터리 케이스(7)를 유지하면서 태양에너지가 AC 라인에 대한 보조 전력원이 될 수 있게 한다.There are several different power modes possible with PCU 1. 5 shows a battery case 7 and a photovoltaic (PV) panel 25 with an AC electrical service panel 6, a battery 8 and a fuse 9 connected to the PCU 1 by cables 10, 11. It shows an uninterruptible lighting system comprising a. This mode allows solar energy to be an auxiliary power source for the AC line while maintaining the storage battery case 7 with the battery 8 as a power substitute during AC outages and solar energy fluctuations.

PCU(1)의 정면도인, 도 6에 도시된 바와 같이 통상적인 PV 응용에서와 같이 정교한 AC 전력 컨디셔너 없이 PV 패널을 PCU(1)에 배선시키는 것은 단순한 일이다. PV 패널은 단순히 PCU(1)상의 두 개의 PV 입력단자에 연결된다. 이 모드는 AC 라인, 배터리 장착 및 중첩하는 전력원으로서 PV를 이용한 고신뢰성 조명을 허용한다.As shown in FIG. 6, which is a front view of the PCU 1, it is simple to wire the PV panel to the PCU 1 without sophisticated AC power conditioners as in a typical PV application. The PV panel is simply connected to two PV inputs on the PCU (1). This mode allows high reliability lighting with PV as AC line, battery mount and overlapping power sources.

가장 간단한 전력 동작 모드는 AC 라인이 저전압 DC 조명 시스템을 지지하는 PCU(1)를 갖춘 전력원으로의 입력일 때 이다. AC 라인에 PCU(1)가 단독으로 부착된 이러한 시스템은 에너지 소비를 감소시켜서 감당할 수 있는 최소 인터페이스 전력 손실을 갖는 실행가능한 고효율 조명 시스템이다. 단순히 배터리 서브시스템을 상기 기본 시스템에 연결하므로써, 사용자는 조명을 지지하는 무정전 DC 전력 동작을 만족시키는 추가의 전력 모드를 달성한다. 또다른 전력 동작 모드는 배터리를 갖지 않지만 AC 입력 및 PV 패널을 갖춘 PCU(1)를 이용하여 달성된다. 이 모드에서 PV의 기여는 바람직하게 AC 입력에 의해 공급된 밸런스로 DC 부하에 의해 흡수된다.The simplest power mode of operation is when the AC line is input to a power source with a PCU (1) supporting a low voltage DC lighting system. Such a system with PCU 1 alone attached to the AC line is a viable, high efficiency lighting system with minimal interface power loss that can be afforded by reducing energy consumption. By simply connecting the battery subsystem to the base system, the user achieves an additional power mode that satisfies the uninterruptible DC power operation supporting the lighting. Another power mode of operation is achieved using a PCU 1 with no battery but with an AC input and a PV panel. The contribution of PV in this mode is preferably absorbed by the DC load with the balance supplied by the AC input.

또다른 전력 동작 모드에서 PCU(1)는 그리드 지지된 중앙 AC가 생성되지 않는 단독 전력 시스템으로서 사용될 수 있다. 이러한 시스템은 AC 그리드로부터 원격인 영역에 있는 것이 바람직하다. 이러한 시스템으로, 적절한 PV 패널 및 적절한 재충전가능한 축전지에 부착된 PCU(1)를 이용하여, 태양 조명 및 기타 DC 부하는 DC-AC 60 Hz 전력 인버터를 포함하여 만족될 필요가 있다.In another power mode of operation the PCU 1 can be used as a standalone power system in which no grid supported central AC is produced. Such a system is preferably in an area remote from the AC grid. With such a system, with PCU 1 attached to a suitable PV panel and a suitable rechargeable battery, solar lighting and other DC loads need to be satisfied including a DC-AC 60 Hz power inverter.

PCU(1)는 조명 및 기타 전기적 필요조건을 만족시키면서 다수의 전력 동작 모드를 지지하기에 충분히 유용한 것이가에 의해 구별된다. 또한 가전기기, 마이크로웨이브 오븐, DC 냉장고 등과 같은 기타 DC 부하를 공급할 수 있다. 더욱이, 바람 발생기 또는 엔진 구동 DC 발생기와 같은, 광전지(PV)이외의 다양한 전력원으로부터 외부 DC 전력을 교대로 수용할 수 있다.PCU 1 is distinguished by whether it is useful enough to support multiple power modes of operation while satisfying lighting and other electrical requirements. It can also supply other DC loads such as home appliances, microwave ovens, DC refrigerators, and the like. Moreover, it is possible to alternately receive external DC power from various power sources other than photovoltaic cells, such as wind generators or engine driven DC generators.

도 6은 또한 핀 형상으로 된 열 싱크(28) 및 단자 스트립(29)을 갖춘 PCU(1)의 정면도를 나타낸다.6 also shows a front view of the PCU 1 with the heat sink 28 and the terminal strip 29 in a fin shape.

도 7 및 도 8은 각각 2 램프 및 1 램프 DC 밸러스트에 대한 배선도 및 상세사항을 도시한다.7 and 8 show wiring diagrams and details for two lamp and one lamp DC ballast, respectively.

도 9는 하우징(35), 힌지를 이룬 리드(36) 및 래치(37)를 갖춘 배터리 케이스(7)의 정면도이다. 밀봉 유형 납-산 배터리를 위한 열가소성 케이스이다.9 is a front view of battery case 7 with housing 35, hinged lid 36 and latch 37. Thermoplastic case for sealed type lead-acid batteries.

도 10은 PCU(1)의 블록도를 나타낸다. AC 입력은 브리지 회로와 같은 DC 정류기 수단에 의해 정류된다. 역률 보정수단은 AC 입력에서 전체적으로 낮은 고조파 왜곡 및 높은 역률을 달성하기 위해 사용된다. 제어수단 및 전압 조정기 수단은 전력 연결 수단을 통해 조명 밸러스트 또는 기타 적절한 DC 부하에 공칭 26.6 볼트를 제공하기 위해 DC-DC 스위칭 전력 공급원 토폴로지 및 펄스 폭 변조와 같은 회로를 통해 상호작용한다.10 shows a block diagram of the PCU 1. The AC input is rectified by a DC rectifier means such as a bridge circuit. Power factor correction means are used to achieve low harmonic distortion and high power factor overall at the AC input. The control means and the voltage regulator means interact via circuits such as a DC-DC switching power supply topology and pulse width modulation to provide a nominal 26.6 volts to the lighting ballast or other suitable DC load via the power connection means.

도 10은 또한 단락회로가 검출된 경우에 PCU(1)의 DC 출력을 차단하기 위해 그리고 PCU(1)의 상한 동작전류를 제한하기 위해 상호작용할 수 있는 제어수단 및 전압 조정기 수단을 나타낸다. 이러한 단락회로를 검출하는 회로는 연속적으로 액티브 및 다이나믹하게 되어 임의의 시간에 정상으로 재설정될 수 있다. 직렬 연결된 배터리 시스템 및 제어 필요조건을 덩구 지지하기 위해 13.3, 26.6 및 39.9와 같은 프로그램가능한 전압도 가능하다.10 also shows control and voltage regulator means that can interact to block the DC output of the PCU 1 and to limit the upper operating current of the PCU 1 when a short circuit is detected. Circuitry for detecting such short circuits may be continuously active and dynamic and reset to normal at any time. Programmable voltages such as 13.3, 26.6, and 39.9 are also available to support serially connected battery systems and control requirements.

배터리 미만전압 차단은 축전지를 화학적 및 물리적으로 손상시키는 방전을 방지하기 위해 전하가 공핍된 상황에서 배터리를 분리시킨다. PV 전압 조정기 및 서프레서는 전압 전이를 억제하고 PV 패널로부터 축전지의 충전에 대해 유해사항을 방지하는 전력 컨디셔너/제어기 이다.Battery undervoltage lockout isolates the battery in situations where charge is depleted to prevent discharge that chemically and physically damage the battery. PV voltage regulators and suppressors are power conditioners / controllers that suppress voltage transitions and prevent the hazards of charging batteries from PV panels.

도 11은 천연가스 동시 발생을 포함하는 전력으로 구동되는 조명 시스템을 위한 대안 실시예이다. AC 전력(50)은 DC 전력 변환기(51) 및 제어수단(52) 또는 PCU(1)의 작동에 의해 상세되는 기타 성분으로 이루어 진 PCU(1)에 의해 DC 전력으로 정상적으로 변환된다. 그러나 가스 연료공급형 DC 발생기(53) 형태의 코제너레이터는 천연 가스 소스(54)로부터 주 에너지 원를 수용하며, 이것을 전자 밸러스팅된 형광 조명과 같은, 빌딩 조명 시스템을 지지하기 위한 DC 전력으로 변환한다. 이 시스템은 빌딩 조명 시스템(55)을 이용하여 고객 요구를 변경시키므로써 전기 이용설비를 위한 플래터 및 더욱 예측사능한 전력 수요 곡선을 제공할 수 있으며, 가스 에너지원에 의해 보충되어 전기 이용설비 발생원으로부터 피크 전력을 완화시킨다. 이것은 수요 전하가 감소되는 결과로 된다.FIG. 11 is an alternative embodiment for a power system driven with power including natural gas co-generation. AC power 50 is normally converted to DC power by PCU 1 consisting of DC power converter 51 and control means 52 or other components detailed by the operation of PCU 1. However, a co-generator in the form of a gas-fueled DC generator 53 receives a primary energy source from a natural gas source 54 and converts it into DC power to support a building lighting system, such as an electronically ballasted fluorescent light. . The system can use the building lighting system 55 to change customer needs to provide platters and more predictable power demand curves for the electrical utility, supplemented by gas energy sources, Relax peak power. This results in reduced demand charges.

코제너레이션 시스템은 조명부하(55)를 위해 연속적으로 구동될 수 있으며, 고가의 동기식 60㎐ 전력 인버터가 AC 전력 라인(50)을 통해 되돌려 질 필요를 없앤다.The cogeneration system can be driven continuously for the lighting load 55, eliminating the need for expensive synchronous 60 kW power inverters to be returned via the AC power line 50.

DC 가스 발생기(53)는 빌딩 조명 시스템(55)를 작동시키기 위해 PCU(1)의 보조 DC 입력을 통해 빌딩 조명 시스템(55)에 직접 연결한다.DC gas generator 53 connects directly to building lighting system 55 through an auxiliary DC input of PCU 1 to operate building lighting system 55.

기타 실시예가 첨부된 특허청구범위에 나타난 바와 같이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명에 응용될 수 있다.Other embodiments may be applied to the present invention without departing from the scope of the present invention as set forth in the appended claims.

Claims (27)

DC 전력을 필요로 하는 종래의 조명 설비 및 기타 최종-용도 전력 응용으로 정상적인 조명 상태를 유지하기 위한 조명 및 기타 최종-용도 응용 시스템에 응용되는 전력 시스템에 있어서,In a power system applied to lighting and other end-use application systems to maintain normal lighting conditions with conventional lighting fixtures and other end-use power applications that require DC power, 전력원으로부터 여러 주파수의 AC 전력을 수용하고 대안 DC 전력원으로 부터 DC 전력을 수용하며, 필요로 하는 조정된 저전압 DC 전력을 상기 조명 설비내의 전압 매칭된 램프 및/또는 적어도 하나의 DC 호환 최종-용도 디바이스 부하에 전달하는 전력 제어 수단을 포함하며;Accepts AC power at multiple frequencies from a power source, accepts DC power from an alternative DC power source, and adjusts the regulated low voltage DC power required to a voltage matched lamp and / or at least one DC compatible end-house within the lighting fixture. Use power control means for delivering to a device load; 상기 전력 제어 수단은,The power control means, 상기 AC 전력을 DC 전압 조정된 전력으로 변환하고,Converting the AC power into DC voltage regulated power, DC 전압 조정된 전력으로 변환된 상기 AC 전력과 상기 적어도 하나의 DC 호환 최종-용도 디바이스 부하에 전력을 공급하는 상기 대안 DC 전력원을 결합시키고,Combining the AC power converted into DC voltage regulated power and the alternative DC power source powering the at least one DC compatible end-use device load, 상기 대안 DC 전력원에 의해 전달된 전력을 제어하는 수단으로서 상기 변환된 DC 출력 전압을 변경시키며,Modifying the converted DC output voltage as a means for controlling power delivered by the alternative DC power source, 상기 적어도 하나의 DC 호환 최종-용도 디바이스 부하에 공급하는 대안 DC 전력원 없이 또는 상기 대안 DC 전력원으로 전기 부하를 지지하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And support an electrical load with or without an alternative DC power source for supplying the at least one DC compatible end-use device load. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전력 제어 수단은 전력을 전달하는 동안 상기 전력 제어 수단의 최대 전력 성능에 의해 규정되고 한정된 상한에 대하여 상기 DC 출력에서의 전류를 제한하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And said power control means limits the current at said DC output for an upper limit defined and defined by the maximum power performance of said power control means during power transfer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전력 제어 수단은 출력 단자에 걸쳐 단락회로의 검출시 전달된 출력 전력을 차단하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And the power control means cuts off the output power delivered upon detection of a short circuit across the output terminal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 대안 DC 전력원은 상기 AC 전력원으로부터 전력이 중단되는 경우에 상기 적어도 하나의 DC 호환 부하에 계속 전력을 공급하는 재충전가능한 축전지이고,The alternative DC power source is a rechargeable battery that continues to power the at least one DC compatible load when power is interrupted from the AC power source, 상기 재충전가능한 축전지는 상기 전력 제어 수단의 상기 조절된 출력 전압에 의해 정지된 예비 모드에서 최적 충전으로 유지되는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.The rechargeable battery is maintained for optimum charging in a standby mode stopped by the regulated output voltage of the power control means. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 재충전가능한 축전지는 상기 전력 제어 수단으로의 상기 AC 입력을 끊을 때 상기 적어도 하나의 DC 호환 부하를 지지하여 액티베이팅되는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And said rechargeable battery is activated to support said at least one DC compatible load when said AC input to said power control means is disconnected. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전력 제어 수단은, 지지하는 전력원이 없는 경우에, 상기 재충전가능한 축전지의 단자전압으로 측정되는 축전지 충전상태가 소정값 보다 작은 경우에 상기 적어도 하나의 DC 호환 부하로부터 상기 재충전가능한 축전지를 전기적으로 분리하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.The power control means electrically connects the rechargeable battery from the at least one DC compatible load when the state of charge of the battery measured by the terminal voltage of the rechargeable battery is smaller than a predetermined value when there is no supporting power source. Power system, characterized in that the separation. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전력 제어 수단은 상기 축전지가 완전히 충전된 경우에 임의의 기타 연결된 DC 전력원으로부터 상기 축전지로의 전력공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.The power control means for disconnecting power to the battery from any other connected DC power source when the battery is fully charged. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 대안 DC 전력원은 에너지원을 전기적 호환 DC 전압으로 변환하는 에너지 변환기인 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And said alternative DC power source is an energy converter for converting the energy source into an electrically compatible DC voltage. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 대안 DC 전력원은 광전지 솔라 패널인 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And said alternative DC power source is a photovoltaic solar panel. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 대안 DC 전력원은 광전지 연료 셀인 것을 특징으로 하는 전력 시스템.The alternative DC power source is a photovoltaic fuel cell. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 대안 DC 전력원은 화석 연료가 공급되는 내부연소 기계적 구동식 DC 전기 제너레이터인 것을 특징으로 하는 전력 시스템.The alternative DC power source is an internal combustion mechanically driven DC electric generator supplied with fossil fuel. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 대안 DC 전력원은 연료가 공급되는 DC 코제너레이터인 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And said alternative DC power source is a fueled DC co-generator. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 연료가 공급되는 DC 코제너레이터는 열 광전지 코제너레이터인 것을 특징으로 하는 전력 시스템.The fuel supplied DC cogenerator is a thermal photovoltaic cogenerator. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 연료가 공급되는 DC 코제너레이터는 연료 셀 제너레이터인 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And the fuel supplied DC co-generator is a fuel cell generator. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 대안 DC 전력원은 필요한 DC 전력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.The alternative DC power source generates the required DC power. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 축전지는 에너지원을 전기적 호환 DC 전압으로 변환시키는 상기 에너지 변환기와 전력 콤비네이션에서 결합되는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And the battery is coupled in a power combination with the energy converter to convert an energy source into an electrically compatible DC voltage. 제 16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 전력 콤비네이션은 전력을 상기 부하에 비례적으로 전달하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And the power combination delivers power proportionally to the load. 제 16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 전력 콤비네이션은 전력 부하 레벨러로서 비례적으로 전력을 상기 부하에 전달하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.The power combination is a power load leveler that proportionally delivers power to the load. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전력 제어 수단은 상기 AC 전력원에 반영된 전체적으로 매우 낮은 고조파 왜곡으로, 역률이 거의 1로 보정된 전력원으로부터 AC 전류를 수용하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And the power control means receives AC current from a power source whose power factor is corrected to approximately 1 with overall very low harmonic distortion reflected in the AC power source. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전력 제어 수단은 상기 대안 DC 전력원이 클러스터를 형성하는 다수의 DC 부하로 이루어진 조명 네트워크에 대해 중앙에 있고 근접하여 배열되는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And said power control means is arranged centrally and in close proximity to a lighting network of said plurality of DC loads forming said cluster. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 클러스터는 저전압 케이블 길이를 최소화하여 전력 로빙 전압을 강하시키는 수단인 것을 특징으로 하는 전력 시스템.The cluster is a means for lowering the power roving voltage by minimizing the low voltage cable length. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 클러스터는 상기 중앙에 있는 전력원이 임의의 방식으로 차단되는 경우에도 전력이 공급되는 영역에 대해 국부적인 전력 무결성을 보장하기 위한 수단인 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And said cluster is a means for ensuring local power integrity for the region to which power is supplied even if said central power source is disconnected in any way. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 클러스터는 상기 DC 지지된 케이블에 대해 비례적으로 긴 길이의 표준 고전압 AC 케이블로부터 전력이 공급되는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And said cluster is powered from a standard high voltage AC cable of length proportional to said DC supported cable. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 클러스터는 복수 개의 전력 제어 수단을 이용하며, 이 전력 제어 수단의 각각은 자신의 고유 클러스터를 가지며 상기 DC 지지된 케이블에 대해 비례적으로 긴 길이의 단일 표준 고전압 AC 케이블로부터 전력이 주로 공급되는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.The cluster utilizes a plurality of power control means, each of which has its own unique cluster and is mainly supplied with power from a single standard high voltage AC cable of proportionally long length to the DC supported cable. Characterized by a power system. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 축전지는 상기 DC 호환 부하에 서비스하는 패키징된 컨테이너의 에너지 변환기와 전력 컴비네이션에서 결합하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And the storage battery is coupled in a power combination with an energy converter of a packaged container serving the DC compatible load. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 축전지는 그리드가 아닌, 단독 지지된 전력 시스템에서와 같이 AC 전력 공급원에 공급된 중앙 그리드 없이 DC 호환 부하에 전력을 공급하는 에너지 변환기와 전력 컴비네이션에서 결합하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.The battery system is characterized in that it combines in a power combination with an energy converter that powers a DC compatible load without a central grid supplied to an AC power source, such as in a stand alone supported power system rather than a grid. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전력 제어수단은 중앙 그리드 소스에 대해 외부에 있는 모든 대안 전력원을 위해 상기 전력 네트워크에서 중앙 전력 제어 포인트로서 존재하며, 로컬 AC 발생 전력원을 이용하는 것을 특징으로 하는 전력 시스템.And the power control means is present as a central power control point in the power network for all alternative power sources external to the central grid source and uses a local AC generated power source.
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