KR20040078375A - 고효율 축전기 무정전 전원공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 고효율 축전기 무정전 전원공급장치는, 상용전원을 직류로 변환하는 정류부와, 상용전원이 정상으로 상기 정류부에서 출력되는 직류전원을 축전기에 적절히 충전하는 충전제어부와, 충전제어부에서 출력되는 직류전력을 축적하는 축전기와, 상용전원이 정상일 때 상용전원을 출력측에 공급하고, 상용전원이 비정상일 때 축전기 전원을 출력단에 공급하는 반도체전원전환부와, 상용전원이 정상일 때 상용전원을 직ㆍ교류출력단에 공급하고, 상용전원이 비정상일 때 직ㆍ교류 출력단에 축전기 전원을 공급하는 직ㆍ교류전원전환부와, 선택사양(Option)으로 원격컴퓨터 제어부로 구성되어있다.

본 발명에 의하면 고효율 축전기 무정전 전원공급장치의 UPS는 전력변환기를 사용하지 않아 축전기에 저장된 전력 99%이상을 부하에서 활용할 수 있고, 회로가 복잡하지 않아 고장발생이 거의 없고, 정전시 축전기전원으로 전환과 상용전원 회복시 상용전원으로 전환될 때 단전이 전혀 없고, 부하측 기기에 직류를 공급하기 때문에 UPS에 연결 사용하는 기기들이 대단히 안정하게 작동하며, 전력저장 매체로 축전기를 사용하기 때문에 UPS수명이 반영구적이고, 신뢰성이 대단히 높으며, 트랜스를 사용하지 않아 무게가 가볍고 저렴한 가격의 UPS를 생산 공급할 수 있다.

Description

고효율 축전기 무정전 전원공급장치{High Efficient Capacitors Uninterruptible Power Supply Apparatus}

이 기술은 전기를 사용하는 기기에 상용전원이 예고 없이 정전되거나, 사고로 인하여 과도한 전압강하 시 기기들을 정상적으로 작동하게 적절한 전력을 공급하는 무정전 전원장치 기술분야에 속한다.

이 분야의 종래 기술을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 기존 기술에 의한 무정전 전원공급장치의 구성을 설명하기위한 블록도로서, 상용전원을 공급받아 축전지에 전기에너지를 충전하기 위하여 적절한 전압으로 낮추는 트랜스(11)와, 트랜스(11)에서 출력되는 교류를 직류로 변환하고, 이 직류를 축전지에 충전하는 충전제어부(12)와, 상용전력의 전기에너지를 충전하여두는 축전지(13)와, 상용전원이 정전되었을 시 축전지전원을 스위칭하여 교류로 변환하고 승압하는 인버터(14)와, 상용전원정상 시 상용전원을, 상용전원 정전 시 인버터 출력으로 전환, 출력단자에 전력을 공급하는 전환스위치(15)로 구성되어있다.

이러한 기존 UPS의 입력트랜스(11)에서 수%내외의 전력손실을 초래하고, 상용전원 정전 시 축전지 전력을 교류로 변환하고 승압하는 인버터(14)부분에서 십수%의 전력손실을 한다. 또한 상용전원 정전 시 인버터를 작동하고 인버터출력을 출력단에 공급하는데 수십ms의 단전상태가 발생한다.

입력트랜스(11)와 인버터(15)의 전력변환 트랜스의 무게가 대단히 무거우며, 용량이 큰 UPS의 트랜스 무게만 수십, 수백㎏에 이른다. 전력저장 매체로 대부분 납축전지를 사용하여 수명이 짧고, 공해를 유발하는 약점이 있다.

상기한 바와 같은 기존 UPS의 여러 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 축전기에 저장된 전력 이용효율을 획기적으로 개선하고, 상용전원에서 축전기전원으로 전환할 때와 그 역으로 작동할 때 발생하는 순간단전이 없는 UPS를 구현하면서, 부피와 무게를 획기적으로 줄이며, 반영구적으로 사용할 수 있고, 친환경 UPS를 구현하며, 신뢰성이 대단히 높은 UPS를 제공하게 한다.

도1은 종래의 기술에 따른 무정전 전원공급장치의 구성을 설명하기위한 블록도 이다.

도2는 본 발명에 따른 고효율 축전기 무정전 전원장치의 구성을 설명하기 위한 블록도 이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

21 : 정류부 22 : 반도체 전원전환부

23 : 충전제어부 24 : 축전기부

25 : 직ㆍ교류 전환부 26 : 원격 제어부

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상용전원을 직류로 변환 하는 정류부와, 정류부에서 출력되는 직류를 축전기에 적절히 충전하는 충전제어부와, 충전제어부에 의해서 상용전력을 저장하여 두는 축전기부와, 상용전원이 정전 또는 비정상일 때 축전기의 전력을 UPS 출력단에 공급하는 반도체전원전환부와, 상용전원이 정상일 때 상용교류전원을 직ㆍ교류출력단에 공급하고, 상용전원 정전 시 축전기전원을 직ㆍ교류출력단에 공급하는 직ㆍ교류 전환부를 기본으로 구성하고, 고객의 선택(Option)에 따라 원격(Remote) 컴퓨터를 자동기동(Auto Power ON), 정지(Shutdown)할 수 있는 원격컴퓨터 제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 의한 고효율 축전기 무정전 전원공급장치에 대한 예시 도면과 함께 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 고효율 축전기 무정전 전원공급장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명은 상용 교류입력전원을 직류로 변환하는 정류부(21)와, 정류부(21)에서 출력되는 직류전원을 축전기에 적절히 충전하는 충전제어부(23)와, 정전에 대비하여 상용전력을 저장하여두는 축전기부(24)와 상용전원이 정전되었을 때 축전기의 전원을 UPS출력단에 무순단으로 공급하는 반도체 전원전환부(22)와, 상용전원이 정상일 때 상용 교류전원을, 상용전원이 정전일 때 축전기 전원으로 전환하여 전력을 공급하는 직ㆍ교류 전원전환부(25)를 포함하는 것을 기본 구성으로 하고, UPS에 컴퓨터를 연결 사용할 시 무인화 운전 용도로 원격컴퓨터제어부(26)를 선택사양으로 구성한다.

이러한 구성의 UPS는 정류부(21), 반도체 전원전환부(22), 축전기부(24)에 사용 되는 알맞은 용량의 전기부품 선택만으로 UPS의 전력공급용량을 쉽게 설정 제작 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 축전기에 축적된 전력을 반도체 소자 하나만을 통하여 부하에 전력을 직접 공급하기 때문에 축적된 전력이용효율이 110V용에서는 99％이상, 220V용에서는 99.5％이상의 전력이용효율을 달성하며,

상용전원 정전 시 축전기 전원으로 전환될 때 순간단전이 전혀 없고,

축전기를 사용하여 수명이 반영구적이고 친환경적인 UPS를 공급하며,

UPS에 연결 사용하는 기기들을 대단히 안정적으로 작동하게 전력을 공급하며,

트랜스를 전혀 사용하지 않아 무게가 가볍고, 신뢰성이 대단히 높은 UPS를 생산 공급할 수 있다.

Claims (1)

1. 상용 교류전원을 직류로 변환하는 정류부;

   상용전력을 축전기에 적절히 충전하는 충전제어부;

   상용전력을 저장하는 축전기부;

   상용전원 상태에 따라 축전기 전원을 출력단에 공급하는 반도체전원전환부;

   상용전원 정상 시 상용교류전원을, 상용전원 정전 시 축전기전원을 직ㆍ교류출력단에 공급하는 직ㆍ교류전환부;

   고객의 선택에 의하여 장착 여부가 결정되는 원격 컴퓨터제어부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 축전기 무정전 전원공급장치.