KR200451256Y1 - Power supply using solar power in water supply system - Google Patents

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KR200451256Y1 KR2020100009822U KR20100009822U KR200451256Y1 KR 200451256 Y1 KR200451256 Y1 KR 200451256Y1 KR 2020100009822 U KR2020100009822 U KR 2020100009822U KR 20100009822 U KR20100009822 U KR 20100009822U KR 200451256 Y1 KR200451256 Y1 KR 200451256Y1
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Abstract

본 고안은 상수도 공급 체계로 공급되는 한국 전력의 전기에 이상이 발생하였을 때 태양광 발전기를 이용하여 자체 생산된 전기를 상수도 공급 체계로 공급시켜 줄 수 있는 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치에 관한 것으로, 태양 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 발전기와, 상기 태양광 발전기로부터 직류 전기 에너지를 전달받은 다음 전달받은 직류 전기 에너지를 고정 레벨의 전압으로 변환하고 상기 고정 레벨의 전압을 가진 직류 전기 에너지를 축전지로 전달하는 충전 컨트롤러, 상기 충전 컨트롤러로부터 전달된 직류 전기 에너지를 축적하는 축전지, 및 상기 축전지로부터 출력되는 직류 전기 에너지를 2개 이상의 전압 레벨로 변환한 다음, 상수도 공급 체계에 갖추어진 시설물로 전달하는 DC/DC 변환부를 구비한다.
또한, 상기 태양광 발전기에는 태양광 발전기로부터 전달되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터가 장착될 수 있고, 상기 태양광 발전기와 인버터의 사이에는 태양광 발전기와 인버터 사이에 연결된 전기 선로를 개방하거나 폐쇄할 수 있는 개폐 컨트롤러가 장착될 수 있다.
이러한 구조로 이루어진 본 고안에 따른 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치는 상수도 공급 체계로 공급되는 한국 전력의 전기에 이상이 발생하여 상수도 공급 체계에 갖추어진 시설물의 가동이 멈추게 되었을 때, 태양광을 이용하여 자체 생산된 전기를 상수도 공급 체계에 갖추어진 시설물로 신속하게 공급시켜줌으로써, 가정이나 공장, 각종 공공 시설물에 수돗물을 안정적으로 공급시켜 준다.
따라서, 본 고안에 따른 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치는 단전에 의해 상수도 공급 체계에 갖추어진 시설물이 가동 중단됨을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다. The present invention is a power source using photovoltaic power generation in the tap water supply system that can supply electricity produced by the solar power generator to the tap water supply system when an error occurs in the electricity of the Korean electric power supplied to the tap water supply system. A supply apparatus, comprising: a solar generator for converting solar energy into electrical energy; and receiving direct current electrical energy from the solar generator and converting the received direct current electrical energy into a fixed level voltage and the fixed level voltage. A charging controller for transmitting direct current electrical energy to a storage battery, a storage battery for accumulating direct current electrical energy delivered from the charging controller, and converting direct current electrical energy output from the storage battery to two or more voltage levels, and then a water supply system. DC / DC converter to deliver to facilities equipped in The rain.
In addition, the solar generator may be equipped with an inverter for converting the DC power transmitted from the solar generator into an alternating current power, and between the solar generator and the inverter open an electric line connected between the solar generator and the inverter or It can be equipped with a closing controller that can be closed.
When the power supply using solar power in the water supply system according to the present invention having such a structure has an abnormality in the electricity of the Korean electric power supplied to the water supply system, the facilities of the water supply system are stopped. By supplying the electricity generated by the solar power to the facilities equipped with the water supply system, the tap water is stably supplied to homes, factories, and various public facilities.
Therefore, the power supply using solar power in the water supply system according to the present invention has an effect that can be prevented in advance that the facilities equipped in the water supply system by the power failure.

Description

상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치{POWER SUPPLY SYSTEM USING A PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION IN A WATER SUPPLY STRUCTURE}POWER SUPPLY SYSTEM USING A PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION IN A WATER SUPPLY STRUCTURE}

본 고안은 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평상시 태양광을 이용하여 전기를 저장하고 있다가 한국 전력으로부터 상수도 공급 체계에 갖추어진 가압장으로 전기 공급이 끊겼을 때, 태양광을 이용하여 생산된 전기를 가압장에 갖추어진 시설물에 공급시켜 줄 수 있는 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a power supply device using photovoltaic power generation in a water supply system, and more specifically, electricity is stored using ordinary solar light, and the electricity supply from the Korean electric power system to a pressurized field equipped in the water supply system is provided. When disconnected, the present invention relates to a power supply using photovoltaic power generation in a water supply system that can supply electricity produced using sunlight to facilities equipped in a pressurized field.

일반적으로 상수도 공급 체계에는 수돗물의 토출 압력을 항상 일정하게 유지하기 위하여 가압장이 설치되는바, 상기 가압장은 정수장으로부터 고지대까지 급수 배관을 통해 수돗물을 공급시켜 줄 때 급수 배관의 마찰 손실이 크고, 고지대의 고도가 높기 때문에 급수 배관의 말단부로부터 토출되는 수돗물의 압력이 현저하게 낮아짐을 예방하기 위한 장치이다.In general, a tap water supply system is installed in the tap water supply system to maintain a constant discharge pressure of tap water, and the pressurization station has a large friction loss in the water supply pipe when the tap water is supplied from the water purification plant to the highlands through a water supply pipe. Since the altitude is high, the pressure of the tap water discharged from the distal end of the water supply pipe is significantly reduced.

상기 가압장은 급수 배관을 흐르는 수돗물의 사용 유량이 변동되어도 급수 배관을 통해 빠져나오는 수돗물의 토출 압력이 1.5 ~ 2㎏/㎠ 정도로 항상 일정하게 유지되도록 한다.The pressurized field ensures that the discharge pressure of the tap water exiting through the water supply pipe is constantly maintained at about 1.5 to 2 kg / cm 2 even when the use flow rate of the tap water flowing through the water supply pipe is changed.

또, 상기 가압장은 도시 외곽 지역 또는 시골 지역의 전반에 걸친 다수의 지역에 설치되어야 함에 따라 상수도 업무의 효율화 및 관리 업무의 범위를 고려하여 무인 급수 가압장으로 전환되고 있는 추세이다.In addition, the pressurization station is to be installed in a number of areas throughout the urban area or rural area, the trend is being converted to an unmanned water supply pressurization plant in consideration of the efficiency of waterworks work and the scope of management work.

한편, 상기 무인 급수 가압장에는 일반적으로 수돗물의 토출 압력을 높여주기 위하여 부스터 펌프 시스템이 갖추어지고, 상기 부스터 펌프 시스템의 가동 상태를 원거리에 놓여 있는 중앙 관제소로 전달해주기 위해 유·무선 통신 시스템이 장착되는바, 상기 유·무선 통신 시스템은 부스터 펌프 시스템에 문제 발생시, 신속하게 시설 관리인에게 문제 사실을 알려 단수에 대한 즉각적인 조치가 이루어지도록 한다.On the other hand, the unmanned water supply pressurization station is generally equipped with a booster pump system to increase the discharge pressure of the tap water, and a wired / wireless communication system is installed to transmit the operation state of the booster pump system to a central control station located at a remote location. F. When the wire / wireless communication system encounters a problem in the booster pump system, the facility manager is promptly notified of the problem so that immediate action on the singular can be performed.

이때, 상기 부스터 펌프 시스템과 유·무선 통신 시스템으로 공급되는 전기는 일반적으로 한국 전력으로부터 생산된 전기가 이용되는데, 상기 한국 전력으로부터 생산된 전기가 단전되었을 때, 부스터 펌프 시스템이 정지됨과 더불어, 시설 관리인에게 가동 중단 사실을 알릴 수 있는 유·무선 통신 시스템이 중단되어 즉각적인 조치가 이루어질 수 없다는 문제점이 있었다.In this case, the electricity supplied to the booster pump system and the wired / wireless communication system is generally used electricity generated from Korea Electric Power. When the electricity produced from the Korean electric power is cut off, the booster pump system is stopped and the facility is provided. There was a problem that the wired / wireless communication system, which could inform the manager of the downtime, was shut down and immediate action could not be taken.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 가압장내에 자체적으로 전기를 생산할 수 있는 자체 발전기를 설치할 수도 있으나, 가압장 내의 열악한 환경과 밀폐된 공간안에서 화석 연료를 태워 발전을 하는데 많은 시설 비용이 든다는 문제점이 있었고, 단전 시기가 불확실하여 자칫 가압장 구석에서 방치될 수 있다는 문제점이 있었다. Therefore, in order to solve this problem, although it is possible to install its own generator that can generate electricity in the pressurized field itself, there is a problem in that it takes a lot of facility cost to burn the fossil fuel in a poor environment and a confined space in the pressurized plant. There is a problem that the timing can be left unattended in the corner of the pressurized plant.

또한, 기존의 상수도 공급 체계에서 사용되는 전기는 오로지 한국 전력으로부터 생산되는 전기를 소비하게 되므로, 전기 소모가 크다는 문제점이 있었다.
In addition, since the electricity used in the existing water supply system consumes electricity generated only from Korean electric power, there is a problem that the electricity consumption is large.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하고자, 한국 전력으로부터 상수도 공급 체계로 공급되는 전기가 끊겼을 때, 태양광 발전으로부터 자체 생산된 전기를 상수도 공급 체계 내에 구비된 시설물로 공급시킴으로써, 단전으로 인하여 가압장 내에 구비된 시설물이 가동 중단되는 돌발 상황을 예방할 수 있도록 한 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problems as described above, the present invention, when electricity supplied from the Korea Electric Power to the water supply system is cut off, by supplying electricity produced by the solar power to the facilities provided in the water supply system, by Therefore, the purpose of the present invention is to provide a power supply using solar power generation in a water supply supply system to prevent a sudden situation in which facilities installed in a pressurized plant are suspended.

또한, 본 고안에 따른 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치는 한국 전력으로부터 생산된 전기와 태양광 발전기를 이용하여 자체 생산된 전기를 번갈아 가며 이용함으로써, 전기 에너지의 소비를 줄일 수 있도록 한 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
In addition, the power supply using the solar power generation in the water supply system according to the present invention can alternately reduce the consumption of electrical energy by using alternatingly produced electricity using electricity generated from Korea Electric Power and a photovoltaic generator. Another purpose is to provide a power supply using solar power in a water supply system.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 발전기와, 상기 태양광 발전기로부터 직류 전기 에너지를 전달받은 다음 전달받은 직류 전기 에너지를 고정 레벨의 전압으로 변환하고, 상기 고정 레벨의 전압을 가진 직류 전기 에너지를 축전지로 전달하는 충전 컨트롤러, 상기 충전 컨트롤러로부터 전달된 직류 전기 에너지를 축적하는 축전지, 및 상기 축전지로부터 출력되는 직류 전기 에너지를 2개 이상의 전압 레벨로 변환한 다음, 상수도 공급 체계에 갖추어진 시설물로 전달하는 DC/DC 변환부를 구비한다.In order to achieve the above object, a power supply using photovoltaic power generation in a water supply system according to the present invention includes a photovoltaic generator that converts solar energy into electrical energy, and direct current electrical energy from the photovoltaic generator. A charge controller which converts the received direct current electric energy into a voltage of a fixed level and transmits direct current electric energy having the fixed level voltage to a storage battery, a storage battery accumulating the direct current electric energy transmitted from the charge controller, and It is provided with a DC / DC conversion unit for converting the direct current electrical energy output from the battery to two or more voltage levels, and then transfer to a facility equipped in the water supply system.

또한, 상기 태양광 발전기에는 태양광 발전기로부터 전달되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터가 장착될 수 있고, 상기 태양광 발전기와 인버터의 사이에는 태양광 발전기와 인버터 사이에 연결된 전기 선로를 개방하거나 폐쇄할 수 있는 개폐 컨트롤러가 장착될 수 있다.
In addition, the solar generator may be equipped with an inverter for converting the DC power transmitted from the solar generator into an alternating current power, and between the solar generator and the inverter open an electric line connected between the solar generator and the inverter or It can be equipped with a closing controller that can be closed.

이러한 구조로 이루어진 본 고안에 따른 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치는 상수도 공급 체계로 공급되는 한국 전력의 전기에 이상이 발생하여 상수도 공급 체계에 갖추어진 시설물의 가동이 멈추게 되었을 때, 태양광을 이용하여 자체 생산된 전기를 상수도 공급 체계에 갖추어진 시설물로 신속하게 공급시켜줌으로써, 가정이나 공장, 각종 공공 시설물에 수돗물을 안정적으로 공급시켜 줄 수 있다.When the power supply using solar power in the water supply system according to the present invention having such a structure has an abnormality in the electricity of the Korean electric power supplied to the water supply system, the facilities of the water supply system are stopped. By supplying the electricity directly generated by the solar power to the facilities equipped with the water supply system, the tap water can be stably supplied to homes, factories, and various public facilities.

따라서, 본 고안에 따른 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치는 단전에 의해 상수도 공급 체계에 갖추어진 시설물이 가동 중단됨을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
Therefore, the power supply using solar power in the water supply system according to the present invention has an effect that can be prevented in advance that the facilities equipped in the water supply system by the power failure.

도면 1은 본 고안에 따른 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치의 제어 블록도,
도면 2는 본 고안에 갖추어진 충전 컨트롤러의 제어 블록도,
도면 3은 본 고안에 갖추어진 DC/DC 변환부의 제어 블록도,
도면 4는 본 고안에 갖추어진 인버터의 제어 블록도.1 is a control block diagram of a power supply using photovoltaic power generation in the water supply system according to the present invention,
2 is a control block diagram of a charge controller according to the present invention;
3 is a control block diagram of a DC / DC converter provided in the present invention;
4 is a control block diagram of an inverter provided in the present invention.

먼저, 본 고안의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 고안에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.First, prior to entering the detailed description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 후술 되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 고안에 따른 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users or operators, and the definition thereof is a power source using photovoltaic power generation in a water supply system according to the present invention. It should be made based on the contents throughout this specification to describe the supply device.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention in detail.

본 고안에 따른 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 발전기(1)와, 상기 태양광 발전기(1)로부터 직류 전기 에너지를 전달받은 다음 전달받은 직류 전기 에너지를 고정 레벨의 전압으로 변환하고, 상기 고정 레벨의 전압을 가진 직류 전기 에너지를 축전지(5)로 전달하는 충전 컨트롤러(3), 상기 충전 컨트롤러(3)로부터 전달된 직류 전기 에너지를 축적하는 축전지(5), 및 상기 축전지(5)로부터 출력되는 직류 전기 에너지를 2개 이상의 전압 레벨로 변환한 다음, 상수도 공급 체계에 갖추어진 시설물로 전달하는 DC/DC 변환부(7)를 구비한다.Power supply using solar power in the water supply system according to the present invention is a solar generator (1) for converting solar energy into electrical energy, and after receiving the direct current electrical energy from the solar generator (1) The charge controller 3 converts the received DC electric energy into a voltage of a fixed level, and transfers the DC electric energy having the voltage of the fixed level to the storage battery 5, and the DC electric energy transferred from the charge controller 3. And a DC / DC converter 7 for converting the DC electric energy output from the battery 5 into two or more voltage levels and then transferring the DC electric energy output to a facility equipped with a water supply system. Equipped.

또한, 상기 태양광 발전기(1)에는 태양광 발전기(1)로부터 전달되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터(9)가 장착될 수 있고, 상기 태양광 발전기(1)와 인버터(9)의 사이에는 태양광 발전기(1)와 인버터(9) 사이에 연결된 전기 선로를 개방하거나 폐쇄할 수 있는 개폐 컨트롤러(11)가 장착될 수 있다.In addition, the solar generator 1 may be equipped with an inverter 9 for converting DC power transmitted from the solar generator 1 into AC power, and the solar generator 1 and the inverter 9 An open / close controller 11 capable of opening or closing an electric line connected between the solar generator 1 and the inverter 9 may be mounted therebetween.

상기 충전 컨트롤러(3)는 도면 2에 도시한 바와 같이, 태양광 발전기(1)로부터 출력되는 직류 전원 단자에 병렬 연결되어 태양광 발전기(1)로부터 유입되는 소정 수치 이상의 고전압을 1차적으로 흡수하는 과전압 억제 다이오드(13)와, 상기 태양광 발전기(1)로부터 뻗어나온 (+)단자 전기 선로에 직렬 연결되어 외부 제어 신호에 따라 상기 (+)단자 전기 선로를 끊거나 연결할 수 있는 2개 이상의 트랜지스터(15a,15b), 및 상기 트랜지스터(15a,15b)를 거쳐 뻗어나온 (+)단자 전기 선로와 태양광 발전기(1)로부터 뻗어나온 (-)단자 전기 선로에 연결되어 전기를 축전할 수 있는 축전지(5)를 구비한다. As shown in FIG. 2, the charging controller 3 is connected in parallel to a DC power supply terminal output from the solar generator 1 to primarily absorb a high voltage of a predetermined value or more flowing from the solar generator 1. Two or more transistors connected in series with an overvoltage suppression diode 13 and a positive terminal electrical line extending from the solar generator 1 to disconnect or connect the positive terminal electrical line according to an external control signal. A battery capable of accumulating electricity by being connected to a (15) terminal electric line extending through the (15a, 15b) and the transistors (15a, 15b) and a (-) terminal electric line extending from the solar generator (1) (5) is provided.

또한, 상기 축전지(5)와 연결된 (+)단자 전기 선로와 (-)단자 전기 선로에는 태양광 발전기(1)에서 축전지(5)로 입력되는 전압의 세기를 측정한 다음, 측정된 전압의 세기가 많거나 적을 때 어느 하나의 트랜지스터(15a,15b)에 갖추어진 게이트 단자에 PWM 제어 신호를 전송하여 태양광 발전기(1)에서 축전지(5)로 전달되는 전압의 세기를 항상 일정하게 조절할 수 있는 제어부(17)가 장착될 수 있다. In addition, the (+) terminal electric line and the (-) terminal electric line connected to the storage battery (5) measures the intensity of the voltage input from the solar generator (1) to the storage battery (5), and then the measured intensity of the voltage When the number is high or low, the PWM control signal is transmitted to the gate terminal of any one of the transistors 15a and 15b so that the intensity of the voltage transmitted from the solar generator 1 to the storage battery 5 can be constantly adjusted. The controller 17 may be mounted.

또, 상기 다른 하나의 트랜지스터(15a,15b)에 갖추어진 게이트에는 타이머(19)가 장착되어 태양광이 사라진 밤 시간에 축전지(5)의 충전을 일시적으로 멈출 수도 있다.In addition, a timer 19 may be mounted on the gate of the other transistors 15a and 15b to temporarily stop charging the storage battery 5 at night time when sunlight disappears.

한편, 상기 DC/DC 변환부(7)는 도면 3에 도시한 바와 같이, 축전지(5)로부터 직류 전압을 인가받을 수 있는 입력 포트와, 상기 입력 포트를 통해 들어온 직류 전압의 펄스폭을 조절하여 일정 수준으로 감압한 다음, 감압된 직류 전압을 내보낼 수 있는 출력 포트를 구비하고, 피드백 단자를 구비한 2개 이상의 DC/DC 변환 제어부(27a~27c)와, 상기 각각의 DC/DC 변환 제어부(27a~27c)에 갖추어진 출력 포트에 연결되면서 말단이 접지된 2개 이상의 저항(R1,R2), 및 상기 저항(R1)과 저항(R2) 사이에 연결되어 2개 이상의 저항(R1,R2)에 의해 분할된 출력 전압을 각각의 DC/DC 변환 제어부(27a~27c)에 갖추어진 피드백 단자로 전달해 줄 수 있는 피드백 선로(31a~31c)로 이루어질 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 3, the DC / DC converter 7 adjusts an input port capable of receiving a DC voltage from the storage battery 5 and a pulse width of the DC voltage input through the input port. At least two DC / DC conversion controllers 27a to 27c each having an output port capable of outputting a reduced DC voltage and having a feedback terminal, and the respective DC / DC conversion controllers ( Two or more resistors (R1, R2) whose ends are grounded and connected to the output ports provided at 27a to 27c, and two or more resistors (R1, R2) connected between the resistors (R1) and (R2); By the output voltage divided by the may be made of feedback lines (31a ~ 31c) that can be delivered to the feedback terminal provided in each of the DC / DC conversion control unit (27a ~ 27c).

이때, 상기 DC/DC 변환 제어부(27a~27c)는 피드백 선로(31a~31c)로부터 입력된 전압의 세기에 따라 입력 포트(21)를 통해 들어온 직류 전압의 펄스폭을 조절하여 출력 포트(23)를 통해 빠져나가는 직류 전압이 항상 일정 수준을 유지하도록 할 수 있다.At this time, the DC / DC conversion control unit 27a to 27c adjusts the pulse width of the DC voltage input through the input port 21 according to the strength of the voltage input from the feedback lines 31a to 31c to output the port 23. It is possible to make sure that the DC voltage flowing through is always at a constant level.

또, 상기 인버터(9)는 도면 4에 도시한 바와 같이, 1차 코일과 2차 코일을 갖추고 있으면서 1차 코일의 일단에 태양광 발전기(1)의 (+)단자가 연결된 3개 이상의 트랜스포머(33a~33c)와, 상기 각각의 트랜스포머(33a~33c)에 갖추어진 1차측 코일의 타단에 드레인 단자가 연결되고 소스 단자가 태양광 발전기(1)의 (-)단자에 연결된 트랜지스터(35a~35c), 및 상기 각각의 트랜지스터(35a~35c)에 갖추어진 게이트 단자에 순차적으로 정해진 듀티비(Duty Rate)를 갖는 펄스 신호를 제공하는 제어부(37)로 이루어질 수 있다. In addition, as shown in FIG. 4, the inverter 9 includes a primary coil and a secondary coil, and at least three transformers (+) terminals of the photovoltaic generator 1 connected to one end of the primary coil ( 33a to 33c and transistors 35a to 35c having a drain terminal connected to the other end of the primary coil provided in each of the transformers 33a to 33c and a source terminal connected to the negative terminal of the solar generator 1. ) And a control unit 37 for providing a pulse signal having a duty rate determined sequentially to the gate terminals provided in the respective transistors 35a to 35c.

이러한 구조로 이루어진 인버터(9)가 동작 되는 과정을 도면 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. The operation of the inverter 9 having such a structure will be described with reference to FIG. 4 as follows.

먼저, 상기 제어부(37)는 정해진 듀티비(Duty Rate)를 갖는 펄스 신호를 각각의 트랜지스터(35a~35c)에 갖추어진 게이트 단자에 순차적으로 전송한다. First, the controller 37 sequentially transmits a pulse signal having a predetermined duty rate to the gate terminals of the transistors 35a to 35c.

이때, 상기 각각의 트랜지스터(35a~35c)는 게이트 단자에 인가된 제어부(37)의 펄스 신호에 따라 턴-온 또는 턴-오프를 반복하면서, 트랜지스터(35a~35c)에 갖추어진 1차 측 코일에 직류 전원을 주기적으로 인가한다.In this case, each of the transistors 35a to 35c repeats turn-on or turn-off according to the pulse signal of the control unit 37 applied to the gate terminal, and the primary side coils provided in the transistors 35a to 35c. Apply a DC power supply periodically.

한편, 상기 각각의 트랜스포머(33a~33c)에 갖추어진 2차 측 코일은 1차 측과 2차 측의 권선 수에 따라 상기 1차 측 코일에 인가되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환할 수 있다. Meanwhile, the secondary coils provided in the transformers 33a to 33c may convert DC power applied to the primary coil into AC power according to the number of windings on the primary side and the secondary side.

따라서, 사용자는 3개 이상의 트랜스포머(33a~33c)에 갖추어진 2차 측 코일로부터 R상, S상, T상, N상을 갖춘 전기 선로를 뽑아내어 전기 시설을 구동시킬 수 있다. Therefore, the user can drive the electric facility by extracting the electric lines having R phase, S phase, T phase, and N phase from the secondary side coils provided in the three or more transformers 33a to 33c.

또, 상기 태양광 발전기(1)로부터 뻗어나온 (+)단자 전기 선로와 트랜지스터(35a~35c)에 갖추어진 드레인 단자 사이에는 직류 차단기(34)가 장착되고, 트랜스포머(33a~33c)에 갖추어진 2차측 코일로부터 뻗어나오는 전기 선로에는 교류 차단기(36)가 설치됨이 바람직하다. In addition, a DC circuit breaker 34 is mounted between the positive terminal electric line extending from the solar generator 1 and the drain terminal provided in the transistors 35a to 35c, and is provided in the transformers 33a to 33c. An AC circuit breaker 36 is preferably installed on the electric line extending from the secondary side coil.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 고안에 따른 상수도 공급 체계에서 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치이 동작 되는 과정을 도면 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. Referring to FIG. 1, a process of operating a power supply using photovoltaic power generation in a water supply system according to the present invention having the above structure will be described.

먼저, 상수도 공급 체계에 갖추어진 가압장으로 한국 전력으로부터 전달되는 전기가 끊기게 되면, 전기의 흐름을 감지할 수 있는 외부 감지부는 개폐 컨트롤러(11)를 동작시켜 태양광 발전기(1)와 인버터(9) 사이의 전기 선로를 연결시킨다. First, when electricity transmitted from KEPCO is cut off by a pressurized field equipped with a water supply system, an external sensing unit capable of sensing the flow of electricity operates the open / close controller 11 to operate the solar generator 1 and the inverter 9. Connect the electric lines between.

이때, 상기 인버터(9)는 태양광 발전기(1)로부터 전달되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 가압장 내에 갖추어진 펌프 또는 기타 전기 설비를 구동시킬 수 있다. In this case, the inverter 9 may convert a direct current power transmitted from the solar generator 1 into an alternating current power to drive a pump or other electrical equipment provided in the pressure field.

또, 상기 태양광 발전기(1)는 평상시 충전 컨트롤러(3)를 이용하여 축전지(5)를 충전시킬 수 있고, 상기 DC/DC 변환부(7)는 축전지(5)에 저장된 전압을 2개 이상의 레벨로 감압하여 가압장에 갖추어진 통신 시설 등에 공급시켜 줄 수 있다. In addition, the solar generator 1 may charge the storage battery 5 using the charging controller 3, and the DC / DC converter 7 may output two or more voltages stored in the storage battery 5. The pressure can be reduced to a level and supplied to a communication facility equipped in a pressurized field.

이러한 구조로 이루어진 본 고안에 따른 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치는 상수도 공급 체계로 공급되는 한국 전력의 전기에 이상이 발생하여 상수도 공급 체계에 갖추어진 시설물의 가동이 멈추게 되었을 때, 태양광을 이용하여 자체 생산된 전기를 상수도 공급 체계에 갖추어진 시설물로 신속하게 공급시켜줌으로써, 가정이나 공장, 각종 공공 시설물에 수돗물을 안정적으로 공급시켜 준다.When the power supply using solar power in the water supply system according to the present invention having such a structure has an abnormality in the electricity of the Korean electric power supplied to the water supply system, the facilities of the water supply system are stopped. By supplying the electricity generated by the solar power to the facilities equipped with the water supply system, the tap water is stably supplied to homes, factories, and various public facilities.

따라서, 본 고안에 따른 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치는 단전에 의해 상수도 공급 체계에 갖추어진 시설물이 가동 중단됨을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다. Therefore, the power supply using solar power in the water supply system according to the present invention has an effect that can be prevented in advance that the facilities equipped in the water supply system by the power failure.

이상에서 설명한 본 고안은 통상의 지식을 가진 자가 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환과 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 도면에 한정되는 것이 아니다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and drawings because various substitutions, modifications and changes are possible to those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention.

1. 태양광 발전기 3. 충전 컨트롤러
5. 축전지 7. DC/DC 변환부
9. 인버터 11. 개폐 컨트롤러
13. 과전압 억제 다이오드 15a~15b. 트랜지스터
17. 제어부 19. 타이머
27a~27c. DC/DC 변환 제어부 31a~31c. 피드백 선로
33a~33c. 트랜스포머 35a~35c. 트랜지스터
37. 제어부 R1. 저항
R2. 저항1. solar generator 3. charge controller
5. Storage battery 7. DC / DC converter
9. Inverter 11. Switching controller
13. Overvoltage Suppression Diodes 15a-15b. transistor
17. Control unit 19. Timer
27a-27c. DC / DC conversion control section 31a to 31c. Feedback track
33a-33c. Transformer 35a-35c. transistor
37. Control part R1. resistance
R2. resistance

Claims (1)

태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 발전기(1)와,
상기 태양광 발전기(1)로부터 직류 전기 에너지를 전달받은 다음 전달받은 직류 전기 에너지를 고정 레벨의 전압으로 변환하고, 상기 고정 레벨의 전압을 가진 직류 전기 에너지를 축전지(5)로 전달하는 충전 컨트롤러(3),
상기 충전 컨트롤러(3)로부터 전달된 직류 전기 에너지를 축적하는 축전지(5),
상기 축전지(5)로부터 출력되는 직류 전기 에너지를 2개 이상의 전압 레벨로 변환한 다음 상수도 공급 체계에 갖추어진 시설물로 전달하는 DC/DC 변환부(7);
상기 태양광 발전기(1)에 장착되어 태양광 발전기(1)로부터 전달되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터(9);
및 상기 태양광 발전기(1)와 인버터(9)의 사이에 장착되어 태양광 발전기(1)와 인버터(9) 사이에 연결된 전기 선로를 개방하거나 폐쇄시키는 개폐 컨트롤러(11)로 이루어지고,
상기 DC/DC 변환부(7)는 축전지(5)로부터 직류 전압을 인가받을 수 있는 입력 포트와,
상기 입력 포트를 통해 들어온 직류 전압의 펄스폭을 조절하여 일정 수준으로 감압한 다음 감압된 직류 전압을 내보내는 출력 포트를 구비하고 피드백 단자를 구비한 2개 이상의 DC/DC 변환 제어부(27a~27c),
상기 각각의 DC/DC 변환 제어부(27a~27c)에 갖추어진 출력 포트에 연결되면서 말단이 접지된 2개 이상의 저항(R1,R2),
및 상기 저항(R1)과 저항(R2) 사이에 연결되어 2개 이상의 저항(R1,R2)에 의해 분할된 출력 전압을 DC/DC 변환 제어부(27a~27c)에 갖추어진 피드백 단자로 전달해 주는 피드백 선로(31a~31c)를 구비하고,
상기 DC/DC 변환 제어부(27a~27c)는 피드백 선로(31a~31c)로부터 입력된 전압의 세기에 따라 입력 포트를 통해 들어온 직류 전압의 펄스폭을 조절하여 출력 포트를 통해 빠져나가는 직류 전압이 항상 일정 수준을 유지하도록 하며,
상기 충전 컨트롤러(3)는 태양광 발전기(1)로부터 출력되는 직류 전원 단자에 병렬 연결되어 태양광 발전기(1)로부터 유입되는 소정 수치 이상의 고전압을 1차적으로 흡수하는 과전압 억제 다이오드(13)와,
상기 태양광 발전기(1)로부터 뻗어나온 (+)단자 전기 선로에 직렬 연결되어 외부 제어 신호에 따라 상기 (+)단자 전기 선로를 끊거나 연결할 수 있는 2개 이상의 트랜지스터(15a,15b),
상기 트랜지스터(15a,15b)를 거쳐 뻗어나온 (+)단자 전기 선로와 태양광 발전기(1)로부터 뻗어나온 (-)단자 전기 선로에 연결되어 전기를 축전할 수 있는 축전지(5);
상기 축전지(5)와 연결된 (+)단자 전기 선로와 (-)단자 전기 선로에 장착되어 태양광 발전기(1)에서 축전지(5)로 입력되는 전압의 세기를 측정한 다음, 측정된 전압의 세기가 많거나 적을 때 어느 하나의 트랜지스터(15a,15b)에 갖추어진 게이트 단자에 PWM 제어 신호를 전송하여 태양광 발전기(1)에서 축전지(5)로 전달되는 전압의 세기를 항상 일정하게 조절하는 제어부(17)로 이루어지고,
다른 하나의 트랜지스터(15a,15b)에 갖추어진 게이트에는 타이머(19)가 장착되어 태양광이 사라진 시간에 축전지(5)의 충전을 일시적으로 멈추게 하며,
상기 인버터(9)는 1차 코일과 2차 코일을 갖추고 있으면서 1차 코일의 일단에 태양광 발전기(1)의 (+)단자가 연결된 3개 이상의 트랜스포머(33a~33c)와;
상기 각각의 트랜스포머(33a~33c)에 갖추어진 1차측 코일의 타단에 드레인 단자가 연결되고 태양광 발전기(1)의 (-)단자에 소스 단자가 연결된 트랜지스터(35a~35c);
및 상기 각각의 트랜지스터(35a~35c)에 갖추어진 게이트 단자에 순차적으로 정해진 듀티비(Duty Rate)를 갖는 펄스 신호를 제공하는 제어부(37)로 이루어진 것을 특징으로 하는 상수도 공급 체계에서의 태양광 발전을 이용한 전원 공급 장치. A solar generator 1 for converting solar energy into electrical energy;
A charge controller which receives the direct current electrical energy from the solar generator 1 and then converts the received direct current electrical energy into a voltage of a fixed level, and transfers the direct current electrical energy having the fixed level of voltage to the storage battery 5; 3),
A storage battery 5 for accumulating direct current electrical energy transferred from the charge controller 3,
A DC / DC converter 7 for converting DC electric energy output from the storage battery 5 into two or more voltage levels and then transferring the DC electric energy to a facility equipped with a water supply system;
An inverter (9) mounted to the solar generator (1) for converting DC power transmitted from the solar generator (1) into AC power;
And an opening and closing controller 11 mounted between the solar generator 1 and the inverter 9 to open or close an electric line connected between the solar generator 1 and the inverter 9,
The DC / DC converter 7 includes an input port capable of receiving a DC voltage from the storage battery 5,
At least two DC / DC conversion controllers 27a to 27c having an output port for controlling the pulse width of the DC voltage introduced through the input port to reduce the pressure to a predetermined level and then outputting the reduced DC voltage;
At least two resistors R1 and R2 connected to an output port provided at each of the DC / DC conversion controllers 27a to 27c and grounded at their ends;
And feedback connected between the resistor R1 and the resistor R2 to transfer the output voltage divided by the two or more resistors R1 and R2 to the feedback terminals provided in the DC / DC conversion controllers 27a to 27c. Line 31a to 31c,
The DC / DC conversion controller 27a to 27c adjusts the pulse width of the DC voltage input through the input port according to the strength of the voltage input from the feedback lines 31a to 31c so that the DC voltage exiting through the output port is always present. To maintain a certain level,
The charge controller 3 is connected to a DC power terminal output from the solar generator 1 in parallel with the overvoltage suppression diode 13 for first absorbing a high voltage of a predetermined value or more flowing from the solar generator 1;
Two or more transistors 15a and 15b connected in series with the positive terminal electrical line extending from the solar generator 1 to disconnect or connect the positive terminal electrical line according to an external control signal;
A storage battery (5) connected to the (+) terminal electric line extending through the transistors (15a, 15b) and the (-) terminal electric line extending from the solar generator (1) to store electricity;
It is mounted on the (+) terminal electric line and the (-) terminal electric line connected to the battery (5) to measure the intensity of the voltage input from the solar generator (1) to the battery (5), and then measured the intensity of the voltage Is a control unit that constantly adjusts the intensity of the voltage transmitted from the solar generator 1 to the storage battery 5 by transmitting a PWM control signal to a gate terminal provided in any one of the transistors 15a and 15b. Consisting of 17,
On the gate provided to the other transistors 15a and 15b, a timer 19 is mounted to temporarily stop charging the storage battery 5 at the time when solar light disappears.
The inverter 9 includes three or more transformers 33a to 33c having a primary coil and a secondary coil and connected to positive terminals of the solar generator 1 at one end of the primary coil;
Transistors 35a to 35c having drain terminals connected to the other ends of the primary coils provided in the transformers 33a to 33c and source terminals connected to the negative terminals of the solar generator 1;
And a control unit 37 for providing a pulse signal having a duty rate determined in sequence to the gate terminals provided in the respective transistors 35a to 35c. Power supply using.
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