KR20150000636A - Power supply apparatus by transforming magnetic field - Google Patents

Power supply apparatus by transforming magnetic field Download PDF

Info

Publication number
KR20150000636A
KR20150000636A KR20130072973A KR20130072973A KR20150000636A KR 20150000636 A KR20150000636 A KR 20150000636A KR 20130072973 A KR20130072973 A KR 20130072973A KR 20130072973 A KR20130072973 A KR 20130072973A KR 20150000636 A KR20150000636 A KR 20150000636A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
unit
current
input current
magnetic field
Prior art date
Application number
KR20130072973A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101498978B1 (en
Inventor
정동열
Original Assignee
정동열
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정동열 filed Critical 정동열
Priority to KR1020130072973A priority Critical patent/KR101498978B1/en
Publication of KR20150000636A publication Critical patent/KR20150000636A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101498978B1 publication Critical patent/KR101498978B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/50—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using additional energy repeaters between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/42—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils
    • H01F27/422—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers
    • H01F27/427—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers for current transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • H02J7/00718—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current in response to charge current gradient
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

The present invention relates to a power supply apparatus based on magnetic field transformation. More specifically, in a voltage waveform of an input current generated through a magnetic field, an input current of an available region within an allowed voltage range is selectively permitted, while an input current exceeding the allowed voltage range is interrupted, thereby energy can be normally secured even in an overvoltage section to smoothly supply electric power to monitoring equipment or measurement equipment of a high voltage and super-high voltage transmission and distribution line. A generated input current is first interrupted through selective overvoltage prevention, and the entire input current is secondly interrupted depending on a charge voltage of a super capacitor, an output level of output power, and the like, thereby overvoltage prevention in consideration of an extensive current band of the transmission and distribution line is effectively performed to thus provide stable power in a broad band unlike an existing power supplier supplying limited power in a narrow band. A current value of the input current is measured to recognize a winding ratio and a current value of the transmission and distribution line through the measured current value, and complexly utilized for power supply or a primary current transformer (CT) by control modes, thereby being very practical in terms of weight, volume, and cost without the need of extra primary and secondary CTs for current measurement.

Description

자계 변환 전원 공급 장치{POWER SUPPLY APPARATUS BY TRANSFORMING MAGNETIC FIELD}POWER SUPPLY APPARATUS BY TRANSFORMING MAGNETIC FIELD BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 자계(磁界) 변환 전원 공급 장치에 관한 것으로서, 특히 직접적 전기 접촉이 없는 방식으로 고 전압의 송,배전 선로의 자계에서 발생하는 전자기력(電磁氣力)을 원하는 전압 또는 전류의 전기력으로 변환하여 송,배전 선로의 모니터링 장비 또는 측정 장비의 전원으로 사용할 수 있도록 한 자계 변환 전원 공급 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic field converting power supply apparatus and more particularly to a magnetic field converting power supply apparatus which converts an electromagnetic force generated in a magnetic field of a high voltage transmission and transmission line into an electric force of a desired voltage or current To a magnetic field conversion power supply device that can be used as a power source for monitoring or measuring equipment of a transmission line, a distribution line, or the like.

송,배전 선로(1)에 활용되는 종래의 자계 변환 전원 공급 장치는 자계에서 발생하는 전자기력을 원하는 전기력으로 변경함에 있어 저항을 사용하거나 일반적인 SMPS(Switching Mode Power Supply)방식을 사용하여, 자계 변환 효율이 현저하게 저하되어 소용량의 전원 공급장치이지만 그 크기가 상당히 크며 열의 발생도 심하였다.In the conventional magnetic field converting power supply device used for the transmission and distribution line 1, in order to change the electromagnetic force generated in the magnetic field to a desired electric force, a resistance is used, or a general switching power mode (SMPS) But the size of the power supply is considerably large and the generation of heat is also severe.

또한, 종래의 자계 변환 전원 공급 장치는 송,배전 선로(1)에 높은 전류가 흐르게 되면 출력 전원으로 변경하는 반도체 소자를 보호하기 위해서 입력 전류를 차단해야만 하여, 종래의 자계 변환 전원 공급 장치의 규격에 맞는 특정 대역 외에는 사용이 불가능하였다.In addition, in the conventional magnetic field converting power supply device, when a high current flows through the transmission and distribution line 1, the input current must be cut off in order to protect the semiconductor device to be converted into the output power source, It is not possible to use it except for a specific band which is suitable for

더불어, 종래의 자계 변환 전원 공급 장치는 전압 원으로 변경하는 과정에서 저항(20)을 이용할 경우 저항에 흐르는 전류로 인해 높은 발열이 발생하여 고장의 원인이 되었다.In addition, when the resistor 20 is used in the process of changing to the voltage source, the conventional magnetic field converting power supply device causes a high heat due to the current flowing in the resistor, causing a failure.

아울러, 종래의 자계 변환 전원 공급 장치는 높은 전압 원이 발생할 경우 사용자에게 필요한 전력으로 변환하는 장치의 손실이 커져 변환 효율이 현저하게 낮았다.
In addition, in the conventional magnetic field converting power supply apparatus, when a high voltage source occurs, the conversion efficiency is remarkably low due to a large loss of the apparatus for converting to the power required by the user.

도 1은 종래의 자계 변환 전원 공급 장치에서의 전원 공급의 예시도다.1 is an illustration of power supply in a conventional magnetic field converting power supply.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래의 자계 변환 전원 공급 장치는 자계 획득부(10)로부터 획득한 과전압의 입력 전류가 유입되면, 수동적 1차 소자(15)를 이용해서 차단하거나 릴레이와 같은 스위치를 이용해서 과전압을 차단하는 방식을 사용하며, 전압 변환 과정에서 저항을 사용하여 각 소자(25,30) 및 저항(15,20)에서 소비되는 전력으로 인해 변환 효율이 현저하게 떨어졌다.1A and 1B, when the input current of the overvoltage obtained from the magnetic field acquiring unit 10 is inputted, the conventional magnetic field converting power supply apparatus cuts off by using the passive primary device 15, And the conversion efficiency is remarkably lowered due to the power consumed in each of the devices 25 and 30 and the resistors 15 and 20 by using the resistors in the voltage conversion process.

이처럼, 종래의 자계 변환 전원 공급 장치는 과전압의 입력 전류의 유입을 1차 소자(15) 또는 스위치 구성을 통해 차단하며 저항과 같은 강제적으로 부하 구성을 통해 과전압을 억제하는 방법을 사용하여, 저항에서 발생하는 열로 인해 잦은 고장이 발생하였으며, 반도체 소자의 수명이 짧았다.As such, the conventional magnetic field conversion power supply apparatus cuts off the input current of the overvoltage through the primary element 15 or the switch configuration and uses a method of forcibly suppressing the overvoltage through the load configuration such as a resistor, Frequent failures occurred due to heat generated, and the lifetime of semiconductor devices was short.

또한, 종래의 자계 변환 전원 공급 장치는 송,배전 선로(1)에 전류량이 현저하게 줄어들게 되면 SMPS(35)의 동작의 제한으로 인해 감시 장비 또는 측정 장비에 대한 안정적인 전원 공급을 실현할 수 없었다.
In addition, when the amount of current is significantly reduced in the transmission and distribution line 1, the conventional magnetic field conversion power supply apparatus can not provide a stable power supply to the monitoring equipment or the measurement equipment due to the limitation of the operation of the SMPS 35.

한국 공개 특허 제10-2008-0038683호 [명칭: 무선 전원 공급 장치 및 그 방법]Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0038683 [Title: Wireless power supply apparatus and method thereof]

전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예의 목적은 자계를 통해 생성되는 입력 전류의 전압 파형에서 허용 전압 범위를 초과하는 입력 전류를 차단하면서 허용 전압 범위 내에서 사용 가능한 영역의 입력 전류를 선택적으로 허용함으로써 과전압 구간에서도 정상적으로 에너지를 확보하도록 한 자계 변환 전원 공급 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention to overcome the above-mentioned problems is to provide a method and a system for preventing input current exceeding an allowable voltage range in a voltage waveform of an input current generated through a magnetic field, Thereby ensuring normal energy even in the overvoltage section.

전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예의 다른 목적은 생성되는 입력 전류에 대해 선택적 과전압 방지로 1차 차단한 후, 슈퍼 커패시터의 충전 전압이나 출력 전원의 출력 수준 등에 따라 입력 전류 전체를 2차 차단함으로써 송,배전 선로의 광범위한 전류 대역을 고려한 과전압 방지를 효율적으로 수행하도록 한 자계 변환 전원 공급 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to solve the above-mentioned problems. The present invention is also directed to a method of controlling an input current, comprising: Thereby providing a magnetic field conversion power supply device capable of efficiently performing overvoltage prevention in consideration of a wide current band of the transmission and distribution lines.

전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예의 또 다른 목적은 입력 전류의 전류 값을 측정하여 권선비 및 측정한 전류 값을 통해 송,배전 선로의 전류 값을 파악함으로써 제어 모드에 따라 전원 공급용 또는 1차 변류기(CT)로 복합 활용하도록 한 자계 변환 전원 공급 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention to solve the above problems is to measure the current value of the input current and determine the current value of the transmission and distribution line through the winding ratio and the measured current value, The present invention provides a magnetic field conversion power supply device that can be utilized in a complex manner by a current transformer (CT).

전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예의 또 다른 목적은 초기 구동시에만 입력 전압에 대한 1차 과전압 방지만을 수행하며 정상 전압 변환시에는 1차 및 2차 과전압 방지를 계속 수행함으로써 반도체 소자로 구성된 전력 변환부에 낮고 안정된 전압을 지속적으로 공급하도록 한 자계 변환 전원 공급 장치를 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to overcome the above-mentioned problems, and it is a further object of the present invention to provide a method and apparatus for preventing overvoltage of a primary input voltage only at the time of initial operation and continuing prevention of primary and secondary overvoltage during normal voltage conversion, And to supply a low and stable voltage to the converting unit continuously.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치는 송전 선로 또는 배전 선로 주위의 자계(磁界)에서 발생하는 전자기력(電磁氣力)을 통해 입력 전류를 발생시키는 자계 획득부, 상기 입력 전류의 전압 파형을 근거로, 제1 전압 범위를 초과하는 전압 구간에 해당하는 입력 전류를 차단하되, 차단되는 상기 전압 구간 중 상기 제1 전압 범위 내 사용 가능 영역의 입력 전류를 선택적으로 허용하는 1차 과전압 방지부, 상기 1차 과전압 방지부의 과전압 방지 이후, 선택적으로, 상기 입력 전류의 전압 파형에서 제2 전압 범위를 초과하는 전압 구간 전체에 해당하는 입력 전류를 차단하는 2차 과전압 방지부, 제1 전압의 상기 입력 전류를 제2 전압으로 변환하는 전력 변환부, 변환된 상기 제2 전압의 입력 전류에 대한 충전 제어를 수행하는 충전부, 상기 충전부로부터 입력되는 입력 전류로 충전되어 출력 전원을 제공하는 슈퍼 커패시터(Super Capacitor) 및 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압을 근거로 상기 충전 제어에 대한 피드백을 제공하는 저장 장치 과전압 억제부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a magnetic field converting power supply apparatus including a magnetic field acquiring unit that generates an input current through an electromagnetic force generated in a magnetic field around a transmission line or a distribution line, , The input current corresponding to the voltage range exceeding the first voltage range is blocked based on the voltage waveform of the input current and the input current of the usable range within the first voltage range is selectively A secondary overvoltage prevention unit for selectively interrupting the input current corresponding to the entire voltage range exceeding the second voltage range in the voltage waveform of the input current after the overvoltage prevention of the primary overvoltage preventing unit, A power converter for converting the input current of the first voltage to a second voltage, A supercapacitor charged with an input current input from the charger and providing an output power, and a storage overvoltage suppressor for providing feedback on the charge control based on the charge voltage of the supercapacitor, .

상기 1차 과전압 방지부는 상기 입력 전류의 전압 파형이 상기 제1 전압 범위를 초과하면 초과 영역의 입력 전류를 차단한 후, 상기 전압 파형이 상기 제1 전압 범위 내로 진입하는 것을 감지하여 상기 제1 전압 범위 내 입력 전류를 허용하는 것이 바람직하다.Wherein the primary overvoltage preventing unit detects that the voltage waveform enters the first voltage range after interrupting the input current in the excess region when the voltage waveform of the input current exceeds the first voltage range, It is desirable to allow an input current in the range.

상기 2차 과전압 방지부는 상기 저장 장치 과전압 억제부를 통해 측정된 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압이 기 설정 값 이상이거나 또는 상기 출력 전원의 출력이 기 설정 수준 이하이면, 상기 저장 장치 과전압 억제부의 제어에 따라 상기 입력 전류의 전압 파형에서 제2 전압 범위를 초과하는 전압 구간 전체에 해당하는 입력 전류를 차단하는 것이 바람직하다.Wherein the secondary overvoltage prevention unit is configured to control the storage overvoltage suppression unit such that the charging voltage of the supercapacitor measured by the storage overvoltage suppression unit is equal to or higher than a preset value or the output of the output power supply is lower than a predetermined level, It is preferable to block the input current corresponding to the entire voltage section exceeding the second voltage range in the voltage waveform of the input current.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치는 1차 과전압 방지부에서 출력되는 입력 전류를 상기 2차 과전압 방지부를 거치지 않고 상기 전력 변환부로 제공하여 상기 전력 변환부를 초기 구동시키며, 상기 전력 변환부가 변환하는 상기 제 2 전압의 전압 값이 정상 형성되면 상기 전력 변환부로 제공되는 상기 초기 구동시의 전류 공급 경로를 차단하는 전원 공급 선택부를 더 포함할 수 있다.The magnetic field converting power supply apparatus according to an embodiment of the present invention supplies the input current outputted from the primary overvoltage preventing unit to the power converting unit without going through the secondary overvoltage preventing unit to initialize the power converting unit, And a power supply selection unit that cuts off the current supply path at the time of the initial drive provided to the power conversion unit when the voltage value of the second voltage to be converted is normally formed.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치는 외부 제어 신호에 의해, 상기 자계 획득부의 입력 전류의 전류 값을 측정하는 2차 전류 센서를 포함하며, 상기 자계 획득부의 권선비 및 상기 2차 전류 센서에서 측정한 전류 값을 통해 상기 송전 선로 또는 배전 선로의 전류 값을 파악하여 출력하는 전류 변환부를 더 포함하며, 이때, 상기 2차 과전압 방지부는 상기 외부 제어 신호에 의해, 상기 제2 전압 범위와 관계없이 상기 입력 전류를 차단하는 것이 바람직하다.Also, a magnetic field converting power supply apparatus according to an embodiment of the present invention includes a secondary current sensor for measuring a current value of an input current of the magnetic field acquiring unit by an external control signal, and the winding ratio of the magnetic field acquiring unit and the The secondary overvoltage prevention unit may further include a current transformer for detecting and outputting a current value of the power transmission line or the distribution line through a current value measured by the secondary current sensor, It is preferable to cut off the input current irrespective of the range.

더불어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치는 상기 슈퍼 커패시터의 전압을 감지하여 상기 전압의 전압 값을 출력하는 전압 감지부 및 상기 자계 변환 전원 공급 장치 내부에서 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하며, 상기 온도 센서에 의해 감지된 상기 온도 값을 출력하는 온도 변환부를 더 포함할 수 있다.
In addition, a magnetic field converting power supply apparatus according to an embodiment of the present invention includes a voltage sensing unit for sensing a voltage of the supercapacitor and outputting a voltage value of the voltage, and a temperature sensor And a temperature conversion unit for outputting the temperature value sensed by the temperature sensor.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치는 자계를 통해 생성되는 입력 전류의 전압 파형에서 허용 전압 범위를 초과하는 입력 전류를 차단하면서 허용 전압 범위 내에서 사용 가능한 영역의 입력 전류를 선택적으로 허용함으로써 과전압 구간에서도 정상적으로 에너지를 확보하도록 하여 고압 및 특 고압 송,배전 선로의 감시 장비나 측정 장비에 원활하게 전원을 공급할 수 있는 효과가 있다.The magnetic field converting power supply apparatus according to an embodiment of the present invention selectively blocks the input current in a usable range within a permissible voltage range while blocking an input current exceeding a permissible voltage range in a voltage waveform of an input current generated through a magnetic field The power can be supplied to the surveillance equipment or the measuring equipment of the high-voltage, special high-pressure transmission line and the power distribution line smoothly by securing the energy normally in the overvoltage section.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치는 생성되는 입력 전류에 대해 선택적 과전압 방지로 1차 차단한 후, 슈퍼 커패시터의 충전 전압이나 출력 전원의 출력 수준 등에 따라 입력 전류 전체를 2차 차단함으로써 송,배전 선로의 광범위한 전류 대역을 고려한 과전압 방지를 효율적으로 수행하도록 하여 좁은 대역 내에서 한정적인 전력을 공급하는 기존의 전원 공급기와 달리 폭 넓은 대역에서 안정적인 전원을 공급할 수 있는 효과가 있다.The magnetic field converting power supply device according to an embodiment of the present invention firstly blocks the input current generated by the selective overvoltage prevention and then turns off the entire input current according to the charging voltage of the supercapacitor or the output level of the output power source, Thus, it is possible to efficiently supply overvoltage in consideration of a wide current band of a transmission line and a power distribution line, thereby providing a stable power supply in a wide band unlike a conventional power supply that supplies limited power within a narrow band.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치는 입력 전류의 전류 값을 측정하여 권선비 및 측정한 전류 값을 통해 송,배전 선로의 전류 값을 파악함으로써 제어 모드에 따라 전원 공급용 또는 1차 변류기(CT)로 복합 활용하도록 하여 별도의 전류 측정용 1,2차 변류기(CT)가 필요 없어 무게, 부피 및 비용 측면에서 매우 실용적인 효과가 있다.The magnetic field converting power supply apparatus according to an embodiment of the present invention measures the current value of the input current and determines the current value of the transmission and distribution line through the winding ratio and the measured current value, (CT), so there is no need for a separate current measuring primary and secondary current transformer (CT), which is very practical in terms of weight, volume, and cost.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치는 초기 구동시에만 입력 전압에 대한 1차 과전압 방지만을 수행하며 정상 전압 변환시에는 1차 및 2차 과전압 방지를 계속 수행함으로써 반도체 소자로 구성된 전력 변환부에 낮고 안정된 전압을 지속적으로 공급하도록 하여 전력 효율을 증가시키고 발열을 최소화하며 송,배전 선로에 흐르는 낮은 전류로도 전원을 효율적으로 제공할 수 있는 효과가 있다.
The magnetic field converting power supply device according to an embodiment of the present invention performs only the primary overvoltage prevention for the input voltage only at the initial driving time and continues the primary and secondary overvoltage prevention at the time of the normal voltage conversion, It is possible to increase the power efficiency, to minimize the heat generation, and to provide the power efficiently even with the low current flowing through the transmission and distribution lines.

도 1은 종래의 자계 변환 전원 공급 장치에서의 전원 공급의 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치의 구성 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 1차 과전압 방지부의 동작을 도시한 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 과전압 방지부의 동작을 도시한 그래프.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전 및 전원 출력의 흐름을 포함하는 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전류 측정 모드의 동작 예시도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 모드의 동작 예시도.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an illustration of a power supply in a conventional magnetic field converting power supply; FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001]
3 is a graph showing the operation of a primary overvoltage preventing unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the operation of the secondary overvoltage preventing unit according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram that includes a flow of charging and power output in accordance with one embodiment of the present invention;
6 is a diagram illustrating an example of the operation of the current measurement mode according to one embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating an example of the operation of a power supply mode according to an embodiment of the present invention.

상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시 예들을 통해 상세히 설명하도록 한다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명할 것이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings. In the following detailed description, exemplary embodiments of the present invention will be described in order to solve the above-mentioned technical problems.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)의 구성 예시도다.2 is a configuration example of a magnetic field conversion power supply apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 송전 선로(1) 또는 배전 선로(1) 주위의 자계(磁界)에서 발생하는 전자기력(電磁氣力)을 통해 입력 전류를 발생시키는 자계 획득부(110), 상기 입력 전류의 전압 파형을 근거로, 제1 전압 범위를 초과하는 전압 구간에 해당하는 입력 전류를 차단하되, 차단되는 상기 전압 구간 중 상기 제1 전압 범위 내 사용 가능 영역의 입력 전류를 선택적으로 허용하는 1차 과전압 방지부(120), 상기 1차 과전압 방지부(120)의 과전압 방지 이후, 선택적으로, 상기 입력 전류의 전압 파형에서 제2 전압 범위를 초과하는 전압 구간 전체에 해당하는 입력 전류를 차단하는 2차 과전압 방지부(130), 제1 전압의 상기 입력 전류를 제2 전압으로 변환하는 제1 전력 변환부(140), 변환된 상기 제2 전압의 입력 전류에 대한 충전 제어를 수행하는 충전부(145), 상기 충전부(145)로부터 입력되는 입력 전류로 충전되어 출력 전원을 제공하는 슈퍼 커패시터(150: Super Capacitor) 및 상기 슈퍼 커패시터(150)의 충전 전압을 근거로 상기 충전 제어에 대한 피드백을 제공하는 저장 장치 과전압 억제부(155)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the magnetic field converting power supply 100 according to an embodiment of the present invention is a device for converting a magnetic field through a magnetic field generated in a magnetic field around a power transmission line 1 or a power distribution line 1 A magnetic field acquiring unit (110) for generating an input current, and an input current corresponding to a voltage interval exceeding a first voltage range is blocked based on a voltage waveform of the input current, A first overvoltage preventing unit (120) for selectively allowing an input current of a usable range within a range, a second overvoltage preventing unit (120) for selectively preventing an overvoltage of the first overvoltage preventing unit (120) A first power converter 140 for converting the input current of the first voltage to a second voltage, a second power converter 140 for converting the input current of the first voltage to a second voltage, Before inputting 2 voltage A super capacitor 150 that is charged with an input current input from the charging unit 145 and provides an output power, and a charging unit 145 that charges the charging voltage of the supercapacitor 150, And a storage overvoltage suppression unit 155 for providing feedback to the charge control.

바람직한 실시 예로서, 상기 저장 장치 과전압 억제부(155)는 상기 슈퍼 커패시터(150)의 충전 전압이 기 설정 수준 이상이면, 상기 입력 전류를 통한 충전을 차단하도록 제어할 수 있다.As a preferred embodiment, the storage overvoltage suppression unit 155 may control to shut off charging through the input current when the charging voltage of the supercapacitor 150 is equal to or higher than a predetermined level.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 자계를 통해 생성되는 입력 전류의 전압 파형에서 허용 전압 범위를 초과하는 입력 전류를 차단하면서 허용 전압 범위 내에서 사용 가능한 영역의 입력 전류를 선택적으로 허용하여 과전압 구간에서도 정상적으로 에너지를 확보할 수 있어 고압 및 특 고압 송,배전 선로(1)의 감시 장비나 측정 장비에 원활하게 전원을 공급할 수 있게 된다.The magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention can block the input current exceeding the allowable voltage range in the voltage waveform of the input current generated through the magnetic field, , It is possible to secure the energy normally in the overvoltage section, and thus it is possible to smoothly supply power to the surveillance equipment or measurement equipment of the high-voltage and high-voltage transmission and distribution line (1).

바람직한 실시 예로서, 상기 1차 과전압 방지부(120)는 상기 입력 전류의 전압 파형이 상기 제1 전압 범위를 초과하면 초과 영역의 입력 전류를 차단한 후, 상기 전압 파형이 상기 제1 전압 범위 내로 진입하는 것을 감지하여 상기 제1 전압 범위 내 입력 전류를 허용할 수 있다.In a preferred embodiment, the primary overvoltage prevention unit 120 cuts off an input current in an excess region when the voltage waveform of the input current exceeds the first voltage range, and then the voltage waveform falls within the first voltage range And may allow the input current within the first voltage range.

상기 2차 과전압 방지부(130)는 상기 저장 장치 과전압 억제부(155)를 통해 측정된 상기 슈퍼 커패시터(150)의 충전 전압이 기 설정 값 이상이거나 또는 상기 출력 전원의 출력이 기 설정 수준 이하이면, 상기 저장 장치 과전압 억제부(155)의 제어에 따라 상기 입력 전류의 전압 파형에서 제2 전압 범위를 초과하는 전압 구간 전체에 해당하는 입력 전류를 차단하는 것이 바람직하다.If the charging voltage of the supercapacitor 150 measured by the storage overvoltage suppression unit 155 is equal to or higher than a preset value or the output of the output power supply is lower than a predetermined level , It is preferable to block the input current corresponding to the entire voltage interval exceeding the second voltage range in the voltage waveform of the input current under the control of the storage overvoltage suppression unit 155. [

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 생성되는 입력 전류에 대해 선택적 과전압 방지로 1차 차단한 후, 슈퍼 커패시터(150)의 충전 전압이나 출력 전원의 출력 수준 등에 따라 입력 전류 전체를 2차 차단하여 송,배전 선로(1)의 광범위한 전류 대역을 고려한 과전압 방지를 효율적으로 수행할 수 있어 좁은 대역 내에서 한정적인 전력을 공급하는 기존의 전원 공급기와 달리 폭 넓은 대역에서 안정적인 전원을 공급하게 된다.The magnetic field converting power supply 100 according to an embodiment of the present invention firstly cuts off the generated input current by preventing selective overvoltage and then inputs the input current according to the charging voltage of the supercapacitor 150 or the output level of the output power source It is possible to efficiently prevent the overvoltage due to the wide current band of the transmission and distribution line (1) by performing the second current cutoff for the entire current. Therefore, unlike the conventional power supply which supplies the limited power within the narrow band, Power is supplied.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 외부 제어 신호에 의해, 상기 자계 획득부(110)의 입력 전류의 전류 값을 측정하는 2차 전류 센서(180)를 포함하며, 상기 자계 획득부(110)의 권선비 및 상기 2차 전류 센서(180)에서 측정한 전류 값을 통해 상기 송전 선로(1) 또는 배전 선로(1)의 전류 값을 파악하여 출력하는 전류 변환부(185)를 더 포함하며, 이때, 상기 2차 과전압 방지부(130)는 상기 외부 제어 신호에 의해, 상기 제2 전압 범위와 관계없이 상기 입력 전류를 차단하는 것이 바람직하다.The magnetic field converting power supply 100 according to an embodiment of the present invention includes a secondary current sensor 180 for measuring a current value of an input current of the magnetic field obtaining unit 110 by an external control signal And a current conversion unit for obtaining and outputting a current value of the power transmission line (1) or the power distribution line (1) through a winding ratio of the magnetic field obtaining unit (110) and a current value measured by the secondary current sensor The secondary overvoltage preventing unit 130 may block the input current regardless of the second voltage range by the external control signal.

바람직한 실시 예로서, 상기 2차 전류 센서(180)는 상기 자계 획득부(110)에서의 입력 전류를 통해 상기 송전 선로(1) 또는 배전 선로(1)에 흐르는 전류를 측정하는 구성일 수 있다.In a preferred embodiment, the secondary current sensor 180 may be configured to measure a current flowing through the transmission line 1 or the distribution line 1 through an input current from the magnetic field acquiring unit 110.

이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 입력 전류의 전류 값을 측정하여 권선비 및 측정한 전류 값을 통해 송,배전 선로(1)의 전류 값을 파악하여 제어 모드에 따라 전원 공급용 또는 1차 변류기(CT)로 복합 활용할 수 있어 별도의 전류 측정용 1,2차 변류기(CT)가 필요 없으며 무게, 부피 및 비용 측면에서 매우 실용적이다.As described above, the magnetic field conversion power supply 100 according to the embodiment of the present invention measures the current value of the input current, measures the current value of the transmission and distribution line 1 through the winding ratio and the measured current value, Depending on the mode, it can be used either as a power supply or as a primary current transformer (CT), which eliminates the need for a separate current transformer (CT) for current measurement and is very practical in terms of weight, volume and cost.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 상기 슈퍼 커패시터(150)의 전압을 감지하여 상기 전압의 전압 값을 출력하는 전압 감지부(152) 및 상기 자계 변환 전원 공급 장치(100) 내부에서 온도를 측정하는 온도 센서(190)를 포함하며, 상기 온도 센서(190)에 의해 감지된 상기 온도 값을 출력하는 온도 변환부(195)를 더 포함할 수 있다.The magnetic field converting power supply 100 according to an embodiment of the present invention includes a voltage sensing unit 152 for sensing a voltage of the supercapacitor 150 and outputting a voltage value of the voltage, The temperature sensor 190 may include a temperature sensor 190 for measuring the temperature inside the temperature sensor 190 and a temperature converter 195 for outputting the temperature detected by the temperature sensor 190.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 상기 슈퍼 커패시터(150) 대신 배터리를 적용할 수도 있다.Meanwhile, a battery may be used instead of the supercapacitor 150 in the magnetic field converting power supply 100 according to an embodiment of the present invention.

바람직한 실시 예로서, 상기 자계 획득부(110)는 송,배전 선로(1) 상에 클램프 형태로 고정될 수 있도록 구성되어, 자계를 전류로 변환하도록 구성할 수 있다.In a preferred embodiment, the magnetic field obtaining unit 110 is configured to be clamped on the transmission and distribution line 1 in a clamped manner, and can be configured to convert a magnetic field into a current.

또한, 상기 자계 획득부(110)는 송,배전 선로(1) 상에 흐르는 전류를 측정하기 위한 1차 자계 전류 변환 구성일 수 있다.The magnetic field obtaining unit 110 may be a primary magnetic field current converting unit for measuring a current flowing on the transmission and distribution line 1.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 상기 자계 획득부(110)에서 공급되는 입력 전류의 왜곡을 방지하여 전압과 전류의 위상 차이를 최소화시키는 역률 개선부(115)를 더 포함할 수 있다.The magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention includes a power factor improving unit 115 for minimizing a phase difference between a voltage and a current by preventing distortion of an input current supplied from the magnetic field obtaining unit 110 .

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 상기 입력 전류를 정류(整流)하는 정류부(125)를 더 포함하며, 이때 상기 정류부(125)는 상기 1차 과전압 방지부(120) 이후에 위치하는 것이 바람직하다.In addition, the magnetic field converting power supply apparatus 100 according to an embodiment of the present invention further includes a rectifying unit 125 for rectifying the input current, wherein the rectifying unit 125 rectifies the input voltage, (120).

바람직한 실시 예로서, 상술한 바와 같이, 상기 1차 과전압 방지부(120)는 입력되는 전압 파형에서 과전압 이상의 전압을 차단하기 위한 과전압 방지 구성이며, 상기 2차 과전압 방지부(130)는 상기 정류부(125)에서 변환된 입력 전류가 과전압이면 일정 구간을 차단하는 과전압 방지 구성이다.As described above, the primary overvoltage preventing unit 120 is an overvoltage preventing unit for interrupting a voltage exceeding an overvoltage in an input voltage waveform, and the secondary overvoltage preventing unit 130 is connected to the rectifying unit 125) is an overvoltage, the overvoltage preventing structure cuts off a predetermined section.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)의 상기 제1 전력 변환부(140)는 상기 2차 과전압 방지부(130)에서 출력되는 상기 제1 전압의 입력 전류를 상기 충전부(145)로 제공하기 위한 상기 제2 전압으로 변환하여 상기 충전부(145)로 제공하는 것이 바람직하다.The first power conversion unit 140 of the magnetic field conversion power supply 100 according to the embodiment of the present invention may change the input current of the first voltage output from the secondary overvoltage prevention unit 130 to the charging unit 145 to the second voltage for providing to the charging unit 145. [0031]

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 상기 제1 전력 변환부(140)에 필요한 전원을 선택적으로 공급하는 전원 공급 선택부(135)를 더 포함할 수 있다.The magnetic field conversion power supply 100 may further include a power supply selection unit 135 for selectively supplying power to the first power conversion unit 140. [

바람직한 실시 예로서, 상기 전원 공급 선택부(135)는 상기 1차 과전압 방지부(120)에서 출력되는 입력 전류를 상기 2차 과전압 방지부(130)를 거치지 않고 상기 제1 전력 변환부(140)로 제공하여 상기 제1 전력 변환부(140)를 초기 구동시키며, 상기 제1 전력 변환부(140)가 변환하는 상기 제 2 전압의 전압 값이 정상 형성되면 상기 제1 전력 변환부(140)로 제공되는 상기 초기 구동시의 전류 공급 경로를 차단할 수 있다.The power supply selection unit 135 may control the input current output from the primary overvoltage prevention unit 120 to be supplied to the first power conversion unit 140 without passing through the secondary overvoltage prevention unit 130. [ To the first power conversion unit 140 when the voltage value of the second voltage converted by the first power conversion unit 140 is normally formed, The current supply path at the time of the initial drive provided can be blocked.

이를 통해, 초기 구동시에만 입력 전압에 대한 1차 과전압 방지만을 수행하며 정상 전압 변환시에는 1차 및 2차 과전압 방지를 계속 수행하여 반도체 소자로 구성된 제1 전력 변환부(140)에 낮고 안정된 전압을 지속적으로 공급할 수 있어 전력 효율을 증가시키고 발열을 최소화하며 송,배전 선로(1)에 흐르는 낮은 전류로도 전원을 효율적으로 제공할 수 있다.Accordingly, only the primary overvoltage protection for the input voltage is performed only during the initial driving, and the primary and secondary overvoltage prevention for the normal voltage conversion is continued to provide a low and stable voltage to the first power conversion unit 140 composed of semiconductor devices The power supply efficiency can be increased, the heat generation can be minimized, and the power can be efficiently supplied even at a low current flowing through the transmission and distribution line (1).

상기 충전부(145)는 상기 슈퍼 커패시터(150)에 충전하는 전압을 제어할 수 있다.The charging unit 145 may control a voltage charged in the supercapacitor 150. [

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 슈퍼 커패시터(150)에 충전시에 과전류로 인한 반도체 소자 및 슈퍼 커패시터(150)의 소손을 방지하는 과전류 방지부(160)를 더 포함할 수 있다.The magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention further includes an overcurrent preventing unit 160 for preventing the supercapacitor 150 from being burned out due to an overcurrent when the semiconductor device and the supercapacitor 150 are charged .

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 상기 충전부(145)에서 공급되는 전압을 판단하여 슈퍼 커패시터(150)의 충전 전력중 상기 충전부(145)에서 공급되는 전압을 우선 사용할 수 있도록 하여 슈퍼 커패시터(150)의 방전을 방지하는 방전 방지부(165)를 더 포함할 수 있다.The magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention determines the voltage supplied from the charging unit 145 and uses the voltage supplied from the charging unit 145 among the charging power of the supercapacitor 150 first And a discharge prevention unit 165 for preventing the discharge of the supercapacitor 150 to prevent the discharge of the supercapacitor 150.

바람직한 실시 예로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 상기 슈퍼 커패시터(150)와 상기 충전부(145)에서 공급되는 전원을 사용자에게 필요한 전원으로 변경하는 제2 전력 변환부(170)를 더 포함할 수 있다.In a preferred embodiment, the magnetic field conversion power supply 100 according to an embodiment of the present invention includes a second power conversion unit 150 for converting the power supplied from the supercapacitor 150 and the charging unit 145 to a power required by the user, (170). ≪ / RTI >

더욱 바람직하게는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 상기 슈퍼 커패시터(150)와 상기 충전부(145)에서 공급되는 전압에 따라 상기 제2 전력 변환부(170)를 온/오프(on/off)하여 단일 기준 전압 제어가 아닌 멀티 기준 전압 제어를 수행하는 출력 전원 제어부(175)를 더 포함할 수도 있다.More preferably, the magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention may further include the second power converting unit 170 according to the voltage supplied from the supercapacitor 150 and the charging unit 145 And an output power control unit 175 for performing multi-reference voltage control instead of single reference voltage control by on / off.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 센터 서버와 통신하는 통신부를 포함하는 스마트 센서 장비(예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)로부터 출력 전원을 제공받아 동작하는 측정 장비 또는 감시 장비)로 상기 전류 변환부(185)에서 출력하는 전류 값, 상기 전압 감지부(152)에서 출력하는 전압 값, 상기 온도 변환부(195)에서 출력하는 온도 값 중 하나 이상을 제공하고, 상기 스마트 센서 장비는 상기 통신부를 통해 상기 전류 값, 전압 값, 온도 값을 상기 센터 서버로 전송하도록 구성할 수 있다.Meanwhile, the magnetic field conversion power supply 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a smart sensor device including a communication unit for communicating with a center server (e.g., a magnetic field conversion power supply unit The voltage value output from the voltage sensing unit 152, the voltage value output from the temperature conversion unit 195, the current value output from the current conversion unit 185, And the smart sensor device may transmit the current value, the voltage value, and the temperature value to the center server through the communication unit.

바람직한 실시 예로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 송,배전 선로(1)의 전류 값, 슈퍼 커패시터(150)의 전압 값, 상기 온도 값 중 하나 이상에 따라 상기 스마트 센서 장비가 제공하는 제어 신호(상기 외부 제어 신호)에 따라 동작이 제어되거나 출력이 변경될 수 있다.As a preferred embodiment, the magnetic field converting power supply 100 according to an embodiment of the present invention may be configured to operate in accordance with one or more of the current value of the transmission and distribution line 1, the voltage value of the supercapacitor 150, The operation may be controlled or the output may be changed according to a control signal (external control signal) provided by the smart sensor device.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 자계를 출력 전원으로 변환할 때 발생하는 전류의 역률을 향상시켜 기존에 비해 더욱 많은 에너지를 활용할 수 있으며, 또한 종래 장치의 고질적인 문제인 자계의 변환 대역폭(본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 50000A이상에서도 실질적으로 동작 가능하다)을 넓혀 어떤 영역에서도 전원 공급이 가능하다.The magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention can improve the power factor of the current generated when the magnetic field is converted into the output power and utilize more energy than the conventional one. The conversion bandwidth of the magnetic field (the magnetic field conversion power supply 100 according to the embodiment of the present invention can be substantially operated even at 50000 A or more) is widened so that power can be supplied in any area.

더불어, 상기 1차 과전압 방지부(120) 및 상기 2차 과전압 방지부(130)의 이중 방지 구성을 통해 슈퍼 커패시터(150)의 충전 전압의 과전압을 방지하여 입력되는 전압 원을 제어할 수 있도록 구성하여 고장 발생을 최소화시킨다.In addition, it is possible to prevent the overvoltage of the charging voltage of the supercapacitor (150) through the double prevention structure of the primary overvoltage preventing unit (120) and the secondary overvoltage preventing unit (130) Thereby minimizing the occurrence of faults.

또한, 내부의 온도 센서(190)를 통해 소자의 과열 및 이상 여부를 감지할 수 있으며, 송,배전 선로(1)의 전류를 감지하는 전류 정보의 획득도 가능하다.
In addition, it is possible to detect the overheat or abnormality of the device through the internal temperature sensor 190, and obtain the current information for sensing the current of the transmission and distribution line 1.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 1차 과전압 방지부(120)의 동작을 도시한 그래프다.3 is a graph showing the operation of the primary overvoltage prevention unit 120 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)의 1차 과전압 방지부(120)는 입력 전류의 전압 파형에서 과전압으로 판단된 파형의 일부 영역(3)만을 선택적으로 억제하여, 지속적으로 과전압이 공급되어도 전원 공급이 가능하도록 구성된다.Referring to FIG. 3, the primary overvoltage preventing unit 120 of the magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention includes only a partial region 3 of the waveform determined as an overvoltage in the voltage waveform of the input current And is configured to be able to supply power even when overvoltage is continuously supplied.

또한, 상기 1차 과전압 방지부(120)는 슈퍼 커패시터(150)의 충전 전압을 감지하여 충전 완료 상태를 확인하는 상기 저장 장치 과전압 억제부(155)에 의해서 제어되는 것이 바람직하다. The primary overvoltage prevention unit 120 may be controlled by the storage overvoltage suppression unit 155 that detects the charge voltage of the supercapacitor 150 and confirms the completion of the charge.

도 3과 같이, 입력되는 전압 파형에서 기 설정된 제한 설정 값(2) 이상의 전압이 공급이 되면, 종래의 방식은 (c)와 같은 방식으로 구동되어 특정 구간 전체(종래의 방식에 의해 과전압이라고 판단되는 구간 전체, 5 ~ 9 사이)의 입력 전류 전체가 차단되거나 상기 특정 구간 전체(5 ~ 9)에서 출력 전원의 제공을 제한하여 과전압 방지부 이후의 구성이 동작하지 않도록 구성되었다.As shown in FIG. 3, when a voltage equal to or higher than a preset limit set value 2 is supplied in the input voltage waveform, the conventional method is driven in the same manner as in (c) The entire input current of 5 to 9) is blocked, or the output power supply is restricted in the entire specific period (5 to 9), so that the configuration after the overvoltage prevention unit is not operated.

반면, 바람직한 실시 예로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 (b)의 방식으로 구동할 수 있는 데, 입력 전류의 전압 파형에서 과전압으로 설정된 값 이상의 전압(5,b1,d1)이 들어오면, 상기 1차 과전압 방지부(120)가 작동하여 상기 전압 파형에서 일부 영역(3)을 차단하고 공급 파형의 극성이 변화되거나 또는 기 설정된 과전압 범위 이내로 파형이 진입하는 것을 감지(a1,c1,6)하면 정상 동작하는 것을 반복 수행(5 ~ 6)하도록 구성한다.On the other hand, as a preferred embodiment, the magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention can be driven in the manner of (b), wherein the voltage waveform 5 of the input current , b1 and d1 are inputted, the primary overvoltage preventing unit 120 is operated to shut off a part of the region 3 in the voltage waveform and to change the polarity of the supply waveform or to enter the waveform within a predetermined overvoltage range (A1, c1, 6), the normal operation is repeatedly performed (5 to 6).

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 (c)의 방식처럼 특정 구간 전체(5 ~ 9)를 사용할 수 없는 것이 아니라, 상기 특정 구간(5 ~ 9)에서도 과전압 설정 값 이하의 값에서는 일부 영역(4)의 에너지를 사용할 수 있도록 하여 사용 가능한 입력 전압의 대역을 대폭 증가시키며, 변환 효율을 높일 수 있게 된다.Therefore, the magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention can not use the whole of the specific section 5 to 9 as in the case of (c) but also the overvoltage A value less than the set value makes it possible to use the energy of the partial region 4 to greatly increase the usable input voltage band and increase the conversion efficiency.

이를 통해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 스마트 그리드 시스템의 구축시에 송,배전 선로(1) 상의 감시장비의 안정적 구동에 필요한 출력 전원을 제공할 수 있으며, 예를 들어, 배전 시스템 중 고압 배전반 내의 각종 감시 장치들의 전원 공급 장치로 효율적인 활용이 가능하다. Accordingly, the magnetic field conversion power supply 100 according to the embodiment of the present invention can provide the output power necessary for stable operation of the monitoring equipment on the transmission / distribution line 1 at the time of construction of the smart grid system, For example, it is possible to efficiently utilize the power supply of various monitoring devices in the high-voltage switchboard of the power distribution system.

따라서, 기존의 고압 PT를 대체할 수 있어 경제적이며 부피를 최소화할 수 있고, 고압 PT의 잦은 고장 및 사고를 최소화하여 전체 송배전 시스템의 안전성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
Accordingly, it is possible to replace the existing high-pressure PT, which is economical, minimizes the volume, and minimizes frequent failures and accidents of the high-pressure PT, thereby securing the safety of the entire transmission and distribution system.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 과전압 방지부(130)의 동작을 도시한 그래프다.4 is a graph showing the operation of the secondary overvoltage prevention unit 130 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 상기 2차 과전압 방지부(130)를 통해 기 설정된 과전압 제한 값(7)을 넘어서거나, 상기 슈퍼 커패시터(150)가 충전 완료되었거나 출력 전원의 필요성이 최소화되는 경우, 혹은 상기 외부 제어 신호에 의해 특정 구간 전체(8 ~ 9)를 선택적으로 억제할 수 있다.4, the magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention may further include a second overvoltage preventing unit 130 for overtaking the overvoltage limiting value 7, 150 are fully charged or the necessity of the output power source is minimized, or the entire specific period (8 to 9) can be selectively suppressed by the external control signal.

바람직한 실시 예로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 1차 과전압 방지부(120)에 의해 기 설정된 1차 과전압 제한 값(5)에 의해 입력 전류가 선 차단될 수 있으며, 이와 같은 1차, 2차 방지 구성을 통해, 송배전 선로의 전류 크기에 따른 장치 내부 구성의 이중 보호가 가능하여 사용 가능 대역이 매우 넓어진다.4, a magnetic field converting power supply 100 according to an embodiment of the present invention includes a primary overvoltage limit value 5 set by a primary overvoltage preventing unit 120, , The input current can be cut off and the double band protection of the internal structure of the device according to the current size of the transmission and distribution line can be performed through the primary and secondary prevention configurations.

이를 통해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 장치 내부의 각각의 구성 소자 및 반도체의 소비전력을 최소화시켜서 송배전 선로에 낮은 전류가 흐르는 경우도 전원 공급이 가능하도록 하여 보다 효과적인 전원 공급이 가능하다.
Accordingly, the magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention minimizes the power consumption of each component element and the semiconductor in the apparatus, so that power can be supplied even when a low current flows through the transmission / More efficient power supply is possible.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전 및 전원 출력의 흐름을 포함하는 예시도다.5 is an illustration including a flow of charging and power output according to one embodiment of the present invention.

바람직한 실시 예로서, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)의 상기 제1 전력 변환부(140)는 입력 전류(DC)를 변환하여 상기 제2 전력 변환부(170)에 독립적으로 공급하도록 구성할 수 있으며, 상기 충전부(145)는 상기 제1 전력 변환부(140)에 비해 낮은 전압(예를 들어, 1V이상 낮은 전압)으로 변환하여 상기 슈퍼 커패시터(150)를 충전시키도록 구성할 수 있다.5, the first power conversion unit 140 of the magnetic field conversion power supply 100 according to an embodiment of the present invention converts an input current (DC) And the charging unit 145 may be configured to supply the power to the conversion unit 170 independently of the first power conversion unit 140. The charging unit 145 converts the charging voltage to a low voltage (for example, (150).

또한, 다른 바람직한 실시 예로서, 본 발명의 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 상기 슈퍼 커패시터(150)에 대해 상기 제1 전력 변환부(140)와 상기 충전부(145)가 방전 방지부(165)를 통해 상호 전력 교환을 하지 못하도록 전기적으로 구성할 수 있다.In another preferred embodiment, the magnetic field conversion power supply 100 according to the embodiment of the present invention is configured such that the first power conversion unit 140 and the charger 145 are connected to the supercapacitor 150, And can be electrically configured so as not to mutually exchange power through the unit 165.

이러한 구성을 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 상기 자계 획득부(110)에서 입력되는 입력 전류가 적으면, 상기 슈퍼 커패시터(150)에 충전된 에너지가 역으로 E 루프(E-LOOP)나 D 루프(D-LOOP)를 통해서 상기 충전부(145)나 상기 제1 전력 변환부(140)로 흐르지 못하도록 구성된다.With this configuration, when the input current input from the magnetic field acquiring unit 110 is small, the energy stored in the supercapacitor 150 is reversed in the magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention. The charging unit 145 and the first power conversion unit 140 through the E-loop (D-LOOP) or the D-loop (D-LOOP).

또한, 이러한 구성을 통해, 상기 제1 전력 변환부(140)를 통과하는 입력 전류는 A 루프(A-LOOP)로만 흐르고, 상기 충전부(145)를 통과하는 입력 전류는 B 루프(B-LOOP)로만 흐르며, 상기 슈퍼 커패시터(150)의 충전 에너지는 C-루프(C-LOOP)로만으로 흐르도록 구성된다.In this configuration, the input current passing through the first power conversion unit 140 flows only in the A-loop (A-LOOP), and the input current passing through the charging unit 145 flows in the B- And the charging energy of the supercapacitor 150 flows only to the C-loop (C-LOOP).

종래의 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 충전부(145)에서 슈퍼 커패시터(150)를 충전시키면서 상기 슈퍼 커패시터(150)의 충전 에너지를 이용하여 제2 전력 변환부(170)를 구동하는 방식을 적용하여, 잦은 충,방전에 따른 열 발생과 슈퍼 커패시터(150)의 수명 단축을 초래하였다.The conventional magnetic field converting power supply 100 applies a method of driving the second power converting unit 170 using the charging energy of the supercapacitor 150 while charging the supercapacitor 150 in the charging unit 145 Thereby generating heat due to frequent charging and discharging and shortening the lifetime of the super capacitor 150.

또한, 입력 전류가 없는 경우, 상기 슈퍼 커패시터(150)의 충전 에너지가 역으로 입력단까지 흘러 입력단의 일부 회로의 전력으로 소비되어 충전 에너지의 사용 시간을 단축시켰다.Also, when there is no input current, the charging energy of the supercapacitor 150 flows inversely to the input terminal and is consumed as electric power of some circuit of the input terminal, thereby shortening the use time of the charging energy.

반면, 본 발명의 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 충전과 출력 간의 출력 전압의 제어 알고리즘에 영향을 받지 않도록 구성되어 슈퍼 커패시터(150)의 잦은 충,방전을 최소화하는 상기와 같은 구성을 통해, 발열을 억제하며 상기 슈퍼 커패시터(150)의 수명을 연장할 수 있게 된다.
On the other hand, the magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention is constructed so as not to be influenced by the control algorithm of the output voltage between the charging and the output so as to minimize the frequent charging and discharging of the supercapacitor 150 It is possible to suppress heat generation and extend the life of the supercapacitor 150 through the configuration.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전류 측정 모드의 동작 예시도로서, 본 발명의 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)가 전류를 측정하는 모드에서 동작하는 것을 도시한 것이다.FIG. 6 is a view illustrating an operation example of the current measurement mode according to an embodiment of the present invention, in which the magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention operates in a mode for measuring a current.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 외부 제어 신호를 입력받는 기능 선택부(122)에 의해 전류 측정 모드와 전원 공급 모드로 구분되어 동작할 수 있다.Referring to FIG. 6, a magnetic field converting power supply 100 according to an embodiment of the present invention can be divided into a current measuring mode and a power supplying mode by a function selecting unit 122 receiving an external control signal have.

바람직한 실시 예로서, 본 발명의 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 기능 선택부(122)의 외부 제어 신호를 온(ON) 시키면, 상기 기능 선택부(122)와 상기 정류부(125) 사이의 전기적 연결을 차단하며 상기 외부 제어 신호에 의해 상기 1차 과전압 방지부(120)가 동작하게 된다.The magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention may be configured such that when the external control signal of the function selecting unit 122 is turned on, the function selecting unit 122 and the rectifying unit 125 And the primary overvoltage prevention unit 120 operates by the external control signal.

따라서, 2차 전류 센서(180)를 포함하는 상기 전류 변환부(185)가 상기 기능 선택부(122)의 외부 제어 신호에 의해 차단된 전류를 측정하여 송,배전 선로(1)의 흐르는 전류를 감지하게 된다.Therefore, the current transforming unit 185 including the secondary current sensor 180 measures the current interrupted by the external control signal of the function selecting unit 122 and outputs the current flowing through the transmission and distribution line 1 .

바람직한 실시 예로서, 상기 자계 획득부(110)에서 획득한 자계를 통해 생성되는 입력 전류가 정류부(125)로 흐르지 못함에 따라, 상기 자계 획득부(110), 공진부(113), 임피던스 정합부(115), 1차 과전압 방지부(120), 상기 임피던스 정합부(115), 상기 공진부(113), 상기 자계 획득부(110)로 연결되는 루프 내에서 흐르게 되며 이를 상기 전류 변환부(185)가 감지하게 된다.The input current generated through the magnetic field acquired by the magnetic field acquiring unit 110 does not flow to the rectifying unit 125 and the magnetic field acquiring unit 110, the resonator 113, the impedance matching unit 110, Flows in the loop connected to the first overvoltage preventing part 115, the first overvoltage preventing part 120, the impedance matching part 115, the resonating part 113 and the magnetic field obtaining part 110, ).

이때, 상기 자계 획득부(110)에 흐르는 송,배전 선로(1) 상의 전류가 예를 들어 1000A이며 상기 자계 획득부(110)의 권선비가 400:1이면 상기 자계 획득부(110)의 권선에 흐르는 전류는 2,5A가 되어, 상기 전류 변환부(185)에 작은 영상 변류기를 적용해도 정확히 전류를 측정할 수 있게 된다.If the current on the transmission and distribution line 1 flowing in the magnetic field acquiring unit 110 is 1000 A and the winding ratio of the magnetic field acquiring unit 110 is 400 to 1, The current flowing through the current transformer 185 is 2.5 A, and even if a small phase current transformer is applied to the current transformer 185, the current can be accurately measured.

종래의 전류 측정 방식은 추가적 전류 센서 및 대용량의 영상 변류기를 설치하여 송,배전 선로(1) 상의 전류를 측정하므로 설치 비용이 증가하며 측정이 용이하지 않았다.In the conventional current measuring method, an additional current sensor and a large-capacity video current transformer are installed to measure the current on the transmission and distribution line 1, which increases installation cost and is not easy to measure.

반면, 본 발명의 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 상기 자계 획득부(110)와 상기 2차 전류 센서(180) 및 상기 전류 변환부(185)를 이용하여 송,배전 선로(1)에 흐르는 전류를 별도의 1차 변류기(CT) 없이 작은 영상 변류기를 통해 측정할 수 있다.The magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention can use the magnetic field acquiring unit 110, the secondary current sensor 180, and the current converting unit 185 to transmit / 1) can be measured through a small phase transformer without a separate primary transformer (CT).

구체적 실시 예로 다시 설명하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 상기 외부 제어 신호에 의해 2차 과전압 방지부(130)를 구동시켜 상기 자계 획득부(110)의 출력 단자를 단락시키며, 송,배전 선로(1)에 흐르는 전류량과 상기 자계 획득부(110)의 권선비에 해당하는 전류를 변환시키되, 이를 상기 2차 전류 센서(180)에 통과시켜 송,배전 선로(1)에 흐르는 전류량을 판단하도록 구성하여 별도의 1차 변류기가 필요하지 않아 사용의 편의성이 증대된다.The magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention drives the secondary overvoltage preventing unit 130 by the external control signal to output the output of the magnetic field obtaining unit 110 And converts the current corresponding to the amount of current flowing through the transmission line 1 and the current ratio of the magnetic field obtaining unit 110 to the secondary current sensor 180 so as to supply the current to the transmission and distribution line 1 So that it is not necessary to use a separate primary transformer and the convenience of use is increased.

이때, 바람직한 실시 예로서, 상기 제1 전력 변환부(140)에는 전원이 공급되지 않아 상기 슈퍼 커패시터(150)의 충전이 정지된다.
At this time, as a preferred embodiment, power is not supplied to the first power conversion unit 140, so that charging of the supercapacitor 150 is stopped.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 모드의 동작 예시도로서, 본 발명의 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)가 출력 전원을 제공하는 모드에서 동작하는 것을 도시한 것이다.7 is a view illustrating an operation example of the power supply mode according to an embodiment of the present invention, in which the magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention operates in a mode of providing output power.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)는 전원 공급 모드에서 동작하는 경우 도시한 루프를 따라 동작하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 7, it is preferable that the magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention operates along the illustrated loop when operating in the power supply mode.

상기 방전 방지부(165)는 충,방전의 횟수에 따라 수명이 결정되는 슈퍼 커패시터(150)의 특성을 고려하여 상기 슈퍼 커패시터(150)의 충,방전을 최소화시켜 수명을 연장하도록 하기 위해, 상기 제1 전력 변환부(140)에서 전원이 공급이 되면 상기 슈퍼 커패시터(150)의 충전을 유도한다.In order to minimize the charge and discharge of the supercapacitor 150 and to extend the service life of the supercapacitor 150 in consideration of the characteristics of the supercapacitor 150 whose lifetime is determined according to the number of times of charging and discharging, When the power is supplied from the first power conversion unit 140, the charging of the supercapacitor 150 is induced.

또한, 상기 방전 방지부(165)는 상기 제2 전력 변환부(170)를 오프(off) 시켜 충전 시간을 최소화하며, 상기 제1 전력 변환부(140)에서 공급되는 전압과 같은 전압으로 충전을 완료하도록 하게 된다.Also, the discharge preventing unit 165 may turn off the second power converting unit 170 to minimize the charging time, and charge the battery with the same voltage as the voltage supplied from the first power converting unit 140 .

이때, 상기 방전 방지부(165)는 상기 슈퍼 커패시터(150)의 전압이 상기 충전부(145)에서 공급되는 전압보다 낮은 경우에는 방전되지 못하도록 하여 충,방전 횟수를 최소화하도록 구성하는 것이 바람직하다.When the voltage of the supercapacitor 150 is lower than the voltage supplied from the charging unit 145, the discharge preventing unit 165 may not be discharged to minimize the number of charging and discharging operations.

바람직한 실시 예로서, 상기 충전부(145)는 충전 전류량을 근거로 상기 제1 전력 변환부(140)의 전압을 제어하여 일정한 전류를 지속적으로 공급하여, 상기 슈퍼 커패시터(150)의 수명을 연장할 수 있도록 제어하는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment, the charging unit 145 may control the voltage of the first power conversion unit 140 based on the amount of charging current to continuously supply a constant current to extend the lifetime of the supercapacitor 150 .

상기 전원 공급 선택부(135)는 상기 제1 전력 변환부(140)가 구동되는 전원을 선택적으로 공급하도록 구성하는 것이 바람직하다.The power supply selection unit 135 may be configured to selectively supply power to the first power conversion unit 140.

바람직한 실시 예로서, 상기 전원 공급 선택부(135)는 송,배전 선로(1)에 전류가 흘러 상기 정류부(125)에 의해서 전원이 공급되면 이 전원을 상기 제1 전력 변환부(140)에 공급하여 상기 제1 전력 변환부(140)가 초기 구동할 수 있도록 한다.The power supply selection unit 135 may supply the power to the first power conversion unit 140 when the current flows through the transmission and distribution line 1 and the power is supplied by the rectification unit 125, So that the first power conversion unit 140 can be initially driven.

이후, 상기 전원 공급 선택부(135)는 상기 전원을 통해서 상기 제1 전력 변환부(140)가 정상 구동하여 출력 전압이 형성되면, 상기 정류부(125)에서 입력되는 전압을 차단한 후, 상기 제1 전력 변환부(140)에서 변환된 안정적인 전압을 사용할 수 있도록 전원 공급을 변경하는 것이 바람직하다.When the first power conversion unit 140 is normally driven through the power source and the output voltage is formed, the power supply selection unit 135 cuts off the voltage input from the rectification unit 125, 1 power converter 140 so as to use the converted stable voltage.

이는, 상기 제1 전력 변환부(140) 역시 반도체 소자로 이루어져 제어됨으로 상기 반도체 소자에 안정적 전원을 공급하기 위해 필요한 전압으로 변경하는 레귤레이터를 사용하는 데, 상기 레귤레이터에 공급되는 전압이 높아지면 전력 손실과 발열이 증가하기 때문이다.The first power conversion unit 140 is also controlled by a semiconductor device to change the voltage to a voltage required for supplying a stable power to the semiconductor device. When the voltage supplied to the regulator increases, power loss And heat generation increases.

따라서, 상기 전원 공급 선택부(135)는 이를 방지하기 위해 낮은 출력과 안정된 전압을 공급하여 전력 효율을 증가시키고 발열을 최소화하도록 구성하여 송,배전 선로(1)에 낮은 전류가 흐르는 경우라도, 본 발명의 실시 예에 따른 자계 변환 전원 공급 장치(100)를 구동시킬 수 있게 된다.Therefore, in order to prevent this, the power supply selection unit 135 supplies a low output and a stable voltage to increase the power efficiency and minimize the heat generation so that even when a low current flows through the transmission and distribution line 1, It is possible to drive the magnetic field converting power supply 100 according to the embodiment of the present invention.

한편, 상기 출력 전원 제어부(175)는 출력 전원을 안정적으로 공급하기 위한 것으로서, 마이크로 프로세서나 반도체 소자의 경우 공급 전원이 불안정하면 이상 동작이 발생하여 반도체 소자의 소손으로 이어질 수 있기 때문이다.In the case of a microprocessor or a semiconductor device, if the power supply is unstable, the output power controller 175 may cause an abnormal operation and lead to burnout of the semiconductor device.

따라서, 상기 출력 전원 제어부(175)는 이를 방지하기 위해 상기 슈퍼 커패시터(150)에 충전된 에너지와 상기 충전부(145)를 통해 공급되는 전압을 실시간 감지하여 그에 따라 상기 제1 전력 변환부(140)의 구동을 제어하는 것이 바람직하다.Accordingly, the output power controller 175 detects the energy charged in the supercapacitor 150 and the voltage supplied through the charger 145 in order to prevent the output of the first power converter 140, It is preferable to control the driving of the motor.

바람직한 실시 예로서, 상기 출력 전원 제어부(175)는 상기 슈퍼 커패시터(150)에 설정된 전압 이상의 에너지가 충전되거나 상기 충전부(145)로부터의 공급 전압이 기 설정 값 이상이면 상기 제2 전력 변환부(170)를 온(On) 시킬 수 있다.In a preferred embodiment, the output power control unit 175 controls the output of the second power conversion unit 170 (170) if the energy exceeding the voltage set in the supercapacitor 150 is charged or the supply voltage from the charger 145 is greater than a predetermined value, Can be turned on.

또한, 상기 출력 전원 제어부(175)는 상기 충전부(145)로부터의 공급 전원이 차단되어 상기 슈퍼 커패시터(150)의 전압이 기 설정 값 이하로 내려가면 불안정한 전원이 사용자에게 공급되지 않도록 상기 제2 전력 변환부(170)를 오프(Off) 시키는 것이 바람직하다.
When the voltage of the supercapacitor 150 drops below a preset value due to the supply of power from the charger 145 being cut off, the output power controller 175 controls the second power It is preferable to turn off the conversion unit 170. [

이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.
The foregoing embodiments and advantages are merely exemplary and are not to be construed as limiting the present invention. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. .

1: 송,배전 선로 10: 자계 획득부
15: 과전압 보호용 1차 소자 20: 전압 변환용 저항
25, 30: AC-DC 변환기 35: SMPS(Switching Mode Power Supply)
100: 자계 변환 전원 공급 장치 110: 자계 획득부
113: 공진부 115: 역률 개선부(임피던스 정합부)
120: 1차 과전압 방지부 122: 기능 선택부
125: 정류부 130: 2차 과전압 방지부
135: 전원 공급 선택부 140: 제1 전력 변환부
145: 충전부 150: 슈퍼 커패시터(Super Capacitor)
152: 전압 감지부 155: 저장 장치 과전압 억제부
160: 과전류 방지부 165: 방전 방지부
170: 제2 전력 변환부 175: 출력 전원 제어부
180: 2차 전류 센서 185: 전류 변환부
190: 온도 센서 195: 온도 변환부1: Song and distribution line 10:
15: Primary element for overvoltage protection 20: Resistor for voltage conversion
25, 30: AC-DC converter 35: Switching Mode Power Supply (SMPS)
100: magnetic field conversion power supply unit 110: magnetic field acquiring unit
113: resonance part 115: power factor improving part (impedance matching part)
120: primary overvoltage prevention unit 122: function selection unit
125: rectification part 130: secondary overvoltage prevention part
135: power supply selection unit 140: first power conversion unit
145: Charging unit 150: Super Capacitor
152: voltage detection unit 155: storage device overvoltage suppression unit
160: overcurrent prevention part 165: discharge prevention part
170: second power converter 175: output power controller
180: secondary current sensor 185: current conversion section
190: temperature sensor 195: temperature converter

Claims (6)

송전 선로 또는 배전 선로 주위의 자계(磁界)에서 발생하는 전자기력(電磁氣力)을 통해 입력 전류를 발생시키는 자계 획득부;
상기 입력 전류의 전압 파형을 근거로, 제1 전압 범위를 초과하는 전압 구간에 해당하는 입력 전류를 차단하되, 차단되는 상기 전압 구간 중 상기 제1 전압 범위 내 사용 가능 영역의 입력 전류를 선택적으로 허용하는 1차 과전압 방지부;
상기 1차 과전압 방지부의 과전압 방지 이후, 선택적으로, 상기 입력 전류의 전압 파형에서 제2 전압 범위를 초과하는 전압 구간 전체에 해당하는 입력 전류를 차단하는 2차 과전압 방지부;
제1 전압의 상기 입력 전류를 제2 전압으로 변환하는 전력 변환부;
변환된 상기 제2 전압의 입력 전류에 대한 충전 제어를 수행하는 충전부;
상기 충전부로부터 입력되는 입력 전류로 충전되어 출력 전원을 제공하는 슈퍼 커패시터(Super Capacitor);및
상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압을 근거로 상기 충전 제어에 대한 피드백을 제공하는 저장 장치 과전압 억제부;를 포함하는 자계 변환 전원 공급 장치.
A magnetic field acquiring unit for generating an input current through an electromagnetic force generated in a magnetic field around a transmission line or a distribution line;
The input current corresponding to the voltage range exceeding the first voltage range is blocked based on the voltage waveform of the input current and the input current of the usable range within the first voltage range is selectively allowed A primary overvoltage protection unit for preventing overvoltage;
A secondary overvoltage preventing unit for selectively interrupting the input current corresponding to the entire voltage range exceeding the second voltage range in the voltage waveform of the input current after the overvoltage prevention of the primary overvoltage preventing unit;
A power converter for converting the input current of the first voltage into a second voltage;
A charging unit for performing charging control on an input current of the second voltage;
A super capacitor charged with an input current input from the charging unit to provide an output power;
And a storage overvoltage suppressor for providing feedback on the charge control based on the charge voltage of the supercapacitor.
제 1항에 있어서, 상기 1차 과전압 방지부는
상기 입력 전류의 전압 파형이 상기 제1 전압 범위를 초과하면 초과 영역의 입력 전류를 차단한 후, 상기 전압 파형이 상기 제1 전압 범위 내로 진입하는 것을 감지하여 상기 제1 전압 범위 내 입력 전류를 허용하는 것을 특징으로 하는 자계 변환 전원 공급 장치.
2. The overvoltage protection circuit according to claim 1,
When the voltage waveform of the input current exceeds the first voltage range, the input current in the excess voltage range is cut off, and then the voltage waveform is detected to enter the first voltage range to allow the input current in the first voltage range Wherein the magnetic field converting power supply device comprises:
제 1항에 있어서, 상기 2차 과전압 방지부는
상기 저장 장치 과전압 억제부를 통해 측정된 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압이 기 설정 값 이상이거나 또는 상기 출력 전원의 출력이 기 설정 수준 이하이면, 상기 저장 장치 과전압 억제부의 제어에 따라 상기 입력 전류의 전압 파형에서 제2 전압 범위를 초과하는 전압 구간 전체에 해당하는 입력 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 자계 변환 전원 공급 장치.
2. The overvoltage protection circuit according to claim 1,
When the charging voltage of the supercapacitor measured by the storage overvoltage suppressing unit is equal to or higher than a preset value or the output of the output power supply is lower than a predetermined level, And cuts off the input current corresponding to the entire voltage section exceeding the second voltage range.
제 1항에 있어서,
1차 과전압 방지부에서 출력되는 입력 전류를 상기 2차 과전압 방지부를 거치지 않고 상기 전력 변환부로 제공하여 상기 전력 변환부를 초기 구동시키며, 상기 전력 변환부가 변환하는 상기 제 2 전압의 전압 값이 정상 형성되면 상기 전력 변환부로 제공되는 상기 초기 구동시의 전류 공급 경로를 차단하는 전원 공급 선택부;를 더 포함하는 자계 변환 전원 공급 장치.
The method according to claim 1,
The input current outputted from the primary overvoltage preventing unit is supplied to the power converting unit without passing through the secondary overvoltage preventing unit to initialize the power converting unit and when the voltage value of the second voltage to be converted by the power converting unit is normally formed And a power supply selection unit for disconnecting a current supply path at the time of the initial drive provided to the power conversion unit.
제 1항에 있어서,
외부 제어 신호에 의해, 상기 자계 획득부의 입력 전류의 전류 값을 측정하는 2차 전류 센서를 포함하며, 상기 자계 획득부의 권선비 및 상기 2차 전류 센서에서 측정한 전류 값을 통해 상기 송전 선로 또는 배전 선로의 전류 값을 파악하여 출력하는 전류 변환부;를 더 포함하며,
이때, 상기 2차 과전압 방지부는 상기 외부 제어 신호에 의해, 상기 제2 전압 범위와 관계없이 상기 입력 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 자계 변환 전원 공급 장치.
The method according to claim 1,
And a secondary current sensor for measuring a current value of an input current of the magnetic field acquiring unit by an external control signal, wherein the current ratio of the magnetic field acquiring unit and the current value measured by the secondary current sensor, And a current transformer for obtaining and outputting a current value of the current transformer,
Wherein the secondary overvoltage preventing unit cuts off the input current regardless of the second voltage range by the external control signal.
제 5항에 있어서,
상기 슈퍼 커패시터의 전압을 감지하여 상기 전압의 전압 값을 출력하는 전압 감지부;및
상기 자계 변환 전원 공급 장치 내부에서 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하며, 상기 온도 센서에 의해 감지된 상기 온도 값을 출력하는 온도 변환부;를 더 포함하는 자계 변환 전원 공급 장치.6. The method of claim 5,
A voltage sensing unit sensing a voltage of the supercapacitor and outputting a voltage value of the voltage;
And a temperature conversion unit including a temperature sensor for measuring a temperature inside the magnetic field converting power supply unit and outputting the temperature value sensed by the temperature sensor.
KR1020130072973A 2013-06-25 2013-06-25 Power supply apparatus by transforming magnetic field KR101498978B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130072973A KR101498978B1 (en) 2013-06-25 2013-06-25 Power supply apparatus by transforming magnetic field

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130072973A KR101498978B1 (en) 2013-06-25 2013-06-25 Power supply apparatus by transforming magnetic field

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150000636A true KR20150000636A (en) 2015-01-05
KR101498978B1 KR101498978B1 (en) 2015-03-05

Family

ID=52474648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130072973A KR101498978B1 (en) 2013-06-25 2013-06-25 Power supply apparatus by transforming magnetic field

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101498978B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018074861A1 (en) * 2016-10-19 2018-04-26 주식회사 아모센스 Magnetic induction power supply device
KR102150196B1 (en) * 2019-05-23 2020-08-31 정동열 Apparatus Supplying Power by using Magnetic Field Energy
KR102212166B1 (en) * 2020-01-02 2021-02-05 주식회사 폰 High output power supply easily installed in underground transmission line with improved waterproof/dustproof function
KR20210043041A (en) * 2019-10-10 2021-04-21 주식회사 포스코 Power supplying apparatus using current transformer having protect function

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100943437B1 (en) * 2007-11-06 2010-02-19 한국전기연구원 Apparatus and method for contactless power supply for medium voltage power line
KR101195758B1 (en) * 2012-06-08 2012-11-05 이태희 Load tracking type non-contact power supplier and method for supplying power using the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018074861A1 (en) * 2016-10-19 2018-04-26 주식회사 아모센스 Magnetic induction power supply device
US10923951B2 (en) 2016-10-19 2021-02-16 Amosense Co., Ltd Magnetic induction power supply device
KR102150196B1 (en) * 2019-05-23 2020-08-31 정동열 Apparatus Supplying Power by using Magnetic Field Energy
KR20210043041A (en) * 2019-10-10 2021-04-21 주식회사 포스코 Power supplying apparatus using current transformer having protect function
KR102212166B1 (en) * 2020-01-02 2021-02-05 주식회사 폰 High output power supply easily installed in underground transmission line with improved waterproof/dustproof function

Also Published As

Publication number Publication date
KR101498978B1 (en) 2015-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9899907B2 (en) Switching power supply circuit and control method therefor
US9124184B2 (en) DC/DC converter
US8520345B2 (en) Protection circuit applied to wind power generation system employing double-fed induction generator
US7911352B2 (en) Method and apparatus for protection of AC-DC power converters
KR102485478B1 (en) Device for preventing a reverse current of the DC-DC converter of vehicle and method thereof
US10106036B2 (en) Protecting a power supply including a plurality of batteries in parallel against an external short-circuit
CN107533096B (en) System for detecting ground faults in an energy storage and/or generation system
KR20120054631A (en) Method for controlling a voltage transformer for overvoltage protection, voltage transformer and operating device having a voltage transformer
CN104348215A (en) Charger, battery module, and systems and methods for identifying and monitoring a battery charger
KR101498978B1 (en) Power supply apparatus by transforming magnetic field
JP2021532713A (en) Safe operation in wireless power transfer system
US8803468B2 (en) System and method for fast discharge of a ring motor field
US11356012B2 (en) Transmission and distribution system with electric shock protection function and method of operating the same
KR101498981B1 (en) Bus bar connecting power supply apparatus by transforming magnetic field
JP2009142061A (en) Dc-dc converter
JP2004236395A (en) Power converter
US11211863B2 (en) Arrangement and method for current measurement
JP5667915B2 (en) DC power supply
JP2015035865A (en) Power conversion device
US10326290B2 (en) Power converting device and method of controlling power converting device
KR20150127421A (en) Power supply apparatus, driving method thereof, and security system incluing the same
KR102150196B1 (en) Apparatus Supplying Power by using Magnetic Field Energy
JP2007181357A (en) Capacitor input type rectifier circuit with overcurrent detecting function, and inverter device using same
KR102646734B1 (en) DC/DC converter and its control method
WO2024057625A1 (en) Power conversion device and method for detecting electric system anomaly by power conversion device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180326

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190826

Year of fee payment: 5