KR20160139533A - 무정전 전력공급장치 및 방법 - Google Patents

무정전 전력공급장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부하에 무정전으로 교류전력을 공급하는 것으로서 직류전력을 충전하고 충전한 직류전력으로, 쉘터(120)에 공급되는 교류전력의 위상과 동일한 위상의 교류전력을 발생하는 UPS(Uninterruptible Power Supply) 유닛(110)과, 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력, 상용 교류전력, 제 1 발전기의 제 1 발전 교류전력 및 제 2 발전기의 제 2 발전 교류전력을 스위칭하여 어느 하나의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 전력 절체부(130)와, 상기 상용 교류전력, 제 1 발전 교류전력 및 제 2 발전 교류전력과 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력의 전압, 전류 및 위상을 검출하여 전력상태 검출신호를 발생하는 전력상태 검출부(140)와, 상기 제 1 발전기 및 상기 제 2 발전기를 선택적으로 구동시켜 제 1 및 제 2 발전 교류전력이 선택적으로 발생하게 하는 발전기 구동부(150)와, 상기 발전기 구동부(150)가 상기 제 1 발전기 또는 상기 제 2 발전기를 구동시키게 제어하고 상기 전력상태 검출부(140)가 검출하는 전력상태 검출신호에 따라 상기 전력 절체부(130)를 제어하여 무정전으로 상기 쉘터(120)에 위상이 연속되는 교류전력이 공급되게 하는 제어부(160)를 포함하는 무정전 전력공급장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

무정전 전력공급장치 및 방법{Uninterruptible power supply apparatus and method thereof}
본 발명은 상용 교류전력, 발전기의 발전 교류전력 및 배터리의 충전전력을 이용하여 부하에 무정전으로 교류전력을 공급하는 무정전 전력공급장치 및 방법에 관한 것으로 특히 상용 교류전력의 공급이 어려운 지역에서 2대의 발전기의 발전 교류전력 및 배터리의 충전전력을 이용하여 부하에 무정전으로 교류전력을 공급함으로써 군용으로 사용하기에 적합한 무정전 전력공급장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 상용 교류전력의 정전에 대비한 무정전 전력공급장치들은 주로 배터리의 충전전력을 이용하고 있다.
즉, 통상의 무정전 전력공급장치들은, 상용 교류전력이 입력될 경우에 상용 교류전력을 부하로 공급함은 물론 상용 교류전력을 직류전력으로 변환하여 배터리에 충전하고, 정전 등으로 인하여 상용 교류전력이 입력되지 않을 경우에 상기 배터리의 충전전력을 교류전력으로 변환한 후 부하로 공급한다.
이러한 무정전 전력공급장치는 정전 여부에 관계없이 부하에 안정된 교류전력을 공급할 수 있다.
상기 배터리의 충전전력은 한계가 있는 것으로서 배터리의 충전전력이 모두 방전될 경우에 더 이상 부하로 교류전력을 공급하지 못하게 된다.
이를 방지하기 위하여 충분히 큰 용량의 배터리를 사용할 수도 있으나, 충분히 큰 용량의 배터리는 크기가 매우 커서 설치장소에 대한 제약이 있고, 매우 고가로서 충분히 큰 용량의 배터리를 사용하는 것은 많은 무리가 따르게 된다.
따라서 상기 배터리 대신에 발전기를 사용하여 무정전으로 부하에 교류전력을 공급하는 무정전 전력공급장치가 사용될 수 있다.
그러나 발전기를 구동시켜 발전 교류전력을 부하로 공급하기 시작할 때까지는 시간의 지연이 발생하게 되므로 상용 교류전력의 정전된 후 발전기의 발전 교류전력을 부하로 공급할 때까지의 시간동안은 부하로 교류전력을 공급하지 못하게 되는 정전 상태가 필연적으로 발생하고 있다.
상용 교류전력의 정전된 후 발전기의 발전 교류전력을 부하로 공급할 때까지의 시간을 최소로 하는 방법으로서 상용 교류전력이 공급되는 평상시에 발전기를 구동시키고, 정전 등으로 상용 교류전력이 입력되지 않을 경우에 바로 발전기의 발전 교류전력을 부하로 공급하는 방법이 있다.
그러나 상기 상용 교류전력이 공급되는 평상시에 발전기를 구동시키는 것은 발전기의 구동을 위하여 필요 없이 많은 연료가 소모되는 문제점이 있다.
그러므로 대한민국 등록특허공보 제10-1480770호(2015. 01. 05. 등록) 등에서는 발전기 및 배터리의 충전전력을 함께 이용하여 무정전으로 부하에 교류전력을 공급할 수 있도록 하고 있다.
상기한 선행기술에 따르면, 상용 교류전력이 공급되는 전력 계통을 센싱하고, 센싱한 값이 정전 상태 또는 과전력 공급 상태일 경우에 상기 전력 계통을 차단함과 동시에 배터리의 충전전력을 교류전력으로 변환하여 부하에 공급한다.
그리고 상기 배터리의 충전전력을 교류전력으로 변환하여 부하에 공급하는 상태에서 미리 설정된 시간이 경과되어도 정상 상태의 상용 교류전력이 입력되지 않을 경우에 발전기를 구동시키며, 상기 발전기가 구동되어 정상적인 발전 교류전력을 발생할 경우에 부하로 발전 교류전력을 부하에 공급하고 있다.
그러나 상기한 선행기술은 정전으로 상용 교류전력이 입력되지 않을 경우에 먼저 배터리의 충전전력을 교류전력으로 변환하여 부하에 공급한 후 발전기의 발전 교류전력을 부하로 공급하는 과정에서 상용 교류전력, 배터리의 충전전력을 변환한 교류전력 및 발전기의 발전 교류전력의 위상이 각기 상이하다.
그러므로 상기 부하는, 입력되는 교류전력의 위상 변동으로 인하여 동작에 에러가 발생하게 되는 문제점이 있다.
또한 하나의 발전기만을 사용하여 부하에 교류전력을 공급하므로 상용 교류전력이 공급되지 않는 지역 예를 들면, 야전에서 사용하는 군용 통신장비 등에는 안정하게 무정전으로 교류전력을 공급하는 데에는 한계가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1480770호(2015. 01. 05. 등록)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상용 교류전력, 2대의 발전기 및 배터리의 충전전력을 이용하여, 상용 교류전력이 원활하게 공급되는 지역은 물론 상용 교류전력이 공급되기 어려운 지역에서도 부하에 무정전으로 안정하게 교류전력을 공급할 수 있는 무정전 전력공급장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부하로 공급되는 교류전력을 전환할 경우에 교류전력의 위상을 일치시킨 후 전환하여 위상의 변동으로 인한 부하의 에러 동작을 미연에 방지하는 무정전 전력공급장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 무정전 전력공급장치는, 직류전력을 충전하고 충전한 직류전력으로, 쉘터(120)에 공급되는 교류전력의 위상과 동일한 위상의 교류전력을 발생하는 UPS(Uninterruptible Power Supply) 유닛(110)과, 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력, 상용 교류전력, 제 1 발전기의 제 1 발전 교류전력 및 제 2 발전기의 제 2 발전 교류전력을 스위칭하여 어느 하나의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 전력 절체부(130)와, 상기 상용 교류전력, 제 1 발전 교류전력 및 제 2 발전 교류전력과 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력의 전압, 전류 및 위상을 검출하여 전력상태 검출신호를 발생하는 전력상태 검출부(140)와, 상기 제 1 발전기 및 상기 제 2 발전기를 선택적으로 구동시켜 제 1 및 제 2 발전 교류전력이 선택적으로 발생하게 하는 발전기 구동부(150)와, 상기 발전기 구동부(150)가 상기 제 1 발전기 또는 상기 제 2 발전기를 구동시키게 제어하고 상기 제 1 발전기 또는 상기 제 2 발전기에서 발전된 교류전력이 전력상태 검출부(140)가 검출한 쉘터(120)로 출력하는 교류전력의 위상과 일치되면 상기 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 제 1 발전기 또는 상기 제 2 발전기에서 발전된 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급되게 하는 제어부(160);를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부(160)는, 상기 전력 절체부(130)가 상기 상용 교류전력, 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력을 공급하는 상태에서 상기 상용 교류전력, 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력이 입력되지 않을 경우에는 상기 전력 절체부(130)가 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 제어하고, 상기 전력 절체부(130)가 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 상용 교류전력, 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력이 입력될 경우에는 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력의 위상과 상기 상용 교류전력의 위상, 상기 제 1 발전 교류전력의 위상 또는 상기 제 2 발전 교류전력의 위상을 비교하여 위상이 일치될 때 상기 전력 절체부(130)가 상기 상용 교류전력, 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 제어할 수 있다.
상기 UPS 유닛(110)은, 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력을 직류전력으로 변환하는 AC/DC 변환기(210)와, 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력의 위상을 검출하는 위상 검출부(220)와, 직류전력을 상기 위상 검출부(220)가 검출한 위상을 갖는 교류전력으로 변환하여 상기 전력 절체부(130)로 출력하는 DC/AC 변환기(260)와, 직류전력을 충전 및 방전하는 배터리 어레이(230)와, 상기 배터리 어레이에 충전용 직류전력을 공급하는 전력 충전부(240)와, 상기 AC/DC 변환기(210)가 변환한 직류전력의 전압레벨을 변환하여 상기 전력 충전부(240)에 제공하고 상기 배터리 어레이(230)에서 방전되는 직류전력의 전압레벨을 변환하여 상기 DC/AC 변환기(260)에 공급하는 양방향 DC/DC 컨버터(250)와, 상기 제어부(160)의 제어에 따라, 상기 쉘터(120)가 동작하고 남는 잉여 교류전력을 상기 전력 충전부(240)가 상기 배터리 어레이(230)에 충전하게 제어하는 BMS(Battery Management System)(270);를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 배터리 어레이(230)는, 직류전력을 충전하고 충전전력이 방전되지 않는 예비 배터리(237)를 포함하고, 상기 전력 충전부(240)는, 상기 예비 배터리(237)에 직류전력을 충전하는 예비 충전기(247)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 쉘터(120)는, 메인 부하(121) 및 보조부하(123)를 포함하고, 상기 전력 절체부(130)는, 상기 제어부(160)의 제어에 따라 스위칭되어 상기 상용 교류전력을 상기 메인 부하(121) 및 상기 보조부하(123)로 각기 출력하는 스위칭 소자(131a, 131b)와, 상기 제어부(160)의 제어에 따라 스위칭되어 상기 제 1 발전 교류전력을 상기 메인 부하(121) 및 상기 보조부하(123)로 각기 출력하는 스위칭 소자(133a, 133b)와, 상기 제어부(160)의 제어에 따라 스위칭되어 상기 제 2 발전 교류전력을 상기 메인 부하(121) 및 상기 보조부하(123)로 각기 출력하는 스위칭 소자(135a, 135b)와, 상기 제어부(160)의 제어에 따라 스위칭되어 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 메인 부하(121)로 출력하는 스위칭 소자(137)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한 본 발명의 무정전 전력공급장치는, 사용자의 조작에 따라 무정전 전력공급장치의 동작명령을 발생하여 상기 제어부(160)로 입력시키는 제어패널과, 상기 제어부(160)와 CAN(Controller Area Network) 통신을 수행하면서 사용자의 조작에 따라 무정전 전력공급장치의 동작명령을 발생하여 상기 제어부(160)로 전송하는 원격 제어패널(90)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 본 발명의 무정전 전력공급방법은, 상용 교류전력이 입력될 경우에 제어부(160)의 제어에 따라, 상용 교류전력이 입력될 경우에 제어부(160)의 제어에 따라, 전력 절체부(130)가 쉘터(120)에 상기 상용 교류전력을 공급하고 잉여 상용 교류전력을 UPS 유닛(110)이 충전하게 하는 단계와 상기 상용 교류전력이 차단될 경우에 상기 제어부(160)의 제어에 따라, 상기 전력 절체부(130)가 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 하고 발전기 구동부(150)가 제 1 발전기 또는 제 2 발전기를 구동시켜 교류전력을 발생하게 하는 단계와 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력의 위상과 동일한 위상을 갖는 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력을 발생할 경우에 상기 제어부(160)의 제어에 따라 상기 전력 절체부(130)가 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 단계와 상기 전력 절체부(130)가 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 상용 교류전력이 입력될 경우에 상기 제어부의 제어에 따라 쉘터(120)로 공급되는 교류전력과 상기 상용 교류전력의 위상과 일치되면 상기 전력 절체부(130)가 상기 상용 교류전력을 상기 쉘터(120)에 공급하게 하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
또한 본 발명의 무정전 전력공급방법은, 상기 제어부(160)가, 상기 전력 절체부(130)가 상기 제 1 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 제 1 발전 교류전력이 차단될 경우에 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 하고 발전기 구동부(150)가 제 2 발전기를 구동시켜 발전된 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력의 위상과 일치되면 상기 전력 절체부(130)가 상기 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 단계와 상기 제어부(160)가, 상기 전력 절체부(130)가 상기 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 제 2 발전 교류전력이 차단될 경우에 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 하고 발전기 구동부(150)가 제 1 발전기를 구동시켜 발전된 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력의 위상과 일치되면 상기 전력 절체부(130)가 상기 제 1 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 무정전 전력공급장치 및 방법에 따르면, 부하로 상용 교류전력을 공급할 경우에 배터리의 충전전력을 상기 상용 교류전력과 동일한 위상을 갖는 교류전력으로 변환하여 대기하고, 정전 등으로 상기 상용 교류전력이 입력되지 않을 경우에 상기 배터리의 충전전력을 변환한 교류전력을 부하에 공급한다.
또한 상기 배터리의 충전전력을 변환한 교류전력을 부하에 공급하는 상태에서 상용 교류전력이 다시 정상으로 입력되거나 또는 발전기를 구동시켜 발전 교류전력이 정상으로 발생될 경우에 배터리의 충전전력을 변환한 교류전력의 위상과, 상용 교류전력의 위상 또는 발전기의 발전 교류전력의 위상을 검출하여 위상이 일치될 경우에 배터리의 충전전력을 변환한 교류전력에서 상용 교류전력 또는 발전기의 발전 교류전력으로 전환하여 부하에 공급한다.
또한 발전기의 발전 교류전력을 부하로 공급하는 상태에서 상용 교류전력이 입력될 경우에 발전기의 발전 교류전력의 위상과 상용 교류전력의 위상을 비교하여 위상이 일치할 때 발전기의 발전 교류전력에서 상용 교류전력으로 전환하여 부하에 공급한다.
그러므로 상용 교류전력, 배터리의 충전전력을 변환한 교류전력 및 발전기의 발전 교류전력을 선택적으로 절체하면서 쉘터에 무정전으로 교류전력을 공급할 수 있음은 물론 쉘터로 공급되는 교류전력에는 위상의 변동이 발생되지 않아 위상의 변동으로 인한 쉘터의 오동작을 미연에 방지할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 한정하지 않는 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하며, 일부 도면에서 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여한다.
도 1은 본 발명의 무정전 전력공급장치의 전체 구성을 보인 블록도,
도 2는 본 발명의 무정전 전력공급장치에서 UPS 유닛의 구성을 보인 블록도,
도 3은 본 발명의 무정전 전력공급장치에서 전력 절체부 및 쉘터의 구성을 보인 블록도, 및
도 4 및 도 5는 본 발명의 무정전 전력공급방법에 따른 제어부의 동작을 보인 신호흐름도이다.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.
따라서 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
도 1은 본 발명의 무정전 전력공급장치의 전체 구성을 보인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 무정전 전력공급장치는, UPS(Uninterruptible Power Supply) 유닛(110)과, 쉘터(120)와, 전력 절체부(130)와, 전력상태 검출부(140)와, 발전기 구동부(150)와, 제어부(160)와, 표시부(170)와, 제어패널(180)과, 원격 제어패널(190)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 UPS 유닛(110)은, 상기 전력 절체부(130)가 상기 쉘터(120)로 공급하는 교류전력을 직류전력으로 변환하여 충전하고 충전한 직류전력을 교류전력으로 변환하여 상기 전력절체부(130)에 제공할 수 있다.
상기 쉘터(120)는, 교류전력을 사용하는 부하로서 예를 들면, 군용으로 사용되고 있는 통신장비와 상기 통신장비가 안정된 환경에서 동작할 수 있도록 하는 환경장비 등을 포함할 수 있다.
상기 전력 절체부(130)는, 상기 UPS 유닛(110)이 충전전력을 변환한 교류전력, 외부로부터 입력되는 상용 교류전력, 제 1 발전기(도면에 도시되지 않았음)의 제 1 발전 교류전력 및 제 2 발전기(도면에 도시되지 않았음)의 제 2 발전 교류전력을 스위칭하여 어느 하나의 교류전력을 상기 쉘터(120)에 동작전력으로 공급할 수 있다.
상기 전력상태 검출부(140)는, 상기 상용 교류전력, 제 1 발전 교류전력, 제 2 발전 교류전력 및 상기 전력 절체부(130)가 상기 쉘터(120)로 출력하는 교류전력들의 전압, 전류, 주파수 및 위상을 포함하는 전력상태를 검출할 수 있다.
상기 발전기 구동부(150)는, 발전 제어신호에 따라 상기 제 1 발전기 및 상기 제 2 발전기를 선택적으로 구동시켜 제 1 발전 교류전력 또는 제 2 발전 교류전력이 생성되게 할 수 있다.
상기 제어부(160)는, 상기 전력상태 검출부(140)가 검출하는 전력상태를 이용하여 상기 전력 절체부(130)가 상기 쉘터(120)에 공급하는 교류전력에 잉여 교류전력이 있는지의 여부를 판단하고 잉여 교류전력이 있을 경우에 상기 UPS 유닛(110)이 상기 잉여 교류전력을 직류전력으로 변환하여 충전하는 것을 제어할 수 있다. 또한 상기 제어부(160)는, 상기 전력상태 검출부(140)가 검출하는 전력상태에 따라 상기 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 쉘터(120)에 무정전 및 연속되는 위상의 교류전력이 공급되게 할 수 있다. 또한 상기 제어부(160)는, 상기 발전기 구동부(150)가 상기 제 1 발전기 및 상기 제 2 발전기를 선택적으로 구동시키게 제어할 수 있다.
상기 표시부(170)는, 상기 제어부(160)의 제어에 따라 현재 무정전 전력공급장치의 동작상태 등을 표시할 수 있다.
상기 제어패널(180)은 사용자의 조작에 따른 동작명령을 발생하여 상기 제어부(160)로 출력할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어패널(180)은 동작모드를 수동모드 또는 자동모드로 설정하기 위한 모드 키와, 상기 상용 교류전력을 선택하기 위한 상용 교류전력 선택 키와, 상기 제 1 발전기의 제 1 발전전력을 선택하기 위한 제 1 발전기 선택 키와, 상기 제 2 발전기의 제 2 발전전력을 선택하기 위한 제 2 발전기 선택 키를 비롯한 각종 동작을 명령할 수 있는 복수 개의 키를 구비하고, 사용자가 복수 개의 키를 선택적으로 조작함에 따른 동작명령을 발생하여 상기 제어부(160)로 출력할 수 있다.
상기 원격 제어패널(190)은, 상기 제어부(160)와 예를 들면, CAN(Controller Area Network) 통신 등을 수행하면서 사용자의 조작에 따른 동작명령을 발생하여 상기 제어부(160)로 출력할 수 있다. 예를 들면, 상기 원격 제어패널(190)은, 상기 제어패널(180)과 마찬가지로 동작모드를 수동모드 또는 자동모드로 설정하기 위한 모드 키와, 상기 상용 교류전력을 선택하기 위한 상용 교류전력 선택 키와, 상기 제 1 발전기의 제 1 발전전력을 선택하기 위한 제 1 발전기 선택 키와, 상기 제 2 발전기의 제 2 발전전력을 선택하기 위한 제 2 발전기 선택 키를 비롯한 각종 동작을 명령할 수 있는 복수 개의 키를 구비하고, 사용자가 복수 개의 키를 선택적으로 조작함에 따른 동작명령을 발생하여 상기 제어부(160)로 출력할 수 있다.
이러한 구성을 가지는 본 발명의 무정전 전력공급장치는, 제어부(160)가 제어패널(180) 및 원격 제어패널(190)의 동작명령을 입력하여 현재 설정된 동작모드를 판단한다. 즉, 상기 제어부(160)는 사용자가 제어패널(180) 및 원격 제어패널(190)의 모드 키를 조작하여 현재 수동모드 또는 자동모드가 설정되어 있는지의 여부를 판단한다.
현재 설정된 동작모드가 수동모드일 경우에 상기 제어부(160)는, 전력 절체부(130)의 스위칭 동작을 제어하여 현재 선택된 교류전력이 상기 전력 절체부(130)를 통해 부하인 쉘터(120)로 공급되게 한다.
즉, 사용자가 제어패널(180) 및 원격 제어패널(190)의 상용 교류전력 선택 키를 조작하였을 경우에 상기 제어부(160)는, 상기 전력 절체부(130)가 상기 상용 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 제어한다.
그리고 사용자가 제어패널(180) 및 원격 제어패널(190)의 제 1 발전기 선택 키를 조작하였을 경우에 상기 제어부(160)는, 발전기 구동부(150)를 제어하여 제 1 발전기를 구동시키고, 상기 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 제 1 발전기에서 발생되는 제 1 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 한다.
또한 사용자가 제어패널(180) 및 원격 제어패널(190)의 제 2 발전기 선택 키를 조작하였을 경우에 상기 제어부(160)는, 발전기 구동부(150)를 제어하여 제 2 발전기를 구동시키고, 상기 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 제 2 발전기에서 발생되는 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 한다.
이와 같이 하여 상기 전력 절체부(130)가 스위칭한 소정의 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되는 상태에서 상기 제어부(140)는, 상기 쉘터(120)가 교류전력에 의해 정상으로 동작하고 남는 잉여 교류전력이 있을 경우에 UPS 유닛(110)이 잉여 교류전력을 충전하게 제어한다.
즉, 상기 전력 절체부(130)가 상용 교류전력, 제 1 발전기의 제 1 발전 교류전력 또는 제 2 발전기의 제 2 발전 교류전력을 스위칭하여 어느 하나의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급할 경우에 상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호 즉, 쉘터(120)로 공급되는 교류전력의 전압 및 전류를 판단하여 현재 쉘터(120)가 사용하고 있는 교류전력의 전력량을 판단한다.
여기서, 상기 상용 교류전력은 예를 들면, 10kW 이상의 매우 높은 전력 용량으로 입력될 수 있고, 상기 제 1 발전기 및 상기 제 2 발전기는 예를 들면, 10kW의 제 1 발전 교류전력 및 제 2 발전 교류전력을 발생할 수 있다.
상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호로 쉘터(120)의 사용 전력량을 판단하여 잉여 교류전력의 유무를 판단하고, 잉여 교류전력이 있을 경우에 잉여 교류전력을 상기 UPS 유닛(110)에 알려 상기 UPS 유닛(110)이 잉여 교류전력을 직류전력으로 변환 및 충전하게 제어한다.
이와 같은 상태에서 상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호를 이용하여 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력이 차단되었는지의 여부를 판단한다.
즉, 상기 전력 절체부(130)가, 상용 교류전력을 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 정전 등으로 인하여 상용 교류전력이 입력되지 않거나, 상기 제 1 발전기의 제 1 발전 교류전력을 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 제 1 발전기의 에러 동작 또는 연료부족 등으로 인하여 제 1 발전 교류전력을 발생하지 못하거나 또는 상기 제 2 발전기의 제 2 발전 교류전력을 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 제 2 발전기의 에러 동작 또는 연료부족 등으로 인하여 제 2 발전 교류전력을 발생하지 못하는지의 여부를 판단한다.
상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력이 차단되었을 경우에 상기 제어부(160)는 상기 전력 절체부(130)를 제어하여, 상기 UPS 유닛(110)에서 출력되는 교류전력이 상기 쉘터(120)로 입력되게 하는 교류전력의 절체 동작을 수행한다.
여기서, 상기 UPS 유닛(110)은, 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력을 입력하여 위상을 검출하고, 검출한 위상과 동일한 위상을 갖는 교류전력을 생성하여 상기 전력 절체부(130)로 출력하고 있다.
그러므로 상기 쉘터(120)로 상용 교류전력, 제 1 발전 교류전력 또는 제 2 교류 발전전력이 공급되는 상태에서 상기 제어부(160)가 상기 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 UPS 유닛(110)에서 발생되는 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급할 경우에 상기 쉘터(120)에는 위상 변동이 없는 연속된 위상의 교류전력이 입력되므로 위상의 변동 등으로 인한 상기 쉘터(120)의 에러 동작이 미연에 방지될 수 있다.
이와 같이 상기 UPS 유닛(110)이 발생하는 교류전력이 상기 전력 절체부(130)를 통해 상기 쉘터(120)로 공급되는 상태에서 상기 제어부(160)는 상기 UPS 유닛(110)에 충전되어 있는 전력이 모두 방전되었는지의 여부를 판단한다.
즉, 상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호를 입력하여 상기 UPS 유닛(110)에서 더 이상 교류전력이 발생되지 않는지의 여부를 판단한다.
상기 UPS 유닛(110)에서 더 이상의 교류전력이 발생되지 않을 경우에 상기 UPS 유닛(110)에 충전되어 있는 직류전력이 모두 방전된 상태로 상기 제어부(160)는 수동모드로 쉘터(120)에 교류전력을 공급하는 동작을 종료한다.
한편, 현재 설정된 동작모드가 자동모드일 경우에 상기 제어부(160)는 상용 교류전력이 입력되는지의 여부를 판단한다.
즉, 본 발명에서는 예를 들면, 쉘터(120)에 교류전력을 공급하는 우선순위로 상용 교류전력, 제 1 발전 교류전력 및 제 2 발전 교류전력이 순차적으로 설정되어 있다.
즉, 상용 교류전력이 입력될 경우에 상용 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급한다. 그리고 상기 상용 교류전력이 입력되지 않을 경우에 제 1 발전기의 제 1 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하며, 상기 상용 교류전력 및 상기 제 1 발전 교류전력이 모두 입력되지 않을 경우에 제 2 발전기의 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 설정되어 있다.
상기 제어부(160)가, 상기 우선순위에 따라 상용 교류전력의 입력 여부를 판단한 결과, 상용 교류전력이 정상으로 입력될 경우에 상기 제어부(160)는 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 상용 교류전력이 상기 전력 절체부(120)를 통해 상기 쉘터(120)로 공급되게 한다.
이와 같은 상태에서 상기 쉘터(120)로 공급되는 상용 교류전력에 잉여 교류전력이 있는지의 여부를 판단하고, 잉여 교류전력이 있을 경우에 이를 UPS 유닛(110)에 알려 잉여 교류전력을 충전할 수 있도록 한다.
그리고 상기 제어부(160)는, 전력상태 검출부(140)의 검출신호를 입력하여 정전 등으로 상기 상용 교류전력이 차단되는지의 여부를 계속 감시하고, 상기 상용 교류 전력이 차단되지 않았을 경우에 상기 전력 절체부(130)가 상기 상용 교류전력을 상기 쉘터(120)로 계속 공급하게 제어한다.
이와 같은 상태에서 상기 상용 교류전력이 정전 등으로 차단되었을 경우에 상기 제어부(160)는, 상기 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 UPS 유닛(110)에서 발생되는 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급하게 한다.
여기서, 상기 UPS 유닛(110)은 상술한 바와 같이 쉘터(120)로 공급되던 상용 교류전력과 동일한 위상을 가지는 교류전력을 발생하여 상기 전력 절체부(130)로 출력하고 있다. 그러므로 상기 전력 절체부(130)가 상용 교류전력에서 상기 UPS 유닛(110)에서 발생하는 교류전력을 절체하여 상기 쉘터(120)로 공급하더라도 상기 쉘터(120)에는 연속적인 위상의 교류전력이 입력되므로 상기 쉘터(120)는 위상의 변동으로 인한 에러의 발생이 미연에 방지된다.
이와 같이 상기 상용 교류전력이 차단되어 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되는 상태에서 상기 제어부(160)는 발전기 구동부(150)를 제어하여 우선순위에 따른 발전기 예를 들면, 제 1 발전기를 구동시키고, 전력상태 검출부(140)의 검출신호를 입력하여 상기 제 1 발전기에서 제 1 발전 교류전력이 정상으로 발생되는지의 여부를 판단한다.
상기 제 1 발전 교류전력이 정상으로 발생될 경우에 상기 제어부(160)는 상기 제 1 발전 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 하는 제 1 발전 교류전력의 절체동작을 수행한다.
즉, 상기 제어부(160)는, 상기 UPS 유닛(110)에서 발생되는 교류전력의 위상과 상기 제 1 발전 교류전력의 위상을 상호간에 비교하여 위상이 일치되는지의 여부를 판단하고, 상기 제 1 발전 교류전력 및 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력의 위상이 일치될 경우에 상기 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 제 1 발전 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 하는 절체동작을 수행한다.
이와 같이 하여 제 1 발전기의 제 1 발전 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되는 상태에서 상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호로 잉여 교류전력이 있는지의 여부를 판단하고, 잉여 교류전력이 있을 경우에 이를 UPS 유닛(110)에 알려 잉여 교류전력을 충전할 수 있도록 한다.
또한 상기 제어부(160)는, 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호로 상용 교류전력이 다시 정상으로 입력되는지의 여부를 판단하고, 상용 교류전력이 입력될 경우에 상용 교류전력의 절체동작을 수행하여 상기 상용 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 한다.
즉, 상기 제어부(160)는, 제 1 발전기의 제 1 발전 교류전력과 상용 교류전력의 위상을 비교하여 위상이 일치되는지의 여부를 판단하고, 위상이 일치될 경우에 상기 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 상용 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 한다.
그리고 상기 상용 교류전력이 입력되지 않아 상기 제 1 발전 교류전력을 계속 상기 쉘터(120)로 공급되는 상태에서 상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호로 상기 제 1 발전 교류전력이 입력되지 않는지의 여부를 판단한다. 즉, 상기 제어부(160)는, 제 1 발전기의 연료 부족 또는 에러의 발생 등으로 인하여 상기 제 1 발전 교류전력이 입력되지 않는지의 여부를 판단한다.
상기 제 1 발전 교류전력이 입력되지 않을 경우에 상기 제어부(160)는, 상기 전력 절체부(130)를 스위칭 제어하여 상기 UPS 유닛(110)에서 발생하는 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 한다.
이와 같이 상기 상용 교류전력이 차단되고, 제 1 발전 교류전력이 입력되지 않아 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 제어부(160)는 발전기 구동부(150)를 제어하여 제 2 발전기를 구동시키고, 전력상태 검출부(140)의 검출신호를 입력하여 제 2 발전기가 발생하는 제 2 발전 교류전력이 입력되는지의 여부를 판단한다.
상기 제 2 발전 교류전력이 정상으로 입력될 경우에 상기 제어부(160)는 상기 제 2 발전 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 하는 제 2 발전 교류전력의 절체동작을 수행한다.
즉, 상기 제어부(160)는, 상기 제 2 발전 교류전력의 위상과 상기 UPS 유닛(110)에서 발생되는 교류전력의 위상을 상호간에 비교하여 위상이 일치되는지의 여부를 판단하고, 상기 제 2 발전 교류전력 및 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력의 위상이 일치될 경우에 상기 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 제 2 발전 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 하는 절체동작을 수행한다.
이와 같이 하여 제 2 발전 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되는 상태에서도 상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호로 잉여 교류전력이 있는지의 여부를 판단하고, 잉여 교류전력이 있을 경우에 이를 UPS 유닛(110)에 알려 잉여 교류전력을 충전할 수 있도록 한다.
또한 상기 제어부(160)는, 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호로 상용 교류전력이 다시 정상으로 입력되는지의 여부를 판단하고, 상용 교류전력이 입력될 경우에 상용 교류전력의 절체동작을 수행하여 상기 상용 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 한다.
그리고 상기 상용 교류전력이 입력되지 않아 상기 제 2 발전 교류전력을 계속 상기 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호로 상기 제 2 발전 교류전력이 입력되지 않는지의 여부를 판단한다. 즉, 상기 제어부(160)는, 제 2 발전기의 연료 부족 또는 에러의 발생 등으로 인하여 상기 제 2 발전 교류전력이 입력되지 않는지의 여부를 판단한다.
상기 제 2 발전 교류전력이 입력되지 않을 경우에 상기 제어부(160)는, 상기 전력 절체부(130)를 스위칭 제어하여 상기 UPS 유닛(110)에서 발생하는 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 한다.
이와 같이 하여 상기 UPS 유닛(110)에서 발생하는 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 제어부(160)는 상용 교류전력이 입력되는지의 여부를 판단하고, 상용 교류전력이 입력되지 않을 경우에 제 1 발전기를 구동시켜 제 1 발전 교류전력이 입력되는지의 여부를 판단하며, 제 1 발전 교류전력도 입력되지 않을 경우에 제 2 발전기를 구동시켜 제 2 발전 교류전력이 입력되는지의 여부를 판단하는 동작을 반복 수행한다.
이와 같은 상태에서 상용 교류전력, 제 1 발전 교류전력 또는 제 2 발전 교류전력이 입력될 경우에 상기 제어부(160)는 상술한 바와 같은 절체동작을 수행하여 해당 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 제어한다.
그리고 상기 UPS 유닛(110)의 충전전력이 모두 방전되어 더 이상 교류전력을 발생하지 못하게 될 때까지 상용 교류전력, 제 1 발전 교류전력 및 제 2 발전 교류전력이 모두 입력되지 않으면, 상기 쉘터(120)로 교류전력을 공급하는 동작을 종료한다.
도 2는 본 발명의 무정전 전력공급장치에서 UPS 유닛(110)의 구성을 보인 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 UPS 유닛(110)은 AC/DC 변환기(210)와, 위상 검출부(220)와, 배터리 어레이(230)와, 전력 충전부(240)와, 양방향 DC/DC 컨버터(250)와, DC/AC 변환기(260)와, BMS(Battery Management System, 270)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 AC/DC 변환기(210)는, 상기 전력 절체부(130)가 상기 쉘터(120)로 출력하는 교류전력을 직류전력으로 변환한다. 예를 들면, 상기 AC/DC 변환기(210)는, 상기 전력 절체부(130)가 출력하는 220V의 교류전력을 380V의 직류전력으로 변환한다.
상기 위상 검출부(220)는, 상기 전력 절체부(130)가 상기 쉘터(120)로 출력하는 교류전력의 위상을 검출한다.
상기 배터리 어레이(230)는, 직류전력을 충전 및 방전하는 것으로서 예를 들면, 제 1 배터리(231), 제 2 배터리(233) 및 제 3 배터리(235)와, 하나의 예비 배터리(237)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 배터리(231), 상기 제 2 배터리(233) 및 상기 제 3 배터리(235)는, 각기 직류전력을 충전 및 방전하게 구성되고, 상기 예비 배터리(237)는 직류전력을 충전만 하고, 방전되지 않도록 구성하여, 비상상황이 발생하였을 경우에 사용자가 상기 예비 배터리(237)를 비상용으로 사용할 수 있도록 한다.
즉, 상용 교류전력, 제 1 발전 교류전력 및 제 2 발전 교류전력이 모두 발생되지 않고, 또한 상기 제 1 배터리(231), 상기 제 2 배터리(233) 및 상기 제 3 배터리(235)의 충전전력이 모두 방전되어 더 이상 쉘터(120)로 교류전력을 공급할 수 없는 상황에서 상기 쉘터(120)를 반드시 구동시켜야 되는 비상상황이 발생할 경우에 사용자의 조작에 따라 상기 예비 배터리(237)의 충전전력을 교류전력으로 변환하여 상기 쉘터(120)에 공급할 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 전력 충전부(240)는, 예를 들면, 제 1 충전기(241), 제 2 충전기(243) 및 제 3 충전기(245)와, 하나의 예비 충전기(247)를 포함하여 구성되는 것으로서 상기 제 1 충전기(241), 상기 제 2 충전기(243), 제 3 충전기(245) 및 상기 예비 충전기(247)들 각각은 상기 제 1 배터리(231), 상기 제 2 배터리(233), 상기 제 3 배터리(235) 및 상기 예비 배터리(237)들 각각에 직류전력을 충전할 수 있게 구성된다.
상기 양방향 DC/DC 컨버터(250)는, 예를 들면, 상기 AC/DC 변환기(210)에서 출력되는 380V의 직류전력을 32V의 직류전력을 변환하여 상기 제 1 충전기(241), 상기 제 2 충전기(243), 제 3 충전기(245) 및 상기 예비 충전기(247)들 각각에 공급하고, 상기 제 1 배터리(231), 상기 제 2 배터리(233) 및 상기 제 3 배터리(235)에서 방전되는 32V의 직류전력을 380V의 직류전력으로 변환한다.
상기 DC/AC 변환기(260)는, 상기 양방향 DC/DC 컨버터(250)가 변환한 380V의 직류전력을, 상기 위상 검출부(220)가 검출하는 위상을 갖는 220V의 교류전력으로 변환하여 상기 전력 절체부(130)로 출력한다.
상기 BMS(270)는 전력 충전부(240)를 구성하는 제 1 충전기(241), 제 2 충전기(243), 제 3 충전기(245), 예비 충전기(247)들 및 상기 배터리 어레이(230)를 구성하는 제 1 배터리(231), 제 2 배터리(233), 제 3 배터리(235), 예비 배터리(237)들과 예를 들면 각기 CAN(Controller Area Network) 통신을 수행한다.
또한 상기 BMS(270)는, 상기 CAN 통신을 통해 상기 제 1 배터리(231), 상기 제 2 배터리(233), 상기 제 3 배터리(235) 및 상기 예비 배터리(237)의 직류전력 충전상태를 확인하고, 제어부(160)가 알리는 잉여 교류전력에 따라 상기 제 1 충전기(241), 상기 제 2 충전기(243), 상기 제 3 충전기(245) 및 상기 예비 충전기(247)들 각각을 선택적으로 제어하여 상기 제 1 배터리(231), 상기 제 2 배터리(233), 상기 제 3 배터리(235) 및 상기 예비 배터리(237)에 항상 직류전력이 만충전되도록 제어한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 UPS 유닛(110)은, 전력 절체부(130)가 쉘터(120)로 출력하는 교류전력을 AC/DC 변환기(210)가 입력하여 직류전력으로 변환하고, 변환한 직류전력을 양방향 DC/DC 컨버터(250)로 출력한다.
그러면, 상기 양방향 DC/DC 컨버터(250)는 상기 AC/DC 변환기(210)로부터 입력되는 직류전력의 전압 레벨을 제 1 배터리(231), 제 2 배터리(233), 제 3 배터리(235) 및 예비 배터리(237)에 충전할 수 있는 전압레벨의 직류전력으로 변환하여 전력 충전부(240)로 출력한다.
이와 같은 상태에서 BMS(270)는 배터리 어레이(230)의 제 1 배터리(231), 제 2 배터리(233), 제 3 배터리(235) 및 예비 배터리(237)들 각각과 통신을 수행하여 제 1 배터리(231), 제 2 배터리(233), 제 3 배터리(235) 및 예비 배터리(237)들 각각의 직류전력 충전상태를 판단한다.
또한 상기 BMS(270)는, 제어부(160)와 통신을 수행하여 잉여 교류전력이 있는지의 여부를 판단한다.
상기 잉여 교류전력이 있을 경우에 상기 BMS(270)는 상기 전력 충전부(240)의 제 1 충전기(241), 제 2 충전기(243), 제 3 충전기(245) 및 예비 충전기(247)들 각각과 통신을 수행하여, 상기 제 1 충전기(241), 상기 제 2 충전기(243), 상기 제 3 충전기(245) 및 상기 예비 충전기(247)들 각각이 상기 잉여 교류전력의 범위에서 상기 제 1 배터리(231), 상기 제 2 배터리(233), 상기 제 3 배터리(235) 및 상기 예비 배터리(237)들 각각에 직류전력을 충전하게 제어한다.
이와 같이 하여 상기 제 1 배터리(231), 상기 제 2 배터리(233) 및 상기 제 3 배터리(235)들 각각에 충전된 직류전력은 방전되어 상기 양방향 DC/DC 컨버터(250)로 입력되는 것으로서 상기 양방향 DC/DC 컨버터(250)는 상기 제 1 배터리(231), 상기 제 2 배터리(233) 및 상기 제 3 배터리(235)들 각각에서 방전된 직류전력을 높은 전압레벨의 직류전력으로 변환하여 DC/AC 변환기(260)로 출력한다.
그리고 상기 전력 절체부(130)가 상기 쉘터(120)로 출력하는 교류전력을 위상 검출부(220)가 검출하여 위상을 검출하고, 검출한 위상을 상기 DC/AC 변환기(260)로 출력한다.
그러면, 상기 DC/AC 변환기(260)는, 위상 검출부(220)가 검출하는 위상을 가지도록, 상기 양방향 DC/DC 컨버터(250)로부터 입력되는 직류전력을 교류전력으로 변환하여 전력 절체부(130)로 출력한다.
그러므로 상기 UPS 유닛(110)은, 상기 전력 절체부(130)가 상기 쉘터(120)로 출력하는 교류전력과 동일한 위상을 가지는 교류전력을 발생하여 상기 전력 절체부(130)로 출력할 수 있다.
도 3은 본 발명의 무정전 전력공급장치에서 전력 절체부(130) 및 쉘터(120)의 구성을 보인 블록도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 교류전력 절체부(130)는, 상기 제어부(160)가 출력하는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭되는 복수 개의 스위칭 소자(131a, 131b, 133a, 133b, 135a, 135b, 137)를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 소자(131a, 131b, 133a, 133b, 135a, 135b, 137)들은 예를 들면, SSR(Solid State Relay)를 사용하여 구성할 수 있다.
상기 스위칭 소자(131a, 131b)는 스위칭 제어신호에 따라 턴 온으로 스위칭될 경우에 상용 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급한다.
상기 스위칭 소자(133a, 133b)는 스위칭 제어신호에 따라 턴 온으로 스위칭될 경우에 제 1 발전기가 발생하는 제 1 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급한다.
상기 스위칭 소자(135a, 135b)는 스위칭 제어신호에 따라 턴 온으로 스위칭될 경우에 제 2 발전기가 발생하는 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급한다.
상기 스위칭 소자(137)가 스위칭 제어신호에 따라 턴 온으로 스위칭될 경우에 상기 UPS 유닛(110)이 생성하는 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급한다.
본 발명에 따른 쉘터(120)는 예를 들면, 반드시 구동시켜야 되는 메인 부하(121)와, 반드시 구동시키지 않아도 되는 보조 부하(123)를 포함할 수 있다.
군용으로 사용되는 쉘터(120)를 예로 들어 설명하면, 상기 메인 부하(121)는 외부와 통신을 수행하는 통신장치들을 포함할 수 있고, 상기 보조 부하(123)는 상기 메인 부하(121)를 안정하게 구동될 수 있도록 환경을 조성하기 위한 것으로서 에어컨디셔너 및 공기조화기 등과 같은 환경장비에 해당될 수 있다.
여기서, 상기 UPS 유닛(110)이 교류전력을 공급할 수 있는 시간은 제 1 내지 제 3 배터리(231, 233, 235)에 충전되어 있는 직류전력의 용량에 의하여 제한되는 것으로서 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급해야 될 경우에 상기 쉘터(120)의 메인 부하(121)에만 공급되고, 상기 보조부하(123)에는 공급되지 않도록 한다.
그럼으로써 제 1 내지 제 3 배터리(231, 233, 235)에 충전된 직류전력의 제한된 용량으로 상기 UPS 유닛(110)이 교류전력을 공급할 수 있는 시간을 최대로 연장할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
아울러 제 2 발전기의 구동에 의해 쉘터(120)에 교류전력을 공급하는 경우에는 제 2 발전기의 연료가 설정치 이하로 되는 경우에도 상기 쉘터(120)의 메인 부하(121)에만 공급되고, 상기 보조부하(123)에는 공급되지 않도록 한다.
이는 제 2 발전기로 쉘터(120)에 전력을 공급중 연료가 소진되어 발전기가 정지되면 군통신이 마비되므로 제 1 발전기 또는 제 2 발전기의 연료를 보급 받아 채울 수 있는 충분한 시간을 확보하기 위하여 발전기 연료소모를 최소화하기 위한 것이다.
제 2 발전기의 구동중 보조부하(123)에 전력을 차단하는 제 2 발전기의 연료 설정치는 군의 유류 보급상황 등을 고려 2시간 가동할 수 있는 유량으로 설정함이 바람직하며, 남은 연료량의 계측은 연료게지 등을 통하여 가능하므로 연료 설정치 이하 여부를 판단하기 위한 구체적인 수단을 생략한다.
그러므로 본 발명에서는 상기 전력 절체부(130)가 상기 쉘터(120)의 보조부하(123)로 출력하는 교류전력 즉, 상기 전력 절체부(130)가 상기 쉘터(120)의 보조부하(123)로 상용 교류전력, 제 1 발전 교류전력 또는 제 2 발전 교류전력을 상기 UPS 유닛(110)으로 궤환시켜 배터리 어레이(230)에 충전하도록 한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 무정전 전력공급방법에 따른 제어부의 동작을 보인 신호흐름도이다. 도 4를 참조하면, 제어부(160)는 제어패널(180) 및 원격 제어패널(190)의 동작명령을 입력하여 현재 설정된 동작모드를 판단한다(S400). 즉, 상기 제어부(160)는 사용자가 제어패널(180) 및 원격 제어패널(190)의 모드 키를 조작하여 현재 수동모드 또는 자동모드가 설정되어 있는지의 여부를 판단한다.
현재 설정된 동작모드가 수동모드일 경우에 상기 제어부(160)는, 전력 절체부(130)의 스위칭 동작을 제어하여 현재 선택된 교류전력이 상기 전력 절체부(130)를 통해 부하인 쉘터(120)로 공급되게 한다(S402).
즉, 사용자가 제어패널(180) 및 원격 제어패널(190)의 상용 교류전력 선택 키를 조작하여 상용 교류전력을 선택하였을 경우에 상기 제어부(160)는, 상기 전력 절체부(130)가 상기 상용 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 제어한다.
그리고 사용자가 제어패널(180) 및 원격 제어패널(190)의 제 1 발전기 선택 키를 조작하여 제 1 발전 교류전력을 선택하였을 경우에 상기 제어부(160)는, 상기 전력 절체부(130)가 상기 제 1 발전기의 제 1 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 제어한다.
또한 사용자가 제어패널(180) 및 원격 제어패널(190)의 제 2 발전기 선택 키를 조작하여 제 2 발전 교류전력을 선택하였을 경우에 상기 제어부(160)는, 상기 전력 절체부(130)가 상기 제 2 발전기의 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 제어한다.
이와 같이 하여 상기 전력 절체부(130)가 스위칭한 소정의 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되는 상태에서 상기 제어부(140)는, 상기 쉘터(120)가 교류전력에 의해 정상으로 동작하고 남는 잉여 교류전력이 있을 경우에 UPS 유닛(110)이 잉여 교류전력의 충전 동작을 수행하도록 제어한다(S404).
즉, 상기 전력 절체부(130)가 상기 상용 교류전력을 스위칭하여 상기 쉘터(120)로 공급할 경우에 상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호로 쉘터(120)에 공급되는 교류전력의 전압 및 전류를 판단하여 현재 쉘터(120)가 사용하고 있는 교류전력의 전력량을 판단한다.
여기서, 상기 상용 교류전력은 거의 무한대의 전력 용량을 가질 수 있고, 상기 제 1 발전기 및 상기 제 2 발전기는 예를 들면, 10kW의 제 1 발전 교류전력 및 제 2 발전 교류전력을 발생할 수 있다.
상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호로 쉘터(120)의 사용 전력량을 판단하여 잉여 교류전력의 유무를 판단하고, 잉여 교류전력이 있을 경우에 잉여 교류전력을 상기 UPS 유닛(110)에 알려 상기 UPS 유닛(110)이 잉여 교류전력을 충전하게 제어한다.
이와 같은 상태에서 상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호로 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력이 차단되었는지의 여부를 판단한다(S406).
즉, 상기 전력 절체부(130)가, 상용 교류전력을 스위칭하여 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 정전 등으로 인하여 상용 교류전력이 입력되지 않거나, 상기 제 1 발전기의 제 1 발전 교류전력을 스위칭하여 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 제 1 발전기의 에러 동작 또는 연료부족 등으로 인하여 제 1 발전 교류전력을 발생하지 못하거나 또는 상기 제 2 발전기의 제 2 발전 교류전력을 스위칭하여 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 제 2 발전기의 에러 동작 또는 연료부족 등으로 인하여 제 2 발전 교류전력을 발생하지 못하는지의 여부를 판단한다.
상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력이 차단되었을 경우에 상기 제어부(160)는 상기 전력 절체부(130)를 제어하여, 상기 UPS 유닛(110)에서 출력되는 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 하는 교류전력의 절체 동작을 수행한다(S408).
여기서, 상기 UPS 유닛(110)은 상술한 바와 같이 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력의 위상을 검출하고, 검출한 위상과 동일한 위상을 갖는 교류전력을 생성하여 상기 전력 절체부(130)로 출력하고 있다.
그러므로 상기 제어부(160)가 상기 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 UPS 유닛(110)이 발생하는 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되도록 절체하더라도 상기 쉘터(120)에는 연속된 위상의 교류전력이 입력되므로 위상의 변동 등으로 인한 상기 쉘터(120)의 에러 동작을 미연에 방지할 수 있다.
이와 같이 상기 UPS 유닛(110)이 발생하는 교류전력을 상기 전력 절체부(130)가 상기 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 제어부(160)는 상기 UPS 유닛(110)에 충전되어 있는 전력이 모두 방전되었는지의 여부를 판단한다(S410).
즉, 상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호를 입력하여 상기 UPS 유닛(110)로부터 더 이상 교류전력이 발생되지 않는지의 여부를 판단한다.
상기 UPS 유닛(110)로부터 교류전력이 발생되지 않을 경우에 상기 UPS 유닛(110)에 충전되어 있는 전력이 모두 방전된 상태로서 상기 제어부(160)는 수동모드로 쉘터(120)에 교류전력을 공급하는 동작을 종료한다.
한편, 상기 단계(S400)에서 자동모드가 설정되어 있을 경우에 상기 제어부(160)는, 전력상태 검출부(140)의 검출신호를 이용하여 상용 교류전력이 입력되는지의 여부를 판단한다(S412).
상기 상용 교류전력이 입력될 경우에 상기 제어부(160)는, 전력 절체부(130)를 제어하여 쉘터(120)로 상용 교류전력이 공급하게 한다(S414).
이와 같은 상태에서 상기 제어부(160)는, 잉여 교류전력이 있는지의 여부를 판단하고, 잉여 교류전력이 있을 경우에 UPS 유닛(110)이 잉여 교류전력의 충전동작을 수행하게 제어하며(S416), 상기 상용 교류전력이 차단되는지의 여부를 판단한다(S418).
상기 상용 교류전력이 차단되지 않았을 경우에 상기 제어부(160)는, 상기 단계(S416)로 복귀하여 상기 UPS 유닛(110)이 잉여 교류전력의 충전동작을 수행하게 하고, 상기 상용 교류전력이 차단되는지의 여부를 판단하는 동작을 반복하여 수행한다.
상기 단계(S412)에서 상용 교류전력이 입력되지 않거나 또는 상기 단계(S418)에서 상용 교류전력이 차단되었을 경우에 상기 제어부(160)는, 전력 절체부(130)를 제어하여 UPS 유닛(110)의 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 하는 절체동작을 수행한다(S420).
그리고 상기 제어부(160)는, 도 5에 도시된 바와 같이 발전기 구동부(150)를 제어하여 제 1 발전기를 구동시키고(S422), 전력상태 검출부(140)의 검출신호를 입력하여 제 1 발전기가 발생하는 제 1 발전 교류전력이 입력되는지의 여부를 판단한다(S424).
상기 제 1 발전 교류전력이 정상으로 입력될 경우에 상기 제어부(160)는 상기 제 1 발전 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 하는 제 1 발전 교류전력의 절체동작을 수행한다(S426).
이와 같이 하여 제 1 발전 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되는 상태에서 상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호로 잉여 교류전력이 있는지의 여부를 판단하고, 잉여 교류전력이 있을 경우에 이를 UPS 유닛(110)에 알려 잉여 교류전력을 충전할 수 있도록 한다(S428).
또한 상기 제어부(160)는, 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호로 상용 교류전력이 다시 정상으로 입력되는지의 여부를 판단하고(S430), 상용 교류전력이 입력될 경우에 상용 교류전력의 절체동작을 수행하여 상기 상용 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 한다(S432).
그리고 상기 상용 교류전력이 입력되지 않아 상기 제 1 발전 교류전력을 계속 상기 쉘터(120)로 공급되는 상태에서 상기 제어부(160)는 상기 전력상태 검출부(140)의 검출신호로 상기 제 1 발전 교류전력이 차단되었는지의 여부를 판단한다(S434).
상기 제 1 발전 교류전력이 차단되지 않았을 경우에 상기 제어부(160)는, 상기 단계(S428)로 복귀하여 잉여 교류전력의 충전동작을 수행하고, 상용 교류전력이 입력되는지의 여부와, 제 1 발전 교류전력이 차단되었는지의 여부를 판단하는 동작을 반복 수행한다.
상기 단계(S434)에서 상기 제 1 발전 교류전력이 차단되었을 경우에 상기 제어부(160)는, 상기 쉘터(120)로 UPS 유닛(110)의 교류전력을 공급하는 교류전력의 절체동작을 수행하고(S436), 발전기 구동부(150)를 제어하여 제 2 발전기를 구동시키며(S438), 전력상태 검출부(140)의 검출신호를 입력하여 제 2 발전기가 발생하는 제 2 발전 교류전력이 입력되는지의 여부를 판단한다(S440).
상기 제 2 발전 교류전력이 정상으로 입력될 경우에 상기 제어부(160)는 상기 제 2 발전 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 하는 제 2 발전 교류전력의 절체동작을 수행한다(S442). 즉, 상기 제어부(160)는, 현재 쉘터(120)로 공급되는 UPS 유닛(110)의 교류전력의 위상과 상기 제 2 발전 교류전력의 위상을 비교하여 위상이 일치하는지의 여부를 판단하고 위상이 일치될 경우에 상기 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 제 2 발전 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 한다.
이와 같은 상태에서 상기 제어부(160)는 상기 쉘터(120)로 공급되는 제 2 발전 교류전력에 대한 잉여 교류전력의 충전동작을 수행하고(S444), 상용 교류전력이 정상으로 입력되는지의 여부를 판단한다(S446).
상기 상용 교류전력이 입력될 경우에 상기 제어부(160)는, 상용 교류전력의 절체동작을 수행하여 상기 상용 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되게 한다(S448).
상기 상용 교류전력이 입력되지 않을 경우에 상기 제어부(160)는, 제 2 발전 교류전력이 차단되었는지의 여부를 판단하고(S450), 제 2 발전 교류전력이 차단되지 않았을 경우에 상기 단계(S444)로 복귀하여 잉여 교류전력에 대한 충전동작을 수행하고, 상용 교류전력이 입력되는지의 여부와, 제 2 발전 교류전력이 차단되었는지의 여부를 판단하는 동작을 반복 수행한다.
이와 같은 상태에서 상기 제 2 발전 교류전력이 차단되었을 경우에 상기 제어부(160)는, UPS 유닛(110)의 교류전력 절체동작을 수행하고(S452), 상기 단계(S422)로 복귀하여 제 1 발전기의 구동에 따른 제 1 발전 교류전력 또는 제 2 발전기의 구동에 따른 제 2 발전 교류전력이 입력되는지의 여부를 판단하며, 제 1 발전 교류전력 및 제 2 발전 교류전력이 모두 입력되지 않을 경우에 상용 교류전력이 입력되는지의 여부를 판단한다(S454).
상기 단계(S454)에서 상용 교류전력이 입력될 경우에 상기 제어부(160)는 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 상용 교류전력이 상기 쉘터(120)로 입력되게 하는 상용 교류전력의 절체동작을 수행하고(S456), 상기 단계(S416)로 복귀하여 잉여 교류전력을 충전을 수행하는 동작부터 반복 수행한다.
상기 단계(S454)에서 상용 교류전력이 입력되지 않을 경우에 상기 제어부(160)는 상기 UPS 유닛(110)의 충전전력이 모두 방전되었는지의 여부를 판단하고(S458), 상기 UPS 유닛(110)의 충전전력이 모두 방전되지 않았을 경우에 상기 단계(S422)로 복귀하여 제 1 발전기를 구동 및 제 1 발전 교류전력이 입력되고, 제 2 발전기를 구동 및 제 2 발전 교류전력이 입력되며, 상용 교류전력이 입력되는지의 여부를 반복 판단하며, 상기 UPS 유닛(110)의 충전전력이 모두 방전될 때까지 제 1 발전 교류전력, 제 2 발전 교류전력 및 상용 교류전력이 모두 입력되지 않을 경우에 상기 제어부(160)는 상기 쉘터(120)로 교류전력을 공급하는 동작을 종료한다.
이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 : UPS(Uninterruptible Power Supply) 유닛
120 : 쉘터 121 : 메인 부하
123 : 보조 부하 130 : 전력 절체부
131a, 131b, 132a, 132b, 135a, 135b, 137 : 스위칭 소자
140 : 전력상태 검출부 150 : 발전기 구동부
160 : 제어부 170 : 표시부
180 : 제어패널 190 : 원격 제어패널
210 : AC/DC 변환기 220 : 위상 검출부
230 : 배터리 어레이 231 : 제 1 배터리
233 : 제 2 배터리 235 : 제 3 배터리
237 : 예비 배터리 240 : 전력 충전부
241 : 제 1 충전기 243 : 제 2 충전기
245 : 제 3 충전기 247 : 예비 충전기
250 : 양방향 DC/DC 컨버터 260 : DC/AC 변환기
270 : BMS(Battery Management System)

Claims (8)

  1. 직류전력을 충전하고 충전한 직류전력으로, 쉘터(120)에 공급되는 교류전력의 위상과 동일한 위상의 교류전력을 발생하는 UPS(Uninterruptible Power Supply) 유닛(110);
    상기 UPS 유닛(110)의 교류전력, 상용 교류전력, 제 1 발전기의 제 1 발전 교류전력 및 제 2 발전기의 제 2 발전 교류전력을 스위칭하여 어느 하나의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 전력 절체부(130);
    상기 상용 교류전력, 제 1 발전 교류전력 및 제 2 발전 교류전력과 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력의 전압, 전류 및 위상을 검출하여 전력상태 검출신호를 발생하는 전력상태 검출부(140);
    상기 제 1 발전기 및 상기 제 2 발전기를 선택적으로 구동시켜 제 1 및 제 2 발전 교류전력이 선택적으로 발생하게 하는 발전기 구동부(150); 및
    상기 발전기 구동부(150)가 상기 제 1 발전기 또는 상기 제 2 발전기를 구동시키게 제어하고 상기 제 1 발전기 또는 상기 제 2 발전기에서 발전된 교류전력이 전력상태 검출부(140)가 검출한 쉘터(120)로 출력하는 교류전력의 위상과 일치되면 상기 전력 절체부(130)를 제어하여 상기 제 1 발전기 또는 상기 제 2 발전기에서 발전된 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급되게 하는 제어부(160);를 포함하여 구성된 무정전 전력공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(160)는,
    상기 전력 절체부(130)가 상기 상용 교류전력, 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력을 공급하는 상태에서 상기 상용 교류전력, 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력이 입력되지 않을 경우에는 상기 전력 절체부(130)가 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 제어하고, 상기 전력 절체부(130)가 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 상용 교류전력, 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력이 입력될 경우에는 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력의 위상과 상기 상용 교류전력의 위상, 상기 제 1 발전 교류전력의 위상 또는 상기 제 2 발전 교류전력의 위상을 비교하여 위상이 일치될 때 상기 전력 절체부(130)가 상기 상용 교류전력, 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 제어하는 것을 특징으로 하는 무정전 전력공급장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 UPS 유닛(110)은,
    상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력을 직류전력으로 변환하는 AC/DC 변환기(210);
    상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력의 위상을 검출하는 위상 검출부(220);
    직류전력을 상기 위상 검출부(220)가 검출한 위상을 갖는 교류전력으로 변환하여 상기 전력 절체부(130)로 출력하는 DC/AC 변환기(260);
    직류전력을 충전 및 방전하는 배터리 어레이(230);
    상기 배터리 어레이에 충전용 직류전력을 공급하는 전력 충전부(240);
    상기 AC/DC 변환기(210)가 변환한 직류전력의 전압레벨을 변환하여 상기 전력 충전부(240)에 제공하고 상기 배터리 어레이(230)에서 방전되는 직류전력의 전압레벨을 변환하여 상기 DC/AC 변환기(260)에 공급하는 양방향 DC/DC 컨버터(250); 및
    상기 제어부(160)의 제어에 따라, 상기 쉘터(120)가 동작하고 남는 잉여 교류전력을 상기 전력 충전부(240)가 상기 배터리 어레이(230)에 충전하게 제어하는 BMS(Battery Management System)(270);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무정전 전력공급장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배터리 어레이(230)는 직류전력을 충전하고 충전전력이 방전되지 않는 예비 배터리(237)를 포함하고,
    상기 전력 충전부(240)는 상기 예비 배터리(237)에 직류전력을 충전하는 예비 충전기(247);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무정전 전력공급장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 쉘터(120)는 메인 부하(121) 및 보조부하(123)를 포함하고,
    상기 전력 절체부(130)는 상기 제어부(160)의 제어에 따라 스위칭되어 상기 상용 교류전력을 상기 메인 부하(121) 및 상기 보조부하(123)로 각기 출력하는 스위칭 소자(131a, 131b);
    상기 제어부(160)의 제어에 따라 스위칭되어 상기 제 1 발전 교류전력을 상기 메인 부하(121) 및 상기 보조부하(123)로 각기 출력하는 스위칭 소자(133a, 133b);
    상기 제어부(160)의 제어에 따라 스위칭되어 상기 제 2 발전 교류전력을 상기 메인 부하(121) 및 상기 보조부하(123)로 각기 출력하는 스위칭 소자(135a, 135b); 및
    상기 제어부(160)의 제어에 따라 스위칭되어 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 메인 부하(121)로 출력하는 스위칭 소자(137);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무정전 전력공급장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 하나의 항에 있어서,
    사용자의 조작에 따라 무정전 전력공급장치의 동작명령을 발생하여 상기 제어부(160)로 입력시키는 제어패널; 및
    상기 제어부(160)와 CAN(Controller Area Network) 통신을 수행하면서 사용자의 조작에 따라 무정전 전력공급장치의 동작명령을 발생하여 상기 제어부(160)로 전송하는 원격 제어패널(190)을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무정전 전력공급장치.
  7. 상용 교류전력이 입력될 경우에 제어부(160)의 제어에 따라, 전력 절체부(130)가 쉘터(120)에 상기 상용 교류전력을 공급하고 잉여 상용 교류전력을 UPS 유닛(110)이 충전하게 하는 단계;
    상기 상용 교류전력이 차단될 경우에 상기 제어부(160)의 제어에 따라, 상기 전력 절체부(130)가 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 하고 발전기 구동부(150)가 제 1 발전기 또는 제 2 발전기를 구동시켜 교류전력을 발생하게 하는 단계;
    상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력의 위상과 동일한 위상을 갖는 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력을 발생할 경우에 상기 제어부(160)의 제어에 따라 상기 전력 절체부(130)가 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 단계; 및
    상기 전력 절체부(130)가 상기 제 1 발전 교류전력 또는 상기 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 상용 교류전력이 입력될 경우에 상기 제어부의 제어에 따라 쉘터(120)로 공급되는 교류전력과 상기 상용 교류전력의 위상과 일치되면 상기 전력 절체부(130)가 상기 상용 교류전력을 상기 쉘터(120)에 공급하게 하는 단계;를 포함하여 구성된 무정전 전력공급방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부(160)가, 상기 전력 절체부(130)가 상기 제 1 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 제 1 발전 교류전력이 차단될 경우에 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 하고 발전기 구동부(150)가 제 2 발전기를 구동시켜 발전된 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력의 위상과 일치되면 상기 전력 절체부(130)가 상기 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 단계; 및
    상기 제어부(160)가, 상기 전력 절체부(130)가 상기 제 2 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 상태에서 상기 제 2 발전 교류전력이 차단될 경우에 상기 UPS 유닛(110)의 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하게 하고 발전기 구동부(150)가 제 1 발전기를 구동시켜 발전된 교류전력이 상기 쉘터(120)로 공급되는 교류전력의 위상과 일치되면 상기 전력 절체부(130)가 상기 제 1 발전 교류전력을 상기 쉘터(120)로 공급하는 단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무정전 전력공급방법.
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