KR20170099037A - Power supply apparatus using current transformer - Google Patents

Power supply apparatus using current transformer Download PDF

Info

Publication number
KR20170099037A
KR20170099037A KR1020160020815A KR20160020815A KR20170099037A KR 20170099037 A KR20170099037 A KR 20170099037A KR 1020160020815 A KR1020160020815 A KR 1020160020815A KR 20160020815 A KR20160020815 A KR 20160020815A KR 20170099037 A KR20170099037 A KR 20170099037A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
unit
coils
unit coils
series
Prior art date
Application number
KR1020160020815A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102519908B1 (en
Inventor
나원산
박진표
한보현
한철승
Original Assignee
주식회사 아모센스
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 주식회사 아모센스 filed Critical 주식회사 아모센스
Priority to KR1020160020815A priority Critical patent/KR102519908B1/en
Publication of KR20170099037A publication Critical patent/KR20170099037A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102519908B1 publication Critical patent/KR102519908B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/125Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M3/135Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M3/137Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P13/00Arrangements for controlling transformers, reactors or choke coils, for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P13/06Arrangements for controlling transformers, reactors or choke coils, for the purpose of obtaining a desired output by tap-changing; by rearranging interconnections of windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Provided is a power supply apparatus using a current transformer. According to an embodiment of the present invention, the power supply apparatus using a current transformer comprises: a current transformer installed on a power line as a clamp type to induce power, and having a plurality of unit coils; a switch unit connected to each of the unit coils for switching; and a sensing module for detecting a voltage induced from any one of the unit coils, and controlling the switch unit such that at least a part of the unit coils is connected in series or in parallel according to the detected voltage in order to produce constant power. According to the present invention, since a power induction ratio is adjusted according to a change of a current of the power line according to time, it is possible to provide constant power. Also, since complexity or capacity of a power generation unit circuit and a power storage unit of a rear end is reduced, it is possible to easily implement an optimum system and reduce manufacturing costs. In addition, since power loss for high current time and the capacity of the power storage unit for power storage with respect to low power time are minimized, it is possible to improve power supply efficiency.

Description

변류기를 이용한 전력 공급 장치{Power supply apparatus using current transformer}Technical Field [0001] The present invention relates to a power supply apparatus using a current transformer,

본 발명은 전력 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력선의 전류 상태가 변경되는 경우에도 일정한 출력을 제공할 수 있는 변류기를 이용한 전력 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply apparatus, and more particularly, to a power supply apparatus using a current transformer capable of providing a constant output even when a current state of a power line is changed.

최근 사물인터넷(IoT)에 보급이 확산되면서, 다양한 종류의 IoT 디바이스들이 등장하고 있다. 이러한 IoT 디바이스들은 스마트 그리드와 같이 특정 목적의 센서 네트워크를 구성한다. 특히, 모든 환경에 대한 네트워크를 구성하기 위해 상기 IoT 디바이스는 사람의 접근이 용이하지 않은 고층 건물의 외곽 또는 지하 맨홀 등에 설치되는 경우도 많다. Recently, with the spread of Internet (IoT), various types of IoT devices are emerging. These IoT devices form a specific purpose sensor network, such as a smart grid. Particularly, in order to configure a network for all environments, the IoT device is often installed on an outer surface of a high-rise building or a basement manhole where people are not easily accessible.

이런 환경에서 IoT 디바이스에 전원을 공급하기 위한 전력분배반이나 콘센트를 별도로 설치하는 것은 상당한 비용이 소요될 뿐만 아니라 IoT 디바이스의 지속적인 증설을 고려하면, 전력선이 매우 복잡하게 구성되어야 하기 때문에 일반적으로 배터리를 사용하고 있다. In this environment, installing a separate power distribution board or outlet for powering the IoT device is not only costly, but also considering the continuous expansion of the IoT device, .

그러나, 배터리는 수명 시간이 경과하면 주기적으로 교체해야 하는데, 사람의 접근이 용이하지 않은 지역에 설치되거나 대량의 IoT 디바이스의 배터리를 교체하기 위한 인력 투입 및 작업 시간 증가 등 유지보수를 위한 비용이 증가하고 있다. 따라서, 이러한 IoT 디바이스들에 대하여 유지보수를 최소화할 수 있는 전원 공급 방안이 요구되고 있다. However, the battery needs to be replaced periodically after the lifetime has elapsed, and the cost of maintenance increases, such as personnel input for increasing the number of IoT device batteries installed and work hours, . Therefore, there is a demand for a power supply scheme capable of minimizing maintenance for such IoT devices.

한편, 전력선 상에 탈부착 가능한 변류기(CT; Current Transformer)를 이용하여 전력을 유도하여 전력을 공급하는 기술이 개발되고 있다. 이와 같이 변류기를 이용한 전력 공급 장치는 전력선에 변류기를 부착하는 것만으로 용이하게 전력을 유도할 수 있기 때문에, IoT 디바이스의 대안으로서 고려되고 있다. On the other hand, a technique of supplying power by inducing power using a current transformer (CT) detachably attachable on a power line is being developed. As described above, the power supply apparatus using a current transformer can easily induce electric power only by attaching a current transformer to a power line, and thus it is considered as an alternative to the IoT device.

그러나, 전력선으로부터 전력을 유도하는 경우, 전력선의 전류 상태가 시간에 따라 크게 변동될 수 있기 때문에, 일정한 전력을 유도하여 발생시키지 못할 뿐만 아니라, 전력선의 전류가 큰 경우 전력 손실이 증가하고, 안정된 전력을 공급하기 위한 전력 저장부의 용량의 증대를 초래하여 전력 공급 장치로서 사용하는데 장애요인이 되고 있고 있다. However, in the case of deriving the power from the power line, since the current state of the power line may greatly vary with time, not only can a constant power be induced, but also the power loss increases when the current of the power line is large, The capacity of the power storage unit for supplying power is increased and it is becoming an obstacle to use as a power supply unit.

따라서, 변류기를 이용하여 전력선으로부터 용이하게 전력을 유도하는 동시에 전력선의 전류 상태의 변화에도 일정한 전력을 유도하여 전력을 발생시킬 수 있는 기술의 개발이 절실한 실정이다. Therefore, there is an urgent need to develop a technique that can induce power easily from a power line by using a current transformer and generate power by inducing a constant power even when a current state of a power line changes.

KRKR 10-104073210-1040732 BB (2011.06.03(June 3, 2011 등록)Enrollment)

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 전력선의 전류 상태에 따라 전력유도 비율을 조정하여 일정한 전력을 제공할 수 있는 변류기를 이용한 전력 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a power supply apparatus using a current transformer that can provide a constant power by adjusting a power induction ratio according to a current state of a power line.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 클램프 타입으로 전력선에 설치되어 전력을 유도하며, 복수의 단위 코일을 구비한 변류기; 상기 복수의 단위 코일의 각각에 연결되어 스위칭하는 스위치부; 및 상기 복수의 단위 코일 중 어느 하나로부터 유도된 전압을 검출하고, 일정한 전력을 생성하기 위해 상기 검출된 전압에 따라 상기 복수의 단위 코일 중 적어도 일부가 직렬 또는 병렬로 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 센싱 모듈;을 포함하는 변류기를 이용한 전력 공급 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a transformer comprising: a transformer installed in a power line as a clamp type to induce power and having a plurality of unit coils; A switch unit connected to each of the plurality of unit coils and switching the unit coils; And a sensing unit for sensing a voltage derived from any one of the plurality of unit coils and controlling the switch unit so that at least a part of the plurality of unit coils is connected in series or in parallel according to the detected voltage, The present invention provides a power supply apparatus using a current transformer including a module.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 센싱 모듈은 상기 복수의 단위 코일 중 어느 하나로부터 유도된 전압에 대하여 일정시간 동안의 평균값을 산출하고, 상기 산출된 평균값이 기준값보다 큰 경우, 상기 복수의 단위 코일의 적어도 일부가 병렬 연결되도록 상기 스위치부를 제어할 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the sensing module calculates an average value for a predetermined time with respect to a voltage induced from any one of the plurality of unit coils, and when the calculated average value is larger than the reference value, The switch unit can be controlled so that at least a part of the coil is connected in parallel.

또한, 상기 센싱 모듈은 상기 산출된 평균값이 상기 기준값보다 작은 경우, 상기 복수의 단위 코일의 적어도 일부가 직렬 연결되도록 상기 스위치부를 제어할 수 있다. The sensing module may control the switch unit such that at least a part of the plurality of unit coils is connected in series when the calculated average value is smaller than the reference value.

또한, 상기 센싱 모듈은 상기 검출된 전압의 크기에 따라 상기 복수의 단위 코일이 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼합 연결되도록 상기 스위치부를 제어할 수 있다. In addition, the sensing module may control the switch unit such that the plurality of unit coils are connected in series, parallel, or series-parallel combination according to the magnitude of the detected voltage.

또한, 상기 센싱 모듈은 상기 검출된 전압의 크기에 따라 직렬 또는 병렬 연결되는 상기 복수의 단위 코일의 수를 결정할 수 있다. The sensing module may determine the number of the plurality of unit coils connected in series or parallel according to the magnitude of the detected voltage.

또한, 상기 스위치부는 상기 복수의 단위 코일에 각각 연결되는 복수의 입력단자 및 한 쌍의 출력단자를 구비하고, 어느 하나의 단위 코일의 일측이 연결되는 입력단자와 다른 하나의 단위 코일의 일측이 연결되는 입력단자는 상기 한 쌍의 출력단자에 연결되며, 상기 어느 하나의 단위 코일의 타측, 상기 다른 하나의 단위 코일의 타측, 및 나머지 단위 코일의 각각에 전환 스위치가 구비될 수 있다. The switching unit may have a plurality of input terminals and a pair of output terminals connected to the plurality of unit coils, and one of the unit coils may be connected to the input terminal to which one of the unit coils is connected, An input terminal connected to the pair of output terminals may be provided with a changeover switch on the other side of the one unit coil, the other side of the other unit coil, and the remaining unit coils.

또한, 상기 변류기를 이용한 전력 공급 장치는 상기 스위치부의 출력에 연결되어 상기 유도된 전압에 의해 전력을 생성하는 전력 발생부; 및 상기 생성된 전력을 저장하는 전력 저장부를 더 포함할 수 있다. Also, the power supply device using the current transformer may include a power generator connected to an output of the switch unit to generate power by the induced voltage; And a power storage unit for storing the generated power.

또한, 상기 전력 발생부는, 상기 스위치부의 출력을 DC 전력으로 변환하는 전력 변환부; 및 상기 변환된 DC 전력을 일정하게 출력되도록 조정하는 레귤레이터를 포함할 수 있다. The power generation unit may include: a power conversion unit that converts the output of the switch unit into DC power; And a regulator for adjusting the converted DC power to be constantly output.

또한, 상기 전력 저장부는 슈퍼 커패시터 또는 배터리를 포함할 수 있다. The power storage unit may include a supercapacitor or a battery.

한편, 본 발명은 접근이 용이하지 않은 구역에 설치된 사물인터넷(IoT) 디바이스에 전력을 공급하는 전력 공급 장치로서, 클램프 타입으로 전력선에 설치되어 전력을 유도하며, 복수의 단위 코일을 구비한 변류기; 상기 복수의 단위 코일의 각각에 연결되어 스위칭하는 스위치부; 및 상기 복수의 단위 코일 중 어느 하나로부터 유도된 전압을 검출하고, 일정한 전력을 생성하기 위해 상기 검출된 전압에 따라 상기 복수의 단위 코일 중 적어도 일부가 직렬 또는 병렬로 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 센싱 모듈; 상기 스위치부의 출력에 연결되어 상기 유도된 전압에 의해 전력을 생성하는 전력 발생부; 및 상기 생성된 전력을 저장하는 전력 저장부를 포함하는 변류기를 이용한 전력 공급 장치를 제공한다. 여기서, 상기 전력 저장부는 상기 사물인터넷 디바이스와 유선으로 연결된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a power supply apparatus for supplying electric power to an Internet (IoT) device installed in an area where access is not easy, comprising: a current transformer installed in a power line as a clamp type, A switch unit connected to each of the plurality of unit coils and switching the unit coils; And a sensing unit for sensing a voltage derived from any one of the plurality of unit coils and controlling the switch unit so that at least a part of the plurality of unit coils is connected in series or in parallel according to the detected voltage, module; A power generator connected to an output of the switch unit to generate power by the induced voltage; And a power storage unit for storing the generated power. Here, the power storage unit is connected to the object Internet device by wire.

한편, 본 발명은 클램프 타입으로 전력선에 설치되어 전력을 유도하는 복수의 변류기; 상기 복수의 변류기의 각각에 연결되어 스위칭하는 스위치부; 및 상기 복수의 변류기 중 하나로부터 유도된 전압을 검출하고, 일정한 전력을 생성하기 위해 상기 검출된 전압에 따라 상기 복수의 변류기 중 적어도 일부가 직렬 또는 병렬로 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 센싱 모듈;을 포함하는 변류기를 이용한 전력 공급 장치를 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a power supply apparatus comprising: a plurality of current transformers installed in a power line as a clamp type to induce power; A switch unit connected to and switching to each of the plurality of current converters; And a sensing module for detecting a voltage derived from one of the plurality of current converters and controlling the switch part so that at least a part of the plurality of current converters is connected in series or in parallel according to the detected voltage to generate a constant power The present invention provides a power supply apparatus using a current transformer.

본 발명에 의하면, 복수의 전력 유도부를 구비하여 전력선의 전류 상태에 따라 전력 유도부의 연결을 직렬 또는 병렬로 스위칭함으로써, 시간에 따른 전력선의 전류 변화에 따라 전력유도 비율을 조정하므로, 일정한 전력을 제공할 수 있다. According to the present invention, since a plurality of power induction units are provided and the connection of the power induction unit is switched in series or in parallel according to the current state of the power line, the power induction ratio is adjusted according to the current change of the power line over time, can do.

또한, 본 발명은 전력선의 전류 변화에도 일정한 전력을 유도하도록 비율을 조정함으로써, 전력 유도부 후단의 전력 발생부 회로 및 전력 저장부의 복잡도 또는 용량을 감소시키므로, 최적 시스템의 구현이 용이하며, 제조비용을 감소시킬 수 있다. Further, since the complexity or capacity of the power generation unit circuit and the power storage unit at the rear end of the power induction unit is reduced by adjusting the ratio to induce a constant power even when the current of the power line changes, it is easy to implement the optimum system, .

또한, 본 발명은 전력선이 고전류 시간에는 전력 유도부를 병렬로 연결하고, 저전류 시간에는 전력 유도부를 직렬로 연결함으로써, 고 전류 시간에 대한 전력 손실을 최소화하고, 저전력 시간에 대한 전력 저장을 위한 전력 저장부의 용량을 최소화하므로, 전력 공급 효율을 향상시킬 수 있다. In addition, the present invention minimizes power loss for a high current time by connecting the power induction units in parallel in a high current time and connecting the power induction units in series in a low current time, The capacity of the storage unit is minimized, and the power supply efficiency can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변류기를 이용한 전력 공급 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변류기를 이용한 전력 공급 장치에서 스위치부의 일례를 나타낸 구성도,
도 3은 도 2의 스위치부에서, 직렬 연결된 상태의 구성도,
도 4는 도 2의 스위치부에서, 병렬 연결된 상태의 구성도,
도 5는 도 2의 스위치부에서, 직병렬 혼합 연결된 상태의 구성도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 변류기를 이용한 전력 공급 장치의 다른 예의 구성도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 변류기를 이용한 전력 공급 장치의 동작을 나타내는 순서도, 그리고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 변류기를 이용한 전력 공급 장치에서 전력 유도부의 직병렬 스위칭의 단계적 처리를 나타내는 순서도이다.
1 is a configuration diagram of a power supply apparatus using a current transformer according to an embodiment of the present invention;
2 is a diagram showing an example of a switch unit in a power supply apparatus using a current transformer according to an embodiment of the present invention;
Fig. 3 is a configuration diagram of the switch unit of Fig. 2,
Fig. 4 is a block diagram of the switch unit of Fig. 2,
Fig. 5 is a configuration diagram of the switch unit of Fig. 2,
6 is a configuration diagram of another example of a power supply apparatus using a current transformer according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of a power supply apparatus using a current transformer according to an embodiment of the present invention,
FIG. 8 is a flowchart illustrating a stepwise process of series-parallel switching of a power-inducing unit in a power supply apparatus using a current transformer according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따른 변류기를 이용한 전력 공급 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 변류기(110a), 스위치부(116) 및 센싱 모듈(120)을 포함한다. The power supply apparatus 100 using a current transformer according to an embodiment of the present invention includes a current transformer 110a, a switch unit 116 and a sensing module 120 as shown in FIG.

상기 변류기를 이용한 전력 공급 장치(100)는 사물인터넷(IoT) 디바이스(14)에 전력을 공급하기 위한 것으로, 특히, 접근이 용이하지 않은 구역에 설치된 IoT 디바이스(14)에 전력을 공급하기 위한 것이다. 이때, 상기 변류기를 이용한 전력 공급 장치(100)는 상기 IoT 디바이스(14)와 유선으로 전력을 공급할 수 있다. The power supply 100 using the current transformer is for supplying electric power to the IoT device 14, particularly to the IoT device 14 installed in an area where the access is not easy . At this time, the power supply apparatus 100 using the current transformer can supply electric power to the IoT device 14 by wire.

여기서, 상기 전력선(12)은 전신주에 가설되거나 지하에 매립된 전력선과 같이 외부로 노출되어 접근이 가능한 전력선이다. Here, the power line 12 is a power line that is exposed to the outside and can be accessed, such as a power line embedded in a ground or installed in a pole.

상기 변류기(110a)는 상기 전력선(12)에 탈부착 가능하게 설치되며, 클램프 타입으로 구성된다. 즉, 상기 변류기(110a)는 상기 전력선(12)에 탈부착이 용이하도록 그 내부의 마그네틱 코어(112)를 2분할하여 상부 및 하부 마그네틱 코일을 구성하고 각각의 마그네틱 코어에 복수의 단위 코일(114a,114b)이 권선된다. The current transformer 110a is detachably attached to the power line 12 and is configured as a clamp type. That is, the current transformer 110a divides the magnetic core 112 inside the current transformer 110 into two parts so as to facilitate attachment and detachment to the power line 12, and constitutes upper and lower magnetic coils, and a plurality of unit coils 114a, 114b are wound.

여기서, 상기 단위 코일(114a,114b)은 상기 마그네틱 코어(112) 상에서 서로 다른 위치에 권선되거나, 동일 위치에 중복하여 권선될 수 있다. 이때, 상기 단위 코일(114a,114b)은 그 표면이 절연물로 코팅된다. Here, the unit coils 114a and 114b may be wound at different positions on the magnetic core 112, or may be wound at the same position. At this time, the surfaces of the unit coils 114a and 114b are coated with an insulator.

이와 같이, 상기 변류기(110a)는 상기 마그네틱 코어(112) 상에 상기 복수의 단위 코일(114a,114b)이 권선되며, 이중 하나의 코일(114b)은 상기 전력선(12)의 전류량을 검출하기 위한 센서용으로 사용되고, 나머지 코일(114a)은 상기 전력선(12)으로부터 전력을 유도하여 전력을 발생하기 위한 전력용으로 사용된다. The plurality of unit coils 114a and 114b are wound on the magnetic core 112 and one of the coils 114b is wound on the magnetic core 112 to detect the amount of current of the power line 12. [ And the remaining coil 114a is used for power for inducing power from the power line 12 to generate electric power.

즉, 상기 변류기(110a)는 상기 마그네틱 코어(112) 상에 상기 복수의 단위 코일(114a,114b)이 권선됨으로써, 실질적으로 복수의 변류기의 기능을 갖는다. That is, the current transformer 110a has the function of a plurality of current transformers substantially by winding the plurality of unit coils 114a and 114b on the magnetic core 112.

도 1에서, 상기 복수의 단위 코일(114a,114b)은 기능을 기준으로 2개인 것으로 도시되고 설명되었으나, 발전용 코일인 단위 코일(114a)은 복수개로 구성될 수 있다. In FIG. 1, the plurality of unit coils 114a and 114b are shown as having two functions based on the function. However, the plurality of unit coils 114a, which are power generating coils, may be configured.

상기 스위치부(116)는 상기 복수의 단위 코일(114a,114b)의 각각에 연결되어 상기 센싱 모듈(120)에 따라 스위칭한다. The switch unit 116 is connected to each of the plurality of unit coils 114a and 114b and switches according to the sensing module 120. [

이러한 스위치부(116)는 상기 복수의 단위 코일(114a,114b)에 각각 연결되는 입력단자에 전환 스위치를 구비하여 상기 복수의 단위 코일(114a,114b)이 직렬 또는 병렬 또는 직병렬 혼합으로 연결되도록 각 전환 스위치가 스위칭될 수 있다. 그러나, 상기 스위치부(116)는 이에 한정되지 않고, 로직 디바이스로 구성될 수 있다. The switch unit 116 is provided with a changeover switch at an input terminal connected to each of the plurality of unit coils 114a and 114b so that the plurality of unit coils 114a and 114b are connected in series, Each changeover switch can be switched. However, the switch unit 116 is not limited to this, and may be configured as a logic device.

일례로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스위치부(116)는 입력단자(C11~Cn1), 출력단자(Co1,Co2) 및 전환 스위치(S11~Sn1)를 포함한다. For example, as shown in FIG. 2, the switch unit 116 includes input terminals C11 through Cn1, output terminals Co1 and Co2, and changeover switches S11 through Sn1.

입력단자(C11~Cn1)는 상기 복수의 단위 코일(114-1~114-n)에 각각 연결된다. 즉, 입력단자(C11,C12)는 단위 코일(114-1)에 연결되고, 입력단자(C21,C22)는 단위 코일(114-2)에 연결되며, 이와 같은 방식으로, 입력단자(Cn1,Cn2)는 단위 코일(114-n)에 연결된다. 이때, 어느 하나의 단위 코일의 일측이 연결된 입력단자, 즉, 입력단자(C11)와, 다른 하나의 단위 코일의 일측이 연결되는 입력단자, 즉, 입력단자(Cn2)는 전환 스위치가 구비되지 않고 한 쌍의 출력단자(Co1,Co2)에 연결될 수 있다. The input terminals C11 to Cn1 are connected to the plurality of unit coils 114-1 to 114-n, respectively. That is, the input terminals C11 and C12 are connected to the unit coil 114-1, the input terminals C21 and C22 are connected to the unit coil 114-2, and the input terminals Cn1, Cn2 are connected to the unit coil 114-n. At this time, an input terminal to which one side of one unit coil is connected, that is, an input terminal C11 and an input terminal to which one side of the other unit coil is connected, that is, an input terminal Cn2, And may be connected to a pair of output terminals Co1 and Co2.

한 쌍의 출력단자(Co1,Co2)는 어느 하나의 단위 코일에 대응하는 입력단자(예를 들면, C11)와 다른 하나의 단위 코일에 대응하는 입력단자(예를 들면, Cn2)에 각각 연결되어 직렬 또는 병렬 연결된 복수의 단위 코일(114-1~114-n)의 최종 단자를 구성한다. The pair of output terminals Co1 and Co2 are respectively connected to an input terminal (for example, C11) corresponding to one unit coil and an input terminal (for example, Cn2) corresponding to another unit coil And constitute final terminals of a plurality of unit coils 114-1 to 114-n connected in series or in parallel.

상기 전환 스위치(S11-Sn1)는 상기 출력단자(Co1~Co2)에 연결된 상기 입력단자(C11,Cn2)에 대응하는 어느 하나의 단위 코일 또는 다른 하나의 단위 코일의 타측에 연결된 입력단자(C12,Cn1)와 나머지 단위 코일의 각각에 연결된 입력단자(C11~Cn2)에 구비될 수 있다. The changeover switch S11-Sn1 is connected to either one of the unit coils corresponding to the input terminals C11 and Cn2 connected to the output terminals Co1 and Co2 or the input terminals C12 and C12 connected to the other unit coil, Cn1) and input terminals (C11 to Cn2) connected to the remaining unit coils, respectively.

즉, 상기 전환 스위치(S11-Sn1)는 상기 입력단자(C11~Cn2) 중에서 상기 출력단자(Co1~Co2)에 연결되지 않은 나머지 상기 입력단자(C12~Cn1)에 각각 구비될 수 있다. That is, the changeover switch S11-Sn1 may be provided to each of the input terminals C12 to Cn1 which are not connected to the output terminals Co1 to Co2 among the input terminals C11 to Cn2.

이때, 각 전환 스위치(S11-Sn1)는 인접한 단위 코일들에 대응하는 입력단자 및 출력단자 중 어느 하나를 접속된다. 이때, 각 상기 전환 스위치(S11-Sn1)는 경우에 따라 오픈 상태로 유지될 수 있다. At this time, each of the changeover switches S11-Sn1 is connected to one of the input terminal and the output terminal corresponding to the adjacent unit coils. At this time, each of the changeover switches S11-Sn1 may be kept open as occasion demands.

예를 들면, 상기 스위치부(116)가 복수의 단위 코일(114-1~114-n)이 직렬 연결되도록 구성되는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 복수의 단위 코일(114-1~114-n)에 타측에 연결된 입력단자(C12,C22,..,,C(n-1)2)에 구비된 전환 스위치(S11,S22,...S(n-1)2)는 인접한 단위 코일에 연결된 입력단자(C21,...,Cn1)로 연결되도록 스위칭될 수 있다. For example, when the switch unit 116 is configured to connect a plurality of unit coils 114-1 to 114-n in series, as shown in FIG. 3, each of the plurality of unit coils 114-1 to 114- (N-1) 2) provided in the input terminals C12, C22, ..., C (n-1) 2 connected to the other terminals And connected to the input terminals C21, ..., Cn1 connected to the unit coil.

이때, 각 복수의 단위 코일(114-1~114-n)에 일측에 연결된 입력단자(C21,..,,Cn1)에 구비된 전환 스위치(S21,...Sn1)는 오픈 상태로 유지될 수 있다. At this time, the changeover switches S21 to Sn1 provided on the input terminals C21 to Cn1 connected to the unit coils 114-1 to 114-n are kept open .

또한, 복수의 단위 코일(114-1~114-n) 중 일부만을 직렬 연결하는 경우, 마지막 단위 코일의 타측에 연결되는 입력단자에 구비된 전환 스위치는 출력단자(C02)로 연결되도록 스위칭될 수 있다. When only a part of the plurality of unit coils 114-1 to 114-n is serially connected, the changeover switch provided at the input terminal connected to the other end of the last unit coil can be switched to be connected to the output terminal C02 have.

예를 들면, 복수의 단위 코일(114-1~114-n) 중 상위 두개의 단위 코일(114-1,114-2)만을 직렬 연결하는 경우, 두번째 단위 코일(114-2)의 타측에 연결된 입력단자(C22)에 구비된 전환 스위치(S22)는 출력단자(C02)로 연결되도록 스위칭될 수 있다. For example, when only the upper two unit coils 114-1 and 114-2 among the plurality of unit coils 114-1 to 114-n are serially connected, an input terminal connected to the other end of the second unit coil 114-2, The changeover switch S22 provided in the switch C22 may be switched to be connected to the output terminal C02.

또한, 상기 스위치부(116)가 복수의 단위 코일(114-1~114-n)이 병렬 연결되도록 구성되는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 복수의 단위 코일(114-1~114-n)에 일측에 연결된 입력단자(C21,.,.,Cn1)에 구비된 전환 스위치(S11,S21,...Sn1)는 출력단자(Co1)에 연결되도록 스위칭되고, 각 복수의 단위 코일(114-1~114-n)에 타측에 연결된 입력단자(C12,C22,.,.,C(n-1)2)에 구비된 전환 스위치(S21,...S(n-1)2)는 출력단자(Co2)에 연결되도록 스위칭될 수 있다. 4, the plurality of unit coils 114-1 to 114-n may be connected in parallel to each other. In the case where the plurality of unit coils 114-1 to 114- the changeover switches S11, S21, ..., Sn1 provided in the input terminals C21, ..., Cn1 connected to one side of the unit coils (n) are switched to be connected to the output terminal Co1, (N-1) 2 included in the input terminals C12, C22, ..., C (n-1) 2 connected to the other side of the switches 114-1 to 114- May be switched to be connected to the output terminal Co2.

또한, 복수의 단위 코일(114-1~114-n) 중 일부만을 병렬 연결하는 경우, 병렬 연결을 구성하는 단위 코일에 연결된 입력단자에 구비된 전환 스위치만 출력단자(C01,C02)에 각각 연결되도록 스위칭되고, 나머지 병렬 연결을 구성하지 않는 단위 코일에 연결된 입력단자에 구비된 전환 스위치는 오픈 상태로 유지될 수 있다. When only a part of the plurality of unit coils 114-1 to 114-n is connected in parallel, only the changeover switches provided in the input terminals connected to the unit coils constituting the parallel connection are connected to the output terminals C01 and C02, respectively And the changeover switch provided at the input terminal connected to the unit coil which does not constitute the remaining parallel connection can be kept open.

예를 들면, 복수의 단위 코일(114-1~114-n) 중 상위 두개의 단위 코일(114-1,114-2)만을 병렬 연결하는 경우, 해당 단위 코일(114-1,114-2)에 연결된 입력단자(C12,C21,C22)에 구비된 전환 스위치(S11,S21,S22)만 출력단자(Co1,Co2)로 연결되도록 스위칭되고, 나머지 단위 코일에 연결된 입력단자에 구비된 전환 스위치는 오픈 상태로 유지될 수 있다. For example, when only the upper two unit coils 114-1 and 114-2 among the plurality of unit coils 114-1 to 114-n are connected in parallel, an input terminal connected to the unit coils 114-1 and 114-2 Only the changeover switches S11, S21 and S22 provided in the input terminals C12, C21 and C22 are switched to be connected to the output terminals Co1 and Co2, and the changeover switch provided in the input terminal connected to the remaining unit coils is kept open .

또한, 상기 스위치부(116)가 복수의 단위 코일(114-1~114-n)이 직병렬 혼합 연결되도록 구성되는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, m개의 단위 코일(114-1~114-m,114-(n-m)~114-n)이 각각 직렬 연결되고, 이와 같이 직렬 연결된 m개의 단위 코일 그룹이 복수개가 서로 병렬 연결되도록 스위칭될 수 있다. 여기서, 직렬 또는 병렬 연결되는 단위 코일의 수는 상기 전력선(12)의 전류 크기에 따라 결정된다. When the switch unit 116 is configured such that the plurality of unit coils 114-1 to 114-n are connected in series-parallel combination, as shown in FIG. 5, m unit coils 114-1 to 114- -m, 114- (nm) to 114-n are connected in series, and a plurality of m unit coil groups connected in series may be switched so that a plurality of unit coil groups are connected in parallel. Here, the number of unit coils connected in series or in parallel is determined according to the current magnitude of the power line 12.

이때, 직렬 연결을 구성하는 첫번째 코일(예를 들면, 114-(n-m))의 일측에 연결된 입력단자(C(n-m)1)에 구비된 전환 스위치(S(n-m)1)는 출력단자(Co1)에 연결되도록 스위칭되고, 직렬 연결을 구성하는 마지막 코일(예를 들면, 114-m))의 타측에 연결된 입력단자(Cㅡm2)에 구비된 전환 스위치(Sm2)는 출력단자(Co2)에 연결되도록 스위칭될 수 있다. At this time, the changeover switch S (nm) 1 provided in the input terminal C (nm) 1 connected to one side of the first coil (for example, 114- And the changeover switch Sm2 provided at the input terminal C m2 connected to the other end of the last coil (for example, 114-m) constituting the series connection is connected to the output terminal Co2 Can be switched to be connected.

즉, 도 3과 같은 직렬 구성에서 임의의 코일 중 인접한 코일로 연결되는 전환 스위치는 출력단자(Co1)로 연결되도록 스위칭되고, 해당 인접 코일에 연결되어 오픈 상태를 유지하는 전환 스위치는 출력단자(Co2)로 연결되도록 스위칭될 수 있다.3, the changeover switch connected to the adjacent coil among the arbitrary coils is switched to be connected to the output terminal Co1, and the changeover switch connected to the adjacent coil to maintain the open state is connected to the output terminal Co2 ). ≪ / RTI >

상기 센싱 모듈(120)은 복수의 단위 코일(114-1~114-n) 중 어느 하나의 단위 코일(114b)로부터 유도된 전압을 검출하여 상기 전력선(12)의 전류 상태를 모니터링한다. 이때, 상기 센싱 모듈(120)은 상기 단위 코일(114b)로부터 유도된 전압을 검출하고, 그에 대응하는 전류를 산출하여 상기 단위 코일(114b)의 권선비에 따라 상기 전력선(12)의 전류를 산출할 수 있다. The sensing module 120 detects a voltage induced from any one unit coil 114b of the plurality of unit coils 114-1 to 114-n and monitors the current state of the power line 12. [ At this time, the sensing module 120 detects the voltage induced from the unit coil 114b, calculates a current corresponding thereto, and calculates the current of the power line 12 according to the turns ratio of the unit coil 114b .

이러한 센싱 모듈(120)은 상기 단위 코일(114b)로부터 검출된 전압에 따라 복수의 단위 코일(114-1~114-n) 중 적어도 일부가 직렬 또는 병렬 연결되도록 상기 스위치부(116)를 제어한다. The sensing module 120 controls the switch unit 116 such that at least some of the plurality of unit coils 114-1 to 114-n are connected in series or in parallel according to the voltage detected from the unit coil 114b .

이때, 상기 센싱 모듈(120)은 상기 단위 코일(114b)로부터 유도된 전압에 대하여 일정 시간 동안의 평균값을 산출하고, 산출된 평균값이 미리 설정된 기준값보다 큰 경우, 복수의 단위 코일(114-1~114-n)의 적어도 일부가 병렬 연결되도록 상기 스위치부(116)를 제어할 수 있다. 여기서, 기준값은 상기 전력선(12)에 발생하는 전류 크기에 대응하는 전압값으로 설정될 수 있다. At this time, the sensing module 120 calculates an average value for a predetermined time with respect to the voltage induced from the unit coil 114b, and when the calculated average value is larger than a preset reference value, the plurality of unit coils 114-1 to 114- 114-n may be connected in parallel with each other. Here, the reference value may be set to a voltage value corresponding to the magnitude of the current generated in the power line 12.

예를 들면, 주간과 같이 전력 사용량이 증가함에 따라 상기 전력선(12)의 전류가 크게 증가하는 경우, 상기 센싱 모듈(120)은 전력 변환 손실을 최소화하기 위해, 복수의 단위 코일(114-1~114-n)이 병렬 연결되도록 상기 스위치부(116)를 제어할 수 있다. For example, when the current of the power line 12 increases greatly as the power consumption increases as in the daytime, the sensing module 120 may include a plurality of unit coils 114-1 to 114- 114-n may be connected in parallel.

또한, 상기 센싱 모듈(120)은 산출된 평균값이 기준값보다 작은 경우, 복수의 단위 코일(114-1~114-n)의 적어도 일부가 직렬 연결되도록 상기 스위치부(116)를 제어할 수 있다. Also, when the calculated average value is smaller than the reference value, the sensing module 120 may control the switch unit 116 such that at least a part of the plurality of unit coils 114-1 to 114-n is connected in series.

예를 들면, 야간과 같이 전략 사용량이 감소함에 따라 전력의 전류가 감소하는 경우, 상기 센싱 모듈(120)은 보다 많은 전력을 보전하기 위해, 복수의 단위 코일(114-1~114-n)이 직렬 연결되도록 상기 스위치부(116)를 제어할 수 있다. For example, when the power consumption decreases as the amount of the strategy used decreases at night, the sensing module 120 may include a plurality of unit coils 114-1 through 114-n The switch unit 116 can be controlled to be connected in series.

이때, 상기 센싱 모듈(120)은 검출된 전압의 크기에 따라 직렬 또는 병렬 또는 직병렬 혼합 연결되는 복수의 단위 코일(114-1~114-n)의 수를 결정할 수 있다. 즉, 상기 센싱 모듈(120)은 검출된 전압과 기준값의 차이에 따라 다단계로 복수의 단위 코일(114-1~114-n)을 직렬 또는 병렬로 구성하도록 상기 스위치부(116)를 제어할 수 있다. 여기서, 상기 센싱 모듈(120)은 복수의 단위 코일(114-1~114-n)의 병렬 또는 직렬 또는 직병렬 혼합 구성의 수에 대응하는 서로 상이한 크기의 복수의 기준값을 설정할 수 있다. At this time, the sensing module 120 may determine the number of the plurality of unit coils 114-1 to 114-n that are connected in series, parallel, or series-parallel combination depending on the magnitude of the detected voltage. That is, the sensing module 120 can control the switch unit 116 to configure a plurality of unit coils 114-1 to 114-n in series or in parallel according to the difference between the detected voltage and the reference value have. Here, the sensing module 120 may set a plurality of reference values having different sizes corresponding to the number of parallel, series, or series-parallel mixing configurations of the plurality of unit coils 114-1 to 114-n.

예를 들면, 일정 수의 상기 단위 코일을 직렬 또는 병렬 구성한 상태에서, 상기 센싱 모듈(120)은 상기 전력선(12)의 전류의 변화에 따라 직렬 또는 병렬 구성된 복수의 단위 코일(114-1~114-n)의 수를 증가 또는 감소시키도록 상기 스위치부(116)를 제어할 수 있다. For example, in a state where a predetermined number of the unit coils are connected in series or in parallel, the sensing module 120 includes a plurality of unit coils 114-1 to 114 -n) of the switch unit 116 to increase or decrease the number of the switches.

이때, 상기 센싱 모듈(120)은 다단계의 구성에 따라, 직렬 또는 병렬 구성의 수만을 증가 또는 감소시키는 대신, 복수의 단위 코일(114-1~114-n)의 직병렬 구성의 수를 증가 또는 감소시키도록 상기 스위치부(116)를 제어할 수 있다. At this time, the sensing module 120 may increase or decrease the number of serial-parallel configurations of the plurality of unit coils 114-1 to 114-n, instead of increasing or decreasing the number of serial or parallel configurations according to the multi- It is possible to control the switch unit 116 so as to reduce it.

이와 같이, 상기 전력선(12)의 전류 변화에도 일정한 전력을 유도하도록 비율을 조정하기 위해 복수의 단위 코일(114-1~114-n)을 직렬 또는 병렬로 구성함으로써, 후단의 전력 발생 및 저장을 위한 회로의 복잡도 또는 용량을 감소시킬 수 있으므로, 최적 시스템의 구현이 용이하며, 제조비용을 감소시킬 수 있다. By configuring the plurality of unit coils 114-1 to 114-n in series or in parallel so as to adjust the ratio so as to induce a constant power even when the current of the power line 12 changes, It is possible to reduce the complexity or the capacity of the circuit for the semiconductor integrated circuit, so that the optimum system can be easily implemented and the manufacturing cost can be reduced.

대안적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 변류기(110a)는 복수의 변류기로 구성될 수 있다. 즉, 각각의 변류기(110a-1,110a-2,...,110a-n,110b)는 하나의 마그네틱 코어 상에 하나의 코일이 권선된다. Alternatively, as shown in FIG. 6, the current transformer 110a may be composed of a plurality of current transformers. That is, each of the current transformers 110a-1, 110a-2, ..., 110a-n, and 110b has one coil wound on one magnetic core.

여기서, 하나의 변류기(110b)는 상기 센싱 모듈(120)에 연결되어 상기 전력선(12)의 전류 상태를 모니터링하기 위한 것이고, 나머지 변류기(110a-1,110a-2,...,110a-n)는 상기 스위치부(116)에 연결되어 상기 센싱 모듈(120)에 의해 직렬 또는 병렬로 구성될 수 있다. The one current transformer 110b is connected to the sensing module 120 to monitor the current state of the power line 12. The remaining current transformers 110a-1, 110a-2, ..., 110a-n, May be connected to the switch unit 116 and configured in series or in parallel by the sensing module 120.

이와 같은 변류기를 이용한 전력 공급 장치(100)는 상기 전력 발생부(130) 및 상기 전력 저장부(140)를 더 포함할 수 있다. The power supply apparatus 100 using the current transformer may further include the power generation unit 130 and the power storage unit 140.

상기 전력 발생부(130)는 상기 전력 유도부(110)로부터 유도된 전압에 의해 전력을 생성할 수 있다. 이러한 전력 발생부(130)는 상기 전력 유도부(110)의 상기 스위치부(116)의 출력에 연결되며, 전력 변환부(132) 및 레귤레이터(136)를 포함할 수 있다. The power generation unit 130 may generate power by a voltage derived from the power induction unit 110. The power generation unit 130 may be connected to the output of the switch unit 116 of the power induction unit 110 and may include a power conversion unit 132 and a regulator 136.

상기 전력 변환부(132)는 상기 전력 유도부(110)의 출력을 DC 전력으로 변환할 수 있다. 일례로, 상기 전력 변환부(132)는 브리지 다이오드로 이루어진 정류회로 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 상기 전력 변환부(132)는 그 출력단에 커패시터로 이루어진 평활회로(134)를 구비할 수 있다. The power conversion unit 132 may convert the output of the power induction unit 110 to DC power. For example, the power conversion unit 132 may be a rectifier circuit including a bridge diode, but is not limited thereto. At this time, the power conversion unit 132 may include a smoothing circuit 134 including a capacitor at its output terminal.

상기 레귤레이터(136)는 상기 전력 변환부(132)에서 변환된 전력을 일정하게 출력되도록 조정할 수 있다. 이러한 상기 레귤레이터(136)는 IoT 디바이스(14)의 전원에 대응하는 레벨로 일정하게 출력을 조정할 수 있다. The regulator 136 may adjust the power converted by the power conversion unit 132 to be constantly output. The regulator 136 can adjust the output to a level corresponding to the power of the IoT device 14 at a constant level.

상기 전력 저장부(140)는 상기 전력 발생부(130)에서 생성된 전력을 저장할 수 있다. 이러한 상기 전력 저장부(140)는 슈퍼 커패시터 또는 배터리를 포함할 수 있다. The power storage unit 140 may store the power generated by the power generation unit 130. The power storage unit 140 may include a supercapacitor or a battery.

여기서, 상기 전력선(12)의 전류 상태에 따라 복수의 단위 코일(114-1~114-n)의 직렬 또는 병렬로 구성함으로써, 전력유도 비율이 조정되고, 따라서 전력선이 전류 변화에도 일정한 전력을 제공할 수 있다. By configuring the unit coils 114-1 to 114-n in series or in parallel according to the current state of the power line 12, the power induction ratio is adjusted, so that the power line provides a constant power can do.

또한, 전력선이 고전류 시간에는 복수의 단위 코일(114-1~114-n)을 병렬로 연결하고, 저전류 시간에는 복수의 단위 코일(114-1~114-n)을 직렬로 연결함으로써, 고 전류 시간에 대한 전력 손실을 최소화하고, 저전력 시간에 대한 전력 저장을 위한 상기 전력 저장부(140)의 용량을 최소화할 수 있다. Also, by connecting a plurality of unit coils 114-1 to 114-n in parallel during a high current time of the power line and connecting a plurality of unit coils 114-1 to 114-n in series during a low current time, The power loss for the current time can be minimized and the capacity of the power storage unit 140 for power storage for the low power time can be minimized.

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 상기 변류기를 이용한 전력 공급 장치(100)의 동작을 설명한다. Hereinafter, the operation of the power supply apparatus 100 using the current transformer according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.

먼저, 상기 변류기를 이용한 전력 공급 장치(100)는 센서용의 상기 단위 코일(114b)로부터 유도된 전압의 평균을 산출하여 상기 전력선(12)의 전류 상태를 모니터링한다(단계 S601). 여기서, 상기 센서용 단위 코일(114b)은 전력용 단위 코일일 중 어느 하나와 공용으로 사용될 수 있다. First, the power supply apparatus 100 using the current transformer calculates an average of voltages derived from the unit coil 114b for the sensor, and monitors the current state of the power line 12 (step S601). Here, the sensor unit coil 114b may be shared with any one of the power unit coils.

상기 센싱 모듈(120)은 산출된 평균전압이 기준값(Vset)보다 큰지의 여부를 판단하여(단계 S602), 상기 기준값(Vset)보다 크다고 판단한 경우, 복수의 단위 코일(114-1~114-n)이 병렬 연결되도록 상기 스위치부(116)를 제어한다(단계 S603).The sensing module 120 determines whether the calculated average voltage is greater than the reference value Vset in step S602 and determines that the plurality of unit coils 114-1 to 114-n Are connected in parallel (step S603).

단계 S602의 판단결과, 평균 전압이 상기 기준값(Vset)보다 작다고 판단한 경우, 상기 센싱 모듈(120)은 복수의 단위 코일(114-1~114-n)이 직렬 연결되도록 상기 스위치부(116)를 제어한다(604). If it is determined in step S602 that the average voltage is smaller than the reference value Vset, the sensing module 120 may control the switch unit 116 so that a plurality of unit coils 114-1 to 114- (604).

이와 같이, 상기 센싱 모듈(120)이 상기 스위치부(116)의 스위칭을 제어하여 직렬 또는 병렬 구성된 복수의 단위 코일(114-1~114-n)로부터 전력 발생부(130)는 전력을 유도하여 발생시키고, 상기 전력 저장부(140)에 저장하여 상기 IoT 디바이스(14)에 전원을 공급한다(단계 S605).In this way, the sensing module 120 controls the switching of the switch unit 116 to derive electric power from the plurality of unit coils 114-1 to 114-n, which are configured in series or parallel, And stores it in the power storage unit 140 to supply power to the IoT device 14 (step S605).

한편, 복수의 단위 코일(114-1~114-n)의 병렬 연결 또는 직렬 연결시, 평균 전압과 상기 기준값(Vset)의 차이에 따라 단계적으로 복수의 단위 코일(114-1~114-n)의 병렬 또는 직렬 구성을 제어할 수 있다. On the other hand, when the plurality of unit coils 114-1 to 114-n are connected in parallel or in series, a plurality of unit coils 114-1 to 114-n are formed stepwise according to the difference between the average voltage and the reference value Vset. Can be controlled in parallel or in series.

도 7에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 센싱 모듈(120)은 평균 전압과 상기 기준값(Vset)의 차이를 산출한다(단계 S701). As shown in FIG. 7, the sensing module 120 calculates a difference between the average voltage and the reference value Vset (step S701).

이때, 상기 센싱 모듈(120)은 평균 전압과 상기 기준값(Vset)의 차이에 따라, 직렬 또는 병렬 구성을 이루는 복수의 단위 코일(114-1~114-n)의 개수를 산출한다(단계 S702). 즉, 상기 센싱 모듈(120)은 현재의 상기 전력선(12)의 전류 상태에 따라 복수의 단위 코일(114-1~114-n)의 병렬 또는 직렬 수를 단계적으로 증가 또는 감소하도록 제어할 수 있다. At this time, the sensing module 120 calculates the number of the plurality of unit coils 114-1 to 114-n having a series or parallel configuration according to the difference between the average voltage and the reference value Vset (step S702) . That is, the sensing module 120 may control the parallel or series number of the plurality of unit coils 114-1 to 114-n to increase or decrease stepwise according to the current state of the current power line 12 .

다음으로, 상기 센싱 모듈(120)은 산출된 개수에 따라 복수의 단위 코일(114-1~114-n)이 병렬 또는 직렬 구성되도록 상기 스위치부(116)를 제어하여 스위칭을 수행한다(단계 S703). Next, the sensing module 120 performs switching by controlling the switch unit 116 so that a plurality of unit coils 114-1 to 114-n are configured in parallel or in series according to the calculated number (step S703 ).

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 변류기를 이용한 전력 공급 장치
110 : 전력 유도부 112 : 마그네틱 코어
114,114a,114b,114-1,114-2,114-n : 단위 코일
116 : 스위치부 120 : 센싱 모듈
130 : 전력 발생부 132 : 전력 변환부
134 : 평활회로 136 : 레귤레이터
140 : 전력 저장부 12 : 전력선
14 : IoT 디바이스
100: Power supply using a current transformer
110: electric power induction unit 112: magnetic core
114, 114a, 114b, 114-1, 114-2, 114-n:
116: switch unit 120: sensing module
130: power generation unit 132: power conversion unit
134: smoothing circuit 136: regulator
140: Power storage unit 12: Power line
14: IoT device

Claims (11)

클램프 타입으로 전력선에 설치되어 전력을 유도하며, 복수의 단위 코일을 구비한 변류기;
상기 복수의 단위 코일의 각각에 연결되어 스위칭하는 스위치부; 및
상기 복수의 단위 코일 중 어느 하나로부터 유도된 전압을 검출하고, 일정한 전력을 생성하기 위해 상기 검출된 전압에 따라 상기 복수의 단위 코일 중 적어도 일부가 직렬 또는 병렬로 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 센싱 모듈;을 포함하는 변류기를 이용한 전력 공급 장치.
A current transformer installed in a power line as a clamp type to induce power and having a plurality of unit coils;
A switch unit connected to each of the plurality of unit coils and switching the unit coils; And
A sensing module for detecting a voltage derived from any one of the plurality of unit coils and controlling the switch unit so that at least a part of the plurality of unit coils is connected in series or in parallel according to the detected voltage for generating a constant power, And a power supply.
제1항에 있어서,
상기 센싱 모듈은 상기 복수의 단위 코일 중 어느 하나로부터 유도된 전압에 대하여 일정시간 동안의 평균값을 산출하고, 상기 산출된 평균값이 기준값보다 큰 경우, 상기 복수의 단위 코일의 적어도 일부가 병렬 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 변류기를 이용한 전력 공급 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sensing module calculates an average value for a predetermined time with respect to a voltage induced from any one of the plurality of unit coils, and when the calculated average value is greater than a reference value, A power supply apparatus using a current transformer for controlling a switch unit.
제2항에 있어서,
상기 센싱 모듈은 상기 산출된 평균값이 상기 기준값보다 작은 경우, 상기 복수의 단위 코일의 적어도 일부가 직렬 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 변류기를 이용한 전력 공급 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the sensing module controls the switch unit such that at least a part of the plurality of unit coils is connected in series when the calculated average value is smaller than the reference value.
제1항에 있어서,
상기 센싱 모듈은 상기 검출된 전압의 크기에 따라 상기 복수의 단위 코일이 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼합 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 변류기를 이용한 전력 공급 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sensing module controls the switch unit such that the plurality of unit coils are connected in series, parallel, or series-parallel combination according to the magnitude of the detected voltage.
제1항에 있어서,
상기 센싱 모듈은 상기 검출된 전압의 크기에 따라 직렬 또는 병렬 또는 직병렬 혼합 연결되는 상기 복수의 단위 코일의 수를 결정하는 변류기를 이용한 전력 공급 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sensing module determines the number of the plurality of unit coils connected in series, parallel, or series-parallel combination depending on the magnitude of the detected voltage.
제1항에 있어서,
상기 스위치부는 상기 복수의 단위 코일에 각각 연결되는 복수의 입력단자 및 한 쌍의 출력단자를 구비하고,
어느 하나의 단위 코일의 일측이 연결되는 입력단자와 다른 하나의 단위 코일의 일측이 연결되는 입력단자는 상기 한 쌍의 출력단자에 연결되며,
상기 어느 하나의 단위 코일의 타측, 상기 다른 하나의 단위 코일의 타측, 및 나머지 단위 코일의 각각에 전환 스위치가 구비되는 변류기를 이용한 전력 공급 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the switch unit includes a plurality of input terminals and a pair of output terminals respectively connected to the plurality of unit coils,
An input terminal to which one side of one unit coil is connected and an input terminal to which one side of the other unit coil is connected are connected to the pair of output terminals,
Wherein the changeover switch is provided on the other side of any one of the unit coils, on the other side of the other unit coil, and on each of the remaining unit coils.
제1항에 있어서,
상기 스위치부의 출력에 연결되어 상기 유도된 전압에 의해 전력을 생성하는 전력 발생부; 및
상기 생성된 전력을 저장하는 전력 저장부를 더 포함하는 변류기를 이용한 전력 공급 장치.
The method according to claim 1,
A power generator connected to an output of the switch unit to generate power by the induced voltage; And
And a power storage unit for storing the generated power.
제7항에 있어서, 상기 전력 발생부는,
상기 스위치부의 출력을 DC 전력으로 변환하는 전력 변환부; 및
상기 변환된 DC 전력을 일정하게 출력되도록 조정하는 레귤레이터를 포함하는 변류기를 이용한 전력 공급 장치.
The power supply apparatus according to claim 7,
A power conversion unit for converting an output of the switch unit into DC power; And
And a regulator for regulating the converted DC power to be constantly output.
제7항에 있어서,
상기 전력 저장부는 슈퍼 커패시터 또는 배터리를 포함하는 변류기를 이용한 전력 공급 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the power storage unit includes a supercapacitor or a battery.
접근이 용이하지 않은 구역에 설치된 사물인터넷(IoT) 디바이스에 전력을 공급하는 전력 공급 장치로서,
클램프 타입으로 전력선에 설치되어 전력을 유도하며, 복수의 단위 코일을 구비한 변류기;
상기 복수의 단위 코일의 각각에 연결되어 스위칭하는 스위치부; 및
상기 복수의 단위 코일 중 어느 하나로부터 유도된 전압을 검출하고, 일정한 전력을 생성하기 위해 상기 검출된 전압에 따라 상기 복수의 단위 코일 중 적어도 일부가 직렬 또는 병렬로 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 센싱 모듈;
상기 스위치부의 출력에 연결되어 상기 유도된 전압에 의해 전력을 생성하는 전력 발생부; 및
상기 생성된 전력을 저장하는 전력 저장부를 포함하며,
상기 전력 저장부는 상기 사물인터넷 디바이스와 유선으로 연결되는 변류기를 이용한 전력 공급 장치.
A power supply for powering an Internet (IoT) device installed in an inaccessible zone,
A current transformer installed in a power line as a clamp type to induce power and having a plurality of unit coils;
A switch unit connected to each of the plurality of unit coils and switching the unit coils; And
A sensing module for detecting a voltage derived from any one of the plurality of unit coils and controlling the switch unit so that at least a part of the plurality of unit coils is connected in series or in parallel according to the detected voltage for generating a constant power, ;
A power generator connected to an output of the switch unit to generate power by the induced voltage; And
And a power storage unit for storing the generated power,
Wherein the power storage unit is connected to the object Internet device by a wire.
클램프 타입으로 전력선에 설치되어 전력을 유도하는 복수의 변류기;
상기 복수의 변류기의 각각에 연결되어 스위칭하는 스위치부; 및
상기 복수의 변류기 중 하나로부터 유도된 전압을 검출하고, 일정한 전력을 생성하기 위해 상기 검출된 전압에 따라 상기 복수의 변류기 중 적어도 일부가 직렬 또는 병렬로 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 센싱 모듈;을 포함하는 변류기를 이용한 전력 공급 장치.
A plurality of current transformers installed in the power line as a clamp type to induce power;
A switch unit connected to and switching to each of the plurality of current converters; And
And a sensing module for detecting a voltage derived from one of the plurality of current converters and controlling the switch section so that at least a part of the plurality of current converters is connected in series or in parallel according to the detected voltage to generate a constant power A power supply using a current transformer.
KR1020160020815A 2016-02-22 2016-02-22 Power supply apparatus using current transformer KR102519908B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160020815A KR102519908B1 (en) 2016-02-22 2016-02-22 Power supply apparatus using current transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160020815A KR102519908B1 (en) 2016-02-22 2016-02-22 Power supply apparatus using current transformer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170099037A true KR20170099037A (en) 2017-08-31
KR102519908B1 KR102519908B1 (en) 2023-04-11

Family

ID=59761261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160020815A KR102519908B1 (en) 2016-02-22 2016-02-22 Power supply apparatus using current transformer

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102519908B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109687601A (en) * 2018-12-26 2019-04-26 北京酷能科技有限公司 Wireless charging transmit circuit and wireless charging receive circuit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001343404A (en) * 2000-06-02 2001-12-14 Tempearl Ind Co Ltd Split type ct and current detection circuit
JP2002369529A (en) * 2001-06-06 2002-12-20 Kuniharu Kawamura Method of generating voltage utilizing ac induced voltage and power supply
KR101040732B1 (en) 2010-11-29 2011-06-10 주식회사 이피이 Apparatus for monitoring 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
KR101317220B1 (en) * 2013-02-21 2013-10-18 (주)테라에너지시스템 Current transformer system including structure of sensor ct and structure of generator ct mounted in parallel on electric power line, and integrated wireless communication system monitering the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001343404A (en) * 2000-06-02 2001-12-14 Tempearl Ind Co Ltd Split type ct and current detection circuit
JP2002369529A (en) * 2001-06-06 2002-12-20 Kuniharu Kawamura Method of generating voltage utilizing ac induced voltage and power supply
KR101040732B1 (en) 2010-11-29 2011-06-10 주식회사 이피이 Apparatus for monitoring 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
KR101317220B1 (en) * 2013-02-21 2013-10-18 (주)테라에너지시스템 Current transformer system including structure of sensor ct and structure of generator ct mounted in parallel on electric power line, and integrated wireless communication system monitering the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109687601A (en) * 2018-12-26 2019-04-26 北京酷能科技有限公司 Wireless charging transmit circuit and wireless charging receive circuit

Also Published As

Publication number Publication date
KR102519908B1 (en) 2023-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102274091B1 (en) Current transformer module and power supply apparatus having the same
US10886849B2 (en) Regulated power supply
JP6397757B2 (en) Power supply
KR102308628B1 (en) Hybrid Power Conversion System and Method for Determining Maximum Efficiency Using the Same
US10790666B2 (en) Power compensator
AU2020203025B2 (en) Improvements in and relating to load balancing
WO2018193661A1 (en) Power supply device and power supplying method
CN109889062A (en) The method of electric power converter and control electric power converter
JP2015122862A (en) Electric power management system
GB2597735A (en) Power supply apparatus
JP2017005931A (en) Power storage system, power storage device and operation method for power storage device
WO2022096877A1 (en) Power supply apparatus
KR20200025849A (en) Energy storage system for controlling drive mode based on the state of power grid and controlling method for drive mode thereof
KR20170099037A (en) Power supply apparatus using current transformer
JP6351884B1 (en) Power supply device and power supply method
WO2016199377A1 (en) Power storage system, power storage device, and operation method for power storage device
KR20180043045A (en) Electromagnetic inductive power supply apparatus
KR102512780B1 (en) Power supply apparatus using current transformer
KR20170099039A (en) Variable current transformer module for generating power
JP2018041682A (en) LED lighting circuit and LED lighting device
GB2597724A (en) Power supply apparatus
KR20150010011A (en) Power conditioning system and Method of driving the same
KR20210110452A (en) Dc smart distribution device
KR20160104286A (en) Battery-linked high efficiency uninterruptible DC power supply
KR20190040424A (en) Power quality conditioner

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant