KR20190115335A - Convergence power supply system and method using night electric power - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전원 공급 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 심야 전력을 충전할 수 있는 복수의 충전기를 사용하되, 주간 시간대에 이들 충전기를 순차적으로 발전에 활용함으로써 심야 전력을 주간 시간에 효율적으로 사용할 수 있는 융합 전원 공급 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply system and method, and more particularly, by using a plurality of chargers that can charge the late-night power, by utilizing these chargers sequentially in the daytime time to power generation during the day time effectively A fusion power supply system and method that can be used.
일반적으로 전기 에너지는 화석연료 또는 핵에너지를 사용하는 발전소에서 전기에너지를 발전하고 있으며, 이렇게 발전된 전기 에너지는 시간대에 따라 사용되는 전력량이 큰 편차가 발생하는 경향이 있다. 이에 따라, 한국전력공사에서는 소모되는 전력양에 맞추어 전기 에너지 발전 용량을 가감하고 있으나 사용되는 전력량에 대한 발전 뿐만 아니라 사용량이 늘어날 수 있는 통계치에 따라 예비 전력 또한 발전하게 되어 있어, 불필요하게 소모되는 연료와 소모되지 못하고 소멸되는 전기 에너지가 발생하게 된다.In general, electric energy generates electric energy in a power plant using fossil fuel or nuclear energy, and the generated electric energy tends to have a large variation in the amount of power used according to time zones. As a result, KEPCO is adding or subtracting the electric energy generation capacity according to the amount of power consumed, but not only power generation but also reserve power according to the statistics that can increase the amount of electricity used, thus unnecessary fuel consumption. And electrical energy that is not consumed and disappears.
특히 심야시간대에는 전력 사용량이 급격히 줄어들어 발전 용량을 줄이고 있으나 예비 전력량이 상당하기 때문에, 소멸되는 전기 에너지의 활용도를 높이고자 심야전력을 낮은 가격으로 공급하고 심야전력을 제공받는 가정에서는 이를 충전기에 저장하여 전력 사용량이 늘어나는 주간 시간대에 사용하기도 한다. 현재, 한국전력공사에서 심야 전력으로 구분하여 낮은 가격을 적용하는 심야시간대는 매일 23시부터 다음날 아침 09시까지의 시간대를 의미한다.In particular, in the late-night hours, power consumption is sharply reduced, reducing power generation capacity. However, the reserve power is considerable, so in order to increase the utilization of dissipated electric energy, low-priced night power is stored at a low price and stored in a charger. It is also used during the daytime when power consumption is increasing. Currently, the late night time zone, which is divided into midnight power by KEPCO and applies a low price, means a time zone from 23:00 every day to 9:00 the next morning.
예를 들어, 공개특허공보 제 10-2002-0062408 호 (심야전력을 이용하는 전원공급시스템)와, 공개특허공보 제 10-2002-0064017 호 (심야전력을 이용하는 전원공급시스템)는 심야전력 시간대에 AC 전원을 공급받아 전류변환장치를 경유하여 DC 전류로 변환하고, DC 전류를 충전장치에 저장하여 주간 및 야간 시간에 냉방기 및 난방기에 공급되도록 한 것이다. 또한, 공개특허공보 제 10-2005-0044040 호 (심야전기를 이용한 가정용 밧데리 충전시스템) 는 심야시간에 AC 220볼트로 공급된 전원을 DC 12볼트로 변환시켜 밧데리에 전기를 충전하고 주간시간에 충전된 전기를 AC 220볼트로 변환시켜 가전제품 등에 사용할 수 있도록 한다. 그러나, 이러한 종래기술의 경우, 심야전력을 밧데리와 같은 충전기에 저장 후 주간 시간에 일부 가전 제품에 사용하는 개념이 제시되기는 하였지만, 심야 시간(23시 ~ 09시)의 전력을 이용하여 주간 시간 전체(09시 ~ 23시)에 대하여, 가정 내에서 사용되는 전체 가전 제품에 활용하기 위한 효율적인 방법이 제시되지 못하고 있다.For example, Japanese Patent Application Laid-open No. 10-2002-0062408 (power supply system using midnight electric power) and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 10-2002-0064017 (power supply system using midnight electric power) are used at AC power at night time. The power is supplied to convert the DC current through the current converter, and the DC current is stored in the charging device to be supplied to the air conditioner and the heater during the day and night time. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2005-0044040 (A night battery charging system for home use) converts power supplied by AC 220 volts into a DC 12 volts at midnight to charge the battery and charge it during the daytime. Converted electricity to AC 220 volts for use in home appliances. However, in the related art, although the concept of storing the late night power in a charger such as a battery and using it in some home appliances during the day time has been proposed, the whole day time using the late night time (23 o'clock to 09 o'clock) is used. As for (09:00 to 23:00), no efficient method for applying to the entire home appliances used in the home has been proposed.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 충전기를 사용하여 심야 전력을 충전하되, 주간 시간대에 이들 충전기를 순차적으로 발전에 활용함으로써 심야 전력을 가정내 모든 가전 제품을 대상으로 주간 시간에 효율적으로 사용할 수 있는 융합 전원 공급 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, by using a plurality of chargers to charge the late-night power, daytime time for all home appliances in the home by using the late-night power in the power generation sequentially during the daytime It is an object of the present invention to provide a fusion power supply system and method that can be used efficiently.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 심야 전력을 이용한 유압 전원 공급 시스템은 전기 수요처 내의 전기 소비 기구에 전원을 공급하는 장치에 있어서, 전기 수요처 내에 공급되는 교류 전원을 입력받는 AC 입력부와, 상기 AC 입력부를 통해 인가되는 AC 전원 중에서 심야 전력 공급 시간의 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 컨버터와, 복수의 충전기로 구성되며, 상기 컨버터를 통해 전달되는 DC 전원을 충전하기 위한 충전부와, 상기 충전부를 구성하는 상기 복수의 충전기를 대상으로 시간 스케줄에 따라 상기 DC 전원의 사용을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 충전부에서 제공되는 DC 전원을 이용하여 AC 전력을 발생시키는 발전부와, 상기 발전부에서 발생된 AC 전력을 상기 전기 수요처 내의 전기 소비 기구에 공급하기 위한 전력 공급부를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the hydraulic power supply system using the late-night power of the present invention is an apparatus for supplying power to the electricity consumption mechanism in the electrical demand source, AC input unit for receiving the AC power supplied in the electrical demand destination, Among the AC power applied through the AC input unit, a converter for converting the AC power of the late-night power supply time to DC power, a plurality of chargers, the charging unit for charging the DC power delivered through the converter, and the charging unit A control unit for controlling the use of the DC power source according to a time schedule for the plurality of chargers constituting the battery; and a power generation unit generating AC power using the DC power provided from the charging unit under control of the control unit; And for supplying AC power generated by the power generation unit to an electricity consumption mechanism within the electricity demand source. It may include a power supply.
상기 충전부는 상기 발전부에 DC 전원을 공급하는 충전기의 지속 시간 합이 최소한 24시간 이상이 되도록 상기 복수의 충전기 대수로 구성될 수 있다.The charging unit may be configured by the number of chargers such that the sum of the durations of the chargers supplying the DC power to the power generation unit is at least 24 hours or more.
상기 충전기는 충전 교류 양용식일 수 있다.The charger may be a charging alternating current.
상기 제어부는 상기 복수의 충전기에 대한 충전 상태에 따라 상기 발전부를 구동하는 충전기를 선택하여 스위칭할 수 있다.The controller may select and switch a charger driving the power generation unit according to a state of charge of the plurality of chargers.
상기 발전부는 상기 제어부의 선택에 따라 상기 충전기로부터 전달되는 DC 전원을 이용하여 회전력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 회전력을 이용하여 AC 전력을 발생시키는 터빈으로 이루어질 수 있다.The power generation unit may be composed of a motor for generating a rotational force using a DC power delivered from the charger according to the selection of the controller, and a turbine for generating AC power using the rotational force of the motor.
또한, 본 발명의 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법은 전기 수요처 내의 전기 소비 기구에 전원을 공급하는 방법에 있어서, AC 전원을 입력받는 단계와, 심야 시간인지 판단하는 단계와, 심야 시간인 경우, 상기 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여, 복수의 충전기를 충전하는 단계와, 주간 시간인지 판단하는 단계와, 주간 시간인 경우, 상기 복수의 충전기의 전원을 순차적으로 이용하여 발전부를 구동하는 단계와, 상기 발전부에서 발생한 전력을 상기 전기 소비 기구에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the method of supplying fusion power using the late-night power of the present invention, in the method for supplying power to the electricity consumption mechanism in the electrical demand destination, the step of receiving AC power, determining whether it is a late night time, Converting the AC power to a DC power to charge a plurality of chargers, determining whether it is a weekly time, and, if it is a weekly time, driving a power generation unit by sequentially using the power of the plurality of chargers; The method may include supplying power generated by the power generation unit to the electricity consumption mechanism.
상기 복수의 충전기의 대수는 상기 발전부에 전원을 공급하는 충전기의 지속 시간 합이 최소한 24시간 이상이 되도록 할 수 있다.The number of the plurality of chargers may be such that the sum of the durations of the chargers supplying power to the power generation unit is at least 24 hours or more.
상기 복수의 충전기를 충전하는 단계는 충전과 동시에 상기 발전부를 구동하는 단계를 동시에 수행할 수 있다.The charging of the plurality of chargers may be performed simultaneously with driving the power generator.
상기 발전부를 구동하는 단계는 상기 복수의 충전기에 대한 충전 상태에 따라 상기 발전부를 구동하는 충전기를 선택하여 스위칭할 수 있다.The driving of the power generation unit may select and switch a charger driving the power generation unit according to the state of charge of the plurality of chargers.
상기 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법은 상기 발전부에서 발생한 전력 중에서 상기 전기 소비 기구에 공급하고 남은 전력이 있는 경우에, 한국전력공사 또는 제3의 기관에 판매하는 단계를 더 포함할 수 있다.The fusion power supply method using the late-night power may further include selling to the Korea Electric Power Corporation or a third party when there is power remaining after supplying to the electricity consumption mechanism among the power generated by the power generation unit.
본 발명의 실시예에 따른 융합 전원 공급 시스템 및 방법에 의하면, 복수의 충전기를 사용하여 심야 전력을 충전하되, 주간 시간대에 이를 시간 순서에 따라 배분하여 발전할 수 있도록 함으로써, 저렴한 심야 전력을 주간 시간대에 효율적으로 사용하여 전력 사용 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the fusion power supply system and method according to an embodiment of the present invention, by using a plurality of chargers to charge the late night power, it is possible to distribute the power generation by the time order in the day time zone, thereby inexpensive late night power to the day time zone It can be used effectively to reduce the cost of power use.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 시스템의 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법에 있어서, 주간 시간에만 전기를 사용하는 경우의 충전 및 발전 스케줄을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법에 있어서, 심야 시간과 주간 시간에 모두 전기를 사용하는 경우의 충전 및 발전 스케줄을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법에 대한 흐름도이다.1 is a block diagram of a fusion power supply system using midnight power according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing a charging and power generation schedule in the case of using electricity only during the day time in the fusion power supply method using the midnight power according to an embodiment of the present invention,
3 is a view illustrating a charging and power generation schedule in the case of using electricity at both a late night time and a day time in a fusion power supply method using a late night power according to another embodiment of the present invention;
4 is a flowchart illustrating a fusion power supply method using a late night power according to an embodiment of the present invention.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural forms as well, unless the context clearly indicates the opposite. As used herein, the term "comprising" embodies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element, and / or component, and other specific characteristics, region, integer, step, operation, element, component, and / or group. It does not exclude the presence or addition of.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Commonly defined terms used are additionally interpreted to have a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed contents, and are not interpreted in an ideal or very formal sense unless defined.
이하, 첨부한 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 시스템의 블록도이다. 본 발명의 융합 전원 공급 시스템은 가전 제품이 위치한 일반 가정 뿐만 아니라, 중소형의 공장 설비, 휴대폰과 같은 이동식 전기 기기 및 선박이나 비행기 등의 다양한 전기 수요처에 위치하는 전기 소비 기구에 전력을 공급하는데 사용될 수 있다.1 is a block diagram of a fusion power supply system using midnight power according to an embodiment of the present invention. The fusion power supply system of the present invention can be used to supply power to not only ordinary homes where home appliances are located, but also small and medium-sized factory equipment, mobile electric devices such as mobile phones, and electric consumer devices located in various electric demands such as ships or airplanes. have.
도 1을 참조하면, 본 발명의 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 시스템은 AC 입력부(110), 컨버터(120), 충전부(130), 제어부(140), 발전부(150), 및 전력 공급부(160)로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 1, the fusion power supply system using the midnight power of the present invention includes an AC input unit 110, a
AC 입력부(110)는 가정이나 공장 등에 공급되는 교류 전원을 입력받는 부분으로서, 가정이나 공장 등의 벽에 설치된 콘센트에 꽂을 수 있는 플러그의 형태로 구성될 것이다. 일반적으로 발전소에서 송전선을 통해 가정 내에 공급되는 전원은 220V 이며, 국가 또는 지역에 따라 110V의 교류 전원이 공급되는 경우도 있다.The AC input unit 110 is a part for receiving AC power supplied to a home or a factory, and may be configured in the form of a plug that can be plugged into an outlet installed in a wall of a home or a factory. In general, power is supplied from a power plant to a household through a power line, and 220V may be supplied depending on the country or region.
컨버터(120)는 상기 AC 입력부(110)를 통해 인가되는 AC 전원 중에서 심야 전력 공급 시간의 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 부분이다. 컨버터(120)는 입력 전압과 전류, 출력 전압과 전류에 따라 다양한 종류가 사용될 수 있으며, 국내에서의 사용을 목적으로 하는 경우에는 입력 전압이 220V 내외의 범위를 가지고, 출력 전압과 전류는 이후에 연결되는 충전기의 규격에 맞게 사용되어야 할 것이다. 컨버터(120)가 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 과정은 후술하는 제어부(140)에서 심야 전력 공급 시간인지를 판단하여 제어될 수 있을 것이다.Converter 120 is a part for converting the AC power of the midnight power supply time to the DC power of the AC power applied through the AC input unit 110. The
충전부(130)는 상기 컨버터(120)를 통해 전달되는 직류 전원을 충전하기 위한 부분으로서, 여기에서는 충전부(130)가 3대의 충전기(131, 132, 133)로 이루어진 경우를 예로 들어 나타내었다. 복수의 충전기(131, 132, 133)로 구성하는 이유는 요금이 저렴한 심야 전력의 요금 구간이 그 이외의 주간 시간보다 작기 때문이다. 예를 들어, 충전 시간과 방전 시간이 동일한 수준의 충전기를 사용하는 경우, 하루 중에서 심야 전력으로 구분되는 시간이 10시간이고 주간 시간이 나머지 14시간이라면, 주간 시간인 14시간을 사용하기 위해서는 최소한 10시간 충전 및 발전이 가능한 충전기가 2대 이상이 요구될 수 있다. 즉, 충전부(130)는 발전부(150)에 DC 전원을 공급하는 충전기(131, 132, 133)의 지속 시간 합이 최소한 24시간 이상이 되도록 충전기의 대수를 구성하는 것이 바람직하다. 복수의 충전기(131, 132, 133)를 이용한 충전 및 발전 스케줄은 아래에서 보다 자세히 설명하기로 한다.The
제어부(140)는 충전부(130)를 구성하는 복수의 충전기(131, 132, 133)를 대상으로 시간 스케줄에 따라 후단의 발전부(150)에 순차적으로 전원을 공급하도록 함으로써, 주간 시간 동안 발전부(150)를 연속적으로 가동하여 전기 소비 기구(170)에 전원을 공급하도록 하는 부분이다. 이 때, 복수의 충전기(131, 132, 133)에 대한 시간 스케줄은 충전기((131, 132, 133)의 용량 및 지속 시간에 따라 조절될 수 있을 것이다.The
발전부(150)는 상기 제어부(140)의 제어에 따라 상기 충전부(130)에서 공급되는 전원을 이용하여, 전기 수요처 내의 전기 소비 기구를 동작시킬 수 있는 교류 전력을 발생시키는 부분이다. 예를 들어, 발전부(150)는 제어부의 선택에 따라 상기 충전기로부터 전달되는 DC 전원을 이용하여 회전력을 발생시키는 모터와, 모터의 회전력을 이용하여 AC 전력을 발생시키는 터빈으로 이루어질 수 있을 것이다. 국내의 경우, 가정이나 공장에 사용되는 전기 소비 기구는 대부분 220 V의 전원을 사용하기 때문에, 발전부(150)의 출력 전압은 220 V의 규격을 가지는 제품으로 구성될 수 있을 것이다. 물론, 가정뿐만 아니라 다양한 전기 수요처 내에서 사용되는 전력은 넓이 또는 전기 소비 기구의 종류 등에 따라 달라질 수 있기 때문에, 전기 수요처 내에서 사용되는 전체 전력량을 고려하여 발전부(150)의 전력량 규격을 선택할 수 있을 것이다.The
전력 공급부(160)는 상기 발전부(150)에서 발생된 교류 전원을 전기 수요처 내의 다양한 전기 소비 기구(170)에 공급하기 위한 부분이다. 전기 수요처 내에서 사용되는 전기 소비 기구(170)로서는 가전 제품(171), 모바일 제품(172), 공장 설비(173), 또는 기타 전기기기(174)와 같이 다양한 전기 소비 제품으로 이루어질 수 있다. 전력 공급부(160)는 다수의 전기 소비 기구(170)가 접속될 수 있는 멀티탭 형태로 이루어질 수도 있고, 멀티탭에 연결 가능한 플러그 형태로 이루어질 수도 있을 것이다.The
한편, 본 발명의 심야 전력을 이용한 전원 공급 시스템은 AC 입력부(110), 컨버터(120), 충전부(130), 제어부(140), 발전부(150), 및 전력 공급부(160)가 하나의 제품으로 구성될 수도 있고, AC 입력부(110), 컨버터(120), 충전부(130), 및 제어부(140)를 충전 시스템으로 구성하고, 나머지 발전부(150), 및 전력 공급부(160)를 발전 시스템으로 구분하여 구성할 수도 있을 것이다.On the other hand, the power supply system using the midnight power of the present invention is the AC input unit 110, the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법에 있어서, 주간 시간에만 전기를 사용하는 경우의 충전 및 발전 스케줄을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a charging and power generation schedule in the case of using electricity only during the day time in the fusion power supply method using a midnight power according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 현재, 국내에서는 심야 전력 적용 시간이 23시 ~ 09시까지로 규정되어 있으므로, 심야 전력을 이용한 충전 및 발전 스케줄을 이해하기 쉽도록 하기 위해서, 심야 전력 적용 시간을 23시 ~ 09시 까지의 10시간으로 가정하고 설명하기로 한다. 또한, 본 발명의 융합 전원 공급 장치를 사용하는데 있어서, 심야 전력 적용 시간(23시 ~ 09시)에는 전기 소비 기구(170)를 사용하지 않고, 주간 시간(09시 ~ 23시) 동안에만 전기 소비 기구(170)를 사용하는 경우를 예로 들어 적용한 것이다.Referring to FIG. 2, a method of supplying a converged power source using a late night power according to an embodiment of the present invention will be described in detail. Currently, in Korea, midnight power application time is regulated from 23 o'clock to 09 o'clock, so in order to make it easier to understand the charge and power generation schedule using the late night power, the late night power application time is 10 hours from 23 o'clock to 09 o'clock. Assume and explain. In addition, in using the fusion power supply of the present invention, the
본 발명의 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법을 적용하는데 있어서, 심야 전력 적용 시간(23시 ~ 09시)에 전기 소비 기구(170)를 사용하지 않는다면 충전부(130)를 구성하는 충전기를 제 1 충전기(131)와 제 2 충전기(132)의 2대로 구성함으로써, 본 발명의 전원 공급이 효과적으로 이루어질 수 있다.In the application of the fusion power supply method using the late-night power of the present invention, if the
먼저, 제 1 충전기(131)와 제 2 충전기(132)는 심야 전력 적용 시간(23시 ~ 09시) 동안에 전기 소비 기구(170)를 사용하지 않기 때문에 충전 동작만 수행하게 된다. 제 1 충전기(131)와 제 2 충전기(132)는 10시간 동안의 충전을 통하여 완전 충전이 이루어지고, 발전부(150)를 10시간 동안 구동할 수 있다고 가정한다. 심야 전력 적용 시간(23시 ~ 09시)이 종료되는 09시에는 제 1 충전기(131)와 제 2 충전기(132)의 충전 작업이 완료되고, 이후부터는 주간 시간에 해당하므로 전기 수요처 내에 있는 전기 소비 기구(170)에 전원을 공급하기 위해서, 발전부(150)를 구동함으로써 전원을 발생시키게 된다.First, since the
우선 제 1 충전기(131)가 09시부터 19시까지의 10시간 동안 발전부(150)를 구동하고, 이 시간 동안 발생되는 전력은 발전부(150)를 통해 전기 소비 기구(170)에 공급되게 된다. 19시가 되면 제 1 충전기(131)에 의한 발전부(150)의 발전이 종료되고, 이를 이어 제 2 충전기(132)를 통해 발전부(150)를 구동하게 된다. 심야 전력 적용 시간(23시 ~ 09시) 동안에는 전기 소비 기구(170)를 사용하지 않기 때문에, 제 2 충전기(132)는 19시 ~ 23시까지의 4시간 동안만 발전부(150)를 구동하여 전기 수요처 내에 있는 전기 소비 기구(170)를 동작시키게 될 것이다. First, the
제 2 충전기(132)를 통해 전원을 발생시키는 시간이 23시에 이르게 되면, 이때부터는 심야 전력 적용 시간(23시 ~ 09시)에 해당하게 되고, 전기 소비 기구(170)의 사용은 없기 때문에 제 1 충전기(131)와 제 2 충전기(132)는 다시 충전 과정을 진행하게 된다.When the time for generating power through the
이와 같이, 24시간 기준으로 심야 전력 적용 시간(23시 ~ 09시)과 주간 시간을 구분하여, 전기 소비 기구(170)를 주간 시간에만 사용하는 경우에는 10시간의 충전 및 발전 용량을 가지는 2 대의 충전기(131, 132)를 이용함으로써, 전기 수요처 내의 전기 소비 기구(170)을 구동하는데 심야 전력을 사용할 수 있다.As described above, the nighttime power application time (23 o'clock to 09 o'clock) and the weekly time are divided on a 24-hour basis, and when the
한편, 심야 전력 적용 시간(23시 ~ 09시)에도 전기 소비 기구(170)를 사용하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우에는 충전을 하는 동시에 교류 전원을 공급할 수 있는 충전 교류 양용식 충전기를 사용하거나, 충전 교류 양용식 충전기를 사용하는 대신에, 제 3 충전기(133)를 추가적으로 이용할 수도 있다.On the other hand, there may be a case where the
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법에 있어서, 심야 시간과 주간 시간에 모두 전기를 사용하는 경우의 충전 및 발전 스케줄을 나타낸 도면이다.3 is a view illustrating a charging and power generation schedule when electricity is used at both a late night time and a day time in a fusion power supply method using a late night power according to another embodiment of the present invention.
도 3의 경우에서도, 도 2에서 설명한 바와 동일하게 심야 전력 적용 시간을 23시 ~ 09시 까지의 10시간으로 가정하였다. 이 때, 제 1 충전기(131)와 제 2 충전기(132), 제 3 충전기(133)는 심야 전력 적용 시간(23시 ~ 09시) 동안에 충전을 완료한 상태에서, 09시부터 전기 소비 기구(170)의 사용을 개시하는 것으로 가정한다. 먼저, 심야 전력 적용 시간(23시 ~ 09시)이 종료되는 09시에는 제 1 충전기(131)와 제 2 충전기(132), 제 3 충전기(133)의 충전 작업이 완료되고, 이후부터는 주간 시간에 해당하므로 전기 수요처 내에 있는 전기 소비 기구(170)에 전원을 공급하기 위해서, 발전부(150)를 구동하여 전원을 발생시키게 된다.Also in the case of FIG. 3, the same time as that described in FIG. 2 assumes that the nighttime power application time is 10 hours from 23:00 to 09:00. At this time, the
우선 제 1 충전기(131)는 09시부터 19시까지의 10시간 동안 발전부(150)를 구동하며, 이 시간 동안 발생되는 전력은 발전부(150)를 통해 전기 소비 기구(170)에 공급되게 된다. 19시가 되면 제 1 충전기(131)에 의한 발전부(150)의 발전이 종료되고, 이를 이어 제 2 충전기(132)를 통해 발전부(150)를 구동하게 된다. 제 2 충전기(132)는 19시 ~ 05시까지의 10시간 동안 발전부(150)를 구동할 수 있으며, 발전부(150)에서 발생된 전원은 10시간 동안 전기 수요처 내의 전기 소비 기구(170)를 동작시킬 수 있다. 한편, 제 2 충전기(132)가 발전부(150)를 구동하는 10시간 내에는 심야 전력 적용 시간(23시 ~ 09시)이 일부 포함되어 있으며, 이러한 시간 동안에는 전기 소비 기구(170)의 사용률이 낮기 때문에 제 2 충전기(132)의 발전 가능 시간(10시간)보다 오랜 시간 동안 발전부(150)의 구동이 가능할 수도 있다. First, the
이러한 점을 감안할 때, 본 발명의 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 시스템을 구성하는 제어부(140)는 각 충전기(131, 132, 133)의 충전 상태를 체크하고, 전력의 잔량 상태를 반영하여 발전부(150)를 구동하는 충전기(131, 132, 133)를 선택하여 스위칭할 수 있도록 하는 것이 효율적인 방법이 될 수 있다.In view of this, the
제 2 충전기(132)를 통해 발전부(150)를 구동하는 시간이 05시에 종료되면, 제 3 충전기(133)가 이어서 발전부(150)를 구동하게 된다. 제 3 충전기(133)는 05시부터 15시까지 10시간 동안 발전부(150)를 구동하게 될 것이다. 15시부터는 다시 제 1 충전기(131)가 발전부(150)를 구동하게 되는데, 제 1 충전기(131)는 이전의 23시 ~ 09시 사이에 충전이 이루어졌기 때문에, 15시부터 01시까지의 10시간 동안 발전부(150)를 구동하는 것이 가능할 것이다. 제 1 충전기(131)가 발전부(150)를 구동하는 15시부터 01시 사이에서, 23시부터는 제 2 충전기(132)와 제 3 충전기(133)가 충전을 하게 되며, 이러한 과정은 이후의 시간 동안 계속적으로 반복될 것이다.When the time for driving the
이와 같이, 24시간 기준으로 심야 전력 적용 시간(23시 ~ 09시)과 주간 시간을 구분할 때, 10시간의 충전 및 발전 용량을 가지는 3 대의 충전기(131, 132, 133)를 이용함으로써, 전기 수요처 내의 전기 소비 기구(170)를 24시간 동안 구동하는 것이 가능하다.As such, when dividing the late-night power application time (23 o'clock to 09 o'clock) and the daytime time on a 24-hour basis, three
또한, 본 발명의 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 시스템은 발전부(150)를 통해 발생시킨 전력 중에서 전기 소비 기구(170)에 사용하고 남은 전력이 있는 경우에는 한국전력공사 또는 제3의 기관에 판매함으로써, 부가적인 수익을 창출하는 것도 가능할 것이다.In addition, the converged power supply system using the midnight power of the present invention is sold to the Korea Electric Power Corporation or a third party when there is power remaining in the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법에 대한 흐름도를 나타낸 것이다.4 is a flowchart illustrating a fusion power supply method using midnight power according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 심야 전력을 이용한 전원 공급 방법은 AC 전원을 입력받는 단계(S10), 심야시간인지 판단하는 단계(S20), AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 단계(S30), 복수의 충전기를 충전하는 단계(S40), 주간시간인지 판단하는 단계(S50), 충전기 전원을 순차적으로 제공하여 발전하는 단계(S60), 및 전기 소비 기구에 전력을 공급하는 단계(S70)를 포함할 수 있다. 이 때, 심야 전력을 이용한 전원 공급 방법의 각 단계는 도면에 도시된 순서에 따라 수행될 수도 있지만, 명시적으로 언급하지 않은 한 각 단계가 상이한 순서로 수행될 수 있다. 또한, 일부의 단계들은 동시에 수행될 수 있으며, 일부 단계는 선택적으로 수행될 수도 있다. Referring to Figure 4, the power supply method using the late-night power of the present invention step of receiving the AC power (S10), determining whether the night time (S20), converting the AC power to DC power (S30), Charging a plurality of chargers (S40), determining whether it is day time (S50), sequentially providing power to a charger (S60), and supplying power to an electricity consumption mechanism (S70). can do. At this time, each step of the power supply method using the late-night power may be performed in the order shown in the drawings, but each step may be performed in a different order unless explicitly stated. In addition, some of the steps may be performed simultaneously, and some of the steps may be selectively performed.
먼저, AC 전원을 입력받는 단계(S10)는 송전선을 통해 발전소로부터 전기 수요처에 공급되는 AC 전원을 본 발명의 융합 전원 공급 시스템에서 제공받는 단계이다.First, the step of receiving the AC power (S10) is a step of receiving the AC power supplied from the power plant to the electric power source through the transmission line in the fusion power supply system of the present invention.
심야 시간인지 판단하는 단계(S20)는 AC 전원이 입력되는 시점이 심야 전력 적용 시간의 범위 내에 포함되는지를 판단하는 단계이다. 국내의 경우, 심야 전력 적용 시간은 23시 ~ 09시 사이이며, 이 시간에 사용되는 전력은 저렴한 비용이 적용된다. 심야 시간(23시 ~ 09시)에 해당하는 경우에는, AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 본 발명의 융합 전원 공급 시스템 내에 구비되는 충전기(131, 132, 133)를 충전하게 된다.The step S20 of determining whether it is a late night time is a step of determining whether a time point at which the AC power is input is included in a range of the late night power application time. In Korea, midnight power application time is between 23 o'clock and 09 o'clock, and the power used at this time is low cost. In the case of midnight hours (23 o'clock to 09 o'clock), the AC power is converted into DC power to charge the
AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 단계(S30)는 AC 전원이 인가되는 시점이 심야 시간에 해당하는 것으로 판단된 경우에, 본 발명의 전원 공급 시스템 내에 구비되는 충전기(131, 132, 133)를 충전하기 위해서, AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 단계이다. AC 전원을 DC 전원으로 변환하기 위해서는 AC-DC 컨버터를 사용할 수 있다. 한편, AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 단계(S30)는 심야 시간인지 판단하는 단계(S20) 이후에 수행될 수도 있지만, 심야 시간인지 판단하는 단계(S20)를 수행하기 이전에 일률적으로 변환하는 과정으로 수행될 수도 있을 것이다.In the step S30 of converting the AC power to the DC power, when it is determined that the time when the AC power is applied corresponds to the late night time, the
복수의 충전기를 충전하는 단계(S40)는 상대적으로 가격이 저렴한 심야 전력을 이용하여 본 발명의 융합 전원 공급 시스템 내에 구비되는 충전기(131, 132, 133)를 충전하는 단계이다. 충전 대상이 되는 충전기는 가정 내의 예상 사용 전력량이나 전기 소비 기구(170)의 현황, 발전부(150)의 규격 등에 의해 다양하게 변경될 수 있을 것이다. 심야 시간 내에서 발전부(150)를 구동하지 않는 충전기는 충전 대상에 해당하게 될 것이다.The charging of the plurality of chargers (S40) is a step of charging the
주간 시간인지 판단하는 단계(S50)는 심야 전력 적용 시간이 종료되고, 상대적으로 높은 요금이 부담되는 시간인지를 판단하는 단계이다. 주간 시간으로 판단되면, 충전기(131, 132, 133)의 충전을 종료하고, 전기 소비 기구(170)에 전원을 공급하기 위해서 발전부(150)를 구동하는 과정이 수행될 것이다.The step S50 of determining whether it is day time is the step of determining whether the late night power application time ends and a relatively high fee is charged. If it is determined that the day time, the process of driving the
충전기 전원을 순차적으로 제공하여 발전하는 단계(S60)는 주간 시간으로 판단된 시점 동안, 일부 또는 전부 충전이 이루어진 충전기(131, 132, 133)의 전원을 발전부(150)에 순차적으로 제공하는 단계이다. 발전부(150)는 순차적으로 제공되는 충전기(131, 132, 133)의 전원에 의해 모터를 구동하게 되고, 모터의 회전에 따라 터빈에서 전기 소비 기구(170)에 제공되는 전원을 발생시키게 된다. 발전부(150)에 충전기(131, 132, 133)의 전원을 제공하는 스케줄은 제어부(140)에 의해 조절되는데, 충전기((131, 132, 133)의 용량 및 지속 시간에 따라 변경될 수 있을 것이다. 이 때, 상기 발전하는 단계(S60)는 상기 복수의 충전기(131, 132, 133)에 대한 충전 상태를 체크하고, 상기 복수의 충전기(131, 132, 133)에 남아있는 전원의 전량에 따라 발전부(150)를 구동하는 충전기를 선택하여 스위칭할 수도 있을 것이다.In the step S60 of sequentially providing the charger power and generating power, a step of sequentially providing the power of the
전기 소비 기구에 전력을 공급하는 단계(S70)는 충전기(131, 132, 133)의 전원을 이용하여 구동된 발전부(150)에서 발생되는 전력을 전기 소비 기구(170)에 공급함으로써, 전기 소비 기구(170)을 동작시키는 단계이다.In step S70 of supplying power to the electricity consumption mechanism, the electricity consumption is supplied to the
앞에서 설명한 바와 같이, 24시간 기준으로 심야 전력 적용 시간(23시 ~ 09시)과 주간 시간을 구분하여, 전기 소비 기구(170)을 주간 시간에만 사용하는 경우에는 10시간의 충전 및 발전 용량을 가지는 2 대의 충전기(131, 132)를 이용함으로써, 전기 수요처 내의 전기 소비 기구(170)를 구동하는데 심야 전력을 사용할 수 있으며, 전기 소비 기구(170)를 24시간동안 사용하고자 하는 경우에는, 10시간의 충전 및 발전 용량을 가지는 3 대의 충전기(131, 132, 133)를 이용함으로써, 그 목적을 달성할 수 있을 것이다.As described above, by dividing the late-night power application time (23 o'clock to 09 o'clock) and the day time on a 24-hour basis, when using the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 융합 전원 공급 시스템 및 방법에 의하면, 복수의 충전기를 사용하여 심야 전력을 충전하되, 주간 시간대에 시간 순서에 따라 배분하여 발전함으로써, 저렴한 심야 전력을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.Thus, according to the fusion power supply system and method according to an embodiment of the present invention, by using a plurality of chargers to charge the late-night power, by distributing the power generation according to the order of time during the day time, efficient use of inexpensive late-night power It can be effective.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be understood that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
110: AC 입력부
120: 컨버터
130: 충전부
131, 132, 133: 충전기
140: 제어부
150: 발전부
160: 전력 공급부
170: 전기 소비 기구
171: 가전 제품
172: 모바일 제품
173: 공장 설비
174: 기타 전기기기110: AC input unit 120: converter
130: charging
140: control unit 150: power generation unit
160: power supply unit 170: electricity consumption mechanism
171: home appliances 172: mobile products
173: plant equipment 174: other electrical equipment
Claims (10)
전기 수요처 내에 공급되는 교류 전원을 입력받는 AC 입력부;
상기 AC 입력부를 통해 인가되는 AC 전원 중에서 심야 전력 공급 시간의 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 컨버터;
복수의 충전기로 구성되며, 상기 컨버터를 통해 전달되는 DC 전원을 충전하기 위한 충전부;
상기 충전부를 구성하는 상기 복수의 충전기를 대상으로 시간 스케줄에 따라 상기 DC 전원의 사용을 제어하는 제어부;
상기 제어부의 제어에 따라, 상기 충전부에서 제공되는 DC 전원을 이용하여 AC 전력을 발생시키는 발전부; 및
상기 발전부에서 발생된 AC 전력을 상기 전기 수요처 내의 전기 소비 기구에 공급하기 위한 전력 공급부를 포함하는 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 시스템.
In the apparatus for supplying power to the electricity consumption mechanism in the electricity demand destination,
An AC input unit configured to receive an AC power supply supplied to an electric demand destination;
A converter for converting an AC power source having a midnight power supply time to a DC power source from among AC power sources applied through the AC input unit;
A charging unit configured to include a plurality of chargers and to charge DC power transmitted through the converter;
A controller configured to control the use of the DC power supply according to a time schedule of the plurality of chargers constituting the charging unit;
A power generation unit generating AC power using the DC power provided from the charging unit under the control of the controller; And
And a power supply unit for supplying the AC power generated in the power generation unit to the electricity consumption mechanism in the electric power demand destination.
상기 충전부는 상기 발전부에 DC 전원을 공급하는 충전기의 지속 시간 합이 최소한 24시간 이상이 되도록 상기 복수의 충전기 대수를 구성하는 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 시스템.
The method of claim 1,
The charging unit is a fusion power supply system using a midnight power constituting the plurality of charger units so that the sum of the duration of the charger for supplying the DC power to the power generation unit is at least 24 hours or more.
상기 충전기는 충전 교류 양용식인 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 시스템.
The method of claim 1,
The charger is a fusion power supply system using a midnight electric power for two-way charging AC.
상기 제어부는 상기 복수의 충전기에 대한 충전 상태에 따라 상기 발전부를 구동하는 충전기를 선택하여 스위칭하는 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 시스템.
The method of claim 1,
The control unit is a converged power supply system using a midnight power to select and switch the charger for driving the power generation unit according to the state of charge of the plurality of chargers.
상기 발전부는 상기 제어부의 선택에 따라 상기 충전기로부터 전달되는 DC 전원을 이용하여 회전력을 발생시키는 모터; 및
상기 모터의 회전력을 이용하여 AC 전력을 발생시키는 터빈으로 이루어지는 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 시스템.
The method of claim 1,
The power generation unit is a motor for generating a rotational force using the DC power delivered from the charger according to the selection of the controller; And
Fusion power supply system using a midnight power consisting of a turbine for generating AC power by using the rotational force of the motor.
AC 전원을 입력받는 단계;
심야 시간인지 판단하는 단계;
심야 시간인 경우, 상기 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여, 복수의 충전기를 충전하는 단계;
주간 시간인지 판단하는 단계;
주간 시간인 경우, 상기 복수의 충전기의 전원을 순차적으로 이용하여 발전부를 구동하는 단계; 및
상기 발전부에서 발생한 전력을 상기 전기 소비 기구에 공급하는 단계를 포함하는 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법.
In the method of supplying power to the electricity consumption mechanism in the electricity demand destination,
Receiving an AC power source;
Determining whether it is night time;
In the case of late night time, converting the AC power to DC power to charge a plurality of chargers;
Determining whether it is day time;
When the day time, driving the power generation unit by using the power of the plurality of chargers in sequence; And
Fusion power supply method using a midnight power comprising the step of supplying power generated in the power generation unit to the electricity consumption mechanism.
상기 복수의 충전기의 대수는 상기 발전부에 전원을 공급하는 충전기의 지속 시간 합이 최소한 24시간 이상이 되도록 하는 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법.
The method of claim 6,
And the number of the plurality of chargers is such that the sum of durations of the chargers supplying power to the power generation unit is at least 24 hours or more.
상기 복수의 충전기를 충전하는 단계는
충전과 동시에 상기 발전부를 구동하는 단계를 동시에 수행하는 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법.
The method of claim 6,
Charging the plurality of chargers
Fusion power supply method using a midnight power to perform the step of driving the power generation unit at the same time charging.
상기 발전부를 구동하는 단계는
상기 복수의 충전기에 대한 충전 상태에 따라 상기 발전부를 구동하는 충전기를 선택하여 스위칭하는 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법..
The method of claim 6,
Driving the power generation unit
12. A method of supplying fusion power using a late night power for selecting and switching a charger for driving the power generation unit according to a state of charge of the plurality of chargers.
상기 발전부에서 발생한 전력 중에서 상기 전기 소비 기구에 공급하고 남은 전력이 있는 경우에, 한국전력공사 또는 제3의 기관에 판매하는 단계를 더 포함하는 심야 전력을 이용한 융합 전원 공급 방법.
The method of claim 6,
If there is power remaining in the electricity consumption mechanism from the power generated by the power generation unit, the fusion power supply method using a midnight power further comprising the step of selling to KEPCO or a third institution.
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---|---|---|---|
KR1020180038248A KR20190115335A (en) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Convergence power supply system and method using night electric power |
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KR20020062408A (en) | 2001-01-20 | 2002-07-26 | 이명길 | System for supply of electric power |
KR20020064017A (en) | 2001-01-31 | 2002-08-07 | 이명길 | System for supply of electric power |
KR20050044040A (en) | 2003-11-07 | 2005-05-12 | 박대석 | The domestics battery churging system for midnight electricity |
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2018
- 2018-04-02 KR KR1020180038248A patent/KR20190115335A/en not_active Application Discontinuation
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