KR20210109255A - Reverse connection detection circuit and reverse connection detecting method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 역결선 검출 회로 및 역결선 검출 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 송전측과 수전측의 역결선을 검출하여 내부 소자 소손 등을 방지하는 역결선 검출 회로 및 역결선 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reverse connection detection circuit and a reverse connection detection method, and more particularly, to a reverse connection detection circuit and a reverse connection detection method for preventing internal element burnout by detecting the reverse connection between a power transmission side and a power reception side.
최근 화석연료의 사용에 수반하는 이산화탄소 등의 배출에 의한 지구온난화, 원자력 발전소의 사고나 방사성 폐기물에 의한 방사능 오염 등에 의한 문제가 심각해짐에 따라 친환경 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. Recently, as problems such as global warming caused by the emission of carbon dioxide and the like accompanying the use of fossil fuels, accidents of nuclear power plants, and radioactive contamination by radioactive wastes become serious, interest in eco-friendly energy is increasing.
특히, 태양광을 이용한 발전 시스템은 정비요소가 적고 유지비가 저렴하며, 발전기 면적당 에너지 생산 효율이 다른 신생 에너지에 비해 높다는 장점이 있다. 또한, 태양광을 이용한 발전 시스템은 기술 발전에 따라 설치 비용이 저렴해지며 보급이 확대되고 있는 실정이다. In particular, the solar power generation system has advantages in that there are few maintenance elements, low maintenance costs, and high energy production efficiency per generator area compared to other new energy sources. In addition, the power generation system using solar power is a situation in which the installation cost becomes cheaper according to the technological development and the supply is expanding.
한편, 태양광 발전의 경우 태양광이 존재하지 않는 밤 시간이나 기상 변화로 인하여 충분한 발전이 이루어지지 않는 전력 생산의 공백이 발생하게 되며, 이러한 단점을 보완하고자 태양광 발전 시스템에서는 필수적으로 배터리를 달아 안정적인 전력 공급이 이루어지도록 한다. On the other hand, in the case of photovoltaic power generation, there is a vacancy in power production that does not generate sufficient power due to changes in weather or night time when sunlight does not exist. Ensure stable power supply.
그러나, 태양광 발전 시스템에 배터리 설치시, 작업자가 DC 극성을 혼돈하여 설치하는 경우가 종종 발생한다. 이러한 경우, 배터리 내부 소자 소손 등의 제품 손상 문제가 발생할 뿐 아니라 작업자의 안전을 위협할 수도 있다. 따라서, 배터리 설치시 DC 극성을 혼돈하여 역결선이 발생하더라도 제품을 보호하기 위한 구성이 요구되고 있다.However, when installing a battery in a photovoltaic system, it is often the case that an operator confuses the DC polarity. In this case, product damage such as internal component burnout of the battery may occur, as well as jeopardize the safety of workers. Therefore, there is a need for a configuration for protecting a product even if reverse wiring occurs due to confuse DC polarity when installing a battery.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 송전측과 수전측의 역결선을 검출하여 내부 소자 소손 등을 방지하는 역결선 검출 회로 및 역결선 검출 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a reverse connection detection circuit and a reverse connection detection method for detecting the reverse connection between the power transmission side and the reception side to prevent internal element burnout, etc.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 역결선 검출 회로는 발광소자와 수광소자를 포함하고, 수전측의 (-) 연결단에 연결되는 포토 커플러부; 및 상기 수광소자의 출력단의 전압을 감지하여, 송전측과 상기 수전측의 역결선 여부를 검출하는 제어부를 포함한다.In order to solve the above technical problem, the reverse connection detection circuit according to an embodiment of the present invention includes a light emitting element and a light receiving element, the photo coupler unit connected to the (-) connection end of the power receiving side; and a controller configured to detect a reverse connection between the power transmission side and the power reception side by sensing the voltage of the output terminal of the light receiving element.
또한, 상기 발광소자는 상기 송전측과 상기 수전측이 역결선되는 경우 전류가 흐르는 방향으로 배치될 수 있다. In addition, the light emitting device may be disposed in a direction in which a current flows when the power transmission side and the power reception side are reversely connected.
또한, 상기 발광소자는 다이오드이고, 상기 수전측의 (+) 연결단은 상기 발광소자의 캐소드에 연결되고, 상기 수전측의 (-) 연결단은 상기 발광소자의 애노드에 연결될 수 있다. In addition, the light emitting device may be a diode, the (+) connection end of the power receiving side may be connected to the cathode of the light emitting device, and the (−) connection end of the receiving side may be connected to the anode of the light emitting device.
또한, 상기 수광소자의 일단에는 전압원이 연결되고, 타단에는 상기 제어부가 연결될 수 있다. In addition, a voltage source may be connected to one end of the light receiving element, and the control unit may be connected to the other end.
또한, 상기 제어부가 전압을 감지하면, 상기 송전측으로부터의 상기 수전측으로의 전력 공급을 차단하는 차단부를 포함할 수 있다. In addition, when the control unit senses a voltage, it may include a blocking unit for blocking the supply of power from the power transmission side to the power reception side.
또한, 상기 제어부는, 상기 제어부가 감지한 전압을 ADC 변환하여 역결선 조건 만족하면 역결선 신호를 발생할 수 있다. Also, the control unit may generate a reverse connection signal when the voltage sensed by the control unit is converted to an ADC and a reverse connection condition is satisfied.
또한, 상기 수전측은, 에너지 저장 장치가 연결되는 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다. In addition, the power receiving side may include a DC-DC converter to which the energy storage device is connected.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 역결선 검출 방법은 송전측과 수전측을 결선하는 단계; 포토커플러부에 연결된 제어부가 상기 송전측과 상기 수전측 연결에 따른 전압을 감지하는 단계; 및 상기 전압이 감지되면, 상기 제어부가 상기 송전측과 수전측이 역결선되었다고 판단하는 단계를 포함한다.In order to solve the above technical problem, the reverse wiring detection method according to an embodiment of the present invention includes the steps of wiring a power transmission side and a power reception side; detecting, by a control unit connected to the photocoupler unit, a voltage according to the connection between the power transmission side and the power reception side; and determining, by the control unit, that the power transmission side and the power reception side are reverse-connected when the voltage is sensed.
또한, 상기 제어부가 감지한 전압을 ADC 변환하여 역결선 조건 만족하면 역결선 신호를 발생하는 단계를 포함할 수 있다. Also, the method may include generating a reverse connection signal when the voltage sensed by the controller is converted to an ADC and a reverse connection condition is satisfied.
또한, 상기 제어부가 상기 송전측과 수전측이 역결선되었다고 판단하는 경우, 송전측으로부터의 상기 수전측으로의 전력 공급을 차단하는 단계를 포함할 수 있다.Also, when the control unit determines that the power transmission side and the power reception side are reversely connected, the method may include blocking power supply from the power transmission side to the power reception side.
본 발명의 실시예들에 따르면, 송전측과 수전측이 역결선된 경우 자동으로 송전측으로부터 수전측으로의 전력 공급을 차단할 수 있으므로, 제품 내부 소자 소손 등을 방지하고, 제품 안정성을 높일 수 있다. According to the embodiments of the present invention, when the power transmission side and the power reception side are reversely connected, the power supply from the transmission side to the reception side can be automatically cut off, so that it is possible to prevent damage to internal elements of the product, etc., and improve product stability.
또한, 송전측과 수전측이 역결선된 경우 역결선 신호를 통해 작업자가 인지할 수 있으므로, 즉시 정상결선하는 조치를 취할 수 있다. In addition, when the power transmission side and the reception side are reversely connected, the operator can recognize it through the reverse connection signal, so it is possible to take action to immediately connect the normal connection.
또한, 포토커플러부를 통해 송전측과 수전측의 역결선을 검출하므로 수전측 장치를 구성하는 다른 부품 및 회로 등과 역결선 검출 회로 간에 전류를 절연할 수 있다. In addition, since the reverse connection between the power transmission side and the power reception side is detected through the photocoupler unit, it is possible to insulate the current between the reverse connection detection circuit and other components and circuits constituting the power reception side device.
또한, 포토커플러부를 통한 송전측과 수전측의 역결선 검출 회로는 발광소자 및 수광소자 사이의 절연 물질이 존재하고, 전기 신호를 빛으로 전달하므로 잡음으로부터 안정적일 수 있고, 회로설계가 간단하며 신뢰성이 높아질 수 있다.In addition, in the reverse connection detection circuit of the power transmission side and the reception side through the photocoupler, an insulating material exists between the light emitting element and the light receiving element, and it can be stable from noise because an electric signal is transmitted as light, and the circuit design is simple and reliable this can be higher
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effect according to the present invention is not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.
도 1은 태양광 발전 시스템에서의 정상 결선 및 비정상 결선을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 역결선 검출 회로의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 역결선 검출 회로의 구현예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 역결선 검출 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 역결선 검출 방법의 흐름도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 역결선 검출 방법의 흐름도이다. 1 is a view for explaining a normal connection and an abnormal connection in a photovoltaic system.
2 is a block diagram of a reverse connection detection circuit according to an embodiment of the present invention.
3 shows an implementation example of a reverse connection detection circuit according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining an operation of a reverse connection detection circuit according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a reverse connection detection method according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are flowcharts of a reverse connection detection method according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected among the embodiments. It can be used by combining or substituted with .
또한, 본 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, the terms (including technical and scientific terms) used in this embodiment have a meaning that can be generally understood by those of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs, unless specifically defined and described explicitly. may be interpreted, and the meanings of commonly used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.
또한, 본 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. In addition, the terminology used in the present embodiment is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or one or more) of A and (and) B, C", it is combined with A, B, C It may include one or more of all possible combinations.
또한, 본 실시예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.Also, in describing the components of the present embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled', or 'connected' to another component, the component is directly 'connected', 'coupled', or 'connected' to the other component. In addition to the case, it may include a case of 'connected', 'coupled', or 'connected' by another element between the element and the other element.
또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다. In addition, when it is described as being formed or disposed on "above (above)" or "below (below)" of each component, "above (above)" or "below (below)" means that two components are directly connected to each other. It includes not only the case of contact, but also the case where one or more other components are formed or disposed between two components. In addition, when expressed as "upper (upper)" or "lower (lower)", the meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.
도 1은 태양광 발전 시스템에서의 정상 결선 및 비정상 결선을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a normal connection and an abnormal connection in a photovoltaic system.
도 1의 (a)는 태양광 발전 시스템에서 태양광 패널(10)과 DC-DC 컨버터(31)가 정상 결선한 상태를 도시한 것이다.Figure 1 (a) shows a state in which the
태양광 발전 시스템은 태양광 패널(10), 인버터(20), DC-DC 컨버터(31)로 구성될 수 있다. DC-DC 컨버터(31)에는 배터리가 연결되어 있을 수 있다. 태양광 패널(10)에서 태양광을 이용하여 전력을 생성하고, 생성된 전력은 인버터(20)를 통해 부하에 전달되거나, DC-DC 컨버터(31)를 통해 배터리를 충전할 수 있다. DC-DC 컨버터(31)와 배터리를 배터리 모듈(30)을 구성할 수 있다.The photovoltaic power generation system may include a
도 1의 (a)는 태양광 패널(10)이 인버터(20)와 연결된 극성 그대로 배터리 모듈(30)의 DC-DC 컨버터(31)와 결선된 상태이다. 반면, 도 1의 (b)는 태양광 발전 시스템의 태양광 패널(10)과 DC-DC 컨버터(31)가 비정상 결선한 상태로, 태양광 패널(10)이 인버터(20)와 연결된 극성과 반대로 배터리 모듈(30)의 DC-DC 컨버터(31)와 역결선된 상태이다. 1 (a) is a state in which the
도 1의 (b)와 같이 역결선된 경우 배터리 모듈(30)에는 과전류 또는 역전류가 흐르게 되어 배터리 내부 소자에 손상이 발생할 수 있고, 누전 등으로 인해 작업자의 안전을 위협할 수도 있다. In the case of reverse wiring as shown in FIG. 1B , an overcurrent or reverse current flows through the
그러나, 작업자가 DC 극성을 혼돈하여 태양광 발전 시스템과 배터리가 역결선되더라도, 제품 손상 또는 미작동 등의 사고가 발생하기 전까지는 이를 인지할 수 없는 문제가 있다. However, even if the worker confuses the DC polarity and the solar power generation system and the battery are reversely connected, there is a problem in that it cannot be recognized until an accident such as product damage or non-operation occurs.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 역결선 검출 회로의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 역결선 검출 회로의 구현예를 도시한 것이다. 2 is a block diagram of a reverse connection detection circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows an implementation example of the reverse connection detection circuit according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 역결선 검출 회로(100)는 포토커플러부(110), 제어부(120)로 구성되고, 차단부(130)를 더 포함할 수 있다.The reverse
포토커플러부(110)는 발광소자(111), 수광소자(112)로 구성된다.The
보다 구체적으로, 포토커플러부(110)는 발광소자(111)와 수광소자(112)가 조합되어 빛을 매체로 신호를 전송하는 광결합소자로서, 발광소자(111)에 신호가 입력되면 발광하고 이 광을 수광하는 수광소자(112)에 입사시키면 수광소자(112)는 전도 상태가 된다.More specifically, the
발광소자(111)는 전기에너지를 빛에너지로 전환하는 소자로서, 비소화갈륨(GaAs) 발광다이오드, 인화갈륨(GaP) 발광다이오드, 텅스텐램프, 네온램프 등이 이용될 수 있고, 수광소자(112)는 빛에너지를 전기에너지로 전환하는 소자로서, 실리콘 포토다이오드, PIN 다이오드, 포토트랜지스터(Photo transistor) 등이 이용될 수 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. The
포토커플러부(110)는 수전측의 (-) 연결단(1002)에 연결되고, 발광소자(111)는 송전측과 수전측이 역결선 되는 경우 전류가 흐르는 방향으로 배치될 수 있다.The
구체적으로, 작업자가 DC 극성 혼돈하여, 송전측의 (+) 연결단(101)이 수전측의 (-) 연결단(1002)에 연결되고, 송전측의 (-) 연결단(102)이 수전측의 (+) 연결단(1001)에 연결된 경우 역결선된 것이고, 이때, 전원(10)의 전류는 수전측의 (-) 연결단(1002)으로 흐르게 된다. Specifically, the operator confuses the DC polarity, so that the (+)
즉, 발광소자(111)는 송전측과 수전측이 역결선 되는 경우 전류가 흐르는 방향으로 배치되어 있으므로, 송전측과 수전측이 역결선 된 경우 도 3에 도시된 전류흐름(11)과 같이 수전측의 (-) 연결단(1002)에 연결된 발광소자(111)에 전류가 흐르고, 발광소자(111)는 빛을 발광한다. That is, since the
또한, 발광소자(111)는 다이오드일 수 있다. 다이오드는 전류가 흘러 들어가는 애노드(Anode)와 전류가 흘러 나가는 캐소드(Cathode)로 구성된다. 송전측과 수전측이 역결선된 경우 전류가 흘러 들어가는 발광소자(111)의 애노드는 수전측의 (-) 연결단(1002)에 연결되고, 전류가 흘러 나가는 발광소자(111)의 캐소드는 수전측의 (+) 연결단(1001)에 연결될 수 있다. 또는, 전류가 흘러나가는 발광소자(111)의 캐소드는 접지상태가 될 수 있다. Also, the
수광소자(112)의 일단은 전압원(113)이 연결되고, 타단에는 제어부(120)가 연결될 수 있다. 구체적으로, 수광소자(112)가 발광소자(111)에서 발광한 빛을 수광하여 전도 상태가 되면, 수광소자(112)의 입력단에 연결된 전압원(113)은 수광소자(112)의 출력단에 연결된 제어부(120)는 저항(R1, R2)에 의해 전압 분배가 이루어진 전압을 감지할 수 있다.One end of the
따라서, 제어부(120)는 수광소자(112)의 출력단에서 전압을 감지하는 경우 송전측과 수전측이 역결선 되었다고 판단할 수 있다. Accordingly, when detecting a voltage at the output terminal of the
제어부(120)는 전압을 감지하여 송전측과 수전측이 역결선 되었다고 판단한 경우, 차단부(130)가 송전측으로부터 수전측으로의 전력 공급을 차단하도록 제어할 수 있다. 차단부(130)는 수전측과 역결선 검출 회로(100) 사이에 배치될 수 있고, 또는 역결선 검출 회로(100)와 배터리 모듈(30) 사이에 배치될 수도 있다.When it is determined that the power transmission side and the power reception side are reversely connected by sensing the voltage, the
이때, 차단부(130)는 스위치일 수 있고, 또는 RCCB(Remote Control Circuit Breaker)로 구현될 수 있다. 차단부(130)가 RCCB인 경우, 제어부(120)는 원격으로 RCCB에 신호를 보내 전력 공급이 차단되도록 할 수 있다. 차단부(130)의 종류에 특별히 한정은 없으나, 수전측의 (+) 연결단(1001) 및 (-) 연결단(1002)을 동시에 단절시킬 수 있는 것이 바람직하다.In this case, the
제어부(120)는 제어부(120)가 감지한 전압을 ADC(Analog-Digital Converter) 변환하여 미리 정의된 역결선 조건에 만족하면 역결선 신호를 발생할 수 있다.The
예를 들어, 제어부(120)가 감지한 전압은 아날로그 신호이므로, 제어부(120)는 이를 디지털 신호로 변환하여 미리 정의된 역결선 조건의 만족 여부를 판단할 수 있다. For example, since the voltage sensed by the
상기 미리 정의된 역결선 조건의 의미는 제어부(120)에서 전압의 감지 여부 자체를 의미할 수 있고, 또는 제어부(120)에서 감지된 전압의 임계범위를 의미할 수도 있다.The meaning of the predefined reverse connection condition may mean whether the voltage is detected by the
상기 역결선 신호는 작업자가 역결선 여부를 인지할 수 있는 특정 신호음일 수 있고, 제품 외부의 표시부에 역결선 여부가 표시되도록 하는 특정 신호일 수 있다. 또는, 역결선이 발생한 정보를 포함하는 신호로, 사용자 단말 또는 외부로 전송될 수 있다.The reverse connection signal may be a specific signal that allows the operator to recognize whether the reverse connection has been made, or may be a specific signal that displays whether the reverse connection has been made on a display unit outside the product. Alternatively, as a signal including information on which reverse wiring has occurred, it may be transmitted to the user terminal or to the outside.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 역결선 검출 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining an operation of a reverse connection detection circuit according to an embodiment of the present invention.
전원(10)은 전류원으로 동작할 수 있고, 전원(10)의 전류는 송전측에서 수전측으로 흘러간다. 예를 들어, 태양광 패널(10)의 출력에 대해 최적화(Optimizer) 제어방법이 적용된 경우 이와 연계된 시스템에서는 태양광 패널(10)이 전류원으로 동작하므로, 태양광 패널(10)에서 배터리 모듈(30)로 전류가 흐르게 된다.The
송전측과 수전측이 정상적으로 결선된 경우, 즉 전원(10)의 송전측의 (+) 연결단(101)이 수전측의 (+) 연결단(1001)에 연결되고, 전원(10)의 송전측의 (-) 연결단(102)이 수전측의 (-) 연결단(1002)에 연결된 경우, 전원(10)의 전류는 송전측의 (+) 연결단(101)에서 수전측의 (+) 연결단(1001)에 흐르게 된다. When the power transmission side and the power reception side are normally connected, that is, the (+)
이때, 발광소자(111)는 송전측과 수전측이 역결선되는 경우에만 전류가 흐르는 방향으로 배치되어 있으므로, 상기와 같은 정상 결선 상태에서는 발광소자(111)에 전류가 흐르지 않는다. 즉, 역결선 검출 회로(100)는 동작하지 않고, 전원(10)의 전류원은 커패시터(12)를 지나 배터리 모듈(30)의 DC-DC 컨버터(31)로 흐르면서 정상 동작을 한다.At this time, since the
그러나, 송전측과 수전측이 역결선된 경우, 즉 전원(10)의 송전측의 (+) 연결단(101)이 수전측의 (-) 연결단(1002)에 연결되고, 전원(10)의 송전측의 (-) 연결단(102)이 수전측의 (+) 연결단(1001)에 연결된 경우, 전원(10)의 전류는 송전측의 (+) 연결단(101)에서 수전측의 (-) 연결단(1002)에 흐르게 된다.However, when the power transmission side and the reception side are reversely connected, that is, the (+)
이때, 발광소자(111)는 송전측과 수전측이 역결선되는 경우에만 전류가 흐르는 방향으로 배치가 되어 있으므로, 상기와 같은 역결선 상태에서는 발광소자(111)에 전류가 흐르게 된다. 보다 구체적으로, 수전측의 (-) 연결단(1002)에 발광소자(111)의 애노드(Anode)가 연결되고, 수전측의 (+) 연결단(1001)에 발광소자(111)의 캐소드(Cathode)가 연결되어 있으므로 도 4에 도시된 전류흐름(11)과 같이 전류가 흐르게 된다. At this time, since the
발광소자(111)에 전류가 흘러 빛을 발광하면 수광소자(112)는 빛을 수광하여 전도된 상태가 된다. 수광소자(112)가 일단에 연결된 전압원(113)은 수광소자(112)의 타단에 연결된 제어부(120)에서 감지된다. 도 4를 참조하면, 수광소자(112)의 입력단에 연결된 전압원(113)은 수광소자(112)의 출력단에 연결된 저항(R1, R2)에 의해 전압 분배가 이루어지고, 제어부(120)는 전압 분배된 전압을 감지할 수 있게 된다.When a current flows through the
제어부(120)는 전압을 감지하는 경우, 송전측과 수전측이 역결선 되었다고 판단할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 송전측과 수전측이 역결선 되었다고 판단한 경우, 차단부(130)가 송전측으로부터 수전측으로의 전력 공급을 차단하도록 제어할 수 있다. 즉, 전원(10)의 전류원이 배터리 모듈(30)로 공급되지 않도록 할 수 있다. When detecting the voltage, the
또한, 제어부(120)는 감지된 전압을 ADC(Analog-Digital Converter) 변환하여 역결선 조건 만족 여부를 판단하고, 역결선 조건 만족시 역결선 신호를 발생할 수 있다. 이를 통해, 작업자는 송전측과 수전측의 역결선 여부를 인지할 수 있고, 이에 따른 조치를 취할 수도 있다. In addition, the
역결선 검출 회로(100)는 수전되는 배터리 모듈(30) 내부에 구현될 수도 있고, 또는 송전측과 수전측에 배치되는 별도의 장치로 구현될 수 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. The reverse
본 발명의 일 실시예에 따른 역결선 검출 회로(100)는 포토커플러를 이용하여 구현되기 때문에 포토커플러의 장점을 이용할 수 있다. 포토커플러는 빛을 이용하여 신호를 전달하기 때문에 잡음에 강하고, 포토커플러를 이루는 각 소자 간 전류를 절연할 수 있으며, 각 소자 간 접지가 가능한 장점이 있다. 또한, 각 소자의 결합용량은 비교적 작기 때문에 출력 쪽의 신호가 입력 쪽으로 되돌아 가는 일이 없는 등의 장점이 있고, 포토커플러 이외에 다른 부품에서 발생하는 잡음 및 신호에 구애받지 않으므로 회로 설계가 쉬워지는 장점이 있다.Since the reverse
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 역결선 검출 방법의 흐름도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 역결선 검출 방법의 흐름도이다. 도 5 내지 도 7의 각 단계에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 4의 역결선 검출 회로에 대한 상세한 설명에 대응되는바, 중복된 설명은 생략하도록 한다. 5 is a flowchart of a reverse connection detection method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are flowcharts of a reverse connection detection method according to another embodiment of the present invention. The detailed description of each step of FIGS. 5 to 7 corresponds to the detailed description of the reverse connection detection circuit of FIGS. 1 to 4 , and thus the redundant description will be omitted.
송전측과 수전측의 역결선을 검출하기 위하여, S11 단계에서 송전측과 수전측이 결선되면, S12 단계에서 포토커플러부에 연결된 제어부가 상기 송전측과 상기 수전측 연결에 따른 전압을 감지한다. S12 단계에서 전압이 감지되지 않으면 역결선 검출 동작은 종료되고, S12 단계에서 전압이 감지되면 S13 단계에서 제어부는 송전측과 수전측이 역결선 되었다고 판단한다. In order to detect the reverse connection between the power transmission side and the power reception side, if the transmission side and the reception side are connected in step S11, the control unit connected to the photocoupler unit in step S12 detects a voltage according to the connection between the transmission side and the reception side. If the voltage is not detected in step S12, the reverse connection detection operation is terminated. If the voltage is detected in step S12, the control unit determines that the power transmission side and the power receiving side are reverse connected in step S13.
S12 단계에서 제어부가 전압을 감지한 이후, 도 6과 같이, S14 단계에서 제어부는 감지한 전압을 ADC(Analog-Digital Converter) 변환하고, S15 단계에서 상기 변환한 값이 미리 설정된 역결선 조건을 만족하면 역결선 신호를 발생한다.After the controller detects the voltage in step S12, as shown in FIG. 6, the controller converts the detected voltage to an analog-digital converter (ADC) in step S14, and the converted value in step S15 satisfies the preset reverse wiring condition. This will generate a reverse connection signal.
또는, S12 단계에서 제어부가 전압을 감지한 이후, 도 7과 같이, S13 단계에서 제어부는 송전측과 수전측이 역결선 되었다고 판단하고, S16 단계에서 제어부는 차단부가 송전측으로부터 수전측으로의 전력 공급을 차단하도록 제어할 수 있다. Alternatively, after the control unit detects the voltage in step S12, as shown in FIG. 7, in step S13, the control unit determines that the power transmission side and the power reception side are reverse-connected, and in step S16, the control unit supplies the power from the transmission side to the reception side. can be controlled to block.
이때, S12 단계 이후, S14 단계 및 S15 단계와 S13 단계 및 S16 단계는 통합되어 동시에 동작이 이루어질 수 있고, S14 단계 및 S15 단계 이후 S13 단계 및 S16 단계의 동작이 이루어지거나, S13 단계 및 S16 단계 이후 S14 단계 및 S15 단계 동작이 이루어질 수도 있다. At this time, after step S12, steps S14 and S15 and steps S13 and S16 are integrated and the operation can be made at the same time, and the operation of step S13 and step S16 is made after step S14 and step S15, or after step S13 and S16 Steps S14 and S15 may be performed.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Those of ordinary skill in the art related to the present embodiment will understand that it can be implemented in a modified form within a range that does not deviate from the essential characteristics of the above description. Therefore, the disclosed methods are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
100: 역결선 검출 회로
110: 포토커플러부
120: 제어부
130: 차단부100: reverse wiring detection circuit
110: photo coupler unit
120: control unit
130: blocking unit
Claims (10)
상기 수광소자의 출력단의 전압을 감지하여, 송전측과 상기 수전측의 역결선 여부를 검출하는 제어부를 포함하는 역결선 검출 회로.a photo coupler unit including a light emitting element and a light receiving element and connected to a (-) connection end of the power receiving side; and
and a controller configured to sense a voltage of an output terminal of the light receiving element and detect whether a power transmission side and a power reception side are reversely connected.
상기 발광소자는 상기 송전측과 상기 수전측이 역결선되는 경우 전류가 흐르는 방향으로 배치되는 역결선 검출 회로According to claim 1,
The light emitting device is a reverse connection detection circuit disposed in a direction in which current flows when the power transmission side and the power reception side are reversely connected.
상기 발광소자는 다이오드이고,
상기 수전측의 (+) 연결단은 상기 발광소자의 캐소드에 연결되고,
상기 수전측의 (-) 연결단은 상기 발광소자의 애노드에 연결되는 역결선 검출 회로.According to claim 1,
The light emitting device is a diode,
The (+) connection end of the power receiving side is connected to the cathode of the light emitting device,
The (-) connection end of the power receiving side is connected to the anode of the light emitting device reverse wiring detection circuit.
상기 수광소자의 일단에는 전압원이 연결되고, 타단에는 상기 제어부가 연결되는 역결선 검출 회로.According to claim 1,
A reverse wiring detection circuit in which a voltage source is connected to one end of the light receiving element and the control unit is connected to the other end.
상기 제어부가 전압을 감지하면,
상기 송전측으로부터의 상기 수전측으로의 전력 공급을 차단하는 차단부를 포함하는 역결선 검출 회로.According to claim 1,
When the control unit senses the voltage,
Reverse wiring detection circuit including a blocking unit for cutting off the power supply from the transmitting side to the receiving side.
상기 제어부는,
상기 제어부가 감지한 전압을 ADC 변환하여 역결선 조건 만족하면 역결선 신호를 발생하는 역결선 검출 회로.According to claim 1,
The control unit is
A reverse connection detection circuit that converts the voltage detected by the controller to ADC and generates a reverse connection signal when the reverse connection condition is satisfied.
상기 수전측은,
에너지 저장 장치가 연결되는 DC-DC 컨버터를 포함하는 역결선 검출 회로.According to claim 1,
The power receiving side,
A reverse wiring detection circuit including a DC-DC converter to which an energy storage device is connected.
포토커플러부에 연결된 제어부가 상기 송전측과 상기 수전측 연결에 따른 전압을 감지하는 단계; 및
상기 전압이 감지되면, 상기 제어부가 상기 송전측과 수전측이 역결선되었다고 판단하는 단계를 포함하는 역결선 검출 방법. connecting the transmission side and the reception side;
detecting, by a control unit connected to the photocoupler unit, a voltage according to the connection between the power transmission side and the power reception side; and
and determining, by the controller, that the power transmission side and the power reception side are reversely connected when the voltage is sensed.
상기 제어부가 감지한 전압을 ADC 변환하여 역결선 조건 만족하면 역결선 신호를 발생하는 단계를 포함하는 역결선 검출방법.9. The method of claim 8,
and generating a reverse connection signal when a reverse connection condition is satisfied by converting the voltage detected by the controller to an ADC.
상기 제어부가 상기 송전측과 수전측이 역결선되었다고 판단하는 경우, 송전측으로부터의 상기 수전측으로의 전력 공급을 차단하는 단계를 포함하는 역결선 검출 방법.9. The method of claim 8,
and when the control unit determines that the power transmission side and the power reception side are reverse connected, cutting off power supply from the power transmission side to the power reception side.
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