KR910005698Y1 - Converting circuit of a.c. - Google Patents

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Abstract

내용 없음.No content.

Description

교류 전원 절환 회로AC power switching circuit

제 1 도는 종래의 태양열 발전 시스템 주변 계통도.1 is a schematic diagram of a conventional solar power system.

제 2 도는 본 고안의 태양열 발전 시스템 주변 계통도.2 is a schematic diagram of the solar power generation system of the present invention.

제 3 도는 본 고안의 회로도.3 is a circuit diagram of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 태양열 발전기 2 : 전압 조정기1: solar generator 2: voltage regulator

3 : 밧데리 4 : 단상 인버터3: battery 4: single-phase inverter

5 : 제어회로 7 : 부하5: control circuit 7: load

RY1-RY4: 릴레이 RS1-RS4: 릴레이 스위치RY 1 -RY 4 : Relay RS 1 -RS 4 : Relay Switch

R1-R12: 저항 SCR : 사이리스터R 1 -R 12 : Resistance SCR: Thyristor

CP1: 비교기 LED1, LED2: 발광다이오드CP 1 : Comparator LED 1 , LED 2 : Light Emitting Diode

본 고안은 태양열 발전기에서의 단상 인버터에 의한 교류 전원과 상용 교류 전원의 절환을 위한 교류 전원 절환 회로에 관한 것이다.The present invention relates to an AC power supply switching circuit for switching between an AC power source and a commercial AC power source by a single-phase inverter in a solar generator.

과거 3차례에 걸친 석유 파동이후 전 세계적으로 대체에너지 개발에 주력하고 있으며 그 중 태양 에너지 개발이 상당한 발전을 거듭하여 실용화를 이루어 태양전지(SOLAR CELL)에서부터 태양열 발전시스템까지 응용 분야가 확대 되었다.After three oil surges in the past, we have been focusing on developing alternative energy all over the world. Among them, the development of solar energy has made significant advances in practical use, expanding the field of application from solar cell to solar thermal power system.

그러나 태양열 발전 시스템에서는 태양열을 받지 못하는 밤이나 악천후시에는 밧데리의 전압이 부하 접속에 의하여 방전하므로써 점차 낮아지게 되어 단상 인버터를 구동시켜 주지 못하게 되므로써 결국 부하를 가동시켜 줄 수 없는 문제점이 있었다.However, in the solar power generation system, at night or in bad weather when the solar heat is not received, the voltage of the battery is gradually lowered by discharging by the load connection, so that the single-phase inverter cannot be driven so that the load cannot be operated.

본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 태양열 발전기의 밧데리 출력 전압이 낮아지면 단상 인버터의 교류 출력을 상용 교류 전원으로 절환시켜 어떠한 경우라도 부하를 구동시킬 수 있도록 한 교류전원 절환 회로에 관한 것으로써 밧데리의 충전 전압을 비교기에서 설정된 기준 전압과 비교시켜 릴레이를 구동시키도록 구성하여 충전 전압이 낮을 경우에는 상용 교류 전원이 직접 부하에 인가되게 구성하고 충전 전압이 충분할 때에는 단상 인버터를 통하여 부하에 밧데리의 전원을 공급할 수 있도록 구성한 것이다.In view of the above, the present invention relates to an AC power switching circuit that converts an AC output of a single-phase inverter into a commercial AC power source so that the load can be driven in any case when the battery output voltage of the solar generator becomes low. Configure the relay to drive the relay by comparing the charging voltage with the reference voltage set in the comparator. When the charging voltage is low, the commercial AC power is directly applied to the load. It is configured to supply.

이를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제 1 도는 종래의 태양열 발전 시스템 주변 계통도로써 태양 전지의 연속적인 배열로 구성된 태양열 발전기(1)는 태양열을 받아 전압 조정기(2)로 출력을 내보내며 전압 조정기(2)에서는 이를 이용하여 정전압과 정전류를 발생시켜 밧데리(3)에 충전 시키게 구성한다.1 is a schematic diagram of a conventional solar power generation system. A solar generator 1 composed of a continuous array of solar cells receives solar heat and outputs the output to a voltage regulator 2, where the voltage regulator 2 uses the constant voltage and the constant current. It generates to charge to the battery (3).

그리고 단상 인버터(4)는 밧데리(3)의 출력을 교류로 변환시켜 출력 시키도록 함으로써 태양열을 받지 못하는 밤이나 악천후시에는 밧데리(3)를 충전시키지 못한다.In addition, the single-phase inverter 4 converts the output of the battery 3 into an alternating current and outputs the alternating current so that the battery 3 cannot be charged at night or in bad weather.

따라서 부하를 이러한 상태로 접속시키면 단상 인버터(4)를 구동시키기 위한 밧데리(3)의 출력은 점차 낮아지게 되어 결국에는 단상 인버터(4)에서 교류 출력을 얻을 수 없으므로 부하를 운전 시킬 수 없는 문제점이 있었다.Therefore, when the load is connected in this state, the output of the battery 3 for driving the single-phase inverter 4 gradually decreases, and eventually, the AC output cannot be obtained from the single-phase inverter 4, so that the load cannot be operated. there was.

그리고 제 2 도는 본 고안의 태양열 발전 시스템 주변 계통도로써 종래의 문제점을 해결하기 위하여 밧데리(3)이 출력을 감지하는 제어회로(5)로써 태양열 발전기(1)가 정상 동작 중일때는 단상 인버터(4)를 동작시켜 교류를 부하에 인가시키도록 구성하고 밧데리(3)의 충전 전압이 낮아질 때에는 제어회로(5)를 통하여 상용 교류 전원을 절환시켜 부하에 인가시키도록 구성한 것이다.2 is a schematic diagram of a solar power generation system according to the present invention. In order to solve the conventional problem, the battery 3 is a control circuit 5 that detects an output of a single phase inverter 4 when the solar generator 1 is in normal operation. Is configured to apply alternating current to the load, and when the charging voltage of the battery 3 is lowered, the commercial alternating current power is switched through the control circuit 5 to be applied to the load.

또한 제 3 도는 본 고안의 회로도로써 태양열 발전기(1)에 전압 조정기(2)를 연결하여 밧데리(3)에 충전 시킨 후 단상 인버터(4)를 통하여 부하(7)에 교류 전원을 인가시키도록 구성한 회로에 있어서 밧데리(3)와 단상 인버터(4)사이에 제어회로(5)를 연결 구성하되 제어회로(5)의 구성은 다음과 같다.In addition, FIG. 3 is a circuit diagram of the present invention, which is configured to connect the voltage regulator 2 to the solar generator 1 to charge the battery 3 and to apply AC power to the load 7 through the single-phase inverter 4. In the circuit, the control circuit 5 is connected and configured between the battery 3 and the single-phase inverter 4, but the configuration of the control circuit 5 is as follows.

밧데리(3)의 출력은 저항(R2)을 통하여 비교기(CP1)의 반전단자(-)에 인가시키고 비교기(CP1)의 출력이 저항(R8-R10)을 통하여 비반전단자(+)에 궤환되도록 구성함과 동시에 제너다이오드(ZD1)와 저항(R11)(R12) 및 콘덴서(C1)를 거쳐 사이리스터(SCR)의 게이트에 인가되게 구성한다.The output of the battery 3 is applied to the inverting terminal (-) of the comparator CP 1 through the resistor R 2 , and the output of the comparator CP 1 is connected to the non-inverting terminal through the resistors R 8 -R 10 . It is configured to be fed back to +) and applied to the gate of the thyristor (SCR) through a zener diode (ZD 1 ), a resistor (R 11 ) (R 12 ) and a capacitor (C 1 ).

그리고 사이리스터(SCR)의 애노드에는 릴레이(RY1)를 연결하며 릴레이(RY1)에는 저항(R1)을 통하여 밧데리(3)와 연결 구성하고 릴레이 스위치(RS1)이 접점(C)(a)은 릴레이(RY1)가 여자 되었을때 접속되게 구성한다.And the anode of the thyristor (SCR) is connected to the relay (RY 1) and the relay (RY 1), the resistance (R 1) a through the battery (3) configured and connected to the relay switch (RS 1), the contact (C) (a ) Is configured to be connected when the relay (RY 1 ) is excited.

또한 릴레이 스위치(RS1)의 접점(a)에는 저항(R5)을 통하여 릴레이(RY3)를 연결함과 동시에 저항(R4)을 통하여 발광 다이오드(LED2)를 연결 구성한다.In addition, a relay (RY 3 ) is connected to the contact (a) of the relay switch RS 1 through a resistor (R 5 ), and at the same time, a light emitting diode (LED 2 ) is connected through the resistor (R 4 ).

그리고 릴레이 스위치(RS1)의 접점(b)에는 저항(R6)을 통하여 릴레이(RY2)를 연결함과 동시에 저항(R3)을 통하여 릴레이(RY4)를 연결 구성한다.The relay switch RS 1 connects the relay RY 2 through the resistor R 6 and simultaneously connects the relay RY 4 through the resistor R 3 .

따라서 밧데리(3)의 충전 전압이 정상적일 때에는 릴레이(RY4)(RY2)가 동작하여 릴레이 스위치(RS4)(RS2)를 접속 시킴으로써 단상인버터(4)를 통하여 부하(7)에 전원을 공급해 주도록 구성하며 이때 저항(R7)이 연결된 발광다이오드(LED1)로써 상태를 표시해 주도록 구성한다.Therefore, when the charging voltage of the battery 3 is normal, the relay RY 4 and RY 2 operate to connect the relay switch RS 4 and RS 2 to supply power to the load 7 through the single-phase inverter 4. It is configured to supply and at this time, it is configured to display the state as a light emitting diode (LED 1 ) connected to the resistor (R 7 ).

또한 밧데리(3)의 충전 전압이 낮을 때에는 릴레이(RY1)(RY3)가 동작하여 상용 교류 전원(AC)이 부하(7)에 인가되게 구성함과 동시에 발광다이오드(LED1)를 점등시켜 표시해 주도록 구성한다.In addition, when the charging voltage of the battery 3 is low, the relay RY 1 and RY 3 operate so that the commercial AC power is applied to the load 7, and the light emitting diode LED 1 is turned on. Configure it to display.

도면중 미설명 부호 D1는 역방향 저지용 다이오드이다.In the figure, reference numeral D 1 denotes a reverse blocking diode.

이와 같이 구성된 본 고안은 태양열 발전기(1)의 출력이 전압 조정기(2)를 거쳐 밧데리(3)에 충전된 후 단상 인버터(4)를 통하여 부하(7)에 교류 전원을 공급해 주도록 되어 있으나 밧데리(3)와 단상 인버터(4)사이에 제어회로(5)를 구성하여 밧데리(3)의 충전 전압에 관계없이 부하(7)에 항상 교류 전원이 인가되게 한 것이다.The present invention configured as described above is designed to supply AC power to the load 7 through the single-phase inverter 4 after the output of the solar generator 1 is charged to the battery 3 via the voltage regulator 2. The control circuit 5 is configured between 3) and the single-phase inverter 4 so that the AC power is always applied to the load 7 regardless of the charging voltage of the battery 3.

이를 다시 설명하면 밧데리(3)의 출력은 저항(R2)을 통하여 비교기(CP1)의 반전단자(-)에 접속되고 비반전단자(+)에는 비교기(CP1)의 출력이 저항(R8-R10)을 통하여 궤환되게 접속되어 있으므로 밧데리(3)의 출력 전압이 낮아지면 즉 비교기(CP1)의 비반전단자 입력보다 낮아 지면 비교기(CP1)의 출력은 제너다이오드(ZD1)의 제너전압(V0)이 되어 저항(R11)(R12)과 콘덴서(C1)를 통하여 사이리스터(SCR)의 게이트에 인가되므로써 사이리스터(SCR)는 턴온되게 된다.Referring it back to the output of the battery (3) is a resistance (R 2) a through the comparator inverting input terminal of the (CP 1) (-), the output of, the comparator (CP 1) coupled to and a non-inverting terminal (+) resistance (R 8 -R 10 ) is connected to feed back so that the output voltage of the battery (3) is lowered, that is, the non-inverting terminal input of the comparator (CP 1 ) When lowered, the output of the comparator CP 1 becomes the zener voltage V 0 of the zener diode ZD 1 , and is connected to the gate of the thyristor SCR through the resistors R 11 and R 12 and the capacitor C 1 . The thyristor SCR is turned on by being applied.

따라서 릴레이(RY1)는 여자되어 릴레이 스위치(RS1)의 접점(a)(c)이 접속되므로 밧데리(3)의 출력전압은 다이오드(D1)와 저항(R5)을 통하여 릴레이(RY3)을 여자 시키게 되어 릴레이 스위치(RS3)가 "온"되므로 상용 교류 전원(AC)이 부하(7)에 인가된다.Therefore, since the relay RY 1 is excited and the contacts a and c of the relay switch RS 1 are connected, the output voltage of the battery 3 is connected to the relay RY through the diode D 1 and the resistor R 5 . 3 ) is excited so that the relay switch RS 3 is "on", so that a commercial AC power source AC is applied to the load 7.

또한 밧데리(3)의 출력 전압은 다이오드(D1)와 저항(R4)을 통하여 발광다이오드(LED2)를 점등시켜 현재 상용 교류 전원(AC)이 부항(7)에 인가되고 있음을 알리게 되며 이때 릴레이(RY2)(RY4)는 여자되지 못하므로 단상 인버터(4)를 통한 교류 전원은 부하(7)에 인가되지 않는다.In addition, the output voltage of the battery 3 turns on the light emitting diode LED 2 through the diode D 1 and the resistor R 4 to indicate that the commercial AC power is currently applied to the cupping unit 7. At this time, since the relays RY 2 and RY 4 are not excited, the AC power through the single-phase inverter 4 is not applied to the load 7.

따라서 밧데리(3)의 충전 전압이 낮을 경우에는 상용 교류전원(AC)을 직접 부하(7)에 인가시켜 주므로써 전원(AC)을 직접 부하(7)에 인가시켜 주므로써 부하(7)를 항상 동작 시키는 동시에 밧데리(3)의 보호도 할 수 있는 것이다.Therefore, when the charging voltage of the battery 3 is low, the commercial AC power source AC is directly applied to the load 7, and thus the power source AC is directly applied to the load 7. In addition to operating the battery (3) can also be protected.

그러나 태양열 발전기(1)가 정상동작하여 부하 조정기(2)를 거쳐 밧데리(3)에 충전되며 일정 레벨 이상 충전이 되면 비교기(CP1)의 반전단자(-)입력이 비반전단자(+)의 입력 즉보다 높아지게 되어 비교기(CP1)의 출력은 로우 레벨로 떨어지게 된다.However, when the solar generator 1 operates normally and is charged to the battery 3 via the load regulator 2 and charged to a predetermined level or more, the inverting terminal (-) input of the comparator CP 1 is connected to the non-inverting terminal (+). Input Higher the output of the comparator CP 1 drops to a lower level.

따라서 사이리스터(SCR)를 트리거 시켜 주지 못하여 사이리스터(SCR)는 "턴 오프"하게 되므로 릴레이(RY1)를 여자시켜 주지 못하게 되어 릴레이 스위치(RS1)는 접점(c)(b)에 접속된다.Therefore, the thyristor SCR is not turned on because the thyristor SCR is not triggered, so that the relay RY 1 is not excited and the relay switch RS 1 is connected to the contacts c and b.

그러므로 릴레이(RY3)는 여자되지 못하여 릴레이 스위치(RS3)는 "오프"되므로 상용 교류 전원(AC)은 차단되고 밧데리(3)의 출력이 다이오드(D1)를 통한 후 저항(R3)을 거쳐 릴레이(RY4)를 여자 시킴과 동시에 저항(R6)을 통하여 릴레이(RY2)를 여자 시키므로 릴레이 스위치(RS4)(RS2)는 "온"하게 된다.Therefore, the relay RY 3 is not excited so that the relay switch RS 3 is "off" so that the commercial AC power supply is cut off and the output of the battery 3 is passed through the diode D 1 and then the resistor R 3 . Since the relay RY 4 is excited through and the relay RY 2 is excited through the resistor R 6 , the relay switch RS 4 RS 2 is “on”.

따라서 밧데리(3)의 출력은 단상인버터(4)를 통하여 부하(7)에 교류 전원을 인가시켜 주며 밧데리(3)의 출력은 저항(R7)이 연결된 발광다이오드(LED1)를 점등시켜 단상 인버터(4)의 출력이 부하(7)에 인가되고 있음을 알리게 된다.Therefore, the output of the battery 3 applies AC power to the load 7 through the single-phase inverter 4, and the output of the battery 3 turns on the light-emitting diode LED 1 to which the resistor R 7 is connected to turn on the single phase. The output of the inverter 4 is informed that the load 7 is being applied.

이때 발광다이오드(LED2)는 릴레이(RY1)가 "오프"됨에 따라서 "오프"된다.At this time, the light emitting diode LED 2 is "off" as the relay RY 1 is "off".

또한 이와 같은 상태에서 태양열 발전기(1)가 동작하지 못하면 단상 인버터(4)에 인가되는 밧데리(3)의 출력전압이 감소되어 비교기(CP1)의 반전단자(-)에 인가되는 전압보다 비반전단자(+)에 인가되는 전압(V2)보다 작게 되면 이때이므로 비교기(CP1)의 출력은 하이 레벨 상태 즉 제너다이오드(ZD1)의 제너전압(V0)과 같아지게 되어 사이리스터(SCR)를 "턴온"시키게 된다.In addition, when the solar generator 1 does not operate in such a state, the output voltage of the battery 3 applied to the single-phase inverter 4 decreases, thereby non-inverting than the voltage applied to the inverting terminal (-) of the comparator CP 1 . If the voltage is lower than the voltage (V 2 ) applied to the terminal (+) Therefore, the output of the comparator CP 1 becomes a high level state, that is, the same as the zener voltage V 0 of the zener diode ZD 1 , thereby turning on the thyristor SCR.

따라서 릴레이(RY1)(RY3)가 여자되면서 상용 교류 전원(AC)이 부하(7)에 인가되는 것이다.Therefore, the relay RY 1 and RY 3 are excited, and the commercial AC power AC is applied to the load 7.

이때 비교기(CP1)의 비반전단자(+)입력(V1)(V2)은 단상 인버터(4)의 입력 전원의 허용 범위를 고려하여 결정한다.At this time, the non-inverting terminal (+) input (V 1 ) (V 2 ) of the comparator (CP 1 ) is determined in consideration of the allowable range of the input power of the single-phase inverter (4).

이상에서와 같이 본 고안은 밧데리(3)의 부하 상태를 비교기(CP1)에서 감지하여 상용 교류 전원과 단상 인버터(4)의 전원을 상호 절환 시켜 주도록한 것으로써 종래 태양열 발전기에서 밤이나 악천후 때에 부하를 구도시켜 주지 못하는 문제점을 해결하여 어떠한 기상 조건의 변화에도 항상 부하에 교류 전원을 인가하여 부하를 구동시킬 수 있는 것이다.As described above, the present invention detects the load state of the battery 3 in the comparator CP 1 and switches the power of the commercial AC power supply and the single-phase inverter 4 to each other. It solves the problem of failing to construct the load so that the load can be driven by applying AC power to the load at all times under any weather condition change.

Claims (1)

태양열 발전기(1)에서 전압 조정기(2)와 밧데리(3)를 거치고 단상 인버터(4)를 통한 후 부하(7)로 출력되게 구성한 회로에 있어서, 밧데리(3)의 출력을 비교기(CP1)의 반전단자(-)에 인가시키고 비교기(CP1)의 출력은 저항(R8-R10)을 통하여 비반전단자(+)에 인가시킴과 동시에 저항(R11)(R12)과 제너다이오드(ZD1)를 통하여 릴레이(RY)가 연결된 사이리스터(SCR)의 게이트를 접속시켜 구성한후 릴레이 스위치(RS1)에 저항(R3-R7)을 통한 릴레이(RY2-RY4)를 연결하여 릴레이 스위치(RS2-RS4)를 제어하도록 제어회로(5)를 구성한 교류 전원 절환 회로.In the circuit configured to output from the solar generator 1 to the load 7 via the voltage regulator 2 and the battery 3 and through the single-phase inverter 4, the output of the battery 3 is compared to the comparator CP 1 . Is applied to the inverting terminal (-) of the output and the output of the comparator (CP 1 ) to the non-inverting terminal (+) through the resistor (R 8 -R 10 ) and at the same time resistance (R 11 ) (R 12 ) and zener diode Connect the gate of the thyristor (SCR) to which the relay (RY) is connected through (ZD 1 ), and then connect the relay (RY 2 -RY 4 ) through the resistors (R 3 -R 7 ) to the relay switch (RS 1 ). AC power switching circuit configured with the control circuit (5) to control the relay switch (RS 2 -RS 4 ).
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