KR101215396B1 - Hybrid smart grid uninterruptible power supply using discharge current control - Google Patents
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Abstract
개시된 내용은 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치에 관한 것으로서, 현재 각 전력망으로 공급되는 전력에 관련된 정보를 제공하는 전력공급자 컴퓨터와, 정상적인 구동상태에서는 전력공급자 측으로부터 공급되는 상용전원을 부하로 공급함과 동시에 내부의 배터리를 충전하고, 정전 또는 순간 전압 강하가 발생하면 충전되어 있는 내부의 배터리 전원을 부하로 공급하며, 전력공급자 컴퓨터로부터 제공되는 전력 정보를 토대로 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대로 판단되면, 전력공급자 측으로부터 공급되는 상용전원과 충전되어 있는 내부의 배터리 전원을 분담하여 부하로 공급하되, 배터리의 방전전류량을 제어하여 전력공급자 측으로부터 공급되는 상용전원의 전압이 내부에 저장된 배터리 전원의 방전전압과 동일하거나 작게 되도록 리니어하게 조정하는 본체를 포함한다. 또한, 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대일 경우 전력을 생산하여 본체로 공급하는 전력생산기기를 더 포함할 수 있다.
따라서, 지능형 전력망을 이용한 양방향 무정전전원장치 기능의 원활한 수행을 통해 전력수요에 대응되는 전력 분담이 가능하여 효율적 전력관리가 가능하며, 최적의 배터리 상태를 유지할 수 있어 배터리의 사용수명도 크게 늘릴 수 있다.The present disclosure relates to a hybrid smart grid uninterruptible power supply using discharge current control, comprising: a power supply computer providing information related to power supplied to each power grid; and a commercial power supply supplied from the power supply side in a normal driving state. In addition, the internal battery is charged at the same time, and when the power failure or voltage drop occurs, the charged internal battery power is supplied to the load, and the current power consumption is maximized based on the power information provided from the power supply computer. If it is determined to be a high-cost power time zone outside the preset range, the commercial power supplied from the power supplier and the internal battery power charged are supplied to the load, and the discharge current of the battery is controlled to supply the load. Commercial power Voltage includes a body that battery power is the same as the discharge voltage or adjusted to be smaller in linear stored therein. In addition, when the current power consumption is the maximum time zone or a high cost power time zone outside the preset range may further include a power production device for producing power to supply to the main body.
Therefore, it is possible to share the power in response to the power demand through the smooth execution of the bidirectional uninterruptible power supply function using the intelligent power grid, and the power management can be efficiently maintained, and the battery life can be greatly increased by maintaining the optimal battery state. .
Description
본 발명은 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid smart grid uninterruptible power supply using discharge current control.
일반적으로 무정전전원장치(Uninterruptible Power Supply)는 컴퓨터, 산업용 자동제어, 산업설비 등과 같은 중요 설비의 순간정전이나 장시간 정전에 대응하기 위한 비상용 전원장치로서, 그 시장성이 무한하고 현재 정보화시대에서 매우 중요한 전원시스템 중 하나이다.In general, uninterruptible power supply is an emergency power supply device for coping with instantaneous blackout or long power outage of important equipment such as computer, industrial automatic control, industrial facility, etc., and its marketability is infinite and it is very important power in the information age. Is one of the systems.
종래의 일반적인 무정전전원장치는 도 1에서와 같이, 교류전원(AC)을 직류전원(DC)으로 변환하는 정류부(1)와, 정류부(1)에서 출력되는 직류전원으로 배터리를 충전하는 충전부(3)와, 정류부(1)에서 출력되는 직류전원을 교류전원으로 변환하는 인버터(5)와, 인버터(5)에서 출력되는 교류전원을 스위칭하여 부하로 공급하는 스위치(7)로 구성된다.Conventional uninterruptible power supply apparatus of the prior art, as shown in Figure 1, the rectifying unit (1) for converting AC power (AC) to DC power (DC), and the charging unit (3) for charging the battery with a DC power output from the rectifying unit (1) ), An
이와 같이 구성된 무정전전원장치가 정상적으로 동작할 때에는 정류부(1)를 통해 외부로부터 입력되는 상용 교류전원을 직류로 변환한 후 충전부(3)와 인버터(5)로 공급하고, 인버터(5)는 스위치(7)를 통해 부하로 전원을 공급한다.When the uninterruptible power supply configured as described above operates normally, the commercial AC power input from the outside through the rectifying
이러한 정상적인 동작상태에서 정전이 되어 입력 전원이 차단되거나 규정치 이하의 전압인 순간전압강하가 발생되면, 무정전전원장치는 도 2에서와 같이 충전부(3)의 배터리에 저장된 전원이 인버터(5)로 공급되고, 인버터(5)에서 배터리 전원을 교류전원으로 변환한 후 스위치(7)를 통해 부하로 공급한다. 그러므로 정전이나 순간전압강하시에도 부하로 전원을 지속적으로 공급할 수 있게 된다.In the normal operation state, when the power is interrupted and the input power is cut off or a voltage drop of less than the prescribed value occurs, the uninterruptible power supply device supplies the power stored in the battery of the
하지만, 이러한 종래의 무정전전원장치는 단순히 정전이나 입력 전력이 불안정할 때 내장되어 있는 에너지 저장장치(주로 배터리)를 이용해서 부하에 전원을 공급하는 단방향성 동작을 수행할 뿐, 지능형 전력망(스마트그리드)과 연계한 양방향성 동작을 수행하지 못하였다.However, such a conventional uninterruptible power supply simply performs a unidirectional operation of supplying power to a load by using an internal energy storage device (mainly a battery) when power failure or input power is unstable, and an intelligent power grid (smart grid) Failed to perform a bidirectional operation.
따라서 지능형 전력망을 통해 입력전력의 전원수급 상태를 분석하고, 전력의 공급상태를 확인하여 최적의 전원을 무정전전원장치에 공급하고, 내장된 배터리의 잉여전력 충전하며, 전력수요가 급증하는 시간대에 자체 전력을 생산하거나 내장된 배터리를 통해 기존 전력과 부하를 분담하는 등의 기술 개발이 필요한 실정이다.Therefore, it analyzes the power supply and demand status of the input power through the intelligent power grid, checks the power supply status, supplies the optimal power to the uninterruptible power supply, charges the surplus power of the built-in battery, There is a need for technology development such as generating power or sharing load with existing power through an internal battery.
또한, 종래의 일반적인 무정전전원장치의 충전부는 균등충전과 부동충전의 두가지 방식으로 충전하는 회로로 구성되어 있으며, 정전상태에서 방전된 배터리가 복전상태로 복귀할 때 자동으로 균등충전을 약 4시간 수행하고, 이후 80% 충전상태에서는 부동충전으로 자동 전환되어 약 12시간 후에 만충전을 하게 되어 있다.In addition, the charging unit of the conventional uninterruptible power supply is composed of a circuit for charging in two ways, equal charging and floating charging, and automatically performs equal charging about 4 hours when the discharged battery in the power failure state returns to the recharge state And, after 80% state of charge is automatically switched to floating charge is about 12 hours after full charge.
즉 종래의 무정전충전장치의 충전부는 배터리 및 복전 당시의 전력사정과는 별개로 단순 방전 후 즉시 충전하는 회로로 구성되어 있기 때문에 복전시 초기 충전돌입전류의 과도한 전류로 인한 전기사고가 발생할 우려가 있었다.That is, since the charging part of the conventional uninterruptible charging device is composed of a circuit that charges immediately after a simple discharge separately from the power condition at the time of the battery and the recovery, there is a possibility that an electrical accident may occur due to excessive current of the initial charging inrush current during the recovery. .
본 발명은, 단방향의 무정전 기능을 벗어나 지능형 전력망과의 데이터 송수신이 가능한 양방향 무정전 기능을 수행하는 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치를 제공한다.The present invention provides a hybrid smart grid uninterruptible power supply using discharge current control that performs a bidirectional uninterruptible function capable of transmitting and receiving data to and from an intelligent power grid out of a unidirectional uninterrupted function.
본 발명은, 전력수요가 최대인 시간대이거나 고비용의 전력공급 시간대에 자체적으로 내부에 충전된 전력이나 생산된 전력을 기존 전력과 분담하는 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치를 제공한다.The present invention provides a hybrid smart grid uninterruptible power supply device using discharge current control that shares power charged inside or produced power with existing power at a time when power demand is maximum or at a time of high power supply.
본 발명은, 정전 후 복전시 배터리 전원을 즉시 충전하지 않고 전력공급이 원활한 시간대나 전력비용이 저렴한 시간대에 충전을 수행하는 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치를 제공한다.The present invention provides a hybrid smart grid uninterruptible power supply that performs charging at a time when power supply is smooth or when power cost is low without recharging battery power immediately after power failure.
본 발명의 일 실시예에 따른 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치는, 현재 각 전력망으로 공급되는 전력에 관련된 정보를 제공하는 전력공급자 컴퓨터, 그리고 정상적인 구동상태에서는 전력공급자 측으로부터 공급되는 상용전원을 부하로 공급함과 동시에 내부의 배터리를 충전하고, 정전 또는 순간 전압 강하가 발생하면 충전되어 있는 내부의 배터리 전원을 부하로 공급하며, 전력공급자 컴퓨터로부터 제공되는 전력 정보를 토대로 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대로 판단되면, 전력공급자 측으로부터 공급되는 상용전원과 충전되어 있는 내부의 배터리 전원을 분담하여 부하로 공급하되, 배터리의 방전전류량을 제어하여 전력공급자 측으로부터 공급되는 상용전원의 전압이 내부에 저장된 배터리 전원의 방전전압과 동일하거나 작게 되도록 리니어하게 조정하는 본체를 포함할 수 있다.Hybrid smart grid uninterruptible power supply using the discharge current control according to an embodiment of the present invention, a power supply computer that provides information related to the power currently supplied to each power grid, and commercially supplied from the power supply side in a normal driving state When the power is supplied to the load, the internal battery is charged, and when a power failure or voltage drop occurs, the charged internal battery power is supplied to the load, and the current power usage is based on the power information provided from the power supply computer. If it is determined that it is the maximum time zone or the high cost power zone outside the preset range, the power supply is supplied to the load by allocating the commercial power supplied from the power supply and the internal battery power charged, and controlling the amount of discharge current of the battery to control the power supply. Commercially available from May include a linear body to be adjusted so that the voltage source equal to the discharge voltage of the battery power or less stored therein.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치는, 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대일 경우 본체의 구동제어에 의해 전력을 생산하며, 생산된 전력을 본체로 공급하는 전력생산기기를 더 포함할 수 있다.In addition, the hybrid smart grid uninterruptible power supply using the discharge current control according to an embodiment of the present invention, the power generation by the drive control of the main body when the current power consumption is the maximum time zone or a high cost power time zone outside the preset range. And, it may further include a power production device for supplying the produced power to the main body.
이상에서와 같이 본 발명의 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치에 따르면, 입력 정전이나 전압강하시 이루어지는 단방향의 무정전 기능을 벗어나 지능형 전력망과의 데이터 송수신을 통해 전력수요가 불안정한 최대수요량에 접근하거나 고비용의 전력공급 시간대에 전력을 자체적으로 내부에 충전된 전력이나 생산된 전력을 기존 전력과 부하를 정밀하고 안정된 동작으로 분담하고 저비용 시간대의 잉여전력을 충전하여 사용하기 때문에 지능형 전력망을 이용한 양방향 무정전전원장치 기능의 원활한 수행이 가능하고, 이에 따라 전력수요에 대응되는 전력 분담을 통해 효율적 전력관리가 가능하며, 알맞은 충방전을 통한 최적의 배터리 상태를 유지할 수 있으므로 배터리의 사용수명도 크게 늘릴 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the hybrid smart grid uninterruptible power supply using the discharge current control of the present invention, beyond the unidirectional uninterrupted function that occurs during input power failure or voltage drop, the maximum demand of the unstable power demand is approached through data transmission and reception with the intelligent power grid. Or two-way uninterrupted power using intelligent power grids, because power is charged internally during high-cost power supply periods or power produced is divided between existing power and loads with precise and stable operation, and surplus power is charged during low-cost time periods. It is possible to perform the power supply function smoothly and accordingly, it is possible to manage the power efficiently by sharing the power corresponding to the power demand, and to maintain the optimal battery state through proper charging and discharging, which can greatly increase the service life of the battery. It works.
또한, 정전에 따른 무정전전원 기능을 수행한 이후 복전될 때 즉시 배터리를 충전하는 방식이 아닌 전력공급이 원활한 시간대나 전력비용이 저렴한 시간대에 충전을 수행하기 때문에 충전돌입전류로 인한 전기사고를 미연에 방지할 수 있고, 불안정한 전력수급에도 안정하게 충전을 수행할 수 있으며, 전력사용요금을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the battery does not charge the battery immediately when it is restored after performing the uninterruptible power supply function due to a power failure. It can prevent, can be stable charging even in unstable power supply, there is an effect that can minimize the power usage fee.
도 1은 일반적인 무정전전원장치의 정상동작과정을 설명하기 위한 도면,
도 2는 일반적인 무정전전원장치의 정전 또는 순간 전압 강하시 동작과정을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 4는 도 3의 일부 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.1 is a view for explaining the normal operation of the general uninterruptible power supply;
2 is a view for explaining an operation process during a power failure or instantaneous voltage drop of a typical uninterruptible power supply;
3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a hybrid smart grid uninterruptible power supply using discharge current control according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a view showing some components of FIG. 3 in detail.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a hybrid smart grid uninterruptible power supply using the discharge current control of the present invention with reference to the accompanying drawings in detail.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이며, 도 4는 도 3의 일부 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a hybrid smart grid uninterruptible power supply apparatus using discharge current control according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a detailed view illustrating some components of FIG. 3.
도시된 바와 같이 본 발명의 무정전전원장치는, 본체(100), 부하(200), 전력공급자 컴퓨터(300), 전력생산기기(400) 등으로 구성된다.As shown, the uninterruptible power supply of the present invention includes a
본체(100)는 정상적인 구동상태에서는 전력공급자 측으로부터 공급되는 상용전원을 부하(200)로 공급함과 동시에 내부에 구비된 배터리를 충전하며, 정전 또는 순간 전압 강하가 발생하면 충전되어 있는 내부의 배터리 전원을 부하(200)로 공급한다.In the normal driving state, the
그리고 전력공급자 컴퓨터(300)로부터 제공되는 전력 정보를 토대로 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대로 판단되면, 전력공급자 측으로부터 공급되는 상용전원과 충전되어 있는 내부의 배터리 전원을 분담하여 부하(200)로 공급한다. 이때 본체(100)는 배터리의 방전전류량을 제어하여 전력공급자 측으로부터 공급되는 상용전원의 전압이 내부에 저장된 배터리 전원의 방전전압과 동일하거나 작게 되도록 리니어하게 정밀 조정한다.In addition, when it is determined that the current power usage is the maximum time zone or the high cost power time zone outside the preset range, based on the power information provided from the
또한, 본체(100)는 외부에 별도의 전력생산기기(400)가 연결된 경우 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대에 내부의 배터리 전원 이외에 전력생산기기(400)에서 직접 생산한 전원을 기존의 전력과 함께 분담하여 부하(200)로 제공할 수도 있다.In addition, when the
전력공급자 컴퓨터(300)는 한국전력, 전력거래소 등의 전력공급자 측에서 운영하는 컴퓨터로서, 스마트그리드 기능의 기기(즉 UPS 본체)를 보유한 각 전력망으로 현재 공급되는 전력에 관련된 각종 정보(예를 들어, 현재 공급되는 전력 사용량, 시간대에 따른 요금정보 등)를 제공한다.The
전력생산기기(400)는 본체(100)와 접속되어 있으며, 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대일 경우 본체(100)의 구동제어에 의해 전력을 생산(물론 본체(100)의 구동제어와 별도로 지속적으로 전력을 생산하여 본체(100)의 내부 배터리 전원을 충전할 수도 있음)하며, 생산된 전력을 본체(100)로 공급한다. 이때 전력생산기기(400)는 태양전지, 소형 발전기, 풍력 발전기 등을 사용할 수 있으며, 그 이외에 전력생산이 가능하고 본체(100)와 접속 가능한 것이라면 어느 것이라도 사용 가능하다.The
한편, 상술한 본체(100)는 전원부(110), 정류부(120), 충전부(130), 인버터(140), 스위치(150), 통신부(160), 제어부(170) 등으로 구성된다.On the other hand, the
정류부(120)는 전원부(110)로부터 공급되는 상용 교류전원을 직류전원으로 변환하여 출력한다.The
충전부(130)는 정류부(120)에서 출력되는 직류전원으로 배터리를 충전한다.The
인버터(140)는 정류부(120) 또는 충전부(130)에서 출력되는 직류전원을 교류전원으로 변환하여 출력한다.The
스위치(150)는 인버터(140)에서 출력되는 교류전원을 스위칭하여 부하(200)로 공급한다.The
통신부(160)는 제어부(170)의 제어를 토대로 전력공급자 컴퓨터(300)와 현재 전력망으로 공급되는 전력에 관련된 정보의 데이터 송수신을 수행한다.The
제어부(170)는 정상적인 구동시 전원부(110)로부터 공급되는 상용전원의 부하(200) 공급과 충전부(130)의 배터리 충전을 제어하며, 정전 또는 순간 전압 강하시 충전부(130)의 배터리 전원을 부하(200)로 공급하도록 제어한다. 그리고 통신부(160)를 통해 전력공급자 컴퓨터(300)로부터 전송받은 전력 정보를 토대로 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대인지를 판단하고, 판단결과 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대이면 충전부(130)의 배터리 충전상태를 확인하며, 충전부(130)의 배터리 충전상태 정보를 토대로 정류부(120)에서 출력되는 직류전압이 충전부(130)의 배터리 방전전압과 동일하거나 작은 상태가 되도록 배터리의 방전전류 출력을 정밀 제어하여 충전부(130)의 배터리 전압을 정류부(120)에서 출력되는 직류전압과 분담하여 부하(200)로 공급하도록 한다.The
또한, 제어부(170)는 정전 후 복전될 때 충전부(130)의 배터리 전원을 즉시 충전하지 않고 통신부(160)를 통해 전력공급자 컴퓨터(300)로부터 전송받은 전력 정보를 토대로 현재의 전력공급상태가 전력 사용량이 최대인 시간대가 아니거나 기 설정된 저비용 전력 시간대인지를 판단하며, 판단결과 현재의 전력공급상태가 전력 사용량이 최대인 시간대가 아니거나 기 설정된 저비용 전력 시간대이면 충전부(130)의 배터리 충전이 이루어지도록 제어한다. 즉 정전 후 복전시 충전부(130)의 배터리 전원을 즉시 충전하지 않고 전력공급이 원활한 시간대나 전력비용이 저렴한 시간대에 충전부(130)의 배터리 충전이 이루어지도록 제어하는 것이다.In addition, the
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치의 동작과정을 상세하게 설명한다.Next, the operation process of the hybrid smart grid uninterruptible power supply using the discharge current control according to the present invention configured as described above will be described in detail.
우선, 본체(100)의 제어부(170)는 정상적인 전원공급 상태에서는 전력공급자 측으로부터 공급되는 외부 상용전원을 부하(200)로 공급함과 동시에 충전부(130)의 배터리를 충전한다.First, in a normal power supply state, the
즉 제어부(170)는 정상적인 동작상태에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 정류부(120)에서 출력되는 전압(Vr)이 배터리의 방전전압(Vb)과 동일하거나 크도록 제어(Vr≥Vb)하고, 배터리 방전전류(Ib)가 기설정된 -15%(배터리 최대전류)나 0%가 유지되도록 제어한다. 그리고 정류부(120)에서 출력되는 전류(Ir)는 100%가 되도록 제어한다.That is, the
이와 같이 정상적인 동작상태에서 외부 상용전원이 공급되지 않는 정전 또는 규정치 이하의 전압이 공급되는 순간 전압 강하가 발생하면, 본체(100)의 제어부(170)는 충전부(130)의 배터리 전원을 부하(200)로 공급한다.As such, when a voltage drop occurs when a power failure or a voltage below a predetermined value is supplied in the normal operation state, the
즉 제어부(170)는 입력 전원이 기설정된 -15% 이하이거나 정전 상태인 경우가 검출되어 정류부(120)에서 출력되는 전압(Vr)과 전류(Ir)가 0이 되면, 충전부(130)의 배터리 방전전압(Vb)과 방전전류(Ib)를 100%로 동작하여 부하(200)로 동작전원이 공급되도록 제어한다. 이때 본체(100)는 최저 방전전압으로 진행하게 되며, 방전전류 검출을 토대로 배터리의 방전시간을 정밀하게 제어한다.That is, the
또한, 본체(100)의 제어부(170)에서는 지속적으로 통신부(160)를 통해 전력공급자 컴퓨터(300)로부터 전송받은 현재 공급되는 각종 전력 정보를 토대로 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대인지를 확인한다.In addition, the
확인결과 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대로 판단되면, 제어부(170)는 전력공급자 측으로부터 공급되는 상용전원과 충전부(130)의 배터리 전원을 분담하여 부하(200)로 공급하도록 제어한다. 즉 제어부(170)는 전력 사용량이 최대인 시간대나 고비용 전력상태에서는 차세대 전력망인 스마트그리드 전력망과 연계되어 있는 기능을 통해 전력생산기기(400)에서 생산된 전력 또는 내장된 배터리 전원과 일반 전원공급을 동시에 수행할 수 있는 하이브리드 전원공급기술을 구현하는 것이다.If it is determined that the current power usage is the maximum time zone or the high power time zone is out of the preset range, the
이 경우 제어부(170)는 내부 연산을 통해서 충전부(130)의 배터리 상태와 배터리 잔량을 파악하고, 출력에 알맞은 비율대로 배터리나 전력생산기기(400)에서 생산된 전력의 방전전류를 제어하여 부하(200)로 정밀한 전원공급이 가능하도록 한다. 즉 제어부(170)는 정류부(120)에서 출력되는 전압(Vr)이 충전부(130)의 배터리 방전전압(Vb)과 동일하거나 작게 되도록(즉 Vr≤Vb) 충전부(130)의 배터리 방전전류(Ib)를 제어하여 정류부(120)에서 출력되는 전압(Vr)과 부하 분담을 수행하도록 하며, 특히 서서히 방전되는 배터리 방전전압(Vb)과 방전전류(Ib)를 검출하여 정류부(120)에서 출력되는 전압(Vr)을 리니어하게 정밀 조정한다.In this case, the
이에 따라 본 발명은 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대에 매우 정밀한 부하 분담이 가능하게 되며, 안정되고 정확한 제어를 토대로 부하(200)에 외부 상용전원 또는/및 배터리 전원이나 전력생산기기(400)에서 생산한 전력을 공급하는 하이브리드 기능이 가능한 시스템을 구축할 수 있다.Accordingly, the present invention enables a very accurate load sharing in a time zone where the current power usage is maximum or in a high cost power time zone outside the preset range, and based on stable and accurate control, an external commercial power source and / or battery It is possible to build a system capable of a hybrid function for supplying the power produced by the power source or
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Herein, while the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. And can be changed.
100 : 본체 110 : 전원부
120 : 정류부 130 : 충전부
140 : 인버터 150 : 스위치
160 : 통신부 170 : 제어부
200 : 부하 300 : 전력공급자 컴퓨터
400 : 전력생산기기100: main body 110: power supply
120: rectifying unit 130: charging unit
140: inverter 150: switch
160: communication unit 170: control unit
200: load 300: power supply computer
400: power production equipment
Claims (5)
정상적인 구동상태에서는 전력공급자 측으로부터 공급되는 상용전원을 부하로 공급함과 동시에 내부의 배터리를 충전하고, 정전 또는 순간 전압 강하가 발생하면 충전되어 있는 내부의 배터리 전원을 부하로 공급하며, 상기 전력공급자 컴퓨터로부터 제공되는 전력 정보를 토대로 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대로 판단되면, 전력공급자 측으로부터 공급되는 상용전원과 충전되어 있는 내부의 배터리 전원을 분담하여 부하로 공급하되, 배터리의 방전전류량을 제어하여 전력공급자 측으로부터 공급되는 상용전원의 전압이 내부에 저장된 배터리 전원의 방전전압과 동일하거나 작게 되도록 리니어하게 조정하는 본체, 그리고
현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대일 경우 상기 본체의 구동제어에 의해 전력을 생산하며, 생산된 전력을 상기 본체로 공급하는 전력생산기기를
포함하는 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치.A power supply computer that provides information on the power currently being supplied to each grid;
In the normal driving state, the commercial power supplied from the power supply side is supplied to the load and the internal battery is charged. When the power failure or voltage drop occurs, the internal battery power supplied to the load is supplied to the load. If it is determined that the current power usage is the maximum time or the high cost power time out of the predetermined range based on the power information provided from the power supply, the commercial power supplied from the power supplier and the internal battery power charged are supplied to the load. The main body linearly adjusts the discharge current of the battery so that the voltage of the commercial power supplied from the power supply side is equal to or smaller than the discharge voltage of the battery power stored therein, and
When the current power consumption is the maximum time zone or a high cost power time zone outside the preset range, the power is produced by the drive control of the main body and supplies the generated power to the main body.
Hybrid smart grid uninterruptible power supply using a discharge current control including.
상기 전력생산기기는,
태양전지, 소형 발전기, 풍력 발전기 중 어느 하나인 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치.The method of claim 1,
The power production device,
Hybrid smart grid uninterruptible power supply using discharge current control which is one of solar cell, small generator and wind generator.
상기 본체는,
전원부,
상기 전원부로부터 공급되는 상용 교류전원을 직류전원으로 변환하여 출력하는 정류부,
상기 정류부에서 출력되는 직류전원으로 배터리를 충전하는 충전부,
상기 정류부 또는 상기 충전부에서 출력되는 직류전원을 교류전원으로 변환하여 출력하는 인버터,
상기 인버터에서 출력되는 교류전원을 스위칭하여 부하로 공급하는 스위치,
상기 전력공급자 컴퓨터와 현재 전력망으로 공급되는 전력에 관련된 정보의 데이터 송수신을 수행하는 통신부, 그리고
정상구동시 상기 전원부로부터 공급되는 상용전원의 상기 부하로의 공급과 상기 충전부의 배터리 충전을 제어하고, 정전 또는 순간 전압 강하시 상기 충전부 배터리 전원의 상기 부하로의 공급을 제어하고, 상기 통신부를 통해 상기 전력공급자 컴퓨터로부터 전송받은 전력 정보를 토대로 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대인지를 판단하고, 판단결과 현재의 전력 사용량이 최대인 시간대이거나 기 설정된 범위를 벗어난 고비용 전력 시간대이면 상기 충전부의 배터리 충전상태를 확인하며, 상기 충전부의 배터리 충전상태 정보를 토대로 상기 정류부에서 출력되는 직류전압이 상기 충전부의 배터리 방전전압과 동일하거나 작은 상태가 되도록 배터리의 방전전류 출력을 제어하여 상기 충전부의 배터리 전압을 상기 정류부에서 출력되는 직류전압과 분담하여 상기 부하로 공급하도록 하는 제어부를
포함하는 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치.The method of claim 1,
The main body includes:
Power Supply,
Rectifier for converting the commercial AC power supplied from the power supply to a direct current power supply,
Charging unit for charging the battery with a DC power output from the rectifier,
An inverter for converting and outputting DC power output from the rectifying unit or the charging unit into AC power;
Switch for supplying to the load by switching the AC power output from the inverter,
Communication unit for performing data transmission and reception of information related to the power supplied to the power supply computer and the current electric power grid, and
Controls the supply of the commercial power supplied from the power supply to the load and the charging of the battery in the charging unit during normal driving, and controls the supply of the charging unit battery power to the load in case of power failure or instantaneous voltage drop, and through the communication unit. Based on the power information received from the power supplier computer, it is determined whether the current power usage is the maximum time zone or a high-cost power time zone outside the preset range, and as a result, the current power usage is the maximum time zone or the high cost outside the preset range. In the power time period, the battery charging state of the charging unit is checked, and the discharge current output of the battery is controlled such that the DC voltage output from the rectifying unit is equal to or smaller than the battery discharge voltage of the charging unit based on the battery charging state information of the charging unit. By the charging unit And sharing the DC voltage outputted from the battery voltage by the rectifying section to a control unit for supply to the load
Hybrid smart grid uninterruptible power supply using a discharge current control including.
상기 제어부는,
정전 후 복전될 때 상기 충전부의 배터리 전원을 즉시 충전하지 않고 상기 통신부를 통해 상기 전력공급자 컴퓨터로부터 전송받은 전력 정보를 토대로 현재의 전력공급상태가 전력 사용량이 최대인 시간대가 아니거나 기 설정된 저비용 전력 시간대인지를 판단하며, 판단결과 현재의 전력공급상태가 전력 사용량이 최대인 시간대가 아니거나 기 설정된 저비용 전력 시간대이면 상기 충전부의 배터리 충전이 이루어지도록 제어하는 방전전류제어를 이용한 하이브리드 스마트그리드 무정전전원장치.The method of claim 4, wherein
The control unit,
When power is restored after a power failure, the current power supply state is not a time zone when power consumption is maximum or a preset low cost power time zone based on power information received from the power supply computer through the communication unit without immediately charging the battery power of the charging unit. And determining, and determining that the current power supply state is not a time zone when the power consumption is maximum, or a predetermined low cost power time zone. The hybrid smart grid uninterruptible power supply using the discharge current control to control the charging of the battery is performed.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101698831B1 (en) | 2015-10-06 | 2017-02-13 | 한국에너지기술연구원 | Apparatus for providing Stability of Power for emergency and Method for controlling the same |
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