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KR20140075472A - Grid connected off line ac ups - Google Patents

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KR20140075472A
KR20140075472A KR1020120143849A KR20120143849A KR20140075472A KR 20140075472 A KR20140075472 A KR 20140075472A KR 1020120143849 A KR1020120143849 A KR 1020120143849A KR 20120143849 A KR20120143849 A KR 20120143849A KR 20140075472 A KR20140075472 A KR 20140075472A
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KR
South Korea
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voltage
phase
power supply
conversion inverter
power
Prior art date
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Application number
KR1020120143849A
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Korean (ko)
Inventor
임완수
양현열
Original Assignee
주식회사 피플웍스
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Publication date
Application filed by 주식회사 피플웍스 filed Critical 주식회사 피플웍스
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads

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Abstract

본 발명의 바람직한 일실시예의 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치에 따르면, 계통 전원의 정전시 및 정전 후 통전시 전원의 끊김이 없는 안정된 전원을 부하에 공급할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치는, 계통으로부터 입력된 전원의 전압 크기 및 위상을 검출하는 제 1 전압 및 위상 검출부; 축전지로부터 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 직류-교류 변환 인버터; 상기 계통으로부터 입력된 전원을 출력 또는 차단할 수 있는 계통 스위치; 상기 직류-교류 변환 인버터 및 상기 계통 스위치의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 무정전 전원 장치의 출력 전압 크기 및 위상을 검출하는 제 2 전압 및 위상 검출부;를 포함한다.According to the grid-connected off-line uninterruptible ac power supply apparatus of one preferred embodiment of the present invention, a stable power source can be supplied to the load at the time of power failure of the system power source and power supply after power failure.
A grid-connected off-line uninterruptible ac power supply according to a preferred embodiment of the present invention includes a first voltage and a phase detector for detecting a voltage magnitude and a phase of a power source input from a system; A DC-AC conversion inverter for converting a DC voltage input from the battery into an AC voltage; A system switch capable of outputting or interrupting a power input from the system; A control unit for controlling operations of the DC-AC conversion inverter and the system switch; And a second voltage and phase detector for detecting an output voltage magnitude and phase of the uninterruptible power supply.

Description

계통 연계형 오프라인 교류 무정전 전원 장치{GRID CONNECTED OFF LINE AC UPS}Grid Connected Offline AC Uninterruptible Power Supply {GRID CONNECTED OFF LINE AC UPS}

본 발명은 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 계통 전원의 정전 후 통전시에도 안정된 전원을 부하에 공급할 수 있는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grid-connected off-line uninterruptible ac power source apparatus, and more particularly, to a grid-connected off-line uninterruptible ac power source apparatus capable of supplying a stable power source to a load even after power-

무정전 전원 장치(Uninterruptable Power Supply, UPS)는 일반적으로 온라인교류 무정전 전원 장치(ON LINE AC UPS)와 오프라인 교류 무정전 전원 장치(OFF LINE AC UPS)로 나눌 수 있다.An uninterruptible power supply (UPS) is generally divided into an online AC uninterruptible power supply (UPS) and an offline AC uninterruptible power supply (OFF line AC UPS).

도 1 및 도 2는 각각, 온라인 교류 무정전 전원 장치(100) 및 오프라인 교류 무정전 전원 장치(200)의 예시적인 구성도를 나타낸다.1 and 2 show an exemplary configuration diagram of the online AC uninterruptible power supply 100 and the offline AC uninterruptible power supply 200, respectively.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 온라인 교류 무정전 전원 장치(100)는 전원 변환 단계가 많아, 오프라인 교류 무정전 전원 장치(200)에 비해 효율이 저하되고, 회로가 복잡한 단점이 있다. 또한, 오프라인 교류 무정전 전원 장치(200)는 고효율이며 회로가 간단한 장점은 있으나, 정전시 전원 끊김 현상이 발생하여 사용 기기의 종류에 따라 제한적으로 사용되고 있다.As can be seen from Fig. 1, the on-line AC uninterruptible power supply 100 has many power conversion steps, which results in lower efficiency as compared with the off-line AC uninterruptible power supply 200 and has a complicated circuit. In addition, although the off-line AC uninterruptible power supply 200 has a high efficiency and a simple circuit, it is disadvantageously cut off due to a power cut-off phenomenon in a power failure.

오프라인 교류 무정전 전원 장치(200)의 전원 끊김의 문제를 해결하면 다른 교류 무정전 전원 장치 또는 직류 무정전 전원 장치보다 고효율 경량 저가의 무정전 전원 장치의 개발이 가능하다.
When the problem of power failure of the offline AC uninterruptible power supply 200 is solved, it is possible to develop a high efficiency, lightweight and low cost uninterruptible power supply device than other ac uninterruptible power supply devices or DC uninterruptible power supply devices.

공개특허공보 제10-2008-0079042호 등에는, 상용 전원인 계통 전원이 정전인 경우, 비상 전원을 부하게 안정되게 공급하는 방법이 개시되어 있으나, 정전 후 통전시 비상 전원으로부터 계통 전원으로 전원 공급을 절환하는 방법에 대해서는 개시되어 있지 않다.Japanese Laid-Open Patent Application No. 10-2008-0079042 discloses a method of stably supplying an emergency power source when the system power source is a commercial power source. However, when power is supplied after power failure, the emergency power source supplies power to the system power source Is not disclosed.

본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 계통 전원의 정전시 및 정전 후 통전시 전원의 끊김이 없는 안정된 전원을 부하에 공급할 수 있는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has as its object to solve the technical problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a grid-connected off-line uninterruptible ac power supply apparatus capable of supplying a stable power source without interruption of power supply during power- And the like.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치는, 계통으로부터 입력된 전원의 전압 크기 및 위상을 검출하는 제 1 전압 및 위상 검출부; 축전지로부터 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 직류-교류 변환 인버터; 상기 계통으로부터 입력된 전원을 출력 또는 차단할 수 있는 계통 스위치; 상기 직류-교류 변환 인버터 및 상기 계통 스위치의 동작을 제어하는 제어부; 상기 무정전 전원 장치 또는 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압 크기 및 위상을 검출하는 제 2 전압 및 위상 검출부; 및 상기 계통으로부터 입력된 전원을 이용하여 상기 축전지를 충전하는 충전기;를 포함한다.A grid-connected off-line uninterruptible ac power supply according to a preferred embodiment of the present invention includes a first voltage and a phase detector for detecting a voltage magnitude and a phase of a power source input from a system; A DC-AC conversion inverter for converting a DC voltage input from the battery into an AC voltage; A system switch capable of outputting or interrupting a power input from the system; A control unit for controlling operations of the DC-AC conversion inverter and the system switch; A second voltage and phase detector for detecting an output voltage magnitude and phase of the uninterruptible power supply unit or the DC-AC conversion inverter; And a charger for charging the battery using a power source input from the system.

상기 제어부는, 상기 제 1 전압 및 위상 검출부 및 상기 제 2 전압 및 위상 검출부로부터의 정보를 입력받고, 상기 계통으로부터 입력된 전원과 동일한 위상 및 주파수의 전압을 상기 직류-교류 변환 인버터가 생성할 수 있도록 상기 직류-교류 변환 인버터를 제어한다.The control unit receives the information from the first voltage and phase detector and the second voltage and phase detector and generates the voltage of the same phase and frequency as the power supplied from the system to be generated by the DC- AC inverter so as to control the DC-AC inverter.

구체적으로 상기 제어부는, 상기 계통 전원이 정상적으로 공급되고 있는 동안은, 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압이 상기 계통으로부터 입력된 전원의 전압 크기보다 작도록 제어한다. 또한, 상기 제어부는, 상기 계통 전원이 정전 상태인 동안은, 상기 직류-교류 변환 인버터가 상기 계통 전원의 표준 전압 크기의 전압을 출력하도록 제어한다.Specifically, the control unit controls the output voltage of the DC-AC conversion inverter to be smaller than the voltage magnitude of the power source inputted from the system while the system power is normally supplied. Also, the control unit controls the DC-AC conversion inverter to output a voltage of a standard voltage level of the system power source while the system power source is in the blackout state.

아울러 상기 제어부는, 상기 계통 전원이 정전 상태에서 통전 상태로 바뀐 경우, 상기 계통 전원의 전압의 위상과 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압의 위상을 비교하여, 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압의 위상을 상기 계통 전원의 전압의 위상과 일치할 수 있도록 제어한다. 구체적으로, 상기 제어부에 의한 상기 계통의 전압과 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압의 위상의 일치는, 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 교류 전압의 주파수를 변경하는 것에 의해 이루어진다.The control unit compares the phase of the voltage of the system power supply and the phase of the output voltage of the DC-AC conversion inverter when the system power supply is changed from the power saving state to the power supply state, To be in phase with the phase of the voltage of the system power supply. Specifically, the matching of the voltage of the system by the control unit and the output voltage of the DC-AC conversion inverter is performed by changing the frequency of the output AC voltage of the DC-AC conversion inverter.

즉, 상기 제어부에 의한 상기 계통의 전압과 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압의 위상의 일치는, 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 교류 전압의 위상이 상기 계통 전압의 위상보다 빠른 경우에는 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 교류 전압의 주파수를 상기 계통 전압의 주파수보다 낮게 제어하고, 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 교류 전압의 위상이 상기 계통 전압의 위상보다 느린 경우에는 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 교류 전압의 주파수를 상기 계통 전압의 주파수보다 높게 제어하는 것에 의해 이루어진다.That is, when the phase of the output AC voltage of the DC-AC conversion inverter is higher than the phase of the system voltage, the phase of the DC voltage of the DC- - controlling the frequency of the output AC voltage of the AC inverter to be lower than the frequency of the system voltage and, when the phase of the output AC voltage of the DC-AC inverter is slower than the phase of the system voltage, And controlling the frequency of the output AC voltage to be higher than the frequency of the system voltage.

또한, 상기 제어부는, 상기 계통의 전압과 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압의 위상이 일치한 경우, 상기 계통 스위치를 온(ON) 시키는 것을 특징으로 한다.Further, the control unit turns on the system switch when the phase of the system voltage matches the phase of the output voltage of the DC-AC conversion inverter.

본 발명의 바람직한 일실시예의 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치에 따르면, 계통 전원의 정전시 및 정전 후 통전시 전원의 끊김이 없는 안정된 전원을 부하에 공급할 수 있다.According to the grid-connected off-line uninterruptible ac power supply apparatus of one preferred embodiment of the present invention, a stable power source can be supplied to the load at the time of power failure of the system power source and power supply after power failure.

도 1은 온라인 교류 무정전 전원 장치의 구성도.
도 2는 종래의 오프라인 교류 무정전 전원 장치의 구성도.
도 3은 종래의 오프라인 교류 무정전 전원 장치에 의한 부하에 공급되는 전원의 끊김 현상 전압의 예시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 계통 연계형 오프라인 교류 무정전 전원 장치의 구성도
도 5a는 본 발명의 오프라인 교류 무정전 전원 장치에 의한 부하에 공급되는 전원의 끊김 현상 없는 전압의 예시도.
도 5b 및 도 5c는 계통의 위상을 추적하는 직류-교류 변환 인버터(320)의 제 1 실시예 및 제 2 실시예.1 is a block diagram of an online AC uninterruptible power supply.
2 is a configuration diagram of a conventional offline AC uninterruptible power supply.
Fig. 3 is an illustration of a breakdown voltage of a power source supplied to a load by a conventional offline AC uninterruptible power supply. Fig.
4 is a configuration diagram of a grid-connected off-line AC uninterruptible power supply apparatus according to a preferred embodiment of the present invention
Fig. 5A is an illustration of a voltage without interruption of the power supplied to the load by the off-line ac uninterruptible power supply of the present invention. Fig.
FIGS. 5B and 5C show the first and second embodiments of the DC-AC conversion inverter 320 tracking the phase of the system.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a grid-connected off-line uninterruptible ac power supply according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
It should be understood that the following embodiments of the present invention are only for embodying the present invention and do not limit or limit the scope of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

먼저, 도 2의 종래의 오프라인 교류 무정전 전원 장치(200)의 문제점에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.First, the problem of the conventional offline AC uninterruptible power supply 200 of FIG. 2 will be described in detail.

도 2로부터 알 수 있는 바와 같이 종래의 오프라인 교류 무정전 전원 장치(200)는, 계통 스위치(240)를 온(ON)하여 계통 전원이 정상적으로 공급되는 평상시 사용을 하고, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 충전기(230)를 이용하여 축전지를 충전한다.2, the conventional off-line AC uninterruptible power supply apparatus 200 turns on the system switch 240 so that the system power is normally supplied and the AC power is converted into the DC power The battery charger 230 is used to charge the battery.

또한, 종래의 오프라인 교류 무정전 전원 장치(200)는, 정전이 되어 계통 전원이 끊어지면 이를 감지하여 축전지의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 직류-교류 변환 인버터(220)를 구동하여 부하에 전원을 공급한다. 이 과정에서 정전시는 계통 스위치(240)를 오프(OFF)하고, 계통 전원이 다시 통전되면 계통 스위치(240)를 온(ON)하게 되는 데, 이때 도 3에 나타낸 바와 같은 전원 끊김 현상이 발생하고 계통 전원과 다른 위상의 전원이 공급되어 부하, 즉 사용 기기에 무리를 유발하는 문제점이 있어 사용되지 않고 있다.In addition, the conventional offline AC uninterruptible power supply 200 drives a DC-AC converter 220 that detects DC power when the system power is cut off and converts the DC power of the battery into AC power, Supply. In this process, the system switch 240 is turned off at the time of a power failure, and the system switch 240 is turned on when the system power is again supplied. At this time, A power source different from the power source of the system is supplied to the load, that is, the load device is unstable.

즉, 도 3과 같이 통전 상태에서 정전 상태로 될 때는 t1 시간의 전원 끊김 현상이 발생하고 정전에서 통전 상태로 될 때는 t2 시간의 전원 끊김 현상이 발생한다.
That is, as shown in FIG. 3, when the power is switched from the energized state to the power-off state, the power supply interruption occurs at time t1. When the power supply is switched to the energized state, the power supply interruption occurs at the time t2.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 계통 연계형 오프라인 교류 무정전 전원 장치(300)의 구성도를 나타낸다.4 is a configuration diagram of the grid-connected off-line AC uninterruptible power supply 300 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 계통 연계형 오프라인 교류 무정전 전원 장치(300)는, 직류-교류 변환 인버터(320), 충전기(330), 계통 스위치(340), 제 1 전압 및 위상 검출부(350), 제 2 전압 및 위상 검출부(360) 및 제어부(370)를 포함한다. 4, the grid-connected off-line AC uninterruptible power supply 300 according to the preferred embodiment of the present invention includes a DC-AC inverter 320, a charger 330, a system switch 340, A first voltage and phase detector 350, a second voltage and phase detector 360, and a controller 370.

직류-교류 변환 인버터(320)는, 축전지로부터 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 역할을 한다. 아울러, 충전기(330)는 계통으로부터 입력된 전원을 이용하여, 즉 계통으로부터의 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 축전지를 충전한다. 본 발명의 계통 스위치(340)는 계통으로부터 입력된 전원을 출력 또는 차단할 수 있는 역할을 한다.The DC-AC conversion inverter 320 serves to convert a DC voltage input from the battery into an AC voltage. In addition, the charger 330 converts the AC power from the system to a DC power using a power source input from the system to charge the battery. The system switch 340 of the present invention plays a role of outputting or interrupting the power input from the system.

또한, 제 1 전압 및 위상 검출부(350)는, 계통으로부터 입력된 전원의 전압 크기 및 위상을 검출한다. 아울러, 제 2 전압 및 위상 검출부(360)는, 본 발명의 무정전 전원 장치(300) 또는 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 전압 크기 및 위상을 검출한다. Also, the first voltage and phase detector 350 detects the magnitude and phase of the voltage of the power source inputted from the system. The second voltage and phase detector 360 detects the output voltage magnitude and phase of the uninterruptible power supply 300 or the DC-AC inverter 320 of the present invention.

제어부(370)는, 제 1 전압 및 위상 검출부(350) 및 제 2 전압 및 위상 검출부(360)로부터의 정보를 입력받아, 직류-교류 변환 인버터(320) 및 계통 스위치(340)의 동작을 제어하는 역할을 한다.
The controller 370 receives the information from the first voltage and phase detector 350 and the second voltage and the phase detector 360 and controls the operation of the DC-AC inverter 320 and the system switch 340 .

하기에 본 발명의 제어부(370)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the control unit 370 of the present invention will be described in more detail.

본 발명의 제어부(370)는, 계통으로부터 입력된 전원과 동일한 위상 및 주파수의 전압을 직류-교류 변환 인버터(320)가 생성할 수 있도록 직류-교류 변환 인버터(320)를 제어한다. The control unit 370 of the present invention controls the DC-AC conversion inverter 320 so that the DC-AC conversion inverter 320 can generate a voltage having the same phase and frequency as the power supplied from the system.

또한, 본 발명의 제어부(370)는, 계통 전원이 정상적으로 공급되고 있는 동안은 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 전압이 계통으로부터 입력된 전원의 전압 크기보다 작도록 제어하고, 계통 전원이 정전 상태인 동안은 직류-교류 변환 인버터(320)가 계통 전원의 표준 전압 크기의 전압을 출력하도록 제어한다. 즉, 계통 전원이 정상적으로 공급되고 있는 동안에도 직류-교류 변환 인버터(320)는 동작하면서 계통 전원과 동일한 위상과 주파수의 전압을 출력하되, 전압의 크기만을 계통 전원보다 낮게 출력한다. 이후 계통 전원이 정전이 되면, 전압의 위상 및 주파수는 계통 전원과 동일하므로, 전압의 크기만을 계통 전원의 표준 전압 크기와 동일하도록 변경하는 것에 의해 도 3에 나타낸 바와 같은, 통전 후 정전시의 전원 끊김 현상은 발생하지 않는다.
The controller 370 of the present invention controls the output voltage of the DC-AC inverter 320 to be smaller than the voltage magnitude of the power source inputted from the system while the system power is normally supplied, AC inverter 320 outputs a voltage of a standard voltage magnitude of the system power supply while the DC power supply is in the ON state. That is, even when the system power is normally supplied, the DC-AC inverter 320 outputs a voltage of the same phase and frequency as that of the system power supply, but outputs only a voltage lower than the system power. Since the phase and frequency of the voltage are the same as those of the system power supply when the system power supply is out of power, only the magnitude of the voltage is the same as the standard voltage level of the system power supply, The break phenomenon does not occur.

참고로, 도 5a는 본 발명의 계통 연계형 오프라인 교류 무정전 전원 장치(300)에 의한 통전 후 정전 및, 정전 후 통전시에도 전원의 끊김 현상이 없는 부하에 공급되는 전압의 예시도이다. 또한, 도 5b 및 도 5c는 계통의 위상을 추적하는 직류-교류 변환 인버터(320)의 제 1 실시예 및 제 2 실시예이다.
5A is an exemplary diagram of a voltage supplied to a load that does not cause a power interruption even after a power interruption due to power-on by the grid-connected off-line AC uninterruptible power supply 300 of the present invention, and even after power failure. 5B and 5C are the first and second embodiments of the DC-AC inverter 320 for tracking the phase of the system.

다음으로, 계통 전원이 정전 상태에서 통전 상태로 바뀐 경우, 본 발명의 제어부(370)는, 계통 전원의 전압의 위상과 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 전압의 위상을 비교하여, 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 전압의 위상을 계통 전원의 전압의 위상과 일치할 수 있도록 제어한다.Next, when the system power supply is changed from the electrostatic state to the energized state, the control unit 370 of the present invention compares the phase of the voltage of the system power supply and the phase of the output voltage of the DC-AC inverter 320, And controls the phase of the output voltage of the AC inverter 320 to match the phase of the voltage of the system power supply.

구체적으로, 제어부(370)에 의한 계통의 전압과 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 전압의 위상의 일치는, 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 교류 전압의 주파수를 변경하는 것에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다. Specifically, the system voltage by the control unit 370 and the phase of the output voltage of the DC-AC inverter 320 are matched by changing the frequency of the output AC voltage of the DC-AC inverter 320 .

즉, 본 발명의 제어부(370)에 의한 계통의 전압과 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압의 위상의 일치는, 도 5b에 나타낸 바와 같이 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 교류 전압의 위상이 계통 전압의 위상보다 빠른 경우에는, 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 교류 전압의 주파수를 계통 전압의 주파수보다 낮게 제어하는 것에 의해 이루어진다. 즉, 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 교류 전압의 주파수를 계통 전압의 주파수보다 낮게 제어한 후 계통 전압의 위상과 동일해지면, 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 교류 전압의 주파수를 계통의 주파수와 일치시키게 된다.That is, the coincidence between the voltage of the system by the control unit 370 of the present invention and the output voltage of the DC-AC conversion inverter is determined by the phase of the output AC voltage of the DC-AC conversion inverter 320 And the frequency of the output AC voltage of the DC-AC inverter 320 is controlled to be lower than the frequency of the system voltage when the phase of the DC voltage is faster than the phase of the system voltage. That is, if the frequency of the output AC voltage of the DC-AC inverter 320 is controlled to be lower than the frequency of the system voltage and becomes equal to the phase of the system voltage, the frequency of the output AC voltage of the DC- Of the frequency of the signal.

반면, 도 5c에 나타낸 바와 같이, 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 교류 전압의 위상이 계통 전압의 위상보다 느린 경우에는, 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 교류 전압의 주파수를 계통 전압의 주파수보다 높게 제어한 후 계통 전압의 위상과 동일해지면, 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 교류 전압의 주파수를 계통의 주파수가 일치시키게 된다. 5C, when the phase of the output AC voltage of the DC-AC inverter 320 is slower than the phase of the system voltage, the frequency of the output AC voltage of the DC- The frequency of the output AC voltage of the DC-AC inverter 320 becomes equal to the frequency of the system voltage.

또한, 본 발명의 제어부(370)는, 계통 전원이 정전 상태에서 통전 상태로 바뀐 경우, 계통의 전압과 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 전압의 위상이 일치한 경우, 계통 스위치(340)를 온(ON) 시키고, 직류-교류 변환 인버터(320)의 출력 전압이 계통으로부터 입력된 전원의 전압 크기보다 작도록 제어한다.The control unit 370 of the present invention controls the system switch 340 when the system voltage is changed from the electrostatic state to the energized state when the system voltage matches the output voltage of the DC- And controls the output voltage of the DC-AC inverter 320 to be smaller than the voltage magnitude of the power source input from the system.

본 발명에 따르면, 계통 전원이 정전 상태에서 통전 상태로 바뀐 경우에도, 제어부(370)에 의한 제어에 의해 도 5a 내지 도 5c에 나타낸 바와 같이 전원의 끊김 현상 없이, 안정된 전원을 부하에 공급할 수 있음을 알 수 있다.
According to the present invention, even when the system power supply is changed from the electrostatic state to the energized state, the stable power can be supplied to the load without interruption of the power supply as shown in Figs. 5A to 5C by the control of the controller 370 .

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예의 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치(300)에 따르면, 계통 전원의 정전시 및 정전 후 통전시 전원의 끊김이 없는 안정된 전원을 부하에 공급할 수 있음을 알 수 있다.As described above, according to the grid-connected off-line uninterruptible ac power supply device 300 of the preferred embodiment of the present invention, it is possible to supply a stable power source without interruption of power supply during power failure and power supply after power failure, .

100 : 온라인 교류 무정전 전원 장치
110 : 교류-직류 변환기 120 : 직류-교류 변환 인버터
130 : 충전기
200 : 종래의 오프라인 교류 무정전 전원 장치의 구성도
220 : 직류-교류 변환 인버터 230 : 충전기
240 : 계통 스위치
300 : 본 발명의 계통 연계형 오프라인 교류 무정전 전원 장치
320 : 직류-교류 변환 인버터 330 : 충전기
340 : 계통 스위치 350 : 제 1 전압 및 위상 검출부
360 : 제 2 전압 및 위상 검출부 370 : 제어부100: Online AC Uninterruptible Power Supply
110: AC-DC converter 120: DC-AC conversion inverter
130: Charger
200: Configuration diagram of a conventional offline AC uninterruptible power supply
220: DC-AC inverter 230: Charger
240: System switch
300: grid-connected off-line AC uninterruptible power supply of the present invention
320: DC-AC inverter 330: Charger
340: system switch 350: first voltage and phase detector
360: second voltage and phase detector 370:

Claims (12)

계통으로부터 입력된 전원의 전압 크기 및 위상을 검출하는 제 1 전압 및 위상 검출부;
축전지로부터 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 직류-교류 변환 인버터;
상기 계통으로부터 입력된 전원을 출력 또는 차단할 수 있는 계통 스위치; 및
상기 직류-교류 변환 인버터 및 상기 계통 스위치의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치.A first voltage and a phase detector for detecting a voltage magnitude and a phase of a power source input from the system;
A DC-AC conversion inverter for converting a DC voltage input from the battery into an AC voltage;
A system switch capable of outputting or interrupting a power input from the system; And
And a control unit for controlling operation of the DC-AC conversion inverter and the system switch. 제1항에 있어서,
상기 무정전 전원 장치는,
상기 무정전 전원 장치 또는 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압 크기 및 위상을 검출하는 제 2 전압 및 위상 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치.The method according to claim 1,
The uninterruptible power supply unit includes:
And a second voltage and phase detector for detecting an output voltage magnitude and phase of the uninterruptible power supply or the DC-AC conversion inverter. 제1항에 있어서,
상기 무정전 전원 장치는,
상기 계통으로부터 입력된 전원을 이용하여 상기 축전지를 충전하는 충전기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치.The method according to claim 1,
The uninterruptible power supply unit includes:
And a charger for charging the storage battery using a power source input from the system. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 전압 및 위상 검출부 및 상기 제 2 전압 및 위상 검출부로부터의 정보를 입력받는 것을 특징으로 하는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
And the information from the first voltage and phase detector and the information from the second voltage and phase detector is inputted to the grid-connected offline uninterruptible ac power supply. 제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 계통으로부터 입력된 전원과 동일한 위상 및 주파수의 전압을 상기 직류-교류 변환 인버터가 생성할 수 있도록 상기 직류-교류 변환 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치.5. The method of claim 4,
Wherein,
Wherein the DC-AC conversion inverter controls the DC-AC conversion inverter so that the DC-AC conversion inverter generates a voltage having the same phase and frequency as the power supplied from the system. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 계통 전원이 정상적으로 공급되고 있는 동안은, 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압이 상기 계통으로부터 입력된 전원의 전압 크기보다 작도록 제어하는 것을 특징으로 하는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein,
Wherein the control unit controls the output voltage of the DC-AC conversion inverter to be smaller than the voltage magnitude of the power source inputted from the system while the system power is normally supplied. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 계통 전원이 정전 상태인 동안은, 상기 직류-교류 변환 인버터가 상기 계통 전원의 표준 전압 크기의 전압을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein,
Wherein the controller controls the DC-AC conversion inverter to output a voltage of a standard voltage level of the system power source while the system power source is in the blackout state. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 계통 전원이 정전 상태에서 통전 상태로 바뀐 경우, 상기 계통 전원의 전압의 위상과 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압의 위상을 비교하여, 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압의 위상을 상기 계통 전원의 전압의 위상과 일치할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치.6. The method according to any one of claims 2 to 5,
Wherein,
And a control unit for comparing the phase of the voltage of the system power supply and the phase of the output voltage of the DC-AC conversion inverter when the system power supply is changed from the power-saving state to the power- And the voltage of the power source is controlled so as to coincide with the phase of the voltage of the power source. 제8항에 있어서,
상기 제어부에 의한 상기 계통의 전압과 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압의 위상의 일치는, 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 교류 전압의 주파수를 변경하는 것에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the matching of the voltage of the system by the control unit and the output voltage of the DC-AC conversion inverter is performed by changing the frequency of the output AC voltage of the DC-AC conversion inverter. Uninterrupted AC power supply. 제8항에 있어서,
상기 제어부에 의한 상기 계통의 전압과 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압의 위상의 일치는, 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 교류 전압의 위상이 상기 계통 전압의 위상보다 빠른 경우에는 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 교류 전압의 주파수를 상기 계통 전압의 주파수보다 낮게 제어하는 것에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치.9. The method of claim 8,
And the phase of the system voltage by the control unit and the output voltage of the DC-AC conversion inverter coincide with each other when the phase of the output AC voltage of the DC-AC conversion inverter is higher than the phase of the system voltage, And the frequency of the output AC voltage of the conversion inverter is lower than the frequency of the system voltage. 제8항에 있어서,
상기 제어부에 의한 상기 계통의 전압과 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압의 위상의 일치는, 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 교류 전압의 위상이 상기 계통 전압의 위상보다 느린 경우에는 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 교류 전압의 주파수를 상기 계통 전압의 주파수보다 높게 제어하는 것에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치.9. The method of claim 8,
And the phase of the system voltage by the control unit and the output voltage of the DC-AC conversion inverter coincide with each other when the phase of the output AC voltage of the DC-AC conversion inverter is slower than the phase of the system voltage, And the frequency of the output alternating-current voltage of the conversion inverter is controlled to be higher than the frequency of the system voltage. 제9항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 계통의 전압과 상기 직류-교류 변환 인버터의 출력 전압의 위상이 일치한 경우, 상기 계통 스위치를 온(ON) 시키는 것을 특징으로 하는 계통 연계형 오프라인 무정전 교류 전원 장치.10. The method of claim 9,
Wherein,
And turns on the system switch when the voltage of the system matches the phase of the output voltage of the DC-AC conversion inverter.
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