KR100892395B1 - Dynamic Voltage-Dip controller - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안전제어수단이 부가된 순간정전보상장치에 관한 것이다.The present invention relates to an instantaneous power failure compensation device to which safety control means is added.
더욱 상세하게는 순간정전보상장치에 있어서, 상기 순간정전보상장치에 충전된 전원을 외부로 방전하는 안전제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 순간정전보상장치에 관한 것이다.More particularly, the instantaneous power compensation device, the instantaneous power compensation device further comprises a safety control means for discharging the power charged in the instantaneous power compensation device to the outside.
본 발명은 순간정전보상장치에 충전된 전원을 외부로 방전하여 장비의 안전성을 높여주고, 또한 접점마그네트 등으로 이루어진 보조스위치부와 잠금수단을 통하여 사용자의 오작동으로 인한 충전 전원의 방전 및 전기누설 사고 등을 2중으로 방지하는 효과가 있다.The present invention improves the safety of the equipment by discharging the power charged in the momentary power compensation device to the outside, and also through the auxiliary switch unit and locking means made of contact magnets, etc. It is effective to prevent the back double.
순간정전보상장치, 안전제어, 방전, 전기 이중층캐패시터 Momentary power compensation device, safety control, discharge, electric double layer capacitor
Description
도 1은 종래의 에너지저장 장치가 밧데리로 구성된 순간정전보상장치의 블럭구성도이다.FIG. 1 is a block diagram of a momentary power compensation device in which a conventional energy storage device is formed of a battery.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 순간정전보상장치의 블럭구성도이다 .2 is a block diagram of a momentary power compensation device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 순간정전보상장치의 세부블럭구성도이다.Figure 3 is a detailed block diagram of a momentary power compensation device according to an embodiment of the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
100: 입력부 110: 제어부100: input unit 110: control unit
120: 부하 130: 충전부120: load 130: live part
140: 축전부 150: 안전제어부140: power storage unit 150: safety control unit
151: 스위치부 153: 방전부151: switch section 153: discharge section
155: 보조스위치부 157: 계측부 155: auxiliary switch unit 157: measuring unit
본 발명은 안전제어수단이 부가된 순간정전보상장치에 관한 것이다.The present invention relates to an instantaneous power failure compensation device to which safety control means is added.
더욱 상세하게는, 순간정전보상장치에 내장된 전기 이중층 캐패시터에 충전된 전원을 외부로 방전하여 장비의 안전성을 높여주고, 또한 접점마그네트 등으로 이루어진 보조스위치부와 잠금수단을 제공하여 사용자의 오작동으로 인한 충전 전원의 방전 및 전기누설 사고 등을 방지할 수 있는 안전제어수단에 관한 것이다.More specifically, the safety of the equipment is improved by discharging the power charged in the electric double layer capacitor built in the instantaneous power outage compensation device to the outside, and also providing the auxiliary switch part and the locking means composed of the contact magnet, etc. It relates to a safety control means that can prevent the discharge of charging power and accidents such as electrical leakage.
최근 산업현장에서의 전력은 그 신뢰성이 매우 높으나, 그럼에도 불구하고 순시전압저하 및 순간정전이 종종 발생하게 되어 생산제품들 중 불량품을 발생시키거나 생산라인의 가동을 중단케 하여 막대한 손실을 초래하는 경우가 생긴다. In recent years, in the industrial field, the reliability is very high, but in spite of this, instantaneous voltage drop and instantaneous power failure often occur, which causes defective products or stops the operation of the production line, resulting in huge loss. Occurs.
이러한 순간적인 불안정 상태는 전력계통상의 단락사고, 낙뢰 및 대용량 부하(load)의 스위칭 등으로 인하여 발생 되며, 전력계통상 이러한 비정상적인 전력품질 상태의 지속시간은 일반적으로 1초 이하이며, 그 이상의 시간이 지속 된다면 영구정전으로 간주하고 기기들은 정지되어야 한다. These momentary instabilities are caused by short circuits in the power system, lightning strikes, and switching of large loads.The duration of these abnormal power quality states is typically less than 1 second in power systems, and more If so, it shall be regarded as permanent blackout and the equipment shall be stopped.
대부분의 산업용 장비는 그 기계적 속성과 전기적 관성으로 인하여 순간정전을 견딜 수 있으나 릴레이(Relays), 스타터(starters), 마이크로콘트롤러(Micro controllers)등은 수 사이클의 극히 짧은 순간에 발생하는 제어전원 의 전압저하(voltage-sag/Dip)에 의해 망실된다. 따라서, 이러한 전력장애에 대비하여 전력 이 끊기더라도 지속적으로 전원을 공급 받을수 있도록 대체전원으로 전환해주는 순간정전보상장치(UPS:Uninterruptible Power Supply)가 소개된 바 있다. Most industrial equipment can withstand momentary power outages due to its mechanical properties and electrical inertia, but relays, starters, microcontrollers, etc. Loss by voltage-sag / Dip. Accordingly, in the event of power failure, an uninterruptible power supply (UPS) has been introduced to switch to an alternative power source so that power can be continuously supplied even if power is cut off.
상기 순간정전보상장치는 평상시 배터리에 저장된 에너지를 사용해 짧은 시간의 순간정전, 전압강하와 같은 전원장애로부터 전기 및 전자설비들을 보호하고 순간정전시간 동안에도 정격 제어전원을 부하(load)에 연속 공급하여 설비가 정상으로 가동될 수 있게 하기 위하여 발명된 것이다.The instantaneous power failure compensator uses energy stored in the battery to protect the electrical and electronic equipments from power failure such as a short time power failure and voltage drop in a short time, and continuously supplies the rated control power to the load even during the instantaneous power failure time. It is invented to allow the equipment to operate normally.
상기와 같은 종래의 순간정전보상장치의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 상용전원을 직류와 교류로 변환하며 정전시에 축전부(140)에서 출력되는 직류를 다시 교류로 변환하여 부하(load)에 전원을 공급하는 제어부(110)와 상용전원을 직류로 변환하며 그 전류량을 점진적으로 증가시켜 축전부(140)에 충전전류를 공급하는 정류충전부(130)와, 정전시 충전전류를 제어부에 의해 부하(load)로 방출하는 축전부(140)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional instantaneous power compensation device is configured to convert commercial power into direct current and alternating current, and convert direct current output from the
하지만, 상기와 같은 종래의 순간정전보상장치는 상용전원에 의하여 인가되어 축전부(140)에 전원충전시 축전부(140)를 구성하는 에너지저장매체가 밧데리인경우 밧데리의 특성상 외부로 방전하여 주는 제어수단을 채택할 수가 없었다.(밧데리의 경우 방전을 시키면 재충전이 되지 않는다)However, the conventional instantaneous power failure compensation device as described above is applied by a commercial power supply when the energy storage medium constituting the
이런 이유로, 순간정전보상장치의 오프 상태에서 밧데리 등의 축전부(140)에 남아 있는 잔여 충전 전원에 의하여 장비의 A/S 나 이동시 전기누설에 의한 감전사고나 장비의 고장 등이 발생하는 문제점이 있었다.For this reason, there is a problem that an electric shock accident or a failure of the equipment occurs due to the leakage of equipment or A / S of the equipment by the remaining charging power remaining in the
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 순간정전보상장치의 전기 이중층 캐패시터로 이루어진 축전부에 남아있는 잔여 충전 전원을 외부로 방전하여 장비의 안전성을 높여주는 데 그 목적이 있고, The present invention has been made to solve the problems described above, the object of the present invention is to increase the safety of the equipment by discharging the remaining charging power remaining in the electrical storage unit consisting of the electric double layer capacitor of the instantaneous power compensation device to the outside. ,
또 다른 목적으로는, 접점마그네트 등으로 이루어진 보조스위치부와 잠금수단을 제공하여 장비 사용자의 오작동에 의한 충전 전원의 방전 및 전기누설 사고 등을 2중으로 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.Another object is to provide a secondary switch unit and a locking means made of a contact magnet, etc. to prevent the discharge of the charging power and electrical leakage accident due to the malfunction of the equipment user to double.
전술한 본 발명의 목적은, 순간정전보상장치에 있어서, 상기 순간정전보상장치에 충전된 전원을 외부로 방전하는 안전제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 순간정전보상장치를 제공함으로써 달성된다.The above object of the present invention is achieved by providing a momentary power compensation device, further comprising safety control means for discharging power charged in the momentary power compensation device to the outside.
상기 안전제어수단은 순간정전보상장치에 충전된 전원을 방전부로 인가하는 스위치부 및 상기 스위치부에 접속되어 충전된 전원을 인가받아 외부로 방전하는 방전부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The safety control means may further include a switch unit for applying the charged power to the instantaneous power compensation device as a discharge unit and a discharge unit connected to the switch unit to receive the charged power and discharge it to the outside.
상기 안전제어수단은 상기 순간정전보상장치에 충전된 전원을 방전부로 인가하는 스위치부와, 상기 스위치부에 의해 전원을 인가받아 충전된 전원을 방전하는 방전부 및 상기 순간정전보상장치에 전원이 인가됨에 따라 온/오프 되어 상기 순간정전보상장치에 충전된 전원이 방전부로 인가 또는 단락되도록 하는 보조스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The safety control means includes a switch unit for applying the power charged to the momentary power compensation device to the discharge unit, a discharge unit for discharging the power supplied by the switch unit, and the power supply to the momentary power compensation device. It is further characterized in that it further comprises an auxiliary switch to be turned on / off as applied, the power charged in the momentary power compensation device is applied or short-circuited to the discharge unit.
상기 안전제어수단은 상기 순간정전보상장치에 충전된 전원을 방전부로 인가하는 스위치부와, 상기 스위치부에 의해 전원을 인가받아 충전된 전원을 방전하는 방전부와, 상기 순간정전보상장치에 전원이 인가됨에 따라 온/오프 되어 상기 순간정전보상장치에 충전된 전원이 방전부로 인가 또는 단락되도록 하는 보조스위치부 및 상기 순간정전보상장치에 전원의 충전유무를 계측하기 위한 계측부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The safety control means includes a switch unit for applying the power charged in the momentary power compensation device to the discharge unit, a discharge unit for discharging the power charged by the power supplied by the switch unit, and the power supply to the momentary power compensation device. And an auxiliary switch unit which is turned on / off according to the application of the power supply and is short-circuited so that the power charged in the momentary power compensation device is applied or short-circuited to the discharge unit. It features.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 순간정전보상장치를 더욱 구체적으로 설명한다.With reference to the accompanying drawings will be described in more detail the instantaneous power failure compensation device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 순간정전보상장치의 블럭구성도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 순간정전보상장치의 세부블럭구성도이다.2 is a block diagram of a momentary power compensation device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a detailed block diagram of a momentary power compensation device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 구성을 상세하게 설명하면,Referring to Figures 2 and 3 in detail the configuration according to the present invention,
상기 안전제어수단(150)은 스위치부(151), 방전부(153), 보조스위치부(155) 및 계측부(157) 등을 더 포함하여 구성되는 것이 특징이다.The safety control means 150 is characterized in that it further comprises a
물론, 상기와 같은 구성은 일 실시예를 위한 구성으로 이에 한정되는 것은 아니며, 동일 기술분야의 당업자에 의해 다양한 형태로 변경설계할 수 있음은 자명하다.Of course, the configuration as described above is not limited to this configuration for one embodiment, it will be apparent to those skilled in the art that the design can be changed in various forms.
상기 스위치부(151)는 일반적으로 알려진 온/오프(On/Off)로 구성된 스위치 또는 회로 등으로 이루어지며 상기 보조스위치부(155)와 상기 방전부(153)에 접속되어 상기 순간정전보상장치에 충전되어 남아있는 잔여 충전 전원을 상기 방전부(153)로 인가한다. The
상기 방전부(153)는 상기 스위치부(151)에 접속되어 상기 스위치부(151)의 온/오프(On/Off) 작용에 의하여 상기 축전부(140)에 충전되어 남아있는 잔여 충전 전원을 열 또는 빛의 형태로 외부로 방전하는 기능을 수행하며, The
상기 방전부(153)는 방전코일, 방전램프 또는 방전판 중 어느 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.The
상기 보조스위치부(155)는 2중 안전을 위한 구성요소로써, 접점마그네트 또는 솔레노이트 회로 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 축전부(140)와 스위치부(151) 사이에 위치하여 상기 입력부(100)의 온/오프(On/Off)에 따라 입력전원이 인가되면 인가된 입력전원에 따라 온/오프(On/Off) 동작을 수행하게 된다. The
즉, 사용자의 입력부(100) 조작에 의해 입력부(100)가 온(On) 상태가 되어 순간정전보상장치에 입력전원이 인가되면, 제어부(110)는 부하(120)에 전원을 인가하고 동시에 충전부(130)를 통하여 상기 축전부(140)에 전원을 충전하게 되며, 이때, 상기 축전부(140)와 스위치부(151) 사이에 연결된 보조스위치부(155)로 전원이 인가되어 보조스위치부(155)가 작동하게 된다. 보조스위치부(155)는 입력전원이 인가되면 오프(Off) 상태로 되어 축전부(140)와 스위치부(151)의 연결을 단락시킴으로써 순간정전보상장치의 동작중 축전부(140)에 충전된 충전 전원이 스위치부(151)를 통해 방전부(153)로 인가되지 않도록 기능을 수행하게 된다.
반면, 사용자의 입력부(100) 조작에 의해 입력부(100)가 오프(Off) 상태가 되어 순간정전보상장치에 입력전원이 인가되지 않는 경우, 보조스위치부(155)는 온(On)되어 축전부(140)와 스위치부(151)를 연결시켜 순간정전보상장치의 정지중 축전부(140)에 충전되어 남아있는 잔여 충전 전원을 상기 스위치부(151)의 온/오프(On/Off)에 따라 상기 방전부(153)로 인가되도록 한다.
즉, 본 발명에 따른 순간정전보상장치는 입력전원이 인가되지 않아 보조스위치부(155)가 온(On)된 상태에서 사용자의 조작에 따라 스위치부(151)가 온(On) 상태가 되는 경우에만 축전부(140)-보조스위치부(155)-스위치부(151)-방전부(153)가 연결되어 축전부(140)에 충전되어 남아있는 잔여 충전 전원이 방전부(153)를 통해 열 또는 빛의 형태로 외부로 방전되도록 구성된다.That is, when the
On the other hand, when the
That is, in the instantaneous power failure compensation apparatus according to the present invention, when the input power is not applied and the
상기 계측부(157)는 상기 축전부(140)에 충전되어 남아있는 충전 전원의 잔여 여부를 계측할 수 있는 '+', '-' 단자를 제공하여 테스터 등의 계측기를 연결하여 잔여 충전 전원의 유무를 측정할 수 있도록 제공한다.The
물론, 상기 구성은 이에 한정되는 것은 아니며 당업자에 의해 다양한 형태로 계측할 수 있음은 자명하다.Of course, the configuration is not limited to this, it will be apparent to those skilled in the art can be measured in various forms.
이하, 도면을 참조하여 상술한 바와 같은 본 발명인 안전제어수단이 부가된 순간정전보상장치의 동작원리를 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in more detail the operation principle of the instantaneous power failure compensation device to which the present invention safety control means as described above.
도 3을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면,Referring to Figure 3 in more detail,
상기 입력부(100)의 온(On) 상태에 의해 제어부(110)와 충전부(130)에 입력전원을 인가하게 되면, 상기 제어부(110)는 부하(120)에 입력전원을 인가하고 동시에 충전부(130)를 통하여 상기 축전부(140)에 전원을 충전하게 된다. When the input power is applied to the
이때, 상기 축전부(140)와 스위치부(151) 사이에 연결된 보조스위치부(155)로 전원이 인가At this time, power is applied to the
되게 되고, 상기 보조스위치부(155)는 인가된 전원에 의해 오프(Off) 상태가 되어 축전부(140)의 충전 전원이 스위치부(151)로 인가되는 것을 방지하게 되며, The
이로 인하여, 상기 순간정전보상장치의 작동 중 사용자가 오작동으로 상기 스위치부(151)를 온(On) 시키더라도 축전부(140)에 충전된 충전 전원이 방전되는 것을 막게 되는 것이다.Therefore, even when the user turns on the
특히, 상기 입력부(100)와 상기 스위치부(151)에 잠금수단을 제공하여 상기 순간정전보상장치의 작동 중 사용자의 오작동을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable to provide a locking means to the
만약, 상기 입력부(100)의 오프(Off) 상태에 의해 제어부(110)와 충전부(130)에 전원을 인가하지 않게 되면, 상기 순간정전보상장치는 동작을 멈추게 되고, 이때, 상기 축전부(140)와 스위치부(151) 사이에 연결된 보조스위치부(155)에도 전원이 인가되지 않아 상기 보조스위치부(155)는 온(On) 상태가 되어 축전부(140)와 스위치부(151)를 연결시킴으로써 축전부(140)의 충전되어 남아 있는 잔여 충전 전원을 스위치부(151)로 인가하게 된다. If the power is not applied to the
이때, 사용자가 상기 순간정전보상장치의 점검, A/S 또는 이동 등을 위하여 상기 스위치부(151)를 온(On) 시키면, 상기 스위치부(151)는 상기 축전부(140)에 충전되어 남아있는 잔여 충전 전원을 상기 방전부(153)로 인가하게 되고, 상기 방전부(153)는 인가된 잔여 충전 전원을 이용하여 방전코일, 방전판 또는 방전램프 등을 통해 열 또는 빛으로 외부로 방전시키게 되는 것이다.At this time, when the user turns on the
특히, 사용자가 순간정전보상장치의 점검, A/S 또는 이동 등을 위한 작업전에 상기 축전부(140)에 충전되어 남아있는 잔여 충전 전원을 확인할 수 있도록 '+', '-' 단자 등으로 구성된 계측부(157)를 제공하는 것이 바람직하며, In particular, the user is configured with a '+', '-' terminal, etc. so that the user can check the remaining charge power remaining in the
상기 계측부(157)는 전원을 측정할 수 있는 테스터 등의 계측기와 연결되어 잔여 충전 전원의 유무를 제공하게 되는 것이다.The measuring
이상에서 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용 할수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Although one preferred embodiment of the present invention has been described above, it is apparent that the present invention may use various changes, modifications, and equivalents, and may be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Accordingly, the above description does not limit the scope of the invention as defined by the limitations of the following claims.
상술한 바와 같이 본 발명인 안전제어수단이 부가된 순간정전보상장치는, 순간정전보상장치에 충전되어 남아있는 잔여 충전 전원을 외부로 방전하므로써, 순간정전보상장치의 안전성을 높일 수 있다.As described above, the instantaneous power compensating device to which the present invention safety control means is added can discharge the remaining charging power remaining in the instantaneous power compensating device to the outside, thereby increasing the safety of the instantaneous power compensating device.
또한 접점마그네트 등으로 이루어진 보조스위치부와 잠금수단을 제공하므로써, 사용자의 오작동으로 인한 충전 전원의 방전 및 전기누설 사고 등을 2중으로 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, by providing the auxiliary switch unit and the locking means made of a contact magnet, etc., there is an effect that can prevent the discharge of the charging power and electrical leakage accident due to the user's malfunction twice.
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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FPAY | Annual fee payment |
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