KR101567332B1 - 무정전 전원 공급 장치 및 그의 배터리 관리 방법 - Google Patents

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Abstract

무정전 전원 공급 장치의 배터리 관리 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 무정전 전원 공급 장치의 배터리 관리 방법은 정류기의 출력 전류를 부하단의 정격 전류보다 작은 값으로 설정하는 단계, 배터리가 부하단의 정격 전류 및 정류기 출력 전류의 차이만큼의 전류를 출력할 때, 배터리의 전압 강하를 측정하는 단계, 및 정상 상태인 배터리의 전압 강하 특성과 측정된 배터리의 전압 강하 특성을 비교하여 배터리가 정상 상태인지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

Description

무정전 전원 공급 장치 및 그의 배터리 관리 방법{UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY AND METHOD FOR MANAGING BATTERY THEREOF}
본 발명은 무정전 전원 공급 장치 및 그의 배터리 관리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무정전 전원 공급 장치에 포함된 배터리 상태를 용이하게 파악할 수 있는 무정전 전원 공급 장치 및 그의 배터리 관리 방법에 관한 것이다.
무정전 전원 공급 장치(UPS : Uninterruptible Power supply System)는 상용 전원에서 일어날 수 있는 전원 장애를 극복하여 좋은 품질의 안정된 교류 전력을 공급하는 장치이다. 무정전 전원 공급 장치는 선로의 정전시나 입력 전원에 이상 사태가 발생하였을 경우 정상적인 전원을 부하측에 공급하는 설비로 최근 컴퓨터 산업설비의 발달로 부하측에서 양질의 전원공급을 요구하고 있어 선로의 완벽한 전원공급과 최상의 전원을 공급할 목적으로 널리 사용되고 있다.
무정전 전원 공급 장치가 지원하는 다양한 기능 중 가장 중요한 고유의 기능은 “무정전”이다. 아무리 고가의 무정전 전원 공급 장치라 할지라도 정전 시 백업 기능을 수행하지 못하면, 무정전 전원 공급 장치로서의 역할을 다하지 못한 것이 된다.
이러한 기능을 가능케 하는 것은 무정전 전원 공급 장치에 포함된 견고한 배터리이다. 즉, 배터리는 수동소자임에도 무정전 전원 공급 장치에서는 항상 견고함을 유지할 필요가 있다.
그러나, 배터리가 만충된 상태에서 자가 방전 정도의 전류만을 유지하고 충전 전압이 정상치에 도달되어 있다 하더라도, 실제 정전 상태가 되어 배터리로부터 전력이 출력되기 전까지는 배터리의 상태가 정상인지 여부를 확인할 수 없다는 문제점이 있었다.
이에, 배터리 방전 테스트를 통하여 배터리가 정상 상태인지 여부를 판단하기 위한 제어 방법이 포함된 무정전 전원 공급 장치의 필요성이 대두되었다.
공개실용신안공보 20-2014-0001422
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 배터리 충/방전 기능을 이용하여 배터리 및 이에 포함된 각 셀들의 상태를 파악한 후, 이를 사용자에게 알림으로써, 문제가 발생하기 이전에 배터리 셀을 교체할 수 있도록 하는 무정전 전원 공급 장치 및 그의 배터리 관리 방법을 제공하는데 있다.
다만, 본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치의 배터리 관리 방법은, 정류기의 출력 전류를 부하단의 정격 전류보다 작은 값으로 설정하는 단계; 배터리가 상기 부하단의 정격 전류 및 상기 정류기 출력 전류의 차이만큼의 전류를 출력할 때, 상기 배터리의 전압 강하를 측정하는 단계; 및 정상 상태인 배터리의 전압 강하 특성과 상기 측정된 배터리의 전압 강하 특성을 비교하여 배터리가 정상 상태인지 여부를 판단하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배터리의 전압 강하를 측정하는 단계는, 상기 배터리에 포함된 복수의 셀(cell) 각각의 전압 강하를 측정하는 단계를 포함하고, 상기 배터리의 전압이 정상범위 내에 있는지 판단하는 단계는, 상기 복수의 셀 각각의 전압 강하 특성과 정상 상태인 셀의 전압 강하 특성을 비교하여 각 셀이 정상 상태인지 여부를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배터리의 전압이 기 설정된 임계값에 도달했는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 배터리의 전압이 기 설정된 임계값에 도달하면, 상기 정류기의 출력 전류를 상기 부하단의 정격 전류 이상으로 높이는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 판단 결과를 디스플레이부에 표시하는 단계;를 더 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 정류기; 배터리; 상기 정류기의 출력 전류를 부하단의 정격 전류보다 작은 값으로 설정하는 제어부; 및 상기 배터리가 상기 부하단의 정격 전류 및 상기 정류기 출력 전류의 차이만큼의 전류를 출력할 때, 상기 배터리의 전압 강하를 측정하는 검출부;를 포함하고, 상기 제어부는 정상 상태인 배터리의 전압 강하 특성과 상기 검출부에서 측정된 상기 배터리의 전압 강하 특성을 비교하여 상기 배터리가 정상 상태인지 여부를 판단한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검출부는, 상기 배터리에 포함된 복수의 셀(cell) 각각의 전압 강하를 측정하고, 상기 제어부는, 상기 복수의 셀 각각의 전압 강하 특성과 정상 상태인 셀의 전압 강하 특성을 비교하여 각 셀이 정상 상태인지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 배터리의 전압이 기 설정된 임계값에 도달하면, 상기 정류기의 출력 전류를 상기 부하단의 정격 전류 이상으로 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무정전 전원 공급 장치는 상기 배터리 상태를 표시하는 디스플레이부;를 더 포함할 수도 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 배터리 충/방전 기능을 이용하여 배터리 각 셀의 정상 유무를 체크한 후 이를 사용자에게 알림으로써, 문제가 발생되기 이전에 배터리 셀을 교체할 수 있는 기회를 제공할 수 있다는 효과를 달성할 수 있다.
더불어, 정전시 부하단에 전원 공급이 차단되는 것을 방지할 수 있는 무정전 전원 공급 장치의 신뢰성을 높일 수 있다는 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 배터리(120)에 포함된 각 셀의 전압 강하 특성을 측정하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 강하 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 배터리(120) 전압에 따른 정류기(110)의 출력 전류를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도6은 본 발명의 일 실시예에 따라 배터리 상태를 표시하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치의 배터리 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치(100)를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1에 도시된 무정전 전원 공급 장치(100)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들을 더 포함시킬 수 있다.
도 1에 도시된 무정전 전원 공급 장치(100)는 정류기(110), 배터리(120), 인버터(130), 제어부(140), 검출부(150) 및 스위치부(160)를 포함한다.
정류기(110)는 외부 상용 전원으로부터 교류 전원을 입력받아 이를 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 정류기(110)로부터 출력된 직류 전원은 배터리(120)를 충전시킬 수 있고, 부하단에 전력을 공급하기 위하여 인버터(130) 입력단에 전력을 공급할 수도 있다.
배터리(120)는 정류기(110)로부터 출력된 직류 전원에 의해 충전되며, 외부 상용 전원이 정전된 경우 또는 입력 전원이 낮아진 경우 부하단에 전력을 공급한다. 저용량 무정전 전원 공급 장치(100)에서는 유지보수가 용이한 무보수 밀폐형 납축 전지가 사용될 수 있고, 대용량 무정전 전원 공급 장치(100)에는 장수명 또는 ES형 축전지(Electrolyte Suspension Baterry : 무보수/무보충형 축전지)가 사용될 수도 있다.
무정전 전원 공급 장치(100)는 배터리(120)의 용량에 따라 외부 상용 전원 정전시 또는 상용 전원의 전압이 낮아졌을 때 일정 시간동안 부하단에 전력을 공급할 수 있게 된다.
한편, 배터리(120)는 양극판과 음극판이 1개의 조로 조합된 복수의 셀(cell)을 포함할 수도 있다. 구체적으로, 각 셀은 하나의 격실로 된 케이스 내에 구비되어 다른 셀과 분리된 형태로 배터리(120)에 포함될 수 있다. 이때, 각 셀은 상호 직렬로 연결되어 있으며, 각 셀의 출력 전압의 총 합이 배터리(120)의 전체 출력 전압이 될 수 있다.
인버터(130)는 직류 전원을 주기적으로 교번시켜 교류 전원으로 변환시키는 장치로서, 정류기(110) 또는 배터리(120)로부터 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 부하단에 전력을 공급할 수 있다.
제어부(140)는 배터리(120)를 임의로 방전시켜 시간 경과에 따른 전압 강하 특성을 검출하기 위해 정류기(110)의 출력 전류를 부하단의 정격 전류보다 작은 값으로 설정한다.
무정전 전원 공급 장치(100)의 정상 모드에서, 정류기(110)는 부하단에 정격 전류를 공급하고 배터리(120)를 충전시킬 수 있는 양의 전류를 출력한다. 예를 들어, 부하단에 연결된 전자 장치를 구동시키기 위하여 100A의 전류가 필요하고, 배터리(110)를 충전시키기 위해 20A의 전류가 필요하다면 정류기(110)에서는 이 둘을 충족시킬 수 있는 120A의 전류가 출력된다.
따라서, 제어부(140)가 정류기(110)의 출력 전류를 부하단의 정격 전류보다 낮은 값으로 설정하면, 그 차이만큼의 전류가 배터리(120)에서 출력되며 배터리(120) 전압이 강하하게 된다. 상술한 예에서, 정류기(110)의 출력 전류를 임의로 80A로 낮추면, 부하단 정격 정류인 100A와의 차이인 20A 만큼의 전류가 배터리(120)에서 출력되고, 배터리(120)가 방전됨에 따라 전압이 강하하게 된다.
검출부(150)는 배터리(120)가 부하단의 정격 전류 및 정류기(110) 출력 전류의 차이만큼의 전류를 출력할 때, 배터리(120)의 전압 강하를 측정한다. 이때, 나타나는 배터리(120)의 전압 강하 특성을 확인하면 배터리(120)가 정상 동작하는지 여부를 확인할 수 있다.
구체적으로, 기 설정된 크기만큼의 전력을 부하단에 공급한 이후, 정상 상태인 배터리의 전압 강하 데이터와 검출부(150)에서 검출된 배터리(120)의 전압 강하 특성을 비교하면, 배터리(120)가 정상 상태인지 여부를 확인할 수 있다.
예를 들어, 제어부(140)는 측정된 배터리(120)의 전압 강하 특성과 정상 상태인 배터리 전압 강하 특성이 동일하거나, 기 설정된 범위를 초과하지 않으면, 배터리(120)가 정상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 검출부(150)는 배터리(120)에 포함된 복수의 셀 각각에 대한 전압 강하를 측정할 수도 있다. 검출부(150)가 각 셀에 대한 전압 강하를 측정하면, 제어부(140)는 검출부(150)에서 측정된 각 셀의 전압 강하 특성과, 정상 상태인 셀의 전압 강하 특성을 비교하여 각 셀이 정상 상태인지 여부를 판단할 수 있다.
상술한 바와 같이, 정류기(110)의 출력 전류를 임의로 저하시켜 배터리(120)가 방전되도록 한 후, 배터리(120)의 전압 강하 특성에 따라 정상 상태인지 여부를 판단하면, 배터리(120)에 문제가 있는지 여부를 미리 판단할 수 있다는 효과를 달성할 수 있다.
또한, 검출부(150)가 배터리(120)에 포함된 각각의 셀의 전압 강하 특성을 측정하고, 제어부(140)가 각 셀이 정상적으로 동작하는지 판단함에 따라 배터리 전체를 교체하지 않더라도 비정상적인 셀만을 교체하여 무정전 전원 공급 장치(100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 효과를 달성할 수 있다.
한편, 스위치부(160)는 무정전 전원 공급 장치(100)의 모드를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 상용 전원이 부하단에 전원을 공급하거나 인버터가 부하단에 전원을 공급하는 경우 인버터(130)가 부하단에 절체되도록 하여, 인버터로부터 출력되는 전원이 부하단에 전달되도록 할 수 있다.
또는, 무정전 전원 공급 장치(100)에 유지 보수가 필요한 경우, 상용 전원이 부하단에 절체되도록 하여, 외부 상용 전원이 직접 부하단에 전력을 공급하도록 할 수도 있다.
도 2는 배터리(120)에 포함된 각 셀의 전압 강하 특성을 측정하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
배터리(120)는 양극판과 음극판이 1개의 조로 조합된 복수의 셀(cell)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 각 셀은 하나의 격실로 된 케이스 내에 구비되어 다른 셀과 분리된 형태로 배터리(120)에 포함될 수 있다. 도 2에서는 배터리(120)가 6개의 셀(120-1, 120-2, 120-3, 120-4, 120-5, 120-6)이 직렬로 연결된 형태로 구성되어 있는 것을 예로 들었으나, 이에 한정되지 않으며 더 많은 혹은 더 작은 수의 셀이 직렬 또는 병렬로 연결되는 형태로 구현할 수도 있다.
검출부(150)는 배터리(120)에 포함된 복수의 셀(cell) 각각에 대한 전압 강하를 측정할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 직렬로 연결된 복수의 셀 중 하나의 셀이 비정상적으로 동작하면, 비정상적으로 동작하는 셀이 저항과 같이 동작함에 따라, 시간 경과에 따른 배터리(120)의 전압이 정상 상태인 배터리에 비해 현저하게 떨어지는 형태로 검출될 수 있다.
따라서, 도 2에 도시한 실시예에서와 같이 배터리(120)를 구성하는 복수의 셀에 대한 전압 강하를 측정하여, 비 정상적으로 동작하는 셀을 검출한 후 이를 정상 셀로 교체하면, 가사 배터리(120) 전체를 교체하지 않더라도 배터리 성능을 향상시킬 수 있다는 효과를 달성할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 강하 특성을 설명하기 위한 도면이다.
제어부(140)가 정류기(110)의 출력 전류를 임의로 낮게 설정하여, 배터리(120)가 부하단에 전력을 공급하게 하면, 배터리(120)가 방전됨에 따라 전압이 떨어지게 된다.
이후, 정상 상태인 배터리의 전압 강하 특성 그래프(320)와 측정된 전압 강하 특성 그래프를 비교하면 배터리가 정상 상태인지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 측정된 전압 강하 특성 그래프가 정상 상태인 배터리의 전압 강하 특성 그래프(320)와 동일하면 배터리가 정상 상태라고 판단할 수 있다. 또는 측정된 전압 강하 특성 그래프(330)가 정상 상태인 배터리의 전압 강하 특성 그래프(320)와 동일하지 않더라도, 기 설정된 시간(310) 경과 후 정상 상태인 배터리 전압과 측정된 배터리 전압의 차이가 정상 범위 내에 속하면, 배터리가 정상 상태라고 판단할 수 있다.
반면, 배터리(120)의 전압 강하 특성 그래프가, 기 설정된 시간(310) 경과 후 정상 상태인 배터리 전압과 측정된 배터리 전압이 차이가 정상 범위를 벗어나도록 그려지면(340), 배터리(120)가 비정상 상태라고 판단할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 배터리(120)의 전압 강하를 측정하는 것을 예로 들었으나, 배터리(120)의 전체 출력 전압이 아닌 배터리(120)에 포함된 셀 각각의 전압 강하를 측정하는 형태로 구현할 수 있다.
마찬가지로, 배터리 셀의 전압 강하 특성이 정상 상태인 셀의 전압 강하 특성과 동일하거나, 정상 범위를 벗어나지 않는 경우 해당 셀이 정상 상태라고 판단할 수 있고, 셀의 전압이 정상 범위를 벗어나 급격하게 떨어지는 경우 비정상 상태라고 판단할 수도 있다.
한편, 배터리(120) 상태를 판단하기 위하여 임의로 배터리(120)를 방전시키면, 테스트 도중 정전이 발생하거나 입력 전압이 강하된 경우 무정전 전원 공급 장치(100)의 본연의 기능인 백업 기능을 수행할 수 없다는 문제가 발생될 수도 있다.
따라서 제어부(140)는 배터리(120)의 전압이 기 설정된 임계값에 도달하면, 배터리(120)를 다시 충전하기 위해 정류기(110)의 출력 전류를 부하단의 정격 전류 이상으로 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 배터리(120) 전압에 따른 정류기(110)의 출력 전류를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
0 ~ t1 동안, 정류기(110)는 부하단에 정격 전류를 공급하고 배터리(120)를 충전시킬 수 있는 양의 전류를 출력한다. 이때, 배터리(120)는 만충된 상태로 일정한 전압을 유지한다.
제어부(140)가 임의로 배터리(120)를 방전시키기 위해 정류기(110)의 출력 전류를 낮추면, t1 ~ t2 동안 배터리(120)가 부하단에 전력을 공급함에 따라 전압이 하강한다.
배터리(120)의 전압이 하강하여 기 설정된 임계값(Vth) 미만이 되면, 외부 상용 전원으로부터 전원 공급이 차단되거나 입력 전압이 떨어진 경우 백업 모드를 동작할 수 없게 될 수 있으므로, 제어부(140)는 배터리(120)의 전압이 기 설정된 임계값에 도달하면, 다시 배터리(120)가 충전될 수 있도록 정류기(110)의 출력 전압을 높일 수 있다.
예를 들어, 정류기(110)의 출력 전류가 부하단에 정격 전류를 공급하고 배터리(120)를 충전시키기 위한 전류를 공급할 수 있을 정도로 높아지면 t2 이후에는 배터리(120)가 충전되어 백업 모드를 수행할 수 있을 정도로 전압이 올라가게 된다.
상술한 바와 같이, 배터리(120) 전압이 임계값에 도달한 경우 정류기(110)의 출력 전류를 높여 배터리(120)가 충전되도록 하면, 테스트 도중 발생될 수 있는 정전이나 입력 전압 강하 등의 상황에도 대비할 수 있다는 효과를 달성할 수 있게 된다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 배터리 상태를 표시하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치(100)는 배터리 상태를 표시할 수 있는 디스플레이부를 더 표시할 수도 있다.
디스플레이부에는 측정된 배터리 상태나 배터리에 포함된 각 셀의 상태가 표시될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 디스플레이부에는 정상 상태인 배터리의 전압 강하 특성 그래프(510)와 측정된 배터리의 전압 강하 특성 그래프(520)가 동시에 표시될 수 있다.
측정 결과 측정된 배터리 전압 강하 특성 그래프(520)가 정상 범위를 벗어나면 사용자에게 이를 미리 알려 배터리를 교체하도록 할 수 있다.
또는, 도 6에 도시된 바와 같이 검출부(150)가 배터리(120)에 포함된 복수의 셀 각각의 전압 강하를 측정하고, 측정 결과에 따라 정상 상태가 아닌 셀을 사용자에게 알릴 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 정상 상태가 아닌 셀의 위치를 사용자에게 알리기 위해 해당 셀이 다른 색으로 표시되거나, 해당 셀의 대응되는 위치에 알림 메시지가 표시되도록 할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 셀 별로 전압 강하를 측정하여, 각 셀이 정상 상태인지 여부를 사용자에게 미리 알려주면 배터리 전체를 교체하지 않고 비정상 상태인 셀만을 교체하도록 함으로써, 무정전 전원 공급 장치(100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 효과를 달성할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치의 배터리 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
제어부(140)는 배터리(120)를 임의로 방전시키기 위하여, 정류기(110)의 출력 전류를 부하단의 정격 전류보다 작은 값으로 설정한다(S710). 이때, 배터리는 부하단의 정격 전류와 정류기의 출력 전류의 차이만큼의 전류를 출력하기 위해 방전되기 시작하고, 배터리(120)가 부하단에 전력을 공급함에 따라 배터리(120)의 전압이 강하하게 된다.
검출부(150)는 이때 나타나는 배터리(120)의 전압 강하를 측정한다(S720). 이후, 제어부(140)가 정상 상태인 배터리의 전압 강하 특성과 측정된 배터리(120)의 전압 강하 특성을 비교하여, 측정된 배터리(120)의 전압 강하 특성이 정상 상태인 배터리의 전압 강화 특성과 동일하거나, 정상 범위를 벗어나지 않는다고 판단되면 배터리가 정상 상태에 해당된다고 판단한다(S730).
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
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.
100 : 무정전 전원 공급 장치 110 : 정류기
120 : 배터리 130 : 인버터
140 : 제어부 150 :검출부
160 : 스위치부

Claims (8)

  1. 정류기의 출력 전류를 부하단의 정격 전류보다 작은 값으로 설정하는 단계;
    배터리가 상기 부하단의 정격 전류 및 상기 정류기 출력 전류의 차이만큼의 전류를 출력할 때, 상기 배터리의 전압 강하를 측정하는 단계;
    정상 상태인 배터리의 전압 강하 특성과 상기 측정된 배터리의 전압 강하 특성을 비교하여 배터리가 정상 상태인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 배터리의 전압이 기 설정된 임계값에 도달했는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 배터리의 전압이 기 설정된 임계값에 도달하면, 상기 정류기의 출력 전류를 상기 부하단의 정격 전류 이상으로 높이는 단계;를 포함하는 무정전 전원 공급 장치의 배터리 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리의 전압 강하를 측정하는 단계는,
    상기 배터리에 포함된 복수의 셀(cell) 각각의 전압 강하를 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 배터리의 전압이 정상범위 내에 있는지 판단하는 단계는,
    상기 복수의 셀 각각의 전압 강하 특성과 정상 상태인 셀의 전압 강하 특성을 비교하여 각 셀이 정상 상태인지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 무정전 전원 공급 장치의 배터리 관리 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 판단 결과를 디스플레이부에 표시하는 단계;를 더 포함하는 무정전 전원 공급 장치의 배터리 관리 방법.
  5. 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 정류기;
    배터리;
    상기 정류기의 출력 전류를 부하단의 정격 전류보다 작은 값으로 설정하는 제어부; 및
    상기 배터리가 상기 부하단의 정격 전류 및 상기 정류기 출력 전류의 차이만큼의 전류를 출력할 때, 상기 배터리의 전압 강하를 측정하는 검출부;를 포함하고,
    상기 제어부는 정상 상태인 배터리의 전압 강하 특성과 상기 검출부에서 측정된 상기 배터리의 전압 강하 특성을 비교하여 상기 배터리가 정상 상태인지 여부를 판단하고, 상기 배터리의 전압이 기 설정된 임계값에 도달하면, 상기 정류기의 출력 전류를 상기 부하단의 정격 전류 이상으로 높이는 무정전 전원 공급 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 배터리에 포함된 복수의 셀(cell) 각각의 전압 강하를 측정하고,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 셀 각각의 전압 강하 특성과 정상 상태인 셀의 전압 강하 특성을 비교하여 각 셀이 정상 상태인지 여부를 판단하는 무정전 전원 공급 장치.
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서,
    상기 배터리 상태를 표시하는 디스플레이부;를 더 포함하는 무정전 전원 공급 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170064820A (ko) * 2015-12-02 2017-06-12 삼성전자주식회사 리튬 배터리를 갖는 전원 공급 시스템
KR20200009203A (ko) 2018-07-18 2020-01-30 (주)예성엔지니어링 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101883212B1 (ko) * 2016-05-09 2018-08-01 주식회사 큐브인 스크린도어 비상탈출 안내 시스템
KR102629231B1 (ko) * 2023-03-29 2024-01-25 주식회사 한강기전 무정전 전원 장치 및 무정전 전원 장치의 운영 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004271532A (ja) 2004-04-12 2004-09-30 Omron Corp バッテリの寿命判定方法
JP2004312849A (ja) 2003-04-04 2004-11-04 Sanyo Denki Co Ltd 蓄電池劣化判定回路付無停電給電装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004312849A (ja) 2003-04-04 2004-11-04 Sanyo Denki Co Ltd 蓄電池劣化判定回路付無停電給電装置
JP2004271532A (ja) 2004-04-12 2004-09-30 Omron Corp バッテリの寿命判定方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170064820A (ko) * 2015-12-02 2017-06-12 삼성전자주식회사 리튬 배터리를 갖는 전원 공급 시스템
KR102599644B1 (ko) 2015-12-02 2023-11-07 삼성전자주식회사 리튬 배터리를 갖는 전원 공급 시스템
KR20200009203A (ko) 2018-07-18 2020-01-30 (주)예성엔지니어링 무정전 전원 장치의 배터리 보호 시스템 및 그 방법

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