KR101908706B1 - 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템 - Google Patents

전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101908706B1
KR101908706B1 KR1020160155856A KR20160155856A KR101908706B1 KR 101908706 B1 KR101908706 B1 KR 101908706B1 KR 1020160155856 A KR1020160155856 A KR 1020160155856A KR 20160155856 A KR20160155856 A KR 20160155856A KR 101908706 B1 KR101908706 B1 KR 101908706B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
power
maintenance
partial discharge
xev
Prior art date
Application number
KR1020160155856A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180057344A (ko
Inventor
최광식
Original Assignee
(주) 에코투모로우코리아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 에코투모로우코리아 filed Critical (주) 에코투모로우코리아
Priority to KR1020160155856A priority Critical patent/KR101908706B1/ko
Publication of KR20180057344A publication Critical patent/KR20180057344A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101908706B1 publication Critical patent/KR101908706B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/02Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
    • G01R23/06Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage by converting frequency into an amplitude of current or voltage
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1263Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
    • G01R31/1272Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력기반설비에 탑재되고, 데이터 통신이 가능한 제어부; 상기 전력기반설비에서 발생된 부분방전신호를 검출하여 상기 제어부로 검출신호를 송신하는 부분방전센싱부; 상기 전력기반설비에 탑재되고, 상기 부분방전센싱부의 검출신호가 이상신호인 경우 상기 제어부로부터 이상신호를 수신하여 경보를 발하는 표시부; 및 상기 이상신호 검출 시, 상기 전력기반설비의 부하를 저감시키기 위한 스마트 액추에이터;를 포함하여 구성된다.
즉 본 발명은 전기차량 및 전력기반에너지차량, 수소에너지차량, 전기차 충전기, 전기에너지 저장장치(ESS) 등과 같은 전력기반설비로부터 부분방전신호의 검출을 통하여 설비의 결함을 순시적으로 진단하고, 설비의 결함 발생 시 사용자에게 경보를 줌과 동시에, 전력기반설비의 부하를 서서히 줄여줌으로써 부분방전 및 설비의 운행 중 사고를 미연에 방지할 수 있는 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템을 제안하고자 한다.

Description

전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템{Comprehensive Management Service System of Electric Energy Vehicles}
본 발명은 전기차량, 수소에너지차량 등과 같은 전력기반에너지차량, 전기차 충전기, 전기에너지 저장장치(ESS) 등과 같은 전력기반설비로부터 부분방전신호의 검출을 통하여 설비의 결함을 순시적으로 진단하고, 설비의 결함 발생 시 사용자에게 경보를 줌과 동시에, 전력기반설비의 부하를 서서히 줄여줌으로써 부분방전 및 설비의 운행 중 사고를 미연에 방지할 수 있는 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템에 관한 것이다.
지구 온난화를 유발하는 환경 오염의 피해와 석유 자원의 고갈로 인해 석유를 동력원으로 하는 자동차를 대체하여 친환경 에너지원을 이용하는 자동차가 주목을 받고 있으며, 특히 전기 자동차는 스마트 그리드 구축에 따라 그 사용이 급격하게 확장되고 있는 실정이다.
스마트 그리드(Smart grid)는, '발전-송전·배전-판매'의 단계로 이루어지던 기존의 단방향 전력망에 IT 기술을 접목하여 전력 공급자와 수요자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 '지능형 전력망'을 가리킨다. 발전소와 송전배전 시설과 전력 수요자를 정보통신망으로 연결하고 양방향으로 공유하는 정보를 통하여 전력시스템 전체가 한몸처럼 효율적으로 작동하는 것이 기본 개념이다.
특히 전기자동차는 스마트 그리드의 중요 구성요소 중의 하나인데, 종래의 연료 자동차는 일방향적으로 에너지를 공급받아 소비만 하였지만, 스마트 그리드의 구축에 따른 전기자동차는 단순히 에너지를 공급받기만 하는 소비 장치를 벗어나 그리드로 에너지를 공급하는 분산 전원의 역할을 수행함으로써, V2G(Vehicle to Grid) 개념을 도입시킬 수 있다.
따라서 이러한 전기자동차의 그리드 개념을 통해 전기자동차의 충전 및 에너지 공유 서비스의 다양한 시스템 변화가 필요하다.
또한 전기자동차의 자가차량진단장치(OBD : On Board Diagnostics)를 통해 차량 상태의 진단이 가능한데, 전기자동차의 운행 중 전기자동차에 대한 상태 진단 결과에 대한 정보가 관리 서버로 제공되는 경우에 안전 사고 문제가 발생될 수 있고 이러한 자가차량진단장치의 진단만으로는 다양한 결함을 정확하게 진단하기가 어려운 문제가 있다.
물론 전기자동차의 충전시에 충전 스테이션과 전기자동차 간의 PLC 통신을 통해 전기자동차를 점검하기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있으나, 주행시에 주행환경에 따른 결함의 경우 정차시에 이루어지는 진단으로는 검출되는데 한계가 있다.
아울러 이러한 전기자동차의 진단이 이루어진 경우 즉각적인 정비가 이루어지도록 시스템의 개발이 요구되는 바, 본 발명은 이와 같은 전기자동차의 그리드 개념의 충전 방식의 도입과 차량 진단 및 이상 발생에 따른 정비 프로세스를 사용자가 오프라인 환경이 아닌 온라인 환경에서 신속하고 용이하게 대응할 수 있는 종합적인 전기자동차의 충전, 결함진단 및 정비 등의 관리시스템을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,
전기차량, 수소에너지차량 등과 같은 전력기반에너지 차량, 전기차 충전기, 전기에너지 저장장치(ESS) 등과 같은 전력기반설비로부터 부분방전신호의 검출을 통하여 설비의 결함을 순시적으로 진단하고자 하는 것을 하나의 목적으로 한다.
또한 본 발명은 전력기반설비의 결함 발생 시, 사용자에게 즉시 경보를 줌과 동시에, 전력기반설비의 의한 부하를 줄여줌으로써 부분방전 및 설비의 운행 중 사고를 미연에 방지하고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
또한 본 발명은 스마트퓨즈, 스마트차단기, 스마트릴레이 등의 스마트 액추에이터를 도입하여 부분방전 진단에 의한 설비 결함 발생 시, 스마트 액추에이터를 통하여 부하를 서서히 줄여줌으로써 설비에 무리가 가해지지 않도록 하고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
또한 본 발명은 설비의 이상신호 검출 시, 표시부 및 관리서버로 이를 전송하여 차량의 이상여부를 알리고, 관리서버의 정비 연계서비스를 통해 신속히 정비가 수행될 수 있도록 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템은 전력기반설비에 탑재되고, 데이터 통신이 가능한 제어부; 상기 전력기반설비에서 발생된 부분방전신호를 검출하여 상기 제어부로 검출신호를 송신하는 부분방전센싱부; 상기 전력기반설비에 탑재되고, 상기 부분방전센싱부의 검출신호가 이상신호인 경우 상기 제어부로부터 이상신호를 수신하여 경보를 발하는 표시부; 및 상기 이상신호 검출 시, 상기 전력기반설비의 부하를 저감시키기 위한 스마트 액추에이터;를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 상기 부분방전센싱부는 상기 전력기반설비에서 방사되는 부분장번 신호를 검출하는 센서부와, 상기 센서부를 통해 검출된 신호에서 불필요한 신호를 필터링하는 필터링부와, 상기 필터링된 신호에서 상기 전력기반설비의 특정 부품으로부터 이상신호를 검출하여 이상 유형을 판단하는 이상신호진단부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 필터링부는 밴드패스필터, 하이패스필터, 로우패스필터 또는 노치필터 중 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어지되, 1GHz 내지 1.5GHz 대역을 전체 또는 부분적으로 포함하는 대역 특성을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 필터링부는 상기 센서부에 의하여 검출된 노이즈 신호와 이상신호 간의 발생/소멸 시간과 파형폭 차이를 이용하여 노이즈를 제거하며 1ns 내지 200ns 파형폭을 통과대역으로 하는 반응시간차 노이즈제거(RTDNR; Response Time Difference Noise Reduction)회로를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 이상신호진단부는 상기 필터링부의 반응시간차 노이즈제거회로로부터 신호를 입력받아 파형의 꼭지점과 제로크로스 포인트로부터 파형크기 및 파형폭을 산출하여 각각 y축과 x축에 하나의 점을 표기하되 시간 경과에 따른 점의 군으로 표기함으로써 이들 군집의 집적도, 군집의 펄스폭, 군집의 크기를 상호 분석하여 이상 유형을 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 제어부와 데이터 통신이 가능하도록 구성되고, 상기 부분방전센싱부의 검출신호가 이상신호인 경우 상기 전력기반설비의 정비를 위한 정비 연계서비스를 제공하는 관리서버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 관리서버는 상기 제어부와 데이터 통신가능하도록 연결되어 전력기반설비로부터 사용자 요청정보 또는 부분방전센싱부의 검출신호를 전달받고, 사용자 요청정보에 대응하여 사용자에게 해당 정보를 전송하는 통신부와, 상기 전력기반설비의 이상 유형에 따른 차량 정비 연계서비스를 제공하는 정비연계부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 정비연계부는 상기 통신부로부터 이상 유형정보 및 전력기반설비에 대한 사용자 요청정보가 수신되는 경우 해당 전력기반설비의 위치정보를 요청하고 전력기반설비가 위치하는 일정 영역 내에 정비업체 정보를 리스트업하는 정비관련정보부와, 상기 관련정보부로부터 리스트업된 정비업체 정보와 전력기반설비의 이상 유형정보에 따른 이상 유형을 분석하여 해당 이상 유형에 따른 정비 가능 업체를 판단하여 이를 전력기반설비의 사용자에게 제공하는 정비업체매칭부와, 상기 전력기반설비의 사용자로부터 정비업체의 선택정보가 수신되는 경우 해당 정보업체의 정비단말기 또는 정비서버로 정비 예약 프로세스를 수행하는 정비예약부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템은 전기에너지를 이용하는 설비의 부분방전 신호 검출을 통해 구성부품의 이상, 열화 또는 성능저하를 순시적으로 파악함에 따라 보다 정밀한 차량의 결함 검출이 가능하게 된다.
또한 본 발명은 부분방전신호 검출을 통한 설비의 결함 발생 시, 곧바로 사용자에게 알리고, 전력기반설비의 부하를 일시적으로 또는 서서히 차단함으로써 부분방전 사고와 설비의 운행 중 사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 이상신호 검출시 이를 차량 표시부 및 관리서버로 이를 전송하여 차량의 이상여부를 알리고 관리서버의 정비 연계서비스를 통해 신속한 정비가 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템을 나타내는 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템을 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 부분방전센싱부를 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 부분방전셍싱부의 이상신호진단부에 의한 이상신호 검출과정을 나타내는 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 부분방전 판정 방법을 나타내는 그래프.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
먼저, 본 명세서상에서 사용되는 용어로 전력기반설비는 전기차량, 수소에너지차량 등과 같은 전력기반에너지차량, 전기차 충전기, 전기에너지 저장장치(ESS), 연료와 전기에너지를 병행하여 사용되는 하이브리드 차량 등과 같이 전기에너지를 이용하는 설비나 기기, 차량 등을 총칭하는 개념이다.
다만 이하에서는 전력기발설비는 전기에너지를 이용한 차량임을 전제로 설명하겠으나, 이것이 본 발명에서 전력기반설비가 차량으로 국한되어 해석되어서는 아니된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템은 다음과 같이 구성된다.
본 발명에 따른 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템은 통신유닛(110)이 탑재된 전력기반설비(xEV), 즉 전기에너지를 이용한 차량(xEV)에 탑재되는 제어부(100)와, 차량(xEV) 내에 탑재되어 차량(xEV) 내 부품의 절연능, 통전능 또는 접점능 중 어느 하나 이상의 이상여부, 열화여부 또는 성능저하여부를 부분 방전신호 검출하여 이상 유형을 판단하는 부분방전센싱부(200)와, 차량(xEV)에 탑재되고, 부분방전센싱부(200)의 검출신호가 이상신호인 경우 상기 제어부(100)로부터 이상신호를 수신하여 경보를 발하는 표시부(400)와, 이상신호 검출 시, 차량(xEV)의 부하를 저감시키기 위한 스마트 액추에이터(300)를 포함하여 구성된다.
또한 본 발명에 따른 종합 관리시스템은 부분방전센싱부(200)로부터 특정 부품의 이상, 열화 또는 성능저하가 발생된 것으로 판단되는 경우 이에 대한 이상 유형정보를 전달받으며, 요청에 따라 차량(xEV) 정비를 위한 정비 연계서비스를 제공하는 관리서버(300)를 더 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명에 따른 전력기반설비(xEV)에는 제어부(100)의 통신유닛(110)이 구비되어 관리서버(500) 또는 표시부(400)와 데이터 통신이 가능하도록 구성되는데, 이와 같은 통신유닛(110)을 통해 차량(xEV)(100)의 현재 상태에 다양한 정보를 송수신할 수 있게 된다.
이 경우 표시부는 통신모듈(410), 정비연계정보부(420), 사용자 압력정보부(430)를 포함하는 사용자단말기(400)로 구성된다.
이 사용자단말기(400)는 제어부의 통신유닛(110)을 통해 챠량의 부분방전 상태, 배터리 상태, 네비게이션 장치를 통한 차량(xEV)의 운행계획정보 및 차량(xEV)의 현재 위치정보 등을 전송받을 수 있다.
또한 사용자단말기(400)는 부분방전센싱부(200)로부터 이상 유형정보를 전달받아 차량(xEV)에 이상이 있는 경우 장비연계정보부(420)를 통하여 관리서버(500)로 서비스를 요청할 수 있다.
특히 사용자단말기(400)는 부분방전센싱부(200)에 의한 검출신호가 이상신호인 경우 제어부(100)의 통신유닛(110)을 통하여 이상신호를 수신함으로써 이상경보를 표시함으로써 설비의 결함 발생 즉시 경보를 발하여 사용자에게 주지시켜 안전성을 도모하고, 차량(xEV)의 정비 등과 같은 점검을 받을 수 있도록 인지시키게 된다.
또한 사용자단말기의 사용자 입력정보부(430)는 사용자의 요청정보, 선택정보 등을 입력할 수 있도록 키패드, 터치패드, 음성인식수단 등을 통해 정보입력이 가능하게 된다.
아울러 제어부(100)는 차량(xEV)의 각종 전자부품유닛의 상태 정보 검출 및 구동 제어를 수행함과 동시에 본 발명에 따른 부분방전센싱부(200)로부터 이상 유형정보를 전달받아 이를 통신유닛(110)을 통해 관리서버(500) 및 사용자단말기(400)로 전송하도록 하며 별도의 메모리수단을 통해 이상 유형정보 및 이들의 이력을 저장할 수 있다.
아울러 차량(xEV)의 생산 공장에서 출하시 노이즈 정보를 메모리수단으로부터 호출하여 후술할 부분방전센싱부(200)로 전송하여 이상신호진단부(230)의 진단 과정에서 이를 활용하게 된다.
한편 부분방전센싱부(200)는 차량(xEV) 내 특정부품 주변의 RF 신호나, 해당 부품의 이상, 열화 또는 성능저하시 발생되는 이상신호를 검출함으로써 부품의 이상여부를 정밀하고 신속하게 파악하도록 구비된다.
이러한 특정부품으로는 전기/전자 부품으로 예를 들면 충전장치, 케이블, 모터, 연료전지, 컨버터, 충전지, 방전장치, 컨넥터, 릴레이 등이 해당된다.
아울러 관리서버(500)는 부분방전센싱부(200)로부터 특정부품의 이상 유형정보를 전달받아 차량(xEV)의 특정부품 이상시 정비가 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이를 위해 관리서버(500)는 제어부의 통신유닛(110)과 데이터 통신가능하도록 연결되어 차량(xEV)으로부터 사용자 요청정보 또는 부분방전센싱부(200)의 이상 유형정보를 전달받으며, 사용자 요청정보에 대응하여 사용자에게 해당 정보를 전송하는 통신부(510)와, 차량(xEV)의 이상 유형에 따른 차량(xEV) 정비 연계서비스를 제공하는 정비연계부(520)로 이루어진다.
본 발명에 따른 종합 관리시스템은 크게 부분방전센싱부(200)를 통한 특정부품 이상 발생시 이의 정비 연계서비스를 제공할 수 있고, 필요에 따라서는 차량(xEV)의 전기에너지 부족시 충전을 위한 충전 연계서비스를 즉각적으로 원활하게 제공하도록 하는 것도 바람직하다.
아울러 관리서버(500)에는 차량(xEV)(100) 및 사용자단말기(400)의 통신모듈(410)과 데이터 통신가능하도록 통신부(510)가 구비되고, 이와 같은 통신부(510)를 통해 제어부(100)로부터 부분방전센싱부(200)의 이상 유형정보 및 차량(xEV) 상황정보를 전달받고, 표시부의 사용자단말기(400)로 필요에 따라 상기 이상 유형정보 또는 차량(xEV) 상황정보를 전송하거나 차량(xEV) 사용자로부터 사용자 요청정보 등을 전송받는다.
한편 정비연계부(520)는 사용자단말기의 통신모듈(410)을 통하여 통신부(510)로부터 이상 유형정보 및 차량(xEV) 정비에 대한 사용자 요청정보가 수신되는 경우 해당 차량(xEV)의 위치정보를 요청하고 차량(xEV)이 위치하는 일정 영역 내에 정비업체 정보를 리스트업하는 정비관련정보부(521)를 포함한다.
또한 정비연계부(520)는 정비관련정보부(521)로부터 리스트업된 정비업체 정보와 차량(xEV)의 이상 유형정보에 따른 이상 유형을 분석하여 해당 이상 유형에 따른 정비 가능 업체를 판단하여 이를 차량(xEV)의 사용자에게 제공하는 정비업체매칭부(523)를 포함한다.
아울러 정비연계부(520)는 차량(xEV)의 사용자로부터 정비업체의 선택정보가 수신되는 경우 해당 정보업체의 정비단말기(600) 또는 정비서버(610)로 정비 예약 프로세스를 수행하는 정비예약부(525)를 더 포함하여 구성된다.
여기서 정비관련정보부(521)는 부분방전센싱부(200), 제어부(100)를 통해 전달되는 특정부품의 이상 유형정보를 통해 차량(xEV)의 사용자로부터 정비연계서비스 요청이 있는 경우, 제어부(100)로 현재 차량(xEV)의 위치정보를 요청하여 해당 위치정보의 일정 반경 내 정비업체 정보를 리스트업하게 된다.
이에 따라 정비업체매칭부(523)는 이상 유형정보에 특정된 부품의 이상 여부와 이상 정보를 파악하여 정비관련정보부(521)에서 리스트업된 정비업체들 중 해당 부품의 이상을 정비가능한 업체들로 추출하여 이를 사용자에게 제공한다.
물론 사용자가 정비연계서비스 요청시 정비가 긴급한 경우에는 현재 위치정보의 일정 반경 내에 위치하는 정비업체들로 매칭하여야 하나, 다소 시간적 여유가 있는 경우에 거주지 또는 특정 요청 지역이 있다면 해당 거주지 또는 특정 요청 지역의 일정 반경 내 정비업체로 매칭할 수 있다.
아울러 정비업체매칭부(523)는 해당 부품의 이상을 정비가능한 업체들로 추출시 해당 차량(xEV) 정보, 해당 부품 정보 및 이상 유형정보를 종합하여 정비가 가능한 업체로 추출하며 필요한 경우 해당 정비업체에 해당 이상 부품 정보를 전송하여 정비가능여부를 선행하여 타진할 수 있다.
이에 따라 정비업체매칭부(523)가 제공한 정비업체들 중 사용자단말기(400)로부터 특정 정비업체가 지정된 경우 정비예약부(525)는 해당 정비업체의 정비단말기(600) 또는 정비서버(610)에 접속하여 예약 프로세스를 진행하게 된다.
물론 사용자단말기(400)로부터 특정 정비업체의 선택정보 외에 특정 방문시간정보 또는 정비요금정보가 수신되는 경우 필요에 따라 상기 정비단말기(600) 또는 정비서버(610)에 이를 전달하여 예약 가능여부를 확인 후 이에 대한 결과 정보를 사용자단말기(400)로 전달하도록 한다.
만일 사용자가 지정한 특정 정비업체에서 지정된 방문시간에 예약이 불가능한 것으로 확인되는 경우 이를 사용자에게 알려 다른 정비업체 중에 선택하도록 하여야 할 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 부분방전센싱부(200)는 전력기반설비(xEV)로부터 방사되는 부분방전신호를 검출하는 센서부(210)과, 센서부(210)을 통해 검출된 신호에서 불필요한 신호를 필터링하는 필터링부(220)과, 필터링된 신호에서 특정 부품의 이상, 열화 또는 성능저하시 발생되는 이상신호를 검출하여 이상 유형을 판단하는 이상신호진단부(230)으로 이루어진다.
여기서 센서부(210)는 설비의 주변 RF 신호를 검출하기 위한 RF 센서나, 열화 등과 같은 이상신호를 검출하기 위한 초음파센서, 적외선센서 등이 사용된다.
또한 필터링부(220)는 밴드패스필터, 하이패스필터, 로우패스필터 또는 노치필터 중 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어지되, 1GHz 내지 1.5GHz 대역을 전체 또는 부분적으로 포함하는 대역 특성을 가지며, 필터링부(220)은 RF Detector를 수행한 파형에서 노이즈 신호와 이상신호 간의 발생/소멸 시간과 파형폭 차이를 이용하여 노이즈를 제거하며 1ns 내지 200ns 파형폭을 통과대역으로 하는 반응시간차 노이즈제거(RTDNR; Response Time Difference Noise Reduction)회로를 포함하여 이루어진다.
이 경우 반응시간차 노이즈제거회로는 부분방전 펄스가 일반 노이즈 신호에 비해서 매우 빠른 상승시간과 하강시간을 가짐과 동시에 매우 짧은 신호폭을 가졌다는 점을 이용하여 서로 다른 반응시간차를 가진 전자회로들의 출력을 상호 비교하여 노이즈와 부분방전신호를 구분하는 기술이다.
일 예로 RF Detector의 주변 소자 중 반응시간과 관련된 캐패시터의 값을 변화킴으로써 가변형 반응시간차 노이즈 제거회로를 구현할 수 있고, 각각 다른 반응시간의 회로를 거쳐 출력된 신호들을 반응시간을 조절하면서 연산함으로써, 예를 들어 공통부분을 감산하는 연산, 비교적 느린 상승시간과 하강시간 및 비교적 큰 펄스폭을 가진 노이즈는 제거되어 부분방전신호만 남게 된다.
또한 이상신호진단부(230)는 도 4에 도시된 바와 같이 필터링부(220)의 반응시간차 노이즈제거회로로부터 신호를 입력하는 단계(S10)를 거쳐, 신호 파형의 꼭지점과 제로크로스 포인트를 산출하는 단계(S200)를 포함하게 된다.
아울러 꼭지점의 시각에 해당되는 파형의 크기와, 제로크로스 포인트로부터 파형의 폭을 산출하는 각각의 단계(S30)(S40)를 수행하게 되고, 이렇게 산출된 파형의 크기와 파형폭을 각각 y축과 x축에 하나의 점을 표기하는 단계(S50)를 수행하게 된다.
이 경우 시간 경과에 따라 y축에 점으로 배열하는 단계(S60)와, y축에 배열된 점들을 x,y 평명상에 배치(S70)한 후, x,y 평면상에 배치된 점들의 집적도를 분석(S80)하고, 분석된 집적도에 따라 이상 유형을 산출하는 단계(S90)를 거침으로써 이상 유형을 판단하게 된다.
즉 본 발명에 따른 이상신호진단부는 필터링부의 반응시간차 노이즈제거회로로부터 신호를 입력받아 파형의 꼭지점과 제로크로스 포인트로부터 파형크기 및 파형폭을 산출하여 각각 y축과 x축에 하나의 점을 표기하되, 시간 경과에 따른 점의 군으로 표기함으로써 이들 군집의 집적도, 군집의 펄스폭, 군집의 크기를 상호 분석하여 이상 유형을 판단하게 된다.
예컨대 펄스폭이 7ns 이하의 신호를 부분방전과 관련된 이상신호의 발생이라고 정의하였고, 펄스폭이 약 20ns이면 외부 기중 코로나라고 정의하였고, 펄스폭이 40ns 이상이면 노이즈라고 정의하였다면, 도 5의 경우에서와 같이, 7ns에 군집된 펄스는 부분방전이 발생되고 있음을 보여주며, 20ns에 군집된 펄스는 외부 기중 코로나 신호임을 보여주며, 40ns이상에서 군집이 형성되어 있다면, 노이즈가 충분히 제거되지 않고 유입되고 있음을 알 수 있다.
아울러 이상신호진단부(230)는 이상 유형 판단시 자동차 운행으로 발생되는 자체노이즈 및 차량(xEV) 생산시 노이즈 정보를 파악하여 이를 제거한 후 판단하며, 이상신호 정보와 이력을 저장함과 동시에 이를 제어부(100)로 전송하고, 이상신호 검출시 이를 제어부(100)로 전송하여 표시부(400)인 사용자단말기 또는 관리서버(500)로 해당 이상신호가 전달되도록 한다.
나아가 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스마트 액추에이터(300)는 부분방전센싱부(200)의 이상신호진단부(230)에 의하여 검출된 신호가, 이상신호인 경우 제어부의 통신유닛(110)을 통하여 이상신호를 전달받게 되고, 이렇게 이상신호가 전달되면 스마트 액추에이터(300)는 이상신호가 검출된 특정 부품의 부하를 줄이기 위해 전력을 차단하게 된다.
이를 위해 스마트 액추에이터(300)는 스마트퓨즈, 스만트차단기, 스마트릴레이 등이 전력기반설비(xEV)의 부품들에 장착되어 공급되는 전력을 차단하되, 일시적으로 차단하거나 또는 서서히 차단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이 경우 차량(xEV)이 운행 중일 경우를 상정하였을 때, 특정 부품에 결함이 발생한 경우 공급 전력을 즉시 차단하게 되면 사고 발생의 위험이 있는데, 이러한 경우 전술한 바와 같은 표시부(400)에 의하여 경보를 사용자에게 주어 알려 위험을 주지시키고, 이 후 스마트 액추에이터(300)에 의하여 서서히 공급 전력을 저감시켜 부분방전 및 설비의 운행 중 사고를 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.
xEV : 전력기반설비(차량)
100 : 제어부
110 : 통신유닛
200 : 부분방전센싱부
210 : 센서부 220 : 필터링부
230 : 이상신호진단부
300 : 스마트 액추에이터
400 : 표시부(사용자단말기)
410 : 통신모듈 420 : 정비연계정보부
430 : 사용자 입력정보부
500 : 관리서버
510 : 통신부 520 : 정비연계부
521 : 정비관련정보부 523 : 정비업체매칭부
525 : 정비예약부
600 : 정비단말기
610 : 정비서버

Claims (8)

  1. 전력기반설비(xEV)에 탑재되고, 데이터 통신이 가능한 제어부(100);
    상기 전력기반설비(xEV)에서 발생된 부분방전신호를 검출하여 상기 제어부(100)로 검출신호를 송신하는 부분방전센싱부(200);
    상기 전력기반설비(xEV)에 탑재되고, 상기 부분방전센싱부(200)의 검출신호가 이상신호인 경우 상기 제어부(100)로부터 이상신호를 수신하여 경보를 발하는 표시부(400); 및
    상기 이상신호 검출 시, 상기 전력기반설비(xEV)의 부하를 저감시키기 위한 스마트 액추에이터(300);
    상기 제어부(100)와 데이터 통신이 가능하도록 구성되고, 상기 부분방전센싱부(200)의 검출신호가 이상신호인 경우 상기 전력기반설비(xEV)의 정비를 위한 정비 연계서비스를 제공하는 관리서버(500);
    를 포함하여 이루어진 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 부분방전센싱부(200)는
    상기 전력기반설비(xEV)에서 방사된 부분방전 신호를 검출하는 센서부(210)와,
    상기 센서부(210)를 통해 감출된 신호에서 불필요한 신호를 필터링하는 필터링부(220)과,
    상기 필터링된 신호에서 상기 전력기반설비(xEV)의 특정 부품으로부터 이상신호를 검출하여 이상 유형을 판단하는 이상신호진단부(230)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터링부(220)는 밴드패스필터, 하이패스필터, 로우패스필터 또는 노치필터 중 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어지되,
    1GHz 내지 1.5GHz 대역을 전체 또는 부분적으로 포함하는 대역 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 필터링부(220)는 상기 센서부(210)에 의하여 검출된 노이즈 신호와 이상신호 간의 발생/소멸 시간과 파형폭 차이를 이용하여 노이즈를 제거하며 1ns 내지 200ns 파형폭을 통과대역으로 하는 반응시간차 노이즈제거(RTDNR; Response Time Difference Noise Reduction)회로를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이상신호진단부(230)는 상기 필터링부(220)의 반응시간차 노이즈제거회로로부터 신호를 입력받아 파형의 꼭지점과 제로크로스 포인트로부터 파형크기 및 파형폭을 산출하여 각각 y축과 x축에 하나의 점을 표기하되 시간 경과에 따른 점의 군으로 표기함으로써 이들 배열의 집적도를 분석하여 이상 유형을 판단하는 것을 특징으로 하는 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 관리서버(500)는
    상기 제어부와 데이터 통신가능하도록 연결되어 전력기반설비(xEV)로부터 사용자 요청정보 또는 부분방전센싱부(200)의 검출신호를 전달받고, 사용자 요청정보에 대응하여 사용자에게 해당 정보를 전송하는 통신부(510)와,
    상기 전력기반설비(xEV)의 이상 유형에 따른 차량(xEV) 정비 연계서비스를 제공하는 정비연계부(520)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 정비연계부(520)는
    상기 통신부(510)로부터 이상 유형정보 및 전력기반설비(xEV)에 대한 사용자 요청정보가 수신되는 경우 해당 전력기반설비(xEV)의 위치정보를 요청하고 전력기반설비(xEV)가 위치하는 일정 영역 내에 정비업체 정보를 리스트업하는 정비관련정보부(521)와,
    상기 정비관련정보부(521)로부터 리스트업된 정비업체 정보와 전력기반설비(xEV)의 이상 유형정보에 따른 이상 유형을 분석하여 해당 이상 유형에 따른 정비 가능 업체를 판단하여 이를 전력기반설비(xEV)의 사용자에게 제공하는 정비업체매칭부(523)와,
    상기 전력기반설비(xEV)의 사용자로부터 정비업체의 선택정보가 수신되는 경우 해당 정보업체의 정비단말기(600) 또는 정비서버(610)로 정비 예약 프로세스를 수행하는 정비예약부(525)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템.
KR1020160155856A 2016-11-22 2016-11-22 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템 KR101908706B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160155856A KR101908706B1 (ko) 2016-11-22 2016-11-22 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160155856A KR101908706B1 (ko) 2016-11-22 2016-11-22 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180057344A KR20180057344A (ko) 2018-05-30
KR101908706B1 true KR101908706B1 (ko) 2018-10-16

Family

ID=62300081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160155856A KR101908706B1 (ko) 2016-11-22 2016-11-22 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101908706B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102377939B1 (ko) 2021-12-24 2022-03-23 지투파워(주) Uhf 및 hfct 전기신호를 이용한 배전반 부분방전 감시진단 시스템
KR102377936B1 (ko) 2021-12-24 2022-03-23 지투파워(주) 초고주파전기신호를 이용한 지능형 배전반 부분방전 감시진단 시스템
KR102547467B1 (ko) 2022-12-23 2023-06-26 주식회사 솔라리치 Uhf 고주파 신호를 이용한 지능형 부분방전 진단기능을 탑재한 배전반
KR102571411B1 (ko) 2023-05-16 2023-08-28 주식회사 솔라리치 Uhf센서를 이용한 ai기반의 배전반 부분방전 감시 및 진단 시스템

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109102255B (zh) * 2018-08-16 2020-12-08 国网福建省电力有限公司龙岩供电公司 一种电能量异动及缺陷全流程协同管理方法
CN111880058B (zh) * 2020-07-31 2023-01-24 广东电网有限责任公司 一种应用于车载移动式局放检测***的检测方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016166833A1 (ja) * 2015-04-15 2016-10-20 三菱電機株式会社 車両の電源装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100665879B1 (ko) * 2004-12-23 2007-01-09 한국전기연구원 전력기기의 부분 방전 검출 및 처리 장치
KR101496442B1 (ko) * 2013-07-01 2015-02-27 한빛이디에스(주) 케이블 부분방전 진단 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016166833A1 (ja) * 2015-04-15 2016-10-20 三菱電機株式会社 車両の電源装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102377939B1 (ko) 2021-12-24 2022-03-23 지투파워(주) Uhf 및 hfct 전기신호를 이용한 배전반 부분방전 감시진단 시스템
KR102377936B1 (ko) 2021-12-24 2022-03-23 지투파워(주) 초고주파전기신호를 이용한 지능형 배전반 부분방전 감시진단 시스템
KR102547467B1 (ko) 2022-12-23 2023-06-26 주식회사 솔라리치 Uhf 고주파 신호를 이용한 지능형 부분방전 진단기능을 탑재한 배전반
KR102571411B1 (ko) 2023-05-16 2023-08-28 주식회사 솔라리치 Uhf센서를 이용한 ai기반의 배전반 부분방전 감시 및 진단 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180057344A (ko) 2018-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101908706B1 (ko) 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템
US10967753B2 (en) Vehicle, charger, charging system including charger, and abnormality diagnosis method for charger
KR102031116B1 (ko) 전기차 충전기의 원격 자가진단 피드백 시스템 및 방법
CN105699803B (zh) 一种汽车用电故障检测***
CN107681757A (zh) 备份电源
US20080183406A1 (en) Online IED Fault Diagnosis Device and Method for Substation Automation System Based on IEC61850
US7679211B2 (en) Electrical disconnect system
CN203198756U (zh) 一种电动汽车高压配电***的监测和报警装置
CN109878336A (zh) 基于电动汽车的启动控制方法及启动控制***
CN105667324A (zh) Bms中电子部件泄漏的诊断和车辆驱动状态的维修指导方法
CN113054706A (zh) 一种动力电池的均衡监控控制***及方法
CN101523680B (zh) 电气故障限制***
CN101604165B (zh) 一种混合动力汽车车载诊断***及其诊断方法
CN109387376A (zh) 车辆故障的诊断方法、车辆故障的诊断装置以及服务器
CN106058334A (zh) 一种新型电池管理***
CN113570231A (zh) 一种电站健康管理***
CN115648943A (zh) 绝缘故障的诊断方法及***、存储介质、电子设备
CN109683095A (zh) 电池组的故障检测方法及***
CN113567874A (zh) 动力电池安全状态的监控检测方法及装置
US20230258726A1 (en) Battery pack safety monitor
CN103640555A (zh) 一种混合动力汽车控制***管理器
CN110264585A (zh) 公交售后诊断***
CN102183674A (zh) 一种低冗余度高可靠性船舶发电机组智能测速装置
DE102014008494B4 (de) Defekterkennung in einem Kraftfahrzeug-Bordnetz
CN112255554A (zh) 一种直流***蓄电池健康状况及内部故障监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant