KR102039576B1 - Hybrid relay for energy storage system - Google Patents

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최원석
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Abstract

A hybrid relay for an ESS is disclosed. The hybrid relay includes a mechanical relay (100); a sensor (200) for detecting the state of the mechanical relay (100); and a control part (400) which controls the on/off of an electronic relay (300) according to the state of the mechanical relay (100) sensed by the sensor (200). Therefore, the mechanical relay can be protected by turning on/off the electronic relay according to the state of the mechanical relay. There is an advantage that the electronic relay can be optimized by adjusting the control time of the electronic relay. The mechanical relay can be protected by forming a current path by arc discharge. A terminal or server can manage a relay state by sending alarm and monitoring through an external communication network.

Description

배터리 시스템의 하이브리드 릴레이{HYBRID RELAY FOR ENERGY STORAGE SYSTEM}Hybrid relay in battery system {HYBRID RELAY FOR ENERGY STORAGE SYSTEM}

본 발명은 ESS를 위한 하이브리드 릴레이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계식 릴레이와 전자식 릴레이를 포함하는 배터리 시스템의 하이브리드 릴레이에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid relay for an ESS, and more particularly, to a hybrid relay of a battery system including a mechanical relay and an electronic relay.

ESS(Energy Storage System) 는 발전소에서 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해 주는 저장장치를 말한다. 여기에는 전기를 모아두는 배터리와 배터리를 효율적으로 관리해 주는 관련 장치들이 있다. 일예로 배터리식 ESS는 리튬이온과 황산화나트륨 등을 사용한다.ESS (Energy Storage System) is a storage device that stores power generated by a power plant and transmits it when power is temporarily lacked. There are batteries that collect electricity and related devices that manage them efficiently. For example, the battery type ESS uses lithium ions and sodium sulfate.

이러한 ESS에 기계식 릴레이와 전자식 릴레이를 같이 사용하는 하이브리드 릴레이가 특히 더 유용한 이유는 ESS의 경우, 50~100 암페어의 대전류가 흐르는 장비이므로, 스위칭시에 기계식 릴레이의 열화가 더 빠르고, ESS가 대부분 폐쇄되거나 밀폐된 공간에 장시간 배치방치되는 이유로, 고장을 쉽게 파악할 수 없기 때문이다. 그러므로, 릴레이의 열화를 막고, 릴레이의 고장을 쉽게 파악하여 대처할 수 있는 하이브리드 릴레이가 ESS에 더 적합하다고 볼 수 있다.Hybrid relays that use mechanical relays and electronic relays in these ESSs are particularly useful because ESS is a device with a large current of 50 to 100 amperes, which leads to faster deterioration of mechanical relays during switching, and most of the ESSs are closed. This is because failures can not be easily identified because they are placed in a closed or enclosed space for a long time. Therefore, the hybrid relay which can prevent the relay deterioration and easily detect and cope with the failure of the relay can be regarded as more suitable for the ESS.

본 발명의 하이브리드 릴레이는 기계식 릴레이와 전자식 릴레이를 포함한다. 기계식 릴레이는 모터에 의한 회전력 또는 솔레노이드로 접점을 온/오프하고, 전자식 릴레이는 반도체 소자로 접점을 온/오프하고, 하이브리드 릴레이는 모터 또는 솔레노이드를 제어하여 기계식 릴레이의 접점을 온/오프하고, 반도체 소자를 제어하여 전자식 릴레이의 접점을 온/오프한다. 기계식 릴레이는 모터의 회전력을 이용한 접점 온/오프 또는 솔레이노이드를 이용한 접점 온/오프를 수행할 수 있다. 기계식 릴레이와 다르게 전자식 릴레이는 반도체 소자로 접점을 온/오프할 수 있다. 일례로, 반도체 소자는 FET, IGBT일 수 있다.The hybrid relay of the present invention includes a mechanical relay and an electronic relay. The mechanical relay turns the contact on / off with the rotational force or solenoid by the motor, the electronic relay turns the contact on / off with the semiconductor element, and the hybrid relay controls the motor or solenoid on / off the contact of the mechanical relay, the semiconductor Control the device to turn on / off the contacts of the electronic relay. The mechanical relay may perform contact on / off using the rotational force of the motor or contact on / off using the solenoid. Unlike mechanical relays, electronic relays can turn contacts on and off with semiconductor devices. For example, the semiconductor device may be an FET or an IGBT.

하이브리드 릴레이에는 기계식 릴레이와 전자식 릴레이가 포함되어 있어, 기계식 릴레이의 상태에 따라 전자식 릴레이가 보조 릴레이로 동작한다. 종래 하이브리드 릴레이에서는 전자식 릴레이가 기계식 릴레이의 보조 릴레이로서의 역할만 담당하였으나 기계식 릴레이의 상태에 따라 전자식 릴레이가 유기적으로 동작해야할 필요성이 있다.The hybrid relay includes a mechanical relay and an electronic relay, so that the electronic relay acts as an auxiliary relay depending on the state of the mechanical relay. In the conventional hybrid relay, the electronic relay only plays the role of an auxiliary relay of the mechanical relay, but there is a need for the electronic relay to operate organically according to the state of the mechanical relay.

등록번호 제10-1369032호, 하이브리드 릴레이Registration No. 10-1369032, Hybrid Relays 등록번호 제10-1393818호, 하이브리드 릴레이Registration No. 10-1393818, Hybrid Relays

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 기계식 릴레이의 상태에 따라 전자식 릴레이를 온/오프 제어하는 ESS를 위한 하이브리드 릴레이를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a hybrid relay for the ESS to control the electronic relay on / off according to the state of the mechanical relay.

또한, 전자식 릴레이의 제어 시간을 일정 범위 내로 설정하고, 일정 범위를 벗어난 제어 시간에서 센서에 의해 감지되는 상태값의 변화가 없을 때까지 다음 제어 시간에 대응한 일정 범위를 조절하는 ESS를 위한 하이브리드 릴레이를 제공하는데 있다.In addition, the hybrid relay for the ESS that sets the control time of the electronic relay within a certain range, and adjusts a certain range corresponding to the next control time until there is no change in the state value detected by the sensor in the control time out of a certain range To provide.

또한, 아크 방전이 감지되면 전자식 릴레이를 제어하여 아크 방전에 의한 전류 경로를 형성하는 ESS를 위한 하이브리드 릴레이를 제공하는데 있다.In addition, to provide a hybrid relay for the ESS to control the electronic relay when the arc discharge is detected to form a current path by the arc discharge.

또한, 기계식 릴레이의 열화를 감지하면 외부 통신망을 통해 알람 및 모니터링을 전송하는 ESS를 위한 하이브리드 릴레이를 제공하는데 있다.In addition, the present invention provides a hybrid relay for an ESS that transmits alarms and monitoring through an external communication network when the mechanical relay detects degradation.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기계식 릴레이(100); 기계식 릴레이(100)의 상태를 감지하는 센서(200); 및 센서(200)에 의해 감지된 기계식 릴레이(100)의 상태에 따라 전자식 릴레이(300)를 온/오프 제어하는 제어부(400)를 포함한다.The present invention for achieving the above object, the mechanical relay (100); A sensor 200 for detecting a state of the mechanical relay 100; And a controller 400 that controls the electronic relay 300 on / off according to the state of the mechanical relay 100 sensed by the sensor 200.

또한, 센서(200)는 기계식 릴레이(100)의 전류를 감지하는 전류 센서(210); 및 기계식 릴레이(100)의 온도를 감지하는 온도 센서(220)를 포함하고, 제어부(400)는 전류 센서(210)에 의해 감지된 전류량이 일정 레벨을 초과하면 기계식 릴레이(100)를 오프하고, 전자식 릴레이(300)를 온하고, 온도 센서(220)에 의해 감지된 온도값이 일정 값을 초과하면 기계식 릴레이(100)를 오프하고, 전자식 릴레이(300)를 온한다.In addition, the sensor 200 includes a current sensor 210 for sensing the current of the mechanical relay 100; And a temperature sensor 220 for sensing a temperature of the mechanical relay 100, and the controller 400 turns off the mechanical relay 100 when the amount of current sensed by the current sensor 210 exceeds a predetermined level. When the electronic relay 300 is turned on and the temperature value detected by the temperature sensor 220 exceeds a predetermined value, the mechanical relay 100 is turned off and the electronic relay 300 is turned on.

또한, 센서(200)는 기계식 릴레이(100)의 상태를 감지하고 감지된 상태값을 출력하고, 제어부(400)는 상태값이 일정 범위 내에 속하면 기계식 릴레이(100)를 계속 사용하고, 상태값이 일정 범위를 벗어나면 기계식 릴레이(100)를 오프하고, 전자식 릴레이(300)를 제어한다.In addition, the sensor 200 detects the state of the mechanical relay 100 and outputs the detected state value, and the control unit 400 continues to use the mechanical relay 100 if the state value falls within a predetermined range, and the state value. If out of this predetermined range, the mechanical relay 100 is turned off and the electronic relay 300 is controlled.

또한, 기계식 릴레이(100)가 오프되면 제어부(400)는 전자식 릴레이(300)의 제어 시간을 일정 범위 내로 설정하고, 일정 범위를 벗어난 제어 시간에서 기계식 릴레이(100) 또는 전자식 릴레이(300)로부터 발생하며 센서(200)에 의해 감지되는 상태값의 변화가 없을 때까지 다음 제어 시간에 대응한 일정 범위를 조절한다.In addition, when the mechanical relay 100 is off, the control unit 400 sets the control time of the electronic relay 300 within a predetermined range, and occurs from the mechanical relay 100 or the electronic relay 300 at a control time outside the predetermined range. The controller 200 adjusts a predetermined range corresponding to the next control time until there is no change in the state value detected by the sensor 200.

또한, 상태값은 온도값 또는 전류값 중 어느 하나 이상이다.The state value is at least one of a temperature value and a current value.

또한, 제어부(400)는 기계식 릴레이(100)를 오프할 때 센서(200)에는 아크 방전을 감지하는 센서(200)가 사용되고, 센서(200)에 의해 아크 방전이 감지되면 제어부(400)는 전자식 릴레이(300)를 제어하여 아크 방전에 의한 전류 경로를 형성한다.In addition, when the mechanical relay 100 is turned off, the controller 400 uses a sensor 200 that detects an arc discharge, and when the arc discharge is sensed by the sensor 200, the controller 400 is electronic. The relay 300 is controlled to form a current path by arc discharge.

또한, 기계식 릴레이(100)는 모터에 의한 회전력 또는 솔레노이드로 접점을 온/오프하고, 전자식 릴레이(300)는 반도체 소자로 접점을 온/오프하고, 제어부(400)는 모터 또는 솔레노이드를 제어하여 기계식 릴레이(100)의 접점을 온/오프하고, 반도체 소자를 제어하여 전자식 릴레이(300)의 접점을 온/오프한다.In addition, the mechanical relay 100 turns the contact on / off with the rotational force or solenoid by the motor, the electronic relay 300 turns on / off the contact with the semiconductor element, and the control unit 400 controls the motor or the solenoid The contact point of the relay 100 is turned on and off, and the semiconductor element is controlled to turn the contact point of the electronic relay 300 on or off.

또한, 제어부(400)는 기계식 릴레이(100)의 열화를 감지하면 ESS의 외부 통신망(500)을 통해 알람 및 모니터링을 전송하고, 전자식 릴레이(300)를 제어하여 기계식 릴레이(100)의 열화를 제거해서 전기적 발적 상태를 해소한다.In addition, the control unit 400 detects the deterioration of the mechanical relay 100, transmits an alarm and monitoring through the external communication network 500 of the ESS, and controls the electronic relay 300 to remove the deterioration of the mechanical relay 100. To eliminate the electrical redness.

상기와 같은 본 발명에 따른 ESS를 위한 하이브리드 릴레이를 이용할 경우에는 기계식 릴레이의 상태에 따라 전자식 릴레이를 온/오프 제어하여 기계식 릴레이를 보호할 수 있다.When using the hybrid relay for the ESS according to the present invention as described above it can protect the mechanical relay by controlling the electronic relay on / off according to the state of the mechanical relay.

또한, 전자식 릴레이의 제어 시간을 조절하여 최적화할 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that can be optimized by adjusting the control time of the electronic relay.

또한, 아크 방전에 의한 전류 경로를 형성하여 기계식 릴레이를 보호할 수 있다.In addition, it is possible to protect the mechanical relay by forming a current path by arc discharge.

또한, 외부 통신망을 통해 알람 및 모니터링을 전송하여 단말기 또는 서버로 릴레이 상태를 관리할 수 있다.In addition, it is possible to manage the relay status to the terminal or server by sending alarms and monitoring through the external communication network.

도 1은 ESS를 위한 하이브리드 릴레이의 구성을 보인 블록도이다.
도 2는 ESS를 위한 하이브리드 릴레이에 사용되는 센서(200) 종류를 보인 예시도이다.
도 3은 제어부(400)의 동작을 설명하는 예시도이다.
도 4는 제어부(400)의 신호 파형을 설명하는 예시도이다.
도 5는 아크 방전에 대처하는 하이브리드 릴레이를 보인 예시도이다.
도 6은 ESS를 위한 하이브리드 릴레이에 사용되는 릴레이 종류를 보인 예시도이다.
도 7은 ESS를 위한 하이브리드 릴레이의 알람 동작을 보인 예시도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a hybrid relay for an ESS.
2 is an exemplary view showing a type of sensor 200 used in a hybrid relay for an ESS.
3 is an exemplary diagram for describing an operation of the controller 400.
4 is an exemplary diagram illustrating a signal waveform of the controller 400.
5 is an exemplary view illustrating a hybrid relay coping with arc discharge.
6 is an exemplary diagram illustrating a relay type used in a hybrid relay for an ESS.
7 is an exemplary view illustrating an alarm operation of a hybrid relay for an ESS.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

ESS를 위한 하이브리드 릴레이는 기계식 릴레이의 상태에 따라 전자식 릴레이를 온/오프 제어하여 기계식 릴레이를 보호할 수 있다. ESS를 위한 하이브리드 릴레이는 전자식 릴레이의 제어 시간을 조절하여 최적화할 수 있는 장점이 있다. ESS를 위한 하이브리드 릴레이는 아크 방전에 의한 전류 경로를 형성하여 기계식 릴레이를 보호할 수 있다. ESS를 위한 하이브리드 릴레이는 외부 통신망을 통해 알람 및 모니터링을 전송하여 단말기 또는 서버로 릴레이 상태를 관리할 수 있다.The hybrid relay for the ESS can protect the mechanical relay by controlling the electronic relay on / off according to the state of the mechanical relay. Hybrid relay for ESS has the advantage that can be optimized by adjusting the control time of the electronic relay. Hybrid relays for the ESS can protect the mechanical relay by forming a current path by arc discharge. Hybrid relay for ESS can manage the relay status to terminal or server by sending alarm and monitoring through external communication network.

도 1은 ESS를 위한 하이브리드 릴레이의 구성을 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a hybrid relay for an ESS.

ESS를 위한 하이브리드 릴레이는 기계식 릴레이(100); 기계식 릴레이(100)의 상태를 감지하는 센서(200); 및 센서(200)에 의해 감지된 기계식 릴레이(100)의 상태에 따라 전자식 릴레이(300)를 온/오프 제어하는 제어부(400)를 포함한다.The hybrid relay for the ESS includes a mechanical relay 100; A sensor 200 for detecting a state of the mechanical relay 100; And a controller 400 that controls the electronic relay 300 on / off according to the state of the mechanical relay 100 sensed by the sensor 200.

센서(200)는 기계식 릴레이(100)의 상태를 감지한다. 제어부(400)는 센서(200)에 의해 감지된 기계식 릴레이(100)의 상태에 따라 전자식 릴레이(300)를 온/오프 제어한다. 기계식 릴레이(100)는 흐르는 전류량과 동작 온도에 따라 열화가 발생할 수 있다. 센서(200)는 기계식 릴레이(100)의 상태를 감지하고, 제어부(400)에 알린다. 제어부(400)는 센서(200)가 감지한 기계식 릴레이(100) 상태인 전류량과 동작 온도에 따라 열화 발생을 판단하고 전자식 릴레이(300)를 온/오프 제어한다. 제어부(400)는 기계식 릴레이(100)의 열화 발생에 대응해서 전자식 릴레이(300)를 제어함으로써 기계식 릴레이(100)를 보호한다.The sensor 200 detects a state of the mechanical relay 100. The controller 400 controls the electronic relay 300 on / off according to the state of the mechanical relay 100 sensed by the sensor 200. Mechanical relay 100 may be deteriorated according to the amount of current flowing and the operating temperature. The sensor 200 detects a state of the mechanical relay 100 and informs the controller 400. The controller 400 determines deterioration according to the amount of current and the operating temperature of the state of the mechanical relay 100 sensed by the sensor 200, and controls the electronic relay 300 on / off. The controller 400 protects the mechanical relay 100 by controlling the electronic relay 300 in response to the deterioration of the mechanical relay 100.

도 2는 ESS를 위한 하이브리드 릴레이에 사용되는 센서(200) 종류를 보인 예시도이다.2 is an exemplary view showing a type of sensor 200 used in a hybrid relay for an ESS.

센서(200)는 기계식 릴레이(100)의 전류를 감지하는 전류 센서(210); 및 기계식 릴레이(100)의 온도를 감지하는 온도 센서(220)를 포함하고, 제어부(400)는 전류 센서(210)에 의해 감지된 전류량이 일정 레벨을 초과하면 기계식 릴레이(100)를 오프하고, 전자식 릴레이(300)를 온하고, 온도 센서(220)에 의해 감지된 온도값이 일정 값을 초과하면 기계식 릴레이(100)를 오프하고, 전자식 릴레이(300)를 온한다.Sensor 200 includes a current sensor 210 for sensing the current of the mechanical relay 100; And a temperature sensor 220 for sensing a temperature of the mechanical relay 100, and the controller 400 turns off the mechanical relay 100 when the amount of current sensed by the current sensor 210 exceeds a predetermined level. When the electronic relay 300 is turned on and the temperature value detected by the temperature sensor 220 exceeds a predetermined value, the mechanical relay 100 is turned off and the electronic relay 300 is turned on.

센서(200)에는 전류 센서(210)와 온도 센서(220)가 사용되고, 전류 센서(210)는 기계식 릴레이(100)의 전류를 감지하고, 온도 센서(220)는 기계식 릴레이(100)의 온도를 감지한다. 제어부(400)는 전류 센서(210)에 의해 감지된 전류량 또는 온도 센서(220)에 의해 감지된 온도값이 일정 레벨 또는 일정 값을 초과하면 기계식 릴레이(100)를 오프하고 전자식 릴레이(300)를 온할 수 있다. 센서(200)에는 기계식 릴레이(100)의 상태를 감지할 수 있는 전류 센서(210)와 온도 센서(220)가 사용될 수 있다. 제어부(400)는 전류 센서(210) 또는 온도 센서(220)에 의해 감지된 기계식 릴레이(100)의 상태에 따라 전자식 릴레이(300)를 제어한다.The sensor 200 uses a current sensor 210 and a temperature sensor 220, the current sensor 210 detects the current of the mechanical relay 100, and the temperature sensor 220 measures the temperature of the mechanical relay 100. Detect. The controller 400 turns off the mechanical relay 100 and turns off the electronic relay 300 when the amount of current sensed by the current sensor 210 or the temperature value detected by the temperature sensor 220 exceeds a predetermined level or a predetermined value. You can come on. As the sensor 200, a current sensor 210 and a temperature sensor 220 capable of detecting a state of the mechanical relay 100 may be used. The controller 400 controls the electronic relay 300 according to the state of the mechanical relay 100 sensed by the current sensor 210 or the temperature sensor 220.

도 3은 제어부(400)의 동작을 설명하는 예시도이다.3 is an exemplary diagram for describing an operation of the controller 400.

제어부(400)는 도 3의 (a)와 같이, 릴레이 온 명령이 입력되면 돌입전류 보호를 위해 전자식 릴레이(300)를 온하고, 기계식 릴레이(100)를 온한다. 릴레이가 온되면 돌입전류가 발생한다. 제어부(400)는 돌입전류에 대처하기 위해 전자식 릴레이(300)와 기계식 릴레이(100)를 온한다.As shown in FIG. 3A, when the relay on command is input, the controller 400 turns on the electronic relay 300 and turns on the mechanical relay 100 to protect the inrush current. Inrush current is generated when the relay is turned on. The controller 400 turns on the electronic relay 300 and the mechanical relay 100 to cope with the inrush current.

제어부(400)는 일정 시간 이후 측정 전류값이 기준값을 초과하면 기계식 릴레이(100)의 접점 불량을 알린다. 기계식 릴레이(100)에 흐르는 측정 전류값이 기준값을 초과하면 기계식 릴레이(100)의 접점 불량이 예상됨을 외부에 알릴 수 있다.The controller 400 notifies the contact failure of the mechanical relay 100 when the measured current value exceeds a reference value after a predetermined time. When the measured current value flowing in the mechanical relay 100 exceeds the reference value, it is possible to inform the outside that the contact failure of the mechanical relay 100 is expected.

도 4의 41과 같이, 측정 전류값이 기준값을 초과하지 않으면 제어부(400)는 전자식 릴레이(300)를 오프한다. 돌입전류 보호 구간이 경과하면 제어부(400)는 전자식 릴레이(300)를 오프하고 기계식 릴레이(100)를 온 상태로 유지한다.As shown in 41 of FIG. 4, when the measured current value does not exceed the reference value, the controller 400 turns off the electronic relay 300. When the inrush current protection period elapses, the controller 400 turns off the electronic relay 300 and maintains the mechanical relay 100 in the on state.

제어부(400)는 도 4의 42와 같이, 기계식 릴레이(100)의 측정 온도값이 기준값을 초과하면 전자식 릴레이(300)를 온하고 돌입전류 보호를 실시한다. 제어부(400)는 릴레이 온 이후, 기계식 릴레이(100)의 측정 온도값을 판단해서 기계식 릴레이(100)에 돌입전류가 흐르는지를 감지한다. 돌입전류가 발생하면 제어부(400)는 전자식 릴레이(300)를 온해서 기계식 릴레이(100)를 보호한다.As shown in 42 of FIG. 4, when the measured temperature value of the mechanical relay 100 exceeds the reference value, the controller 400 turns on the electronic relay 300 and performs inrush current protection. The controller 400 determines whether the inrush current flows to the mechanical relay 100 by determining the measured temperature value of the mechanical relay 100 after the relay is turned on. When the inrush current occurs, the controller 400 turns on the electronic relay 300 to protect the mechanical relay 100.

제어부(400)는 도 3의 (b)와 같이, 릴레이 오프 명령이 입력되면 도 4의 43과 같이, 돌입전류 보호를 위해 전자식 릴레이(300)를 온한다. 릴레이가 오프하게 되면 돌입전류가 발생한다. 제어부(400)는 기계식 릴레이(100)를 보호하기 위해 전자식 릴레이(300)를 온한다.The controller 400 turns on the electronic relay 300 for inrush current protection as shown in 43 of FIG. 4 when the relay off command is input as shown in FIG. Inrush current occurs when the relay is turned off. The controller 400 turns on the electronic relay 300 to protect the mechanical relay 100.

제어부(400)는 측정 전류값이 기준값을 초과하면 열화 감시 결과로 기계식 릴레이(100)의 접점 불량을 알린다. 기계식 릴레이(100)에 측정 전류값이 기준값을 초과하면 열화 발생으로 판단될 수 있다. 제어부(400)는 열화 감시 결과로 외부에 기계식 릴레이(100)의 접점 불량을 알릴 수 있다.The controller 400 notifies the contact failure of the mechanical relay 100 as a result of degradation monitoring when the measured current value exceeds the reference value. If the measured current value in the mechanical relay 100 exceeds the reference value, it may be determined that the degradation occurs. The control unit 400 may notify a contact failure of the mechanical relay 100 to the outside as a result of the degradation monitoring.

측정 전류값이 기준값을 초과하지 않으면 제어부(400)는 기계식 릴레이(100)를 오프하고, 전자식 릴레이(300)를 오프한다.If the measured current value does not exceed the reference value, the controller 400 turns off the mechanical relay 100 and turns off the electronic relay 300.

센서(200)는 기계식 릴레이(100)의 상태를 감지하고 감지된 상태값을 출력하고, 제어부(400)는 상태값이 일정 범위 내에 속하면 기계식 릴레이(100)를 계속 사용하고, 상태값이 일정 범위를 벗어나면 기계식 릴레이(100)를 오프하고, 전자식 릴레이(300)를 제어한다. 상태값은 온도값 또는 전류값 중 어느 하나 이상이다.The sensor 200 detects the state of the mechanical relay 100 and outputs the detected state value, and the controller 400 continues to use the mechanical relay 100 when the state value is within a certain range, and the state value is constant. When out of range, the mechanical relay 100 is turned off and the electronic relay 300 is controlled. The state value is at least one of a temperature value and a current value.

기계식 릴레이(100)가 오프되면 제어부(400)는 전자식 릴레이(300)의 제어 시간을 일정 범위 내로 설정하고, 일정 범위를 벗어난 제어 시간에서 기계식 릴레이(100) 또는 전자식 릴레이(300)로부터 발생하며 센서(200)에 의해 감지되는 상태값의 변화가 없을 때까지 다음 제어 시간에 대응한 일정 범위를 조절한다. 제어부(400)는 전자식 릴레이(300)의 제어 시간을 최적으로 조절할 수 있다. When the mechanical relay 100 is off, the control unit 400 sets the control time of the electronic relay 300 within a predetermined range, and occurs from the mechanical relay 100 or the electronic relay 300 at a control time outside the predetermined range, and the sensor The predetermined range corresponding to the next control time is adjusted until there is no change in the state value detected by the 200. The controller 400 may optimally adjust the control time of the electronic relay 300.

도 5는 아크 방전에 대처하는 하이브리드 릴레이를 보인 예시도이다.5 is an exemplary view illustrating a hybrid relay coping with arc discharge.

제어부(400)는 기계식 릴레이(100)를 오프할 때 센서(200)에는 아크 방전을 감지하는 센서(200)가 사용되고, 센서(200)에 의해 아크 방전이 감지되면 제어부(400)는 전자식 릴레이(300)를 제어하여 아크 방전에 의한 전류 경로를 형성한다.When the controller 400 turns off the mechanical relay 100, the sensor 200 uses a sensor 200 that detects an arc discharge. When the arc discharge is sensed by the sensor 200, the controller 400 uses an electronic relay ( Control 300 to form a current path by arc discharge.

제어부(400)는 아크 방전에 대처하기 위해 센서(200)를 사용할 수 있다. 센서(200)에 의해 아크 방전이 감지되면 제어부(400)는 전자식 릴레이(300)를 제어할 수 있다. 제어부(400)가 전자식 릴레이(300)를 제어함으로써 아크 방전에 의한 전류 경로를 형성해서 기계식 릴레이(100)에 돌입 전류가 발생함을 방지할 수 있다. 기계식 릴레이(100)에 아크 방전이 일어날 수 있는 릴레이 온 또는 오프일 때 전자식 릴레이(300)가 온되어 아크 방전에 의한 전류 경로를 형성할 수 있다. 전자식 릴레이(300)의 온으로 아크 방전이 줄어들 수 있다.The controller 400 may use the sensor 200 to cope with arc discharge. When the arc discharge is detected by the sensor 200, the controller 400 may control the electronic relay 300. By controlling the electronic relay 300, the control unit 400 forms a current path by arc discharge, thereby preventing the inrush current from occurring in the mechanical relay 100. The electronic relay 300 may be turned on to form a current path by the arc discharge when the mechanical relay 100 is in a relay on or off state where an arc discharge may occur. The arc discharge may be reduced by turning on the electronic relay 300.

도 6은 ESS를 위한 하이브리드 릴레이에 사용되는 릴레이 종류를 보인 예시도이다.6 is an exemplary diagram illustrating a relay type used in a hybrid relay for an ESS.

기계식 릴레이(100)는 모터에 의한 회전력 또는 솔레노이드로 접점을 온/오프하고, 전자식 릴레이(300)는 반도체 소자로 접점을 온/오프하고, 제어부(400)는 모터 또는 솔레노이드를 제어하여 기계식 릴레이(100)의 접점을 온/오프하고, 반도체 소자를 제어하여 전자식 릴레이(300)의 접점을 온/오프한다.The mechanical relay 100 turns the contact on / off with the rotation force or the solenoid by the motor, the electronic relay 300 turns the contact on / off with the semiconductor element, and the controller 400 controls the motor or the solenoid to control the mechanical relay ( The contact of 100 is turned on and off, and the semiconductor element is controlled to turn on / off the contact of the electronic relay 300.

기계식 릴레이(100)는 모터의 회전력을 이용한 접점 온/오프 또는 솔레이노이드를 이용한 접점 온/오프를 수행할 수 있다. 기계식 릴레이(100)와 다르게 전자식 릴레이(300)는 반도체 소자로 접점을 온/오프할 수 있다. 일례로, 반도체 소자는 FET, IGBT일 수 있다.The mechanical relay 100 may perform contact on / off using a rotational force of a motor or contact on / off using a solenoid. Unlike the mechanical relay 100, the electronic relay 300 may turn on / off a contact with a semiconductor device. For example, the semiconductor device may be an FET or an IGBT.

도 7은 ESS를 위한 하이브리드 릴레이의 알람 동작을 보인 예시도이다.7 is an exemplary view illustrating an alarm operation of a hybrid relay for an ESS.

제어부(400)는 기계식 릴레이(100)의 열화를 감지하면 ESS의 외부 통신망(500)을 통해 알람 및 모니터링을 전송하고, 전자식 릴레이(300)를 제어하여 기계식 릴레이(100)의 열화를 제거해서 전기적 발적 상태를 해소한다. ESS의 외부 통신망(500)은 제어부(400)와 유무선 연결되는 단말기 또는 서버일 수 있다. ESS의 외부 통신망(500)은 제어부(400)와 통신하여 기계식 릴레이(100)의 열화 감시 결과인 알람과 모니터링을 외부로 알릴 수 있다. 제어부(400)가 설치된 곳으로부터 멀리 떨어진 외부에서 기계식 릴레이(100)의 상태를 감시할 수 있도록 ESS의 외부 통신망(500)이 동작할 수 있다.When the controller 400 detects the deterioration of the mechanical relay 100, the control unit 400 transmits an alarm and monitoring through the external communication network 500 of the ESS, and controls the electronic relay 300 to remove the deterioration of the mechanical relay 100 to provide electrical Eliminate redness. The external communication network 500 of the ESS may be a terminal or a server that is wired or wirelessly connected to the controller 400. The external communication network 500 of the ESS may communicate with the control unit 400 to inform the outside of the alarm and the monitoring result of the degradation monitoring of the mechanical relay 100. The external communication network 500 of the ESS may operate to monitor the state of the mechanical relay 100 from the outside far from where the control unit 400 is installed.

이상 정리하면, ESS를 위한 하이브리드 릴레이는 기계식 릴레이의 상태에 따라 전자식 릴레이를 온/오프 제어하여 기계식 릴레이를 보호할 수 있다.In summary, the hybrid relay for the ESS can protect the mechanical relay by controlling the electronic relay on / off according to the state of the mechanical relay.

ESS를 위한 하이브리드 릴레이는 전자식 릴레이의 제어 시간을 조절하여 최적화할 수 있는 장점이 있다.Hybrid relay for ESS has the advantage that can be optimized by adjusting the control time of the electronic relay.

ESS를 위한 하이브리드 릴레이는 아크 방전에 의한 전류 경로를 형성하여 기계식 릴레이를 보호할 수 있다.Hybrid relays for the ESS can protect the mechanical relay by forming a current path by arc discharge.

ESS를 위한 하이브리드 릴레이는 외부 통신망을 통해 알람 및 모니터링을 전송하여 단말기 또는 서버로 릴레이 상태를 관리할 수 있다.Hybrid relay for ESS can manage the relay status to terminal or server by sending alarm and monitoring through external communication network.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

100: 기계식 릴레이 200: 센서
210: 전류 센서 220: 온도 센서
300: 전자식 릴레이 400: 제어부
500: 외부 통신망100: mechanical relay 200: sensor
210: current sensor 220: temperature sensor
300: electronic relay 400: control unit
500: external network

Claims (7)

기계식 릴레이(100);
상기 기계식 릴레이(100)의 상태를 감지하는 센서(200); 및
상기 센서(200)에 의해 감지된 상기 기계식 릴레이(100)의 상태에 따라 전자식 릴레이(300)를 온/오프 제어하는 제어부(400)를 포함하고,
상기 센서(200)는 상기 기계식 릴레이(100)의 상태를 감지하고 감지된 상태값을 출력하고,
상기 제어부(400)는 상기 상태값이 일정 범위 내에 속하면 상기 기계식 릴레이(100)를 계속 사용하고, 상기 상태값이 일정 범위를 벗어나면 상기 기계식 릴레이(100)를 오프하고, 상기 전자식 릴레이(300)를 제어하고,
상기 기계식 릴레이(100)가 오프되면 상기 전자식 릴레이(300)의 제어 시간을 일정 범위 내로 설정하고, 일정 범위를 벗어난 제어 시간에서 상기 기계식 릴레이(100) 또는 상기 전자식 릴레이(300)로부터 제어 시간이 발생하며 상기 센서(200)에 의해 감지되는 상기 상태값의 변화가 없을 때까지 다음 제어 시간에 대응한 일정 범위를 조절하고,
상기 센서(200)는 상기 기계식 릴레이(100)의 전류를 감지하는 전류 센서(210); 및
상기 기계식 릴레이(100)의 온도를 감지하는 온도 센서(220)를 포함하고,
상기 제어부(400)는 상기 전류 센서(210)에 의해 감지된 전류량이 일정 레벨을 초과하면 상기 기계식 릴레이(100)를 오프하고, 상기 전자식 릴레이(300)를 온하고,
상기 온도 센서(220)에 의해 감지된 온도값이 일정 값을 초과하면 상기 기계식 릴레이(100)를 오프하고, 상기 전자식 릴레이(300)를 온하는 ESS를 위한 하이브리드 릴레이.Mechanical relay 100;
A sensor 200 for detecting a state of the mechanical relay 100; And
And a controller 400 that controls the electronic relay 300 on / off according to the state of the mechanical relay 100 sensed by the sensor 200.
The sensor 200 detects the state of the mechanical relay 100 and outputs the detected state value,
The controller 400 continues to use the mechanical relay 100 when the state value is within a predetermined range, and turns off the mechanical relay 100 when the state value is out of a predetermined range, and the electronic relay 300. ),
When the mechanical relay 100 is turned off, the control time of the electronic relay 300 is set within a predetermined range, and a control time is generated from the mechanical relay 100 or the electronic relay 300 at a control time outside the predetermined range. And adjusts a predetermined range corresponding to the next control time until there is no change in the state value detected by the sensor 200,
The sensor 200 includes a current sensor 210 for sensing the current of the mechanical relay 100; And
It includes a temperature sensor 220 for sensing the temperature of the mechanical relay 100,
The controller 400 turns off the mechanical relay 100 and turns on the electronic relay 300 when the amount of current sensed by the current sensor 210 exceeds a predetermined level.
Hybrid relay for ESS to turn off the mechanical relay (100), turn on the electronic relay (300) when the temperature value sensed by the temperature sensor 220 exceeds a predetermined value. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부(400)는 릴레이 온 명령이 입력되면 돌입전류 보호를 위해 상기 전자식 릴레이(300)를 온하고, 상기 기계식 릴레이(100)를 온하고,
일정 시간 이후 측정 전류값이 기준값을 초과하면 상기 기계식 릴레이(100)의 접점 불량을 알리고, 측정 전류값이 기준값을 초과하지 않으면 상기 전자식 릴레이(300)를 오프하고,
돌입전류 보호 구간이 경과하면 상기 전자식 릴레이(300)를 오프하고 상기 기계식 릴레이(100)를 온 상태로 유지하고,
릴레이 온 이후, 상기 기계식 릴레이(100)의 측정 온도값을 판단해서 상기 기계식 릴레이(100)에 돌입전류가 흐르는지를 감지하고, 돌입전류가 발생하면 상기 전자식 릴레이(300)를 온해서 상기 기계식 릴레이(100)를 보호하고,
릴레이 오프 명령이 입력되면 돌입전류 보호를 위해 상기 전자식 릴레이(300)를 온하고,
측정 전류값이 기준값을 초과하면 열화 감시 결과로 상기 기계식 릴레이(100)의 접점 불량을 알리고, 상기 측정 전류값이 기준값을 초과하지 않으면 상기 기계식 릴레이(100)를 오프하고, 상기 전자식 릴레이(300)를 오프하는 ESS를 위한 하이브리드 릴레이.The method of claim 1,
When the relay on command is input, the controller 400 turns on the electronic relay 300 and turns on the mechanical relay 100 to protect the inrush current.
When the measured current value exceeds a reference value after a certain time, the mechanical contact point of the relay 100 is notified, and if the measured current value does not exceed the reference value, the electronic relay 300 is turned off.
When the inrush current protection period elapses, the electronic relay 300 is turned off and the mechanical relay 100 is kept in an on state.
After the relay is turned on, the measured temperature value of the mechanical relay 100 is determined to detect whether an inrush current flows through the mechanical relay 100, and when the inrush current occurs, the electronic relay 300 is turned on to turn on the mechanical relay ( 100),
When the relay off command is input, the electronic relay 300 is turned on for inrush current protection.
When the measured current value exceeds the reference value, the deterioration monitoring result notifies the contact failure of the mechanical relay 100, and when the measured current value does not exceed the reference value, the mechanical relay 100 is turned off, and the electronic relay 300 Hybrid relay for ESS to turn off. 제1항에 있어서,
상기 상태값은 온도값 또는 전류값 중 어느 하나 이상인 ESS를 위한 하이브리드 릴레이. The method of claim 1,
The state value is a hybrid relay for the ESS is at least one of a temperature value or a current value. 제1항에 있어서,
상기 제어부(400)는 상기 기계식 릴레이(100)를 오프할 때 상기 센서(200)에는 아크 방전을 감지하는 센서(200)가 사용되고,
상기 센서(200)에 의해 아크 방전이 감지되면 상기 제어부(400)는 상기 전자식 릴레이(300)를 제어하여 아크 방전에 의한 전류 경로를 형성하는 ESS를 위한 하이브리드 릴레이.The method of claim 1,
When the controller 400 turns off the mechanical relay 100, the sensor 200 uses a sensor 200 that detects an arc discharge.
When the arc discharge is detected by the sensor 200, the control unit 400 controls the electronic relay 300 to form a current path by the arc discharge hybrid relay. 제1항에 있어서,
상기 기계식 릴레이(100)는 모터에 의한 회전력 또는 솔레노이드로 접점을 온/오프하고,
상기 전자식 릴레이(300)는 반도체 소자로 접점을 온/오프하고,
상기 제어부(400)는 모터 또는 솔레노이드를 제어하여 상기 기계식 릴레이(100)의 접점을 온/오프하고, 반도체 소자를 제어하여 상기 전자식 릴레이(300)의 접점을 온/오프하는 ESS를 위한 하이브리드 릴레이.The method of claim 1,
The mechanical relay 100 is turned on / off the contact by the rotational force or solenoid by the motor,
The electronic relay 300 turns on / off a contact with a semiconductor device,
The controller 400 controls a motor or a solenoid to turn on / off the contact point of the mechanical relay 100, and controls a semiconductor device to turn on / off the contact point of the electronic relay 300. 제1항에 있어서,
상기 제어부(400)는 상기 기계식 릴레이(100)의 열화를 감지하면 ESS의 외부 통신망(500)을 통해 알람 및 모니터링을 전송하고, 상기 전자식 릴레이(300)를 제어하여 상기 기계식 릴레이(100)의 열화를 제거해서 전기적 발적 상태를 해소하는 ESS를 위한 하이브리드 릴레이.The method of claim 1,
When the control unit 400 detects the deterioration of the mechanical relay 100, the controller 400 transmits an alarm and monitoring through the external communication network 500 of the ESS, and controls the electronic relay 300 to deteriorate the mechanical relay 100. Hybrid relay for ESS that eliminates electrical redness by eliminating
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