KR20150112189A - Hybrid power control appararus - Google Patents

Abstract

A hybrid power control apparatus is disclosed. The hybrid power control apparatus includes an ATS which transmits one among power from a first generator used as main power and power from Korea Electric Power Corporation (KEPCO) to a load device, and a hybrid controller which switches the output power of the ATS with one among the power of the first generator or the KEPCO power according to the voltage level of a battery and outputs it. The ATS, the battery and the hybrid controller performs bidirectional communication or independent operation. Thereby, a prior output order control for two or more input power can be set. Therefore, energy saving and stable power supply can be realized, and the battery can be effectively used.

Description

하이브리드 전력 제어장치{HYBRID POWER CONTROL APPARARUS} [0001] HYBRID POWER CONTROL APPARARUS [0002]

본 발명은 전력출력제어장치에 관한 것으로, 설정된 배터리의 전압과 AC전원 입력상태에 따라 ATS로 입력되는 다수 개의 전원을 절환하여 출력할 수 있도록 하여 태양광같은 영구 자연 에너지와 배터리를 효율적으로 사용할 수 있는 하이브리드 전력 제어장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a power output control apparatus, and more particularly, to a power output control apparatus capable of switching a plurality of power sources input by an ATS according to a set battery voltage and an AC power input state, To a hybrid power control device.

일반적으로 관공서, 학교, 빌딩 등의 건물에서는 컴퓨터, 청소기, 냉난방장치 등과 같은 다양한 부하가 사용된다. 이러한 다양한 부하의 동작에 필요한 전력을 공급하기 위한 상용전원이 사용되고 있다. 상용전원은 사용되는 도중에 비정상적인 상황이 발생하면 부하에 공급되는 전력이 자동으로 차단되어 정전 상태가 된다. 그 후, 비상용 발전기가 가동되어 부하에 전력을 일시적으로 공급한다. 그 후, 상용전원이 정상 상태로 돌아오면, 비상용 발전기로부터 부하로 공급되는 전력이 차단되고, 상용전원이 부하에 전력을 공급한다.Generally, in buildings such as public offices, schools, and buildings, various loads such as computers, vacuum cleaners, air conditioners, and the like are used. A commercial power source is used to supply the power required for such various load operations. In case of abnormal situation during commercial power supply, the power supplied to the load is automatically cut off, resulting in a power failure state. Thereafter, the emergency generator is activated to temporarily supply power to the load. Thereafter, when the commercial power returns to the normal state, the power supplied from the emergency generator to the load is cut off, and the commercial power supplies power to the load.

상술한 바와 같은 비정상적인 상황에 의해 상용전원의 정전이 발생하는 경우, 비상용 발전기의 가동, 부하에 일시적인 전력 공급, 및 정상 상태가 되면 상용전원으로부터 부하로 전력을 공급하기 위해 상용전원과 비상용 발전기 간의 자동 절체를 수행하기 위한 전원 절체 시스템(ATS)이 사용된다.In the case where a power failure occurs in the commercial power supply due to an abnormal situation as described above, the operation of the emergency generator, temporary power supply to the load, and automatic operation between the commercial power supply and the emergency generator A power switching system (ATS) is used to perform the switching.

ATS(AUtomatic Transfer Switch)란 두개의 다른 전원(POWER) 요소간에 전기적인 부하를 수동 또는 자동으로 전환시켜주는 장치를 말한다.ATS (AUtomatic Transfer Switch) refers to a device that converts an electrical load between two different power elements manually or automatically.

통상 상전이 정전되고 발전기가 가동되어 전압이 인가되면 발전전원쪽으로 부하를 자동으로 절체하는 System으로, 상용과 비상 전원간을 신속 정확하게 절체(True double-throw)하기 위하여 무정전 Switch기능을 채택한다.It is a system that automatically switches the load to the power generation power when voltage is applied and the normal phase transition is stopped and the generator is activated. It adopts the uninterruptible switch function to switch between the commercial and emergency power source quickly and accurately (True double-throw).

즉, 상전정전 또는 기준전압 미달시, 발전기로 기동신호를 송신하고, 순간정전에 대비하여 Time Delay가 짧은 것을 사용하고, ATS의 원거리 모니터링 및 제어기능을 수행하기 위하여 ASCO의 통신 프로그램인 PowerQuest와 연결가능한 모듈을 사용하여 원거리 테스트기능(Remote Control), Peak Shave전류 등을 위한 다양한 터미널 접점을 구성하고 있다. In other words, when the main power failure or the reference voltage is not satisfied, the start signal is transmitted to the generator, the short time delay is used in preparation for the momentary power failure, and the remote monitoring and control function of ATS is connected to PowerQuest Using the available modules, various terminal contacts are configured for remote test function (Peak Shave current) and remote test function.

이러한 비상용 전원으로 인버터의 출력을 사용하기도 하는 데, 직류(DC) 전원을 받아 교류(AC) 전원으로 출력하는 장치인 인버터의 쓰임새는 다양하다. 최근 신재생 에너지 보급의 확대에 따라 인버터의 활용도가 더욱 높아지고 있다. 특히 IT 산업의 획기적인 발전으로 통신용 장비와 컴퓨터 서버, 네트워크 시스템 보급이 확대되면서 관련 통신용 인버터도 다양한 기능이 요구되고 있다.The output of the inverter is used as an emergency power source. The inverter has various uses such as a DC (DC) power source and an AC (AC) power source. In recent years, the use of inverters has become even higher as the spread of new and renewable energy expands. Especially, as the development of IT industry has widened, communication equipments, computer servers, and network systems have been spreading, and related communication inverters are also required to have various functions.

특히, 통신용 인버터는 부하기기의 특성상 365일 24시간 상시 가동되어야 하지만 예기치 않는 사고가 발생하여 정류기 또는 배터리의 직류전원으로부터 전원을 공급받지 못하는 경우가 발생하기도 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 사고 발생 시 교류의 상용전원으로부터 전원을 공급받아 작동할 수 있도록 인버터 내부에 ATS(Auto Transfer Switch)를 내장하여 인버터 고장시 상용전원으로 절체하도록 하거나 ATS가 없는 인버터에 외장형 ATS를 조합하여 설치하여 상용전원으로 절체하도록 사용되기도 한다.In particular, communication inverters should always operate 24 hours a day, 365 days a year due to the characteristics of the load device. However, unexpected accidents may occur, and the rectifier or the battery may not be supplied with power from the DC power source. In order to solve these problems, an ATS (Auto Transfer Switch) is built in the inverter so that it can be operated by receiving the power from the commercial power of AC in case of an accident, ATS may be installed in combination to be used for switching to commercial power.

이러한 종래의 전원 자동 절체 시스템(ATS)이 도 1에 도시되어 있다.Such a conventional power automatic transfer system (ATS) is shown in FIG.

도 1은 등록실용신안 제20-0454645호(명칭:전원의 자동절체 시스템)에 개시된 기술로, 도 1을 참조하면, 종래 기술의 전원 절체 시스템은 릴레이(10)를 포함한다. 릴레이(10)는 발전기(20)와 연결되며, 또한 부하 출력(30)에 절체 가능하게 연결된다. FIG. 1 is a schematic view of a regenerative power utility system according to a first embodiment of the present invention; FIG. The relay 10 is connected to the generator 20 and is also switchably connected to the load output 30.

상용전원 입력부(40)로부터 출력되는 상용전원이 상용전원 마그네틱 스위치(16)을 통해 부하출력(30)으로 제공된다. 이 경우, 릴레이(10)는 상용전원 마그네틱 스위치(16)와는 온(ON) 상태를 유지하고 발전 전원 마그네틱 스위치(26)와는 오프(OFF) 상태를 유지하도록 한다. 또한, 상용전원 마그네틱 스위치(16)와 연결된 상용전원 표시등(118)이 온(ON) 상태를 유지하여 상용전원이 사용되고 있음을 표시한다.The commercial power output from the commercial power input unit 40 is supplied to the load output 30 via the commercial power magnetic switch 16. In this case, the relay 10 maintains the ON state with the commercial power supply magnetic switch 16 and maintains the OFF state with the generator power supply magnetic switch 26. In addition, the commercial power indicator 118 connected to the commercial power magnetic switch 16 maintains the ON state to indicate that the commercial power is being used.

한편, 상용전원 입력부(40)로부터 출력되는 상용전원은 배터리 충전기(24)를 통해 발전기(20)의 배터리(22)를 충전한다. 또한, 상용전원 입력부(40)로부터 출력되는 상용전원은 릴레이(10)의 동작에 필요한 전기 에너지를 릴레이(10)로 공급한다.On the other hand, the commercial power output from the commercial power input unit 40 charges the battery 22 of the generator 20 through the battery charger 24. The commercial power output from the commercial power input unit 40 supplies electrical energy required for the operation of the relay 10 to the relay 10.

상술한 바와 같이, 상용전원이 상용전원 마그네틱 스위치(16)을 통해 부하출력(30)으로 제공되어 부하출력(30)의 동작이 수행되는 도중에 상용전원의 정전이 발생하면, 릴레이(10)가 상용전원 마그네틱 스위치를 차단하면서 발전기(20)에 시동신호를 전달하여 발전기를 가동한다. 이와 동시에, 발전기(20)의 배터리(22)는 전원 공급 스위치(14)를 통해 릴레이(10)에 전기 에너지를 공급하여 릴레이(10)의 동작 상태를 유지한다.As described above, when the commercial power is supplied to the load output 30 through the commercial power supply magnetic switch 16 and the operation of the load output 30 is performed, if the commercial power supply fails, The generator is operated by transmitting a start signal to the generator 20 while interrupting the power magnetic switch. At the same time, the battery 22 of the generator 20 supplies electric energy to the relay 10 through the power supply switch 14 to maintain the operating state of the relay 10. [

또한, 릴레이(10)는 상용전원 마그네틱 스위치(16)와는 오프(OFF) 상태를 유지하고 발전 전원 마그네틱 스위치(26)와는 온(ON) 상태를 유지하도록 절체(스위칭)한다. 그 후, 시동 신호에 따라 발전기(120)가 가동되면, 발전기(20)에서 생성된 전력이 발전 전원 입력부(50), 및 발전 전원 마그네틱 스위치(26)을 통해 부하출력(30)으로 제공된다. 이 경우, 발전 전원 마그네틱 스위치(26)와 연결된 발전 전원 표시등(28)이 온(ON) 상태를 유지하여 발전 전원이 사용되고 있음을 표시한다.Also, the relay 10 is switched (turned off) from the commercial power supply magnetic switch 16 and switched (switched) to maintain the ON power supply state with the generator power supply magnetic switch 26. Thereafter, when the generator 120 is activated in response to the start signal, the electric power generated by the generator 20 is supplied to the load output 30 through the generator power input 50 and the generator Magnetic switch 26. In this case, the power generation power indicator 28 connected to the power generation power magnetic switch 26 is maintained in the ON state to indicate that the power generation power source is being used.

그 후, 상용전원이 정상 상태로 복구되면, 릴레이(10)는 발전 전원 마그네틱 스위치(26)와의 연결이 오프(OFF) 상태를 유지하고 상용전원 마그네틱 스위치(16)와의 연결이 온(ON) 상태를 유지하도록 다시 절체한다.Thereafter, when the commercial power is restored to the normal state, the relay 10 keeps the connection with the power generation magnetic switch 26 off and the connection with the commercial power magnetic switch 16 is on So as to maintain the same value.

또한, 릴레이(10)는 발전기(20)에 정지 신호를 전달하고, 정지 신호에 따라 발전기(20)의 가동이 정지된다.Further, the relay 10 transmits a stop signal to the generator 20, and the operation of the generator 20 is stopped according to the stop signal.

이러한 방식으로, 종래 기술에 따른 전원 절체 시스템은 상용전원의 공급 및 상용전원의 정전 발생시 상용전원과 발전기(20) 간의 자동 절체를 수행한다.In this way, the power switching system according to the related art performs automatic switching between the commercial power supply and the generator 20 when the commercial power supply and the commercial power supply are out of order.

한편, 도 1에 도시된 발전기 비상정지 스위치(12)는 상용전원이 정상적으로 공급되는 경우 또는 비정상적인 상황 발생에 의해 발전기(20)의 발전 전원이 공급되는 경우와는 무관하게, 발전기(20) 자체에 비정상적인 상황이 발생하는 경우 발전기(120)의 동작을 정지시키기 위해 제공된다.The generator emergency stop switch 12 shown in FIG. 1 is connected to the generator 20 itself, regardless of whether the commercial power is normally supplied or the generator 20 is supplied with the abnormal power, And is provided to stop the operation of the generator 120 when an abnormal situation occurs.

그러나, 상술한 바와 같은 릴레이(10)를 구비한 종래 기술의 전원 절체 시스템은 다음과 같은 문제점이 존재한다.However, the conventional power supply switching system having the relay 10 as described above has the following problems.

발전기의 출력이 중지되어야 상용전원으로 절체하므로 순간적으로 부하기기의 가동이 중단되고, 민감한 네트워크 장비나 컴퓨터 서버 등이 순간정전으로 인식하고, 통신용 장비가 순간적으로 다운되기도 하는 문제점이 있다. There is a problem in that the operation of the load device is interrupted instantaneously because the output of the generator is interrupted to the commercial power source and the sensitive network equipment or the computer server recognizes it as a momentary power failure and the communication equipment is instantaneously shut down.

또한, 태양광과 같은 영구 에너지를 이용한 태양전지판을 이용하여 배터리를 충전함과 동시에 인버터를 통하여 ATS내로 입력전원으로 사용하는 경우, 배터리의 상태와 무관하게 ATS가 절체되기 때문에 배터리 방전을 방지할 수 있는 방법이 없다.In addition, when the battery is charged using the solar panel using permanent energy such as sunlight, and the battery is used as an input power source through the inverter, the ATS is switched regardless of the state of the battery, There is no way.

그리고, 상용전원의 정전 후 배터리 전압을 사용하던 중 배터리의 전압이 떨어지면 불가피하게 부하기기에 공급되는 전력을 끊을 수 밖에 없기 때문에 통신기기나 서버 등이 다운되어 데이터에 손상을 가해지는 상황을 피할 수 없다.
If the voltage of the battery drops while using the battery voltage after the commercial power supply is shut down, the power supplied to the load device is inevitably cut off. Therefore, the communication device or the server is down and the data is not damaged. none.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 배터리 전압을 감지하고, 둘 이상의 입력전원에 대한 우선출력순서조정을 설정할 수 있는 하이브리드 전력 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a hybrid power control apparatus capable of sensing a battery voltage and setting a priority output order for two or more input power sources.

또한, 본 발명은 배터리의 차단 전압을 1차 저전압 차단과 2차 저전압 차단으로 이원화하여 입력전원을 효율적으로 사용할 수 있는 하이브리드 전력 제어장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a hybrid power control apparatus capable of effectively using an input power source by dividing a cut-off voltage of a battery into a first low-voltage cutoff and a second low-voltage cutoff.

또한, 영구 자연에너지를 효율적으로 이용하여 에너지 절약을 할 수 있는 하이브리드 전력 제어장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a hybrid power control apparatus capable of efficiently using permanent natural energy to save energy.

또한, 본 발명은 양방향 통신기능을 구비한 하이브리드 전력 제어장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a hybrid power control apparatus having a bidirectional communication function.

그리고, 본 발명은 정전이나, 배터리 전원 차단 등 어떠한 경우에도 UPS기능을 수행할 수 있는 하이브리드 전력 제어장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide a hybrid power control apparatus capable of performing a UPS function in any case, such as power failure or battery power cutoff.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 하이브리드 전력 제어장치는, 태양전지판, 풍력발전기, 또는 DC발전기 중 어느 하나의 제1 발전기로부터 직류전원을 입력받아 변환된 교류전원을 자동 절체 장치(ATS;Auto Transfer Switch)에 공급하는 하나의 DC/AC 인버터와, 한전 전원과 DC/AC 인버터로부터 교류전원 중 어느 하나의 전원을 부하 기기에 전달하는 ATS와, 상기 제1 발전기와 연결되어 충전되고, 충전된 전압이 상기 DC/AC인버터의 입력전원으로 전기적으로 연결된 배터리, 및 상기 배터리의 전압레벨에 따라 상기 ATS의 출력전원을 상기 DC/AC 인버터로부터 공급되는 전원 또는 상용전원 중 어느 하나의 전원으로 절체하여 출력하도록 제어하는 하이브리드 컨트롤러를 포함하고, 상기 ATS와 배터리 그리고 상기 하이브리드 컨트롤러는 독립운전 또는 양방향 통신이 가능하도록 구성함으로써, 달성될 수 있다. In order to solve such a problem, an apparatus for controlling a hybrid power according to an embodiment of the present invention includes an AC power source that receives a DC power from a first generator of a solar panel, a wind turbine, or a DC generator, (ATS) for supplying electric power to the load device from an electric power source and a DC / AC inverter to an AC power source (ATS); an ATS connected to the first electric power generator And a battery connected to the DC / AC inverter, wherein the battery is electrically connected to the input power of the DC / AC inverter, and a power source of the ATS is connected to a power source or a commercial power source And a hybrid controller for controlling the ATS, the battery, and the hybrid controller to perform independent operation Can be achieved by configuring to enable bidirectional communication.

이러한 하이브리드 컨트롤러는 상기 ATS의 출력전원을 절환하기 위한 1차 저전압과 상기 1차 저전압보다 더 낮은 2차 저전압을 설정하고, 상기 배터리의 전압이 상기 1차 저전압을 초과하면 상기 DC/AC인버터의 입력전원이 상기 ATS를 통하여 출력되도록 제어하고, 상기 배터리의 전압이 1차 저전압 이하로 떨어지면, 상기 한전 전원이 상기 ATS를 통하여 출력되도록 제어한다.The hybrid controller sets a first low voltage for switching the output power of the ATS and a second low voltage lower than the first low voltage, and when the voltage of the battery exceeds the first low voltage, the input of the DC / AC inverter And controls the power source to be output through the ATS. When the voltage of the battery drops below a first low voltage, the power source is controlled to be output through the ATS.

또한, 하이브리드 컨트롤러는 상기 한전 전원이 정전으로 판단되면, 상기 DC/AC인버터의 입력전원이 상기 ATS를 통하여 출력되도록 제어하고, 상기 배터리의 전압이 2차 저전압에 다다르면, 상기 ATS의 출력전압을 전환하도록 동작한다.The hybrid controller controls the input power of the DC / AC inverter to be output through the ATS when the KEPT is judged to be a blackout, and when the voltage of the battery reaches the secondary low voltage, the hybrid controller switches the output voltage of the ATS .

이를 위하여 하이브리드 컨트롤러는 상기 ATS의 출력전압을 제어하는 ATS제어부와, 상기 배터리의 전압레벨을 감지하는 배터리전압감지부와, 상기 한전전원의 정전 여부를 감지하는 정전감지부, 및 To this end, the hybrid controller includes an ATS controller for controlling an output voltage of the ATS, a battery voltage detector for sensing a voltage level of the battery, an electrostatic detector for detecting whether the korean power source is turned off,

상기 ATS의 출력전원을 절환하기 위한 1차 저전압과 상기 1차 저전압보다 더 낮은 2차 저전압을 설정하는 배터리전압설정부를 포함하고, 상기 배터리전압감지부에서 감지한 배터리의 전압이 상기 1차 저전압을 초과하면 상기 ATS제어부는 상기 DC/AC인버터의 입력전원이 상기 ATS를 통하여 출력되도록 제어하고, 상기 배터리의 전압이 1차 저전압 이하로 떨어지면, 상기 한전 전원이 상기 ATS를 통하여 출력되도록 제어할 수 있다.
And a battery voltage setting unit for setting a primary low voltage for switching the output power of the ATS and a secondary low voltage lower than the primary low voltage, wherein the voltage of the battery sensed by the battery voltage sensing unit is the primary low voltage The ATS control unit controls the input power of the DC / AC inverter to be output through the ATS, and when the voltage of the battery falls below the first low voltage, the ATS control unit controls the KEPD power to be output through the ATS .

따라서, 본 발명의 하이브리드 전력 제어장치에 의하면, 둘 이상의 입력전원에 대한 우선출력순서조정을 설정할 수 있기 때문에 에너지 절약 및 배터리를 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the hybrid power control apparatus of the present invention, it is possible to set the priority output order adjustment for two or more input power sources, thereby saving energy and efficiently using the battery.

또한, 본 발명의 하이브리드 전력 제어장치에 의하면, 배터리전압이 높아지면 태양광, 풍력, DC발전이 잘되고 있음을 감지하고, 파워인버터 출력우선으로 조정되며, 배터리 전압이 일정전압 이하로 떨어지면 한전 우선출력으로 신속하게 전환함으로써, 전기의 끊김없이 전원을 공급할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the hybrid power control apparatus of the present invention, when the battery voltage is high, it is detected that solar power, wind power, DC power generation is good and adjusted to the power inverter output priority. When the battery voltage falls below a predetermined voltage, It is possible to supply power without interruption of electricity.

또한, 본 발명의 하이브리드 전력 제어장치에 의하면, ATS의 출력전원을 절환하기 위한 전압을 이원화하였기 때문에 정전시에는 1,2차 저전압범위에서 파워인버터 전원으로 전원이 공급되는 UPS기능을 할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the hybrid power control apparatus of the present invention, since the voltage for switching the output power of the ATS is biased, the power can be supplied to the power inverter power source in the first and second low voltage ranges during the power failure, .

그리고, 본 발명의 하이브리드 전력 제어장치에 의하면, 한전 전원이 불안정하거나 모자란 비상시에는 원격으로 출력 순서를 조정 및 컨트롤하여 블랙다운등 정전 예방용으로도 사용할 수 있는 효과가 있다.
According to the hybrid power control apparatus of the present invention, when the KEPCO power source is unstable or in an emergency, the output order can be remotely adjusted and controlled, and the power can be used for preventing blackout and the like.

도 1은 종래의 전원 자동 절체 시스템(ATS)을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 하이브리드 전력 제어장치의 주요 구성도,
도 3은 도 2의 하이브리드 컨트롤러의 상세 구성도,
그리고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 ATS 출력전압 제어 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a schematic illustration of a conventional power automatic transfer system (ATS)
2 is a main configuration diagram of a hybrid power control apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a detailed configuration diagram of the hybrid controller of FIG. 2,
And,
4 is a flowchart illustrating an ATS output voltage control process according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.First, the meaning of the term described in the present application should be understood as follows.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.It is to be understood that the words or words used in the present specification and claims are not to be construed in a conventional or dictionary sense and that the inventor can properly define the concept of a term in order to describe its invention in the best possible way And should be construed in light of the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "---부", "---기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms "---", "---", "module", "device", and the like in the specification mean a unit for processing at least one operation, which is a combination of hardware and / Lt; / RTI >

또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Furthermore, the terms "first "," second ", and the like are used to distinguish one element from another element, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the singular " include "or" have "are to be construed as including a stated feature, number, step, operation, component, It is to be understood that the combination is intended to specify that it is present and not to preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c, ...)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
In each step, the identification codes (e.g., a, b, c, ...) are used for convenience of explanation, and the identification codes do not describe the order of each step, Unless the specific order is described, it may occur differently from the order specified. That is, each step may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in reverse order.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 하이브리드 전력 제어장치의 주요 구성도이고, 도 3은 도 2의 하이브리드 컨트롤러의 상세 구성도이다.FIG. 2 is a main configuration diagram of a hybrid power control apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a detailed configuration diagram of the hybrid controller of FIG.

도 2를 참고하면, 주전원으로 동작되는 제1 발전기의 직류전원을 입력받아 변환된 교류전원을 자동 절체 장치(ATS;Auto Transfer Switch)의 입력전원으로 공급하는 DC/AC 인버터(140)와, DC/AC 인버터(140)의 출력전원인 제1전원(141)과 상용 한전 전원인 제3전원(121)이 입력되어 절체되는 자동 절체 장치(ATS;Auto Transfer Switch)(120), 상기 제1 발전기(190)와 연결되어 충전되거나 또는 제3전원(121)에 의하여 충전되고, 충전된 전압이 DC/AC인버터(140)의 입력전원으로 전기적으로 연결된 배터리(170), 그리고 배터리(170)의 전압레벨에 따라 ATS(120)의 출력전원을 DC/AC 인버터(140)로부터 공급되는 제1전원 또는 한전의 제3전원(121) 중 어느 하나의 전원으로 절체하여 출력하도록 제어하는 하이브리드 컨트롤러(110)를 포함하여 구성함으로써, 둘 이상의 입력전원에 대한 우선출력순서조정을 설정할 수 있도록 하여 안정적 전기 출력, 에너지 절약 및 배터리를 효율적으로 사용할 수 있도록 구성한다.2, a DC / AC inverter 140 for receiving a DC power of a first generator operated as a main power source and supplying the converted AC power to the input power of an automatic transfer switch (ATS) An automatic transfer switch (ATS) 120 for receiving and transferring a first power source 141, which is an output power source of the AC inverter 140, and a third power source 121, A battery 170 electrically connected to the DC / AC inverter 140 and charged or charged by the third power source 121 and the charged voltage is electrically connected to the input power of the DC / AC inverter 140, A hybrid controller 110 for controlling the output power of the ATS 120 to be switched to a power source of either the first power source supplied from the DC / AC inverter 140 or the third power source 121 supplied from the electric power source, So that the priority output order adjustment for two or more input power supplies So that stable electric output, energy saving and efficient use of the battery can be achieved.

이를 위하여 DC/AC 인버터(140)는 태양전지판, 풍력발전기, 또는 DC발전기 중 어느 하나로 구성되는 제1 발전기로부터 직류전원을 입력받아 ATS(120)로 입력전원을 공굽하기 위하여 AC로 변환하여 공급하도록 구성된다.For this purpose, the DC / AC inverter 140 receives the DC power from the first generator, which is composed of a solar panel, a wind turbine, or a DC generator, and converts the DC power into AC to bend the input power to the ATS 120 .

또한, 제1 발전기(190)의 출력 전원은 부하기기(미도시)에 전원을 공급하기 위한 주전원으로 사용되며, 배터리(170)를 충전하고, DC/AC 인버터(140)에 안정적인 전원을 공급하기 위한 충전컨트롤러(180)를 제1 발전기(190)와 인버터(140)의 연결라인상에 직렬로 추가 구성할 수 있으며, 충전컨트롤러(180)와 인버터(140)가 연결된 라인상에 배터리(170)가 충전되고, 인버터(140)로 충전 전원이 공급되도록 회로적으로 연결된다.Also, the output power of the first generator 190 is used as a main power for supplying power to a load device (not shown), charging the battery 170 and supplying stable power to the DC / AC inverter 140 The charging controller 180 may be additionally provided in series on the connection line between the first generator 190 and the inverter 140 and the battery 170 may be further provided on the line to which the charging controller 180 and the inverter 140 are connected. And is circuitarily connected to the inverter 140 so that the charging power is supplied.

또한, 배터리(170)는 우선적으로 충전컨트롤러(180)의 출력 전원으로 연결되어 충전되고, 한전 전원(제3전원)(121)을 통하여 충전되게 구성한다.Also, the battery 170 is connected to the output power of the charge controller 180 and charged first, and is charged through the uninterruptible power supply (third power supply) 121.

이때 충전컨트롤러(180)의 충전전압을 한전전원을 이용한 배터리충전용 충전기(야간또는 장기간 날씨가 흐릴때 배터리의 방전을 방지하는 용도 또는 발전기 가동시 배터리충전용으로 사용)보다 높게 구성하여 태양광 등으로 발전되는 전기로 우선 충전되게 구성하여 효율적으로 에너지절약이 될 수 있게 한다.At this time, the charge voltage of the charge controller 180 is set to be higher than a charger for charging a battery using an uninterruptible power supply (for preventing discharge of the battery when the nighttime or long-term weather is blunted or for charging the battery when the generator is started) So that the energy can be efficiently saved.

이 경우 제3전원(121)은 AC전원이므로 이를 DC로 변환하여 배터리를 충전할 수 있는 AC/DC배터리 충전부(150)를 더 구비할 수 있다.In this case, the third power source 121 may be an AC power source and may further include an AC / DC battery charging unit 150 that converts the DC power to DC to charge the battery.

자동 절체 장치(Auto Transfer Switch;이하 "ATS"라 함)는 한전 전원인 제3전원(121)과 DC/AC 인버터(140)로부터 출력되는 제1전원(141) 중 어느 하나의 전원을 후술하는 하이브리드 컨트롤러(110)의 제어에 의하여 부하 기기로 출력하도록 동작된다.An automatic transfer switch (hereinafter referred to as "ATS") includes a power source of any one of a third power source 121 as a power source power source and a first power source 141 output from a DC / AC inverter 140 And is output to the load device under the control of the hybrid controller 110.

이러한 ATS는 통상 한 쪽의 전원이 정전인 경우 다른 전원으로 절체를 하는데 사용되고, ATS의 고장으로 전원의 절체 동작이 안되면 부하측에 전원이 공급이 안되는 일이 발생하기 때문에 이러한 고장시의 대책으로 바이패스 장치를 설치할 수도 있다.This ATS is usually used to switch to another power source in case of power failure of one power source, and if power failure can not be done due to failure of ATS, power can not be supplied to the load side. Therefore, You can also install the device.

본 발명에서는 설명의 편의 상 제1 전원(141)과, 제3전원(121) 그리고 후술하는 제2전원(131) 모두에 설치하는 것으로 설명한다.In the present invention, the first power source 141, the third power source 121, and a second power source 131 described later are provided for convenience of explanation.

제2전원(131)은 한전에서 공급되는 제3전원(121)이 불안정해지거나 또는 정전되고, 제1전원(141)의 사용량이 어느 설정 수준에 도달하게 되면, 배터리(170)를 보호함과 동시에 부하기기에 지속적인 전원을 끊김없이 공급할 수 있도록 발전기와 같은 별도의 발전장치에서 공급되는 전원이다.The second power source 131 protects the battery 170 when the third power source 121 supplied from the first power source becomes unstable or is out of order and the usage amount of the first power source 141 reaches a certain set level, At the same time, it is a power source supplied from a separate generator such as a generator to supply continuous power to the load device without interruption.

하이브리드 컨트롤러(110)는 배터리(110)의 출력 전압레벨에 따라 ATS(120)의 출력전원을 DC/AC 인버터(140)로부터 공급되는 제1전원, 발전기에서 공급되는 제2전원, 한전에서 공급되는 제3전원 중 어느 하나의 전원이 ATS(120)에서 부하기기로 출력되도록 제어한다.The hybrid controller 110 controls the output power of the ATS 120 according to the output voltage level of the battery 110 from the first power supplied from the DC / AC inverter 140, the second power supplied from the generator, And the third power source is outputted from the ATS 120 to the load device.

구체적으로, 하이브리드 컨트롤러(110)는 ATS(120)의 출력전원을 절환하기 위한 배터리의 1차 저전압과 상기 1차 저전압보다 더 낮은 2차 저전압을 설정하여, 배터리(170)의 전압이 1차 저전압을 초과하면 DC/AC인버터(140)의 입력전원이 ATS(120)를 통하여 출력되도록 제어하고, 배터리(170)의 전압이 1차 저전압 이하로 떨어지면, 한전의 제3전원(130)이 ATS(120)를 통하여 출력되도록 제어한다.Specifically, the hybrid controller 110 sets the primary low voltage of the battery for switching the output power of the ATS 120 and the secondary low voltage lower than the primary low voltage so that the voltage of the battery 170 becomes the primary low voltage AC inverter 140 is output through the ATS 120. When the voltage of the battery 170 falls below the first low voltage, the third power source 130 of the KEPCO controls the ATS 120 120).

이러한 1차 저전압은 설정된 해당 전압에 도달하면 한전전원 우선출력으로 전환하던가 발전기 전원 우선출력모드로 전환하기 위한 설정으로, 태양광등의 발전이 잘될때는 전압이 높으니 그린에너지를 사용하여 전기를 절약하도록 하고, 2차 저전압은 배터리 잔류량을 남겨두어 정전 등의 비상시에도 전원을 공급할 수 있도록 하기 위함이다.This primary low voltage is set to switch to the KEPCO priority output or to switch to the generator power priority output mode when the set voltage is reached. When the solar power is good, the voltage is high. And the secondary low voltage is to maintain the residual amount of the battery so that power can be supplied even in an emergency such as a power failure.

통상 배터리(170)는 만충되면 약 14.5V 전후이나, 전원으로 사용가능한 최저 전압(차단전압)은 10.5~11V 가량이므로, 1차 저전압이란 만충전압과 최저전압 사이에 형성하여(예를 들면 12V), 배터리(170)의 전압이 1차 저전압에 다다르면, 배터리(170)에서 방전되는 전압 즉 DC/AC 인버터(140)의 출력을 멈추게 하여 한전전원 출력 우선모드로 조정신호를 주어 한전 전원이 출력되게 하여 배터리의 소모를 방지한다. 이후 한전의 제3전원(121)이 불안정하거나 정전 등으로 차단되었을 경우에 DC/AC 인버터(140)의 출력으로 비상 전원 공급을 할 수 있도록 하기 위함이다.Since the lowest voltage (cut-off voltage) available for power supply is about 10.5 to 11 V when the battery 170 is fully charged, the primary low voltage is formed between the full charge voltage and the lowest voltage (for example, 12 V) When the voltage of the battery 170 reaches the first low voltage, the voltage discharged from the battery 170, that is, the output of the DC / AC inverter 140 is stopped to give an adjustment signal to the normal power output priority mode, Thereby preventing the consumption of the battery. And then to supply the emergency power to the output of the DC / AC inverter 140 when the third power source 121 of KEPCO is unstable or blocked due to a power failure or the like.

또한, 2차 저전압은 배터리 구성에 따라 다르나 통상 배터리의 차단전압인 약 10.5~11V정도로 설정하면 된다.Also, the secondary low voltage may be set to about 10.5 to 11 V, which is a cutoff voltage of the battery, though it depends on the battery configuration.

이를 위하여, 하이브리드 컨트롤러(110)는 한전 전원인 제3전원(121)이 정전으로 판단되면, DC/AC인버터(140)의 입력전원이 ATS(120)를 통하여 출력되도록 제어하고, 배터리(170)의 전압이 2차 저전압에 다다르면, 제2 발전기(130)에 시동 신호를 주어 제2 발전기(130)에서 출력되는 제2전원(131)이 ATS(120)로 출력되도록 동작된다.The hybrid controller 110 controls the input power of the DC / AC inverter 140 to be output through the ATS 120 when the third power source 121 is determined to be out of order, The second power generator 131 is operated such that the second power source 131 output from the second generator 130 is output to the ATS 120. In this case,

즉, 2차 저전압에 도달되면 DC/AC인버터(140)가 꺼지기 전에 발전기가 작동하도록 신호를 주어 순간정전이 되지 않고 발전기전원이 출력되도록 제어하는 것이다.That is, when the secondary low voltage is reached, a signal is given to operate the generator before the DC / AC inverter 140 is turned off to control the generator power to be outputted without momentary power failure.

또한, 하이브리드 컨트롤러(110)는 장시간 정전이나 배터리의 전압이 2차 저전압 직전에 이를 때 제2발전기(130)에 자동 시동신호를 주어 발전기를 작동시키고 발전기에서 공급되는 전원(제2전원)이 ATS(120)로 입력되게 하여 부하기기에 공급되게 할 수도 있다.In addition, the hybrid controller 110 operates the generator by giving an automatic start signal to the second generator 130 when a long time of power failure or voltage of the battery comes just before the second low voltage, and the power (second power) (120) to be supplied to the load device.

이때도, 제2발전기(130)에서 출력되는 전원이 AC인 경우 별도의 AC/DC충전기(160)나 AC/DC배터리충전부(150)를 통하여 배터리(170)에 충전전원으로 사용할 수도 있고 DC일 경우 배터리를 충전하여 DC/AC인버터(140)의 전원 출력을 지속시킬 수 있다.At this time, if the power output from the second generator 130 is AC, the battery 170 may be used as a charging power source through a separate AC / DC charger 160 or an AC / DC battery charging unit 150, The battery can be charged and the power output of the DC / AC inverter 140 can be continued.

결국 하이브리드 컨트롤러(110)는 한전의 제3전원(121)과 제2발전기(130)의 제2전원(131), 그리고 DC/AC인버터(140)의 입력 전원 중 어느 하나를 배터리(170)의 전압 설정범위나 AC 또는 DC전원의 입력상태에 따라 절체하여 사용할 수 있도록 제어한다.The hybrid controller 110 controls either one of the third power source 121 of the KEPCO, the second power source 131 of the second generator 130 and the input power of the DC / AC inverter 140 to the battery 170 It is controlled so that it can be used in accordance with the voltage setting range or the input state of AC or DC power source.

이러한 동작을 수행하기 위한 하이브리드 컨트롤러(110)의 상세 구성에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.The detailed configuration of the hybrid controller 110 for performing such an operation will be described with reference to FIG.

즉, 하이브리드 컨트롤러(110)는 ATS(120)의 출력전압을 제어하는 ATS제어부(111)와 배터리(170)의 전압레벨을 감지하는 배터리전압감지부(112), 한전의 제3전원(121)의 정전 여부를 감지하는 정전감지부(113), ATS(120)의 출력전원을 다른 전원으로 절환하기 위한 AC출력 우선 순위를 전환할 수 있는 1차 저전압과 상기 1차 저전압보다 더 낮은 2차 저전압을 설정하는 배터리전압설정부(114), 그리고 발전기구동부(115)를 포함하여 구성하고, 배터리전압감지부(112)에서 감지한 배터리(170)의 전압이 상기 1차 저전압을 초과하면, ATS제어부(111)는 DC/AC인버터(140)의 제1전원이 ATS(120)를 통하여 출력되도록 제어하고, 배터리(170)의 전압이 1차 저전압 이하로 떨어지면, 한전의 제3전원(121)이 ATS(120)를 통하여 출력되도록 제어한다.That is, the hybrid controller 110 includes an ATS controller 111 for controlling the output voltage of the ATS 120, a battery voltage detector 112 for detecting the voltage level of the battery 170, a third power source 121 of the KEPCO, A first low voltage switchable for switching the AC output priority for switching the output power of the ATS 120 to another power supply, and a second low voltage And a generator driving unit 115. When the voltage of the battery 170 sensed by the battery voltage sensing unit 112 exceeds the primary low voltage, The controller 111 controls the first power source of the DC / AC inverter 140 to be outputted through the ATS 120. When the voltage of the battery 170 falls below the first low voltage, the third power source 121 of the KEPCO ATS (120).

또한, 하이브리드 컨트롤러(110)는, 정전감지부(113)를 통하여 한전의 제3 전원(121)이 정전으로 판단되면, DC/AC인버터(140)의 제1전원(141)이 ATS(120)를 통하여 출력되도록 제어하고, 배터리(170)에서 감지된 전압이 2차 저전압에 다다르면, 발전기에 작동명령을 주어 발전기전원이 공급되는 것을 일정시간 (약 5초정도)감지하고 안정적으로 공급된다고 판단되면 발전기전원이 ATS(120)로 출력되도록 한다. ATSats를 통하여 출력되고 있는 전원이 차단될 경우에는 빠른 속도로 예비전원으로 절체하여 전원공급을 해주지만 ATS를 통하여 출력되는 전원이 살아있는 상황에서 다른(한전 또는 제2발전기)전원으로 출력을 전환할 경우에는 일정시간(약5초정도) 다른 전원(한전 또는 제2발전기)이 안정적으로 공급되는지를 판단후 전환시켜주는 것이 바람직하다.The hybrid controller 110 controls the first power source 141 of the DC / AC inverter 140 to transmit power to the ATS 120 when the third power source 121 of the first electric power source is determined as a power failure through the AC sensing unit 113, If the voltage sensed by the battery 170 reaches the secondary low voltage, the generator 170 is given an operation command to sense the supply of the generator power for a predetermined period of time (about 5 seconds) and is determined to be supplied stably Generator power is output to the ATS 120. If the power being output through ATSats is interrupted, the power is supplied to the spare power supply at a high speed, but when the power output from the ATS is live, the output is switched to another (KEPCO or the second generator) It is preferable to determine whether the other power source (KEPCO or the second generator) is stably supplied for a predetermined period of time (about 5 seconds) and then switch the power.

한편, 하이브리드 컨트롤러(110)는 배터리의 전압을 체크하고, 태양광 등의 발전량을 체크하고, 제2 발전기를 구동하고, ATS를 제어하기 위하여 양방향 통신이 가능하도록 전기적으로 연결된다.On the other hand, the hybrid controller 110 is electrically connected to enable bidirectional communication to check the voltage of the battery, check the generation amount of sunlight and the like, drive the second generator, and control the ATS.

본 발명에서는 이들의 통신이 유선이던 무선이던 독립운전이던 이에 한정하지 않고 근거리 무선통신을 포함하여 쌍방향으로 통신이 가능한 구성요소를 각각 구비하고 있음은 물론이고, 특히 하이브리드 컨트롤러(110)는 키 입력을 통하여 데이터를 설정할 수 있도록 키보드나 통상의 스마트폰, PC 등과 같은 데이터 입력이 가능한 디스플레이장치를 구비한 단말기로 구성할 수 있다.In the present invention, not only the wireless communication in which the communication is wired, but the independent operation in which the wireless communication is performed is not limited to the wireless communication, but also includes components capable of communicating bidirectionally including short range wireless communication. A terminal equipped with a display device capable of inputting data such as a keyboard, a general smart phone, and a PC so that data can be set through the terminal.

이러한 구성의 하이브리드 전력 제어장치의 작동에 관하여 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Operation of the hybrid power control apparatus having such a configuration will be described with reference to the drawings.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 ATS 출력전압 제어 과정을 설명하기 위한 흐름도로서, 먼저 하이브리드 컨트롤러(110)는 배터리전압설정부(114)를 통하여 1차 저전압과 2차 저전압을 설정하여야 한다.4 is a flowchart for explaining an ATS output voltage control process according to an embodiment of the present invention. First, the hybrid controller 110 should set the primary low voltage and the secondary low voltage through the battery voltage setting unit 114 .

이후, 배터리(170)의 전압을 배터리전압감지부(112)에서 양방향 통신을 통하여 감지하고(S210), 감지된 전압이 설정전압(만충 상태의 전압) 이상이면(S211), DC/AC인버터(140)의 제1전원(141)이 부하기기로 연결되도록 ATS제어부(111)가 ATS(120)를 제어하고(S220), 단계 S212에서 배터리(170)의 전원이 설정된 1차 저전압 이하로 판단되면, 한전의 제3전원(141)이 부하기기로 연결되도록 ATS제어부(111)가 ATS(120)를 제어하도록 한다(S213).When the sensed voltage is equal to or higher than the set voltage (full-charged state) (S211), the DC / AC inverter (step S210) detects the voltage of the battery 170 through bidirectional communication at the battery voltage sensing unit 112 The ATS controller 111 controls the ATS 120 to connect the first power source 141 of the battery 170 to the load device at step S220 and if it is determined at step S212 that the power of the battery 170 is lower than the set primary low voltage , The ATS control unit 111 controls the ATS 120 so that the third power source 141 of the KEPCO is connected to the load device (S213).

이후, 정전감지부(113)를 통하여 한전의 제3전원(121)이 정전으로 판단되면, 하이브리드 컨트롤러(110)는 DC/AC인버터(140)의 제1전원(141)이 부하기기로 연결되도록 ATS제어부(111)가 ATS(120)를 제어한다(S215).If the third power source 121 of the KEPCO is judged as a blackout through the blackout detecting unit 113, the hybrid controller 110 controls the first power source 141 of the DC / AC inverter 140 to be connected to the load device The ATS control unit 111 controls the ATS 120 (S215).

단계 S214에서 정전이 아닌 경우는 게속하여 제3전원이 출력되도록 제어한다.If it is not a power failure in step S214, it is controlled so that the third power source is outputted.

걔속하여 하이브리드 컨트롤러(110)는 제1전원(141)이 부하기기에 연결되도록 제어하다가, 배터리전압감지부(112)에서 감지된 전압이 제2 저전압에 도달하였는 가를 판단하여(S216), 단계 S216에서 2차 저전압에 근접하였다고 판단되면, 제2발전기(130)를 가동시켜, 배터리(170)를 충전하거나, 제2발전기(130)의 제2전원(131)이 ATS(120)를 통하여 부하기기에 연결되도록 ATS(120)를 제어하는 것이다(S217~S218).The hybrid controller 110 controls the first power source 141 to be connected to the load device and then determines whether the voltage sensed by the battery voltage sensing unit 112 has reached the second low voltage at step S216, The second generator 130 is operated to charge the battery 170 or the second power source 131 of the second generator 130 is connected to the load device 120 through the ATS 120. [ (S217 to S218).

한편, 단계 S212에서 배터리의 감지 전압이 1차 저전압 이상으로 판단되면 제1전원이 ATS(120)를 통하여 출력되도록 제어하는 것이다.On the other hand, if it is determined in step S212 that the detected voltage of the battery is equal to or higher than the first low voltage, the first power source is controlled to be output through the ATS 120. [

여기서 한전 전원이 복구되거나 제1 전원 출력조건 즉 배터리 전압이 상승되면 발전기 시동을 정지하도록 명령을 주어 해당 전원으로 출력이 되도록 전환하는 것이다.Here, when the KEPG power is recovered or the first power output condition, that is, the battery voltage is increased, a command is given to stop the generator start and the output is switched to the corresponding power source.

상술한 바와 같이, 본원 발명의 하이브리드 전력 제어장치에 의하면, 둘 이상의 입력전원에 대한 우선출력순서조정을 배터리의 전압레벨에 따라 설정할 수 있기 때문에 태양광, 풍력, 수력 등의 자연에너지를 효율적으로 이용하여 에너지를 절약하고 예비전원을 확보하여 안정적인 전원공급을 할 수 있을 뿐만 아니라 배터리를 효율적으로 사용할 수 있으며, ATS로 입력되는 전원의 상태를 감지함으로써, 전류의 끊김없이 전원을 공급할 수 있는 효과가 있다.
As described above, according to the hybrid power control apparatus of the present invention, it is possible to adjust the priority output order for two or more input power sources in accordance with the voltage level of the battery, so that natural energy such as sunlight, wind power, Thereby saving energy, securing a spare power supply, and enabling stable power supply. Further, the battery can be efficiently used and the power can be supplied without interruption by sensing the state of the power input to the ATS .

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art.

110 : 하이브리드 컨트롤러 111 : ATS제어부
112 : 배터리전압감지부 113 : 정전감지부
114 : 배터리전압설정부 115 : 발전기구동부
120 : ATS 121 : 제3전원
130 : 제2발전기 131 : 제2전원
140 : DC/AC인버터 141 : 제1전원
170 : 배터리 190 : 제1발전기110: Hybrid controller 111: ATS controller
112: battery voltage sensing unit 113:
114: battery voltage setting unit 115: generator driving unit
120: ATS 121: Third power source
130: second generator 131: second power source
140: DC / AC inverter 141: First power source
170: Battery 190: First generator

Claims (5)

태양전지판, 풍력발전기, 또는 DC발전기 중 어느 하나의 제1 발전기로부터 직류전원을 입력받아 변환된 교류전원을 자동 절체 장치(ATS;Auto Transfer Switch)에 공급하는 하나의 DC/AC 인버터;
한전 전원과 DC/AC 인버터로부터 교류전원 중 어느 하나의 전원을 부하 기기에 전달하는 ATS;
상기 제1 발전기와 연결되어 충전되고, 충전된 전압이 상기 DC/AC인버터의 입력전원으로 전기적으로 연결된 배터리;및
상기 배터리의 전압레벨에 따라 상기 ATS의 출력전원을 상기 DC/AC 인버터로부터 공급되는 전원 또는 상용전원 중 어느 하나의 전원으로 절체하여 출력하도록 제어하는 하이브리드 컨트롤러;
를 포함하고, 상기 ATS와 배터리 그리고 상기 하이브리드 컨트롤러는 독립운전 또는 양방향 통신이 가능하도록 구성되는 하이브리드 전력 제어장치.
A DC / AC inverter for receiving a DC power from a first generator of a solar panel, a wind turbine, or a DC generator and supplying the converted AC power to an automatic transfer switch (ATS);
An ATS for transmitting either one of the power from the KEPCO power source and the DC / AC inverter to the load device;
A battery connected to the first generator and charged with a voltage and electrically connected to the input power of the DC / AC inverter;
A hybrid controller for controlling the output power of the ATS according to a voltage level of the battery to be switched to a power source or a commercial power source supplied from the DC / AC inverter;
Wherein the ATS, the battery, and the hybrid controller are configured to be capable of independent operation or bi-directional communication.
재 1항에 있어서,
상기 하이브리드 컨트롤러는
상기 ATS의 출력전원을 절환하기 위한 1차 저전압과 상기 1차 저전압보다 더 낮은 2차 저전압을 설정하고, 상기 배터리의 전압이 상기 1차 저전압을 초과하면 상기 DC/AC인버터의 입력전원이 상기 ATS를 통하여 출력되도록 제어하고, 상기 배터리의 전압이 1차 저전압 이하로 떨어지면, 상기 한전 전원이 상기 ATS를 통하여 출력되도록 제어하는 하이브리드 전력 제어장치.
In the first aspect,
The hybrid controller
A first low voltage for switching the output power of the ATS and a second low voltage lower than the first low voltage are set, and when the voltage of the battery exceeds the first low voltage, the input power of the DC / And controls the korean power supply to be output through the ATS when the voltage of the battery drops below a first low voltage.
제 2항에 있어서,
상기 하이브리드 컨트롤러는
상기 한전 전원이 정전으로 판단되면, 상기 DC/AC인버터의 입력전원이 상기 상기 ATS를 통하여 2차 저전압에 이를 때까지 출력되도록 제어하고, 상기 배터리의 전압이 2차 저전압에 다다르면, 상기 ATS의 출력전압이 또 다른 전원으로 출력되도록 제어하는 하이브리드 전력 제어장치.
3. The method of claim 2,
The hybrid controller
Wherein the control unit controls the input power of the DC / AC inverter to be output until the voltage of the battery reaches a second low voltage through the ATS if it is determined that the uninterruptible power supply is in blackout, and if the voltage of the battery reaches the second low voltage, The hybrid power control device controls the voltage to be output to another power source.
제 1항에 있어서,
상기 하이브리드 컨트롤러는
상기 ATS의 출력전압을 제어하는 ATS제어부;
상기 배터리의 전압레벨을 감지하는 배터리전압감지부;
상기 한전전원의 정전 여부를 감지하는 정전감지부;및
상기 ATS의 출력전원을 절환하기 위한 1차 저전압과 상기 1차 저전압보다 더 낮은 2차 저전압을 설정하는 배터리전압설정부;
를 포함하고, 상기 배터리전압감지부에서 감지한 배터리의 전압이 상기 1차 저전압을 초과하면 상기 ATS제어부는 상기 DC/AC인버터의 입력전원이 상기 ATS를 통하여 출력되도록 제어하고, 상기 배터리의 전압이 1차 저전압 이하로 떨어지면, 상기 한전 전원이 상기 ATS를 통하여 출력되도록 제어하는 하이브리드 전력 제어장치.The method according to claim 1,
The hybrid controller
An ATS control unit for controlling an output voltage of the ATS;
A battery voltage sensing unit for sensing a voltage level of the battery;
An electrostatic detecting unit for detecting whether or not the KEPCO power source is blacked out;
A battery voltage setting unit for setting a primary low voltage for switching the output power of the ATS and a secondary low voltage lower than the primary low voltage;
Wherein the ATS controller controls the input power of the DC / AC inverter to be output through the ATS when the voltage of the battery sensed by the battery voltage sensing unit exceeds the primary low voltage, And when the voltage falls below a first low voltage, controls the output of the uninterruptible power supply through the ATS. 제 4항에 있어서,
상기 하이브리드 컨트롤러는
상기 정전감지부를 통하여 상기 한전 전원이 정전으로 판단되면, 상기 DC/AC인버터의 입력전원이 상기 ATS를 통하여 출력되도록 제어하고, 상기 배터리의 전압이 2차 저전압에 다다르면, 상기 ATS의 출력전압을 다른 전원으로 출력되도록 제어하는 하이브리드 전력 제어장치.







5. The method of claim 4,
The hybrid controller
AC power source is output through the ATS when the electric power is judged to be a blackout through the electrostatic detecting unit, and when the voltage of the battery reaches a secondary low voltage, the output voltage of the ATS is changed And outputting the power to the power source.

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