KR20150004227A

KR20150004227A - Power conditioning system and Energy storage system

Info

Publication number: KR20150004227A
Application number: KR1020130077452A
Authority: KR
Inventors: 이재삼; 고준영; 이재근; 이현우; 채형준
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2015-01-12
Anticipated expiration: 2033-07-02
Also published as: KR102085816B1

Abstract

실시 예에 따른 전력변환장치는, 3상 5선식의 계통으로부터의 교류전압을 단상으로 변환하는 연결부; 상기 계통으로부터의 전압을 충전하는 축전부; 및 상기 연결부와 상기 축전부 사이에서 전압을 변환하는 컨버터를 포함한다.A power conversion apparatus according to an embodiment includes: a connection unit for converting an AC voltage from a three-phase five-wire system into a single phase; A power storage unit for charging a voltage from the system; And a converter for converting a voltage between the connection portion and the power storage portion.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power conversion system and an energy storage system,

실시 예는 전력변환장치에 관한 것이다.An embodiment relates to a power conversion apparatus.

실시 예는 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.An embodiment relates to an energy storage system.

통상적인 ESS(Energy Storage System) 장치는, 계통 측에 전력의 수요가 적을 시 충전을 행하며, 전력의 수요가 많을 시 축전 부 전원을 방전시켜 계통에 전력을 공급하며, 아울러 이와 동시에 무효전력을 계통에 순시로 보정하여 전력을 안정 시키는 역할을 가진다.A typical ESS (Energy Storage System) apparatus charges electricity when the demand of electric power is low on the system side. When the demand of electric power is high, electric power is supplied to the system by discharging the electric power of the power storage apparatus. At the same time, So as to stabilize the power.

이러한 ESS 장치에 포함되는 PCS(Power conditioning system)는 계통 측 전력을 제공받아 직류 전원으로 변환하고 수신된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 계통 측과 부하 측으로 전달하는 변환부와, 배터리의 직류 전원을 상기 변환부로 공급하는 축전부를 구비한다.The power conditioning system (PCS) included in the ESS device includes a converter that receives the system-side power and converts the DC power into a DC power, converts the received DC power into an AC power and transmits the DC power to the system side and the load side, And a power storage unit for supplying the power to the conversion unit.

상기 계통이 3상 5선 방식의 배선을 사용하고, 태양 전지등의 외부 전력공급원이 어느 한 상으로 연결되는 경우 단상으로 연결되는 PCS가 외부 전력 공급원으로부터 전력을 전달받지 못하는 문제점이 있다. When the system uses three-phase five-wire system wiring and external power supply sources such as solar cells are connected to one phase, PCS connected in a single phase can not receive power from an external power supply source.

실시 예는 3상 5선식에서 사용할 수 있는 전력변환장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템을 제공한다.The embodiment provides a power conversion apparatus usable in a three-phase five-wire system and an energy storage system including the same.

실시 예에 따른 에너지 저장 시스템은, 3상 5선식으로 전력을 공급하는 계통; 상기 전력을 소비하는 부하; 상기 계통으로부터의 전력을 저장하거나 저장된 전력을 상기 부하로 공급하는 전력변환장치를 포함하고, 상기 전력변환장치는, 상기 계통으로부터의 교류전압을 단상으로 변환하는 연결부; 상기 계통으로부터의 전압을 충전하는 축전부; 및 상기 연결부와 상기 축전부 사이에서 전압을 변환하는 컨버터를 포함한다.The energy storage system according to an embodiment includes: a system for supplying electric power to a three-phase five-wire system; A load that consumes the power; And a power conversion device for storing power from the system or supplying stored power to the load, wherein the power conversion device comprises: a connection part for converting an AC voltage from the system into a single phase; A power storage unit for charging a voltage from the system; And a converter for converting a voltage between the connection portion and the power storage portion.

실시 예에 따른 전력변환장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템은 일단이 3상선과 연결되고, 타단이 컨버터와 연결되는 릴레이부를 이용하여 단상의 전력변환장치를 3상 5선식에서 사용할 수 있다.The power conversion apparatus and the energy storage system including the power conversion apparatus according to the embodiments can use a single-phase power conversion apparatus in a three-phase five-wire system using a relay unit having one end connected to a three-phase line and the other end connected to a converter.

도 1은 실시 예에 따른 에너지 저장시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 실시 예에 따른 전력변환장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 다른 실시 예에 따른 전력변환장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 실시 예에 따른 전력변화장치의 컨버터(100)를 상세히 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an energy storage system according to an embodiment.
2 is a diagram illustrating a power conversion apparatus according to an embodiment.
3 is a view illustrating a power conversion apparatus according to another embodiment.
4 is a block diagram showing in detail the converter 100 of the power conversion apparatus according to the embodiment.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between .

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" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 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 " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

도 1은 실시 예에 따른 에너지 저장시스템을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an energy storage system according to an embodiment.

도 1을 참조하면 실시 예에 따른 에너지 저장시스템(1)은 계통(10), 부하(20), 전력변환장치(30), 태양전지(40), 제어부(50) 및 스위치(60)를 포함할 수 있다.1, an energy storage system 1 according to an embodiment includes a system 10, a load 20, a power conversion device 30, a solar cell 40, a control unit 50, and a switch 60 can do.

상기 계통(10)은 상기 부하(20) 및 전력변환장치(30)에 전력을 공급한다. 상기 계통(10)은 상기 부하(20)의 소비에 필요한 전력을 공급하고, 상기 전력변환장치(30)의 충전에 필요한 전력을 공급할 수 있다.The system (10) supplies power to the load (20) and the power inverter (30). The system 10 supplies power required for consumption of the load 20 and supplies power necessary for charging the power conversion device 30. [

상기 계통(10)은 상기 전력변환장치(30)의 충전 또는 방전 판단에 필요한 각종정보 및 전기 요금의 산출에 필요한 정보 등을 상기 제어부(50)로 제공하는 시스템으로 전력 거래소 등의 시스템을 포함할 수 있다. 상기 계통(10)은 전기 사용량 및 전기 요금을 관리하는 각종 관리 서버를 포함할 수 있다. 상기 계통(10)은 차량 또는 가정용 축전 시스템 등일 수 있다.The system 10 provides the control unit 50 with various information necessary for determining charging or discharging of the power converter 30 and information necessary for calculating the electricity rate, and includes a system such as a power exchange . The system 10 may include various management servers for managing electricity usage and electricity charges. The system 10 may be a vehicle or domestic power storage system or the like.

상기 계통(10)은 3상 5선방식으로 상기 부하(20), 전력변환장치(30) 및 태양전지(40)와 연결될 수 있다.The system 10 may be connected to the load 20, the power inverter 30, and the solar cell 40 in a three-phase five-wire system.

상기 부하(20)는 상기 계통(10), 전력변환장치(30) 또는 태양전지(40)로부터 전력을 공급받아 이를 소비할 수 있다. 상기 부하(20)는 상기 스위치(40)가 단락되는 경우 상기 계통(10)으로부터 전력을 공급받고, 상기 스위치(40)가 개방되는 경우 상기 전력변환장치(30)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 또한, 상기 부하(20)는 상기 제어부(50)의 제어에 의해 상기 태양전지(40)로 전력을 공급받을 수도 있다.The load 20 may receive power from the system 10, the power conversion device 30, or the solar cell 40 to consume the power. The load 20 is supplied with power from the system 10 when the switch 40 is short-circuited and can be supplied with electric power from the power conversion device 30 when the switch 40 is opened. Also, the load 20 may be supplied with power by the solar cell 40 under the control of the controller 50.

상기 전력변환장치(30)는 상기 제어부(50)의 제어에 따라 상기 계통(10)으로부터 전기를 구매하여 축전지에 저장하거나, 상기 저장된 전기를 상기 계통(10)으로 판매할 수 있다. 또한, 상기 전력변환장치(30)는 상기 제어부(50)의 제어에 따라 상기 태양전지(40)로부터의 전기를 축전지에 저장할 수 있다. 또한, 상기 전력변환장치(30)는 충전된 전기를 상기 부하(20)로 공급할 수 있다. 상기 전력변환장치(30)는 내부의 축전지로부터 충전된 전기의 충전량 정보를 수신하여, 상기 제어부(50)로 전달할 수 있다.The power conversion apparatus 30 may purchase electricity from the system 10 under the control of the control unit 50 and store the electricity in a battery or sell the stored electricity to the system 10. [ In addition, the power converter 30 may store electricity from the solar cell 40 in the storage battery under the control of the controller 50. [ Further, the power converter 30 can supply the charged electricity to the load 20. [ The power conversion device 30 may receive the charged amount information of the charged electricity from the internal battery, and may transmit the information to the controller 50.

상기 태양전지(40)는 상기 계통(10), 부하(20) 및 전력변환장치(30)에 전력을 공급할 수 있다. 상기 태양전지(40)는 전력을 생성하여 상기 부하(20)의 소비에 필요한 전력을 공급하고, 상기 전력변환장치(30)의 충전에 필요한 전력을 공급할 수도 있으며, 상기 계통(10)으로도 전력을 전달할 수 있다. 상기 태양전지(40)는 상기 제어부(50)의 제어에 의해 상기 계통(10), 부하(20) 또는 전력변환장치(30)로 전력을 전달할 수 있다. 도면에서는 태양전지(40)를 예를 들어 설명하였으나, 태양전지(40)가 아닌 다른 신재생 에너지원일 수 있다.The solar cell 40 can supply electric power to the system 10, the load 20, and the power conversion device 30. The solar cell 40 may generate electric power to supply electric power necessary for consumption of the load 20 and supply electric power necessary for charging the electric power conversion device 30, . The solar cell 40 can transmit electric power to the system 10, the load 20 or the power conversion device 30 under the control of the control unit 50. [ Although the solar cell 40 has been described as an example, it may be a renewable energy source other than the solar cell 40.

상기 제어부(50)는 상기 계통(10), 부하(20), 전력변환장치(30) 및 태양전지(40)와 유선 또는 무선 통신 방식 및 전력선 통신(PLC, power line communication) 방법을 포함하는 다양한 통신 방법으로 전기의 충전/방전에 필요한 정보를 서로 송신 또는 수신할 수 있다.The control unit 50 is connected to the system 10, the load 20, the power conversion apparatus 30 and the solar cell 40 in a variety of ways including a wired or wireless communication method and a PLC (power line communication) The communication method can transmit or receive information necessary for charging / discharging electricity.

상기 제어부(50)는 충전/방전에 기준이 되는 상기 계통(10)의 요금 정보와, 요금 산출을 위한 충전량 또는 방전량 계측 정보와, 구입 및 지출 정보를 계통(10)과 서로 송신 또는 수신할 수 있다.The control unit 50 transmits or receives the charge information of the system 10 as a reference for charging / discharging, the charge amount or discharge amount measurement information for charge calculation, and the purchase and expenditure information to / from the system 10 .

또한, 상기 제어부(50)는 충전/방전의 기준이 되는 상기 계통(10)의 요금 정보를 기초로 하여, 다양하게 충전 및 방전 기준과 이를 통한 구매 및 판매의 기준을 설정할 수 있으며, 원격으로 제어할 수 있다.In addition, the control unit 50 can set charging and discharging criteria and criteria for purchasing and selling various kinds of charging and discharging criteria based on the charge information of the system 10 as a reference of charge / discharge, can do.

또한, 상기 제어부(50)는 사용자 정보 인식을 통하여 계통(10)과 전력(전기)을 판매 및 구매하는 량과 비용 정보를 계통(10)에 송신하여 비용을 과금하고, 판매 금액을 자동으로 정산을 수 있도록 하는 과금 기능 관련 정보를 계통(10)과 송신 또는 수신할 수 있다.In addition, the control unit 50 transmits the amount and cost information for selling and purchasing the system 10 and the electric power (electricity) through the recognition of the user information to the system 10 to charge the cost, The system 10 can transmit or receive information related to the billing function.

상기 실시 예에서는 상기 제어부(50)가 별개의 구성인 것으로 설명하였으나, 상기 제어부(50)는 상기 전력변환장치(30)에 포함될 수도 있다.Although the control unit 50 is described as being a separate component in the above embodiment, the control unit 50 may be included in the power conversion unit 30. [

도 2는 실시 예에 따른 전력변환장치를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a power conversion apparatus according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 전력변환장치(30)는 연결부(31), 축전부(35), 전원부(37) 및 컨버터(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the power conversion apparatus 30 according to the embodiment may include a connection unit 31, a power storage unit 35, a power supply unit 37, and a converter 100.

상기 전력변환장치(30)는 상기 계통(10), 부하(20) 및 태양전지(40)와 3상 5선방식으로 연결될 수 있다.The power conversion device 30 may be connected to the system 10, the load 20, and the solar cell 40 in a three-phase five-wire system.

상기 3상 5선방식은 3상의 교류전압을 5개의 배선으로 전달하는 방식이다. 상기 5개의 배선은 R선, S선, T선, N선 및 E선일 수 있다. 상기 R선, S선 및 T선은 순서에 관계없이 정의될 수 있다. 상기 5개의 배선은 상부에서부터 하부 순서대로 R선, S선, T선, N선 및 E선으로 정의한다. 상기 N선은 중립선이고, 상기 E선은 접지선이다.The three-phase five-wire system transmits three-phase AC voltages to five wires. The five wirings may be R line, S line, T line, N line and E line. The R line, the S line, and the T line may be defined in any order. The five wires are defined as R line, S line, T line, N line and E line from the top to the bottom. The N line is a neutral line, and the E line is a ground line.

상기 태양전지(40)는 단상으로 연결되므로, 상기 R선과 N선 사이, S선과 N선사이 또는 T선과 N선 사이에 연결될 수 있다.Since the solar cell 40 is connected in a single phase, it may be connected between the R line and the N line, between the S line and the N line, or between the T line and the N line.

상기 전력변환장치(30)는 제1 내지 제3 전력변환장치로 구성되어 제1 전력변환장치는 R선과 N선사이, 제2 전력변환장치는 S선과 N선사이, 제3 전력변환장치는 T선과 N선 사이에 연결될 수 있다.The power conversion device 30 is composed of first to third power conversion devices, the first power conversion device is an R line and the N line, the second power conversion device is an S line and the N line, Can be connected between lines.

상기 전력변환장치(30)의 연결부(31)는 어느 한 상에만 전력을 공급하는 상기 태양전지(40)를 이용하여, 제1 내지 제3 전력변환장치에 전력을 공급할 수 있다.The connection unit 31 of the power conversion device 30 can supply power to the first to third power conversion devices using the solar cell 40 that supplies power to only one phase.

상기 연결부(31)는 상기 3상 5선으로 연결된 태양전지(40)와 단상으로 연결된 상기 컨버터(100)를 연결할 수 있다. 상기 연결부(31)는 상기 3상 5선으로 연결된 태양전지(40)를 단상으로 연결된 상기 컨버터(100)와 연결할 수 있어 상기 축전부(35)의 충전시 계통(10)에 의하지 않고, 상기 태양전지(40)로 충전할 수 있어, 상기 계통(10)의 소비전력을 줄일 수 있다.The connection unit 31 may connect the solar cell 40 connected with the three-phase five-wire line and the converter 100 connected in a single phase. The connection unit 31 can connect the solar cell 40 connected with the three-phase five wires to the converter 100 connected in a single phase so that the solar battery 40 can be connected to the power storage unit 10, The battery 40 can be charged, and the power consumption of the system 10 can be reduced.

상기 연결부(31)는 릴레이부(32) 및 다이오드부(34)를 포함할 수 있다.The connection unit 31 may include a relay unit 32 and a diode unit 34.

상기 릴레이부(32)는 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay3)를 포함할 수 있다. 상기 제1 릴레이(Relay1)는 R선과 상기 컨버터(100) 사이에 연결되고, 상기 제2 릴레이(Relay2)는 S선과 상기 컨버터(100) 사이에 연결되며, 상기 제3 릴레이(Relay3)는 T선과 상기 컨버터(100) 사이에 연결될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay3)의 일단은 각각 R선, T선 및 S선과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay3)의 타단은 상기 컨버터(100)와 공통으로 연결될 수 있다.The relay unit 32 may include first to third relays Relay1 to Relay3. The first relay (Relay1) is connected between the R line and the converter (100), the second relay (Relay2) is connected between the S line and the converter (100), and the third relay May be connected between the converter (100). One end of each of the first to third relays Relay1 to Relay3 is electrically connected to an R line, a T line, and an S line, respectively. The other ends of the first to third relays Relay1 to Relay3 are connected to the converter 100 Can be connected in common.

상기 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay3)는 각각 제어부(50)로부터의 제1 내지 제3 제어신호(S1 내지 S3)에 의해 단락 또는 개방될 수 있다.The first to third relays Relay1 to Relay3 may be short-circuited or opened by the first to third control signals S1 to S3 from the controller 50, respectively.

상기 제어부(50)는 상기 태양전지(40)가 어느 위치에 연결되었는지 전달받고, 이에 대응하는 제어신호를 인가한다. 예를 들어, 상기 태양전지(40)가 R선과 N선 사이에 연결되면, 상기 제1 제어신호(S1)를 하이 레벨로 인가하여 상기 제1 릴레이(Relay1)를 단락시켜, 상기 R선과 상기 컨버터(100)를 연결하고, 상기 태양전지(40)가 S선과 N선 사이에 연결되면, 상기 제2 제어신호(S2)를 하이 레벨로 인가하여 상기 제2 릴레이(Relay2)를 단락시켜, 상기 S선과 상기 컨버터(100)를 연결하고, 상기 태양전지(40)가 T선과 N선 사이에 연결되면, 상기 제3 제어신호(S3)를 하이 레벨로 인가하여 상기 제3 릴레이(Relay3)를 단락시켜, 상기 R선과 상기 컨버터(100)를 연결할 수 있다.The control unit 50 receives the position of the solar cell 40 and applies the corresponding control signal. For example, when the solar cell 40 is connected between an R line and an N line, the first control signal S1 is applied at a high level to short-circuit the first relay (Relay1) When the solar cell 40 is connected between the S line and the N line, the second control signal S2 is applied at a high level to short-circuit the second relay Relay 2, And the converter 100. When the solar cell 40 is connected between the T line and the N line, the third control signal S3 is applied to the high level to short the third relay Relay3 , The R line and the converter 100 may be connected.

또한, 상기 제어부(50)는 상기 태양전지(40)의 위치에 관계없이 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay3)를 모두 연결하여, 상기 태양전지(40)와 상기 컨버터(100)를 연결할 수도 있다.The controller 50 can also connect all of the first to third relays Relay1 to Relay3 regardless of the position of the solar cell 40 to connect the solar cell 40 and the converter 100 have.

상기 다이오드부(34)는 상기 R선, S선 및 T선과 상기 전원부(37) 사이에 연결될 수 있다. 상기 다이오드부(34)는 상기 R선, S선 및 T선으로부터 공급되는 교류전압을 정류하여 상기 전원부(37)로 공급할 수 있다.The diode unit 34 may be connected between the R line, the S line, and the T line and the power unit 37. The diode unit 34 rectifies an AC voltage supplied from the R line, the S line, and the T line and supplies the rectified AC voltage to the power unit 37.

상기 다이오드부(34)는 제1 내지 제3 다이오드(D1 내지 D3)를 포함할 수 있다. The diode unit 34 may include first to third diodes D1 to D3.

상기 제1 다이오드(D1)는 상기 R선과 전원부(37) 사이에 연결되어, 상기 R선의 교류전압을 정류하여 상기 전원부(37)로 공급하고, 상기 제2 다이오드(D2)는 상기 S선과 전원부(37) 사이에 연결되어, 상기 S선의 교류전압을 정류하여 상기 전원부(37)로 공급하고, 상기 제3 다이오드(D3)는 상기 T선과 전원부(37) 사이에 연결되어, 상기 T선의 교류전압을 정류하여 상기 전원부(37)로 공급할 수 있다.The first diode D1 is connected between the R line and the power supply unit 37 and rectifies the AC voltage of the R line to supply the power to the power supply unit 37. The second diode D2 is connected between the S line and the power supply unit 37 so that the AC voltage of the S line is rectified and supplied to the power supply unit 37. The third diode D3 is connected between the T line and the power supply unit 37 so that the AC voltage of the T line And can supply the power to the power source unit 37.

상기 R선, S선 및 T선에 인가되는 교류전압은 서로 120˚의 위상차를 가지는 파형이다. 상기 다이오드부(34)에서 정류된 파형은 상기 전원부(37)에 공통으로 인가될 때 120˚위상을 가지는 파형이 겹쳐져서 직류에 가까운 전압으로 상기 전원부(37)로 공급된다.The AC voltages applied to the R line, the S line, and the T line are waveforms having a phase difference of 120 deg. When the waveform rectified by the diode unit 34 is commonly applied to the power supply unit 37, a waveform having a phase of 120 ° is superimposed and supplied to the power supply unit 37 at a voltage close to a direct current.

상기 전원부(37)는 상기 다이오드부(34)로부터 인가된 전압을 분압하여, 전원전압을 생성할 수 있다. 상기 전원부(37)는 상기 전원전압을 상기 제어부(50) 및 상기 컨버터(100)로 인가하여 초기전원전압으로 사용될 수 있다. 상기 다이오드부(34)를 통해 상기 전원부(37)로 전압을 인가하여, 제어부(50) 및 컨버터(100)를 초기에 구동할 수 있다. 다시 말해, 상기 전원부(37)는 상기 다이오드부(34)로부터의 전압을 통해 상기 제1 내지 제3 제어신호(S1 내지 S3)를 생성하는 제어부(50)를 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(50)에 별도의 초기전원을 인가하는 구성을 생략할 수 있어 상기 전력변환장치(30)를 단순화시킬 수 있다.The power supply unit 37 may divide the voltage applied from the diode unit 34 to generate a power supply voltage. The power source unit 37 may be used as an initial power source voltage by applying the power source voltage to the controller 50 and the converter 100. The control unit 50 and the converter 100 may be initially driven by applying a voltage to the power source unit 37 through the diode unit 34. [ In other words, the power supply unit 37 may drive the control unit 50 that generates the first to third control signals S1 to S3 through the voltage from the diode unit 34. [ Accordingly, it is possible to omit the configuration for applying the initial power source to the controller 50, thereby simplifying the power converter 30. [

상기 컨버터(100)는 상기 연결부(31)로부터 인가되는 교류전압을 직류전압으로 변환하여 상기 축전부(35)에 인가할 수 있다. 상기 컨버터(100)는 상기 축전부(35)에 충전된 직류전압을 교류전압으로 변환하여 상기 연결부(31)로 전달할 수 있다. 상기 컨버터(100)의 전압변환 방향은 상기 제어부(50)에 의해 제어될 수 있다. The converter 100 may convert the AC voltage applied from the connection unit 31 to a DC voltage and apply the DC voltage to the power storage unit 35. The converter 100 converts the DC voltage charged in the power storage unit 35 into an AC voltage and transmits the AC voltage to the connection unit 31. The voltage conversion direction of the converter 100 may be controlled by the control unit 50. [

상기 축전부(35)는 배터리일 수 있다. 상기 축전부(35)는 상기 계통(10)에서 상기 컨버터(100)를 통해 전달되는 직류전압을 저장하고, 상기 제어부(100)로부터의 제어신호에 따라 상기 저장된 직류전압을 상기 컨버터(100)로 출력할 수 있다.The power storage unit 35 may be a battery. The power storage unit 35 stores a DC voltage transmitted through the converter 100 from the system 10 and outputs the stored DC voltage to the converter 100 according to a control signal from the controller 100. [ Can be output.

도 3은 다른 실시 예에 따른 전력변환장치를 나타낸 도면이다.3 is a view illustrating a power conversion apparatus according to another embodiment.

도 3에 따른 전력변환장치(30)는 도 2에 따른 전력변환장치(30)와 비교하여, 릴레이부(32)와 컨버터(100) 사이에 돌입방지 릴레이(Relay4) 및 저항(R)을 포함하는 것 이외에는 동일하다.The power converter 30 according to FIG. 3 includes an inrush prevention relay (relay 4) and a resistor R between the relay unit 32 and the converter 100, as compared with the power converter 30 according to FIG. .

따라서, 도 3을 설명함에 있어, 도 2와 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면번호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.Therefore, in describing Fig. 3, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in Fig. 2, and a detailed description thereof will be omitted.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력변환장치(30)는 연결부(31), 축전부(35), 전원부(37) 및 컨버터(100)를 포함할 수 있다.3, the power conversion apparatus 30 may include a connection unit 31, a power storage unit 35, a power supply unit 37, and a converter 100 according to another embodiment of the present invention.

상기 연결부(31)는 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay 3)를 포함하는 릴레이부(32) 및 제1 내지 제3 다이오드(D1 내지 D3)를 포함하는 다이오드부(34)를 포함할 수 있다.The connection unit 31 may include a diode unit 34 including a relay unit 32 including first to third relays Relay 1 to Relay 3 and first to third diodes D 1 to D 3. have.

상기 돌입방지 릴레이(Relay4) 및 저항(R)은 상기 릴레이부(32) 및 상기 컨버터(100) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 돌입방지 릴레이(Relay4) 및 저항(R)은 상기 릴레이부(32) 및 상기 컨버터(100) 사이에 병렬로 연결될 수 있다. 상기 돌입방지 릴레이(Relay4) 및 저항(R)의 일단은 상기 제1 내지 제3 릴레이(Relay1 내지 Relay3)가 공통으로 연결된 접점과 연결되고, 상기 돌입방지 릴레이(Relay4) 및 저항(R)의 타단은 상기 컨버터(100)와 전기적으로 연결될 수 있다.The inrush prevention relay Relay 4 and the resistor R may be electrically connected between the relay unit 32 and the converter 100. The rush prevention relay Relay 4 and the resistor R may be connected in parallel between the relay unit 32 and the converter 100. One end of the inrush prevention relay (Relay4) and the resistor (R) are connected to a contact to which the first to third relays Relay1 to Relay3 are commonly connected, and the other end of the inrush prevention relay (Relay4) May be electrically connected to the converter (100).

상기 돌입방지 릴레이(Relay4) 및 저항(R)은 상기 릴레이부(32)가 턴온되어 상기 컨버터(100)로 전압이 인가될 때, 갑작스러운 고전류가 컨버터(100)로 인가되어 컨버터(100)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.When the relay unit 32 is turned on and the voltage is applied to the converter 100, a sudden high current is applied to the converter 100 so that the converter 100 It is possible to prevent damage.

상기 돌입방지 릴레이(Relay4)는 상기 제어부(50)로부터의 제4 제어신호(C4)에 의해 제어될 수 있다. The rush prevention relay Relay4 may be controlled by the fourth control signal C4 from the controller 50. [

상기 제어부(50)는 상기 릴레이부(32)가 턴온되면 상기 제4 제어신호(C4)를 로우 레벨로 인가하여, 상기 릴레이부(32)와 상기 컨버터(100) 사이에 저항이 연결되도록 제어한다. 상기 저항(R)은 상기 릴레이부(32) 턴 온시 상기 컨버터(100)로 인가되는 돌입전류를 감쇄시킬 수 있다.When the relay unit 32 is turned on, the control unit 50 applies the fourth control signal C4 to the low level to control the resistance between the relay unit 32 and the converter 100 . The resistor R may attenuate an inrush current applied to the converter 100 when the relay unit 32 is turned on.

상기 제어부(50)는 상기 릴레이부(32)가 턴온된 후 일정시간이 지난 후 상기 제4 제어신호(C4)를 하이 레벨로 인가하여 상기 돌입방지 릴레이(Relay4)를 턴 온시킨다. 상기 돌입방지 릴레이(Relay4)는 상기 돌입전류가 흐르는 시간이 경과 후 상기 릴레이부(32)와 컨버터(100)를 전기적으로 연결하여, 전력전달시 저항(R)으로 인한 전력소비를 줄일 수 있다.The controller 50 applies the fourth control signal C4 to the high level to turn on the inrush prevention relay Relay 4 after a predetermined time elapses after the relay unit 32 is turned on. The inrush prevention relay (Relay 4) may electrically connect the relay unit 32 and the converter 100 after a lapse of a time that the inrush current flows, thereby reducing power consumption due to the resistance R during power transmission.

도 4는 실시 예에 따른 전력변화장치의 컨버터를 상세히 나타낸 블록도이다.4 is a detailed block diagram of a converter of the power conversion apparatus according to the embodiment.

도 4를 참조하면 실시 예에 따른 전력변환장치의 컨버터(100)는 필터부(110), 변환부(12) 및 승감압부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the converter 100 of the power conversion apparatus according to the embodiment may include a filter unit 110, a conversion unit 12, and a step-up / down unit 130.

상기 필터부(110)는 사이 연결부(31)와 전기적으로 연결되고, 상기 승감압부(130)는 상기 축전부(35)와 전기적으로 연겨뢰고, 상기 승감압부(130)는 상기 필터부(110)와 승감압부(130) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.The filter unit 110 is electrically connected to the interconnection unit 31 and the booster decompression unit 130 is electrically connected to the power storage unit 35. The booster decompression unit 130 is connected to the filter unit 110 and the pressure-decreasing unit 130,

상기 필터부(110)는 상기 연결부(31)를 통해 입력되는 계통(10) 또는 상기 변환부(120)의 출력 또는 입력 교류 전원으로부터 발생하는 노이즈 및 서지 전압 등을 필터링할 수 있다. 상기 필터부(110)는 양방향 필터로 동작할 수 있다.The filter unit 110 may filter the noise or the surge voltage generated from the output or the input AC power of the system 10 or the conversion unit 120 input through the connection unit 31. The filter unit 110 may operate as a bidirectional filter.

상기 변환부(120)는 양방향 컨버터로서, 상기 계통(10)으로부터 상기 축전부(35)가 충전되는 경우 입력교류전원을 정류하고, 평활하여 상기 승감압부(130)로 전달하며, 상기 축전부(35)의 발전시에는 상기 축전부(35)의 직류 전압을 교류로 변환하여 상기 필터부(110)를 통해 계통(10) 측으로 전달할 수 있다. 다시 말해, 상기 변환부(120)는 교류전압을 직류전압으로 변환하고, 직류전압을 교류전압으로 변환할 수 있다.The converter 120 is a bidirectional converter that rectifies the input AC power when the power storage unit 35 is charged from the system 10 and smoothly transmits the smoothed input AC power to the power storage unit 130, The DC voltage of the power storage unit 35 can be converted to AC and transmitted to the system 10 through the filter unit 110. [ In other words, the converting unit 120 can convert an AC voltage to a DC voltage, and convert a DC voltage to an AC voltage.

상기 승감압부(130)는 상기 변환부(120)로부터 공급되는 직류전압을 상기 축전부(35)가 저장할 수 있는 레벨로 감압하여 상기 축전부(35)로 전달할 수 있다. 상기 승감압부(130)는 상기 축전부(35)로부터 공급되는 직류전압을 승압하여 상기 변환부(120)로 전달할 수 있다.The boosting and depressurizing unit 130 may reduce the DC voltage supplied from the converting unit 120 to a level that the power storage unit 35 can store and transmit the reduced voltage to the power storage unit 35. The boost / depressurization unit 130 boosts the DC voltage supplied from the power storage unit 35 and transmits the boosted DC voltage to the conversion unit 120.

1: 에너지 저장 시스템
10: 계통
20: 부하
30: 전력변환장치
31: 연결부
32: 릴레이부
34: 다이오드부
35: 축전부
37: 전원부
40: 태양전지
50: 제어부
60: 스위치
100: 컨버터
110: 필터부
120: 변환부
130: 승감압부1: Energy storage system
10: System
20: Load
30: Power converter
31: Connection
32: Relay section
34: diode part
35:
37:
40: Solar cell
50:
60: Switch
100: Converter
110:
120:
130:

Claims

A connection part for converting an AC voltage from the system of the three-phase five-wire type into a single-phase;
A power storage unit for charging a voltage from the system; And
And a converter for converting a voltage between the connection portion and the power storage portion.

The method according to claim 1,
And the connection portion includes a plurality of relays coupled to respective lines of the three phases and to the converter.

3. The method of claim 2,
Wherein the connection portion further comprises a resistor and a resistor connected between the plurality of relays and the converter.

The method according to claim 1,
Wherein the connection portion includes a plurality of diodes connected between each line of the three phases and the power source portion.

5. The method of claim 4,
Wherein the power supply unit generates an initial power supply voltage by a voltage supplied to the plurality of diodes.

Three-phase five-wire system;
A load that consumes the power;
And a power conversion device that stores power from the system or supplies stored power to the load,
The power conversion apparatus includes:
A connection part for converting an AC voltage from the system into a single phase;
A power storage unit for charging a voltage from the system; And
And a converter for converting a voltage between the connection portion and the power storage portion.

The method according to claim 6,
Wherein the connection comprises a respective line of the three phases and a plurality of relays coupled to the converter.

8. The method of claim 7,
Wherein the connection further comprises an inrush prevention relay and a resistor connected between the plurality of relays and the converter.

The method according to claim 6,
And the connection portion includes a plurality of diodes connected between each line of the three phases and the power supply portion.

10. The method of claim 9,
Wherein the power supply unit generates an initial power supply voltage by a voltage supplied to the plurality of diodes.