KR102052950B1 - Power conditioning system and Method of driving the same - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 전력변환장치는, 계통으로부터의 전압을 충전하는 축전부; 상기 계통과 상기 축전부 사이에서 전압을 변환하는 변환부; 및 상기 변환부 및 축전부에 전원전압을 공급하는 전원부를 포함하고, 상기 전원부는, 상기 계통으로부터 전압을 입력받고 상기 변환부 및 축전부에 전원전압을 공급하는 제1 변압기; 및 상기 축전부로부터 전압을 입력받고 상기 제1 변압기로 전압을 인가하는 제2 변압기를 포함한다.Power conversion apparatus according to the embodiment, the power storage unit for charging the voltage from the grid; A conversion unit for converting a voltage between the grid and the power storage unit; And a power supply unit supplying a power supply voltage to the conversion unit and the power storage unit, wherein the power supply unit comprises: a first transformer receiving a voltage from the system and supplying a power voltage to the conversion unit and the power storage unit; And a second transformer receiving a voltage from the power storage unit and applying a voltage to the first transformer.

Figure R1020130083661
Figure R1020130083661

Description

전력변환장치 및 그의 구동방법{Power conditioning system and Method of driving the same}Power conditioning system and method of driving the same

실시 예는 전력변환장치에 관한 것이다.Embodiments relate to a power converter.

실시 예는 전력변환장치의 구동방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a method of driving a power converter.

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) device charges when the demand for power is low on the grid side, and discharges power from the storage unit when the demand for power is high, and simultaneously supplies reactive power to the grid. It has a role of stabilizing power by instantaneous correction.

이러한 ESS 장치는, 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 축전부와, 상기 변환부와 축전부 사이의 직류전압을 승압 또는 강압하는 승감압부와 상기 각 구성 요소들의 동작을 제어하는 제어부 및 상기 각 구성 요소들에 구동전압을 공급하기 위한 전원부를 포함한다.Such an ESS device includes a converter which receives grid-side power and converts the power into DC power, converts the received DC power into AC power, and transfers the power to the grid and the load, and a power storage unit that supplies the DC power of the battery to the converter. And a booster for boosting or stepping down a DC voltage between the converter and the power storage unit, a controller for controlling the operation of each of the components, and a power supply unit for supplying a driving voltage to each of the components.

종래의 ESS장치의 전원부는 상기 변환부의 출력단으로부터 전압을 공급받고, 이를 분압하여 상기 각 구성 요소들로 구동전압을 공급한다. 이 때, 상기 변환부의 출력단으로부터 전달받은 전압은 고전압이므로 상기 전원부를 구성하는 소자들은 고용량으로 구성해야하므로, 제조단가 상승의 문제점이 있다.The power supply unit of the conventional ESS device receives a voltage from the output terminal of the converter, divides it, and supplies a driving voltage to each of the components. At this time, since the voltage received from the output terminal of the conversion unit is a high voltage, the elements constituting the power supply unit must be configured with a high capacity, there is a problem of manufacturing cost increase.

실시 예는 전원부 내부구성의 용량을 줄일 수 있는 전력변환장치를 제공한다.The embodiment provides a power conversion apparatus that can reduce the capacity of the power supply internal configuration.

실시 예는 안정적인 전원전압을 공급할 수 있는 전력변환장치의 구동방법을 제공한다.The embodiment provides a method of driving a power converter that can supply a stable power supply voltage.

실시 예에 따른 전력변환장치는, 계통으로부터의 전압을 충전하는 축전부; 상기 계통과 상기 축전부 사이에서 전압을 변환하는 변환부; 및 상기 변환부 및 축전부에 전원전압을 공급하는 전원부를 포함하고, 상기 전원부는, 상기 계통으로부터 전압을 입력받고 상기 변환부 및 축전부에 전원전압을 공급하는 제1 변압기; 및 상기 축전부로부터 전압을 입력받고 상기 제1 변압기로 전압을 인가하는 제2 변압기를 포함한다.Power conversion apparatus according to the embodiment, the power storage unit for charging the voltage from the grid; A conversion unit for converting a voltage between the grid and the power storage unit; And a power supply unit supplying a power supply voltage to the conversion unit and the power storage unit, wherein the power supply unit comprises: a first transformer receiving a voltage from the system and supplying a power voltage to the conversion unit and the power storage unit; And a second transformer receiving a voltage from the power storage unit and applying a voltage to the first transformer.

실시 예에 따른 전력변환장치의 구동방법은, 계통으로부터의 계통출력전압을 제1 변압기로 인가하는 단계; 상기 제1 변압기가 상기 계통출력전압으로 전원전압을 생성하는 단계; 상기 전원전압을 변환부 및 축전부로 인가하는 단계; 상기 축전부의 축전출력전압을 제2 변압기로 인가하는 단계; 상기 제2 변압기가 상기 축전출력전압을 분압하여 상기 제1 변압기로 인가하는 단계; 및 상기 제1 변압기가 상기 제2 변압기로부터의 전압을 분압하여 전원전압을 생성하여 공급하는 단계를 포함한다.In one embodiment, a method of driving a power converter includes applying a system output voltage from a system to a first transformer; Generating, by the first transformer, a power supply voltage using the grid output voltage; Applying the power supply voltage to a converter and a power storage unit; Applying a power storage output voltage of the power storage unit to a second transformer; Dividing the electrical storage output voltage by the second transformer and applying the voltage to the first transformer; And generating a supply voltage by dividing the voltage from the second transformer by the first transformer.

실시 예에 따른 전력변환장치의 전원부는 두 개의 변압기를 사용하고, 계통으로부터 직접 전압을 인가받아 전원부에 인가되는 전압 레벨을 낮출 수 있어 상기 전원부 내부구성의 용량을 줄일 수 있어 제조단가 절감의 효과가 있다.The power supply unit of the power converter according to the embodiment uses two transformers, and can be directly applied to the voltage from the system to lower the voltage level applied to the power supply unit can reduce the capacity of the internal configuration of the power supply unit to reduce the manufacturing cost effect have.

실시 예에 따른 전력변환장치의 구동방법은 계통으로부터 전압을 인가받아 초기전원전압을 공급하고, 계통과 전력변환장치가 분리된 후에도 축전부를 통해 전압을 인가받아 전원전압을 공급할 수 있어 안정적인 전원전압의 공급이 가능하다.In the driving method of the power converter according to the embodiment, the initial power supply voltage is supplied by receiving a voltage from the system, and even after the system and the power conversion device are separated, the power supply can be supplied by supplying the power supply voltage to the stable power supply voltage. Supply is possible.

도 1은 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 실시 예에 따른 전력변환장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 실시 예에 따른 전력변환장치를 나타내는 회로도이다.
도 4는 실시 예에 따른 전력변환장치의 구동방법을 나타낸 순서도이다.
1 is a block diagram illustrating an energy storage system according to an exemplary embodiment.
2 is a block diagram illustrating a power conversion apparatus according to an embodiment.
3 is a circuit diagram illustrating a power converter according to an embodiment.
4 is a flowchart illustrating a method of driving a power converter according to an 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.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts 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 "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element 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 a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “module”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.

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

도 1을 참조하면 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템은 계통(10), 부하(20), 전력변환장치(30) 및 스위치(40)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the energy storage system according to the embodiment may include a system 10, a load 20, a power converter 30, and a switch 40.

상기 계통(10)은 상기 부하(20) 및 전력변환장치(30)에 전력을 전달한다. 상기 계통(10)은 상기 부하(20)의 소비에 필요한 전력을 공급하고, 상기 전력변환장치(30)의 충전에 필요한 전력을 전달할 수 있다. 또한, 상기 계통(10)은 상기 전력변환장치(30)의 충전 또는 방전 판단에 필요한 각종정보 및 전기 요금 산출에 필요한 정보 등을 상기 전력변환장치(30)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, 태양 전지 또는 가정용 축전 시스템 등일 수 있다.The system 10 transfers power to the load 20 and the power converter 30. The system 10 may supply power for consumption of the load 20, and may transfer power for charging the power converter 30. In addition, the system 10 is a system that provides various information necessary for determining the charge or discharge of the power converter 30 and information necessary for calculating the electric charge to the power converter 30 as a system such as a power exchange. It may include. The system 10 may include various management servers that manage electricity usage and electricity bills. The system 10 may be a vehicle, a solar cell, or a home power storage system.

상기 부하(20)는 상기 계통(10) 또는 전력변환장치(30)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.The load 20 may receive power from the system 10 or the power converter 30 and consume it. The load 20 may receive power from the system 10 when the switch 40 is shorted, and may receive power from the power converter 30 when the switch 40 is opened.

상기 전력변환장치(30)는 상기 계통(10)으로부터 실시간으로 변화하는 전기요금정보를 수신하여 상기 계통(10)으로부터 전기를 구매하여 축전지에 저장하거나, 상기 저장된 전기를 상기 계통(10)으로 판매할 수 있다. 또한, 상기 전력변환장치(30)는 충전된 전기를 상기 부하(20)로 공급할 수 있다. 상기 전력변환장치(30)는 내부의 축전지로부터 상기 축전지에 충전된 전기의 충전량 정보를 수신하여, 상기 축전지에 전기를 충전 또는 방전할 수 있다.The power converter 30 receives electricity rate information that changes in real time from the system 10 to purchase electricity from the system 10 and store the electricity in the storage battery, or sell the stored electricity to the system 10. can do. In addition, the power converter 30 may supply the charged electricity to the load 20. The power converter 30 may receive charge information of electricity charged in the storage battery from an internal storage battery, and charge or discharge electricity in the storage battery.

상기 전력변환장치(30)는 상기 계통(10) 및 부하(20)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 power converter 30 is information necessary for charging / discharging electricity by various communication methods including a wired or wireless communication method and a power line communication (PLC) method with the system 10 and the load 20. Can transmit or receive to each other.

상기 전력변환장치(30)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 power converter 30 transmits charge information of the system 10 as a reference for charging / discharging, charge or discharge amount measurement information for calculating a charge, and purchase and expenditure information with the system 10, or Can be received.

또한, 상기 전력변환장치(30)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 power converter 30 may set various charging and discharging criteria and purchasing and selling criteria through the charge information on the basis of the charge information of the system 10 serving as a charging / discharging standard. Can be controlled by

또한, 상기 전력변환장치(30)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 power conversion device 30 transmits the amount and cost information for selling and purchasing the system 10 and power (electricity) to the system 10 through user information recognition, charging the cost, and automatically selling the sales amount. The billing function related information to enable the settlement can be transmitted or received with the system 10.

상기 실시 예에서는 상기 전력변환장치(30)의 충방전 제어 및 상기 부하(20)로의 전력전달 주체를 상기 전력변환장치(30)에서 판단하는 것을 예시하였으나, 별도의 제어부를 이용하여 충방전 제어 및 전력 전달 판단을 할 수 있다. 이 경우 상기 전력변환장치(30)는 상기 제어부의 제어에 따라 충방전을 수행할 수 있다.In the above embodiment, the charging and discharging control of the power converter 30 and the power transfer to the load 20 is determined by the power converter 30, but the charge and discharge control and using a separate control unit Power delivery judgment can be made. In this case, the power converter 30 may perform charging and discharging under the control of the controller.

도 2는 실시 예에 따른 전력변환장치를 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a power conversion apparatus according to an embodiment.

도 2를 참조하면 실시 예에 따른 전력변환장치(30)는 계통(10)과 연결될 수 있다.Referring to FIG. 2, the power converter 30 according to the embodiment may be connected to the system 10.

상기 전력변환장치(30)는 제어부(100), 필터부(110), 변환부(120), 승감압부(130), 축전부(140) 및 전원부(150)를 포함할 수 있다.The power converter 30 may include a control unit 100, a filter unit 110, a conversion unit 120, a boosting and lowering unit 130, a power storage unit 140, and a power supply unit 150.

상기 전력변환장치(30)는 상기 제어부(100)의 제어에 의해 상기 계통(10)으로부터 전달되는 교류입력전원을 상기 축전부(140)에 저장하고, 필요 시 예를 들어 교류입력전원이 차단되는 경우 상기 축전부(140)로부터 상기 계통(10) 방향으로 전력을 발전할 수 있다.The power converter 30 stores the AC input power transmitted from the grid 10 under the control of the control unit 100 in the power storage unit 140, for example, the AC input power is cut off if necessary. In this case, power may be generated from the power storage unit 140 toward the system 10.

상기 제어부(100)는 상기 필터부(110), 변환부(120), 승감압부(130), 축전부(140) 및 전원부(150)를 제어하는 제어신호를 각 구성으로 인가할 수 있다. 상기 제어부(100)는 상기 계통(10)과 상기 축전부(140) 사이의 충방전을 제어할 수 있다.The control unit 100 may apply a control signal for controlling the filter unit 110, the converter unit 120, the boosting and lowering unit 130, the power storage unit 140, and the power supply unit 150 to each component. The controller 100 may control charging and discharging between the system 10 and the power storage unit 140.

상기 필터부(110)는 상기 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 noise and surge voltage generated from the output or input AC power of the system 10 or the converter 120. The filter unit 110 may operate as a bidirectional filter.

상기 변환부(120)는 양방향 컨버터로서, 상기 계통(10)으로부터 상기 축전부(140)가 충전되는 경우 입력교류전원을 정류하고, 평활하여 상기 승감압부(130)로 전달하며, 상기 축전부(140)의 발전시에는 상기 축전부(140)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, and when the power storage unit 140 is charged from the system 10, rectifies an input AC power supply and smoothes the power to the booster 130. When the power generation unit 140 generates power, the DC voltage of the power storage unit 140 may be converted into alternating current and transmitted to the system 10 through the filter unit 110. In other words, the converter 120 may convert an AC voltage into a DC voltage and convert the DC voltage into an AC voltage.

상기 승감압부(130)는 상기 변환부(120)로부터 공급되는 직류전압을 상기 축전부(140)가 저장할 수 있는 레벨로 감압하여 상기 축전부(140)로 전달할 수 있다. 상기 승감압부(130)는 상기 축전부(140)로부터 공급되는 직류전압을 승압하여 상기 변환부(120)로 전달할 수 있다.The booster 130 may reduce the DC voltage supplied from the converter 120 to a level that can be stored by the power storage unit 140, and transmit the reduced voltage to the power storage unit 140. The booster 130 may boost the DC voltage supplied from the power storage unit 140 and transfer the boosted voltage to the converter 120.

상기 축전부(140)는 배터리일 수 있다. 상기 축전부(140)는 상기 계통(10)에서 상기 승감압부(130)를 통해 전달되는 직류전압을 저장하고, 상기 제어부(100)로부터의 제어신호에 따라 상기 저장된 직류전압을 출력할 수 있다.The power storage unit 140 may be a battery. The power storage unit 140 may store the DC voltage transmitted from the system 10 through the booster 130, and output the stored DC voltage according to a control signal from the control unit 100. .

상기 전원부(150)는 상기 전력변환장치(30)의 각 구성에 전원전압을 인가할 수 있다. 상기 전원부(150)는 상기 계통(10)으로부터 교류전압을 입력받고, 상기 축전부(140)로부터 직류전압을 입력받아, 상기 교류전압 및 직류전압을 분압하여 전원전압을 생성하여 상기 전력변환장치(30)의 각 구성으로 인가할 수 있다.The power supply unit 150 may apply a power supply voltage to each component of the power converter 30. The power supply unit 150 receives an AC voltage from the system 10, receives a DC voltage from the power storage unit 140, divides the AC voltage and the DC voltage, and generates a power voltage to generate the power conversion device ( 30) can be applied in each configuration.

상기 전력변환장치(30)는 구성에 따라 서로 다른 전원전압이 요구되므로, 상기 전원부(150)는 상기 교류전압 및 직류전압을 서로 다른 다수개의 레벨로 분압하여 전원전압을 생성할 수 있다.Since the power converter 30 requires different power supply voltages according to the configuration, the power supply unit 150 may generate a power supply voltage by dividing the AC voltage and the DC voltage to a plurality of different levels.

상기 전원부(150)는 상기 전력변환장치(30)의 각 구성뿐만 아니라 상기 에너지 저장 시스템의 각 구성으로 전원전압을 인가할 수 있다.The power supply unit 150 may apply a power supply voltage to each component of the energy storage system as well as each component of the power converter 30.

상기 전원부(150)는 제1 변압기(151) 및 제2 변압기(153)를 포함할 수 있다.The power supply unit 150 may include a first transformer 151 and a second transformer 153.

상기 제1 변압기(151)는 상기 제2 변압기(153)와 대칭되는 구조를 가질 수 있다.The first transformer 151 may have a structure symmetrical with the second transformer 153.

상기 제1 변압기(151)는 상기 계통(10)으로부터 교류전압을 전달 받고, 이를 정류하고 분압하여, 서로 다른 다수개의 레벨을 가지는 전원전압을 생성하여 상기 전력변환장치(30)의 각 구성으로 인가할 수 있다.The first transformer 151 receives the AC voltage from the system 10, rectifies and divides the voltage, generates power voltages having a plurality of different levels, and applies them to the respective components of the power converter 30. can do.

상기 제2 변압기(153)는 상기 축전부(140)로부터 직류전압을 전달받고, 이를 분압하여 상기 제1 변압기(151)로 전달할 수 있다.The second transformer 153 may receive a DC voltage from the power storage unit 140, divide the voltage, and transfer the DC voltage to the first transformer 151.

다시 말해, 상기 제1 변압기(151)는 상기 계통(10)으로부터 교류전압을 전달 받고, 전원전압을 생성하여, 상기 전력변환장치(30)로 인가하고, 상기 전력변환장치(30)는 상기 전원전압에 의해 가동되어 상기 축전부(140)에 전압을 충전한다. 이후 상기 축전부(140)는 상기 제2 변압기(153)로 직류전압을 전달하고, 상기 제2 변압기(153)는 이를 분압하여 상기 제1 변압기(151)로 전달하여, 상기 제1 변압기에서 다수개의 레벨을 가지는 전원전압을 생성한다.In other words, the first transformer 151 receives the AC voltage from the system 10, generates a power supply voltage, applies the power voltage to the power converter 30, and the power converter 30 supplies the power. It is operated by the voltage to charge the power storage unit 140. Thereafter, the power storage unit 140 transmits a DC voltage to the second transformer 153, and the second transformer 153 divides the voltage to the first transformer 151 and divides the voltage into the first transformer 151. Generates a power supply voltage having two levels.

상기 제1 변압기(151)는 최초에 상기 계통(10)으로부터 교류전압을 전달 받음으로써, 상기 전력변환장치(30)의 각 구성의 초기가동에 필요한 전원전압을 생성할 수 있다. 상기 제1 변압기(151)는 이후에 상기 제2 변압기(153)로부터 직류전압을 전달받음으로써, 상기 계통(10)과 상기 전력변환장치(30)의 연결이 끊어지더라도, 상기 축전부(140)에 충전된 전력을 이용하여 안정적으로 전원전압을 생성할 수 있다.The first transformer 151 may initially generate an AC voltage from the system 10 to generate a power supply voltage required for initial operation of each component of the power converter 30. Since the first transformer 151 receives a DC voltage from the second transformer 153 afterwards, the power storage unit 140 may be disconnected even when the system 10 is disconnected from the power converter 30. ) Can be used to generate a power supply voltage stably.

또한, 상기 제2 변압기(153)는 상기 변환부(120)의 출력단이 아닌 상기 축전부(140)로부터 직류전압을 인가받음으로써 상기 변환부(120)의 출력단에 비해 비교적 레벨이 낮은 직류전압을 인가받을 수 있다. 또한, 상기 제1 변압기(151)에는 상기 변환부(120)의 출력단보다 낮은 실효치를 갖는 교류전압이 인가된다. 상기 제1 변압기(151) 및 제2 변압기(153)는 종래기술대비 비교적 낮은 레벨의 전압을 입력받음으로써, 상기 제1 변압기(151) 및 제2 변압기(153)를 작은 용량을 가지는 내부 구성들로 구성할 수 있다. 이로써 상기 전원부(150)를 포함하는 전력변환장치(30)의 제조단가를 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 제1 변압기(151) 및 제2 변압기(153)는 종래기술대비 비교적 낮은 레벨의 전압을 입력받음으로써, 전계효과를 고려해야하는 배선간의 간격을 줄일 수 있어 결과적으로 전원부(150)가 형성되는 인쇄회로기판의 크기를 줄일 수 있고, 이를 통해 상기 전력변환장치(30)의 크기를 줄일 수 있다.In addition, the second transformer 153 receives a DC voltage from the power storage unit 140 instead of the output terminal of the conversion unit 120 to provide a DC voltage having a relatively lower level than the output terminal of the conversion unit 120. Can be authorized. In addition, an AC voltage having an effective value lower than an output terminal of the converter 120 is applied to the first transformer 151. Since the first transformer 151 and the second transformer 153 receive a voltage having a relatively low level compared to the prior art, the internal components having the small capacity of the first transformer 151 and the second transformer 153 It can be configured as. As a result, the manufacturing cost of the power converter 30 including the power supply unit 150 may be reduced. In addition, since the first transformer 151 and the second transformer 153 receive a voltage having a relatively low level compared to the prior art, the distance between the wirings to consider the electric field effect can be reduced, and as a result, the power supply unit 150 is formed. The size of the printed circuit board can be reduced, thereby reducing the size of the power converter 30.

다른 실시 예로, 상기 제2 변압기(153)는 상기 축전부(140)로부터 전달받은 직류전압을 서로 다른 다수개의 레벨을 가지는 전원전압을 생성하여 상기 전력변환장치(30)의 각 구성으로 인가할 수도 있다. 이 경우 상기 제1 변압기(151)는 상기 전력변환장치(30)의 최초전원전압을 생성하여 공급하고, 이 후에는 상기 제2 변압기(153)를 통해 전원전압을 생성하여 상기 전력변환장치(30)를 운용할 수도 있다.In another embodiment, the second transformer 153 may generate a power supply voltage having a plurality of levels different from the DC voltage received from the power storage unit 140 and apply the generated power voltage to each component of the power converter 30. have. In this case, the first transformer 151 generates and supplies an initial power supply voltage of the power converter 30, and then generates a power supply voltage through the second transformer 153 to generate the power supply device 30. ) Can also be used.

상기 제1 변압기(151) 및 제2 변압기(153)는 부스트 컨버터(boost converter), 벅 컨버터(buck converter), 벅-부스트 컨버터(buck-boost converter), 플라이 백 컨버터(fly-back converter) 또는 LCC 컨버터(LLC converter)일 수 있다.The first transformer 151 and the second transformer 153 may be a boost converter, a buck converter, a buck-boost converter, a fly-back converter, or It may be an LCC converter.

도 3은 실시 예에 따른 전력변환장치를 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a power converter according to an embodiment.

도 3을 참조하면 실시 예에 따른 전력변환장치(30)에는 계통(10)이 연결된다.Referring to FIG. 3, the system 10 is connected to the power converter 30 according to the embodiment.

상기 계통(10)은 3상의 교류전압을 상기 전력변환장치(30)로 출력할 수 있다.The system 10 may output the three-phase AC voltage to the power converter 30.

상기 계통(10)은 3상의 교류전압을 세 개의 배선으로 출력할 수 있다. 상기 세 개의 배선은 R선, S선, T선일 수 있다. 상기 R선, S선 및 T선은 순서에 상관없이 정의될 수 있다.The system 10 may output three phase AC voltages through three wires. The three wires may be an R line, an S line, and a T line. The R, S and T lines may be defined in any order.

상기 계통(10)으로부터의 3상 교류전압은 R선, S선 및 T 선을 통해 상기 필터부(110)로 입력될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 계통(10)과 상기 필터부(110)를 연결하는 3개의 배선은 상부에서부터 하부로 순서대로 R선, S선 및 T선으로 정의하여 설명한다.Three-phase AC voltage from the system 10 may be input to the filter unit 110 through the R line, S line and T line. Although not shown, three wires connecting the system 10 and the filter unit 110 will be described by defining R lines, S lines, and T lines in order from top to bottom.

상기 필터부(110)는 3개의 배선 각각에 직렬로 연결되는 제1 내지 제6 인턱터(L1 내지 L6)를 포함할 수 있다.The filter unit 110 may include first to sixth inductors L1 to L6 connected to each of three wires in series.

상기 R선에는 상기 제1 인덕터(L1)와 상기 제4 인덕터(L4)가 직렬로 연결되고, 상기 S선에는 상기 제2 인덕터(L2)와 상기 제5 인덕터(L5)가 직렬로 연결되며, 상기 T선에는 상기 제3 인덕터(L3)와 상기 제6 인덕터(L6)가 직렬로 연결될 수 있다.The first inductor L1 and the fourth inductor L4 are connected in series to the R line, and the second inductor L2 and the fifth inductor L5 are connected in series to the S line. The third inductor L3 and the sixth inductor L6 may be connected in series to the T line.

상기 R선, S선 및 T선 사이에는 제1 내지 제3 커패시터(C1 내지 C3)가 연결될 수 있다. 상기 제1 커패시터(C1)는 상기 R선과 상기 S선 사이에 연결되고, 상기 제2 커패시터(C2)는 상기 S선과 상기 T선 사이에 연결될 수 있고, 상기 제3 커패시터(C3)는 상기 R선과 상기 T선 사이에 연결될 수 있다.First to third capacitors C1 to C3 may be connected between the R line, the S line, and the T line. The first capacitor C1 may be connected between the R line and the S line, the second capacitor C2 may be connected between the S line and the T line, and the third capacitor C3 may be connected to the R line. It may be connected between the T line.

상기 제1 내지 제6 인덕터(L1 내지 L6) 및 상기 제1 내지 제3 커패시터(C1 내지 C3)를 포함하는 필터부(110)는 상기 계통(10)으로부터 상기 축전부(140)로 교류 전압을 저장할 때 발생할 수 있는 노이즈 및 정전기를 필터링하고, 상기 축전부(140)로부터 상기 계통(10)으로 전압이 출력될 때 발생할 수 있는 정전기를 필터링할 수 있다.The filter unit 110 including the first to sixth inductors L1 to L6 and the first to third capacitors C1 to C3 receives an AC voltage from the grid 10 to the power storage unit 140. Noise and static electricity that may be generated during storage may be filtered, and static electricity that may be generated when a voltage is output from the power storage unit 140 to the grid 10 may be filtered.

상기 변환부(120)는 제1 내지 제6 트랜지스터(Q1 내지 Q6), 제1 내지 제6 다이오드(D1 내지 D6) 및 연결 커패시터(Clink)를 포함할 수 있다.The converter 120 may include first to sixth transistors Q1 to Q6, first to sixth diodes D1 to D6, and a connection capacitor Clink.

상기 제1 내지 제6 트랜지스터(Q1 내지 Q6) 및 제1 내지 제6 다이오드(D1 내지 D6)는 제1 및 제2 노드(N1, N2) 사이에서 브리지를 형성할 수 있다.The first to sixth transistors Q1 to Q6 and the first to sixth diodes D1 to D6 may form a bridge between the first and second nodes N1 and N2.

상기 제1 내지 제6 트랜지스터(Q1 내지 Q6)는 제1 내지 제6 신호(S1 내지 S6)에 의해 각각 제어될 수 있다. 상기 제1 내지 제6 트랜지스터(Q1 내지 Q6)는 각각 상기 제1 내지 제6 다이오드(D1 내지 D6)와 병렬로 연결될 수 있다. 상기 제1 내지 제6 신호(S1 내지 S6)는 상기 제어부(100)로부터 인가될 수 있다.The first to sixth transistors Q1 to Q6 may be controlled by first to sixth signals S1 to S6, respectively. The first to sixth transistors Q1 to Q6 may be connected in parallel with the first to sixth diodes D1 to D6, respectively. The first to sixth signals S1 to S6 may be applied from the controller 100.

상기 제1 트랜지스터(Q1) 및 제1 다이오드(D1)는 상기 제1 노드(N1)와 제3 노드(N3) 사이에 연결되고, 상기 제2 트랜지스터(Q2) 및 제2 다이오드(D2)는 상기 제1 노드(N1)와 제4 노드(N4) 사이에 연결되고, 상기 제3 트랜지스터(Q3) 및 제3 다이오드(D3)는 상기 제1 노드(N1)와 제5 노드(N5) 사이에 연결될 수 있다.The first transistor Q1 and the first diode D1 are connected between the first node N1 and the third node N3, and the second transistor Q2 and the second diode D2 are connected to each other. The third node Q3 and the third diode D3 are connected between the first node N1 and the fourth node N4, and the third node Q3 and the third diode D3 are connected between the first node N1 and the fifth node N5. Can be.

상기 제4 트랜지스터(Q4) 및 제4 다이오드(D4)는 상기 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3) 사이에 연결되고, 상기 제5 트랜지스터(Q5) 및 제5 다이오드(D5)는 상기 제2 노드(N1)와 제4 노드(N4) 사이에 연결되고, 상기 제6 트랜지스터(Q6) 및 제6 다이오드(D6)는 상기 제2 노드(N1)와 제5 노드(N5) 사이에 연결될 수 있다.The fourth transistor Q4 and the fourth diode D4 are connected between the second node N2 and the third node N3, and the fifth transistor Q5 and the fifth diode D5 are connected to the fourth node Q4 and the fourth diode D4. The sixth transistor Q6 and the sixth diode D6 may be connected between the second node N1 and the fourth node N4, and may be connected between the second node N1 and the fifth node N5. Can be.

상기 제3 노드(N3)는 제4 인덕터(L4)가 연결된 상기 R선과의 접점이고, 상기 제4 노드(N4)는 상기 제5 인덕터(L5)가 연결된 상기 S선과의 접점이며, 상기 제5 노드(N5)는 상기 제6 인덕터(L6)가 연결된 상기 T선과의 접점일 수 있다.The third node N3 is a contact with the R line to which the fourth inductor L4 is connected, and the fourth node N4 is a contact with the S line to which the fifth inductor L5 is connected, and the fifth The node N5 may be a contact with the T line to which the sixth inductor L6 is connected.

상기 제1 내지 제6 트랜지스터(Q1 내지 Q6)는 짝을 이루어 온 오프됨으로써 제1 및 제2 노드(N1, N2)의 직류전압을 교류전압으로 변환하여 상기 제3 내지 제5 노드(N3 내지 N5)로 전달하거나, 상기 제3 내지 제5 노드(N3 내지 N5)의 교류전압을 상기 직류전압으로 변환하여 상기 제1 및 제2 노드(N1, N2)로 전달할 수 있다.The first to sixth transistors Q1 to Q6 are paired on and off to convert DC voltages of the first and second nodes N1 and N2 into AC voltages, thereby converting the third to fifth nodes N3 to N5. ), Or converts the AC voltage of the third to fifth nodes N3 to N5 into the DC voltage and transfers the DC voltage to the first and second nodes N1 and N2.

상기 제1 내지 제6 다이오드(D1 내지 D6)는 상기 제1 내지 제6 트랜지스터(Q1 내지 Q6)의 보호 소자로서, 역전류가 흐르는 것을 차단할 수 있다.The first to sixth diodes D1 to D6 are protection elements of the first to sixth transistors Q1 to Q6 and may block a reverse current from flowing.

상기 연결 커패시터(Clink)는 제1 및 제2 노드(N1, N2) 사이에 연결될 수 있다. 상기 연결 커패시터(Clink)는 상기 승감압부(130)로부터 인가받은 직류전압을 저장하였다가 상기 제1 내지 제6 트랜지스터(Q1 내지 Q6)로 전달하거나, 상기 제1 내지 제6 트랜지스터(Q1 내지 Q6)로부터 입력되는 전압을 평활하여 상기 승감압부(130)로 전달할 수 있다.The connection capacitor Clink may be connected between the first and second nodes N1 and N2. The connection capacitor Clink stores the DC voltage applied from the booster 130 and transfers the DC voltage to the first to sixth transistors Q1 to Q6, or the first to sixth transistors Q1 to Q6. The voltage input from) may be smoothed and transferred to the booster 130.

상기 승감압부(130)는 2개의 트랜지스터(Qa, Qb), 상기 트랜지스터(Qa, Qb)와 각각 병렬로 연결되는 2개의 다이오드(Da, Db) 및 상기 2개의 트랜지스터(Qa, Qb) 사이에 연결되는 인덕터(La)와 커패시터(Ca)를 포함한다. 상기 승감압부(130)는 상기 변환부(120)의 상기 연결 커패시터(Clink)에 저장된 전압을 감압하여, 상기 축전부(140)로 전달할 수 있고, 상기 축전부(140)로부터 전달받은 전압을 승압하여 상기 변환부(120)의 연결 커패시터(Clink)로 인가할 수 있다.The booster 130 includes two transistors Qa and Qb, two diodes Da and Db connected in parallel with the transistors Qa and Qb, and two transistors Qa and Qb, respectively. It includes an inductor (La) and a capacitor (Ca) to be connected. The booster 130 may reduce the voltage stored in the connection capacitor Clink of the converter 120, transfer the reduced voltage to the power storage 140, and receive the voltage received from the power storage 140. The voltage may be increased and applied to the connection capacitor Clink of the converter 120.

상기 전원부(150)는 제1 변압기(151) 및 제2 변압기(153)를 포함할 수 있다. 상기 제1 변압기(151)와 제2 변압기(153)는 플라이 백 컨버터일 수 있다. 상기 제1 변압기(151)와 제2 변압기(153)는 서로 대칭되는 구조로 형성되므로, 상기 제2 변압기(153)에 대한 설명은 상기 제1 변압기에 대한 설명으로 대체한다.The power supply unit 150 may include a first transformer 151 and a second transformer 153. The first transformer 151 and the second transformer 153 may be a flyback converter. Since the first transformer 151 and the second transformer 153 are formed to be symmetrical with each other, the description of the second transformer 153 is replaced with the description of the first transformer.

상기 제1 변압기(153)는 n1:n2의 권선비를 가지는 코일로 구성되어 있다. 상기 제1 변압기(153)는 1차 코일 즉, 입력 측 코일에 연결된 1차회로와 2차 코일 즉, 출력 측 코일에 연결된 2차회로를 포함한다. 상기 1차 회로와 2차 회로는 코일에 의해 절연될 수 있다.The first transformer 153 is composed of a coil having a turns ratio of n1: n2. The first transformer 153 includes a primary coil, that is, a primary circuit connected to the input side coil and a secondary coil, that is, a secondary circuit connected to the output side coil. The primary circuit and the secondary circuit may be insulated by a coil.

상기 제1 변압기(153)의 1차회로는 상기 계통(10)으로부터 교류전압을 입력받는다. 상기 제1 변압기(153)는 상기 계통(10)의 3상의 교류전압 중 어느 한 상의 전압을 입력받을 수 있다. 도면에서, 상기 제1 변압기(153)는 S선으로부터 전압을 입력받을 수 있다.The primary circuit of the first transformer 153 receives an AC voltage from the system 10. The first transformer 153 may receive the voltage of any one of the three-phase AC voltage of the system 10. In the drawing, the first transformer 153 may receive a voltage from the S line.

상기 1차 회로는 스너버를 포함한다. 상기 스너버는 저항(Rsn), 커패시터(Csn) 및 다이오드 (Dsn)를 포함할 수 있다. 상기 스너버는 입력되는 전류 및 전압의 급격한 상승을 방지하여 제1 변압기(151)의 내부구성을 보호하는 역할을 할 수 있다. 상기 제1 변압기는 S선으로부터 입력받은 전압을 상기 스너버를 통해 1차코일 방향으로 전달할 수 있다.The primary circuit includes a snubber. The snubber may include a resistor Rsn, a capacitor Csn, and a diode Dsn. The snubber may serve to protect the internal configuration of the first transformer 151 by preventing a sudden rise of the input current and voltage. The first transformer may transmit the voltage input from the S line to the primary coil direction through the snubber.

상기 1차회로의 1차코일과 접지단 사이에는 트랜지스터가 형성될 수 있다. 상기 트랜지스터는 상기 제어부(100)로부터의 제어신호에 응답하여 입력전압을 스위칭함으로써 상기 제1 변압기(153)의 에너지 충전 또는 전달 동작을 제어하는 역할을 할 수 있다. 상기 트랜지스터는 상기 2차회로로부터 피드백받은 출력전압에 의해 제어될 수 있다.A transistor may be formed between the primary coil and the ground terminal of the primary circuit. The transistor may serve to control an energy charging or transferring operation of the first transformer 153 by switching an input voltage in response to a control signal from the controller 100. The transistor may be controlled by an output voltage fed back from the secondary circuit.

상기 2차회로는 권선비가 다른 다수의 코일로 구성될 수 있다. 도면에서 2차회로는 n2의 권선비와 n3의 권선비를 가지는 코일을 가지는 회로를 도시하였으나, 2개 이상의 코일을 가지는 회로로 구성될 수 있다. 상기 2차회로는 각각의 권선비에 따라 상기 1차회로로 인가되는 입력전압을 각각 다른 레벨의 전압으로 분압하여 출력할 수 있다.The secondary circuit may be composed of a plurality of coils having different turns ratios. Although the secondary circuit in the drawing shows a circuit having a coil having a turns ratio of n 2 and a turns ratio of n 3, it may be configured as a circuit having two or more coils. The secondary circuit may divide and output an input voltage applied to the primary circuit according to respective turns ratios to voltages having different levels.

상기 제1 변압기(151)의 2차회로로부터 출력되는 다수의 전압이 상기 전력변환장치(30)의 전원전압으로 사용될 수 있다.A plurality of voltages output from the secondary circuit of the first transformer 151 may be used as the power supply voltage of the power converter 30.

상기 제2 변압기(152)는 상기 축전부(140)로부터 전압을 전달받을 수 있다. 상기 축전부(140)와 상기 제2 변압기(152) 사이에는 연결 다이오드(Dlink)가 형성될 수 있다. 상기 연결 다이오드(Dlink)는 상기 제2 변압기(152)의 전압이 상기 축전부(140)로 인가되는 것을 방지할 수 있다.The second transformer 152 may receive a voltage from the power storage unit 140. A connection diode Dlink may be formed between the power storage unit 140 and the second transformer 152. The connection diode Dlink may prevent the voltage of the second transformer 152 from being applied to the power storage unit 140.

상기 제2 변압기(152)의 1차회로는 상기 축전부(140)의 전압을 입력받고, 이를 분압 하여 2차회로로 2차출력전압을 출력할 수 있다.The primary circuit of the second transformer 152 may receive the voltage of the power storage unit 140, divide the voltage and output the secondary output voltage to the secondary circuit.

상기 제1 변압기(151)의 1차회로와 제2 변압기(152)는 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 2차출력전압은 상기 제1 변압기(151)의 1차회로로 전달되어, 전원전압의 생성에 이용될 수 있다. 다시 말해, 상기 제2 변압기(152)는 상기 축전부(140)로부터의 전압을 분압하여 2차출력전압으로 출력하고, 상기 제1 변압기(151)의 1차회로는 상기 2차출력전압을 분압하여 다수의 전원전압을 생성하여 상기 전력변환장치의 각 구성으로 인가할 수 있다.The primary circuit of the first transformer 151 and the second transformer 152 may be electrically connected. The secondary output voltage may be transferred to the primary circuit of the first transformer 151 and used to generate a power supply voltage. In other words, the second transformer 152 divides the voltage from the power storage unit 140 and outputs the secondary output voltage, and the primary circuit of the first transformer 151 divides the secondary output voltage. A plurality of power supply voltages can be generated and applied to each component of the power converter.

도 4는 실시 예에 따른 전력변환장치의 구동방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of driving a power converter according to an embodiment.

도 4를 참조하면 실시 예에 따른 전력변환장치의 구동방법은 상기 계통(10)으로부터 출력되는 전압을 상기 제1 변압기(151)로 인가한다.(S101)Referring to FIG. 4, in the driving method of the power converter according to the embodiment, the voltage output from the system 10 is applied to the first transformer 151. (S101)

상기 계통(10)으로부터 출력된 전압은 상기 제1 변압기(151)로만 인가되었을 뿐, 상기 전력변환장치(30)에는 전원전압이 인가되지 않아, 상기 전력변환장치(30)는 가동되지 않는 상태이다.The voltage output from the system 10 is only applied to the first transformer 151, and no power voltage is applied to the power converter 30, so that the power converter 30 is not operated. .

상기 제1 변압기(151)는 상기 계통(10)으로부터의 전압을 분압하여 다수 개의 서로 다른 레벨을 가지는 전원전압을 생성한다.(S102)The first transformer 151 divides the voltage from the system 10 to generate a power supply voltage having a plurality of different levels (S102).

상기 제1 변압기(151)의 2차측은 상기 전원전압을 상기 전력변환장치(30)의 각 구성으로 인가한다.(S103)The secondary side of the first transformer 151 applies the power supply voltage to each component of the power converter 30 (S103).

상기 전력변환장치(30)는 상기 전원전압을 인가받고 가동된다. 상기 제1 변압기(151)는 상기 계통(10)으로부터 교류전압을 전달받음으로써 상기 전력변환장치(30)의 각 구성의 초기가동에 필요한 전압을 생성할 수 있다.The power converter 30 is operated by receiving the power supply voltage. The first transformer 151 may generate a voltage required for initial operation of each component of the power converter 30 by receiving an AC voltage from the system 10.

상기 계통(10)으로부터의 전압은 상기 필터부(110), 변환부(120) 및 승감압부(130)를 거쳐 상기 축전부(140)로 인가되어 상기 축전부(140)에 전압이 충전된다.(S104)The voltage from the system 10 is applied to the power storage unit 140 through the filter unit 110, the converter 120, and the booster unit 130 to charge the power storage unit 140. (S104)

상기 축전부(140)의 전압은 상기 제2 변압기(153)의 1차 회로로 전달된다. 상기 제1 변압기(153)는 1차회로로 전달된 전압을 분압하여 2차회로로 2차출력전압으로 출력한다.(S105)The voltage of the power storage unit 140 is transmitted to the primary circuit of the second transformer 153. The first transformer 153 divides the voltage delivered to the primary circuit and outputs the secondary output voltage to the secondary circuit (S105).

상기 제2 변압기(153)는 상기 변환부(120)의 출력단이 아닌 상기 축전부(140)로부터 직류전압을 인가받음으로써 상기 변환부(120)의 출력단에 비해 비교적 레벨이 낮은 직류전압을 인가받을 수 있다. 상기 제2 변압기(153)가 종래기술배디 비교적 낮은 레벨의 전압을 입력받음으로써 제2 변압기(153)를 작은 용량을 가지는 내부 구성들로 구성할 수 있다. 이로써 상기 전원부(150)를 포함하는 전력변환장치(30)의 제조단가를 절감할 수 있는 효과가 있고, 상기 전원부(150)가 형성되는 인쇄회로기판의 크기를 줄일 수 있다.The second transformer 153 receives a DC voltage from a level lower than that of the converter 120 by receiving a DC voltage from the power storage unit 140 instead of the output terminal of the converter 120. Can be. Since the second transformer 153 receives a voltage of a relatively low level in the prior art, the second transformer 153 may be configured with internal components having a small capacity. As a result, the manufacturing cost of the power converter 30 including the power supply unit 150 may be reduced, and the size of the printed circuit board on which the power supply unit 150 is formed may be reduced.

상기 제2 변압기(153)는 상기 2차출력전압을 상기 제1 변압기(151)의 1차측으로 인가한다. 상기 제1 변압기(151)는 상기 2차출력전압을 분압하여 전원전압을 생성한다.(S106)The second transformer 153 applies the secondary output voltage to the primary side of the first transformer 151. The first transformer 151 divides the secondary output voltage to generate a power supply voltage (S106).

상기 제1 변압기(151)는 상기 제2 변압기(153)를 통해 상기 축전부(140)의 전압을 공급받을 수 있어, 상기 계통(10)과 상기 전력변환장치(30)의 연결이 끊어지더라도, 상기 축전부(140)에 충전된 전력을 이용하여 안정적으로 전원전압을 생성할 수 있다.The first transformer 151 may receive the voltage of the power storage unit 140 through the second transformer 153, even if the system 10 is disconnected from the power converter 30. By using the power charged in the power storage unit 140, it is possible to stably generate a power supply voltage.

10: 계통
20: 부하
30: 전력변환장치
40: 스위치
100: 제어부
110: 필터부
120: 변환부
130: 승감압부
140: 축전부
151: 제1 변압기
152: 제2 변압기
10: system
20: load
30: power inverter
40: switch
100: control unit
110: filter unit
120: converter
130: pressure reducing unit
140: power storage
151: first transformer
152: second transformer

Claims (10)

계통 및 부하와 연결되고, 상기 계통으로부터 입력되는 전압을 저장하고, 상기 저장된 전압을 상기 부하로 공급하는 전력변환장치에 있어서,
상기 계통으로부터의 전압을 충전하는 축전부;
상기 계통과 상기 축전부 사이에 배치되고, 제1 조건에서 상기 계통으로부터 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 출력하고, 제2 조건에서 상기 축전부로부터 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하기 위해 양방향 동작하는 변환부;
상기 변환부와 상기 축전부 사이에 배치되고, 상기 제1 조건에서 상기 변환부로부터 출력되는 직류 전압을 감압하여 상기 축전부로 전달하고, 상기 제2 조건에서 상기 축전부로부터 공급되는 직류 전압을 승압하여 상기 변환부로 전달하는 승감압부; 및
상기 전력 변환 장치를 구성하는 각 구성요소에 전원전압을 공급하는 전원부를 포함하고,
상기 전원부는,
1차측이 상기 계통과 연결되고, 2차측이 상기 각 구성요소와 연결되는 제1 변압기; 및
1차측이 상기 축전부와 연결되고, 2차측이 상기 제1 변압기의 1차측과 연결되며, 상기 제1 변압기와 대칭되는 구조를 가지는 제2 변압기를 포함하고,
상기 제1 변압기는,
상기 전력 변환 장치의 최초 동작 시에, 상기 계통으로부터 교류 전압을 수신하고, 상기 수신한 교류 전압을 이용하여 상기 각 구성요소의 초기 가동에 필요한 최초 전원 전압을 생성하여 출력하고,
상기 최초 전원 전압이 출력된 이후에 상기 제2 변압기로부터 공급되는 직류 전압을 기반으로 상기 각 구성요소의 전원 전압을 생성하여 출력하며,
상기 제2 변압기는,
상기 최초 전원 전압이 출력된 이후에 상기 축전부로부터 직류 전압을 수신하고, 상기 수신한 직류 전압을 분압하여 상기 제1 변압기로 전달하는 전력변환장치.
In the power converter connected to the grid and the load, stores the voltage input from the grid, and supplies the stored voltage to the load,
A power storage unit charging a voltage from the system;
Disposed between the grid and the power storage unit, and converts and outputs an AC voltage input from the grid in a first condition into a DC voltage, and converts a DC voltage input from the power storage unit into an AC voltage in a second condition. A conversion unit operating in both directions;
Disposed between the converter and the power storage unit, the DC voltage output from the converter under the first condition is reduced and transferred to the power storage unit, and the DC voltage supplied from the power storage unit is boosted under the second condition. A booster for transmitting to the converter; And
It includes a power supply unit for supplying a power voltage to each component constituting the power conversion device,
The power supply unit,
A first transformer having a primary side connected to the grid and a secondary side connected to each of the components; And
A second transformer having a structure in which a primary side is connected to the power storage unit, a secondary side is connected to a primary side of the first transformer, and has a symmetry with the first transformer,
The first transformer,
Receiving an AC voltage from the system at the first operation of the power conversion device, using the received AC voltage to generate and output an initial power supply voltage required for the initial operation of each component,
After the initial power supply voltage is output, generates and outputs a power supply voltage for each component based on the DC voltage supplied from the second transformer,
The second transformer,
And receiving a DC voltage from the power storage unit after the initial power supply voltage is output, and dividing the received DC voltage to transfer the DC voltage to the first transformer.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 변압기는 상기 제2 변압기로부터의 전압을 분압하여 상기 계통이 분리된 이후의 전원전압을 상기 각 구성요소에에 공급하는 전력변환장치.
The method of claim 1,
And the first transformer divides the voltage from the second transformer and supplies the power voltage to each of the components after the system is separated.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 변압기 및 제2 변압기는 플라이 백 컨버터인 전력변환장치.
The method of claim 1,
And the first transformer and the second transformer are flyback converters.
계통 및 부하와 연결되고, 상기 계통으로부터 입력되는 전압을 저장하고, 상기 저장된 전압을 상기 부하로 공급하는 전력변환장치의 구동 방법에 있어서,
상기 전력변환장치의 최초 동작 시에, 상기 계통으로부터의 계통출력전압을 제1 변압기로 인가하는 단계;
상기 제1 변압기가 상기 계통출력전압을 이용하여 상기 전력변환장치의 각 구성요소의 초기 가동에 필요한 최초 전원전압을 생성하여 출력하는 단계;
상기 최초 전원 전압이 출력된 이후에 축전부로부터의 직류 전압을 제2 변압기로 인가하는 단계;
상기 제2 변압기에서 상기 직류 전압이 분압되어 제1 변압기로 전달되는 단계; 및
상기 제1 변압기가 상기 제2 변압기로부터 전달된 직류 전압을 분압하여 상기 각 구성요소의 전원 전압을 생성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 변압기는
1차측이 상기 계통과 연결되고, 2차측이 상기 각 구성요소와 연결되고,
상기 제2 변압기는
1차측이 상기 축전부와 연결되고, 2차측이 상기 제1 변압기의 1차측과 연결되며, 상기 제1 변압기와 대칭되는 구조를 가지는 전력변환장치의 구동방법.
A driving method of a power converter connected to a grid and a load, storing a voltage input from the grid, and supplying the stored voltage to the load,
Applying a grid output voltage from the grid to a first transformer during initial operation of the power converter;
Generating and outputting, by the first transformer, an initial power supply voltage required for initial operation of each component of the power converter using the grid output voltage;
Applying a DC voltage from a power storage unit to a second transformer after the initial power supply voltage is output;
Dividing the DC voltage in the second transformer and transferring the DC voltage to the first transformer; And
Generating a power supply voltage of each of the components by dividing the DC voltage transmitted from the second transformer by the first transformer,
The first transformer is
The primary side is connected to the grid, the secondary side is connected to each of the components,
The second transformer is
And a primary side connected to the power storage unit, a secondary side connected to a primary side of the first transformer, and having a structure symmetrical with the first transformer.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 제1 변압기 및 제2 변압기는 플라이 백 컨버터인 전력변환장치의 구동방법.
The method of claim 6,
And the first transformer and the second transformer are flyback converters.
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