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KR102196879B1 - 복수의 전력제어기기가 포함된 전력제어시스템 및 방법 - Google Patents

복수의 전력제어기기가 포함된 전력제어시스템 및 방법 Download PDF

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KR102196879B1
KR102196879B1 KR1020190031898A KR20190031898A KR102196879B1 KR 102196879 B1 KR102196879 B1 KR 102196879B1 KR 1020190031898 A KR1020190031898 A KR 1020190031898A KR 20190031898 A KR20190031898 A KR 20190031898A KR 102196879 B1 KR102196879 B1 KR 102196879B1
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    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은, 전원부, 전력제어기기에 대한 제어신호를 생성하는 상위제어기, 상기 전원부로부터 발생된 전력을 부하에 공급시 상기 상위제어기의 제어신호에 따라 출력전력을 제어하는 전력제어기기 - 상기 전원부에는 상기 전력제어기기 복수 개가 연결됨 - 를 포함하되, 상기 상위제어기는, 상기 복수의 전력제어기기 각각에 고유부호(ID)를 부여하고, 상기 복수의 전력제어기기 각각의 용량의 크기에 따라 상기 고유부호(ID)를 정렬한 이후, 상기 복수의 전력제어기기 개수(n)의 반을 기준으로 구분된, 상위 용량의 제1 전력제어기기 중 어느 하나와 하위 용량의 제2 전력제어기기 중 어느 하나를 한 쌍으로 그룹핑한 이후, 상기 그룹핑된 전력제어기기들에 대해 쌍별로 동일한 고유동작부호(IDN)를 부여하여, 상기 고유동작부호(IDN)에 따라 상기 복수의 전력제어기기를 순차대로 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 전력제어시스템을 제공한다.

Description

복수의 전력제어기기가 포함된 전력제어시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING POWER INCLUDING A PLURALITY OF POWER CONTROL DEVICE}
본 발명은 전력제어시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상위제어기의 제어신호를 받아서 부하에 공급되는 전력량을 조절하는 전력제어기기가 복수 개 포함된 전력제어시스템 및 방법에 관한 것이다.
전력제어기기는 전력반도체소자(SCR, TRIAC, IGBT, FET 등)를 사용하여 부하(load)에 공급되어지는 전력량을 조절함으로써 온도제어, 전력조정, 모터제어, 조광용 램프제어 등을 하는 기기이다. 특히 열처리 장비, 반도체 장비, 디스플레이 장비 등 많은 산업현장에서 사용되는 핵심 기기이다.
도 1은 전력제어시스템의 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 전력제어기기(13)는 상위제어기(온도제어기, 통신기기 등)(14)로부터 제어신호를 받아서 부하(load)(12)에 공급되는 전력량을 조절할 수 있다.
전력제어기기(13)의 출력전력은 제어신호에 따라 출력량이 결정될 수 있으며(도 2 참조), 전력제어기기(13)의 출력량은 제어신호의 크기가 아닌 일정한 주기 내의 듀티비(duty rate, ON/OFF 비율)에 따라 결정(도 3(a) 참조)되거나, 일정 파형 혹은 파형의 사이클 수에 따라 결정(도 3(b) 참조)될 수 있다.
도 4는 복수의 전력제어기기가 병렬로 연결된 전력제어시스템의 구성도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 전력제어기기(13)는 전원부(11)에 다수 개가 병렬로 연결될 수 있고, 각각의 전력제어기기(131~134)에는 적어도 하나의 부하(121~124)가 연결될 수 있다. 여기서, 복수의 전력제어기기(13) 각각에 제어신호를 전송하는 상위제어기(14)는 하나 또는 복수 개일 수 있다.
종래 다수 개의 전력제어기기(131~134)가 운전(또는 출력동작)을 할 경우, 복수의 출력전력이 서로 동시에 중첩(또는 겹침, 병목)이 없이 동작(A 및 C 부분)할 수 있지만, 복수의 출력전력이 서로 동시에 중첩되는 현상(B 부분)이 발생할 수도 있다(도 5 참조).
이러한 중첩 현상에 의해서 전력제어기기(13)에 공급되어지는 전원부(11)에서는 떨림(Flick) 현상이 나타날 수 있고, 중첩 현상에 의해 높은 전력값이 나타날 수 있다(도 6 참조).
이러한 문제를 해결하기 위해 사용되어지는 종래의 방법은, 복수의 전력제어기기들(131~134) 간에 동작을 확인하는 동기신호를 송수신하여 마스터를 기준으로 슬레이브의 전력제어기기들이 동기화하여 동작함으로써 출력전력을 분할 혹은 분배하거나(도 7 참조), 전력제어기기(131~134)의 동작 시간을 분할함으로써 겹침을 해소하였다.
그러나 전술한 종래의 방법은, 전력제어기기(131~134)의 용량, 즉 부하의 크기와 상관없이, 동기신호 또는 시분할에 따라 동작하기 때문에, 겹침을 최소화하여 높은 피크치를 줄일 수 있지만, 도 8에 도시한 바와 같이, 전력제어기기(131~134) 간 동작 전환시 전원부(11)에서 공급되는 전력이 최소크기에서 최대크기로, 또는 최대크기에서 최소크기로, 큰 차이의 공급 전력이 순간 전환되어, 전원부(11)에서 떨림(Flick) 현상이 발생할 수 있다.
따라서, 이러한 문제를 해소하기 위한 기술의 제시가 필요한 실정이다.
KR 10-1405243 B1
본 발명은, 각 전력제어기기의 출력전력이 동시에 출력되어 중첩되지 않고 분산시킴으로써, 출력 전력을 평활화하고, 전원부에서의 떨림 현상을 해소시킬 수 있는 복수의 전력제어기기가 포함된 전력제어시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 전원부, 전력제어기기에 대한 제어신호를 생성하는 상위제어기, 상기 전원부로부터 발생된 전력을 부하에 공급시 상기 상위제어기의 제어신호에 따라 출력전력을 제어하는 전력제어기기 - 상기 전원부에는 상기 전력제어기기 복수 개가 연결됨 - 를 포함하되, 상기 상위제어기는, 상기 복수의 전력제어기기 각각에 고유부호(ID)를 부여하고, 상기 복수의 전력제어기기 각각의 용량의 크기에 따라 상기 고유부호(ID)를 정렬한 이후, 상기 복수의 전력제어기기 개수(n)의 반을 기준으로 구분된, 상위 용량의 제1 전력제어기기 중 어느 하나와 하위 용량의 제2 전력제어기기 중 어느 하나를 한 쌍으로 그룹핑한 이후, 상기 그룹핑된 전력제어기기들에 대해 쌍별로 동일한 고유동작부호(IDN)를 부여하여, 상기 고유동작부호(IDN)에 따라 상기 복수의 전력제어기기를 순차대로 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 전력제어시스템을 제공한다.
일 실시예에 따라, 상기 상위제어기는, 상기 전력제어기기 각각에 연결된 적어도 하나의 부하의 크기 총합을 해당 전력제어기기의 용량으로 할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 상위제어기는, 상기 고유부호(ID)를 오름차순 또는 내림차순으로 정렬하고, 상기 제1 전력제어기기와 상기 제2 전력제어기기를 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 상위제어기는, 상기 전력제어기기의 개수가 짝수인 경우, 최대 용량의 상기 제1 전력제어기기와 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 상위제어기는, 상기 전력제어기기의 개수가 홀수인 경우, 최대 용량의 상기 전력제어기기에 최우선순위의 고유동작부호(IDN)를 부여하고, 차순위로 큰 용량의 상기 제1 전력제어기기와 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 전력제어기기의 개수가 홀수인 경우, 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기에 최후순위의 고유동작부호(IDN)을 부여하고, 최대 용량의 상기 제1 전력제어기기와 차순위로 적은 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
또한, 본 발명은, 전력제어기기가, 전원부로부터 발생된 전력을 부하에 공급시 상위제어기의 제어신호에 따라 출력전력을 제어하는 단계 - 상기 전원부에 연결된 복수 개의 전력제어기기 복수 개가 연결됨 - 를 포함하는 전력제어방법에 있어서, 상기 출력전력을 제어하는 단계는, 상기 상위제어기가, 상기 복수의 전력제어기기 각각에 고유부호(ID)를 부여하는 단계, 상기 상위제어기가, 상기 복수의 전력제어기기 각각의 용량의 크기에 따라 상기 고유부호(ID)를 정렬하는 단계, 상기 상위제어기가, 상기 복수의 전력제어기기 개수(n)의 반을 기준으로 구분된, 상위 용량의 제1 전력제어기기 중 어느 하나와 하위 용량의 제2 전력제어기기 중 어느 하나를 한 쌍으로 그룹핑하는 단계, 및 상기 상위제어기가, 상기 그룹핑된 전력제어기기들에 대해 쌍별로 동일한 고유동작부호(IDN)를 부여하여, 상기 고유동작부호(IDN)에 따라 상기 복수의 전력제어기기를 순차대로 출력을 제어하는 단계를 포함하는 전력제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따라, 상기 그룹핑하는 단계는, 상기 전력제어기기의 개수가 짝수인 경우, 최대 용량의 상기 제1 전력제어기기와 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 그룹핑하는 단계는, 상기 전력제어기기의 개수가 홀수인 경우, 최대 용량의 상기 제1 전력제어기기에 최우선순위의 고유동작부호(IDN)를 부여하고, 차순위로 큰 용량의 상기 제1 전력제어기기와 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 그룹핑하는 단계는, 상기 전력제어기기의 개수가 홀수인 경우, 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기에 최후순위의 고유동작부호(IDN)을 부여하고, 최대 용량의 상기 제1 전력제어기기와 차순위로 적은 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 전력제어방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 각 전력제어기기별 출력의 중첩을 줄여 높은 피크치 발생 현상을 감소시킬 수 있음은 물론, 전원부에서 공급되는 전력 크기의 평활도를 높이고, 특히 전원부에서의 전력 공급 사이클이 전환되더라도 사이클 주기의 시작과 끝에서의 전력 크기 차이가 크지 않기 때문에 떨림(Flick) 현상을 감소시키거나 제거할 수 있다.
또한, 한 주기의 복수 전력제어기기들의 출력 동작 시간을 절반으로 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 전력제어시스템의 구성도이다.
도 2 및 3은 전력제어기기의 출력량을 결정하는 제어신호 형태의 예시도이다.
도 4는 복수의 전력제어기기가 병렬로 연결된 전력제어시스템의 구성도이다.
도 5 및 6은 복수의 전력제어기기로부터의 출력전력들 간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 7은 종래 복수의 전력제어기기들 간의 동기화 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 종래 복수의 전력제어기기의 동작으로 전원부에서 떨림현상이 발생하는 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 복수 전력제어기기별 고유번호 부여 및 용량 파악한 결과를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수 전력제어기기의 용량의 크기에 따라 정렬한 결과를 나타낸 도면이다.
도 11 및 12는 본 발명의 일시예에 따라 복수 전력제어기기별 고유동작번호를 부여한 결과를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 전원부에서 발생한 떨림현상이 완화된 결과를 나타낸 도면이다.
도 14 및 15는 본 발명의 또 다른 일시예에 따라 복수 전력제어기기별 고유동작번호를 부여한 결과를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력제어방법의 단계별 흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다. 또한, 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 있음을 의미한다.
전력제어시스템
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력제어시스템(10)은, 전력을 공급하는 전원부(11)와, 전원부(11)로부터 발생된 전력을 부하(12)에 공급시 상위제어기(14)의 제어신호에 따라 출력전력을 제어하는 전력제어기기(13)를 포함할 수 있다.
이때, 전력제어기기(13)는 전원부(11)에 복수 개가 병렬로 연결될 수 있고, 복수의 전력제어기기(13) 각각에는 적어도 하나의 부하(load)(12)가 연결될 수 있다.
상위제어기(14)는 복수의 전력제어기기(13)를 제어하기 위해 제어신호를 생성하여 적어도 하나의 전력제어기기(13)에 전송할 수 있다. 상위제어기(14)가 상기 제어신호를 상기 전력제어기기(13)에 전송할 때, 특별히 한정하지 않으나, 일 예로 도 7에 도시한 바와 같이, 마스터 전력제어기기(131)에만 전송하고, 마스터를 기준으로 슬레이브의 전력제어기기들이 상기 마스터 전력제어기기(131)로부터 송신된 동기신호에 따라 동작할 수도 있고, 또 다른 예로, 어느 한 통신선에 의한 동기신호의 지연이나 누락이 다른 전력제어기기(13)들에 영향을 미치지 않도록, 상위제어기(14)는 복수의 전력제어기기(13) 각각에 제어신호를 전송하여 동작을 제어할 수도 있다.
이때, 상위제어기(14)는, 상기 복수의 전력제어기기(131~134) 각각에 고유부호(ID)를 부여하고, 상기 고유부호(ID), 상기 복수의 전력제어기기(131~134)의 개수(n), 그리고 각 전력제어기기(131~134)의 용량을 근거로 상기 복수의 전력제어기기(131~134)의 동작을 제어할 수 있다.
여기서, 고유부호(ID)는 상위제어기(14)가 피제어기기인 복수의 전력제어기기(131~134)들을 구분하기 위한 것으로서, 고유부호(ID)의 형태, 구성문자의 종류, 길이 등은 특별히 한정하지 않으나, 일 예로 상기 고유부호(ID)는 숫자, 바람직하게는 정수일 수 있다. 일 예로, 각 전력제어기기(131~134)에는 1부터 n까지의 고유번호가 부여될 수 있다.
그리고 전력제어기기(131~134)의 용량은 각 전력제어기기(131~134)에 연결된 부하(121~124)들의 사용량의 총합으로 부하의 크기일 수 있다. 이때, 부하의 크기는 각 전력제어기기(131~134)에 의해 측정될 수 있다.
상위제어기(14)의 복수 전력제어기기(131~134)에 대한 제어방법을 구체적으로 살펴보면, 상기 상위제어기(14)는 먼저 상기 복수의 전력제어기기(131~134) 각각에 대하여 고유부호(ID)를 부여하고, 각 전력제어기기(131~134)의 용량 크기를 파악할 수 있다. 이를 도식화하면 도 9와 같다.
이후, 상위제어기(14)는 각 전력제어기기(131~134)의 용량 크기에 따라 상기 고유부호(ID)를 오름차순 또는 내림차순으로 정렬할 수 있다. 이를 도식화하면 도 10과 같다.
이때, 동일한 용량의 전력제어기기(131~134)에 대해서는 정렬시 어느것이 우선 순위를 가져도 무방하나, 고유부호(ID)의 순서를 고려하여 일관되게 낮은 고유부호(ID)의 전력제어기기(131~134)가 선순위를 갖도록 정렬되거나, 또는 높은 고유부호(ID)의 전력제어기기(131~134)가 선순위를 갖도록 정렬될 수 있다.
일 예로, 상기 전력제어기기(131~134)가 10대인 경우, 각 전력제어기기(131~134)에 1 내지 10까지의 고유부호(ID)를 부여하고, 각 전력제어기기(131~134)에 대하여 그 용량을 파악한 결과가 ID 1이 100A, ID 2가 50A, ID 3이 70A, ID 4가 80A, ID 5가 30A, ID 6이 50A, ID 7이 80A, ID 8이 100A, ID 9가 70A, ID 10이 30A이면, 용량 크기에 따라 ID 1(100A), ID 8(100A), ID 4(80A), ID 7(80A), ID 3(70A), ID 9(70A), ID 2(50A), ID 6(50A), ID 5(30A), ID 10(30A)과 같이 내림차순으로 정렬할 수 있다.
이후, 상위제어기(14)는 복수 전력제어기기(131~134)의 개수(n)를 반으로 나눈 개수를 기준으로 상기 정렬된 복수의 전력제어기기(131~134)를 제1 전력제어기기와 제2 전력제어기기로 구분하고, 구분된 제1 전력제어기기 중 어느 하나와 구분된 제2 전력제어기기 중 어느 하나를 하나의 쌍으로 묶어, 복수 개의 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
일 예로, 상기 전력제어기기(131~134)의 개수 n은 10이고, 이의 절반은 5이므로, 상위 용량 5개인 ID 1, ID 8, ID 4, ID 7, ID 3을 제1 전력제어기기로, 그리고 하위 용량 5개인 ID 9, ID 2, ID 6, ID 5, ID 10을 제2 전력제어기기로 구분한 다음, 제1 전력제어기기 중 어느 하나와 제2 전력제어기기 중 어느 하나를 한 쌍으로 하여, (ID 1, ID 9), (ID 8, ID 2), (ID 4, ID 6), (ID 7, ID 5), (ID 3, ID 10)의 5개의 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
제1 전력제어기기 중 어느 하나와 제2 전력제어기기 중 어느 하나를 한 쌍으로 할 때, 상기 제1 전력제어기기와 상기 제2 전력제어기기로 구분하는 가상의 기준점으로부터 동일 거리에 있는 전력제어기기를 한 쌍으로 그룹핑하여, 시간이 지남에 따라 전원부(11)에서 출력되는 전력의 평활도를 높임으로써, 떨림(flick)의 정도를 낮추거나 없애는 것이 바람직하다.
다시말해, 최대 용량의 제1 전력제어기기와 최소 용량의 제2 전력제어기기를 한 쌍으로하고, 그 다음에 순차대로 용량이 낮은 제1 전력제어기기와 용량이 높은 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑하는 것이 바람직하다.
일 예로, 상기 제1 전력제어기기가 상위 용량 5개인 ID 1, ID 8, ID 4, ID 7, ID 3이고, 상기 제2 전력제어기기가 하위 용량 5개인 ID 9, ID 2, ID 6, ID 5, ID 10인 경우, ID 3과 ID 9 사이의 가상의 기준점으로부터 동일 거리에 있는 제1 전력제어기기와 제2 전력제어기기를 각 쌍으로 그룹핑할 수 있다. 즉, 최대 용량의 제1 전력제어기기와 최소 용량의 제2 전력제어기기로서 (ID 1, ID 10)을 하나의 쌍으로 하고, 그 다음에 순차대로 용량이 낮은 제1 전력제어기기와 용량이 높은 제2 전력제어기기로서 (ID 8, ID 5), (ID 4, ID 6), (ID 7, ID 2), (ID 3, ID 9)를 각 쌍으로 하여 총 5개 쌍의 그룹핑을 할 수 있다.
이렇게 그룹핑된 제1 전력제어기기와 제2 전력제어기기의 쌍별로 고유동작부호(IDN)를 부여하고, 상위제어기(14)는 고유동작부호(IDN)의 순서대로 복수의 전력제어기기(131~134)들의 출력을 제어할 수 있다. 이를 도식화하면 도 11 및 12와 같다.
고유동작부호(IDN)도 상기 고유부호(ID)와 마찬가지로 그 형태, 구성문자의 종류, 길이 등은 특별히 한정하지 않으나, 일 예로 고유동작부호(IDN)는 숫자, 바람직하게는 정수일 수 있다. 일 예로, 상기 (ID 1, ID 10), (ID 8, ID 5), (ID 4, ID 6), (ID 7, ID 2), (ID 3, ID 9) 각각에 대하여 1부터 5까지의 고유동작부호(IDN)를 부여할 수 있다.
그리고 상위제어기(14)는 상기 고유동작부호(IDN)의 순서에 따라 각각의 쌍별로 전력제어기기(131~134)의 출력을 순차대로 제어함으로써, 각 전력제어기기(131~134)별 출력의 중첩을 줄여 높은 피크치 발생 현상을 감소시킬 수 있음은 물론, 전원부(11)에서 공급되는 전력 크기의 평활도를 높이고, 특히 도 13에 도시한 바와 같이, 전원부(11)에서의 전력 공급 사이클이 전환되더라도 사이클 주기의 시작과 끝에서의 전력 크기 차이가 크지 않기 때문에 떨림(Flick) 현상을 감소시키거나 제거할 수 있다.
또한, 도 13에 도시한 바와 같이, 전력제어기기의 개수가 6인 경우, 고유부호(ID)는 6이지만 고유동작부호(IDN)은 3이기 때문에, 한 주기의 복수 전력제어기기(131~134)들의 출력 동작 시간을 절반으로 줄일 수 있는 효과가 있다. 도 13에서 주기 T는 6개의 전력제어기기가 개별적으로 출력 동작을 하는 경우의 시간을 가리킨다.
이렇게, 고유동작부호(IDN)는 각 전력제어기기별(131~134) 동작 순서를 정하기 때문에, 만약, 복수의 전력제어기기(131~134)별 부여된 고유동작부호(IDN)가 순차적이지 않은 경우, 상위제어기(14)가 차례대로 복수의 전력제어기기들(131~134)에 대하여 출력동작을 제어할 때 인접한 전력제어기기(13)들 사이의 동작 위치 또는 동작 시각의 간극이 발생하는 문제가 있다.
따라서, 상위제어기(14)는 상기 복수의 전력제어기기(131~134)에 대해 고유동작부호(IDN)를 부여할 때, 전력의 출력동작 간격이 일정하도록 순차로 부여하되 일정 간격을 갖도록 부여되는 것이 바람직하다.
한편, 복수의 전력제어기기(131~134)의 개수(n)가 짝수인 경우에는 앞서 설명한 바와 같으나, 홀수인 경우에는, 본 발명의 일 실시예에 따라 어느 하나의 전력제어기기(131~134)에 대하여 고정된 고유동작부호(IDN)를 부여하고, 고유동작부호(IDN)가 부여되지 않은 나머지 전력제어기기(131~134)들에 대해 짝수 개의 전력제어기기(131~134)들에 대하여 고유동작부호(IDN)를 부여하는 과정과 같이 고유동작부호(IDN)를 부여할 수 있다.
일 실시예에 따라, 전력제어기기(131~134)의 개수(n)가 홀수인 경우, 최대 용량의 전력제어기기에 최우선순위의 고유동작부호(IDN)를 부여하고, 차순위로 큰 용량의 상기 제1 전력제어기기와 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
구체적인 일 예로, 전력제어기기(131~134)가 11개인 경우, 각 전력제어기기(131~134)에 1 내지 11까지의 고유부호(ID)를 부여하고, 각 전력제어기기(131~134)에 대하여 그 용량을 파악한 결과가 ID 1이 100A, ID 2가 50A, ID 3이 70A, ID 4가 80A, ID 5가 30A, ID 6이 50A, ID 7이 80A, ID 8이 100A, ID 9가 70A, ID 10이 30A, ID 11이 30A이면, 용량 크기에 따라 ID 1(100A), ID 8(100A), ID 4(80A), ID 7(80A), ID 3(70A), ID 9(70A), ID 2(50A), ID 6(50A), ID 5(30A), ID 10(30A), ID 11(30A)과 같이 내림차순으로 정렬할 수 있다.
상기 전력제어기기(131~134)의 개수(n)가 홀수이기 때문에, 가장 용량이 큰 전력제어기기 중 하나인 ID 1에 대해 고유동작부호(IDN) 1을 부여하고, 나머지 전력제어기기에 대해 절반의 개수인 5를 기준으로 상위 용량 5개인 ID 8, ID 4, ID 7, ID 3, ID 9를 제1 전력제어기기로, 그리고 하위 용량 5개인 ID 2, ID 6, ID 5, ID 10, ID 11을 제2 전력제어기기로 구분한 다음, 제1 전력제어기기 중 어느 하나와 제2 전력제어기기 중 어느 하나를 한 쌍으로 하여, (ID 8, ID 2), (ID 4, ID 6), (ID 7, ID 5), (ID 3, ID 10), (ID 9, ID 11)의 5개의 쌍으로 그룹핑할 수 있으나, 바람직하게는 최대 용량 차순위의 용량을 가진 제1 전력제어기기와 최소 용량의 제2 전력제어기기로서 (ID 8, ID 11)을 하나의 쌍으로 하고, 그 다음에 순차대로 용량이 낮은 제1 전력제어기기와 용량이 높은 제2 전력제어기기로서 (ID 4, ID 10), (ID 7, ID 5), (ID 3, ID 6), (ID 9, ID 2)를 각 쌍으로 하여 총 5개 쌍의 그룹핑을 할 수 있다. 그 후 각 쌍에 대하여 2부터 6까지의 고유동작부호(IDN)를 부여할 수 있다.
이를 도식화하면 도 14 및 15와 같다.
전력제어기기(131~134)의 개수(n)가 홀수인 경우, 또 다른 일 실시예에 따라, 최소 용량의 전력제어기기에 최후순위의 고유동작부호(IDN)를 부여하고, 최대 용량의 상기 제1 전력제어기기와 차순위로 적은 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
여기서, 최후순위의 고유동작부호(IDN)는 상기 전력제어기기(131~134) 개수(n)의 절반에서 소수점 올린 정수로 하고, 나머지 전력제어기기(131~134)에 대해 1의 간격으로 고유동작부호(IDN)를 정수로 부여할 수 있다.
구체적인 일 예로, 전력제어기기(131~134)가 11개인 경우, 각 전력제어기기(131~134)에 1 내지 11까지의 고유부호(ID)를 부여하고, 각 전력제어기기(131~134)에 대하여 그 용량을 파악한 결과가 ID 1이 100A, ID 2가 50A, ID 3이 70A, ID 4가 80A, ID 5가 30A, ID 6이 50A, ID 7이 80A, ID 8이 100A, ID 9가 70A, ID 10이 30A, ID 11이 30A이면, 용량 크기에 따라 ID 1(100A), ID 8(100A), ID 4(80A), ID 7(80A), ID 3(70A), ID 9(70A), ID 2(50A), ID 6(50A), ID 5(30A), ID 10(30A), ID 11(30A)과 같이 내림차순으로 정렬할 수 있다.
상기 전력제어기기(131~134)의 개수(n)가 홀수이기 때문에, 가장 용량이 작은 전력제어기기 중 하나인 ID 11에 대해 이의 절반인 5.5에서 소수점 올린 정수인 6을 고유동작부호(IDN)로 부여하고, 나머지 전력제어기기에 대해 절반의 개수인 5를 기준으로 상위 용량 5개인 ID 1, ID 8, ID 4, ID 7, ID 3을 제1 전력제어기기로, 그리고 하위 용량 5개인 ID 9, ID 2, ID 6, ID 5, ID 10을 제2 전력제어기기로 구분한 다음, 제1 전력제어기기 중 어느 하나와 제2 전력제어기기 중 어느 하나를 한 쌍으로 하여, (ID 1, ID 9), (ID 8, ID 2), (ID 4, ID 6), (ID 7, ID 5), (ID 3, ID 10)의 5개의 쌍으로 그룹핑할 수 있으나, 바람직하게는 최대 용량을 가진 제1 전력제어기기와 최소 용량의 차순위 용량을 가진 제2 전력제어기기로서 (ID 1, ID 10)을 하나의 쌍으로 하고, 그 다음에 순차대로 용량이 낮은 제1 전력제어기기와 용량이 높은 제2 전력제어기기로서 (ID 8, ID 5), (ID 4, ID 6), (ID 7, ID 2), (ID 3, ID 9)를 각 쌍으로 하여 총 5개 쌍의 그룹핑을 할 수 있다. 그 후 각 쌍에 대하여 1부터 5까지의 고유동작부호(IDN)를 부여할 수 있다.
전력제어방법
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력제어방법의 단계별 흐름도이다.
도 16에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력제어방법은, 전력제어기기(12)가, 전원부(11)로부터 발생된 전력을 부하(load)(12)에 공급시 상위제어기(14)의 제어신호에 따라 출력전력을 제어하는 단계(S100)를 포함하되, 상기 출력전력을 제어하는 단계(S100)는, 상기 상위제어기(14)가 상기 복수의 전력제어기기(131~134) 각각에 고유부호(ID)를 부여하는 단계(S110), 상기 상위제어기(14)가 상기 복수의 전력제어기기(131~134) 각각의 용량의 크기에 따라 상기 고유부호(ID)를 정렬하는 단계(S120), 상기 상위제어기(14)가 상기 복수의 전력제어기기 개수(n)의 반을 기준으로 구분된, 상위 용량의 제1 전력제어기기 중 어느 하나와 하위 용량의 제2 전력제어기기 중 어느 하나를 한 쌍으로 그룹핑하는 단계(S130), 및 상기 상위제어기(14)가 상기 그룹핑된 전력제어기기들에 대해 쌍별로 동일한 고유동작부호(IDN)를 부여하여, 상기 고유동작부호(IDN)에 따라 상기 복수의 전력제어기기(131~134)를 순차대로 출력을 제어하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 각 전력제어기기별 출력의 중첩을 줄여 높은 피크치 발생 현상을 감소시킬 수 있음은 물론, 전원부에서 공급되는 전력 크기의 평활도를 높이고, 특히 전원부에서의 전력 공급 사이클이 전환되더라도 사이클 주기의 시작과 끝에서의 전력 크기 차이가 크지 않기 때문에 떨림(Flick) 현상을 감소시키거나 제거할 수 있다. 또한, 한 주기의 복수 전력제어기기들의 출력 동작 시간을 절반으로 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 그룹핑하는 단계(S130)는, 상기 전력제어기기(131~134)의 개수(n)가 짝수인 경우, 최대 용량의 상기 제1 전력제어기기와 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
이와 다른 실시예에 따라, 상기 그룹핑하는 단계(S130)는, 상기 전력제어기기(131~134)의 개수가 홀수인 경우, 최대 용량의 상기 제1 전력제어기기에 최우선순위의 고유동작부호(IDN)를 부여하고, 차순위로 큰 용량의 상기 제1 전력제어기기와 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
또 다른 실시예에 따라, 상기 그룹핑하는 단계(S130)는, 상기 전력제어기기(131~134)의 개수가 홀수인 경우, 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기에 최후순위의 고유동작부호(IDN)을 부여하고, 최대 용량의 상기 제1 전력제어기기와 차순위로 적은 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑할 수 있다.
다만, 상기 단계보다 많은 단계들을 갖거나 그보다 적은 단계들을 갖는 전력제어방법이 구현될 수도 있으며, 상기 단계에 대한 설명은 전술한 것과 중복되므로, 이에 대한 설명은 생략하고 그에 갈음하기로 한다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
이상 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 전력제어방법은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 전력제어시스템
11: 전원부
12, 121~124: 부하(load)
13, 131~134: 전력제어기기
14: 상위제어기

Claims (10)

  1. 전원부;
    전력제어기기에 대한 제어신호를 생성하는 상위제어기; 및
    상기 전원부로부터 발생된 전력을 부하에 공급시 상기 상위제어기의 제어신호에 따라 출력전력을 제어하는 전력제어기기 - 상기 전원부에는 상기 전력제어기기 복수 개가 연결됨 -;
    를 포함하고,
    상기 상위제어기는,
    상기 복수의 전력제어기기 각각에 고유부호(ID)를 부여하고, 상기 복수의 전력제어기기 각각의 용량의 크기에 따라 상기 고유부호(ID)를 정렬한 이후, 상기 복수의 전력제어기기 개수(n)의 반을 기준으로 구분된, 상위 용량의 제1 전력제어기기 중 어느 하나와 하위 용량의 제2 전력제어기기 중 어느 하나를 한 쌍으로 그룹핑한 이후, 상기 그룹핑된 전력제어기기들에 대해 쌍별로 동일한 고유동작부호(IDN)를 부여하여, 상기 고유동작부호(IDN)에 따라 상기 복수의 전력제어기기를 순차대로 출력을 제어하는 것을 특징으로 하되,
    상기 상위제어기는,
    상기 고유부호(ID)를 오름차순 또는 내림차순으로 정렬하고, 상기 제1 전력제어기기와 상기 제2 전력제어기기를 쌍으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 전력제어시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상위제어기는,
    상기 전력제어기기 각각에 연결된 적어도 하나의 부하의 크기 총합을 해당 전력제어기기의 용량으로 하는 것을 특징으로 하는 전력제어시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상위제어기는,
    상기 전력제어기기의 개수가 짝수인 경우, 최대 용량의 상기 제1 전력제어기기와 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 전력제어시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상위제어기는,
    상기 전력제어기기의 개수가 홀수인 경우, 최대 용량의 상기 전력제어기기에 최우선순위의 고유동작부호(IDN)를 부여하고, 차순위로 큰 용량의 상기 제1 전력제어기기와 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 전력제어시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력제어기기의 개수가 홀수인 경우, 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기에 최후순위의 고유동작부호(IDN)을 부여하고, 최대 용량의 상기 제1 전력제어기기와 차순위로 적은 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 전력제어시스템.
  7. 전력제어기기는, 전원부로부터 발생된 전력을 부하에 공급시 상위제어기의 제어신호에 따라 출력전력을 제어하는 단계 - 상기 전원부에 연결된 복수 개의 전력제어기기 복수 개가 연결됨 -;
    를 포함하는 전력제어방법에 있어서,
    상기 출력전력을 제어하는 단계는,
    상기 상위제어기가, 상기 복수의 전력제어기기 각각에 고유부호(ID)를 부여하는 단계;
    상기 상위제어기가, 상기 복수의 전력제어기기 각각의 용량의 크기에 따라 상기 고유부호(ID)를 정렬하는 단계;
    상기 상위제어기가, 상기 복수의 전력제어기기 개수(n)의 반을 기준으로 구분된, 상위 용량의 제1 전력제어기기 중 어느 하나와 하위 용량의 제2 전력제어기기 중 어느 하나를 한 쌍으로 그룹핑하는 단계; 및
    상기 상위제어기가, 상기 그룹핑된 전력제어기기들에 대해 쌍별로 동일한 고유동작부호(IDN)를 부여하여, 상기 고유동작부호(IDN)에 따라 상기 복수의 전력제어기기를 순차대로 출력을 제어하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 상위제어기는, 상기 고유부호(ID)를 오름차순 또는 내림차순으로 정렬하고, 상기 제1 전력제어기기와 상기 제2 전력제어기기를 쌍으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 전력제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 그룹핑하는 단계는,
    상기 전력제어기기의 개수가 짝수인 경우, 최대 용량의 상기 제1 전력제어기기와 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 전력제어방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 그룹핑하는 단계는,
    상기 전력제어기기의 개수가 홀수인 경우, 최대 용량의 상기 제1 전력제어기기에 최우선순위의 고유동작부호(IDN)를 부여하고, 차순위로 큰 용량의 상기 제1 전력제어기기와 최소 용량의 상기 제2 전력제어기기를 한 쌍으로, 그리고 순차대로 용량이 낮은 상기 제1 전력제어기기와 순차대로 용량이 큰 상기 제2 전력제어기기를 각각의 쌍으로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 전력제어방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 전력제어방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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