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여기에 기계
무정전 전원장치(UPS) 본문
신제품무정전 전원장치(UPS) | |
제품코드 | G031793 |
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판매가격 | 가격협의 |
제품분류 | 전기/전자/통신/반도체 > UPS/AVR/변압기/콘덴서/트랜스 |
제품사양 | 하단표기 |
모델명 | H-시리즈 |
제조사 | 페어스톤코리아 |
판매지역 | 전국 |
거래방식 | 직거래 |
제조년도 | 2014 년 |
A/S여부 | 가능 |
설치 및 시운전 | 가능 |
세금계산서 | 가능 |
제조국가 | - |
제품 QR코드 |
회사명 | 페어스톤코리아 | 담당자 | 페어스톤코리아 |
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전화번호 | 02-802-7908 | 휴대전화 | *** |
이메일 | kkeumm@hanmail.net | 홈페이지 | http://fairstone.co.kr |
주소 | 서울특별시 금천구 시흥대로 97 (시흥동, 시흥산업용재유통센타) 22동 235호 | 제품홍보관 | http://blog.yeogie.com/fairstone |
::::::: 무정전전원장치(UPS)란 무엇인가? :::::::
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■.......무정전 전원 장치는 어떠한 경우에도 중단되지 않고 연속으로 전기를 공급하여 주는 전원 장치를 말합니다. 정상 공급되던 전기가 갑작스럽게 중단될 경우 전기로 동작하는 모든 기기들은 일순간 꺼져 버립니다. 그리고 다시 전기가 공급되면 정상적으로 동작하게됩니다. 그런데 이런 동작 상황에서 컴퓨터와 네트워크 기기들은 치명적인 손상을 입을 수 있습니다. 아주 중요한 데이터가 동작 중에 정전이 발생되면 작성중의 데이터 손실, OS 파괴등 다양한 문제점을 야기하게 됩니다. 국내에서 발생하는 정전의 수는, 평균 1년간 1회 이하라 가정해도, 한국의 전력 사정은 아주 좋다고 생각 되지만, 낙뢰등으로 송전 계통을 절체 때에 생기는 순간 정전은 이 중에 포함되고 있지 않기 때문에 년간 상당한 횟수가 발생되고 있습니다. 365일 컴퓨터 및 네트워크를 정전의 트러블로부터 계속 지키는 UPS는, 기업에 있어 확실한 동반자라고 말할 수 있는 존재인 것입니다.........................■ |
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■.......요즘 들어서는 정전에 대응하기 보다는 보다 고품질의 전기를 공급하기 위한 목적으로 사용하는 경향이 더 많습니다. 즉 물로 말하자면 정수기적 역할을 한다는 의미입니다. 우리가 물 속에 들어있는 각종 유해물질들을 정수를 통하여 걸러내는 것처럼 UPS에서는 유입되는 전기에 함유된 각종 유해 전기적 요소를 차단하여 줍니다. 차단 능력 즉 필터 능력은 각제품마다 그 차이가 많이 나므로 환경에 맞는 적당한 UPS를 고를 줄 아는 능력이 필요합니다.........................■ |
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■.......특히 UPS를 잘 사용하면 정전, 서지, 스파이크, 새크,등의 전원 장애가 컴퓨터에 영향을 미치지 않도록 하여 시스템이 작업 중이거나 저장 중인 데이타를 분실하지 않을 수 있습니다. 그러나 잘못된 UPS 선정으로 오히려 피해를 보는 경우도 많이발생하므로 주의하여야 합니다. 최근의 기술 동향은 컴퓨터와의 인터페이스를 통한 정보 교환으로 자동으로 안전하게 컴퓨터의 자료를 종료시킬 수 있습니다.........................................■
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::::::: 기/본/상/식 :::::::
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무정전 전원 장치란 무엇인가? 1. 전원 환경 이해 + 무정전 전원 장치란 ? + 얼마나 자주 전원 장애가 발생하는가 ? + 전원 장애로 인하여 컴퓨터에 발생하는 문제는 ? + 진정으로 이런 문제들이 전원 장애로 인하여 발생하는 것일까 ? + 무정전 전원 장치를 사용하면 무엇이 달라지나 ? + 무정전 전원 장치는 왜 필요한 것인가 ? + 무정전 전원 장치에 있는 자동 전압 조정 기능의 진상은 ?
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1. 온라인/오프라인/라인 인터랙티브 | ||
1. 백업 시간 산정의 비밀 + 무정전 전원 장치의 한계성 + 프로그램 선택의 기준은 무엇인가 ? + 송수신 방식과 접점 방식의 인터페이스 비교 | ||
1. 기본 개념 3. 지원하는 운영 체제 + MS Windows 계열 + NOVELL NetWare 계열 + IBM OS/2 |
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1. 전원 환경 이해 (위험에 노출된 컴퓨터 작업 환경) 컴퓨터 바이러스가 컴퓨터의 데이타 손상이나 하드웨어 손상의 가장 큰 원인이라고 생각하십니까 ? 물론 최근 들어 치명적인 손상을 입히는 바이러스가 극성을 부리고 있어서 많은 분들이 그렇게 생각하고 있을 지도 모릅니다. 하지만 많은 연구 보고서를 통하여 알 수 있는 정확한 사실은 전원 장애가 원인이 되어 생긴 문제가 가장 많고 보다 더 치명적이라는 것입니다. 컴퓨터 제조 업체가 자사의 컴퓨터 A/S 원인을 조사한 결과 60%에 해당하는 고장이 바로 전원이 직접적인 원인이 되어 발생하였다고 합니다. 아마 여러분은 믿으려 하지 않을지도 모릅니다. 대부분의 사람들이 한국전력의 전원이 정전이 발생하지 않는 이상 항상 깨끗하고 안전한 형태의 공급되는 것으로 알고 있습니다. 그러나 사실은 다릅니다. 일년에 몇번 발생하는 정전이나 전구의 깜빡임같이 여러분의 눈으로 직접 확인할 수 있는 정도의 극히 일부분의 전원 장애가 모든 전원 장애가 아닙니다. 실질적으로 아주 치명적인 손상을 입히는 거의 대부분의 전원 장애는 정밀 계측 장비만으로 감지할 수 있습니다. 그리고 매순간 전원 라인을 타고 유입되어 점진적인 장비 손상을 가져 옵니다. 즉, 매월 수백번의 전원 장애에 여러분의 컴퓨터는 완전히 노출되어 있는 것입니다. 그래서 10년을 충분히 사용할 수 있는 장비가 경우에 따라서 3년도 못쓰고 노후되어 버리는 경우가 허다합니다.
■ 무정전 전원 장치란 ? ■ 얼마나 자주 전원 장애가 발생하는가 ? ■ 전원 장애로 인하여 컴퓨터에 발생하는 문제는 ? ■ 진정으로 이런 문제들이 전원 장애로 인하여 발생하는 것일까 ? 내셔널 파워지 일년에 대략 289번 정도의 전원 장애로 통상적인 컴퓨터들이 피해를 입고 있다. IBM 보고서 통상적인 컴퓨터는 한달에 120번 이상의 전원 문제에 노출되어 있다. 휴렛 패커드 컴퓨터 기기의 서비스 요청 중 60% 정도가 전원 장애가 원인으로 발생한 문제였다. 인디펜던트 보고서 전원 장애로 인하여 발생한 데이타 분실이 50%에 이르고 있다. 회사에서 전원 장애는 컴퓨터 데이타 손실이 가장 크고 유일한 원인이다. KPMG 66% 정도가 경험한 종종 발생하는 심각한 시스템 고장의 절반 정도가 전원 문제로 인하여 발생한 것이다. National Computing Center 시스템 고장의 28%가 전원 장애로 인하여 발생한 것이고 평균적인 피해액은 170만원 정도이다. 양키 그룹 시스템 고장으로 통상적으로 시간당 150만원 정도의 피해가 발생하였으며 심각한 것은 9% 정도가 시간당 6000만원 이상의 피해를 입었다는 것이다. 1. 정전으로 인한 데이타 손실 2. 갑작스런 전원 장애로 인한 시스템의 스트레스와 손상 3. 전원 장애가 가져온 업무 중지및 지연으로 인한 인건비 손실 4. 손실된 데이타를 재작업하는데 따른 인적 물적 피해 5. 온라인 서비스나 공장 가동 중단으로 인한 이미지 손상 간혹 자동 전압 조정기나 서지 프로텍터를 구입하면 되지 뭐하러 비싼 돈을 들여 가며 무정전 전원 장치를 사느냐고 하는 분들도 있습니다. 그러나 서지 프로텍터나 자동 전압 조정기는 단순히 하나의 기능만 수행할 뿐 다른 전원 장애에 대하여는 아무런 대처도 하질 못합니다. 무정전 전원 장치는 모든 전원 장애에 대하여 포괄적이고 완벽한 전원 보호를 수행합니다. 그래서 바로 이런 이유 때문에 무정전 전원 장치를 구입하는 것입니다. ■ 무정전 전원 장치에 있는 자동 전압 조정 기능의 진상은 ?
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무정전 전원 장치 기술 구분
1. 온라인/오프라인/라인 인터랙티브 | ||||
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오프라인 방식의 무정전 전원 장치는 평상시에는 한전의 전원을 정류하여 출력하다가 만약 한전의 공급의 일시 중단되거나 전원 장애가 발생하면 내부의 인버터를 사용하여 출력 전원을 내보냅니다. 다시 복전되거나 전원 장애가 해제되면 인버터 출력을 중지하고 한전 전원을 출력합니다. 오프 라인에서는 한전에서 인버터 모드로 전환되는데 약간의 시간이 소요되는데 이때의 시간을 바로 절체 시간이라고 부릅니다. 정상적인 절체 시간은 2ms에서 10ms 시간 이내인데 품질이 나쁜 제품은 절체에 문제가 자주 발생하여 문제가 많이 발생하기도 합니다. 오프 라인의 제품을 구입하실 때에는 반드시 품질에 대한 철저한 검증을 거친 제품을 사용하시기 바랍니다.
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2. 무정전 전원 장치의 주요 개념 이해 ■ VA와 W(Watts)의 차이점은 무엇인가 ? W = VA×0.6(또는 0.7)
■ 스마트(Smart) 무정전 전원 장치란 무엇인가 ?
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무정전 전원 장치 도입 요령
1. 백업 시간 산정의 비밀
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2. 관리 프로그램의 도입 ■ 무정전 전원 장치의 한계성 ■ 프로그램 선택의 기준은 무엇인가 ? 무정전 전원 장치 관리 프로그램의 근본적인 사용 목적은 무정전 전원 장치의 상태를 보는 것이 아니라 무정전 전원 장치를 통하여 전원 공급을 받는 시스템이나 데이터를 보호하는데 있습니다. 그러므로 단순 상태 모니터링만 가능한 프로그램을 구입하고서는 만반의 준비를 한 것으로 착각하지 말기 바랍니다. 무정전 전원 장치를 구입하기 위한 준비를 할 때 자신이 사용하는 운영 체제 프로그램이 무엇인지 몇 대나 되며 어떻게 관리를 할 것인지에 대한 충분한 검토를 하여야 합니다.
■ 송수신 방식과 접점 방식의 인터페이스 비교
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무정전 전원 장치 프로그램
1. 기본 개념
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2. SNMP 장비를 통한 관리
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3. 지원하는 운영 체제 ■ MS Windows 계열 ■ NOVELL NetWare 계열 ■ IBM OS/2 ■ Unix 계열 |
::::::: H-시리즈의 주요특징 ::::::: | ||
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UPS에는 언제든지 과부하가 걸릴 수 있으며 이 과부하로 인하여 UPS가 정상적인 동작을 하지 못하고 고장나는 경우가 많이 발생합니다. 일부제품은 과부하를 인지한 후 바이패스로 넘기는 과정에서 고장이 나는 경우도 발생합니다. H-시리즈는 과부하 상황이 발생할 경우 과부하에 의하여 출력 용량의 상승이 이뤄지지 않고 매우 안정적인 상태에서 대처하도록 전류 제한을 하여 UPS의 고장이나 손상없이 안정적으로 바이패스 또는 차단이 이뤄지도록 합니다. H-시리즈가 고급 UPS로서의 그 이름값을 하도록 하는 매우 중요한 기능이며 다른 일반적인 UPS와의 차별화되도록 하는 매우 중요한 역할을 합니다. | ||
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마이컴에 의하여 UPS 내부의 부분이 지능적으로 완벽하게 제어되는 시스템 구조를 가지고 있습니다. 그래서 각종 설정값을 소프트웨어 또는 제어키에 의하여 완벽하게 제어하고 설정할 수 있습니다. 일반적인 UPS는 디스플레이를 위한 마이크로프로세서를 UPS에 사용하고 마이크로 프로세서 UPS라고도 하는데 속지 마시기 바랍니다. | ||
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비선형 부하같은 파고율이 높은 부하 상황에서도 매우 안정적으로 동작하여 깨끗한 파형과 높은 효율을 유지합니다. | ||
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저가의 UPS의 고장이 잦은 부분이 바로 IGBT의 파손이며 이는 설계 및 생산 기술력에 의하여 많이 좌우되는 부분입니다. IGBT 균형을 맞추어 동작하도록 최적 설계되어 매우 안정적으로 동작합니다. | ||
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매우 안정적인 스태틱 스위치의 자동 전환으로 각종 상황에서 적절한 대처가 이뤄질 수 있습니다. | ||
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::::::: H-시리즈의 구조분석 :::::::
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32문자 LCD 디스플레이 ::::::: 고급 실리콘 버튼 제어키 ::::::: 디스플레이, 제어 ,설정 그리고 초기화 작업을 할 수 있도록 구성되어 있으며 임의의 조작을 막기 위하여 디스플레이를 제외한 부분의 키 누름은 두 개의 키를 눌러야 동작하도록 하였습니다. 예를 들어 다른 UPS의 경우 전원 온오프 스위치를 단순히 끄고 켜는 방식이라 누군가 스위치를 누르면 UPS가 꺼지거나 켜지게 됩니다. 그러나 H-시리즈는 LCD 창에 나타난 해당 명령 문자에 위치한 상태에서 두 개의 버튼을 동시에 눌러야만 끄거나 켤 수 있으므로 오동작이나 임의의 조작을 방지할 수 있습니다. 특히 고급 실리콘 버튼을 사용하여 제품의 고급화와 터치감을 극대화하였습니다.
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동작 모니터링 LED :::::::
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이상적인 열 배출 ::::::: 통신 및 네트워크 인터페이스 ::::::: UPS 온/오프 및 배터리 스위치 ::::::: | |
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입출력 및 배터리 단자대 ::::::: 내진 및 진동 방지 개스터 ::::::: | |
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릴레이 부 ::::::: IGBT부 ::::::: 배터리 또는 충전기부 ::ㅈ::::: |
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트랜스포머부 :::::::
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IGBT 구동 드라이브 ::::::: 직렬 RS232 통신 ::::::: 스태틱 보드 ::::::: | |
충전기 보드 ::::::: |
::::::: H-시리즈 제품사양 ::::::: |
모델명 |
H3000K |
H5500K |
H6000K |
H8000K |
H010K | |
모드 |
마이크로 프로세서 20KHz 온라인 IGBT 방식 | |||||
출력 (인버터 출력 모드에서) |
용량 (VA) |
3000 |
5500 |
6000 |
8000 |
10000 |
용량 (W) |
2400 |
4400 |
4800 |
6400 |
8000 | |
전압 |
220 V | |||||
전압 조정 |
부하 변동이나 라인 전환 시에도 +/-2% 이내에서 안정화 | |||||
조정 |
입력 전압의 +/-10% | |||||
주파수 |
50/60 Hz +/-0.5% (자동 감지) | |||||
출력 파형 |
PWM 완전 사인파 | |||||
THD |
<3% (선형 부하); <5% (0.7 비선형 부하) | |||||
과도응답 |
전 부하에서 +/-4% 정도의 변동 시 100mS 이내에 안정화 | |||||
C.F |
3 : 1 이상 | |||||
입력 |
전압 |
220V |
220V |
단상 | ||
단상/H-N-G/H-N-H-G | ||||||
주파수 |
60 Hz +/-5% | |||||
백업 시간 |
전 부하 (분) |
주문 사양 |
주문 사양 |
주문 사양 |
주문 사양 | |
반 부하 (분) |
주문 사양 |
주문 사양 |
주문 사양 |
주문 사양 | ||
배터리 |
전압 |
192VDC | ||||
수량 |
12V/7~24AH 16개 : 고객의 주문 시간에 따라 용량 조정 | |||||
유형 |
무보수 밀폐형 연축 전지 / 니켈 카드늄 전지 | |||||
충전 |
8시간에서 10시간 (90%) | |||||
절체 스위치 |
자동 모드 |
인버터 고/저 전압, 과부하, 과열 시 상태 초기화 후 자동 전환 | ||||
절체 시간 |
최대 4mS. | |||||
수동 모드 |
전면부의 컨트롤 버튼을 눌러 인버터 모드에서 바이 패스 모드로 전환 | |||||
제어 및 지시 |
일반 |
마이크로 프로세서에 의한 회로 감시 및 제어 그리고 로그 파일 기록 | ||||
컨트롤 버튼 |
8개의 버튼에 의한 | |||||
LCD |
32 문자 액정 디스플레이에 의한 | |||||
LED |
1. 과부하 / 고장/ 동기화 | |||||
경고음 |
정전 / 배터리 저전압/ 고장 / 바이패스 / 과부하 | |||||
절전 모드 |
인버터 동작 시 부하가 없으면 바이패스 모드로 자동 전환 | |||||
통신 포트 |
송수신 방식 |
패킷 송수신 방식의 DB9 포트 | ||||
접점/AS400 |
접점 신호 방식의 DB9 포트 | |||||
절연 |
입출력 절연 |
Hot/ Neutral 라인에서 100 Mega Ohm/500Vdc 이상 | ||||
보호 |
과부하 |
인버터 110% : 10초, 바이패스 120% : 30분, 150% : 25초 | ||||
회로 단락 |
인버터 및 바이 패스 출력 차단 | |||||
온도 |
내부 온도 센서에 의한 과열 현상 보호( 바이패스 모드로 전환) | |||||
브래커 |
입력과 배터리 루프 보호 | |||||
EMI 필터 |
10-100Khz ( 50 dB에서) ; 100Khz-100Mhz ( 70dB에서) | |||||
규격 |
크기(mm) |
260x600x700 |
390x680x700 |
390x790x850 | ||
무게(kg) |
95 |
110 |
185 |
220 |
280 | |
일반 |
효율 |
인버터 - 90% 이상, 시스템 - 84% 이상 | ||||
잡음 |
50dB 이하 |
55dB 이하 |
60dB 이하 | |||
동작 환경 |
0-40 도, 습도 0-90% | |||||
옵션 |
1. 프로그램 패키지 | |||||
2. 확장 배터리 뱅크 - B1607, B3207 B4817 | ||||||
3. 입출력 라인 패널 |
모델명 |
H015K |
H020K | |
모드 |
마이크로 프로세서 20KHz 온라인 IGBT 방식 | ||
출력 |
용량(VA/W) |
15KVA/12KW |
20KVA/16KW |
입력 |
전압 |
3상 R-S-T-N 380/220V +/-20% | |
동기 |
60 HZ +/- 3HZ | ||
역률 |
0.8 | ||
제품 설명 |
기술 |
기술적인 내용은 윗 부분 설명과 동일 | |
배터리 |
별도의 배터리 뱅크 사용 | ||
규격 |
크기(mm) |
520 x 680 x 970 |
520 x 680 x 970 |
무게(kg) |
280 |
360 |
::::::: H-시리즈 네트워킹 :::::::
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UPS 관리 소프트웨어 - UPSMAN ::::::: UPS에 연결된 컴퓨터는 UPS 관리 프로그램에서 서버 프로그램 부분인 UPSMAN이 설치되어 백그라운드 프로그램으로 동작합니다. UPS와 관련한 설정을 하는 프로그램입니다. 여기서 데이터를 수집하여 필요로 하는 모니터링 관련 프로그램이나 기기에 전송하고 필요한 명령을 받아 UPS를 제어하도록 하기도 합니다.
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UPS 모니터링 소프트웨어 - UPSMON ::::::: 모니터링 프로그램인 UPSMON은 반드시 UPS에 연결된 컴퓨터에 있을 필요가 없습니다. UPSMAN에서 각종 정보를 네트워크를 통하여 수신하고 송신할 수 있기 때문에 관리자가 필요로 하는 컴퓨터에 설치하면 됩니다. 이렇게 모니터링을 어느 컴퓨터에서나 가능하도록 분리되어 있기 때문에 보다 효과적이고 효율적인 UPS 모니터링이 가능합니다. |
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UPS 원격 종료 프로그램 -RCCMD ::::::: 대용량의 UPS 1대에는 적게는 몇대의 컴퓨터에서 수백대의 컴퓨터가 연결될 수 있습니다. 그런데 이 모든 컴퓨터에 UPS에서 각각 직렬 케이블로 연결하면 엄청난 작업이 필요하고 매우 복잡한 연결이 되고 그 결과 또한 신뢰할 수 없을 것입니다. 그러나 전기를 공급하는 UPS에 문제가 발생할 경우 연결된 모든 컴퓨터는 정전 상황에 따른 자동 컴퓨터 종료나 데이터베이스 저장 등의 작업을 수행하여야 할 것입니다. 이 모든 필요 사항을 네트워크 기반으로 동작하는 원격 종료 명령 프로그램인 RCCMD가 해결하여 줄 것입니다. 단지 이 프로그램을 각각의 컴퓨터에 설치하고 설정하면 UPSMAN에서 정보를 받아 이에 따른 명령을 수행합니다. 더 이상 복잡한 케이블 연결이 필요하지 않게 됩니다. |
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통합 네트워크 관리 소프트웨어 - UNMS ::::::: |
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UPS 네트워크 아답터 - CS121 :::::::
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UPS 온도 습도 관리자 - SENSOR MANAGER ::::: UPS가 설치된 곳의 내부 온도 및 습도는 UPS 동작이나 배터리의 동작에 영향을 많이 주게 됩니다. 그래서 UPS와 배터리의 최적 환경을 구성하기 위하여 온도와 습도를 관리할 필요가 있는데 온도 습도 관리자인 SENSOR MANAGER에서 그 역할을 하게 됩니다. 정밀한 디지털 제어가 가능하며 네트워크 및 웹 브라우저를 통한 관리도 가능하며 이 기록을 바탕으로 온도 습도 관련 기기의 제어와 연계할 수 있습니다. |
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UPS 출력 관리 기기 - SITE SWITCH 4 :::::::
서버 컴퓨터를 비롯한 중요 기기는 그 설치 특성 상 또는 여러 이유로 인하여 필요에 따라 그 기기를 상황에 따라 원격에서 온/오프하여 줄 필요가 있습니다. 이럴 경우 SITE SWITCH가 그 기능을 완벽하게 수행합니다. 이 기기 역시 네트워크 관리 아답터를 내장하여 동작할 수 있으므로 네트워크를 통한 제어가 가능합니다.
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네트워크 LED 전광판 ::::::: UPS가 설치된 곳이 접근이 용이하지 않고 역시 컴퓨터를 통한 관리가 어려울 경우 LED 전광판을 통한 모니터링이 가능합니다. 네트워크를 통한 모니터링이므로 물리적 환경 제약을 받지 않고 구성이 쉬우며 필요시 설치 위치의 이동도 용이합니다. 컴퓨터 화면이나 다른 어떠한 모니터링보다 직관적이고 조치가 빨리 이뤄질 수 있는 장점이 있습니다. |
::::::: H-시리즈 신기술 배터리 관리 시스템 :::::::
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UPS에서 가장 중요한 부분은 정전이 되었을 경우 얼마나 오랜 시간 동안 안정적으로 전기를 공급하여 주느냐에 달려 있습니다. 이 전기를 공급하는 원천은 바로 배터리입니다. 배터리는 평상시에 충전기에 의하여 충전이 되고 정전이나 비상 시에 배터리에서 방전을 통하여 전기를 발생 공급하게 됩니다. 이런 이유 때문에 UPS에서 가장 중요하게 생각되는 부분이 배터리입니다. 한 대의 UPS에는 다수개의 배터리가 직렬 또는 병렬로 연결되어 보다 장시간 전기를 공급하도록 되어 있습니다. 그런데 이 다수의 배터리 중에 하나만 문제가 있어도 전기를 공급하지 못하거나 매우 짧은 시간동안만 전기를 공급하고 꺼지는 불상사가 발생할 수 있습니다. 좋은 충전 기술을 통하여 충전을 하여 주면되지만 다수의 배터리는 각각이 가진 약간의 편차가 있고 이 편자는 시간이 지날수록 점점 더 벌어지게 됩니다. 그리고 그 불량에 대한 판단은 매우 어렵습니다. 배터리 관리 시스템은 다수의 배터리를 개별적인 관리를 통하여 모두 동일한 상태 즉, 최상의 충전과 방전이 되고 각 배터리간의 편차가 생기지 않도록 관리하고 유지하여 주는 역할을 수행하게 됩니다. 이로 인해 에측하지 못한 내부 배터리의 사전 관리 예방을 할 수 있으며 배터리의 사용 연한을 늘려주는 부수적인 효과도 얻을 수 있습니다. 아래의 보다 상세한 내용을 통하여 배터리 관리시스템에 대한 이해를 하시기 바랍니다.
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최근 출시한 배터리 관리 시스템인 BACS에서는 통상 BMS라고 불리는 전통적인 배터리 관리 시스템에서는 볼 수 없었던 균등 분배(Equalizing)라는 특허 신기술을 가지고 있다. 본 제품에 대한 상세한 분석을 본 글을 통하여 하고자 한다. 배터리의 치료적 개념을 도입하여 장시간 연속하여 배터리를 사용하는 경우 예측할 수 없는 배터리의 불량을 미연에 방지할 뿐만 아니라 개별 배터리가 최적의 충전과 방전을 할 수 있도록 관리하여 배터리가 최대의 충전 용량과 수명 연장 그리고 안정성을 확보할 수 있도록 한다고 한다. |
::::::: BACS의 개략적인 구성 분석 :::::::
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자가 조정 UPS를 비롯한 기기들은 다수의 배터리를 직렬 또는 병렬 구성하여 하나의 배터리 집합체를 형성한다. 배터리의 관리는 충전과 방전을 통하여 이뤄지며 전체 배터리가 통상 하나의 배터리처럼 동작한다. 그러나 각각의 배터리들은 고유한 특성과 편차를 가지고 있으며 배터리가 일을 하도록 하는 부하가 걸리면 방전이 되고 부하가 제거되면 다시 충전을 하여 대기 상태로 돌아간다. 이 충전과 방전을 할 때 각각의 배터리들은 그 편차가 심화되고 나중에는 극복할 수 없는 단계에 이르게 된다. 자가 조정 기능은 부하, 충전, 방전 때에 배터리 상태 상호 간에 편차없이 최적화를 유지하도록 각각의 배터리가 자동으로 최적 조정하여 전체적인 조화를 이루도록 한다. |
지능적인 충전 분배 동일한 유형과 용량을 가지고 같은 회사에서 생산된 배터리들이라 하더라도 일단 충전이 시작되면 배터리 간의 편차가 서서히 발생하게 되고 충,방전이 반복될수록 그 차이는 늘어나게 된다. 결국 나중에는 특성이 좋지 못한 배터리로 인하여 전체적인 방전 용량이 줄어들게 되거나 동작 불능 상태에 빠지게 된다. 이런 문제를 해결하기 위하여 개발된 것이 바로 지능적인 충전 분배 기능이다. 이것은 배터리 간의 지능적인 충전 상태 조정을 통하여 각각의 배터리들이 과다 충전이나 부족 충전이 되는 현상을 막고 모든 배터리가 거의 균등한 상태로 안전하게 충전되도록 한다. 충전 분배는 전체 시스템 동작 불능의 원인이 되는 약한 결합( Weak link in the chain) 현상을 막아주고 자가 조정 기능 그리고 안티 에이징 기능과 결합하여 UPS 제조업체에서 언급한 배터리 용량보다 20% 이상이 증가하는 결과를 가지게 된다. | |
배터리의 상태가 좋은지 나쁜지는 배터리의 전류, 내부 저항, 충/방전에 따른 온도 그리고 충전 주기를 측정하면 알 수 있고 배터리 상태를 가장 정확하게 예측할 수 있다. 이 데이터를 통하여 각각의 배터리를 정밀 조정하고 제어할 수 있으며 배터리의 노후화 정도를 분석할 수 있다. 분석된 데이터를 바탕으로 불량 징후가 보이는 정상적이지 않는 배터리를 경고를 통하여 관리자에게 알려주고 사전에 미리 교체할 수 있도록 한다. 측정과 분석을 통하여 불량 배터리로 인하여 실 부하가 걸릴 때 발생하는 전체 시스템 불능 상태를 거의 완벽하게 예방할 수 있다. | |
충전이나 방전 동작 중에 배터리 온도가 높아지면 성능이 급격히 저하된다. 이런 문제를 극복하기 위하여 각각의 배터리의 온도 데이터를 수집하고 분석할 필요가 있다. 온도가 오르면 전류를 감소시키거나 온도를 낮춰 줄 보조 도구를 연계하여 동작시킬 수도 있다. 수집 분석된 온도 데이터는 상위의 제어 기기와 연동되어 배터리의 온도가 상승되지 않도록 온도와 충전 전류가 조정되고 최적의 충전 과정이 유지되도록 한다. | |
배터리는 충,방전 횟수가 많아지고 사용 기간이 늘어날수록 전극판이 설페이션화되어 극판의 활물질이 부도체 물질인 백색 황산납으로 침전되고 극판을 부식시키는데 이 현상이 심해지면 충전을 하여도 더 이상 충전이 되지 않는 폐배터리가 된다. 통상 이 문제를 해결하기 위하여 펄스 방식의 고가의 설페이션 제거 기기를 사용하거나 방전을 유도하는 방법 등을 사용하는데 BACS는 배터리 내부 저항의 정밀 측정을 통한 제어 방법으로 부식 현상을 감소시킨다. | |
배터리 용량과 백업 시간의 정확한 분석 정확한 배터리 내부 저항 정보와 정밀한 부하 소비량을 측정하면 실질적인 시험 부하를 통한 확인을 하지 않고도 완벽하게 배터리의 백업 용량을 분석하여 계산해 낼 수 있다. 측정을 통한 분석은 실 부하 테스트를 수행하면서 발생할 수 있는 각종 위험 부담을 줄일 수 있는 장점이 있다. | |
BACS는 배터리의 유형과 제조업체가 다른 상황에서도 최적의 조정과 제어가 가능한 유연한 시스템이다. 각각의 배터리들은 각자가 지닌 변수 프로파일과 퍼포먼스 타임 커브를 통하여 설정될 수 있다. | |
입력, 디스플레이 그리고 관리 충전 전압, 내부 저항, 온도와 같은 각종 값들의 입력. 측정된 값들의 디스플레이, 최소, 최대값을 벗어난 경우의 경고. 상호 통신과 네트워크를 통한 관리를 할 수 있다. |
::::::: BACS를 통산 배터리 관리의 장접 :::::::
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높은 신뢰성 각각의 배터리가 관리되고 통제되지 않고 전체 배터리에 대한 충전, 방전만이 존재할 경우에는 배터리 불량이 발생한 이후에나 엔지니어의 유지 보수 점검을 통하여 문제를 확인할 수 있고 이런 경우는 이미 시스템 불능으로 인하여 상당히 치명적인 손상이 발생한 후라고 볼 수 있다. BACS에 의한 관리가 이뤄지는 경우 문제 발생 전에 미리 불량 배터리의 징후에 대한 분석과 발생 전에 미리 교체하므로서 전체 시시템에 대한 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.
[ 그림 1. BACS C1 모듈이 12V 9Ah 배터리에 설치된 모습 ]
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배터리 용량의 최대화 BACS는 각각의 배터리에 대한 자기 조정이 이뤄지는 독특한 구조이며 이로 인해 각각의 배터리들은 최대의 충전이 균등하게 이뤄지게 되는 효과를 거두게 된다. 전통적인 충전 방식과 비교하면 최소 18.2% 이상의 배터리 용량 증가 효과를 볼 수 있다. UPS 제품 수명 또한 BACS를 사용하기 시작한지 며칠만 지나도 제조업체 사양 이상으로 늘어나게 된다. | |
균등 분배와 안티 설페이션 기능 등을 통하여 배터리의 충전 상태가 최적화되고 내부 저항 정밀 측정에 따른 노후화 방지 기능으로 배터리의 수명이 30% 이상 늘어나는 효과를 거둘 수 있다. BACS는 기존의 BMS보다 가격이 저렴하고 경제적이므로 수명 연장은 그 효과가 배가된다고 볼 수 있다. | |
BACS는 모든 배터리가 불량이나 오동작이 발생하지 않도록 관리하고 관리 제어 장치에 의하여 교체 시기가 되면 통보되도록 하므로 최대한 배터리의 수명을 연장시켜 준다. 전통적인 BMS의 경우 BACS와는 달리 치료적 개념의 기술이 없으므로 예고없이 갑작스런 배터리 노후화나 불량이 발생하여 교체하여야 할 상황이 발생하기도 하고 전체적인 균등 분배 기능이 없으므로 각각의 배터리의 상태 변화를 사전에 방지할 수 있는 기능이 약하다. 그리고 수명 연장이나 배터리 용량의 극대화를 할 수도 없다. BMS조차 없는 일반 충전 방식은 말할 필요도 없다. 일반 충전 방식은 매 2~3년 주기로 배터리를 상태의 좋고 나쁘고 할 것없이 전체를 다 교체해 주어야 한다. 이런 비교를 하여 본다면 BACS를 도입한 경우 실질적인 경제적 비용 절감을 상당히 할 수 있게 된다.
[ 그림 2 32개의 BACS C1 모듈이 설치된 20 KVA UPS ] |
::::::: 기존의 BMS 시스템과의 비교 :::::::
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최소 크기의 데이터 모듈 배터리에 용이하게 장착할 수 있도록 표면 실장 기술을 통하여 크기를 최소화하였다. UPS의 배터리함이나 내부에 들어가더라도 문제가 없을 정도로 그 크기가 작아서 관리와 운영이 편리하다.
개별적 배터리 온도 측정 배터리의 온도는 배터리 성능의 매우 중요한 척도이다. 전통적인 BMS 시스템은 하나의 배터리의 온도를 측정하여 분석하는데 이는 다른 배터리에서 간혹 발생할 수 있는 치명적인 문제를 감지할 수 없게 되어 결과적으로 손실을 입게 된다. |
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간결한 시스템 구조 BACS는 기본적으로 각각의 배터리를 위한 데이터 모듈과 중앙 처리 모듈, 즉 두 개 부분만으로 구성되는 매우 간결한 시스템 구조이다. 비교가 되는 다른 BMS 시스템의 경우 추가적인 스트링 모듈이나 션트 저항들이 추가적으로 필요하다.
간단하고 빠른 설치 배터리에 모듈을 설치하고 각 모듈을 데이터 케이블로 연결하면 완료 되므로 추가적으로 다양한 배선과 모듈을 부수적으로 장착 하여야 하는 BMS에 비하여 빠르고 간단하게 설치를 완료할 수 있다.
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확실히 낮은 가격 확실히 낮은 가격 배터리 관리 시스템의 가격은 그 효과에 비하여 상당히 부담스러운 부분이 있었다. 물론 검증되지 않는, 그 성능이나 효과를 신뢰할 수 없는 저가의 BMS도 물론 있으나 배제하도록 하겠다. BACS는 모든 배터리마다 각각 한 개씩의 모듈(BACS C1, C2, C3 또는 C4)을 설치하는 방식으로 확실히 낮은 가격으로 보다 더 고도의 성능을 발휘할 수 있도록 개발되었다. | ||
::::::: 그래프에 의한 배터리 관리 시스템 효과 분석 :::::::
BACS에 의하여 관리되는 DC 충전 그래프 분석
처음에는 각각의 배터리들이 서로 다른 레벨에서 시작하지만 충전이 시작된 후에 차이가 점점 줄어들다 8000초 지점에서 충전 전압이 일치하는 것을 볼 수 있다. 각각의 배터리 상태를 파악하고 상호 간의 충전 레벨을 조절하여 줌으로써 전체적인 충전이 최대화가 되도록 하는 것을 볼 수 있다.
처음에는 각각의 배터리들이 같은 레벨에서 시작하지만 충전이 시작된 후에 차이가 발생하기 시작한다. 그 이유는 개별적인 배터리의 충전에 대한 고려 없이 전체 배터리의 충전만이 이뤄지기 때문이다. 몇몇의 배터리들은 충전이 넘치거나 부족해지는 현상이 발생하고 전체적으로는 배터리 팩이 도달하고자 하는 전압에 이르지 못하는 현상이 발생한다. 방전이 발생한 경우에 배터리의 안전한 재충전을 위한 하한선인 붉은 라인을 한참 아래로 떨어지는 현상을 볼 수 있다. 이런 경우 배터리는 회복 불가능한 상태에 이를 수 있다. 다시 재충전하는 과정에서도 역시 각각의 충전 간에 차이가 많이 난다. 전체적인 충전이 이뤄지고 개별적인 관리가 되고 있지 않아 방전 용량이 갈수록 줄어드는 현상이 발생한다.
제어되고 있는 배터리 팩의 그래프
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