비상전원 축전지

실시간 감시, 고장 진단 예측 시스템

정전 시 장애 발생 예방 시스템

UPS 축전지의 역할 및 중요성

비상 전원 시스템의 개요

UPS는 한전전원을 직류로 축전지에 충전하는 기능과

정전 시 축전지에 충전된 전원을 교류로 설비에 공급

하는 기능이 있음

한 개의 연축전지는 대부분 2V이어서 380V를 사용하기

위하여 190개 이상 직렬로 연결하여 사용함

(2V*190개=380V)

① 교류 (AC)를 직류 (DC)로 변환하여 직렬로 연결된

축전지에 직류로 전기를 저장

② 정전 시 축전지의 전원 직류를 교류로 변환하여 전원을

공급

③ 축전지는 직렬로 사용되어서 하나만 고장이 있어도

비상전원 공급 실패

① 평상시 한전 전원을 UPS (Uninterruptable Power Supply)를 통하여 전원 공급하고, UPS에서

교류를 직류로 바꾸어 축전지에 충전하여 전력을 보관

② 정전이 발생하면, UPS의 축전지가 가동하여 비상전원 공급

③ 비상발전기 기동용 축전지가 비상발전기를 가동 시킴

④ 비상발전기가 정상적으로 작동하여 정격 전압이 출력되면(15초~1분) UPS축전지 전원을

비상발전기 전원으로 절체 공급

축전지는 직렬로 연결되어 사용되므로 UPS 및 비상발전기의 축전지에 고장 난 축전지가

있으면 비상전원 시스템은 무용지물

<사진, 축전지실 화재 사고>

미국의 경우, 연간 $1,100억 이상 손실 <EPRI 2010년>

정전 시간에 따른 기업 손실 막대!!

축전지 모니터링의 필요성

부하(負荷)시험은 시험 중 정전 위험으로부터 안전 및 효율을 제공 받지 못함

축전지 감시장치는 축전지를 인적, 물적으로 안전관리 및 최적 운용이 가능토록 함

24*365일 실시간 모니터링으로 사전에 축전지 고장 및 수명을 예측할 수 있어 정전사고 예방

축전지진단, 점검, 방전시험 등 사람이 하던 일을 시스템이 하게 되므로 많은 비용 절감

유지보수 인력의 안전성 확보로 인적 사고에 따른 비용 발생 억제

축전지의 현실

UPS 고장 원인의 75% 이상은 축전지 기능상실에서 기인

축전지 5%이상이 보증기간 내에 고장발생

한 개의 축전지라도 불량이면 직렬로 연결된 전체 축전지가 불량

한 개의 고장 축전지가 양호한 축전지에 나쁜 영향을 줌

축전지는 보통 2주 이내에 고장이 날 수 있으며, 1 ~ 2일 이내에도 고장 남

분기 점검이 아닌 실시간으로 점검해야 UPS 신뢰성 확보 가능

통상 10년 이상 수명을 가진 축전지를 평균적으로 4~6년 사용 후 교체

성능저하가 시작된 축전지는 충전능력이 80% 이하이며, 사용시간이 50% 이하

UPS 모니터링 시스템으로는 개별 축전지 고장 진단 불가능

CELLWATCH (셀워치) 모니터링의 우수성

시장이 인정하는 제품 → Global Market 65% 점유, 북미시장 1위, 국내 1위

→ Good Software (GS인증) 정부 인증으로 공공기관 수의계약 가능

Schneider(MGE UPS), Eaton(Powerware UPS), Socomec 등 메이저 기업이 인증하여 채택, 공급

Daily Monitoring (전 제품 유일)

축전지 타입, 크기, UPS 및 정류기 모델에 상관없이 모든 축전지 통합 실시간 모니터링

광케이블을 사용하여 내부저항 측정 정확도가 가장 뛰어난 제품 (0.0063mΩ)

세계 최신 기술인 광통신기술을 유일하게 적용한 측정기기의 정확성 확보

직류 저 전류를 시험전류로 사용하여 축전지에도 유해하지 않고 정확한 측정이 가능

전세계적으로 지금까지 CELLWATCH시스템을 운영하고 있는 고객 중에 비상전력 공급이

중단된 사례가 없음

CELLWATCH 시스템 도입효과

도입 전 도입 후

예비전력 가동 중에 상태 진단 곤란 예비전력 가동 중 상태 진단 및 수명 예측 가능

수명경과 이전 전량 교체로 투자비 증가 예측된 불량 축전지 선별 교체로 투자 감소

수작업에 따른 인적, 재산적 위험 상존 원격 감시 체제로 위험 요인 제거

축전지 일괄교체 불량 축전지 개별교체

축전지 유지보수에 따른 관리/인건비 발생 24x365 온라인 자동감시 축전지 유지보수 불필요

불안감 내재 신뢰도 확보로 기업 브랜드 가치 상승

담당 직원의 중복된 업무 담당 직원의 업무 생산성 증가

· 완벽한 Module 설계 구조(IBMU, CU, DCM, GE-Kit)

· 확장성: IBMU(31,496 Jars), CU(1,016 Jars, 4 Strings)

DCM(4 Jars)

· UPS Type, Battery Type(용량, 전압) 및 수량과 관련

없이 통합관리 가능

· Battery Bank외 비상발전기 기동용, 차단기 조작용

Battery 동시 감시 가능

· DAISY-CHAIN 연결 방식 적용으로 쉽고 빠른 설치

· Module간 광통신으로 정확한 데이터 전달

· 다양한 통신방법(PSTN, ADSL, RS-232, LAN, WAN)

· 자체 경보 출력포트 내장 / 동작상태 현장 감시 가능

· 축전지 종류에 관계없이 단자에 케이블 연결

· 자동으로 축전지 시스템 인식-설정 최소화

Modular Components System 강력한 Trend 분석

· Daily Report & 시간 단위 강력한 Trend분석

· Real Time Alarm기능 (Maintenance, Critical 중)

· 불량 예측, Back-up Time 예측, 다양한 GUI Report

· 친숙한 Windows OS 및 WEB 동시에 지원

다양한 통신기능 및 Interface

· Internet/ RS232C/ LAN/ PSTN/ USB

· MODBUS TCP/IP 로 FMS, BMS 와 통합

· E-Mail Server, SMS Server Interface

· Multi-장소, Multi-System, Multi-String 분산 및 통합

관리

다양한 데이터 이력 관리

· 배터리 관리 History 관리 기능

· Event별 Data Logging (Float, Charge, Discharge)

손 쉬운 설치 및 운영 방법

HARDWAREHARDWAREHARDWARE SOFTWARESOFTWARESOFTWARE

CELLWATCH 시스템 특징

CELLWATCH 시스템 구성도

여러 지역의 배터리 뱅크를 규모에 관계없이 통신망을 통하여 중앙 집중 관리하고, 담당자에게 경보 전송가능

Tel : 031- 621 – 0300

Fax : 031- 621 – 0303

E-mail: bitasia@bitasia.co.kr

Home-page: www.bitasia.co.kr

주 소 : 경기 성남시 분당구 구미동 18 시그마II B-733호

비트아시아

CellWatchCellWatchCellWatch는 비상전원의 는 비상전원의 는 비상전원의 75% 75% 75% 위험성을 위험성을 위험성을 0%0%0%로로로 만들어 줍니다만들어 줍니다만들어 줍니다...

If it isn’t everyday, it isn’t battery monitoring

CELLWATCH 설치 성공사례

A사는 고품질, 고가의 외산 축전지를 설치하여 운영하고 있으며, 세계 최고의 품질이라고 알려진 축전지를 UPS업체와

자체 인력으로 분기별 수동으로 관리 및 운영하고 있습니다. 비상전원을 잘 관리하고 있다고 생각하고 있었으나 정전

사고가 발생하자 많은 피해가 발생하였습니다. 현재 상태의 비상전원 관리에 문제점이 있음을 인식하고, 비상전원의 신

뢰성을 높이기 위한 방법을 찾고 있었습니다. 더 더욱 수 천명의 연구개발 인력이 사용하는 시스템이어서 안정적인 전

력 공급이 꼭 필요한 상황이었습니다.

고품질, 고가의 신규 축전지가 문제가 있음을 곧바로 발견한 사례

상황

A사는 비상전원이 정상적으로 공급되지 못한 문제가 불량 축전지에 있음을 알았고, 기존 분기별 축전지 점검 작업을

대신할 축전지 모니터링 시스템을 설치함으로써 정전 사고를 사전에 방지하고, 더불어 상당한 양의 예산을 절감할 수

있다는 것을 발견했습니다. A사는 결국 분기별 1회 수동 점검 보다는 매일 모니터링을 할 수 있는 Cellwatch 시스템을

선택했습니다.

해결책

A사는 Cellwatch 축전지감시시스템을 설치하자 마자, Cellwatch 시스템은 신규 UPS시스템이 불량 축전지를 가지고 있

음을 감지하고, 경고 사항을 운영자들에게 실시간으로 통보해 주었습니다. Cellwatch 시스템이 불량 축전지라고 경고

를 보내준 축전지가 불량이라는 것을 축전지 공급업체도 인정하였습니다.

결과

“우리는 수명이 얼마 경과되지 않은 고가의 축전지이기 때문에 안전한 것으로 생각하고 있었을 때 , Cellwatch

시스템을 설치하자마자 불량 축전지를 발견하여 정전 시에 재앙을 겪게 되는 것을 사전에 막아주었습니다 . 또한

Cellwatch시스템은 매일 축전지를 모니터링 함으로써 , 유지보수 비용을 상당히 절감해주어 1년도 되지 않아

Cellwatch시스템 도입비용을 회수할 수 있었습니다. ” – Cellwatch 시스템을 도입한 지 2년 경과한 후 A사 운영책임자

인터뷰

좌측 그래프는 동일 조 내의 192셀 축전지의 내부

저항 그래프입니다. 161번 축전지가 평균 내부저

항보다 185%(IEEE Std 1188-2006, “150% 이상 높

을 경우 불량) 높은 상태로 매우 불량인 상태였습

니다. Cellwatch 시스템을 설치하자 마자 불량 축

전지를 식별해 낼 수 있습니다.

비트아시아비트아시아비트아시아

Cellwatch Cellwatch 시스템은 실시간으로 시스템은 실시간으로

불량 축전지 통보 및 기존 유지 불량 축전지 통보 및 기존 유지

보수 비용 절감효과가 탁월보수 비용 절감효과가 탁월!!!!

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사양 항목 IBMU 모듈 CU 모듈 DCM 모듈

모듈 수용 능력(수량) CU 31개 DCM 254개, CT 4개, TP 4개 측정포인트 수량 4개/DCM

저장공간/RAM SSD 8GB / 1GB

크기 규격 (H x W x D) 89 x 445 x 356 (H x W x D) 22.8 x 83.8 x 127

외장 섀시 재질 Black 분체 도장 Black 분체 도장 UL 94-VO ABS

보관 온도 -30°C to 60°C 10 ~ 80 10 ~ 80

환경 운영 온도 0 ~ 50 0 ~ 50 0 ~ 50

전원 110 ~ 230VAC 80 ~ 270VAC 5 ~ 60VDC

소비전력 70W 최대 5VA(15mA 대기모드) 10mAH(대기), 10.35mAH(측정)

통신 인터페이스 Ethernet, COM, MODEM RS485, 광통신 광통신

지원 프로토콜 MODBUS, SNMP 외부 알람 출력 Output 릴레이 4개, Volt-free

기타 모듈 CT: 모델명 S.3C, Hall-Effect Clamp-on, (H x W x D) 213 x 86 x 40, 최대 1000A, 무게800g

TP: 모델명 LM35, 선형 출력방식 Analogue single 타입, 운영 전압/전류 4~30VDC/ 60µA 이하

측정능력 항목 온도 전류 전압 내부저항

측정 범위 0 ~ 80 최대1000A 1 ~ +/- 16 volts 0.05 ~ 25.9mΩ

해상도 0.05C 0.5A 15mV 6.3mΩ

정밀도(민감도) +/-0.5C 1mV/1A 2 volts +/- 0.5%, 12 volt +/-0.4% +/- 6.3µΩ

온도상관계수 1mΩ/°C [–5 to +80 °C]

CELLWATCH 시스템 규격