KR101052823B1 - Lighting control system for light emitting diode - Google Patents

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KR101052823B1
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Abstract

PURPOSE: A lighting control system for a light emitting diode is provided to improve the stability of driving an LED by installing independently power supply unit performing an SMPS function and reducing the heat from an LED illumination module. CONSTITUTION: In a lighting control system for a light emitting diode, an LED lamp control system is comprised of an LED lamp unit, a power supply unit, and a radio communications terminal. The power supply unit is comprised of an AC-DC converter, a data communication module, a charge/discharge unit, a polarity converter, and a wireless receiver and control module. The power supply unit is controlled by receiving a wireless signal from a wireless receiver. An LED illumination module receives the wireless signal form a wireless communication terminal and transmits data corresponding to the wireless signal to the power supply unit.

Description

엘이디 조명 제어 시스템{LIGHTING CONTROL SYSTEM FOR LIGHT EMITTING DIODE}LED lighting control system {LIGHTING CONTROL SYSTEM FOR LIGHT EMITTING DIODE}

본 발명은 엘이디 조명 제어 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 엘이디 발열로 인한 구동 안정성 저하를 방지하고 시스템 구축비용을 저감하고, 전력 사용량을 저감할 수 있고, 지능형 전력망에 효율적으로 연동시킬 수 있는 엘이디 조명 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an LED lighting control system. More specifically, the present invention relates to an LED lighting control system that can prevent driving stability due to LED heat, reduce system construction cost, reduce power consumption, and efficiently link to an intelligent power grid.

일반적으로 LED 조명기기는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하여 LED를 구동해야 하므로 SMPS(Switching Mode Power Supply)를 내장시키고 있다. 그 결과 SMPS 동작으로 인한 발열을 방열시켜야 하는 문제가 발생한다. 더욱이 LED 자체에서도 발열이 있으므로 방열의 필요성은 더욱 가중된다. 이러한 발열의 냉각방법으로는 LED 조명기기의 구조상 공기 순환 냉각방식을 적용할 수 밖에 없는 현실에서 전구라는 한정된 공간 안에서의 방열판(Heat Sink) 설계가 실무상 많은 어려움을 가중시키고 있다.In general, the LED lighting device has a SMPS (Switching Mode Power Supply) because it needs to drive the LED by converting alternating current (AC) into direct current (DC). As a result, there is a problem that the heat generated by the SMPS operation must be radiated. In addition, the LED itself generates heat, further increasing the need for heat dissipation. As the cooling method of heat generation, the heat sink design in a limited space of a light bulb is increasing in practice in the reality that the air circulation cooling method is applied due to the structure of the LED lighting device.

이를 일반적인 도 1과 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.This will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2 in general.

도 1은 전등선과 전열선으로 구분되는 건물 내의 배선 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 종래의 엘이디 조명 제어 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view for explaining a wiring structure in a building divided into a light line and a heating wire, Figure 2 is a view showing a conventional LED lighting control system.

도 1과 도 2를 참조하면, 일반적으로 건물 내의 전기 배선은 전등선과 전열선으로 구분되며, 종래의 엘이디 조명 제어 시스템을 구성하는 LED 조명기기들은 전등선에 연결된 전원 스위치들로부터 교류 상용전원을 공급받는다. 이 LED 조명기기들에는 개별적으로 SMPS가 내장되어 있다.1 and 2, in general, electrical wiring in a building is divided into electric light wires and electric heating wires, and the LED lighting devices constituting the conventional LED lighting control system are supplied with AC commercial power from power switches connected to the light wires. These LED luminaires have individually integrated SMPS.

종래의 이러한 방식에 따르면, 첫째, SMPS 동작으로 인한 발열에 LED 소자 자체의 발열이 더해져 엘이디 구동의 안정성이 저하되고, 방열의 어려움 및 방열판 적용으로 인한 제조비용 상승의 문제점이 발생한다.According to this conventional method, first, the heat generated by the SMPS operation is added to the heat generated by the LED element itself, the stability of the LED driving is lowered, there is a problem of difficulty in heat dissipation and increase in manufacturing cost due to the application of the heat sink.

둘째, 개별 LED 조명기기들마다 SMPS를 내장해야 하기 때문에, 전체적인 조명 시스템 구축비용이 상승하는 문제점이 발생한다.Second, since the SMPS must be embedded in each LED lighting device, the overall lighting system construction cost increases.

세째, 종래의 방식은 하나의 전원 스위치로 이 전원 스위치에 연결된 모든 LED 조명기기의 동작을 제어하는 방식이기 때문에, 불필요한 전력의 낭비가 심하다는 문제점이 발생한다.Third, since the conventional method is a method of controlling the operation of all the LED lighting device connected to this power switch with a single power switch, there is a problem that waste of unnecessary power is severe.

본 발명은 종래의 SMPS 내장형 구조로부터 벗어나 종래의 SMPS의 기능을 수행하는 전원 공급기를 엘이디 조명모듈로부터 구조적으로 독립시킴으로써 엘이디 조명모듈의 발열을 저감하여 엘이디 구동의 안정성을 향상시키는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention aims to improve the stability of the LED driving by reducing the heat generation of the LED lighting module by structurally independent from the LED lighting module to the power supply that performs the function of the conventional SMPS away from the conventional SMPS embedded structure.

또한, 종래의 방식에 따라 발생하는 방열 관련 비용을 크게 저감하여 전체적인 엘이디 조명 시스템 구축을 위한 비용을 저감하는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, it is a technical problem to significantly reduce the heat-related costs generated by the conventional method to reduce the cost for the overall LED lighting system construction.

또한, 전원 공급기와 엘이디 조명모듈들 및 사용자가 소지하는 무선 통신 단말 간의 통신을 통하여 복수개의 조명모듈들을 필요에 따라 개별적으로 제어하거나 전체적으로 제어함으로써, 전력 사용량을 크게 저감할 수 있는 엘이디 조명 제어 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, through the communication between the power supply and the LED lighting modules and the user-owned wireless communication terminal individually control or as a whole control the plurality of lighting modules as needed, LED lighting control system that can greatly reduce the power consumption It is technical problem to provide.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 엘이디 조명 제어 시스템은 이격되어 설치된 복수개의 엘이디 조명모듈들로 이루어진 엘이디 조명부 및 상기 엘이디 조명부와 건물 내의 전등선에 연결된 전등 스위치 사이에 설치되어 상기 전등 스위치를 거쳐 공급되는 교류 상용전원을 상기 엘이디 조명모듈들을 동작시키기 위한 직류 구동전원으로 변환하여 상기 엘이디 조명모듈들로 공급하는 교류직류변환기가 내장된 전원 공급기를 포함하여 구성된다.LED lighting control system according to the present invention for solving this problem is provided between the LED lighting unit consisting of a plurality of LED lighting modules spaced apart and the light switch connected to the LED lighting unit and the light line in the building and supplied through the light switch. It is configured to include an AC power supply with a built-in AC DC converter for converting the AC commercial power to the DC driving power for operating the LED lighting modules to supply the LED lighting modules.

상기 전원 공급기는 상기 엘이디 조명모듈들과의 데이터 통신을 위한 데이터 통신 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The power supply may further include a data communication module for data communication with the LED lighting modules.

사용자의 조작을 통하여 상기 전원 공급기와 상기 엘이디 조명모듈들 중 적어도 하나에 구비된 무선 수신부와의 무선 통신을 수행하기 위한 무선 통신 단말을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a wireless communication terminal for performing wireless communication between the power supply and the wireless receiver provided in at least one of the LED lighting modules through a user's manipulation.

상기 무선 통신 단말을 통하여 상기 엘이디 조명모듈들마다 아이디(ID)를 부여하여 상기 엘이디 조명모듈들을 개별 제어하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the LED lighting modules are individually controlled by assigning IDs to the LED lighting modules through the wireless communication terminal.

상기 무선 통신 단말을 통하여 상기 전원 공급기를 직접 제어하거나, 상기 전원 공급기에 구비된 입력 수단을 통하여 상기 엘이디 조명모듈들을 일괄 제어하는 것을 특징으로 한다.The power supply may be directly controlled through the wireless communication terminal, or the LED lighting modules may be collectively controlled through an input unit provided in the power supply.

상기 전원 공급기는 상기 교류 상용전원 또는 상기 직류 구동전원을 전원 저장수단에 충전하고 상기 전원 저장수단에 충전된 전원을 방전하여 상기 엘이디 조명모듈들로 공급하기 위한 충방전부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The power supply may further include a charge / discharge unit for charging the AC commercial power or the DC driving power to a power storage means and discharging the power charged to the power storage means to supply the LED lighting modules. .

상기 충방전부는 외부신호의 입력에 따라 상기 충전 및 상기 방전을 수행하는 것을 특징으로 한다.The charging and discharging unit may perform the charging and discharging according to an input of an external signal.

상기 전원 공급기는 상기 직류 구동전원의 극성을 변환하기 위한 극성 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The power supply may further include a polarity converter for converting the polarity of the DC driving power.

본 발명에 따르면, 종래의 SMPS 내장형 구조로부터 벗어나 종래의 SMPS의 기능을 수행하는 전원 공급기를 엘이디 조명모듈로부터 구조적으로 독립시킴으로써 엘이디 조명모듈의 발열을 저감하여 엘이디 구동의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the power supply to perform the function of the conventional SMPS away from the conventional SMPS built-in structure structurally independent from the LED lighting module to reduce the heat generated by the LED lighting module has the effect of improving the stability of the LED driving have.

또한, 종래의 방식에 따라 발생하는 방열 관련 비용을 크게 저감하여 전체적인 엘이디 조명 시스템 구축을 위한 비용을 저감할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to significantly reduce the heat-related costs generated by the conventional method to reduce the cost for the overall LED lighting system construction.

또한, 전원 공급기와 엘이디 조명모듈들 및 사용자가 소지하는 무선 통신 단말 간의 통신을 통하여 복수개의 조명모듈들을 필요에 따라 개별적으로 제어하거나 전체적으로 제어함으로써, 전력 사용량을 크게 저감할 수 있는 효과가 있다.In addition, by individually controlling or totally controlling the plurality of lighting modules as necessary through communication between the power supply and the LED lighting modules and the wireless communication terminal carried by the user, the power consumption can be greatly reduced.

도 1은 전등선과 전열선으로 구분되는 건물 내의 배선 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 엘이디 조명 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘이디 조명 제어 시스템을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘이디 조명 제어 시스템의 세부 구성의 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘이디 조명 제어 시스템의 동작 중에서 일괄 제어 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘이디 조명 제어 시스템의 동작 중에서 ID를 설정하여 엘이디 조명모듈들을 개별 제어하는 개별 제어 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 지능형 전력망에 적용하기 위한 하나의 수단으로, 충방전부를 통한 충전과 방전의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 엘이디 조명모듈에 대한 아이디(ID) 설정 방식의 예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a wiring structure in a building divided into a light line and a heating line.
2 is a view showing a conventional LED lighting control system.
3 is a view conceptually illustrating an LED lighting control system according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing an example of a detailed configuration of the LED lighting control system according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the operation of the batch control mode of the operation of the LED lighting control system according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining the operation of the individual control mode for individually controlling the LED lighting modules by setting the ID in the operation of the LED lighting control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for describing an example of charging and discharging through a charging / discharging unit as one means for applying to an intelligent power grid according to an embodiment of the present disclosure.
8 is a view for explaining an example of the ID (ID) setting method for the LED lighting module according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘이디 조명 제어 시스템을 개념적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 그 세부 구성의 예를 나타낸 도면이다.3 is a view conceptually showing an LED lighting control system according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view showing an example of the detailed configuration.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘이디 조명 제어 시스템은 엘이디 조명부(10), 전원 공급기(20) 및 무선 통신 단말(30)을 포함하여 구성되고, 전원 공급기(20)는 교류직류변환기(210), 데이터 통신 모듈(220), 충방전부(230), 극성 변환기(240), 무선 수신부(260) 및 제어 모듈(250)을 포함하여 구성된다.3 and 4, an LED lighting control system according to an embodiment of the present invention includes an LED lighting unit 10, a power supply 20, and a wireless communication terminal 30, and a power supply 20 ) Includes an AC DC converter 210, a data communication module 220, a charge / discharge unit 230, a polarity converter 240, a wireless receiver 260, and a control module 250.

엘이디 조명부(10)는 복수개의 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)로 이루어지고, 이 복수개의 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)은 상호 공간적으로 이격된 상태로 건물의 천장 또는 벽면에 설치되어 있다.The LED lighting unit 10 is composed of a plurality of LED lighting modules (100, 200, 300), the plurality of LED lighting modules (100, 200, 300) are spaced apart from each other in the ceiling or wall of the building Installed in

전원 공급기(20)는 종래의 각각의 LED전등 내부에 SMPS를 대체하는 동시에 후술하는 엘이디 조명모듈과의 데이터 통신, 전력 충방전과 DC전원을 사용함에 있어서 발생할 수 있는 배선의 내구성을 극성 반전을 통하여 향상하고 리모컨 등의 사용자가 조작하는 무선 통신 단말(30)을 이용하여 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)을 제어하기 위한 추가적인 기능을 수행하기 위한 수단이다.The power supply 20 replaces SMPS in each conventional LED light, and at the same time, through polarity reversal, the durability of wiring that may occur in data communication, power charging and discharging, and using a DC power supply with an LED lighting module described below. It is a means for improving and performing additional functions for controlling the LED lighting modules (100, 200, 300) by using a wireless communication terminal 30 that is operated by a user such as a remote control.

전원 공급기(20)의 구체적인 내부 구성 및 기능에 대해서는 후술하고, 전원 공급기(20)의 설치 위치 및 이에 따른 효과를 설명한다.Specific internal configuration and function of the power supply 20 will be described later, and the installation position of the power supply 20 and the effects thereof will be described.

종래의 경우에, SMPS는 엘이디 조명모듈을 구성하는 하우징 내부의 협소한 공간에 설치되는 것이 일반적이었다. 이러한 종래의 방식에 따르면, 공간상의 제약으로 설치가 어려울 뿐만 아니라 엘이디 소자 자체의 발열에 SMPS의 발열이 더해져 엘이디 조명모듈의 구동 안정성이 크게 저하되는 문제점이 있었다.In the conventional case, the SMPS was generally installed in a narrow space inside the housing constituting the LED lighting module. According to the conventional method, not only installation is difficult due to space limitation, but also the heat generation of the LED element itself causes a problem in that the driving stability of the LED lighting module is greatly reduced.

그러나 본 실시 예의 경우에는, 종래의 SMPS를 대체하는 전원 공급기(20)가 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)로부터 공간적으로 독립되어 전등 스위치와 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300) 사이에 설치되기 때문에, 발열로 인한 엘이디 조명모듈의 구동 안정성 저하를 방지할 수 있다. 또한, 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)마다 SMPS를 내장시키지 않고 하나의 전원 공급기(20)로 이 전원 공급기(20)에 연결되어 있는 모든 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)을 제어하는 방식이기 때문에, 엘이디 조명모듈의 단가가 저감되어 결국 전체 조명 제어 시스템의 구축비용이 저감되는 효과가 있다.However, in this embodiment, the power supply 20 to replace the conventional SMPS is spatially independent from the LED lighting modules (100, 200, 300) between the light switch and the LED lighting modules (100, 200, 300) Since it is installed in, it is possible to prevent the driving stability of the LED lighting module due to heat generation. In addition, all LED lighting modules 100, 200, and 300 connected to the power supply 20 are connected to the power supply 20 with one power supply 20 without embedding SMPS for each of the LED lighting modules 100, 200, and 300. Since it is a control method, the unit cost of the LED lighting module is reduced, and thus, the construction cost of the entire lighting control system is reduced.

또한, 앞서 설명한 바와 같이 건물 내의 전기 배선은 전열선과 전등선으로 구분된다. 본 실시 예에 있어서는, 전등 스위치 출력 측의 전등선에 절체 개념 즉, 교류 상용전원이 공급되는 전원 스위치 출력 측의 전등선을 끊고, 전원 공급기(20)를 삽입하여 설치한다. 이에 따르면, 전원 공급기(20) 이후의 배선에는 직류 구동전원이 공급된다. 즉, 기존에 건물에 설치되어 있는 배선을 그대로 사용하면서 전원 공급기(20)만 삽입하여 설치할 수 있기 때문에, 설치의 편의성이 크게 향상된다.In addition, as described above, the electrical wiring in the building is divided into a heating wire and a light wire. In this embodiment, the light switch on the light switch output side is cut off, that is, the light line on the power switch output side to which the AC commercial power is supplied, and the power supply 20 is inserted and installed. According to this, the DC driving power is supplied to the wiring after the power supply 20. That is, since only the power supply 20 can be inserted and installed while using the wiring existing in the building as it is, the convenience of installation is greatly improved.

또한, 대형건물은 분전반으로부터 분리되어 나오는 전등선들이 다수개의 전등 스위치로 구분되고, 그 사용전력이 전등 스위치 별로 나누어진 구조를 갖는다. 본 실시 예에서는, 전원 공급기(20)가 전등 스위치의 출력 측에 설치되기 때문에, 기존의 배선 구조의 이점을 살리면서 자연스럽게 전력을 전원 공급기(20) 별로 분배하여 전력관리를 할 수 있다.In addition, a large building has a structure in which the light lines separated from the distribution panel are divided into a plurality of light switches, and the power used is divided by the light switches. In the present embodiment, since the power supply 20 is installed on the output side of the light switch, power can be naturally managed by distributing power by the power supply 20 while taking advantage of the existing wiring structure.

예를 들어, 전원 공급기(20)는 교류직류변환기(210), 데이터 통신 모듈(220), 충방전부(230), 극성 변환기(240), 무선 수신부(260) 및 제어 모듈(250)을 포함하여 구성될 수 있다.For example, the power supply 20 includes an AC DC converter 210, a data communication module 220, a charge / discharge unit 230, a polarity converter 240, a wireless receiver 260, and a control module 250. Can be configured.

교류직류변환기(210)는 복수개의 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)로 이루어진 엘이디 조명부(10)와 건물 내의 전등선에 연결된 전등 스위치 사이에 설치되어 있으며, 전등 스위치를 거쳐 공급되는 교류 상용전원을 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)을 동작시키기 위한 직류 구동전원으로 변환하여 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)로 공급하는 기능을 수행한다.AC DC converter 210 is installed between the LED lighting unit 10 consisting of a plurality of LED lighting modules (100, 200, 300) and the light switch connected to the light line in the building, AC commercial power supplied through the light switch To convert the DC lighting power to operate the LED lighting modules (100, 200, 300) to supply to the LED lighting modules (100, 200, 300).

데이터 통신 모듈(220)은 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)과의 데이터 통신을 위한 수단이다. 이에 대하여는 도 5와 도 6을 참조하여 후술한다.The data communication module 220 is a means for data communication with the LED lighting modules 100, 200, and 300. This will be described later with reference to FIGS. 5 and 6.

충방전부(230)는 교류 상용전원 또는 직류 구동전원을 축전지와 같은 전원 저장수단에 충전하고, 전원 저장수단에 충전된 전원을 방전하여 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)로 공급하기 위한 수단이다. 도시하지는 않았으나, 충방전부(230)는 전계효과트랜지스터(FET)와 같은 스위칭 수단과 축전지 및 이 축전지와 스위칭 수단 사이에 설치된 인덕터(inductor)로 구성될 수 있다.The charging and discharging unit 230 charges AC commercial power or DC driving power to a power storage means such as a battery, and discharges the power charged in the power storage means to supply the LED lighting modules 100, 200, and 300. to be. Although not shown, the charging and discharging unit 230 may include a switching means such as a field effect transistor (FET), a storage battery, and an inductor provided between the storage battery and the switching means.

이러한 충방전부(230)는 외부신호의 입력에 따라 충전 및 방전을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 외부신호는 전력망에서의 시간별 비용의 증감정보와 같은 전력망 운용 과정에서 외부로부터 제공되는 정보일 수 있다.The charging and discharging unit 230 may be configured to perform charging and discharging according to an input of an external signal. For example, the external signal may be information provided from the outside in the operation of the grid, such as increase / decrease information of an hourly cost in the grid.

본 실시 예에 따른 조명 제어 시스템은 이러한 정보를 엘이디 조명모듈 구동과 연동시킴으로써 향후 스마트그리드 또는 마이크로그리드와 같은 지능형 전력망에 대비한 충전 시스템을 효율적으로 구축할 수 있다. 즉, 충방전부(230)를 이용한 충전 시스템은 향후 지능형 전력망 운영에 의해 얻어지는 시간별 비용의 증감정보와 연동하여 저렴한 시간대에 에너지를 충전하고, 충전된 에너지는 비용이 비싼 시간대에 활용할 수 있다.The lighting control system according to the present embodiment can efficiently build a charging system for an intelligent power grid such as smart grid or micro grid by linking this information with LED lighting module driving. That is, the charging system using the charging and discharging unit 230 charges energy at an inexpensive time period in conjunction with the increase / decrease information of the hourly cost obtained by the intelligent power grid operation in the future, and the charged energy may be utilized at an expensive time period.

전원 저장수단에 충전된 에너지는 정전 사고가 발생하는 경우에도 활용 가능하나, 무엇보다 전력망으로부터 정상적으로 에너지가 공급되는 경우에도 전원 저장수단인 축전지의 상태에 따라 간헐적으로 전력망으로부터 공급되는 에너지를 차단하고 축전지에 충전된 에너지로 엘이디 조명모듈을 구동함으로써, 근본적인 에너지 절약이 가능하다.The energy charged in the power storage means can be utilized even in the event of a power outage, but most of all, even when energy is normally supplied from the power grid, the energy supplied from the power grid intermittently cuts off the energy supplied from the power grid, depending on the state of the battery. By driving the LED lighting module with the charged energy, it is possible to fundamentally save energy.

충전하는데 소요되는 에너지도 고려하여야 하나, 도 7에 개시된 바와 같이, 이는 장시간에 걸쳐 트리클(trickle) 방식으로 충전과 방전을 수행함으로써 충전에 소요되는 에너지는 대폭 줄일 수 있다.Although the energy required for charging should also be considered, as shown in FIG. 7, the energy required for charging can be greatly reduced by performing charging and discharging in a trickle manner over a long time.

극성 변환기(240)는 엘이디 조명모듈로 공급되는 직류 구동전원의 극성을 변환하기 위한 수단이다.The polarity converter 240 is a means for converting the polarity of the DC driving power supplied to the LED lighting module.

교류를 공급하는 방식과 달리 직류를 공급하는 방식은 그 특성상 장시간 경과 시 배선의 내구성을 저하시키는 단점을 가지고 있다. 이러한 직류를 공급하는 방식에서 한 쪽의 극성만 지속적으로 인가함에 따라 배선의 내구성이 저하되는 매커니즘을 설명하면 다음과 같다. 일반적으로 조명을 위한 전원 공급용의 배선은 대지, 건물의 벽체 내부 등과 같이 어느 정도의 수분이 상존하는 공간에 설치된다. 이 수분은 반대 극성의 금속 사이에서 일종의 전해질 용액으로서의 기능을 한다. 이에 따라, 반대 극성의 금속들 사이에는 전기적으로 양성(陽性)인 금속에서 음성(陰性)인 금속으로 전류가 흐르게 되어, 양성인 금속의 표면이 이온화하여 전기 화학적인 부식이 일어나게 되며, 이러한 작용은 전식작용(電蝕作用)으로 일반적으로 알려져 있다. 이러한 전식작용에 의한 배선의 내구성 저하 현상은 교류 전원이 인가되는 경우보다 한 쪽 극성의 직류 전원이 지속적으로 인가되는 경우에 두드러진다. 이를 보완하기 위하여, 본 실시 예는 출력되는 직류 구동전원의 극성을 주기적으로 전환함으로써 배선의 내구성까지 고려하였다. 이에 맞게 설계된 직류용 엘이디 조명모듈들은 전원 입력부에 무극성 처리를 해 놓았으므로 극성을 변환함에 있어서 발생하는 문제는 없다.Unlike the method of supplying the alternating current, the method of supplying the direct current has a disadvantage in that the durability of the wiring decreases after a long time due to its characteristics. The mechanism of deteriorating the durability of the wiring as only one polarity is continuously applied in the method of supplying the DC is as follows. In general, the wiring for power supply for lighting is installed in a space where a certain amount of moisture, such as the ground, the interior of the wall of the building. This moisture functions as a kind of electrolyte solution between metals of opposite polarity. As a result, current flows from the electrically positive metal to the negative metal between the metals of the opposite polarity, and the surface of the positive metal is ionized to cause electrochemical corrosion. It is commonly known as a dietary action (電 蝕 作用). The degradation of the durability of the wiring due to the electroforming action is more pronounced when the DC power of one polarity is continuously applied than when AC power is applied. In order to compensate for this, the present embodiment considers the durability of the wiring by periodically switching the polarity of the output DC driving power. The LED lighting modules for DC designed according to the non-polarity treatment on the power input portion, there is no problem in changing the polarity.

전원 공급기(20)에 포함된 무선 수신부(260)는 후술하는 무선 통신 단말(30)로부터의 무선 신호를 수신하기 위한 수단이다.The radio receiver 260 included in the power supply 20 is a means for receiving radio signals from the radio communication terminal 30 described later.

제어 모듈(250)은 앞서 설명한 교류직류변환기(210), 데이터 통신 모듈(220), 충방전부(230), 극성 변환기(240) 및 무선 수신부(260)의 동작을 전반적으로 제어하기 위한 수단이다.The control module 250 is a means for controlling the overall operation of the AC DC converter 210, the data communication module 220, the charge / discharge unit 230, the polarity converter 240, and the wireless receiver 260 described above.

무선 통신 단말(30)은 사용자의 조작을 통하여 전원 공급기(20)에 포함된 무선 수신부(260)나 엘이디 조명모듈에 포함된 무선 수신부(130)와의 무선 통신을 수행하기 위한 수단이다.The wireless communication terminal 30 is a means for performing wireless communication with the wireless receiver 260 included in the power supply 20 or the wireless receiver 130 included in the LED lighting module through a user's manipulation.

예를 들어, 무선 통신 단말(30)을 통해 송신되는 무선 신호는 적외선, 레이저, 지그비, 블루투스 등 근거리 무선 통신이 가능하다면 어떠한 신호라도 채택 가능하다.For example, the wireless signal transmitted through the wireless communication terminal 30 may adopt any signal as long as the short range wireless communication such as infrared, laser, Zigbee, Bluetooth, etc. is possible.

이러한 무선 통신 단말(30)을 이용하여, 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)을 일괄 제어하거나 개별 제어할 수 있다.By using the wireless communication terminal 30, the LED lighting modules 100, 200, and 300 may be collectively controlled or individually controlled.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 제어 시스템의 동작 중에서 일괄 제어 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the operation of the batch control mode of the operation of the lighting control system according to an embodiment of the present invention.

도 4와 도 5를 참조하면, 무선 통신 단말(30)을 통하여 전원 공급기(20)에 포함된 무선 수신부로 무선 신호를 송신하여 전원 공급기(20)를 직접 제어함으로써, 이 전원 공급기(20)에 연결된 모든 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)을 전체적으로 일괄하여 제어할 수 있다.4 and 5, by directly controlling the power supply 20 by transmitting a radio signal to the wireless receiver included in the power supply 20 through the wireless communication terminal 30, the power supply 20 is directly connected to the power supply 20. All connected LED lighting modules 100, 200, and 300 may be collectively controlled.

또한, 무선 통신 단말(30)을 사용하지 않고 전원 공급기(20)에 구비된 입력 수단을 통하여 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)을 제어할 수도 있다.In addition, the LED lighting modules 100, 200, and 300 may be controlled through input means provided in the power supply 20 without using the wireless communication terminal 30.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 제어 시스템의 동작 중에서 개별 제어 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the operation of the individual control mode of the operation of the lighting control system according to an embodiment of the present invention.

도 4와 도 6을 참조하면, 무선 통신 단말(30)을 통하여 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)마다 아이디(ID)를 부여하고 개별 엘이디 조명모듈에 각각 포함되어 있는 무선 수신부로 무선 신호를 송신함으로써, 엘이디 조명모듈들(100, 200, 300)을 개별적으로 제어할 수 있다.4 and 6, through the wireless communication terminal 30 to give the ID (ID) for each of the LED lighting modules (100, 200, 300) and the wireless signal to the wireless receiver included in each of the individual LED lighting module By transmitting the LED lighting modules (100, 200, 300) can be individually controlled.

도 8 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 엘이디 조명모듈에 대한 아이디(ID) 설정 방식의 예를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining an example of the ID (ID) setting method for the LED lighting module according to an embodiment of the present invention.

도 4와 도 8을 참조하면, 먼저 단계 S10에서, 전원 공급기(20)를 ID 설정 모드로 세팅하고, 무선 통신 단말(30)을 특정 엘이디 조명모듈을 향하도록 한 상태에서 무선 통신 단말(30)에 구비된 해당 버튼을 누른다. 이에 따라 무선 통신 단말(30)로부터 송출되는 무선 신호가 특정 엘이디 조명모듈의 ID이다.4 and 8, in step S10, the power supply 20 is set to the ID setting mode, and the wireless communication terminal 30 is in a state in which the wireless communication terminal 30 is directed toward a specific LED lighting module. Press the corresponding button provided in. Accordingly, the radio signal transmitted from the radio communication terminal 30 is the ID of the specific LED lighting module.

다음으로 단계 S20에서, 무선 통신 단말(30)로부터 이 무선 신호를 받은 엘이디 조명모듈은 이 무선 신호에 대응하여 설정되어 있는 데이터를 전원 공급기(20)로 송출한다.Next, in step S20, the LED lighting module receiving the radio signal from the radio communication terminal 30 transmits the data set corresponding to the radio signal to the power supply 20.

다음으로 단계 S30과 단계 S50에서, 미리 설정되어 있는 시간 동안 응답이 있는 지를 확인한다.Next, in steps S30 and S50, it is checked whether there is a response for a preset time.

다음으로 단계 S40에서, 엘이디 조명모듈로부터 데이터를 송출받은 전원 공급기(20)가 수신을 확인하는 데이터를 송출함으로써 ID 설정이 완료된다.Next, in step S40, the ID setting is completed by sending data confirming reception by the power supply 20 which has received data from the LED lighting module.

이와 같은 방법의 연속으로 모든 엘이디 조명모듈들마다 개별적인 ID가 부여되고, 이후 무선 통신 단말(30) 또는 전원 공급기(20)를 통하여 엘이디 조명모듈에 대한 전체 또는 개별 제어가 가능하게 되어 에너지의 낭비를 막을 수 있다.
In this sequential manner, each LED lighting module is given an individual ID, and then, through the wireless communication terminal 30 or the power supply 20, total or individual control of the LED lighting module is possible, thereby wasting energy. You can stop it.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 종래의 SMPS 내장형 구조로부터 벗어나 종래의 SMPS의 기능을 수행하는 전원 공급기를 엘이디 조명모듈로부터 구조적으로 독립시킴으로써 엘이디 조명모듈의 발열을 저감하여 엘이디 구동의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, according to the present invention, the power supply for performing the functions of the conventional SMPS is structurally independent from the LED lighting module, deviating from the conventional SMPS built-in structure, thereby reducing heat generation of the LED lighting module, thereby improving stability of the LED driving. There is an effect that can be improved.

또한, 종래의 방식에 따라 발생하는 방열 관련 비용을 크게 저감하여 전체적인 엘이디 조명 시스템 구축을 위한 비용을 저감할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to significantly reduce the heat-related costs generated by the conventional method to reduce the cost for the overall LED lighting system construction.

또한, 전원 공급기와 엘이디 조명모듈들 및 사용자가 소지하는 무선 통신 단말 간의 통신을 통하여 복수개의 조명모듈들을 필요에 따라 개별적으로 제어하거나 전체적으로 제어함으로써, 전력 사용량을 크게 저감할 수 있는 효과가 있다.In addition, by individually controlling or totally controlling the plurality of lighting modules as necessary through communication between the power supply and the LED lighting modules and the wireless communication terminal carried by the user, the power consumption can be greatly reduced.

또한, 지능형 전력망에서 제공하는 정보를 엘이디 조명모듈 구동과 연동시킴으로써 향후 스마트그리드 또는 마이크로그리드와 같은 지능형 전력망에 대비한 충전 시스템을 효율적으로 구축할 수 있는 효과가 있다.In addition, by linking the information provided by the intelligent power grid with the LED lighting module driving, it is possible to efficiently build a charging system for an intelligent power grid, such as smart grid or micro grid in the future.

보다 구체적으로, 실제 시스템을 구축하여 실험한 결과, 엘이디 조명기기의 발열이 대폭 감소되었고 모든 조명기기의 제어가 원활하게 이루어졌다. 가장 큰 효과는 발열량이 크게 감소되었고, 각 LED 조명기기의 단가가 저감되었다는 것이다. 아울러, 축전지를 이용한 에너지의 효율적 관리를 통하여 일반 LED 조명기기를 사용하여 30%가 절감되었다면, 추가로 약 5%의 전력이 저감되었다. 효율적인 전기 공급에 있어서 충전과 방전의 비를 9:1로 설정하는 경우 이론적으로는 10%가 향상되겠으나 실제로는 충전에 소요되는 전류를 고려하여야 하므로 실질적인 향상은 5% 정도에 머무른다. 하지만, 5%는 적지 않은 절감수치이므로 산업 전반에 걸친 파급효과는 적지 않을 것으로 기대된다. 아울러 한두 사람만 근무하여도 모든 전등을 켜놓는 현재의 배선방식과 달리 필요한 곳만 지정하여 조명을 켤 수 있게 되어, 이 또한 많은 에너지 절감효과를 가져온다.
More specifically, as a result of building and experimenting with the actual system, the heat generation of the LED lighting device was greatly reduced and all the lighting devices were smoothly controlled. The biggest effect is that the amount of heat generated is greatly reduced, and the unit cost of each LED lighting device is reduced. In addition, if 30% was saved by using an ordinary LED lighting device through efficient management of energy using a battery, an additional 5% of power was reduced. If the ratio of charge and discharge is set to 9: 1 for efficient electricity supply, theoretically 10% will be improved, but the actual improvement is only about 5% since the current required for charging should be considered. However, 5% is not a small saving, so the ripple effect across the industry is expected to be small. In addition, unlike the current wiring method where only one or two people turn on all the lights, the lights can be turned on by designating only where they are needed, which also brings a lot of energy saving effects.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention has been described by way of example and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

10: 엘이디(Light Emitting Diode, LED) 조명부
20: 전원 공급기
30: 무선 통신 단말
100, 200, 300: 엘이디 조명모듈
110: 엘이디 조명모듈에 포함된 데이터 통신 모듈
120: 엘이디 조명모듈에 포함된 제어 모듈
130: 엘이디 조명모듈에 포함된 무선 수신부
140: 엘이디 소자
210: 교류직류변환기
220: 전원 공급기에 포함된 데이터 통신 모듈
230: 충방전부
240: 극성 변환기
250: 전원 공급기에 포함된 제어 모듈
260: 전원 공급기에 포함된 무선 수신부10: LED lighting unit
20: power supply
30: wireless communication terminal
100, 200, 300: LED lighting module
110: data communication module included in the LED lighting module
120: control module included in the LED lighting module
130: wireless receiver included in the LED lighting module
140: LED element
210: AC DC converter
220: data communication module included in the power supply
230: charge and discharge unit
240: polarity converter
250: control module included in the power supply
260: wireless receiver included in the power supply

Claims (8)

엘이디 조명 제어 시스템에 있어서,
이격되어 설치된 복수개의 엘이디 조명모듈들로 이루어진 엘이디 조명부; 및
상기 엘이디 조명부와 건물 내의 전등선에 연결된 전등 스위치 사이에 설치되어 상기 전등 스위치를 거쳐 공급되는 교류 상용전원을 상기 엘이디 조명모듈들을 동작시키기 위한 직류 구동전원으로 변환하여 상기 엘이디 조명모듈들로 공급하는 교류직류변환기가 내장되어 있고, 상기 직류 구동전원의 극성을 변환하기 위한 극성 변환기를 포함하는 전원 공급기를 포함하는, 엘이디 조명 제어 시스템.In the LED lighting control system,
LED lighting unit consisting of a plurality of LED lighting modules spaced apart; And
AC direct current installed between the LED lighting unit and a light switch connected to a light line in a building, and converts AC commercial power supplied through the light switch into DC driving power for operating the LED lighting modules, and supplies the AC direct current to the LED lighting modules. An LED lighting control system with a built-in converter, the power supply including a polarity converter for converting the polarity of the DC drive power source. 제1 항에 있어서,
상기 전원 공급기는
상기 엘이디 조명모듈들과의 데이터 통신을 위한 데이터 통신 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 제어 시스템.The method according to claim 1,
The power supply
And a data communication module for data communication with the LED lighting modules. 제2 항에 있어서,
사용자의 조작을 통하여 상기 전원 공급기와 상기 엘이디 조명모듈들 중 적어도 하나에 구비된 무선 수신부와의 무선 통신을 수행하기 위한 무선 통신 단말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 제어 시스템.The method of claim 2,
And a wireless communication terminal for performing wireless communication between the power supply and a wireless receiver provided in at least one of the LED lighting modules through a user's operation. 제3 항에 있어서,
상기 무선 통신 단말을 통하여 상기 엘이디 조명모듈들마다 아이디(ID)를 부여하여 상기 엘이디 조명모듈들을 개별 제어하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 제어 시스템.The method of claim 3,
The LED lighting control system, characterized in that to individually control the LED lighting modules by giving an ID (ID) for each of the LED lighting modules through the wireless communication terminal. 제3 항에 있어서,
상기 무선 통신 단말을 통하여 상기 전원 공급기를 직접 제어하거나, 상기 전원 공급기에 구비된 입력수단을 통하여 상기 엘이디 조명모듈들을 일괄 제어하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 제어 시스템.The method of claim 3,
The LED lighting control system, characterized in that for controlling directly the power supply through the wireless communication terminal, or collectively controlling the LED lighting modules through the input means provided in the power supply. 제1 항에 있어서,
상기 전원 공급기는 상기 교류 상용전원 또는 상기 직류 구동전원을 전원 저장수단에 충전하고 상기 전원 저장수단에 충전된 전원을 방전하여 상기 엘이디 조명모듈들로 공급하기 위한 충방전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 제어 시스템.The method according to claim 1,
The power supply may further include a charging and discharging unit for charging the AC commercial power or the DC driving power to a power storage means and discharging the power charged to the power storage means to supply the LED lighting modules. LED lighting control system. 제6 항에 있어서,
상기 충방전부는 외부신호의 입력에 따라 상기 충전 및 상기 방전을 수행하는 것을 특징으로 하는, 엘이디 조명 제어 시스템.The method of claim 6,
And the charging and discharging unit performs the charging and the discharging according to an input of an external signal. 삭제delete
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