KR101109997B1 - 전력 제어 시스템 및 전력 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 명세서에는 회로 차단기 트립 유닛(16)에서 전력을 제어하는 시스템(34)이 개시되었다. 시스템은, 트립 유닛(16)에 동작 가능하게 연결되고 복수의 입력 키(28, 30)를 구비하는 사용자 인터페이스(26)와, 사용자 인터페이스(26)에 동작 가능하게 연결되고 배터리 전원(24) 및 외부 전원(22)에 동작 가능하게 연결된 전력 조정기(20) 및 전력 제어 회로(36)를 포함한다. 전력 제어 회로(36)는 복수의 입력 키(28, 30) 중 임의의 키의 활성화 및 외부 전원(22)과 전력 조정기(20) 사이의 전기 접속의 부재에 응답하여 자동으로 배터리 전원(24)을 전력 조정기(20)에 전기적으로 접속시키도록 구성된다.

Description

전력 제어 시스템 및 전력 제어 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING POWER SUPPLY TO A CIRCUIT BREAKER CONTROL UNIT}

본 명세서에 개시된 청구사항은 배전 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 회로 차단기(circuit breaker) 전력 제어에 관한 것이다.

종래의 배전 장치는 일반적으로 하나 이상의 회로 차단기를 포함하고, 개폐 장치(switchgear) 하우징 내의 드로우아웃 유닛(drawout unit) 내에 내장된 복수의 회로 차단기를 종종 포함한다. 이러한 회로 차단기는 케이블 모터 및 로드의 전류를 측정하고 가열을 시뮬레이팅함으로써 케이블, 모터 및 다른 로드들에 대한 보호를 제공하는 트립 유닛 디바이스를 포함한다. 대부분의 경우 트립 유닛은 전면 LCD 디스플레이 및 키패드 및/또는 버튼을 구비한다. 트립 유닛은 복수의 파라미터를 설정하기 위해 LCD 스크린 및 키패드 버튼을 사용한다. 이러한 파라미터의 일부 예는 뷰 보호 레벨, 트립 지연 시간 및 접지 결함과 같은 트립의 인에이블 및 디스에이블이다. 이전의 트립 유닛은 트립 유닛 상에 외부 전력이 존재하지 않을 때 LCD 디스플레이를 턴온하도록 프로세서를 인에이블하기 위해 키패드 상의 배터 리 버튼을 필요로 했다.

종래의 회로 차단기 트립 유닛과 관련된 몇몇 단점이 존재한다. 하나의 단점은 외부 전원이 이용가능하지 않을 경우 키패드에 전력을 공급하기 위해서 배터리를 키패드에 접속시키도록 이러한 트립 유닛 키패드가 개별적인 배터리 버튼을 필요로 한다는 것이다. 이러한 특성은 트립 유닛 컨트롤러의 키패드 및/또는 다른 구성요소에 의한 과잉의 또는 불필요한 전력 소비의 위험을 초래하여, 배터리 수명에 악영향을 미친다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따라 구성된, 회로 차단기 트립 유닛 내에서 전력을 제어하는 시스템은 트립 유닛에 동작 가능하게 연결되고 복수의 입력 키를 구비하는 사용자 인터페이스와, 사용자 인터페이스에 동작 가능하게 연결되고 배터리 전원 및 외부 전원에 동작 가능하게 연결된 전력 조정기 및 전력 제어 회로를 포함한다. 전력 제어 회로는, 복수의 입력 키 중 임의의 키의 활성화 및 외부 전원과 전력 조정기 사이의 전기 접속의 부재에 응답하여, 자동으로 배터리 전원을 전력 조정기에 전기적으로 접속시키도록 구성된다.

본 발명의 다른 예시적인 실시예는 회로 차단기 트립 유닛 내에서 전력을 제어하는 방법을 포함한다. 이 방법은, 트립 유닛에 동작 가능하게 연결된 사용자 인터페이스의 복수의 입력 키 중 임의의 하나를 활성화하는 단계 -트립 유닛은 사용자 인터페이스에 동작 가능하게 연결되고 배터리 전원 및 외부 전원에도 동작 가능하게 연결된 전력 조정기를 포함함- 와, 복수의 입력 키 중 임의의 하나의 활성화 및 외부 전원과 전력 조정기 사이의 전기 접속의 부재에 응답하여 자동으로 배터리 전원을 전력 조정기에 전기적으로 접속시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 예시적인 실시예는 회로 차단기 트립 유닛 내에서 전력을 제어하는 시스템을 포함한다. 이 시스템은 배터리 전원 및 외부 전원에 동작 가능하게 연결되고 트립 유닛의 복수의 구성요소(이 트립 유닛의 복수의 성분은 제 1 그룹의 구성요소 및 제 2 그룹의 구성요소를 포함함)에도 동작 가능하게 연결되는 전력 조정기와, 외부 전원 및 제 2 그룹의 구성요소에 동작 가능하게 연결된 스위치(이 스위치는 제 2 그룹의 구성요소를 전역 공급원에 전기적으로 접속시키기 위해 외부 전원과 전력 조정기 사이의 전기 접속에 응답해 닫히도록 구성됨)를 포함한다.

추가적인 특성 및 장점이 본 발명의 예시적인 실시예의 기술을 통해 구현된다. 본 발명의 다른 실시예 및 측면들이 본 명세서에 자세하게 기술되었으며 청구된 본 발명의 일부로서 간주된다. 본 발명의 장점 및 특징을 보다 잘 이해하기 위해 설명과 도면을 참조하여라.

회로 차단기 트립 유닛 내의 전력 소비를 관리하는 시스템 및 방법이 제공되었다. 디바이스는 트립 유닛 및 관련된 키패드의 전력 및 동작을 제어하도록 제공된다. 일 실시예에서, 디바이스는 키패드 상의 임의의 키 또는 버튼을 활성화할 때 키패스로 전력을 제공하도록 제공된다. 다른 실시예에서, 디바이스는 배터리로부터 키패드로 전력을 제공하고, 외부 전원이 이용가능한지를 검출한다. 만약 외부 전원이 이용가능하다면, 디바이스는 배터리를 전기적으로 차단하고 키패드, 트립 유닛 컨트롤러 및/또는 다른 회로 차단기 또는 트립 유닛 구성요소가 외부 전원에 의해 전력이 제공되도록 한다. 본 명세서에서 사용되는 "외부 전원"이라는 용어는 배터리가 아닌 임의의 전원을 지칭한다. 다른 실시예에서, 디바이스는 외부 전력의 부재시에 트립 유닛의 선택된 구역(예로서, 마이크로프로세서, LCD 또는 다른 키패드의 스크린)에만 전력이 제공되도록 구성되어 전력 소비를 감소시킨다.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 구성된 배전 디바이스 어셈블리가 참조번호 (10)으로 표시되었다. 배전 디바이스 어셈블리(10)는 하우징 또는 드로우아웃(drawout) 하부구조(12)를 포함한다. 배전 디바이스 어셈블리(10)는 드로우아웃 하부구조(12) 내에 위치한 회로 차단기(14)의 형태로 도시된 배전 디바이스를 더 포함한다. 일 실시예에서, 회로 차단기(14)는 카셋트(15) 내에 하우징된다.

도 2를 참조하면, 회로 차단기(14)는 마이크로컨트롤러 또는 다른 프로세서와 같은 제어 유닛(18)을 포함하여 이에 의해 제어되는 트립 유닛(16)에 동작 가능하게 연결된다. 제어 유닛(18)은 외부 전원(22) 및 배터리(24)에 접속되며 "전력 조정기"로도 지칭되는 파워 서플라이(20)에 접속된다. 외부 전원(22)는 배터리(24)와는 별개인 임의의 파워 서플라이로 간주된다. 일 실시예에서, 외부 전력은 트립 유닛(16)을 제어하는 마이크로컨트롤러(18)에 접속되는 전력 회로를 통해 공급된다. 제어 유닛(18)은 키패드(26)에도 접속된다.

도 3을 참조하면, 키패드(26)는 사용자가 트립 유닛(16)에 대해 다양한 파라미터를 설정하도록 한다. 키패드(26)는 예로서 사용자가 보호 레벨을 보고 변경하도록 하며, 트립 지연의 시간을 변조할 수 있게 하며, 예컨대 접지 결함에 대해 서로 다른 유형의 트립을 인에이블 또는 디스에이블하도록 한다. 키패드(26)는 버튼(28)을 포함하는데, 일 실시예로 세이브 버튼(a save button)(30)을 포함한다. 또한 키패드(26)는 디스플레이 스크린(32)을 포함한다. 일 실시예에서, 디스플레이 스크린(32)은 LCD 디스플레이지만, 임의의 적절한 디스플레이 유형이 사용될 수 있다.

도 4를 참조하면, 트립 유닛 제어 시스템(34)이 마이크로컨트롤러(18), 키패드(26) 및/또는 회로 차단기(14) 또는 트립 유닛(16)의 다른 구성요소로의 전원을 제어하도록 도시되었다. 시스템(34)은 키패드(26), 마이크로컨트롤러(18), 배터리(24), 파워 서플라이(20) 및 외부 전원(22)으로 접속되는 제어 회로(36)를 포함한다.

예시적인 실시예에서, 제어 회로(36)는 복수의 커넥터를 포함하고, 각 커넥터는 버튼(28, 30)으로부터 마이크로컨트롤러(18)로 신호를 전송하기 위해 키패드(26) 상의 각 버튼(28, 30)에 연결된다. 예시적인 실시예에서, 커넥터는 "업" 커넥터(38), "다운" 커넥터(40), "우측" 커넥터(42), "좌측" 커넥터(44) 및 "세이브" 커넥터(46)를 포함한다.

예시적인 실시예에서, 제어 회로(36)는 배터리(24)에 접속된 적어도 하나의 스위치(48)를 포함한다. 이 실시예에서, 추가의 스위치(50)는 스위치(48)와 배터리(24) 사이에 접속된다. 스위치의 개수는 예시적이며 원하는 바에 따라 변경될 수 있다.

스위치(48) 및 스위치(50)는 각각 임의의 유형의 스위치일 수 있으며, 전계 효과 트랜지스터(FET)와 같은 다양한 임의의 트랜지스터를 포함한다. 예를 들어, "Q406"로도 지칭되는 스위치(48)는 초저레벨의 FET이고, "Q407"로도 지칭되는 스위치(50)는 P-채널 초저레벨의 FET이다.

예시적인 실시예에서, 전력 신호 다이오드(52)는 입력 전력 신호를 제공하는 외부 전원(22) 및 배터리(24)에 접속되고, 마이크로컨트롤러(18)에도 접속되어 입력 신호에 기초하여 마이크로컨트롤러(18)로 출력 신호를 제공한다. 예시적인 실시예에서, 배터리(24) 및 외부 전원(22)으로부터의 입력 신호는 각각 "BATTERY_READ" 및 "5VDC"로 지칭되고, 출력 신호는 V_DETECT로 지칭된다. 다른 예시적인 실시예에서, 전력 신호 다이오드(52)는 "OR" 로직 게이트로서 구성된다.

전력 조정기로서 지칭되는 파워 서플라이(20)는, 배터리(24) 및/또는 외부 전원(22)으로부터 전력을 수신하여 전력을 키패드 및/또는 마이크로컨트롤러(18)로 공급한다. 예시적인 실시예에서, 파워 서플라이(20)는 전원으로부터 원하는 레벨로 전압 또는 신호의 다른 특성을 변조하도록 구성된 임의의 유형의 전력 조정기 또는 다른 디바이스이다. 예시적인 실시예에서, 파워 서플라이(20)는 전압을 배터리 및/또는 외부 전원(22)으로부터 회로(36)에 대해 선택된 전압으로 변환시키는 변환기 "U401" 및 인덕터 "L401"를 포함한다. 일 예시에서, 변환기 U401는 배터리에 의해 공급되는 전압, 예로서 3V의 전압을 회로(36)에 적절한 전압, 예로서 5V까지 높일 수 있는 Micropower Step-up DC/DC Converter이다. 본 명세서에 기술된 예시적인 실시예에서 파워 서플라이(20)가 5V의 전압을 제공하지만, 임의의 적절한 전압이 제공될 수 있다.

도 5는 회로 차단기 트립 유닛의 키패드 및/또는 제어 유닛으로의 전력을 제어하는 예시적인 방법(60)을 도시한다. 방법(60)은 하나 이상의 단계(61-67)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 방법은 기술된 순서의 모든 단계(61-67)의 실행을 포함한다. 그러나, 어떤 단계들은 생략될 수 있고, 단계들이 추가될 수도 있으며, 또는 단계들의 순서가 변경될 수 있다. 본 명세서에 기술된 예시적인 실시예에서, 이 방법은 키패드(26) 및 마이크로컨트롤러(18)와 관련하여 기술되었다. 그러나, 방법(60)은 트립 유닛 파라미터를 설정하고 설정 정보를 디스플레이하는 임의의 유형의 트립 유닛 컨트롤러 및 임의의 유형의 키패드 또는 다른 디바이스와 관련하여 수행될 수도 있다.

제 1 단계(61)에서, 마이크로컨트롤러(18)는 키패드(26) 상의 버튼(28, 30) 누름을 검출한다. 눌러지거나 활성화된 버튼(28, 30)이 존재하지 않을 때, 마이크로컨트롤러(18) 또는 키패드(26)에는 전력이 인가되지 않는다. 예시적인 실시예에서, 버튼 누름(예로서, 업, 다운, 좌측, 우측 버튼(28) 및 세이브 버튼(30))은 각각의 커넥터(38, 40, 42, 44, 또는 46)를 통해 마이크로컨트롤러(18)로 신호가 전달되도록 한다.

제 2 단계(62)에서, 마이크로컨트롤러(18)는 외부 전원(22)이 파워 서플라이(20)에 접속될지를 결정한다. 예시적인 실시예에서, 마이크로컨트롤러는 외부 전원(22)이 파워 서플라이(20)에 접속되었는지를 식별하고, 만약 이것이 "5VDC"로도 지칭되는 신호를 수신하면 외부 전원(22)으로부터 파워 서플라이(20)로 전력을 제공한다. 예시적인 실시예에서, 외부 전원(22)으로부터의 5VDC 신호는 전력 신호 다이오드(52)로 입력되고, 전력 신호 다이오드(52)는 외부 전원(22)에 상응하는 V_DETECT 신호를 출력한다. 다른 예시적인 실시예에서, 마이크로컨트롤러(18)는 외부 전원(22)에 상응하는 전압 레벨을 인지함으로써 V_DETECT 신호가 외부 전원(22)에 상응하는 것을 인지한다.

제 3 단계(63)에서, 만약 신호가 외부 전원(22)으로부터 수신되면, 마이크로컨트롤러는 외부 전원(22)으로부터 전력을 끌어오며 배터리(24)를 회로(36)에 접속시키지 않는다. 예를 들어, 마이크로컨트롤러(18)는 "BATTERY_ON_OFF" 신호로도 지칭되는 신호를 스위치(48)로 공급하며, 스위치(48)는 "로우(low)", 즉 스위치(48)의 임계 전압보다 낮은 전압을 갖거나 스위치(48)를 닫기에 불충분한 상태로 설정된다. 이러한 방식으로, 배터리(24)는 파워 서플라이(20)로부터 차단된 채로 유지되며 마이크로컨트롤러(18) 또는 키패드(26)에 전력을 공급하는 데에 사용되지 않는다.

제 4 단계(64)에서, 마이크로컨트롤러(18) 및 키패드(26)는 정상 동작 모드, 즉 외부 전원(22)으로부터 독점적으로 전력을 이용하는 모드에서 동작한다.

제 5 단계(65)에서, 만약 5VDC 신호가 외부 전원(22)으로부터 수신되지 않으면, 마이크로컨트롤러(18)는 스위치(48)에 "하이(high)" BATTERY_ON_OFF 신호를 공급하며, 이 신호는 스위치(48)를 닫기에 충분한 전압을 스위치(48)의 양단에 생성한다. 스위치(48)가 닫히면 배터리(24)가 파워 서플라이(20)에 접속되어 파워 서플라이(20)로 전력을 제공한다. 예시적인 실시예에서, 스위치(48)가 닫히면 스위치(50)도 닫히게 되어 배터리(24)를 접속시킨다.

예시적인 실시예에서, 제 5 단계(65)는 버튼(28, 30)이 눌리는 것에 직접 응답하여 수행된다. 이러한 예시적인 실시예에서, 버튼(28, 30) 누름은 스위치(48)를 닫아서 배터리(24)를 파워 서플라이(20)로 접속시키기에 충분한 전압을 스위치(48) 양단에 발생시킨다. 따라서, 제 6 단계(66)는 외부 전원(22)이 파워 서플라이(20)에 접속되었는지 여부를 결정하기에 앞서 이러한 예시적인 실시예에서 수행된다. 파워 서플라이(20)는 마이크로컨트롤러(18)로 전력을 제공한다.

제 6 단계(66)에서, 마이크로컨트롤러(18) 및 키패드(26)는 배터리/사용자 모드에서 동작하며, 즉 배터리(24)로부터의 전력을 독점적으로 사용한다.

제 7 단계(67)에서, 임의의 버튼(28, 30)을 누른 후에 선택된 시간의 기간이 경과하면, BATTERY_ON_OFF 신호는 로우로 설정되고 마이크로컨트롤러(18)는 스위치(48)를 개방함으로써 배터리(24)를 파워 서플라이(20)로부터 차단시켜 시스템을 턴오프한다. 선택된 시간의 기간은 예로서 10초와 같이 사용자가 원하는 임의의 선택된 기간일 수 있다.

도 6을 참조하면, 회로 차단기(14)는 마이크로컨트롤러(18)를 포함하고 이에 의해 제어되는 트립 유닛(16)에 동작 가능하게 연결된다. 제어 회로(36)는 키패드(26) 및 파워 서플라이(20)에 접속되며, 배터리(24) 및 외부 전원(22)에도 접속된다. 비-필수 구성요소(70)는 제어 회로(36)에 연결된다. 이러한 비-필수 구성요소(70)는 예로서 키패드(26) 통해 트립 유닛 파라미터를 변화시키거나 또는 다른 선택된 기능을 수행하는 데에 불필요한 것으로 고려되며, 따라서 배터리 전력을 보존하기 위해 선택된 기능의 실행 중에 배터리 전력으로부터 제외될 수 있는 임의의 구성요소를 포함한다. 전력 스위치(72)는 비-필수 구성요소를 파워 서플라이(20)에 전기적으로 접속시키고 외부 전원(22)에도 접속시킨다. 동작 중에, 만약 외부 전원(22)이 전기적으로 접속되어 파워 서플라이(20)로 전력을 제공한다면, 외부 전원(22)은 파워 스위치(72)를 닫도록 파워 스위치(72) 양단에 전압을 인가하고 본 명세서에서 "5VDC_NORMAL"로도 지칭되는 전력을 비-필수 구성요소(70)로 제공할 것이다. 외부 전원(22)이 파워 서플라이(20)로부터 차단되면, 전력 스위치(72)는 개방된 채로 유지되어 "5VDC_BATT"로 지칭되는 배터리 전력만이 이용가능할 때 오직 필수 구성요소만이 파워 서플라이에 접속되도록 한다.

도 7을 참조하면, 파워 스위치(72)의 예시적인 구현을 제공하는 전력 회로(74)가 제공되었다. 전력 회로(74)는 파워 서플라이(20)와 외부 전원(22) 사이의 접속을 가능케 한다. 전력 회로(74)는 외부 전원(22)으로부터 파워 서플라이에 전력을 제공하는 스위치(72)를 포함한다.

예시적인 실시예에서, "Q401"로도 지정된 스위치(72)는 FET와 같이 임의의 다양한 트랜지스터를 포함하는 임의의 유형의 스위치이다.

도 8은 회로 차단기 트립 유닛의 키패드 및/또는 제어 유닛으로의 전력을 제어하는 예시적인 방법(80)을 도시한다. 방법(80)은 하나 이상의 단계(81-83)를 포 함한다. 예시적인 실시예에서, 이 방법은 기술된 순서로 모든 단계(81-83)를 실행하는 것을 포함한다. 그러나, 어떤 단계들은 생략될 수 있고, 단계들이 추가되거나 또는 단계들의 순서가 변경될 수도 있다. 본 명세서에 기술된 예시적인 실시예에서, 이 방법은 키패드(26) 및 마이크로컨트롤러(18)와 관련하여 기술되었다. 그러나, 방법(80)은 트립 유닛 파라미터를 설정하고 설정 정보를 디스플레이하는 임의의 유형의 트립 유닛 컨트롤러 및 임의의 유형의 키패드 또는 다른 디바이스와 관련하여 수행될 수 있다.

제 1 단계(81)에서, 외부 전력(22)이 파워 서플라이(20)에 인가되었는지 여부가 판단된다. 만약 외부 전력(22)이 인가되지 않았으면, 배터리(24)로부터의 전압 신호 5VDC_BATT가 마이크로컨트롤러(18), 키패드 및/또는 동작에 필수적인 것으로 고려되는 그외의 구성요소에 접속된다. 이러한 필수 구성요소는 예로서 키패드(26)를 통해 트립 유닛 파라미터를 변경하거나 다른 원하는 기능을 수행하는 데에 필요한 것으로 고려되는 임의의 구성요소를 포함하며 트립 유닛의 모든 구성요소에 전력을 제공하지 않는다.

제 2 단계(82)에서, 만약 외부 전력(22)이 인가되면 스위치(72)가 닫히고, 신호 5VDC_NORMAL의 형태인 외부 전원(22)으로부터의 전압 신호가 비-필수 구성요소를 포함하여 제어 회로(36)에 접속된 모든 구성요소로 인가된다.

제 3 단계(83)에서, 외부 전력(22)이 인가되지 않으면 스위치(72)는 개방된 채로 유지되어 비-필수 구성요소가 파워 서플라이(20)로부터 차단된다. 만약 배터리(24)가 파워 서플라이(20)에 접속되면, 전압 신호 5VDC_BATT는 마이크로컨트롤 러(18) 및 키패드(26)와 같은 필수 구성요소에만 인가된다.

본 명세서에 기술된 예시적인 실시예에서, 5VDC_NORMAL 및 5VDC_BATT와 같은 5V DC 신호가 기술되었다. 본 명세서에서 기술된 전압 레벨은 예시적인 실시예에 기술된 레벨들로 제한되지는 않는다. 임의의 원하는 전압 레벨이 본 명세서에서 기술된 시스템에서 사용될 수 있다.

전압 회로(36) 및/또는 전력 제어 회로(70)는 임의의 개수 및 유형의 구성요소를 포함할 수 있다. 도 1 및 3에 예시가 도시되었으며, 다수의 저항, 커패시터, 트랜지스터, 다이오드, 인덕터 등을 포함한다. 이러한 예시는 저항(R401, R402, R406, R410, R415, R416, R421-433, R442-446)을 포함한다. 또한 예시는 커패시터(C401, C404, C406-C412, C419, C421), 다이오드(D403-D407), 인덕터(L401), 컨버터(U401) 및 트랜지스터(Q401, Q402, Q406, Q407)를 포함한다. 제어 회로의 구성은 단지 예시적인 것으로, 임의의 적절한 구성이 배터리로의 접속을 제어하는 데에 사용될 수 있다.

본 명세서에서 기술된 시스템 및 방법은 종래 기술의 시스템에 대한 다수의 장점을 제공한다. 종래 기술의 시스템은 일반적으로 외부 전력의 부재시 배터리를 배터리를 활성화시키기 위해 별개의 "배터리" 버튼을 포함한다. 본 명세서에서 기술된 시스템 및 방법은 배터리의 사용이 키패드 상의 임의의 버튼을 누름으로써 자동으로 개시되기 때문에 이러한 제어에 대한 필요성을 제거한다. 또한, 본 명세서에 기술된 시스템 및 방법은 종래 기술의 시스템에 비해 전력 소비를 감소시킨다.

시스템 및 방법은 배터리에 의한 전력 소비를 감소시키고 그에 따라 배터리 수명을 증가시킨다. 일 실시예에서, 시스템은 외부 전력이 이용가능한지 여부를 결정하는 검사를 하고, 만약 이용가능하면, 자동으로 전력을 배터리로부터 외부 전력으로 전환한다. 다른 실시예에서, 시스템은 외부 전력의 부재시에 원하는 기능에서 요구되는 선택된 "필수" 구성요소에만 전력을 제공하여, 배터리 전력 및 수명을 보존한다. 종래 기술의 트립 유닛은 일반적으로 키패드가 활성화되었을 때 모든 하드웨어 기능을 가능케 하여 대량의 전력 소비를 발생시키고 수명 용량을 감소시킨다.

본 명세서에 개시된 실시예의 특성은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들의 일부 조합에서 구현될 수 있다. 일례로서, 개시된 실시예들의 하나 이상의 측면이 예로서 컴퓨터 이용가능 매체를 구비하는 제조 물품(예로서, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품)에 포함될 수 있다. 매체는 자신의 내부에 구현된, 예로서 본 발명의 성능을 제공하고 용이하게 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드 수단을 포함한다. 제조 물품은 컴퓨터 시스템의 일부로서 포함될 수 있거나 또는 개별적으로 판매된다. 추가로, 기계에 의해 판독가능하고, 개시된 실시예의 성능을 수행하도록 기계에 의해 실행가능한 명령어의 프로그램을 적어도 하나 실체적으로 구현하는 적어도 하나의 프로그램 저장 디바이스가 제공될 수 있다.

일반적으로, 이러한 기술된 설명은 본 발명을 개시하고 임의의 당업자가 임의의 디바이스 또는 시스템을 제조 및 사용하고 임의의 통합된 방법을 수행하는 것을 포함해 본 발명을 실시하는 것을 가능케 하도록 최상의 모드를 포함하는 예시를 사용한다. 본 발명의 특허가능한 범주는 특허청구범위에 의해 정의되고, 당업자에게 발생하는 다른 예시를 포함할 수 있다. 이러한 다른 예시들은 이들이 특허청구범위의 문자 그대로와 다르지 않은 구조적 소자를 구비하거나, 또는 특허청구범위의 문자 그대로와 적은 차이를 갖는 동등한 구조적 소자를 포함한다면 본 발명의 예시적인 실시예의 범주에 포함된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 회로 차단기를 도시한 배전 디바이스 어셈블리의 우측 투시도,

도 2는 도 1의 회로 차단기에 연결된 트립 유닛의 도면,

도 3은 도 2의 트립 유닛의 키패드의 전면도,

도 4는 도 1의 회로 차단기의 트립 유닛 및 키패드를 제어하는 시스템의 예시적인 실시예를 도시한 도면,

도 5는 도 4의 회로 차단기의 트립 유닛 및/또는 제어 유닛으로의 전력을 제어하는 예시적인 방법을 제공하는 순서도,

도 6은 도 1의 회로 차단기에 연결된 트립 유닛의 다른 예시적인 실시예를 도시한 도면,

도 7은 도 6의 배전을 제어하는 시스템의 다른 예시적인 실시예를 도시한 도면,

도 8은 도 6의 배전을 제어하는 다른 예시적인 방법을 제공하는 순서도.

도면의 각 부분의 명칭

10 : 배전 디바이스 어셈블리 12 : 하우징/드로우아웃 구조

14 : 회로 차단기 15 : 카세트

16 : 트립 유닛 18 : 제어 유닛/마이크로컨트롤러

20 : 파워 서플라이 22 : 외부 전원

24 : 배터리 26 : 키패드

28 : 버튼 30 : 세이브 버튼

32 : 디스플레이 스크린 34 : 트립 유닛 제어 시스템

36 : 제어 회로 38, 40, 42, 44, 46 : 커넥터

48 : 스위치 50 : 스위치

52 : 전력 신호 다이오드 60 : 예시적인 방법

61-67 : 단계 70 : 비-필수 구성요소

72 : 전력 스위치 74 : 전력 회로

80 : 예시적인 방법 81-83 : 단계

Claims (19)

1. 회로 차단기 트립 유닛 내에서 전력을 제어하는 시스템으로서,

   상기 트립 유닛에 동작가능하게 연결되고 복수의 입력 키를 구비하는 사용자 인터페이스와,

   상기 사용자 인터페이스에 동작가능하게 연결되고 배터리 전원 및 외부 전원에 동작가능하게 연결된 전력 조정기(a power conditioner)와,

   상기 복수의 입력 키 중 임의의 입력 키의 활성화에 응답하여, 상기 외부 전원과 상기 전력 조정기 사이에 전기 접속이 존재하는지 여부를 판정하고, 상기 전기 접속의 부재에 응답하여, 상기 배터리 전원을 상기 전력 조정기에 전기적으로 접속시키도록 구성된 제어 회로를 포함하는

   전력 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전력 조정기는 상기 사용자 인터페이스와 제어 유닛 중 적어도 하나에 동작가능하게 연결되는

   전력 제어 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어 회로는, 상기 전력 조정기와 상기 사용자 인터페이스 사이에 동작가능하게 연결된 스위치를 포함하되,

   상기 스위치는 상기 복수의 입력 키 중 임의의 입력 키의 활성화에 의해 발생된 신호에 응답해 닫힘으로써 상기 전력 조정기를 상기 배터리 전원에 전기적으로 접속시키도록 구성되는

   전력 제어 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 스위치는 트랜지스터인

   전력 제어 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 신호는 상기 스위치의 임계 전압보다 큰 전압을 가지는

   전력 제어 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어 회로에 동작가능하게 연결된 제어 유닛을 더 포함하되,

   상기 제어 유닛은 상기 외부 전원과 상기 전력 조정기 사이의 전기 접속을 검출하고, 상기 외부 전원의 검출에 응답하여 상기 배터리 전원을 상기 전력 조정기로부터 전기적으로 차단하도록 구성되는

   전력 제어 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제어 회로는 상기 전력 조정기와 상기 제어 유닛 사이에 동작가능하게 연결된 스위치를 포함하되,

   상기 제어 유닛은 상기 스위치의 동작을 제어하도록 구성되는

   전력 제어 시스템.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 스위치는 트랜지스터인

   전력 제어 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제어 유닛은, 상기 스위치의 임계 전압보다 높은 제 1 전압을 갖는 온-신호(on signal)의 전송과 상기 임계 전압보다 낮은 제 2 전압을 갖는 오프-신호(off signal)의 전송 중 적어도 하나에 의해 상기 스위치의 동작을 제어하도록 구성되는

   전력 제어 시스템.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 제어 회로에 동작가능하게 연결된 제어 유닛을 더 포함하되,

    상기 제어 유닛은 상기 복수의 입력 키 중 어느 입력 키도 활성화되지 않는 선택된 시구간이 만료되면 상기 배터리 전원을 상기 전력 조정기로부터 전기적으로 차단하는

    전력 제어 시스템.
11. 회로 차단기 트립 유닛 내에서 전력을 제어하는 방법에 있어서,

    상기 트립 유닛에 동작가능하게 연결된 사용자 인터페이스의 복수의 입력 키 중 임의의 입력 키를 활성화하는 단계 -상기 트립 유닛은 상기 사용자 인터페이스에 동작가능하게 연결되고 배터리 전원 및 외부 전원에도 동작가능하게 연결된 전력 조정기를 포함함- 와,

    상기 복수의 입력 키 중 임의의 입력 키의 활성화에 응답하여, 상기 외부 전원과 상기 전력 조정기 사이의 전기 접속의 부재시에는 상기 배터리 전원을 상기 전력 조정기에 전기적으로 접속시키는 단계를 포함하는

    전력 제어 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 전기적으로 접속시키는 단계는,

    상기 복수의 입력 키 중 임의의 입력 키의 활성화로부터 신호를 발생시키는 단계와,

    상기 신호에 응답하여, 상기 전력 조정기와 상기 사용자 인터페이스 사이에 동작가능하게 연결된 스위치를 닫음으로써 상기 전력 조정기를 상기 배터리 전원에 전기적으로 접속시키는 단계를 포함하는

    전력 제어 방법.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 외부 전원과 상기 전력 조정기 사이의 전기 접속을 검출하는 단계와,

    상기 외부 전원의 검출에 응답하여, 상기 배터리 전원을 상기 전력 조정기로부터 전기적으로 차단하는 단계를 더 포함하는

    전력 제어 방법.
14. 제 11 항에 있어서,

    제어 회로가 상기 전력 조정기와 상기 사용자 인터페이스 사이에 동작가능하게 연결된 스위치를 포함하되,

    상기 배터리 전원을 상기 전력 조정기에 전기적으로 접속시키는 것은 상기 스위치의 임계 전압보다 높은 제 1 전압을 갖는 온-신호를 전송하는 것을 포함하고, 상기 배터리 전원을 상기 전력 조정기로부터 전기적으로 차단하는 것은 상기 임계 전압보다 낮은 제 2 전압을 갖는 오프-신호를 전송하는 것을 포함하는

    전력 제어 방법.
15. 제 11 항에 있어서,

    상기 복수의 입력 키 중 어느 입력 키도 활성화되지 않는 선택된 시구간이 만료되면, 상기 배터리 전원을 상기 전력 조정기로부터 전기적으로 차단하는 단계를 더 포함하는

    전력 제어 방법.
16. 회로 차단기 트립 유닛 내에서 전력을 제어하는 시스템으로서,

    상기 트립 유닛에 동작가능하게 연결되고 복수의 입력 키를 구비하는 사용자 인터페이스와,

    배터리 전원 및 외부 전원에 동작가능하게 연결되고, 상기 트립 유닛의 복수의 구성요소에도 동작가능하게 연결된 전력 조정기 -상기 복수의 구성요소는 제 1 그룹의 구성요소와 제 2 그룹의 구성요소를 포함함- 와,

    상기 외부 전원 및 상기 제 2 그룹의 구성요소에 동작가능하게 연결된 스위치를 포함하되,

    상기 스위치는, 상기 복수의 입력 키 중 임의의 입력 키의 활성화 및 상기 외부 전원과 상기 전력 조정기 사이의 전기 접속에 응답하여 닫힘으로써, 상기 제 2 그룹의 구성요소를 상기 전력 조정기에 전기적으로 접속시키도록 구성되는

    전력 제어 시스템.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 스위치는 트랜지스터이고,

    상기 스위치는 상기 스위치의 임계 전압보다 큰 전압을 갖는 상기 외부 전원으로부터의 신호에 응답하여 닫히도록 구성되는

    전력 제어 시스템.
18. 제 16 항에 있어서,

    상기 제 1 그룹의 구성요소는 상기 트립 유닛의 선택된 기능의 수행에 필수적인 하나 이상의 구성요소를 포함하고, 상기 제 2 그룹의 구성요소는 상기 선택된 기능의 수행에 필수적이지 않은 하나 이상의 구성요소를 포함하는

    전력 제어 시스템.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 제 1 그룹의 구성요소는 사용자 인터페이스 및 트립 유닛 제어 프로세서를 포함하는

    전력 제어 시스템.

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