KR101133634B1 - 전원 제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전원 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물 내 전원 공급체계에서 조명계통과 콘센트계통의 대기전력을 차단할 수 있는 전원 제어시스템에 관한 것이다.

Description

전원 제어시스템{Power Control Systems}
본 발명은 전원 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물 내 전원 공급체계에서 조명계통과 콘센트계통의 대기전력을 차단할 수 있는 전원 제어시스템에 관한 것이다.
유가의 급등과 같은 국제경제적 정세와 관련되어 에너지 절약이 크게 이슈화되고 있다. 특히, 우리나라는 소비 석유의 전량(全量)을 수입에 의존하고 있기 때문에, 자동차용 휘발유나 난방유 등의 절약은 물론이거니와 화력 발전 등을 통해 생산되는 전기의 절약 역시 매우 중요하다.
이에 산업자원부에서는, 2005년부터 <대기전력 1W 프로그램> 등을 추진하고 있으며, 각종 전자제품의 대기전력 1W 달성율이 80%에 이를 경우, 연간 7,480억원이라는 막대한 비용의 절감 효과를 얻을 수 있을 것으로 예상하고 있다.
이와 같은 사회적 추세에 발맞춰 다양한 절전 기술들이 제안되고 있는데, 이러한 기술의 대표적인 예로는, 가령, 조명기기에 센서 등을 부착함으로써 해당 공간에 사람이 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우 자동 소등한다거나, 대형 건물 등에 있어 층별 또는 사무실별 전원의 공급/차단을 중앙 제어식으로 한다거나 하는 등의 방법이 있다. 그리고, 이러한 기술들이 종래에 비해 일정 정도의 절전 효과를 유발할 수 있음은 사실이다.
하지만, 층별/사무실별 전원의 공급 차단이 중앙 제어식으로 이루어지게 되면, 각각의 층 또는 사무실에 단 1인만 존재한다 하더라도 해당 층이나 사무실 전체에 전원이 공급되어야 하며, 또한 냉장고나 팩시밀리 등과 같이 24시간 가동되어야 하는 전기 제품이 구비되어 있는 경우 역시 해당 층이나 사무실 전체에 24시간 전원이 공급되어야 하는 등 여전히 개선되어야 할 문제점이 있었다.
따라서, 보다 정밀한 전원 관리 시스템의 도입에 의해 불필요한 소모 전력을 최대한 감소시켜, 결과적으로 에너지 절감 효과를 증대시킬 수 있도록 하기 위한 방안이 요구되고 있다.
상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 사무실, 방 또는 하나의 공간 내에서 전자장비 등이 연결된 콘센트의 대기전력을 제어하는 스위치를 같은 공간의 조명을 제어하는 스위치 위치에 구성함으로써, 각각의 분할된 공간에 대한 개별적인 전력 제어가 가능한 전원 제어시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 사무실 또는 방 등과 같은 각각의 분할된 공간의 전력을 개별적으로 제어함으로써 불필요한 소모 전력을 감소시킬 수 있는 전원 제어시스템을 제공하는 데 있다.
상기한 종래 문제점을 해결하고 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 제어시스템은 실내 조명 및 콘센트의 전원을 제어하기 위한 전원 제어시스템에 있어서, 전기배선에서 사용하는 코드를 접속하기 위해 배선에 연결하여 플러그를 삽입하기 위한 콘센트모듈과; 상기 콘센트모듈에 공급되는 전력 및 상기 실내조명의 on/off을 제어하기 위한 스위치모듈과; 상기 콘센트모듈과 조명에 전력 공급 및 콘센트모듈과 스위치모듈간 통신을 위한 배전함;으로 구성하되, 상기 콘센트모듈은 플러그가 삽입되는 콘센트 단자와, 상기 콘센트모듈의 동작 상태를 표시하는 제1엘이디(LED)와, 상기 스위치모듈과의 통신을 통한 페어링 및 콘센트스위치의 기능 on/off를 조절하는 조절스위치와, 상기 콘센트단자에 공급되는 전력을 변환 또는 제어하는 전원장치(power device)와, 상기 스위치모듈과 통신하는 제1통신모듈로 구성하고, 상기 스위치모듈은 상기 콘센트모듈과의 통신을 통한 페어링 및 콘센트단자의 전원 on/off를 제어하는 콘센트스위치와, 상기 스위치모듈의 동작 상태를 표시하는 제2엘이디와, 상기 스위치모듈의 동작을 제어하는 마이크로프로세서와, 상기 콘센트모듈과 통신하는 제2통신모듈과, 상기 실내조명의 on/off을 제어하는 조명스위치로 구성하는 것을 특징으로 한다.
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상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 제어시스템은 사무실, 방 또는 하나의 공간 내에서 전자장비 등이 연결되는 콘센트모듈과, 콘센트모듈의 전력 및 같은 공간의 조명을 제어하는 스위치모듈을 구성함으로써, 각각의 분할된 공간의 전력을 개별적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 제어시스템은 사무실 또는 방 등과 같은 각각의 분할된 공간의 전력을 개별적으로 제어함으로써 불필요한 소모 전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 제어시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트 모듈을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위치 모듈을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트모듈과 스위치모듈간의 페어링 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위치모듈에서 콘센트모듈을 컨트롤하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트모듈과 스위치모듈간의 페어링 분리 과정을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 제어시스템을 나타낸 도면이다.
실내 조명 및 콘센트의 전원을 제어하기 위한 전원 제어시스템에 있어서, 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 제어시스템(100)은 전기배선에서 사용하는 코드를 접속하기 위해 배선에 연결하여 플러그를 삽입하기 위한 콘센트모듈(200)과, 콘센트모듈(200)에 공급되는 전력 및 실내조명의 on/off을 제어하기 위한 스위치모듈(300)과, 콘센트모듈(200)과 조명에 전력 공급 및 콘센트모듈(200)과 스위치모듈(300)간 통신을 위한 배전함(400)으로 구성한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트 모듈을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트모듈(200)은 플러그가 삽입되는 콘센트단자(210)와, 콘센트모듈(200)의 동작 상태를 표시하는 제1엘이디(LED, 220)와, 스위치모듈(300)과의 통신을 통한 페어링(pairing) 및 콘센트스위치(310)의 기능 on/off를 조절하는 조절스위치(230)와, 콘센트단자(210)에 공급되는 전력을 변환 또는 제어하는 전원장치(power device, 240)와, 스위치모듈(300)과 통신하는 제1통신모듈(250)로 구성한다.
여기에서, 제1엘이디(220)는 적색 및 녹색 엘이디로 구성하며, 콘센트모듈(200)의 동작 상태에 대한 표시방법은 하기의 표 1과 같다.
[표 1]
Figure 112010054075837-pat00001
또한, 조절스위치(230)의 동작에 따른 콘센트모듈(200)과 스위치모듈(300)간 페어링 및 콘센트스위치(310) 기능의 on/off 상태는 하기의 표 2와 같다.
[표 2]
Figure 112010054075837-pat00002
그리고, 전원장치(240)는 트라이액(triac), 실리콘 제어 정류기(SCR:semiconductor controlled rectifier 또는 silicon controlled rectifier), 게이트 턴 오프 사이리스터(GTO: Gate Turn-Off thyristor) 등의 반도체소자 중 어느 하나로 구현하는 것이 바람직하며, 또는 기계적 릴레이인 래치(latch)로도 구현이 가능하다.
또한, 제1통신모듈(250)은 스위치모듈(300)의 제2통신모듈(340)과 MAC 주소체계 및 전력선 통신을 통해 통신이 이루어진다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위치 모듈을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위치모듈(300)은 콘센트모듈(200)과의 통신을 통한 페어링 및 콘센트단자(210)의 전원 on/off를 제어하는 콘센트스위치(310)와, 스위치모듈(300)의 동작 상태를 표시하는 제2엘이디(320)와, 스위치모듈(300)의 동작을 제어하는 마이크로프로세서(330)와, 콘센트모듈(200)과 통신하는 제2통신모듈(340)과, 실내조명의 on/off을 제어하는 조명스위치(350)로 구성한다.
여기서, 제2엘이디(320)는 적색 및 녹색 엘이디로 구성하며, 스위치모듈(300)의 동작 상태에 대한 표시방법은 하기의 표 3과 같다.
[표 3]
Figure 112010054075837-pat00003
또한, 콘센트스위치(310)의 동작에 따른 콘센트모듈(200)과 스위치모듈(300)간 페어링 및 콘센트단자(210)의 전원 on/off 상태는 하기의 표 4와 같다.
[표 4]
Figure 112010054075837-pat00004
그리고, 제2통신모듈(340)은 콘센트모듈(200)의 제1통신모듈(250)과 MAC 주소체계 및 전력선 통신을 통해 통신이 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트모듈(200)과 스위치모듈(300)간 통신을 통한 페어링 및 콘센트단자(210) on/off 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 콘센트모듈(200)과 스위치모듈(300)간 통신에 사용되는 패킷 용어는 하기의 표 5와 같다.
[표 5]
Figure 112010054075837-pat00005
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트모듈과 스위치모듈간의 페어링 과정을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트모듈(200)과 스위치모듈(300)간 통신을 통한 페어링 과정은 최초 배전함(400)과 콘센트모듈(200) 및 스위치모듈(300)이 연결된 상태에서 콘센트모듈(200)의 조절스위치(230)를 5초간 눌러(Push-On 5sec) 스위치모듈(300)에 페어링 요청(Prove) 패킷을 송신한다. 이때, 콘센트모듈(200)의 제1엘이디(220)는 꺼짐(OFF)에서 적색을 점멸(Red Blinking)하여 페어링 중인 상태를 표시한다.
콘센트모듈(200)에서 페어링 요청 페킷을 수신한 스위치모듈(300)은 제2엘이디(320)에서 적색을 점멸(Red Blinking)하여 페어링 중인 상태를 표시하게 되고, 이때, 콘센트스위치(310)를 5초간 눌러(Push-On 5sec) 콘센트모듈(200)에 페어링 요청에 대한 응답(Response) 페킷을 송신하면 콘센트모듈(200)과 스위치모듈(300)간 페어링이 완료된다.
여기서, 콘센트모듈(200)과 스위치모듈(300)간 페어링이 완료되면 제1, 2엘이디(220, 320)의 상태는 적색점멸(Red Blinking)에서 적색(Red)이 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위치모듈에서 콘센트모듈을 컨트롤하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위치모듈(300)에서 콘센트모듈(200)을 컨트롤하는 과정은 스위치모듈(300)과 콘센트모듈(200)이 페어링된 상태에서 스위치모듈(300)의 콘센트스위치(310)를 눌러(Push-On : 콘센트단자 전원 활성화) 콘센트모듈(200)로 콘센트단자 켜짐(ON_Cmd) 패킷을 송신한다. 이때, 콘센트단자 켜짐 패킷을 수신한 콘센트모듈(200)은 스위치모듈(300)로 콘센트단자 켜짐 확인(Confirm) 패킷을 송신한 후 콘센트단자(210) on 상태가 된다.
여기서, 제1, 2엘이디(220, 320)의 상태는 적색(Red)에서 녹색점멸(Green Blinking) 후 녹색(Green)이 된다.
on 상태에서 콘센트단자(210) 사용 후 스위치모듈(300)의 콘센트스위치(310)를 눌러(Push-Off : 콘센트단자 전원 비활성화) 콘센트모듈(200)로 콘센트단자 꺼짐(OFF_Cmd) 패킷을 송신한다. 이때, 콘센트단자 꺼짐 패킷을 수신한 콘센트모듈(200)은 스위치모듈(300)로 콘센트단자 꺼짐 확인(Confirm) 패킷을 송신한 수 콘센트단자(210) off 상태로 돌아간다.
여기서, 제1, 2엘이디(220, 320)의 상태는 녹색(Green)에서 녹색점멸(Green Blinking) 후 적색(Red)이 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트모듈과 스위치모듈간의 페어링 분리 과정을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘센트모듈(200)과 스위치모듈(300)간 페어링 상태에서 통신을 통한 페어링 분리 과정은 스위치모듈(300)의 콘센트스위치(310)를 5초간(Push-Off 5sec) 눌러 콘센트모듈(200)에 페어링 분리(Release) 패킷을 송신한다.
스위치모듈(300)에서 페어링 분리 요청 페킷을 수신한 콘센트모듈(200)은 스위치모듈(300)과의 페어링 상태를 분리하게 된다.
여기서, 콘센트모듈(200)과 스위치모듈(300)간 페어링 분리가 완료되면 제1, 2엘이디(220, 320)의 상태는 적색(Red) 또는 녹색(Green)에서 꺼짐(OFF)이 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 제어시스템(100)은 사무실, 방 또는 하나의 공간 내에서 전자장비 등이 연결되는 콘센트모듈(200)과, 콘센트모듈(200)의 전력 및 같은 공간의 조명을 제어하는 스위치모듈(300)을 구성함으로써, 각각의 분할된 공간의 전력을 개별적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 제어시스템(100)은 사무실 또는 방 등과 같은 각각의 분할된 공간의 전력을 개별적으로 제어함으로써 불필요한 소모 전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 전원 제어시스템 200 : 콘센트모듈
300 : 스위치모듈 400 : 배전함

Claims (4)

  1. 실내 조명 및 콘센트의 전원을 제어하기 위한 전원 제어시스템에 있어서,
    전기배선에서 사용하는 코드를 접속하기 위해 배선에 연결하여 플러그를 삽입하기 위한 콘센트모듈과;
    상기 콘센트모듈에 공급되는 전력 및 상기 실내조명의 on/off을 제어하기 위한 스위치모듈과;
    상기 콘센트모듈과 조명에 전력 공급 및 콘센트모듈과 스위치모듈간 통신을 위한 배전함;으로 구성하되,
    상기 콘센트모듈은 플러그가 삽입되는 콘센트 단자와, 상기 콘센트모듈의 동작 상태를 표시하는 제1엘이디(LED)와, 상기 스위치모듈과의 통신을 통한 페어링 및 콘센트스위치의 기능 on/off를 조절하는 조절스위치와, 상기 콘센트단자에 공급되는 전력을 변환 또는 제어하는 전원장치(power device)와, 상기 스위치모듈과 통신하는 제1통신모듈로 구성하고,
    상기 스위치모듈은 상기 콘센트모듈과의 통신을 통한 페어링 및 콘센트단자의 전원 on/off를 제어하는 콘센트스위치와, 상기 스위치모듈의 동작 상태를 표시하는 제2엘이디와, 상기 스위치모듈의 동작을 제어하는 마이크로프로세서와, 상기 콘센트모듈과 통신하는 제2통신모듈과, 상기 실내조명의 on/off을 제어하는 조명스위치로 구성하는 것을 특징으로 하는 전원 제어시스템.
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