KR101182377B1 - 콘센트 및 그의 대기전력 차단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘센트 및 그의 대기전력 차단방법에 관한 것으로서, 콘센트에 연결된 전기/전자기기에서 소모되는 전력량뿐만 아니라 상기 전기/전자기기에 대한 역률을 각 전기/전자기기의 대기상태 여부를 판단하는 기준요소로 하여 지속적으로 전력공급이 이루어져야 하는 기기를 선별하여 선택적으로 전력 공급이 차단되도록 함으로써, 불필요한 전력소모를 줄이면서도 안정적인 전력 공급이 이루어질 수 있도록 하며, 상기 콘센트가 홈 네트워크를 통해 게이트웨이에 연결되어 상기 콘센트에 연결된 기기의 부하정보 또는 전력량 정보를 전송함으로써, 실시간 전력 소모량을 보다 정확하게 파악할 수 있을 뿐 아니라 과전력 소모로 인한 불시의 전력 차단을 미연에 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

콘센트 및 그의 대기전력 차단 방법{Consent apparatus cutting off the standby-power and its operating method}

본 발명은 콘센트 및 그의 대기전력 차단 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연결된 여러 전기기기에 대하여 운전 또는 대기 상태 여부를 판별하고, 대기 상태인 것으로 판단되면 해당 장치로 인가되는 전력을 차단함으로써 안정적이며 효율적으로 대기전력을 절감할 수 있도록 하는 콘센트 및 그의 대기전력 차단방법에 관한 것이다.

일반적으로 가정에서 TV, 컴퓨터, 전자레인지, 오디오 등과 같이 사용빈도가 높은 전자기기의 경우 플러그가 콘센트에 꽂힌 상태로 계속 사용되기 때문에 장시간 미사용하는 경우에도 플러그가 콘센트에 꽂힌 채 방치되는 경우가 많다.

이렇게 콘센트에 꽂힌 상태에서 해당 전자기기는 미사용 상태임에도 불구하고 소정량의 대기전력을 소모하며, 이에 따라 불필요한 전력 소모가 발생하게 된다.

상기와 같은 대기전력 소모를 방지하기 위한 방법으로서 플러그를 뽑아 전원이 상기 전자기기로 공급되는 것을 차단하는 방법이 있으나, 각 전자기기의 플러그를 매번 꽂고 뽑는 것은 매우 번거로운 일이다.

따라서, 콘센트 자체에 전력 공급을 차단하는 스위치를 구비하여 전자기기 플러그가 연결된 콘센트에서 전원을 공급 또는 차단할 수 있도록 하는 콘센트가 많이 사용되고 있으며, 나아가 콘센트 자체에서 소모전력량을 감지하여 전자기기의 미사용에 따른 대기전력인 것으로 판단되면 해당 전자기기로의 전원 공급을 차단하는 대기전력 차단 기술이 개발되고 있다.

이러한 대기전력 차단용 콘센트는 상용전원과 연결된 전자기기의 전압 또는 전류를 측정하고 이로부터 부하전력을 계산하여 계산된 부하전력량이 운전 중의 부하전력에 속하는지 대기 중의 부하전력에 속하는지 여부를 판단한다. 판단결과, 대기 중의 부하전력에 속하는 것으로 판단되면 콘센트의 출력전원을 차단하여 해당 전자장치로 인가되는 대기전력이 차단되도록 한다.

그러나 상술한 바와 같은 종래 기술에 따른 대기전력 차단용 콘센트는 단순히 전력 측정을 통해서만 전자기기의 운전 또는 대기 상태를 판단하므로, 압축 전동기를 포함하는 냉장고나 에어컨 또는 홈서버나 공유기 등과 같이 24시간 연속으로 운전과 정지가 반복되는 전자기기가 종래 기술에 따른 대기전력 차단용 콘센트에 연결되는 경우, 전원 공급 자체가 차단과 공급을 반복하므로 안정적으로 동작할 수 없을 뿐 아니라 내부 전자부품들에 부담을 줘 내구성을 크게 떨어뜨리게 되는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 콘센트에 연결된 전기/전자기기에서 소모되는 전력량 뿐만 아니라 상기 전기/전자기기에 대한 역률을 각 전기/전자기기의 대기상태 여부를 판단하는 기준요소로 하여 선택적으로 전력을 차단할 수 있도록 하는 콘센트 및 그의 대기전력 차단방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 홈네트워크를 통해 게이트웨이에 연결되어 전력 사용량 정보를 실시간으로 게이트웨이에 전달할 수 있는 콘센트 및 그의 대기전력 차단방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트의 대기전력 차단방법은 연결된 전기기기에서 소모되는 전력소모량을 산출하는 제 1 단계; 산출된 전력소모량과 기준 대기전력량을 비교하는 제 2 단계; 비교결과, 상기 산출된 전력소모량보다 상기 기준 대기전력량이 크면 해당 전기기기의 부하의 역률을 기준역률과 비교하는 제 3 단계; 비교결과, 상기 부하의 역률보다 상기 기준역률이 크면 유도성 부하로 판단하여 상용전원과의 연결을 유지하고, 상기 기준역률이 적으면 저항성 부하로 판단하여 전력공급을 차단하는 제 4 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 콘센트는, 연결된 전기기기에서 소모되는 전력량을 기준대기전력량과 비교하고, 상기 연결된 전기기기의 부하의 역률을 기준역률과 비교하여 전원 공급의 차단 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

상기와 같이 구성 및 동작하는 본 발명의 실시예에 따른 콘센트 및 그의 대기전력 차단방법은 연결된 전기기기에 대해 지속적으로 전력공급이 이루어져야 하는 기기를 선별하여 선택적으로 전력 공급이 차단되도록 함으로써, 불필요한 전력소모를 줄이면서도 안정적인 전력 공급이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 상기 콘센트가 홈 네트워크를 통해 게이트웨이에 연결되어 상기 콘센트에 연결된 기기의 부하정보 또는 전력량 정보를 전송함으로써, 실시간 전력 소모량을 보다 정확하게 파악할 수 있을 뿐 아니라 과전력 소모로 인한 불시의 전력 차단을 미연에 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트의 대기전력 차단 방법이 도시된 순서도,
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트의 구성이 도시된 블록도,
도 3 은 도 3에 있어서, 다수의 전기기기가 연결된 경우의 콘센트 구성이 도시된 블록도, 및
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트가 게이트웨이에 연결된 형상이 도시된 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 콘센트는 플러그를 꽂으면 상기 플러그를 통해 상용전원이 인가될 수 있도록 하는 장치로서, 본 명세서의 전기기기는 냉장고, 전자레인지, 에어컨 등의 일반 가전기기 뿐만 아니라 컴퓨터, 프린터 등의 사무용 기기 등 상용전원을 공급받을 수 있는 모든 기기를 포함할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 콘센트의 대기전력 차단방법이 도시된 순서도이다.

우선, 본 발명에 따른 콘센트와 연결된 전기기기로 형성된 회로에서 전류 및 전압을 계측하여 상기 전기기기에서 소모되는 전력량과 역률을 산출한다.(S10, S20)

다음, 산출된 전력소모량과 기준 대기전력량을 비교하고, 비교결과 산출된 전력소모량보다 기준 대기전력량이 크면 해당 전기기기의 부하 역률을 기준역률과 비교한다.(S30, S40)

비교결과, 상기 부하의 역률보다 상기 기준역률이 크면 유도성 부하로 판단하여 상용전원과의 연결을 유지하고, 상기 기준역률이 적으면 저항성 부하로 판단하여 전력공급을 차단한다.(S50)

전력공급을 차단한 후, 일정시간이 경과하면 다시 전원을 연결하여 상기 제 1 단계가 반복되도록 한다.

즉, 전원공급 차단상태에서, 타이머가 완료되면 릴레이를 연결하여 상용전원이 해당 전기기기로 인가되도록 한다.

전원이 인가되면, 부하와 연결된 회로에 흐르는 전압 및 전류를 각각 측정하여 전력량을 산출한다.

다음, 산출된 부하전력량과 기준 대기전력량의 크기를 비교하여 기준 대기전력량이 산출된 부하전력량보다 크면 해당 전기기기가 현재 대기상태인 것으로 판단하여 릴레이의 연결을 차단시킨다.

상술한 바와 같이 동작하는 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트는 다음과 같이 구성된다.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트의 구성이 도시된 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트(30)는 상용전원(20)과 접속되고, 전기기기의 플러그가 콘센트에 삽입되면서 상기 전기기기, 즉 부하(10)와도 연결된다. 상기 콘센트(30)는 상기 전기기에서 소모되는 전력량을 산출하기 위하여 전류와 전압을 계측하는 전류 측정부(120) 및 전압 측정부(130)를 포함하며, 상기 전류 측정부(120) 및 전압 측정부(130)에서 계측된 전류값과 전압값을 이용하여 전력량을 산출하는 제어부(110)를 포함한다.

상기 제어부(110)는 대기전력 차단 여부를 판단하기 위하여 전력량을 산출함과 더불어 역률도 함께 산출한다.

상용전원은 일반적으로 60Hz의 교류전원으로 릴레이(100)가 연결되면 전원이상기 전기기기에 연결되며, 상기 전기기기가 저항성 부하로 이루어져 있는지 또는 유도성 부하로 이루어져 있는지에 따라 역률값이 달라진다.

즉, 역률은 유효전력과 무효전력의 비로 나타낼 수 있는데, 백열등이나 전기장판 등의 히터와 같은 저항성 부하의 경우에는 역률이 1이나, 형광등이나 모터를 구비한 냉장고, 세탁기 등의 유도성 부하는 전압과 전류의 위상차에 따라 역률 값이 낮아지거나 1에 가까운 값으로 산출될 수 있다.

상기 전기기기로의 전원 공급 또는 차단이 이루어지는 릴레이(100) 및 콘센트의 동작을 위해 전원을 공급하는 전원부(140)를 포함하는데, 상기 제어부(110)는 산출된 전력량 및 역률 값에 따라 상기 릴레이(100)의 연결/차단 동작을 제어하게 된다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트는 하나의 전기기기 뿐만 아니라 다수의 전기기기와도 연결될 수 있다.

도 3 은 도 2에 있어서, 다수의 전기기기가 연결된 경우의 콘센트 구성이 도시된 블록도이다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 콘센트가 다수의 전기기기와 연결될 수 있도록 다수의 플러그 단자가 구비된 경우, 각 전기기기는 부하(10, 10')로 나타낼 수 있으며, 상술한 일실시예에서의 전류 측정부(120') 및 전압 측정부(130')는 각 부하와 모두 연결되어 각 부하에서 소모되는 전류량 및 전압 값을 계측하고, 그 값을 제어부(110')에 전달할 수 있다.

또한, 이때 제어부(110')는 전류 측정부(120') 및 전압 측정부(130')에서 전달된 전류량 및 전압 값으로부터 각 부하에서 소모되는 전력량 및 역률을 산출할 수 있으며 산출된 전력량 및 역률에 따라 동작 대기상태인 전기기기에 대해서는 릴레이(100, 100')의 연결을 차단함으로써 전력이 소모되는 것을 방지할 수 있다.

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 콘센트가 게이트웨이에 연결된 형상이 도시된 구성도이다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 전력선 통신 등의 유선 통신 방식이나 지그비와 같은 무선 통신 방식을 통해 가정 또는 사무실 내 연결된 각 콘센트들이 네트워크를 형성할 수 있는데, 이를 위해 본 발명의 또다른 실시예에 따른 콘센트는 유선 또는 무선의 통신모듈을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같이 네트워크로 연결된 각 콘센트는 자신에게 연결된 각 전기기기의 부하정보 또는 소모된 전력량 정보를 게이트웨이(40)로 전송할 수 있으므로 게이트웨이에서 각 콘센트별 전기기기의 부하정보 및 전력정보를 확인하거나 각 콘센트의 전원 공급 또는 전력 차단 동작을 제어할 수 있다. 또한, 게이트웨이에서는 인터넷 망을 통해 원격지의 관리서버(50)로 전송할 수 있으며, 관리서버에서의 통합제어가 가능해진다.

이상과 같이 본 발명에 따른 콘센트 및 그의 대기전력 차단방법을 예시된 도면을 참조로 하여 설명하였으나 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 소모된 전력량과 부하의 역률을 차례로 비교하여 대기전력 차단 여부를 결정함으로써 안정적인 전력 차단이 이루어지도록 하는 본 발명의 기술사상은 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 용이하게 변용될 수 있음은 자명하다.

30 : 콘센트 10, 10' : 부하
100, 100' : 릴레이 110, 110' : 제어부
120, 120' : 전류측정부 130, 130' : 전압측정부

Claims (5)

1. 연결된 전기기기에서 소모되는 전력소모량을 산출하는 제 1 단계;
   산출된 전력소모량과 기준 대기전력량을 비교하는 제 2 단계;
   비교결과, 상기 산출된 전력소모량보다 상기 기준 대기전력량이 크면 해당 전기기기의 역률을 기준역률과 비교하는 제 3 단계; 및
   비교결과, 상기 전기기기의 역률보다 상기 기준역률이 크면 유도성 부하로 판단하여 상용전원과의 연결을 유지하고, 상기 기준역률이 적으면 저항성 부하로 판단하여 전력공급을 차단하는 제 4 단계를 포함하고,
   상기 제4 단계에서 전력공급을 차단한 후 일정시간이 경과하면 다시 상용전원을 연결하여 상기 제1 단계가 반복되도록 하는 것을 특징으로 하는 콘센트의 대기전력 차단방법.
2. 삭제
3. 적어도 하나 이상의 전기기기가 연결되면 연결된 전기기기에 전원을 공급하는 콘센트에 있어서,
   상기 전기기기의 전류의 크기를 계측하는 전류측정부;
   상기 전기기기의 전압의 크기를 계측하는 전압측정부;
   상기 전류측정부에서 계측된 전류의 크기 및 상기 전압측정부에서 계측된 전압의 크기를 이용하여 상기 전기기기에서 소모되는 전력량 및 상기 전기기기의 역률을 산출하고 상기 산출된 전력량을 기준대기 전력량과 비교한 후 상기 산출된 전력량보다 상기 기준대기 전력량이 크면 상기 산출된 역률을 기준역률과 비교하여 상기 비교 결과에 따라 결정되는 상기 전기기기의 유동성 부하 또는 저항성 부하 여부에 따라 전원 공급의 차단 여부를 판단하는 제어부;
   상기 제어부의 동작신호에 따라 동작하여 상기 전기기기로 상용전원이 공급되도록 하는 릴레이; 및
   유무선 방식으로 게이트웨이와 연결되며, 상기 제어부의 동작명령에 따라 상기 콘센트에 연결된 각 전기기기에 대한 부하/역률정보 또는 소모 전력량 정보를 상기 게이트웨이를 통하여 원격지의 관리서버로 전송하는 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘센트.
4. 삭제
5. 삭제

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