KR101185484B1 - 비상시 상시전원 자동 연결기능을 갖는 대기전력 차단장치 - Google Patents

비상시 상시전원 자동 연결기능을 갖는 대기전력 차단장치 Download PDF

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Abstract

비상시 상시전원 자동 연결기능을 갖는 대기전력 차단장치가 개시된다. 상기 대기전력 차단장치는, 상기 AC 입력과 상기 콘센트 본체를 전기적으로 연결하는 경로에 설치되어 상기 제어부의 제어에 의해 온/오프 되는 래치 릴레이(latch relay); 및 상기 대기전력 차단유닛의 고장시 상기 제어부에 전원을 공급하는 배터리 백업을 포함하며, 상기 대기전력 차단유닛의 고장시 상기 제어부에 의해 상기 래치 릴레이가 온 되어 상기 AC 입력이 상기 콘센트 본체에 직접 공급된다.

Description

비상시 상시전원 자동 연결기능을 갖는 대기전력 차단장치{Apparatus for blocking standby power having a function for connecting normal power on emergency}
본 발명은 대기전력 차단장치에 관한 것으로, 특히 전원공급장치에서 고장이 발생한 경우에 상시전원을 자동으로 콘센트에 연결하여 전기기기를 사용할 수 있도록 한 대기전력 차단장치에 관련한다.
콘센트 장치는 분전반으로부터 공급되는 전원을 전기기기에 연결된 플러그를 통하여 전기기기에 공급하는 장치이다.
전기기기는 꺼져 있는 상태에서도 콘센트 장치에 연결되어 있으면 대기전력이 지속적으로 소모되기 때문에 절전을 위하여 전기기기를 콘센트 장치로부터 제거하거나 콘센트 장치의 공급 전원 자체를 차단시켜야 한다.
하지만, 이는 매우 번거로운 일이기 때문에 사용자들은 통상 대기전력이 소모되는 것을 알고 있으면서도 전기기기와 콘센트 장치를 계속 연결시켜 놓은 상태에서 전기기기를 이용하게 된다.
이러한 문제점에 따라 전기기기가 꺼지는 경우, 이를 자동으로 감지하여 콘센트 장치와 전기기기의 연결을 차단하여 대기전력을 차단할 수 있도록 하는 절전형 콘센트 장치가 제안되어 널리 보급되고 있다.
이와 같은 절전형 콘센트 장치에 설치되는 대기전력 차단유닛은 일종의 전자부품이기 때문에 사용 중에 고장이 발생할 수 있으며, 전원공급장치인 스위칭 모드 파워 서플라이(Switched-mode power supply, 130, 이하 'SMPS')에서 주로 발생한다.
대기전력 차단유닛에서 고장이 발생하게 되면 대기전력 차단유닛을 통한 전원공급이 차단되어 콘센트를 원천적으로 사용하지 못해 콘센트에 연결된 전기기기에 전력을 공급하지 못해 사용할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 대기전력 차단유닛에서 고장이 발생한 경우에 상시전원을 자동으로 연결하여 전기기기를 사용할 수 있도록 한 대기전력 차단장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 대기전력 차단유닛의 고장에 의한 비상시 장시간 상시전원을 공급할 수 있는 대기전력 차단장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적은, AC 입력을 직류전원으로 변환하여 공급하는 전원 공급부, 연결된 전기기기의 전류량을 측정하는 전류 검출부, 상기 전기기기로의 대기전력을 스위칭하는 스위칭부, 및 상기 전류 검출부에서 측정한 전기기기의 사용 전류 값이 기설정된 범위 이내로 일정시간 유지되면 대기상태로 판단하여 상기 스위칭부를 제어하여 상기 전기기기로의 대기전력을 차단하도록 제어하는 제어부를 구비한 대기전력 차단유닛; 및 상기 대기전력 차단유닛과 전기적으로 연결되고 상기 전기기기의 플러그가 끼워지는 콘센트 본체를 구비하는 대기전력 차단장치로서, 상기 대기전력 차단유닛은, 상기 AC 입력과 상기 콘센트 본체를 전기적으로 연결하는 경로에 설치되어 상기 제어부의 제어에 의해 온/오프 되는 래치 릴레이(latch relay); 및 상기 대기전력 차단유닛이 고장시 상기 제어부에 전원을 공급하는 배터리 백업을 포함하며, 상기 대기전력 차단유닛이 고장시 상기 제어부에 의해 상기 래치 릴레이가 온 되어 상기 AC 입력이 상기 콘센트 본체에 직접 공급되는 비상시 상시전원 자동 연결기능을 갖는 대기전력 차단장치에 의해 달성된다.
바람직하게, 상기 래치 릴레이는 상기 제어부에 의해 인가되는 펄스 전류로 제어된다.
바람직하게, 상기 배터리 백업은 상기 스위칭 모드 파워 서플라이로부터 공급되는 전원에 의해 충전된다.
또한, 상기 콘센트 본체는 상기 장치와 구조적으로 결합하거나 분리될 수 있다.
상기한 구조에 의하면, 대기전력 차단유닛에서 고장이 발생한 경우 상시전원을 자동으로 연결하여 전기기기를 사용할 수 있도록 한다.
또한, 고장에 의한 비상시 장시간 상시전원을 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 대기전력 차단장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 대기전력 차단장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
이 실시 예에서는 대기전력 차단기능을 갖는 대기전력 차단유닛과 플러그가 끼워지는 콘센트 본체가 하나의 구조물로 구성되는 소위 '대기전력 차단 콘센트'를 예로 들고 있으나, 대기전력 차단기능을 갖는 대기전력 차단유닛과 스위칭 유닛의 하나의 구조물로 형성되고 플러그가 끼워지는 일반 콘센트 본체가 별도의 구조물로 형성되어 분리된 소위 '대기전력 차단 스위치'도 포함되는 것은 물론이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 대기전력 차단장치는 대기전력 차단유닛(100)과 기구물을 포함하는 콘센트 본체(200)로 이루어지며, 콘센트 본체(200)에 플러그가 끼워져 대상 전기기기에 전원을 공급하게 된다.
도 1을 참조하면, 스위칭 모드 파워 서플라이(Switched-mode power supply, 130, 이하 'SMPS')는 AC 입력단자로부터 상용 교류 전원을 입력받아 직류전원으로 변환하여 제어부(110)에 공급한다.
전류 검출부(150)는 콘센트 본체(200)에 삽입되는 플러그로부터 전기기기의 전류량을 측정하여 제어부(110)에 제공한다.
제어부(110)는 전류 검출부(150)에서 측정한 전기기기의 사용 전류 값이 기설정된 범위 이내로 일정시간 유지되면 대기상태로 판단하여 스위칭부(140)를 제어하여 전기기기로의 대기전력을 차단하도록 제어한다. 여기서, 기설정된 전기기기의 최소 전류 값과 최대 전류 값은 제어부(110)의 내부 메모리에 저장될 수 있다.
또한, 도시되지는 않았지만, 제어부(110)가 콘센트의 대기전력 차단상태 정보 및 전력사용 상태정보를 네트워크를 이용하여 관리 시스템으로 전달할 수 있도록 유무선 네트워크부가 추가로 구성될 수 있다.
대기전력 차단기능을 수행하는 과정을 설명하면, SMPS(130)로부터 전력을 공급받은 제어부(110)는 전류 검출부(150)로부터 콘센트 본체(200)에 연결된 전기기기의 전류 값을 전달받는다.
제어부(110)는 전류 값 중 최소 전류 값과 최대 전류 값을 파악하여 연결된 전기기기의 정격용량을 확인하고 최소 전류 값에 해당하는 대기 전류 값을 적용하여 대기 상태를 판단한다.
제어부(110)는 전기 사용장치가 최소 전류 값의 일정범위를 초과하는 범위 이내로 일정시간 유지되면 대기상태로 판단하여 스위칭부(140)를 통해 대기전력을 차단하도록 신호를 전달한다.
본 발명에 따르면, 대기전력 차단유닛(100)은 래치 릴레이(160)를 구비하며, 래치 릴레이(160)는 AC 입력과 콘센트 장치(200)를 연결하는 경로에 설치되어 제어부(110)에 의해 제어된다.
또한, 대기전력 차단유닛(100)은 제어부(110)에 전원을 공급하고 제어부(110)의 제어하에 SMPS(130)에서 공급되는 전원에 충전되는 배터리 백업(120)을 구비한다.
래치 릴레이(latch relay)는, 잘 알려진 것처럼, 구성부품인 코일에 50 내지 100㎳의 전류를 흘려주면 온(ON) 되고, 그 후 코일에 흐르는 전류를 끊어줘도 온 상태를 유지하며, 전류가 흐르는 방향을 반대로 하여 인가하면 오프 상태가 되는 릴레이이다.
본 발명에서는 제어부(110)에서 인가되는 펄스 전류를 이용하여 래치 릴레이(160)를 온/오프 제어할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, SMPS(130)가 고장에 의하여 제어부(110)로 전원을 공급하지 못하면, 제어부(110)는 이를 감지하여 배터리 백업(120)에 충전된 전원이 제어부(110)에 공급되도록 한다.
상기한 것처럼, 평시에는 배터리 백업(120)에 제어부(110)의 제어하에 전원이 충전된다.
제어부(110)가 배터리 백업(120)으로부터 전원을 공급받으면, 래치 릴레이(160)에 펄스 전류를 인가하여 래치 릴레이(160)가 온 되도록 제어한다.
그 결과, SMPS(130)에 고장이 발생하였음에도 불구하고, AC 입력, 즉 상시전원은 래치 릴레이(160)를 통하여 콘센트 본체(200)에 공급되어 전기기기를 사용할 수 있게 된다. 즉, 상시전원이 비상전원으로 사용되어 SMPS(130)가 교체되기 전까지 콘센트 본체(200)에 연결된 전기기기를 장시간 이용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 이 실시 예에서는 대기전력 차단 콘센트를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 대기전력 차단 스위치에도 적용할 수 있음은 물론이다.
또한, 비상전원의 자동 연결기능의 수행은 대기전력 차단유닛의 SMPS의 고장에 한정되지 않고, 대기전력 차단장치의 안정성을 향상시키기 위해 대기전력 차단유닛의 다른 구성부품의 고장 시에도 수행되도록 할 수 있음은 물론이다.
이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.
100: 대기전력 차단유닛
110: 제어부
120: 배터리 백업
130: SMPS
140: 스위칭부
150: 전류 검출부
160: 래치 릴레이
200: 콘센트 본체

Claims (5)

  1. AC 입력을 직류전원으로 변환하여 공급하는 전원 공급부, 연결된 전기기기의 전류량을 측정하는 전류 검출부, 상기 전기기기로의 대기전력을 스위칭하는 스위칭부, 및 상기 전류 검출부에서 측정한 전기기기의 사용 전류 값이 기설정된 범위 이내로 일정시간 유지되면 대기상태로 판단하여 상기 스위칭부를 제어하여 상기 전기기기로의 대기전력을 차단하도록 제어하는 제어부를 구비한 대기전력 차단유닛; 및
    상기 대기전력 차단유닛과 전기적으로 연결되고 상기 전기기기의 플러그가 끼워지는 콘센트 본체를 구비하는 대기전력 차단장치로서,
    상기 대기전력 차단유닛은,
    상기 AC 입력과 상기 콘센트 본체를 전기적으로 연결하는 경로에 설치되어 상기 제어부의 제어에 의해 온/오프 되는 래치 릴레이(latch relay); 및
    상기 전원 공급부의 고장시 상기 제어부에 전원을 공급하는 배터리 백업을 포함하며,
    상기 전원 공급부의 고장시 상기 배터리 백업으로부터 공급되는 전원에 의해 상기 제어부는 상기 래치 릴레이를 온(ON) 시켜 상기 AC 입력이 상기 콘센트 본체에 직접 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 비상시 상시전원 자동 연결기능을 갖는 대기전력 차단장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 래치 릴레이는 상기 제어부에 의해 인가되는 펄스 전류로 제어되는 것을 특징으로 하는 비상시 상시전원 자동 연결기능을 갖는 대기전력 차단장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 백업은 상기 전원 공급부로부터 공급되는 전원에 의해 충전되는 것을 특징으로 하는 비상시 상시전원 자동 연결기능을 갖는 대기전력 차단장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 콘센트 본체는 상기 대기전력 차단유닛과 구조적으로 결합하거나 분리된 것을 특징으로 하는 비상시 상시전원 자동 연결기능을 갖는 대기전력 차단장치.
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