KR101198475B1 - 대기전력 차단기능을 구비한 멀티탭 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대기전력을 감소시키기 위하여 가전기기가 사용되지 않는 대기모드에서 대기전력을 효과적으로 차단할 수 있는 멀티탭을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 이에 따라, 본 발명은 다수의 연결구가 설치된 멀티탭에 있어서, 상기 연결구에 연결되어 있는 가전기기의 개수를 카운트하도록 구비되는 연결감지수단; 상기 연결구에 연결된 가전기기로 유입되는 전체 전류를 감시하여 측정전류값을 생성하는 전류감지부; 가전기기별 대기전류값과 사용전류값에 관한 데이터가 저장되는 메모리를 포함하고, 상기 연결감지수단에 의한 카운트 개수와 상기 전류감지부로부터 생성된 측정전류값을 입력받아 상기 데이터에 기초한 추정대기전류값을 산출하며, 상기 추정대기전류값이 산출된 후 측정된 상기 측정전류값이 상기 추정대기전류값과 같거나 더 작은 경우에 전원차단신호를 생성하는 마이컴; 및 상기 전원차단신호에 의해 상기 멀티탭의 전원을 차단하는 릴레이를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

대기전력 차단기능을 구비한 멀티탭{MULTI-TAB FOR CUTTING OFF THE STANDBY-POWER}

본 발명은 멀티탭에 관한 것으로, 가전기기를 사용하지 않는 상태에서 대기전력을 차단함으로써 에너지를 절약할 수 있는 대기전력 차단기능을 구비한 멀티탭에 관한 것이다.

대기전력(Standby Power)은 전자제품이 외부의 전원과 연결됐을 때 주 기능을 수행하지 않거나 내/외부로부터 켜짐 신호를 기다리는 상태에서 소비하는 전력을 의미한다.

근래, 우리나라의 기기당 평균 대기전력은 3.66W이며, 가구당 연간 306kWh(35,000원)를 소비해 전체 가정 전력소비량의 11%(국가 소비량의 1.7%)를 차지하고 있다. 이는, 국가 전체적으로 보면 1,500만가구가 매년 5,000억원을 낭비하고 있는 것이다.

이에 따라, 산업자원부는 전자제품의 대기전력을 2010년까지 1W이하로 낮추기 위한 국가 로드맵 '스탠바이 코리아 2010(Standby Korea 2010)'를 최종 확정했으며, 2010년부터는 신규 제품에 대해 의무적 대기전력 1W 규정을 적용, 현재 22% 정도인 대기전력 1W 이하 제품 보급률을 2010년까지 40%, 2020년까지는 80%로 높일 계획이다.

대기전력을 줄이기 위한 상기 '스탠바이 코리아 2010'에서는 TV, 비디오, 오디오, DVD 플레이어, 전자레인지, 휴대용 충전기, 모니터, 절전제어장치 등의 8개 품목을 대상 기기로 지정하고 있다.

따라서, 상기 기기들에 대한 대기전력을 획기적으로 감소시킬 수 있는 관련 전기기기 개발이 시급한 실정이다.

이에 따라, 본 발명은 대기전력을 감소시키기 위하여 가전기기가 사용되지 않는 대기모드에서 대기전력을 효과적으로 차단할 수 있는 멀티탭을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이에 따라, 본 발명은 다수의 연결구가 설치된 멀티탭에 있어서, 상기 연결구에 연결되어 있는 가전기기의 개수를 카운트하도록 구비되는 연결감지수단; 상기 연결구에 연결된 가전기기로 유입되는 전체 전류를 감시하여 측정전류값을 생성하는 전류감지부; 가전기기별 대기전류값과 사용전류값에 관한 데이터가 저장되는 메모리를 포함하고, 상기 연결감지수단에 의한 카운트 개수와 상기 전류감지부로부터 생성된 측정전류값을 입력받아 상기 데이터에 기초한 추정대기전류값을 산출하며, 상기 추정대기전류값이 산출된 후 측정된 상기 측정전류값이 상기 추정대기전류값과 같거나 더 작은 경우에 전원차단신호를 생성하는 마이컴; 및 상기 전원차단신호에 의해 상기 멀티탭의 전원을 차단하는 릴레이를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 추정대기전력값을 조정하여 보정할 수 있는 조정수단을 더 구비하고, 상기 마이컴은 상기 조정수단에 의해 상기 추정대기전력값이 보정된 경우에는 보정된 추정대기전력값을 추정대기전력값으로 하는 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 추정대기전류값을 산출하기 위해, 상기 연결감지수단에 의해 카운트된 상기 가전기기의 개수와 상기 전류감지부에서 감지된 측정전류값에 따라 상기 데이터에서 조합가능한 가전기기의 조합을 검색하고, 그 검색된 각각의 조합의 각 대기전류값의 합을 모두 상기 추정대기전류값으로 하는 추정대기전류값 범위를 설정하며, 상기 측정전류값이 상기 추정대기전류값 범위에 속하거나 그 보다 작은 경우에 상기 전원차단신호를 생성하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명의 멀티탭을 이용하여 가전기기를 사용하는 경우, 대기상태에서 대기전력을 차단함으로써 에너지를 절감할 수 있음은 물론, 대기전력 차단기능를 수행하도록 함에 있어서, 사용자의 불편을 감소시킬 수 있다.

즉, 본 발명은 대기전력 상태인지를 감지하기 위하여, 기존의 가전제품별로 대기전력과 사용부하전력을 조사하여 그 데이터를 기반으로 현재 소비되고 있는 전력값이 대기전력값인지 여부를 판단하고 있다. 따라서, 본 발명은 대기전력값의 설정을 위하여 일시적으로 전체 가전기기를 대기전력상태로 만들어 대기전력값을 확인하고 저장해 두는 불편이 없으며, 가전기기가 정상작동하는 상태에서 대기전력값이 추정되므로 대기전력차단기능을 바로 수행할 수 있다. 이에 따라, 멀티탭에 연결된 가전기기의 변동 시 대기전력 상태를 만들어 대기전력값을 재설정 후, 가전기기를 사용해야 하는 단계가 불필요하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티탭을 도시하는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티탭의 마이컴에 관한 작동관계를 설명하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티탭의 작동과정을 설명하는 순서도

본 발명에 따른 대기전력 차단기능을 구비한 멀티탭의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 실시예에 따른 멀티탭(1)의 구성을 도시하는 것으로 5구 멀티탭을 예시하고 있다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에서는 상기 멀티탭(1)의 5구의 연결구 중 1구의 연결구(4)가 상시 작동하는 가전기기를 연결할 수 있도록 대기전력차단기능을 구비하지 않도록 구성되어 있다.

또한, 상기 멀티탭(1)의 다른 1구의 연결구(5)는 저전력용의 가전기기를 연결할 수 있도록 독립된 대기전력차단기능을 구비할 수 있도록 구성한다. 이는 본 발명의 멀티탭(1)이 대기전력상태인지를 판단함에 있어서, 오판의 가능성을 줄이기 위함이다.

즉, 본 발명의 멀티탭(1)은 연결되는 복수의 가전기기의 대기전력량의 합이 하나의 가전기기의 사용전력값보다 작은 경우를 전제로 하고 있다. 따라서, 저전력용 가전기기의 사용전력량이 복수의 가전기기의 대기전력량의 합과 같거나 보다 작은 경우가 발생하여 본 발명에 따른 멀티탭이 대기전력 상태로 오판할 수 있으므로, 충전기 등의 소정치 이하의 저전력용 가전기기는 별도로 사용할 수 있도록 독립된 연결구를 설치한 것이다.

나머지 3구의 연결구(30)는 가전기기를 연결하여 사용하되, 가전기기의 플러그가 연결되는 것을 감지하고 연결되는 가전기기의 개수를 카운트하기 위하여 각 연결구에 연결감지수단(90)이 설치된다. 상기 연결감지수단(90)은 광센서 또는 리미트스위치를 이용할 수 있다.

본 실시예에 따른 멀티탭(1)은 외부에 비치된 표시 및 제어장치(2)와 무선수신부 및 무선송신부(71,72)를 통해 데이터와 제어신호의 전송이 이루어진다.

상기 표시 및 제어장치(2)에는 추정대기전력을 보정할 수 있도록 별도의 조절수단이 구비되는 것이 바람직하고, 멀티탭의 사용전력량 및 사용상태를 확인할 수 있는 표시부(80)가 구비되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 멀티탭(1)은 전원을 수동으로 차단할 수 있는 스위치(60)와, 상기 별도의 조절수단과 같이 추정대기전력을 보정할 수 있는 조절수단(7)을 또한 구비하고 있다.

도2는 본 실시예에 따른 멀티탭(1)의 내부에 구비된 마이컴(20)과 관련된 블록도를 도시하고 있다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티탭은, 다수의 연결구가 설치되되, 상기 연결구(30)에 연결되어 있는 가전기기의 개수를 카운트하도록 구비되는 연결감지수단(90)과, 상기 연결구에 연결된 가전기기로 유입되는 전체 전류를 감시하여 측정전류값을 생성하는 전류감지부(50)와, 가전기기별 대기전류값과 사용전류값에 관한 데이터가 저장되는 메모리를 포함하고, 상기 연결감지수단(90)에 의한 카운트 개수와 상기 전류감지부(50)로부터 생성된 측정전류값을 입력받아 상기 데이터에 기초한 추정대기전류값을 산출하며, 상기 추정대기전류값이 산출된 후 측정된 상기 측정전류값이 상기 추정대기전류값과 같거나 더 작은 경우에 전원차단신호를 생성하는 마이컴(20과, 상기 전원차단신호에 의해 상기 멀티탭의 전원을 차단하는 릴레이(33)를 포함하여 구성되된다.

상기 연결감지수단(90)은 광센서 또는 리미트스위치로서, 가전기기의 플러그가 연결되는 것을 감지하고 연결되는 가전기기의 개수를 카운트하기 위하여 설치되고, 감지된 신호를 마이컴(20)으로 전송한다.

상기 전류감지부(50)는 연결구(30)에 연결되는 플러그를 통해 가정기기로 유입되는 전류 또는 전력을 산출하기 위하여 지속적으로 전류값을 감지하여 그에 따른 감지신호를 생성하여주는 것으로, 전원부(10)로부터 멀티탭으로 공급되고 있는 전류를 비접촉식의 전류감지센서 등에 의해 감지하여 마이컴(20)으로 전류값을 전송하고 있다.

전원부(10)는 외부에서 멀티탭에 전원을 공급하고 있고, 상기 전원부(10)에서 공급되는 전원은 릴레이(33)를 거쳐 멀티탭의 연결구(30)에 전력을 공급함과 함께, 정류부(12)를 거쳐 마이컴(20)에 직류전원을 공급하고 있다.

마이컴(20)은 스위치의 ON 작동에 의해 전원부(10)로부터 전원을 공급받고 있고, 부하 전력이 없더라도(대기전력상태이더라도) 동작할 수 있는 초기 동작시간이 설정된다. 또한, 전류감지부(50)로부터 주기적으로 현재 사용 중인 측정전류값을 통해 가전제품을 추정하여 추정대기전류값을 수정한다. 계산된 추정대기전류값은 사용자가 조절수단을 조정함으로써 보정할 수 있다. 상기 추정대기전류값과 전류감지부(50)로부터 얻어진 측정전류값을 비교하여 측정전류값이 추정대기전류값이하, 즉 그 추정전류값의 범위에 해당되거나 그 보다 작은 경우, 전원차단신호를 생성한다.

상기 마이컴(20)에는 가전기기별 대기전류값과 사용전류값에 관한 데이터가 저장되고, 후술하는 대기전력조정부(40)에 의해 조정된 추정대기전류값을 저장할 수 있는 메모리(미도시)를 포함하고 있다.

또한, 상기 전원차단신호에 의해 상기 연결구로의 전원을 차단시키기 위하여 릴레이(33)가 포함되어 구성된다. 릴레이(33)는 전력 소모량을 최소화하기 위해서 레치형 릴레이를 사용하는데 전원이 켜질 때 발생할 수 있는 있는 순간적인 릴레이의 오동작을 방지하기 위하여 허용전력의 3배 ~ 4배의 크기를 지원하는 릴레이를 사용한다.

한편, 본 실시예에는 대기전력조정부(40), 스위치(60), 무선수신부(71) 및 무선송신부(72), LED표시부(80)가 더 설치된다.

상기 대기전력조정부(40)는 후술하게 될 추정대기전류값에 의해 실제 대기전력상태에서도 전원이 차단되지 않을 경우, 전원을 차단시킬 수 있는 추정대기전류값으로 보정(+/-)하기 위한 조절수단(7)이다. 이 조절수단(7)는 앞에서 설명한 바 있다.

상기 전원스위치(60)는 전원을 수동으로 차단하기 위한 수단이다. 전원스위치(60)를 오프(off)시킨 후 다시 온(on)하면 마이컴(20)의 작동이 다시 시작되어 추정대기전류값을 새롭게 산출한다.

상기 무선수신부(71) 및 무선송신부(72)는 멀티탭(1)의 외부에 비치된 표시 및 제어장치(2)와 상태정보 및 제어신호의 전송을 수행한다. 상기 상태정보는 현재 측정전력량 및 사용상태에 관한 정보가 될 수 있고, 상기 제어신호는 표시 및 제어장치(2)로부터 전달되는 전원차단신호, 추정대기전류값의 보정신호가 될 수 있다.

상기 LED표시부(80)는 연결구의 현재의 사용상태를 표시하는 수단이다.

한편, 우리나라 대표적 가전제품에 대하여 기기별로 대기전류값(전력값)과 사용전류값(전력값)이 아래의 표에서 예시되고 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 멀티탭의 작동과정을 도 3 및 상기 표를 참조하여 설명한다.

본 발명의 멀티탭(1)이 작동하여, 처음 전원이 켜지고 연결감지수단(90)에서 연결상태를 감지한 경우, 어떠한 가전기기도 작동시키지 않을 때는 대기전력 수준이므로 즉시 전원이 꺼질 수 있다. 따라서, 소정시간(t1) 예컨대 5분 정도 대기시간을 두고 대기전력 감시를 시작한다.

이후, 멀티탭(1)에 가전기기가 연결될 때마다 카운트를 하여 가전기기의 연결된 개수를 체크한다.(S1) 상기 카운트를 위해서는 각 연결구(30)에 연결감지수단(90)인 광센서나 리미트스위치를 구비함으로써 몇 개의 가전기기가 멀티탭에 연결되는지를 확인할 수 있을 것이다.

이후, 마이컴(20)은 전류감지부(50)에 의해 측정전류값을 입력받는다(S2). 입력된 측정전류값은 마이컴(20) 내 메모리에 저장된 가전기기 중 최소전력을 사용하는 기기의 사용전류값 즉 최소사용전류값(상기 표에서는 프린트의 사용전류값이다)과 비교된다(S3). 그 결과, 측정전류값이 최소사용전류값보다 작은 값이면, 어떠한 가전기기도 사용되지 않은 대기전력상태임을 의미하므로 마이컴(20)은 전원차단신호를 생성한다.

본 발명의 멀티탭(1) 내에서 관리되는 사용전류값 및 대기전류값에 관한 데이터는 모든 가전제품에 대해 저장하는 것이 불가능하므로 에너지관리공단에서 제공하는 가전기기들의 대표적인 값으로 위와 같이 처리하여 저장한다. 상기 데이터는 주기적으로 추가 또는 수정되도록 하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 사용기기의 전류값을 측정하고 데이터의 전류값과 비교하여 판단하고 있으나, 가정에서 사용되는 전압이 일정하므로 전력값으로 환산하여 비교 및 판단할 수 있도록 구성하는 것도 가능함은 물론이다.

한편, 측정전류값이 최소사용전류값 이상이면, 추정대기전류값을 산출한다(S4). 이 과정에서는 연결감지수단(90)에 의해 감지된 가전기기의 연결 개수와, 전류감지부(50)에서 전송된 측정전류값이 고려된다.

상기 표에서 예시된 데이터를 참고하여, 예컨대, TV와 오디오, 전열기를 함께 쓰고 있다면, 3개의 가전기기가 감지되고 전체 측정전류값은 약 7.5A 정도가 될 것이다. 상기 7.5A와 동등하다고 할 수 있는 정도의 균등범위를 소정범위 이내로 설정한다. 예컨대 균등범위를 ±0.5A 이내로 잡아 상기 데이터로부터 3개 가전기기의 사용으로 7~8A가 나올 수 있는 조합을 검색한다.

(1,2,3) : (대기전류합 0.4A)

(1,2,4) : (대기전류합 0.45A)

(2,3,9) : (대기전류합 0.5A)

....

상기와 같이 조합이 검색되면, 각각의 조합에 해당하는 추정대기전류값을 구한다(S4). 상기 추정대기전류값은 검색된 각각의 조합의 각 가전기기의 대기전류값의 합을 구하여, 모두 상기 추정대기전류값으로 하는 추정대기전류값 범위를 설정하는 것이다. 상기에서 추정대기전류값의 범위는 0.4A, 0.45A, 0.5A를 포함하는 것이므로 0.4~0.5A가 된다.

이후, 설정된 시간간격(t2) 예컨대 5분 정도 대기한 후, 측정전류값을 전류감지부(50)로부터 다시 입력받는다(S5). 재입력된 측정전류값이 변동이 없으면(S6), 측정전류값이 앞에서 구한 추정대기전류값 범위와 같거나, 그 보다 작은지를 판단(S7)하고, 측정전류값이 앞에서 구한 추정대기전류값 범위와 같거나, 그 보다 작은 경우에는 대기전력상태로 판단하여 마이컴(20)은 전원차단신호를 생성한다(S8).

만일, 상기 재입력된 측정전류값이 변동된 경우라면, 추정대기전류값에 변화가 발생하게 될 것이므로 전술한 과정을 처음부터 다시 진행하게 된다.

측정전류값이 앞에서 구한 추정대기전류값 범위보다 큰 경우에는 추정대기전류값이 보정되었는지 판단한다(S9). 이때 대기전력조정부(40)의 조정수단에 의해 추정대기전류값이 보정된 것으로 판단된 경우에는 보정된 추정대기전류값을 새로운 추정대기전류값으로 하여 S5에서 재입력되는 측정전류값과 다시 비교판단하게 된다(S7)

상기 조정수단은 실제 대기전력 상태에서 멀티탭이 OFF 되지 않을 경우도 있을 수 있으므로 추정대기전류값을 보정하기 위한 것으로, 대기전력 조정값(+/-)을 0.1A 씩 조정함으로써 멀티탭의 전원이 차단되도록 조정할 수 있다. 이때 대기전력 조정값(+/-)은 계속해서 기억되어 지속적으로 사용될 수 있다.

1; 멀티탭 2; 표시 및 제어장치
4,5,30; 연결구 7; 대기전력조정스위치
10; 전원부 12; 정류부
20; 마이컴 30; 연결구
33; 릴레이 40; 대기전력조정부
50; 전류감지부 60; 전원스위치
71; 무선수신부 72; 무선송신부
80; LED표시부 90; 연결감지수단

Claims (3)

1. 다수의 연결구가 설치된 멀티탭에 있어서,
   상기 연결구(30)에 연결되어 있는 가전기기의 개수를 카운트하도록 구비되는 연결감지수단(90);
   상기 연결구에 연결된 가전기기로 유입되는 전체 전류를 감시하여 측정전류값을 생성하는 전류감지부(50);
   가전기기별 대기전류값과 사용전류값에 관한 데이터가 저장되는 메모리를 포함하고, 상기 연결감지수단(90)에 의한 카운트 개수와 상기 전류감지부(50)로부터 생성된 측정전류값을 입력받아 상기 데이터에 기초한 추정대기전류값을 산출하며, 상기 추정대기전류값이 산출된 후 측정된 상기 측정전류값이 상기 추정대기전류값과 같거나 더 작은 경우에 전원차단신호를 생성하는 마이컴(20); 및,
   상기 전원차단신호에 의해 상기 멀티탭의 전원을 차단하는 릴레이(33)를 포함하되,
   상기 추정대기전류값을 조정하여 보정할 수 있는 조정수단을 더 구비하고,
   상기 마이컴(20)은 상기 조정수단에 의해 상기 추정대기전류값이 보정된 경우에는 보정된 추정대기전류값을 추정대기전류값으로 하는 것을 특징으로 하는 대기전력 차단기능을 구비한 멀티탭
2. 제1항에 있어서,
   상기 추정대기전류값을 산출하기 위해,
   상기 연결감지수단(90)에 의해 카운트된 상기 가전기기의 개수와 상기 전류감지부(50)에서 감지된 측정전류값에 따라 상기 데이터에서 조합가능한 가전기기의 조합을 검색하고, 그 검색된 각각의 조합의 각 대기전류값의 합을 모두 상기 추정대기전류값으로 하는 추정대기전류값 범위를 설정하며, 상기 측정전류값이 상기 추정대기전류값 범위에 속하거나 그 보다 작은 경우에 상기 전원차단신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 대기전력 차단기능을 구비한 멀티탭
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