KR101221727B1 - 절전형 대기전력 자동차단장치 - Google Patents

절전형 대기전력 자동차단장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대기전력 자동차단장치 자체에서 발생되는 대기전력을 줄여 실질적으로 대기전력을 거의 0[W] 수준으로 낮출 수 있도록 하는 절전형 대기전력 자동차단장치에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 상용 전원라인에 연결되고 전원플러그를 통해 접속되는 외부 전기기기에 전원을 공급할 수 있는 콘센트; 상기 상용 전원라인에 연결되어 부하측으로의 상용전원의 통전을 스위칭하는 메인스위치부; 상기 상용 전원라인에 흐르는 전류량을 검출하는 전류검출센서; 상기 전류검출센서에서 검출된 전류량을 저전류대역과 고전류대역으로 나누어 각각 증폭하여 출력할 수 있도록 복수의 증폭수단으로 이루어진 증폭부; 상기 상용 전원라인에 연결되어 직류 구동전압을 발생하는 SMPS; 상기 상용 전원라인과 SMPS 사이에 연결되어 SMPS측으로의 상용전원의 통전을 스위칭하는 보조스위치부; 리모콘에 의거 보조스위치부를 온오프시키는 원격제어 배터리 충전부; 현재 전력소비패턴과 기준 전력소비패턴을 비교하여 대기전력 여부에 따라 상기 메인스위치부와 보조스위치부의 동작을 스위칭하도록 된 주제어부;를 포함하여 이루어져 있다.

Description

절전형 대기전력 자동차단장치{POWER SAVING TYPE DEVICE FOR BREAKING STANDBY POWER OF ELECTRIC OUTRET}
본 발명은 일반가정 및 산업분야 등에서 대기전력을 절감할 수 있는 절전형 대기전력 차단장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대기전력 자동차단장치 자체에서 발생되는 대기전력을 줄여 실질적으로 대기전력을 거의 0[W] 수준으로 낮출 수 있도록 하는 절전형 대기전력 자동차단장치에 관한 것이다.
통상 상용전원은 벽면 콘센트, 바닥 콘센트 또는 멀티 탭 등과 같은 전원 접속기(이하 '콘센트'라고 함)에 전기기기(이하 '부하'라 함)의 전원플러그를 접속하여 전원을 공급할 수 있도록 이루어져 있다. 콘센트는 보통 1 내지 3개의 접속구를 구비하고 있고, 용도에 따라 그 이상의 접속구를 구비하고 있는 것도 있다. 각 접속구는 전원에 병렬로 연결되어 있어서 접속구에 연결되는 부하의 전원플러그 측에 각각 동일한 전압의 전원을 공급할 수 있도록 이루어져 있다.
그러나 종래의 콘센트는 단지 접속구에 연결되는 전원플러그를 통해 상용전원측과 부하측간에 전기적인 회로만을 연결시켜 줄뿐이어서 부하가 작동을 하지 않고 그냥 콘센트에 연결된 상태에서는 부하측에 소위 대기전력이라고 하는 불필요한 전력소모가 발생한다.
이를 개선하기 위하여 종래에는 콘센트에 대기전력 자동차단장치를 구비하고, 이러한 대기전력 자동차단장치가 구비된 콘센트에 임의의 부하의 전원플러그를 접속하면 해당 부하에 전원을 공급하면서 부하의 전력 소비패턴을 분석한 후 부하가 대기전력으로 작동 중인 것으로 감지되면 콘센트에서 부하측으로 공급되던 대기전력을 자동으로 차단하여 대기전력의 소모를 줄일 수 있도록 하는 대기전력 자동차단장치가 개발되어 있다.
특허문헌 1에는 콘센트에 부하의 전원플러그가 접속되어 전력을 사용하면 부하가 작동중일 때와 대기전력 사용중일 때의 전력소비패턴을 대기전력 차단장치가 학습하여 플래시 개념의 메모리에 기준 전력소비패턴으로 저장하고 있다가, 이후의 부하의 전력소비패턴을 관측하여 대기전력 사용중인 것으로 판단될 때 부하에 공급되는 대기전력을 차단하도록 이루어진 기재된 대기전력 차단장치가 기재되어 있다.
특허문헌 2는 본출원인에 의해 선출원된 발명으로, 전기기기가 콘센트의 접속구에 연결되어 있는지, 전원 사용중에 있는지 여부를 판단함에 있어 학습기능을 배제하고 각종 전기기기의 논리적인 전력소비패턴을 제어부로 채용되는 마이크로 콘트롤러의 롬영역에 프로그램형태로 저장하여 신속하게 대기전력여부를 판단할 수 있고, 정전후 통전될 때 즉시 대기전력을 판단하여 전기기기로의 통전 또는 차단을 제어할 수 있도록 된 대기전력 차단장치 및 그 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.
[특허문헌 1]
공개특허공보 제10-2011-0050436(2011.05.13)
[특허문헌 2]
특허출원 제10-2012-0033495호(2012.03.30)
그러나 특허문헌 1의 대기전력 차단장치는 사용자가 일일이 대기전력 차단장치에 부하의 전력소비패턴을 장시간 학습해 주어야 하는 불편함이 있어서 사용자들이 대기전력 차단기능을 잘 사용하지 않고 상시전력모드로 사용하는 경우가 많아 사용률이 저조하였고, 학습시 예외적인 부분에 대하여 실제 학습한 부분과 사용하는 부분에서 차이가 발생하게 되어 정확성이 결여되었으며, 현재 학습된 콘센트의 접속구에 다른 제품의 전원플러그를 접속하게 되면 불가피하게 재학습하여야 하는 불편함이 따랐다.
또한, 특허문헌 1 및 2에 기재된 바와 같은 종래의 대기전력 차단장치는 대부분 리모콘 제어방식을 채택하고 있고, 대기전력 상태에서 부하의 작동여부를 감지하기 위한 기능을 구동하여야 하며, SMPS회로를 통해 전원공급을 하도록 이루어져 있어서, 대기전력 차단조건이라 하더라도 자체 소비전력이 평균적으로 0.5[W] 수준은 발생되고 있는데, 일반적으로 대기전력 자동차단장치의 기준은 본 장치 자체소비전력이 1[W]미만으로 규정하고 있어서 만족할만 하지만, 최근의 추세에 의하면 0.5[W]이하의 대기전력을 소비하는 절전형 제품이 많아 대기전력 차단장치를 사용할 필요성이 없거나 사용효과가 많지 않은 경우가 있다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 발명한 것으로, 리모콘에 의하여 작동을 제어할 수 있도록 이루어진 대기전력 자동차단장치에서 충전용 배터리를 구비하여 대기전력 차단시 리모콘 신호를 수신하기 위한 리모콘 수신부만 상기 충전용 배터리의 충전전원만 공급하고 상용전원의 입력 자체를 차단하도록 함으로써 대기전력 자동차단장치의 대기전력도 거의 0[W] 수준으로 낮출수 있도록 된 절전형 대기전력 자동차단장치를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은
상용 전원라인에 연결되고 전원플러그를 통해 접속되는 외부 전기기기에 전원을 공급할 수 있는 하나 이상의 접속구가 구비된 콘센트; 상기 상용 전원라인에 연결되어 부하측으로의 상용전원의 통전을 스위칭하는 메인스위치부; 상기 상용 전원라인에 흐르는 전류량을 검출하는 전류검출센서; 상기 전류검출센서에서 검출된 전류량을 저전류대역과 고전류대역으로 나누어 각각 증폭하여 출력할 수 있도록 복수의 증폭수단으로 이루어진 증폭부; 상기 상용 전원라인에 연결되어 직류 구동전압을 발생하는 SMPS; 상기 상용 전원라인과 SMPS 사이에 연결되어 SMPS측으로의 상용전원의 통전을 스위칭하는 보조스위치부; 충전용 배터리와 RF수신부를 구비하고, 상기 상용 전원라인에 연결되어 충전용 배터리에 충전을 하며, 대기전력 작동 중에 충전용 배터리의 전원으로 RF수신부를 구동하는 한편, RF수신부에 대기전력 차단장치 전원투입신호가 무선입력되면 보조스위치부를 온상태로 접속시키는 원격제어 배터리 충전부; 각종 전기기기의 전력소비패턴이 기준 전력소비패턴으로서 롬에 프로그램형태로 저장되고, 상기 전류검출센서에서 검출되어 증폭부를 통해 입력되는 전류신호에 의거 현재 전력소비패턴을 분석한 후 상기 기준 전력소비패턴과 비교하여 대기전력 여부에 따라 상기 메인스위치부와 보조스위치부의 동작을 스위칭하도록 된 주제어부;를 포함하여 이루어져 있다.
상기 메인스위치부 또는 보조스위치부는 각각 양측 전원라인에 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 주제어부는 대기전력 감지시 상기 메인스위치부를 오프상태로 제어함과 아울러 대기전력 보조차단부로 대기전력 차단신호를 송신하여 대기전력 보조차단부가 상기 보조스위치부를 오프상태로 제어하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 증폭부는 저전류대역 증폭수단과 고전류대역 증폭수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 주제어부에는 상용 전원라인에 연결된 메인스위치부의 온도를 감지하도록 메인스위치부에 인접설치된 측온부가 추가로 연결되어 감지온도가 사전에 설정된 기준 온도보다 높은 경우에는 메인스위치부를 오프시켜 부하측으로의 공급전원을 차단하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 원격제어 배터리 충전부의 RF수신부로 대기전력 차단장치를 온오프시킬 수 있는 RF신호를 송신하는 리모콘이 추가로 구비되고, 상기 리모콘은 홈네트웍용 월패드의 네트웍통신용 컨넥터에 접속되는 컨넥터가 구비되어, 상기 홈네트웍용 월패드의 컨넥터에 접속된 상태로 거치되어 유무선통신을 통해 원격제어신호를 수신하여 대기전력 차단장치의 동작을 원격제어할 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명은 콘센트에 접속된 부하에서 불필요하게 소모되던 대기전력을 차단하기 위해 사용하는 대기전력 자동차단장치에서 소모되는 대기전력도 차단함으로써 실질적으로 대기전력을 0[W]에 가깝게 낮출 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 대기전력 보조차단부의 상세구성도,
도 3은 본 발명에 따른 리모콘의 상세구성도,
도 4는 본 발명에 따른 대기전력 차단방법을 설명하는 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 대기전력 차단후 통전방법을 설명하는 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 구성도를 나타낸 것으로, 도 1을 참조하여 설명하면, 주전원부(10)는 벽면 콘센트, 바닥 콘센트 또는 멀티 탭 등과 같은 전원 접속기로 이루어진 것으로서, AC입력부(11)는 플러그 또는 전원선 자체로서 상용전원에 연결되는 것이고, AC출력부(12)는 부하의 전원플러그가 접속될 수 있는 접속구를 구비하여 부하측에 상용전원을 공급할 수 있도록 이루어진 것이다.
주전원부(10)에 다수의 AC출력부(12)를 구비하는 경우 대기전력 차단을 필요로 하는 AC출력부마다 후술되는 대기전력 자동차단장치를 추가로 연결할 수 있으며, 각 AC출력부에는 컴퓨터, 냉장고, 충전기 등 다양한 전기기기들이 부하로서 연결될 수 있다.
대기전력 주차단부(20)는 주전원부(10)에 부하가 연결되어 있는지 여부와 주전원부(10)에 연결된 부하가 대기상태로 작동중인지 여부를 감지하여 대기전력을 사용하고 있는 경우로 판단되면 주전원부(10)의 출력전원을 차단하여 부하에서 사용하는 대기전력을 차단하는 작용을 한다.
상기 대기전력 주차단부(20)는 대기전력 주차단부(20)를 구성하는 구성요소들의 전반적인 동작을 제어하는 주제어부(21)와, 상기 주제어부(21)의 제어신호에 의거 주전원부(10)의 전원을 통전 또는 차단하는 메인스위치부(22), 주전원부(10)에 흐르는 전류량을 감지하는 전류감지센서(23), 상기 전류감지센서(23)에서 감지된 전류의 저전류대역을 증폭하는 저전류대역증폭부(24a)와 고전류대역을 증폭하는 고전류대역증폭부(24b)로 이루어진 증폭부(24), 그리고 주전원부(10)의 전원을 입력받아 대기전력 차단부(20)의 각 구성요소들의 구동전압(Vcc)을 공급하는데 필요한 레벨의 전압으로 변환하여 공급하는 SMPS(25)를 포함하여 이루어져 있다.
또한, 상기 주제어부(21)에는 주전원부(10)의 주전원라인(L1)(L2)이나 메인스위치부(22)에 인접되게 설치되는 측온부(26)가 추가로 연결되어 주전원라인(L1)(L2) 주변의 온도를 감지함으로써 주전원라인(L1)(L2)에 과도한 전류가 흘러 화재위험이 있을 때 주전원부(10)의 출력전원을 차단하도록 제어할 수 있다.
아울러, 상기 주전원부(10)의 AC입력부(11)에서 SMPS(25)로 연결되는 전원라인(L3)(L4)에는 그 전원라인(L3)(L4)의 통전을 제어하는 대기전력 보조차단부(30)가 연결되어 있는데, 상기 대기전력 보조차단부(30)는 상기 전원라인(L3)(L4)의 통전을 스위칭하는 보조스위치부(31)와 상기 보조스위치부(31)의 작동을 제어하는 원격제어 배터리 충전부(32)로 이루어져 있다.
이를 구체적인 실시예에 의거 좀 더 상세히 설명한다.
주전원부(10)는 상용 AC전원이 입력되는 AC입력부(11)와 상기 상용 AC전원을 주전원부(10)에 연결되는 부하로 출력하는 AC출력부(12)로 구성되어 있다. AC입력부(11)와 AC출력부(12)는 한쌍의 주전원라인(L1)(L2)으로 연결되어 있다.
주전원라인(L1)(L1)에는 메인스위치부(22)가 연결되어 AC입력부(11)에서 AC출력부(12)로 공급되는 전원의 통전을 스위칭할 수 있도록 이루어져 있으며, 도시된 예에서 메인스위치부(22)는 예컨대 릴레이구동부(22a)에 의해 작동되는 릴레이(22b)(22c)로 구성되어 있다.
주제어부(21)는 예컨대 저장수단이 구비된 원칩 마이크로 컨트롤러로 이루어질 수 있다. 특히 상기 저장수단으로는 램뿐만 아니라 롬도 구비하고 있는 것이어서, 대기전력 차단장치의 전반적인 동작을 제어하는 프로그램뿐만 아니라 대기전력 차단장치에 연결되는 부하들이 대기전력 상태인지 여부를 판단하기 위해 사용할 기준 전력소비패턴들이 제어 프로그램과 함께 하나의 프로그램 형태로 상기 롬에 저장되어 있다. 상기 기준 전력소비패턴들은 통상 가정에서 많이 사용되는 전기기기들의 사용시와 대기전력 사용시 시간당 소비전력을 그래프화한 정보로서, 이러한 전력소비패턴들은 기준 전력소비패턴으로서 프로그램화 되어 원칩 마이크로 컨트롤러로 이루어진 주제어부(21)의 롬영역에 프로그램화되어 저장되어 있다. 따라서 대기전력 차단장치에 처음 접속하여 사용할 부하라 하더라도 별도로 전력소비패턴들을 학습시킬 필요가 없고, 더욱이 대기전력 차단장치의 사용중에 정전이 발생하더라도 재학습시킬 필요가 없어 사용상 번거로움이 적다.
메인스위치부(22)는 주제어부(21)의 제어신호에 의거 주전원부(10)의 전원출력을 공급하거나 차단하는 역할을 하는 것으로, 예컨대 주전원부(10)의 주전원라인(L1)에 릴레이(22b)가 연결되고 주전원라인(L2)에 릴레이(22c)가 연결되며, 상기 릴레이(22b)(22c)는 주제어부(21)에 연결된 릴레이구동부(22a)에 의해 작동되도록 구성되어 있다.
그러나 상기 메인스위치부(12)의 구성은 릴레이를 이용한 구성에 한정되는 것은 아니고 주제어부(21)의 제어신호에 의하여 주전원을 스위칭할 수 있는 스위치소자라면 다른 소자를 이용하여 구성할 수도 있다.
전류감지센서(23)는 주전원라인(L1)(L1) 중 하나의 주전원라인에 설치되어 주전원라인에 흐르는 전류량 즉 부하측으로 공급되는 전류량을 감지한다.
상기 전류감지센서(23)에서 감지된 전류량은 증폭부(24)에서 증폭된 후 주제어부(21)로 입력되는데, 상기 증폭부(24)는 감지된 전류량을 저전류대역증폭부(24a)와 고전류대역증폭부(24b)로 대역별로 나누어 증폭하도록 구성될 수 있다. 이는 통상 증폭부는 OP앰프를 사용하여 구성하게 되는데, 전기기기들의 특성이 제각각이고 전력량이 매우 낮은 제품에서부터 매우 높은 제품까지 다양하게 존재하기 때문에 전류감지센서(23)에서 감지되는 전류량의 변화폭이 커서 하나의 OP앰프를 사용하여 증폭부를 구성하게 되는 경우 아주 낮은 범위의 전류값이나 아주 높은 범위의 전류값은 잘리게 되므로 저전류대역과 고전류대역을 분리하여 감지한 후 주제어부(21)에서 합쳐 하나의 전력소비패턴을 감지하도록 한 것이다. 즉, 감지전류의 분해능을 높여 부하의 연결여부와 전력소비패턴을 정확하게 감지하고, 그에 따라 대기전력 차단장치를 적절한 시점에서 제어할 수 있도록 하기 위한 것이다. 본 발명에서 증폭부(24)는 2개의 OP앰프를 사용하여 예컨대 하나는 0.001~30[W] 사이의 저전류대역을 감지하여 증폭하고 다른 하나는 15~3000[W] 사이의 고전류대역을 감지하여 증폭하도록 구성한 것이나, 이에 한정되는 것은 아니고 전력량에 따라 감지폭을 조정하여 예컨대 0.001~10[W] 영역, 10~400[W] 영역, 200~3000[W] 영역과 같은 3개의 영역 또는 그 이상의 OP앰프를 사용하여 구성할 수도 있는 것이다.
AC출력부(12)에 전기기기가 연결되지 않은 무부하 상태인 경우에는 전류감지센서(23)에서 전류가 감지되지 않으므로 증폭부(24)에서 주제어부(21)측으로는 0[V]의 입력된다. 이에 따라 주제어부(21)에서는 증폭부(24)로부터 0[V]의 신호가 입력되는 것으로 판단되면 주전원부(10)의 AC출력부(12)에 부하가 연결되어 있지 않은 것으로 판단하고 메인스위치부(22)의 릴레이(22b)(22c)를 오프상태로 유지시켜 주전원부(10)로 전원이 공급되지 않도록 한다.
이와는 달리, AC출력부(12)에 부하가 연결되어 전력을 사용하고 있는 경우에는 전류감지센서(23)를 통해 전류가 감지되고, 감지된 전류는 증폭부(24)에서 증폭되어 주제어부(21)로 입력된다. 이와 같이 부하가 연결되어 있을 때 전류감지센서(23)에서 주제어부(21)로는 소정 레벨의 전압이 입력되어 주제어부(21)는 AC출력부(12)에 전기기기가 연결된 것으로 판단하고 메인스위치부(22)의 릴레이(22b)(22c)를 온상태로 접속시켜 AC출력부(12)를 통해 부하에 전원을 공급할 수 있도록 한다.
상기에서 주제어부(21)는 AC출력부(12)에 부하가 연결되어 있는지 여부를 감지할 때 저전류대역증폭부(24a)로부터 수신되는 신호로 판단함으로써 낮은 전력을 사용하는 부하가 연결된 경우에도 정확하게 검출할 수 있도록 되어 있다.
한편, 주제어부(21)는 AC출력부(12)에 부하가 연결되어 전원을 공급하는 경우 전류감지센서(23)에서 감지되어 입력되는 전류량에 의거 전력소비패턴을 분석하고, 분석된 전력소비패턴을 사전에 저장되어 있는 기준 전력소비패턴과 비교하여 어떤 종류의 전기기기인지 판단하여 결정한다. 그리고 결정된 종류의 전기기기의 기준 전력소비패턴과 감지된 전력소비패턴을 계속 비교하여 감지된 전력소비패턴이 대기전력패턴과 일치되는지 여부를 판단하고, 대기전력패턴과 일치되는 것으로 판단되면 메인스위치부(22)의 릴레이(22b)(22c)를 오프시켜 AC출력부(12)를 통해 부하로 공급되는 전원을 차단한다.
측온부(26)는 주전원라인(L1)(L2) 주변의 온도를 감지하여 주제어부(21)로 입력하도록 이루어진 것으로, 주제어부(21)에서는 상기 감지온도를 기초로 주전원라인이 화재가 발생될 정도로 과열된 것으로 판단되면 주전원부(10)의 전원을 차단하도록 이루어져 있는데, 본실시예에서는 화재가능성이 있는 온도로 대략 75 ℃를 기준온도로 설정하여 판단하도록 이루어져 있다. 측온부(26)는 열전대 또는 측온저항체 등을 이용하여 구현할 수 있다.
대기전력 보조차단부(30)를 구성하고 있는 원격제어 배터리 충전부(32)는 도 2에 도시된 바와 같이 원격제어 배터리 충전부(32)의 전반적인 동작을 제어하는 보조제어부(321)와 외부의 리모콘(40)으로부터 RF신호로 송신되는 대기전력 차단장치 전원투입신호를 수신하는 RF수신부(322), 평상시 상용전원을 공급받아 저장하는 충전용 배터리(323), 그리고 상기 충전용 배터리(323)의 과충전 보호기능과 과방전 보호기능 및 잔량검출기능이 구비되는 충전제어부(324)로 이루어져 있다. 또한 보조스위치부(31)는 주전원부(10)의 AC입력부(11)에서 SMPS(25)로 연결되는 전원라인(L3)(L4)에서 그 전원라인(L3)(L4)의 통전을 스위칭하는 릴레이(31b)(31c)와, 상기 원격제어 배터리 충전부(32)의 제어신호에 의해 상기 릴레이(31b)(31c)를 구동하는 릴레이구동부(31)로 이루어져 있다.
그리하여 상기 원격제어 배터리 충전부(32)의 보조제어부(321)는 리모콘(40)으로부터 부하전원 오프신호를 수신하거나 주제어부(21)로부터 대기전력 차단신호를 수신하면 보조스위치부(31)의 릴레이(31b)(31c)를 오프상태로 동작시켜 주전원라인(L1)(L2)에서 SMPS(25)로 공급되는 상용전원을 차단함으로써 대기전력을 완전히 차단할 수 있도록 이루어져 있다. 또한, 대기전력 차단중에 외부의 리모콘(40)으로부터 대기전력 차단장치 전원투입신호를 수신하면 보조스위치부(31)의 릴레이(31b)(31c)를 온상태로 동작시켜 주전원라인(L1)(L2)에서 SMPS(25)로 상용전원이 공급되게 함과 아울러 주제어부(21)로 대기전력 차단장치의 동작개시신호를 전달한다. 주제어부(21)가 대기전력 보조차단부(30)로부터 대기전력 차단장치의 동작개시신호를 수신하면 주제어부(21)는 릴레이구동부(22a)를 통해 릴레이(22b)(22c)를 온상태로 접속시켜 AC출력부(12)를 통해 부하측에 전원을 공급할 수 있도록 한다.
또한 상기 원격제어 배터리 충전부(32)에서 보조제어부(321)는 대기전력 차단모드가 수행되어 보조스위치부(31)가 오프된 경우에 충전용 배터리(323)의 잔량이 부족하게 되면 충전용 배터리(323)를 사용하여 보조스위치부(31)의 릴레이(31b)(31c)를 온상태로 접속하여 소정량 충전하고 다시 보조스위치부(31)의 릴레이(31b)(31c)를 오프상태로 동작시킨다. 이러한 경우에 충전용 배터리(323)의 전원은 대기전력 보조차단부(30)에만 공급되고 대기전력 주차단부(20)에는 공급되지 않도록 하여 불필요한 전력소모가 발생하지 않도록 이루어져 있다.
상기 대기전력 보조차단부(30)는 리모콘(40)의 원격제어신호에 의거 대기전력 차단장치의 동작을 제어하게 되는데, 대기전력 차단장치는 대개 벽이나 바닥에 위치하게 되고 그 주변은 장애물에 의해 가려지는 경우가 많아 적외선 통신을 원격제어수단으로 이용하는 경우 설치지역에 제약을 받게 되므로 본 발명에서는 RF신호에 의거 동작되도록 이루어져 있다. RF신호 통신수단은 방향성이 뛰어나므로 대기전력 차단장치와 리모콘(40) 사이에 장애물이 존재한다고 하더라도 대기전력 차단장치를 원격제어할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 리모콘의 구성도를 도시한 것으로, 특히 홈네트웍용 월패드(50)에 접속하여 홈네트웍을 통해 대기전력 차단장치를 제어하거나, 리모콘(40)에 구비된 충전용 배터리의 전원을 충전할 수 있는 구조를 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이 리모콘(40)은 대기전력 차단장치를 온오프 시키기 위해 사용자가 조작하는 키입력부(410), 상기 키입력부(410)의 조작에 따른 원격제어신호를 RF신호로서 원격지에 설치된 대기전력 차단장치로 송신하는 RF송신부(420), 리모콘(40)의 각 구성요소들에 구동전원을 공급하는 전원부(430), 홈네트웍망과 데이터통신하기 위한 네트웍통신부(440) 그리고 상기 리모콘(40)을 구성하는 구성요소들의 동작을 제어하는 리모콘 제어부(450)로 이루어져 있다.
또한, 리모콘(40)에는 외부와 연결할 수 있는 컨넥터(460)가 구비되어 홈네트웍용 월패드(50)와 연결할 수 있도록 되어 있다. 따라서 상기 리모콘(40)은 컨넥터(460)를 통해 상기 홈네트웍용 월패드(50)와 연결되어 전원부(430)에서 필요로 하는 전원을 공급받아 충전하거나, 홈네트웍용 월패드(50)로부터 수신하는 제어신호에 의해 대기전력 차단장치의 동작을 제어할 수 있으며, 나아가 대기전력 차단장치에 접속되는 에어컨, 전열기, 전기밥솥 등 전기기기의 동작을 외부에서 유무선 전화기나 컴퓨터 등과 같은 유무선 통신수단을 이용하여 원격제어할 수 있다.
아울러 리모콘(40)은 홈네트웍용 월패드(50)와 컨넥터를 통해 탈착가능하게 결합되어 분리된 상태로 사용되거나, 또는 결합된 상태로 사용될 수 있다. 리모콘(40)이 홈네트웍용 월패드(50)의 컨넥터에 결합되어 있을 때 홈네트웍용 월패드(50)가 리모콘(40)의 거치역할을 하지만, 앞서 설명된 바와 같이 리모콘에 전원을 공급하거나 데이터통신을 할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에서 대기전력 주차단부(20)의 주제어부(21)는 전류감지센서(23)에서 감지되어 증폭부(24)에서 증폭된 후 수신되는 전류감지신호를 분석하여 주전원부(10)의 AC출력부(12)에 부하가 연결되어 있는지 또한 상기 부하가 대기전력 상태인지 여부를 판단하고 그 결과 대기전력 상태인 것으로 판단하면 메인스위치부(22)를 오프시키고, 이어서 상기 주제어부(21)가 대기전력 보조차단부(30)로 대기전력 차단정보를 송신하여 대기전력 보조차단부(30)가 보조스위치부(31)를 오프시킴으로써 대기전력 주차단부(20)로 공급되는 전원을 완전히 차단하도록 이루어져 있다. 이에 따라 부하뿐만 아니라 상기 대기전력 주차단부(20)에서 소모되던 대기전력도 자동으로 완전히 차단하여 대기전력을 거의 0[W] 수준으로 낮출 수 있는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 대기전력 차단방법을 설명하는 흐름도를 나타낸다.
먼저, 대기전력 주차단부(20)에서는 주전원부(10)의 AC출력부(12)에 부하가 연결되어 있는지 여부를 검출한다. 이는 주제어부(21)가 전류감지센서(23)에서 감지되어 저전류대역 증폭부(24)로부터 출력되는 신호를 수신하여 감지한다.
이로부터 주제어부(21)가 AC출력부(12)에 부하가 연결되어 작동중인 것으로 판단하면 저전류대역증폭부(24a)와 고전류대역증폭부(24b) 등 증폭부(24)를 통해 수신되는 신호로부터 부하의 전력소비량을 감지하고, 이를 패턴화 하여 전력소비패턴을 분석한 후, 사전에 설정되어 있던 기준 전력소비패턴과 비교하여 일치되는 기준 전력소비패턴 즉 해당 부하의 종류를 결정한다.
이후, 상기와 같이 결정된 부하의 기준 전력소비패턴과 현재의 전력소비패턴을 비교하여 현재 접속된 부하가 대기전력 조건인지 여부를 판단한다. 이는 상기 기준 전력소비패턴에는 부하가 작동중일 때와 대기전력 사용중일 때의 전력소비패턴을 포함하고 있으므로 현재의 전력소비패턴과 기준 전력소비패턴의 비교를 통해 부하가 현재 대기전력 상태인지 여부를 알 수 있다.
이리하여 주제어부(21)가 부하측이 대기전력 상태인 것으로 판단되면 주제어부(21)는 메인스위치부(22)를 오프시켜 AC출력부(12)를 통해 부하측으로 공급되는 전원을 차단함과 아울러 대기전력 보조차단부(30)로 주전원차단신호를 전송한다.
이에 따라 대기전력 보조차단부(30)에서는 보조스위치부(31)를 오프시켜 상용 전원에서 대기전력 주차단부(20)의 SMPS(25)로 공급되는 전원을 차단함으로써 대기전력 차단장치의 모든 전원을 차단한다.
그리하여 본 발명에 따른 대기전력 차단장치에서는 대기전력 차단 중일 때 대기전력 차단장치에서 소모되던 대기전력조차도 완전히 차단함으로써 대기전력을 거의 0[W] 수준으로 낮출 수 있는 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 대기전력 차단후 통전방법을 설명하는 흐름도를 나타낸다.
대기전력 차단상태에서는 대기전력 주차단부(20)가 메인스위치부(22)를 오프시켜 주전원부(10)에서 부하측으로 공급되는 전원을 차단하고 또한 대기전력 보조차단부(30)에서 보조스위치부(31)를 오프시켜 대기전력 주차단부(20)로 공급되는 상용전원을 차단하고 있으며, 아울러 대기전력 보조차단부(30)의 RF수신부측만 충전용 배터리의 공급전원에 의해 대기상태로 작동하고 있다.
이때, 사용자가 부하를 작동시키기 위해 리모콘(40)을 통해 대기전력 차단장치 전원투입신호를 송출하면, 대기전력 보조차단부(30)가 RF수신부(322)를 통해 이를 수신하게 되며, 이에 따라 대기전력 보조차단부(30)는 보조스위치부(31)를 온상태로 접속시켜 대기전력 주차단부(20)의 SMPS(25)에 상용전원이 공급되도록 함과 아울러 대기전력 주차단부(20)의 제어부(21)에도 대기전력 차단장치 ON신호가 수신되었음을 알린다.
상기와 같이 SMPS(25)에 상용전원이 공급되면 대기전력 주차단부(20)의 각 구성요소들은 작동가능상태가 되며, 주제어부(21)는 대기전력 차단장치 ON신호의 수신에 의거 메인스위치부(22)를 온상태로 접속시켜 AC출력부(12)를 통해 부하측에 전원공급을 개시한다.
10 -- 주전원부, 20 -- 대기전력 주차단부,
21 -- 주제어부, 22 -- 메인스위치부,
23 -- 전류감지센서, 24 -- 증폭부,
25 -- SMPS, L1,L2 -- 주전원라인,
26 -- 측온부, 30 -- 대기전력 보조차단부,
31 -- 보조스위치부, 32 -- 원격제어 배터리 충전부,
40 -- 리모콘, 50 -- 홈네트웍용 월패드.

Claims (6)

  1. 상용 전원라인에 연결되고 전원플러그를 통해 접속되는 외부 전기기기에 전원을 공급할 수 있는 하나 이상의 접속구가 구비된 콘센트;
    상기 상용 전원라인에 연결되어 부하측으로의 상용전원의 통전을 스위칭하는 메인스위치부;
    상기 상용 전원라인에 흐르는 전류량을 검출하는 전류검출센서;
    상기 전류검출센서에서 검출된 전류량을 저전류대역과 고전류대역으로 나누어 각각 증폭하여 출력할 수 있도록 복수의 증폭수단으로 이루어진 증폭부;
    상기 상용 전원라인에 연결되어 직류 구동전압을 발생하는 SMPS;
    상기 상용 전원라인과 SMPS 사이에 연결되어 SMPS측으로의 상용전원의 통전을 스위칭하는 보조스위치부;
    충전용 배터리와 RF수신부를 구비하고, 상기 상용 전원라인에 연결되어 충전용 배터리에 충전을 하며, 대기전력 작동 중에 충전용 배터리의 전원으로 RF수신부를 구동하는 한편, RF수신부에 전원 온 또는 오프신호가 무선입력되거나 주제어부로부터 대기전력 차단장치 전원차단신호 또는 전원투입신호를 수신하면 상기 보조스위치부를 온 또는 오프시키도록 제어하는 보조제어부를 구비하고 있는 원격제어 배터리 충전부;
    각종 전기기기의 전력소비패턴이 기준 전력소비패턴으로서 롬에 프로그램형태로 저장되고, 상기 전류검출센서에서 검출되어 증폭부를 통해 입력되는 전류신호에 의거 현재 전력소비패턴을 분석한 후 상기 기준 전력소비패턴과 비교하여 대기전력 여부에 따라 상기 메인스위치부와 보조스위치부의 동작을 스위칭하도록 된 주제어부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 절전형 대기전력 자동차단장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메인스위치부 또는 보조스위치부는 각각 양측 전원라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 절전형 대기전력 자동차단장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 주제어부는 대기전력 감지시 상기 메인스위치부를 오프상태로 제어함과 아울러 원격제어 배터리 충전부로 대기전력 차단신호를 송신하여 대기전력 보조차단부가 상기 보조스위치부를 오프상태로 제어하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 절전형 대기전력 자동차단장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 주제어부에는 상용 전원라인에 연결된 메인스위치부의 온도를 감지하도록 메인스위치부에 인접설치된 측온부가 추가로 연결되어 감지온도가 사전에 설정된 기준 온도보다 높은 경우에는 메인스위치부를 오프시켜 부하측으로의 공급전원을 차단하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 절전형 대기전력 자동차단장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 원격제어 배터리 충전부의 RF수신부로 대기전력 차단장치를 온오프시킬 수 있는 RF신호를 송신하는 리모콘이 추가로 구비되고, 상기 리모콘은 홈네트웍용 월패드의 네트웍통신용 컨넥터에 접속되는 컨넥터가 구비되어, 상기 홈네트웍용 월패드의 컨넥터에 접속된 상태로 거치되어 유무선통신을 통해 원격제어신호를 수신하여 대기전력 차단장치의 동작을 원격제어할 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 하는 절전형 대기전력 자동차단장치.
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