KR101405147B1 - Apparatus and method for controling self-generation faucet - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자가발전 급수전 제어 장치에 있어서, 배터리 단자 및 유입된 원수에 의해 발전을 수행하는 발전부, 상기 발전부에서 발전된 교류전기를 직류전기로 변환하는 변환부를 포함하는 자가발전부, 상기 자가발전부에서 생산된 직류전기를 저장하는 제1 커패시터, 상기 제1 커패시터의 충전 전원을 체크하여, 상기 체크 결과에 따라 스위칭 동작을 제어하고, 상기 스위칭 동작별 기설정된 모드로 전환하여 상기 충전 전원을 각 전원 사용 구성모듈에서 필요한 전압의 전원으로 변환하여 해당 구성모듈을 구동하도록 제어하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 따라 스위칭 동작을 통해 상기 제1 커패시터의 충전을 제어하는 충전 온/오프 스위치, 상기 제어부의 모드 선택에 따라 상기 배터리 단자와 전기적으로 연결되어 배터리 단자의 전원을 승압하여 출력하는 FET 승압 회로부를 포함함을 특징으로 한다.The present invention relates to a self-generated power supply and water supply control device, comprising: a self-power generation unit including a power generation unit for generating electricity by a battery terminal and raw water introduced thereinto, and a conversion unit for converting AC electricity generated by the power generation unit into DC electricity; A first capacitor for storing direct current electricity produced by the first capacitor, a charging power supply for the first capacitor is checked, a switching operation is controlled according to the check result, and the charging power is switched to a predetermined mode for each switching operation, A charge on / off switch for controlling the charge of the first capacitor through a switching operation under the control of the control unit, and a control unit for controlling the charge / According to the mode selection, the battery terminal is electrically connected to the battery terminal to boost the power of the battery terminal It characterized in that it comprises a step-up circuit to output FET.

Figure R1020120103640
Figure R1020120103640

Description

자가발전 급수전 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLING SELF-GENERATION FAUCET}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING SELF-GENERATION FAUCET [0002]

본 발명은 자가발전 급수 제어에 관한 것으로 보다 상세하게는 기설정된 전압을 기준으로 사용 모드가 스위칭되어 커패시터의 충전 전원을 통해 전력을 공급받거나 상기 커패시터 전압이 저하되어 자가발전을 통한 충전 시에는 배터리를 통해 전력 공급에 관한 자가발전 급수전 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a self-generated power supply control, and more particularly, to a self-generated power supply control method, and more particularly, The present invention relates to an apparatus and method for self-power generation and water supply control relating to power supply through a power supply.

휴게소, 병원 등과 같이 공중시설의 좌변기, 세면대 및 샤워기와 같은 급수전은 원수의 수압을 이용하여 발전을 수행함으로써 전기를 제공하는 방식으로, 도 1을 참조하면, 도 1은 종래의 자가발전기가 구비된 급수전 시스템의 회로도를 보인 것으로, 종래에 따른 급수전 시스템(100)은 유입된 원수에 의해 발전을 수행하는 발전체(110)와, 상기 발전체(110)로부터 공급되는 전압 부족 시 급수전의 구동을 위한 전원 전류를 공급하는 배터리(112)와, 상기 배터리의 전압을 변환하여 출력하는 LDO(Low Drop Out, 116), 스위칭 동작을 통해 상기 발전체(110)를 급수전 시스템(100)의 회로와 연결 혹은 단락시키는 온/오프 스위치(114)와, 상기 발전체(110) 혹은 배터리(112)로부터 전원을 공급받아 충전하는 다수의 커패시터(C1, C2, C3)와, 상기 커패시터들로부터 입력된 전원을 미리 설정된 전압으로 변환하여 출력하는 DC-DC 컨버터(118)와, 상기 다수의 커패시터(C1, C2, C3)로부터의 충전 전원을 체크하여 급수전 시스템(100)을 각 구성 모듈을 구동하도록 제어하는 마이크로컨트롤러(120)을 포함한다. 이러한 종래의 급수전 시스템(100)은 주전원 공급이 발전체(110)로 설정되어 있으며, 상기 발전체(110)로부터 전원을 충전하여 급수전 시스템(100)을 구동하는 다수의 커패시터(C1, C2, C3)의 전압이 기준 이하로 떨어지면 상기 배터리(112)의 전원을 통해 상기 다수의 커패시터(C1, C2, C3)를 충전하여 해당 전압을 유지시켜 급수전 시스템(100)을 구동한다.[0003] Referring to FIG. 1, a water supply system such as a toilet, a rest area, a hospital, etc., has a conventional self-generator The conventional water supply / discharge system 100 includes a generator 110 for generating electricity by the introduced raw water, a generator 110 for driving the generator 110 in response to a voltage shortage supplied from the generator 110, A battery 112 for supplying a power source current, an LDO (Low Drop Out) 116 for converting and outputting the voltage of the battery, a power source 110 connected to the circuit of the water supply and discharge system 100 through a switching operation, A plurality of capacitors C1, C2, and C3 for receiving power from the power generator 110 or the battery 112 to charge the power source; A DC-DC converter 118 for converting the voltage into a predetermined voltage and outputting it, and a microcontroller (not shown) for controlling the power supply system 100 to drive each component module by checking the charging power from the capacitors C1, (120). In the conventional water supply and discharge system 100, a main power supply is set as a generator 110, and a plurality of capacitors C1, C2, C3 for charging a power source from the generator 110 and driving the water supply and discharge system 100 C2, and C3 through the power source of the battery 112 to maintain the corresponding voltage to drive the water supply and reception system 100 when the voltage of the battery 112 falls below the reference level.

이로 인해, 상기 급수전 시스템(100)은 배터리의 수명이 다해 교체가 필요한 경우 혹은 배터리가 구비되지 않은 경우 다수의 커패시터의 전압이 기준 이하로 떨어지는 경우 해당 급수전 시스템의 구동이 불가능하다는 문제점이 있다.Thus, the water supply / discharge system 100 can not operate the water supply system when the voltage of a plurality of capacitors falls below a reference level when the battery is required to be replaced due to the lifetime of the battery or when the battery is not provided.

한국특허공개번호 제10-2010-0095682호Korean Patent Publication No. 10-2010-0095682

본 발명은 배터리로부터 공급되는 전압을 주전력으로 사용하되, 사용 모드 선택에 따라 자가발전부를 통해 충전을 수행하는 소정 커패시터의 충전 전원을 체크하여 기설정된 전압 이상인 경우 커패시터의 전원을 사용하고, 기설정된 전압 미만인 경우 배터리를 통해 전력을 공급받음으로써 급수전 시스템 내 충전량이 충분한 경우 자가발전을 통한 커패시터 충전을 이용하여 급수전 시스템을 구동하되, 상기 커패시터의 전압이 저하되어 충전이 필요 시 해당 전압을 충전하는 동안 배터리를 이용함으로써 물의 사용량이 많아 자가발전만으로도 전력이 충분히 확보되는 경우 배터리 공급 및 교체가 필요 없이도 자가발전 급수전 제어 시스템 내에서 자체적으로 전력 충당이 가능한 기술을 제공하고자 한다.According to the present invention, a voltage supplied from a battery is used as a main power, and a charge power of a predetermined capacitor to be charged through a self power generation unit is checked according to a use mode selection. When the voltage is higher than a predetermined voltage, If the voltage of the capacitor is lower than the voltage of the capacitor, the capacitor is charged by self-power generation when the charge amount in the water supply system is sufficient by receiving power through the battery. If the battery is used and the amount of water used is large and sufficient power is secured by self-power generation, a battery charging and self-power supply control system should be provided with a power-saving technology.

본 발명의 일 견지에 따르면, 자가발전 급수전 제어 장치에 있어서, 배터리 단자 및 유입된 원수에 의해 발전을 수행하는 발전부, 상기 발전부에서 발전된 교류전기를 직류전기로 변환하는 변환부를 포함하는 자가발전부, 상기 자가발전부에서 생산된 직류전기를 저장하는 제1 커패시터, 상기 제1 커패시터의 충전 전원을 체크하여, 상기 체크 결과에 따라 스위칭 동작을 제어하고, 상기 스위칭 동작별 기설정된 모드로 전환하여 상기 충전 전원을 각 전원 사용 구성모듈에서 필요한 전압의 전원으로 변환하여 해당 구성모듈을 구동하도록 제어하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 따라 스위칭 동작을 통해 상기 제1 커패시터의 충전을 제어하는 충전 온/오프 스위치, 상기 제어부의 모드 선택에 따라 상기 배터리 단자와 전기적으로 연결되어 배터리 단자의 전원을 승압하여 출력하는 FET 승압 회로부를 포함함을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a self-generated power supply / water supply control apparatus comprising: a power generation unit that generates power by a battery terminal and raw water that has been input; a self-power generation unit that includes a conversion unit that converts AC electricity generated by the power generation unit into DC electricity; A first capacitor for storing the direct current electricity produced by the self-power generating unit, a charging power source for the first capacitor, controlling the switching operation according to the check result, switching to a predetermined mode for each switching operation A controller for converting the charging power into a power source having a voltage required by each power use configuration module to drive the corresponding configuration module, and a charge on / off switch for controlling charging of the first capacitor through a switching operation under the control of the controller, A switch, and a control unit electrically connected to the battery terminal according to a mode selection of the control unit, Of stepping up the output power is characterized in that the step-up circuit includes a FET.

본 발명의 다른 견지에 따르면, 자가발전 급수전 제어 방법에 있어서, 사용자를 감지하여 자가발전 급수전 시스템의 출수 혹은 단수 상태를 감지하는 과정과, 상기 감지 결과 출수 상태인 경우 상기 자가발전 급수전 시스템을 기설정된 모드로 구동하는 과정과, 제1 커패시터의 충전 전원이 기설정된 전압 이상 여부를 판단하여 해당 전압이 기설정된 전압 이상인 경우 상기 기설정된 모드를 자가발전 충전전원 사용 모드로 전환하고, 유입된 원수에 의해 발전을 수행하는 자가발전부를 통해 상기 자가발전 급수전 시스템의 각 구성 모듈을 구동하고, 기설정된 전압 미만인 경우 배터리 단자를 통해 상기 각 구성 모듈을 구동하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a self-generated power supply and water supply, comprising the steps of: detecting a user or an outgoing or singular state of a self-generated power supply and water supply system; Mode; determining whether the charging power of the first capacitor is equal to or greater than a preset voltage; and switching the predetermined mode to the self-generated charging power use mode when the voltage is equal to or higher than a predetermined voltage, And driving each constituent module of the self power generation and water supply system through a power generation unit that performs power generation and driving each constituent module through a battery terminal when the power generation and supply system is less than a predetermined voltage.

본 발명은 초기 배터리 단자를 통해 구동전압을 인가하여 외부로부터의 상용 교류전원을 공급받지 않고서도 자가발전 급수전 제어 시스템 내에서 자체적으로 사용 전력의 충당이 가능한 효과가 있다.The present invention has an effect that it is possible to apply the power to be used by itself in the self power generation and water supply control system without supplying the commercial AC power from the outside by applying the driving voltage through the initial battery terminal.

또한 본 발명은 급수가 빈번히 발생하는 휴게소 화장실 등의 자가발전 급수 제어 시스템과 같은 경우 급수되는 물의 유량에 의해 자가발전을 통한 커패시터의 충전 전원이 충분히 확보되어 이를 시스템 구동에 지속적으로 활용함으로써 별도의 배터리 전원 사용이 필요하지 않기 때문에 불필요한 배터리 교환 없이 친환경적인 녹색성장 운동에 부합되는 기기로서 적용이 가능하고, 버려지는 수압 및 유량을 전기로 변환하여 에너지 절감을 도모할 뿐만 아니라, 버려지는 유량을 제한하여 절수를 지향하는 효과가 있다.In addition, in the case of a self-generated water supply control system such as rest room toilet where water supply frequently occurs, the charging power of the capacitor through self-power generation is sufficiently secured by the flow rate of the water to be supplied, Because it does not need to use power source, it can be applied as a device compatible with environment-friendly green growth movement without unnecessary battery replacement. In addition to energy reduction by converting abandoned water pressure and flow rate to electricity, It has the effect of saving water.

도 1은 종래의 자가발전기가 구비된 급수전 시스템의 회로도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 급수전 제어 장치의 상세 회로도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 급수전 제어 방법에 관한 전체 흐름도.1 is a circuit diagram of a water supply and reception system equipped with a conventional self-generator.
2 is a detailed circuit diagram of a self-powered water supply / discharge control device according to an embodiment of the present invention;
3 is an overall flowchart of a method for controlling self-power generation and water supply according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be appreciated that those skilled in the art will readily observe that certain changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. To those of ordinary skill in the art.

본 발명은 유입된 원수에 의해 발전 및 충전이 이루어지고 안정적인 사용이 가능한 자가발전 급수에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 단자로부터 출력되는 전압을 자가발전 급수 제어 시스템의 주전력으로 사용하되, 자가발전부를 통해 충전을 수행하는 소정 커패시터의 충전 전원을 체크하여 기설정된 전압 이상인 경우, 상기 자가발전부와 상기 커패시터가 폐회로로 동작하도록 스위칭되어 자가발전 급수 제어 시스템의 구성 모듈을 상기 소정 커패시터의 충전 전원의 방전을 통해 구동하고, 상기 기설정된 전압 미만인 경우, 상기 커패시터는 자가발전부와 개방회로로 동작하도록 스위칭되어 커패시터를 충전하도록 하고, 상기 자가발전 급수 제어 시스템의 구성 모듈은 상기 배터리 단자를 이용하여 구동함으로써 초기 배터리 단자를 통해 구동전압을 인가하여 외부로부터의 상용 교류전원을 공급받지 않고서도 자가발전 급수전 제어 시스템 내에서 자체적으로 사용 전력의 충당이 가능할 뿐만 아니라, 급수가 빈번히 발생하는 휴게소 화장실 등의 자가발전 급수 제어 시스템과 같은 경우 급수되는 물의 유량에 의해 자가발전을 통한 커패시터의 충전 전원이 충분히 확보되어 이를 시스템 구동에 지속적으로 활용함으로써 별도의 배터리 전원 사용이 필요하지 않기 때문에 불필요한 배터리 교환 없이 친환경적인 녹색성장 운동에 부합되는 기기로서 적용이 가능하고, 버려지는 수압 및 유량을 전기로 변환하여 에너지 절감을 도모할 뿐만 아니라, 버려지는 유량을 제한하여 절수를 지향하는 기술을 제공하고자 한다.
More particularly, the present invention relates to a self-generated power feeder capable of generating and charging power by using raw water and capable of stable use, and more particularly, The power generation unit and the capacitor are switched to operate as a closed circuit, and the configuration module of the self-power generation water supply control system is switched to the charging power supply of the predetermined capacitor And the capacitor is switched to operate as a self-generating unit and an open circuit to charge the capacitor, and the configuration module of the self-generated water supply control system is driven by the battery terminal By doing so, It is possible not only to use the electric power itself in the self power generation water supply control system without supplying the commercial AC power from the outside by applying the voltage, but also to the power generation water supply control system such as rest room toilets where water supply frequently occurs Since the charging power of the capacitor through self-power generation is sufficiently secured by the flow rate of the water to be supplied and it is continuously used for driving the system, no separate battery power is required, so that the device conforms to the environmentally friendly green growth movement without unnecessary battery replacement In addition to energy saving by converting abandoned water pressure and flow rate into electricity, it is also aimed to provide water saving technology by limiting abandoned flow rate.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 급수전 제어 장치의 상세회로도를 도 2를 참조하여 자세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, a detailed circuit diagram of the self-generated power supply and water supply control apparatus according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 급수전 제어 장치의 상세회로도이다.2 is a detailed circuit diagram of a self-powered water supply / discharge control device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 급수전 제어 장치(200)는 자가발전부(210), 배터리 단자(212), 충전 온/오프 스위치(214), 제1 커패시터(C1), 모드 스위치(216), DC-DC 컨번터(218), FET 승압회로부(220), 제2 커패시터(C2), 제어부(222), 솔레노이드 밸브(224) 및 센서(226)를 포함한다.2, the self-power generation / supply control device 200 according to an embodiment of the present invention includes a self-power generation unit 210, a battery terminal 212, a charge on / off switch 214, a first capacitor C1 A mode switch 216, a DC-DC converter 218, an FET boost circuit 220, a second capacitor C2, a controller 222, a solenoid valve 224 and a sensor 226.

상기 자가발전부(210)은 유입된 원수에 의해 발전을 수행하는 발전부(미도시) 및 상기 발전부에서 발전된 교류전기를 직류전기로 변환하는 변환부(미도시)를 포함한다. The self-power generation unit 210 includes a power generation unit (not shown) that performs power generation by the introduced raw water and a conversion unit (not shown) that converts AC power generated by the power generation unit into DC electricity.

상기 제1 커패시터(C1)은 상기 자가발전부(210)에서 생산된 직류전기를 저장한다.The first capacitor (C1) stores the direct current electricity generated by the self-power generating unit (210).

상기 충전 온/오프 스위치(214)는 상기 제어부(222)의 제어에 따라 스위칭 동작을 통해 상기 제1 커패시터(C1)의 충전을 제어한다.The charge on / off switch 214 controls the charging of the first capacitor C1 through a switching operation under the control of the controller 222. [

상기 모드 스위치(216)는 상기 제어부(222)의 제어에 따라 스위칭 동작을 통해 소정 모드가 선택된다.The mode switch 216 is controlled by the controller 222 to select a predetermined mode through a switching operation.

상기 제2 커패시터(C2)는 상기 FET 승압 회로부(220)로부터 출력되는 전압을 상기 제어부(222)의 제어에 따라 특정 전압까지 충전하여 승압한다.The second capacitor C2 charges the voltage output from the FET step-up circuit unit 220 to a specific voltage under the control of the control unit 222 and boosts the voltage.

상기 제어부(222)는 상기 제1 커패시터의 충전 전원을 체크하여, 상기 체크 결과에 따라 스위칭 동작을 제어하고, 상기 스위칭 동작별 기설정된 모드로 전환하여 상기 충전 전원을 각 전원 사용 구성모듈에서 필요한 전압의 전원으로 변환하여 해당 구성모듈을 구동하도록 제어한다.The control unit 222 checks the charging power of the first capacitor, controls the switching operation according to the check result, switches the mode to a predetermined mode for each switching operation, And controls to drive the corresponding configuration module.

이때, 상기 구성모듈은 일반적으로 자가발전 급수전 제어 시스템 내에 구비되어 급수와 관련된 동작을 수행하는 모듈을 의미하는 것으로 예컨대, 물의 공급을 조절하기 위한 솔레노이드 밸브(224) 및 출수를 해야 하는 상황을 판단하는 인체 감지 센서 및 급수 시스템 내 과충전 보호를 위한 과전류, 과전압을 감지하는 센서(226)를 포함한다.In this case, the configuration module generally refers to a module that is provided in the self-power generation and water supply control system and performs operations related to water supply. For example, the configuration module includes a solenoid valve 224 for controlling the supply of water, And a sensor 226 for detecting overcurrent and overvoltage for overcharge protection in the human body detection sensor and the water supply system.

상기 스위칭 동작별 기설정된 모드는, 상기 배터리 단자(212)를 통해 인가되는 출력 전압을 상기 FET 승압회로(220)를 통해 구성 모듈별 해당 전압으로 승압하여 상기 구성 모듈이 구동되는 배터리 사용 모드와, 상기 제1 커패시터(C1)에 저장된 충전 전원을 통해 상기 구성 모듈이 구동되는 자가발전 충전전원 사용 모드를 포함하는 것으로, 본 발명에 따른 자가발전 급수전 제어 장치(200)에서는 배터리 단자(212)를 주전력으로 즉, 주 전원공급이 배터리 단자(212)로 설정되어 있으며 상기 제1 커패시터(C1)의 전압이 차지(charge)되면 자가발전 충전 전원 사용 모드로 변경되어 상기 제1 커패시터(C1)의 전원으로 자가발전 급수전 제어 시스템을 구동시키며, 이로 인해 제1 커패시터(C1)의 전압이 소진되어 미리 설정된 전압 이하로 떨어지면 상기 자가발전 급수전 제어 시스템의 자가발전 충전 전원 사용 모드를 배터리 사용 모드로 전환하여 상기 배터리 단자(212)로부터 출력되는 전압을 통해 자가발전 급수전 제어 시스템을 구동시킨다.The predetermined mode for each switching operation includes a battery use mode in which the configuration module is driven by boosting the output voltage applied through the battery terminal 212 to a voltage corresponding to the configuration module through the FET booster circuit 220, And the self-generated power supply / discharge control device 200 according to the present invention includes a self-generated power supply using mode in which the configuration module is driven through a charging power stored in the first capacitor C1. When the main power supply is set to the battery terminal 212 and the voltage of the first capacitor C1 is charged, the mode is changed to the self-generated power supply use mode, so that the power of the first capacitor C1 Power supply and water supply control system. When the voltage of the first capacitor C1 is exhausted and falls below a preset voltage, the self-power generation / Generated power supply usage mode to the battery use mode and drives the self-power generation / supply control system through the voltage output from the battery terminal (212).

그리고 상기 제어부(222)는 상기 제1 커패시터(C1)의 충전 전원이 기설정된 전압 이상 여부를 판단하여 해당 전압이 기설정된 전압 이상인 경우(예컨대, 2V 이상 충전 시) 상기 자가발전부(210)를 통해 상기 구성모듈(224, 226)을 구동하고, 기설정된 전압 미만인 경우(예컨대, 2V 이하) 상기 배터리 단자(212)를 통해 상기 구성모듈(224, 226)을 구동한다.The control unit 222 determines whether or not the charging power of the first capacitor C1 is equal to or greater than a predetermined voltage. When the voltage of the first capacitor C1 is equal to or higher than a preset voltage (for example, charging of 2V or more) And drives the configuration modules 224 and 226 through the battery terminals 212 when the voltage is less than a predetermined voltage (for example, 2 V or less).

더욱 상세하게는 상기 제어부(222)는 상기 제1 커패시터(C1)의 전원이 기설정된 전압 이상인 경우 상기 자가발전부(210)와 폐회로로 동작하도록 상기 충전 온/오프 스위치(214)를 단락하여 상기 제1 커패시터의 충전 전원을 방전하도록 제어하고, 기설정된 전압 미만인 경우 상기 자가발전부(210)와 개방회로로 동작하도록 상기 충전 온/오프 스위치(214)를 연결하여 상기 제1 커패시터(214)가 상기 자가발전부(210)를 통해 충전되도록 제어한다.The control unit 222 short-circuits the charge ON / OFF switch 214 to operate the self-power generating unit 210 and the closed circuit when the power of the first capacitor C1 is equal to or greater than a preset voltage, Off switch 214 so as to operate as an open circuit with the self-power generating unit 210 when the voltage of the first capacitor 214 is lower than a predetermined voltage, To be charged through the self-power generating unit 210.

이로 인해 본 발명에 따른 자가발전 급수전 제어 장치(200)에서는 초기에 구동전압을 인가시킨 후 자가발전 급수전 제어 시스템의 사용량이 많아(예컨대, 휴게서 화장실과 같이 빈번히 급수가 발생하는)자가발전을 통한 충전량이 충분한 경우 별도의 배터리 전원 사용이 필요하지 않다.Accordingly, in the self-generated power supply / water supply control apparatus 200 according to the present invention, since the self-generated power supply and water supply control system is used in a large amount after the initial application of the driving voltage (for example, water is frequently generated at rest, There is no need to use separate battery power when the charge amount is sufficient.

계속해서, 본 발명의 실시 예에 따른 자가발전 급수전 제어 장치(200)의 상기 DC-DC 컨버터(218)는 상기 제1 커패시터(C1)로부터 입력된 전원을 기설정된 전압으로 변환하여 출력한다.Subsequently, the DC-DC converter 218 of the self-power-supply / water supply control device 200 according to the embodiment of the present invention converts the power supplied from the first capacitor C1 to a predetermined voltage and outputs the power.

상기 FET 승압 회로부(220)는 상기 제어부(222)의 모드 선택에 따라 상기 배터리 단자(212)의 전원을 승압하여 출력한다.The FET boosting circuit unit 220 boosts the power of the battery terminal 212 according to the mode selection of the control unit 222 and outputs the boosted power.

여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 자가발전 급수전 제어 장치(200)에서는 모드 선택에 따라 배터리 사용 모드 혹은 자가발전 충전전원 사용 모드를 교대로 사용하여 자가발전 혹은 배터리를 통한 충전된 전원 사용이 가능하므로 상기 자가발전을 통한 전원 사용 시에는 상기 DC-DC 컨버터(218)를 이용하여 전압을 변환하고, 배터리를 통한 전원 사용 시에는 상기 FET 승압회로부(220)를 이용하여 상기 배터리의 전원을 승압하여 출력한다. 이때, 상기 FET 승압회로부(220)은 상기 DC-DC 컨버터(218)보다 전력효율이 높기 때문에 상기 배터리 사용 모드에서 상기 FET 승압 회로부(220)를 이용하여 배터리 단자의 전원을 승압하여 구성 모듈을 구동하는 경우 커패시터의 충전된 전원을 사용하여 DC-DC 컨버터만을 이용하는 타 자가발전 급수전 제어 시스템보다 전체적으로 높은 효율을 기대할 수 있다.
Here, in the self-generated power supply / water supply control device 200 according to the embodiment of the present invention, by using the battery use mode or the self-generated recharge power use mode alternately in accordance with the mode selection, When the power is supplied through the self-power generation, the DC-DC converter 218 is used to convert the voltage. When the power is supplied through the battery, the power of the battery is boosted using the FET boosting circuit 220, do. At this time, since the FET boosting circuit unit 220 has higher power efficiency than the DC-DC converter 218, the FET boosting circuit unit 220 is used to boost the power of the battery terminal in the battery use mode, The overall efficiency of the system can be expected to be higher than that of other power supply and water supply control systems using only a DC-DC converter using a capacitor-charged power supply.

이상에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 급수전 제어 장치에 관해 살펴보았다.In the foregoing, the self-power generation and water supply control apparatus according to the embodiment of the present invention has been described.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 급수전 제어 방법에 관해 도 3을 참조하여 자세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, a method of controlling self-power generation and water supply according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 급수전 제어 방법에 관한 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 먼저 310 과정에서는 사용자가 자가발전 급수전 제어 시스템을 사용하고자 하는 것을 감지 혹은 사용자를 감지하여 자가발전 급수전 제어 시스템의 출수 혹은 단수 상태 감지를 수행한다.3 is a flowchart illustrating a method for controlling self-power generation and water supply according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, in step 310, the user senses that the user desires to use the self-power generation water supply control system or detects the user and performs the outgoing or singular state detection of the self-power generation water supply control system.

312 과정에서는 상기 감지 결과 출수 상태인 경우 상기 자가발전 급수전 시스템을 기설정된 모드로 구동한다. 여기서, 상기 기설정된 모드는 초기 구동 전압을 배터리로부터 출력하여 상기 배터리로부터 인가된 전압을 사용하여 자가발전 급수전 시스템을 구동하는 배터리 사용 모드를 의미한다.In step 312, the self-power generation / supply system is driven in a predetermined mode when the detection result is in the outgoing state. Here, the predetermined mode means a battery use mode in which an initial drive voltage is output from a battery and a self-generated power supply / discharge system is driven using a voltage applied from the battery.

314 과정에서는 자가발전 급수전 제어 시스템 내 유입된 원수에 의해 발전을 수행하는 자가발전부와 상기 자가발전부로부터 전원을 충전하는 커패시터를 전기적으로 연결하는 충전 온/오프 스위치를 연결하여 상기 자가발전부와 커패시터를 개방회로로 동작하도록 하고, 316 과정에서는 상기 자가발전부를 통해 커패시터의 충전 전원을 충전한다.In step 314, a self-power generation unit for generating electric power by the raw water introduced into the self-power generation and water supply control system is connected to a charge on / off switch for electrically connecting a capacitor for charging power from the self power generation unit, The capacitor is operated as an open circuit, and in step 316, the charging power of the capacitor is charged through the self-power generating unit.

318 과정에서는 기설정된 모드 구동에 따라 배터리 단자와 전기적으로 연결되어 배터리 단자의 전원을 승압하여 출력하는 FET 승압 회로부를 통해 구성 모듈별 해당 전압으로 전압을 승압하여 출력함으로써 상기 구성 모듈을 구동한다.In step 318, the voltage is boosted to a voltage corresponding to each component module through the FET boosting circuit part, which is electrically connected to the battery terminal in accordance with the predetermined mode driving and boosts the power of the battery terminal and outputs the boosted voltage.

320 과정에서는 상기 커패시터의 충전 전원이 기설정된 전압 이상 여부를 판단하여 해당 전압이 기설정된 전압 이상인 경우 322 과정에서 상기 기설정된 모드를 자가발전 충전전원 사용 모드로 전환한다.If it is determined that the charging power of the capacitor is equal to or greater than the preset voltage, the charging mode is switched to the self power generation mode in step 322. [

324 과정에서는 자가발전부와 상기 자가발전부로부터 전원을 충전하는 커패시터를 전기적으로 연결하는 충전 온/오프 스위치를 단락하고, 326 과정에서 상기 커패시터의 충전 전원을 방전하고, 328 과정에서는 상기 커패시터로부터 입력된 전원을 DC-DC 컨버터에서 기설정된 전압으로 변환하여 출력함으로써 자가발전 급수전 제어 시스템을 구동한다.
In step 324, the charge on / off switch for electrically connecting the self-power generation unit and the capacitor charging the power from the self-power generation unit is short-circuited. In step 326, the charge power of the capacitor is discharged. In step 328, And converts the converted power from the DC-DC converter to a predetermined voltage and drives the self-generated power supply and water supply control system.

상기와 같이 본 발명에 따른 자가발전 급수전 제어 장치 및 방법에 관한 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.As described above, the operation of the self-generated power supply and water supply control apparatus and method according to the present invention can be performed. However, while the present invention has been described with respect to specific embodiments, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. . Accordingly, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by equivalents of the claims and the claims.

210: 자가발전부 212: 배터리 단자
214: 충전 온/오프 스위치 216: 모드스위치
218: DC-DC 컨버터 220: FET 승압 회로부
C1: 제1 커패시터 C2: 제2 커패시터
222: 제어부 224: 솔레노이드
226: 센서210: self-power generation unit 212: battery terminal
214: charge on / off switch 216: mode switch
218: DC-DC converter 220: FET step-up circuit part
C1: first capacitor C2: second capacitor
222: control unit 224: solenoid
226: Sensor

Claims (9)

자가발전 급수전 제어 장치에 있어서,
배터리 단자 및
유입된 원수에 의해 발전을 수행하는 발전부,
상기 발전부에서 발전된 교류전기를 직류전기로 변환하는 변환부를 포함하는 자가발전부,
상기 자가발전부에서 생산된 직류전기를 저장하는 제1 커패시터,
하기 제어부의 제어에 따라 스위칭 동작을 통해 상기 제1 커패시터의 충전을 제어하는 충전 온/오프 스위치,
하기 제어부의 제어에 따라 상기 충전 온/오프 스위치의 스위칭 동작을 통해 소정 모드가 선택되는 모드 스위치,
상기 제1 커패시터의 충전 전원을 체크하여, 체크 결과 기설정된 전원 이상인 경우 상기 자가발전부와 폐회로로 동작하도록 스위칭 동작 제어를 통해 상기 충전 온/오프 스위치를 단락하여 상기 제1 커패시터의 충전 전원을 방전하도록 제어하고, 기설정된 전원 미만인 경우 상기 자가발전부와 개방회로로 동작하도록 스위칭 동작 제어를 통해 상기 충전 온/오프 스위치를 연결하여 상기 제1 커패시터가 상기 자가발전부를 통해 충전되도록 제어하고,
상기 모드 스위치를 상기 스위칭 동작별 기설정된 모드로 전환하여 상기 충전 전원을 각 전원 사용 구성모듈에서 필요한 전압의 전원으로 변환하여 해당 구성모듈을 구동하도록 제어하는 제어부 및
상기 제어부의 모드 선택에 따라 상기 배터리 단자와 전기적으로 연결되어 배터리 단자의 전원을 승압하여 출력하는 FET 승압 회로부,
상기 제1 커패시터로부터 입력된 전원을 기설정된 전압으로 변환하여 출력하는 DC-DC 컨버터,
상기 FET 승압 회로부로부터 출력되는 전압을 상기 제어부의 제어에 따라 특정 전압까지 충전하여 승압하는 제2 커패시터를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제1 커패시터의 충전 전원에 대한 기설정된 전압 이상 여부를 판단하여 해당 전압이 기설정된 전압 이상인 경우 상기 자가발전부를 통해 상기 구성모듈을 구동하고, 기설정된 전압 미만인 경우 상기 배터리 단자를 통해 상기 구성모듈을 구동함을 특징으로 하는 자가발전 급수전 제어 장치.In the self-generated water supply / discharge control device,
Battery terminal and
A power generation section that performs power generation by the introduced raw water,
A self-generating unit including a converting unit for converting AC electricity generated by the power generating unit into DC electricity;
A first capacitor for storing direct current electricity produced by the self-power generating unit,
A charge on / off switch for controlling charging of the first capacitor through a switching operation under the control of the controller,
A mode switch in which a predetermined mode is selected through a switching operation of the charge on / off switch under the control of the following control unit,
The control unit checks the charging power supply of the first capacitor to short-circuit the charging ON / OFF switch through the switching operation control so as to operate as the self-power generating unit and the closed circuit when the check result indicates that the charging power is greater than a predetermined power supply, And controls the first capacitor to be charged through the self-power generating unit by connecting the charge ON / OFF switch through a switching operation control so that the self-power generating unit and the open circuit operate when the power is less than a predetermined power,
A control unit for converting the mode switch into a predetermined mode for each switching operation to convert the charging power into a power source having a required voltage by each power use configuration module to drive the corresponding configuration module,
A FET boosting circuit unit that is electrically connected to the battery terminal in accordance with the mode selection of the control unit,
A DC-DC converter for converting a power input from the first capacitor into a predetermined voltage and outputting the predetermined voltage,
And a second capacitor which charges the voltage output from the FET step-up circuit unit to a specific voltage under the control of the control unit and boosts the voltage,
The control unit determines whether the voltage of the first capacitor is higher than a preset voltage and drives the configuration module through the self power generation unit if the voltage is equal to or higher than a predetermined voltage. And the control module drives the component module through the control module. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 스위칭 동작별 기설정된 모드는,
상기 배터리 단자를 통해 인가되는 출력 전압을 상기 FET 승압회로를 통해 구성 모듈별 해당 전압으로 승압하여 상기 구성 모듈이 구동되는 배터리 사용 모드 및 상기 제1 커패시터에 저장된 충전 전원을 통해 상기 구성 모듈이 구동되는 자가발전 충전전원 사용 모드를 포함함을 특징으로 하는 자가발전 급수전 제어 장치.2. The method of claim 1, wherein the predetermined mode for each switching operation comprises:
And an output voltage applied through the battery terminal is boosted to a voltage corresponding to the configuration module through the FET boosting circuit to drive the configuration module through a battery use mode in which the configuration module is driven and a charging power source stored in the first capacitor, Wherein the self-generated power supply control mode includes a self-generated power supply use mode. 삭제delete 자가발전 급수전 제어 방법에 있어서,
인체 감지 센서를 통해 사용자를 감지하여 자가발전 급수전 시스템의 출수 혹은 단수 상태를 감지하는 과정과,
감지 결과 출수 상태인 경우 상기 자가발전 급수전 시스템을 기설정된 모드로 구동하는 과정과,
제어부에서 제1 커패시터의 충전 전원을 체크하여, 체크결과 기설정된 전원 이상인 경우 유입된 원수에 의해 발전을 수행하는 자가발전부와 폐회로로 동작하도록 스위칭 동작 제어를 통해 충전 온/오프 스위치를 단락하여 상기 제1 커패시터의 충전 전원을 방전하도록 제어하는 과정과,
기설정된 전원 미만인 경우 상기 자가발전부와 개방회로로 동작하도록 스위칭 동작 제어를 통해 상기 충전 온/오프 스위치를 연결하여 상기 제1 커패시터가 상기 자가발전부를 통해 충전되도록 제어하는 과정을 포함하고,
상기 제어부에서 상기 충전 온/오프 스위치의 스위칭 동작을 통해 소정 모드가 선택되는 모드 스위치를 통해 스위칭 동작별 기설정된 모드로 전환하여 상기 충전 전원을 각 전원 사용 모듈에서 필요한 전압의 전원으로 변환하여 해당 구성모듈을 구동하고,
상기 제어부의 모드 선택에 따라 배터리 단자와 전기적으로 연결되어 배터리 단자의 전원을 승압하여 출력하는 FET 승압 회로부를 통해 구성 모듈별 해당 전압으로 전압을 승압하여 출력함을 특징으로 하는 자가발전 급수전 제어 방법.In the self-generated power supply and water supply control method,
Detecting a user through the human body detection sensor and detecting an outgoing or singular state of the self-generated power supply and water supply system;
Driving the self-generated power supply / reception system in a predetermined mode when the detection result is in an outgoing state;
The control unit checks the charging power source of the first capacitor and short-circuits the charging on / off switch through the switching operation control so that the charging power source operates as a self-power generating unit and a closed circuit that performs power generation by the introduced raw water when the check result is the predetermined power source or more, Controlling the discharge of the first power source of the first capacitor,
And controlling the first capacitor to be charged through the self-power generating unit by connecting the charge on / off switch through a switching operation control so that the self-power generating unit and the open circuit operate when the power is less than a predetermined power,
The control unit switches to a preset mode for each switching operation through a mode switch in which a predetermined mode is selected through a switching operation of the charging on / off switch, converts the charging power into a power of a voltage required by each power using module, Driving the module,
Wherein the voltage step-up converter boosts the voltage of the battery module to a voltage corresponding to each module through an FET step-up circuit part which is electrically connected to the battery terminal according to the mode selection of the control part and step-ups the power of the battery terminal. 제6항에 있어서, 상기 기설정된 모드는,
모드 선택에 따라 배터리 단자와 전기적으로 연결되어 상기 배터리 단자의 전원을 승압하여 출력하는 FET 승압 회로부를 통해 상기 구성 모듈별 해당 전압으로 전압이 승압되어 상기 구성 모듈이 구동되는 배터리 사용 모드임을 특징으로 하는 자가발전 급수전 제어 방법.7. The method of claim 6,
And a battery use mode in which the voltage is boosted to a voltage corresponding to the configuration module through a FET boosting circuit unit that is electrically connected to the battery terminal and boosts the power of the battery terminal and outputs the boosted voltage. Control method for self - generated power supply and water supply. 삭제delete 제6항에 있어서, 상기 자가발전 충전전원 사용 모드는,
상기 자가발전부와 상기 제1 커패시터가 폐회로로 동작하도록 상기 자가발전부 및 제1 커패시터를 전기적으로 연결하는 충전 온/오프 스위치를 단락하는 과정과,
상기 제1 커패시터의 충전 전원을 방전하는 과정 및
DC-DC 컨버터에서 상기 제1 커패시터로부터 입력된 전원을 기설정된 전압으로 변환하여 출력하는 과정을 수행함을 특징으로 하는 자가발전 급수전 제어 방법.7. The method of claim 6, wherein the self-
A step of short-circuiting a charge on / off switch electrically connecting the self-generating portion and the first capacitor to operate the self-generating portion and the first capacitor as a closed circuit;
Discharging the charging power of the first capacitor; and
Wherein the DC-DC converter converts the power supplied from the first capacitor to a predetermined voltage and outputs the converted voltage.
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