KR101540407B1

KR101540407B1 - 실시간 전기요금 표시 장치

Info

Publication number: KR101540407B1
Application number: KR1020150019969A
Authority: KR
Inventors: 이중호
Original assignee: 이중호
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2015-08-04

Abstract

본 발명은 수용가의 전기공급라인에 설치되어 실시간으로 전기 사용량을 측정하고 이를 요금으로 환산하여 표시할 수 있는 실시간 전기요금 표시 장치에 관한 것이다. 상기 실시간 전기요금 표시 장치는 수용가로 전기가 공급되는 전기공급라인에 설치되어 전력량을 측정하는 측정부; 상기 측정부에서 측정된 전력량을 기초로 전기요금을 계산하는 연산부; 상기 연산부에서 계산된 전기요금을 표시하는 표시부; 부품들의 작동을 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는 상기 연산부를 통해 전기 사용량에 따른 요금구간에 대응하여 전기요금을 계산하고, 월이 바뀌면 자동으로 초기화한다.
이러한 구성에 따르면, 실시간으로 사용한 전기요금을 알 수 있도록 하여 절전에 대한 경각심을 일깨우면서, 누진제에 따른 상위 구간으로 진입하기 전에 미리 알려줘 절전을 유도할 수 있는 실시간 전기요금 표시 장치를 제공할 수 있다.

Description

실시간 전기요금 표시 장치 {Apparatus for displaying electric charges in real time}

본 발명은 수용가의 전기공급라인에 설치되어 실시간으로 전기 사용량을 측정하고 이를 요금으로 환산하여 표시할 수 있는 실시간 전기요금 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 사무실, 공장 등 건물에는 전력공급라인으로부터 각 가정이나 사무실 등으로 분배되는 분전함에는 전력회사에서 설치한 적산전력계(계량기)가 설치되어, 분배되는 전력량이 킬로와트시(kWh)로 표시되고 있다.

이렇게 계량기에 표시된 전력량은 통상 전력회사의 검침원 등이 매월 집집마다 방문하여 수용가에서 사용된 전력량을 검침한 후에, 소비한 전력량에 대한 사용료를 계산하여 수용가로 통보하게 된다. 사용자는 청구된 전기요금 고지서를 보고 나서야 한 달 동안 사용된 전체 전력량 및 전기요금을 파악할 수 있게 된다.

이로 인해, 전기요금이 잘못 부과되더라도 수용가는 이를 잘 알지 못하고 부담해야 했다. 또한, 수용가의 입장에서는 얼마만큼의 전기를 사용하고 있는지 실시간으로 알 수가 없으므로, 절전에 대한 인식이 부족해 진다는 문제점이 있다.

또한, 전기요금은 사용한 전력량의 구간에 따른 누진제를 적용하여, 한 구간을 넘어 다른 구간에 진입할 경우 그 구간에서 부과되는 전기요금은 이전 구간에 비해 50%에서 많게는 100% 이상 상승하게 된다.

그러나, 수용가에서는 현재의 전기 사용량이 누진제에 따른 다음 구간으로 전입하는지 여부를 알 수 없어 아무런 경각심 없이 전기를 사용하게 되는 문제점이 있다.

또한, 최근 가정에서 사용하는 전자제품이 늘어나면서 실제로 전자제품을 사용하지 않는 상태에서 소비되는 대기전력이 상당한 정도에 이러고 있지만, 일반 사용자들은 이러한 대기전력의 양과 그에 따른 전기요금이 어느 정도인지 알 수가 없어 절전에 소홀해지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1490860호

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 실시간으로 사용한 전기요금을 알 수 있도록 하여 절전에 대한 경각심을 일깨우면서, 누진제에 따른 상위 구간으로 진입하기 전에 미리 알려줘 절전을 유도하면서 대기전력에 따른 요금을 개략적으로 알 수 있게 하는 실시간 전기요금 표시 장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 실시간 전기요금 표시 장치는 수용가로 전기가 공급되는 전기공급라인에 설치되어 전력량을 측정하는 측정부; 상기 측정부에서 측정된 전력량을 기초로 전기요금을 계산하는 연산부; 상기 연산부에서 계산된 전기요금을 표시하는 표시부; 부품들의 작동을 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는 상기 연산부를 통해 전기 사용량에 따른 요금구간에 대응하여 전기요금을 계산하고, 월이 바뀌면 자동으로 초기화한다.

또한, 상기 표시부는 각각의 상기 요금구간에 대응하는 복수의 발광부를 포함하고, 상기 제어부는 수용가의 전기 사용량이 해당하는 상기 요금구간에 들어올 경우 해당하는 상기 발광부를 발광시킨다.

또한, 상기 제어부는 수용가의 전기 사용량이 해당하는 상기 요금구간 범위 내에서 소정 비율 이상일 경우 해당하는 상기 발광부를 점멸 동작시킨다.

또한, 사용자가 원하는 모드를 선택할 수 있도록 복수의 버턴을 갖는 작동부; 를 더 포함하고, 상기 작동부는 해당 월의 예상 전기요금을 표시하기 위한 예상 모드를 갖고, 사용자가 상기 예상 모드를 작동시키면, 상기 제어부는 해당 월에서 현재까지의 전기 사용량을 기초로 남은 기간동안의 전기 사용량을 예상하고, 그에 따른 해당 월의 예상 전력량과 전기요금을 상기 표시부에 표시한다.

또한, 사용자가 원하는 모드를 선택할 수 있도록 복수의 버턴을 갖는 작동부; 를 더 포함하고, 상기 작동부는 외출 시의 전기 사용량을 측정하기 위한 외출 모드를 갖고, 사용자가 상기 외출 모드를 작동시키면, 상기 측정부는 상기 외출 모드가 작동된 시점부터 소정 시간 동안의 전기 사용량을 측정하고, 상기 제어부는 상기 외출 모드에서 측정된 전기 사용량과 그에 따른 전기요금을 상기 표시부에 표시한다.

또한, 상기 제어부는 상기 연산부를 통해 상기 외출 모드에서 측정된 전기 사용량과 그에 따른 전기요금을 1일 기준 또는 한 달 기준으로 환산하여 상기 표시부에 표시한다.

본 발명에 따르면, 실시간으로 사용한 전기요금을 알 수 있도록 하여 절전에 대한 경각심을 일깨우면서, 누진제에 따른 상위 구간으로 진입하기 전에 미리 알려줘 절전을 유도하면서 예상 전기요금과 대기전력에 따른 요금을 개략적으로 알 수 있게 하는 실시간 전기요금 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 전기요금 표시 장치가 연결되는 위치를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실시간 전기요금 표시 장치의 구성요소를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 전기요금 표시 장치의 표시부 등을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 예상 모드에서 실시간 전기요금 표시 장치의 작동을 도시하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 외출 모드에서 실시간 전기요금 표시 장치의 작동을 도시하는 도면이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

본 발명의 실시간 전기요금 표시 장치(이하, 전기요금 표시 장치)(100)는 측정부(110), 연산부(120), 표시부(140), 작동부(150), 제어부(130)를 포함한다.

전기요금 표시 장치(100)는 수용가로 전기가 공급되는 전기공급라인(10)에 설치되어, 수용가의 전기 사용량을 실시간으로 측정하여 사용자가 표시부(140)를 통해 확인할 수 있도록 한다.

전기요금 표시 장치(100)는 PLC(Power Line Communication) 기능을 내장한 통신부를 더 포함할 수 있으며, 이 기능을 통해 집안 컴퓨터나 전력관리기능이 있는 인터폰, 기타 전자장치와 연동이 가능하다. 이때, 전기요금 표시 장치(100)의 통신방법은 PLC뿐만 아니라, CAN통신, RS-232C, RS-422, RS-485, USB, RF방식(무선) 등이 사용될 수도 있다.

또한, 전기요금 표시 장치(100)는 단상 220V 또는 3상 380V가 사용되는 분전반에 직접 연결되거나, 2016/2032와 같은 수은전지 또는 AA/AAA형 건전지, 9V스냅 전지로부터 전원을 공급받을 수 있다. 전기요금 표시 장치(100)는 건전지를 탑재하여 정전시 현재까지의 누적 기록을 자동으로 보관할 수 있다.

전기요금 표시 장치(100)는 시계 기능을 탑재하여, 월별, 연별 정확한 기록이 가능하고, 월이 바뀌면 자동으로 초기화된다. 또한, 전기요금 표시 장치(100)는 요금구간의 단가가 변동되면, 예를 들어 외부 장치를 통해 업그레이드 하는 방식으로 요금 단가를 조정할 수 있다.

측정부(110)는 수용가로 전기가 공급되는 전기공급라인(10)에 설치되어 사용자가 사용하는 전력량을 실시간으로 측정한다. 측정부(110)는 예를 들어, 세대 분전함에 연결될 수 있다.

측정부(110)는 완전히 절연상태로 전류센서를 이용하여 사용 전력을 측정할 수 있다. 예를 들어, 측정부(110)는 도선에 감싸진 코일(전류센서)에서 발생하는 2차 전압을 가지고 전류량을 검출하는 방식으로 사용 전력을 측정할 수 있다. 여기서, 전류센서는 단순히 도넛모양의 링 타입이나, 도넛모양이 분리되어 쉽게 도선에 접촉할 수 있도록 분리형 센서가 사용될 수도 있다. 분리형 센서는 접지저항측정기 또는 전류메터(후크메터)의 모양과 흡사하여 집게형 모양을 할 수 있다.

연산부(120)는 측정부(110)에서 측정된 전력량을 기초로 전기요금을 계산한다. 전기 사용량이 일정량 이상을 초과하면 누진세를 적용 받으므로, 연산부(120)는 사용자의 전기 사용량에 따른 요금구간에 대응하여 전기요금을 계산한다. 하기 표 1은 가정용 전기 사용량에 따른 각 구간별 요금정보로서, 6개의 구간으로 나누어져 있다.

전기요금(원/kWh)
처음 100 kWh까지	60.7
다음 100 kWh까지	125.9
다음 100 kWh까지	187.9
다음 100 kWh까지	280.6
다음 100 kWh까지	417.7
500 kWh 초과	709.5

표시부(140)는 연산부(120)에서 계산된 전기요금을 사용자가 볼 수 있도록 표시한다. 표시부(140)는 사용자가 사용한 전력량을 표시하는 전력량 표시부(141)와, 사용한 전력량을 기초로 이를 요금으로 환산한 요금 표시부(142)를 포함할 수 있다. 표시부(140)는 FND, LED 또는 LCD로 개발될 수 있다.

표시부(140)에는 일별 전력량, 월간 전력량, 월간 전기요금, 현재 날짜와 시간 등 다양한 정보가 표시될 수 있다. 표시부(140)에 표시되는 정보는 사용자가 작동부(150)를 조작하여 원하는 정보를 표시하도록 할 수 있다.

작동부(150)는 사용자가 원하는 작동 모드를 선택할 수 있도록 복수의 버턴을 갖는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 작동부(150)는 예를 들어, MENU, MODE, SET, UP, DOWN 버턴 등을 포함할 수 있다.

제어부(130)는 각종 부품들의 작동을 제어한다. 제어부(130)는 연산부(120)를 통해 전기 사용량에 따른 요금구간에 대응하여 전기요금을 계산하고, 월이 바뀌면 전기 사용량에 대한 데이터를 자동으로 초기화한다.

본 발명의 전기요금 표시 장치(100)는 기본적으로 사용자가 실시간으로 사용한 전기요금을 알 수 있도록 하여 절전을 유도하기 위한 것이다. 또한, 부수적인 목적으로 전력회사에서 전기요금이 잘못 부과되는 경우 이를 알 수도 있다.

전기요금의 체계는 사용자가 전기를 많이 사용하면 할수록 요금이 누진되어 부과되므로, 사용자는 현재의 전기 사용량에 따른 요금구간이 어디이며, 현재의 요금구간에서 다음 요금구간으로 넘어가기까지 어느 정도의 전력량이 남았는지 알 필요가 있다.

따라서, 표시부(140)는 사용자가 현재의 전기 사용량이 6개의 요금구간 중 어디에 해당하는지를 쉽게 알 수 있도록 6개의 요금구간에 대응하는 수만큼의 발광부(143)를 포함할 수 있다. 제어부(130)는 사용자의 전기 사용량이 해당하는 요금구간에 들어올 경우 이에 대응하는 발광부(143)를 발광시킨다.

예를 들어, 현재가 13일 이라면, 해당 월의 1일부터 13일까지의 전기 사용량과 요금을 표시부(140)에 표시할 수 있다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 현재까지의 전기 사용량이 150 kWh라면, 이는 요금구간 중 두 번째 구간에 해당하므로, 발광부(143)의 6개의 LED 중 두 번째 LED가 발광되도록 할 수 있다.

제어부(130)는 사용자의 전기 사용량이 해당하는 요금구간 범위 내에서 소정 비율 이상이면 해당하는 발광부(143)를 점멸 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 각각의 요금구간에서 전기 사용량이 해당 요금구간의 80% 이상이면 대응하는 발광부(143)를 점멸시켜 사용자로 하여금 절전을 유도할 수 있다. 사용자의 현재까지의 전기 사용량이 180 kWh가 되면, 전기요금의 두 번째 구간에서 80% 이상이 되므로 두 번째 발광부(143)를 점멸시킬 수 있다. 사용자의 전력량이 다음 구간에 진입하면, 발광부(143)의 점멸은 정지하게 된다.

작동부(150)는 해당 월의 예상 전기요금을 표시하기 위한 예상 모드를 포함할 수 있다. 예상 모드에서, 사용자는 현재 10일인 경우, 현재까지의 전기 사용량을 기초로 동일한 비율로 월말까지 전기를 사용했을 때의 전력량과, 부과되는 전기요금, 요금구간을 확인할 수 있다.

예를 들여, 사용자가 작동부(150)의 MENU 버턴을 눌러 예상 모드를 작동시키면, 제어부(130)는 연산부(120)를 통해 해당 월에서 현재까지의 전기 사용량을 기초로 남은 기간 동안 동일한 비율로 전기를 사용했을 경우의 전기 사용량을 예상하고, 그에 따른 해당 월의 예상 전력량과 전기요금을 표시부(140)에 표시할 수 있다. 이때, MENU 버턴 위에는 외출 모드를 표시하기 위해 "외출"이라는 문자가 표시될 수 있다. 또한, 발광부(143)는 예상 전력량에 해당하는 요금구간에 맞게 발광될 수 있다.

실제로 10일까지의 전기 사용량이 97 kWh일 경우, 동일한 비율로 30일까지 전기를 사용하게 되면 대략 290 kWh를 사용하게 되고, 그에 따른 요금은 42,300원이고, 요금구간은 세 번째 구간이 된다. 도 4는 예상 모드에서 표시부(140)에 표시되는 예를 도시하고 있다.

이와 같이, 사용자가 예상 모드를 작동시킬 수 있을 경우, 현재의 전기 사용량을 기초로 해당 월에 부과되는 전기요금을 예상할 수 있으므로, 절전을 유도할 수 있다.

작동부(150)는 외출 시의 전기 사용량을 측정하여 개략적인 대기전력을 예측할 수 있는 외출 모드를 포함할 수 있다.

사용자가 작동부(150)의 MENU 버턴을 눌러 외출 모드를 작동시키면, 측정부(110)는 외출 모드가 작동된 시점부터 소정 시간 동안, 예를 들어 1분 동안의 전기 사용량을 측정하고, 제어부(130)는 외출 모드에서 측정된 전기 사용량과 그에 따른 전기요금을 표시부(140)에 표시할 수 있다. 이때, MENU 버턴 위에는 외출 모드를 표시하기 위해 "외출"이라는 문자가 표시될 수 있다.

사용자가 외출 모드를 작동시킬 때는 기본적으로 외출을 가정하여 상시 필요한 전자제품 외에는 전원을 끈 상태가 된다. 통상, 이 경우에도 전자제품의 코드가 콘센트에 꽂혀 있으면, 대기전력이 전자제품으로 공급되는 상태가 된다. 사용하는 전자제품이 많아질수록 대기전력으로 버려지는 전력량도 상당한 수준이 된다. 본 실시예에서는, 사용자가 외출 모드에서 사용되는 전력량과 그에 따른 전기요금을 알 수 있도록 함으로써 대기전력으로 낭비되는 전기를 줄이도록 유도한다.

사용자가 상시 필요한 전자제품(예를 들어, 냉장고, 밥솥 등) 외에는 전원을 끈 상태에서 외출 모드를 작동시키면, 측정부(110)는 외출 모드가 작동된 시점부터 1분 동안의 전기 사용량을 측정하고, 연산부(120)는 1분 동안의 전기 사용량을 기초로 1일 동안의 전력량과 전기요금을 예상하여 연산하고, 제어부(130)는 연산된 전력량과 그에 따른 전기요금을 표시부(140)에 표시할 수 있다.

이때, 연산부(120)는 현재의 전기 사용량에 대응하는 요금구간에 따른 전기요금을 계산할 수 있다. 사용자가 외출 모드를 작동시킬 때, 그때까지의 전기 사용량이 150 kWh일 경우, 외출 모드에서의 전력량에 따른 전기요금은 두 번째 구간에 부과되는 요금을 기준으로 연산할 수 있다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 외출 모드에서의 전기 사용량이 1일을 기준으로 연산하여 2 kWh라면, 두 번째 구간에 따라 연산한 전기 요금은 252원이 된다.

다음에, 도 5b에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 사용자가 외출 모드에서의 전기 사용량을 기초로 한 달 동안에 부과되는 요금을 확인하고자 할 경우, 작동부(150)에서 DOWN 버턴을 누르면 2 kWh를 한 달을 기준으로 환산한 60 kWh와, 60 kWh를 두 번째 구간에 따라 연산한 7560원이 표시부(140)에 표시된다.

이와 같이, 사용자는 외출 모드에서 측정된 전기 사용량을 기초로 한 달 동안에 부과될 수 있는 전기요금을 확인하고, 상시 필요한 전자제품의 작동에 따른 전력량을 계산하여 이를 빼면 실제 대기전력에 의한 전기요금을 계산할 수 있다.

또한, 사용자는 대기전력을 차단하지 않은 상태에서 외출 모드를 작동시킨 후, 다음에 대기전력을 차단한 상태에서 외출 모드를 작동시켜 서로 비교를 통해 순수하게 대기전력에 따른 전력량과 전기요금을 확인할 수도 있다.

이와 같이, 사용자는 외출 모드를 작동시켜 봄으로써, 대기전력에 따라 버려지는 개략적인 전기요금을 확인할 수 있어 절전을 유도할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

100 : 실시간 전기요금 표시 장치
110 : 측정부
120 : 연산부
130 : 제어부
140 : 표시부
141 : 전력량 표시부
142 : 요금 표시부
143 : 발광부
150 : 작동부

Claims

수용가로 전기가 공급되는 전기공급라인에 설치되어 전력량을 측정하는 측정부;
상기 측정부에서 측정된 전력량을 기초로 전기요금을 계산하는 연산부;
상기 연산부에서 계산된 전기요금을 표시하는 표시부;
사용자가 원하는 모드를 선택할 수 있도록 복수의 버턴을 갖는 작동부;
부품들의 작동을 제어하는 제어부;
를 포함하고,
상기 제어부는 상기 연산부를 통해 전기 사용량에 따른 요금구간에 대응하여 전기요금을 계산하고, 월이 바뀌면 자동으로 초기화하고,
상기 작동부는 해당 월의 예상 전기요금을 표시하기 위한 예상 모드를 갖고,
사용자가 상기 예상 모드를 작동시키면, 상기 제어부는 해당 월에서 현재까지의 전기 사용량을 기초로 남은 기간동안의 전기 사용량을 예상하고, 그에 따른 해당 월의 예상 전력량과 전기요금을 상기 표시부에 표시하는 실시간 전기요금 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 표시부는 각각의 상기 요금구간에 대응하는 복수의 발광부를 포함하고,
상기 제어부는 수용가의 전기 사용량이 해당하는 상기 요금구간에 들어올 경우 해당하는 상기 발광부를 발광시키는 실시간 전기요금 표시 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 수용가의 전기 사용량이 해당하는 상기 요금구간 범위 내에서 소정 비율 이상일 경우 해당하는 상기 발광부를 점멸 동작시키는 실시간 전기요금 표시 장치.
삭제
수용가로 전기가 공급되는 전기공급라인에 설치되어 전력량을 측정하는 측정부;
상기 측정부에서 측정된 전력량을 기초로 전기요금을 계산하는 연산부;
상기 연산부에서 계산된 전기요금을 표시하는 표시부;
사용자가 원하는 모드를 선택할 수 있도록 복수의 버턴을 갖는 작동부;
부품들의 작동을 제어하는 제어부;
를 포함하고,
상기 제어부는 상기 연산부를 통해 전기 사용량에 따른 요금구간에 대응하여 전기요금을 계산하고, 월이 바뀌면 자동으로 초기화하고,
상기 작동부는 외출 시의 전기 사용량을 측정하기 위한 외출 모드를 갖고,
사용자가 상기 외출 모드를 작동시키면, 상기 측정부는 상기 외출 모드가 작동된 시점부터 소정 시간 동안의 전기 사용량을 측정하고,
상기 제어부는 상기 외출 모드에서 측정된 전기 사용량과 그에 따른 전기요금을 상기 표시부에 표시하는 실시간 전기요금 표시 장치.
제5항에 있어서,
상기 제어부는 상기 연산부를 통해 상기 외출 모드에서 측정된 전기 사용량과 그에 따른 전기요금을 1일 기준 또는 한 달 기준으로 환산하여 상기 표시부에 표시하는 실시간 전기요금 표시 장치.