KR101695767B1

KR101695767B1 - 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR101695767B1
Application number: KR1020160033561A
Authority: KR
Inventors: 원철상; 허성우; 윤영설
Original assignee: 유니온라이트 주식회사
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2017-01-12

Abstract

상용전원으로부터 교류전원을 공급받고 직류전원으로 변환하여 출력하는 AC-DC 변환부, 상기 AC-DC 변환부로부터 출력되는 직류전원에 의하여 충전되는 배터리부, 상기 배터리부로부터 방전되는 직류전원에 의하여 점등되는 조명부, 제1 스위치, 제2 스위치 및 릴레이 스위치를 포함하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 상기 AC-DC 변환부와 상기 릴레이 스위치 사이에 연결되고, 상기 릴레이 스위치는 상기 배터리부 및 상기 조명부와 연결되는 스위칭부 및 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 충전 모드, 방전 모드 또는 무부하 모드로 설정한 뒤 상기 배터리부의 전압을 측정하고 상기 배터리부의 상태를 판단하기 위한 기준 전압과 비교하여 상기 배터리부의 상태를 점검하는 제어부를 포함하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등이 개시된다.

Description

배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등 및 그 구동방법{AN EMERGENCY LIGHTING WITH BATTERY DIAGNOSIS FUNCTION AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등 및 그 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상용전원이 차단되는 비상 상황 시 조명등에 전원을 공급하는 배터리부의 상태를 점검하는 기능을 갖는 비상 조명등 및 그 구동방법에 관한 것이다.

비상 조명등은 화재나 재난이 발생하는 등의 비상시에 비상 전원에 의해 점등되어 건물 내에 있는 인원이 외부로 피난할 수 있도록 출구의 방향이나 위치를 알려주는 장치이다. 이러한 비상 조명등은 대부분 교류 전원을 주 전원으로 사용하고, 상용 전원이 차단되는 정전에 대비하여 비상 전원으로 사용하기 위한 배터리를 구비하고 있다.

한편, 비상 조명등에 구비된 배터리는 일반적으로 충전과 방전이 가능한 2차 전지로 구현되는데, 2차 전지 특성 상 배터리를 사용하지 않더라도 시간이 지남에 따라 성능이 열화된다는 문제점이 있으며, 특히, 비상 조명등은 초기 설치된 환경에서 오랜 기간 동안 유지되므로, 비상 상황 시 배터리의 성능이 열화되어 비상 전원으로의 제 기능을 발휘하지 못할 가능성이 있다.

이에 따라, 비상 조명등의 배터리 성능에 대한 주기적인 점검이 이루어지는 것이 바람직하나, 비상 조명등은 건물 내에 광범위하게 배치되고, 높은 곳에 설치되므로 배터리 점검에 있어서 어려움이 있다. 또한, 종래의 비상 조명등의 점검 방법으로, 상용 전원을 임의로 차단한 뒤 조명등이 점등되는지 여부만을 점검할 뿐, 배터리 자체의 성능을 점검하기에는 한계가 있다.

본 발명의 일측면은 복수의 스위치 모듈을 이용하여 비상 시 비상 전원으로 사용되는 배터리부를 충전 모드, 방전 모드 또는 무부하 모드로 제어한 뒤 배터리부의 성능을 점검하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등 및 그 구동방법을 제공한다.

본 발명의 일측면은 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등에 있어서, 상용전원으로부터 교류전원을 공급받고 직류전원으로 변환하여 출력하는 AC-DC 변환부, 상기 AC-DC 변환부로부터 출력되는 직류전원에 의하여 충전되는 배터리부, 상기 배터리부로부터 방전되는 직류전원에 의하여 점등되는 조명부, 제1 스위치, 제2 스위치 및 릴레이 스위치를 포함하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 상기 AC-DC 변환부와 상기 릴레이 스위치 사이에 연결되고, 상기 릴레이 스위치는 상기 배터리부 및 상기 조명부와 연결되는 스위칭부 및 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 충전 모드, 방전 모드 또는 무부하 모드로 설정한 뒤 상기 배터리부의 전압을 측정하고 상기 배터리부의 상태를 판단하기 위한 기준 전압과 비교하여 상기 배터리부의 상태를 점검하는 제어부를 포함한다.

한편, 상기 릴레이 스위치는, 상기 제2 스위치가 턴온되면 상기 제1 스위치와 상기 배터리부를 연결시켜, 상기 제1 스위치가 턴온되는 경우 상기 AC-DC 변환부와 상기 배터리부가 연결되고, 상기 제2 스위치가 턴오프되면 상기 배터리부와 상기 조명부를 연결시킬 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 턴온 제어하여 상기 배터리부를 상기 AC-DC 변환부의 출력에 의해 충전되는 충전 모드로 설정하거나, 상기 제1 스위치를 턴온, 상기 제2 스위치를 턴오프 제어하여 상기 배터리부를 충전된 전원이 상기 조명부로 방전되는 방전 모드로 설정하거나, 상기 제1 스위치를 턴오프, 상기 제2 스위치를 턴온 제어하여 상기 배터리부를 무부하 모드로 설정할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 배터리부를 충전 모드 또는 방전 모드로 설정한 뒤 미리 설정된 점검 시간 동안 상기 배터리부의 전압을 측정하되, 상기 점검 시간을 복수 개의 구간으로 나누어 각 구간별로 상기 배터리부의 전압을 복수 번 측정한 뒤 평균 전압을 산출할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 점검 시간의 각 구간에서의 상기 배터리부의 평균 전압을 측정할 때마다 미리 설정된 경고 최저 전압과 비교하고, 상기 배터리부의 평균 전압이 상기 경고 최저 전압 이하인 경우 상기 배터리부의 비정상 상태 횟수를 카운트하고, 상기 점검 시간 동안 누적되는 상기 비정상 상태 횟수가 미리 설정된 비정상 상태 알람 횟수에 도달하는 경우 상기 배터리부의 비정상 상태 알람을 발생하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 점검 시간의 각 구간에서의 상기 배터리부의 평균 전압을 측정할 때마다 경고 최저 전압과 비교하고, 상기 배터리부의 평균 전압이 상기 경고 최저 전압 보다 높은 경우, 상기 점검 시간의 연속하는 구간에서의 상기 배터리부의 평균 전압을 비교하여 상기 점검 시간 동안의 상기 배터리부의 피크 전압을 추출하고, 상기 피크 전압과 미리 설정된 경고 최고 전압을 비교하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 피크 전압과 상기 경고 최고 전압의 비교 결과 상기 피크 전압이 상기 경고 최고 전압보다 높은 경우, 상기 배터리부의 정상 상태 횟수를 카운트하고, 상기 점검 시간 동안 누적되는 상기 정상 상태 횟수가 정상 상태 알람 횟수에 도달하는 경우 상기 배터리부의 정상 상태 알람을 발생하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 피크 전압과 상기 경고 최고 전압과 비교 결과 상기 피크 전압이 상기 경고 최고 전압 이하인 경우, 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 무부하 모드로 설정한 뒤 상기 배터리부의 전압을 측정하고, 측정한 배터리부의 전압을 미리 설정된 경고 오픈 전압과 비교하여 상기 배터리부가 열화 상태인지 여부를 점검하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 사용자 단말과 통신을 수행하여 상기 배터리부의 점검에 대한 제어 신호를 수신하고, 상기 배터리부의 점검 결과를 송신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면은, 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등에 있어서, 상용전원으로부터 교류전원을 공급받고 직류전원으로 변환하여 출력하는 AC-DC 변환부, 상기 AC-DC 변환부로부터 출력되는 직류전원에 의하여 충전되는 배터리부, 상기 배터리부로부터 방전되는 직류전원에 의하여 점등되는 조명부, 제1 스위치, 제2 스위치 및 릴레이 스위치를 포함하고, 상기 제1 스위치는 상기 릴레이 스위치와 상기 배터리부 사이에 연결되고, 상기 제2 스위치는 상기 AC-DC 변환부와 상기 릴레이 스위치 사이에 연결되며, 상기 릴레이 스위치는 상기 제2 스위치가 턴온되면 상기 AC-DC 변환부와 상기 제1 스위치를 연결시켜, 상기 제1 스위치가 턴온되는 경우 상기 AC-DC 변환부와 상기 배터리부가 연결되고, 상기 제2 스위치가 턴오프되면 상기 배터리부와 상기 조명부를 연결시키는 스위칭부 및 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 충전 모드, 방전 모드 또는 무부하 모드로 설정한 뒤 상기 배터리부의 전압을 측정하고 상기 배터리부의 상태를 판단하기 위한 기준 전압과 비교하여 상기 배터리부의 상태를 점검하는 제어부를 포함한다.

한편, 본 발명의 또 다른 측면은, 상용전원으로부터 교류전원을 공급받고 직류전원으로 변환하여 출력하는 AC-DC 변환부, 상기 AC-DC 변환부로부터 출력되는 직류전원에 의하여 충전되는 배터리부, 상기 AC-DC 변환부로부터 출력되는 직류전원 또는 상기 배터리부로부터 방전되는 직류전원에 의해 점등되는 조명부, 제1 스위치, 제2 스위치 및 릴레이 스위치를 포함하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 상기 AC-DC 변환부와 상기 릴레이 스위치 사이에 연결되고, 상기 릴레이 스위치는 상기 배터리부 및 상기 조명부와 연결되는 스위칭부를 포함하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등의 구동방법에 있어서, 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 충전 모드 또는 방전 모드로 설정한 뒤 상기 배터리부의 전압을 측정하여 미리 설정된 경고 최저 전압과 비교하고, 상기 배터리부의 전압이 상기 경고 최저 전압 이하인 경우 상기 배터리부가 비정상 상태인 것으로 판단하고, 상기 배터리부의 전압이 상기 경고 최저 전압보다 높은 경우 상기 배터리부의 피크 전압을 추출하여, 상기 배터리부의 피크 전압과 미리 설정된 경고 최고 전압을 비교하고, 상기 배터리부의 피크 전압이 상기 경고 최고 전압 이하인 경우 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 무부하 모드로 설정한 뒤 배터리부의 전압을 측정하여 미리 설정된 경고 오픈 전압과 비교하고, 상기 무부하 모드에서의 배터리부의 전압이 상기 경고 오픈 전압 이하인 경우 상기 배터리부가 열화 상태인 것으로 판단하며, 상기 배터리부의 피크 전압이 상기 경고 최고 전압보다 높거나, 상기 무부하 모드에서의 배터리부의 전압이 상기 경고 오픈 전압보다 높은 경우 상기 배터리부가 정상 상태인 것으로 판단한다.

한편, 상기 배터리부를 충전 모드 또는 방전 모드로 설정한 뒤 상기 배터리부의 전압을 측정하여 미리 설정된 경고 최저 전압과 비교하는 것은, 상기 배터리부를 충전 모드 또는 방전 모드로 설정한 뒤 미리 설정된 점검 시간 동안 상기 배터리부의 전압을 측정하되, 상기 점검 시간을 복수 개의 구간으로 나누어 각 구간별로 상기 배터리부의 전압을 복수 번 측정한 뒤 평균 전압을 산출하고, 상기 구간별 평균 전압과 상기 경고 최저 전압을 비교하는 것일 수 있다.

또한, 상기 배터리부의 전압이 상기 경고 최저 전압 이하인 경우 상기 배터리부가 비정상 상태인 것으로 판단하는 것은, 상기 배터리부의 평균 전압이 상기 경고 최저 전압 이하인 경우 상기 배터리부의 비정상 상태 횟수를 카운트하고, 상기 점검 시간 동안 누적되는 상기 비정상 상태 횟수가 비정상 상태 알람 횟수에 도달하는 경우 상기 배터리부의 비정상 상태 알람을 발생하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 배터리부의 전압이 상기 경고 최저 전압보다 높은 경우 상기 배터리부의 피크 전압을 추출하여, 상기 배터리부의 피크 전압과 미리 설정된 경고 최고 전압을 비교하는 것은, 상기 점검 시간의 연속하는 구간에서의 상기 배터리부의 평균 전압을 비교하여 상기 점검 시간 동안의 상기 배터리부의 피크 전압을 추출하고, 상기 피크 전압과 상기 경고 최고 전압을 비교하는 것일 수 있다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 복수의 스위치 모듈을 이용하여 비상 시 비상 전원으로 사용되는 배터리부를 충전 모드, 방전 모드 또는 무부하 모드로 제어한 뒤 배터리부의 성능을 점검하는 비상 조명등을 제공함으로써, 배터리부의 상태가 상용전원이 차단되는 비상시 비상전원으로 사용 가능한 정상 상태, 비상전원으로 사용 불가능한 비정상 상태 또는 비상시 비상전원으로 사용 가능하나 그 시간이 일정 수준 이하일 것으로 예측되는 열화 상태 중 어느 상태인지를 점검할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등의 개략적인 제어 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등의 개략적인 제어 블록도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1에 도시된 스위칭부의 스위칭 동작에 따른 배터리부의 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 9는 도 1에 도시된 비상 조명등의 배터리 점검 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등의 개략적인 제어 블록도이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등의 개략적인 제어 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등(이하, 비상 조명등)(1000)은 AC-DC 변환부(10), 배터리부(20), 조명부(30), 스위칭부(40), 제어부(50) 및 통신부(60)를 포함하여 구성되어, 상용전원이 공급되는 평상시에는 상용전원으로 배터리부(20)를 충전시키고, 상용전원이 차단되는 비상시에는 배터리부(20)에 충전된 전원으로 조명부(30)를 점등시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 조명등(1000)은 배터리부(20)를 충전 모드, 무부하 모드 및 방전 모드 중 하나의 모드로 설정한 뒤, 배터리부(20)의 전압을 센싱하여 그 상태를 점검할 수 있다. 이러한, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 조명등(1000)은 도 1에 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 구현되거나, 그보다 적은 구성요소에 의해 구현될 수 있다. 이하, 상술한 구성요소들에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, AC-DC 변환부(10)는 상용전원으로부터 교류전원을 전달받을 수 있다. 그리고, AC-DC 변환부(10)는 상용전원으로부터 전달받은 교류전원을 직류전원으로 변환하여 출력할 수 있다. 이를 위해, AC-DC 변환부(10)는 트랜스, 복수의 다이오드 및 스위치 등을 포함하는 다양한 방식의 컨버터로 구현될 수 있다.

이러한, AC-DC 변환부(10)로부터 출력되는 직류전원은 배터리부(20)로 전달되어 배터리부(20)를 충전시킬 수 있으며, 상용전원의 공급이 차단되는 비상 상황 시, 배터리부(20)에 충전되었던 전원에 의해 조명부(30)가 점등될 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 조명등(1000)은 AC-DC 변환부(10)와 배터리부(20) 및 조명부(30) 사이에 스위칭부(40)가 연결될 수 있으며, 스위칭부(40)를 제어하여 상용전원이 공급되는 평상시에, 상용전원의 공급이 차단되는 비상 상황을 유도할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 조명등(1000)은 스위칭부(40)를 제어하여 AC-DC 변환부(10)로부터 배터리부(20)로의 전원 공급을 임의로 차단하거나, 배터리부(20)와 조명부(30)를 임의로 연결시킬 수 있다. 이러한 점을 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 조명등(1000)은 배터리부(20)를 충전 모드, 무부하 모드 또는 방전 모드 중 하나의 모드로 설정한 뒤 배터리부(20)의 상태 점검을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

배터리부(20)는 상용전원이 공급되는 평상시에는 상용전원에 의해 만충전 상태를 유지하고, 정전 등의 이유로 상용전원이 차단되는 비상시에는 방전되어 조명부(30)를 점등시킬 수 있다. 이를 위해, 배터리부(20)는 충전과 방전이 가능한 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 2차 전지로 구현될 수 있으며, 일예로, 리튬 배터리(Lithium battery)일 수 있다.

이처럼, 배터리부(20)는 정전 등의 이유로 상용전원이 차단되는 비상시에는 조명부(30)을 점등시키는 비상전원으로 사용되는데, 2차 전지 특성상 사용 여부에 관계없이 시간이 지남에 따라 그 성능이 열화되므로, 평상시에 배터리부(20)의 상태를 점검하고, 점검 결과에 따른 유지 보수 작업이 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 조명등(1000)은 상술한 바와 같이 배터리부(20)를 충전 모드, 무부하 모드 또는 방전 모드 중 하나의 모드로 설정한 뒤 전압을 측정하여, 배터리부(20)의 상태가 상용전원이 차단되는 비상시 비상전원으로 사용 가능한 정상 상태, 비상전원으로 사용 불가능한 비정상 상태 또는 비상시 비상전원으로 사용 가능하나 그 시간이 일정 수준 이하일 것으로 예측되는 열화 상태 중 어느 상태인지를 점검할 수 있다.

조명부(30)는 상용전원의 공급이 차단되는 비상시에 배터리부(20)로부터 방전되는 전원에 의해 점등되어 출구의 방향이나 위치를 알려주는 유도등으로서의 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해, 조명부(30)는 발광 다이오드 어레이(LED ARRAY)로 구현될 수 있으며, 비상시 사람들의 대피를 유도할 수 있도록 방향을 암시하는 형상으로 구현될 수 있다.

스위칭부(40)는 제1 스위치(41), 제2 스위치(42) 및 릴레이 스위치(43)를 포함할 수 있으며, 제1 스위치(41) 및 제2 스위치(42)는 AC-DC 변환부(10)와 릴레이 스위치(43) 사이에 연결되고, 릴레이 스위치(43)는 제1 스위치(41) 및 제2 스위치(42)의 턴온 또는 턴오프 동작에 따라 AC-DC 변환부(10)와 배터리부(20)를 연결하거나, 조명부(30)와 배터리부(20)를 연결할 수 있다.

구체적으로는, 릴레이 스위치(43)는 릴레이 코일 및 복수의 접속 단자를 포함하여 구성될 수 있으며, 릴레이 코일은 전원을 공급받는 경우 자력을 발생시켜 복수의 접속 단자 간의 접점을 전환시킬 수 있다. 이러한 릴레이 스위치(43)에 포함되는 릴레이 코일은 제2 스위치(42)와 연결되고, 복수의 접속 단자에는 각각 제1 스위치(41), 배터리부(20) 및 조명부(30)가 연결되는데, 이때, 제2 스위치(42)가 턴온되어 AC-DC 변환부(10)로부터 릴레이 코일로 전원이 공급되는 경우, 제1 스위치(41)와 배터리부(20)가 연결되고, 제2 스위치(42)가 턴오프되어 AC-DC 변환부(10)로부터 릴레이 코일로의 전원 공급이 차단되는 경우, 배터리부(20)와 조명부(30)가 연결될 수 있도록 복수의 접속 단자에 제1 스위치(41), 배터리부(20) 및 조명부(30)가 각각 연결될 수 있다. 한편, 제2 스위치(42)가 턴온되어 AC-DC 변환부(10)로부터 릴레이 코일로 전원이 공급되고, 이에 따라, 제1 스위치(41)와 배터리부(20)가 연결되는 경우, 제1 스위치(41)가 턴온 상태이면 AC-DC 변환부(10)로부터 배터리부(20)로 전원이 공급되고, 제1 스위치(41)가 턴오프 상태이면 AC-DC 변환부(10)와 배터리부(20)의 연결이 차단될 수 있다.

이처럼, 제1 스위치(41) 및 제2 스위치(42)가 모두 턴온되는 경우, 릴레이 스위치(43)에 의해 제1 스위치(41)와 배터리부(20)가 연결되고, 이때, 제1 스위치(41)가 턴온 상태이므로 AC-DC 변환부(10)와 배터리부(20)가 연결됨에 따라 AC-DC 변환부(10)로부터 출력되는 전원에 의해 배터리부(20)가 충전될 수 있다. 이와 같은 경우, 배터리부(20)는 상용전원에 의해 충전되는 충전 모드일 수 있다.

한편, 제1 스위치(41)는 턴온 상태이고, 제2 스위치(42)는 턴오프되는 경우, 릴레이 스위치(43)의 접점이 전환되어 배터리부(20)와 조명부(30)가 연결됨에 따라 배터리부(20)로부터 방전되는 전원에 의해 조명부(30)가 점등될 수 있다. 이와 같은 경우, 배터리부(20)는 충전된 전원이 방전되는 방전 모드일 수 있다.

또는, 제1 스위치(41)는 턴오프되고, 제2 스위치(42)는 턴온 상태인 경우, 릴레이 스위치(43)에 의해 제1 스위치(41)와 배터리부(20)가 연결되더라도, 제1 스위치(41)가 턴오프됨에 따라, AC-DC 변환부(10)와 배터리부(20)의 연결이 차단되어 배터리부(20)는 충전 및 방전을 모두 수행하지 않는 무부하 모드일 수 있다.

한편, 도 2를 참조하면, 제1 스위치(41)가 릴레이 스위치(43)와 배터리부(20) 사이에 연결될 수 있으며, 이와 같은 경우, 릴레이 스위치(43)의 복수의 접속 단자에 AC-DC 변환부(10), 제1 스위치(41) 및 조명부(30)가 각각 연결되는데, 제2 스위치(42)가 턴온되어 AC-DC 변환부(10)로부터 릴레이 코일로 전원이 공급되는 경우, 제1 스위치(41)와 AC-DC 변환부(10)가 연결되고, 제2 스위치(42)가 턴오프되어 AC-DC 변환부(10)로부터 릴레이 코일로의 전원 공급이 차단되는 경우, 배터리부(20)와 조명부(30)가 연결될 수 있도록, 릴레이 스위치(43)의 복수의 접속 단자에 AC-DC 변환부(10), 제1 스위치(41) 및 조명부(30)가 각각 연결될 수 있다. 이때, 제2 스위치(42)가 턴온되어 AC-DC 변환부(10)로부터 릴레이 코일로 전원이 공급되는 경우, 제1 스위치(41)와 AC-DC 변환부(10)가 연결되므로, 제1 스위치(41)가 턴온상태이면 AC-DC 변환부(10)와 배터리부(20)가 연결되고, 제1 스위치(41)가 턴오프상태이면 AC-DC 변환부(10)와 배터리부(20)의 연결은 차단될 수 있다.

이처럼, 제1 스위치(41)는 도 1과 같이 AC-DC 변환부(10)와 릴레이 스위치(43) 사이에 연결되거나, 도 2와 같이 릴레이 스위치(43)와 배터리부(20) 사이에 연결될 수 있으며, 두 경우 모두 제1 스위치(41) 및 제2 스위치(42)가 모두 턴온되면 배터리부(20)는 충전 모드로 설정되고, 제1 스위치(41)는 턴온, 제2 스위치(42)는 턴오프되면 배터리부(20)는 방전 모드로 설정되며, 제1 스위치(41)는 턴오프, 제2 스위치(42)는 턴온되면 배터리부(20)는 무부하 모드로 설정될 수 있다.

다시, 도 1을 참조하면, 제어부(50)는 이와 같은 스위칭부(40)를 제어하여 배터리부(20)를 충전 모드, 방전 모드 및 무부하 모드 중 하나의 모드로 설정할 수 있으며, 각 모드에서의 배터리부(20)의 전압을 측정하여 배터리부(20)의 상태가 상용전원이 차단되는 비상시 비상전원으로 사용 가능한 정상 상태, 비상전원으로 사용 불가능한 비정상 상태 또는 비상시 비상전원으로 사용 가능하나 그 시간이 일정 수준 이하일 것으로 예측되는 열화 상태 중 어느 상태인지를 점검할 수 있다. 이와 관련하여, 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 5는 도 1에 도시된 스위칭부의 스위칭 동작에 따른 배터리부의 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

먼저, 제어부(50)는 상용전원에 의해 충전되는 충전 모드에서의 배터리부(20)의 상태를 점검할 수 있다. 이를 위해, 제어부(50)는 도 3와 같이 제1 스위치(41) 및 제2 스위치(42)가 모두 턴온될 수 있도록 제어함으로써, 배터리부(20)와 AC-DC 변환부(10)가 연결되어 AC-DC 변환부(10)로부터 출력되는 전원에 의해 배터리부(20)가 충전중인 상태로 제어할 수 있다.

제어부(50)는 이와 같은 방식으로 배터리부(20)를 충전 모드로 설정한 뒤, 배터리부(20)의 전압을 측정할 수 있다. 이때, 제어부(50)는 사용자에 의해 설정되는 점검 시간 동안 배터리부(20)의 전압을 측정하는데, 점검 시간을 복수 개의 동일한 구간으로 나누고, 각 구간별로 배터리부(20)의 전압을 동일한 횟수만큼 연속하여 측정한 뒤 최대값과 최소값을 제외한 나머지 측정값을 이용하여 전압 평균을 산출하고, 해당 평균을 각 구간에서의 전압으로 간주하여 배터리부(20)의 상태 점검을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(50)는 점검 시간이 1시간이고, 한 구간이 1분인 경우, 점검 시간을 총 60구간으로 나눌 수 있으며, 각 구간에서 배터리부(20)의 전압을 5회 측정한 뒤 최대값과 최소값을 제외한 나머지 3개의 측정값을 이용하여 평균을 산출하고, 산출한 평균을 해당 구간의 전압으로 산출함으로써, 결과적으로는, 1시간의 점검 시간 동안 60개의 전압 측정값을 이용하여 배터리부(20)의 상태 점검을 수행할 수 있다. 한편, 제어부(50)는 하루 중 배터리부(20)의 상태 점검 횟수를 제한하고, 점검 횟수 사이의 지연 시간을 설정하여 빈번한 점검으로 인한 배터리부(20) 또는 스위칭부(40)의 성능 저하를 방지할 수 있다.

또한, 제어부(50)는 점검 시간 동안 각 구간에서 측정하는 배터리부(20)의 전압을 시간의 순서에 따라 저장할 수 있다. 이에 따라, 제어부(50)는 점검 시간 동안의 배터리부(20)의 전압 변화 상태, 예를 들어, “증가”, “정체”, “감소” 중 하나의 전압 변화 상태를 판단하고, 전압 변화 상태에 따라 피크 전압을 추출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(50)는 현재 구간에서의 전압이 이전 구간에서의 전압보다 증가한 경우, 배터리부(20)의 전압 변화 상태를 “증가”로 저장하고, 다음 구간에서의 전압이 현재 구간에서의 전압보다 감소한 경우, 배터리부(20)의 전압 변화 상태를 “감소”로 저장할 수 있다. 제어부(50)는 이처럼 배터리부(20)의 전압 변화 상태가 “증가”에서 “감소”로, 또는, “정체”에서 “감소”로 변하는 구간에서의 전압을 피크 전압으로 추출할 수 있으며, 이러한 방식으로 추출된 피크 전압은 배터리부(20)가 정상 상태 또는 열화 상태인지 여부를 판단하기 위한 데이터가 될 수 있다.

제어부(50)는 점검 시간 동안 각 구간에서의 배터리부(20)의 전압을 측정할 때마다, 측정한 전압을 경고 최저 전압과 비교할 수 있다. 여기서, 경고 최저 전압은 배터리부(20)가 비상전원으로 사용 불가능하여 즉시 교체가 필요한 비정상 상태인지 여부를 판단하기 위한 기준 전압으로서, 사용자에 의해 설정되며, 일예로, 11V일 수 있다.

제어부(50)는 배터리부(20)의 전압과 경고 최저 전압의 비교 결과, 배터리부(20)의 전압이 경고 최저 전압 이하인 경우, 배터리부(20)의 비정상 상태 횟수를 1회 카운트하여 저장할 수 있다. 이처럼, 제어부(50)는 점검 시간 동안 각 구간에서의 배터리부(20)의 전압을 측정할 때마다, 측정한 전압을 경고 최저 전압과 비교하고 그 결과에 따라 배터리부(20)의 비정상 상태 횟수를 카운트할 수 있으며, 점검 시간 이내에 비정상 상태 횟수가 미리 정해진 비정상 상태 알람 횟수에 도달하는 경우 해당 시점에 비정상 상태 알람 신호를 발생하고, 배터리부(20)의 상태 점검을 종료할 수 있다.

한편, 제어부(50)는 배터리부(20)의 전압과 경고 최저 전압의 비교 결과, 배터리부(20)의 전압이 경고 최저 전압보다 높은 경우, 해당 구간에서의 배터리부(20)의 전압이 피크 전압인지 여부를 판단하고, 피크 전압인 경우, 피크 전압과 경고 최고 전압을 비교할 수 있다. 여기서, 경고 최고 전압은 배터리부(20)가 비상 전원으로 사용 가능한 정상 상태인지 여부를 판단하기 위한 기준 전압으로서, 사용자에 의해 설정되며, 일예로, 13V일 수 있다.

제어부(50)는 배터리부(20)의 피크 전압과 경고 최고 전압의 비교 결과, 배터리부(20)의 피크 전압이 경고 최고 전압보다 높은 경우, 배터리부(20)의 정상 상태 횟수를 1회 카운트하여 저장할 수 있다. 이처럼, 제어부(50)는 점검 시간 동안의 배터리부(20)의 피크 전압을 경고 최고 전압과 비교하고 그 결과에 따라 배터리부(20)의 정상 상태 횟수를 카운트할 수 있으며, 점검 시간 이내에 정상 상태 횟수가 미리 정해진 정상 상태 알람 횟수에 도달하는 경우 해당 시점에 정상 상태 알람 신호를 발생하고, 배터리부(20)의 상태 점검을 종료할 수 있다.

한편, 제어부(50)는 배터리부(20)의 피크 전압과 경고 최고 전압의 비교 결과, 배터리부(20)의 피크 전압이 경고 최고 전압 이하인 경우, 스위칭부(40)의 제1 스위치(41)를 턴오프 제어하여, 배터리부(20)를 무부하 모드로 설정한 뒤, 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압을 측정하여 배터리부(20)의 상태 점검을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(50)는 도 4와 같이 제1 스위치(41)가 턴오프되고, 제2 스위치(42)는 턴온될 수 있도록 제어함으로써, 배터리부(20)와 AC-DC 변환부(10)의 연결이 차단되어 배터리부(20)의 충전이 중단되고, 릴레이 스위치(43)에 의해 배터리부(20)와 조명부(30)의 연결 또한 차단되어 배터리부(20)의 방전도 이루어지지 않는 무부하 상태로 제어할 수 있다.

또한, 제어부(50)는 배터리부(20)를 무부하 모드로 제어하고 미리 정해진 소정의 시간이 흐른 뒤, 배터리부(20)의 전압을 측정할 수 있으며, 배터리부(20)를 무부하 모드로 제어하는 동안에는 점검 시간을 카운트하는 소정의 타이머 모듈 동작을 멈춘 뒤 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압을 측정할 수 있다. 이때, 제어부(50)는 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압을 측정하는 방법에 있어서, 일정 구간별로 배터리부(20)의 전압을 동일한 횟수만큼 연속하여 측정한 뒤, 최대값과 최소값을 제외한 나머지 측정값을 이용하여 전압 평균을 산출하고, 해당 평균을 각 구간에서의 전압으로 측정할 수 있다. 제어부(50)는 이와 같은 방식으로 측정한 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압을 경고 오픈 전압과 비교할 수 있다. 여기서, 경고 오픈 전압은 배터리부(20)가 열화 상태인지 여부를 판단하기 위한 기준 전압으로서, 사용자에 의해 설정되며, 일예로, 12V일 수 있다.

제어부(50)는 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압과 경고 오픈 전압의 비교 결과, 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압이 경고 오픈 전압보다 높은 경우, 배터리부(20)의 정상 상태 횟수를 1회 카운트하여 저장할 수 있다. 또한, 제어부(50)는 배터리부(20)를 다시 충전 모드로 제어한 뒤, 즉, 제1 스위치(41)를 턴온 제어한 뒤, 소정의 시간이 흐르면 점검 시간을 카운트하는 소정의 타이머 모듈을 다시 동작시키고, 충전 모드에서의 배터리부(20)의 전압을 측정하여 배터리부(20)의 상태 점검을 수행할 수 있다. 즉, 제어부(50)는 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압이 경고 오픈 전압보다 높은 것으로 판단하면, 배터리부(20)를 다시 충전 모드로 제어한 뒤 배터리부(20)의 전압을 측정하여 경고 최저 전압과 비교하고, 그 결과에 따라 피크 전압을 추출하여 경고 최고 전압과 비교하거나, 비정상 상태 횟수를 카운트할 수 있다.

한편, 제어부(50)는 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압과 경고 오픈 전압의 비교 결과, 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압이 경고 오픈 전압 이하인 경우, 배터리부(20)의 열화 상태 횟수를 1회 카운트하여 저장하고, 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압을 다시 측정하여 경고 오픈 전압과 비교하는 과정을 수행할 수 있다. 이처럼, 제어부(50)는 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압을 경고 오픈 전압과 비교하고 그 결과에 따라 배터리부(20)의 열화 상태 횟수를 카운트할 수 있으며, 열화 상태 횟수가 미리 정해진 열화 상태 알람 횟수에 도달하는 경우, 해당 시점에 열화 상태 알람 신호를 발생하고, 배터리부(20)의 상태 점검을 종료할 수 있다.

한편, 제어부(50)는 배터리부(20)를 방전 모드로 제어한 뒤, 위와 같은 방법으로 배터리부(20)의 상태 점검을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(50)는 먼저 도 5와 같이 제2 스위치(42)를 턴오프 제어함으로써, 배터리부(20)와 AC-DC 변환부(10)의 연결이 차단되어 배터리부(20)의 충전이 중단되고, 배터리부(20)와 조명부(30)가 연결되어 배터리부(20)를 비상 전원으로 하여 조명부(30)가 점등되는 상태로 제어할 수 있다.

제어부(50)에서 방전 모드에서의 배터리부(20)의 상태 점검을 수행하는 것은 상술한 충전 모드에서의 배터리부(20)의 상태 점검을 수행하는 방법과 동일하므로, 간략히 설명하면, 제어부(50)는 먼저 배터리부(20)를 방전 모드로 제어한 뒤, 점검 시간을 복수 개의 구간으로 나누어, 각 구간별로 배터리부(20)의 전압을 측정하며, 각 구간별로 배터리부(20)의 평균 전압을 측정할 때마다 경고 최저 전압과 비교할 수 있다. 제어부(50)는 방전 모드에서의 배터리부(20)의 전압이 경고 최저 전압 이하인 경우, 비정상 상태 횟수를 카운트 할 수 있으며, 배터리부(20)이 전압이 경고 최저 전압보다 높은 경우, 방전 모드에서의 배터리부(20)의 피크 전압을 추출하고, 피크 전압과 경고 최고 전압을 비교할 수 있다. 제어부(50)는 방전 모드에서의 배터리부(20)의 피크 전압이 경고 최고 전압 이하인 경우, 스위칭부(40)를 제어하여 배터리부(20)를 무부하 모드로 전환한 뒤 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압을 측정하고 경고 오픈 전압과 비교할 수 있다. 이때, 제어부(50)는 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압이 경고 오픈 전압 이하인 경우, 열화 상태 횟수를 카운트할 수 있으며, 배터리부(20)의 전압이 경고 오픈 전압보다 높은 경우 정상 상태 횟수를 카운트하고, 다시 배터리부(20)를 방전 모드로 전환한 뒤 배터리부(20) 점검을 수행할 수 있다. 한편, 제어부(50)는 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압이 경고 오픈 전압보다 높은 경우, 정상 상태 횟수를 카운트할 수 있다.

이처럼, 제어부(50)는 배터리부(20)를 충전 모드, 방전 모드 또는 무부하 모드로 제어한 뒤 배터리부(20)의 전압을 측정하고, 경고 최저 전압, 경고 최고 전압 또는 경고 오픈 전압과 비교하여 배터리부(20)의 상태를 점검할 수 있다. 이때, 제어부(50)는 후술하는 통신부(60)를 통해 사용자 단말로부터 배터리부(20)의 점검에 대한 제어 신호를 수신하고, 수신한 점검 신호에 따라 배터리부(20)를 충전 모드 또는 방전 모드로 제어한 뒤 점검을 수행할 수 있으며, 경고 최저 전압, 경고 최고 전압 또는 경고 오픈 전압 등 배터리부(20) 점검을 수행하는 데 필요한 파라미터를 수신할 수 있다. 또한, 제어부(50)에서 점검하는 배터리부(20)의 상태는 정상 상태, 비정상 상태 또는 열화 상태 중 하나일 수 있으며, 각 상태로 판단되는 횟수가 미리 설정된 알람 발생 횟수에 도달하는 경우 후술하는 통신부(60)를 통해 사용자 단말로 그 결과를 송신하거나, 알람부(미도시)를 통해 출력할 수 있다.

통신부(60)는 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 조명등(1000)을 관리하는 사용자 단말과 통신을 수행할 수 있는 모듈로, 사용자 단말로부터 배터리부(20)의 점검에 대한 제어 신호, 경고 최저 전압, 경고 최고 전압, 경고 오픈 전압, 점검 시간, 알람 발생 기준 횟수 등의 파라미터를 수신할 수 있다. 또한, 제어부(50)에서의 배터리부(20) 상태 점검 결과를 사용자 단말로 송신할 수 있다.

알람부(미도시) 또한 제어부(50)에서의 배터리부(20)의 상태 점검 결과를 출력할 수 있으며, 이때, 알람부(미도시)는 서로 다른 색을 출력하는 복수의 LED 모듈로 구현되어, 정상 상태, 비정상 상태 또는 열화 상태에 따라 서로 다른 색이 점등될 수 있으며, 또는, 하나의 LED 모듈로 구현되어 정상 상태, 비정상 상태 또는 열화 상태에 따라 소등, 점등 또는 점멸될 수 있다.

이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 조명등(1000)은 상용 전원의 공급이 차단되는 비상 상황 시, 비상 전원으로 사용되는 배터리부(20)에 대한 상태 점검을 수행할 수 있으며, 구체적으로는, 배터리부(20)를 충전 모드 또는 방전 모드로 제어한 뒤 상태 점검을 수행하며, 필요에 따라 배터리부(20)를 무부하 모드로 제어한 뒤 상태 점검을 수행함으로써, 배터리부(20)가 상용전원이 차단되는 비상시 비상전원으로 사용 가능한 정상 상태, 비상전원으로 사용 불가능한 비정상 상태 또는 비상시 비상전원으로 사용 가능하나 그 시간이 일정 수준 이하일 것으로 예측되는 열화 상태 중 어느 상태인지를 점검할 수 있다.

이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 조명등(1000)의 제어 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 조명등의 제어 방법의 순서도이다.

먼저, 도 6 및 도 7을 참조하면, 배터리부(20)가 충전 모드인 상태에서의 상태 점검 방법에 관한 것으로, 제어부(50)는 배터리부(20)의 전압을 측정 및 저장할 수 있다(100). 이때, 일반적으로 상용 전원이 공급되는 정상 상태에서는 제1 스위치(41) 및 제2 스위치(42)가 모두 턴온 상태이므로, 충전 모드에서의 배터리부(20)의 상태를 점검하기 위해 별도의 스위칭부(40) 제어는 생략하여도 무방하다. 또한, 제어부(50)는 사용자에 의해 설정되는 점검 시간을 복수 개의 동일한 구간으로 나누고, 각 구간별로 배터리부(20)의 평균 전압을 측정할 수 있다.

또한, 제어부(50)는 측정한 배터리부(20)의 전압이 경고 최저 전압 이하인지 판단할 수 있다(110). 여기서, 경고 최저 전압은 배터리부(20)가 비상전원으로 사용 불가능하여 즉시 교체가 필요한 비정상 상태인지 여부를 판단하기 위한 기준 전압일 수 있다.

이때, 제어부(50)는 측정한 배터리부(20)의 전압이 경고 최저 전압 이하인 것으로 판단되면, 배터리부(20)의 비정상 상태 횟수를 1회 카운트 할 수 있다(120).

그리고, 제어부(50)는 점검 시간 동안 누적되는 배터리부(20)의 비정상 상태 횟수가 비정상 상태 알람 횟수와 동일한지 판단할 수 있다(130). 제어부(50)는 점검 시간 동안 누적되는 배터리부(20)의 비정상 상태 횟수가 비정상 상태 알람 횟수와 동일한 것으로 판단하면, 비정상 상태 알람 신호를 발생할 수 있다(140). 반면, 제어부(50)는 점검 시간 동안 누적되는 배터리부(20)의 비정상 상태 횟수가 비정상 상태 알람 횟수와 동일하지 않으면, 다음 구간에서의 배터리부(20)의 전압을 측정 및 저장하고(100), 위와 같은 과정을 점검 시간 동안 반복하여 수행할 수 있다.

한편, 도 7을 참조하면, 제어부(50)는 측정한 배터리부(20)의 전압이 경고 최저 전압 보다 높은 것으로 판단되면, 배터리부(20)의 전압 변화 상태를 판단하여 저장할 수 있다(200). 제어부(50)는 점검 시간 내에 연속하는 구간에서 측정한 배터리부(20)의 전압 크기의 변화에 따라, 배터리부(20)의 전압 변화 상태를 “증가”,”정체”,”감소” 중 하나로 판단하여 저장할 수 있다.

그리고, 제어부(50)는 저장된 정보를 이용하여 점검 시간 동안의 배터리부(20)의 피크 전압을 추출할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다(210). 즉, 제어부(50)는 현재 저장된 배터리부(20)의 전압 변화 상태 데이터로부터, “증가” 또는 “정체”에서 “감소”로 변한 구간을 추출할 수 있는 지 판단하고, 추출할 수 있는 경우, 해당 구간에서의 전압을 배터리부(20)의 피크 전압으로 추출할 수 있다.

한편, 제어부(50)는 배터리부(20)의 피크 전압을 추출할 수 없는 경우, 예를 들어, 현재 저장된 배터리부(20)의 전압 변화 상태 데이터로부터, “증가” 또는 “정체”에서 “감소”로 변한 구간이 없는 경우, 다시 도 6의 100 단계로 돌아가서 배터리부(20)의 전압 측정 및 저장(100) 과정을 수행할 수 있다.

반면, 제어부(50)는 배터리부(20)의 피크 전압을 추출하면, 피크 전압이 경고 최고 전압 이하인지를 판단할 수 있다(220). 여기서, 경고 최고 전압은, 배터리부(20)가 비상 전원으로 사용 가능한 정상 상태인지 여부를 판단하기 위한 기준 전압을 의미할 수 있다. 제어부(50)는 배터리부(20)의 피크 전압이 경고 최고 전압 이하인 것으로 판단하면, 제1 스위치(41)를 턴오프 제어(230)하여 배터리부(20)를 무부하 모드로 제어할 수 있다.

그리고, 제어부(50)는 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압을 측정하고(240), 측정한 배터리부(20)의 전압이 경고 오픈 전압 이하인지를 판단할 수 있다(250). 여기서, 경고 오픈 전압은 배터리부(20)가 열화 상태인지 여부를 판단하기 위한 기준 전압을 의미한다.

또한, 제어부(50)는 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압이 경고 오픈 전압 이하인 것으로 판단하면, 열화 상태 횟수를 1회 카운트하고(260), 점검 시간 동안 누적되는 열화 상태 횟수가 열화 상태 알람 횟수와 동일한지 여부를 판단할 수 있다(270). 제어부(50)는 열화 상태 횟수와 열화 상태 알람 횟수가 동일한 것으로 판단하면, 열화 상태 알람 신호를 발생하고(280), 제1 스위치(41)를 턴 온 제어하여(285) 배터리부(20)를 다시 충전 모드로 제어한 뒤 배터리부(20)의 점검을 종료할 수 있다.

한편, 제어부(50)는 배터리부(20)의 피크 전압이 경고 최고 전압보다 높은 것으로 판단하면(220), 배터리부(20)의 정상 상태 횟수를 1회 카운트하고(225), 점검 시간 동안 누적되는 정상 상태 횟수가 정상 상태 알람 횟수와 동일한지 판단하며(290), 점검 시간 동안 누적되는 정상 상태 횟수가 정상 상태 알람 횟수와 동일하면, 정상 상태 알람 신호를 발생(295)하고, 배터리부(20)의 점검을 종료하며, 점검 시간 동안 누적되는 정상 상태 횟수가 정상 상태 알람 횟수와 동일하지 않으면, 다시 도 6의 100 단계로 돌아가서 배터리부(20)의 전압 측정 및 저장(100) 과정을 수행할 수 있다.

또한, 제어부(50)는 무부하 모드에서의 배터리부(20)의 전압이 경고 오픈 전압보다 높은 것으로 판단하거나(250), 점검 시간 동안 누적되는 열화 상태 횟수가 열화 상태 알람 횟수와 동일하지 않은 것으로 판단한 경우(270), 제1 스위치(41)를 턴 온 제어하여(255), 배터리부(20)를 다시 충전 모드로 제어한 뒤, 정상 상태 횟수를 1회 카운트할 수 있다(225).

한편, 도 8 및 도 9를 참조하면, 배터리부(20)가 방전 모드인 상태에서의 상태 점검 방법에 관한 것으로, 배터리부(20)의 전압을 측정하기 전, 배터리부(20)의 모드를 방전 모드로 변경하기 위해 제2 스위치(42)를 턴오프할 수 있다(300). 이 후의 단계들은, 배터리부(20)를 방전 모드에서 무부하 모드로 변경하기 위해 제1 스위치(41)를 턴오프, 제2 스위치(42)를 턴온 제어하는 단계(430) 및 배터리부(20)를 무부하 모드에서 방전 모드로 변경하기 위해 제1 스위치(41)를 턴온, 제2 스위치(42)를 턴오프 제어하는 단계(455,485)에 있어서 차이가 있을 뿐, 나머지 배터리부(20)의 상태 점검 방법은 도 6 및 도 7의 배터리부(20)가 충전 모드인 상태에서의 상태 점검 방법과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 비상 조명등은 도 1에 도시된 비상 조명등과의 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등의 개략적인 제어 블록도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등(1000’)은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 조명등(1000)에 전압 분배기(70)를 더 포함하며, 구체적으로는, 전압 분배기(70)는 제1 스위치(41)와 제어부(50) 사이에 연결될 수 있다. 또한, 전압 분배기(70)는 제1 스위치(41) 및 제2 스위치(42)가 모두 턴온 상태인 경우, AC-DC 변환부(10) 출력되어 배터리부(20)로 공급되는 전압과 동일한 크기의 전압을 공급받을 수 있으며, 제어부(50)는 이러한 전압 분배기(70)의 전압을 측정함으로써 AC-DC 변환부(10)의 상태 또한 점검할 수 있다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1000: 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등
10: AC-DC 변환부
20: 배터리부
30: 조명부
40: 스위칭부
50: 제어부
60: 통신부

Claims

상용전원으로부터 교류전원을 공급받고 직류전원으로 변환하여 출력하는 AC-DC 변환부;
상기 AC-DC 변환부로부터 출력되는 직류전원에 의하여 충전되는 배터리부;
상기 배터리부로부터 방전되는 직류전원에 의하여 점등되는 조명부;
제1 스위치, 제2 스위치 및 릴레이 스위치를 포함하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 상기 AC-DC 변환부와 상기 릴레이 스위치 사이에 연결되고, 상기 릴레이 스위치는 상기 배터리부 및 상기 조명부와 연결되는 스위칭부; 및
상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 충전 모드 또는 방전 모드로 설정한 뒤 미리 정해진 점검 시간 동안 상기 배터리부의 전압을 측정하고, 경고 최저 전압과 비교하여 상기 배터리부의 전압이 상기 경고 최저 전압 이하인 경우 상기 배터리부를 비정상 상태로 판단하고, 상기 배터리부의 전압이 상기 경고 최저 전압을 초과하는 경우 상기 배터리부의 피크 전압을 추출하고,
상기 배터리부의 피크 전압과 경고 최고 전압의 비교 결과 상기 배터리부의 피크 전압이 성기 경고 최고 전압을 초과하는 경우 상기 배터리부를 정상 상태로 판단하고, 상기 배터리부의 피크 전압이 상기 경고 최고 전압 이하인 경우, 상기 점검 시간을 카운트하는 소정의 타이머 모듈의 동작을 멈추고 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 무부하 모드로 설정한 뒤,
무부하 모드에서의 상기 배터리부의 전압을 측정하고 상기 경고 최저 전압 및 상기 경고 최고 전압 사이의 값으로 설정되는 경고 오픈 전압과 비교하여 상기 배터리부가 열화 상태인지를 점검하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 무부하 모드에서의 배터리부의 전압이 상기 경고 오픈 전압 이하인 경우 상기 배터리부가 열화 상태인 것으로 판단하고, 상기 무부하 모드에서의 배터리부의 전압이 상기 경고 오픈 전압을 초과하는 경우, 상기 타이머 모듈을 다시 동작시키고 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 다시 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드로 설정한 뒤 남은 점검 시간 동안 상기 배터리부의 전압을 측정하여 상기 경고 최저 전압과 비교하는 과정을 재수행하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등.
제1항에 있어서,
상기 릴레이 스위치는,
상기 제2 스위치가 턴온되면 상기 제1 스위치와 상기 배터리부를 연결시켜, 상기 제1 스위치가 턴온되는 경우 상기 AC-DC 변환부와 상기 배터리부가 연결되고,
상기 제2 스위치가 턴오프되면 상기 배터리부와 상기 조명부를 연결시키는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 턴온 제어하여 상기 배터리부를 상기 AC-DC 변환부의 출력에 의해 충전되는 충전 모드로 설정하거나, 상기 제1 스위치를 턴온, 상기 제2 스위치를 턴오프 제어하여 상기 배터리부를 충전된 전원이 상기 조명부로 방전되는 방전 모드로 설정하거나, 상기 제1 스위치를 턴오프, 상기 제2 스위치를 턴온 제어하여 상기 배터리부를 무부하 모드로 설정하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 배터리부를 충전 모드 또는 방전 모드로 설정한 뒤 미리 설정된 점검 시간 동안 상기 배터리부의 전압을 측정하되, 상기 점검 시간을 복수 개의 구간으로 나누어 각 구간별로 상기 배터리부의 전압을 복수 번 측정한 뒤 평균 전압을 산출하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등.
제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 점검 시간의 각 구간에서의 상기 배터리부의 평균 전압을 측정할 때마다 미리 설정된 경고 최저 전압과 비교하고, 상기 배터리부의 평균 전압이 상기 경고 최저 전압 이하인 경우 상기 배터리부의 비정상 상태 횟수를 카운트하고, 상기 점검 시간 동안 누적되는 상기 비정상 상태 횟수가 미리 설정된 비정상 상태 알람 횟수에 도달하는 경우 상기 배터리부의 비정상 상태 알람을 발생하는 것을 포함하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등.
제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 점검 시간의 각 구간에서의 상기 배터리부의 평균 전압을 측정할 때마다 경고 최저 전압과 비교하고, 상기 배터리부의 평균 전압이 상기 경고 최저 전압 을 초과하는 경우, 상기 점검 시간의 연속하는 구간에서의 상기 배터리부의 평균 전압을 비교하여 상기 점검 시간 동안의 상기 배터리부의 피크 전압을 추출하고, 상기 피크 전압과 미리 설정된 경고 최고 전압을 비교하는 것을 포함하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 피크 전압과 상기 경고 최고 전압의 비교 결과 상기 피크 전압이 상기 경고 최고 전압을 초과하는 경우, 상기 배터리부의 정상 상태 횟수를 카운트하고, 상기 점검 시간 동안 누적되는 상기 정상 상태 횟수가 정상 상태 알람 횟수에 도달하는 경우 상기 배터리부의 정상 상태 알람을 발생하는 것을 포함하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등.
삭제
제1항에 있어서,
사용자 단말과 통신을 수행하여 상기 배터리부의 점검에 대한 제어 신호를 수신하고, 상기 배터리부의 점검 결과를 송신하는 통신부를 더 포함하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등.
상용전원으로부터 교류전원을 공급받고 직류전원으로 변환하여 출력하는 AC-DC 변환부;
상기 AC-DC 변환부로부터 출력되는 직류전원에 의하여 충전되는 배터리부;
상기 배터리부로부터 방전되는 직류전원에 의하여 점등되는 조명부;
제1 스위치, 제2 스위치 및 릴레이 스위치를 포함하고, 상기 제1 스위치는 상기 릴레이 스위치와 상기 배터리부 사이에 연결되고, 상기 제2 스위치는 상기 AC-DC 변환부와 상기 릴레이 스위치 사이에 연결되며, 상기 릴레이 스위치는 상기 제2 스위치가 턴온되면 상기 AC-DC 변환부와 상기 제1 스위치를 연결시켜, 상기 제1 스위치가 턴온되는 경우 상기 AC-DC 변환부와 상기 배터리부가 연결되고, 상기 제2 스위치가 턴오프되면 상기 배터리부와 상기 조명부를 연결시키는 스위칭부; 및
상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 충전 모드 또는 방전 모드로 설정한 뒤 미리 정해진 점검 시간 동안 상기 배터리부의 전압을 측정하고, 경고 최저 전압과 비교하여 상기 배터리부의 전압이 상기 경고 최저 전압 이하인 경우 상기 배터리부를 비정상 상태로 판단하고, 상기 배터리부의 전압이 상기 경고 최저 전압을 초과하는 경우 상기 배터리부의 피크 전압을 추출하고,
상기 배터리부의 피크 전압과 경고 최고 전압의 비교 결과 상기 배터리부의 피크 전압이 성기 경고 최고 전압을 초과하는 경우 상기 배터리부를 정상 상태로 판단하고, 상기 배터리부의 피크 전압이 상기 경고 최고 전압 이하인 경우, 상기 점검 시간을 카운트하는 소정의 타이머 모듈의 동작을 멈추고 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 무부하 모드로 설정한 뒤,
무부하 모드에서의 상기 배터리부의 전압을 측정하고 상기 경고 최저 전압 및 상기 경고 최고 전압 사이의 값으로 설정되는 경고 오픈 전압과 비교하여 상기 배터리부가 열화 상태인지를 점검하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 무부하 모드에서의 배터리부의 전압이 상기 경고 오픈 전압 이하인 경우 상기 배터리부가 열화 상태인 것으로 판단하고, 상기 무부하 모드에서의 배터리부의 전압이 상기 경고 오픈 전압을 초과하는 경우, 상기 타이머 모듈을 다시 동작시키고 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 다시 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드로 설정한 뒤 남은 점검 시간 동안 상기 배터리부의 전압을 측정하여 상기 경고 최저 전압과 비교하는 과정을 재수행하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등.
상용전원으로부터 교류전원을 공급받고 직류전원으로 변환하여 출력하는 AC-DC 변환부, 상기 AC-DC 변환부로부터 출력되는 직류전원에 의하여 충전되는 배터리부, 상기 AC-DC 변환부로부터 출력되는 직류전원 또는 상기 배터리부로부터 방전되는 직류전원에 의해 점등되는 조명부, 제1 스위치, 제2 스위치 및 릴레이 스위치를 포함하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 상기 AC-DC 변환부와 상기 릴레이 스위치 사이에 연결되고, 상기 릴레이 스위치는 상기 배터리부 및 상기 조명부와 연결되는 스위칭부를 포함하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등의 구동방법에 있어서,
상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 충전 모드 또는 방전 모드로 설정한 뒤 미리 정해진 점검 시간 동안 상기 배터리부의 전압을 측정하여 미리 설정된 경고 최저 전압과 비교하고,
상기 배터리부의 전압이 상기 경고 최저 전압 이하인 경우 상기 배터리부가 비정상 상태인 것으로 판단하고,
상기 배터리부의 전압이 상기 경고 최저 전압을 초과하는 경우 상기 배터리부의 피크 전압을 추출하여, 상기 배터리부의 피크 전압과 미리 설정된 경고 최고 전압을 비교하고,
상기 배터리부의 피크 전압이 상기 경고 최고 전압을 초과하는 경우 상기 배터리부가 정상 상태인 것으로 판단하고, 상기 배터리부의 피크 전압이 상기 경고 최고 전압 이하인 경우, 상기 점검 시간을 카운트하는 소정의 타이머 모듈의 동작을 멈추고 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 무부하 모드로 설정한 뒤 상기 무부하 모드에서의 배터리부의 전압을 측정하여 상기 경고 최저 전압 및 상기 경고 최고 전압 사이의 값으로 설정되는 경고 오픈 전압과 비교하고,
상기 무부하 모드에서의 배터리부의 전압이 상기 경고 오픈 전압 이하인 경우 상기 배터리부가 열화 상태인 것으로 판단하고, 상기 무부하 모드에서의 배터리부의 전압이 상기 경고 오픈 전압을 초과하는 경우, 상기 타이머 모듈을 다시 동작시키고 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부를 다시 상기 충전 모드 또는 상기 방전 모드로 설정한 뒤 남은 점검 시간 동안 상기 배터리부의 전압을 측정하여 상기 배터리부의 상태를 판단하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등의 구동방법.
제11항에 있어서,
상기 배터리부를 충전 모드 또는 방전 모드로 설정한 뒤 상기 배터리부의 전압을 측정하여 미리 설정된 경고 최저 전압과 비교하는 것은,
상기 배터리부를 충전 모드 또는 방전 모드로 설정한 뒤 미리 설정된 점검 시간 동안 상기 배터리부의 전압을 측정하되, 상기 점검 시간을 복수 개의 구간으로 나누어 각 구간별로 상기 배터리부의 전압을 복수 번 측정한 뒤 평균 전압을 산출하고, 상기 구간별 평균 전압과 상기 경고 최저 전압을 비교하는 것인 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등의 구동방법.
제12항에 있어서,
상기 배터리부의 전압이 상기 경고 최저 전압 이하인 경우 상기 배터리부가 비정상 상태인 것으로 판단하는 것은,
상기 배터리부의 평균 전압이 상기 경고 최저 전압 이하인 경우 상기 배터리부의 비정상 상태 횟수를 카운트하고, 상기 점검 시간 동안 누적되는 상기 비정상 상태 횟수가 비정상 상태 알람 횟수에 도달하는 경우 상기 배터리부의 비정상 상태 알람을 발생하는 것을 포함하는 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등의 구동방법.
제13항에 있어서,
상기 배터리부의 전압이 상기 경고 최저 전압을 초과하는 경우 상기 배터리부의 피크 전압을 추출하여, 상기 배터리부의 피크 전압과 미리 설정된 경고 최고 전압을 비교하는 것은,
상기 점검 시간의 연속하는 구간에서의 상기 배터리부의 평균 전압을 비교하여 상기 점검 시간 동안의 상기 배터리부의 피크 전압을 추출하고, 상기 피크 전압과 상기 경고 최고 전압을 비교하는 것인 배터리 점검 기능을 갖는 비상 조명등의 구동방법.