KR101861705B1 - Non-intrusive voltage measurement equipment based on electric field energy harvesting - Google Patents

Non-intrusive voltage measurement equipment based on electric field energy harvesting Download PDF

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KR101861705B1 KR1020160182756A KR20160182756A KR101861705B1 KR 101861705 B1 KR101861705 B1 KR 101861705B1 KR 1020160182756 A KR1020160182756 A KR 1020160182756A KR 20160182756 A KR20160182756 A KR 20160182756A KR 101861705 B1 KR101861705 B1 KR 101861705B1
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김호성
강성묵
양석원
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Abstract

Embodiments of the present invention relate to a non-contact type voltage measurement device using stray electric field energy harvesting, and a non-contact type voltage measurement device using stray electric field energy harvesting according to an embodiment of the present invention includes: an energy harvesting unit for collecting and storing stray electric field energy around a power line; an energy release unit for periodically repeating release and release stop of energy stored in the energy harvesting unit according to charge voltage of the energy harvesting unit; and a voltage estimation unit for measuring an energy release cycle and estimating voltage of the power line using the fact that the energy release cycle is inverse proportional to the voltage of the power line. According to embodiments of the present invention, since voltage of a power line can be measured without removing coating of the power line, situations such as interruption of power supply, electric shock and the like caused by removal of the coating can be prevented.

Description

표유 전계 에너지 하베스팅을 이용한 비접촉식 전압 측정 장치{Non-intrusive voltage measurement equipment based on electric field energy harvesting}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a non-intrusive voltage measurement device using a stray field energy harvesting device,

본 발명의 실시 예들은, 비접촉식 전압 측정 장치에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a non-contact type voltage measuring apparatus.

스마트 그리드(smart grid) 시스템에서, 신뢰할 수 있고 가격 경쟁력이 있는 전력 공급을 위하여, 간단하고 쉬운 전압 측정 방법이 요구된다. 기존의 전력 공급 시스템에서 이루어지는 대부분의 전압 측정 방법은 전력선의 도체에 직접적인 접촉을 필요로 하기 때문에, 전력선의 피복이 제거되어야 하고, 이로 인하여 때때로 전력 공급 중단 등의 예기치 않은 상황이 발생한다. In a smart grid system, a simple and easy voltage measurement method is required for a reliable and cost competitive power supply. Since most voltage measurement methods in existing power supply systems require direct contact with the conductors of the power lines, the covering of the power lines must be removed, which sometimes leads to unexpected situations such as power outages.

국내 등록 특허 제 10-1397422호 (표유 전계 에너지 하베스팅 장치, 표유 전계 에너지 하베스팅 기반의 센서 네트워크의 전력공급 장치)Korean Patent No. 10-1397422 (stray field energy harvesting device, power supply device of sensor network based on stray field energy harvesting)

본 발명의 실시 예들은, 전력선의 피복 제거 없이 전력선의 전압을 측정할 수 있는 비접촉식 전압 측정 방안을 제공한다. Embodiments of the present invention provide a noncontact voltage measurement method capable of measuring the voltage of a power line without removing the covering of the power line.

본 발명의 실시 예들은, 표유 전계 에너지 하베스팅을 이용한 전압 측정 방안을 제공한다. Embodiments of the present invention provide a voltage measurement scheme using stray field energy harvesting.

본 발명의 일 실시 예에 따른 표유 전계 에너지 하베스팅을 이용한 비접촉식 전압 측정 장치는, 전력선 주변의 표유 전계 에너지를 수집하여 저장하는 에너지 하베스팅부; 상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압에 따라 상기 에너지 하베스팅부에 저장된 에너지의 방출 및 방출 중지를 주기적으로 반복하는 에너지 방출부; 및 상기 에너지의 방출 주기를 측정하고, 상기 에너지의 방출 주기는 상기 전력선의 전압에 반비례함을 이용하여 상기 전력선의 전압을 추정하는 전압 추정부를 포함한다. An apparatus for measuring non-contact type energy using stray field energy harvesting according to an embodiment of the present invention includes: an energy harvesting unit for collecting and storing stray field energy around a power line; An energy discharging unit periodically repeating discharge and release of energy stored in the energy harvesting unit according to a charging voltage of the energy harvesting unit; And a voltage estimator for estimating a voltage of the power line by measuring an emission period of the energy, and the emission period of the energy is inversely proportional to the voltage of the power line.

일 실시 예에서, 상기 에너지 하베스팅부는, 상기 전력선을 소정 횟수만큼 감는 와이어; 및 상기 와이어와 상기 전력선 사이에서 생성된 표유 전계 에너지를 저장하는 저장 커패시터를 포함할 수 있다. In one embodiment, the energy harvesting portion includes a wire winding the power line a predetermined number of times; And a storage capacitor for storing stray field energy generated between the wire and the power line.

일 실시 예에서, 상기 에너지 방출부는, 상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 제 1 값에 이르는 경우 에너지 방출을 시작하고, 상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 상기 제 1 값보다 작은 제 2 값까지 떨어지는 경우 에너지 방출을 중지할 수 있다. In one embodiment, the energy emitting unit may start emitting energy when the charging voltage of the energy harvesting unit reaches a first value, and when the charging voltage of the energy harvesting unit falls to a second value that is less than the first value Energy emission can be stopped.

일 실시 예에서, 상기 에너지 방출부는, 상기 에너지 하베스팅부에 저장된 에너지를 방출시키는 제 1 저항; 및 상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 상기 제 1 값에 이르는 경우 턴온되어 상기 에너지 하베스팅부에 저장된 에너지가 상기 제 1 저항을 통하여 방출되도록 하고, 상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 제 2 값으로 떨어지는 경우 턴오프되어 상기 제 1 저항을 통한 에너지 방출이 중지되도록 하는 제 1 스위치(MEMS 스위치일 수 있다)를 포함할 수 있다. In one embodiment, the energy emitting portion includes: a first resistor for emitting energy stored in the energy harvesting portion; And when the charging voltage of the energy harvesting unit reaches the first value, the energy stored in the energy harvesting unit is released through the first resistor, and when the charging voltage of the energy harvesting unit drops to a second value And may be a first switch (which may be a MEMS switch) that is turned off to stop energy emission through the first resistor.

일 실시 예에서, 상기 에너지 방출부는, 외부 전력 공급원; 상기 외부 전력 공급원의 일단에 연결된 센싱 저항; 및 상기 센싱 저항의 타단에 연결되며, 상기 제 1 스위치가 턴온되는 경우 턴온되어 상기 센싱 저항에 상기 외부 전력 공급원에 따른 출력 전압이 나타나도록 하고, 상기 제 1 스위치가 턴오프되는 경우 턴오프되어 상기 센싱 저항에 출력 전압이 0이 나타나도록 하는 제 2 스위치(MOSFET 스위치일 수 있다)를 포함할 수 있다. In one embodiment, the energy emitting portion comprises: an external power supply; A sensing resistor coupled to one end of the external power supply; And a second resistor connected to the other end of the sensing resistor and configured to be turned on when the first switch is turned on so that an output voltage corresponding to the external power supply source appears in the sensing resistor, And a second switch (which may be a MOSFET switch) for causing an output voltage to appear at the sensing resistor.

일 실시 예에서, 상기 전압 추정부는, 상기 센싱 저항에 나타나는 출력 전압 펄스열의 주기를 상기 에너지의 방출 주기로서 측정할 수 있다. In one embodiment, the voltage estimating unit may measure the period of the output voltage pulse train appearing in the sensing resistance as the emission period of the energy.

일 실시 예에서, 상기 에너지 하베스팅부는, 상기 전력선 주변에 배치된 도체판; 표유 전계 에너지를 저장하는 저장 커패시터; 및 상기 도체판과 상기 도체판 및 상기 도체판과 지면 사이에서 생성된 표유 전계 에너지를 상기 저장 커패시터에 전달하는 부스트 컨버터 칩을 포함할 수 있다. In one embodiment, the energy harvesting portion comprises: a conductor plate disposed about the power line; A storage capacitor for storing stray field energy; And a boost converter chip for transmitting the stray field energy generated between the conductive plate, the conductive plate, and the conductive plate to the storage capacitor.

일 실시 예에서, 상기 에너지 방출부는, 상기 에너지 하베스팅부에 저장된 에너지를 방출시키는 센싱 저항; 및 상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 제 1 값에 이르는 경우 턴온되어 상기 저장 커패시터에 저장된 에너지가 상기 센싱 저항을 통하여 방출되도록 하고, 상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 상기 제 1 값보다 작은 제 2 값으로 떨어지는 경우 턴오프되어 상기 센싱 저항을 통한 에너지 방출이 중지되도록 하는 제 1 스위치(MOSFET 스위치일 수 있다)를 포함할 수 있다. In one embodiment, the energy emitting portion includes a sensing resistor for emitting energy stored in the energy hubbing portion; And an energy storage unit for storing energy stored in the storage capacitor when the charging voltage of the energy harvesting unit is lower than the first value, A first switch (which may be a MOSFET switch) that is turned off to stop the energy release through the sensing resistor.

일 실시 예에서, 상기 부스트 컨버터 칩은, 상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 제 1 값에 이르는 경우 상기 제 1 스위치를 턴온시키는 출력 신호를 출력하고, 상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 제 2 값으로 떨어지는 경우 상기 제 2 스위치를 턴오프시키는 출력 신호를 출력할 수 있다. In one embodiment, the boost converter chip outputs an output signal that turns on the first switch when the charging voltage of the energy harvesting unit reaches a first value, and the charging voltage of the energy harvesting unit is a second value And to output an output signal that turns off the second switch when the second switch is turned off.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 전력선의 피복 제거 없이 전력선의 전압을 측정할 수 있기 때문에, 피복 제거로 인한 전력 공급 중단 및 감전 등의 상황을 방지할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, since the voltage of the power line can be measured without removing the cover of the power line, it is possible to prevent the power supply interruption and the electric shock due to the removal of the cover.

도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 전력 측정 장치를 설명하기 위한 개념도,
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 하베스팅을 위한 센싱 와이어와 전력선을 설명하기 위한 예시도,
도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 도시된 센싱 와이어와 전력선 간의 기생 커패시턴스를 설명하기 위한 예시도,
도 2의 (c)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 측정 장치를 설명하기 위한 예시도,
도 3의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 측정된 출력 전압 펄스열을 설명하기 위한 예시도,
도 3의 (b)는 전력선 전압과 출력 전압 펄스열의 주기 간의 선형 관계를 설명하기 위한 예시도,
도 4의 (a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에너지 하베스팅을 위한 도체판과 전력선을 설명하기 위한 예시도,
도 4의 (b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력 측정 장치를 설명하기 위한 예시도,
도 5의 (a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 측정된 출력 전압 펄스열을 설명하기 위한 예시도,
도 5의 (b)는 전력선 전압과 출력 전압 펄스열의 주기 간의 선형 관계를 설명하기 위한 예시도. 1 is a conceptual diagram for explaining a power measurement apparatus according to embodiments of the present invention,
FIG. 2 (a) is an exemplary view for explaining a sensing wire and a power line for energy harvesting according to an embodiment of the present invention, FIG. 2
FIG. 2 (b) is an illustration for explaining the parasitic capacitance between the sensing wire and the power line shown in FIG. 2 (a)
FIG. 2C is an exemplary view for explaining a power measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 3 (a) is an illustration for explaining an output voltage pulse train measured according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 (b) is an illustration for explaining a linear relationship between the power line voltage and the cycle of the output voltage pulse train,
4 (a) is an exemplary view for explaining a conductive plate and a power line for energy harvesting according to another embodiment of the present invention, FIG. 4
FIG. 4B is an exemplary view for explaining a power measuring apparatus according to another embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 5A is an exemplary diagram for explaining an output voltage pulse train measured according to another embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 5B is an exemplary diagram for explaining a linear relationship between the power line voltage and the cycle of the output voltage pulse train; FIG.

이하에서, 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 전력 측정 장치를 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram for explaining a power measurement apparatus according to embodiments of the present invention.

본 발명의 실시 예들에 따른 전력 측정 장치는, 에너지 하베스팅부(100), 에너지 방출부(200) 및 전압 추정부(300)를 포함한다. 실시 예에 따라, 도 1에 도시된 구성 요소들 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.The power measuring apparatus according to embodiments of the present invention includes an energy harvesting unit 100, an energy emitting unit 200, and a voltage estimating unit 300. Depending on the embodiment, at least one of the components shown in Fig. 1 may be omitted.

에너지 하베스팅부(100)는, 전력선(10) 주위에 배치되어 전력선(10) 주변의 표유 전계 에너지를 수집하고, 수집된 표유 전계 에너지를 저장할 수 있다. The energy harvesting section 100 can be disposed around the power line 10 to collect stray field energies around the power line 10 and store the collected stray field energies.

에너지 방출부(200)는, 에너지 하베스팅부(100)의 충전 전압에 따라 에너지 하베스팅부(100)에 저장된 에너지의 방출 및 방출 중지를 주기적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 에너지 방출부(200)는, 에너지 하베스팅부(100)의 충전 전압이 제 1 값에 이르는 경우 에너지 하베스팅부(100)에 저장된 에너지의 방출을 시작할 수 있다. 에너지 하베스팅부(100)에 저장된 에너지의 방출에 따라 에너지 하베스팅부(100)의 충전 전압이 제 2 값(여기서, 제 2 값은 제 1 값보다 작은 값)으로 떨어지는 경우, 에너지 방출부(200)는 에너지의 방출을 중지할 수 있다. 이에 따라, 에너지 하베스팅부(100)에서 표유 전계 에너지 수집 및 저장이 계속 이루어져 에너지 하베스팅부(100)의 충전 전압은 다시 제 1 값에 이를 수 있고, 이후 전술한 에너지의 방출 및 방출 중지가 주기적으로 이루어질 수 있다. The energy discharging unit 200 may periodically perform discharge and release of energy stored in the energy harvesting unit 100 according to the charging voltage of the energy harvesting unit 100. For example, the energy emitting unit 200 may start emitting energy stored in the energy harvesting unit 100 when the charging voltage of the energy harvesting unit 100 reaches a first value. When the charging voltage of the energy harvesting unit 100 drops to a second value (here, the second value is smaller than the first value) in accordance with the emission of the energy stored in the energy harvesting unit 100, Can stop the emission of energy. Accordingly, the stray field energy collection and storage in the energy harvesting unit 100 can be continued, so that the charging voltage of the energy harvesting unit 100 can reach the first value again. Thereafter, the above- Lt; / RTI >

전압 추정부(300)는, 에너지 방출부(200)에 의하여 방출되는 에너지의 방출 주기를 측정하고, 측정된 에너지의 방출 주기를 이용하여 전력선(10)의 전압을 추정할 수 있다. 여기서, 전압 추정부(300)는, 에너지 방출부(200)에 의하여 방출되는 에너지의 방출 주기는 전력선(10)의 전압에 반비례함을 이용하여 전력선(10)의 전압을 추정할 수 있다. 이 원리는 다음과 같다. 전력 시스템에서, 준-정적 접근(quasi-static approximation)에 따르면 전력선 주변의 표유 전계의 강도는 오직 전력선 전압에 의하여 결정된다. 즉, 전력선(10)의 전압이 높을수록 에너지 하베스팅부(100)에 의하여 표유 전계 에너지가 빠르게 수집 및 저장될 수 있고, 이는 표유 전계 에너지의 수집 시간은 전력선(10)의 전압에 반비례함을 의미한다. 다시 말해, 전력선(10)의 전압이 높을수록 에너지 하베스팅부(100)의 충전 전압이 제 2 값에서 제 1 값에 이르는 속도가 빨라지고, 이는 에너지 방출부(200)에 의하여 에너지의 방출 주기가 짧아진다. 따라서, 전압 추정부(300)는, 에너지 방출부(200)에 의하여 방출되는 에너지의 방출 주기와 전력선(10)의 전압은 반비례한다는 실험적 결과를 토대로, 전력선(10)의 전압을 추정할 수 있다. 이는, 전압 추정부(300)가 전력선(10)의 전압에 따른 에너지의 방출 주기에 대한 실험적 결과를 소정의 데이터 형식(예를 들어, 테이블 형식)으로 저장하고 있어야 함을 의미한다. The voltage estimating unit 300 may measure an emission period of the energy emitted by the energy emitting unit 200 and estimate the voltage of the power line 10 using the emission period of the measured energy. Here, the voltage estimating unit 300 can estimate the voltage of the power line 10 by using the energy period of the energy emitted by the energy discharging unit 200 being inversely proportional to the voltage of the power line 10. This principle is as follows. In a power system, according to a quasi-static approximation, the intensity of the stray field around the power line is determined only by the power line voltage. That is, as the voltage of the power line 10 is higher, the stray field energy can be quickly collected and stored by the energy harvesting unit 100, which means that the collection time of the stray field energy is inversely proportional to the voltage of the power line 10 do. In other words, the higher the voltage of the power line 10 is, the faster the charge voltage of the energy harvesting unit 100 reaches the first value from the second value. This is because the emission period of energy is shortened by the energy emitting unit 200 Loses. Therefore, the voltage estimating unit 300 can estimate the voltage of the power line 10 based on the experimental result that the period of the energy emitted by the energy emitting unit 200 is inversely proportional to the voltage of the power line 10 . This means that the voltage estimating unit 300 must store the experimental result of the energy emission period according to the voltage of the power line 10 in a predetermined data format (for example, a tabular format).

도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 하베스팅을 위한 센싱 와이어와 전력선을 설명하기 위한 예시도, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 도시된 센싱 와이어와 전력선 간의 기생 커패시턴스를 설명하기 위한 예시도, 도 2의 (c)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 측정 장치를 설명하기 위한 예시도이다. FIG. 2 (a) is an exemplary view for explaining a sensing wire and a power line for energy harvesting according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 (b) FIG. 2C is an exemplary diagram for explaining a power measurement apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2C is an exemplary diagram for explaining parasitic capacitance between power lines.

도 2의 (a)에는, 전력선(10a) 주변의 표유 전계 에너지를 수집하기 위하여, 전력선(10a)을 센싱 와이어(102)로 한 번 감은 경우를 도시하였다. 여기서, 전력선(10a)은, 활선(hot; H), 접지선(ground; G) 및 중성선(neutral; N)이 피복된 220V용 단일 위상 3선 전력선인 것으로 가정한다. 한편, 센싱 와이어(102)의 감은 횟수는 달리 정할 수 있다. 2A shows a case where the power line 10a is once wound around the sensing wire 102 in order to collect stray field energies around the power line 10a. Here, it is assumed that the power line 10a is a single-phase three-wire power line for 220 V covered with hot (H), ground (G) and neutral (N) On the other hand, the number of times the sensing wire 102 is wound can be determined differently.

도 2의 (b)에는, 도 2의 (a)에 도시된 센싱 와이어와 전력선 간의 기생 커패시턴스를 도시하였다. 도 2의 (b)를 참조하면, 활선(H)과 접지선(G) 사이의 기생 커패시턴스(CHG), 활선(H)과 중성선(N) 사이의 기생 커패시턴스(CHN), 센싱 와이어(102)와 활선(H) 사이의 기생 커패시턴스(CWH), 센싱 와이어(102)와 접지선(G) 사이의 기생 커패시턴스(CWG) 및 센싱 와이어(102)와 중성선(N) 사이의 기생 커패시턴스(CWN)가 존재함을 알 수 있다. Fig. 2 (b) shows the parasitic capacitance between the sensing wire and the power line shown in Fig. 2 (a). 2 (b), the parasitic capacitance C HG between the live line H and the ground line G, the parasitic capacitance C HN between the live line H and the neutral line N, ) and the parasitic capacitance between the live wire (H) (C WH), sensing the parasitic capacitance (C between the wire 102 and the parasitic capacitance between the ground line (G) (C WG) and the sensing wire 102 and neutral wire (N) WN ) is present.

도 2의 (c)에는 도 2의 (a)에 도시된 전력선(10a)과 센싱 와이어(102)를 활용한 전력 측정 장치의 일 예를 도시하였다. 도 2의 (c)를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 측정 장치는, 에너지 하베스팅부(100a), 에너지 방출부(200a) 및 전압 추정부(300a)를 포함한다. 실시 예에 따라, 도 2의 (c)에 도시된 구성 요소들 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. FIG. 2 (c) shows an example of a power measuring apparatus using the power line 10a and the sensing wire 102 shown in FIG. 2 (a). Referring to FIG. 2 (c), a power measurement apparatus according to an embodiment of the present invention includes an energy harvesting unit 100a, an energy emitting unit 200a, and a voltage estimating unit 300a. Depending on the embodiment, at least one of the components shown in Figure 2 (c) may be omitted.

에너지 하베스팅부(100a)는, 전력선과 센싱 와이어 간의 기생 커패시턴스들(CHN, CHG, CWH, CWN, CWG), 다이오드들(D1, D2) 및 저장 커패시터(Cs)를 포함한다. Energy and harvesting tingbu (100a) comprises a power line and the sensing wire parasitic capacitances (C HN, C HG, C WH, C WN, C WG), diodes (D1, D2) and a storage capacitor (Cs) between.

기생 커패시턴스들(CHN, CHG, CWH, CWN, CWG)은 전력선 주변의 표유 전계 에너지를 수집할 수 있으며, 수집된 표유 전계 에너지는 저장 커패시터(Cs)에 전달되어 저장될 수 있다. The parasitic capacitances C HN , C HG , C WH , C WN and C WG can collect stray field energies around the power line and the collected stray field energies can be transferred to storage capacitors Cs for storage .

다이오드들(D1, D2)은, 전류가 역방향으로 흐르는 것을 방지하여 회로를 보호할 수 있다. The diodes D1 and D2 can protect the circuit by preventing the current from flowing in the reverse direction.

에너지 방출부(200a)는, 제 1 스위치(210a), 제 1 저항(R1), 제 2 스위치(220a), 센싱 저항(RL) 및 외부 전력 공급원(5V)을 포함할 수 있다. The energy emitting portion 200a may include a first switch 210a, a first resistor R 1 , a second switch 220a, a sensing resistor R L and an external power supply 5V.

제 1 스위치(210a)는, 저장 커패시터(Cs)와 제 1 저항(R1) 사이에 개재된다. 제 1 스위치(210a)는, 저장 커패시터(Cs)의 충전 전압에 따라 턴온(turn on)되거나 턴오프(turn off)되어, 저장 커패시터(Cs)에 저장된 에너지가 제 1 저항(R1)을 통하여 방출되거나 방출되지 않도록 제어할 수 있다. 제 1 스위치(210a)는, 예를 들어, MEMS 스위치일 수 있다. The first switch 210a is interposed between the storage capacitor Cs and the first resistor R 1 . The first switch 210a is turned on or turned off according to the charging voltage of the storage capacitor Cs so that the energy stored in the storage capacitor Cs flows through the first resistor R 1 It can be controlled so as not to be released or released. The first switch 210a may be, for example, a MEMS switch.

여기서, MEMS 스위치(210a)의 턴온 전압이 21V이고, 턴오프 전압이 19.8V라 가정하자. 표유 전계 에너지가 수집되어 저장되다가 저장 커패시터(Cs)의 충전 전압이 21V에 이르게 되면 MEMS 스위치(210a)의 단자(A)가 단자(B)에 접촉(턴온)하게 되고, 이에 따라 저장 커패시터(Cs)에 저장된 에너지가 제 1 저항(R1)을 통하여 방출된다. 이 때, 제 2 스위치(220a)(MOSFET 스위치일 수 있다)의 게이트에 전압이 인가(턴온)되고 센싱 저항(RL)에 외부 전력원(5V)에 해당하는 출력 전압(Vo)이 나타나게 된다. 이후, 에너지 방출로 인하여 저장 커패시터(Cs)의 충전 전압이 19.8V로 떨어지게 되면 MEMS 스위치(210a)의 단자(A)가 단자(B)로부터 접촉 해제(턴오프)하게 되고, 이에 따라 에너지 방출이 중지된다. 그러면, 제 2 스위치(220a)의 게이트에 인가된 전압이 제 1 저항(R1)을 통하여 빠르게 방출되고, 따라서, 제 2 스위치(220a)는 턴오프 되고 센싱 저항(RL)의 출력 전압은 0이 된다. 이후, 저장 커패시터(Cs)에 에너지가 계속하여 저장되면 저장 커패시터(Cs)의 충전 전압은 다시 21V에 이를 수 있고, 이후 전술한 에너지의 방출 및 방출 중지가 주기적으로 반복될 수 있다. 따라서, 센싱 저항(RL)에 출력 전압 펄스열이 나타날 수 있다. Here, it is assumed that the turn-on voltage of the MEMS switch 210a is 21V and the turn-off voltage is 19.8V. When the charged voltage of the storage capacitor Cs reaches 21 V after the stray field energy is collected and stored, the terminal A of the MEMS switch 210a is brought into contact with the terminal B (turned on) Is discharged through the first resistor R 1 . At this time, a voltage is applied (turned on) to the gate of the second switch 220a (which may be a MOSFET switch) and an output voltage Vo corresponding to the external power source 5V appears in the sensing resistor R L . Thereafter, when the charging voltage of the storage capacitor Cs drops to 19.8 V due to the energy release, the terminal A of the MEMS switch 210a is turned off from the terminal B, Stopped. Then, the voltage applied to the gate of the second switch 220a is rapidly discharged through the first resistor R 1 , so that the second switch 220a is turned off and the output voltage of the sensing resistor R L is 0. Thereafter, when energy is continuously stored in the storage capacitor Cs, the charging voltage of the storage capacitor Cs may reach 21V again, and then the above-described discharge and release of energy may be repeated periodically. Therefore, an output voltage pulse train may appear in the sensing resistor R L.

전압 추정부(300a)는, 센싱 저항(RL)에 나타나는 출력 전압 펄스열의 주기를 측정하고, 측정된 출력 전압 펄스열의 주기를 이용하여 전력선의 전압을 추정할 수 있다. 이 때, 전압 추정부(300a)는, 에너지의 방출 주기(또는 에너지의 충전 주기), 즉 센싱 저항(RL)에 나타나는 출력 전압 펄스열의 주기는, 전력선의 전압에 반비례함을 이용하여 전력선의 전압을 추정할 수 있다. The voltage estimating unit 300a can measure the period of the output voltage pulse train appearing in the sensing resistor R L and estimate the voltage of the power line using the period of the measured output voltage pulse train. At this time, the voltage estimating unit 300a calculates the voltage of the power line using the fact that the period of the output voltage pulse string appearing in the energy release period (or the charging period of the energy), that is, the sensing resistance R L is inversely proportional to the voltage of the power line. The voltage can be estimated.

도 3의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 측정된 출력 전압 펄스열을 설명하기 위한 예시도, 도 3의 (b)는 전력선 전압과 출력 전압 펄스열의 주기 간의 선형 관계를 설명하기 위한 예시도이다. FIG. 3A is an exemplary diagram for explaining an output voltage pulse train measured according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is an example for illustrating a linear relationship between a power line voltage and a period of an output voltage pulse train .

도 3의 (a)에는 4.7nF의 용량을 갖는 저장 커패시터와 220Vrms의 전압을 갖는 전력선을 이용하여 실험적으로 측정한, 센싱 저항의 출력 전압 펄스열을 도시하였다. 도 3의 (a)를 참조하면, 센싱 저항에 1.7초마다 약 2.5V의 출력 전압(Vo)이 나타나고 있음을 알 수 있다. 이는 에너지의 방출 주기(또는 에너지의 충전 주기), 즉 출력 전압 펄스열의 주기(주파수)가 약 0.59임을 의미한다. FIG. 3 (a) shows the output voltage pulse train of the sensing resistor measured experimentally using a storage capacitor having a capacitance of 4.7 nF and a power line having a voltage of 220 Vrms. Referring to FIG. 3 (a), it can be seen that an output voltage Vo of about 2.5 V appears in the sensing resistance every 1.7 seconds. This means that the discharge cycle (or charging cycle of the energy) of the energy, that is, the cycle (frequency) of the output voltage pulse train is about 0.59.

도 3의 (b)는 넓은 전압 범위에서 출력 전압 펄스열의 주기가 전력선 전압에 선형임을 증명하는 실험 결과를 나타낸다. 도 3의 (b)를 참조하면, 전압 펄스열의 주기가 약 0.59인 경우는 전력선 전압이 약 220V인 경우에 대응함을 알 수 있다. FIG. 3 (b) shows an experimental result proving that the period of the output voltage pulse train in the wide voltage range is linear with the power line voltage. Referring to FIG. 3 (b), when the period of the voltage pulse train is about 0.59, it is understood that the power line voltage corresponds to about 220V.

도 3의 (a) 및 도 3의 (b)의 실험 결과를 토대로 살펴본 바와 같이, 전력선 전압은 에너지의 방출 주기(또는 에너지의 충전 주기), 즉 출력 전압 펄스열의 주기에 반비례함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 피복 제거 없이 실험적 결과를 토대로 전력선 전압을 측정할 수 있다. 3 (a) and 3 (b), it can be seen that the power line voltage is inversely proportional to the period of the energy discharge cycle (or the energy charge cycle), that is, the cycle of the output voltage pulse train . Thus, according to an embodiment of the present invention, the power line voltage can be measured based on experimental results without coating removal.

도 4의 (a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에너지 하베스팅을 위한 도체판과 전력선을 설명하기 위한 예시도, 도 4의 (b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력 측정 장치를 설명하기 위한 예시도이다. FIG. 4A is an exemplary view for explaining a conductive plate and a power line for energy harvesting according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a schematic diagram of a power measurement apparatus according to another embodiment of the present invention. Fig.

도 4의 (a)에는, 전력선(10b) 주변의 표유 전계 에너지를 수집하기 위하여, 전력선(10b) 주변에 도체판(104)을 설치한 경우를 도시하였다. 여기서, 전력선(10b)으로는 6KVrms의 전압이 인가된 구리선을 사용하였으며, 도체판(104)으로는 30x40cm2의 면적을 갖는 구리판을 사용하였다. 도체판(104)은 전력선(10b)을 지지하는 지지봉으로부터 절연되도록 절연 지지체를 이용하여 설치하였으며, 절연 지지체 주위에 에너지 하베스팅부(100b)를 설치하였다. 4A shows a case where the conductive plate 104 is provided around the power line 10b in order to collect stray electric field energy around the power line 10b. Here, the power line (10b) was used as the voltage of the 6KVrms is copper, the conductive plate 104 was used a copper plate having an area of 30x40cm 2. The conductive plate 104 is installed using an insulative support so as to be insulated from the support rods supporting the power line 10b, and the energy harvesting portion 100b is installed around the insulative support.

도 4의 (b)에는, 도 4의 (a)에 도시된 전력선(10b)과 도체판(104)을 활용한 전력 측정 장치의 일 예를 도시하였다. 도 4의 (b)를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력 측정 장치는, 에너지 하베스팅부(100b), 에너지 방출부(200b) 및 전압 추정부(300b)를 포함한다. 실시 예에 따라, 도 4의 (b)에 도시된 구성 요소들 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 4 (b) shows an example of a power measuring apparatus utilizing the power line 10b and the conductor plate 104 shown in Fig. 4 (a). Referring to FIG. 4B, the power measuring apparatus according to another embodiment of the present invention includes an energy harvesting unit 100b, an energy emitting unit 200b, and a voltage estimating unit 300b. Depending on the embodiment, at least one of the components shown in Figure 4 (b) may be omitted.

에너지 하베스팅부(100b)는, 전력선(10b)과 도체판(104) 사이의 기생 커패시턴스(Clp), 도체판(104)과 지면 사이의 기생 커패시턴스(Cpg), 다이오드들, LC 회로(LIN, CIN), 부스트 컨버터 칩(210b) 및 저장 커패시터(Cs)를 포함한다. The energy harvesting portion 100b is connected to the parasitic capacitance C lp between the power line 10b and the conductor plate 104, the parasitic capacitance C pg between the conductor plate 104 and the ground, the diodes, the LC circuit L IN , C IN ), a boost converter chip 210b, and a storage capacitor Cs.

기생 커패시턴스들(Clp, Cpg)은 전력선(10b) 주변의 표유 전계 에너지를 수집할 수 있으며, 수집된 표유 전계 에너지는 LC 회로(LIN, CIN)를 통하여 부스트 컨버터 칩(210b)에 전달될 수 있다. The parasitic capacitances C lp and C pg can collect stray field energies around the power line 10b and the collected stray field energies are supplied to the boost converter chip 210b through the LC circuits L IN and C IN Lt; / RTI >

다이오드들은, 전류가 역방향으로 흐르는 것을 방지하여 회로를 보호할 수 있다. The diodes can protect the circuit by preventing the current from flowing in the reverse direction.

부스트 컨버터 칩(210b)은, 에너지 하베스팅을 위하여 지능적으로 집적된 칩으로서, 본 실시 예에서는 TI's bq25505칩을 이용하였다. TI's bq25505칩의 데이터 시트는 "http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq25505.pdf (bq25505 Ultra Low-Power Boost Charger With Battery Management and Autonomous Power Multiplexer for Primary Battery in Energy Harvester Applications)"에 개시되어 있다. 부스트 컨버터 칩(210b)은, 인입되는 에너지를 단자(VSTOR)를 통하여 저장 커패시터(Cs)에 전달할 수 있으며, 이에 따라 저장 커패시터(Cs)는 전력선(10b) 주변으로부터 하베스팅된 표유 전계 에너지를 저장할 수 있다. The boost converter chip 210b is a chip intelligently integrated for energy harvesting, in this embodiment, TI's bq25505 chip is used. The data sheet for TI's bq25505 chip is available at http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq25505.pdf (bq25505 Ultra Low-Power Boost Charger with Battery Management and Autonomous Power Multiplexer for Primary Battery in Energy Harvester Applications) &Quot; The boost converter chip 210b can transfer the energy input to the storage capacitor Cs via the terminal V STOR so that the storage capacitor Cs can store the stray field energy harvested from around the power line 10b Can be stored.

에너지 방출부(200b)는, 제 1 스위치(220b) 및 센싱 저항(RL)을 포함할 수 있다. The energy emitting portion 200b may include a first switch 220b and a sensing resistor R L.

제 1 스위치(220b)는, 부스트 컨버터 칩(210b)의 단자(VBAT _OK)의 출력 신호에 따라 턴온되거나 턴오프되어, 저장 커패시터(Cs)에 저장된 에너지가 센싱 저항(RL)을 통하여 방출되거나 방출되지 않도록 제어할 수 있다. 제 1 스위치는, 예를 들어, MOSFET 스위치일 수 있다. A first switch (220b) is turned on according to the output signal terminal (V BAT _OK) of the boost converter chip (210b) or the turn is turned off, the storage capacitor (Cs) energy is released through the sensing resistance (R L) stored in the Or not to be released. The first switch may be, for example, a MOSFET switch.

여기서, 부스트 컨버터 칩(210b)의 온 전압은 3V이고, 오프 전압은 2.7V라 가정하자. 저장 커패시터(Cs)의 충전 전압이 3V미만인 경우 부스트 컨버터 칩(210b)의 단자(VBAT _OK)의 출력은 로우(low) 상태를 유지한다. 이후, 저장 커패시터(Cs)의 충전 전압이 3V에 이르면 부스트 컨버터 칩(210b)의 단자(VBAT _OK)의 출력이 하이(high) 상태로 전이하여, 제 1 스위치(220b)의 게이트에 전압이 인가(턴온)될 수 있다. 따라서, 저장 커패시터(Cs)에 저장된 에너지가 센싱 저항(RL)을 통하여 방출되고, 센싱 저항(RL)에 출력 전압(Vo)이 나타나게 된다. 이후, 에너지 방출로 인하여 저장 커패시터(Cs)의 충전 전압이 2.7V까지 떨어지면 부스트 컨버터 칩(210b)의 단자(VBAT _OK)의 출력은 로우 상태로 전이하고, 이에 따라 에너지 방출이 중지된다. 따라서, 제 1 스위치(220b)가 턴오프되고, 센싱 저항(RL)의 출력 전압(Vo)은 0이 된다. 이후, 단자(VSTOR)를 통하여 저장 커패시터(Cs)에 에너지가 계속하여 저장되면 저장 커패시터(Cs)의 충전 전압은 다시 3V에 이를 수 있고, 이후 전술한 에너지의 방출 및 방출 중지가 주기적으로 반복될 수 있다. 따라서, 센싱 저항(RL)에 출력 전압 펄스열이 나타날 수 있다. Here, it is assumed that the on-voltage of the boost converter chip 210b is 3V and the off-voltage is 2.7V. When the 3V lower than the charging voltage of the storage capacitor (Cs) of the output terminal (V BAT _OK) of the boost converter chip (210b) maintains a low state (low). Thereafter, the terminal voltage of the storage capacitor (Cs) and reaches a 3V output terminal (V BAT _OK) of the boost converter chip (210b) The transition to a high (high) state, the gate voltage of the first switch (220b) (Turned on). Therefore, the energy stored in the storage capacitor (Cs) is discharged through a sensing resistance (R L), the output voltage (Vo) to the sensing resistance (R L) is displayed. Then, the output terminal (V BAT _OK) of the boost converter chip (210b) the charge voltage drops to 2.7V of a storage capacitor (Cs) due to the energy released is transferred to the low level, whereby the energy released is stopped accordingly. Therefore, the first switch 220b is turned off, and the output voltage Vo of the sensing resistor R L becomes zero. Thereafter, when the energy is continuously stored in the storage capacitor Cs through the terminal VSTOR , the charging voltage of the storage capacitor Cs may reach 3V again, and then the above-described discharge and release of the energy is periodically repeated . Therefore, an output voltage pulse train may appear in the sensing resistor R L.

전압 추정부(300b)는, 센싱 저항(RL)에 나타나는 출력 전압 펄스열의 주기를 측정하고, 측정된 출력 전압 펄스열의 주기를 이용하여 전력선의 전압을 추정할 수 있다. 이 때, 전압 추정부(300b)는, 에너지의 방출 주기(또는 에너지의 충전 주기), 즉 센싱 저항(RL)에 나타나는 출력 전압 펄스열의 주기는, 전력선의 전압에 반비례함을 이용하여 전력선의 전압을 추정할 수 있다. The voltage estimating unit 300b may measure the period of the output voltage pulse train represented by the sensing resistance R L and estimate the voltage of the power line using the period of the measured output voltage pulse train. At this time, the voltage estimating unit 300b calculates the voltage of the power line by using the period of the energy discharge cycle (or the energy charging cycle), that is, the cycle of the output voltage pulse train appearing in the sensing resistor R L , The voltage can be estimated.

도 5의 (a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 측정된 출력 전압 펄스열을 설명하기 위한 예시도, 도 5의 (b)는 전력선 전압과 출력 전압 펄스열의 주기 간의 선형 관계를 설명하기 위한 예시도이다. FIG. 5A is an exemplary diagram for explaining an output voltage pulse train measured according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5B is an example for illustrating a linear relationship between a power line voltage and a period of an output voltage pulse train .

도 5의 (a)에는 6KVrms의 전력선과 50K옴의 센싱 저항을 이용하여 실험적으로 측정한, 센싱 저항의 출력 전압 펄스열을 도시하였다. 도 5의 (a)를 참조하면, 센싱 저항에 10.79초마다 약 3V의 출력 전압(Vo)이 나타나고 있음을 알 수 있다. 이는 에너지의 방출 주기(또는 에너지의 충전 주기), 즉 출력 전압 펄스열의 주기(주파수)가 약 0.09임을 의미한다. FIG. 5 (a) shows the output voltage pulse train of sensing resistance measured experimentally using a power line of 6 KVrms and a sensing resistance of 50 K ohms. Referring to FIG. 5A, it can be seen that an output voltage Vo of about 3 V appears in the sensing resistance every 10.79 seconds. This means that the discharge cycle (or charging cycle of the energy) of the energy, that is, the cycle (frequency) of the output voltage pulse train is about 0.09.

도 5의 (b)는 넓은 전압 범위에서 출력 전압 펄스열의 주기가 전력선 전압에 선형임을 증명하는 실험 결과를 나타낸다. 도 5의 (b)를 참조하면, 전압 펄스열의 주기가 약. 0.09인 경우는 전력선 전압이 6KV에 대응함을 알 수 있다. FIG. 5 (b) shows an experimental result proving that the period of the output voltage pulse train in the wide voltage range is linear with the power line voltage. Referring to (b) of FIG. 5, the period of the voltage pulse string is about. 0.09, it can be seen that the power line voltage corresponds to 6 KV.

도 5의 (a) 및 도 5의 (b)의 실험 결과를 토대로 살펴본 바와 같이, 전력선 전압은 에너지의 방출 주기(또는 에너지의 충전 주기), 즉 출력 전압 펄스열의 주기에 반비례함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 피복 제거 없이 실험적 결과를 토대로 전력선 전압을 측정할 수 있다. As can be seen from the experimental results shown in FIGS. 5A and 5B, it can be seen that the power line voltage is inversely proportional to the cycle of the energy discharge cycle (or the energy charge cycle), that is, the cycle of the output voltage pulse train . Thus, according to an embodiment of the present invention, the power line voltage can be measured based on experimental results without coating removal.

Claims (9)

표유 전계 에너지 하베스팅을 이용한 비접촉식 전압 측정 장치로서,
전력선 주변의 표유 전계 에너지를 수집하여 저장하는 에너지 하베스팅부;
상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압에 따라 상기 에너지 하베스팅부에 저장된 에너지의 방출 및 방출 중지를 주기적으로 반복하는 에너지 방출부; 및
상기 에너지의 방출 주기를 측정하고, 상기 에너지의 방출 주기는 상기 전력선의 전압에 반비례함을 이용하여 상기 전력선의 전압을 추정하는 전압 추정부를 포함하는 전력 측정 장치.
An apparatus for non-contact voltage measurement using stray field energy harvesting,
An energy harvesting unit that collects and stores stray field energy around a power line;
An energy discharging unit periodically repeating discharge and release of energy stored in the energy harvesting unit according to a charging voltage of the energy harvesting unit; And
And a voltage estimator for estimating a voltage of the power line by measuring an emission period of the energy and by using the emission period of the energy inversely proportional to the voltage of the power line.
제 1 항에 있어서, 상기 에너지 하베스팅부는,
상기 전력선을 소정 횟수만큼 감는 와이어; 및
상기 와이어와 상기 전력선 사이에서 생성된 표유 전계 에너지를 저장하는 저장 커패시터를 포함하는 전력 측정 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the energy harvesting unit comprises:
A wire winding the power line a predetermined number of times; And
And a storage capacitor for storing stray field energy generated between the wire and the power line.
제 1 항에 있어서, 상기 에너지 방출부는,
상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 제 1 값에 이르는 경우 에너지 방출을 시작하고, 상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 상기 제 1 값보다 작은 제 2 값까지 떨어지는 경우 에너지 방출을 중지하는 전력 측정 장치.
The plasma display apparatus according to claim 1,
And starts to emit energy when the charging voltage of the energy harvesting portion reaches a first value and stops discharging energy when charging voltage of the energy harvesting portion falls to a second value that is smaller than the first value.
제 3 항에 있어서, 상기 에너지 방출부는,
상기 에너지 하베스팅부에 저장된 에너지를 방출시키는 제 1 저항; 및
상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 상기 제 1 값에 이르는 경우 턴온되어 상기 에너지 하베스팅부에 저장된 에너지가 상기 제 1 저항을 통하여 방출되도록 하고, 상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 제 2 값으로 떨어지는 경우 턴오프되어 상기 제 1 저항을 통한 에너지 방출이 중지되도록 하는 제 1 스위치를 포함하는 전력 측정 장치.
The apparatus of claim 3, wherein the energy-
A first resistor for releasing energy stored in the energy harvesting portion; And
When the charging voltage of the energy harvesting unit reaches the first value, the energy stored in the energy harvesting unit is released through the first resistor, and when the charging voltage of the energy harvesting unit drops to the second value, And a first switch that is turned off to stop the emission of energy through the first resistor.
제 4 항에 있어서, 상기 에너지 방출부는,
외부 전력 공급원;
상기 외부 전력 공급원의 일단에 연결된 센싱 저항; 및
상기 센싱 저항의 타단에 연결되며, 상기 제 1 스위치가 턴온되는 경우 턴온되어 상기 센싱 저항에 상기 외부 전력 공급원에 따른 출력 전압이 나타나도록 하고, 상기 제 1 스위치가 턴오프되는 경우 턴오프되어 상기 센싱 저항에 출력 전압이 0이 나타나도록 하는 제 2 스위치를 포함하는 전력 측정 장치.
The plasma display apparatus according to claim 4,
An external power supply;
A sensing resistor coupled to one end of the external power supply; And
The sensing resistor is turned on when the first switch is turned on so that an output voltage corresponding to the external power supply source appears on the sensing resistor. When the first switch is turned off, And a second switch for causing an output voltage to appear at zero in the resistor.
제 5 항에 있어서, 상기 전압 추정부는,
상기 센싱 저항에 나타나는 출력 전압 펄스열의 주기를 상기 에너지의 방출 주기로서 측정하는 전력 측정 장치.
6. The apparatus of claim 5,
And measures the period of the output voltage pulse train appearing in the sensing resistance as the period of the energy emission.
제 1 항에 있어서, 상기 에너지 하베스팅부는,
상기 전력선 주변에 배치된 도체판;
표유 전계 에너지를 저장하는 저장 커패시터; 및
상기 도체판과 상기 도체판 및 상기 도체판과 지면 사이에서 생성된 표유 전계 에너지를 상기 저장 커패시터에 전달하는 부스트 컨버터 칩을 포함하는 전력 측정 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the energy harvesting unit comprises:
A conductor plate disposed around the power line;
A storage capacitor for storing stray field energy; And
And a boost converter chip for transmitting the stray field energy generated between the conductive plate, the conductive plate, the conductive plate and the ground to the storage capacitor.
제 7 항에 있어서, 상기 에너지 방출부는,
상기 에너지 하베스팅부에 저장된 에너지를 방출시키는 센싱 저항; 및
상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 제 1 값에 이르는 경우 턴온되어 상기 저장 커패시터에 저장된 에너지가 상기 센싱 저항을 통하여 방출되도록 하고, 상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 상기 제 1 값보다 작은 제 2 값으로 떨어지는 경우 턴오프되어 상기 센싱 저항을 통한 에너지 방출이 중지되도록 하는 제 1 스위치를 포함하는 전력 측정 장치.
The plasma display apparatus according to claim 7,
A sensing resistor for releasing energy stored in the energy harvesting portion; And
When the charging voltage of the energy harvesting unit reaches the first value, the energy stored in the storage capacitor is released through the sensing resistor, and the charge voltage of the energy harvesting unit is set to a second value smaller than the first value And a first switch that is turned off when the voltage falls to stop the emission of energy through the sensing resistor.
제 8 항에 있어서,
상기 에너지 방출부는,
상기 센싱 저항의 타단에 연결되며, 상기 제 1 스위치가 턴온되는 경우 턴온되어 상기 센싱 저항에 외부 전력 공급원에 따른 출력 전압이 나타나도록 하고, 상기 제 1 스위치가 턴오프되는 경우 턴오프되어 상기 센싱 저항에 출력 전압이 0이 나타나도록 하는 제 2 스위치를 더 포함하며,
상기 부스트 컨버터 칩은,
상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 제 1 값에 이르는 경우 상기 제 1 스위치를 턴온시키는 출력 신호를 출력하고, 상기 에너지 하베스팅부의 충전 전압이 제 2 값으로 떨어지는 경우 상기 제 2 스위치를 턴오프시키는 출력 신호를 출력하는 전력 측정 장치. 9. The method of claim 8,
The energy-
The sensing resistor is turned on when the first switch is turned on so that an output voltage corresponding to an external power supply source appears in the sensing resistor. When the first switch is turned off, the sensing resistor is turned off, And a second switch for causing an output voltage to appear at zero,
The boost converter chip includes:
An output for turning on the first switch when the charging voltage of the energy harvesting unit reaches a first value, and an output for turning off the second switch when the charging voltage of the energy harvesting unit drops to a second value, A power measuring device for outputting a signal.
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