KR102160446B1

KR102160446B1 - 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR102160446B1
Application number: KR1020200024356A
Authority: KR
Inventors: 송기봉
Original assignee: 주식회사 비젼코스모
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2020-09-28

Abstract

모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치 및 그 동작 방법이 개시된다. 본 발명은 외부 전원으로부터 입력전력이 수신되면, 상기 입력전력을 복수 개의 출력전원부들 각각에 대응하는 정격전력, 정격전압 및 정격전류에 따른 출력전력으로 변환하여 상기 복수 개의 출력전원부들 각각에 공급하고, 상기 복수 개의 출력전원부들 각각에서의 출력전력, 출력전압 및 출력전류를 모니터링한 후, 특정 주기 간격으로 상기 복수 개의 출력전원부들 각각에 대해서 모니터링된 출력전력, 출력전압 및 출력전류에 대한 정보를 관리자 단말로 전송할 수 있는 전력 변환 전원 공급 장치 및 그 동작 방법에 대한 것이다.

Description

모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치 및 그 동작 방법{POWER CONVERSION POWER SUPPLY WITH MONITORING AND REMOTE CONTROL AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치 및 그 동작 방법에 대한 것이다.

최근, IoT(Internet Of Things) 기술의 대중화가 진행되면서, 점점 더 많은 IoT 디바이스들이 사용되고 있다.

이렇게, 점점 더 많은 IoT 디바이스들이 사용됨에 따라, 디바이스들을 동시에 이용하려는 움직임이 자연스레 많아지게 되었다.

한편, 이러한 디바이스들을 동시에 이용하기 위해서는 디바이스들마다 전력을 동시에 공급해줘야 한다. 그러나, 디바이스들 각각에는 고유의 정격전력, 정격전압 및 정격전류가 설정되어 있기 때문에 외부 전원을 통한 입력전력을 정격전력에 적합한 출력전력으로 변환해줄 필요가 있다.

이렇게, 입력전력을 정격전력에 적합한 출력전력으로 변환해주기 위해 사용되는 것이 바로 전력 변환 전원 공급 장치이다.

전술한 바와 같이, 최근에는 다양한 디바이스들을 동시에 사용하는 경우가 많다는 점에서, 하나의 전력 변환 전원 공급 장치를 통해 다수의 외부 장치들에 전력을 공급할 수 있도록 하는 기술의 도입이 필요한 실정이다.

아울러, 하나의 전력 변환 전원 공급 장치에 다수의 외부 장치들이 연결되는 경우, 특정 외부 장치로 공급되는 출력전력이 정격 값에 매칭되지 않는다면 외부 장치나 전력 변환 전원 공급 장치에 손상이 갈 수 있다는 점에서, 각 외부 장치들로 공급되는 출력 값을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 외부 장치들과의 연결을 온/오프할 수 있도록 지원하는 모니터링 기술의 도입도 필요하다.

본 발명은 외부 전원으로부터 입력전력이 수신되면, 상기 입력전력을 복수 개의 출력전원부들 각각에 대응하는 정격전력, 정격전압 및 정격전류에 따른 출력전력으로 변환하여 상기 복수 개의 출력전원부들 각각에 공급하고, 상기 복수 개의 출력전원부들 각각에서의 출력전력, 출력전압 및 출력전류를 모니터링한 후, 특정 주기 간격으로 상기 복수 개의 출력전원부들 각각에 대해서 모니터링된 출력전력, 출력전압 및 출력전류에 대한 정보를 관리자 단말로 전송할 수 있는 전력 변환 전원 공급 장치 및 그 동작 방법을 제시하고자 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치는 외부 전원으로부터 입력전력을 수신하는 입력전원부, 외부 장치로 출력전력을 공급하는 k(k는 2이상의 자연수임)개의 출력전원부들 - 상기 k개의 출력전원부들 각각에는 서로 다른 정격전력, 정격전압 및 정격전류가 미리 설정되어 있음 - , 상기 입력전력을 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대응하는 정격전력, 정격전압 및 정격전류에 따른 출력전력으로 변환하여 상기 k개의 출력전원부들 각각에 공급하는 전력 변환 공급부, 상기 k개의 출력전원부들 각각에서의 출력전력, 출력전압 및 출력전류를 모니터링하는 모니터링부 및 미리 설정된 주기 간격으로 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대해서 모니터링된 출력전력, 출력전압 및 출력전류에 대한 정보를 관리자 단말로 전송하는 전송부를 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 외부 전원으로부터 입력전력을 수신하는 입력전원부와 외부 장치로 출력전력을 공급하는 k(k는 2이상의 자연수임)개의 출력전원부들 - 상기 k개의 출력전원부들 각각에는 서로 다른 정격전력, 정격전압 및 정격전류가 미리 설정되어 있음 - 및 장치 내부를 냉각시키기 위한 냉각팬이 구비된 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법은 전력 변환 공급부가 상기 입력전력을 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대응하는 정격전력, 정격전압 및 정격전류에 따른 출력전력으로 변환하여 상기 k개의 출력전원부들 각각에 공급하는 단계, 모니터링부가 상기 k개의 출력전원부들 각각에서의 출력전력, 출력전압 및 출력전류를 모니터링하는 단계 및 전송부가 미리 설정된 주기 간격으로 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대해서 모니터링된 출력전력, 출력전압 및 출력전류에 대한 정보를 관리자 단말로 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명은 외부 전원으로부터 입력전력이 수신되면, 상기 입력전력을 복수 개의 출력전원부들 각각에 대응하는 정격전력, 정격전압 및 정격전류에 따른 출력전력으로 변환하여 상기 복수 개의 출력전원부들 각각에 공급하고, 상기 복수 개의 출력전원부들 각각에서의 출력전력, 출력전압 및 출력전류를 모니터링한 후, 특정 주기 간격으로 상기 복수 개의 출력전원부들 각각에 대해서 모니터링된 출력전력, 출력전압 및 출력전류에 대한 정보를 관리자 단말로 전송할 수 있는 전력 변환 전원 공급 장치 및 그 동작 방법을 제시함으로써, 전력 변환 전원 공급 장치에 대한 모니터링 및 원격제어가 가능하도록 지원할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

본 문서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있고, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.

한편, 첨부된 블록도의 블록들이나 흐름도의 단계들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터 등 데이터 프로세싱이 가능한 장비의 프로세서나 메모리에 탑재되어 지정된 기능들을 수행하는 컴퓨터 프로그램 명령들(instructions)을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 장치에 구비된 메모리 또는 컴퓨터에서 판독 가능한 메모리에 저장될 수 있기 때문에, 블록도의 블록들 또는 흐름도의 단계들에서 설명된 기능들은 이를 수행하는 명령 수단을 내포하는 제조물로 생산될 수도 있다. 아울러, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 가능한 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 정해진 순서와 달리 실행되는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 실질적으로 동시에 수행되거나, 역순으로 수행될 수 있으며, 경우에 따라 일부 블록들 또는 단계들이 생략된 채로 수행될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치(110)는 입력전원부(111), k개의 출력전원부들(112, 113, 114), 전력 변환 공급부(115), 모니터링부(116), 및 전송부(117)를 포함한다.

입력전원부(111)는 외부 전원(100)으로부터 입력전력을 수신한다.

k(k는 2이상의 자연수임)개의 출력전원부들(112, 113, 114)은 외부 장치로 출력전력을 공급한다.

여기서, k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 각각에는 서로 다른 정격전력, 정격전압 및 정격전류가 미리 설정되어 있을 수 있다.

전력 변환 공급부(115)는 상기 입력전력을 k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 각각에 대응하는 정격전력, 정격전압 및 정격전류에 따른 출력전력으로 변환하여 k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 각각에 공급한다.

예컨대, 입력전원부(111)에 의해 수신된 상기 입력전력을 '240W'라고 하고, 'k=4'라고 하며, 4개의 출력전원부들(112, 113, 114)을 '출력전원부 1(112), 출력전원부 2(113), 출력전원부 3(미도시), 출력전원부 4(114)'라고 가정하자.

이때, 전력 변환 공급부(115)는 하기의 표 1과 같은 4개의 출력전원부들(112, 113, 114)인 '출력전원부 1(112), 출력전원부 2(113), 상기 출력전원부 3, 출력전원부 4(114)' 각각에 대응하는 정격전력, 정격전압 및 정격전류에 따라, 상기 입력전력인 '240W'를 '75W, 75W, 75W, 11W'와 같은 출력전력으로 변환할 수 있다.

4개의 출력전원부들	정격전력	정격전압	정격전류
출력전원부 1	76W	DC 19V	4A
출력전원부 2	76W	DC 19V	4A
출력전원부 3	76W	DC 19V	4A
출력전원부 4	12W	DC 12V	1A

그 이후, 전력 변환 공급부(115)는 상기 출력전력인 '75W, 75W, 75W, 11W'를 '출력전원부 1(112), 출력전원부 2(113), 상기 출력전원부 3, 출력전원부 4(114)' 각각에 공급할 수 있다.

모니터링부(116)는 k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 각각에서의 출력전력, 출력전압 및 출력전류를 모니터링한다.

전송부(117)는 미리 설정된 주기 간격으로 k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 각각에 대해서 모니터링된 출력전력, 출력전압 및 출력전류에 대한 정보를 관리자 단말(130)로 전송한다.

즉, 전력 변환 전원 공급 장치(110)는 외부 전원(100)으로부터 입력전력이 수신되면, 상기 입력전력을 k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 각각에 대응하는 정격전력, 정격전압 및 정격전류에 따른 출력전력으로 변환하여 k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 각각에 공급하고, k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 각각에서의 출력전력, 출력전압 및 출력전류를 모니터링한 후, 미리 설정된 주기 간격으로 k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 각각에 대해서 모니터링된 출력전력, 출력전압 및 출력전류에 대한 정보를 관리자 단말(130)로 전송할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 전력 변환 전원 공급 장치(110)는 제어부(118)를 더 포함할 수 있다.

제어부(118)는 관리자 단말(130)로부터 k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 각각에 대한 온(ON)/오프(OFF) 제어명령이 수신되면, 상기 제어명령에 기초하여 k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 각각에 대한 온/오프 제어를 수행한다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제어부(118)는 k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 중 제1 출력전원부의 출력전력이 상기 제1 출력전원부에 대한 정격전력을 초과하거나, 상기 제1 출력전원부의 출력전압과 상기 제1 출력전원부에 대한 정격전압 간의 차이의 절대 값이 미리 설정된 임계 전압을 초과하는 것으로 판단되면, 상기 제1 출력전원부에 대한 오프 제어를 수행할 수 있다.

예컨대, 앞서 설명한 예시와 같이, 'k=4'라고 하고, 4개의 출력전원부들(112, 113, 114)을 '출력전원부 1(112), 출력전원부 2(113), 상기 출력전원부 3, 출력전원부 4(114)'라고 하며, 제1 출력전원부를 '출력전원부 1(112)'이라고 하고, 출력전원부 1(112)의 출력전력과 출력전압을 각각 '75W'와 'DC 21V'라고 하며, 상기의 표 1과 같이 출력전원부 1(112)의 정격전력과 정격전압을 각각 '76W'와 'DC 19V'라고 하고, 임계 전압을 '1.9V'라고 가정하자.

이때, 제어부(118)는 4개의 출력전원부들(112, 113, 114)인 '출력전원부 1(112), 출력전원부 2(113), 상기 출력전원부 3, 출력전원부 4(114)' 중 제1 출력전원부인 '출력전원부 1(112)'의 출력전력인 '75W'가 '출력전원부 1(112)'의 정격전력인 '76W'를 초과하지 않은 것으로 판단하나 '출력전원부 1(112)'의 출력전압인 'DC 21V'와 '출력전원부 1(112)'의 정격전압인 'DC 19V' 간의 차이의 절대 값인 '(DC) 2V'가 임계 전압인 '1.9V'를 초과하는 것으로 판단함으로써, '출력전원부 1(112)'에 대한 오프 제어를 수행할 수 있다.

즉, 전력 변환 전원 공급 장치(110)는 복수 개의 출력전원부들 각각에 대한 출력전력과 출력전압이 상기 복수 개의 출력전원부들 각각에 대한 정격전력과 정격전압을 벗어나지 않도록 제어함으로써, 장치 내에서의 회로의 안정성을 증대시킬 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 전력 변환 전원 공급 장치(110)는 장치 내부를 냉각시킴에 있어 팬의 회전속도를 조정하기 위한 구성으로, 냉각팬(119), 온도 측정부(120), 온도 행렬 생성부(121), 전원 행렬 생성부(122), 연산 행렬 생성부(123) 및 회전속도 조정부(124)를 더 포함할 수 있다.

냉각팬(119)은 전력 변환 전원 공급 장치(110)의 내부를 냉각시킨다.

온도 측정부(120)는 전력 변환 전원 공급 장치(110)의 내부에 배치되어 있는 n x n(n은 2이상의 자연수임)개의 온도 센서들을 통해, 전력 변환 전원 공급 장치(110)의 내부 온도를 측정한다.

여기서, 상기 n x n개의 온도 센서들은 전력 변환 전원 공급 장치(110)의 평면을 기준으로 가로 n개의 행들과 세로 n개의 열들로 구분되는 미리 지정된 n x n개의 지점들에 각각 하나씩 배치되어 있을 수 있다.

온도 행렬 생성부(121)는 상기 n x n개의 온도 센서들 각각에 대해, 각 온도 센서에서 측정된 내부 온도가 미리 설정된 임계 온도를 초과하면 1의 코드를 할당하고, 상기 임계 온도를 초과하지 않으면 0의 코드를 할당한 후 상기 n x n개의 온도 센서들 각각에 할당된 코드를 각 온도 센서의 위치에 따른 행렬의 성분으로 지정함으로써, n x n의 온도 행렬을 생성한다.

전원 행렬 생성부(122)는 k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 각각에 외부 장치가 연결되어 있는지 감지하여, 외부 장치가 연결되어 있는 출력전원부에 대해 1의 코드를 할당하고, 외부 장치가 연결되어 있지 않은 출력전원부에 대해 0의 코드를 할당한 후 k개의 출력전원부들(112, 113, 114) 각각에 할당된 코드를 행벡터의 성분으로 순차적으로 지정함으로써, 1 x k의 전원 행렬을 생성한다.

관련하여, 도 2는 온도 측정부(120)와 온도 행렬 생성부(121)의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 도면부호 210은 2 x 2개의 온도 센서들이 전력 변환 전원 공급 장치(110)의 평면을 기준으로 가로 2개의 행들과 세로 2개의 열들로 구분되는 2 x 2개의 지점들에 각각 하나씩 배치되어 있는 것을 나타내며, 도면부호 220은 상기 2 x 2개의 온도 센서들 각각에서 측정된 내부 온도에 따라 생성된 2 x 2의 온도 행렬(220)을 나타낸다.

도 2에 도시된 그림과 같이, 온도 측정부(120)는 전력 변환 전원 공급 장치(110)의 내부에 배치되어 있는 상기 2 x 2개의 온도 센서들을 통해, 전력 변환 전원 공급 장치(110)의 내부 온도를 측정할 수 있다.

온도 행렬 생성부(121)는 상기 2 x 2개의 온도 센서들 각각에 대해, 각 온도 센서에서 측정된 내부 온도가 미리 설정된 임계 온도를 초과하면 1의 코드를 할당하고, 상기 임계 온도를 초과하지 않으면 0의 코드를 할당한 후 상기 2 x 2개의 온도 센서들 각각에 할당된 코드를 각 온도 센서의 위치에 따른 행렬의 성분으로 지정함으로써, 2 x 2의 온도 행렬(220)을 생성할 수 있다.

구체적으로, 개발자에 의해 미리 설정된 상기 임계 온도가 섭씨 60도이고, 상기 2 x 2개의 온도 센서들 각각에 대해, 각 온도 센서에서 측정된 내부 온도가 도면부호 210에 나타난 바와 같다고 가정하면, 온도 행렬 생성부(121)는 상기 2 x 2개의 온도 센서들 각각에서 측정된 내부 온도가 상기 임계 온도인 섭씨 60도를 초과하는 경우, 1의 코드를 할당하고, 측정된 내부 온도가 상기 임계 온도인 섭씨 60도 이하인 경우, 0의 코드를 할당함으로써, 도면부호 220과 같은 2 x 2의 온도 행렬(220)을 생성할 수 있다.

전원 행렬 생성부(122)는 앞서 설명한 예시와 같이, 4개의 출력전원부들(112, 113, 114)이 '출력전원부 1(112), 출력전원부 2(113), 상기 출력전원부 3, 출력전원부 4(114)'이고, '출력전원부 1(112), 상기 출력전원부 3, 출력전원부 4(114)' 각각에 외부 장치가 연결되어 있다고 가정하면, 외부 장치가 연결되어 있는 출력전원부인 '출력전원부 1(112), 상기 출력전원부 3, 출력전원부 4(114)' 각각에 대해 1의 코드를 할당하고, 외부 장치가 연결되어 있지 않은 출력전원부인 '출력전원부 2(113)'에 대해 0의 코드를 할당한 후 4개의 출력전원부들(112, 113, 114)인 '출력전원부 1(112), 출력전원부 2(113), 상기 출력전원부 3, 출력전원부 4(114)' 각각에 할당된 코드를 행벡터의 성분으로 순차적으로 지정함으로써, 도 3의 도면부호 311과 같은 1 x 4의 전원 행렬을 생성할 수 있다.

연산 행렬 생성부(123)는 상기 n x n의 온도 행렬과 상기 1 x k의 전원 행렬 간의 크로네커 곱(Kronecker product)을 연산함으로써, n x nk의 연산 행렬을 생성한다.

여기서, 크로네커 곱이란 두 행렬의 텐서곱을 구체적으로 표현하는 행렬을 의미하며, 하기의 수학식 1과 같은 m x n의 행렬 M과 하기의 수학식 2와 같은 p x q의 행렬 N이 주어졌다고 하였을 때, M과 N의 크로네커 곱은 하기의 수학식 3과 같이 연산될 수 있다.

회전속도 조정부(124)는 상기 n x nk의 연산 행렬을 구성하는 성분들 중 1의 개수를 카운트한 후 상기 카운트된 1의 개수에 대해 양의 상관관계를 갖도록 냉각팬(119)의 회전속도를 조정한다.

관련해서, 연산 행렬 생성부(123)는 도 3에 도시된 수학식에서 볼 수 있듯이, 2 x 2의 온도 행렬(220)과 1 x 4의 전원 행렬(311) 간의 크로네커 곱을 연산하여 2 x 8의 연산 행렬(312)을 생성할 수 있다.

그러고 나서, 회전속도 조정부(124)는 2 x 8의 연산 행렬(312)을 구성하는 성분들 중 1의 개수를 '6'으로 카운트한 후 상기 카운트된 1의 개수인 '6'에 대해 양의 상관관계를 갖도록 냉각팬(119)의 회전속도를 조정할 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 회전속도 조정부(124)는 상기 카운트된 1의 개수를 기초로 하기의 수학식 4의 연산에 따라 냉각팬 조정지수를 산출한 후 미리 설정된 최대 냉각팬 회전속도에 상기 냉각팬 조정지수를 곱하여 회전속도를 산출하고, 상기 산출된 회전속도에 따라 냉각팬(119)의 회전을 제어함으로써, 냉각팬(119)의 회전속도를 조정할 수 있다.

여기서, 상기 최대 냉각팬 회전속도는 냉각팬(119)이 최대로 회전할 경우에 낼 수 있는 최대 회전속도를 의미한다.

여기서,

는 상기 냉각팬 조정지수로,

는 상기 연산 행렬을 구성하는 성분들 중에서 카운트된 1의 개수,

는 상기 연산 행렬을 구성하는 성분들의 총 개수를 의미한다.

예컨대, 앞서 설명한 예시와 같이, 2 x 8의 연산 행렬(312)을 구성하는 성분들 중에서 카운트된 1의 개수를 '6'이라고 하고, 2 x 8의 연산 행렬(312)을 구성하는 성분들의 총 개수를 '16'이라고 하며, 최대 냉각팬 회전속도를 '3000RPM'이라고 가정하자.

이때, 회전속도 조정부(124)는 2 x 8의 연산 행렬(312)을 구성하는 성분들 중에서 카운트된 1의 개수인 '6'과 2 x 8의 연산 행렬(312)을 구성하는 성분들의 총 개수인 '16'을 기초로 상기의 수학식 4의 연산에 따라 냉각팬 조정지수를 '0.755'와 같이 산출할 수 있다.

그 이후, 회전속도 조정부(124)는 최대 냉각팬 회전속도인 '3000RPM'에 상기 냉각팬 조정지수인 '0.755'를 곱하여 '2265RPM'과 같은 회전속도를 산출하고, 상기 산출된 회전속도인 '2265RPM'에 따라 냉각팬(119)의 회전을 제어함으로써, 냉각팬(119)의 회전속도를 조정할 수 있다.

즉, 전력 변환 전원 공급 장치(110)는 장치의 내부 온도가 임계 온도를 초과하는 지점들이 많거나 복수 개의 출력전원부들에 외부 장치가 가능한 한 많이 연결되어 있는 것으로 판단되는 경우, 냉각팬 조정지수를 상대적으로 높게 산출함으로써, 최대 냉각팬 회전속도에 근접한 회전속도로 냉각팬(119)의 회전을 제어할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.

우선, 본 발명에 따른 전력 변환 전원 공급 장치에는 외부 전원으로부터 입력전력을 수신하는 입력전원부와 외부 장치로 출력전력을 공급하는 k(k는 2이상의 자연수임)개의 출력전원부들(상기 k개의 출력전원부들 각각에는 서로 다른 정격전력, 정격전압 및 정격전류가 미리 설정되어 있음) 및 장치 내부를 냉각시키기 위한 냉각팬이 구비되어 있다.

이때, 단계(S410)에서는 전력 변환 공급부가 상기 입력전력을 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대응하는 정격전력, 정격전압 및 정격전류에 따른 출력전력으로 변환하여 상기 k개의 출력전원부들 각각에 공급한다.

단계(S420)에서는 모니터링부가 상기 k개의 출력전원부들 각각에서의 출력전력, 출력전압 및 출력전류를 모니터링한다.

단계(S430)에서는 전송부가 미리 설정된 주기 간격으로 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대해서 모니터링된 출력전력, 출력전압 및 출력전류에 대한 정보를 관리자 단말로 전송한다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법은 제어부가 상기 관리자 단말로부터 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대한 온/오프 제어명령이 수신되면, 상기 제어명령에 기초하여 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대한 온/오프 제어를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 온/오프 제어를 수행하는 단계는 상기 제어부가 상기 k개의 출력전원부들 중 제1 출력전원부의 출력전력이 상기 제1 출력전원부에 대한 정격전력을 초과하거나, 상기 제1 출력전원부의 출력전압과 상기 제1 출력전원부에 대한 정격전압 간의 차이의 절대 값이 미리 설정된 임계 전압을 초과하는 것으로 판단되면, 상기 제1 출력전원부에 대한 오프 제어를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법은 온도 측정부가 상기 전력 변환 전원 공급 장치의 내부에 배치되어 있는 n x n(n은 2이상의 자연수임)개의 온도 센서들(상기 n x n개의 온도 센서들은 상기 전력 변환 전원 공급 장치의 평면을 기준으로 가로 n개의 행들과 세로 n개의 열들로 구분되는 미리 지정된 n x n개의 지점들에 각각 하나씩 배치되어 있음)을 통해, 상기 전력 변환 전원 공급 장치의 내부 온도를 측정하는 단계, 온도 행렬 생성부가 상기 n x n개의 온도 센서들 각각에 대해, 각 온도 센서에서 측정된 내부 온도가 미리 설정된 임계 온도를 초과하면 1의 코드를 할당하고, 상기 임계 온도를 초과하지 않으면 0의 코드를 할당한 후 상기 n x n개의 온도 센서들 각각에 할당된 코드를 각 온도 센서의 위치에 따른 행렬의 성분으로 지정함으로써, n x n의 온도 행렬을 생성하는 단계, 전원 행렬 생성부가 상기 k개의 출력전원부들 각각에 외부 장치가 연결되어 있는지 감지하여, 외부 장치가 연결되어 있는 출력전원부에 대해 1의 코드를 할당하고, 외부 장치가 연결되어 있지 않은 출력전원부에 대해 0의 코드를 할당한 후 상기 k개의 출력전원부들 각각에 할당된 코드를 행벡터의 성분으로 순차적으로 지정함으로써, 1 x k의 전원 행렬을 생성하는 단계, 연산 행렬 생성부가 상기 n x n의 온도 행렬과 상기 1 x k의 전원 행렬 간의 크로네커 곱을 연산함으로써, n x nk의 연산 행렬을 생성하는 단계 및 회전속도 조정부가 상기 n x nk의 연산 행렬을 구성하는 성분들 중 1의 개수를 카운트한 후 상기 카운트된 1의 개수에 대해 양의 상관관계를 갖도록 상기 냉각팬의 회전속도를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 냉각팬의 회전속도를 조정하는 단계는 상기 회전속도 조정부가 상기 카운트된 1의 개수를 기초로 상기의 수학식 4의 연산에 따라 냉각팬 조정지수를 산출한 후 미리 설정된 최대 냉각팬 회전속도(상기 최대 냉각팬 회전속도는 상기 냉각팬이 최대로 회전할 경우에 낼 수 있는 최대 회전속도를 의미함)에 상기 냉각팬 조정지수를 곱하여 회전속도를 산출하고, 상기 산출된 회전속도에 따라 상기 냉각팬의 회전을 제어함으로써, 상기 냉각팬의 회전속도를 조정할 수 있다.

이상, 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법은 도 1을 이용하여 설명한 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치(110)의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

110: 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치
111: 입력전원부
112, 113, 114: k개의 출력전원부들
115: 전력 변환 공급부 116: 모니터링부
117: 전송부 118: 제어부
119: 냉각팬 120: 온도 측정부
121: 온도 행렬 생성부 122: 전원 행렬 생성부
123: 연산 행렬 생성부 124: 회전속도 조정부
130: 관리자 단말 100: 외부 전원

Claims

모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치에 있어서,
외부 전원으로부터 입력전력을 수신하는 입력전원부;
외부 장치로 출력전력을 공급하는 k(k는 2이상의 자연수임)개의 출력전원부들 - 상기 k개의 출력전원부들 각각에는 서로 다른 정격전력, 정격전압 및 정격전류가 미리 설정되어 있음 - ;
상기 입력전력을 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대응하는 정격전력, 정격전압 및 정격전류에 따른 출력전력으로 변환하여 상기 k개의 출력전원부들 각각에 공급하는 전력 변환 공급부;
상기 k개의 출력전원부들 각각에서의 출력전력, 출력전압 및 출력전류를 모니터링하는 모니터링부;
미리 설정된 주기 간격으로 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대해서 모니터링된 출력전력, 출력전압 및 출력전류에 대한 정보를 관리자 단말로 전송하는 전송부;
상기 전력 변환 전원 공급 장치의 내부를 냉각시키기 위한 냉각팬;
상기 전력 변환 전원 공급 장치의 내부에 배치되어 있는 n x n(n은 2이상의 자연수임)개의 온도 센서들 - 상기 n x n개의 온도 센서들은 상기 전력 변환 전원 공급 장치의 평면을 기준으로 가로 n개의 행들과 세로 n개의 열들로 구분되는 미리 지정된 n x n개의 지점들에 각각 하나씩 배치되어 있음 - 을 통해, 상기 전력 변환 전원 공급 장치의 내부 온도를 측정하는 온도 측정부;
상기 n x n개의 온도 센서들 각각에 대해, 각 온도 센서에서 측정된 내부 온도가 미리 설정된 임계 온도를 초과하면 1의 코드를 할당하고, 상기 임계 온도를 초과하지 않으면 0의 코드를 할당한 후 상기 n x n개의 온도 센서들 각각에 할당된 코드를 각 온도 센서의 위치에 따른 행렬의 성분으로 지정함으로써, n x n의 온도 행렬을 생성하는 온도 행렬 생성부;
상기 k개의 출력전원부들 각각에 외부 장치가 연결되어 있는지 감지하여, 외부 장치가 연결되어 있는 출력전원부에 대해 1의 코드를 할당하고, 외부 장치가 연결되어 있지 않은 출력전원부에 대해 0의 코드를 할당한 후 상기 k개의 출력전원부들 각각에 할당된 코드를 행벡터의 성분으로 순차적으로 지정함으로써, 1 x k의 전원 행렬을 생성하는 전원 행렬 생성부;
상기 n x n의 온도 행렬과 상기 1 x k의 전원 행렬 간의 크로네커 곱(Kronecker product)을 연산함으로써, n x nk의 연산 행렬을 생성하는 연산 행렬 생성부; 및
상기 n x nk의 연산 행렬을 구성하는 성분들 중 1의 개수를 카운트한 후 상기 카운트된 1의 개수에 대해 양의 상관관계를 갖도록 상기 냉각팬의 회전속도를 조정하는 회전속도 조정부
를 포함하는 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 관리자 단말로부터 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대한 온(ON)/오프(OFF) 제어명령이 수신되면, 상기 제어명령에 기초하여 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대한 온/오프 제어를 수행하는 제어부
를 더 포함하는 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부는
상기 k개의 출력전원부들 중 제1 출력전원부의 출력전력이 상기 제1 출력전원부에 대한 정격전력을 초과하거나, 상기 제1 출력전원부의 출력전압과 상기 제1 출력전원부에 대한 정격전압 간의 차이의 절대 값이 미리 설정된 임계 전압을 초과하는 것으로 판단되면, 상기 제1 출력전원부에 대한 오프 제어를 수행하는 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 회전속도 조정부는
상기 카운트된 1의 개수를 기초로 하기의 수학식 1의 연산에 따라 냉각팬 조정지수를 산출한 후 미리 설정된 최대 냉각팬 회전속도 - 상기 최대 냉각팬 회전속도는 상기 냉각팬이 최대로 회전할 경우에 낼 수 있는 최대 회전속도를 의미함 - 에 상기 냉각팬 조정지수를 곱하여 회전속도를 산출하고, 상기 산출된 회전속도에 따라 상기 냉각팬의 회전을 제어함으로써, 상기 냉각팬의 회전속도를 조정하는 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치.
[수학식 1]

여기서,
는 상기 냉각팬 조정지수로,
는 상기 연산 행렬을 구성하는 성분들 중에서 카운트된 1의 개수,
는 상기 연산 행렬을 구성하는 성분들의 총 개수를 의미함.
외부 전원으로부터 입력전력을 수신하는 입력전원부와 외부 장치로 출력전력을 공급하는 k(k는 2이상의 자연수임)개의 출력전원부들 - 상기 k개의 출력전원부들 각각에는 서로 다른 정격전력, 정격전압 및 정격전류가 미리 설정되어 있음 - 및 장치 내부를 냉각시키기 위한 냉각팬이 구비된 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법에 있어서,
전력 변환 공급부가 상기 입력전력을 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대응하는 정격전력, 정격전압 및 정격전류에 따른 출력전력으로 변환하여 상기 k개의 출력전원부들 각각에 공급하는 단계;
모니터링부가 상기 k개의 출력전원부들 각각에서의 출력전력, 출력전압 및 출력전류를 모니터링하는 단계;
전송부가 미리 설정된 주기 간격으로 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대해서 모니터링된 출력전력, 출력전압 및 출력전류에 대한 정보를 관리자 단말로 전송하는 단계;
온도 측정부가 상기 전력 변환 전원 공급 장치의 내부에 배치되어 있는 n x n(n은 2이상의 자연수임)개의 온도 센서들 - 상기 n x n개의 온도 센서들은 상기 전력 변환 전원 공급 장치의 평면을 기준으로 가로 n개의 행들과 세로 n개의 열들로 구분되는 미리 지정된 n x n개의 지점들에 각각 하나씩 배치되어 있음 - 을 통해, 상기 전력 변환 전원 공급 장치의 내부 온도를 측정하는 단계;
온도 행렬 생성부가 상기 n x n개의 온도 센서들 각각에 대해, 각 온도 센서에서 측정된 내부 온도가 미리 설정된 임계 온도를 초과하면 1의 코드를 할당하고, 상기 임계 온도를 초과하지 않으면 0의 코드를 할당한 후 상기 n x n개의 온도 센서들 각각에 할당된 코드를 각 온도 센서의 위치에 따른 행렬의 성분으로 지정함으로써, n x n의 온도 행렬을 생성하는 단계;
전원 행렬 생성부가 상기 k개의 출력전원부들 각각에 외부 장치가 연결되어 있는지 감지하여, 외부 장치가 연결되어 있는 출력전원부에 대해 1의 코드를 할당하고, 외부 장치가 연결되어 있지 않은 출력전원부에 대해 0의 코드를 할당한 후 상기 k개의 출력전원부들 각각에 할당된 코드를 행벡터의 성분으로 순차적으로 지정함으로써, 1 x k의 전원 행렬을 생성하는 단계;
연산 행렬 생성부가 상기 n x n의 온도 행렬과 상기 1 x k의 전원 행렬 간의 크로네커 곱(Kronecker product)을 연산함으로써, n x nk의 연산 행렬을 생성하는 단계; 및
회전속도 조정부가 상기 n x nk의 연산 행렬을 구성하는 성분들 중 1의 개수를 카운트한 후 상기 카운트된 1의 개수에 대해 양의 상관관계를 갖도록 상기 냉각팬의 회전속도를 조정하는 단계
를 포함하는 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법.
제6항에 있어서,
제어부가 상기 관리자 단말로부터 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대한 온(ON)/오프(OFF) 제어명령이 수신되면, 상기 제어명령에 기초하여 상기 k개의 출력전원부들 각각에 대한 온/오프 제어를 수행하는 단계
를 더 포함하는 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법.
제7항에 있어서,
상기 온/오프 제어를 수행하는 단계는
상기 제어부가 상기 k개의 출력전원부들 중 제1 출력전원부의 출력전력이 상기 제1 출력전원부에 대한 정격전력을 초과하거나, 상기 제1 출력전원부의 출력전압과 상기 제1 출력전원부에 대한 정격전압 간의 차이의 절대 값이 미리 설정된 임계 전압을 초과하는 것으로 판단되면, 상기 제1 출력전원부에 대한 오프 제어를 수행하는 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법.
삭제
제6항에 있어서,
상기 냉각팬의 회전속도를 조정하는 단계는
상기 회전속도 조정부가 상기 카운트된 1의 개수를 기초로 하기의 수학식 1의 연산에 따라 냉각팬 조정지수를 산출한 후 미리 설정된 최대 냉각팬 회전속도 - 상기 최대 냉각팬 회전속도는 상기 냉각팬이 최대로 회전할 경우에 낼 수 있는 최대 회전속도를 의미함 - 에 상기 냉각팬 조정지수를 곱하여 회전속도를 산출하고, 상기 산출된 회전속도에 따라 상기 냉각팬의 회전을 제어함으로써, 상기 냉각팬의 회전속도를 조정하는 모니터링 및 원격제어 기능을 갖는 전력 변환 전원 공급 장치의 동작 방법.
[수학식 1]

여기서,
는 상기 냉각팬 조정지수로,
는 상기 연산 행렬을 구성하는 성분들 중에서 카운트된 1의 개수,
는 상기 연산 행렬을 구성하는 성분들의 총 개수를 의미함.
제6항, 제7항, 제8항 또는 제10항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
제6항, 제7항, 제8항 또는 제10항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.