KR102310530B1 - 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기를 기동시키는 인버터 드라이버의 전원을 단속하는 릴레이를 턴온시킬 때마다, 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수를 카운트하는 단계; 상기 릴레이를 턴온시킨 후 압축기 기동 조건이 만족하지 않으면 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수를 체크하는 단계; 및 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수에 따라 상기 릴레이를 선택적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING RELAY FOR SWITCHING POWER OF INVERTER DRIVE}
본 발명은 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인버터 드라이버의 전원을 단속하는 릴레이의 단속 횟수를 조절하여 릴레이의 접점 손상을 감소시키는 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법에 관한 것이다.
일반적인 인버터 구동 회로에 있어 메인 모듈은 인버터 드라이버의 전원을 단속하기 위한 제어용 릴레이를 구비하고 있으며, 제어부가 릴레이를 온/오프 제어하도록 구성되어 있다.
그런데, 릴레이를 온시켜 인버터 구동 모듈에 전원을 투입할 때마다 전원 투입 시점에서 회로적으로 인버터 드라이버 내의 전해 커패시터가 온도 검출 소자 저항값을 통하여 충전되면서 순간적인 과전류 유입 상태가 되어 메인 모듈부의 릴레이 접점에 영향을 주게 된다.
즉, 릴레이는 접점의 온/오프 시 과전류가 흐르게 되면서 접점 부분이 녹아서 마모되는 문제점이 있다. 더욱이, 외기 온도가 높을 경우에는 온도 검출 소자의 저항값이 작아지게 되어 적정한 전류보다 높은 전류가 흐르게 되기 때문에 인버터 드라이버의 전원을 자주 온/오프하게 되고, 이 경우 릴레이가가 더 빨리 마모되는 문제점이 발생한다.
더욱이, 소비전력 저감을 위하여 인버터 드라이버에 상시 전원이 공급되지 않고, 압축기의 동작 조건이 도래할 경우에만 전원을 공급하도록 설계되어 있으므로, 릴레이의 사용 횟수가 더욱 증가하게 되므로, 이로 인해 접점부가 마모되어 한계 횟수 이상 사용시 신뢰성을 보증하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0031125호(2013.03.28)에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 인버터 드라이버의 전원을 단속하는 릴레이의 단속 횟수를 조절하여 릴레이의 접점 손상을 감소시키는 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 릴레이의 접점 손상을 감소시켜 릴레이의 한계 수명을 증가시킴과 더불어 제품의 수명도 증가시키고, 또한 제품에 대한 신뢰성을 향상시키는 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법은 압축기를 기동시키는 인버터 드라이버의 전원을 단속하는 릴레이를 턴온시킬 때마다, 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수를 카운트하는 단계; 상기 릴레이를 턴온시킨 후 압축기 기동 조건이 만족하지 않으면 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수를 체크하는 단계; 및 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수에 따라 상기 릴레이를 선택적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수에 따라 상기 릴레이를 선택적으로 제어하는 단계는 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수가 제1설정횟수 이하이면 상기 릴레이를 턴오프시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수에 따라 상기 릴레이를 선택적으로 제어하는 단계는 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수가 제2설정횟수 이상이면 상기 릴레이를 턴온 상태로 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수에 따라 상기 릴레이를 선택적으로 제어하는 단계는 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수가 제1설정횟수 초과 제2설정횟수 미만이면 상기 릴레이를 턴온 상태를 유지하거나 턴오프시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수에 따라 상기 릴레이를 선택적으로 제어하는 단계는 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수가 증가할수록 상기 릴레이를 턴온 또는 턴오프시켰는지 여부를 저장한 로그 기록을 토대로 상기 릴레이를 턴온 상태로 유지하는 횟수를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수는 상기 릴레이의 접점이 물리적으로 접촉된 횟수인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 인버터 드라이버의 전원 단속을 위한 릴레이의 단속 횟수를 조절하여 릴레이의 접점 손상을 감소시킨다.
본 발명은 릴레이의 접점 손상을 감소시켜 릴레이의 한계 수명을 증가시킴과 더불어 제품의 수명도 증가시키고, 제품에 대한 신뢰성을 향상시킨다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법의 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 장치는 압축기(10), 인버터 드라이버(20), 릴레이(30) 및 제어부(40)를 포함한다.
압축기(10)는 고온 저압의 냉매를 고온 고압의 냉매로 압축시켜 응축기(미도시)로 송출하며, 인버터 드라이버(20)의 구동에 의해 기동한다.
인버터 드라이버(20)는 릴레이(30)를 통해 전원이 인가되면 이 인가된 전원을 이용하여 압축기(10)를 구동시킨다.
릴레이(30)는 인버터 드라이버(20)로 전원을 공급한다.
통상, 소비 전력 저감을 위하여 인버터 드라이버(20)에는 상시 전원이 전원을 공급되지 않는다. 이에 릴레이(30)는 압축기 기동 조건이 만족하여 압축기(10)를 기동시킬 경우에만 제어부(40)의 제어신호에 따라 인버터 드라이버(20)에 전원을 공급한다.
압축기 기동 조건은 압축기(10)를 기동시켜야하는 조건으로서, 압축기(10) 용량, 냉장고, 김치저장고 또는 에어컨 등의 외기온도, 실내온도 등을 고려하여 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 냉장고, 김치저장고 또는 에어컨의 외기온도 또는 실내온도는 다양한 센서에 의해 감지될 수 있으며, 이는 당업자에게는 자명한 사항이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.
따라서, 제어부(40)는 상기한 바와 같이 냉장고, 김치저장고 또는 에어컨 등의 외기온도와 실내온도 등이 기 설정된 압축기 기동 조건을 만족하는지를 체크하고, 이때 압축기 기동 조건을 만족하면 릴레이(30)를 통해 인버터 드라이버(20)에 전원을 공급함과 더불어 PWM(Pulse Width Modulation) 제어함으로서 압축기(10)의 기동을 제어한다.
이 경우, 릴레이(30)는 그 단속 횟수가 증가함에 따라 접점이 조금씩 마모되고, 이에 단속 횟수가 한계 횟수 이상이 되면 접점이 완전히 손상되어 릴레이(30)가 정상적인 동작을 수행하지 않게 되는 문제점이 있었다. 여기서, 단속횟수는 릴레이의 접점이 물리적으로 접촉된 횟수이다.
일 예로, 인버터 드라이버(20)의 전원 단속용 릴레이(30)는 16A의 전류 인가시 10만회 사용이 가능 하능하다. 이 경우 10만회를 한계 횟수라할 경우 해당 릴레이(30)의 단속 횟수가 10만회에 도달하면 렐레이가 접점부가 마모되어 릴레이(30)가 비정상적으로 동작하게 된다.
제어부(40)는 인버터 기동 조건을 만족하는지를 판단하여 인버터 기동 조건을 만족하면 릴레이(30)를 턴온시켜 인버터 드라이버(20)로 전원을 공급한다. 이 경우, 제어부(40)는 인버터 드라이버(20)를 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하여 압축기(10)를 기동시킨다.
제어부(40)는 상기한 인버터 기동 조건을 만족하여 릴레이(30)를 턴온시킬 때마다 릴레이(30)의 단속횟수를 카운트하고, 이후 인버터 기동 조건이 만족하지 않을 경우 상기한 단속횟수에 따라 릴레이(30)를 턴오프시키거나 턴온 상태를 유지하는 등 릴레이(30)를 선택적으로 제어한다.
예를 들어, 제어부(40)는 릴레이(30)의 단속횟수가 제1설정횟수 이하이면 릴레이(30)를 바로 턴오프시킨다. 여기서, 제1설정횟수는 릴레이(30)의 단속횟수가 상대적으로 작은 경우로서 릴레이(30)의 접점부 마모가 상대적으로 매우 적게 발생된 것으로 예측되는 횟수이다.
제어부(40)는 릴레이(30)의 단속횟수가 제2설정횟수 이상이면 릴레이(30)를 턴온 상태를 유지한다. 제2설정횟수는 릴레이(30)의 단속횟수가 상대적으로 매우 많은 경우로서 릴레이(30)의 접점부 손상이 발생되어 접점이 정상적으로 이루어지지 않게 될 가능성이 매우 높은 것으로 예측되는 횟수이다. 따라서, 제어부(40)는 릴레이(30)를 턴온상태로 유지하여 릴레이(30)의 접점부가 손상되는 것을 방지한다.
제어부(40)는 릴레이(30)의 단속횟수가 제1설정횟수를 초과하고 제2설정횟수 미만이면 릴레이(30)를 턴온 상태를 유지하거나 턴오프시킨다. 이 경우, 제어부(40)는 릴레이(30)의 스위치를 1회 또는 2회씩 교번하여 턴오프시킨다. 즉, 제어부(40)는 이전의 압축기 기동 조건이 만족하지 않아 릴레이(30)를 턴오프시켰을 경우 현재에는 릴레이(30)를 턴오프시키지 않고 턴온 상태를 유지한다.
이 경우, 제어부(40)는 릴레이(30)를 턴온시킨 단속횟수가 증가할수록 릴레이(30)를 턴온 상태로 유지하는 횟수를 증가시킴으로써 릴레이(30)의 단속횟수를 제한한다.
이하, 도 2 를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법을 상세하게 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법의 순서도이다.
도 2 를 참조하면, 먼저 제어부(40)는 압축기 기동 조건을 만족하는지를 판단한다(S10).
단계(S10)에서의 판단 결과 압축기 기동 조건을 만족하면, 제어부(40)는 현재 릴레이(30)의 동작 상태가 턴온 상태인지를 판단한다(S20).
단계(S20)에서의 판단 결과 릴레이(30)의 동작 상태가 턴온 상태가 아니면, 제어부(40)는 릴레이(30)를 턴온(S30)시키고 이와 함께 릴레이(30) 단속 횟수를 카운트한다(S40).
한편, 릴레이(30)가 턴온됨에 따라 인버터 드라이버(20)로 전원이 공급되고, 이 경우 제어부(40)는 인버터 드라이버(20)를 PWM 제어하여 압축기(10)를 기동시킨다(S50).
반면에, 단계(S20)에서의 판단 결과 릴레이(30)의 동작 상태가 턴온 상태이면, 이미 릴레이(30)를 통해 인버터 드라이버(20)에 전원이 공급되고 있는 상태이므로, 제어부(40)는 인버터 드라이버(20)를 PWM 제어하여 압축기(10)를 기동시킨다(S50).
이와 같이 압축기(10)를 기동시킨 후 압축기(10)를 기동시키는 과정에서 제어부(40)는 압축기 기동 조건 만족하는지를 판단하는데, 판단 결과 압축기 기동 조건을 만족하지 않으면 현재까지 카운트된 단속횟수를 체크한다(S60).
이후, 제어부(40)는 체크된 릴레이(30)의 단속횟수가 기 설정된 제1설정횟수 이하인지를 판단(S70)하고 판단 결과 릴레이(30)의 단속횟수가 제1설정횟수 이하이면 릴레이(30)를 턴오프시킨다(S80). 여기서, 릴레이(30)의 단속횟수가 제1설정횟수 이하인 경우는 릴레이(30)의 접점부 마모가 상대적으로 매우 적게 발생된 경우이므로, 압축기 기동 조건이 만족하지 않으면 기존의 방법과 같이 릴레이(30)를 턴오프시키게 된다.
한편, 단계(S70)에서의 판단 결과 릴레이(30)의 단속횟수가 제1설정횟수 이하가 아니면, 제어부(40)는 릴레이(30)의 단속횟수가 제2설정횟수 이상인지를 판단하고(S90), 릴레이(30)의 단속횟수가 제2설정횟수 이상이면 릴레이(30)를 턴온 상태로 유지한다(S100).
여기서, 릴레이(30)의 단속횟수가 제2설정횟수 이상인 경우는 릴레이(30)의 접점 마모가 상대적으로 매우 많이 발생된 경우이므로, 압축기 기동 조건이 만족하지 않더라도 릴레이(30)를 턴온 상태로 유지함으로써 릴레이(30)의 접점부가 더이상 마모되지 않도록 한다.
반면에, 단계(90)에서의 판단 결과 릴레이(30)의 단속횟수가 제2설정횟수 이상이 아니면, 제어부(40)는 릴레이(30)를 교번되게 턴오프시킨다(S110).
즉, 제어부(40)는 릴레이(30)의 단속횟수가 제1설정횟수를 초과하고 제2설정횟수 미만이면 릴레이(30)를 턴온 상태를 유지하거나 턴오프시킨다. 이 경우, 제어부(40)는 릴레이(30)의 스위치를 1회 또는 2회씩 교번하여 턴오프시는데, 이전의 압축기 기동 조건이 만족하지 않아 릴레이(30)를 턴오프시켰을 경우 현재에는 릴레이(30)를 턴오프시키지 않고 턴온 상태를 유지하는 등 릴레이(30)의 단속 횟수를 제한한다. 이를 통해 릴레이(30)의 접점부가 기존에 비해 상대적으로 적게 접점되므로, 릴레이(30) 접점부의 마모를 줄일 수 있고 이를 통해 릴레이(30)의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 제어부(40)는 단속횟수를 카운트한 후 압축기 기동 조건에 따라 릴레이(30)를 턴온 또는 턴오프시켰는지 여부를 체크하거나, 릴레이(30)를 턴온 또는 턴오프시켰는지를 저장한다. 이 경우, 제어부(40)는 상기한 로그 기록을 토대로 릴레이(30)를 턴온시킨 단속횟수가 증가할수록 릴레이(30)를 턴온 상태로 유지하는 횟수를 증가시킴으로서, 릴레이(30)의 수명을 증가시킬 수 있다.
이와 같은 본 실시예는 인버터 드라이버(20)의 전원 단속을 위한 릴레이(30)의 단속 횟수를 조절하여 릴레이(30)의 접점 손상을 감소시킨다.
또한, 본 실시예는 릴레이(30)의 단속횟수를 조절하여 릴레이(30)의 한계 수명을 증가시킴과 더불어 제품의 수명도 증가시키고, 제품에 대한 신뢰성을 향상시킨다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 압축기 20: 인버터 드라이버
30: 릴레이 40: 제어부

Claims (6)

  1. 압축기를 기동시키는 인버터 드라이버의 전원을 단속하는 릴레이를 턴온시킬 때마다, 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수를 카운트하는 단계;
    상기 릴레이를 턴온시킨 후 압축기 기동 조건이 만족하지 않으면 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수를 체크하는 단계; 및
    상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수에 따라 상기 릴레이를 선택적으로 제어하는 단계를 포함하는 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수에 따라 상기 릴레이를 선택적으로 제어하는 단계는
    상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수가 제1설정횟수 이하이면 상기 릴레이를 턴오프시키는 것을 특징으로 하는 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수에 따라 상기 릴레이를 선택적으로 제어하는 단계는
    상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수가 제2설정횟수 이상이면 상기 릴레이를 턴온 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수에 따라 상기 릴레이를 선택적으로 제어하는 단계는
    상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수가 제1설정횟수 초과 제2설정횟수 미만이면 상기 릴레이를 선택적으로 턴온 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수에 따라 상기 릴레이를 선택적으로 제어하는 단계는
    상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수가 증가할수록 상기 릴레이를 턴온 또는 턴오프시켰는지 여부를 저장한 로그 기록을 토대로 상기 릴레이를 턴온 상태로 유지하는 횟수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 인버터 드라이버의 전원 단속용 릴레이 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 릴레이를 턴온시킨 단속횟수는 상기 릴레이의 접점이 물리적으로 접촉된 횟수인 것을 특징으로 하는 인버터 전원 단속용 릴레이 제어 방법.
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