KR102659748B1 - 스마트 분전반 제어 시스템 - Google Patents

스마트 분전반 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

스마트 분전반 제어 시스템은, 전력 차단을 위한 메인 차단기가 설치되고, 외부 전원으로부터 전력이 공급되는 메인 회로; 복수의 관리 공간으로 각각 전력을 공급하도록 상기 메인 회로로부터 분기되고, 전력 차단을 위한 분기 차단기가 각각 설치되는 복수의 분기 회로; 상기 복수의 분기 회로에서 각각 분기되고, 전력 차단을 위한 서브 차단기가 각각 설치되는 복수의 서브 분기 회로; 상기 복수의 관리 공간 각각에 배치되고, 상기 관리 공간 내 사용자 유무를 감지하는 사용자 감지부; 및 상기 복수의 분기 차단기 및 상기 복수의 서브 차단기의 작동을 제어하고, 상기 복수의 관리 공간 각각에 대해 복수의 관리 모드 중 하나의 관리 모드로 전력 공급을 관리할 수 있는 제어부를 포함한다. 상기 복수의 관리 모드는, 상기 관리 공간 내 사용자의 재실 여부에 기초하여 상기 관리 공간의 전력 공급 여부가 결정되는 제1관리 모드를 포함한다. 상기 제어부는 상기 제1관리 모드가 설정된 관리 공간에 대해 상기 사용자 감지부의 감지 정보에 기초하여 상기 관리 공간 내에 사용자가 설정 시간 이상 부재중인 것으로 판단되면, 상기 제1관리 모드가 설정된 관리 공간에 대응하는 서브 분기 회로로의 전력 공급을 차단하도록 제어할 수 있다.

Description

스마트 분전반 제어 시스템{SMART CABINET PANEL CONTROL SYSTEM}
아래의 설명은 스마트 분전반 제어 시스템에 관한 것으로, 관리 공간에 대한 효과적인 전력 관리가 가능한 스마트 분전반 제어 시스템에 관한 것이다.
분전반은 외부 전원으로부터 공급되는 고전압 전류를 저전압으로 변환하여 시설물(예: 주거공간, 상업공간, 공장 등)에 설치된 전류 공급부(예: 콘센트)로 분배하는 장치이다. 예컨대, 분전반은 발전소로부터 송전된 고전압의 전류를 실제 사용 가능한 적정 전압의 전류로 변환하고, 분기된 간선을 통해 시설물 내 각 사용 위치로 분배 공급하는 역할을 수행한다.
분전반은 분기된 복수의 회로를 통해 공급받은 전류를 시설물의 전원 사용 위치로 분배하므로, 전류와 관련된 안전사고(예: 누전 등)가 발생하면 회로에 설치된 차단기를 통해 전류의 흐름을 차단하도록 구성된다.
각 사용 위치에 연결된 전자 기기의 경우, 전원이 연결되면 실제 사용 여부와 무관하게 전류가 소모되므로, 오랜 기간동안 사용되지 않는 경우에는 불필요한 전력 소모를 발생시킬 수 있다. 이 경우, 분전반의 회로를 단락시켜 전자기기가 연결될 수 있는 각 사용위치로의 전류 흐름을 원천적으로 차단하게 되면, 불필요한 소모 전력이 방지될 수 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예에 따른 목적은 사용자에 의한 관리 공간 내 전력 사용 여부에 기초하여, 관리 공간으로의 전력 공급을 제어함으로써 전력 낭비를 저감 또는 방지할 수 있는 스마트 분전반 제어 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은, 우선 순위에 따라 전력 공급을 차단함으로써, 불필요한 전력 낭비를 방지할 수 있는 스마트 분전반 제어 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은, 복수의 관리 모드로 동작함으로써 전력 사용에 따른 사용자 편의를 유지하면서도, 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있는 스마트 분전반 제어 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 스마트 분전반 제어 시스템은, 전력 차단을 위한 메인 차단기가 설치되고, 외부 전원으로부터 전력이 공급되는 메인 회로; 복수의 관리 공간으로 각각 전력을 공급하도록 상기 메인 회로로부터 분기되고, 전력 차단을 위한 분기 차단기가 각각 설치되는 복수의 분기 회로; 상기 복수의 분기 회로에서 각각 분기되고, 전력 차단을 위한 서브 차단기가 각각 설치되는 복수의 서브 분기 회로; 상기 복수의 관리 공간 각각에 배치되고, 상기 관리 공간 내 사용자 유무를 감지하는 사용자 감지부; 및 상기 복수의 분기 차단기 및 상기 복수의 서브 차단기의 작동을 제어하고, 상기 복수의 관리 공간 각각에 대해 복수의 관리 모드 중 하나의 관리 모드로 전력 공급을 관리할 수 있는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 복수의 관리 모드는, 상기 관리 공간 내 사용자의 재실 여부에 기초하여 상기 관리 공간의 전력 공급 여부가 결정되는 제1관리 모드를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 제1관리 모드가 설정된 관리 공간에 대해 상기 사용자 감지부의 감지 정보에 기초하여 상기 관리 공간 내에 사용자가 설정 시간 이상 부재중인 것으로 판단되면, 상기 제1관리 모드가 설정된 관리 공간에 대응하는 서브 분기 회로로의 전력 공급을 차단하도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 복수의 서브 분기 회로 각각에 대해서 상기 메인 회로로부터 상시 전력이 공급되도록 설정할 수 있다. 상기 제어부는 상기 관리 공간을 제1관리 모드로 관리하는 경우, 상기 제1관리 모드로 관리되는 관리 공간에 대응하는 복수의 서브 분기 회로 중 상시 전력이 공급되도록 설정된 서브 분기 회로를 제외한 나머지 서브 분기 회로의 서브 차단기만을 제어하도록 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 제1관리 모드로 관리되는 관리 공간에 대응하는 복수의 서브 분기 회로 중 상시 전력이 공급되도록 설정된 서브 분기 회로가 없는 경우, 상기 관리 공간에 대응하는 분기 회로의 분기 차단기를 제어하도록 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 스마트 분전반 제어 시스템은 상기 복수의 분기 회로 각각에 연결되어 상기 복수의 관리 공간 각각에 대한 전력 사용량을 검출하는 전력 사용 검출부를 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 관리 모드는, 상기 관리 공간에 대한 전력 사용량에 기초하여, 상기 관리 공간에 대한 전력 공급 여부를 결정하는 제2관리 모드를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 제2관리 모드가 설정된 관리 공간에 대해, 설정된 전력 사용량이 초과되면 상기 제2관리 모드가 설정된 관리 공간에 대응하는 복수의 서브 분기 회로 중 상시 전력이 공급되도록 설정된 서브 분기 회로를 제외한 나머지 서브 분기 회로로의 전력 공급을 차단하도록 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부에는, 상기 복수의 서브 분기 회로에 대한 우선 차단 순위가 설정될 수 있다. 상기 제어부는 상기 제2관리 모드가 설정된 관리 공간의 전력 사용량이 설정된 전력 사용량을 초과하면, 우선 차단 순위가 설정된 서브 분기 회로로의 전력 공급을 차단하도록 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 사용자 감지부의 감지 정보에 기초하여, 상기 관리 공간 내 재실 중인 사용자의 활동 여부를 판단할 수 있다. 상기 복수의 관리 모드는 상기 관리 공간 내 사용자 활동 여부에 기초하여 상기 관리 공간에 대한 전력 공급 여부를 결정하는 제3관리 모드를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 제3관리 모드가 설정된 관리 공간에 대해, 재실중인 사용자가 설정된 시간 이상 활동하지 않는 것으로 판단되면, 상시 전력이 공급되도록 설정된 부기 회로를 제외한 나머지 서브 분기 회로로의 전력 공급을 차단하도록 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부로 상기 관리 공간에 대한 관리 모드를 설정 신호를 입력할 수 있는 입력 수단을 더 포함할 수 있다. 상기 입력 수단은, 상기 복수의 관리 공간 각각에 설치되는 사용자 인터페이스 장치, 또는 상기 제어부와 통신 가능한 휴대용 단말기 중 어느 하나일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 스마트 분전반 제어 시스템은 상기 메인 회로, 상기 복수의 분기 회로 및, 상기 복수의 서브 분기 회로를 흐르는 전류의 순시 전력을 검출하는 전력 검출부를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 전력 검출부의 검출 정보에 기초하여 어느 하나의 회로를 흐르는 전류의 순시 전력이 각 회로에 설정된 임계 전력을 초과하면 대응하는 회로로의 전력 공급을 차단하도록 동작할 수 있다.
일 실시 예에 따른 스마트 분전반 제어 시스템은, 관리 공간 내 사용자 재실 여부에 따라 관리 공간으로의 전력 공급을 제어함으로써, 불필요한 전력 사용을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따른 스마트 분전반 제어 시스템은, 우선 순위에 따라 관리 공간에 대응하는 복수의 서브 분기 회로로의 전력 공급을 제어함으로써, 전력 사용량을 효과적으로 절감할 수 있다.
일 실시 예에 따른 스마트 분전반 제어 시스템은, 복수의 관리 모드를 통해, 전력 사용에 따른 사용자 편의를 유지하면서도, 불필요한 전력의 소모를 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 스마트 분전반 제어 시스템의 개략도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 스마트 분전반 제어 시스템의 전력 공급 회로를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 제1관리 모드의 동작도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제2관리 모드의 동작도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 제3관리 모드의 동작도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 스마트 분전반 제어 시스템의 개략도이다. 도 2는 일 실시 예에 따른 스마트 분전반 제어 시스템의 전력 공급 회로를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 스마트 분전반 제어 시스템(1)은 시설물(예: 주거공간, 상업공간, 공장 등)에 설치되어, 시설물 내에서의 전력 공급을 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따른 스마트 분전반 제어 시스템(1)은 외부 전원(P)(예: 송전탑)으로부터 고전압의 전력을 공급받고, 공급받은 전력을 시설물에서 사용 가능한 저전압으로 변환하는 동시에 시설물 내 전원 공급부(예: 콘센트 등)가 설치된 복수 지점으로 전력을 분배하여 공급할 수 있다. 일 실시 예에서, 스마트 분전반 제어 시스템(1)은 시설물에 형성된 복수의 관리 공간(S)으로 동시에 전력을 공급하는 한편, 각각의 관리 공간(S)으로 전력을 공급 및 차단할 수 있다. 스마트 분전반 제어 시스템(1)은 관리 공간(S)의 사용 상태, 예컨대, 사용자에 의한 관리 공간(S) 사용 여부에 기초하여 각각의 관리 공간(S1, S2, S3)으로의 전력 공급을 제어함으로써, 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있다.
일 실시 예에서, 스마트 분전반 제어 시스템(1)은 전력을 변환하고 분배하는 분전반(100), 분전반(100)을 통한 전력 분배 및 공급을 제어하는 제어부(110), 각각의 관리 공간(S)에 배치되는 사용자 감지부(120), 및 제어부(110)에 입력 신호를 인가하는 입력 수단(130)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 분전반(100)은 외부 전원(P)으로부터 공급받은 전력을 분배하기 위한 전력 분배 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 분전반(100)은 외부 전원(P)과 연결되어 전력을 공급받는 메인 회로(101)와, 메인 회로(101)로부터 분기되어 전력을 분배받고 복수의 관리 공간(S)으로 각각 전력을 공급하기 위한 복수의 분기 회로(103), 및 복수의 분기 회로(103) 각각에 연결되어 전력을 분배받고 관리 공간(S) 내 전자 기기가 연결되기 위한 전원 공급부(예: 콘센트)에 전력을 공급하기 위한 서브 분기 회로(105)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 메인 회로(101)에는 전력 차단을 위한 메인 차단기(102)가 설치될 수 있다. 메인 차단기(102)는 메인 회로(101)를 선택적으로 단락하도록 동작함으로써, 외부 전원(P)으로부터의 전력 공급을 차단할 수 있다. 일 실시 예에서, 메인 회로(101)에는 외부 전원(P)으로부터 공급받은 고전압을 소비 전압으로 전환하는 변압기가 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 분기 회로(103)는 메인 회로(101)로부터 분기될 수 있다. 복수의 분기 회로(103) 각각은 시설물 내 복수의 관리 공간(S) 각각으로 전력을 전달하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 2와 같이 메인 회로(101)에 제1분기 회로(1031), 제2분기 회로(1032) 및 제3분기 회로(1033)가 연결되는 경우, 제1분기 회로(1031)로 분배된 전류는 제1관리 공간(S1)으로 전달되고, 제2분기 회로(1032)로 분배된 전류는 제2관리 공간(S2)으로 전달되고, 제3분기 회로(1033)로 분배된 전류는 제3관리 공간(S3)으로 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 각각의 분기 회로(1031, 1032, 1033)에는 분기 회로(103)에 대한 전력 차단을 위한 분기 차단기(1041, 1042, 1043)가 각각 설치될 수 있다. 각각의 분기 회로(103)에 설치된 분기 차단기(104)는 각 분기 회로(1031, 1032, 1033)를 선택적으로 단락하도록 동작함으로써, 분기 회로(103)를 통한 전류 흐름을 선택적으로 차단할 수 있다.
일 실시 예에서, 각각의 분기 회로(103)에는 복수의 서브 분기 회로(1051, 1052, 1053, 1054)가 연결될 수 있다. 동일한 분기 회로(103)에 연결된 복수의 서브 분기 회로(105)는 관리 공간(S) 내 여러 위치에 연결되어 전류를 전달할 수 있다. 예컨대, 동일한 분기 회로(103)에 연결된 복수의 서브 분기 회로(105)는 동일한 관리 공간(S)에 전류를 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2와 같이 제1분기 회로(1031)에 4개의 서브 분기 회로(1051, 1052, 1053, 1054)가 연결되는 경우, 각각의 서브 분기 회로(1051, 1052, 1053, 1054)는 제1분기 회로(1031)에 대응하는 제1관리 공간(S)으로 전류를 전달하도록 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 각각의 서브 분기 회로(105)에는 각 서브 분기 회로(105)에 대한 전력 차단을 위한 서브 분기 차단기(106)가 설치될 수 있다.
한편, 도면에서는 설명의 편의를 위해 분전반(100)의 회로를 개략적으로 도시하였으나, 분전반(100)의 회로 구성이 도면에 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 메인 회로(101)로부터 분기되는 분기 회로(103)의 개수, 각 분기 회로(103)에 분기되는 서브 분기 회로(105)의 개수는 도면에 도시된 예로 한정되지 않음을 유의해야 한다.
일 실시 예에서, 분전반(100)에는 분전반(100)을 흐르는 전류의 순시 전력을 검출하는 전력 검출부가 설치될 수 있다. 전력 검출부는 분전반(100)을 구성하는 각각의 회로, 예컨대, 메인 회로(101), 복수의 분기 회로(103) 및 복수의 서브 분기 회로(105)를 흐르는 전류의 순시 전력을 실시간으로 검출할 수 있다. 전력 검출부가 검출된 전력에 기초하여, 제어부(110)를 통한 분전반(100)의 전류 흐름이 차단될 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 분전반(100)을 통한 전류 흐름을 선택적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 메인 차단기(102), 복수의 분기 차단기(104) 및 복수의 서브 차단기에 연결되어, 각 차단기의 작동을 전기적으로 제어할 수 있다. 한편, 분전반(100)의 각 차단기는 제어부(110)에 의해 전기적으로 제어될 수 있으나, 이와 달리 사용자에 의해 수동으로 제어될 수도 있음을 유의해야 한다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 각각의 관리 공간(S)에 대한 전력 공급을 복수의 관리 모드 중 하나의 관리 모드로 관리하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 후술하는 관리 모드에 따라, 관리 모드가 설정된 관리 공간(S)에 해당하는 분기 회로(103), 서브 분기 회로(105)의 차단기를 선택적으로 작동시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 전력 검출부의 검출 정보에 기초하여, 분전반(100)의 회로에 대한 전력 공급 여부를 차단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 분전반(100)을 구성하는 각각의 회로를 흐르는 전류의 순시 전력이 각 회로에 대한 임계 전력 초과하면, 임계 전력을 초과하는 순시 전력이 흐르는 회로로의 전력 공급을 차단하여 과전류, 누전 등의 위험을 방지할 수 있다.
일 실시 예에서, 입력 수단(130)은 제어부(110)로 관리 공간(S)에 대한 관리 모드 설정 신호를 입력할 수 있다. 일 실시 예에서, 입력 수단(130)은 사용자에 의해 조작되고, 조작에 따른 설정 신호를 제어부(110)에 입력할 수 있다. 일 실시 예에서, 입력 수단(130)은 제어부(110)와 유선으로 연결되거나, 와이-파이 또는 블루투스와 같은 근거리 통신 수단을 통해 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 입력 수단(130)은 원거리 무선 통신을 통해 제어부(110), 또는 중계 수단을 통해 제어부(110)에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 입력 수단(130)은 사용자 인터페이스 장치일 수 있다. 일 실시 예에서, 사용자 인터페이스 장치는 복수의 관리 공간(S) 각각에 설치될 수 있다. 각 관리 공간(S)에 설치된 인터페이스 장치는, 인터페이스 장치가 설치된 관리 공간(S)에 대한 관리 모드에 대한 설정 신호를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 제1관리 공간(S)에 설치된 인터페이스 장치는 제1관리 공간(S)에 대한 관리 모드 설정 신호를 입력받고, 제2관리 공간(S)에 설치된 인터페이스 장치는 제2관리 공간(S)에 대한 관리 모드 설정 신호를 입력받을 수 있다. 일 실시 예에서, 각각의 인터페이스는 분전반(100)과 연결된 다른 관리 공간(S)에 대한 관리 모드를 설정할 수 있도록, 설정 신호를 입력 받을 수 있다.
일 실시 예에서, 입력 수단(130)은 제어부(110)와 통신 가능한 휴대용 단말기일 수 있다. 이 경우, 휴대용 단말기에는 제어부(110)와 연동되는 어플리케이션이 설치될 수 있고, 어플리케이션을 통해 사용자가 입력한 설정 신호를 제어부(110)에 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 스마트 분전반 제어 시스템(1)은, 관리 공간(S)에 대한 전력 공급 정보를 제공하기 위한 모니터링부를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 모니터링 부는 각각의 관리 공간(S)에 대해 적용된 관리 모드에 대한 정보를 제공할 수 있다. 모니터링부는 각 관리 공간(S)에 대응하는 분기 회로(103) 및 서브 분기 회로(105)에 대한 전력 공급 여부를 표시할 수 있다. 일 실시 예에서, 모니터링부는 입력 수단(130)과 함께 제공될 수 있다. 예를 들어, 모니터링부는 사용자 인터페이스와 함께 디스플레이 형태로 제공되거나, 휴대용 단말기에 설치된 어플리케이션을 통해 관리 공간(S)의 제어 정보를 표시할 수 있다.
일 실시 예에서, 스마트 분전반 제어 시스템(1)은 각각의 관리 공간(S)에 대한 전력 사용량을 검출하는 전력 사용 검출부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 사용 검출부는 분전반(100)의 복수의 분기 회로(103) 각각에 연결되고, 각각의 분기 회로(103)를 통한 전력 사용량을 검출할 수 있다.
일 실시 예에서, 사용자 감지부(120)는 복수의 관리 공간(S) 각각에 배치될 수 있다. 사용자 감지부(120)는 대응하는 관리 공간(S) 내 사용자 유무 여부를 감지할 수 있다. 사용자 감지부(120)는 다양한 방식으로 관리 공간(S) 내 사용자 유무 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 사용자 감지부(120)는 관리 공간(S)으로의 사용자 출입 여부를 검출하여 통해 관리 공간(S)에 재실자가 있는지를 감지할 수 있다. 사용자 감지부(120)는 관리 공간(S) 내 사용자의 활동 여부(예: 온도 감지, 움직임 감지 등)를 감지하여 관리 공간(S) 내에 사용자가 있는지 여부를 감지할 수 있다. 일 실시 예에서, 사용자 감지부(120)는 관리 공간(S) 내 사용자의 유무 및 활동 여부를 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 각각의 관리 공간(S)에 대한 전력 공급을 설정된 복수의 관리 모드 중 하나의 관리 모드로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)에는 관리 공간(S)의 전력 공급 제어 방식을 결정하는 복수의 관리 모드가 저장될 수 있다. 제어부(110)는 입력 값, 예를 들어, 입력 수단(130)에 의해 입력된 사용자의 명령에 따라, 특정 관리 공간(S)에 대한 전력 관리를 설정된 관리 모드에 의해 수행할 수 있다. 복수의 관리 공간(S) 각각에 대한 관리 모드는 다르게 설정될 수 있다. 각 관리 공간(S)에 대해 관리 모드가 설정되지 않으면, 제어부(110)는 관리 공간(S)에 대한 전력 공급을 선택적으로 차단하지 않도록 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 관리 공간(S) 내 사용자의 재실 여부에 기초하여 관리 공간(S)의 전력 공급을 결정하는 제1관리 모드로 관리 공간(S)을 관리할 수 있다. 제어부(110)는 제1관리 모드가 설정된 관리 공간(S)에 대해, 사용자가 부재중인 경우에 전력 공급을 차단 또는 최소화하도록 분전반(100)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 사용자 감지부(120)가 감지한 정보에 기초하여, 관리 공간(S) 내에 사용자가 설정 시간 이상 부재중인 것으로 판단되면, 제1관리 모드가 설정된 관리 공간(S)에 대응하는 서브 분기 회로(105) 또는 분기 회로(103)의 전력 공급을 차단하도록 동작할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(110)는 복수의 서브 분기 회로(105) 각각에 대해 상시 전력을 공급하도록 설정할 수 있다. 특정 서브 분기 회로(105)에 대한 상시 전력 공급 여부는 입력 수단(130)을 통해 사용자에 의해 설정될 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(110)는 제1관리 모드로 관리 공간(S)을 관리하는 경우에, 상시 전력 공급이 설정된 서브 분기 회로(105)에 대해서는 사용자의 부재 여부와 관계없이 항시 전력이 공급되도록 제어할 수 있다. 일 예로, 관리 공간(S) 내에 냉장고와 연결된 서브 분기 회로(105)에 대해 상시 전력을 공급하도록 설정된 경우, 관리 공간(S)이 제1관리 모드로 관리되어도 냉장고에 대한 전력 공급은 일정하게 유지될 수 있다. 이 경우, 제어부(110)는 상시 전력이 공급되도록 설정된 서브 분기 회로(105)를 제외한 나머지 서브 분기 회로(105)의 서브 차단기만을 제어하도록 동작함으로써, 제1관리 모드로 설정된 관리 공간(S)의 전력 공급을 최소화할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 제1관리 모드로 관리되는 관리 공간(S)에 대응하는 복수의 서브 분기 회로(105) 중 상시 전력이 공급되도록 설정된 서브 분기 회로(105)가 없는 경우, 관리 공간(S)에 대응하는 분기 회로(103)의 분기 차단기(104)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제1관리 모드로 관리되는 관리 공간(S)에 사용자가 부재중인 것으로 판단되면, 관리 공간(S)으로의 전력 공급이 완전히 차단될 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 관리 공간(S)에 대한 전력 사용량에 기초하여 관리 공간(S)에 대한 전력 공급 여부를 결정하는 제2관리 모드로 관리 공간(S)을 관리할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(110)는 제2관리 모드가 설정된 관리 공간(S)에 대해, 한계 전력 사용량을 설정할 수 있다. 관리 공간(S)에 대한 한계 전력 사용량은 사용자에 의해 설정될 수 있다. 한계 전력 사용량은 기준 시간 동안 사용된 관리 공간(S)의 전력 사용량으로 설정될 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(110)는 전력 사용 검출부를 통해 검출된 관리 공간(S)의 전력 사용량이 설정된 한계 전력 사용량을 초과하면 제2관리 모드가 설정된 관리 공간(S)으로의 전력 공급을 차단 또는 최소화하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 제2관리 모드로 설정된 관리 공간(S)의 전력 사용량이 한계 전력 사용량을 초과하면, 대응하는 복수의 서브 분기 회로(105) 중 상시 전력이 공급되도록 설정된 서브 분기 회로(105)를 제외한 나머지 서브 분기 회로(105)를 통한 전력 공급을 차단하도록 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 복수의 서브 분기 회로(105)에 대한 우선 차단 순위를 설정할 수 있다. 우선 차단 순위는 사용자에 의해 설정되거나, 서브 분기 회로(105)에 연결된 전기 기기에 종류에 따라 설정될 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(110)는 제2관리 모드가 설정된 관리 공간(S)의 전력 사용량이 설정된 한계 전력 사용량을 초과하면, 우선 차단 순위가 설정된 서브 분기 회로(105)로의 전력 공급을 차단하도록 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 관리 공간(S) 내 사용자의 활동 여부에 기초하여, 관리 공간(S)에 대한 전력 공급 여부를 결정하는 제3관리 모드를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3관리 모드는 사용자가 관리 공간(S)에 재실 중인 경우에 수행될 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(110)는 사용자 감지부(120)의 감지 정보에 기초하여 관리 공간(S) 내 재실 중인 사용자의 활동 여부를 판단할 수 있다. 제어부(110)는 관리 공간(S)에 재실중인 사용자가 설정된 시간 이상 활동하지 않는 것으로 판단되면, 관리 공간(S)으로 공급되는 전력을 차단하거나 최소화하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 제3관리 모드로 설정된 관리 공간(S)의 전력 소모를 감소시키도록 동작하는 경우, 상시 전력이 공급되도록 설정된 서브 분기 회로(105)를 제외한 나머지 서브 분기 회로(105)의 전력 공급을 차단하도록 동작할 수 있다. 다른 예에서, 제어부(110)는 우선 차단 순위가 설정된 서브 분기 회로(105)의 전력 공급을 차단하도록 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 관리 공간(S)에 대해 복수의 관리 모드가 동시에 적용할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 관리 공간(S)에 사용자가 부재중인 경우에는 제1관리 모드로 관리 공간(S)을 관리하고, 사용자가 재실 중인 경우에는 제3관리 모드로 전환하여 관리 공간(S)을 관리하도록 동작할 수 있다. 제어부(110)는 상술한 관리 모드 외에 다양한 관리 모드로 관리 공간(S)을 관리할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 특정 시간 대에 관리 공간(S)에 대한 전력 공급을 차단 또는 감소시키도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 야간 시간 대에 관리 공간(S)에 대응하는 복수의 서브 분기 회로(105) 중 적어도 일부의 분기 회로(103)로의 전력 공급을 차단하도록 동작할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 스마트 분전반 제어 시스템을 통한 관리 공간의 전력 공급 관리 방법을 설명하도록 한다. 도 3 내지 도 5에 도시된 각각의 동작은 제어부를 통한 분전반의 차단기 제어를 통해 수행될 수 있다. 각각의 동작 중 적어도 일부의 동작은 반복적으로 수행될 수 있으며, 적어도 하나의 동작은 제외될 수 있음을 유의해야 한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 제1관리 모드의 동작도이다.
도 3을 참조하면, 동작 300에서 관리 공간에 대한 제1관리모드가 설정될 수 있다. 제1관리 모드는 입력 수단에 의해 입력된 입력 신호에 의해 설정될 수 있다. 관리 공간을 제1관리 모드로 설정한다는 신호는 제어부에 전달될 수 있다.
동작 301에서, 관리 공간에 대한 사용자 부재 여부가 인식될 수 있다. 관리 공간에 사용자가 부재중인지 여부는 사용자 감지부에 의해 검출될 수 있다. 동작 301은 관리 공간에 대해 제1관리 모드가 설정되면, 단위 시간마다 반복적으로 수행될 수 있다.
동작 302에서는, 관리 공간 내 사용자 부재 시간이 설정된 시간을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 동작 302에서, 관리 공간에 사용자가 존재하는 것으로 판단하면 동작 301이 다시 수행될 수 있다. 동작 302에서 관리 공간에 사용자가 설정 시간 이상 부재중인 것으로 판단되면, 관리 공간에 대한 전력 공급이 저감 또는 차단하도록 이후 동작들이 수행될 수 있다.
동작 303에서, 관리 공간 내 여러 사용 위치로 전력을 공급하도록 연결된 복수의 서브 분기 회로 중 상시 전력이 공급되도록 설정된 서브 분기 회로가 있는지 여부가 판단될 수 있다. 관리 공간에 대응하는 서브 분기 회로 중 상시 전력 공급이 설정된 분기 회로가 있는 경우, 동작 304가 수행될 수 있다. 동작 304에서는 상시 전력 공급이 설정된 서브 분기 회로를 제외한 나머지 서브 분기 회로에 대한 전력 공급이 차단될 수 있다. 반면, 상시 전력 공급이 설정된 분기 회로가 없는 경우, 동작 305가 수행될 수 있다. 동작 305에서는 관리 공간으로 전력을 공급하는 분기 회로가 차단됨으로써, 관리 공간 내 전력 공급이 완전히 차단될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제2관리 모드의 동작도이다.
도 4을 참조하면, 동작 400에서 관리 공간에 대한 제2관리모드가 설정될 수 있다. 제2관리 모드는 입력 수단에 의해 입력된 입력 신호에 의해 설정될 수 있다. 관리 공간을 제2관리 모드로 설정한다는 신호는 제어부에 전달될 수 있다.
동작 401에서, 관리 공간에 대한 전력 사용량이 검출될 수 있다. 전력 사용량은 관리 공간으로 전력을 공급하는 분기 회로에 설치된 전력 검출부를 통해 실시간으로 검출될 수 있다.
동작 402에서는, 검출된 전력 사용량이 설정된 한계 전력 사용량을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 전력 사용량이 한계 전력 사용량 미만인 경우, 동작 401에 다시 수행될 수 있다. 전력 사용량이 한계 전력 사용량을 초과하는 경우, 동작 403이 수행될 수 있다.
동작 403에서는, 관리 공간에 대응하는 복수의 서브 분기 회로 중 우선 차단 순위가 설정된 서브 분기 회로로의 전력 공급이 차단될 수 있다. 예컨대, 관리 공간의 여러 사용 위치(예: 콘센트)에 전력을 공급하는 복수의 서브 분기 회로 중, 우선적으로 전원 차단이 설정된 사용 위치로의 전력이 차단될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 제3관리 모드의 동작도이다.
도 5을 참조하면, 동작 500에서 관리 공간에 대한 제3관리모드가 설정될 수 있다. 제3관리 모드는 입력 수단에 의해 입력된 입력 신호에 의해 설정될 수 있다. 관리 공간을 제3관리 모드로 설정한다는 신호는 제어부에 전달될 수 있다.
동작 501에서, 관리 공간에 대한 사용자 재실 여부가 판단될 수 있다. 관리 공간에 사용자가 부재중인 것으로 판단되면, 동작 502를 통해 제1관리 모드로 전환될 수 있다. 반면, 관리 공간에 사용자가 재실 중인 것으로 판단되면 동작 503이 수행될 수 있다.
동작 503에서, 관리 공간 내에 재실중인 사용자의 활동 여부가 감지될 수 있다. 사용자의 활동 여부는, 관리 공간에 설치된 사용자 감지부(예: 센서 등)에 의해 감지될 수 있다.
동작 504에서, 사용자가 활동하는 것으로 판단하면 동작 503이 다시 수행될 수 있다. 반면, 동작 504에서 사용자가 활동하지 않는 것으로 판단되는 경우, 관리 공간 내 사용자의 퇴실 여부가 검출되지 않았거나, 관리 공간에 재실중인 사용자가 취침중인 것으로 인식하고, 동작 505가 수행될 수 있다. 동작 505에서는 관리 공간에 대응하는 복수의 서브 분기 회로 중 적어도 일부의 분기 회로에 대한 전력 공급을 차단할 수 있다.
이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
1: 스마트 분전반 제어 시스템
100: 분전반
110: 제어부
120: 감지부
130: 입력 수단

Claims (10)

  1. 스마트 분전반 제어 시스템에 있어서,
    전력 차단을 위한 메인 차단기가 설치되고, 외부 전원으로부터 전력이 공급되는 메인 회로;
    복수의 관리 공간으로 각각 전력을 공급하도록 상기 메인 회로로부터 분기되고, 전력 차단을 위한 분기 차단기가 각각 설치되는 복수의 분기 회로;
    상기 복수의 분기 회로에서 각각 분기되고, 전력 차단을 위한 서브 차단기가 각각 설치되는 복수의 서브 분기 회로;
    상기 복수의 관리 공간 각각에 배치되고, 상기 관리 공간 내 사용자 유무를 감지하는 사용자 감지부; 및
    상기 복수의 분기 차단기 및 상기 복수의 서브 차단기의 작동을 제어하고, 상기 복수의 관리 공간 각각에 대해 복수의 관리 모드 중 하나의 관리 모드로 전력 공급을 관리할 수 있는 제어부를 포함하고,
    상기 복수의 관리 모드는, 상기 관리 공간 내 사용자의 재실 여부에 기초하여 상기 관리 공간의 전력 공급 여부가 결정되는 제1관리 모드를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제1관리 모드가 설정된 관리 공간에 대해 상기 사용자 감지부의 감지 정보에 기초하여 상기 관리 공간 내에 사용자가 설정 시간 이상 부재중인 것으로 판단되면, 상기 제1관리 모드가 설정된 관리 공간에 대응하는 서브 분기 회로로의 전력 공급을 차단하도록 제어하고,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 서브 분기 회로 각각에 대해서 상기 메인 회로로부터 상시 전력이 공급되도록 설정할 수 있고,
    상기 관리 공간을 제1관리 모드로 관리하는 경우, 상기 제1관리 모드로 관리되는 관리 공간에 대응하는 복수의 서브 분기 회로 중 상시 전력이 공급되도록 설정된 서브 분기 회로를 제외한 나머지 서브 분기 회로의 서브 차단기만을 제어하도록 동작하고,
    상기 복수의 분기 회로 각각에 연결되어 상기 복수의 관리 공간 각각에 대한 전력 사용량을 검출하는 전력 사용 검출부를 더 포함하고,
    상기 복수의 관리 모드는,
    상기 관리 공간에 대한 전력 사용량에 기초하여, 상기 관리 공간에 대한 전력 공급 여부를 결정하는 제2관리 모드를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제2관리 모드가 설정된 관리 공간에 대해, 전력 사용량이 설정된 한계 전력 사용량을 초과하면 상기 제2관리 모드가 설정된 관리 공간에 대응하는 복수의 서브 분기 회로 중 상시 전력이 공급되도록 설정된 서브 분기 회로를 제외한 나머지 서브 분기 회로로의 전력 공급을 차단하도록 동작하고,
    상기 복수의 서브 분기 회로에 대한 우선 차단 순위가 설정될 수 있고,
    상기 제2관리 모드가 설정된 관리 공간의 전력 사용량이 설정된 한계 전력 사용량을 초과하면, 우선 차단 순위가 설정된 서브 분기 회로로의 전력 공급을 차단하도록 동작하고,
    상기 제어부는 상기 사용자 감지부의 감지 정보에 기초하여, 상기 관리 공간 내 재실 중인 사용자의 활동 여부를 판단하고,
    상기 복수의 관리 모드는 상기 관리 공간 내 사용자 활동 여부에 기초하여 상기 관리 공간에 대한 전력 공급 여부를 결정하는 제3관리 모드를 더 포함하고,
    상기 제3관리 모드가 설정된 관리 공간에 대해, 재실중인 사용자가 설정된 시간 이상 활동하지 않는 것으로 판단되면, 상시 전력이 공급되도록 설정된 서브 분기 회로를 제외한 나머지 서브 분기 회로로의 전력 공급을 차단하도록 동작하고,
    상기 메인 회로, 상기 복수의 분기 회로 및, 상기 복수의 서브 분기 회로를 흐르는 전류의 순시 전력을 검출하는 전력 검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 전력 검출부의 검출 정보에 기초하여 어느 하나의 회로를 흐르는 전류의 순시 전력이 각 회로에 설정된 임계 전력을 초과하면 대응하는 회로로의 전력 공급을 차단하도록 동작하는, 스마트 분전반 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1관리 모드로 관리되는 관리 공간에 대응하는 복수의 서브 분기 회로 중 상시 전력이 공급되도록 설정된 서브 분기 회로가 없는 경우, 상기 관리 공간에 대응하는 분기 회로의 분기 차단기를 제어하도록 동작하는, 스마트 분전반 제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부로 상기 관리 공간에 대한 관리 모드 설정 신호를 입력할 수 있는 입력 수단을 더 포함하고,
    상기 입력 수단은,
    상기 복수의 관리 공간 각각에 설치되는 사용자 인터페이스 장치, 또는 상기 제어부와 통신 가능한 휴대용 단말기 중 어느 하나인, 스마트 분전반 제어 시스템.

  10. 삭제
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