KR20000054732A

KR20000054732A - 절전제어장치

Info

Publication number: KR20000054732A
Application number: KR1020000034154A
Authority: KR
Inventors: 김정훈
Original assignee: 오명근; 보성테크넷 주식회사
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2000-09-05

Abstract

본 발명은 전력선 모뎀 방식을 이용하여 대기상태에서의 전력소모를 방지할 수 있는 절전제어장치에 관한 것이다.

이러한 발명의 장치는 전력선을 통해 전기제품에 전원을 공급할 수 있도록 된 전기공급시스템에 있어서, 절전을 위한 소정의 제어명령을 RF신호로 변조하여 송신하는 리모콘; 상기 리모콘으로부터 수신된 RF신호를 복조하여 제어명령을 재생한 후 소정 고주파신호로 다시 변조하여 상기 전력선에 인가하는 송수신수단; 및 상기 전력선을 통해 수신된 고주파신호를 복조하여 제어명령을 재생하고, 상기 제어명령에 따라 스위칭소자를 제어하여 상기 전기제품에 전원을 인가하거나 차단하는 전력제어수단으로 구성된다.

따라서, 본 발명에 따르면 전기제품에 인가되는 전원 자체를 콘센트나 플러그에서 차단함으로써 불필요하게 소모되는 대기 전력을 소모할 수 있다. 특히, 리모콘과 전력선 모뎀 기술을 이용하여 간단히 전기제품에 인가되는 전력을 온/오프할 수 있으므로 매우 편리한 잇점이 있다.

Description

절전제어장치{ A controller for power saving }

본 발명은 전기 에너지 절감을 위한 절전제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력선 모뎀 방식을 이용하여 대기상태에서의 전력소모를 방지할 수 있는 절전제어장치에 관한 것이다.

산업화가 진행되면서 전력 사용량이 증가하게 되어 에너지 절약이 오래된 관심사항이 되었고, 절전을 위한 각종 정책 및 프로그램들이 범국가적으로 시행되고 있다. 통상, 전기절약은 동작시 전력소모를 최소화하는 방향에서도 연구되지만 대기시 불필요하게 소모되는 전력을 감소하기 위한 노력도 진행되고 있다. 특히, 리모콘등의 사용에 따라 조작의 편리함은 증가하였으나 리모콘 조작을 감지하기 위하여 기기의 전원 오프 상태에서도 마이컴에는 최소 전원이 공급되고, 전원부의 트랜스를 통해서도 전기 에너지가 낭비되고 있다.

이와 같이 기기의 전원 오프중 전력소모를 감소시키기 위하여 종래에는 기기를 사용하지 않을 경우 플러그를 콘센트에서 빼어 놓거나 콘센트에 스위치를 부착시킨 후 스위치를 꺼 놓는 등의 방법을 사용하였다.

그런데 이와 같은 종래의 절전방법은 플러그를 빼거나 스위치를 조작해야 하므로 매우 불편한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 무선으로 제어신호를 인가받아 전력선 모뎀 기술을 이용하여 각 전기제품의 파워를 제어할 수 있는 절전제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전원 연결계통을 도시한 흐름도,

도 2는 본 발명에 따른 전원제어개념을 도시한 개념도,

도 3은 도 2에 도시된 송수신기의 구성을 도시한 블럭도,

도 4는 도 2에 도시된 전원제어장치의 구성을 도시한 블럭도,

도 5는 본 발명에 따른 제어데이터 전송 포멧의 예,

도 6은 본 발명에 따른 리모콘의 예,

도 7은 본 발명에 따른 리모콘으로 전원을 제어하는 절차를 도시한 흐름도,

도 8은 본 발명에 따른 전원제어장치의 마이컴이 수행하는 기능을 도시한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100: 계량기 101,102: 전력선

150: 송수신기 160: 리모콘

220-1~220-n: 전력제어장치 231~230-n: 전기제품

222: 전력제어부 224: 스위칭소자

310: 전원부 320: 송수신부

330,410: MCU 340: 전력선 모뎀

341: 정합트랜스 342: 레벨조정 및 고역필터

343: 클럭발생회로 344: 위상 검출회로

420: SSR

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 전력선을 통해 전기제품에 전원을 공급할 수 있도록 된 전기공급시스템에 있어서, 절전을 위한 소정의 제어명령을 RF신호로 변조하여 송신하는 리모콘; 상기 리모콘으로부터 수신된 RF신호를 복조하여 제어명령을 재생한 후 소정 고주파신호로 다시 변조하여 상기 전력선에 인가하는 송수신수단; 및 상기 전력선을 통해 수신된 고주파신호를 복조하여 제어명령을 재생하고, 상기 제어명령에 따라 스위칭소자를 제어하여 상기 전기제품에 전원을 인가하거나 차단하는 전력제어수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 가정용 전기 배선의 예를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 계량기(100)를 거친 한쌍의 전력선(101,102)이 댁내에 배선되어 있고, 전력선의 중간중간에 탭을 통해 콘센트(110,120,122)가 부착되어 있다. 콘센트(110)는 본 발명에 따른 전력 절감기능이 부가된 콘센트로서, 제어신호에 따라 TV(112)나 VCR(114), 오디오(116)로 인가되는 전원을 콘센트 내에서 차단할 수 있도록 되어 있다. 그리고 콘센트내의 전력제어장치(110a,110b,110c)는 플러그를 삽입하기 위한 홀 수만큼 각각 독립적으로 존재한다.

콘센트(120)는 종래의 콘센트로서 절전기능이 없고, 본 발명에 따른 절전기능이 내장된 플러그(130)나 플러그(142)에 삽입할 수 있도록 된 확장자(140)를 통해 TV2(132)나 VCR2(144)로 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 절전기능은 콘센트에 내장된 형태로 구현될 수도 있고, 플러그에 내장된 형태나 종래의 플러그에 삽입되어는 확장자 형태로 구현될 수도 있다. 그리고 콘센트(122)에는 무선으로 리모콘신호를 수신하여 전력선(101,102)에 인가하기 위한 송수신기(150)가 연결되어 있다.

이와 같은 상태에서 사용자가 TV1의 전원을 차단하기 위해 리모콘(160)을 조작하면, 송수신기(150)가 리모콘의 조작신호를 전달받아 전력선에 절전제어신호로서 인가하고, 콘센트나 플러그 혹은 확장자 등에 내장된 전력제어장치가 해당 절전제어신호를 해석하여 자신에 해당하는 제어명령이면 해당 스위칭소자를 차단하여 TV1에 인가된 전원을 차단한다. 이 때, 전력선은 일종의 버스구조의 랜 선로 역할을 수행한다.

도 2는 본 발명에 따른 전원제어개념을 도시한 개념도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 장치는 전원 온/오프 명령을 무선신호로 지시하기 위한 리모콘(160)과, 리모콘(160)으로부터 수신된 무선신호를 복조한 후 제어 데이터를 재생하고 이를 다시 소정 주파수의 신호로 변조하여 전력선(101,102)에 인가하기 위한 송수신기(150), 전력선을 통해 수신된 신호를 복조한 후 제어 데이터를 재생하고, 이 제어 데이터를 모니터하여 자신에게 부여된 식별번호와 일치하면 제어 데이터를 통해 전달된 제어명령을 수행하여 자신에 연결된 전기제품의 전원을 온/오프하는 n개의 절전제어장치(220-1~220-n)로 구성된다. 그리고 n개의 절전제어장치(220-1~220-n)에는 n개의 전기제품(230-1~230-n)이 연결되어 있다.

도 3은 도 2에 도시된 송수신기의 구성을 도시한 블럭도이고, 도 4는 도 2에 도시된 전력제어장치의 구성을 도시한 블럭도이다.

도 3을 참조하면, 송수신기는 전력선으로부터 전원을 입력받아 자체 전원을 공급하기 위한 전원부(310)와, 전력선에 소정 주파수의 신호를 인가하고 전력선을 통해 수신된 신호를 재생하기 위한 전력선모뎀(340), 무선신호를 수신하여 복조한 후 제어 데이터를 재생하기 위한 송수신부(320), 송수신부(320)가 출력하는 제어데이터를 다시 상기 전력선 모뎀(340)에 인가하고, 전력선 모뎀(340)을 통해 인가된 제어 데이터를 해석하는 마이컴(330)으로 구성된다.

그리고 전력선 모뎀(340)은 상기 마이컴(330)으로부터 수신된 제어데이터에 따라 소정 주파수의 클럭을 발생하는 클럭발생회로(343), 발생된 클럭을 레벨 조정하고 소정 주파수를 통과시키기 위한 레벨조정 및 고역필터(342), 레벨조정회로의 출력을 전력선에 인가하고 전력선으로부터 수신된 신호를 고역필터로 전달하기 위한 정합트랜스(341), 고역필터가 출력하는 신호에서 위상을 검출한 후 제어데이터를 재생하여 마이컴(330)으로 출력하는 위상검출회로(344)로 구성된다. 즉, 전력선을 통해 흐르는 교류전류는 약 60Hz의 상용전원이므로 약 300Khz의 고주파신호와 간섭받지 않고 결합 및 분리할 수 있다. 따라서 전력선 모뎀(341)은 마이컴(330)으로부터 전달된 제어 데이터를 약 300KHz 대역의 고주파신호로 변조하여 전력선(101,102)에 인가하고, 전력선(101,102)으로부터 수신된 약 300KHz 대역의 고주파 신호를 복조하여 데이터를 재생한다.

도 4를 참조하면, 전력제어장치는 전력선을 통해 수신된 신호를 복조하여 제어 데이터를 재생하는 전력선 모뎀(340)과, 전원을 전기제품에 인가 혹은 차단하기 위한 SSR(420), 전력선 모뎀이 출력하는 제어 데이터를 수신하여 자신에게 부여된 식별번호와 일치하면 그 명령을 해석하여 상기 SSR(420)를 온/오프하는 마이컴(420)으로 구성된다.

이와 같이 본 발명에 따르면 리모콘의 조작명령을 각 전력제어장치가 해석하여 제어명령을 수행해야 하므로, 전력선에 연결된 다수의 전력제어장치를 식별하기 위하여 각 전력제어장치는 고유의 번호를 설정할 수 있어야 하고, 리모콘은 제어하고자하는 전기제품과 식별번호에 대한 관계를 인식하고 있어야 한다. 즉, 리모콘과 전력제어장치 사이에는 적어도 도 5와 같은 전송 포멧이 정의되어 있어야 한다.

도 5를 참조하면, 리모콘으로부터 각 전력제어장치로의 전송 포멧은 헤더와 식별번호, 제어명령, 태그를 포함할 수 있고, 본 발명의 실시예에서 식별번호는 다음 표 1과 같이 정의되어 있다고 하자.

품 명	전력제어장치	식별번호
전기제품 1	220-1	0001
전기제품 2	220-2	0010
전기제품 3	220-3	0011
전기제품 4	220-4	0100
....	...	...
전기제품 n	220-n	1111

상기 표 1과 같이 전기제품1이 전력제어장치(220-1)에 연결되어 있고, 전력제어장치(220-1)의 식별번호가 '0001'이라 하고, 전기제품2가 전력제어장치(220-2)에 연결되어 있고 전력제어장치(220-2)의 식별번호가 '0010'이라 하자.

리모콘(160)으로 전기제품1을 선택하여 전기제품1에 인가되는 전력을 제어하기 위해서는 전기제품1이 연결된 전력제어장치의 식별번호(0001)와 제어명령(POWER ON/OFF)을 함께 전송해야 한다.

도 6은 본 발명에 따른 리모콘의 예이다. 도 6을 참조하면, 리모콘은 제어하고자 하는 제품을 선택하기 위한 선택 기능키(604)와, 선택된 전기제품의 자체 전원을 온오프하기 위한 전원 온/오프키(606), 선택된 전기제품으로 인가되는 전원을 차단하기 위한 파워 온/오프키(608), 및 문자와 숫자를 표시하기 위한 LCD화면(602), 적외선신호를 송수신하기 위한 적외선 송수신기(241), RF신호를 송수신하기 위한 RF 송수신기(242), 및 키조작에 따라 전체 동작을 제어하기 위한 마이컴(미도시) 등을 포함한다.

이러한 리모콘은 적외선 송신기능을 통해 선택된 전기제품의 전원 온/오프와 채널, 볼륨 업다운 등 각종 기능을 제어할 수 있고, 본 발명에 따라 공중파 방식으로 선택된 전기제품이 연결된 절전제어장치를 제어하여 해당 제품으로 인입되는 파워를 차단할 수 있다. 이를 위하여 리모콘은 소정 프로토콜에 따라 제어 데이터를 생성하여 지정 전력제어장치에게 파워 온/오프 명령을 전송할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 리모콘으로 전원을 제어하는 절차를 도시한 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 선택키(604)를 이용하여 제어하고자 하는 전기제품을 선택한다(701). 전기 제품을 선택하면 현재 상태를 표시할 수 있다. 이어 사용자가 리모콘의 파워키(608)누르면 현재 파워 상태에 따른 토글 동작이 일어난다. 즉, 파워 오프상태에서 파워키를 누르면 해당 전기제품을 온시키기 위한 제어명령이 생성되어 무선신호로 송수신기(150)로 전달되고, 송수신기(150)는 이를 다시 소정 주파수의 신호로 변환하여 전력선(101,102)에 인가한다. 전력선(101,102)에 연결된 각 전력제어장치(220-1~220-n)는 전력선 모뎀을 통해 송수신기가 전달하는 제어신호를 수신하여 복조한 후 제어데이터를 디코딩한다. 디코딩한 후 제어 데이터에 따라 전력스위칭소자(224)를 제어하여 해당 전기제품에 전원을 인가한다(703,704).

파워 온상태에서 파워키(608)를 누르면 해당 전기제품을 오프시키기 위하여 제어명령이 생성되어 무선신호로 송수신기(150)로 전달되고, 송수신기(150)는 이를 다시 소정 주파수의 신호로 변환하여 전력선(101,102)에 인가한다. 전력선에 연결된 각 전력제어장치(220-1~220-n)는 전력선 모뎀을 통해 송수신기(150)가 전달하는 제어신호를 수신하여 복조한 후 제어데이터를 디코딩한다. 디코딩한 후 전원제어 데이터에 따라 전력 스위칭소자(224)를 제어하여 해당 전기제품에 인가되는 전원을 차단한다(703,705).

한편, 선택키를 이용하여 제어하고자 하는 전기제품을 선택한 후 전원 온/오프키(606)를 누르면 소정의 제어신호를 적외선을 통해 전기제품으로 송신하고, 이에 따라 해당 전기제품은 자체 전원을 온/오프한다(706~709). 이 때 전기제품의 전원을 온시키기 위해서는 먼저 전력제어장치를 통해 전력 스위칭소자를 온시켜 해당 전기제품에 전원이 인가되어야 하고, 이 전원에 의해 마이컴과 같이 전기제품의 동작을 제어하는 최소 부분이 온되어야 한다.

도 8은 본 발명에 따라 전력제어장치의 마이컴이 수행하는 기능을 도시한 흐름도이다.

전력제어장치의 마이컴(410)은 전력선 모뎀을(340) 통해 수신된 제어 데이터를 분석하여 자신에게 할당된 식별번호와 일치하면 제어명령에 따라 전력 스위칭소자(420)를 온/오프한다(801~804). 전력 스위칭소자(SSR)는 온되면 연결된 전기제품에 전원을 공급하고, 오프되면 전원을 차단한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 전기제품에 인가되는 전원 자체를 콘센트나 플러그에서 차단함으로써 불필요하게 소모되는 대기 전력을 소모할 수 있다. 특히, 리모콘과 전력선 모뎀 기술을 이용하여 간단히 전기제품에 인가되는 전력을 온/오프할 수 있으므로 매우 편리한 잇점이 있다.

Claims

전력선을 통해 전기제품에 전원을 공급할 수 있도록 된 전기공급시스템에 있어서,

절전을 위한 소정의 제어명령을 RF신호로 변조하여 송신하는 리모콘;

상기 리모콘으로부터 수신된 RF신호를 복조하여 제어명령을 재생한 후 소정 고주파신호로 다시 변조하여 상기 전력선에 인가하는 송수신수단; 및

상기 전력선을 통해 수신된 고주파신호를 복조하여 제어명령을 재생하고, 상기 제어명령에 따라 스위칭소자를 제어하여 상기 전기제품에 전원을 인가하거나 차단하는 전력제어수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 절전제어장치.
제1항에 있어서, 상기 리모콘은 제어하고자 하는 제품을 선택하기 위한 선택기능키와; 선택된 전기제품의 자체 전원을 온/오프하기 위한 전원 온/오프키; 선택된 전기제품으로 인가되는 전원을 차단하기 위한 파워 온/오프키; 문자와 숫자를 표시하기 위한 LCD화면; 적외선신호를 송신하기 위한 적외선송신기; RF신호를 송신하기 위한 RF 송신기; 및 키조작에 따라 전체 동작을 제어하기 위한 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 절전제어장치.
제1항에 있어서, 상기 송수신수단은, 전력선으로부터 전원을 입력받아 자체 전원을 공급하기 위한 전원부와; 전력선에 소정 주파수의 신호를 인가하고 전력선을 통해 수신된 신호를 재생하기 위한 전력선 모뎀; 무선신호를 수신하여 복조한 후 제어 데이터를 재생하기 위한 수신부; 수신부가 출력하는 제어데이터를 다시 상기 전력선 모뎀에 인가하고, 전력선 모뎀을 통해 인가된 제어 데이터를 해석하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 절전제어장치.
제1항에 있어서, 상기 전력제어수단은, 전력선을 통해 수신된 신호를 복조하여 제어 데이터를 재생하는 전력선 모뎀과; 전원을 전기제품에 인가 혹은 차단하기 위한 스위치; 전력선 모뎀이 출력하는 제어 데이터를 수신하여 자신에게 부여된 식별번호와 일치하면 그 명령을 해석하여 상기 스위치를 온/오프하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 절전제어장치.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 전력선 모뎀은, 상기 마이컴으로부터 수신된 제어데이터에 따라 소정 주파수의 클럭을 발생하는 클럭발생회로; 발생된 클럭을 레벨 조정하고 소정 주파수를 통과시키기 위한 레벨조정 및 고역필터; 상기 레벨조정 및 고역필터의 레벨 조정된 출력을 전력선에 인가하고 전력선으로부터 수신된 신호를 고역필터측으로 전달하기 위한 정합트랜스; 상기 레벨조정 및 고역필터의 필터링된 출력신호에서 위상을 검출한 후 제어데이터를 재생하여 상기 마이컴으로 출력하는 위상검출회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 절전제어장치.