KR20080103487A - 대기전력 차단을 위한 전원관리장치 - Google Patents

대기전력 차단을 위한 전원관리장치 Download PDF

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Abstract

대기전력 차단을 위한 전원관리장치가 개시된다. 스위치부는 출입구에 인접하게 배치되어 사용자의 조작에 의해 전기적인 접속 상태와 전기적인 개방 상태 사이에서 절환된다. 센서부는 출입구 주변에 설치되어 감지 영역 내로 진입한 객체를 감지한다. 제어부는 스위치부가 접속 상태로 전환되면 전기적으로 연결되어 있는 콘센트 중에서 선택된 제어 대상 콘센트로의 전원공급을 차단하고, 센서부가 객체를 감지하면 제어 대상 콘센트에 전원을 공급한다. 유저 인터페이스부는 제어부에 연결되어 있는 콘센트 중에서 제어 대상 콘센트를 선택한다. 본 발명에 따르면 간편한 방법으로 대기전력 소모를 감소시킬 수 있고, 나아가 재배선과 같은 시스템의 변경 없이 전기제품의 위치 이동시 또는 사용자의 필요에 적절하게 대응할 수 있다.
스위치, 센서, 분전반, RS 플립플롭, 트라이악

Description

대기전력 차단을 위한 전원관리장치{Power management system for shutting out standing power}
도 1은 본 발명에 따른 대기전력 차단을 위한 전원관리장치에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 블록도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 전원관리장치에 구비되는 스위치부와 센서부와의 배치 상태를 도시한 도면,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 전원관리장치에 구비되는 유저 인터페이스부에 의해 사용자에게 출력되는 화면을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 전원관리장치에 구비되는 제어부의 회로 구성의 일예를 도시한 도면,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 전원관리장치에 구비되는 분전반의 상세한 구성을 도시한 회로도, 그리고,
도 6은 본 발명에 따른 대기전력 차단을 위한 전원관리장치에 대한 바람직한 일 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 전원관리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 대기전력 소모를 감소시켜 에너지를 절약할 수 있도록 하는 전원관리장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기제품들은 사용 여부와 관계없이 항시 콘센트에 플러그가 연결되어 있다. 이 경우 전기제품을 사용하고 있지 않음에도 대기전력이 공급되며, 그에 따른 불필요한 전력 소모가 발생한다. 따라서 대기전력의 소모를 방지하기 위해서는 플러그를 뽑아 전원이 전기제품으로 공급되는 것을 차단하여야 한다. 그러나 전기제품의 사용시마다 매번 플러그를 꽂고 뽑는 것이 번거롭기 때문에 이러한 방식에 의해 대기전력 소모를 방지하는 것은 현실적으로 가능하지 않다.
한국공개특허공보 제 2002-0090395호에는 사용자의 편의를 보장하면서 대기전력 소모를 방지할 수 있는 주택 전원관리 시스템이 개시되어 있다. 해당 시스템은 마스터 스위치와 분전반을 이용해 상시 전원이 공급될 콘센트와 전원공급을 제어할 콘센트를 미리 설정한 후 제어 대상 콘센트의 전원을 수동으로 차단하거나 공급하는 구성으로 이루어져 있다. 그러나 이 경우에도 콘센트에 전원을 차단하거나 공급하려할 경우 모두 수동으로 조작하여야 한다는 사용상의 불편함이 따른다. 또한, 냉장고나 전기밥솥 등 전원이 항상 공급될 필요가 있는 전자제품이 있는데, 이 경우 특정한 콘센트로의 전원공급 여부를 선택할 수 없다. 그래서 사용자가 냉장고 등의 위치를 옮기고자 할 경우 시스템에 연결된 전원선을 변경하여야 하는 문제가 발생하게 된다. 나아가 세탁기에 세탁 또는 탈수 등을 지시해 놓은 상태에서 외출한다든지 컴퓨터로 작업 수행을 지시해 놓은 상태로 외출을 할 경우와 같은 상황에서도 해당 전기제품으로의 전원공급이 차단되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 콘센트로의 전력차단은 사용자의 명확한 의사에 의해 이루어지고, 콘센트로의 전력공급은 자동적으로 수행되어 사용자의 불편함을 최소화하는 동시에 전력의 공급과 차단 여부에 대한 제어가 가능한 콘센트를 용이하게 변경할 수 있는 대기전력 차단을 위한 전원관리장치를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 대기전력 차단을 위한 전원관리장치는, 출입구에 인접하게 배치되어 사용자의 조작에 의해 전기적인 접속 상태와 전기적인 개방 상태 사이에서 절환되는 스위치부; 상기 출입구 주변에 설치되어 감지 영역 내로 진입한 객체를 감지하는 센서부; 상기 스위치부가 접속 상태로 전환되면 전기적으로 연결되어 있는 콘센트 중에서 선택된 제어 대상 콘센트로의 전원공급을 차단하고, 상기 센서부가 객체를 감지하면 상기 제어 대상 콘센트에 전원을 공급하는 제어부; 및 사용자로부터 상기 제어부에 연결되어 있는 콘센트 중에서 상기 제어 대상 콘센트를 선택받는 유저 인터페이스부;를 구비한다.
이에 의해, 간편한 방법으로 대기전력 소모를 감소시킬 수 있고, 나아가 재배선과 같은 시스템의 변경 없이 전기제품의 위치 이동시 또는 사용자의 필요에 적절하게 대응할 수 있다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 대기전력 차단을 위한 전원관리장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 대기전력 차단을 위한 전원관리장치에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 대기전력 차단을 위한 전원관리장치는 스위치부(110), 센서부(120), 유저 인터페이스부(130), 제어부(140), 상태표시부(150) 및 분전반(160)을 구비한다.
스위치부(110)는 출입구에 인접하게 배치되어 사용자의 조작에 의해 전기적인 접속 상태와 전기적인 개방 상태 사이에서 절환된다. 스위치부(110)가 사용자의 조작에 의해 접속 상태로 전환되면, 제어부(140)에서의 스위치부(110) 접속단자의 상태가 '로우(Low)'에서 '하이(High)'로 변경된다. 스위치부(110)는 사용자가 출타시에 이용이 편리하도록 출입구 옆에 배치되는 것이 바람직하다. 스위치부(110)로 채용될 수 있는 스위치의 종류는 전기회로의 개폐나 접속 상태를 변경할 수 있으면 어떠한 종류의 스위치도 가능하다. 이러한 스위치의 예로 누름단추 스위치, 전등 스위치, 음성인식기 등을 들 수 있다.
센서부(120)는 출입구 주변에 설치되어 감지 영역 내로 진입한 객체를 감지한다. 센서부(120)는 사용자의 귀가 시에 사용자를 감지하여 감지 신호를 제어부(140)에 전달한다. 센서부(120)로 채용될 수 있는 센서는 사용자의 움직임을 감지하여 전기적 신호를 출력할 수 있는 적외선 감지기, 광 감지기, 열 감지기 등이 될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 전원관리장치에 구비되는 스위치부(110)와 센서부(120)의 배치 상태를 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 스위치부(110)는 누름단추 스위치이며, 센서부(120)는 각각 적외선 감지기 및 광 감지기이다. 이때 사용자의 스위치 조작시 센서부(120)에 의해 그 움직임이 감지되면 차단된 전원이 다시 자동으로 공급되므로 본 발명이 달성하고자 하는 목적을 이룰 수 없다. 따라서 스위치부(110)와 센서부(120)가 일정거리(D) 이격되어 설치되어 사용자에 의한 스위치 조작시 센서에 감지되지 않아야 한다. 도 2a에 도시된 스위치부(110)와 센서부(120)의 배치 상태를 구체적으로 살펴보면, 적외선 감지기는 천정에 고정되어 있으며, 감지 영역(R)이 넓어서 스위치부(110)와의 충분한 이격거리(D)가 필요하다. 이 경우 센서의 감지 영역(R)의 종단지점으로부터 스위치부(110)까지의 이격거리(D)는 사람이 차지하는 영역의 최장거리보다 크게 설정되어야 한다. 도 2b에 도시된 스위치부(110)와 센서부(120)의 배치 상태를 구체적으로 살펴보면, 광 감지기를 구성하는 발광소자와 수광소자가 각각 벽면의 대향되는 지점에 설치되어 있다. 이 경우 감지 영역(R)이 작아서 스위치부(110)와 센서부(120) 사이의 이격거리(D)가 도 2a에 도시된 배치 상태보다 작아지는 이점이 있다.
한편, 센서부(120)에 타이머를 설치해서 스위치가 접속 상태로 전환된 후 일정 대기시간 경과 후에 센서가 감지되도록 한다면, 스위치부(110)와 센서부(120)를 이격시키지 않고도 목적을 달성할 수 있다. 물론 이 경우에도 보다 확실한 전원 제어를 위해 스위치부(110)와 센서부(120)를 일정거리(D) 이격시켜 배치할 수 있다. 나아가 일정 대기시간 전에 전원공급이 필요하다면, 도 4에 도시된 전원관리장치의 다른 실시예에 구비된 비상스위치(410)를 작동하여 제어 대상 콘센트(C1, C2, C4)에 전원을 공급할 수 있다.
유저 인터페이스부(130)는 제어부(140)에 연결되어 있는 콘센트(C1, C2,...,Cn) 중에서 제어 대상 콘센트(C1, C2, C4)를 선택한다. 사용자가 유저 인터페이스부(130)를 통해 특정한 콘센트(C5)를 제어 대상으로 선택하면, 제어부(140)는 해당 콘센트(C5)를 제어 대상 콘센트 목록에 등록한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 전원관리장치에 구비되는 유저 인터페이스부(130)에 의해서 사용자에게 출력되는 화면을 도시한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 유저 인터페이스부(130)를 통해 출력된 화면은 콘센트 정보 출력 영역(310), 설정 버튼(320) 및 취소 버튼(330)으로 구성된다. 설정 버튼(320)은 사용자가 입력한 사항을 저장할 때 이용하는 것이고, 취소 버튼(330)은 사용자가 입력한 사항을 적용하지 않을 경우 이용한다. 콘센트 정보 출력 영역(310)은 건물 내의 콘센트(C1, C2,...,Cn) 설치 정보를 사용자에게 제공하기 위한 영역으로, 도 3a에 도시된 예에서는 건물의 평면도가 해당 영역에 출력된다. 사용자는 유저 인터페이스부(130)에 별도로 구비된 입력 장치를 이용하거나 직접 화면을 터치하여 콘센트(C1, C2,...,Cn)의 설정 상태를 조회하거나 변경할 수 있다. 만약 도 3a에 도시된 평면도에서 R1을 선택하면, 유저 인터페이스부(130)의 출력 장치에 도 3b에 도시된 화면이 출력된다.
다음으로, 도 3b를 참조하여 설명하면, 유저 인터페이스부(130)에 출력된 화면은 콘센트 정보 출력 영역(340), 현재 제어 대상 콘센트 표시영역(350), 현재 상시 전원 콘센트 표시영역(360), 제어 대상 콘센트 추가영역(370), 제어 대상 콘센트 삭제영역(380), 설정 버튼(320) 및 취소 버튼(330)으로 구성된다. 콘센트 정보 출력 영역(340)에는 사용자가 선택한 R1 내부에 설치되어 있는 콘센트(C1, C2, C3, C4, C5)의 위치를 나타내는 화면이 출력된다. 현재 제어 대상 콘센트 표시영역(350)에는 스위치부(110)를 이용해 전원 차단시 전원 차단 대상이 되도록 설정이 되어 있는 콘센트(C1, C2, C4)에 고유하게 부여된 아이디가 출력된다. 또한 현재 상시 전원 콘센트 표시영역(360)에는 스위치부(110)를 이용해 전원을 차단하더라도 전원이 차단되지 않고 공급되도록 설정되어 있는 콘센트(C3, C5)에 고유하게 부여된 아이디가 출력된다. 한편, 제어 대상 콘센트 추가영역(370)에는 현재 상시 전원 콘센트로 설정되어 있는 콘센트(C3, C5) 중에서 사용자가 선택한 제어 대상 콘센트로의 전환을 희망하는 콘센트(C5)에 고유하게 부여된 아이디가 출력된다. 도 3b에 도시된 바와 같이 제어 대상 콘센트에 콘센트(C5)를 추가하려면, 화면을 직접 터치하거나 별도로 구비된 입력 장치를 이용하여 콘센트(C5)를 선택하고 확인 버튼을 누르면 가능하다. 제어 대상 콘센트 삭제영역(380)에는 현재 제어 대상 콘센트로 설정되어 있는 콘센트(C1, C2, C4) 중에서 사용자가 선택한 상시 전원이 공급되기를 희망하는 콘센트에 고유하게 부여된 아이디가 출력된다. 이때 상시 전원이 공급되는 콘센트로의 변경 방법은 상술한 제어 대상 콘센트로의 변경 방법과 동일하다.
제어부(140)는 스위치부(110)가 접속 상태로 전환되면 전기적으로 연결되어있는 콘센트(C1, C2,...,Cn) 중에서 선택된 제어 대상 콘센트(C1, C2, C4)로의 전원공급을 차단하고, 센서부(120)가 객체를 감지하면 제어 대상 콘센트(C1, C2, C4)에 전원을 공급하고, 전원의 차단 또는 공급 여부를 상태표시부(150)에 표시한다. 또한 제어부(140)는 분전반(160)을 통해 유저 인터페이스부(130)로부터 입력된 콘센트(C1, C2, C4)에 선택적으로 전원을 공급하도록 제어한다.
도 4는 본 발명에 따른 전원관리장치에 구비되는 제어부(140)의 회로 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 제어부(140)는 RS플립플롭(460) 및 트랜지스터(420) 트라이악 트리거(450)로 구성된다. 사용자가 스위치(470)를 조작하면, RS 플립플롭(460)의 S단의 상태가 변경되어 출력단(Q단)이 '하이(5V)' 상태로 변경된다. RS 플립플롭(460)의 출력단(Q단)이 '하이'가 되면 트랜지스터(420)가 도통되어 트라이악 트리거(450)에 0V의 차단 신호가 전달된다. 그러면 트라이악 트리거(450)는 차단 상태가 되어 제어 대상 콘센트(C1, C2, C4)로의 전원공급이 차단된다. 이러한 상태는 센서(480)가 객체를 감지하여 RS 플립플롭(460)의 R단의 상태가 변경될 때까지 유지된다.
다음으로, 센서(480)가 객체를 감지하면, RS 플립플롭(460)의 R단의 상태가 변경되어 출력단(Q단)이 '로우(0V)' 상태로 변경된다. RS플립플롭(460)의 출력단(Q단)이 '로우'가 되면, 트랜지스터(420)가 차단되어 트라이악 트리거(450)에 5V의 도통 신호가 전달된다. 그러면 트라이악 트리거(450)는 도통 상태가 되어 제어 대상 콘센트(C1, C2, C4)로 전원이 공급된다. 이러한 상태는 사용자가 스위치(470)를 누를 때까지 유지된다.
부가적으로, 트라이악 트리거(450)가 차단 상태가 되면, 5V 신호가 상태표시부(150)의 LED1(430)으로 전달되어 LED1(430)이 발광한다. 또한, 트라이악 트리거(450)가 도통 상태가 되면, 5V 신호는 상태표시부(150)의 LED2(440)로 전달되어 LED2(440)가 발광하게 된다. 이러한 LED1(430) 및 LED2(440)의 발광 여부에 의해 사용자는 제어 대상 콘센트(C1, C2, C4)로의 전원공급 여부를 확인할 수 있다. 나아가 도 4에는 복수의 LED(430, 440)에 의해 전원공급 여부를 확인할 수 있지만, 1개의 LED에 의해서도 이를 확인할 수 있다. 또한 회로가 손상되어 전원이 공급되지 않을 경우 비상스위치(410)를 이용하여 회로를 차단함으로써 강제로 제어 대상 콘센트(C1, C2, C4)에 전원공급을 할 수 있다.
분전반(160)은 제어부(140)로부터 신호를 받아 연결되어 있는 콘센트(C1, C2, C4)에 전원을 공급하거나 차단한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 전원관리장치에 구비되는 분전반(160)의 상세한 구성을 도시한 회로도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 분전반(160)은 전기가 유입되는 라인에 트라이악(530)을 설치하여 전원의 공급을 제어하게 된다. DC전압 공급(520)단자는 AC 전원 공급단(510)을 통해 들어온 220V의 AC전압을 5V의 DC전압으로 변환해 주어 회로에 5V 전압을 공급해준다. 또한 분전반(160)은 콘센트(C1, C2,...,Cn)에 전원을 상시공급 할 것인지와 전원을 제어할 것인지 선택한다. 이는 셀렉터 스위치(550)을 통해 이루어지는데, 셀렉터 스위치(550)를 a접점 상태로 놓으면 상시 전원공급 상태로, b접점 상태로 놓으면 전원 제어 상태로 전환되게 된다. 도 5b에 도시된 바와 같이 설정 상태에 따라 제어 대상 콘센트(C1, C2, C4)에 트리거 입력단(560)에서 5V 신호가 유입되면, 트라이악(530)은 도통되어 제어 대상 콘센트(C1, C2, C4)에 전원을 공급한다. 이와 달리 트리거 입력단(560)에서 0V 신호가 유입되면, 트라리악(530)은 차단되어 제어 대상 콘센트(C1, C2, C4)에 전원을 공급하지 않는다.
도 6은 본 발명에 따른 대기전력 차단을 위한 전원관리장치에 대한 바람직한 일 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 제어부(140)는 유저 인터페이스부(130)를 통한 제어 대상 콘센트의 설정 변경 명령의 입력 여부를 확인한다(S600). 만약 제어 대상 콘센트 설정 명령이 입력되면, 제어부(140)는 사용자가 선택한 콘센트를 제어 대상 콘센트로 등록한다(S610). 제어 대상 콘센트가 설정된 후 제어부(140)는 스위치부(110)로의 입력 여부를 확인한다(S620). 스위치부(110)로부터 신호가 입력되면, 제어부(140)는 분전반(160)으로 제어 대상 콘센트로의 전원공급을 차단하도록 지시한 다(S630). 이상의 과정에 의해 제어 대상 콘센트로의 전원공급이 차단된 후 제어부(140)는 센서부(120)로부터 감지 신호의 입력 여부를 확인한다(S640). 센서부(120)로부터 감지 신호가 입력되면, 제어부(140)는 분전반(160)으로 제어 대상 콘센트로의 전원공급을 재개하도록 지시한다(S650).
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 대기전력 차단을 위한 전원관리장치는 현관에 설치된 스위치의 조작에 의해 출타시에 간편한 방법으로 사전에 설정되어 있는 제어 대상 콘센트로의 전원공급을 차단하여 대기전력의 소모를 감소시킬 수 있다. 그리고 제어 대상 콘센트로의 전원공급 여부를 건물의 출입구에 설치된 센서의 감지 신호에 의해 결정함으로써 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다. 나아가 사용자가 건물 내에 설치된 콘센트 중에서 제어 대상 콘센트를 선택할 수 있어 재배선과 같은 시스템의 변경 없이 전기제품의 위치 이동시 또는 사용자의 필요에 적절하게 대응할 수 있다.

Claims (3)

  1. 출입구에 인접하게 설치되고, 사용자의 조작에 의해 대기전력이 공급되는 전기적인 접속 상태에서 대기전력이 차단되는 전기적인 개방 상태로 전환되는 스위치부;
    상기 출입구 주변에 설치되고, 상기 스위치부가 상기 전기적인 접속 상태로 전환된 시점으로부터 사전에 설정되어 있는 대기시간이 경과하 후에 감지 영역 내로 진입한 객체를 감지하는 센서부; 및
    상기 스위치부가 상기 전기적인 접속 상태로 전환되면 전기적으로 연결되어 있는 콘센트 중에서 선택된 제어 대상 콘센트로의 전원공급을 차단하고, 상기 스위치부가 상기 전기적인 접속 상태로 전환된 상태에서 상기 센서부가 객체를 감지하면 상기 제어 대상 콘센트에 전원을 공급하고 상기 스위치부를 상기 전기적인 개방 상태로 전환시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원관리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    사용자로부터 상기 제어부에 연결되어 있는 콘센트 중에서 상기 제어 대상 콘센트를 선택받는 유저 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원관리장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스위치부는 상기 센서부의 감지 영역의 종단지점으로부터 일정거리 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 전원관리장치.
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