KR20190083450A - 공기 청정기의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 제어 방법은, 공기 청정기의 작동이 정지한 상태에서 배터리 충전이 수행되는 단계; 전압 감지부에서 배터리의 전압을 감지하여 제어부로 전압값이 전송되고, 제어부에서 전송된 전압값을 기초로 배터리의 충전 완료 여부가 감지되는 단계; 배터리 충전이 완료되었다고 판단되면, 배터리 전원이 공기 청정기로 공급되어 공기 청정기가 작동하는 단계; 및 배터리 잔량이 설정 수준에 도달하면, 공기 청정기의 작동이 정지하고, 배터리 충전이 재수행되는 단계를 포함할 수 있다.

Description

공기 청정기의 제어 방법{Control method of air purifying apparatus}

본 발명은 공기 청정기의 제어 방법에 관한 것이다.

공기 청정기는, 공기 중에 포함된 오염 물질을 걸러주는 가전 기기로 정의될 수 있다.

공기 청정기는 파워 코드를 통해서 전원을 공급받아 팬을 구동시키고, 팬의 회전에 의하여 실내 공기가 공기 청정기 내부로 유입되도록 하며, 유입된 공기는 필터를 통과하도록 하여 공기 중에 포함된 오염 물질이 걸러지도록 한다.

최근에는, 공기 청정기 내부에 배터리가 장착되어, 파워 코드를 이용하지 않고도 공기 청정기가 작동 가능하도록 하여, 공기 청정기의 설치 위치를 자유로이 이동 가능하도록 하는 것이 가능해졌다.

한편, 배터리가 장착되는 전기 제품의 경우, 배터리의 충전이 완료된 이후에도 전류가 계속 공급되면 배터리의 수명이 단축되는 문제가 있어 이를 제어하는 장치 또는 제어 방법이 필요하다.

아래의 선행 기술에 개시되는 내용에 따르면, 배터리의 충전이 완료된 이후에 배터리로 전원 공급이 되지 않도록 하기 위해서, 전원 공급을 차단하는 스위치 수단이 별도로 구비되는 것을 특징으로 한다.

한국공개특허 제1998-065566호(1998년10월15일)

상기의 선행 기술에 개시되는 배터리 충전 회로에 의하면, 별도의 스위치 회로가 구비되어야 하며, 이러한 충전 회로는 별도의 회로 기판에 형성되어, 배터리와 함께 모듈 형태로 제공되어야 한다. 그 결과, 배터리의 제조 비용이 증가하는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 제어 방법은, 공기 청정기의 작동이 정지한 상태에서 배터리 충전이 수행되는 단계; 전압 감지부에서 배터리의 전압을 감지하여 제어부로 전압값이 전송되고, 제어부에서 전송된 전압값을 기초로 배터리의 충전 완료 여부가 감지되는 단계; 배터리 충전이 완료되었다고 판단되면, 배터리 전원이 공기 청정기로 공급되어 공기 청정기가 작동하는 단계; 및 배터리 잔량이 설정 수준에 도달하면, 공기 청정기의 작동이 정지하고, 배터리 충전이 재수행되는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 제어 방법은, 배터리의 충전이 완료되었다고 판단되면, 공기 오염도 센서에서 감지된 공기 오염도 값이 상기 제어부로 전송되는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제어부는, 상기 감지된 공기 오염도 값이 설정값 이상이라고 판단되면, 상기 제어부는, 상기 감지된 공기 오염도 값에 대응하는 공기 정화 모드로 상기 공지 청정기가 운전되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제어부는, 상기 공기 청정기가 배터리 전원을 공급받아 운전되는 도중에, 입력부를 통하여 공기 청정기의 운전 모드 변경 신호가 입력되면, 배터리 전원 공급이 중단되고 상용 전원이 상기 공기 청정기로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제어부는, 상기 입력부를 통하여 상기 공기 청정기의 작동 정지 명령이 입력되면, 상기 공기 청정기의 운전을 정지하고, 상기 배터리의 충전이 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전압 갑지부에서는, 상기 공기 청정기가 배터리 전원을 공급받아 운전되는 도중에, 배터리의 잔량을 실시간으로 감지하여 상기 제어부로 전송하고, 상기 제어부는, 상기 전송된 배터리 잔량이 설정 수준까지 감소하였다고 판단하면, 상기 공기 청정기의 운전을 정지하고, 상기 배터리의 충전이 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제어부는, 상기 공기 오염도 센서에서 감지된 오염도 값이 설정값 미만이라고 판단되면, 상기 공기 청정기가 최저풍 모드 또는 자동 운전 모드로 운전되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 설정 수준은, 배터리 완충 상태에서의 전류량의 50% ~ 70%인 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 설정 수준은, 배터리 완충 상태에서의 전류량의 50% ~ 70%인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 제어 방법에 의하면, 배터리의 충전이 완료되었다고 판단되면 배터리 전원이 공기 청정기로 공급되어 공기 청정기가 자동으로 운전되도록 하여, 배터리가 과충전되는 현상을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 공기 청정기의 제어부에서 제어 로직을 통하여 배터리 전원이 방전되도록 하고, 설정 수준까지 방전되면 다시 충전이 수행되도록 할 수 있기 때문에, 별도의 과충전 방지 회로가 제공될 필요가 없는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 구성을 보여주는 블럭도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 제어 방법을 보여주는 플로차트.

이하에서는 배터리의 과충전 방지를 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 제어 방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 구성을 보여주는 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기(10)는, 제어부(11)와, 실내 오염도를 감지하는 오염도 센서(15)와, 상기 오염도 센서(15)로부터 전달되는 오염도에 따라서 동작하는 구동부(14)와, 오염도 값을 포함한 상기 공기 청정기(10)의 작동 상태 등을 표시하는 디스플레이부(16)와, 상기 공기 청정기(10)의 운전 조건을 입력하는 입력부(18)와, 상용 전원(20)의 공급이 중단되었을 때 상기 구동부(14)로 직류 전원을 공급하는 배터리(13)와, 상기 배터리(13)의 전압을 감지하는 전압 감지부(12)와, 상용 전원(20)으로부터 공급되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하는 AC/DC 컨버터(19), 및 상기 공기 청정기(10)의 동작을 위한 각종 데이터 및 정보가 저장되는 메모리(17)를 포함할 수 있다.

상세히, 상기 구동부(14)는, 실내 공기를 상기 공기 청정기(10) 내부로 흡입한 뒤 다시 실내로 토출하도록 하는 팬모터 어셈블리를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 구동부(14)는 상기 상용 전원(20)으로부터 공급되는 전류를 공급받아 구동할 수 있고, 상기 상용 전원(20)으로부터 전류 공급이 중단된 상태, 즉 플러그가 뽑힌 상태이거나 정전 상태에서는 상기 배터리(13)로부터 전류를 공급받아 구동할 수 있다.

그리고, 상기 전압 감지부(12)는 상기 배터리(13)의 전압을 감지하고, 감지된 전압값이 상기 제어부(11)로 전송된다. 상기 제어부에서는 전송된 전압값으로부터 충전 잔량을 산출하고, 충전 잔량에 따라 충전 또는 방전 여부를 결정한다.

상기 배터리(13)는, 플러그가 뽑혀서 상용 전원(20)의 공급이 불가능한 상태 또는 정전 상태에서 상기 구동부(14)로 직류 전류를 공급하도록 구성된다. 그리고, 상기 배터리(13)의 충전이 완료된 이후에 상기 상용 전원(20)으로부터 전류가 계속해서 공급될 경우, 상기 공기 청정기(10)를 강제 운전하기 위한 전류를 상기 구동부(14)로 공급하도록 제어되며, 이에 대한 내용은 아래의 플로차트를 이용하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 제어 방법을 보여주는 플로차트이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 제어 방법은, 배터리의 충전이 완료된 상태에서 충전 전류가 계속 공급되는 경우, 공기 청정기를 강제 운전시켜, 배터리를 설정 수준까지 방전시킴으로써, 과충전으로부터 배터리를 보호하기 위한 별도의 회로가 없어도 배터리가 과충전으로 인하여 배터리의 수명이 단축되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 제어 방법은 기본적으로 공기 청정기의 작동이 정지한 상태에서 수행된다(S11).

상세히, 공기 청정기의 작동이 정지되고, 플러그가 꽂혀서 상용 전원의 공급이 가능한 상태에서는 상기 배터리(13)의 충전이 수행된다(S12). 그리고, 상기 배터리(13)의 충전 과정에서 상기 전압 감지부(12)는 배터리의 전압을 감지하여, 배터리에 저장된 전류량, 즉 충전량을 감지한다.

여기서, 상기 배터리(13)의 충전이 완료되면 배터리로 공급되는 전원을 차단하는 별도의 회로가 없다. 따라서, 상기 전압 감지부(12)에서 상기 제어부(11)로 전송되는 전압값에 기반하여, 상기 제어부(11)에서 상기 배터리(13)의 충전이 완료되었다고 판단되면, 상기 오염도 센서(15)로부터 실내 오염도를 전송받는다.

여기서, 상기 오염도 센서(15) 및 상기 전압 감지부(12) 등은 상기 공기 청정기(12)로 공급되는 대기 전력을 이용하여 동작할 수 있다. 따라서, 상기 공기 청정기(10)의 작동이 정지한 상태에서도 상기 오염도 센서(15)는 온 상태를 유지하여, 실내 공기 오염도를 실시간으로 감지한다. 따라서, 상기 제어부(11)는 상기 배터리(13)의 충전이 완료된 시점에서 감지된 실시간 실내 오염도를 수신할 수 있다.

한편, 상기 제어부(11)는, 상기 오염도 센서(15)에서 감지된 공기 오염도가 설정값 이상인지 여부를 판단하고(S15), 설정값 이상이라고 판단되면, 상기 배터리(13)로부터 직류 전류가 상기 구동부(14)로 공급되도록 한다. 여기서, 상기 공기 오염도가 설정값 이상이라고 하는 것은, 공기 정화기를 작동시켜 공기를 정화시킬 필요가 있는 정도의 오염도 이상인 것으로 정의될 수 있다.

상세히, 상기 공기 청정기(10)가 상용 전원을 이용하여 동작 가능한 상태임에도 불구하고, 상기 배터리의 충전이 완료된 이후에는 상기 배터리에 저장된 전류가 상기 구동부(14)로 공급되도록 하여, 상기 배터리가 강제로 방전되도록 한다(S16).

물론, 배터리의 충전이 완료된 상태에서 정전이 발생하거나, 플러그가 빠진 상태에서 공기 청정기의 작동 명령이 입력되는 경우는 자동으로 상기 배터리 전원이 구동부(14)로 공급된다.

그리고, 측정된 공기 오염도에 대응하는 공기 정화 모드로 상기 공기 청정기(10)가 작동하도록 제어된다(S17).

한편, 상기 공기 청정기(10)가 상기 오염도 센서(15)에서 감지된 실내 공기 오염도에 대응하는 운전 모드로 운전되고 있는 중에, 사용자에 의하여 공기 청정기의 운전 모드 변경 신호가 입력되는지 여부가 판단된다(S18). 상세히, 상기 제어부(11)에서는, 상기 공기 청정기(10)의 운전 중에 상기 입력부(18)를 통하여 운전 모드 변경 신호가 입력되는지를 실시간으로 판단한다.

만일, 배터리의 충전 완료 이후 공기 청정기가 배터리 방전을 위하여 강제 운전되고 있는 중에, 운전 모드 변경 신호가 입력되면, 상기 제어부(11)는 배터리 전원의 공급을 중단하고, 상용 전원(20)으로 공기 청정기(10)가 작동하도록 한다(S19). 그리고, 사용자에 의하여 공기 청정기(10)의 전원 오프 명령 또는 공기 청정기의 작동 중지 명령이 입력되었는지 여부가 상기 제어부(11)에서 실시간으로 판단되고(S20), 전원 오프 명령이 입력되면 공기 청정기의 작동이 정지한다. 그리고, 상기 오염도 센서 동작 및 상기 제어부의 작동에 필요한 대기 전력만 상기 공기 청정기로 공급되며, 상기 상용 전원(20)은 상기 배터리를 충전하는데 소요된다.

한편, 상기 오염도 센서(15)에서 감지된 실내 공기 오염도 값이 설정값 미만이라고 판단되면, 상용 전원 공급이 중단되고 배터리 전원이 상기 공기 청정기로 공급되도록 한다. 이는, 오염도 값이 설정값 이상인 경우와 동일하다.

그러나, 오염도 값이 설정값 미만인 경우 공기 청정기(10)의 운전 모드가 오염도 값이 설정값 이상인 경우 운전 모드와 다르게 설정된다. 즉, 오염도 값이 설정값 미만인 경우에는 이에 대응하는 운전 모드가 없기 때문에, 공기 청정기(10)가 최저풍 모드 또는 자동 운전 모드로 운전되도록 할 수 있다(S22).

여기서, 최저풍 모드는, 상기 배터리(13)의 방전에 필요한 최소의 풍량으로 상기 공기 청정기(10)가 운전되는 것으로 정의될 수 있다. 그리고, 상기 자동 운전 모드는, 오염도 값에 관계없이, 팬이 설정 풍량으로 설정 시간 간격을 두고 주기적으로 동작하는 것으로 정의될 수 있다. 즉, 팬의 온/오프가 주기적으로 이루어지도록 하는 운전 모드로 정의될 수 있다. 그러나, 상기 자동 운전 모드는 다른 형태로 정의될 수도 있음을 밝혀둔다.

그리고, 상기 공기 청정기(10)가 배터리로부터 전원을 공급받아서 최저풍, 자동 운전 모드, 또는 측정된 공기 오염도에 대응하는 공기 정화 모드(S17) 중 어느 하나로 운전 중일 때, 상기 전압 감지부(12)에서는 상기 배터리의 전압을 실시간으로 감지한다. 그리고, 감지한 배터리 전압값을 상기 제어부(11)로 보내고, 상기 제어부(11)에서는 수신된 배터리 전압을 기초로 상기 배터리의 잔량을 감지한다(S23). 그리고, 상기 제어부(11)에서는 감지된 배터리 잔량이 설정 수준으로 감소하였는지 여부를 판단한다(S24). 여기서, 배터리 잔량의 설정 수준은, 배터리 완충 상태에서의 전류량의 50% ~ 70%일 수 있고, 구체적으로 완충 전류량의 60%일 수 있다. 상기 배터리 잔량의 설정 수준이 50% 미만으로 떨어지면 배터리 효율이 떨어지는 단점이 있으며, 70% 이상일 경우 공기 청정기의 온오프 주기가 짧아져서 공기 청정기의 수명이 단축되는 단점이 있다.

한편, 상기 공기 청정기(10)가 배터리에 의하여 운전되고, 상기 배터리의 잔량이 설정 수준 미만으로 감소하면, 상기 공기 청정기의 운전이 정지하고 배터리 충전 과정이 반복하여 수행된다.

이와 같이, 배터리(13)의 충전이 완료되었을 때, 배터리 전원을 이용하여 상기 공기 청정기(10)가 동작하도록 하여 상기 배터리(13)를 방전시키고, 배터리(13)의 충전 잔량이 설정 수준으로 떨어지면, 상기 공기 청정기(10)의 작동을 중지한 후 상기 배터리(13)를 다시 완충 상태까지 충전하는 동작을 반복하도록 함으로써, 배터리의 과충전을 방지할 수 있는 장점이 있다. 즉, 상기 배터리의 충전 잔량이 항상 일정 수준 범위 내에서 유지되므로 배터리의 수명이 연장되는 장점이 있다.

또한, 배터리(13)의 충전 완료시, 상용 전원(20)으로부터 배터리(13)로의 전류 공급을 차단하는 배터리 보호 회로를 별도로 설치하지 않더라도, 상용 전원(20)으로부터 배터리(13)로 공급되는 전류에 의하여 배터리(13)가 과충전되는 현상이 발생하지 않는 장점이 있다.

뿐만 아니라, 배터리 충전 과정에서 공기 청정기(10)의 운전이 간헐적으로 수행됨으로써, 실내 공기 정화 효율을 높이는 효과도 얻을 수 있다.

Claims (10)

1. 공기 청정기의 작동이 정지한 상태에서 배터리 충전이 수행되는 단계;
   전압 감지부에서 배터리의 전압을 감지하여 제어부로 전압값이 전송되고, 제어부에서 전송된 전압값을 기초로 배터리의 충전 완료 여부가 감지되는 단계;
   배터리 충전이 완료되었다고 판단되면, 배터리 전원이 공기 청정기로 공급되어 공기 청정기가 작동하는 단계; 및
   배터리 잔량이 설정 수준에 도달하면, 공기 청정기의 작동이 정지하고, 배터리 충전이 재수행되는 단계를 포함하는 공기 청정기의 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   배터리의 충전이 완료되었다고 판단되면, 공기 오염도 센서에서 감지된 공기 오염도 값이 상기 제어부로 전송되는 단계를 더 포함하는 공기 청정기의 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 감지된 공기 오염도 값이 설정값 이상이라고 판단되면, 상기 제어부는, 상기 감지된 공기 오염도 값에 대응하는 공기 정화 모드로 상기 공지 청정기가 운전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기의 제어 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 공기 청정기가 배터리 전원을 공급받아 운전되는 도중에, 입력부를 통하여 공기 청정기의 운전 모드 변경 신호가 입력되면, 배터리 전원 공급이 중단되고 상용 전원이 상기 공기 청정기로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기의 제어 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 입력부를 통하여 상기 공기 청정기의 작동 정지 명령이 입력되면, 상기 공기 청정기의 운전을 정지하고, 상기 배터리의 충전이 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기의 제어 방법.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 전압 갑지부에서는, 상기 공기 청정기가 배터리 전원을 공급받아 운전되는 도중에, 배터리의 잔량을 실시간으로 감지하여 상기 제어부로 전송하고,
   상기 제어부는, 상기 전송된 배터리 잔량이 설정 수준까지 감소하였다고 판단하면, 상기 공기 청정기의 운전을 정지하고, 상기 배터리의 충전이 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기의 제어 방법.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 공기 오염도 센서에서 감지된 오염도 값이 설정값 미만이라고 판단되면, 상기 공기 청정기가 최저풍 모드 또는 자동 운전 모드로 운전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기의 제어 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 전압 갑지부에서는, 상기 공기 청정기가 배터리 전원을 공급받아 운전되는 도중에, 배터리의 잔량을 실시간으로 감지하여 상기 제어부로 전송하고,
   상기 제어부는, 상기 전송된 배터리 잔량이 설정 수준까지 감소하였다고 판단하면, 상기 공기 청정기의 운전을 정지하고, 상기 배터리의 충전이 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기의 제어 방법.
9. 제 6 항 또는 제 8 항에 있어서,
   상기 설정 수준은, 배터리 완충 상태에서의 전류량의 50% ~ 70%인 것을 특징으로 하는 공기 청정기의 제어 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 설정 수준은, 배터리 완충 상태에서의 전류량의 50% ~ 70%인 것을 특징으로 하는 공기 청정기의 제어 방법.

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