KR20210007251A - Smart Outlet - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트 아웃렛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상용전원과 부하기기 간의 전기적 연결을 구현함과 동시에 부하기기에서 소모되는 전력정보와 상용전원과 부하기기 간에 흐르는 각종 전기안정정보를 측정하여 사용자의 모바일 기기 또는 인터넷을 통해 안전관리 서버로 전달함으로써 모바일 기기를 통한 부하기기의 원격 온, 오프 제어 및 전기 안전 위험 시 자동으로 전원 공급을 차단하는 스마트 아웃렛에 관한 것이다.The present invention relates to a smart outlet, and more particularly, by realizing an electrical connection between a commercial power supply and a load device, and measuring power information consumed by a load device and various electrical stability information flowing between the commercial power supply and the load device. It relates to a smart outlet that automatically shuts off power supply when there is a risk of electric safety and remote on/off control of a load device through a mobile device by transmitting it to a safety management server through a mobile device or the Internet.
핵가족화 추세에 따라 최근에는 2인 이하의 소인 가구가 증가하고 있는데, 이에 따라 가정에서 거주하는 시간보다 외부에서 활동하는 시간이 점차 많아지면서 가정 내 불필요한 전력을 외부에서 쉽고 간편하게 차단하거나 공급하는 기술에 대한 수요가 발생하고 있다.In accordance with the trend of nuclear familyization, households with two or less children are increasing in recent years. As a result, the amount of time spent working outside is gradually increasing rather than the time spent at home. There is a demand for it.
또한 IT 기술의 발달과 더불어 스마트 폰의 폭 넓은 보급으로 인하여 인터넷은 일상 생활의 필수품이 되어 가고 있는 바, 전국 어느 곳에서든지 인터넷의 접속이 용이한 시대가 되었다.In addition, due to the development of IT technology and the wide spread of smart phones, the Internet is becoming a necessity for everyday life, and the era of Internet access is easy anywhere in the country.
원격지에서 인터넷을 이용하여 가정 내 전기용품을 작동시키려면 각각의 전기용품의 전원부 및 제어부에 인터넷 연동장치를 설치하여야 가능하다. 그러나, 이러한 방법은 전기용품의 제어부에 인터넷 연결에 필요한 별도의 무선 모듈을 설치해야 하므로 전기용품의 단가를 상승시키는 단점이 있어서 모든 전기용품에 적용하기 어려운 문제점이 있다.In order to operate electric appliances in the home using the Internet at a remote location, Internet linkage devices must be installed in the power supply unit and control unit of each electric appliance. However, this method has a disadvantage of increasing the unit cost of the electrical appliance because a separate wireless module required for Internet connection must be installed in the control unit of the electrical appliance, so it is difficult to apply it to all electrical appliances.
이를 해결하기 위한 종래기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0013441호(2017.02.07 공개, 전기용품 원격 제어용 콘센트 장치)가 있었으며, 종래기술의 경우 바디부, 전원공급부, 릴레이부, 릴레이 구동부, 와이파이 송수신부 및 제어부를 포함하는 콘센트 장치를 통해 가정 내 전기용품의 전원을 인터넷을 이용하여 쉽고 간편하게 원격으로 온, 오프하는 것을 기재하고 있다.As a prior art for solving this, there was Korean Patent Publication No. 10-2017-0013441 (published on February 7, 2017, an outlet device for remote control of electrical appliances), and in the case of the prior art, the body part, the power supply part, the relay part, the relay driving part , It is described that the power of electric appliances in the home is easily and conveniently turned on and off remotely using the Internet through an outlet device including a Wi-Fi transceiver and a control unit.
그러나, 종래기술의 경우 원격지에서의 전원 온, 오프 및 전기 사용량의 전송만을 기재하고 있으며, 상용전원과 부하기기(콘센트에 연결된 전자기기) 간에 흐르는 각종 전기안정정보를 측정하거나 측정된 전기안정정보에 의해 위험 상황 발생 시 전원 공급을 자동으로 차단하는 구성이 미비하다는 문제점이 있었다.However, in the case of the prior art, only power on, off, and transmission of electricity consumption at a remote location are described, and various electrical stability information flowing between a commercial power source and a load device (electronic device connected to an outlet) is measured, or in the measured electrical stability information. Accordingly, there is a problem that the configuration to automatically cut off the power supply when a dangerous situation occurs is insufficient.
본 발명의 목적은, 상기 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 상용전원과 부하기기 간의 전기적 연결을 구현함과 동시에 부하기기에서 소모되는 전력정보와 상용전원과 부하기기 간에 흐르는 각종 전기안전정보를 측정하여 사용자의 모바일 기기로 전달함으로써 모바일 기기 EH는 안전관리서버를 통한 부하기기의 원격 온, 오프 제어 및 전기 안전 위험 시 자동으로 전원 공급을 차단할 수 있는 스마트 아웃렛을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the above problem, and implement electrical connection between a commercial power supply and a load device, and measure power information consumed by a load device and various electrical safety information flowing between the commercial power supply and the load device. The mobile device EH is to provide a smart outlet that can remotely control the load device through the safety management server and automatically cut off the power supply in case of electrical safety risk.
본 발명의 또 다른 목적은, 부하기기에서 사용되는 주기별 전력정보(전압, 전류, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역율, 유효전력량 등)와 주기별 전기안전정보(합성 누설전류, 저항성 누설전류, 용량성 누설전류 등)를 측정하여 사용자에게 전송함으로써 에너지 소비 관리 및 화재 등의 안전 사고 예방에 효율적인 스마트 아웃렛을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is power information for each period (voltage, current, active power, reactive power, apparent power, power factor, amount of active power, etc.) and electrical safety information for each period (synthetic leakage current, resistive leakage, etc.) used in a load device. Current, capacitive leakage current, etc.) are measured and transmitted to the user to provide an efficient smart outlet for energy consumption management and prevention of safety accidents such as fire.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.In addition, detailed objects of the present invention will be clearly understood and understood by experts or researchers in this technical field through the detailed contents described below.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 상용전원과 접속되는 단자 및 부하기기의 플러그가 삽입되는 접속구가 형성되어 상기 단자와 접속구를 전기적으로 연결시키는 스마트 아웃렛으로서, 교류전원인 상용전원을 입력받아 소정의 직류전원으로 변환하여 출력시키는 전압안정화부; 상기 상용전원과 부하기기 간의 누설전류를 검출하는 전기안전정보측정부; 상기 상용전원과 부하기기 간의 전류 및 전압을 검출하는 전력정보측정부; 상기 부하기기에 공급되는 전원의 공급 여부를 결정하는 릴레이부; 사용자의 모바일 기기와 통신하는 통신부; 및 상기 통신부를 통하여 수신된 제어 신호 또는 상기 전기안전정보측정부로부터 검출된 누설전류에 따라 상기 릴레이부의 동작을 제어하며, 상기 전기안전정보측정부 및 전력정보측정부에서 검출된 정보를 상기 통신부를 통하여 사용자 모바일 기기 또는 안전관리서버로 전송하는 제어부; 를 포함하는 스마트 아웃렛에 의해 달성될 수 있다.The above object is, according to the present invention, a terminal to be connected to a commercial power supply and a connection port into which a plug of a load device is inserted is formed to electrically connect the terminal to the connection port, and a predetermined direct current A voltage stabilization unit converting and outputting power; Electrical safety information measuring unit for detecting a leakage current between the commercial power and the load device; A power information measuring unit that detects current and voltage between the commercial power supply and a load device; A relay unit determining whether to supply power supplied to the loader; A communication unit that communicates with the user's mobile device; And controlling the operation of the relay unit according to a control signal received through the communication unit or a leakage current detected from the electrical safety information measuring unit, and transmitting the information detected by the electrical safety information measuring unit and the power information measuring unit to the communication unit. A control unit that transmits to the user's mobile device or the safety management server through; It can be achieved by a smart outlet containing.
여기서, 상기 전압안정화부는 상기 상용전원의 출력단에 연결되어 소정의 직류전원으로 변환시키는 SMPS(Switched Mode Power Supply) 회로 및 상기 SMPS 회로에서 변환된 출력전압을 일정하게 유지시키기 위한 전압 안정화 회로를 포함한다.Here, the voltage stabilization unit includes a switched mode power supply (SMPS) circuit connected to the output terminal of the commercial power supply to convert the DC power into a predetermined DC power supply, and a voltage stabilization circuit for maintaining a constant output voltage converted from the SMPS circuit. .
또한, 상기 전기안전정보측정부는 상기 상용전원과 부하기기 간의 전기적 선로 상에 배치되는 ZCT(Zero-Phase-Sequence Current-Transformer) 센서와 상기 ZCT 센서와 연결되는 누설전류 검출회로를 포함한다.In addition, the electrical safety information measuring unit includes a zero-phase-sequence current-transformer (ZCT) sensor disposed on an electrical line between the commercial power supply and a load device, and a leakage current detection circuit connected to the ZCT sensor.
여기서, 상기 전력정보측정부는 상기 상용전원과 부하기기 간의 전기적 선로 상에 배치되는 CT(Current-Transformer) 센서와 상기 CT 센서와 연결되는 전류검출회로를 포함한다.Here, the power information measuring unit includes a current-transformer (CT) sensor disposed on an electrical line between the commercial power supply and a load device, and a current detection circuit connected to the CT sensor.
또한, 상기 전력정보측정부는 상기 상용전원과 부하기기 간의 전기적 선로 상에 병렬로 접속되는 전압검출회로를 더 포함할 수 있다.In addition, the power information measuring unit may further include a voltage detection circuit connected in parallel on an electrical line between the commercial power supply and the load device.
여기서, 상기 릴레이부는 상기 부하기기로의 출력단에 배치되는 릴레이와 상기 릴레이와 연결되며 상기 제어부의 제어에 따라 릴레이의 상태를 절환시키는 릴레이 구동회로를 포함한다.Here, the relay unit includes a relay disposed at an output terminal to the loader and a relay driving circuit connected to the relay and configured to switch a state of the relay under control of the controller.
한편, 상기 제어부는 상기 전기안전정보측정부로부터 검출된 누설전류가 허용치를 벗어날 경우 상기 릴레이부를 제어하여 부하기기로의 전원공급을 차단하도록 마련될 수 있다.On the other hand, the control unit may be provided to cut off the supply of power to the load by controlling the relay unit when the leakage current detected from the electrical safety information measuring unit exceeds an allowable value.
또는, 상기 제어부는 상기 전기안전정보측정부로부터 검출된 누설전류가 허용치를 벗어날 경우 상기 통신부를 통하여 모바일 기기 또는 인터넷을 통해 안전관리 서버로 해당 상황을 보고하도록 마련될 수 있다.Alternatively, the control unit may be provided to report a corresponding situation to a safety management server through a mobile device or the Internet through the communication unit when the leakage current detected by the electrical safety information measuring unit exceeds an allowable value.
본 발명에 의해, 상용전원과 부하기기 간의 전기적 연결을 구현함과 동시에 부하기기에서 소모되는 전력정보와 상용전원과 부하기기 간에 흐르는 각종 전기안정정보를 측정하여 사용자의 모바일 기기로 전달함으로써 모바일 기기를 통한 부하기기의 원격 온, 오프 제어 및 전기 안전 위험 시 자동으로 전원 공급을 차단하는 기능을 발휘할 수 있다.According to the present invention, the electric connection between the commercial power source and the load device is implemented, and power information consumed by the load device and various electrical stability information flowing between the commercial power source and the load device are measured and transmitted to the user's mobile device. Through remote on/off control of load devices and electric safety risk, it can automatically cut off the power supply.
또한, 부하기기에서 사용되는 주기별 전력정보(전압, 전류, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역율, 유효전력량 등)와 주기별 전기안전정보(합성 누설전류, 저항성 누설전류, 용량성 누설전류 등)를 측정하여 사용자에게 전송함으로써 에너지 소비 관리 및 화재 등의 안전 사고 예방에 효율적인 스마트 아웃렛을 제공할 수 있다.In addition, power information for each period used in the load device (voltage, current, active power, reactive power, apparent power, power factor, active power, etc.) and electrical safety information for each period (synthetic leakage current, resistive leakage current, capacitive leakage current, etc.) Etc.) can be measured and transmitted to the user to provide an efficient smart outlet for energy consumption management and prevention of safety accidents such as fire.
도 1 은 본 발명에 따른 스마트 아웃렛의 구성을 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a smart outlet according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, various modifications may be made and various forms may be applied, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비한다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "comprise" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, elements, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features It is to be understood that the presence or addition of elements, numbers, steps, actions, elements, parts, or combinations thereof, does not preclude the possibility of preliminary exclusion.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
아울러 아래에 기재할 스마트 아웃렛의 설명은 내부 구조 및 회로에 집중되었음을 밝혀둔다. 스마트 아웃렛의 외부에는 상용전원과 접속되는 단자 및 부하기기의 플러그가 삽입되는 접속구가 형성되어 있으며, 몸체 일측에 스마트 아웃렛의 동작을 온, 오프 시키는 물리 스위치 및 스마트 아웃렛의 상태에 따라 상이한 색상 및 다양한 점멸 형태(예를 들면 전원 공급 중에는 파란색, 전원 차단 시에는 빨간색, 통신부를 통한 모바일 기기와 통신 중에는 파란색 점멸 등)로 발광하는 LED(도 1 참조)가 배치될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 스마트 아웃렛에서는, 부하기기의 플러그가 삽입되는 접속구는 복수개로 마련되어 멀티탭 형태로도 구현이 가능하며, 상기 접속구는 220V, 110V 등의 플러그가 삽입될 수 있도록 형성될 수 있고, 몸체 외부에 USB 단자가 삽입되는 접속 단자가 추가될 수도 있다.In addition, it should be noted that the description of the smart outlet to be described below is focused on the internal structure and circuit. The outside of the smart outlet is formed with a terminal connected to the commercial power supply and a connection port through which the plug of the load device is inserted.On one side of the body, a physical switch that turns on and off the operation of the smart outlet and different colors and various colors depending on the status of the smart outlet. An LED (see FIG. 1) that emits light in a flashing form (eg, blue while power is supplied, red when power is cut off, and blue while communicating with a mobile device through a communication unit) may be disposed. In addition, in the smart outlet according to the present invention, a plurality of connection ports into which the plug of the load device is inserted may be provided in the form of a multi-tap, and the connection port may be formed so that a plug such as 220V or 110V can be inserted, A connection terminal into which the USB terminal is inserted may be added outside the body.
도 1 은 본 발명에 따른 스마트 아웃렛의 구성을 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a smart outlet according to the present invention.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 스마트 아웃렛은, 전압안정화부(10), 전기안전정보측정부(20), 전력정보측정부(30), 릴레이부(40), 통신부(50) 및 제어부(60)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the smart outlet according to the present invention includes a
전압안정화부(10)는 교류전원인 상용전원을 입력받아 소정의 직류전원으로 변환하여 출력시키는 구성이다.The
상기 전압안정화부(10)는, 도 1 에서와 같이, 상기 상용전원의 출력단에 연결되어 소정의 직류전원으로 변환시키는 SMPS(Switched Mode Power Supply) 회로(12) 및 상기 SMPS 회로(12)에서 변환된 출력전압을 일정하게 유지시키기 위한 전압 안정화 회로(14)를 포함한다.The
상기 전압 안정화 회로(14)는 출력전압을 일정하게 유지시킴과 동시에 유지된 출력전압에 대한 정보를 후술할 누설전류 검출회로(24)로 전달하며, 이러한 유지된 출력전압에 대한 정보는 상용전원에서 부하기기로 흐르는 전류에 포함된 누설전류를 검출하기 위한 기준값으로 이용될 수 있다.The voltage stabilization circuit 14 keeps the output voltage constant and transmits information on the maintained output voltage to the leakage current detection circuit 24 to be described later, and the information on the maintained output voltage is obtained from a commercial power supply. It can be used as a reference value for detecting the leakage current included in the current flowing to the load.
전기안전정보측정부(20)는 본 발명의 특징적 구성으로 상기 상용전원과 부하기기 간의 누설전류를 검출하는 역할을 수행하는 구성이다.The electrical safety
상기 전기안전정보측정부(20)는, 도 1 에서와 같이, 상기 상용전원과 부하기기 간의 전기적 선로 상에 배치되는 ZCT(Zero-Phase-Sequence Current-Transformer) 센서(22)와 상기 ZCT 센서(22)와 연결되는 누설전류 검출회로(24)를 포함한다.The electrical safety
여기서, 누설전류(Leakage Current)는 저항성 누설전류(Resistive Leakage Current)와 용량성 누설전류(Capacitive Leakage Current)로 구성될 수 있으며, 보통 저항성 누설전류와 용량성 누설전류가 합쳐진 합성 누설전류(Total Leakage Current)가 ZCT 센서(22)에서 검출된다.Here, the leakage current may be composed of a resistive leakage current and a capacitive leakage current, and a total leakage current in which a resistive leakage current and a capacitive leakage current are combined (Total Leakage Current) Current) is detected by the ZCT sensor 22.
누설전류 검출회로(24)는 상기 ZCT 센서(22)에서 검출된 합성 누설전류를 저항성 누설전류와 용량성 누설전류로 분리하도록 마련된다.The leakage current detection circuit 24 is provided to separate the composite leakage current detected by the ZCT sensor 22 into a resistive leakage current and a capacitive leakage current.
우선 저항성 누설전류는 전압과 동상인 성분으로 전선로의 대지 절연저항의 열화가 주 요인이며, 용량성 누설전류는 상기 저항성 누설전류보다 90°앞선 성분으로 전선로와 대지 사이의 정전용량 또는 연결된 부하기기의 대지 정전용량이 원인이다.First of all, the resistive leakage current is a component that is in phase with the voltage, and the main factor is the deterioration of the insulation resistance to the ground of the cable line, and the capacitive leakage current is a component that is 90° ahead of the resistive leakage current. Earth capacitance is the cause.
여기서, 용량성 누설전류는 변위전류의 형태로 흐르기 때문에 전기화재와 같은 사고를 유발하지 않는 성분인데 반하여 저항성 누설전류의 경우 저항에 따른 발열에 의하여 온도가 상승하여 전기화재 또는 인체로 유입되는 사고가 발생하는 성분이다.Here, the capacitive leakage current flows in the form of a displacement current, so it is a component that does not cause an accident such as an electric fire, whereas in the case of a resistive leakage current, the temperature rises due to heat generated by the resistance, causing an electric fire or an accident that flows into the human body. It is a component that occurs.
따라서, 화재 및 안전 사고를 방지하기 위해서는 합성 누설전류에서 저항성 누설전류를 분리하여 검출할 필요가 있으며, 본 발명에서는 누설전류 검출회로(24)에서 합성 누설전류로부터 저항성 누설전류를 분리 검출하도록 마련된다.Therefore, in order to prevent fire and safety accidents, it is necessary to separate and detect the resistive leakage current from the composite leakage current, and in the present invention, the leakage current detection circuit 24 is provided to separate and detect the resistive leakage current from the composite leakage current. .
누설전류 검출회로(24)의 검출 프로세스는 기본적으로 저항성 누설전류와 용량성 누설전류의 위상 차를 이용한 벡터분해 공식을 통해 구현될 수 있다.The detection process of the leakage current detection circuit 24 can be basically implemented through a vector decomposition formula using the phase difference between the resistive leakage current and the capacitive leakage current.
구체적으로 상기 전압 안정화 회로(14)로부터 전달된 전압을 기준전압으로 하여 ZCT센서(22)에서 측정한 누설 전류는 저항성 누설전류와 용량성 누설전류가 합쳐진 합성 누설전류이며, 이러한 합성 누설전류는 저항성 누설전류와 용량성 누설전류의 벡터합으로 나타나게 된다. 여기서, 벡터합으로 나타난 합성 누설전류에서 각 벡터(저항성 누설전류와 용량성 누설전류)가 이루는 위상차를 산출하여 벡터 분해 공식을 통해 저항성 누설전류를 검출하게 되는 것이다.Specifically, the leakage current measured by the ZCT sensor 22 using the voltage transmitted from the voltage stabilization circuit 14 as a reference voltage is a combined leakage current of a resistive leakage current and a capacitive leakage current, and this synthetic leakage current is a resistance It is expressed as the vector sum of the leakage current and the capacitive leakage current. Here, the phase difference formed by each vector (resistive leakage current and capacitive leakage current) is calculated from the synthesized leakage current represented by the vector sum, and the resistive leakage current is detected through the vector decomposition formula.
상기 누설전류 검출회로(24)를 통해 연산 및 검출된 합성 누설전류, 저항성 누설전류 및 용량성 누설전류는 후술할 제어부(60)로 전달되며, 제어부(60)는 연산 및 검출된 누설전류값이 허용된 수치를 벗어날 경우 릴레이부(40)를 제어하여 전원 차단을 수행하거나 통신부(50)를 통해 사용자 또는 관리자에게 해당 상태를 보고하도록 마련된다. 또한, 상기 연산 및 검출된 누설전류값은 허용된 수치를 벗어나지 않더라도 전기안정정보로써 상기 통신부(50)를 통해 사용자의 모바일 기기로 전송되며, 모바일 기기로 전송된 누설전류에 관한 전기안전정보를 통해 사용자는 부하기기에서 발생하는 누설전류에 대한 정보를 실시간 또는 주기별로 확인 및 파악할 수 있다.The combined leakage current, resistive leakage current, and capacitive leakage current calculated and detected through the leakage current detection circuit 24 are transferred to a controller 60 to be described later, and the controller 60 calculates and detects the leakage current value. If it exceeds the allowed value, it is provided to control the
한편, 전력정보측정부(30)는 상기 상용전원과 부하기기 간의 전류 및 전압을 검출하는 역할을 수행하는 구성이다.Meanwhile, the power
여기서, 상기 전력정보측정부(30)는, 도 1 에서와 같이, 상기 상용전원과 부하기기 간의 전기적 선로 상에 배치되는 CT(Current-Transformer) 센서(32)와 상기 CT 센서(32)와 연결되는 전류검출회로(34)를 포함한다.Here, the power
또한, 상기 전력정보측정부(30)는 상기 상용전원과 부하기기 간의 전기적 선로 상에 병렬로 접속되는 전압검출회로(36)를 더 포함할 수 있다.In addition, the power
즉, 전력정보측정부(30)의 구성에 의해 부하기기에서 소모되는 다양한 전력정보(전압, 전류, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역율, 유효전력량 등)를 파악할 수 있으며, 이러한 전력정보는 제어부(60)에 전달되어 지속적으로 누적 저장되며, 통신부(50)를 통하여 사용자의 모바일 기기로 전송된다. 또한, 모바일 기기로 전송된 각종의 전력 정보를 통해 사용자는 부하기기가 소모하는 전력에 대한 정보를 실시간 또는 주기별로 확인 및 파악할 수 있다.That is, by the configuration of the power
릴레이부(40)는 부하기기에 공급되는 전원의 공급 여부를 결정하는 역할을 수행하는 구성이다.The
여기서, 상기 릴레이부(40)는, 도 1 에서와 같이, 상기 부하기기로의 출력단에 배치되는 릴레이(42)와 상기 릴레이(42)와 연결되며 상기 제어부(60)의 제어에 따라 릴레이(42)의 상태를 절환시키는 릴레이 구동회로(44)를 포함한다.Here, the
통신부(50)는 사용자의 모바일 기기와 통신하는 역할을 수행하는 구성으로, 내부에 와이파이 모듈 또는 블루투스 모듈 또는 지그비 모듈 등의 무선 통신모듈을 포함할 수 있다.The communication unit 50 is a component that performs a role of communicating with a user's mobile device, and may include a wireless communication module such as a Wi-Fi module, a Bluetooth module, or a Zigbee module.
제어부(60)는 전술한 각 구성과 연결되어 각 구성에서 검출 또는 연산한 정보를 사용자에게 전송하거나 통신부(50)를 통한 사용자의 원격 제어 신호를 수신하여 각 구성을 통합적으로 제어하는 역할을 수행한다.The controller 60 is connected to each of the above-described components and transmits information detected or calculated in each configuration to a user or receives a user's remote control signal through the communication unit 50 to integrally control each component. .
구체적으로, 상기 제어부(60)는 상기 통신부(50)를 통하여 수신된 제어 신호 또는 상기 전기안전정보측정부(20)로부터 검출된 누설전류에 따라 상기 릴레이부(40)의 동작을 제어하며, 상기 전기안전정보측정부(20) 및 전력정보측정부(30)에서 검출된 정보를 상기 통신부(50)를 통하여 사용자 모바일 기기로 전송하도록 마련될 수 있다.Specifically, the control unit 60 controls the operation of the
또한, 상기 제어부(60)는 상기 전기안전정보측정부(20)로부터 검출된 누설전류가 허용치를 벗어날 경우 상기 릴레이부(40)를 제어하여 부하기기로의 전원공급을 자동적으로 차단하도록 마련될 수 있다.In addition, the control unit 60 may be provided to automatically cut off the power supply to the loader by controlling the
또는, 상기 제어부(60)는 상기 전기안전정보측정부(20)로부터 검출된 누설전류가 허용치를 벗어날 경우 상기 통신부(50)를 통하여 모바일 기기 또는 미리 등록된 유관기관으로 해당 상황을 보고하도록 마련될 수 있다.Alternatively, the control unit 60 is provided to report the situation to a mobile device or a pre-registered related organization through the communication unit 50 when the leakage current detected from the electrical safety
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스마트 아웃렛은, 상용전원과 부하기기 간의 전기적 연결을 구현함과 동시에 부하기기에서 소모되는 전력정보와 상용전원과 부하기기 간에 흐르는 각종 전기안정정보를 측정하여 사용자의 모바일 기기로 전달함으로써 모바일 기기 또는 안전관리서버를 통한 부하기기의 원격 온, 오프 제어 및 전기 안전 위험 시 자동으로 전원 공급을 차단하는 기능을 발휘할 수 있다.As described above, the smart outlet according to the present invention implements an electrical connection between a commercial power source and a load device, and measures power information consumed by a load device and various electrical stability information flowing between the commercial power source and the load device. By delivering it to a mobile device, it can perform remote on/off control of a load device through a mobile device or a safety management server, and automatically cut off the power supply in case of electrical safety risk.
또한, 부하기기에서 사용되는 주기별 전력정보(전압, 전류, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역율, 유효전력량 등)와 주기별 전기안전정보(합성 누설전류, 저항성 누설전류, 용량성 누설전류 등)를 측정하여 사용자에게 전송함으로써 에너지 소비 관리 및 화재 등의 안전 사고 예방에 효율적인 스마트 아웃렛을 제공할 수 있다.In addition, power information for each period used in the load device (voltage, current, active power, reactive power, apparent power, power factor, active power, etc.) and electrical safety information for each period (synthetic leakage current, resistive leakage current, capacitive leakage current, etc.) Etc.) can be measured and transmitted to the user to provide an efficient smart outlet for energy consumption management and prevention of safety accidents such as fire.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those of ordinary skill in the art will have the spirit of the present invention described in the claims to be described later. And it will be appreciated that various modifications and changes can be made to the present invention within a range not departing from the technical field.
10 : 전압안정화부
12 : SMPS 회로
14 : 전압 안정화 회로
20 : 전기안전정보측정부
22 : ZCT 센서
24 : 누설전류 검출회로
30 : 전력정보측정부
32 : CT 센서
34 : 전류검출회로
36 : 전압검출회로
40 : 릴레이부
42 : 릴레이
44 : 릴레이 구동 회로
50 : 통신부
60 : 제어부10: voltage stabilization unit
12: SMPS circuit 14: voltage stabilization circuit
20: Electrical safety information measurement unit
22: ZCT sensor 24: leakage current detection circuit
30: power information measurement unit
32: CT sensor 34: current detection circuit
36: voltage detection circuit
40: relay unit
42: relay 44: relay driving circuit
50: communication department
60: control unit
Claims (8)
교류전원인 상용전원을 입력받아 소정의 직류전원으로 변환하여 출력시키는 전압안정화부;
상기 상용전원과 부하기기 간의 누설전류를 검출하는 전기안전정보측정부;
상기 상용전원과 부하기기 간의 전류 및 전압을 검출하는 전력정보측정부;
상기 부하기기에 공급되는 전원의 공급 여부를 결정하는 릴레이부;
사용자의 모바일 기기와 통신하는 통신부; 및
상기 통신부를 통하여 수신된 제어 신호 또는 상기 전기안전정보측정부로부터 검출된 누설전류에 따라 상기 릴레이부의 동작을 제어하며, 상기 전기안전정보측정부 및 전력정보측정부에서 검출된 정보를 상기 통신부를 통하여 사용자 모바일 기기 또는 안전관리서버로 전송하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
스마트 아웃렛.A smart outlet that electrically connects the terminal and the connection port by forming a terminal connected to a commercial power source and a connection port into which a plug of a load device is inserted,
A voltage stabilization unit that receives commercial power, which is an AC power source, converts it into a predetermined DC power source and outputs it;
Electrical safety information measuring unit for detecting a leakage current between the commercial power and the load device;
A power information measuring unit for detecting current and voltage between the commercial power supply and a load device;
A relay unit determining whether to supply power supplied to the loader;
A communication unit that communicates with the user's mobile device; And
Controls the operation of the relay unit according to a control signal received through the communication unit or a leakage current detected from the electrical safety information measurement unit, and transmits information detected by the electrical safety information measurement unit and the power information measurement unit through the communication unit. A control unit for transmitting to a user mobile device or a safety management server; Characterized in that it comprises a
Smart outlet.
상기 전압안정화부는 상기 상용전원의 출력단에 연결되어 소정의 직류전원으로 변환시키는 SMPS(Switched Mode Power Supply) 회로 및 상기 SMPS 회로에서 변환된 출력전압을 일정하게 유지시키기 위한 전압 안정화 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는
스마트 아웃렛.The method of claim 1,
The voltage stabilization unit comprises a switched mode power supply (SMPS) circuit connected to the output terminal of the commercial power supply to convert the DC power into a predetermined DC power supply, and a voltage stabilization circuit for maintaining a constant output voltage converted from the SMPS circuit. With
Smart outlet.
상기 전기안전정보측정부는 상기 상용전원과 부하기기 간의 전기적 선로 상에 배치되는 ZCT(Zero-Phase-Sequence Current-Transformer) 센서와 상기 ZCT 센서와 연결되는 누설전류 검출회로를 포함하는 것을 특징으로 하는
스마트 아웃렛.The method of claim 1,
The electrical safety information measuring unit comprises a ZCT (Zero-Phase-Sequence Current-Transformer) sensor disposed on an electrical line between the commercial power supply and a load device, and a leakage current detection circuit connected to the ZCT sensor.
Smart outlet.
상기 전력정보측정부는 상기 상용전원과 부하기기 간의 전기적 선로 상에 배치되는 CT(Current-Transformer) 센서와 상기 CT 센서와 연결되는 전류검출회로를 포함하는 것을 특징으로 하는
스마트 아웃렛.The method of claim 1,
The power information measurement unit comprises a current-transformer (CT) sensor disposed on an electrical line between the commercial power supply and a load device, and a current detection circuit connected to the CT sensor.
Smart outlet.
상기 전력정보측정부는 상기 상용전원과 부하기기 간의 전기적 선로 상에 병렬로 접속되는 전압검출회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
스마트 아웃렛.The method of claim 4,
The power information measuring unit further comprises a voltage detection circuit connected in parallel on an electrical line between the commercial power supply and the load device.
Smart outlet.
상기 릴레이부는 상기 부하기기로의 출력단에 배치되는 릴레이와 상기 릴레이와 연결되며 상기 제어부의 제어에 따라 릴레이의 상태를 절환시키는 릴레이 구동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는
스마트 아웃렛.The method of claim 1,
The relay unit comprises a relay disposed at an output terminal to the loader and a relay driving circuit connected to the relay and configured to switch a state of the relay according to the control of the controller.
Smart outlet.
상기 제어부는 상기 전기안전정보측정부로부터 검출된 누설전류가 허용치를 벗어날 경우 상기 릴레이부를 제어하여 부하기기로의 전원공급을 차단하도록 마련되는 것으 특징으로 하는
스마트 아웃렛.The method of claim 1,
The control unit is characterized in that provided to cut off the supply of power to the load by controlling the relay unit when the leakage current detected from the electrical safety information measurement unit exceeds an allowable value.
Smart outlet.
상기 제어부는 상기 전기안전정보측정부로부터 검출된 누설전류가 허용치를 벗어날 경우 상기 통신부를 통하여 모바일 기기 또는 인터넷을 통해 안전관리 서버로 해당 상황을 보고하도록 마련되는 것을 특징으로 하는
스마트 아웃렛.
The method of claim 1,
The control unit, characterized in that provided to report the situation to the safety management server through the mobile device or the Internet through the communication unit when the leakage current detected from the electrical safety information measuring unit exceeds the allowable value.
Smart outlet.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |